JPH077847A - Overcurrent protecting circuit - Google Patents

Overcurrent protecting circuit

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Publication number
JPH077847A
JPH077847A JP5143903A JP14390393A JPH077847A JP H077847 A JPH077847 A JP H077847A JP 5143903 A JP5143903 A JP 5143903A JP 14390393 A JP14390393 A JP 14390393A JP H077847 A JPH077847 A JP H077847A
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JP
Japan
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voltage
output
circuit
fet
power supply
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Application number
JP5143903A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Imaizumi
敦之 今泉
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH077847A publication Critical patent/JPH077847A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simplify the selection of fuses and to protect overcurrent without changing the characteristics of a circuit by detecting the voltage drop by overcurrent of a semiconductor switch for turning on/off the power output line of a power circuit having a control terminal, and stopping the operation of the power circuit. CONSTITUTION:The saturated on-resistance of an FET 9 is considered to be 0.3OMEGA for example, and maximum load current is to be 1A for convenience. On this occasion, when voltage is supplied from the output of the FET 9, and the FET 9 and a transistor(Tr) 10 are on, and the output current of the FET 9 becomes 3A for example, a voltage drop of 0.9V is generated in the FET 9. Since a Tr 11 is turned on and gets a saturation voltage of about 0.1V at this time, a voltage of about 0.8V is applied between the base and the emitter of a Tr 12. Accordingly, the Tr 12 can be turned on sufficiently, and VCC1 of a PWM-IC 1 is the output voltage of a switching circuit or more. Consequently, a Tr 23 is turned on by the drive of the base of a Tr 14. As the result of this, the operation of the Ic 1 is stopped, and the FET 9 is turned off.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は過電流保護回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcurrent protection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来技術の一実施例であり、電圧
レギュレータを用いた電源回路の一例である。過電流保
護素子として電源回路の一次回路側即ち電圧レギュレー
タ以前の回路側にヒューズ19をもち、二次回路側即ち
電圧レギュレータ15以後に過電流検出抵抗16をも
つ。ヒューズ19は本電源回路の定常出力電流で溶断し
ないことはもちろん最大負荷時や突入電流においても溶
断せず長期寿命があり、かつ回路ショート等の異常の折
りには溶断するものが選定される。過電流検出抵抗16
は、過電流による電圧降下が電圧レギュレータ15が認
識できる値になるよう設定する。例えば、電圧レギュレ
ータ15が過電流検出抵抗16での電圧降下が1V以上
の時に異常と判断するならば、3Aの電流が流れたとき
に異常なら過電流検出抵抗は0.33Ωとなる。従来例
の電源回路を用いて過電流保護回路について解説する。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a conventional technique and is an example of a power supply circuit using a voltage regulator. As an overcurrent protection element, a fuse 19 is provided on the primary circuit side of the power supply circuit, that is, the circuit side before the voltage regulator, and an overcurrent detection resistor 16 is provided on the secondary circuit side, that is, after the voltage regulator 15. The fuse 19 is not blown by the steady output current of the power supply circuit, of course, does not blow even at the maximum load or inrush current, has a long life, and is blown when an abnormality such as a circuit short circuit occurs. Overcurrent detection resistor 16
Is set so that the voltage drop due to overcurrent has a value that can be recognized by the voltage regulator 15. For example, if the voltage regulator 15 determines that there is an abnormality when the voltage drop across the overcurrent detection resistor 16 is 1 V or more, the overcurrent detection resistor is 0.33Ω if an abnormality occurs when a current of 3 A flows. An overcurrent protection circuit will be described using a conventional power supply circuit.

