JPS5814623A - 電気負荷の短絡保護装置 - Google Patents
電気負荷の短絡保護装置Info
- Publication number
- JPS5814623A JPS5814623A JP57114160A JP11416082A JPS5814623A JP S5814623 A JPS5814623 A JP S5814623A JP 57114160 A JP57114160 A JP 57114160A JP 11416082 A JP11416082 A JP 11416082A JP S5814623 A JPS5814623 A JP S5814623A
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- JP
- Japan
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- short
- transistor
- operational amplifier
- circuit
- voltage
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0826—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in bipolar transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
- H02H11/005—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too low isolation resistance, too high load, short-circuit; earth fault
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気負荷の短絡保護装置、特にスイッチングト
ランジスタと直列に接続された電気負荷が短絡した場合
、回路を保護する短絡保護装置に関する。
ランジスタと直列に接続された電気負荷が短絡した場合
、回路を保護する短絡保護装置に関する。
このような短絡保護回路は、通常信頼性を要求される回
路に設けられておシ、例えば電気負荷に最初テストパル
スを印加し、電気負荷が正しく動作することを確認した
後、電気負荷に主信号を印加するようにしたものが知ら
れている。しかし、このような回路装置は問題がないわ
けではなく、とシわけ大量生産をする場合に、コスト等
の面で問題が発生している。
路に設けられておシ、例えば電気負荷に最初テストパル
スを印加し、電気負荷が正しく動作することを確認した
後、電気負荷に主信号を印加するようにしたものが知ら
れている。しかし、このような回路装置は問題がないわ
けではなく、とシわけ大量生産をする場合に、コスト等
の面で問題が発生している。
従って本発明はこのような点に鑑みなされたもので、簡
単な構成でしかも確実に動作する電気負荷の短絡保護装
置を提供することを目的としている。
単な構成でしかも確実に動作する電気負荷の短絡保護装
置を提供することを目的としている。
本発明はこの目的を達成するために、スイッチングトラ
ンジスタの前段に演算増幅器を接続し、そのマイナス入
力をトランジスタと並列に接続された２つの抵抗の接続
点に接続し、また演算増幅イ扛 器のプラス入力に一定の中間電圧ならびに動的なスイッ
チング信号を供給する構成を用いた。
ンジスタの前段に演算増幅器を接続し、そのマイナス入
力をトランジスタと並列に接続された２つの抵抗の接続
点に接続し、また演算増幅イ扛 器のプラス入力に一定の中間電圧ならびに動的なスイッ
チング信号を供給する構成を用いた。
本発明によれば、例えば障害が発生した場合、すなわち
負荷が短絡した場合、最初導通しているトランジスタが
所定の時間経過後、再び遮断された状態に移される。ト
ランジスタがＯＮになっている時に流れる短絡電流は、
トランジスタと直列に接続された抵抗により制限させる
ことができる。
負荷が短絡した場合、最初導通しているトランジスタが
所定の時間経過後、再び遮断された状態に移される。ト
ランジスタがＯＮになっている時に流れる短絡電流は、
トランジスタと直列に接続された抵抗により制限させる
ことができる。
このようにして本発明によれば、保護回路は非常に簡単
に構成されており、また安価であって信頼性もあり、電
気素子を多数追加することなく確実な動作をさせること
が可能になる。
に構成されており、また安価であって信頼性もあり、電
気素子を多数追加することなく確実な動作をさせること
が可能になる。
図には電気負荷９例えば自動車に用いられる電気負荷が
短絡した場合に回路を保護する保護装置が図示されてい
る。この負荷は符号１０で示されており、電源電圧線（
ＵＢａｔｔ ） １４とアース線１５間でトランジスタ
１１、ダイオード１２及び抵抗１３と直列に接続されて
いる。このトランジスタ１１は演算増幅器１６の出力に
より駆動され、その場合、トランジスタ１１のベースは
さらに抵抗１７を介してリード線１８と接続され、安定
した電位（Ｕｓｔａｂ）が供給される。負荷１０とトラ
ンジスタ１１の接続点には２つの抵抗２０．２１から成
る分圧器が接続されておシ、その中央点は演算増幅器１
６のマイナス入力と接続されている。入力端子２３には
動的なスイッチング信号が入力され、この信号は前置増
幅器２４により増幅され、演算増幅器１６に入力される
。すなわち、前置増幅器２４の出力はコンデンサ２５を
介して演算増幅器１６のプラス入力に接続される。前置
増幅器２４の出力は、さらに抵抗ｊを介してプラス１Ｉ
