JPH10116552A - Switching device - Google Patents
Switching deviceInfo
- Publication number
- JPH10116552A JPH10116552A JP8271205A JP27120596A JPH10116552A JP H10116552 A JPH10116552 A JP H10116552A JP 8271205 A JP8271205 A JP 8271205A JP 27120596 A JP27120596 A JP 27120596A JP H10116552 A JPH10116552 A JP H10116552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor switch
- switching device
- load
- overcurrent
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Breakers (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ショート時の半導体スイッチの短絡による負
荷の破損を未然に防止し得るスイッチング装置を提案す
る。
【解決手段】 電源部11と半導体スイッチ12を電気
的に接続している導体経路、又は半導体スイッチ12と
負荷13とを電気的に接続している導体経路に所定値以
上の電流が流れたときに断線する断線手段21を設ける
ようにした。
(57) [Problem] To provide a switching device capable of preventing a load from being damaged due to a short circuit of a semiconductor switch at the time of short circuit. When a current of a predetermined value or more flows in a conductor path electrically connecting a power supply unit and a semiconductor switch or a conductor path electrically connecting a semiconductor switch and a load. Is provided with a disconnecting means 21 for disconnecting.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング装置に
関し、特にインテリジェントパワースイッチ(IPS)
と呼ばれる過電流や過熱保護機能付きのスイッチング装
置に適用し得る。The present invention relates to a switching device, and more particularly to an intelligent power switch (IPS).
The present invention can be applied to a switching device having an overcurrent or overheat protection function called a so-called overcurrent protection function.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、車両にはライト類やモータ類の各
負荷に電源を選択的に供給するための多数のスイッチン
グ装置が搭載されている。このスイッチング装置は、一
般にジャンクションボックスと呼ばれる電気接続箱内に
設けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle is equipped with a large number of switching devices for selectively supplying power to loads such as lights and motors. This switching device is provided in an electric junction box generally called a junction box.
【0003】図4は、そのスイッチング装置のうち電磁
リレー1を用いた概略的構成を示し、当該電磁リレー1
を介して電源部2と負荷3(図の場合にはランプ)とが
電気的に接続されている。電磁リレー1は操作スイッチ
4のオンオフに応じて閉成制御又は開放制御され、閉成
制御されたとき電源部2の電源が負荷3に供給される。FIG. 4 shows a schematic configuration using an electromagnetic relay 1 of the switching device.
The power supply unit 2 and the load 3 (the lamp in the case of the figure) are electrically connected via the power supply unit 2. The electromagnetic relay 1 is controlled to be closed or opened in accordance with the on / off state of the operation switch 4. When the electromagnetic relay 1 is controlled to be closed, the power of the power supply unit 2 is supplied to the load 3.
【0004】また通常、電源部2と電磁リレー1の間に
はヒューズ5が設けられる。この結果、例えば負荷ショ
ート等が生じた場合に当該ヒューズ5が溶断することに
より負荷3への過電流が防止され、ショートに起因する
負荷3の破損が未然に防止される。Usually, a fuse 5 is provided between the power supply unit 2 and the electromagnetic relay 1. As a result, for example, when a load short circuit or the like occurs, the fuse 5 is blown, thereby preventing an overcurrent to the load 3 and preventing the load 3 from being damaged due to the short circuit.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におけ
る半導体製造技術の進歩に伴って、性能が良くかつ安価
な半導体スイッチが容易に手に入るようになったことに
より、上述した電磁リレー1に代えて半導体スイッチを
用いたスイッチング装置が提案されている。By the way, with the advance of semiconductor manufacturing technology in recent years, a semiconductor switch having good performance and low cost has been easily obtained, and thus the electromagnetic relay 1 has been replaced with the electromagnetic relay 1 described above. Thus, a switching device using a semiconductor switch has been proposed.
【0006】この種のスイッチング装置のうち、半導体
スイッチを過電流や過熱から保護する自己保護機能を持
っているものはインテリジェントパワースイッチ(IP
S)と呼ばれ、半導体スイッチに定格電流以上の電流が
流れるような場合または半導体スイッチが規定以上の温
度まで上昇した場合に、半導体スイッチを強制的にオフ
制御することにより半導体スイッチの破損を防止するよ
うになされている。Among switching devices of this type, those having a self-protection function of protecting a semiconductor switch from overcurrent or overheating are intelligent power switches (IP).
