JPS6277822A - 過電流保護装置 - Google Patents
過電流保護装置Info
- Publication number
- JPS6277822A JPS6277822A JP21655885A JP21655885A JPS6277822A JP S6277822 A JPS6277822 A JP S6277822A JP 21655885 A JP21655885 A JP 21655885A JP 21655885 A JP21655885 A JP 21655885A JP S6277822 A JPS6277822 A JP S6277822A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- overcurrent
- switching transistor
- transistor
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は例えばインバータ、コンバータ等の電流帰還形
ベースドライブスイッチング方式の電力スイッチングト
ランジスタ回路において、電力スイッチングトランジス
タのベース電流を検出して、負荷電流の過電流制御を行
う過電流保護装置に関する。
ベースドライブスイッチング方式の電力スイッチングト
ランジスタ回路において、電力スイッチングトランジス
タのベース電流を検出して、負荷電流の過電流制御を行
う過電流保護装置に関する。
過電流保護回路は過負荷に対して電流を制限する電流制
限型と、電流を遮断する電流遮断型に大別される。電流
制限型は過負荷が取り除かれると正常な状態に自動的に
復帰するから別名自動復帰型などとも呼ばれる。一方、
電流遮断型はひとたび過負荷になると出力電圧を無くす
るものでろって、過負荷が取シ除かれた後もその状態が
維持され、これを正常な状態に復帰させるには、電源を
再度投入するなど、いわゆるリセットの操作を必要とす
る。このほか、電流制限型と電流連断型を組み合せたも
のがあり、この場合にはるる範囲までの過負荷に対して
は電流を制限し、それ以上の過負荷に対しては出力電圧
を止めることになる。
限型と、電流を遮断する電流遮断型に大別される。電流
制限型は過負荷が取り除かれると正常な状態に自動的に
復帰するから別名自動復帰型などとも呼ばれる。一方、
電流遮断型はひとたび過負荷になると出力電圧を無くす
るものでろって、過負荷が取シ除かれた後もその状態が
維持され、これを正常な状態に復帰させるには、電源を
再度投入するなど、いわゆるリセットの操作を必要とす
る。このほか、電流制限型と電流連断型を組み合せたも
のがあり、この場合にはるる範囲までの過負荷に対して
は電流を制限し、それ以上の過負荷に対しては出力電圧
を止めることになる。
第３図はこれらの保護回路を付加した場合の定電圧電源
の過負荷特性である。同図において■は電流制限型、■
は電流遮断型セして■はこれら両者を組み合わせたもの
である。これら電流制限型と電流遮断型の回路構成上の
相違点は単に過電流の検出信号を帰還する位置の違いに
よるものでるる。
の過負荷特性である。同図において■は電流制限型、■
は電流遮断型セして■はこれら両者を組み合わせたもの
である。これら電流制限型と電流遮断型の回路構成上の
相違点は単に過電流の検出信号を帰還する位置の違いに
よるものでるる。
次に過電流の検出方法について説明するＯこれは主回路
の一部に過電流を検出するための抵抗を挿入し、それら
に生じる電圧から過電流を検知するのでるる。過電流検
出回路の構成例を第４図〜第７図に示す。これらの回路
について以下説明する。まず、第４図は安定化出力側に
過電流検出抵抗Ｒｓｃを挿入、これの電圧降下があらか
じめ設けられた基準電圧Ｖ□２の値を超えると、すなわ
ち電流工、についてその最大定格ＩＬｒ！１．ｘを超え
ると％ ＲＢｅ ’ ”Ｌ ｎ１ａＸ ＞ ｖＲＩＰに
なるから、このとき直流増幅器ＡＭＰから過電流検出信
号を生じる。この原理による最も簡単な構成を第５図に
示す。ここでトランジスタＴｒが導通するために、その
ベース・エミッタ間電圧ｖＢＥは通常のトランジスタで
