JPH0575418A - 過電流検出回路 - Google Patents

過電流検出回路

Info

Publication number
JPH0575418A
JPH0575418A JP26107591A JP26107591A JPH0575418A JP H0575418 A JPH0575418 A JP H0575418A JP 26107591 A JP26107591 A JP 26107591A JP 26107591 A JP26107591 A JP 26107591A JP H0575418 A JPH0575418 A JP H0575418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
current
output
overcurrent
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26107591A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Akagi
哲也 赤木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP26107591A priority Critical patent/JPH0575418A/ja
Publication of JPH0575418A publication Critical patent/JPH0575418A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過電流検出回路において出力用のトランジス
タQ1に直列に過電流検出用抵抗を接続せず、出力の残
留電圧を小さくし消費電力を小さくすること。 【構成】 出力トランジスタQ1と共に第2のトランジ
スタQ5によってカレントミラー回路を構成し、このト
ランジスタに直列に抵抗R2を接続する。そして抵抗R
2の両端の電圧を検知するトランジスタQ6によって過
電流を検出するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子スイッチ等の出力回
路に用いられる過電流検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来光電スイッチ,近接スイッチ等の電
子スイッチ装置においては出力段の過電流を検出する検
出回路が用いられる。図2は一般的な電子スイッチの構
成を示すブロック図である。本図において検出部1は物
体等を検出する部分であり、その出力はアンプ部2を介
してコンパレータ3に与えられる。コンパレータ3は所
定の閾値で信号を弁別するものであり、その出力は信号
処理部4に与えられる。信号処理部4は検知信号が連続
して得られる場合等に出力禁止回路5及び出力回路6を
介して外部に検知信号を出力するものである。そして出
力回路6には過電流検知部7が接続され、過電流が検出
されれば出力が禁止されるよう構成される。ここで検知
部1から出力禁止回路5までのブロックを電子スイッチ
8とする。
【0003】図7(a)は出力回路6と過電流検知部7
の構成を示す回路図である。本図において電子スイッチ
8の出力が出力回路6であるNPN型オープンコレクタ
のトランジスタQ1が設けられる。この電子スイッチに
は電源10が接続されており、コレクタと電源の正極端
間には負荷11が接続される。電子スイッチ8の物体検
知出力によってトランジスタQ1が駆動され、負荷11
に負荷電流が流れる。そしてトランジスタQ1のエミッ
タ側には過電流検出用の抵抗R1が直列に接続されてお
り、その両端の電圧が電流検出用のトランジスタQ2の
ベース・エミッタ間順方向降下電圧、例えば 0.6Vに達
するかどうかが検知される。このレベルに達すれば過電
流が流れているため、トランジスタQ2がオンとなって
電子スイッチ8の出力禁止回路5により出力が禁止され
る。図7(b)はPNP型のトランジスタQ3及びQ4
を用いて同様に構成したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の過電流検出回路では、出力の残留電圧が大きく
なってしまうという欠点があった。例えば図7(a)に
おいてトランジスタQ1のオン電圧 0.3V,Q2のベー
ス・エミッタ間順方向降下電圧を 0.6Vとすると、出力
の残電圧は最大時に 0.9Vとなり、過電流検出回路を付
加することによって残電圧が3倍になってしまうという
欠点がある。又出力用トランジスタを含めて出力回路全
体をIC化しようとした場合には、例えば過電流を 100
mAとすると、抵抗R1の値は6Ωと小さな抵抗値とな
る。そしてこの抵抗に 100mAの電流が流れるため、IC
内で大きな面積を占めることとなる。従ってチップ実装
面積が限られている場合や回路数が多い場合には、IC
化しにくいという欠点があった。
【0005】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、出力素子に過電流検出用抵抗を
直列接続することなく過電流を検出できるようにするこ
とを技術的課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は負荷に直列に接
続され、スイッチ出力によって駆動されるスイッチング
トランジスタを有する出力回路に接続される過電流検出
回路であって、スイッチングトランジスタと、第2のト
ランジスタとによって構成されるカレントミラー回路
と、カレントミラー回路の第2のトランジスタの電流を
検出する電流検出手段とを有することを特徴とするもの
である。
【0007】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、出力
トランジスタと第2のトランジスタによってカレントミ
ラー回路が構成されているため、出力トランジスタに流
れる電流に対応した電流が第2のトランジスタにも流れ
る。従ってこの電流値を検出することによって過電流が
検出できることとなる。そして出力トランジスタと第2
のトランジスタに流れる電流の電流比を小さくしておく
ことによって小電力で過電流状態が検出できることとな
る。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例による過電流検出回
路の構成を示す回路図である。本図において前述した従
来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。本実施例においても電子スイッチ8には電源10が
接続されており、電源の一端には負荷11が接続され
る。そして出力トランジスタQ1と第2のトランジスタ
Q5とによってカレントミラー回路が構成される。トラ
ンジスタQ1及びQ5は夫々ベースが共通接続され、エ
ミッタが接地端に接続されており、出力トランジスタQ
1のコレクタは負荷11の一端に接続される。又トラン
ジスタQ5のコレクタは過電流検出用の抵抗R2を介し
て電源端に接続され、抵抗R2の両端がPNP型トラン
ジスタQ6のベース・エミッタ間に接続される。トラン
ジスタQ6はベース・エミッタ間の電流が順方向降下電
圧以上となれば、電子スイッチ8に過電流検知信号を与
えるものである。
【0009】ここでトランジスタQ5のコレクタ電流I
C5は以下のように求められる。まずトランジスタQ1と
Q5のベース・エミッタ間電圧は等しいので、これをV
BEとすると、 VBE=(k×T/q)×ln(IE1/IS ) =(k×T/q)×ln(IE5/IS ) 従ってIE1=IE5より IC1+IB1=IC5+IB5が成り立つ。電子スイッチから
供給される電流をIB =(IB1+IB5)としてIC5は次