This is called S), and when a current exceeding the rated current flows through the semiconductor switch or when the temperature of the semiconductor switch rises to a specified temperature or more, the semiconductor switch is forcibly turned off to prevent damage to the semiconductor switch. It has been made to be.
【0007】図5に、一般的なIPSの構成を示す。I
PS10は1チップ構成とされており、電源入力端子T
1、電源出力端子T2、グランド端子T3、ダイアグ端
子T4及び制御信号入力端子T5を有する。FIG. 5 shows a configuration of a general IPS. I
The PS10 has a one-chip configuration, and has a power input terminal T
1, a power supply output terminal T2, a ground terminal T3, a diagnostic terminal T4, and a control signal input terminal T5.
【0008】IPS10は電源入力端子T1を介してバ
ッテリ等の電源部11とパワーMOS FET12のド
レインが接続されていると共に、当該パワーMOS F
ET12のソースが電源出力端子T2を介して負荷13
に接続されている。またパワーMOS FET12のソ
ースと電源出力端子T2の間にはシャント抵抗等の抵抗
値の非常に小さい微小抵抗R1が設けられ、当該微小抵
抗R1の両端電圧が制御14に送出される。The IPS 10 is connected to a power supply 11 such as a battery and the drain of a power MOS FET 12 via a power supply input terminal T1, and the power MOS F
The source of the ET 12 is connected to the load 13 via the power output terminal T2.
It is connected to the. A very small resistance R1 having a very small resistance such as a shunt resistance is provided between the source of the power MOS FET 12 and the power supply output terminal T2, and the voltage across the very small resistance R1 is sent to the control unit 14.
【0009】制御部14はコンパレータや論理回路等に
より構成されている。すなわち制御部14はコンパレー
タに微小抵抗R1の両端電圧値及びパワーMOS FE
T12の定格電流に対応した基準電圧値を入力させ、微
小抵抗R1の両端電圧値が当該基準電圧値よりも大きい
場合にコンパレータからパワーMOS FET12に過
電流が流れていることを示す正論理の過電流検出信号S
2を出力させる。そしてこのコンパレータからの過電流
検出信号S2と、制御信号入力端子T5を介して入力さ
れるスイッチング制御信号S1の論理値を例えば論理積
否定回路に入力する。The control section 14 comprises a comparator, a logic circuit and the like. That is, the control unit 14 provides the comparator with the voltage value across the minute resistor R1 and the power MOS FE
A reference voltage value corresponding to the rated current of T12 is input, and when the voltage value across the small resistor R1 is greater than the reference voltage value, a positive logic fault indicating that an overcurrent is flowing from the comparator to the power MOSFET 12 is output. Current detection signal S
2 is output. Then, the logic value of the overcurrent detection signal S2 from the comparator and the switching control signal S1 input via the control signal input terminal T5 is input to, for example, a logical AND circuit.
【0010】これにより制御部14は、スイッチング制
御信号S1の論理値がパワーMOSFET12をオン制
御することを示すものであり、かつ過電流検出信号S2
の論理値が過電流でないことを示すものであった場合に
のみ、チャージポンプ15を駆動しパワーMOS FE
T12のゲートに当該パワーMOS FET12がオン
動作するのに必要な電圧を与える。これに対して、スイ
ッチング制御信号S1の論理値がパワーMOS FET
12をオン制御することを示すものであった場合でも、
過電流検出信号S2の論理値が過電流を示すものであっ
たときにはチャージポンプ15は駆動させずにパワーM
OS FET12をオフ動作させる。Accordingly, the control unit 14 indicates that the logic value of the switching control signal S1 controls the power MOSFET 12 to be turned on, and the overcurrent detection signal S2
The charge pump 15 is driven and the power MOS FE is driven only when the logical value of
A voltage necessary for the power MOSFET 12 to turn on is applied to the gate of T12. On the other hand, the logic value of the switching control signal S1 is the power MOS FET
Even if it indicates that the 12 is to be turned on,
When the logical value of the overcurrent detection signal S2 indicates an overcurrent, the charge pump 15 is not driven and the power M
The OS FET 12 is turned off.
