JPH07240637A - Ｍｏｓトランジスタの過電流診断装置 - Google Patents
Ｍｏｓトランジスタの過電流診断装置Info
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- JPH07240637A JPH07240637A JP6054664A JP5466494A JPH07240637A JP H07240637 A JPH07240637 A JP H07240637A JP 6054664 A JP6054664 A JP 6054664A JP 5466494 A JP5466494 A JP 5466494A JP H07240637 A JPH07240637 A JP H07240637A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １本の信号線でＭＯＳトランジスタの制御お
よび診断を行なう。 【構成】 ＭＯＳ装置１０では、診断される第１ＭＯＳ
トランジスタ１のゲート、ソース間にバイポーラトラン
ジスタ３を設け、第１ＭＯＳトランジスタにゲート、ド
レインが並列接続された第２ＭＯＳトランジスタ２でバ
イポーラトランジスタを制御する。検出用抵抗Ｒ１とゲ
ート電圧検出回路４をもつ制御診断回路２０が電源５と
ＭＯＳ装置１０の間に設けられる。第１ＭＯＳトランジ
スタ１に過電流が流れると、第２ＭＯＳトランジスタ２
によりバイポーラトランジスタ３が導通し、電源５から
検出用抵抗Ｒ１を電流が流れてゲート電圧が降下する。
これにより、第１ＭＯＳトランジスタ１が保護されると
ともに、ゲート電圧検出回路４が電圧降下を検出して警
告信号Ｑを出力する。ゲート電圧を監視するからＭＯＳ
装置１０と制御診断回路２０間の接続は１本のハーネス
で済む。
よび診断を行なう。 【構成】 ＭＯＳ装置１０では、診断される第１ＭＯＳ
トランジスタ１のゲート、ソース間にバイポーラトラン
ジスタ３を設け、第１ＭＯＳトランジスタにゲート、ド
レインが並列接続された第２ＭＯＳトランジスタ２でバ
イポーラトランジスタを制御する。検出用抵抗Ｒ１とゲ
ート電圧検出回路４をもつ制御診断回路２０が電源５と
ＭＯＳ装置１０の間に設けられる。第１ＭＯＳトランジ
スタ１に過電流が流れると、第２ＭＯＳトランジスタ２
によりバイポーラトランジスタ３が導通し、電源５から
検出用抵抗Ｒ１を電流が流れてゲート電圧が降下する。
これにより、第１ＭＯＳトランジスタ１が保護されると
ともに、ゲート電圧検出回路４が電圧降下を検出して警
告信号Ｑを出力する。ゲート電圧を監視するからＭＯＳ
装置１０と制御診断回路２０間の接続は１本のハーネス
で済む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＭＯＳトランジスタの
過電流診断装置に関する。
過電流診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＳトランジスタは、負荷駆動用に用
いられるパワーＭＯＳＦＥＴを始めとして、種々の制御
機器に利用されているが、過電流で破壊されやすいた
め、ＭＯＳトランジスタを使用する回路では保護しよう
とするＭＯＳトランジスタの前段に過電流保護回路を設
けておくのが普通である。保護回路については非常に多
くの回路が提案されている。
いられるパワーＭＯＳＦＥＴを始めとして、種々の制御
機器に利用されているが、過電流で破壊されやすいた
め、ＭＯＳトランジスタを使用する回路では保護しよう
とするＭＯＳトランジスタの前段に過電流保護回路を設
けておくのが普通である。保護回路については非常に多
くの回路が提案されている。
【０００３】図８は、従来のこの種の保護回路付きＭＯ
Ｓトランジスタの一例を示すものである。保護対象のＭ
ＯＳトランジスタ７１はパワーＭＯＳＦＥＴで、その前
段の回路が過電流、過電圧および過温度に対する保護回
路になっている。まず、何らかの理由によりＭＯＳトラ
ンジスタ７１に過電流が流れると、その電流を電流リミ
ッタ７２が検出し、ＮＯＲ回路７３に入力し、ＮＯＲ回
路７３はゲート電圧低下回路７５に信号を送り、電圧低
下回路７５はゲート電圧を低下させる信号を電圧ポンプ
回路７４にフィードバックして、ＭＯＳトランジスタ７
１のゲート電圧を低下させ、ドレイン・ソース間を流れ
る電流を小さくしてＭＯＳトランジスタ７１を保護す
る。
Ｓトランジスタの一例を示すものである。保護対象のＭ
ＯＳトランジスタ７１はパワーＭＯＳＦＥＴで、その前
段の回路が過電流、過電圧および過温度に対する保護回
路になっている。まず、何らかの理由によりＭＯＳトラ
ンジスタ７１に過電流が流れると、その電流を電流リミ
ッタ７２が検出し、ＮＯＲ回路７３に入力し、ＮＯＲ回
路７３はゲート電圧低下回路７５に信号を送り、電圧低
下回路７５はゲート電圧を低下させる信号を電圧ポンプ
回路７４にフィードバックして、ＭＯＳトランジスタ７
１のゲート電圧を低下させ、ドレイン・ソース間を流れ
る電流を小さくしてＭＯＳトランジスタ７１を保護す
る。
【０００４】なお、過電圧検出回路７６および温度リミ
ッタ７７も、それぞれ過電圧または過温度を検出した
ら、その検出信号をＮＯＲ回路７３に入力し、過電流の
場合と同様にゲート電圧低下回路７５がＭＯＳトランジ
スタ７１のゲート電圧を低下させ、ＭＯＳトランジスタ
７１のドレイン・ソース間を流れる電流を小さくして、
ＭＯＳトランジスタ７１を保護する。これにより、過電
流、過電圧がサージのような一過性のもの、過温度が一
時的なものである場合は、上記の保護回路で充分に対応
でき、ＭＯＳトランジスタ７１を破壊から防ぐことがで
きる。
ッタ７７も、それぞれ過電圧または過温度を検出した
ら、その検出信号をＮＯＲ回路７３に入力し、過電流の
場合と同様にゲート電圧低下回路７５がＭＯＳトランジ
スタ７１のゲート電圧を低下させ、ＭＯＳトランジスタ
７１のドレイン・ソース間を流れる電流を小さくして、
ＭＯＳトランジスタ７１を保護する。これにより、過電
流、過電圧がサージのような一過性のもの、過温度が一
時的なものである場合は、上記の保護回路で充分に対応
でき、ＭＯＳトランジスタ７１を破壊から防ぐことがで
きる。
【０００５】しかし、過電流等の原因が一過性でなく長
時間続くものであった場合には、ＭＯＳトランジスタ７
１が過負荷状態であることを外部に知らせ、対策を取ら
せる必要がある。このため、この保護回路では、入力端
子７０のほかに診断用端子７９を設け、これにＮＯＲ回
路７８を接続し、ＮＯＲ回路７８に過電流、過電圧、過
温度の検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を入力させるようにな
っている。そして、診断用端子７９に外部の制御診断回
路を接続し、制御診断回路にランプ、ブザー等を接続し
ておくと、過電流等の異常が発生したとき、ランプを点
灯させたり、ブザーを鳴らせたりして、警告を与えるこ
とができる。警報が長く続くような場合は、負荷の電源
をオフにするなど、その状態に応じた対処をすることが
できる。
時間続くものであった場合には、ＭＯＳトランジスタ７
１が過負荷状態であることを外部に知らせ、対策を取ら
せる必要がある。このため、この保護回路では、入力端
子７０のほかに診断用端子７９を設け、これにＮＯＲ回
路７８を接続し、ＮＯＲ回路７８に過電流、過電圧、過
温度の検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を入力させるようにな
っている。そして、診断用端子７９に外部の制御診断回
路を接続し、制御診断回路にランプ、ブザー等を接続し
ておくと、過電流等の異常が発生したとき、ランプを点
灯させたり、ブザーを鳴らせたりして、警告を与えるこ
とができる。警報が長く続くような場合は、負荷の電源
