JPH0659910U - 過電流保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過電流による保護動作後の復帰時に再度大電
流が流れることなく通常状態に戻ることができるように
なる。 【構成】 第一の出力トランジスタと並列に第二の出力
トランジスタと第一第二の過電流を検出する過電流検出
手段を設け、過電流時には第一の出力トランジスタを停
止させ第二の出力トランジスタにより保護電流を負荷に
供給させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は安定化電源回路に用いられる過電流保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の過電流保護回路の一実施例を示す。 図において、１は基準電圧源、２は差動増幅器、３は過電流検出回路、４は入 力端子、５は出力端子、６は接地端子、Ｑ１は第一の出力トランジスタ、Ｑ３、 Ｑ８はＰ型ＭＯＳトランジスタ、Ｑ７はＮ型ＭＯＳトランジスタ、Ｒ１、Ｒ２、 Ｒ３、Ｒ４、は抵抗である。 第一の出力トランジスタＱ１はドレインが入力端子４に接続され、ゲートが差 動増幅器２の出力と、トランジスタＱ３のソースと、Ｑ８のゲートに接続されて いる。さらに、ソースには出力端子５が接続されており、出力端子５には抵抗Ｒ １、Ｒ２が直列に接続され、他端は接地されている。その中間点が差動増幅器２ の非反転入力に接続されている。また、入力端子４にはトランジスタＱ３、Ｑ８ のドレインと、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ７のドレインとＱ３のゲートに 接続されトランジスタＱ７のソースは出力端子５と抵抗Ｒ３を介してトランジス タＱ７のゲートとＱ８のソースに接続されている。一方、差動増幅器２の反転入 力には基準電圧源１が接続されている。トランジスタＱ７、Ｑ８と抵抗Ｒ３によ り過電流検出回路３が構成されている。

【０００３】 このような構成なので、入力電圧に対して出力される出力電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ ２による分圧比で分圧し、差動増幅器２に帰還させ、基準電圧源１の電圧と比較 して、第一の出力トランジスタＱ１のゲート電圧を制御して電圧の安定を行なっ ている。 出力端子５に大きな負荷が加わると、出力電流の上昇により、第一の出力トラ ンジスタＱ１に大きな電流が流れ、同時にトランジスタＱ８、抵抗Ｒ３に流れる 電流も増加し、抵抗Ｒ３の両端の電圧がトランジスタＱ７のしきい値電圧以上と なり、トランジスタＱ７はＯＮする。その結果、トランジスタＱ３がＯＮするの で第一の出力トランジスタＱ１のゲート電圧が「Ｈ」となり、ＯＦＦすることに なり、電流が遮断され回路を保護する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のような特性をもたせた回路では、過電流による保護動作後の復 帰時に、再度出力に大電流が流れてしまうという問題があった。本考案は上記の 問題を解消し、復帰時にも大電流が流れずに通常状態に戻ることのできる過電流 保護回路を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の過電流保護回路は第一の出力トランジスタと並列に第２の出力トラン ジスタと、第一、第二の出力トランジスタの過電流を検出する過電流検出手段を 設け、過電流検出時は第一の出力トランジスタを停止させ、第二の出力トランジ スタにより保護回路を負荷に供給させるように構成した。

【０００６】

【作用】

このように構成することにより、過電流時には第一の出力トランジスタは瞬時 に停止され、出力電流値が急速に低下し、電源回路は保護される。過電流検出後 は第二の出力トランジスタによって保護電流を負荷に流し続けているので、復帰 時には大電流を流すことなく通常状態に戻ることができる。

【０００７】

【実施例】

図１に本考案における説明図を示す。図において、図４と同一符合は同一また は相当するものを示し、Ｑ２は第二の出力トランジスタである。第一の出力トラ ンジスタと第二の出力トランジスタのドレインを入力端子に、ソースを出力端子 にそれぞれ並列に接続し、ゲートを過電流検出回路に接続し、第一、第二の出力 トランジスタのゲート電圧を制御するように構成した。 この回路の動作は、通常状態では第一第二の出力トランジスタＱ１、Ｑ２に流 れる出力電流を過電流検出回路３により検出しており、過電流を検出するとトラ ンジスタＱ３がＯＮし、第一の出力トランジスタＱ１はＯＦＦする。これにより 、瞬時に出力電圧の降下と出力電流の減少を行なっている。 しかし、第２の出力トランジスタＱ２はＯＮしたままであり、保護電流を負荷 に供給させており、復帰動作時は第二の出力トランジスタＱ２に流れる出力電流 を過電流検出回路３で検出しているので、過電流検出時とは異なる特性を示し、 過電流値に戻らず、通常状態に復帰する。この動作状態を図３に示す。

