JPH0549154A - 過電流保護回路 - Google Patents
過電流保護回路Info
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- JPH0549154A JPH0549154A JP3287395A JP28739591A JPH0549154A JP H0549154 A JPH0549154 A JP H0549154A JP 3287395 A JP3287395 A JP 3287395A JP 28739591 A JP28739591 A JP 28739591A JP H0549154 A JPH0549154 A JP H0549154A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単に負荷に直列に接続することができ、接
合トランジスターを使った温度補償ができた過電流保護
回路。 【構成】 接合トランジスターのコレクターとベースの
間に接続した過電流遮断回路を構成するＮ型・Ｐ型接合
形電界効果トランジスターのゲートにダイオードを接続
して、使用する温度が高くなるのに反比例して、ゲート
の抵抗値を小さくし、それにより、その過電流遮断回路
を流れるベース電流を減少させて、コレクター電流の最
小の遮断電流値をほぼ一定になるように温度補償するも
のである。
合トランジスターを使った温度補償ができた過電流保護
回路。 【構成】 接合トランジスターのコレクターとベースの
間に接続した過電流遮断回路を構成するＮ型・Ｐ型接合
形電界効果トランジスターのゲートにダイオードを接続
して、使用する温度が高くなるのに反比例して、ゲート
の抵抗値を小さくし、それにより、その過電流遮断回路
を流れるベース電流を減少させて、コレクター電流の最
小の遮断電流値をほぼ一定になるように温度補償するも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷である回路を過電
流から保護する過電流保護回路に関するものである。
流から保護する過電流保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】負荷に直列に接続して過電流から負荷を
保護する装置として、ヒューズやブレーカ等が使用され
ている。
保護する装置として、ヒューズやブレーカ等が使用され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ヒューズは、過電流が
流れると溶断するために、その度に、交換しなければな
らない。ブレーカは、遮断速度が遅いために、速動性を
必要とする回路には使用できない。本発明者は、ヒュー
ズやブレーカのように、必要なところに簡単に負荷に直
列に接続することができ、過電流が流れるたびに交換す
る必要がなく、遮断特性を負荷に合わせて、速動形に
も、遅延形にもできる過電流保護回路の１実施例とし
て、特願平３−１４６９８５において、Ｎ型・Ｐ型の接
合形電界効果トランジスターを組み合わせて、Ｎ型接合
形電界効果トランジスターとＰ型接合形電界効果トラン
ジスターが互いに作用し合うことによって、過電流を遮
断する過電流遮断回路を接合トランジスターのコレクタ
ーとベースの間に接続して、接合トランジスターに過電
流が流れると、接合形電界効果トランジスターの過電流
遮断回路が遮断し、それにより、接合トランジスターの
ベース電流が遮断されて、接合トランジスターが遮断す
ることにより、過電流を遮断することができる過電流保
護回路を提供したが、使用する温度により、接合トラン
ジスターの電流増幅率が変化するために、回路保護の定
格電流値が変化するという問題点があった。本発明は、
使用する温度が変わっても、回路保護の定格電流値が変
化しない、温度補償ができた過電流保護回路を提供する
ことを目的とする。
流れると溶断するために、その度に、交換しなければな
らない。ブレーカは、遮断速度が遅いために、速動性を
必要とする回路には使用できない。本発明者は、ヒュー
ズやブレーカのように、必要なところに簡単に負荷に直
列に接続することができ、過電流が流れるたびに交換す
る必要がなく、遮断特性を負荷に合わせて、速動形に
も、遅延形にもできる過電流保護回路の１実施例とし
て、特願平３−１４６９８５において、Ｎ型・Ｐ型の接
合形電界効果トランジスターを組み合わせて、Ｎ型接合
形電界効果トランジスターとＰ型接合形電界効果トラン
ジスターが互いに作用し合うことによって、過電流を遮
断する過電流遮断回路を接合トランジスターのコレクタ
ーとベースの間に接続して、接合トランジスターに過電
流が流れると、接合形電界効果トランジスターの過電流
遮断回路が遮断し、それにより、接合トランジスターの
ベース電流が遮断されて、接合トランジスターが遮断す
ることにより、過電流を遮断することができる過電流保
護回路を提供したが、使用する温度により、接合トラン
ジスターの電流増幅率が変化するために、回路保護の定
格電流値が変化するという問題点があった。本発明は、
使用する温度が変わっても、回路保護の定格電流値が変
化しない、温度補償ができた過電流保護回路を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の過電流保護回路においては、使用する温度
が高くなると、それに反比例して、接合トランジスター
のベース電流を減少させることによって、温度補償をす
るようにしたものである。
に、本発明の過電流保護回路においては、使用する温度
が高くなると、それに反比例して、接合トランジスター
のベース電流を減少させることによって、温度補償をす
るようにしたものである。
【０００５】第１の方法は、接合トランジスターのコレ
クターとベースの間に接続した過電流遮断回路のＮ型・
Ｐ型接合形電界効果トランジスターのゲートにダイオー
ドを接続して、使用する温度が高くなるのに反比例し
て、ゲートの抵抗値を小さくし、それにより、その過電
流遮断回路を流れるベース電流を減少させて、コレクタ
ーの最小遮断電流をほぼ一定に温度補償するものであ