をオフにするなど、その状態に応じた対処をすることが
できる。
【０００６】図９は上述のような従来の診断用端子を備
えたＭＯＳトランジスタ使用装置の制御診断回路との接
続例を示している。保護回路付きＭＯＳトランジスタ回
路８１を負荷８４を介して駆動電源８５に接続するとと
もに、制御診断回路８６から入力信号Ｖ１を送り、ＭＯ
Ｓトランジスタ回路８１を駆動する。一方、ＭＯＳトラ
ンジスタ回路８１に異常が起こったかどうかを診断用端
子７９から異常検出信号Ｖ２を取り出して監視する。す
なわち、ＭＯＳトランジスタ回路８１と制御診断回路８
６とは、２本のハーネス８７、８８で接続される。
えたＭＯＳトランジスタ使用装置の制御診断回路との接
続例を示している。保護回路付きＭＯＳトランジスタ回
路８１を負荷８４を介して駆動電源８５に接続するとと
もに、制御診断回路８６から入力信号Ｖ１を送り、ＭＯ
Ｓトランジスタ回路８１を駆動する。一方、ＭＯＳトラ
ンジスタ回路８１に異常が起こったかどうかを診断用端
子７９から異常検出信号Ｖ２を取り出して監視する。す
なわち、ＭＯＳトランジスタ回路８１と制御診断回路８
６とは、２本のハーネス８７、８８で接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の診断用端子
を備えた保護回路付きＭＯＳトランジスタ回路は、ＭＯ
Ｓトランジスタと制御診断回路とが近接している場合に
は余り問題にならないが、ＭＯＳトランジスタと制御診
断回路とが離れていて、両者を接続するハーネスが長く
なるような場合には不都合が生じる。例えば、前述のＭ
ＯＳトランジスタ回路を自動車用制御装置におけるリレ
ーの代替として使用した場合、ＭＯＳトランジスタ回路
が設置されるリレーボックスは制御診断回路が設置され
る場所と離れているため、ハーネスが長くなり、コネク
タが増えたりして、重量が重くなり、システムも大きく
なってコストが高くなるという問題が起こる。
を備えた保護回路付きＭＯＳトランジスタ回路は、ＭＯ
Ｓトランジスタと制御診断回路とが近接している場合に
は余り問題にならないが、ＭＯＳトランジスタと制御診
断回路とが離れていて、両者を接続するハーネスが長く
なるような場合には不都合が生じる。例えば、前述のＭ
ＯＳトランジスタ回路を自動車用制御装置におけるリレ
ーの代替として使用した場合、ＭＯＳトランジスタ回路
が設置されるリレーボックスは制御診断回路が設置され
る場所と離れているため、ハーネスが長くなり、コネク
タが増えたりして、重量が重くなり、システムも大きく
なってコストが高くなるという問題が起こる。
【０００８】したがって本発明は、上記従来の問題点に
かんがみ、ＭＯＳトランジスタと制御診断回路側とを１
本のハーネスで接続し、制御信号の送信と診断信号の受
信との両方を可能にして、重量軽減とコスト低減を図っ
たＭＯＳトランジスタの過電流診断装置を提供すること
を目的とする。
かんがみ、ＭＯＳトランジスタと制御診断回路側とを１
本のハーネスで接続し、制御信号の送信と診断信号の受
信との両方を可能にして、重量軽減とコスト低減を図っ
たＭＯＳトランジスタの過電流診断装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため請求項１に記載
の第１の発明は、ゲート制御用電圧を出力する電源から
の制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタ
において、電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの間
には検出用抵抗が設けられるとともに、第１ＭＯＳトラ
ンジスタにドレインとゲートが並列接続される第２ＭＯ
Ｓトランジスタと、第１ＭＯＳトランジスタのゲートと
ソース間に設けられ、ベースが第２ＭＯＳトランジスタ
のソースに接続されて、第１ＭＯＳトランジスタに所定
値を越える電流が流れたとき導通するバイポーラトラン
ジスタと、前記の検出用抵抗の第１ＭＯＳトランジスタ
側に接続されたゲート電圧検出回路とを備えるものとし
た。
の第１の発明は、ゲート制御用電圧を出力する電源から
の制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタ
において、電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの間
には検出用抵抗が設けられるとともに、第１ＭＯＳトラ
ンジスタにドレインとゲートが並列接続される第２ＭＯ
Ｓトランジスタと、第１ＭＯＳトランジスタのゲートと
ソース間に設けられ、ベースが第２ＭＯＳトランジスタ
のソースに接続されて、第１ＭＯＳトランジスタに所定
値を越える電流が流れたとき導通するバイポーラトラン
ジスタと、前記の検出用抵抗の第１ＭＯＳトランジスタ
側に接続されたゲート電圧検出回路とを備えるものとし
た。
【００１０】また、請求項２に記載の第２の発明は、上
記構成に加え、検出用抵抗と第１ＭＯＳトランジスタの
ゲートの間にさらに保護抵抗が設けられるとともに、前
記のゲート電圧検出回路が上記検出用抵抗と保護抵抗の
間に接続されているものとした。
記構成に加え、検出用抵抗と第１ＭＯＳトランジスタの
ゲートの間にさらに保護抵抗が設けられるとともに、前
記のゲート電圧検出回路が上記検出用抵抗と保護抵抗の
間に接続されているものとした。
【００１１】請求項３に記載の第３の発明および請求項
４に記載の第４の発明は、それぞれ上記第１および第２
の発明における検出用抵抗と並列にスイッチを設けたも
のとした。ここで、ゲート電圧検出回路は、上記検出用
抵抗の第１ＭＯＳトランジスタのゲート側電圧と基準電
圧とを比較する比較回路で構成することができる。ま
た、上記スイッチは、半導体スイッチとし、さらにはＭ
ＯＳトランジスタあるいはバイポーラトランジスタで構
成することができる。
４に記載の第４の発明は、それぞれ上記第１および第２
の発明における検出用抵抗と並列にスイッチを設けたも
のとした。ここで、ゲート電圧検出回路は、上記検出用
抵抗の第１ＭＯＳトランジスタのゲート側電圧と基準電
圧とを比較する比較回路で構成することができる。ま
た、上記スイッチは、半導体スイッチとし、さらにはＭ
ＯＳトランジスタあるいはバイポーラトランジスタで構
成することができる。
【００１２】
【作用】請求項１の第１の発明では、まず、第２ＭＯＳ
トランジスタのドレインとゲートが第１ＭＯＳトランジ
スタのドレインとゲートに並列接続されているから、第
１ＭＯＳトランジスタが導通して電流が流れているとき
は、いつでも通流可能の状態にある。しかし、ベースが
第２ＭＯＳトランジスタのソースに接続しているバイポ
ーラトランジスタは第１ＭＯＳトランジスタに流れる電
流が所定値以下のときは導通していないから、この間第
２ＭＯＳトランジスタに電流は流れない。そして、電源
から検出用抵抗を介して入力される信号によって第１Ｍ
ＯＳトランジスタは動作し、この第１ＭＯＳトランジス
タのゲート電圧はゲート電圧検出回路で監視される。
トランジスタのドレインとゲートが第１ＭＯＳトランジ
スタのドレインとゲートに並列接続されているから、第
１ＭＯＳトランジスタが導通して電流が流れているとき
は、いつでも通流可能の状態にある。しかし、ベースが
第２ＭＯＳトランジスタのソースに接続しているバイポ
ーラトランジスタは第１ＭＯＳトランジスタに流れる電
流が所定値以下のときは導通していないから、この間第
２ＭＯＳトランジスタに電流は流れない。そして、電源
から検出用抵抗を介して入力される信号によって第１Ｍ
ＯＳトランジスタは動作し、この第１ＭＯＳトランジス
タのゲート電圧はゲート電圧検出回路で監視される。
【００１３】何らかの原因により第１ＭＯＳトランジス
タに所定値を超える過電流が流れると、第２ＭＯＳトラ
