JPH0269680A - 負荷の短絡検出回路装置 - Google Patents
負荷の短絡検出回路装置Info
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- JPH0269680A JPH0269680A JP1190362A JP19036289A JPH0269680A JP H0269680 A JPH0269680 A JP H0269680A JP 1190362 A JP1190362 A JP 1190362A JP 19036289 A JP19036289 A JP 19036289A JP H0269680 A JPH0269680 A JP H0269680A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電力ＭＯＳ Ｆ ＥＴに直列接続された負荷
の短絡を検出するための回路装置に関するものである。
の短絡を検出するための回路装置に関するものである。
例えば自動車の複雑な機内回路に電力ＩＣを使用すると
、種々の原因により負荷のバイパス従って短絡が発生す
る。電力ＭＯＳＦＥＴはこの場合２、３ ｋ Ｗ程度の
短絡電力を負荷される。電力ＭＯＳＦＥＴの温度の捕捉
による公知の過負荷検出法は短絡に対しては効果が薄い
。これはこの方法が比較的動作緩慢であるのに対して、
ＭＯＳＦＥＴは遮断電子回路が応動するまでの時間中に
破壊され得ることに基づくものである。
、種々の原因により負荷のバイパス従って短絡が発生す
る。電力ＭＯＳＦＥＴはこの場合２、３ ｋ Ｗ程度の
短絡電力を負荷される。電力ＭＯＳＦＥＴの温度の捕捉
による公知の過負荷検出法は短絡に対しては効果が薄い
。これはこの方法が比較的動作緩慢であるのに対して、
ＭＯＳＦＥＴは遮断電子回路が応動するまでの時間中に
破壊され得ることに基づくものである。
（発明が解決しようとする課題］
この発明の課題は、電力ＭＯＳ Ｆ ＥＴに直列接続さ
れた負荷の短絡を検出する回路装置として短絡の発生を
更に迅速に検出できるものを提供することである。
れた負荷の短絡を検出する回路装置として短絡の発生を
更に迅速に検出できるものを提供することである。
（課題を解決するための手段）
この課題は、負荷の短絡を特徴とする特定の電圧値を超
えたとき信号を送り出す電圧比較器を電力ＭＯＳ Ｆ
ＥＴのソース・ドレン区間に並列接続することによって
解決される。
えたとき信号を送り出す電圧比較器を電力ＭＯＳ Ｆ
ＥＴのソース・ドレン区間に並列接続することによって
解決される。
この発明の実施態様は請求項２以下に示される。
〔実施例］
第１図ないし第４図を参照し実施例についてこの発明を
更に詳細に説明する。
更に詳細に説明する。
第１図に示す回路装置には電力ＭＯＳＦＥＴＩが含まれ
、そのソース側に負荷２が直列接続されている。この直
列接続には端子１０．１２を通して給電電圧Ｖｌｌが加
えられる。負荷が破線で示すように短絡されると、電力
ＭＯ５ＦＥＴＩに大電流が流れる。これによってＭＯＳ
ＦＥＴに加えられるソース電圧ＵＯＳは給電電圧に近い
値に上昇する。この場合大電流即ち短絡１流がトランジ
スタを通して流れるから、トランジスタは短時間内に破
壊される。ＭＯＳＦＥＴＩのドレン・ソース区間には電
圧比較器１３が並列に接続され、その基準電圧はトラン
ジスタにとってはまだ危険ではない値に設定されている
が、短絡時にはそれを超えた値となる。電力Ｍ ＯＳ
ＦＥＴの場合このような電圧は例えば６ボルトである。
、そのソース側に負荷２が直列接続されている。この直
列接続には端子１０．１２を通して給電電圧Ｖｌｌが加
えられる。負荷が破線で示すように短絡されると、電力
ＭＯ５ＦＥＴＩに大電流が流れる。これによってＭＯＳ
ＦＥＴに加えられるソース電圧ＵＯＳは給電電圧に近い
値に上昇する。この場合大電流即ち短絡１流がトランジ
スタを通して流れるから、トランジスタは短時間内に破
壊される。ＭＯＳＦＥＴＩのドレン・ソース区間には電
圧比較器１３が並列に接続され、その基準電圧はトラン
ジスタにとってはまだ危険ではない値に設定されている
が、短絡時にはそれを超えた値となる。電力Ｍ ＯＳ
ＦＥＴの場合このような電圧は例えば６ボルトである。
従って短絡が生じると、トランジスタの電圧は給電電圧
に向かって急激に上昇する０例えば６■の電圧Ｕ０に達
すると電圧比較器１３は基準電圧を送り出し、この電圧
はその出力端１１において短絡の信号として検出される
。この電圧は図に示されていない論理信号を処理する回
路装置において電力ＭＯＳＦＥＴ１の遮断に利用される
。
に向かって急激に上昇する０例えば６■の電圧Ｕ０に達
すると電圧比較器１３は基準電圧を送り出し、この電圧
はその出力端１１において短絡の信号として検出される
。この電圧は図に示されていない論理信号を処理する回
路装置において電力ＭＯＳＦＥＴ１の遮断に利用される
。
第２図に電圧比較器１３の原理的構成を示す。