る。
クターとベースの間に接続した過電流遮断回路のＮ型・
Ｐ型接合形電界効果トランジスターのゲートにダイオー
ドを接続して、使用する温度が高くなるのに反比例し
て、ゲートの抵抗値を小さくし、それにより、その過電
流遮断回路を流れるベース電流を減少させて、コレクタ
ーの最小遮断電流をほぼ一定に温度補償するものであ
る。
【０００６】第２の方法は、接合トランジスターのコレ
クターとベースの間に接続した過電流遮断回路の内部抵
抗は、使用する温度に対してあまり変化させず、接合ト
ランジスターのベースとエミッターの間に、ベースから
エミッターに向かってダイオードを接続すると、使用す
る温度が高くなるのに比例して、ダイオードを通ってベ
ースからエミッターに流れる電流は増加する。それによ
り、過電流遮断回路からベースに流れ込むベース電流を
減少させて、コレクターの最小遮断電流をほぼ一定に温
度補償するものである。
クターとベースの間に接続した過電流遮断回路の内部抵
抗は、使用する温度に対してあまり変化させず、接合ト
ランジスターのベースとエミッターの間に、ベースから
エミッターに向かってダイオードを接続すると、使用す
る温度が高くなるのに比例して、ダイオードを通ってベ
ースからエミッターに流れる電流は増加する。それによ
り、過電流遮断回路からベースに流れ込むベース電流を
減少させて、コレクターの最小遮断電流をほぼ一定に温
度補償するものである。
【０００７】
【実施例】本発明を実施例により、説明する。第１図は
本発明の過電流保護回路を示し、第２図は本発明の過電
流保護回路の遮断の静特性の温度特性を示す。第４図
は、本発明者の先の特願平３−１４６９８５の過電流保
護回路を示し、第５図はその先の過電流保護回路の遮断
の静特性の温度特性を示す。第１図の過電流保護回路を
説明する。Ｎ型接合形電界効果トランジスター（以下Ｎ
型ＦＥＴと略す）３のソースとＰ型接合形電界効果トラ
ンジスター（以下Ｐ型ＦＥＴと略す）４のソースとを接
続し、Ｎ型ＦＥＴ３のドレインとＮ型ＦＥＴ２のソース
とを接続し、Ｎ型ＦＥＴ２のドレインは接合トランジス
ター１のコレクターに接続し、Ｐ型ＦＥＴ４のドレイン
は接合トランジスター１のベースに接続する。また、Ｎ
型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のピンチオフ電圧とコンダク
タンスは、絶対値において、ほぼ同じ程度の大きさの特
性であり、Ｎ型ＦＥＴ２のピンチオフ電圧とコンダクタ
ンスは、絶対値において、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４
のピンチオフ電圧とコンダクタンスより大きい特性であ
る。そして、Ｎ型ＦＥＴ２のゲートはＮ型ＦＥＴ３のゲ
ートと接続し、Ｎ型ＦＥＴ３のゲートは抵抗６を通じ
て、Ｐ型ＦＥＴ７のドレインに接続し、Ｐ型ＦＥＴ７の
ソースはＮ型ＦＥＴ８のソースに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８
のドレインはダイオード９のアノードに接続し、ダイオ
ード９のカソードをＰ型ＦＥＴ４のドレインに接続す
る。Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗１０を通じてＮ型ＦＥ
Ｔ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲートは抵抗
１１を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続する。そし
て、Ｐ型ＦＥＴ４のゲートはダイオード１５のカソード
に接続し、ダイオード１５のアノードはＮ型ＦＥＴ１４
のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ１４のソースはＰ型Ｆ
ＥＴ１３のソースに接続し、Ｐ型ＦＥＴ１３のドレイン
は抵抗１２を通じてＮ型ＦＥＴ３のドレインに接続す
る。Ｐ型ＦＥＴ１３のゲートは抵抗１７を通じてＮ型Ｆ
ＥＴ１４のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ１４のゲート
は抵抗１８を通じてＰ型ＦＥＴ１３のドレインに接続す
る。コンデンサー５をＮ型ＦＥＴ３のゲートとドレイン
の間に接続し、コンデンサー１６をＰ型ＦＥＴ４のゲー
トとドレインの間に接続する。そして、接合トランジス
ター１のコレクターをプラス側の端子Ｃとし、エミッタ
ーをマイナス側の端子Ｅとした過電流保護回路である。
本発明の過電流保護回路を示し、第２図は本発明の過電
流保護回路の遮断の静特性の温度特性を示す。第４図
は、本発明者の先の特願平３−１４６９８５の過電流保
護回路を示し、第５図はその先の過電流保護回路の遮断
の静特性の温度特性を示す。第１図の過電流保護回路を
説明する。Ｎ型接合形電界効果トランジスター（以下Ｎ
型ＦＥＴと略す）３のソースとＰ型接合形電界効果トラ
ンジスター（以下Ｐ型ＦＥＴと略す）４のソースとを接
続し、Ｎ型ＦＥＴ３のドレインとＮ型ＦＥＴ２のソース
とを接続し、Ｎ型ＦＥＴ２のドレインは接合トランジス
ター１のコレクターに接続し、Ｐ型ＦＥＴ４のドレイン
は接合トランジスター１のベースに接続する。また、Ｎ
型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のピンチオフ電圧とコンダク
タンスは、絶対値において、ほぼ同じ程度の大きさの特
性であり、Ｎ型ＦＥＴ２のピンチオフ電圧とコンダクタ
ンスは、絶対値において、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４
のピンチオフ電圧とコンダクタンスより大きい特性であ
る。そして、Ｎ型ＦＥＴ２のゲートはＮ型ＦＥＴ３のゲ
ートと接続し、Ｎ型ＦＥＴ３のゲートは抵抗６を通じ
て、Ｐ型ＦＥＴ７のドレインに接続し、Ｐ型ＦＥＴ７の
ソースはＮ型ＦＥＴ８のソースに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８