ンジスタのソース電位が上昇し、バイポーラトランジス
タを導通状態にする。バイポーラトランジスタの電極の
一つ（例えばコレクタ）は第１および第２ＭＯＳトラン
ジスタのゲートに共通に接続されているとともに、電極
の他の一つ（例えばエミッタ）は第１ＭＯＳトランジス
タのソースに接続しているから、バイポーラトランジス
タが導通するとゲート電圧が低くなる。これにより、第
１ＭＯＳトランジスタに流れる電流が低下し、第１ＭＯ
Ｓトランジスタの破壊が防止される。すなわち、第２Ｍ
ＯＳトランジスタとバイポーラトランジスタが第１ＭＯ
Ｓトランジスタの保護作用をしている。
タに所定値を超える過電流が流れると、第２ＭＯＳトラ
ンジスタのソース電位が上昇し、バイポーラトランジス
タを導通状態にする。バイポーラトランジスタの電極の
一つ（例えばコレクタ）は第１および第２ＭＯＳトラン
ジスタのゲートに共通に接続されているとともに、電極
の他の一つ（例えばエミッタ）は第１ＭＯＳトランジス
タのソースに接続しているから、バイポーラトランジス
タが導通するとゲート電圧が低くなる。これにより、第
１ＭＯＳトランジスタに流れる電流が低下し、第１ＭＯ
Ｓトランジスタの破壊が防止される。すなわち、第２Ｍ
ＯＳトランジスタとバイポーラトランジスタが第１ＭＯ
Ｓトランジスタの保護作用をしている。
【００１４】一方、電源からは検出用抵抗を通して第１
ＭＯＳトランジスタに電圧を供給しているが、バイポー
ラトランジスタの導通によって電流が流れ始めると、検
出用抵抗により電圧降下が起こり、ゲートに供給する電
圧が低下する。ゲート電圧検出回路は、このゲート電圧
を基準電圧と比較することにより、ゲート電圧に異常が
発生したかどうかを判断する。そして、異常が検出され
たら警告信号等の診断信号を出力する。ゲート電圧検出
回路は電源からの制御用電圧信号線をその診断入力をと
し、ゲート電圧を監視して診断を行なうから、第１ＭＯ
Ｓトランジスタ側からの別途の診断用信号線を必要とし
ない。
ＭＯＳトランジスタに電圧を供給しているが、バイポー
ラトランジスタの導通によって電流が流れ始めると、検
出用抵抗により電圧降下が起こり、ゲートに供給する電
圧が低下する。ゲート電圧検出回路は、このゲート電圧
を基準電圧と比較することにより、ゲート電圧に異常が
発生したかどうかを判断する。そして、異常が検出され
たら警告信号等の診断信号を出力する。ゲート電圧検出
回路は電源からの制御用電圧信号線をその診断入力をと
し、ゲート電圧を監視して診断を行なうから、第１ＭＯ
Ｓトランジスタ側からの別途の診断用信号線を必要とし
ない。
【００１５】請求項２の第２の発明では、検出用抵抗と
第１ＭＯＳトランジスタのゲートの間にさらに保護抵抗
が設けられているから、過電流が流れてバイポーラトラ
ンジスタが導通したとき、ゲート電圧の降下が保護抵抗
が加わった分だけ大きくなり、保護効果が一層大きくな
る。
第１ＭＯＳトランジスタのゲートの間にさらに保護抵抗
が設けられているから、過電流が流れてバイポーラトラ
ンジスタが導通したとき、ゲート電圧の降下が保護抵抗
が加わった分だけ大きくなり、保護効果が一層大きくな
る。
【００１６】請求項３および請求項４の第３の発明およ
び第４の発明では、検出用抵抗と並列に設けられたスイ
ッチが、電源からゲートへの制御信号の印加当初の所定
期間オンされる。検出用抵抗を通る制御信号は抵抗分だ
け信号伝達速度が遅くなるが、所定期間だけスイッチ経
由でバイパスすることにより、第１ＭＯＳトランジスタ
の導通初期の動作が速くなり、第１、第２の発明の作用
に加え、さらに応答性が向上する。
び第４の発明では、検出用抵抗と並列に設けられたスイ
ッチが、電源からゲートへの制御信号の印加当初の所定
期間オンされる。検出用抵抗を通る制御信号は抵抗分だ
け信号伝達速度が遅くなるが、所定期間だけスイッチ経
由でバイパスすることにより、第１ＭＯＳトランジスタ
の導通初期の動作が速くなり、第１、第２の発明の作用
に加え、さらに応答性が向上する。
【００１７】なお、ゲート電圧検出回路を比較回路で構
成したときには、ゲート電圧を基準電圧と比較して変動
量を検出するだけで過電流の発生を知ることができるか
ら、簡単な構成で診断部が実現される。また、スイッチ
を半導体スイッチ、とくにＭＯＳトランジスタあるいは
バイポーラトランジスタで構成したときには、電源から
の出力と同期した信号を供給するだけで容易に作動させ
ることができる。
成したときには、ゲート電圧を基準電圧と比較して変動
量を検出するだけで過電流の発生を知ることができるか
ら、簡単な構成で診断部が実現される。また、スイッチ
を半導体スイッチ、とくにＭＯＳトランジスタあるいは
バイポーラトランジスタで構成したときには、電源から
の出力と同期した信号を供給するだけで容易に作動させ
ることができる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す回路図で
ある。パワーＭＯＳＦＥＴを診断される第１ＭＯＳトラ
ンジスタとして含むＭＯＳ装置１０と、このＭＯＳ装置
を制御するとともに、第１ＭＯＳトランジスタに過電流
が流れたかどうかを診断する制御診断回路２０とからな
り、二つの装置１０と２０は、その第１端子Ｔ１と第２
端子Ｔ２間を１本のハーネス３０で接続されている。Ｍ
ＯＳ装置１０の出力端子Ｔ３には負荷４０と負荷駆動電
源５０が接続される。なお、Ｔ４は低電圧側端子であ
る。
ある。パワーＭＯＳＦＥＴを診断される第１ＭＯＳトラ
ンジスタとして含むＭＯＳ装置１０と、このＭＯＳ装置
を制御するとともに、第１ＭＯＳトランジスタに過電流
が流れたかどうかを診断する制御診断回路２０とからな
り、二つの装置１０と２０は、その第１端子Ｔ１と第２
端子Ｔ２間を１本のハーネス３０で接続されている。Ｍ
ＯＳ装置１０の出力端子Ｔ３には負荷４０と負荷駆動電
源５０が接続される。なお、Ｔ４は低電圧側端子であ
る。
【００１９】ＭＯＳ装置１０は、第１ＭＯＳトランジス
タ１にドレインおよびゲートが並列接続する第２ＭＯＳ
トランジスタ２が設けられ、また第１ＭＯＳトランジス
タのゲートとソースにコレクタとエミッタとがそれぞれ
接続し、第２ＭＯＳトランジスタ２のソースにベースが
接続するバイポーラトランジスタ３が設けられている。
第１ＭＯＳトランジスタ１のゲートが第１端子Ｔ１に接
続されている。ＭＯＳ装置１０は、一つの半導体基板上
に形成される。
タ１にドレインおよびゲートが並列接続する第２ＭＯＳ
トランジスタ２が設けられ、また第１ＭＯＳトランジス
タのゲートとソースにコレクタとエミッタとがそれぞれ
接続し、第２ＭＯＳトランジスタ２のソースにベースが
接続するバイポーラトランジスタ３が設けられている。
第１ＭＯＳトランジスタ１のゲートが第１端子Ｔ１に接
続されている。ＭＯＳ装置１０は、一つの半導体基板上
に形成される。
【００２０】第１ＭＯＳトランジスタ１のためのゲート
制御用電圧を端子Ｔ５から供給する電源５とＭＯＳ装置
１０の間に、制御診断回路２０が設けられている。制御
診断回路２０は、第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート電
圧が異常かどうかを検出するゲート電圧検出回路４と、
電源５とゲート電圧検出回路４の入力端Ｐとの間に接続
される検出用抵抗Ｒ１を有し、ゲート電圧検出回路４の
入力端Ｐが第２端子Ｔ２に接続されている。
制御用電圧を端子Ｔ５から供給する電源５とＭＯＳ装置
１０の間に、制御診断回路２０が設けられている。制御
診断回路２０は、第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート電
圧が異常かどうかを検出するゲート電圧検出回路４と、
電源５とゲート電圧検出回路４の入力端Ｐとの間に接続
される検出用抵抗Ｒ１を有し、ゲート電圧検出回路４の