【０００８】 図２は本考案の過電流保護回路を具体的に示した一実施例である。 図において、図１、図４と同一符合は同一または相当するものを示し、Ｑ４は Ｎ型ＭＯＳトランジスタ、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ９はＰ型ＭＯＳトランジスタ、Ｑ１０ 、Ｑ１１、Ｑ１２はインバータ、Ｒ５は抵抗である。第一の出力トランジスタと 並列に第二の出力トランジスタを設け、第一、第二の出力トランジスタＱ１、Ｑ ２のドレインを入力端子４に、ソースを出力端子５に接続し、第一の出力トラン ジスタＱ１のゲートがトランジスタＱ４、Ｑ５からなるトランスミッションゲー トを介して差動増幅器２の出力と、トランジスタＱ３のソースとＱ９のゲートに 接続されている。第二の出力トランジスタＱ２のゲートは差動増幅器２の出力と 、トランジスタＱ８のゲートに接続されている。さらに、第一、第二の出力トラ ンジスタＱ１、Ｑ２のソースは出力端子５に接続されており、出力端子５には抵 抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接続され、他端は接地されている。その中間点が差動増幅 器２の非反転入力に接続されている。また入力端子４にはトランジスタＱ６、Ｑ ８、Ｑ９のドレインと、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ７のドレインとＱ６の ゲートに接続され、トランジスタＱ７のソースは出力端子５と、抵抗Ｒ３を介し てトランジスタＱ７のゲートと、Ｑ８、Ｑ９のソースに接続されている。トラン ジスタＱ６のソースにはインバータＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２が直列に接続され、 抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、インバータＱ１０の出力はトランジス タＱ３のゲートに接続されている。一方、差動増幅器２の反転入力には基準電圧 源１が接続されている。 トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８、とインバータＱ１０、Ｑ１１、 Ｑ１２、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５により過電流検出回路３が構成されている。

【０００９】 この回路の動作は、トランジスタＱ８、Ｑ９と抵抗Ｒ３により、第一、第二の 出力トランジスタＱ１、Ｑ２の流す出力電流を検出しており、通常状態ではトラ ンジスタＱ８、Ｑ９はともにＯＮとなっている。出力端子の負荷の変動によって 第一、第二の出力トランジスタＱ１、Ｑ２の出力電流が増加すると、トランジス タＱ８、Ｑ９、抵抗Ｒ３に流れる電流も増加する。抵抗Ｒ３の両端の電圧が上昇 し、過電流値になると、トランジスタＱ７がＯＮとなる。これに続いて抵抗Ｒ４ の電位が低下し、トランジスタＱ６のしきい値電圧以上になり、トランジスタＱ ６がＯＮする。トランジスタＱ６がＯＮすると抵抗Ｒ５の電位が接地電圧Ｖｓｓ から入力電圧Ｖｉｎとなり、インバータＱ１２の入力が「Ｌ」から「Ｈ」となり 、インバータＱ１１、Ｑ１０は順次反転する。インバータＱ１１の出力は「Ｈ」 、Ｑ１０の出力は「Ｌ」となりトランジスタＱ４、Ｑ５からなるトランスミッシ ョンゲートはＯＦＦし、反転増幅器２の出力は第一の出力トランジスタＱ１のゲ ートに加えられない。同時にトランジスタＱ３はＯＮするので第一の出力トラン ジスタＱ１とトランジスタＱ９は完全にＯＦＦし、出力電流が低下することによ り回路の保護動作を行なう。 この保護状態では、第二の出力トランジスタＱ２の出力電流をトランジスタＱ ８、抵抗Ｒ３により検出しているので、復帰時には保護電流が最大値となり、大 電流が流れることはない。復帰動作は抵抗Ｒ３の電位がトランジスタＱ７のしき い値電圧以下となることにより、トランジスタＱ７がＯＦＦし、Ｑ６がＯＮ、イ ンバータＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２が反転し、Ｑ４、Ｑ５がＯＮ、Ｑ３ＯＦＦとな り再び通常状態の動作に戻り、第一、第二の出力トランジスタＱ１、Ｑ２により 出力を供給することになる。

【００１０】

【考案の効果】

以上説明したように、第一の出力トランジスタに並列に第二の出力トランジス タを設けて過電流を検出することにより、過電流値と、復帰時の復帰電流を容易 に区別することができ、出力側に大電流を流すことなく、回路を通常状態に戻す ことができる。また、出力トランジスタの組み合わせにより過負荷状態の時の出 力電流値を容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案における回路の説明図である。

【図２】本考案の回路の一実施例である。

【図３】図１における回路の動作を表わすグラフ図であ
る。

【図４】従来の過電流保護回路である。

【符合の説明】

１ 基準電圧源 ２ 差動増幅器 ３ 過電流検出回路 ４ 入力端子 ５ 出力端子 Ｑ１ 第一の出力トランジスタ Ｑ２ 第二の出力トランジスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力電圧を制御する第一の出力トランジ
   スタと、負帰還させた出力電圧を一定の基準電圧と等し
   くなるように第一の出力トランジスタのゲート電圧を制
   御する制御手段とからなる安定化電源回路の過電流時に
   回路を保護する過電流検出手段を備えた過電流保護回路
   において、該第一の出力トランジスタと並列に第二の出
   力トランジスタを設け、第一、第二の出力トランジスタ
   の過電流を検出する過電流検出手段を設け、過電流検出
   時には、第一の出力トランジスタを停止させ、第二の出
   力トランジスタにより保護電流を負荷に供給することを
   特徴とする過電流保護回路。