のドレインはダイオード９のアノードに接続し、ダイオ
ード９のカソードをＰ型ＦＥＴ４のドレインに接続す
る。Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗１０を通じてＮ型ＦＥ
Ｔ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲートは抵抗
１１を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続する。そし
て、Ｐ型ＦＥＴ４のゲートはダイオード１５のカソード
に接続し、ダイオード１５のアノードはＮ型ＦＥＴ１４
のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ１４のソースはＰ型Ｆ
ＥＴ１３のソースに接続し、Ｐ型ＦＥＴ１３のドレイン
は抵抗１２を通じてＮ型ＦＥＴ３のドレインに接続す
る。Ｐ型ＦＥＴ１３のゲートは抵抗１７を通じてＮ型Ｆ
ＥＴ１４のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ１４のゲート
は抵抗１８を通じてＰ型ＦＥＴ１３のドレインに接続す
る。コンデンサー５をＮ型ＦＥＴ３のゲートとドレイン
の間に接続し、コンデンサー１６をＰ型ＦＥＴ４のゲー
トとドレインの間に接続する。そして、接合トランジス
ター１のコレクターをプラス側の端子Ｃとし、エミッタ
ーをマイナス側の端子Ｅとした過電流保護回路である。
【０００８】この過電流保護回路の作用を説明する。端
子Ｃにプラス、端子Ｅにマイナスの電圧ＶＣＥがかかる
時、電圧ＶＣＥが０Ｖから０．５Ｖぐらいまでは接合ト
ランジスター１のベース・エミッター接合に電流が流れ
ない。電圧ＶＣＥが０．５Ｖ以上になると、ベース・エ
ミッター接合に電流が流れ、接合トランジスター１のコ
レクターからベースへ、Ｎ型ＦＥＴ２，３とＰ型ＦＥＴ
４を通じて、ベース電流が流れる。ベース電流が流れる
と、接合トランジスター１の増幅作用により、ベース電
流の何十倍もの電流ＩＣＥをコレクター電流としてコレ
クターからエミッターへ流すことができる。電圧ＶＣＥ
が１Ｖ、１．５Ｖと大きくなると、、コレクター・ベー
ス間電圧が大きくなって、ベース電流が大きくなり、そ
のベース電流に比例して電流ＩＣＥは大きくなる。ま
た、接合トランジスター１のコレクターとベースの間に
接続されている過電流遮断回路を構成するＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４において、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲ
ートは、抵抗６とＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８とダイオ
ード９を通じてＰ型ＦＥＴ４のドレインに接続し、Ｐ型
ＦＥＴ４のゲートは、ダイオード１５とＮ型ＦＥＴ１４
とＰ型ＦＥＴ１３と抵抗１２を通じてＮ型ＦＥＴ３のド
レインに接続しているために、ベース電流がＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４を通じて流れると、Ｐ型ＦＥＴ４
における電位差は、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲート電圧にな
り、Ｎ型ＦＥＴ３における電位差は、Ｐ型ＦＥＴ４のゲ
ート電圧になる。このために、電圧ＶＣＥが大きくな
り、べース電流が大きくなると、Ｐ型ＦＥＴ４における
電位差が大きくなって、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲート電圧
が大きくなり、同様に、Ｎ型ＦＥＴ３における電位差が
大きくなって、Ｐ型ＦＥＴ４のゲート電圧が大きくな
る。Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧が、ある
程度の大きさになるまでは、ベース電流は大きくなる
が、電圧ＶＣＥがさらに大きくなって、コレクター・ベ
ース間電圧がさらに大きくなると、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型
ＦＥＴ４のゲート電圧がある程度の大きさになり、Ｎ型
ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４はベース電流が大きくなるのを
抑えるようになる。電圧ＶＣＥがもっと大きくなると、
Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧がもっと大き
くなって、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４はベース電流を
減らすようになり、その後、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ
４のゲート電圧がそれぞれのピンチオフ電圧に達して、
ベース電流を遮断する。このように、電圧ＶＣＥが大き
くなると、ベース電流は減少し、遮断する。そして、そ
のベース電流に比例してコレクター電流ＩＣＥもある値
までは大きくなり、その後減少し、遮断される。従っ
て、端子ＣＥ間に大きな電圧ＶＣＥがかかって、大きな
異常電流がコレクターを流れると、コレククー・ベース
間電圧が大きくなって、大きなベース電流がＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４を通じて流れる。それにより、Ｎ
型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のそれぞれにおける電位差が
大きくなり、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧
が大きくなる。そして、また、各ＦＥＴのゲート電圧が
大きくなると、各ＦＥＴの電位差が大きくなり、また、