【0003】入力電圧はヒューズ19を通って電圧レギ
ュレータ15の入力端子INに印加される。電圧レギュ
レータは降圧又は昇圧して任意の出力電圧を出力端子O
UTから出力することが出来る。出力電圧は過電流検出
抵抗16を介して半導体スイッチ17により外部負荷1
8に供給される。半導体スイッチのオン/オフは外部か
らの任意の入力により行う。半導体スイッチとしてはF
ETやトランジスタなどが通常用いられる。半導体スイ
ッチ17がオンされているとき出力は外部負荷18に供
給されており、過電流検出抵抗16による電圧降下分を
差し引いた電圧が出力電圧として外部負荷18に供給さ
れる。これを電圧レギュレータ15の入力端子IPKが
読取り、出力端子OUTと入力端子IPKの電圧差が電
圧レギュレータ15の内部に定められた電圧になった時
点で出力を停止することが出来る。出力オフすることの
出来る電圧は電圧レギュレータ15の内部で固定である
が過電流検出抵抗16の抵抗値を任意の値に選ぶことに
よって過電流の検出レベルを調整することが出来る。ヒ
ューズ19は電圧レギュレータ15以前の回路上で過電
流状態に陥ったときまたは過電流検出抵抗16が異常の
ときに溶断できる。
The input voltage is applied to the input terminal IN of the voltage regulator 15 through the fuse 19. The voltage regulator steps down or boosts and outputs an arbitrary output voltage to the output terminal O.
It can be output from the UT. The output voltage is applied to the external load 1 by the semiconductor switch 17 via the overcurrent detection resistor 16.
8 are supplied. The semiconductor switch is turned on / off by an external input. F as a semiconductor switch
ET and transistors are usually used. The output is supplied to the external load 18 when the semiconductor switch 17 is turned on, and the voltage obtained by subtracting the voltage drop due to the overcurrent detection resistor 16 is supplied to the external load 18 as the output voltage. This can be read by the input terminal IPK of the voltage regulator 15, and the output can be stopped when the voltage difference between the output terminal OUT and the input terminal IPK reaches the voltage determined inside the voltage regulator 15. The voltage at which the output can be turned off is fixed inside the voltage regulator 15, but the overcurrent detection level can be adjusted by selecting the resistance value of the overcurrent detection resistor 16 to an arbitrary value. The fuse 19 can be blown when an overcurrent state occurs in the circuit before the voltage regulator 15 or when the overcurrent detection resistor 16 is abnormal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では幾つか問題点がある。
However, the above-mentioned prior art has some problems.

【0005】電源ラインにヒューズを挿入し、過電流を
防止する方法では、ヒューズの選定が困難であるという
問題がある。ヒューズを選定するには最大負荷時の出力
電流を連続供給する場合に溶断しない、また突入電流を
くり返し印加しても溶断しないことが必要である。さら
に回路の異常により異常電流が流れた場合にはヒューズ
は即座に溶断して電源回路の動作を停止しなくてはなら
ない。通常、最大負荷時の出力電流を供給しているとき
ヒューズに流れる電流と、異常時の電流は2倍から3倍
程度の差がないとヒューズでの過電流保護は出来ないと
いう問題がある。 特に電源回路の一次側にヒューズを
入れ二次側に電源ラインのオン/オフのために半導体ス
イッチを用いて回路を構成した場合にはその問題は顕著
になる。二次側に挿入された半導体スイッチが電源回路
と負荷回路を分断する緩衝器の役割をし、負荷回路側で
何等かの異常が生じ短絡状態になったとしても電源回路
側での供給電流は最大負荷時の電流と大差ないという現
象が生じる場合がある。この場合には一次側に挿入され
たヒューズだけでは対応できないため過電流を検出する
回路を任意の位置に付加する必要がある。
The method of preventing the overcurrent by inserting the fuse into the power supply line has a problem that it is difficult to select the fuse. In order to select a fuse, it is necessary not to blow when the output current at the maximum load is continuously supplied, and not to be blown even if the inrush current is repeatedly applied. Furthermore, when an abnormal current flows due to a circuit abnormality, the fuse must be blown immediately to stop the operation of the power supply circuit. Usually, there is a problem that the overcurrent protection cannot be performed by the fuse unless there is a difference of about 2 to 3 times between the current flowing through the fuse when supplying the output current at the maximum load and the current at the time of abnormality. In particular, when a circuit is constructed by using a semiconductor switch for turning on / off the power supply line on the secondary side by inserting a fuse in the primary side of the power supply circuit, the problem becomes remarkable. The semiconductor switch inserted in the secondary side acts as a buffer that separates the power supply circuit from the load circuit, and the supply current on the power supply circuit side will be There may be a phenomenon that the current is not so different from that at the maximum load. In this case, it is necessary to add a circuit for detecting an overcurrent to an arbitrary position because a fuse inserted on the primary side cannot deal with it.

