JPH10201076A - 過電流遮断回路 - Google Patents
過電流遮断回路Info
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- JPH10201076A JPH10201076A JP9003996A JP399697A JPH10201076A JP H10201076 A JPH10201076 A JP H10201076A JP 9003996 A JP9003996 A JP 9003996A JP 399697 A JP399697 A JP 399697A JP H10201076 A JPH10201076 A JP H10201076A
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
- H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
- H02H1/043—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks to inrush currents
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- Y10S323/908—Inrush current limiters
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷に対して最初に電源電流を供給した直後
の短時間に生じる過大電流があっても異常としないよう
に防護するとともに、定常状態の電流供給時に負荷側の
都合により過大電流状態が短時間発生してもこれを異常
として処理しないようにする。 【解決手段】 主電流通路に挿入された半導体スイッチ
が十分長い時間にわたり導通状態にあるときに、主電流
通路の電流を検出する電流検出回路に過大電流レベル設
定値を越える電流が検出されても、これが正常な範囲で
あるときには、つづく半導体スイッチを遮断させる動作
を禁止する。 【効果】 正常状態での過大電流の検出によって生じる
主電流回路の無益な遮断をなくすことができる。
の短時間に生じる過大電流があっても異常としないよう
に防護するとともに、定常状態の電流供給時に負荷側の
都合により過大電流状態が短時間発生してもこれを異常
として処理しないようにする。 【解決手段】 主電流通路に挿入された半導体スイッチ
が十分長い時間にわたり導通状態にあるときに、主電流
通路の電流を検出する電流検出回路に過大電流レベル設
定値を越える電流が検出されても、これが正常な範囲で
あるときには、つづく半導体スイッチを遮断させる動作
を禁止する。 【効果】 正常状態での過大電流の検出によって生じる
主電流回路の無益な遮断をなくすことができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、直流電源の過電流
遮断に関する。本発明は、特にインテリジェント・パワ
ー・スイッチ（以下この明細書では「ＩＰＳ」という）
を用いた過電流遮断回路の改良に関する。本発明は、自
動車の電源回路に利用するために開発されたものである
が、自動車に限らず広く利用することができる。
遮断に関する。本発明は、特にインテリジェント・パワ
ー・スイッチ（以下この明細書では「ＩＰＳ」という）
を用いた過電流遮断回路の改良に関する。本発明は、自
動車の電源回路に利用するために開発されたものである
が、自動車に限らず広く利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】自動車の電装品用電源回路に、ＩＰＳが
広く用いられるようになった。ＩＰＳは主電流通路に設
けられた半導体スイッチと、この主電流通路の電流を検
出する電流検出回路と、この電流検出回路の検出出力に
過大電流が検出されたときに半導体スイッチを自動的に
遮断する論理回路とを一つのパッケージの中に含む電気
部品である。定格電流が数アンペアで過電流遮断値を数
十アンペア程度に設定したものが広く普及している。こ
のＩＰＳはそれ自体で主電流通路に過大電流があること
を検出し、その検出出力にしたがって主電流通路を遮断
する機能を持っているが、この内蔵の論理回路には出力
端子および入力端子が設けられていて、この出力端子お
よび入力端子を利用してさらに複雑な制御を行うことが
できる。すなわち、このＩＰＳとは別に外部にＣＰＵ
（マイクロ・プロセッサ）を設け、この出力端子の信号
をＣＰＵに取り込み、ＣＰＵからこの入力端子に制御信
号を送り込むことにより、過大電流発生時の主電流通路
の遮断だけでなくいろいろと高度な制御を行うことがで
きる。
広く用いられるようになった。ＩＰＳは主電流通路に設
けられた半導体スイッチと、この主電流通路の電流を検
出する電流検出回路と、この電流検出回路の検出出力に
過大電流が検出されたときに半導体スイッチを自動的に
遮断する論理回路とを一つのパッケージの中に含む電気
部品である。定格電流が数アンペアで過電流遮断値を数
十アンペア程度に設定したものが広く普及している。こ
のＩＰＳはそれ自体で主電流通路に過大電流があること
を検出し、その検出出力にしたがって主電流通路を遮断
する機能を持っているが、この内蔵の論理回路には出力
端子および入力端子が設けられていて、この出力端子お
よび入力端子を利用してさらに複雑な制御を行うことが
できる。すなわち、このＩＰＳとは別に外部にＣＰＵ
（マイクロ・プロセッサ）を設け、この出力端子の信号
をＣＰＵに取り込み、ＣＰＵからこの入力端子に制御信
号を送り込むことにより、過大電流発生時の主電流通路
の遮断だけでなくいろいろと高度な制御を行うことがで
きる。
【０００３】従来例技術として、特開平１−３０１４３
２号公報に記載された技術がある。この技術は自動車用
電装品の制御スイッチに用いられるものであり、論理回
路の出力信号をＣＰＵに取り込み、ＣＰＵで処理した信
号を論理回路の入力信号として供給することにより、検