ゲート電圧が大きくなることを、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型Ｆ
ＥＴ４は互いに作用し合って繰り返し、そして、Ｎ型Ｆ
ＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４は遮断し、大きなベース電流を遮
断する。ベース電流が遮断されると、コレクターを流れ
る大きな異常電流も同時に遮断される。このように、こ
の過電流保護回路は異常電流を遮断し、過電流保護のは
たらきをする。この遮断の静特性を第３図に示す。
子Ｃにプラス、端子Ｅにマイナスの電圧ＶＣＥがかかる
時、電圧ＶＣＥが０Ｖから０．５Ｖぐらいまでは接合ト
ランジスター１のベース・エミッター接合に電流が流れ
ない。電圧ＶＣＥが０．５Ｖ以上になると、ベース・エ
ミッター接合に電流が流れ、接合トランジスター１のコ
レクターからベースへ、Ｎ型ＦＥＴ２，３とＰ型ＦＥＴ
４を通じて、ベース電流が流れる。ベース電流が流れる
と、接合トランジスター１の増幅作用により、ベース電
流の何十倍もの電流ＩＣＥをコレクター電流としてコレ
クターからエミッターへ流すことができる。電圧ＶＣＥ
が１Ｖ、１．５Ｖと大きくなると、、コレクター・ベー
ス間電圧が大きくなって、ベース電流が大きくなり、そ
のベース電流に比例して電流ＩＣＥは大きくなる。ま
た、接合トランジスター１のコレクターとベースの間に
接続されている過電流遮断回路を構成するＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４において、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲ
ートは、抵抗６とＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８とダイオ
ード９を通じてＰ型ＦＥＴ４のドレインに接続し、Ｐ型
ＦＥＴ４のゲートは、ダイオード１５とＮ型ＦＥＴ１４
とＰ型ＦＥＴ１３と抵抗１２を通じてＮ型ＦＥＴ３のド
レインに接続しているために、ベース電流がＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４を通じて流れると、Ｐ型ＦＥＴ４
における電位差は、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲート電圧にな
り、Ｎ型ＦＥＴ３における電位差は、Ｐ型ＦＥＴ４のゲ
ート電圧になる。このために、電圧ＶＣＥが大きくな
り、べース電流が大きくなると、Ｐ型ＦＥＴ４における
電位差が大きくなって、Ｎ型ＦＥＴ２，３のゲート電圧
が大きくなり、同様に、Ｎ型ＦＥＴ３における電位差が
大きくなって、Ｐ型ＦＥＴ４のゲート電圧が大きくな
る。Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧が、ある
程度の大きさになるまでは、ベース電流は大きくなる
が、電圧ＶＣＥがさらに大きくなって、コレクター・ベ
ース間電圧がさらに大きくなると、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型
ＦＥＴ４のゲート電圧がある程度の大きさになり、Ｎ型
ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４はベース電流が大きくなるのを
抑えるようになる。電圧ＶＣＥがもっと大きくなると、
Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧がもっと大き
くなって、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４はベース電流を
減らすようになり、その後、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ
４のゲート電圧がそれぞれのピンチオフ電圧に達して、
ベース電流を遮断する。このように、電圧ＶＣＥが大き
くなると、ベース電流は減少し、遮断する。そして、そ
のベース電流に比例してコレクター電流ＩＣＥもある値
までは大きくなり、その後減少し、遮断される。従っ
て、端子ＣＥ間に大きな電圧ＶＣＥがかかって、大きな
異常電流がコレクターを流れると、コレククー・ベース
間電圧が大きくなって、大きなベース電流がＮ型ＦＥＴ
２，３とＰ型ＦＥＴ４を通じて流れる。それにより、Ｎ
型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のそれぞれにおける電位差が
大きくなり、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４のゲート電圧
が大きくなる。そして、また、各ＦＥＴのゲート電圧が
大きくなると、各ＦＥＴの電位差が大きくなり、また、
ゲート電圧が大きくなることを、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型Ｆ
ＥＴ４は互いに作用し合って繰り返し、そして、Ｎ型Ｆ
ＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４は遮断し、大きなベース電流を遮
断する。ベース電流が遮断されると、コレクターを流れ
る大きな異常電流も同時に遮断される。このように、こ
の過電流保護回路は異常電流を遮断し、過電流保護のは
たらきをする。この遮断の静特性を第３図に示す。
【０００９】また、接合トランジスター１が異常電流を
遮断すると、電源電圧が接合トランジスター１のコレク
ター・ベース間にかかり、そして、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型
ＦＥＴ４にも電源電圧がかかってくるが、Ｎ型ＦＥＴ２
のピンチオフ電圧より大きい電源電圧がかかると、Ｎ型
ＦＥＴ２のゲート電圧がＮ型ＦＥＴ２のピンチオフ電圧
より大きくなって、Ｎ型ＦＥＴ２は遮断する。Ｎ型ＦＥ
Ｔ２が遮断すると、電源電圧の大部分はＮ型ＦＥＴ２に