入力端Ｐが第２端子Ｔ２に接続されている。
【００２１】図２は図１のゲート電圧検出回路４の構成
例を示す。これは、比較回路４ａを備え、その正端子に
基準電圧が入力されるとともに、負端子が入力端Ｐに接
続され第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート電圧が入力さ
れる。比較回路４ａは、入力端Ｐから入力されるゲート
電圧を基準電圧と比較し、ゲート電圧が基準電圧より低
くなったとき、出力端子７から診断信号としての警告信
号Ｑを出力する。
例を示す。これは、比較回路４ａを備え、その正端子に
基準電圧が入力されるとともに、負端子が入力端Ｐに接
続され第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート電圧が入力さ
れる。比較回路４ａは、入力端Ｐから入力されるゲート
電圧を基準電圧と比較し、ゲート電圧が基準電圧より低
くなったとき、出力端子７から診断信号としての警告信
号Ｑを出力する。
【００２２】次に、負荷４０が白熱電球であるとして、
本実施例の動作について説明する。図３は各部における
電圧の波形図である。制御診断回路２０は、電源５から
の図３の（ａ）に示す波形の制御用電圧を、検出用抵抗
Ｒ１、第２端子Ｔ２、ハーネス３０、第１端子Ｔ１を経
由して、互いに接続された第１ＭＯＳトランジスタ１の
ゲート、第２ＭＯＳトランジスタ２のゲートおよびバイ
ポーラトランジスタ３のコレクタに印加して第１ＭＯＳ
トランジスタ１を導通させ、負荷駆動電源５０から負荷
４０に電流を流して白熱電球（負荷４０）を動作させ
る。
本実施例の動作について説明する。図３は各部における
電圧の波形図である。制御診断回路２０は、電源５から
の図３の（ａ）に示す波形の制御用電圧を、検出用抵抗
Ｒ１、第２端子Ｔ２、ハーネス３０、第１端子Ｔ１を経
由して、互いに接続された第１ＭＯＳトランジスタ１の
ゲート、第２ＭＯＳトランジスタ２のゲートおよびバイ
ポーラトランジスタ３のコレクタに印加して第１ＭＯＳ
トランジスタ１を導通させ、負荷駆動電源５０から負荷
４０に電流を流して白熱電球（負荷４０）を動作させ
る。
【００２３】負荷が白熱電球などのように、低温では抵
抗が小さいが高温では抵抗が大きくなるようなものであ
る場合、電源５から図３の（ａ）に示すような電圧をＭ
ＯＳ装置１０に印加すると、第１ＭＯＳトランジスタ１
が導通して負荷４０に電流が流れるが、負荷４０の抵抗
が小さいため、大きな電流が流れる。すると、バイポー
ラトランジスタ３のベースの電位が上がり、バイポーラ
トランジスタが導通し、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ始
めるので、第２端子Ｔ２での電圧が、図３の（ｂ）に示
すように、降下する。
抗が小さいが高温では抵抗が大きくなるようなものであ
る場合、電源５から図３の（ａ）に示すような電圧をＭ
ＯＳ装置１０に印加すると、第１ＭＯＳトランジスタ１
が導通して負荷４０に電流が流れるが、負荷４０の抵抗
が小さいため、大きな電流が流れる。すると、バイポー
ラトランジスタ３のベースの電位が上がり、バイポーラ
トランジスタが導通し、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ始
めるので、第２端子Ｔ２での電圧が、図３の（ｂ）に示
すように、降下する。
【００２４】その後白熱電球のフィラメントが温まる
と、負荷４０の抵抗が大きくなり負荷４０に流れていた
過電流が減少するので、バイポーラトランジスタ３は非
導通となる。これにより、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ
なくなり、第２端子Ｔ２の電圧が上昇して電源５からの
出力電圧と等しくなる。
と、負荷４０の抵抗が大きくなり負荷４０に流れていた
過電流が減少するので、バイポーラトランジスタ３は非
導通となる。これにより、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ
なくなり、第２端子Ｔ２の電圧が上昇して電源５からの
出力電圧と等しくなる。
【００２５】次に、白熱電球の短絡などにより、負荷４
０に過電流が流れる場合を説明する。負荷４０が短絡し
た場合に、電源５から第１ＭＯＳトランジスタ１にゲー
ト電圧を印加して第１ＭＯＳトランジスタ１を導通させ
ると、過電流が流れ、バイポーラトランジスタ３が導通
するから、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ、図３の（ｃ）
に示すように、第２端子Ｔ２の電圧が降下して行く。負
荷４０が短絡しているので、正常状態のフィラメントの
場合と異なり、時間の経過とともに負荷抵抗が上昇しな
いから、図３の（ｂ）に示したような電圧の上昇はな
い。したがって、バイポーラトランジスタ３が非導通に
切換わることがなく、（ｃ）のように、流れる電流の電
流値と検出用抵抗Ｒ１およびバイポーラトランジスタ３
の抵抗値の積の値の電圧だけ下がったゲート電圧にな
り、そこで安定値となる。
０に過電流が流れる場合を説明する。負荷４０が短絡し
た場合に、電源５から第１ＭＯＳトランジスタ１にゲー
ト電圧を印加して第１ＭＯＳトランジスタ１を導通させ
ると、過電流が流れ、バイポーラトランジスタ３が導通
するから、検出用抵抗Ｒ１に電流が流れ、図３の（ｃ）
に示すように、第２端子Ｔ２の電圧が降下して行く。負
荷４０が短絡しているので、正常状態のフィラメントの
場合と異なり、時間の経過とともに負荷抵抗が上昇しな
いから、図３の（ｂ）に示したような電圧の上昇はな
い。したがって、バイポーラトランジスタ３が非導通に
切換わることがなく、（ｃ）のように、流れる電流の電
流値と検出用抵抗Ｒ１およびバイポーラトランジスタ３
の抵抗値の積の値の電圧だけ下がったゲート電圧にな
り、そこで安定値となる。
【００２６】以上のようにして、第２ＭＯＳトランジス
タ２とバイポーラトランジスタ３は第１ＭＯＳトランジ
スタ１を過電流から保護する。これにより、ＭＯＳ装置
１０は過電流保護機能を有することになる。一方、制御
診断回路２０においては、ゲート電圧検出回路４は、こ
の低下したゲート電圧が基準電圧より低いことを検出し
て警告信号Ｑを出力する。基準電圧は、図３の（ｂ）に
示される最降下点よりも低く、上記の安定値より高い値
に設定される。警告信号の出力により、図示しない警報
ランプを点灯させたり、ブザーを鳴らしたりして、負荷
に過電流が流れていることが報知される。
タ２とバイポーラトランジスタ３は第１ＭＯＳトランジ
スタ１を過電流から保護する。これにより、ＭＯＳ装置
１０は過電流保護機能を有することになる。一方、制御
診断回路２０においては、ゲート電圧検出回路４は、こ
の低下したゲート電圧が基準電圧より低いことを検出し
て警告信号Ｑを出力する。基準電圧は、図３の（ｂ）に
示される最降下点よりも低く、上記の安定値より高い値
に設定される。警告信号の出力により、図示しない警報
ランプを点灯させたり、ブザーを鳴らしたりして、負荷
に過電流が流れていることが報知される。
【００２７】本実施例は以上のように構成され、電源か
らの制御用電圧を検出用抵抗を介して第１ＭＯＳトラン
ジスタのゲートに供給するとともに、第１ＭＯＳトラン
ジスタのゲートにバイポーラトランジスタを接続し、第
１ＭＯＳトランジスタに過電流が流れたとき第１ＭＯＳ
トランジスタに並列に接続した第２ＭＯＳトランジスタ
を介して上記バイポーラトランジスタを駆動するように
した。これにより、検出用抵抗による電圧降下でゲート
電圧を制御して第１ＭＯＳトランジスタが保護される。
らの制御用電圧を検出用抵抗を介して第１ＭＯＳトラン
ジスタのゲートに供給するとともに、第１ＭＯＳトラン
ジスタのゲートにバイポーラトランジスタを接続し、第