【0006】負荷に直列に過電流検出抵抗を挿入して異
常電流を検出し防止する方法では、負荷への電力供給ラ
インに過電流検出用抵抗を挿入するため回路の特性が変
化してしまうという問題がある。過電流検出抵抗はそれ
自身で電圧降下を持つので発熱が大きく抵抗のサイズも
大きいものを必要とするという問題がある。例えば電圧
レギュレータ内部の異常と判断する電圧降下が1Vであ
り、出力電流が3A以上の時に異常と判断したい場合に
は過電流検出抵抗の値は0.33Ωとなる。この場合、
過電流検出抵抗には最大負荷時の出力電流が流れつづけ
ることになり、出力電流値は最大で3A未満ということ
になる。0.33Ωの抵抗に3Aの電流が流れるとする
と約3Wの消費である。したがって過電流検出抵抗はセ
メント抵抗などの外形サイズの大きい抵抗を用いること
になるのでスペース的に問題がある。また3Wの消費の
ための発熱も相当大きいという問題がある。
In the method of inserting an overcurrent detection resistor in series with a load to detect and prevent an abnormal current, an overcurrent detection resistor is inserted in a power supply line to the load, which causes a change in circuit characteristics. There's a problem. Since the overcurrent detection resistor has a voltage drop by itself, there is a problem that heat generation is large and a resistor having a large size is required. For example, if the voltage drop in the voltage regulator that is determined to be abnormal is 1 V, and if it is desired to determine that there is an abnormality when the output current is 3 A or more, the value of the overcurrent detection resistor is 0.33Ω. in this case,
The output current at the maximum load continues to flow through the overcurrent detection resistor, and the maximum output current value is less than 3A. If a current of 3 A flows through a resistance of 0.33 Ω, it consumes about 3 W. Therefore, as the overcurrent detection resistor, a resistor having a large outer size such as a cement resistor is used, which causes a space problem. Further, there is a problem that the heat generation for consumption of 3 W is considerably large.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上のような問題点を解
決するために、本発明の過電流保護回路は、電源回路の
動作を停止することの出来る制御端子を持ち、電源回路
の出力を抵抗成分を持った半導体スイッチにより制御す
る手段と、前記半導体スイッチを駆動する手段と、電源
回路の出力電流による前記半導体スイッチの電圧降下を
検出する手段を持つ電源回路において、電源回路の過電
流の出力による前記半導体スイッチの電圧降下を検出し
て電源回路の動作を停止することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the overcurrent protection circuit of the present invention has a control terminal capable of stopping the operation of the power supply circuit and outputs the output of the power supply circuit. In a power supply circuit having means for controlling by a semiconductor switch having a resistance component, means for driving the semiconductor switch, and means for detecting a voltage drop of the semiconductor switch due to an output current of the power supply circuit, The operation of the power supply circuit is stopped by detecting the voltage drop of the semiconductor switch due to the output.

【0008】[0008]

【作用】本発明の上記構成を用いることにより、電源回
路に挿入された半導体スイッチを用いた電力供給ライン
のオン/オフ回路の電流による電圧降下を検出するだけ
で過電流保護を行うことが出来る。
By using the above configuration of the present invention, overcurrent protection can be performed only by detecting the voltage drop due to the current in the on / off circuit of the power supply line using the semiconductor switch inserted in the power supply circuit. .