かかり、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４には、大きな電源
電圧はかからない。コンデンサー５，１６と抵抗６，１
２の大きさを変えることにより、遮断特性を負荷回路に
合わせて、速動形あるいは遅延形にすることができる。
遮断すると、電源電圧が接合トランジスター１のコレク
ター・ベース間にかかり、そして、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型
ＦＥＴ４にも電源電圧がかかってくるが、Ｎ型ＦＥＴ２
のピンチオフ電圧より大きい電源電圧がかかると、Ｎ型
ＦＥＴ２のゲート電圧がＮ型ＦＥＴ２のピンチオフ電圧
より大きくなって、Ｎ型ＦＥＴ２は遮断する。Ｎ型ＦＥ
Ｔ２が遮断すると、電源電圧の大部分はＮ型ＦＥＴ２に
かかり、Ｎ型ＦＥＴ３とＰ型ＦＥＴ４には、大きな電源
電圧はかからない。コンデンサー５，１６と抵抗６，１
２の大きさを変えることにより、遮断特性を負荷回路に
合わせて、速動形あるいは遅延形にすることができる。
【００１０】次に、Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに接続されて
いるＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８の作用について説明す
る。Ｐ型ＦＥＴ７のソースはＮ型ＦＥＴ８のソースに接
続し、Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗１０を通じてＮ型Ｆ
ＥＴ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲートは抵
抗１１を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続している
ために、Ｐ型ＦＥＴ７からＮ型ＦＥＴ８へ流れる電流に
対しては、低抵抗状態になるが、Ｎ型ＦＥＴ８からＰ型
ＦＥＴ７へ流れる電流に対しては、高抵抗状態あるいは
遮断状態になる。従って、端子Ｃがプラス、端子Ｅがマ
イナスの電圧ＶＣＥがかかると、コンデンサー５の充電
電流は、抵抗６と低抵抗状態のＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥ
Ｔ８、そして、ダイオード９を通って，Ｐ型ＦＥＴ４の
ドレインに流れる。いま、コンデンサー５が充電され
て、過電流保護回路が遮断した後、電圧ＶＣＥがゼロに
なった時、コンデンサー５の放電電流より、Ｎ型ＦＥＴ
８からＰ型ＦＥＴ７に流すことができる電流容量を小さ
く設定すれば、コンデンサー５の放電電流に対して、Ｎ
型ＦＥＴ８とＰ型ＦＥＴ７は遮断状態になるために、コ
ンデンサー５の遮断時の充電電圧は保持され、過電流保
護回路の遮断状態は保持される。そして、Ｎ型ＦＥＴ８
からＰ型ＦＥＴ７に流すことができる電流容量は、使用
する温度が変わってもあまり変化しないので、高温
（例、１２５℃）から低温（例、−５５℃）まで、過電
流保護回路の遮断状態は保持される。同様にして、Ｐ型
ＦＥＴ４のゲートに接続されているＰ型ＦＥＴ１３とＮ
型ＦＥＴ１４は、コンデンサー１６の充電電流に対して
は低抵抗状態になるが、放電電流に対しては遮断状態に
なり、コンデンサー１６の遮断時の充電電圧は保持され
る。
いるＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８の作用について説明す
る。Ｐ型ＦＥＴ７のソースはＮ型ＦＥＴ８のソースに接
続し、Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗１０を通じてＮ型Ｆ
ＥＴ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲートは抵
抗１１を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続している
ために、Ｐ型ＦＥＴ７からＮ型ＦＥＴ８へ流れる電流に
対しては、低抵抗状態になるが、Ｎ型ＦＥＴ８からＰ型
ＦＥＴ７へ流れる電流に対しては、高抵抗状態あるいは
遮断状態になる。従って、端子Ｃがプラス、端子Ｅがマ
イナスの電圧ＶＣＥがかかると、コンデンサー５の充電
電流は、抵抗６と低抵抗状態のＰ型ＦＥＴ７とＮ型ＦＥ
Ｔ８、そして、ダイオード９を通って，Ｐ型ＦＥＴ４の
ドレインに流れる。いま、コンデンサー５が充電され
て、過電流保護回路が遮断した後、電圧ＶＣＥがゼロに
なった時、コンデンサー５の放電電流より、Ｎ型ＦＥＴ
８からＰ型ＦＥＴ７に流すことができる電流容量を小さ
く設定すれば、コンデンサー５の放電電流に対して、Ｎ
型ＦＥＴ８とＰ型ＦＥＴ７は遮断状態になるために、コ
ンデンサー５の遮断時の充電電圧は保持され、過電流保
護回路の遮断状態は保持される。そして、Ｎ型ＦＥＴ８
からＰ型ＦＥＴ７に流すことができる電流容量は、使用
する温度が変わってもあまり変化しないので、高温
（例、１２５℃）から低温（例、−５５℃）まで、過電
流保護回路の遮断状態は保持される。同様にして、Ｐ型
ＦＥＴ４のゲートに接続されているＰ型ＦＥＴ１３とＮ
型ＦＥＴ１４は、コンデンサー１６の充電電流に対して
は低抵抗状態になるが、放電電流に対しては遮断状態に
なり、コンデンサー１６の遮断時の充電電圧は保持され
る。
【００１１】次に、ダイオード９の作用について説明す
る。ダイオードは、使用する温度により順方向の内部抵
抗が大きく変わる。ダイオードの内部抵抗は、室温（２
５℃）を基準にすると、高温（例、１２５℃）では非常
に小さく、低温（例、−５５℃）では非常に大きくな
る。Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに抵抗６と低抵抗状態のＰ型
ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８、そして、ダイオード９を接続
して、Ｐ型ＦＥＴ４のドレインに接続すると、Ｎ型ＦＥ
Ｔ３のゲートに接続されている全体の抵抗値は、高温で
