JPH0879967A - 過電流保護回路 - Google Patents
過電流保護回路Info
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- JPH0879967A JPH0879967A JP21258694A JP21258694A JPH0879967A JP H0879967 A JPH0879967 A JP H0879967A JP 21258694 A JP21258694 A JP 21258694A JP 21258694 A JP21258694 A JP 21258694A JP H0879967 A JPH0879967 A JP H0879967A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで、遮断速度が速く、かつ復帰可能
な過電流保護回路を提供する。 【構成】 電流検出器５を構成する電圧検出器６が、抵
抗７の両端の電位差を検出し、この電位差が基準電圧を
超えたとき、出力端子６Ａの出力電圧をＨレベルからＬ
レベル変化させる。ワンショットタイマ１１は、クロッ
ク端子１１Ｃにおいて、このＬレベルへの電圧の変化の
入力を受けると、抵抗８及びコンデンサ９によって設定
されている時定数に対応する時間だけＦＥＴ１０のゲー
トに、Ｈレベルの電圧を印加する。ＦＥＴ１０は、この
Ｈレベルの電圧が印加されてる所定の時間だけオフす
る。
な過電流保護回路を提供する。 【構成】 電流検出器５を構成する電圧検出器６が、抵
抗７の両端の電位差を検出し、この電位差が基準電圧を
超えたとき、出力端子６Ａの出力電圧をＨレベルからＬ
レベル変化させる。ワンショットタイマ１１は、クロッ
ク端子１１Ｃにおいて、このＬレベルへの電圧の変化の
入力を受けると、抵抗８及びコンデンサ９によって設定
されている時定数に対応する時間だけＦＥＴ１０のゲー
トに、Ｈレベルの電圧を印加する。ＦＥＴ１０は、この
Ｈレベルの電圧が印加されてる所定の時間だけオフす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過電流が流れることを
防止する場合に用いて好適な過電流保護回路に関する。
防止する場合に用いて好適な過電流保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ショート、電池内の異常、負荷抵抗の抵
抗値が適切でない等の原因により、過電流が流れると、
電池が破壊されてしまうおそれがある。
抗値が適切でない等の原因により、過電流が流れると、
電池が破壊されてしまうおそれがある。
【０００３】そこで、従来、過電流からの保護が、以下
のような方法によって行われている。
のような方法によって行われている。
【０００４】第１の方法として、過電流が流れると回路
を開放する電流ヒューズを用いる方法がある。例えば、
即断ヒューズを用いれば、過電流が流れた場合、短時間
で、電流を遮断することができる。
を開放する電流ヒューズを用いる方法がある。例えば、
即断ヒューズを用いれば、過電流が流れた場合、短時間
で、電流を遮断することができる。
【０００５】第２の方法として、過電流が流れることに
よる温度上昇を検出して回路を遮断するサーマルプロテ
クタを用いる方法がある。
よる温度上昇を検出して回路を遮断するサーマルプロテ
クタを用いる方法がある。
【０００６】第３の方法として、回路に電流測定用抵抗
を用いて、電流値をマイクロコンピュータに読み取ら
せ、このマイクロコンピュータが過電流を検出して、回
路をオフする方法がある。
を用いて、電流値をマイクロコンピュータに読み取ら
せ、このマイクロコンピュータが過電流を検出して、回
路をオフする方法がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法は、以下に述べる課題を有している。
た方法は、以下に述べる課題を有している。
【０００８】電流ヒューズを用いる第１の方法の場合、
上述したように、即断ヒューズを用いることによって、
過電流が流れたとき、短時間で、電流を遮断することが
可能であるが、１度回路を遮断すると、回路の復帰が不
可能となってしまうという課題がある。
上述したように、即断ヒューズを用いることによって、
過電流が流れたとき、短時間で、電流を遮断することが
可能であるが、１度回路を遮断すると、回路の復帰が不
可能となってしまうという課題がある。
【０００９】温度上昇を検出して、回路を遮断するサー
マルプロテクタを用いる第２の方法の場合、回路を遮断
した後も、回路の復帰は可能であるが、遮断速度が遅
く、さらに、温度の上昇に伴って、回路の通電電流が小
さくなってしまうという課題がある。
マルプロテクタを用いる第２の方法の場合、回路を遮断
した後も、回路の復帰は可能であるが、遮断速度が遅
く、さらに、温度の上昇に伴って、回路の通電電流が小
さくなってしまうという課題がある。
【００１０】マイクロコンピュータを用いる第３の方法
の場合、このマイクロコンピュータの誤動作防止を含め
たプログラムを実行しなければならないので、遮断速度
が遅くなり、さらに、コスト高となってしまうという課
題がある。