０．４〜０．６ｖ程度必要であるから、出力電流ＩＬが
増加して過電流検出抵抗の電圧降下がこれらの値に達す
ると、コレクタ電流が流れて過電流検出信号マ。を生じ
る。
の一部に過電流を検出するための抵抗を挿入し、それら
に生じる電圧から過電流を検知するのでるる。過電流検
出回路の構成例を第４図〜第７図に示す。これらの回路
について以下説明する。まず、第４図は安定化出力側に
過電流検出抵抗Ｒｓｃを挿入、これの電圧降下があらか
じめ設けられた基準電圧Ｖ□２の値を超えると、すなわ
ち電流工、についてその最大定格ＩＬｒ！１．ｘを超え
ると％ ＲＢｅ ’ ”Ｌ ｎ１ａＸ ＞ ｖＲＩＰに
なるから、このとき直流増幅器ＡＭＰから過電流検出信
号を生じる。この原理による最も簡単な構成を第５図に
示す。ここでトランジスタＴｒが導通するために、その
ベース・エミッタ間電圧ｖＢＥは通常のトランジスタで
０．４〜０．６ｖ程度必要であるから、出力電流ＩＬが
増加して過電流検出抵抗の電圧降下がこれらの値に達す
ると、コレクタ電流が流れて過電流検出信号マ。を生じ
る。
図中、ＲＬは負荷抵抗、ｖＯＵＴは出力電圧、＋ｖｃｃ
はバイアス電圧である。なお、これらの方法は検出抵抗
に常時損失が付随するから、大電流出力に応用する場合
には、少しの電圧降下で検出できるように基準電圧の値
を下げると同時に増幅器の利得を大きくする必要がある
。
はバイアス電圧である。なお、これらの方法は検出抵抗
に常時損失が付随するから、大電流出力に応用する場合
には、少しの電圧降下で検出できるように基準電圧の値
を下げると同時に増幅器の利得を大きくする必要がある
。
第６図はインバータの入力電流から過電流を検出するも
ので、インバータのスイッチング用トランジスタＴｒの
コレクタ電流はインバータトランスＴの励磁電流と実際
の負荷電流の和となり、これを過電流検出抵抗Ｒｓａｃ
で取シ出して抵抗ＲおよびコンデンサＣで積分（平均化
）する。コンデンサの端子電圧が基準電圧Ｖ□、を超え
ると増幅器ＡＭＰから過電流信号Ｖｃを生じる。
ので、インバータのスイッチング用トランジスタＴｒの
コレクタ電流はインバータトランスＴの励磁電流と実際
の負荷電流の和となり、これを過電流検出抵抗Ｒｓａｃ
で取シ出して抵抗ＲおよびコンデンサＣで積分（平均化
）する。コンデンサの端子電圧が基準電圧Ｖ□、を超え
ると増幅器ＡＭＰから過電流信号Ｖｃを生じる。
この方法の利点はインバータのトランジスタに過大電流
が流れない点にある。
が流れない点にある。
以上、過電流信号の検出方法について述べたが、このよ
うＫして得られた過電流検出信号マ。
うＫして得られた過電流検出信号マ。
を用いた過電流保護回路として、電流制限型と電ＲＭ断
型を組み合せる場合の回路構成を第７図に示す。これは
第４図の回路に、さらに増幅器Ａ３ＡＰ−２と基準電圧
Ｖ□２□を追加したものでらる＠まず、前段の増幅器Ａ
ＭＰ−１から得られる過電流検出信号Ｖｃ１で電流制限
を行うのであるが、これが基準電圧Ｖ よりも大きく
なると増幅器ｇＦ２ ＡＭＰ−２から出力信号ｖＣ２を生じて、パルス幅変調
回路の出力信号を停止させるのである。
型を組み合せる場合の回路構成を第７図に示す。これは
第４図の回路に、さらに増幅器Ａ３ＡＰ−２と基準電圧
Ｖ□２□を追加したものでらる＠まず、前段の増幅器Ａ
ＭＰ−１から得られる過電流検出信号Ｖｃ１で電流制限
を行うのであるが、これが基準電圧Ｖ よりも大きく
なると増幅器ｇＦ２ ＡＭＰ−２から出力信号ｖＣ２を生じて、パルス幅変調
回路の出力信号を停止させるのである。
以上述べたように、従来の方法では電力ラインに過電流
検出抵抗を挿入しなければならないため、電力伝送の効
率を下げるという欠点があった０ 〔発明の目的〕 本発明は上記の７Ｊ情に鑑みてなされ九もので、負荷の
過電流を検出するのに、電流帰還ドライブトランスに設
けられた検出巻線を使用して電力スイッチングトランジ
スタのベース電流を検出することにより、電力ラインの
伝送効率を下げることなく負荷電流の過電流制御を行い
得る過電流保護装置を提供することを目的とする。
検出抵抗を挿入しなければならないため、電力伝送の効
率を下げるという欠点があった０ 〔発明の目的〕 本発明は上記の７Ｊ情に鑑みてなされ九もので、負荷の