はほぼ抵抗６の抵抗値になり、室温では（抵抗６＋ダイ
オード９の内部抵抗）の少し大きな抵抗値になり、低温
では（抵抗６＋ダイオード９の大きな内部抵抗）の大き
な抵抗値になる。同様に、Ｎ型ＦＥＴ３のドレインから
抵抗１２と低抵抗状態のＰ型ＦＥＴ１３とＮ型ＦＥＴ１
４、そして、ダイオード１５を通じてＰ型ＦＥＴ４のゲ
ートに接続されているので、Ｐ型ＦＥＴ４のゲートに接
続されている全体の抵抗値は、高温ではほぼ抵抗１２の
抵抗値になり、室温では（抵抗１２＋ダイオード１５の
内部抵抗）の少し大きな抵抗値になり、低温では（抵抗
１２＋ダイオード１５の大きな内部抵抗）の大きな抵抗
値になる。従って、接合トランジスター１のコレクター
とベースの間に接続したＮ型ＦＥＴ２，３とＰ型ＦＥＴ
４で構成される過電流遮断回路の最小の遮断電流値は、
高温での電流値を基準にすると、室温では少し大きな電
流値になり、そして、低温では大きな電流値になる。こ
れにより、接合トランジスター１の電流増幅率は、高温
では大きく、低温では小さいが、コレクターから過電流
遮断回路を通ってベースに流れるベース電流の最小の遮
断電流値が、高温では小さく、低温では大きいので、使
用する温度が変わっても、コレクターからエミッターに
流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流値をほぼ一定にする
ことができる。第３図が、温度補償のできた遮断の静特
性である。第５図が、温度補償のできていない遮断の静
特性である。
る。ダイオードは、使用する温度により順方向の内部抵
抗が大きく変わる。ダイオードの内部抵抗は、室温（２
５℃）を基準にすると、高温（例、１２５℃）では非常
に小さく、低温（例、−５５℃）では非常に大きくな
る。Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに抵抗６と低抵抗状態のＰ型
ＦＥＴ７とＮ型ＦＥＴ８、そして、ダイオード９を接続
して、Ｐ型ＦＥＴ４のドレインに接続すると、Ｎ型ＦＥ
Ｔ３のゲートに接続されている全体の抵抗値は、高温で
はほぼ抵抗６の抵抗値になり、室温では（抵抗６＋ダイ
オード９の内部抵抗）の少し大きな抵抗値になり、低温
では（抵抗６＋ダイオード９の大きな内部抵抗）の大き
な抵抗値になる。同様に、Ｎ型ＦＥＴ３のドレインから
抵抗１２と低抵抗状態のＰ型ＦＥＴ１３とＮ型ＦＥＴ１
４、そして、ダイオード１５を通じてＰ型ＦＥＴ４のゲ
ートに接続されているので、Ｐ型ＦＥＴ４のゲートに接
続されている全体の抵抗値は、高温ではほぼ抵抗１２の
抵抗値になり、室温では（抵抗１２＋ダイオード１５の
内部抵抗）の少し大きな抵抗値になり、低温では（抵抗
１２＋ダイオード１５の大きな内部抵抗）の大きな抵抗
値になる。従って、接合トランジスター１のコレクター
とベースの間に接続したＮ型ＦＥＴ２，３とＰ型ＦＥＴ
４で構成される過電流遮断回路の最小の遮断電流値は、
高温での電流値を基準にすると、室温では少し大きな電
流値になり、そして、低温では大きな電流値になる。こ
れにより、接合トランジスター１の電流増幅率は、高温
では大きく、低温では小さいが、コレクターから過電流
遮断回路を通ってベースに流れるベース電流の最小の遮
断電流値が、高温では小さく、低温では大きいので、使
用する温度が変わっても、コレクターからエミッターに
流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流値をほぼ一定にする
ことができる。第３図が、温度補償のできた遮断の静特
性である。第５図が、温度補償のできていない遮断の静
特性である。
【００１２】本発明の別の実施例を第２図により説明す
る。この実施例は、先の第１図の実例からダイオード
９，１５を外して、接合トランジスター１のベースとエ
ミッターの間にダイオード１９を接続したものである。
第２図の実施例の接合トランジスター１のコレクターと
ベースの間に接続されている過電流遮断回路は、ダイオ
ード９，１５がないので、過電流遮断回路の最小の遮断
電流値は、高温においても、低温においても、ほぼ同じ
である。接合トランジスター１のベースからエミッター
に向かって、接合トランジスター１に合った大きさのダ
イオード１９を接続する。高温においては、ダイオード
１９は電流が流れ易いので、コレクターから過電流遮断
回路を通って流れてきた電流のいくらかは、ダイオード
１９を通ってエミッターに流れ、そのエミッターに流れ
た分だけベースに流れる電流は減少する。室温において
は、ダイオード１９は電流を少し流すので、ベース電流
は少し減少する。低温においては、ダイオード１９は電
流をほんの少ししか流さないので、ベース電流はほんの
少ししか減少しない。従って、接合トランジスター１の
ベースに流れ込むベース電流は、高温では小さく、低温
では大きいので、使用する温度が変わっても、コレクタ
ーからエミッターに流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流
値をほぼ一定にすることができる。
る。この実施例は、先の第１図の実例からダイオード
９，１５を外して、接合トランジスター１のベースとエ
ミッターの間にダイオード１９を接続したものである。
第２図の実施例の接合トランジスター１のコレクターと
ベースの間に接続されている過電流遮断回路は、ダイオ
ード９，１５がないので、過電流遮断回路の最小の遮断
電流値は、高温においても、低温においても、ほぼ同じ
である。接合トランジスター１のベースからエミッター
に向かって、接合トランジスター１に合った大きさのダ
イオード１９を接続する。高温においては、ダイオード
１９は電流が流れ易いので、コレクターから過電流遮断
回路を通って流れてきた電流のいくらかは、ダイオード
１９を通ってエミッターに流れ、そのエミッターに流れ
た分だけベースに流れる電流は減少する。室温において
は、ダイオード１９は電流を少し流すので、ベース電流
は少し減少する。低温においては、ダイオード１９は電
流をほんの少ししか流さないので、ベース電流はほんの
