JPH0229788Y2

JPH0229788Y2 -

Info

Publication number: JPH0229788Y2
Application number: JP8455781U
Authority: JP
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1981-06-08
Publication date: 1990-08-10
Also published as: JPS57195335U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は負荷に短絡事故が発生すると迅速に
これを検出して負荷に対する電流を供給する駆動
回路の動作を停止させ、負荷電流を遮断する短絡
保護回路に関するものである。

従来から負荷に生じた短絡事故を検出して、負
荷に対する負荷電流の供給を停止する短絡保護回
路が使用されている。しかし、従来の短絡保護回
路においては、負荷電流が過渡的に不安定な状態
における検出が正確に行われない難点があり、例
えば負荷がランプである場合にダツシユカレント
の発生と短絡事故との判別がつきにくく、誤検出
に基づく誤動作が行われることがある。

この考案の短絡保護回路は、上述の従来の回路
での難点を解決し、常に安定した負荷状態で迅速
正確に負荷の短絡状態を検出して、負荷が短絡状
態にある場合は直ちに負荷への電流の供給を迅速
に停止させる構成としたものである。

この考案によると、短絡検出回路が設けられ、
この短絡検出回路が負荷の短絡を検出すると、こ
の短絡検出回路から検出信号が発せられ、この検
出信号によつて駆動される制御回路が設けられ、
この制御回路の駆動によつて駆動回路の負荷への
電流の供給が停止されるような構成となつてい
る。この考案においては駆動回路にテスト信号を
供給する手段が設けられ、このテスト信号による
短絡検出回路の出力の状態を検出して、負荷が正
常であることを判定する判定手段により負荷が正
常であると判定すると、駆動回路に駆動信号を供
給する手段がテスト信号によつて負荷の正常状態
を確認した後に出力される確認信号により駆動さ
れて駆動信号を出力しその駆動信号により駆動回
路が動作して負荷に電流が供給される。そのため
動作の信頼性を向上させることができる。

以下、この考案を実施例に基づき図面を使用し
て詳細に説明する。

第１図はこの考案の短絡保護回路の実施例の構
成を示す回路図で、負荷１１に電流を供給する駆
動回路Ａはトランジスタ１２及び１３で構成され
る。即ちトランジスタ１２のエミツタは接地さ
れ、そのコレクタは抵抗１４を介してトランジス
タ１３のベースに接続される。トランジスタ１３
のエミツタとトランジスタ１２のコレクタ間には
抵抗１５が接続される。トランジスタ１３のコレ
クタに負荷１１の一端が接続され、負荷１１の他
端は接地される。

トランジスタ１３のコレクタに抵抗１６の一端
が接続され、抵抗１６の他端には抵抗１７の一端
が接続され、抵抗１７の他端は接地される。抵抗
１６と１７の接続点とアース間にはコンデンサ１
８が接続される。又抵抗１６と１７の接続点は増
幅器１９の反転入力端子に接続される。この増幅
器１９の非反転入力端子には、可変抵抗器２０の
摺動端子が接続され、この可変抵抗器２０の一端
には所定の電圧V₀が印加され、可変抵抗器２０
の他端は接地される。増幅器１９、可変抵抗器２
０、コンデンサ１８及び抵抗１７により短絡検出
回路Ｂが構成されている。

増幅器１９の出力端子は、AND回路２１の第
１の入力端子t₁₁に接続され、AND回路２１の出
力端子は、抵抗２２を介してトランジスタ２３の
ベースに接続される。このトランジスタ２３のエ
ミツタは接地され、コレクタはトランジスタ１２
のベースに接続される。AND回路２１の第２の
入力端子t₁₂とアース間にコンデンサ２４が接続
され、又この第２の入力端子t₁₂は抵抗２５を介
して入力端子t₁₀に接続される。トランジスタ１
２のベースと入力端子t₁₀間には抵抗２６が接続
される。AND回路２１、抵抗２５、コンデンサ
２４、抵抗２２及びトランジスタ２３により制御
回路Ｃが構成されている。

AND回路２１の出力端子にレベル検出用のフ
リツプフロツプ２７のセツト端子Ｓが接続され、
このレベル検出用フリツプフロツプ２７の出力の
Ｑ端子にAND回路３３の反転入力端子t_r1が接続
され、フリツプフロツプ２７の出力Ｑ端子には警
報器３４が接続される。AND回路３３の出力端
子は、カウンタ２８の入力端子に接続され、カウ
ンタ２８の出力端子はAND回路３５の反転入力
端子t_r3に接続され、このAND回路３５の入力端
子t_r4には、スイツチ３６を介して電源３７が接
続されている。AND回路３５の出力端子にはテ
スト信号発生器３０が接続され、テスト信号発生
器３０の出力端子はOR回路３８の一つの入力端
子t_r5と、AND回路３３の入力端子t_r2に接続され
る。