の場合、このマイクロコンピュータの誤動作防止を含め
たプログラムを実行しなければならないので、遮断速度
が遅くなり、さらに、コスト高となってしまうという課
題がある。
【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、低コストで、遮断速度が速く、かつ、１度
遮断した後も回路の復帰が可能な過電流保護回路を提供
することを目的とする。
ものであり、低コストで、遮断速度が速く、かつ、１度
遮断した後も回路の復帰が可能な過電流保護回路を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のか電流
保護回路は、電池（例えば図１の電池１）の電流路をオ
ンまたはオフする切り換え手段（例えば図１のＦＥＴ１
０）と、この電流路の電流を検出し、予め設定されてい
る所定の設定電流以上の電流が流れたことを検出し、所
定の信号を出力する電流検出手段（例えば図１の電流検
出器５）と、この電流検出手段が上述した所定の信号を
出力したとき、この切り換え手段を、所定の時間オフす
るように制御する制御手段（例えば図１のワンショット
タイマ１１）と、を備えることを特徴とする。
保護回路は、電池（例えば図１の電池１）の電流路をオ
ンまたはオフする切り換え手段（例えば図１のＦＥＴ１
０）と、この電流路の電流を検出し、予め設定されてい
る所定の設定電流以上の電流が流れたことを検出し、所
定の信号を出力する電流検出手段（例えば図１の電流検
出器５）と、この電流検出手段が上述した所定の信号を
出力したとき、この切り換え手段を、所定の時間オフす
るように制御する制御手段（例えば図１のワンショット
タイマ１１）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】この制御手段は、動作時間が可変のワンシ
ョットタイマ（例えば図１のワンショットタイマ１１）
によって構成することができる。
ョットタイマ（例えば図１のワンショットタイマ１１）
によって構成することができる。
【００１４】この電流検出手段は、この電流路に配置さ
れる抵抗（例えば図１の抵抗７）と、この抵抗の両端の
電圧を測定し、予め設定されている、所定の設定電圧を
超えたとき、上述した信号を出力する電圧検出器（例え
ば図１の電圧検出器６）とによって構成することができ
る。
れる抵抗（例えば図１の抵抗７）と、この抵抗の両端の
電圧を測定し、予め設定されている、所定の設定電圧を
超えたとき、上述した信号を出力する電圧検出器（例え
ば図１の電圧検出器６）とによって構成することができ
る。
【００１５】この切り換え手段は、ＦＥＴ（例えば図１
のＦＥＴ１０）によって構成するようにすることができ
る。
のＦＥＴ１０）によって構成するようにすることができ
る。
【００１６】
【作用】上記構成の過電流保護回路においては、過電流
が流れたとき、電流検出器５は、Ｌレベルの電圧を出力
する。ワンショットタイマ１１は、このＬレベルの電圧
の入力を受けると、抵抗８及びコンデンサ９によって設
定されている所定時間だけ、ＦＥＴ１０のゲートにＨレ
ベルの電圧を印加する。ＦＥＴ１０は、ゲートに、この
Ｈレベルの電圧を印加されるとオフし、電流路は遮断さ
れ、過電流が流れなくなる。さらに、この所定時間経過
後、ワンショットタイマ１１は、Ｌレベルの電圧をＦＥ
Ｔ１０のゲートに印加し、ＦＥＴ１０が復帰する。従っ
て、低コストで、遮断速度が速く、かつ復帰可能な過電
流保護回路を提供することができる。
が流れたとき、電流検出器５は、Ｌレベルの電圧を出力
する。ワンショットタイマ１１は、このＬレベルの電圧
の入力を受けると、抵抗８及びコンデンサ９によって設
定されている所定時間だけ、ＦＥＴ１０のゲートにＨレ
ベルの電圧を印加する。ＦＥＴ１０は、ゲートに、この
Ｈレベルの電圧を印加されるとオフし、電流路は遮断さ
れ、過電流が流れなくなる。さらに、この所定時間経過
後、ワンショットタイマ１１は、Ｌレベルの電圧をＦＥ
Ｔ１０のゲートに印加し、ＦＥＴ１０が復帰する。従っ
て、低コストで、遮断速度が速く、かつ復帰可能な過電
流保護回路を提供することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１８】図１は、本発明の過電流保護回路の一実施
例の構成を示す図である。電池１と、正端子２及び負端
子３との間に過電流保護回路４が接続されている。正端
子２及び負端子３は、負荷回路（図示せず）に接続され
ており、負荷回路に電池１から電力が供給されれてい
る。
例の構成を示す図である。電池１と、正端子２及び負端
子３との間に過電流保護回路４が接続されている。正端
子２及び負端子３は、負荷回路（図示せず）に接続され
ており、負荷回路に電池１から電力が供給されれてい
る。
【００１９】次に、過電流保護回路４の内部の構成を説
明する。電池１の正端子には、電池１の電流を検出する
電流検出器５が接続されており、電池１の負端子には、
電池１の電流路をオンまたはオフするスイッチとして
の、寄生ダイオード１０Ａを有するＦＥＴ１０が接続さ
れている。ＦＥＴ１０は、ゲートにロー（Ｌ）レベルの
電圧が印加されるとオンし、ハイ（Ｈ）レベルの電圧が