【0011】かくしてIPS10においては、例えば負
荷ショート等が生じた場合、これに基づく過電流を検出
してパワーMOS FET12をオフ制御させることが
できることにより、パワーMOS FET12の破損及
び負荷13の破損を防止することができる。なお図5の
IPS10では、過電流保護機能のみを持たせた場合に
ついて述べたが、過熱保護機能を持たせるようにしても
よい。Thus, in the IPS 10, for example, when a load short circuit or the like occurs, an overcurrent based on the short circuit can be detected and the power MOS FET 12 can be turned off, thereby preventing damage to the power MOS FET 12 and damage to the load 13. can do. Although the IPS 10 of FIG. 5 has been described as having only the overcurrent protection function, the IPS 10 may have the overheat protection function.
【0012】因みに、過電流検出信号S2はダイアグ端
子T4を介してマイコン16に送出され、マイコン(マ
イクロコンピュータ)16は過電流検出信号S2が過電
流を示す信号であった場合には、これを示す異常信号S
3を異常表示部に送出する。またマイコン16には負荷
13に対応した操作部からの操作信号S1が入力され、
当該操作信号S1がスイッチング制御信号S1として制
御信号入力端子T5に与えられる。なお17はパワーM
OS FET12の寄生ダイオード容量を示す。Incidentally, the overcurrent detection signal S2 is sent to the microcomputer 16 via the diagnosis terminal T4, and the microcomputer (microcomputer) 16 detects the overcurrent detection signal S2 if it is a signal indicating an overcurrent. Abnormal signal S shown
3 is sent to the abnormality display section. Also, an operation signal S1 from an operation unit corresponding to the load 13 is input to the microcomputer 16,
The operation signal S1 is provided to the control signal input terminal T5 as the switching control signal S1. 17 is power M
4 shows a parasitic diode capacitance of the OS FET 12.
【0013】ところで、IPS10においては、負荷1
3の種類によっては(例えばパワーウィンドのモータに
電源を供給する電源ラインに設けられたもの)、頻繁に
パワーMOS FET12がオンオフされることによ
り、パワーMOS FET12が劣化し、最悪の場合パ
ワーMOS FET12が短絡するおそれがある。ここ
でIPS10では、スイッチング制御信号S1によるオ
ンオフに加えて、過電流保護によるオンオフや過熱保護
によるオンオフが加わるため一層オンオフされる回数が
増え、短絡の危険性が増大すると考えられる。In the IPS 10, the load 1
Depending on the three types (for example, those provided on a power supply line for supplying power to a power window motor), the power MOSFET 12 is frequently turned on and off, thereby deteriorating the power MOSFET 12 and, in the worst case, the power MOSFET 12. May be short-circuited. Here, in the IPS 10, in addition to the on / off by the switching control signal S1, the on / off by the overcurrent protection and the on / off by the overheat protection are added, so that the number of times of the on / off is further increased, and the danger of a short circuit is considered to increase.
【0014】ここでパワーMOS FET12が短絡す
ると、所望の電力供給ができなくなるばかりか、負荷シ
ョート時にパワーMOS FET12が短絡した場合に
は負荷13に大電流が流れ負荷13が破損してしまう。If the power MOS FET 12 is short-circuited, not only is it impossible to supply desired power, but if the power MOS FET 12 is short-circuited when the load is short-circuited, a large current flows through the load 13 and the load 13 is damaged.