出する過大電流のレベルを２段階に制御するものであ
る。すなわち、停車中の自動車を始動させるときに、運
転席からの操作により電装品にはじめて電流を供給する
と、電装品の中には回転機など突入電流の大きいものが
あり、一時的に設定された過大電流のレベルを越える電
流を検出することになる。しかし、突入電流は通電開始
直後の短い時間に生じる正常な現象であり、装置が正常
に動作しているときはその短い時間が経過した後には主
電流通路の電流値は定常値に収束する。したがって、突
入電流が発生する短い時間には設定する過大電流のレベ
ルを一時的に高くし、過大電流が収束した後には設定す
る過大電流のレベルを定常電流に対応する低い値に変更
するように制御する。これにより、無益に過大電流検出
により主電流通路の遮断を行うことがないように、同時
に一律に高い過大電流のレベルを設定して異常現象を発
見しにくくすることがないようにしたものである。
２号公報に記載された技術がある。この技術は自動車用
電装品の制御スイッチに用いられるものであり、論理回
路の出力信号をＣＰＵに取り込み、ＣＰＵで処理した信
号を論理回路の入力信号として供給することにより、検
出する過大電流のレベルを２段階に制御するものであ
る。すなわち、停車中の自動車を始動させるときに、運
転席からの操作により電装品にはじめて電流を供給する
と、電装品の中には回転機など突入電流の大きいものが
あり、一時的に設定された過大電流のレベルを越える電
流を検出することになる。しかし、突入電流は通電開始
直後の短い時間に生じる正常な現象であり、装置が正常
に動作しているときはその短い時間が経過した後には主
電流通路の電流値は定常値に収束する。したがって、突
入電流が発生する短い時間には設定する過大電流のレベ
ルを一時的に高くし、過大電流が収束した後には設定す
る過大電流のレベルを定常電流に対応する低い値に変更
するように制御する。これにより、無益に過大電流検出
により主電流通路の遮断を行うことがないように、同時
に一律に高い過大電流のレベルを設定して異常現象を発
見しにくくすることがないようにしたものである。
【０００４】本願出願人らは、上記公報記載の回路とは
異なる動作原理の回路であるが、同様な目的の回路を使
用したユニット部品あるいは自動車を製造販売してい
る。すなわち、図１に示すように、電装品に直流電流を
供給する主電流通路にＩＰＳを用いて電流のオン・オフ
を行い、そのＩＰＳの論理回路から出力信号をＣＰＵに
取り込み、ＣＰＵで処理された制御信号を論理回路の入
力信号として与える回路構成である。このＣＰＵはこの
ＩＰＳを制御するためだけでなく、図外の自動車の電気
制御スイッチを複雑にかつ関連させて制御するために共
通に設けられたものである。そしてこの回路では、電装
品の突入電流が発生する期間には、ＩＰＳ内部の半導体
スイッチを高速に繰り返しオン・オフさせて、主電流通
路を流れる電流が実質的に設定された過大電流のレベル
を越えないように制御するようにしたものである。
異なる動作原理の回路であるが、同様な目的の回路を使
用したユニット部品あるいは自動車を製造販売してい
る。すなわち、図１に示すように、電装品に直流電流を
供給する主電流通路にＩＰＳを用いて電流のオン・オフ
を行い、そのＩＰＳの論理回路から出力信号をＣＰＵに
取り込み、ＣＰＵで処理された制御信号を論理回路の入
力信号として与える回路構成である。このＣＰＵはこの
ＩＰＳを制御するためだけでなく、図外の自動車の電気
制御スイッチを複雑にかつ関連させて制御するために共
通に設けられたものである。そしてこの回路では、電装
品の突入電流が発生する期間には、ＩＰＳ内部の半導体
スイッチを高速に繰り返しオン・オフさせて、主電流通
路を流れる電流が実質的に設定された過大電流のレベル
を越えないように制御するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例とし
て示す過電流遮断回路で、つぎのような問題が経験され
た。すなわち、このＩＰＳを経由して供給される電装品
の中に大きい容量性の負荷がある。具体的な一例として
は、冷凍車に設けられた冷凍機用のコンプレッサ・モー
タである。コンプレッサ・モータはそれ自体では容量性
の負荷とはならないが、その自動車に装備されるラジオ
受信機やコンピュータ装置に、電源回路を通じて雑音が
混入して悪い影響を与えることがないように、雑音防止
のために電源回路に大容量のコンデンサが接続されるこ
とになった。しかも、この冷凍機用のコンプレッサ・モ
ータは自動車の走行に伴う各装置の電源のオン・オフと
は原則的に無関係に、冷凍室の温度を検知して独自にオ
ン・オフが行われる。
て示す過電流遮断回路で、つぎのような問題が経験され
た。すなわち、このＩＰＳを経由して供給される電装品
の中に大きい容量性の負荷がある。具体的な一例として
は、冷凍車に設けられた冷凍機用のコンプレッサ・モー
タである。コンプレッサ・モータはそれ自体では容量性
の負荷とはならないが、その自動車に装備されるラジオ
受信機やコンピュータ装置に、電源回路を通じて雑音が
混入して悪い影響を与えることがないように、雑音防止
のために電源回路に大容量のコンデンサが接続されるこ
とになった。しかも、この冷凍機用のコンプレッサ・モ
ータは自動車の走行に伴う各装置の電源のオン・オフと
は原則的に無関係に、冷凍室の温度を検知して独自にオ
ン・オフが行われる。
【０００６】したがって、上記従来例で説明したよう
に、自動車を始動させるときにはじめて電装品に電源電
流を供給した直後に生じる突入電流に対して、設定され
た過大電流のレベルを越えたとして異常時の処理を実行
することがないように防護を施していたとしても、冷凍
機は自動車の定常走行中に独自の温度制御により自動的
に起動し自動的に停止するから、この起動のときには短
い時間だけ大きい電流が流れ、定常状態を監視するため
に設定された過大電流のレベルを越える電流が検出され
てしまうことになる。これは正常な現象であるから、こ