少ししか減少しない。従って、接合トランジスター１の
ベースに流れ込むベース電流は、高温では小さく、低温
では大きいので、使用する温度が変わっても、コレクタ
ーからエミッターに流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流
値をほぼ一定にすることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を示す。Ｎ型
ＦＥＴとＰ型ＦＥＴが互いに作用し合って過電流を遮断
する過電流遮断回路を、接合トランジスターのコレクタ
ーとベースの間に接続することにより、小さな容量の過
電流遮断回路で、接合トランジスターのコレクターを流
れる、過電流遮断回路の何十倍も大きい異常電流を遮断
することができるので、大きい容量の過電流保護回路を
容易に作ることができる。また、Ｎ型ＦＥＴ、Ｐ型ＦＥ
Ｔそれぞれのゲートに接続した抵抗と小さい容量のコン
デンサーで、大きな容量の過電流保護回路の遅延時間、
遮断特性をコントロールできるので、過電流保護回路を
小さくまとめて作ることができる。
ているので、以下に記載されるような効果を示す。Ｎ型
ＦＥＴとＰ型ＦＥＴが互いに作用し合って過電流を遮断
する過電流遮断回路を、接合トランジスターのコレクタ
ーとベースの間に接続することにより、小さな容量の過
電流遮断回路で、接合トランジスターのコレクターを流
れる、過電流遮断回路の何十倍も大きい異常電流を遮断
することができるので、大きい容量の過電流保護回路を
容易に作ることができる。また、Ｎ型ＦＥＴ、Ｐ型ＦＥ
Ｔそれぞれのゲートに接続した抵抗と小さい容量のコン
デンサーで、大きな容量の過電流保護回路の遅延時間、
遮断特性をコントロールできるので、過電流保護回路を
小さくまとめて作ることができる。
【００１４】Ｐ型ＦＥＴ７のソースとＮ型ＦＥＴ８のソ
ースを接続し、Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗を通じてＮ
型ＦＥＴ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲート
は抵抗を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続し、Ｎ型
ＦＥＴ３のゲートは抵抗を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレイ
ンに接続している。これにより、Ｐ型ＦＥＴ７とＮ型Ｆ
ＥＴ８は、Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに接続したコンデンサ
ー５の充電電流に対しては低抵抗状態になり、放電電流
に対しては遮断状態になるために、使用する温度が高温
でも低温でも安定して、コンデンサー５の遮断時の充電
電圧は保持され、過電流保護回路の遮断状態は保持され
る。
ースを接続し、Ｐ型ＦＥＴ７のゲートは抵抗を通じてＮ
型ＦＥＴ８のドレインに接続し、Ｎ型ＦＥＴ８のゲート
は抵抗を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレインに接続し、Ｎ型
ＦＥＴ３のゲートは抵抗を通じてＰ型ＦＥＴ７のドレイ
ンに接続している。これにより、Ｐ型ＦＥＴ７とＮ型Ｆ
ＥＴ８は、Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに接続したコンデンサ
ー５の充電電流に対しては低抵抗状態になり、放電電流
に対しては遮断状態になるために、使用する温度が高温
でも低温でも安定して、コンデンサー５の遮断時の充電
電圧は保持され、過電流保護回路の遮断状態は保持され
る。
【００１５】Ｎ型ＦＥＴ３のゲートに抵抗６と直列にダ
イオード９を接続することによって、Ｎ型ＦＥＴ３のゲ
ートに接続している全体の抵抗値は、高温においてはほ
ぼ抵抗６の抵抗値に、低温においては抵抗６より大変大
きな抵抗値になる。それにより、接合トランジスター１
のベース電流を高温では小さく、低温では大きくできる
ので、使用する温度が変わっても、コレクターからエミ
ッターに流れる電流１ＣＥの最小の遮断電流値をほぼ一
定にすることができ、回路保護の定格電流値を一定にす
ることができる。
イオード９を接続することによって、Ｎ型ＦＥＴ３のゲ
ートに接続している全体の抵抗値は、高温においてはほ
ぼ抵抗６の抵抗値に、低温においては抵抗６より大変大
きな抵抗値になる。それにより、接合トランジスター１
のベース電流を高温では小さく、低温では大きくできる
ので、使用する温度が変わっても、コレクターからエミ
ッターに流れる電流１ＣＥの最小の遮断電流値をほぼ一
定にすることができ、回路保護の定格電流値を一定にす
ることができる。
【００１６】また、接合トランジスター１のベースから
エミッターに向かって、ダイオード１９を接続すること
によって、使用する温度が高くなるにしたがって、ベー
スからダイオード１９を通ってエミッターに流れる電流
は大きくなり、逆に、ベースに流れ込むベース電流は小
さくなるので、使用する温度が変わっても、コレクター
からエミッターに流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流値
をほぼ一定にすることができる。
エミッターに向かって、ダイオード１９を接続すること
によって、使用する温度が高くなるにしたがって、ベー
スからダイオード１９を通ってエミッターに流れる電流
は大きくなり、逆に、ベースに流れ込むベース電流は小
さくなるので、使用する温度が変わっても、コレクター
からエミッターに流れる電流ＩＣＥの最小の遮断電流値
をほぼ一定にすることができる。
【図１】本発明の過電流保護回路の実施例を示す回路図
である。
である。
【図２】本発明の過電流保護回路の実施例を示す回路図
である。
である。
【図３】本発明の過電流保護回路の遮断の静特性の温度
特性（温度補償のできた）である。
特性（温度補償のできた）である。
【図４】本発明者の先の特許願の過電流保護回路の回路
図である。
図である。