これには電源４に直列接続されたツェナーダイオード３
が含まれる。電ｔＡ４の一方の接続端はＭＯＳＦＥＴＩ
のドレン接続端りと端子１０に結ばれる。電源４の他方
の接続端はツェナー・ダイオード３と第２ＭＯＳＦＥＴ
５のゲート接続端Ｇに結ばれる。ＭＯＳＦＥＴ５は電力
ＭＯＳＦＥＴＩに対して逆チャネル型である。実施例に
おいては１がｎチャネルＭＯ３ＦＥＩ”であり、５はＰ
チャネルＭＯＳＦＥＴである。このＭＯＳ Ｆ ＥＴの
ソース接続端ＳはＭＯＳＦＥＴＩのドレン接続端りに結
ばれ、そのドレン接続端りは負荷８を通して他方の端子
１２に接続されている。
が含まれる。電ｔＡ４の一方の接続端はＭＯＳＦＥＴＩ
のドレン接続端りと端子１０に結ばれる。電源４の他方
の接続端はツェナー・ダイオード３と第２ＭＯＳＦＥＴ
５のゲート接続端Ｇに結ばれる。ＭＯＳＦＥＴ５は電力
ＭＯＳＦＥＴＩに対して逆チャネル型である。実施例に
おいては１がｎチャネルＭＯ３ＦＥＩ”であり、５はＰ
チャネルＭＯＳＦＥＴである。このＭＯＳ Ｆ ＥＴの
ソース接続端ＳはＭＯＳＦＥＴＩのドレン接続端りに結
ばれ、そのドレン接続端りは負荷８を通して他方の端子
１２に接続されている。
正規操作中は電圧Ｕ０が低く、電圧比較器は信号を送り
出さない。この場合ＭＯＳＦＥＴ５のゲ−ト接続端Ｇは
電源４を通して実際上電位Ｖｌｌにおかれる。ＭＯＳＦ
ＥＴＩに加えられる電圧ＵＩＩ３がツェナー・ダイオー
ド３のツェナー電圧とＭＯＳＦＥＴ５のカットオフ電圧
Ｕ、の和を超えると、ＭＯＳＦＥＴ５が導通状態になり
、端子１０からＭＯＳＦＥＴ５と負荷８を通して端子１
２に電流が流れる。負荷８において降下した電圧は端子
１１．１２において短絡時の信号として検出され、電力
ＭＯＳＦＥＴＩを遮断する信号に変換される。
出さない。この場合ＭＯＳＦＥＴ５のゲ−ト接続端Ｇは
電源４を通して実際上電位Ｖｌｌにおかれる。ＭＯＳＦ
ＥＴＩに加えられる電圧ＵＩＩ３がツェナー・ダイオー
ド３のツェナー電圧とＭＯＳＦＥＴ５のカットオフ電圧
Ｕ、の和を超えると、ＭＯＳＦＥＴ５が導通状態になり
、端子１０からＭＯＳＦＥＴ５と負荷８を通して端子１
２に電流が流れる。負荷８において降下した電圧は端子
１１．１２において短絡時の信号として検出され、電力
ＭＯＳＦＥＴＩを遮断する信号に変換される。
負荷８は抵抗又は極めて容易に集積型として実現される
電源とすることができる。電圧の制限のため出力端子１
１と１２の間にツェナー・ダイオード９が接続される。
電源とすることができる。電圧の制限のため出力端子１
１と１２の間にツェナー・ダイオード９が接続される。
ＭＯＳＦＥＴ５が導通すると、出力電圧はツェナー電圧
Ｕ、に限定される。
Ｕ、に限定される。
回廊装置が静止状態において外部遮断が行われないとき
は、常に給電電圧■□が加えられる。電力ＭＯＳＦＥＴ
Ｉの阻止状態では従って常にＭＯＳＦＥＴ５を電流が流
れる。この電流は負荷８を形成する電流源の適当な選定
によってμＡを単位とする程度にすることが可能である
が、それによって常時短絡信号が送り出されることにな
る。この場合ＭＯＳＦＥＴ５のゲート接続端Ｇとソース
接続端Ｓの間にスイッチ６を置く、このスイッチは電力
ＭＯＳＦＥＴＩの阻止状態において閉結される。スイッ
チ６を流れる電流を制限するためＭＯＳＦＥＴＩのソー
ス接続端とツェナー・ダイオード３の間あるいはｔａ４
とツェナー・ダイオード３の間の結合点とツェナー・ダ
イオード３の間に別の電流ａ７を設ける。これによりス
イッチ６、ツェナー・ダイオード３および負荷２を通し
て流れる電流が例えば５μＡに限定される。ＭＯＳＦＥ
ＴＩが導通状態に移されると、スイッチ６は例えば論理
回路を通して開放される。
は、常に給電電圧■□が加えられる。電力ＭＯＳＦＥＴ
Ｉの阻止状態では従って常にＭＯＳＦＥＴ５を電流が流
れる。この電流は負荷８を形成する電流源の適当な選定
によってμＡを単位とする程度にすることが可能である
が、それによって常時短絡信号が送り出されることにな
る。この場合ＭＯＳＦＥＴ５のゲート接続端Ｇとソース
接続端Ｓの間にスイッチ６を置く、このスイッチは電力
ＭＯＳＦＥＴＩの阻止状態において閉結される。スイッ
チ６を流れる電流を制限するためＭＯＳＦＥＴＩのソー
ス接続端とツェナー・ダイオード３の間あるいはｔａ４
とツェナー・ダイオード３の間の結合点とツェナー・ダ
イオード３の間に別の電流ａ７を設ける。これによりス
イッチ６、ツェナー・ダイオード３および負荷２を通し
て流れる電流が例えば５μＡに限定される。ＭＯＳＦＥ
ＴＩが導通状態に移されると、スイッチ６は例えば論理
回路を通して開放される。
第３図には電流源４．７および８の実現形態を示す、こ
れらの電流源はｎチャネル・デプレッション形ＭＯＳＦ
ＥＴから成り、それらのゲート接続＠Ｇはそれぞれのソ
ース接続端Ｓに電気結合されている。ツェナー・ダイオ
ード３はＰチャネル・エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ
２３で置き換えられ、そのソース接続端Ｓは電流源４の
ソース接続端Ｓに結ばれ、ドレン接続端りは電２ｉｔｒ
１．７のドレン接続端りに結ばれる。ＭＯ５ＦＥＴ２３
はここではツェナー特性を示すＭＯＳ−ダイオードとし
て作用する。ＭＯＳＦＥＴ２３の基板はＭＯＳＦＥＴＩ
のドレン接続端と集積された形でディスクリートに構成
され、ツェナー・ダイオード３のソース接続端に結合す
ることができる。
れらの電流源はｎチャネル・デプレッション形ＭＯＳＦ
ＥＴから成り、それらのゲート接続＠Ｇはそれぞれのソ
ース接続端Ｓに電気結合されている。ツェナー・ダイオ
ード３はＰチャネル・エンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ
２３で置き換えられ、そのソース接続端Ｓは電流源４の
ソース接続端Ｓに結ばれ、ドレン接続端りは電２ｉｔｒ
１．７のドレン接続端りに結ばれる。ＭＯ５ＦＥＴ２３
はここではツェナー特性を示すＭＯＳ−ダイオードとし
て作用する。ＭＯＳＦＥＴ２３の基板はＭＯＳＦＥＴＩ
のドレン接続端と集積された形でディスクリートに構成
され、ツェナー・ダイオード３のソース接続端に結合す
ることができる。
ＭＯＳＦＥＴ５のゲート・ソース・キャパシタンスを保
護するためこれにツェナー・ダイオード１４が並列に接
続される。
護するためこれにツェナー・ダイオード１４が並列に接
続される。
第１図はこの発明の原理に基づいて構成された回路装置
、第２図はこの発明の特殊の実施例、第３図は集積可能
の部品を持つ実施例を示す結線図である。 １・・・電力ＭＯＳＦＥＴ ２・・・負荷 ３．９．１４・・・ツェナー・ダイオード４・・・を源 ５・・・第２ＭＯＳＦＥＴ ６・・・スイッチ １１・・・出力端 １０．１２・・・給電電圧端子 １３・・・電圧比較器 ｌＧ３ １ｎ
、第２図はこの発明の特殊の実施例、第３図は集積可能
の部品を持つ実施例を示す結線図である。 １・・・電力ＭＯＳＦＥＴ ２・・・負荷 ３．９．１４・・・ツェナー・ダイオード４・・・を源 ５・・・第２ＭＯＳＦＥＴ ６・・・スイッチ １１・・・出力端 １０．１２・・・給電電圧端子 １３・・・電圧比較器 ｌＧ３ １ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電力ＭＯＳＦＥＴ（１）のソース・ドレン区間に並
列に電圧比較器（１３）が接続され、この比較器が負荷
（２）の短絡に特性的な所定電圧値を超えたとき信号を
送り出すことを特徴とする電力ＭＯＳＦＥＴに直列接続
された負荷の短絡検出回路装置。 ２）電圧比較器が次の構成 （ａ）電力ＭＯＳＦＥＴ（１）のソース・ドレン区間に
対してツェナー特性デバイス（３）と電源（４）の直列
接続が並列に接続され、（ｂ）電源（４）の１つの接続
端が電力ＭＯＳＦＥＴ（１）のドレン接続端と第２ＭＯ
Ｓ ＦＥＴ（５）のソース接続端とに結ばれ、 （ｃ）第２ＭＯＳＦＥＴ（５）が電力ＭＯＳＦＥＴ（１
）に対して逆チャネル型であり、 （ｄ）電源（４）の他方の接続端はツェナー特性デバイ
ス（３）の１つの接続端と第２Ｍ ＯＳＦＥＴ（５）のゲート接続端に結ばれ、（ｅ）第２
ＭＯＳＦＥＴ（５）にはドレン側に第２負荷（８）が直
列接続され、 （ｆ）第２負荷（８）においての電圧降下は１対の出力
端子（１１、１２）に導かれる を備えることを特徴とする請求項１記載の回路装置。 ３）第２ＭＯＳＦＥＴ（５）のゲート接続端とソース接
続端の間に電力ＭＯＳＦＥＴ（１）が阻止されていると
き通電するスイッチ（６）が接続されること、電力ＭＯ
ＳＦＥＴ（１）のソース接続端とデバイス（３）の間あ
るいは電源（４）と第２ＭＯＳＦＥＴ（５）のゲート接
続端との結合点とデバイス（３）の間に第２電源（７）
が置かれていることを特徴とする請求項２記載の回路装
置。 ４）第２負荷（８）が第３電源によって構成されている
ことを特徴とする請求項２又は３記載の回路装置。 ５）第３電源（８）にツェナー・ダイオード（９）が並
列接続されていることを特徴とする請求項４記載の回路
装置。 ６）電源（４、７、８）がそれぞれ１つのデプレッショ
ン形ＭＯＳＦＥＴで構成され、そのゲート接続端がその
ソース接続端に結ばれていることを特徴とする請求項２
ないし５の１つに記載の回路装置。 ７）デバイス（３）がエンハンスメント形ＭＯＳＦＥＴ
であり、そのゲート接続端がドレン接続端に結ばれ、そ
のソース接続端が第１電源に結ばれていることを特徴と
する請求項２記載の回路装置。 ８）デバイスがツェナー・ダイオードであることを特徴
とする請求項２記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3825514.6 | 1988-07-27 | ||
| DE3825514 | 1988-07-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269680A true JPH0269680A (ja) | 1990-03-08 |