１ＭＯＳトランジスタに過電流が流れたとき第１ＭＯＳ
トランジスタに並列に接続した第２ＭＯＳトランジスタ
を介して上記バイポーラトランジスタを駆動するように
した。これにより、検出用抵抗による電圧降下でゲート
電圧を制御して第１ＭＯＳトランジスタが保護される。
【００２８】そして、第１ＭＯＳトランジスタおよびバ
イポーラトランジスタには、上記過電流の発生時にしか
電流は流れないから、通常無駄な電流を消費しない。ま
た、ゲート電圧検出回路が上記ゲート電圧を入力してそ
の変化を監視することにより過電流の発生を検出するの
で、ゲート電圧検出回路を含む制御診断回路２０とＭＯ
Ｓ装置１０の設置場所が離れていても、両者を１本の制
御信号線で結ぶだけで診断が行なえ、ハーネスやコネク
タの重量軽減とコスト低減が得られるという効果を有す
る。
イポーラトランジスタには、上記過電流の発生時にしか
電流は流れないから、通常無駄な電流を消費しない。ま
た、ゲート電圧検出回路が上記ゲート電圧を入力してそ
の変化を監視することにより過電流の発生を検出するの
で、ゲート電圧検出回路を含む制御診断回路２０とＭＯ
Ｓ装置１０の設置場所が離れていても、両者を１本の制
御信号線で結ぶだけで診断が行なえ、ハーネスやコネク
タの重量軽減とコスト低減が得られるという効果を有す
る。
【００２９】図４は本発明の第２の実施例を示す。この
実施例は、前実施例のＭＯＳ装置１０のかわりに、第１
ＭＯＳトランジスタ１のゲートと第１端子Ｔ１との間に
保護抵抗Ｒ２を付加接続したＭＯＳ装置１０’を用いた
ものである。その他の構成は第１の実施例と同一であ
る。この実施例では、負荷４０に過電流が流れてバイポ
ーラトランジスタ３が導通したとき、検出用抵抗Ｒ１に
保護抵抗Ｒ２が付加されているため、大きなゲート電圧
の降下が得られる。
実施例は、前実施例のＭＯＳ装置１０のかわりに、第１
ＭＯＳトランジスタ１のゲートと第１端子Ｔ１との間に
保護抵抗Ｒ２を付加接続したＭＯＳ装置１０’を用いた
ものである。その他の構成は第１の実施例と同一であ
る。この実施例では、負荷４０に過電流が流れてバイポ
ーラトランジスタ３が導通したとき、検出用抵抗Ｒ１に
保護抵抗Ｒ２が付加されているため、大きなゲート電圧
の降下が得られる。
【００３０】なお、検出用抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ1 、保
護抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ2 、バイポーラトランジスタ３
の導通抵抗をｒ3 とし、電源５の出力電圧をＶ0 とする
と、バイポーラトランジスタ３が導通したとき、ゲート
電圧検出回路４は、次式 Ｖ＝（ｒ2 ＋ｒ3 ）Ｖ0 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ＋ｒ3 ） で求められる電圧Ｖを測定することになる。保護抵抗Ｒ
２の抵抗値ｒ2 を大きくし過ぎると、電圧Ｖは出力電圧
Ｖ0 に近付き、ゲート電圧検出回路４の入力端Ｐに充分
降下した電圧を得にくくなるから、検出感度高くするた
め、保護抵抗Ｒ２の抵抗値は、抵抗値の比（ｒ1 ／ｒ2
）を比較的大きく保持する範囲で決定するのがよい。
護抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ2 、バイポーラトランジスタ３
の導通抵抗をｒ3 とし、電源５の出力電圧をＶ0 とする
と、バイポーラトランジスタ３が導通したとき、ゲート
電圧検出回路４は、次式 Ｖ＝（ｒ2 ＋ｒ3 ）Ｖ0 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ＋ｒ3 ） で求められる電圧Ｖを測定することになる。保護抵抗Ｒ
２の抵抗値ｒ2 を大きくし過ぎると、電圧Ｖは出力電圧
Ｖ0 に近付き、ゲート電圧検出回路４の入力端Ｐに充分
降下した電圧を得にくくなるから、検出感度高くするた
め、保護抵抗Ｒ２の抵抗値は、抵抗値の比（ｒ1 ／ｒ2
）を比較的大きく保持する範囲で決定するのがよい。
【００３１】これにより、第２端子Ｔ２における電圧変
化の傾向は変わらず、図３の（ｂ）、（ｃ）と同様の波
形で変化し、過電流の発生状況が検出される。そして、
保護抵抗の付加によって大きなゲート電圧の降下が得ら
れ、第１ＭＯＳトランジスタ１に流れる電流を低下させ
て第１ＭＯＳトランジスタ１の破壊防止が一層確実とな
る。以上のようにこの実施例によれば、抵抗値の配分に
自由度をもって、検出感度を高くしかも向上した保護効
果を得る設計が容易となる。保護抵抗Ｒ２は、第１およ
び第２ＭＯＳトランジスタ１、２およびバイポーラトラ
ンジスタ３とともに、同一半導体基板上に形成してもよ
いし、同一半導体基板に形成せずに外付けにすることも
できる。
化の傾向は変わらず、図３の（ｂ）、（ｃ）と同様の波
形で変化し、過電流の発生状況が検出される。そして、
保護抵抗の付加によって大きなゲート電圧の降下が得ら
れ、第１ＭＯＳトランジスタ１に流れる電流を低下させ
て第１ＭＯＳトランジスタ１の破壊防止が一層確実とな
る。以上のようにこの実施例によれば、抵抗値の配分に
自由度をもって、検出感度を高くしかも向上した保護効
果を得る設計が容易となる。保護抵抗Ｒ２は、第１およ
び第２ＭＯＳトランジスタ１、２およびバイポーラトラ
ンジスタ３とともに、同一半導体基板上に形成してもよ
いし、同一半導体基板に形成せずに外付けにすることも
できる。
【００３２】図５は本発明の第３の実施例を示す。この
実施例は、第１の実施例における制御診断回路２０のか
わりに、検出用抵抗Ｒ２と並列にスイッチとしての第３
ＭＯＳトランジスタ７を付加した制御診断回路２０’を
用いたものである。第３ＭＯＳトランジスタ７のゲート
には、電源から第１ＭＯＳトランジスタ１の駆動のため
の制御用電圧が出力されると同時に、制御信号Ｓが入力
され、これにより所定期間導通するようになっている。
その他の構成は第１の実施例と同一である。
実施例は、第１の実施例における制御診断回路２０のか
わりに、検出用抵抗Ｒ２と並列にスイッチとしての第３
ＭＯＳトランジスタ７を付加した制御診断回路２０’を
用いたものである。第３ＭＯＳトランジスタ７のゲート
には、電源から第１ＭＯＳトランジスタ１の駆動のため
の制御用電圧が出力されると同時に、制御信号Ｓが入力
され、これにより所定期間導通するようになっている。
その他の構成は第１の実施例と同一である。
【００３３】電源からの制御用電圧が検出用抵抗Ｒ２を
経て第１端子Ｔ１に印加された直後に第３ＭＯＳトラン
ジスタ７をオンして短絡状態にし、第１ＭＯＳトランジ
スタ１が導通状態になってから、第３ＭＯＳトランジス
タ７をオフして開放状態にする。すなわち、電源５の出
力の瞬間から第１ＭＯＳトランジスタ１が完全に導通す
るまでの間のみ、第３ＭＯＳトランジスタ７が閉じられ
る。
経て第１端子Ｔ１に印加された直後に第３ＭＯＳトラン
ジスタ７をオンして短絡状態にし、第１ＭＯＳトランジ
スタ１が導通状態になってから、第３ＭＯＳトランジス
タ７をオフして開放状態にする。すなわち、電源５の出
力の瞬間から第１ＭＯＳトランジスタ１が完全に導通す
るまでの間のみ、第３ＭＯＳトランジスタ７が閉じられ
る。
【００３４】これにより、電源からの制御用電圧出力直
後は検出用抵抗Ｒ１がバイパスされて０Ω相当となるの
で、スイッチング速度が速くなり、したがって駆動能力
が向上する。すなわち、検出用抵抗Ｒ１の抵抗値が大き
くなると、電源の端子Ｔ５から第１ＭＯＳトランジスタ
１のゲートに制御用電圧が入力するときの入力抵抗が大
きくなる。入力抵抗が大きいと、第１ＭＯＳトランジス
タ１に対する保護効果は大きくなるが、第１ＭＯＳトラ
ンジスタ１のスイッチング速度が遅くなる場合がある。