式で示される。 IC5=IC1+IB1−IB5 =IC1+IB −2×IB5 =IC1+IB −2×IC5/β5 従ってIC5は次式で示される。 IC5=(IC1+IB )/(1+2/β5 )・・・(1) ここでkはボルツマン定数、Tは温度、qは電子の電荷
量、IS は逆方向飽和電流、β5 はトランジスタQ5の
電流増幅率である。
【0010】(1)式よりトランジスタQ5のコレクタ
電流IC5はトランジスタQ1のコレクタ電流IC1に比例
して変化することがわかる。ここでβ5 が十分大きくI
B <IC1,IC5とすれば、(1)式よりIC5とIC1とは
ほぼ等しくなる。更にトランジスタQ1のチップ面積を
トランジスタQ5の10倍とすると、トランジスタQ5
のコレクタ電流IC5はトランジスタQ1のコレクタ電流
C1の約1/10となる。従って検出電流を小さくする
ことができ、抵抗R2の損失を小さくすることができ
る。ここでQ1とQ5の面積比を10:1、R2を60
Ω、Q6のオン電圧 0.6Vとすれば、負荷電流が 100mA
を越えたときQ6のVBEは 0.6Vとなってトランジスタ
Q6がオン状態となる。従って電子スイッチ8に過電流
検知信号を伝えることができる。
【0011】このように本実施例では出力用のトランジ
スタに直列に過電流検出用抵抗が接続されないので、過
電流検出時のオン時の残電圧を上昇させることがなく、
又電流検出用抵抗に流れる電流値を小さくすることがで
きる。従ってIC化する際に抵抗の面積を小さくするこ
とができる。
【0012】図3は本発明の第2実施例を示す回路図で
ある。本実施例において前述した実施例と同一部分は同
一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施例ではト
ランジスタQ5のエミッタと接地端間に直列に抵抗R3
を接続している。こうすればトランジスタQ1のベース
・エミッタ間電圧よりもトランジスタQ5のベース・エ
ミッタ間電圧が小さくなるので、トランジスタQ5のコ
レクタ電流は第1実施例より小さく制限することができ
る。従って抵抗R2の損失が小さくてすむため、シート
抵抗の面積を小さくすることができる。
【0013】この場合にはコレクタ電流IC1とIC5の関
係は以下のようになる。 (k×T/q)×ln(IE1/IS ) =(k×T/q)×ln(IE5/IS )+R3×IE5 従って次式が成り立つ。 (1+1/β5 )×R3×IC5×(q/kT) =ln{(IC1+IB −IC5/β5)/((1+1/β5 )IC5)} β5 が大きいとして式を整理すると、 IC1=IC5×exp(R3×IC5×q/kT)−IB このようにトランジスタQ5のコレクタ電流IC5は第1
実施例より小さくすることができ、シート抵抗の面積を
小さくすることができる。
【0014】図4は本発明の第3実施例による過電流検
出回路の構成を示す回路図である。本実施例では過電流
検出手段として定電流源回路12を用いた例を示してい
る。即ちトランジスタQ1,Q5の面積比を10:1と
し、定電流回路12の定電流値を10mAとすると、負荷電
流が 100mAに達するまではトランジスタQ5は電流10mA
を消費しないため、電子スイッチ8側に残りの電流が流
れる。しかし負荷電流が 100mAを越えればトランジスタ
Q5はカレントシンク状態となり、電子スイッチ8には
電流が流れないこととなる。従って定電流回路12から
電子スイッチ8側に流れる電流の有無によって過電流検
知を行うことができる。この場合も図3に示すようにト
ランジスタQ5のエミッタに抵抗を直列接続することに
よって、第2実施例と同様の効果を得ることができる。
【0015】図5は第1実施例のトランジスタを全てP
NP型のトランジスタとした第4実施例を示す回路図で
ある。即ち出力トランジスタをトランジスタQ3、これ
とカレントミラー回路を構成するトランジスタをQ7、
電流検出用トランジスタをQ8としたものである。この
ように全てPNP型トランジスタを用いても同様の効果
が得られることはいうまでもない。
【0016】図6は本発明の第5実施例を示す回路図で
ある。本図に示すようにPNP型の出力トランジスタを
IC内で構成する場合には、電流増幅率が負荷電流を引
ききれないことがある。従ってPNP型トランジスタQ
3をトランジスタQ9,Q10によってダーリントン接
続して構成し、大きな負荷電流を流せるようにしたもの
である。この場合にもトランジスタQ9,Q10と共に
トランジスタQ11によってカレントミラー回路を構成
し、電流検出用のトランジスタQ12を用いて過電流を
検出する。この場合出力用トランジスタQ9とQ11の
電流増幅率が大きければIC9とIC11 とは等しくなるの
で、その面積比によって過電流検知用の抵抗R2に流れ
る電流を制限することができる。又トランジスタQ11
のエミッタとトランジスタQ9のエミッタ間に抵抗を挿
入することによって第2実施例と同様の効果を持たせる
ことができる。
【0017】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、カレントミラー回路を用いて負荷電流を検出してい
るため、出力トランジスタがオン状態のときの残電圧を
小さくすることができる。又カレントミラー回路を構成
するトランジスタの面積比を適宜選択することによっ
て、低損失で過電流を検出することができ、IC化に適
した過電流検出回路とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による過電流検出回路の構
成を示す回路図である。
【図2】本発明が用いられる電子スイッチの全体構成を
示すブロック図である。
【図3】本発明の第2実施例による過電流検出回路の構
成を示す回路図である。
【図4】本発明の第3実施例による過電流検出回路の構
成を示す回路図である。
【図5】本発明の第4実施例による過電流検出回路の構
成を示す回路図である。
【図6】本発明の第5実施例による過電流検出回路の構
成を示す回路図である。
【図7】(a),(b)は夫々異なった従来の過電流検
出回路の例を示す回路図である。
【符号の説明】
8 電子スイッチ 10 電源 11 負荷 12 定電流回路 Q1〜Q12 トランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷に直列に接続され、スイッチ出力に
    よって駆動されるスイッチングトランジスタを有する出
    力回路に接続される過電流検出回路であって、 前記スイッチングトランジスタと、第2のトランジスタ
    とによって構成されるカレントミラー回路と、 前記カレントミラー回路の第2のトランジスタの電流を
    検出する電流検出手段とを有することを特徴とする過電
    流検出回路。
JP26107591A 1991-09-11 1991-09-11 過電流検出回路 Pending JPH0575418A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26107591A JPH0575418A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 過電流検出回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26107591A JPH0575418A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 過電流検出回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0575418A true JPH0575418A (ja) 1993-03-26