| JP3121821B2 JP3121821B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=6359679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01190362A Expired - Lifetime JP3121821B2 (ja) | 1988-07-27 | 1989-07-21 | 負荷の短絡検出回路装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086364A (ja) |
| EP (1) | EP0352659B1 (ja) |
| JP (1) | JP3121821B2 (ja) |
| DE (1) | DE58908719D1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5282107A (en) * | 1992-09-01 | 1994-01-25 | Power Integrations, Inc. | Power MOSFET safe operating area current limiting device |
| DE69815010T2 (de) * | 1997-02-19 | 2004-02-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Leistungsvorrichtung mit kurzschlussdetektor |
| US5982639A (en) * | 1997-11-04 | 1999-11-09 | Power Integrations, Inc. | Two switch off-line switching converter |
| US5978195A (en) * | 1998-02-23 | 1999-11-02 | Goder; Dimitry | Circuit protection arrangement |
| US6876181B1 (en) * | 1998-02-27 | 2005-04-05 | Power Integrations, Inc. | Off-line converter with digital control |
| US6226190B1 (en) * | 1998-02-27 | 2001-05-01 | Power Integrations, Inc. | Off-line converter with digital control |
| US6107851A (en) | 1998-05-18 | 2000-08-22 | Power Integrations, Inc. | Offline converter with integrated softstart and frequency jitter |
| US6078488A (en) * | 1998-05-20 | 2000-06-20 | The Foxboro Company | Fault-tolerant analog output circuit |
| US6525514B1 (en) * | 2000-08-08 | 2003-02-25 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for reducing audio noise in a switching regulator |
| US20040183769A1 (en) * | 2000-09-08 | 2004-09-23 | Earl Schreyer | Graphics digitizer |
| US7233504B2 (en) | 2005-08-26 | 2007-06-19 | Power Integration, Inc. | Method and apparatus for digital control of a switching regulator |
| US20080106917A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | James Holt | Variable edge modulation in a switching regulator |
| US8018694B1 (en) | 2007-02-16 | 2011-09-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Over-current protection for a power converter |
| US7719243B1 (en) | 2007-11-21 | 2010-05-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Soft-start system and method for power converter |