OR回路３８の出力端子は入力端子t₁₀に接続さ
れる。AND回路３５の入力端子t_r3はAND回路３
９の入力端子t_r7に接続され、AND回路３９の入
力端子t_r8は反転回路４０を介してカウンタ２８
及びフリツプフロツプ２７のリセツト端子に接続
される。フリツプフロツプ２７，２８、AND回
路３３，３５，３９、反転回路４０、テスト信号
発生器３０、駆動信号発生器３１、OR回路３８
を論理回路Ｅで構成し、例えばマイクロコンピユ
ータを使用して回路を構成することが可能であ
る。

例えば車両に塔載して使用する場合には、キー
スイツチのアクセサリーON位置で電圧V₀が供給
され、イグニシヨンON位置で負荷１１に対応す
るスイツチ、例えばターンシグナルランプの電圧
が供給されるような構成となつている。

第２図のT₁領域に示すように負荷１１に短絡
事故が発生していない正常負荷状態においては負
荷１１に対して正常電流が流れ、これに対応して
トランジスタ１３のコレクタは所定の電圧レベル
に設定されている。この電圧が増幅器１９の反転
入力端子に与えられ非反転入力端子にはこれと同
じ電圧が供給されているので、増幅器１９の出力
端子の信号の論理値は第２図６に示すように
“０”に保持される。このためAND回路２１の第
１の入力端子t₁₁の信号の論理値も“０”であつ
て、AND回路２１の出力端子の信号の論理値は
第２図７に示すように“０”となり、トランジス
タ２３は非導通状態に設定されている。

この状態では論理回路Ｅのレベル検出用のフリ
ツプフロツプ２７がAND回路２１の出力信号の
論理値“０”を検出している。この状態ではフリ
ツプフロツプ２７はセツトされず、警報器３４は
作動しない。始動に際してスイツチ３６を投入す
るとAND回路３５の出力端子の信号の論理値が
“１”となり、テスト信号発生器３０が駆動され、
テスト信号発生器３０からは第２図３に示すよう
なパルス幅T₀のテスト信号が供給される。この
テスト信号がOR回路３８を通過して入力端子t₁₀
に与えられる。一方テスト信号はAND回路３３
の入力端子t_r2に与えられるので、カウンタ２８
の入力端子にはテスト信号が順次送り込まれる。

このカウンタ２８は、所定個数のテスト信号が
入力として与えられると、出力信号を発するよう
に構成されている。従つて所定個数のテスト信号
が供給され、この間においてAND回路２１の出
力信号の論理値が“１”となる短絡事故の発生が
ない限り、所定個数のテスト信号が計数されると
カウンタ２８の出力信号によりAND回路３５が
遮断されてテスト信号発生器３０の動作が停止す
る。同時にカウンタ２８の出力信号によりAND
回路３９の出力信号の論理値が“１”となり、駆
動信号発生器３１が駆動される。従つて以後は駆
動信号発生器３１からの駆動信号が、OR回路３
８を通つて入力端子t₁₀に与えられる。

時間taにおいて第２図１に示すように負荷１１
に短絡事故が発生すると、トランジスタ１３のコ
レクタの電位は５に示すように同じアース電位に
低下し、増幅器１９の非反転入力端子の信号の論
理値が“０”になる。このために増幅器１９の出
力端子の信号の論理値は６に示すように“１”と
なり、この信号がAND回路２１の第１の入力端
子t₁₁に与えられる。この状態で駆動信号発生器
３１からの駆動信号がAND回路２１の第２の入
力端子t₁₂に供給されているため、AND回路２１
の第２の入力端子t₁₂の信号の論理値は“１”と
なつているので、AND回路２１の出力端子の信
号の論理値が短絡事故の発生と同時に“１”とな
り、トランジスタ２３が導通状態に反転する。こ
のトランジスタ２３の導通によつてトランジスタ
１２のベースの信号の論理値は“０”となり、ト
ランジスタ１３が非導通状態となり駆動回路Ａの
動作が遮断され、負荷１１への電流の供給が停止
される。

AND回路２１の出力端子の信号の論理値が
“１”になると、レベル検出用フリツプフロツプ
２７がこれを検出してセツトされ、警報器３４が
作動して警報信号を発生する。警報器３４の作動
で負荷の短絡事故が検知されると、スイツチ３６
をOFFにしない限り、AND回路２１の出力端子
の信号の論理値は“１”を保持し、警報器３４が
動作を継続する。

次いで負荷１１に対して電流が供給される際に
は、すでに説明した始動時における動作がくり返
される。このためにテスト信号発生器３０から
は、OR回路３８を通つて抵抗２５とコンデンサ
２４で設定される時定数CRよりやや大きなパル
ス幅を有するテスト信号が発せられ、これが
AND回路２１及び駆動回路Ａのトランジスタ１
２のベースに与えられる。

このテスト信号の発生時において、依然事故の
修理が行われておらず負荷１１が短絡している
と、テスト信号によつて増幅器１９の反転入力端
子の信号の論理値が“０”となり、AND回路２
１の第１の入力端子t₁₁の信号の論理値が“１”
となる。従つて時間CR経過後において第２の入
力端子t₁₂の信号の論理値が“１”となると、ト
ランジスタ２３が導通状態となつてトランジスタ
１２のベース信号の論理値が“０”となり、駆動
回路Ａは負荷１１への電流の供給を停止する。こ
の遮断時間を時定数CRだけ遅延させるのは、負
荷の非安定状態における抵抗値を短絡状態と誤認
することを避けるためである。

負荷１１の短絡事故が修正されており、正常状
態が流れる状態にあると、AND回路２１の出力
端子の信号の論理値は“０”を保存していて、ト
ランジスタ１２のベースの論理値は“１”であ
る。

この考案においては、上述のように始動時にお
いてはテストパルスにより駆動され、AND回路
２１の出力端子の論理値が“０”であることがレ
ベル検出用フリツプフロツプ２７で検出され、そ
の検出信号がAND回路３３の入力端子t_r1に与え
られ入力端子t_r2にはテスト信号発生器３０から
テスト信号が与えられてAND回路３３の出力端
子からカウンタ２８の入力端子にテスト信号が順
次送り込まれる。このテスト信号の所定の回数が
計数されると、カウンタ２８の出力信号により
AND回路３５が遮断されテスト信号発生器３０
の出力が停止される。同時にカウンタ２８の出力
信号がAND回路３９に与えられ、AND回路３９
の出力信号により駆動信号発生器３１が駆動さ
れ、この駆動信号発生器３１の出力信号によつて
回路は駆動される。従つてAND回路２１及び駆
動回路Ａに対しては、以後駆動信号発生器３１か
らの駆動信号が与えられて駆動回路Ａは駆動さ
れ、負荷１１に対して電流が供給される。つまり
負荷の正常状態を確認した後に駆動信号が与えら
れ、安全確実な動作が可能である。又駆動信号の
投入に際しては、駆動回路Ａの駆動開始から所定
の時間、制御回路の時定数CRだけ遅延して、駆
動回路Ａの動作を停止させるように構成されてい
るので、過渡状態を検出して誤動作を行なうこと
がない。

以上詳細に説明したように、この考案によると
駆動電圧の投入に際しては、テスト信号によつて
負荷の正常状態を確認した後に、駆動信号による
正規の駆動回路の動作が行われるような構成を有
し、従つて負荷の短絡事故を過渡時の誤検出を生
ずることなく、安定した電流状態においても迅速
に検出して負荷への電流の供給を停止することが
でき動作信頼度が優れた短絡保護回路を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の短絡保護回路の実施例の構
成を示す回路図、第２図はこの考案の短絡保護回
路の実施例における動作時の信号波形図である。１１：負荷、１２，１３，２３：トランジス
タ、１４，１５，１６，１７，２０，２２，２
５，２６：抵抗、１８，２４：コンデンサ、１
９：増幅器、２１：AND回路、２７：フリツプ
フロツプ、２８：カウンタ、２９：切換器、３
０：テスト信号発生器、３１：駆動信号発生器、
Ａ：駆動回路、Ｂ：短絡検出回路、Ｃ：制御回
路、Ｅ：論理回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

負荷に電流を供給する駆動回路と、前記負荷に
過電流が流れたことを検出して検出信号を発する
短絡検出回路と、この短絡検出回路の検出信号に
より駆動され、前記駆動回路の動作を停止させる
制御回路と、前記駆動回路にテスト信号を供給す
る手段と、このテスト信号による前記短絡検出回
路の出力の状態を検出して前記負荷が正常である
ことを判定する判定手段と、この判定手段により
前記負荷が正常であると判定されると、前記駆動
回路に駆動信号を供給する手段とを有することを
特徴とする短絡保護回路。