Family

ID=17356734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26107591A Pending JPH0575418A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 過電流検出回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0575418A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8471434B2 (en) 2010-08-26 2013-06-25 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave device, surface acoustic wave oscillator, and electronic apparatus
US8692439B2 (en) 2010-08-26 2014-04-08 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and electronic device
JP2018023067A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 株式会社デンソー 送信回路
TWI736764B (zh) * 2017-05-16 2021-08-21 日商三菱電機工程技術股份有限公司 配線轉換轉接器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8471434B2 (en) 2010-08-26 2013-06-25 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave device, surface acoustic wave oscillator, and electronic apparatus
US8692439B2 (en) 2010-08-26 2014-04-08 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and electronic device
JP2018023067A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 株式会社デンソー 送信回路
TWI736764B (zh) * 2017-05-16 2021-08-21 日商三菱電機工程技術股份有限公司 配線轉換轉接器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5734260A (en) Short-circuit protection circuit
JP3358459B2 (ja) 温度検出回路
EP1096262B1 (en) Current detector
US5682121A (en) No turn-on pop noise amplifier
US4701639A (en) Threshold detector circuit and method
USRE37778E1 (en) Current limiting circuit
JPH0575418A (ja) 過電流検出回路
JPS62128307A (ja) 熱保護回路
US6104168A (en) Low leakage low dropout transistor charging circuit
US6054845A (en) Current limiting circuit
JP2656297B2 (ja) ウインド回路
JPH0793444A (ja) 積分器用コンパレータ回路装置
JP3063345B2 (ja) 飽和防止回路
JP3676595B2 (ja) 電流検出回路
JPH0316644B2 (ja)
JP3664038B2 (ja) リセット回路
JPS6117620Y2 (ja)
JP2550416B2 (ja) クランプ回路
JPH01305609A (ja) 出力回路
JP2590977B2 (ja) 過電流検出回路
JPH08317556A (ja) 突入電流防止回路
JPH0553085B2 (ja)
De Langen et al. Limiting circuits for rail-to-rail output stages of low-voltage bipolar operational amplifiers
JPH05232150A (ja) 電流検出回路
JPH04366772A (ja) 直流電源の過電流検出回路