１１８と接続される。２つの抵抗２８．２９から成る分
圧器は、電源電圧線１４とアース線１５間に接続されて
おり、両抵抗の接続点は抵抗部を介して演算増幅器１６
のプラス入力と接続される。さらにこのプラス入力端子
は、逆方向に接続されたダイオード３１を介してアース
線１５と接続されている。また、演算増幅器１６の両入
力端子にはコンデンサ３２が接続される。
短絡した場合に回路を保護する保護装置が図示されてい
る。この負荷は符号１０で示されており、電源電圧線（
ＵＢａｔｔ ） １４とアース線１５間でトランジスタ
１１、ダイオード１２及び抵抗１３と直列に接続されて
いる。このトランジスタ１１は演算増幅器１６の出力に
より駆動され、その場合、トランジスタ１１のベースは
さらに抵抗１７を介してリード線１８と接続され、安定
した電位（Ｕｓｔａｂ）が供給される。負荷１０とトラ
ンジスタ１１の接続点には２つの抵抗２０．２１から成
る分圧器が接続されておシ、その中央点は演算増幅器１
６のマイナス入力と接続されている。入力端子２３には
動的なスイッチング信号が入力され、この信号は前置増
幅器２４により増幅され、演算増幅器１６に入力される
。すなわち、前置増幅器２４の出力はコンデンサ２５を
介して演算増幅器１６のプラス入力に接続される。前置
増幅器２４の出力は、さらに抵抗ｊを介してプラス１Ｉ
１１８と接続される。２つの抵抗２８．２９から成る分
圧器は、電源電圧線１４とアース線１５間に接続されて
おり、両抵抗の接続点は抵抗部を介して演算増幅器１６
のプラス入力と接続される。さらにこのプラス入力端子
は、逆方向に接続されたダイオード３１を介してアース
線１５と接続されている。また、演算増幅器１６の両入
力端子にはコンデンサ３２が接続される。
次に、このように構成された回路の動作を説明する。
負荷１０は例えばランプであり、この負荷が接続される
と、演算増幅器１６のマイナス入力にはプラス入力に比
較して小さな電圧が印加される。というのは、プラス入
力に印加される電圧は、静的には両抵抗２８．２９の分
圧比によって決められるからである。このようにしてト
ランジスタ１１は抵抗１７を介してペースに入力される
正の電圧によって導通した状態となる。入力端子ｎに負
の電圧が印加されると、前置増幅器２４が切り替わり、
それに従って演算増幅器１６のプラス入力に印加される
電圧は減少するので、演算増幅器の出力信号が切り替わ
り、それによってトランジスタ１１は遮断される。
と、演算増幅器１６のマイナス入力にはプラス入力に比
較して小さな電圧が印加される。というのは、プラス入
力に印加される電圧は、静的には両抵抗２８．２９の分
圧比によって決められるからである。このようにしてト
ランジスタ１１は抵抗１７を介してペースに入力される
正の電圧によって導通した状態となる。入力端子ｎに負
の電圧が印加されると、前置増幅器２４が切り替わり、
それに従って演算増幅器１６のプラス入力に印加される
電圧は減少するので、演算増幅器の出力信号が切り替わ
り、それによってトランジスタ１１は遮断される。
この過程でダイオード３１は電圧を制限する働きをし、
演算増幅器１６の入力に印加される電位は、ダイオード
３１の順方向電圧によって決められるＯより超えて小さ
くならない値に制限される。トランジスタ１１が切り替
わると演算増幅器１６のマイナス入力に現われる電圧は
上昇し、プラス入力に現われる静的な電圧の値よりも大
きくなる。このようにしてプラス入力に現われる負の動
的な電圧パルスが減少した後でも、演算増幅器１６の出
力信号によってトランジスタ１１は遮断されることにな
る。
演算増幅器１６の入力に印加される電位は、ダイオード
３１の順方向電圧によって決められるＯより超えて小さ
くならない値に制限される。トランジスタ１１が切り替
わると演算増幅器１６のマイナス入力に現われる電圧は
上昇し、プラス入力に現われる静的な電圧の値よりも大
きくなる。このようにしてプラス入力に現われる負の動
的な電圧パルスが減少した後でも、演算増幅器１６の出
力信号によってトランジスタ１１は遮断されることにな
る。
入力端子刀に現われる電位が正の方向に変化すると、電
気的な状態が変化する。すなわち、この正の電圧変化は
コンデンサ２５を介して演算増幅器１６のプラス入力端
子に移され、演算増幅器１６はトランジスタ１１を再び
導通させる。この電圧上昇は抵抗部とコンデンサ２５の
値によって決められる時定数に従い、抵抗２８．２９に
より定まる一定の電圧に減少する。
気的な状態が変化する。すなわち、この正の電圧変化は
コンデンサ２５を介して演算増幅器１６のプラス入力端
子に移され、演算増幅器１６はトランジスタ１１を再び
導通させる。この電圧上昇は抵抗部とコンデンサ２５の
値によって決められる時定数に従い、抵抗２８．２９に
より定まる一定の電圧に減少する。
電気負荷１０が正常な場合、すなわち短絡していない場
合には、負荷１０の内部抵抗により演算増幅器１６のマ
イナス入力に現われる電圧は減少するので、プラス入力
の電圧は端子刀に現われる入力パルスが減少した後でも
マイナス入力よりも大きくなっている。このような状態
では、トランジスタ１１は続けて導通された状態となシ
、電気負荷１０は動作状態で駆動される。
合には、負荷１０の内部抵抗により演算増幅器１６のマ
イナス入力に現われる電圧は減少するので、プラス入力
の電圧は端子刀に現われる入力パルスが減少した後でも
マイナス入力よりも大きくなっている。このような状態
では、トランジスタ１１は続けて導通された状態となシ
、電気負荷１０は動作状態で駆動される。
一方、負荷１０が短絡している場合には、演算増幅器１
６のマイナス入力にかかる電位は高い値を示し、その結
果トランジスタ１１は入力パルスが減少した後、再び遮