| JP4536108B2 (ja) * | 2007-12-12 | 2010-09-01 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 負荷駆動回路 |
| US7872883B1 (en) | 2008-01-29 | 2011-01-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Synchronous buck power converter with free-running oscillator |
| US7723972B1 (en) | 2008-03-19 | 2010-05-25 | Fairchild Semiconductor Corporation | Reducing soft start delay and providing soft recovery in power system controllers |
| DE102015222990A1 (de) * | 2015-11-20 | 2017-05-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Sichere Steuerung eines Verbrauchers |
| US10135357B1 (en) | 2017-09-07 | 2018-11-20 | Power Integrations, Inc. | Threshold detection with tap |
| US10573997B1 (en) * | 2019-05-24 | 2020-02-25 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Power supply unit with connector protection circuit |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3243467C2 (de) * | 1982-11-24 | 1986-02-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum Schutz eines Schalttransistors |
| JPS61102816A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Hitachi Ltd | 半導体スイツチ回路 |
| KR900008276B1 (ko) * | 1985-02-08 | 1990-11-10 | 가부시끼가이샤 도시바 | 2단계차단동작을이용한절연게이트바이폴라트랜지스터용보호회로 |
| US4893211A (en) * | 1985-04-01 | 1990-01-09 | Motorola, Inc. | Method and circuit for providing adjustable control of short circuit current through a semiconductor device |
| US4750079A (en) * | 1986-05-27 | 1988-06-07 | Motorola, Inc. | Low side switch integrated circuit |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP01190362A patent/JP3121821B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-21 DE DE58908719T patent/DE58908719D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-21 EP EP89113459A patent/EP0352659B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-19 US US07/657,291 patent/US5086364A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0352659B1 (de) | 1994-12-07 |
| EP0352659A2 (de) | 1990-01-31 |
| US5086364A (en) | 1992-02-04 |
| DE58908719D1 (de) | 1995-01-19 |
| EP0352659A3 (de) | 1991-01-16 |
| JP3121821B2 (ja) | 2001-01-09 |
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