【0009】[0009]

【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。本実施例で
は入力電圧より出力電圧が高い昇圧タイプのスイッチン
グレギュレータを構成しており、出力ラインにPチャン
ネルFETを使ってオン/オフを行う回路を示してい
る。PWM−IC1は内部に発振器を持っており約10
0KHzの周波数で動作できる。またPWM−IC1は
内部に基準電圧源2.5Vを持ち、オープンコレクタ型
の出力端子OUT、出力帰還用に入力端子IN、PWM
−IC制御端子としてFBを持つ。PWM−IC1自身
の電源電圧として任意の場所から、出力電圧と同じかま
たはそれ以上の電圧のVCC1を供給する。PWM−I
C1の入力端子INは内部で電圧比較器に入力され内部
基準電圧源2.5Vと比較される。出力端子OUTは内
部でNPNトランジスタのオープンコレクタ出力となっ
ている。また入力端子FBはPWM−IC1の制御端子
であり、内部でプルアップされており端子をGNDレベ
ルにすることによりPWM−IC1の動作を停止するこ
とが出来る。入力端子FBによりPWM−IC1の動作
が停止された場合には、FET9の直前の電圧は入力電
圧からラインの経路損失、即ちヒューズ13、コイル
2、ダイオード5の損失を除いた電圧になる。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, a step-up type switching regulator having an output voltage higher than the input voltage is configured, and a circuit for performing on / off using a P-channel FET in the output line is shown. The PWM-IC1 has an internal oscillator and has about 10
It can operate at a frequency of 0 KHz. The PWM-IC1 has a reference voltage source of 2.5V inside, and has an open collector type output terminal OUT, an input terminal IN for output feedback, and a PWM.
-Has FB as an IC control terminal. As the power supply voltage of the PWM-IC1 itself, VCC1 having a voltage equal to or higher than the output voltage is supplied from any place. PWM-I
The input terminal IN of C1 is internally inputted to the voltage comparator and compared with the internal reference voltage source 2.5V. The output terminal OUT is an open collector output of an NPN transistor internally. The input terminal FB is a control terminal of the PWM-IC1 and is internally pulled up so that the operation of the PWM-IC1 can be stopped by setting the terminal to the GND level. When the operation of the PWM-IC 1 is stopped by the input terminal FB, the voltage immediately before the FET 9 becomes the voltage obtained by removing the path loss of the line, that is, the loss of the fuse 13, the coil 2, and the diode 5 from the input voltage.

【0010】PWM−IC1とコイル2、トランジスタ
3、4、ダイオード5、平滑コンデンサ6により昇圧方
式のスイッチングレギュレータが構成されている。PW
M−IC1は分圧抵抗7、8による出力電圧の分圧をP
WM−IC1の内部の基準電圧と比較することにより出
力電圧を一定にするよう出力端子OUTから出力される
パルス列のパルス幅を制御する。出力電圧が+5Vの場
合には内部基準電圧源が2.5Vであることから分圧抵
抗7、8は同じ値のものが選定される。PWM−IC1
の出力OUTからは約100KHzの周波数でパルス列
が出力されトランジスタ3を駆動してトランジスタ4の
スイッチングを行うことによって、昇圧された電圧をダ
イオード5と平滑コンデンサ6により構成される平滑回
路により平滑し、昇圧された出力電圧を得ることが出来
る。何等かの原因で平滑回路からの出力電圧が上昇した
り下降したりすると、PWM−IC1の入力端子INの
入力電圧と内部基準電圧源2.5Vとの比較によりPW
M−IC1の出力端子OUTから出力されるパルス列の
パルス幅が増減するので平滑出力電圧が一定になるよう
に制御される。
The PWM-IC 1, the coil 2, the transistors 3, 4, the diode 5, and the smoothing capacitor 6 constitute a step-up type switching regulator. PW
The M-IC1 divides the output voltage divided by the voltage dividing resistors 7 and 8 into P
The pulse width of the pulse train output from the output terminal OUT is controlled so as to make the output voltage constant by comparing with the reference voltage inside the WM-IC1. When the output voltage is + 5V, since the internal reference voltage source is 2.5V, the voltage dividing resistors 7 and 8 having the same value are selected. PWM-IC1
A pulse train is output from the output OUT of the device at a frequency of about 100 KHz to drive the transistor 3 to switch the transistor 4, thereby smoothing the boosted voltage by the smoothing circuit configured by the diode 5 and the smoothing capacitor 6. A boosted output voltage can be obtained. If the output voltage from the smoothing circuit rises or falls for some reason, the PW is compared by comparing the input voltage of the input terminal IN of the PWM-IC1 with the internal reference voltage source 2.5V.
Since the pulse width of the pulse train output from the output terminal OUT of the M-IC1 increases / decreases, the smoothed output voltage is controlled to be constant.