断される。トランジスタ１１がスイッチングパルスを受
は導通される期間の間、流れる最大電流は電圧１８、ト
ランジスタ１１のペースエミッタ電位、ダイオード１２
の順方向電圧及び抵抗１３によって決められる値により
制限される。この値はもちろん、わずかの間に流れる電
流がトランジスタ１１を破壊しない程度に大きくするこ
とができる。
６のマイナス入力にかかる電位は高い値を示し、その結
果トランジスタ１１は入力パルスが減少した後、再び遮
断される。トランジスタ１１がスイッチングパルスを受
は導通される期間の間、流れる最大電流は電圧１８、ト
ランジスタ１１のペースエミッタ電位、ダイオード１２
の順方向電圧及び抵抗１３によって決められる値により
制限される。この値はもちろん、わずかの間に流れる電
流がトランジスタ１１を破壊しない程度に大きくするこ
とができる。
コンデンサ３２は演算増幅器１６の両人力に現われる高
周波のノイズパルスを遮断する働きをし、ダイオード１
２は極性を誤って接続した場合の保護の働きをする。
周波のノイズパルスを遮断する働きをし、ダイオード１
２は極性を誤って接続した場合の保護の働きをする。
上述に説明した保護装置は簡単な構成でしかも安価であ
り、また信頼性が非常に良く高度な要求が課される保護
装置に適している。
り、また信頼性が非常に良く高度な要求が課される保護
装置に適している。
トランジスタ１１、ダイオード１２及び他の素子ノ設計
値によっては、電流制限用の抵抗１３を省略することも
可能である。
値によっては、電流制限用の抵抗１３を省略することも
可能である。
図は、本発明による電気負荷の短絡保護装置の概略構成
を示した回路図である。 和・・・電気負荷、１１・・・スイッチングトランジス
タ、１６・・・演算増幅器、 ２４・・・前置増幅器
、２３・・・スイッチングパルス入力端子。 出願人 ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・
ミツト・ヘシュレンクテル・ハフツング
を示した回路図である。 和・・・電気負荷、１１・・・スイッチングトランジス
タ、１６・・・演算増幅器、 ２４・・・前置増幅器
、２３・・・スイッチングパルス入力端子。 出願人 ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・
ミツト・ヘシュレンクテル・ハフツング
Claims (3)
- （１） スイッチングトランジスタ（１１）と直列に
接続された電気負荷が短絡した場合回路を保護する電気
負荷の短絡保護装置において、前記スイッチングトラン
ジスタ（１１）の前段に演算増幅器（１６）を接続し、
その演算増幅器のマイナス入力をスイッチングトランジ
スタ（１１）と並列に接続された２つの抵抗（２０，２
１）の接続点と接続し、またそのプラス入力に一定の中
間電位ならびに動的なスイッチング信号を入力するよう
にした電気負荷の短絡保護装置。 - （２）前記スイッチングトランジスタ（１１）と直列に
抵抗（１３）を接続し、前記両抵抗（２０，２１）から
成る直列回路と、前記トランジスタ（１１）と抵抗（１
３）を並列に接続するようにした特許請求の範囲第１項
記載の電気負荷の短絡保護装置。 - （３）前記演算増幅器（１６）のプラス入力とアース線
（１５）間に、極性を逆方向にして接続したダイオード
（３１）を接続するようにした特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の電気負荷の短絡保護装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813128116 DE3128116A1 (de) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | Kurzschlussfeste ansteuerschaltungsanordnung fuer einen elektrischen verbraucher |
| DE31281168 | 1981-07-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814623A true JPS5814623A (ja) | 1983-01-27 |
Family
ID=6137054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57114160A Pending JPS5814623A (ja) | 1981-07-16 | 1982-07-02 | 電気負荷の短絡保護装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451778A (ja) |
| JP (1) | JPS5814623A (ja) |
| DE (1) | DE3128116A1 (ja) |
| FR (1) | FR2509925A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786826A (en) * | 1986-02-19 | 1988-11-22 | International Rectifier Corporation | Power interface circuit with control chip powered from power chip |
| US4907116A (en) * | 1988-06-09 | 1990-03-06 | Rca Licensing Corporation | Power supply fault protection circuit |