後は検出用抵抗Ｒ１がバイパスされて０Ω相当となるの
で、スイッチング速度が速くなり、したがって駆動能力
が向上する。すなわち、検出用抵抗Ｒ１の抵抗値が大き
くなると、電源の端子Ｔ５から第１ＭＯＳトランジスタ
１のゲートに制御用電圧が入力するときの入力抵抗が大
きくなる。入力抵抗が大きいと、第１ＭＯＳトランジス
タ１に対する保護効果は大きくなるが、第１ＭＯＳトラ
ンジスタ１のスイッチング速度が遅くなる場合がある。
【００３５】また、入力抵抗が大き過ぎると保護が働き
過ぎて電流を小さくしてしまい、負荷４０の駆動に困難
を来たすことも考えられる。 例えば、モータを負荷と
して用いた場合、入力抵抗が大き過ぎると、第１ＭＯＳ
トランジスタ１が導通を開始してもモータが起動するの
に十分な電流が流れず、駆動できないという状況が起こ
り得る。逆に検出用抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくすると、
ゲート電圧の変化の検出感度が鈍くなり、第１ＭＯＳト
ランジスタ１の保護効果も小さくなる。
過ぎて電流を小さくしてしまい、負荷４０の駆動に困難
を来たすことも考えられる。 例えば、モータを負荷と
して用いた場合、入力抵抗が大き過ぎると、第１ＭＯＳ
トランジスタ１が導通を開始してもモータが起動するの
に十分な電流が流れず、駆動できないという状況が起こ
り得る。逆に検出用抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくすると、
ゲート電圧の変化の検出感度が鈍くなり、第１ＭＯＳト
ランジスタ１の保護効果も小さくなる。
【００３６】本実施例によれば、導通初期に検出用抵抗
Ｒ１の抵抗分を０にするから、検出用抵抗Ｒ１の抵抗値
を極端に小さくしなくてもスイッチング速度が速くなる
とともに、第１ＭＯＳトランジスタ１が完全に導通した
後は、第３ＭＯＳトランジスタ７が開放されるから、十
分な抵抗値を有する検出用抵抗Ｒ１が入力抵抗として作
用し、保護機能を発揮する。
Ｒ１の抵抗分を０にするから、検出用抵抗Ｒ１の抵抗値
を極端に小さくしなくてもスイッチング速度が速くなる
とともに、第１ＭＯＳトランジスタ１が完全に導通した
後は、第３ＭＯＳトランジスタ７が開放されるから、十
分な抵抗値を有する検出用抵抗Ｒ１が入力抵抗として作
用し、保護機能を発揮する。
【００３７】図６はさらに第４の実施例を示し、第２の
実施例における制御診断回路２０のかわりに、第３実施
例と同一の検出用抵抗Ｒ２と並列にスイッチとしての第
３ＭＯＳトランジスタ７を付加した制御診断回路２０’
を用いたものである。その他の構成は第２の実施例と同
一である。したがって、ＭＯＳ装置１０’における保護
抵抗による作用は第２の実施例におけると同様であり、
制御診断回路２０’におけるスイッチとしての第３ＭＯ
Ｓトランジスタ７による作用は前実施例におけると同様
である。
実施例における制御診断回路２０のかわりに、第３実施
例と同一の検出用抵抗Ｒ２と並列にスイッチとしての第
３ＭＯＳトランジスタ７を付加した制御診断回路２０’
を用いたものである。その他の構成は第２の実施例と同
一である。したがって、ＭＯＳ装置１０’における保護
抵抗による作用は第２の実施例におけると同様であり、
制御診断回路２０’におけるスイッチとしての第３ＭＯ
Ｓトランジスタ７による作用は前実施例におけると同様
である。
【００３８】これにより、第１ＭＯＳトランジスタ１に
対する保護機能をさらに強化しながら、スイッチング速
度の向上が図られる。そして、とくに検出用抵抗Ｒ１の
抵抗値ｒ1 と保護抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ2 の選択に自由度
があり、スイッチング速度の向上と保護効果とのバラン
スがとりやすく、設計がしやすくなるという利点を有す
る。
対する保護機能をさらに強化しながら、スイッチング速
度の向上が図られる。そして、とくに検出用抵抗Ｒ１の
抵抗値ｒ1 と保護抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ2 の選択に自由度
があり、スイッチング速度の向上と保護効果とのバラン
スがとりやすく、設計がしやすくなるという利点を有す
る。
【００３９】上述した各実施例は複数の制御対象物（負
荷）に対していずれかを統一的に、あるいはまた制御対
象物の特性に応じて任意の組み合わせで用いることがで
きる。図７はこのような複数の制御対象物に対して適用
されたシステム例を示す。ランプ４０ａ、モータ４０
ｂ、ソレノイド４０ｃ、その他４０ｄなどの負荷に対し
てそれぞれその特性に応じたＭＯＳ装置１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄが設けられ、同じくこれらのＭＯＳ
装置のために制御用電圧を出力する電源５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄが設けられる。そして各電源に制御診断回路２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが付設されている。図
中、Ｄ、Ｓ、Ｔ１ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、…）は各ＭＯＳ装置
における第１ＭＯＳトランジスタ１のドレイン、ソー
ス、および第１端子を示す。
荷）に対していずれかを統一的に、あるいはまた制御対
象物の特性に応じて任意の組み合わせで用いることがで
きる。図７はこのような複数の制御対象物に対して適用
されたシステム例を示す。ランプ４０ａ、モータ４０
ｂ、ソレノイド４０ｃ、その他４０ｄなどの負荷に対し
てそれぞれその特性に応じたＭＯＳ装置１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄが設けられ、同じくこれらのＭＯＳ
装置のために制御用電圧を出力する電源５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄが設けられる。そして各電源に制御診断回路２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが付設されている。図
中、Ｄ、Ｓ、Ｔ１ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、…）は各ＭＯＳ装置
における第１ＭＯＳトランジスタ１のドレイン、ソー
ス、および第１端子を示す。
【００４０】制御診断回路２０ａ〜２０ｄは、各電源５
ａ〜５ｄとともにコントローラ６０の内部に組み込ま
れ、各ＭＯＳ装置の第１端子Ｔ１ａ〜Ｔ１ｄと各制御診
断回路の第２端子Ｔ２ａ〜Ｔ２ｄとがハーネス３０ａ〜
３０ｄで接続されて、これにより、電源５ａ〜５ｄの端
子Ｔ５ａ〜Ｔ５ｄからの制御用電圧信号が各ＭＯＳ装置
へ入力される。
ａ〜５ｄとともにコントローラ６０の内部に組み込ま
れ、各ＭＯＳ装置の第１端子Ｔ１ａ〜Ｔ１ｄと各制御診
断回路の第２端子Ｔ２ａ〜Ｔ２ｄとがハーネス３０ａ〜
３０ｄで接続されて、これにより、電源５ａ〜５ｄの端
子Ｔ５ａ〜Ｔ５ｄからの制御用電圧信号が各ＭＯＳ装置
へ入力される。
【００４１】ランプ４０ａ、モータ４０ｂ、ソレノイド
４０ｃ、その他４０ｄの各系において前述した実施例の
いずれかが用いられ、すなわちＭＯＳ装置１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄとして前述したＭＯＳ装置１０また
は１０’が、そして制御診断回路２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄとして先の制御診断回路２０または２０’が
適宜選択される。このようにして多数の負荷を対象とす
