JPH10322882A - 電子スイッチ負荷短絡保護装置 - Google Patents

電子スイッチ負荷短絡保護装置

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JPH10322882A
JPH10322882A JP12951297A JP12951297A JPH10322882A JP H10322882 A JPH10322882 A JP H10322882A JP 12951297 A JP12951297 A JP 12951297A JP 12951297 A JP12951297 A JP 12951297A JP H10322882 A JPH10322882 A JP H10322882A
Authority
JP
Japan
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power supply
load
transistor
drive transistor
output transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12951297A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sekine
健 関根
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子スイッチ負荷短絡保護装置であって、過
電流で溶断するヒューズを設けることなく、負荷短絡時
に回路素子の破壊やダメージの発生を防ぎ、安全で確実
な保護動作を行う。 【解決手段】 マイコン5の出力を“ハイ”にすると、
ドライブトランジスタ4はオン、出力トランジスタ3も
オンとなり、+Bの電圧は負荷2に供給される。いま、
何らかの要因で負荷2が短絡すると、VAの電位がVB
電位より下がり、ダイオード11が導通する。ドライブト
ランジスタ4はそのベース電位が低下してオフとなると
ともに、出力トランジスタ3もオフになり、負荷2に対
するDC電源1の電圧供給が遮断されて、回路が保護さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載用電子機器等
において、主電源としてのDC電源と負荷との間の接
続,遮断を行う電子スイッチ装置の負荷短絡保護装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のこの種の電子スイッチ装置
の構成を示したもので、1はバッテリー等のDC電源、
2は負荷、3は、DC電源1と負荷2との間に接続さ
れ、負荷2に対してDC電源1の接続,切離しを行う出
力トランジスタ、4は出力トランジスタ3のオン,オフ
を駆動するドライブトランジスタ、5はドライブトラン
ジスタ4のオン,オフ制御を行う制御手段、ここではマ
イコンを使用している。6,7は出力トランジスタ3の
バイアス抵抗、8,9はドライブトランジスタ4のバイ
アス抵抗、10はDC電源1と出力トランジスタ3との間
に挿入されたヒューズである。
【0003】このような構成において、通常の動作時
は、マイコン5の出力を、例えば5Vにすると、ドライ
ブトランジスタ4がオンになり、そのコレクタは略0V
になるので、出力トランジスタ3はバイアス電圧が加わ
ってオンになる。その結果、DC電源1は負荷2に接続
され、+B電圧が負荷2に供給されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、何らかの理由
により、負荷2が短絡した場合、ヒューズ10の電流容量
を超える電流が流れると、ヒューズ10が溶断し、負荷2
への+B電圧の供給が遮断されるが、ヒューズ10が溶断
するまでに至らない電流が流れたときは、出力トランジ
スタ3が発熱,発煙,破壊に至ることがある。いずれの
場合においても、ヒューズ10または出力トランジスタ3
が破壊、または破壊に近いダメージを受けるため、負荷
短絡の原因を解決した上にさらにそれらの部品の交換を
必要とするという問題があった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するもので、
負荷短絡時に部品の破壊やダメージの発生を防ぎ、ヒュ
ーズを設けなくても安全で確実な保護動作を行う電子ス
イッチ負荷短絡保護装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、DC電源と負荷との間に接続され、前記
負荷に対してDC電源の接続,切離しを行う出力トラン
ジスタと、前記出力トランジスタのオン,オフを駆動す
るドライブトランジスタと、前記ドライブトランジスタ
のオン,オフ制御を行う制御手段とからなる電子スイッ
チ装置において、前記出力トランジスタと負荷との間の
電源ラインと、前記ドライブトランジスタのベースとの
間に、カソードを前記電源ラインに、アノードを前記ド
ライブトランジスタのベースにそれぞれ接続したダイオ
ードを設けてなる構成とするものである。
【0007】この構成によれば、通常の動作時は、ダイ
オードのカソード側がアノード側より高電位になるため
導通していないが、負荷が何らかの理由により短絡した