【0011】以上のようにして得られた平滑回路からの
出力電圧は半導体スイッチであるFET9に入力され
る。FET9はトランジスタ10のベース入力レベルが
ハイレベルの時、オンしてFET9の出力に電圧が供給
される。トランジスタ10のベース入力がローレベルの
時はトランジスタ10がオフし、FET9はオフしてF
ET9からの出力電圧は切断されることになる。
The output voltage from the smoothing circuit obtained as described above is input to the FET 9 which is a semiconductor switch. When the base input level of the transistor 10 is high level, the FET 9 is turned on and a voltage is supplied to the output of the FET 9. When the base input of the transistor 10 is low level, the transistor 10 is turned off, the FET 9 is turned off and F
The output voltage from ET9 will be cut off.

【0012】いま、FET9の出力から電圧が供給され
ている場合、即ちトランジスタ10、FET9がオンし
ている場合を考える。FET9の出力から負荷に供給さ
れる電流は負荷の状態に応じてゼロから最大負荷電流ま
で変化する。正常な状態の本電源回路では最大負荷電流
を供給してもFET9の出力電圧が異常に下がることは
ない。通常状態において、FET9が充分にオンしてお
り飽和領域にあるならFET9のオン抵抗は低くFET
9の入力電圧と出力電圧の差は小さい。FET9の飽和
オン抵抗を0.3Ωとし、最大負荷電流を1Aとすれ
ば、FET9の入出力間の電位差は0.3Vである。つ
まり最大負荷電流を供給していてもトランジスタ10の
ベース入力電圧がトランジスタ10をオンできない程度
に下降しない限り、またはFET9の電圧降下が問題と
なる程度に電流が流れない限りFET9の入出力間の電
位差が大きくなることはない。
Now, consider the case where a voltage is supplied from the output of the FET 9, that is, the case where the transistor 10 and the FET 9 are on. The current supplied from the output of the FET 9 to the load changes from zero to the maximum load current depending on the state of the load. In this power supply circuit in a normal state, the output voltage of the FET 9 does not drop abnormally even if the maximum load current is supplied. In the normal state, if the FET 9 is sufficiently turned on and is in the saturation region, the ON resistance of the FET 9 is low
The difference between the input voltage and the output voltage of 9 is small. If the saturation ON resistance of the FET 9 is 0.3Ω and the maximum load current is 1 A, the potential difference between the input and output of the FET 9 is 0.3V. That is, even if the maximum load current is supplied, as long as the base input voltage of the transistor 10 does not drop to such an extent that the transistor 10 cannot be turned on, or the current does not flow to the extent that the voltage drop of the FET 9 becomes a problem, the input and output of the FET 9 are The potential difference does not increase.

【0013】しかし、FET9からの出力電流が3Aに
なれば飽和オン抵抗0.3ΩのFET9では0.9Vの
電圧降下が発生することになる。この時トランジスタ1
1はトランジスタ10がオンしているのでオンして約
0.1V程度の飽和電圧をもつので、トランジスタ12
のベース・エミッタ間には約0.8Vの電圧がかかるこ
とになる。この時トランジスタ12は充分にオンでき、
PWM−IC1のVCC1がレギュレータ即ち平滑回路
の出力電圧と同じかまたはそれ以上であるのでトランジ
スタ14のベース端子を駆動することにより、トランジ
スタ23がオンする。PWM−IC1の動作は停止し出
力電圧は入力電圧以下になりFET9はオフすることに
なる。以上のようにして過電流を防止することが出来
る。
However, if the output current from the FET 9 becomes 3 A, a voltage drop of 0.9 V will occur in the FET 9 having a saturation ON resistance of 0.3Ω. Transistor 1 at this time
Since transistor 1 is on, transistor 1 is on and has a saturation voltage of about 0.1 V.
Therefore, a voltage of about 0.8 V is applied between the base and the emitter of. At this time, the transistor 12 can be sufficiently turned on,
Since the VCC1 of the PWM-IC1 is equal to or higher than the output voltage of the regulator, that is, the smoothing circuit, driving the base terminal of the transistor 14 turns on the transistor 23. The operation of the PWM-IC1 is stopped, the output voltage becomes lower than the input voltage, and the FET 9 is turned off. As described above, overcurrent can be prevented.