るシステムが構築されるが、この場合においても、使用
される各パワーＭＯＳトランジスタの制御と診断のため
に各１本の信号線があれば足りるから、重量軽減とコス
トの低減効果はとくに大きい。
４０ｃ、その他４０ｄの各系において前述した実施例の
いずれかが用いられ、すなわちＭＯＳ装置１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄとして前述したＭＯＳ装置１０また
は１０’が、そして制御診断回路２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄとして先の制御診断回路２０または２０’が
適宜選択される。このようにして多数の負荷を対象とす
るシステムが構築されるが、この場合においても、使用
される各パワーＭＯＳトランジスタの制御と診断のため
に各１本の信号線があれば足りるから、重量軽減とコス
トの低減効果はとくに大きい。
【００４２】なお、上述の各実施例では、第１ＭＯＳト
ランジスタ１としてパワーＭＯＳトランジスタを用いて
いるが、パワーＭＯＳトランジスタに限定はされない。
また、各実施例では第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート
にバイポーラトランジスタ３のコレクタが接続され、ソ
ースにエミッタが接続されているが、負荷駆動電源の極
性に応じて逆にも接続される。バイポーラトランジスタ
３は、第１ＭＯＳトランジスタ１に所定値を超える電流
が流れたとき、導通して第１ＭＯＳトランジスタ１のゲ
ート電圧を低下させることができればよい。
ランジスタ１としてパワーＭＯＳトランジスタを用いて
いるが、パワーＭＯＳトランジスタに限定はされない。
また、各実施例では第１ＭＯＳトランジスタ１のゲート
にバイポーラトランジスタ３のコレクタが接続され、ソ
ースにエミッタが接続されているが、負荷駆動電源の極
性に応じて逆にも接続される。バイポーラトランジスタ
３は、第１ＭＯＳトランジスタ１に所定値を超える電流
が流れたとき、導通して第１ＭＯＳトランジスタ１のゲ
ート電圧を低下させることができればよい。
【００４３】さらに、制御診断回路２０’におけるスイ
ッチとしては、上記ＭＯＳトランジスタのほか、バイポ
ーラトランジスタやサイリスタなどの半導体スイッチを
含み種々のものを使用することができる。バイポーラト
ランジスタを用いる場合には、エミッタとコレクタを検
出用抵抗Ｒ１の両端に接続し、ベースに制御信号を入力
すればよい。
ッチとしては、上記ＭＯＳトランジスタのほか、バイポ
ーラトランジスタやサイリスタなどの半導体スイッチを
含み種々のものを使用することができる。バイポーラト
ランジスタを用いる場合には、エミッタとコレクタを検
出用抵抗Ｒ１の両端に接続し、ベースに制御信号を入力
すればよい。
【００４４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、診断される第
１ＭＯＳトランジスタにドレインとゲートが並列接続さ
れた第２ＭＯＳトランジスタと、第１ＭＯＳトランジス
タのゲートとソース間に設けられ、ベースが第２ＭＯＳ
トランジスタのソースに接続されて、第１ＭＯＳトラン
ジスタに所定値を越える電流が流れたとき導通するバイ
ポーラトランジスタを備えるとともに、第１ＭＯＳトラ
ンジスタへの制御用電圧を検出用抵抗を介して入力する
ようにしたので、第１ＭＯＳトランジスタに過電流が流
れるとバイポーラトランジスタが導通してゲート電圧が
降下して、第１ＭＯＳトランジスタが保護される。
１ＭＯＳトランジスタにドレインとゲートが並列接続さ
れた第２ＭＯＳトランジスタと、第１ＭＯＳトランジス
タのゲートとソース間に設けられ、ベースが第２ＭＯＳ
トランジスタのソースに接続されて、第１ＭＯＳトラン
ジスタに所定値を越える電流が流れたとき導通するバイ
ポーラトランジスタを備えるとともに、第１ＭＯＳトラ
ンジスタへの制御用電圧を検出用抵抗を介して入力する
ようにしたので、第１ＭＯＳトランジスタに過電流が流
れるとバイポーラトランジスタが導通してゲート電圧が
降下して、第１ＭＯＳトランジスタが保護される。
【００４５】そして、上記バイポーラトランジスタが導
通して変化するゲート電圧をゲート電圧検出回路で監視
するようにしたので、制御用電圧信号線のほかに別途の
診断用信号線を必要とすることなく過電流の発生状態を
診断することができる。したがって負荷部に配置される
第１ＭＯＳトランジスタ側と制御診断側とが離れている
場合にも１本のハーネスで接続するだけで済み、ハーネ
スやコネクタ類の重量が軽減され、コストが低減すると
いう効果を有する。とくにゲート電圧検出回路を比較回
路で構成したときには、ゲート電圧を基準電圧と比較し
て変動量を検出するだけで過電流の発生を知ることがで
きるから、構成が簡単となる。
通して変化するゲート電圧をゲート電圧検出回路で監視
するようにしたので、制御用電圧信号線のほかに別途の
診断用信号線を必要とすることなく過電流の発生状態を
診断することができる。したがって負荷部に配置される
第１ＭＯＳトランジスタ側と制御診断側とが離れている
場合にも１本のハーネスで接続するだけで済み、ハーネ
スやコネクタ類の重量が軽減され、コストが低減すると
いう効果を有する。とくにゲート電圧検出回路を比較回
路で構成したときには、ゲート電圧を基準電圧と比較し
て変動量を検出するだけで過電流の発生を知ることがで
きるから、構成が簡単となる。
【００４６】さらに、検出用抵抗と第１ＭＯＳトランジ
スタのゲートの間にさらに保護抵抗を設け、ゲート電圧
検出回路を検出用抵抗と保護抵抗の間に接続することに
より、第１ＭＯＳトランジスタの保護が一層強化される
とともに、抵抗値の配分に自由度が増し、設計が容易と
なる。またさらに、検出用抵抗と並列にスイッチを設
け、ゲートに制御用電圧が印加される当初の所定期間オ
ンして検出用抵抗を短絡させるようにしたときには、検
出用抵抗による信号伝達速度の遅延がなくなり、第１Ｍ
ＯＳトランジスタのスイッチング速度が速く応答性なら
びに駆動能力が向上するという効果を有する。上記スイ
ッチを半導体スイッチ、とくにＭＯＳトランジスタある
いはバイポーラトランジスタで構成したときには、その
ＯＮ／ＯＦＦ制御が容易であるという利点がある。
スタのゲートの間にさらに保護抵抗を設け、ゲート電圧
検出回路を検出用抵抗と保護抵抗の間に接続することに
より、第１ＭＯＳトランジスタの保護が一層強化される
とともに、抵抗値の配分に自由度が増し、設計が容易と
なる。またさらに、検出用抵抗と並列にスイッチを設
け、ゲートに制御用電圧が印加される当初の所定期間オ
ンして検出用抵抗を短絡させるようにしたときには、検
出用抵抗による信号伝達速度の遅延がなくなり、第１Ｍ
ＯＳトランジスタのスイッチング速度が速く応答性なら
びに駆動能力が向上するという効果を有する。上記スイ
ッチを半導体スイッチ、とくにＭＯＳトランジスタある
いはバイポーラトランジスタで構成したときには、その
ＯＮ／ＯＦＦ制御が容易であるという利点がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】ゲート電圧検出回路の構成図である。
【図３】実施例の各部における電圧の波形図である。
【図４】第２の実施例を示す図である。
【図５】第３の実施例を示す図である。
【図６】第４の実施例を示す図である。
【図７】本発明を複数の負荷を含むシステムに適用した
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】従来の保護回路付きＭＯＳトランジスタを示す
図である。
図である。
【図９】従来の過電流診断装置を示す図である。