場合、ダイオードが導通し、ドライブトランジスタのベ
ース電位が低下する。従って、ドライブトランジスタは
オフになり、出力トランジスタもオフになるので、負荷
に対しDC電源が切り離される。
【0008】また、DC電源と、電源入力端が共通に接
続され複数の負荷にそれぞれ所要の電源電圧を供給する
複数の安定化電源との間に接続され、前記各安定化電源
に対してDC電源の接続,切離しを行う出力トランジス
タと、前記出力トランジスタのオン,オフを駆動するド
ライブトランジスタと、前記ドライブトランジスタのオ
ン,オフ制御を行う制御手段とからなる電子スイッチ装
置において、前記出力トランジスタと各負荷との間の電
源ラインと、前記ドライブトランジスタのベースとの間
に、カソードを前記電源ラインに、アノードを前記ドラ
イブトランジスタのベースにそれぞれ接続した複数のダ
イオードを設けてなる構成とする。
【0009】このように複数の負荷に対してそれぞれ所
要の電源電圧を供給する複数の安定化電源を備えている
場合でも、ドライブトランジスタをオフにし、出力トラ
ンジスタもオフにして、安定化電源に対するDC電源の
切離しが可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1における
電子スイッチ装置の負荷短絡保護装置を示したもので、
図3中の構成要素に付された符号と同一符号のものは同
一の構成要素を表している。即ち、1はバッテリー等の
DC電源、2は負荷、3はDC電源1と負荷2との間に
接続され、負荷2に対してDC電源1の接続,切離しを
行う出力トランジスタ、4は出力トランジスタ3のオ
ン,オフを駆動するドライブトランジスタ、5はドライ
ブトランジスタ4のオン,オフ制御を行う制御手段、こ
こではマイコンを使用している。6,7は出力トランジ
スタ3のバイアス抵抗、8,9はドライブトランジスタ
4のバイアス抵抗である。
【0011】また、11は、出力トランジスタ3と負荷2
との間の電源ラインと、ドライブトランジスタ4のベー
スとの間に設けられ、カソードを前記電源ラインに、ア
ノードを前記ドライブトランジスタのベースにそれぞれ
接続した負荷短絡検出用のダイオード、12は抵抗であ
る。
【0012】次に、本実施の形態1における動作を説明
する。まず、通常の動作時は、マイコン5の出力を“ハ
イ”にすると、ドライブトランジスタ4はオン、出力ト
ランジスタ3もオンとなり、+Bの電圧は負荷2に供給
される。この時のマイコン5の出力は通常5V程度であ
る。+Bの電圧は、車載用機器の場合、車両のバッテリ
ー電圧であるから約12Vであり、負荷2の電源電圧VA
は略12V、VBの電圧は略5Vであるため、ダイオード1
1は、アノード電位よりカソード電位が高く、従って非
導通の状態となる。
【0013】そこで、何らかの要因で負荷2が短絡した
場合、VAは約0Vになり、ダイオード11のカソード電
位はアノード電位より低くなる。このため、ダイオード
11は導通し、VBの電圧はダイオード11の順方向電圧で
ある0.7V程度に低下する。ドライブトランジスタ4の
ベース電位は、抵抗8を介してドライブトランジスタ4
のVBE以下のバイアスになるため、ドライブトランジス
タ4はオフになり、従って、出力トランジスタ3のベー
ス電位も+Bと同電位となって出力トランジスタ3はオ
フとなる。
【0014】以上のように構成された本実施の形態1に
よれば、負荷2が短絡した場合、直ちにダイオード11が
導通し、出力トランジスタ3をオフにするため、負荷短
絡時の大電流がDC電源1から出力トランジスタ3を介
して負荷2に流れ込むことはなく、出力トランジスタ3
や負荷2の発熱,発煙,破壊に至る損傷は回避され、素
子や回路が保護されることになる。
【0015】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の形
態2における電子スイッチ装置の負荷短絡保護装置を示
したものであり、2つの負荷2a,2bにそれぞれ所要の
電源電圧VC,VEを供給する2つの安定化電源13a,13b
に対し、出力トランジスタ3によりDC電源1の接続,
切離しを行う電子スイッチ装置に負荷短絡保護装置を設
けたものである。
【0016】ここでは、安定化電源13aと負荷2aとの
間、安定化電源13bと負荷2bとの間の各電源ラインと、
ドライブトランジスタ4のベースとの間に、カソードを
前記電源ラインに、アノードをドライブトランジスタ4
のベースにそれぞれ接続した2つの負荷短絡検出用のダ
イオード11a,11bを備えている。
【0017】次に、本実施の形態2の動作を説明する。
まず、通常動作では、前記実施の形態1の場合と同様
に、電子スイッチの出力トランジスタ3がオンになると
DC電源1の+B電圧が安定化電源13a,13bにそれぞれ
供給され、安定化電源13a,13bから出力される所要の電
源電圧VC,VEが負荷2a,2bにそれぞれ供給される。
このとき、ダイオード11a,11bのカソード電位VC,VE
はアノード電位VBより高いので、ダイオード11a,11b
は導通せず、なんら支障はない。
【0018】次に何らかの要因で、いずれかの負荷、例
えば負荷2aが短絡した場合、ダイオード11aのカソード