【0015】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、半導体スイッチを用いたスイッチング装置におい
て、ショート時の半導体スイッチの短絡による負荷の破
損を未然に防止し得るスイッチング装置を提案しようと
するものである。The present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to propose a switching device using a semiconductor switch, which can prevent a load from being damaged due to a short circuit of the semiconductor switch in the event of a short circuit. Is what you do.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明により成された請求項1に記載のスイッチング
装置は、電源部と負荷間に設けられた半導体スイッチ
と、当該半導体スイッチに過電流が流れた場合及び又は
当該半導体スイッチが過熱した場合に当該半導体スイッ
チの制御信号入力端に当該半導体スイッチをオフ制御さ
せるための制御信号を出力することにより、当該半導体
スイッチを過電流及び又は過熱から保護する保護回路と
を有するスイッチング装置において、電源部と半導体ス
イッチを電気的に接続している導体経路、又は半導体ス
イッチと負荷とを電気的に接続している導体経路に所定
値以上の電流が流れたときに断線する断線手段を設ける
ようにした。According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching device comprising: a semiconductor switch provided between a power supply unit and a load; When the semiconductor switch is overheated and / or outputs a control signal for turning off the semiconductor switch to a control signal input terminal of the semiconductor switch, the semiconductor switch is prevented from overcurrent and / or overheating. In a switching device having a protection circuit for protecting, a current equal to or more than a predetermined value is supplied to a conductor path electrically connecting a power supply unit and a semiconductor switch or a conductor path electrically connecting a semiconductor switch to a load. Disconnection means for disconnecting when flowing is provided.
【0017】以上の構成において、電線や負荷がショー
トしたときに半導体スイッチが短絡すると、保護回路に
よる過電流保護機能が働かなくなるため、導体経路には
所定値以上の電流が流れるようになる。このとき断線手
段が断線することによりショートによる過電流が遮断さ
れる。この結果、電線や負荷にはショートによる過電流
が供給されなくなることにより、電線の発煙や負荷の破
損が防止される。In the above configuration, if the semiconductor switch is short-circuited when the electric wire or the load is short-circuited, the overcurrent protection function of the protection circuit does not work, so that a current of a predetermined value or more flows through the conductor path. At this time, the disconnection of the disconnection means interrupts the overcurrent due to the short circuit. As a result, the overcurrent due to the short circuit is not supplied to the electric wire or the load, thereby preventing the smoke or the load from being damaged.
【0018】また本発明により成された請求項2に記載
のスイッチング装置は、保護回路による遮断特性をスイ
ッチング装置と負荷とを接続する電線の発煙特性よりも
小さく設定すると共に、断線手段としてその断線特性が
保護回路による遮断特性よりも大きくかつスイッチング
装置と負荷とを接続する電線の発煙特性よりも小さくな
るものを選択するようにした。In the switching device according to the present invention, the breaking characteristic of the protection circuit is set smaller than the smoke emission characteristic of the electric wire connecting the switching device and the load, and the disconnection means is used as the disconnection means. The one whose characteristics are larger than the cutoff characteristics of the protection circuit and smaller than the smoke generation characteristics of the electric wire connecting the switching device and the load is selected.
【0019】以上の構成において、半導体スイッチが破
損により短絡していないような正常動作時には遮断特性
以上の電流が流れると保護回路によって半導体スイッチ
がオフ制御されるので、電線の発煙及びが防止されると
共に断線手段は断線しない。これに対して半導体スイッ
チが破損により短絡しかつ過電流が流れた場合には、電
線が発煙する前に断線手段が断線することにより電線の
発煙が防止される。In the above configuration, in a normal operation in which the semiconductor switch is not short-circuited due to breakage, when a current exceeding the cutoff characteristic flows, the semiconductor switch is controlled to be turned off by the protection circuit. At the same time, the disconnection means does not disconnect. On the other hand, if the semiconductor switch is short-circuited due to damage and an overcurrent flows, the disconnection means is disconnected before the electrical wire smokes, thereby preventing the electrical wire from emitting smoke.
【0020】さらに本発明により成された請求項3に記
載のスイッチング装置は、半導体スイッチ、保護回路及
び断線手段を1パッケージ内に収納するようにした。Further, in the switching device according to the third aspect of the present invention, the semiconductor switch, the protection circuit, and the disconnection means are housed in one package.