１ 第１ＭＯＳトランジスタ ２ 第２ＭＯＳトランジスタ ３ バイポーラトランジスタ ４ ゲート電圧検出回路 ５ 電源 １０、１０’ ＭＯＳ装置 ２０、２０’ 制御診断回路 ３０ ハーネス ４０ 負荷 ５０ 負荷駆動電源 ７１ ＭＯＳトランジスタ ７２ 電流リミッタ ７４ 電圧ポンプ回路 ７５ ゲート電圧低下回路 ７６ 過電圧検出回路 ７７ 温度リミッタ ８１ ＭＯＳトランジスタ回路 ８４ 負荷 ８５ 電源 ８６ 制御診断回路 ８７、８８ ハーネス Ｐ 入力端 Ｒ１ 検出用抵抗 Ｒ２ 保護抵抗 Ｔ１ 第１端子 Ｔ２ 第２端子
Claims (7)
- 【請求項１】 ゲート制御用電圧を出力する電源からの
制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタに
おいて、前記電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの
間には検出用抵抗が設けられるとともに、前記第１ＭＯ
Ｓトランジスタにドレインとゲートが並列接続される第
２ＭＯＳトランジスタと、前記第１ＭＯＳトランジスタ
のゲートとソース間に設けられ、ベースが前記第２ＭＯ
Ｓトランジスタのソースに接続されて、前記第１ＭＯＳ
トランジスタに所定値を越える電流が流れたとき導通す
るバイポーラトランジスタと、前記検出用抵抗の第１Ｍ
ＯＳトランジスタ側に接続されたゲート電圧検出回路と
を備えることを特徴とするＭＯＳトランジスタの過電流
診断装置。 - 【請求項２】 ゲート制御用電圧を出力する電源からの
制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタに
おいて、前記電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの
間には電源側から順に検出用抵抗および保護抵抗が設け
られるとともに、前記第１ＭＯＳトランジスタにドレイ
ンとゲートが並列接続される第２ＭＯＳトランジスタ
と、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートとソース間に
設けられ、ベースが前記第２ＭＯＳトランジスタのソー
スに接続されて、前記第１ＭＯＳトランジスタに所定値
を越える電流が流れたとき導通するバイポーラトランジ
スタと、前記検出用抵抗と保護抵抗の間に接続されたゲ
ート電圧検出回路とを備えることを特徴とするＭＯＳト
ランジスタの過電流診断装置。 - 【請求項３】 ゲート制御用電圧を出力する電源からの
制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタに
おいて、前記電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの
間には検出用抵抗が設けられるとともに、前記第１ＭＯ
Ｓトランジスタにドレインとゲートが並列接続される第
２ＭＯＳトランジスタと、前記第１ＭＯＳトランジスタ
のゲートとソース間に設けられ、ベースが前記第２ＭＯ
Ｓトランジスタのソースに接続されて、前記第１ＭＯＳ
トランジスタに所定値を越える電流が流れたとき導通す
るバイポーラトランジスタと、前記検出用抵抗の第１Ｍ
ＯＳトランジスタ側に接続されたゲート電圧検出回路
と、前記検出用抵抗と並列に設けられ、前記電源からの
制御信号の印加当初の所定期間オンされるスイッチとを
備えることを特徴とするＭＯＳトランジスタの過電流診
断装置。 - 【請求項４】 ゲート制御用電圧を出力する電源からの
制御信号を受けて駆動される第１ＭＯＳトランジスタに
おいて、前記電源と第１ＭＯＳトランジスタのゲートの
間には電源側から順に検出用抵抗および保護抵抗が設け
られるとともに、前記第１ＭＯＳトランジスタにドレイ
ンとゲートが並列接続される第２ＭＯＳトランジスタ
と、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートとソース間に
設けられ、ベースが前記第２ＭＯＳトランジスタのソー
スに接続されて、前記第１ＭＯＳトランジスタに所定値
を越える電流が流れたとき導通するバイポーラトランジ
スタと、前記検出用抵抗と保護抵抗の間に接続されたゲ
ート電圧検出回路と、前記検出用抵抗と並列に設けら
れ、前記電源からの制御信号の印加当初の所定期間オン
されるスイッチとを備えることを特徴とするＭＯＳトラ
ンジスタの過電流診断装置。 - 【請求項５】 前記ゲート電圧検出回路が、前記検出用
抵抗の第１ＭＯＳトランジスタのゲート側電圧と基準電
圧とを比較する比較回路で構成されていることを特徴と
する請求項１、２、３または４記載のＭＯＳトランジス
タの過電流診断装置。 - 【請求項６】 前記スイッチが半導体スイッチであるこ
とを特徴とする請求項３または４記載のＭＯＳトランジ
スタの過電流診断装置。 - 【請求項７】 前記半導体スイッチがＭＯＳトランジス
タまたはバイポーラトランジスタで構成されていること
を特徴とする請求項６記載のＭＯＳトランジスタの過電
流診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054664A JPH07240637A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｍｏｓトランジスタの過電流診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6054664A JPH07240637A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｍｏｓトランジスタの過電流診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240637A true JPH07240637A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12977060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6054664A Withdrawn JPH07240637A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Ｍｏｓトランジスタの過電流診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240637A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003284318A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体素子の駆動回路 |
| KR101464409B1 (ko) * | 2012-10-10 | 2014-11-21 | 주식회사 에스원 | 출력 전원 보호 회로 및 이를 구비하는 전원 공급 장치 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6054664A patent/JPH07240637A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003284318A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体素子の駆動回路 |
| KR101464409B1 (ko) * | 2012-10-10 | 2014-11-21 | 주식회사 에스원 | 출력 전원 보호 회로 및 이를 구비하는 전원 공급 장치 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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