電位VCが略0になるため、ダイオード11aは導通し、ド
ライブトランジスタ4のベース電位が低下する。従っ
て、ドライブトランジスタ4がオフ、出力トランジスタ
3もオフになって安定化電源13a,13bに対するDC電源
1の+B電圧の供給は遮断される。負荷2bが短絡した
場合も全く同様の動作が行われる。
【0019】以上のように構成された本実施の形態2に
よれば、負荷2a,2bのいずれかが短絡した場合、直ち
にその電源ラインに接続されたダイオードが導通し、出
力トランジスタ3をオフにするため、負荷短絡時の大電
流がDC電源1から出力トランジスタ3を介して負荷2
a,2bに流れ込むことはなく、出力トランジスタ3や負
荷を保護することができる。
【0020】なお、上記実施の形態2では、負荷が2つ
の場合について説明したが、負荷が3つ以上であっても
それに対応した負荷短絡検出用のダイオードを設けるこ
とによって、同様の作用効果を得る。また、各ダイオー
ドのカソードを、安定化電源と負荷との間の電源ライン
に接続したが、安定化電源の入力側に接続しても同様の
作用効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力トランジスタと負荷との間の電源ラインと、ドライ
ブトランジスタのベースとの間に、カソードを前記電源
ラインに、アノードを前記ドライブトランジスタのベー
スにそれぞれ接続した負荷短絡検出用のダイオードを設
けることにより、負荷短絡時には直ちに負荷から電源を
切り離すことができるので、従来のように出力トランジ
スタや負荷に大電流が流れて発熱,発煙,破壊等の損傷
が生ずるのを未然に防ぐことができ、安全で確実な保護
作用を実現することができる。また、ヒューズが不要に
なり、損傷した部品の取替えもなくなるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における電子スイッチ負
荷短絡保護装置の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態2における電子スイッチ負
荷短絡保護装置の構成図である。
【図3】従来例の電子スイッチ装置の構成図である。
【符号の説明】
1…DC電源、 2,2a,2b…負荷、 3…出力トラン
ジスタ、 4…ドライブトランジスタ、 5…マイコ
ン、 11,11a,11b…ダイオード、 13a,13b…安定化電
源。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DC電源と負荷との間に接続され、前記
    負荷に対してDC電源の接続,遮断を行う出力トランジ
    スタと、前記出力トランジスタのオン,オフを駆動する
    ドライブトランジスタと、前記ドライブトランジスタの
    オン,オフ制御を行う制御手段とからなる電子スイッチ
    装置において、前記出力トランジスタと負荷との間の電
    源ラインと、前記ドライブトランジスタのベースとの間
    に、カソードを前記電源ラインに、アノードを前記ドラ
    イブトランジスタのベースにそれぞれ接続したダイオー
    ドを設けてなることを特徴とする電子スイッチ負荷短絡
    保護装置。
  2. 【請求項2】 DC電源と、電源入力端が共通に接続さ
    れ複数の負荷にそれぞれ所要の電源電圧を供給する複数
    の安定化電源との間に接続され、前記各安定化電源に対
    してDC電源の接続,遮断を行う出力トランジスタと、
    前記出力トランジスタのオン,オフを駆動するドライブ
    トランジスタと、前記ドライブトランジスタのオン,オ
    フ制御を行う制御手段とからなる電子スイッチ装置にお
    いて、前記出力トランジスタと各負荷との間の電源ライ
    ンと、前記ドライブトランジスタのベースとの間に、カ
    ソードを前記電源ラインに、アノードを前記ドライブト
    ランジスタのベースにそれぞれ接続した複数のダイオー
    ドを設けてなることを特徴とする電子スイッチ負荷短絡
    保護装置。
  3. 【請求項3】 ダイオードのカソードを、安定化電源と
    負荷との間の電源ラインに接続したことを特徴とする請
    求項2記載の電子スイッチ負荷短絡保護装置。
  4. 【請求項4】 ダイオードのカソードを、出力トランジ
    スタと各安定化電源との間の電源ラインに接続したこと
    を特徴とする請求項2記載の電子スイッチ負荷短絡保護
    装置。
JP12951297A 1997-05-20 1997-05-20 電子スイッチ負荷短絡保護装置 Pending JPH10322882A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100349346C (zh) * 2002-06-10 2007-11-14 广达电脑股份有限公司 自动栓断电源保护装置
CN104426119A (zh) * 2013-08-26 2015-03-18 深圳市海洋王照明工程有限公司 一种电源输出保护电路

Cited By (3)

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