印加されるとオフするようになされている。
明する。電池１の正端子には、電池１の電流を検出する
電流検出器５が接続されており、電池１の負端子には、
電池１の電流路をオンまたはオフするスイッチとして
の、寄生ダイオード１０Ａを有するＦＥＴ１０が接続さ
れている。ＦＥＴ１０は、ゲートにロー（Ｌ）レベルの
電圧が印加されるとオンし、ハイ（Ｈ）レベルの電圧が
印加されるとオフするようになされている。
【００２０】電流検出器５は、電圧検出器６及び抵抗７
によって構成されている。すなわち、電池１の電流路に
抵抗７が配置され、電圧検出器６のＶCC端子６Ｂに抵抗
７と電池１の正端子との接続点の電圧が入力され、ＶSS
端子６Ｃに抵抗７と正端子２との接続点の電圧が入力さ
れるようになされている。電圧検出器６は、コンパレー
タ等で構成され、抵抗７の両端の電位差を測定して、予
め設定されている基準電圧を超えた場合、出力端子６Ａ
からＬレベルの電圧を出力し、超えていない場合、出力
端子６ＡからＨレベルの電圧を出力するようになされて
いる。つまり、電圧検出器６の出力端子６Ａからの出力
が、電流検出器５の出力となる。
によって構成されている。すなわち、電池１の電流路に
抵抗７が配置され、電圧検出器６のＶCC端子６Ｂに抵抗
７と電池１の正端子との接続点の電圧が入力され、ＶSS
端子６Ｃに抵抗７と正端子２との接続点の電圧が入力さ
れるようになされている。電圧検出器６は、コンパレー
タ等で構成され、抵抗７の両端の電位差を測定して、予
め設定されている基準電圧を超えた場合、出力端子６Ａ
からＬレベルの電圧を出力し、超えていない場合、出力
端子６ＡからＨレベルの電圧を出力するようになされて
いる。つまり、電圧検出器６の出力端子６Ａからの出力
が、電流検出器５の出力となる。
【００２１】上述した、電圧検出器５に予め設定されて
いる基準電圧は、負荷回路に過電流が流れる場合に対応
した電圧としても良いし、他の適当な値とすることも可
能である。
いる基準電圧は、負荷回路に過電流が流れる場合に対応
した電圧としても良いし、他の適当な値とすることも可
能である。
【００２２】ワンショットタイマ１１は、電流検出器５
の出力電圧のレベル（論理）に対応して、所定の時間、
ＦＥＴ１０をオンまたはオフする為の電圧を出力するよ
うになされている。すなわち、クロック端子１１Ｃにお
いて、電流検出器５から出力された出力電圧の入力を受
け、入力した電圧がＨレベルからＬレベルに変化した場
合（負のエッジが入力された場合）、データ端子１１Ｄ
に入力するレベルに対応するレベルの電圧を、出力端子
１１ＡからＦＥＴ１０のゲートに出力する。なお、この
実施例においては、反転出力端子１１Ｂは使用されてい
ない。
の出力電圧のレベル（論理）に対応して、所定の時間、
ＦＥＴ１０をオンまたはオフする為の電圧を出力するよ
うになされている。すなわち、クロック端子１１Ｃにお
いて、電流検出器５から出力された出力電圧の入力を受
け、入力した電圧がＨレベルからＬレベルに変化した場
合（負のエッジが入力された場合）、データ端子１１Ｄ
に入力するレベルに対応するレベルの電圧を、出力端子
１１ＡからＦＥＴ１０のゲートに出力する。なお、この
実施例においては、反転出力端子１１Ｂは使用されてい
ない。
【００２３】また、抵抗８及びコンデンサ９は時定数回
路を構成しており、ワンショットタイマ１１の出力端子
１１Ａから出力されるＨレベルの電圧の出力時間を調節
するようになされている。
路を構成しており、ワンショットタイマ１１の出力端子
１１Ａから出力されるＨレベルの電圧の出力時間を調節
するようになされている。
【００２４】次に、図１に示した実施例の動作について
説明する。なお、電流検出器５を構成している電圧検出
器６に予め設定されている基準電圧は、負荷回路に過電
流が流れた場合に対応している電圧であるとする。
説明する。なお、電流検出器５を構成している電圧検出
器６に予め設定されている基準電圧は、負荷回路に過電
流が流れた場合に対応している電圧であるとする。
【００２５】正端子２及び負端子３に接続されている負
荷回路（図示せず）に、電池１から電力が供給されてい
る。電流検出器５内の電圧検出器６は、抵抗７の両端の
電位差を検出し、基準電圧と比較を行う。負荷回路に流
れる電流が過電流ではないとき、抵抗７の両端の電位差
は基準電圧より小さく、電圧検出器６の比較結果とし
て、出力端子６Ａから出力される電圧は、Ｈレベルの電
圧である。つまり、このＨレベルの電圧が、電流検出器
５の出力電圧となる。
荷回路（図示せず）に、電池１から電力が供給されてい
る。電流検出器５内の電圧検出器６は、抵抗７の両端の
電位差を検出し、基準電圧と比較を行う。負荷回路に流
れる電流が過電流ではないとき、抵抗７の両端の電位差
は基準電圧より小さく、電圧検出器６の比較結果とし
て、出力端子６Ａから出力される電圧は、Ｈレベルの電
圧である。つまり、このＨレベルの電圧が、電流検出器
５の出力電圧となる。
【００２６】このとき、ワンショットタイマ１１は、出
力端子１１ＡからＬレベルの電圧を出力する。このＬレ
ベルの電圧は、ＦＥＴ１０のゲートに印加され、ＦＥＴ
１０はオンする。つまり、負荷回路に流れている電流が