【0014】また、図1に示すレギュレータの出力部分
から後半の回路の別の実施例を図2に示す。FET9の
出力は+5Vであり、任意の処理を行うCPU回路20
と周辺回路21に供給されている。CPU回路20は出
力端子CNTからハイレベル又はローレベルの信号を出
力して、トランジスタ10のベース端子を駆動してい
る。トランジスタ10のベース入力はCPU回路20の
出力端子CNTがローレベルの時はGNDレベルのもの
が、ハイレベルの時はCPU回路20のVCCとほぼ同
電圧が出力される。CPU回路20のVCCの供給を止
めたいときにはCPU回路20が出力端子CNTをロー
レベル即ちGNDレベルに出力すればよい。次にCPU
回路20を起動するにはプッシュスイッチ22を押すこ
とによりCPU回路20にVCCが供給されCPU回路
20がトランジスタ10に出力端子CNTからハイレベ
ルを出力する。CPUの処理能力は人間の操作に対して
速いので人間がプッシュスイッチ22を離す前にトラン
ジスタ10が駆動されるためCPU回路20にVCCが
供給されつづけることになる。
FIG. 2 shows another embodiment of the circuit from the output part of the regulator shown in FIG. 1 to the latter half. The output of the FET 9 is + 5V, and the CPU circuit 20 that performs arbitrary processing
And to the peripheral circuit 21. The CPU circuit 20 outputs a high-level or low-level signal from the output terminal CNT to drive the base terminal of the transistor 10. The base input of the transistor 10 is at the GND level when the output terminal CNT of the CPU circuit 20 is at the low level, and when the output terminal CNT of the CPU circuit 20 is at the high level, approximately the same voltage as the VCC of the CPU circuit 20 is output. When it is desired to stop the supply of the VCC of the CPU circuit 20, the CPU circuit 20 may output the output terminal CNT to the low level, that is, the GND level. Next CPU
To start the circuit 20, the push switch 22 is pushed to supply VCC to the CPU circuit 20, and the CPU circuit 20 outputs a high level to the transistor 10 from the output terminal CNT. Since the processing capability of the CPU is fast with respect to the operation of a human, the transistor 10 is driven before the human releases the push switch 22, so that VCC is continuously supplied to the CPU circuit 20.