の過大電流のレベルを越える電流により異常が発生した
こととして主電流通路を遮断する、あるいは警報を発生
するなどの処理を実行することはできない。
に、自動車を始動させるときにはじめて電装品に電源電
流を供給した直後に生じる突入電流に対して、設定され
た過大電流のレベルを越えたとして異常時の処理を実行
することがないように防護を施していたとしても、冷凍
機は自動車の定常走行中に独自の温度制御により自動的
に起動し自動的に停止するから、この起動のときには短
い時間だけ大きい電流が流れ、定常状態を監視するため
に設定された過大電流のレベルを越える電流が検出され
てしまうことになる。これは正常な現象であるから、こ
の過大電流のレベルを越える電流により異常が発生した
こととして主電流通路を遮断する、あるいは警報を発生
するなどの処理を実行することはできない。
【０００７】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、負荷に対して最初に電源電流を供給した直後の
短い時間（第一の短い時間ｔ1 ）に生じる過大電流があ
っても、これを異常としないように防護する回路に加え
て、定常運転状態の時間が経過しているときに、短い時
間（第二の短い時間ｔ2 ）だけ過大電流の状態が発生し
ても、これも異常として処理することのない過電流遮断
回路を提供することを目的とする。本発明は、正常な電
装品の動作により異常を検出し主電流通路の電流を遮断
する、あるいは警報を発することがない過電流遮断回路
を提供することを目的とする。本発明は、大きい容量性
の負荷回路を有する装置の電源回路に使用して有用な過
電流遮断回路を提供することを目的とする。本発明は、
負荷の大きい電装品を装備した自動車用の電源回路とし
て有用な過電流遮断回路を提供することを目的とする。
あって、負荷に対して最初に電源電流を供給した直後の
短い時間（第一の短い時間ｔ1 ）に生じる過大電流があ
っても、これを異常としないように防護する回路に加え
て、定常運転状態の時間が経過しているときに、短い時
間（第二の短い時間ｔ2 ）だけ過大電流の状態が発生し
ても、これも異常として処理することのない過電流遮断
回路を提供することを目的とする。本発明は、正常な電
装品の動作により異常を検出し主電流通路の電流を遮断
する、あるいは警報を発することがない過電流遮断回路
を提供することを目的とする。本発明は、大きい容量性
の負荷回路を有する装置の電源回路に使用して有用な過
電流遮断回路を提供することを目的とする。本発明は、
負荷の大きい電装品を装備した自動車用の電源回路とし
て有用な過電流遮断回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、主電流通路に
挿入された半導体スイッチ（１）と、この主電流通路の
電流を検出する電流検出回路（２）と、この電流検出回
路に所定電流を越える電流が検出されたとき前記半導体
スイッチを遮断させる論理回路（３）とを備え、この半
導体スイッチ（１）が遮断状態から導通状態に切替られ
た直後の第一の短い時間（ｔ1 ）には前記電流検出回路
に前記所定電流を越える電流が検出されても前記論理回
路の半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する第一の
手段を設けた過電流遮断回路において、この半導体スイ
ッチが十分な時間にわたり導通状態にあるとき前記電流
検出回路（２）に前記所定電流を越える電流が検出され
ても第二の短い時間（ｔ2 ）だけは前記論理回路の半導
体スイッチを遮断させる動作を禁止する第二の手段を備
えたことを特徴とするものである。
挿入された半導体スイッチ（１）と、この主電流通路の
電流を検出する電流検出回路（２）と、この電流検出回
路に所定電流を越える電流が検出されたとき前記半導体
スイッチを遮断させる論理回路（３）とを備え、この半
導体スイッチ（１）が遮断状態から導通状態に切替られ
た直後の第一の短い時間（ｔ1 ）には前記電流検出回路
に前記所定電流を越える電流が検出されても前記論理回
路の半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する第一の
手段を設けた過電流遮断回路において、この半導体スイ
ッチが十分な時間にわたり導通状態にあるとき前記電流
検出回路（２）に前記所定電流を越える電流が検出され
ても第二の短い時間（ｔ2 ）だけは前記論理回路の半導
体スイッチを遮断させる動作を禁止する第二の手段を備
えたことを特徴とするものである。
【０００９】これにより、例えば停車中の自動車を始動
させるときなど正常な電装品の突入電流により、最初に
電源電流を供給した直後の第一の短い時間（ｔ1 ）に過
大電流があってもこれを異常とすることがなくなり、そ
れに加えて、定常状態での電流供給時に（例えば冷凍機
が起動するなど）正常な現象により第二の短い時間（ｔ
2 ）だけ過大電流が検出されたとしても、これを異常と
して主電流通路の電流を遮断したり、あるいは警報を発
することがないように構成することができる。
させるときなど正常な電装品の突入電流により、最初に
電源電流を供給した直後の第一の短い時間（ｔ1 ）に過
大電流があってもこれを異常とすることがなくなり、そ
れに加えて、定常状態での電流供給時に（例えば冷凍機
が起動するなど）正常な現象により第二の短い時間（ｔ
2 ）だけ過大電流が検出されたとしても、これを異常と
して主電流通路の電流を遮断したり、あるいは警報を発
することがないように構成することができる。
【００１０】この第二の手段（定常状態に発生する冷凍
機などの初期電流を異常とすることがないようにする手
段）は、第一の手段（正常な突入電流を異常とすること
がないようにする手段）と同一の構成のものを定常状態
の一時的な過大電流検出に対して繰り返し使用すること
ができるし、第二の手段は第一の手段とは別に、異なる
パラメタを設定して設けることもできる。第二の手段を
異なるパラメタで設定する方が高度の処理を行うことが