過電流でないときは、ＦＥＴ１０はオン状態であり、回
路は正常に動作する。
力端子１１ＡからＬレベルの電圧を出力する。このＬレ
ベルの電圧は、ＦＥＴ１０のゲートに印加され、ＦＥＴ
１０はオンする。つまり、負荷回路に流れている電流が
過電流でないときは、ＦＥＴ１０はオン状態であり、回
路は正常に動作する。
【００２７】次に、負荷回路に過電流が流れると、抵抗
７の両端の電位差は、基準電圧を超える。すると、電圧
検出器６の出力端子６Ａから出力される電圧レベルは、
ＨレベルからＬレベルに変化する。つまり、電流検出器
５は、負荷回路に過電流が流れたことを検出すると、ワ
ンショットタイマ１１に負のエッジを出力する。
７の両端の電位差は、基準電圧を超える。すると、電圧
検出器６の出力端子６Ａから出力される電圧レベルは、
ＨレベルからＬレベルに変化する。つまり、電流検出器
５は、負荷回路に過電流が流れたことを検出すると、ワ
ンショットタイマ１１に負のエッジを出力する。
【００２８】ワンショットタイマ１１は、クロック端子
１１Ｃにおいて、この負のエッジの入力を受けると、所
定の時間、出力端子１１ＡからＨレベルの電圧を出力す
る。この所定の時間は、抵抗８の抵抗値Ｒとコンデンサ
９の容量値Ｃの積によって設定される。このＨレベルの
電圧は、ＦＥＴ１０のゲートに印加され、ＦＥＴ１０は
オフする。つまり、負荷回路に流れている電流が、ショ
ート等の何らかの原因によって、過電流となったとき、
即座に、ＦＥＴ１０はオフ状態となり、負荷回路は所定
の時間、遮断される。
１１Ｃにおいて、この負のエッジの入力を受けると、所
定の時間、出力端子１１ＡからＨレベルの電圧を出力す
る。この所定の時間は、抵抗８の抵抗値Ｒとコンデンサ
９の容量値Ｃの積によって設定される。このＨレベルの
電圧は、ＦＥＴ１０のゲートに印加され、ＦＥＴ１０は
オフする。つまり、負荷回路に流れている電流が、ショ
ート等の何らかの原因によって、過電流となったとき、
即座に、ＦＥＴ１０はオフ状態となり、負荷回路は所定
の時間、遮断される。
【００２９】従って、ＦＥＴ１０がオフしている間に、
ショート等の過電流が流れる原因を、修復すれば良い。
ショート等の過電流が流れる原因を、修復すれば良い。
【００３０】さらに、上述した所定の時間が経過する
と、ワンショットタイマ１１は、Ｈレベルの電圧からＬ
レベルの電圧へと出力電圧のレベルを変更する。従っ
て、上述した所定の時間経過後、ＦＥＴ１０はオンさ
れ、再び回路が正常状態に復帰する。
と、ワンショットタイマ１１は、Ｈレベルの電圧からＬ
レベルの電圧へと出力電圧のレベルを変更する。従っ
て、上述した所定の時間経過後、ＦＥＴ１０はオンさ
れ、再び回路が正常状態に復帰する。
【００３１】なお、上述した、抵抗８の抵抗値Ｒ及びコ
ンデンサ９の容量値Ｃを変化させることによって、回路
を遮断しておく時間を、適当な時間に設定できる。
ンデンサ９の容量値Ｃを変化させることによって、回路
を遮断しておく時間を、適当な時間に設定できる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明の過電流保護回路
によれば、電流検出手段が過電流を検出したとき、制御
手段が、所定の時間だけ、電流路のオンまたはオフを切
り換える切り換え手段をオフするようにしたので、低コ
ストで、遮断速度が速く、かつ復帰可能な過電流保護回
路を提供することができる。
によれば、電流検出手段が過電流を検出したとき、制御
手段が、所定の時間だけ、電流路のオンまたはオフを切
り換える切り換え手段をオフするようにしたので、低コ
ストで、遮断速度が速く、かつ復帰可能な過電流保護回
路を提供することができる。
【図１】本発明の過電流保護回路の一実施例の構成を示
す図である。
す図である。
１ 電池 ２ 正端子 ３ 負端子 ４ 過電流保護回路 ５ 電流検出器 ６ 電圧検出器 ６Ａ 出力端子 ６Ｂ ＶCC端子 ６Ｃ ＶSS端子 ７ 抵抗 ８ 抵抗 ９ コンデンサ １０ ＦＥＴ １０Ａ 寄生ダイオード １１ ワンショットタイマ １１Ａ 出力端子 １１Ｂ 反転出力端子 １１Ｃ クロック端子 １１Ｄ データ端子
Claims (4)
- 【請求項１】 電池の電流路をオンまたはオフする切り
換え手段と、 前記電流路の電流を検出し、予め設定されている所定の
設定電流以上の電流が流れたことを検出し、所定の信号
を出力する電流検出手段と、 前記電流検出手段が前記所定の信号を出力したとき、前
記切り換え手段を、所定の時間オフするように制御する
制御手段とを備えることを特徴とする過電流保護回路。 - 【請求項２】 前記制御手段は、動作時間が可変のワン
ショットタイマによって構成されることを特徴とする請
求項１に記載の過電流保護回路。 - 【請求項３】 前記電流検出手段は、 前記電流路に配置される抵抗と、 前記抵抗の両端の電圧を測定し、予め設定されている、
所定の設定電圧を超えたとき、前記所定の信号を出力す
る電圧検出器とによって構成されることを特徴とする請
求項１または２に記載の過電流保護回路。 - 【請求項４】 前記切り換え手段は、ＦＥＴによって構
成されることを特徴とする請求項１，２または３に記載