過電流を検出するのに、電流帰還ドライブトランスに設
けられた検出巻線を使用して電力スイッチングトランジ
スタのベース電流を検出することにより、電力ラインの
伝送効率を下げることなく負荷電流の過電流制御を行い
得る過電流保護装置を提供することを目的とする。
本発明の過電流保護装置は、電流帰還ドライブトランス
を周込て電力スイッチングトランジスタをドライブする
電流帰還形ベースドライブスイッチング方式の電力スイ
ッチングトランジスタ回路と、この電力スイッチングト
ランジスタ回路の電流帰還ドライブトランスに設けられ
念検出用巻線を使用して電力スイッチングトランジスタ
の４−スミ流を検出する回路と、この回路で検出したベ
ース電流が所定値以上になったとき前記電力スイッチン
グトランジスタをオフする回路よシなるものでるる。
を周込て電力スイッチングトランジスタをドライブする
電流帰還形ベースドライブスイッチング方式の電力スイ
ッチングトランジスタ回路と、この電力スイッチングト
ランジスタ回路の電流帰還ドライブトランスに設けられ
念検出用巻線を使用して電力スイッチングトランジスタ
の４−スミ流を検出する回路と、この回路で検出したベ
ース電流が所定値以上になったとき前記電力スイッチン
グトランジスタをオフする回路よシなるものでるる。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例でろシ、大電力スイッチング
トランジスタＱ１のコレクタには入力電圧■５が加えら
れ、このトランジスタＱ１のエミッタには可飽和リアク
トルを使用した電流帰還ドライブトランスＴ１の第１の
巻線Ｎ１を介して負荷ＲＬが接続される・前記トランジ
スタＱ１のエミッタ・ベース間にはトランスＴ。
トランジスタＱ１のコレクタには入力電圧■５が加えら
れ、このトランジスタＱ１のエミッタには可飽和リアク
トルを使用した電流帰還ドライブトランスＴ１の第１の
巻線Ｎ１を介して負荷ＲＬが接続される・前記トランジ
スタＱ１のエミッタ・ベース間にはトランスＴ。
の第２の巻線Ｎ、が接続され、このトランスＴＩには第
４の巻線Ｎ４が設けられる。このトランスＴ１の第４の
巻？ｓＮａの１端はダイオードＣＲ１のアノードに接続
され、このダイオードＣＲ１のカソードと前記巻線Ｎｔ
Ｓの他端間にはコンデンサＣ８及び抵抗Ｒ１が接続され
る。前記ダイオードＣＲ，のカソードにはベースバイア
ス抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ、のベースが接続さ
れ、このトランジスタＱ、のベース・エミッタ間にはベ
ースバイアス抵抗Ｒ８が接続される。トランジスタＱ、
のエミッタは前記巻線Ｎ４の他端に接続されると共に接
地され、トランジスタＱ１のコレクタはノぐルスドライ
ブ回路ＰＤに接続される。前記トランスＴ、の第３の巻
線Ｎ、はノ９ルスドライブ回路ＰＤに接続される。この
ノ母ルスドライブ回路ＰＤは点線で囲んだ部分で、電流
トランスＴＩをドライブするための公知の回路であり、
トランジスタＱ。
４の巻線Ｎ４が設けられる。このトランスＴ１の第４の
巻？ｓＮａの１端はダイオードＣＲ１のアノードに接続
され、このダイオードＣＲ１のカソードと前記巻線Ｎｔ
Ｓの他端間にはコンデンサＣ８及び抵抗Ｒ１が接続され
る。前記ダイオードＣＲ，のカソードにはベースバイア
ス抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ、のベースが接続さ
れ、このトランジスタＱ、のベース・エミッタ間にはベ
ースバイアス抵抗Ｒ８が接続される。トランジスタＱ、
のエミッタは前記巻線Ｎ４の他端に接続されると共に接
地され、トランジスタＱ１のコレクタはノぐルスドライ
ブ回路ＰＤに接続される。前記トランスＴ、の第３の巻
線Ｎ、はノ９ルスドライブ回路ＰＤに接続される。この
ノ母ルスドライブ回路ＰＤは点線で囲んだ部分で、電流
トランスＴＩをドライブするための公知の回路であり、
トランジスタＱ。
のベースバイアス抵抗Ｒ，，Ｒ，間に所定以上の電圧を
加えるとトランジスタＱ８がオンして接地されパルス信
号−の発生が停止し大電力スイッチングトランジスタＱ
１をオフする。パルスドライブ回路ＰＤにおいて、ＰＳ
ｌはパルスドライブ回路用電源％Ｑ３＃Ｑ４け電流トラ
ンスＴ１とコンデンサＣ４、抵抗Ｒ４、ダイオードＣＲ
，で構成される電流帰還形プロポーショナルドライブ回
路にスイッチング／４’ルスを供給するためのドライブ
トランジスタ、コンパレータＡ１は基準電圧ｖｒｅｆを
可変させて駆動パルス幅を変化させる目的でコンパレー
タＡ、の入力に供給され、抵抗Ｒ，％コンｆンサＣ８、
発振回路（ＯＳＣ） Ｕ 、で発生するノコギリ波のコ
ンパレータＡ、の入力電圧との比較により・やルス幅を
可変するためのものでろる・Ｕ、はフリップフロッグ（
Ｆ／Ｆ ）、ＮＡ、、ＮＡ、はナンド回路、ＩＮはイン
バータ％Ｒ，，Ｒ，け抵抗でろる０ 即ち、第２図に示すように、トランジスタＱ１に流れる
コレクタ電流工。が増大すれば（点線のようになれば）
、電流帰還型のベースドライブ回路を使用しているため
ベース電流工、も増大する。従って、この電流波形をト
ランスＴ８の第４の巻線Ｎ４で検出しダイオードＣＲ，
によって整流すれば直流半波の出力電圧ｖｔを得ること
ができる。この出力電圧ｖ１をコンデンサＣ４、抵抗Ｒ
１の時定数を適当に選んで平滑すれば電圧Ｖ、を得るこ
とができる。この電圧ｖ０がトランジスタＱ、をオンす
るのに充分な電圧に達したとき、パルスドライ１回路Ｐ
Ｄからの１？ルス信号の発生が停止しトランジスタＱ４
をオフとして過電流制限の機能を実行することができる
。
加えるとトランジスタＱ８がオンして接地されパルス信
号−の発生が停止し大電力スイッチングトランジスタＱ
１をオフする。パルスドライブ回路ＰＤにおいて、ＰＳ
ｌはパルスドライブ回路用電源％Ｑ３＃Ｑ４け電流トラ
ンスＴ１とコンデンサＣ４、抵抗Ｒ４、ダイオードＣＲ
，で構成される電流帰還形プロポーショナルドライブ回
路にスイッチング／４’ルスを供給するためのドライブ
トランジスタ、コンパレータＡ１は基準電圧ｖｒｅｆを
可変させて駆動パルス幅を変化させる目的でコンパレー
タＡ、の入力に供給され、抵抗Ｒ，％コンｆンサＣ８、
発振回路（ＯＳＣ） Ｕ 、で発生するノコギリ波のコ
ンパレータＡ、の入力電圧との比較により・やルス幅を
可変するためのものでろる・Ｕ、はフリップフロッグ（
Ｆ／Ｆ ）、ＮＡ、、ＮＡ、はナンド回路、ＩＮはイン
バータ％Ｒ，，Ｒ，け抵抗でろる０ 即ち、第２図に示すように、トランジスタＱ１に流れる
コレクタ電流工。が増大すれば（点線のようになれば）
、電流帰還型のベースドライブ回路を使用しているため
ベース電流工、も増大する。従って、この電流波形をト
ランスＴ８の第４の巻線Ｎ４で検出しダイオードＣＲ，
によって整流すれば直流半波の出力電圧ｖｔを得ること
ができる。この出力電圧ｖ１をコンデンサＣ４、抵抗Ｒ
１の時定数を適当に選んで平滑すれば電圧Ｖ、を得るこ
とができる。この電圧ｖ０がトランジスタＱ、をオンす
るのに充分な電圧に達したとき、パルスドライ１回路Ｐ
Ｄからの１？ルス信号の発生が停止しトランジスタＱ４
をオフとして過電流制限の機能を実行することができる
。
このように、電力ラインに過電流検出抵抗を挿入するこ
となく、電力スイッチングトランジスタのベース電流を
検出して過電流を検出しているため、電力回路に損失を
発生することなしに過電流制限の機能を実行することが
できる。
となく、電力スイッチングトランジスタのベース電流を
検出して過電流を検出しているため、電力回路に損失を
発生することなしに過電流制限の機能を実行することが
できる。
なお、本発明は上記実施例に限らず、電流帰還形ベース
ドライブスイッチング方式の電力スイッチングトランジ
スタ回路、例えばインバータ、コンバータ等に適用する
ことができる。
ドライブスイッチング方式の電力スイッチングトランジ
スタ回路、例えばインバータ、コンバータ等に適用する
ことができる。
以上述べたように本発明によれば、電流帰還ドライブト
ランスに設けられた検出巻線を使用し電力スイッチング
トランジスタのベース電流を検出して、過電流検出機能
を持たせることにより、電力ラインに損失を発生するこ
となく、過′シ流保護の機能を持った過電流保護装置を
提供することができる。
ランスに設けられた検出巻線を使用し電力スイッチング
トランジスタのベース電流を検出して、過電流検出機能
を持たせることにより、電力ラインに損失を発生するこ
となく、過′シ流保護の機能を持った過電流保護装置を
提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の各部の動作説明波形の一例を示す図、第３図〜第７
図は従来の過電流保護装置を説明するための図である。 Ｑ□・・・大電力スイッチングトランジスタ、Ｔ１・・
・電流帰還ドライブトランス、ＣＲ，°・・ダイオード
、Ｃ８・・・コンデンサ、Ｒ１、Ｒ，。 Ｒ３・・・抵抗、Ｑ２・・・トランゾスタ、ＲＬ°°°
負荷、ＰＤ・・す９ルスドライブ回！３ 川原で弘代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 ＶＯＵＴ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
図の各部の動作説明波形の一例を示す図、第３図〜第７
図は従来の過電流保護装置を説明するための図である。 Ｑ□・・・大電力スイッチングトランジスタ、Ｔ１・・
・電流帰還ドライブトランス、ＣＲ，°・・ダイオード
、Ｃ８・・・コンデンサ、Ｒ１、Ｒ，。 Ｒ３・・・抵抗、Ｑ２・・・トランゾスタ、ＲＬ°°°
負荷、ＰＤ・・す９ルスドライブ回！３ 川原で弘代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 ＶＯＵＴ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 電流帰還ドライブトランスを用いて電力スイッチングト
ランジスタをドライブする電流帰還形ベースドライブス
イッチング方式の電力スイッチングトランジスタ回路と
、この電力スイッチングトランジスタ回路の電流帰還ド
ライブトランスに設けられた検出用巻線を使用して電力
スイッチングトランジスタのベース電流を検出する回路
と、この回路で検出したベース電流が所定値以上になっ
たとき前記電力スイッチングトランジスタをオフする回
路とを具備することを特徴とする過電流保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21655885A JPS6277822A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 過電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21655885A JPS6277822A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 過電流保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277822A true JPS6277822A (ja) | 1987-04-10 |
Family
ID=16690314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21655885A Pending JPS6277822A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 過電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106839U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-05 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21655885A patent/JPS6277822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03106839U (ja) * | 1990-02-16 | 1991-11-05 |
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