| FR2670902B1 (fr) * | 1990-12-21 | 1993-04-23 | Siemens Automotive Sa | Dispositif de detection et de discrimination de defauts d'un circuit d'alimentation electrique d'une charge. |
| IT1245044B (it) * | 1991-04-09 | 1994-09-13 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuito di rilevamento di corto-circuito in dispositivi di pilotaggiodi carichi induttivi |
| DE19526493B4 (de) * | 1995-07-20 | 2004-02-12 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Laststromkreises und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| US5723916A (en) * | 1996-05-17 | 1998-03-03 | Delco Electronics Corporation | Electrical load driving device including load current limiting circuitry |
| US6104149A (en) * | 1997-02-28 | 2000-08-15 | International Rectifier Corp. | Circuit and method for improving short-circuit capability of IGBTs |
| US5977757A (en) * | 1998-11-02 | 1999-11-02 | Hewlett-Packard Company | Power supply having automatic voltage sensing |
| CN105515360A (zh) * | 2016-02-02 | 2016-04-20 | 中国电子科技集团公司第四十三研究所 | 一种基于双运放短路保护电路 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1763889A1 (de) * | 1968-08-31 | 1971-12-30 | Siemens Ag | Schutzschaltung fuer Leistungstransistoren |
| US3597657A (en) * | 1969-03-17 | 1971-08-03 | Lynch Communication Systems | Current limiter for power supplies |
| US3654518A (en) * | 1970-09-17 | 1972-04-04 | Caterpillar Tractor Co | Fast acting solid state circuit breaker |
| DE2403102A1 (de) * | 1974-01-23 | 1975-07-24 | Heine Karl Friedrich Dipl Ing | Ueberlastungsschutzschaltung fuer eine transistor-schaltstufe |
| US4055794A (en) * | 1976-05-10 | 1977-10-25 | Rohr Industries, Incorporated | Base drive regulator |
| DE2834678C2 (de) * | 1978-08-08 | 1987-01-08 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung mit Kurzschlußschutz |
| JPS5596728A (en) * | 1979-01-17 | 1980-07-23 | Toshiba Corp | Load driving circuit |
| US4355277A (en) * | 1980-10-01 | 1982-10-19 | Motorola, Inc. | Dual mode DC/DC converter |
-
1981
- 1981-07-16 DE DE19813128116 patent/DE3128116A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-05-24 US US06/382,451 patent/US4451778A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-05-28 FR FR8209404A patent/FR2509925A1/fr not_active Withdrawn
- 1982-07-02 JP JP57114160A patent/JPS5814623A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3128116A1 (de) | 1983-02-03 |
| US4451778A (en) | 1984-05-29 |
| FR2509925A1 (fr) | 1983-01-21 |
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