できる。
機などの初期電流を異常とすることがないようにする手
段）は、第一の手段（正常な突入電流を異常とすること
がないようにする手段）と同一の構成のものを定常状態
の一時的な過大電流検出に対して繰り返し使用すること
ができるし、第二の手段は第一の手段とは別に、異なる
パラメタを設定して設けることもできる。第二の手段を
異なるパラメタで設定する方が高度の処理を行うことが
できる。
【００１１】半導体スイッチ、電流検出回路および論理
回路は一体的にＩＰＳとして形成された部品を使用し、
半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する第一の手段
および第二の手段は、ＩＰＳの論理回路の出力を取込み
その論理回路に入力を与える制御回路（ＣＰＵ）のソフ
トウェアとして設けることがよい。
回路は一体的にＩＰＳとして形成された部品を使用し、
半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する第一の手段
および第二の手段は、ＩＰＳの論理回路の出力を取込み
その論理回路に入力を与える制御回路（ＣＰＵ）のソフ
トウェアとして設けることがよい。
【００１２】前記第一の手段は、第一の短い時間ｔ
1 （数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論理回路に半
導体スイッチの断続信号をｍ回（２〜１０回程度）繰返
し与える構成とし、前記第二の手段は、第二の短い時間
ｔ2 （数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論理回路に
半導体スイッチの断続信号をｎ回（２〜１０回程度）繰
返し与える構成とすることができる。
1 （数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論理回路に半
導体スイッチの断続信号をｍ回（２〜１０回程度）繰返
し与える構成とし、前記第二の手段は、第二の短い時間
ｔ2 （数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論理回路に
半導体スイッチの断続信号をｎ回（２〜１０回程度）繰
返し与える構成とすることができる。
【００１３】また、前記第一の手段は、断続信号をｍ回
繰り返すときに少なくともその一回目の電流値が所定電
流を越えることがあってもこれを無視し、第二の手段
は、断続信号をｎ回繰り返すときに少なくともその一回
目の電流値が所定電流を越えることがあってもこれを無
視するように構成することがよい。
繰り返すときに少なくともその一回目の電流値が所定電
流を越えることがあってもこれを無視し、第二の手段
は、断続信号をｎ回繰り返すときに少なくともその一回
目の電流値が所定電流を越えることがあってもこれを無
視するように構成することがよい。
【００１４】第一の短い時間ｔ1 および第二の短い時間
ｔ2 、断続信号を与える回数ｍおよびｎは、ｔ1 ＝
ｔ2 、ｍ＝ｎまたはｍ＞ｎに設定することによって、電
装品の正常な動作時に生じる一時的な過大電流により、
主電流通路の電流が無益に遮断されたり、あるいは警報
が発せられたりするようなことを効果的に回避すること
ができる。
ｔ2 、断続信号を与える回数ｍおよびｎは、ｔ1 ＝
ｔ2 、ｍ＝ｎまたはｍ＞ｎに設定することによって、電
装品の正常な動作時に生じる一時的な過大電流により、
主電流通路の電流が無益に遮断されたり、あるいは警報
が発せられたりするようなことを効果的に回避すること
ができる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】次に、本発明実施例を図面の基づいて説明す
る。
る。
【００１７】（第一実施例）図１は本発明第一実施例装
置要部の構成を示すブロック図である。この第一実施例
装置は制御回路（ＣＰＵ）のソフトウェアにより実現し
た装置であるので、そのハードウェア構成は従来例装置
の構成と同様である。
置要部の構成を示すブロック図である。この第一実施例
装置は制御回路（ＣＰＵ）のソフトウェアにより実現し
た装置であるので、そのハードウェア構成は従来例装置
の構成と同様である。
【００１８】本発明第一実施例装置は、主電流通路に挿
入された半導体スイッチ１と、この主電流通路の電流を
検出する電流検出回路２と、この電流検出回路２に所定
電流を越える電流が検出されたとき半導体スイッチ１を
遮断させる論理回路３とが備えられ、半導体スイッチ１
が遮断状態から導通状態に切替られた直後の第一の短い
時間ｔ1 内は電流検出回路２に前記所定電流を越える電
流が検出されても半導体スイッチ１を遮断させる動作を
禁止する第一の手段が制御回路５にソフトウェアとして
設けられ、さらに、本発明の特徴として半導体スイッチ
１が十分な時間導通状態にある時間が経過した後に、電
流検出回路２に前記所定電流を越える電流が検出されて
も第二の短い時間ｔ2 だけ半導体スイッチ１を遮断させ
る動作を禁止する第二の手段が制御回路５のソフトウェ
アにより設けられたものである。
入された半導体スイッチ１と、この主電流通路の電流を
検出する電流検出回路２と、この電流検出回路２に所定
電流を越える電流が検出されたとき半導体スイッチ１を
遮断させる論理回路３とが備えられ、半導体スイッチ１
が遮断状態から導通状態に切替られた直後の第一の短い
時間ｔ1 内は電流検出回路２に前記所定電流を越える電
流が検出されても半導体スイッチ１を遮断させる動作を
禁止する第一の手段が制御回路５にソフトウェアとして
設けられ、さらに、本発明の特徴として半導体スイッチ
１が十分な時間導通状態にある時間が経過した後に、電
流検出回路２に前記所定電流を越える電流が検出されて
も第二の短い時間ｔ2 だけ半導体スイッチ１を遮断させ
る動作を禁止する第二の手段が制御回路５のソフトウェ
アにより設けられたものである。
【００１９】ハードウェアの構成としては、半導体スイ
ッチ１、電流検出回路２および論理回路３は一体的に形
成されたＩＰＳ（インテリジェント・パワー・スイッ
チ）４に含まれる。そして、前記第一の手段および前記
第二の手段はそのＩＰＳの論理回路３の出力を取込みそ
の論理回路３に入力を与える制御回路（ＣＰＵ）５に含
まれる。
ッチ１、電流検出回路２および論理回路３は一体的に形
成されたＩＰＳ（インテリジェント・パワー・スイッ
チ）４に含まれる。そして、前記第一の手段および前記
第二の手段はそのＩＰＳの論理回路３の出力を取込みそ
の論理回路３に入力を与える制御回路（ＣＰＵ）５に含
まれる。
【００２０】その制御回路５の第一の手段には、さらに
具体的に前記第一の短い時間ｔ1 （ｔ1 は数ミリ秒〜数
十ミリ秒程度）にわたり論理回路３に半導体スイッチ１
の断続信号をｍ回（ｍは２〜１０程度）繰り返し与える
手段が含まれ、前記第二の手段には、前記第二の短い時
間ｔ2 （ｔ2 は数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論
理回路３に半導体スイッチ１の断続信号をｎ回（ｎは２
〜１０程度）繰り返し与える手段が含まれる。
具体的に前記第一の短い時間ｔ1 （ｔ1 は数ミリ秒〜数
十ミリ秒程度）にわたり論理回路３に半導体スイッチ１
の断続信号をｍ回（ｍは２〜１０程度）繰り返し与える
手段が含まれ、前記第二の手段には、前記第二の短い時
間ｔ2 （ｔ2 は数ミリ秒〜数十ミリ秒程度）にわたり論
理回路３に半導体スイッチ１の断続信号をｎ回（ｎは２
〜１０程度）繰り返し与える手段が含まれる。
【００２１】さらに、前記第一の手段には、断続信号を
ｍ回繰り返すときに少なくともその一回目の電流値が前
記所定電流を越えることがあってもこれを無視する手段
が含まれ、前記第二の手段には、断続信号をｎ回繰り返
すときに少なくともその一回目の電流値が前記所定電流
を越えることがあってもこれを無視する手段が含まれ
る。
ｍ回繰り返すときに少なくともその一回目の電流値が前
記所定電流を越えることがあってもこれを無視する手段
が含まれ、前記第二の手段には、断続信号をｎ回繰り返
すときに少なくともその一回目の電流値が前記所定電流
を越えることがあってもこれを無視する手段が含まれ
る。
【００２２】前記第一の短い時間ｔ1 および前記第二の
短い時間ｔ2 、断続信号の回数ｍおよびｎは、 ｔ1 ＝ｔ2 ｍ＞ｎ に設定される。
短い時間ｔ2 、断続信号の回数ｍおよびｎは、 ｔ1 ＝ｔ2 ｍ＞ｎ に設定される。
【００２３】論理回路３には、制御回路５からの出力信
号を入力する入力ロジック回路３ａと、制御回路５に診
断結果を出力する診断ロジック回路３ｂと、ドライバ回
路３ｃとが含まれる。
号を入力する入力ロジック回路３ａと、制御回路５に診
断結果を出力する診断ロジック回路３ｂと、ドライバ回
路３ｃとが含まれる。
【００２４】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作を説明する。図２は本発明第一実施例装置の
制御回路５の動作要部を説明するためフローチャート、
図３は本発明第一実施例における電流波形および電圧波
形を示す図である。
施例の動作を説明する。図２は本発明第一実施例装置の
制御回路５の動作要部を説明するためフローチャート、
図３は本発明第一実施例における電流波形および電圧波
形を示す図である。
【００２５】図３は横軸に共通の時間軸をとり、図３
（ａ）は電装品作動用スイッチ６および冷凍機スイッチ
９の動作タイミングを示す図、図３（ｂ）は主電流通路
の電流Ｉを示す図、図３（ｃ）は負荷の電圧Ｖを示す図
である。はじめに運転者により、バッテリスイッチがオ
ンされ、つぎにキー・スイッチがオンされる。これは図
３の図外になり、電装品作動用スイッチ６がオンされる
ところから図３の時間軸がはじまる。図３（ａ）の左方
に示す時刻Ｔ１で電装品作動用スイッチ６が手動操作に
よりオンされる。それにつづく短い時間ｔ1 にわたり第
一の手段が動作し、その動作の後に安定な定常状態には
いる。そして次ぎに、時刻Ｔ２にとつぜん自動温度スイ
ッチの動作により冷凍機スイッチ９がオンされる。それ
につづく短い時間ｔ2 にわたり第二の手段が動作し、こ
の動作が終わると再び安定な定常状態にはいる。図３に
よりこの一連の動作を時間を追って説明する。
（ａ）は電装品作動用スイッチ６および冷凍機スイッチ
９の動作タイミングを示す図、図３（ｂ）は主電流通路
の電流Ｉを示す図、図３（ｃ）は負荷の電圧Ｖを示す図
である。はじめに運転者により、バッテリスイッチがオ
ンされ、つぎにキー・スイッチがオンされる。これは図
３の図外になり、電装品作動用スイッチ６がオンされる
ところから図３の時間軸がはじまる。図３（ａ）の左方
に示す時刻Ｔ１で電装品作動用スイッチ６が手動操作に
よりオンされる。それにつづく短い時間ｔ1 にわたり第
一の手段が動作し、その動作の後に安定な定常状態には
いる。そして次ぎに、時刻Ｔ２にとつぜん自動温度スイ
ッチの動作により冷凍機スイッチ９がオンされる。それ
につづく短い時間ｔ2 にわたり第二の手段が動作し、こ
の動作が終わると再び安定な定常状態にはいる。図３に
よりこの一連の動作を時間を追って説明する。
【００２６】制御回路５は、電装品作動用スイッチ６が
運転者により操作されたことによりＩＰＳ（インテリジ
ェント・パワー・スイッチ）４の入力に制御信号を送
る。すなわち、半導体スイッチ１の断続信号の回数ｍの
値を１にしてＩＰＳ４の論理回路３に対しパルス信号を
送出する。このパルス信号により論理回路３はドライバ
回路３を介して半導体スイッチ１を制御して半導体スイ
ッチ１を導通状態にする。これにより主電流回路に電流
が流れる。電流検出回路２がこの主電流通路の電流を検
出する。これは負荷に接続された多くの装置の突入電流
に相応する電流であるから過大電流レベルの設定値（図
３（ｂ）に破線で示す値）を越えることになる。論理回
路３はこの過大電流を検出してただちに半導体スイッチ
１を制御して主電流通路の電流を遮断する。この間の時
間がτ（実施例回路では約５ミリ秒）である。
運転者により操作されたことによりＩＰＳ（インテリジ
ェント・パワー・スイッチ）４の入力に制御信号を送
る。すなわち、半導体スイッチ１の断続信号の回数ｍの
値を１にしてＩＰＳ４の論理回路３に対しパルス信号を
送出する。このパルス信号により論理回路３はドライバ
回路３を介して半導体スイッチ１を制御して半導体スイ
ッチ１を導通状態にする。これにより主電流回路に電流
が流れる。電流検出回路２がこの主電流通路の電流を検
出する。これは負荷に接続された多くの装置の突入電流
に相応する電流であるから過大電流レベルの設定値（図
３（ｂ）に破線で示す値）を越えることになる。論理回
路３はこの過大電流を検出してただちに半導体スイッチ
１を制御して主電流通路の電流を遮断する。この間の時
間がτ（実施例回路では約５ミリ秒）である。
【００２７】論理回路３はこの状態を出力通路から制御
回路（ＣＰＵ）５に伝える。ところが制御回路５ではい
まｍは１に設定されているからこれは無視して、ｍの値
を２にして再度ＩＰＳ４の論理回路３に対してパルス信
号を送出する。これにより再び主電流通路に電流が流れ
るが、これは制御により短い時間で遮断する。そしてｍ
の値を３にして再度ＩＰＳ５の論理回路３に対してパル
ス信号を送出する。主電流通路には電流が流れる。これ
をｍの値が５になるまで繰り返し、その間に主電流通路
の電流値が過大電流レベル設定値を越えなければ、半導
体スイッチ１を継続的に導通状態に制御する。これが短
い時間ｔ1 の間に行われる第一の手段の動作である。こ
の時間ｔ1 の間にわたり負荷の電圧Ｖは図３（ｃ）のよ
うに矩形波として変化する。
回路（ＣＰＵ）５に伝える。ところが制御回路５ではい
まｍは１に設定されているからこれは無視して、ｍの値
を２にして再度ＩＰＳ４の論理回路３に対してパルス信
号を送出する。これにより再び主電流通路に電流が流れ
るが、これは制御により短い時間で遮断する。そしてｍ
の値を３にして再度ＩＰＳ５の論理回路３に対してパル
ス信号を送出する。主電流通路には電流が流れる。これ
をｍの値が５になるまで繰り返し、その間に主電流通路
の電流値が過大電流レベル設定値を越えなければ、半導
体スイッチ１を継続的に導通状態に制御する。これが短
い時間ｔ1 の間に行われる第一の手段の動作である。こ
の時間ｔ1 の間にわたり負荷の電圧Ｖは図３（ｃ）のよ
うに矩形波として変化する。
【００２８】図３は負荷があくまでも正常な状態の波形
図であるが、かりに負荷に短絡などの故障がある場合に
は、ｍの値が２以上になってもなお電流値が過大電流レ
ベル設定値を越えるから、運転席に警報を発生して運転
者に異常を知らせるとともに、以降半導体スイッチ１を
オフ状態にして負荷に対する電流供給を停止する。この
ようにして、主電流通路に一時的に過大電流レベルを越
える電流が流れても、これは正常な状態でありすぐに警
報を発生したり負荷に対する電流供給を停止するような
ことがなくなる。
図であるが、かりに負荷に短絡などの故障がある場合に
は、ｍの値が２以上になってもなお電流値が過大電流レ
ベル設定値を越えるから、運転席に警報を発生して運転
者に異常を知らせるとともに、以降半導体スイッチ１を
オフ状態にして負荷に対する電流供給を停止する。この
ようにして、主電流通路に一時的に過大電流レベルを越
える電流が流れても、これは正常な状態でありすぐに警
報を発生したり負荷に対する電流供給を停止するような
ことがなくなる。
【００２９】このようにして時刻Ｔ１から短い時間ｔ1
が経過した後には、定常状態の運転に移行する。そして
定常状態の運転が行われているときに、とつぜん時刻Ｔ
２に大きい負荷の電装品の一つである冷凍機が温度制御
により起動したものとする。ここからが本発明の要部で
ある。いま冷凍機に故障がなく正常な状態にあったとし
ても、冷凍機が起動すると、冷凍機の電源回路に接続さ
れた雑音防止用のコンデンサを充電するために一時的に
過大電流が流れる。制御回路５は冷凍機が起動すること
を事前に知らない。この様子を図３（ｂ）の右方に示
す。
が経過した後には、定常状態の運転に移行する。そして
定常状態の運転が行われているときに、とつぜん時刻Ｔ
２に大きい負荷の電装品の一つである冷凍機が温度制御
により起動したものとする。ここからが本発明の要部で
ある。いま冷凍機に故障がなく正常な状態にあったとし
ても、冷凍機が起動すると、冷凍機の電源回路に接続さ
れた雑音防止用のコンデンサを充電するために一時的に
過大電流が流れる。制御回路５は冷凍機が起動すること
を事前に知らない。この様子を図３（ｂ）の右方に示
す。
【００３０】すなわち、冷凍機が自動スイッチによりオ
ン状態になると、電流検出回路２および論理回路４を介
して制御回路５はこれを検出する。同時に論理回路４は
その電流レベルが過大電流レベル設定値を越える電流で
あるから、半導体スイッチ１をオフ状態にする。従来例
装置であればここで過大電流検出の処理を実行してしま
うところであるが、本発明の装置ではこれは正常な動作
として扱う。制御回路５は第二の手段を起動して、回数
の値ｎを１に設定し、ｎを＋１ずつ繰上げながら半導体
スイッチ１をｎ回（この例では４回）断続させる。この
間に過大電流レベル設定値を越える電流が検出されなけ
れば、これを正常として第二の手段の実行を終了し、再
び安定な電源供給の状態にはいる。
ン状態になると、電流検出回路２および論理回路４を介
して制御回路５はこれを検出する。同時に論理回路４は
その電流レベルが過大電流レベル設定値を越える電流で
あるから、半導体スイッチ１をオフ状態にする。従来例
装置であればここで過大電流検出の処理を実行してしま
うところであるが、本発明の装置ではこれは正常な動作
として扱う。制御回路５は第二の手段を起動して、回数
の値ｎを１に設定し、ｎを＋１ずつ繰上げながら半導体
スイッチ１をｎ回（この例では４回）断続させる。この
間に過大電流レベル設定値を越える電流が検出されなけ
れば、これを正常として第二の手段の実行を終了し、再
び安定な電源供給の状態にはいる。