の過電流保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21258694A JPH0879967A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 過電流保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21258694A JPH0879967A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 過電流保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0879967A true JPH0879967A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16625161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21258694A Withdrawn JPH0879967A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 過電流保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0879967A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09266634A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の保護回路 |
| JP2006318243A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Kyocera Mita Corp | 電源制御装置 |
| WO2014112608A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery, secondary battery module, method for charging the secondary battery and the secondary battery module, method for discharging the secondary battery and the secondary battery module, method for operating the secondary battery and the secondary battery module, power storage system, and method for operating the power storage system |
| JP2014143913A (ja) * | 2010-12-27 | 2014-08-07 | Sony Corp | 電池パック |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP21258694A patent/JPH0879967A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09266634A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の保護回路 |
| JP2006318243A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Kyocera Mita Corp | 電源制御装置 |
| JP2014143913A (ja) * | 2010-12-27 | 2014-08-07 | Sony Corp | 電池パック |
| WO2014112608A1 (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery, secondary battery module, method for charging the secondary battery and the secondary battery module, method for discharging the secondary battery and the secondary battery module, method for operating the secondary battery and the secondary battery module, power storage system, and method for operating the power storage system |
| US10044182B2 (en) | 2013-01-21 | 2018-08-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery, secondary battery module, power storage system, and method for operating thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |