JPH01202159A - 過電流検出回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチングレギュレータ等のメイン回路の
出力電圧が短絡等により垂下したとき、これを検出して
、該スイッチングレギュレータ等の出力電流を限流する
ようにした、過電流検出回路に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、例えばスイッチングレギュレータ等においては、
入力される直流電圧をパルス制御することにより所望の
出力を得るようにしているが、この出力が例えば短絡等
の理由により低下したりゼロになった場合、これを過電
流検出回路により検出し、上記パルス制御を行なう制御
回路を適宜制御することにより、スイッチングレギュレ
ータ等−の出力を遮断するようにして、該スイッチング
レギュレータ等を保護している。

このような過電流検出回路としては、例えば第２図に示
す構成のものが知られている。即ち、第２図において、
過電流検出回路１は、図示しないスイッチングレギュレ
ータ等の直流部分のメイン回路２に直列に接続されたシ
ャント抵抗３．の両端から検出出力が、−側が保護抵抗
４を介して差動アンプ５の一方の入力端子５ａに入力さ
れ、また＋側が直接に他方の入力端子５ｂにそれぞれ入
力され、また該差動アンプ５の一方の入力端子５ａには
定電圧電源から抵抗６．７により分圧された基準電圧Ｖ
、が保護抵抗８を介して入力されているので、この差動
アンプ５は、双方の入力端子５ａ、５ｂに入力される電
圧、即ちシャント抵抗３の両端に発生する出力電圧■。

及び保護抵抗８を介して入力端子５ａに印加される基準
電圧ｖ１を比較して、その差を外部出力端子９を介して
図示しないスイッチングレギュレータのパルス幅制御回
路に出力するようになっている。

このように構成された過電流検出回路１によれば、スイ
ッチングレギュレータ等の出力が正常即ち所定電圧以上
である場合には、シャント抵抗３の両端には正常値の検
出出力電圧■。が発生し、この検出出力電圧ｖ０が抵抗
４を介して差動アンプ５の双方の入力端子５ａ、５ｂに
入力されるが、上記検出出力電圧■。は一方の入力端子
５ａに印加される基準電圧ｖ１より高いので、この差動
アンプ５は入力電圧の差、即ち負の信号を外部出力端子
９から図示しないパルス幅制御回路に出力することによ
り、スイッチングレギュレータ等の動作を継続させるこ
ととなる。

ここで、上記スイッチングレギュレータ等の出力が短絡
、破損などによって垂下したときには、シャント抵抗３
の両端に発生する検出出力の電圧■。が低下することに
なり、従ってシャント抵抗３の両端に発生する検出出力
、即ちスイッチングレギュレータ等のメイン回路２にお
ける出力は、第３図に実線Ａで示すように、垂下開始の
Ｂ点から電流Ｉ０が一定のまま垂直に電圧ｖ０が降下す
ることから、メイン回路２の出力が短絡した場合に、特
に出力電圧の降下によってパルス幅制御回路の発振を停
止させず上記出力短絡が連続的である場合には、スイッ
チングレギュレータ等を構成する回路素子に正常動作時
と同じ電流Ｉ０が流れることとなり、各回路素子に負担
がかがることになる。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の点に鑑み、スイッチングレギュレータ
等の出力の垂下時に出力電流を低減させるようにした、
過電流検出回路を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記目的は、
本発明によれば、過電流を検出すべきメイン回路に直列
に接続されたシャント抵抗と、このシャント抵抗の両端
がそれぞれ二つの入力端子に接続され且つ一方の入力端
子には定電圧が抵抗により分圧された基準電圧として入
力される差動アンプと、この差動アンプの出力端子に接
続された外部出力端子とを有する過電流検出回路におい
て、上記差動アンプの上記他方の入力端子に接続された
分圧抵抗に対して並列に接続された抵抗と、この抵抗に
対して直列に接続されていて且つ上記メイン回路の出力
電圧が所定電圧以下になったときオンにされるスイッチ
ング素子を接続したことによって達成される。

この発明によれば、スイッチングレギュレータ等のメイ
ン回路の出力が正常である場合には、その出力電圧が所
定電圧以上であることがら、スイッチング素子はオフで
あるので、差動アンプの一方の入力端子には、通常の基
準電圧が入力されることとなり、シャント抵抗の両端に
発生する検出出力が差動アンプにより上記基準電圧と比
較され、その差が外部出力端子に出力されることにより
、上記メイン回路の出力を制御する例えばパルス幅制御
回路を制御させて、スイッチングレギュレータ等の動作
を継続させるようにする。しかし、該メイン回路の出力
電圧が短絡、破損などにより垂下した場合には、該出力
電圧が所定電圧以下になったとき、スイッチング素子が
オンとなり、これ−により分圧抵抗に並列に抵抗が接続
されることとなる。従って、差動アンプの他方の入力端
子に入力される基準電圧が上述した通常の基準電圧より
低くなり、従って検出出力が垂下する際、該差動アンプ
の基準電圧が比較的低い基準電圧に切り換えられること
から、メイン回路の出力電圧がゼロ付近にまで垂下した
ときの出力電流は低減されることとなる。

〔実施例〕

以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明による過電流検出回路の一実施例を示し
ており、この過電流検出回路１０は、図示しないスイッ
チングレギュレータ等の過電流を検出すべき直流部分の
メイン回路１１に直列に接続されたシャント抵抗１２と
、このシャント抵抗１２の両端がそれぞれ二つの入力端
子に、即ちシャント抵抗１１の一側が保護抵抗１３を介
して一方の入力端子１４ａに、また＋側が直接に他方の
入力端子１４ｂにそれぞれ接続されているとともに、一
方の入力端子１４ａには定電圧が抵抗１５゜１６により
分圧されて基準電圧■１　として入力されている差動ア
ンプ１４と、この差動アンプ１４の出力端子１４ｃに接
続されている外部接続端子１７とを含んでいる。

以上の構成は、従来の、即ち第２図に示す過電流検出回
路１と同じ構成であるが、本発明による過電流検出回路
１０ば、さらに抵抗１５．１６の間に抵抗１８を介して
コレクタが接続され且つエミッタが抵抗１６の一側即ち
アース側に接続されているとともに、ベースがそれぞれ
抵抗１９及び２０．２１を介してアース側と例えば差動
アンプ１４の補助電源に接続されているトランジスタ２
２と、抵抗２０．２１の間にコレクタが接続され且つエ
ミッタがアース側に接続されると共に、へ−スがそれぞ
れ抵抗２３を介してアース側に、また抵抗２４及びツェ
ナーダイオード２５を介して図示しないスイッチングレ
ギュレータ等の出力に接続されている第二のトランジス
タ２６とを有している。

本発明による過電流検出回路１０は以上のように構成さ
れており、スイッチングレギュレータ等のメイン回路の
出力が正常である場合には、スイッチングレギュレータ
等の出力電圧は所定電圧以上であることから、ツェナー
ダイオード２５及び抵抗２４を介してトランジスタ２６
のベースにはＨレベルの信号が入力されることになり、
従って８亥トランジスタ２Ｇはオンになっており、これ
により抵抗２１と２０との間の電圧はほぼアース電圧に
等しくなるため、トランジスタ２２のベースにはＬレベ
ルの信号が入力される。従って、該トランジスタ２２は
オフになっているので、差動アンプ１４の入力端子１４
ａには、抵抗１５．１６により分圧された基準電圧Ｖ、
が印加される。

この状態で、シャント抵抗１２の両端には正常値の検出
出力が発生し、この出力が差動アンプ１４の双方の入力
端子１４ａ、１４ｂに入力されるので、該差動アンプ１
４はシャント抵抗１２の両端に発生する検出出力電圧ｖ
０及び一方の入力端子１４ａに入力される基準電圧ｖ１
　とを比較し、この場合、上記検出出力電圧ｖ０は一方
の入力端子１４ａに印加される基準電圧ｖｌより高いの
で、該差動アンプ１４は入力電圧の差即ち負の信号を出
力端子１７を介して図示しないパルス幅制御回路に出力
することにより、スイッチングレギュレータ等の動作を
継続させることとなる。

ここで、上記スイッチングレギュレータ等のメイン回路
１１の出力が垂下すると、該出力が一定電圧以下になっ
たとき、ツェナーダイオード２５がオフとなり、これに
よりトランジスタ２６のベースにＬレベルの信号が人力
されることとなり、該トランジスタ２６がオフとなる。

従って、トランジスタ２２のベースにはＨレベルの信号
が入力されるため、該トランジスタ２２がオンとなるの
で、差動アンプ１４の入力端子１４ａには、抵抗１６及
び１８の並列合成抵抗と抵抗１５との分圧による基準電
圧ｖ２が印加されることになる。この基準電圧ｖ２は、
前記基準電圧Ｖ、に比較して、抵抗１６に対して並列に
抵抗１８が接続されていることから、低くなっている。

このため、差動アンプ１４はスイッチングレギュレータ
等の出力が一定電圧以下になったとき、基準電圧が比較
的低い電圧に切り換えられることになるので、シャント
抵抗１２の両端に発生する検出出力、そしてスイッチン
グレギュレータ等のメイン回路１１における出力は、第
３図に点線Ｃで示すように、最初は垂下開始のＢ点から
垂直に即ち電流■。が一定のまま電圧■。が降下するが
、一定電圧以下になったときには差動アンプ１４の入力
端子１４ａに入力される基準電圧がｖ２になるので、差
動アンプ１４の出力端子からの外部出力端子１７を介し
て出力される信号は、パルス幅制御回路に対してより低
い出力となるように制御させることから、出力電圧ｖ０
がゼロの付近において垂下開始時に比較して電流Ｉ０が
低減されることとなる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、過電流を検出すべ
きメイン回路に直列に接続されたシャント抵抗と、該シ
ャント抵抗の両端がそれぞれ二つの入力端子に接続され
且つ一方の入力端子には定電圧が抵抗により分圧された
基準電圧として入力される差動アンプと、該差動アンプ
の出力端子に接続された外部出力端子とを含み、さらに
上記差動アンプの上記他方の入力端子に接続された分圧
抵抗に対して並列に接続された抵抗と、該抵抗に対して
直列に接続されていて且つ上記メイン回路の出力電圧が
所定電圧以下になったときオンにされるスイッチング素
子が接続されているように、過電流検出回路を構成した
から、スイッチングレギュレータ等のメイン回路の出力
が正常である場合には、その出力電圧が所定電圧以上で
あることから、スイッチング素子はオフであるので、差
動アンプの一方の入力端子には、通常の基準電圧が入力
されることとなり、シャント抵抗の両端に発生する検出
出力が差動アンプにより上記基準電圧と比較され、その
差が外部出力端子に出力されることにより、上記メイン
回路の出力を制御する、例えばパルス幅制御回路を制御
させて、スイッチングレギュレータ等の動作を継続させ
るようにすると共に、該メイン回路の出力電圧が短絡、
破損などにより垂下した場合には、該出力電圧が所定電
圧以下になったとき、スイッチング素子がオンとなり、
これにより分圧抵抗に並列に抵抗が接続されることとな
り、従って差動アンプの他方の入力端子に入力される基
準電圧が上述した通常の基準電圧より低くなる。従って
、検出出力が垂下する際、該差動アンプの基準電圧が比
較的低い基準電圧に切り換えられることから、メイン回
路の出力電圧がゼロ付近にまで垂下したときの出力電流
は低減されることとなる。

かくして、本発明によれば、メイン回路の出力が垂下し
た場合に、該出力の電流値が低減されるので、これによ
りメイン回路を構成するダイオード、トランジスタ等の
回路素子負担がかかることがなく、スイッチングレギュ
レータ等の寿命が長くなる等、極めて優れた過電流検出
回路が提供され得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過電流検出回路の一実施例を示す
回路図である。 第２図は従来の過電流検出回路の一例を示す回路図、第
３図は第２図の過電流検出回路による出力垂下の状態を
示すグラフである。 １０・・・過電流検出回路；　１１・・・メイン回路；
１２・・・シャント抵抗；　１３・・・保護抵抗；　１
４・・・差動アンプ；　　１５，１６．１Ｂ、１９，２
０，２１゜２３．２４・・・抵抗；　１７・・・外部出
力端子；２２．２６・・・トランジスタ；　２５・・・
ツェナーダイオード。 特許出願人：スタンレー電気株式会社 代　理　人：弁理士　平　山　−拳 固　　　　：　弁理士　　海　　津　　保　　三第３図 ＩＱ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 過電流を検出すべきメイン回路に直列に接続されたシャ
   ント抵抗と、該シャント抵抗の両端がそれぞれ二つの入
   力端子に接続され且つ一方の入力端子には定電圧が抵抗
   により分圧された基準電圧として入力される差動アンプ
   と、該差動アンプの出力端子に接続された外部出力端子
   とを含む過電流検出回路において、 上記差動アンプの上記他方の入力端子に接続された分圧
   抵抗に対して並列に接続された抵抗と、該抵抗に対して
   直列に接続されていて且つ上記メイン回路の出力電圧が
   所定電圧以下になったときオンにされるスイッチング素
   子が接続されていることを特徴とする、過電流検出回路
   。