【００３１】かりに、時刻Ｔ２で冷凍機スイッチ９が正
常に動作しても、冷凍機に短絡や過負荷などの故障があ
れば、あるいは時刻Ｔ２に負荷の回路で短絡などの故障
が発生したのであれば、つづく時間ｔ2 の間の断続電流
は過大電流レベル設定値を越えることになり、このとき
には警報発生および主電流通路の遮断など異常処理を実
行させる。
常に動作しても、冷凍機に短絡や過負荷などの故障があ
れば、あるいは時刻Ｔ２に負荷の回路で短絡などの故障
が発生したのであれば、つづく時間ｔ2 の間の断続電流
は過大電流レベル設定値を越えることになり、このとき
には警報発生および主電流通路の遮断など異常処理を実
行させる。
【００３２】このように、本発明によれば制御回路５が
あらかじめ知らない負荷側の動作により一時的に主電流
通路の電流が大きくなっても、これが正常な範囲であれ
ば警報などの異常処理を実行することなく、継続的に安
定な電流を供給する装置が得られる。
あらかじめ知らない負荷側の動作により一時的に主電流
通路の電流が大きくなっても、これが正常な範囲であれ
ば警報などの異常処理を実行することなく、継続的に安
定な電流を供給する装置が得られる。
【００３３】（第二実施例）本発明第二実施例は図１に
示す第一実施例のハードウェアの構成図と等しい。図４
は本発明第二実施例における動作の流れを示すフローチ
ャートである。この第二実施例は、安定な動作が継続し
ているときに発生する主電流通路の一時的な電流増大に
ついて、同様に主電流通路の断続を行うが、このための
第二の手段も第一の手段と同一の論理を使用するもので
ある。動作波形図は省略する。
示す第一実施例のハードウェアの構成図と等しい。図４
は本発明第二実施例における動作の流れを示すフローチ
ャートである。この第二実施例は、安定な動作が継続し
ているときに発生する主電流通路の一時的な電流増大に
ついて、同様に主電流通路の断続を行うが、このための
第二の手段も第一の手段と同一の論理を使用するもので
ある。動作波形図は省略する。
【００３４】すなわち制御回路５は、電装品作動用スイ
ッチ６が操作されたことにより電装品作動信号を受け取
ると、半導体スイッチ１の断続信号の回数ｍの値を１に
してＩＰＳ４の論理回路３に対しパルス信号を送出す
る。論理回路３の電流検出回路２は主電流通路の電流値
を検出し、その電流検出出力信号を制御回路５に送出す
る。制御回路５は、この出力信号を取込み検出された電
流値が過大電流レベル設定値を越えたか否かを判定す
る。この断続をｍ回繰り返す。最初の１回のみ検出され
た主電流通路の電流値がこの過大電流レベルを越えてい
ても、これは正常と判断するが、２回目以降に主電流通
路の電流値がこの過大電流レベルを越えることがある
と、異常処理を実行して、警報を発生するとともに半導
体スイッチ１を遮断状態とする。
ッチ６が操作されたことにより電装品作動信号を受け取
ると、半導体スイッチ１の断続信号の回数ｍの値を１に
してＩＰＳ４の論理回路３に対しパルス信号を送出す
る。論理回路３の電流検出回路２は主電流通路の電流値
を検出し、その電流検出出力信号を制御回路５に送出す
る。制御回路５は、この出力信号を取込み検出された電
流値が過大電流レベル設定値を越えたか否かを判定す
る。この断続をｍ回繰り返す。最初の１回のみ検出され
た主電流通路の電流値がこの過大電流レベルを越えてい
ても、これは正常と判断するが、２回目以降に主電流通
路の電流値がこの過大電流レベルを越えることがある
と、異常処理を実行して、警報を発生するとともに半導
体スイッチ１を遮断状態とする。
【００３５】つづいて安定な動作にはいってから、負荷
に接続された装置が制御回路５にあらかじめ知らせるこ
となく突然にスイッチ・オンすると、第一実施例と同様
に第二の手段を実行する。この第二実施例では、この第
二の手段も上記起動時に実行する第一の手段と同一のソ
フトウェアを繰り返して利用するものである。すなわ
ち、第二の手段により主電流通路の断続を繰り返すが、
この断続の回数ｍは第一の手段と等しい。この主電流通
路の断続のうち最初の１回を除く２回目以降に、過大電
流レベル設定値を越えることがなければこれを正常な状
態として再び安定な状態にはいる。もし、２回目以降に
も過大電流レベル設定値を越えることがあると異常処理
を実行する。
に接続された装置が制御回路５にあらかじめ知らせるこ
となく突然にスイッチ・オンすると、第一実施例と同様
に第二の手段を実行する。この第二実施例では、この第
二の手段も上記起動時に実行する第一の手段と同一のソ
フトウェアを繰り返して利用するものである。すなわ
ち、第二の手段により主電流通路の断続を繰り返すが、
この断続の回数ｍは第一の手段と等しい。この主電流通
路の断続のうち最初の１回を除く２回目以降に、過大電
流レベル設定値を越えることがなければこれを正常な状
態として再び安定な状態にはいる。もし、２回目以降に
も過大電流レベル設定値を越えることがあると異常処理
を実行する。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、操
作により電装品にはじめて電流を供給したときと同様
に、負荷側であらかじめ制御回路に知らせることなく一
時的な過大電流の発生があっても、それが正常な動作範
囲であるならばこれを無視して、主電流通路の電流が遮
断されてしまったり、あるいは警報が発せられてしまう
ことを回避することができる。これにより、温度制御を
行う電装品など負荷側の都合でオン・オフを行う装置が
接続された場合にも一時的な過負荷に対して異常として
処理することを避けることができる。
作により電装品にはじめて電流を供給したときと同様
に、負荷側であらかじめ制御回路に知らせることなく一
時的な過大電流の発生があっても、それが正常な動作範
囲であるならばこれを無視して、主電流通路の電流が遮
断されてしまったり、あるいは警報が発せられてしまう
ことを回避することができる。これにより、温度制御を
行う電装品など負荷側の都合でオン・オフを行う装置が
接続された場合にも一時的な過負荷に対して異常として
処理することを避けることができる。
【００３７】本発明は、大きい容量性の負荷回路を有す
る装置の電源回路に使用することが有効である。
る装置の電源回路に使用することが有効である。
【図１】本発明第一実施例および従来例の要部の構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】本発明第一実施例における動作の流れを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明第一実施
例における電流波形および電圧波形を示す図。
例における電流波形および電圧波形を示す図。
【図４】本発明第二実施例における動作の流れを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
１ 半導体スイッチ ２ 電流検出回路 ３ 論理回路 ３ａ 入力ロジック回路 ３ｂ 診断ロジック回路 ３ｃ ドライバ回路 ４ ＩＰＳ（インテリジェント・パワー・スイッチ） ５ 制御回路（ＣＰＵ） ６ 電装品作動用スイッチ ９ 冷凍機スイッチ
Claims (6)
- 【請求項１】 主電流通路に挿入された半導体スイッチ
（１）と、この主電流通路の電流を検出する電流検出回
路（２）と、この電流検出回路に所定電流を越える電流
が検出されたとき前記半導体スイッチを遮断させる論理
回路（３）とを備え、 前記半導体スイッチ（１）が遮断状態から導通状態に切
替られた直後の第一の短い時間（ｔ1 ）には前記電流検
出回路に前記所定電流を越える電流が検出されても前記
論理回路の半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する
第一の手段を設けた過電流遮断回路において、 前記半導体スイッチが十分な時間にわたり導通状態にあ
るとき前記電流検出回路（２）に前記所定電流を越える
電流が検出されても第二の短い時間（ｔ2 ）だけ前記論
理回路の半導体スイッチを遮断させる動作を禁止する第
二の手段を備えたことを特徴とする過電流遮断回路。 - 【請求項２】 前記半導体スイッチ、前記電流検出回路
および前記論理回路は一体的に形成されたインテリジェ
ント・パワー・スイッチに含まれ、前記第一の手段およ
び前記第二の手段はそのインテリジェント・パワー・ス
イッチの論理回路の出力を取込みその論理回路に入力を
与える制御回路（ＣＰＵ）に含まれる請求項１記載の過
電流遮断回路。 - 【請求項３】 前記第一の手段は、前記第一の短い時間
（ｔ1 ）にわたり前記論理回路に前記半導体スイッチの
断続信号をｍ回（ｍは２以上の整数）繰り返し与える手
段を含み、 前記第二の手段は、前記第二の短い時間（ｔ2 ）にわた
り前記論理回路に前記半導体スイッチの断続信号をｎ回
（ｎは２以上の整数）繰り返し与える手段を含む請求項
２記載の過電流遮断回路。 - 【請求項４】 前記第一の手段は、断続信号をｍ回繰り
返すときに少なくともその一回目の電流値が前記所定電
流を越えることがあってもこれを無視する手段を含み、 前記第二の手段は、断続信号をｎ回繰り返すときに少な
くともその一回目の電流値が前記所定電流を越えること
があってもこれを無視する手段を含む請求項３記載の過
電流遮断回路。 - 【請求項５】 ｔ1 ＝ｔ2 、ｍ＝ｎ である請求項３ま
たは４記載の過電流遮断回路。 - 【請求項６】 ｍ＞ｎ である請求項３または４記載の
過電流遮断回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00399697A JP3568722B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 過電流遮断回路 |
| GB9800495A GB2321141B (en) | 1997-01-13 | 1998-01-09 | Overcurrent breaking circuit |
| US09/005,797 US5926010A (en) | 1997-01-13 | 1998-01-12 | Overcurrent breaking circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00399697A JP3568722B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 過電流遮断回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201076A true JPH10201076A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3568722B2 JP3568722B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=11572625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00399697A Expired - Fee Related JP3568722B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 過電流遮断回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5926010A (ja) |
| JP (1) | JP3568722B2 (ja) |
| GB (1) | GB2321141B (ja) |
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| JP2021096622A (ja) * | 2019-12-17 | 2021-06-24 | 株式会社アイエイアイ | 制御装置及び制御方法 |
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