【0015】いま、CPU回路20の出力端子からハイ
レベルが出力されトランジスタ10が駆動されFET9
がオンし、CPU回路20と周辺回路21にVCCが供
給されているとする。過電流検出回路のトランジスタ1
2がオンする電圧がFET9の電圧降下が0.8Vであ
り、FET9のオン抵抗が0.3Ωであるとき、VCC
の全消費電流が0.5AとすればFET9での電圧降下
は0.15Vであるのでトランジスタ12がオンするこ
とはない。ここで周辺回路21の何処かで回路ショート
などの異常が発生した場合を考えると、過大な電流がF
ET9に流れ始めるのでVCCの電圧が降下し始める。
このためCPU回路20の出力端子CNTのハイレベル
の電圧も下がり、トランジスタ10の飽和電圧があがる
ため結果的にFET9のオン抵抗が増大することにな
る。つまり、過電流によるFET9の電圧降下が大きく
なる前に、VCCの電圧が下がってくることによるFE
T9のオン抵抗の増大が発生することになる。したがっ
て本来の過電流より少ない電流でFET9の電圧降下が
大きくなるため、過電流保護回路のトランジスタ11、
12がないとFET9への流入電流が異常に増大しない
にもかかわらずVCCがショートしている状態が発生す
ることになる。例えばトランジスタ10の飽和電圧が増
大してFET9のオン抵抗が0.5Ω程度に上昇すれば
1.6Aの電流でFET9の電圧降下が0.8Vに達す
ることになる。これはCPU20の出力端子CNTがV
CCに依存していることと、出力電圧VCCが+5Vと
低いことから起こる問題であるが、いまトランジスタ1
1、12があるので電圧降下が0.8V以上になればト
ランジスタ14、23が駆動されて電源回路の動作を停
止することが出来る。電源回路の動作が停止されれば電
源回路の出力電圧は電源回路の入力電圧以下にまで下が
るのでVCCには供給されなくなり、回路の動作を停止
することが出来、安全である。
Now, a high level is output from the output terminal of the CPU circuit 20, the transistor 10 is driven, and the FET 9
Is turned on, and VCC is supplied to the CPU circuit 20 and the peripheral circuit 21. Transistor 1 of overcurrent detection circuit
The voltage at which 2 turns on is 0.8V when the voltage drop of FET9 is 0.8V, and when the ON resistance of FET9 is 0.3Ω, VCC
If the total current consumption is 0.5 A, the voltage drop in the FET 9 is 0.15 V, so the transistor 12 will not turn on. Considering a case where an abnormality such as a circuit short circuit occurs somewhere in the peripheral circuit 21, an excessive current is F
Since it starts flowing to ET9, the voltage of VCC starts to drop.
Therefore, the high-level voltage of the output terminal CNT of the CPU circuit 20 also drops, and the saturation voltage of the transistor 10 rises, resulting in an increase in the on-resistance of the FET 9. That is, the FE due to the voltage of VCC decreasing before the voltage drop of the FET 9 due to the overcurrent increases.
An increase in the on-resistance of T9 will occur. Therefore, since the voltage drop of the FET 9 becomes large with a current smaller than the original overcurrent, the transistor 11 of the overcurrent protection circuit,
Without 12, the state in which VCC is short-circuited occurs even though the current flowing into the FET 9 does not increase abnormally. For example, if the saturation voltage of the transistor 10 increases and the ON resistance of the FET 9 rises to about 0.5Ω, the voltage drop of the FET 9 reaches 0.8V with a current of 1.6A. This is because the output terminal CNT of the CPU 20 is V
This is due to the dependence on CC and the low output voltage VCC of + 5V.
Since there are 1 and 12, the transistors 14 and 23 are driven and the operation of the power supply circuit can be stopped when the voltage drop becomes 0.8 V or more. If the operation of the power supply circuit is stopped, the output voltage of the power supply circuit drops below the input voltage of the power supply circuit, so that it is not supplied to VCC and the operation of the circuit can be stopped, which is safe.

【0016】以上のようにして、FET9の電圧降下を
検出して電源回路を停止することにより過電流保護を行
うことが出来る。図2に示す実施例では、電源回路から
の出力電流は異常のときでも最大負荷電流を供給してい
るときと大差ない。したがって電源回路側では、FET
9から後の回路の異常即ち過電流を認識することが出来
ない。この回路をヒューズや過電流検出抵抗で過電流を
検出することは非常に困難であり、過電流を検出できる
のに最も適しているのがFET9の電圧降下である。異
常と判断できるFET9の電圧降下は、トランジスタ1
2のオン電圧を調整することで調整できる。トランジス
タ11の飽和オン抵抗を0.1Vとし、トランジスタ1
2のオン電圧を0.5Vから2Vまで調整できるとすれ
ば、異常と判断できる電圧降下は0.6Vから2.1V
まで調整できる。実際にはトランジスタ12のベース抵
抗とベース・エミッタ間バイアス抵抗の定数によりトラ
ンジスタ12のオン電圧を調整することが出来る。
As described above, overcurrent protection can be performed by detecting the voltage drop of the FET 9 and stopping the power supply circuit. In the embodiment shown in FIG. 2, the output current from the power supply circuit is not so different from that when the maximum load current is being supplied even when there is an abnormality. Therefore, on the power supply circuit side,
It is not possible to recognize the abnormality of the circuit after 9 or overcurrent. It is very difficult to detect an overcurrent in this circuit with a fuse or an overcurrent detection resistor, and the voltage drop of the FET 9 is most suitable for detecting the overcurrent. The voltage drop of FET9, which can be judged as abnormal, is
It can be adjusted by adjusting the ON voltage of 2. The saturation ON resistance of the transistor 11 is set to 0.1 V, and the transistor 1
If the ON voltage of 2 can be adjusted from 0.5V to 2V, the voltage drop that can be judged as abnormal is from 0.6V to 2.1V.
Can be adjusted up to. Actually, the ON voltage of the transistor 12 can be adjusted by the constants of the base resistance of the transistor 12 and the bias resistance between the base and the emitter.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明を用いることにより、制御端子を
持つ電源回路の電源出力ラインをオン/オフする半導体
スイッチ回路の過電流による電圧降下を検出するだけ
で、簡単に過電流保護回路を構成することが出来るとい
う効果がある。また従来困難であったヒューズの選定が
簡略化されるという効果があり、過電流検出抵抗を挿入
した過電流保護回路のように回路の特性を変化させるこ
となく過電流保護が行えるという効果がある。しかも、
検出する回路の構成は極めて簡単かつ小型に出来るとい
う効果があり、検出過電流値も任意に調整できるという
効果がある。さらに過電流検出抵抗を挿入した場合と違
い発熱がないという効果がある。
By using the present invention, an overcurrent protection circuit can be easily constructed by only detecting a voltage drop due to an overcurrent in a semiconductor switch circuit that turns on / off a power supply output line of a power supply circuit having a control terminal. The effect is that you can do it. Further, there is an effect that selection of a fuse, which has been difficult in the past, can be simplified, and there is an effect that overcurrent protection can be performed without changing circuit characteristics like an overcurrent protection circuit having an overcurrent detection resistor inserted. . Moreover,
The configuration of the circuit for detection has the effect of being extremely simple and compact, and has the effect of allowing the detection overcurrent value to be adjusted arbitrarily. Further, unlike the case where the overcurrent detection resistor is inserted, there is an effect that there is no heat generation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示す電源回路図である。FIG. 1 is a power supply circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明をCPU回路に応用した構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram in which the present invention is applied to a CPU circuit.

【図3】 従来例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 PWM−IC 2 コイル 3、4、10、11、 12、14、23 トランジスタ 5 ダイオード 6 平滑コンデンサ 7、8 分圧抵抗 9、17 半導体スイッチ 13、19 ヒューズ 15 電圧レギュレータ 16 過電流検出抵抗 18 負荷 20 CPU回路 21 周辺回路 22 プッシュスイッチ 1 PWM-IC 2 Coil 3, 4, 10, 11, 12, 14, 23 Transistor 5 Diode 6 Smoothing capacitor 7, 8 Voltage dividing resistor 9, 17 Semiconductor switch 13, 19 Fuse 15 Voltage regulator 16 Overcurrent detection resistor 18 Load 20 CPU circuit 21 Peripheral circuit 22 Push switch

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源回路の動作を停止することの出来る
制御端子を持ち、電源回路の出力を抵抗成分を持った半
導体スイッチにより制御する手段と、前記半導体スイッ
チを駆動する手段と、電源回路の出力電流による前記半
導体スイッチの電圧降下を検出する手段を持つ電源回路
において、電源回路の過電流の出力による前記半導体ス
イッチの電圧降下を検出して電源回路の動作を停止する
ことを特徴とする過電流保護回路。
1. A means for controlling the output of the power supply circuit by a semiconductor switch having a resistance component, which has a control terminal capable of stopping the operation of the power supply circuit, a means for driving the semiconductor switch, and a power supply circuit In a power supply circuit having means for detecting a voltage drop of the semiconductor switch due to an output current, the operation of the power supply circuit is stopped by detecting a voltage drop of the semiconductor switch due to an output of an overcurrent of the power supply circuit. Current protection circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010144077A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Decreasing voltage detection with control signaling
CN113474991A (en) * 2019-02-22 2021-10-01 未来系统产业有限公司 Method and device for controlling the power supply of an electric motor

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