JP5185021B2 - 負荷回路の保護装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る負荷回路の保護装置の構成を示す回路図である。同図に示す負荷回路は、例えば、車両に搭載されるランプ、モータ等の負荷11(抵抗Rz、インダクタンスLz)を駆動させるための回路であり、MOSFET(T1;半導体スイッチ)と負荷11との直列接続回路を備えている。そして、負荷回路は複数系統が設けられており(図では2系統のみを記載)、各負荷回路の結合点である点P1は、抵抗Rw1、インダクタンスL1を有する配線(以下、「共通配線」と称する)を介して、電源VBのプラス端子に接続されている。
次に、上記した負荷回路の保護装置の動作について説明する。スイッチSW1がオンとされると、アンド回路AND1の一方の入力端子にHレベル信号が入力され、且つ、ラッチDF1の−Q出力がHレベルであるので、アンド回路AND1の出力がHレベルとなってドライバ142に供給される。これにより、ドライバ142はチャージポンプ141より出力される電圧が加えられて電源VBの出力電圧よりも10〜14[V]程度高い電圧をMOSFET(T1)のゲートに出力するので、該MOSFET(T1)がオンとなって、負荷11が駆動する。
逆起電力E2が発生すると、アンプAMP1、及びMOSFET(T2)により、逆起電力E2と抵抗R3の両端に発生する電圧が等しくなるように、該抵抗R3に流れる電流I1が制御される。従って、点P5に発生する電圧V5は、逆起電力E1を(R4/R3)倍した電圧となる。図1に示す例では、R3=5[KΩ]、R4=120[KΩ]であるので、点P5に生じる電圧V5は逆起電力E1の24倍の電圧となる。
次に、上述した第1実施形態に係る負荷回路の保護装置の変形例について説明する。図2は、変形例に係る負荷回路の保護装置の構成を示す回路図である。図2に示す回路では、E2検出回路12の点P6とグランドとの間にコンデンサC2が設けられている点で、図1に示した回路と相違する。そして、コンデンサC2を備えることにより、点P6の電圧V6は時定数をもって変化することになり、デッドショート等の短絡事故発生時に、点P1の電圧V1が減少した場合であっても、判定電圧V6をほぼ一定値に保持することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態に係る負荷回路の保護装置の構成を示す回路図である。図3に示す回路は、前述した図1に示した回路と対比して、E2検出回路12に設けられる抵抗R3の一端が点P1に接続されている点で相違する。即ち、第1実施形態で説明した図1では、抵抗R3の一端がMOSFET(T1)のソースに接続されていたが、第2実施形態に係る図3では、点P1に接続されている。また、図3の点P2〜P3間に示すインダクタンスLxは、点P1〜P3間のインダクタンス全体を示している。即ち、インダクタンスLxは、MOSFET(T1)が有するインダクタンス成分を含んでいる。それ以外の構成は、図1と同様であるので、詳細な構成説明を省略する。
但し、RonはMOSFET(T1)のオン抵抗、IDは負荷電流である。
12 E2検出回路(第2の逆起電力検出手段)
13 E1検出回路(第1の逆起電力検出手段)
14 制御回路(遮断制御手段)
141 チャージポンプ
142 ドライバ
T1 MOSFET(半導体スイッチ)
VB 電源
Claims (3)
- 負荷接続配線を介して半導体スイッチと負荷が接続された負荷回路を複数個並列接続し、前記各負荷回路と電源を、各負荷回路に対して共通となる共通配線を介して接続し、少なくとも一つの負荷回路にて過電流が発生した際に、該過電流が発生した負荷回路を遮断する負荷回路の保護装置において、
前記共通配線に生じる第1の逆起電力を検出する第1の逆起電力検出手段と、
少なくとも一つの負荷回路に設けられ、前記負荷接続配線に、前記第1の逆起電力と同一方向となる第2の逆起電力が発生するか否かを検出する第2の逆起電力検出手段と、
前記第1の逆起電力が所定の閾値を超え、且つ、前記負荷接続配線に前記第2の逆起電力が発生した場合に、この負荷接続配線を有する負荷回路を遮断する遮断制御手段と、
を備えたことを特徴とする負荷回路の保護装置。 - 前記負荷接続配線は、前記共通配線から各負荷回路に分岐する分岐点と、各負荷回路がグランドに接地される接地点との間に用いられる配線であり、
前記第2の逆起電力検出手段は、前記負荷接続配線の一部に存在するインダクタンス成分に起因して生じる逆起電力を検出することを特徴とする請求項1に記載の負荷回路の保護装置。 - 負荷接続配線を介して半導体スイッチと負荷が接続された負荷回路を複数個並列接続し、前記各負荷回路と電源を、各負荷回路に対して共通となる共通配線を介して接続し、少なくとも一つの負荷回路にて過電流が発生した際に、該過電流が発生した負荷回路を遮断する負荷回路の保護装置において、
前記共通配線に生じる第1の逆起電力を検出する第1の逆起電力検出手段と、
少なくとも一つの負荷回路に設けられ、前記負荷接続配線に生じる前記第1の逆起電力と同一方向となる第2の逆起電力と、前記半導体スイッチの電圧降下と、の合計電圧を検出する第2の逆起電力検出手段と、
前記第1の逆起電力が所定の閾値を超え、且つ、前記負荷接続配線に生じる前記合計電圧が所定の判定値を超えた場合に、この負荷接続配線を有する負荷回路を遮断する遮断制御手段と、
を備えたことを特徴とする負荷回路の保護装置。
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