【図５】温度補償のできていない過電流保護回路の遮断
の静特性の温度特性である。
の静特性の温度特性である。
１ 接合トランジスター ２，３，８，１４ Ｎ型接合形電界効果トランジスター ４，７，１３ Ｐ型接合形電界効果トランジスター ５，１６ コンデンサー ９，１５，１９ ダイオード ６，１２ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎ型接合形電界効果トランジスター
（３）のソースとＰ型接合形電界効果トランジスター
（４）のソースとを接続し、Ｎ型接合形電界効果トラン
ジスター（３）のドレインとＮ型接合形電界効果トラン
ジスター（２）のソースとを接続し、Ｎ型接合形電界効
果トランジスター（２）のドレインは接合トランジスタ
ー（１）のコレクターに接続し、Ｐ型接合形電界効果ト
ランジスター（４）のドレインは接合トランジスター
（１）のベースに接続し、接合トランジスター（１）の
コレクターをプラス側の端子とし、エミッターをマイナ
ス側の端子とした過電流保護回路。 - 【請求項２】 Ｎ型接合形電界効果トランジスター
（２）のゲートはＮ型接合形電界効果トランジスター
（３）のゲートと接続し、Ｎ型接合形電界効果トランジ
スター（３）のゲートは抵抗（６）を通じて、Ｐ型接合
形電界効果トランジスター（７）のドレインに接続し、
Ｐ型接合形電界効果トランジスター（７）のソースはＮ
型接合形電界効果トランジスター（８）のソースに接続
し、Ｎ型接合形電界効果トランジスター（８）のドレイ
ンはダイオード（９）のアノードに接続し、ダイオード
（９）のカソードはＰ型接合形電界効果トランジスター
（４）のドレインに接続し、Ｐ型接合形電界効果トラン
ジスター（７）のゲートは抵抗（１０）を通じてＮ型接
合形電界効果トランジスター（８）のドレインに接続
し、Ｎ型接合形電界効果トランジスター（８）のゲート
は抵抗（１１）を通じてＰ型接合形電界効果トランジス
ター（７）のドレインに接続し、Ｐ型接合形電界効果ト
ランジスター（４）のゲートはダイオード（１５）のカ
ソードに接続し、ダイオード（１５）のアノードはＮ型
接合形電界効果トランジスター（１４）のドレインに接
続し、Ｎ型接合形電界効果トランジスター（１４）のソ
ースはＰ型接合形電界効果トランジスター（１３）のソ
ースに接続し、Ｐ型接合形電界効果トランジスター（１
３）のドレインは抵抗（１２）を通じてＮ型接合形電界
効果トランジスター（３）のドレインに接続し、Ｐ型接
合形電界効果トランジスター（１３）のゲートは抵抗
（１７）を通じてＮ型接合形電界効果トランジスター
（１４）のドレインに接続し、Ｎ型接合形電界効果トラ
ンジスター（１４）のゲートは抵抗（１８）を通じてＰ
型接合形電界効果トランジスター（１３）のドレインに
接続した請求項１記載の過電流保護回路。 - 【請求項３】 コンデンサー（５）をＮ型接合形電界効
果トランジスター（３）のゲートとドレインの間に接続
し、コンデンサー（１６）をＰ型接合形電界効果トラン
ジスター（４）のゲートとドレインの間に接続した請求
項１記載の過電流保護回路。 - 【請求項４】 接合トランジスター（１）のベースから
エミッターに向かって、ダイオード（１９）を接続した
請求項１記載の過電流保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287395A JPH0549154A (ja) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | 過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287395A JPH0549154A (ja) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | 過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549154A true JPH0549154A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=17716794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287395A Pending JPH0549154A (ja) | 1991-08-10 | 1991-08-10 | 過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0549154A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018736A1 (en) * | 1993-02-10 | 1994-08-18 | Masaya Maruo | Overcurrent protective circuit and semiconductor device |
| US6002566A (en) * | 1997-07-22 | 1999-12-14 | Soc Corporation | Resettable overcurrent protective circuit |
-
1991
- 1991-08-10 JP JP3287395A patent/JPH0549154A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994018736A1 (en) * | 1993-02-10 | 1994-08-18 | Masaya Maruo | Overcurrent protective circuit and semiconductor device |
| US6002566A (en) * | 1997-07-22 | 1999-12-14 | Soc Corporation | Resettable overcurrent protective circuit |
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