【0021】以上の構成において、スイッチング装置を
車両の電気接続箱内の所定位置に接続する場合にはパッ
ケージを当該所定位置に接続すればよいので、接続作業
を容易化できる。また電気接続箱内に、断線手段に対応
するような部品を電線の発煙特性や保護回路の遮断特性
を考えながら設ける必要がなくなるので、電気接続箱を
作成する際の手間を軽減できる。In the above configuration, when the switching device is connected to a predetermined position in the electric connection box of the vehicle, the package may be connected to the predetermined position, so that the connection operation can be facilitated. In addition, since it is not necessary to provide components corresponding to the disconnection means in the electric connection box while considering the smoke emission characteristics of the electric wires and the cutoff characteristics of the protection circuit, it is possible to reduce the time and effort required to create the electric connection box.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の具体
例を図面を参照して説明する。図5との対応部分に同一
符号を付して示す図1において、この実施形態のスイッ
チング装置20は、電源入力端子T1とパワーMOS
FET12とを電気的に接続している導体経路上に断線
手段としてのヒューズ21が設けられている。この結果
スイッチング装置20では、パワーMOS FET12
が破損して短絡状態になったときヒューズ21が溶断し
て導体経路が断線する。この結果、負荷13が破損する
ような過電流の流出を防止することができる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 in which the same reference numerals are given to parts corresponding to those in FIG. 5, a switching device 20 of this embodiment includes a power input terminal T1 and a power MOS
A fuse 21 as a disconnection means is provided on a conductor path electrically connecting the FET 12. As a result, in the switching device 20, the power MOS FET 12
When the fuse 21 is damaged and short-circuited, the fuse 21 is blown and the conductor path is broken. As a result, it is possible to prevent the overcurrent from flowing out such that the load 13 is damaged.
【0023】ここでスイッチング装置20の場合、制御
部14によるパワーMOS FET12の過電流遮断特
性を、図2のL1に示すように、電源出力端子T2と負
荷13とを接続する電線22(例えばハーネス)の発煙
特性曲線L2よりも小さく設定している。これは、制御
部14内に設けられ、シャント抵抗R1の両端電圧と基
準電圧とを比較して過電流を検出するコンパレータに入
力させる上記基準電圧の値を適宜設定することで実現で
きる。In the case of the switching device 20, the overcurrent cut-off characteristic of the power MOS FET 12 by the control unit 14 is changed to the electric wire 22 (for example, a harness) connecting the power output terminal T2 and the load 13 as shown by L1 in FIG. ) Is set smaller than the smoke characteristic curve L2. This can be realized by appropriately setting the value of the reference voltage, which is provided in the control unit 14 and is input to the comparator that detects the overcurrent by comparing the voltage across the shunt resistor R1 with the reference voltage.
【0024】またスイッチング装置20のヒューズ21
の溶断特性は、図2の曲線L0に示すように、制御部1
4の過電流遮断特性L1よりも大きく、かつ電線22の
発煙特性L2よりも小さな値になるように設定されてい
る。The fuse 21 of the switching device 20
The fusing characteristics of the control unit 1 as shown by the curve L0 in FIG.
4 is set to a value larger than the overcurrent cutoff characteristic L1 and smaller than the smoke emission characteristic L2 of the electric wire 22.
【0025】これによりスイッチング装置20において
は、通常動作時には制御部14の過電流保護機能によっ
てパワーMOS FET12の過電流による破損及び電
線22の発煙が防止される。これに対してパワーMOS
FET12の短絡時にはヒューズ21が溶断すること
により電線22の発煙が防止される。なお負荷13の破
壊曲線は電線22の発煙特性曲線L2よりもさらに大き
いので、負荷13が過電流により破損することはない。Thus, in the switching device 20, during normal operation, the overcurrent protection function of the control unit 14 prevents the power MOS FET 12 from being damaged by overcurrent and preventing the electric wire 22 from emitting smoke. On the other hand, power MOS
When the FET 12 is short-circuited, the fuse 21 is blown, thereby preventing the electric wire 22 from emitting smoke. Since the destruction curve of the load 13 is larger than the smoke characteristic curve L2 of the electric wire 22, the load 13 is not damaged by the overcurrent.
【0026】実際上スイッチング装置20は、図3に示
すように、パワーMOS FET12、制御部14、チ
ャージポンプ15及びヒューズ21が導体パターンが形
成されたセラミック基板23上の所定位置に設けられて
いると共に、当該セラミック基板23が樹脂24により
モールドされて1パッケージング構成とされている。ま
た樹脂24からは電源入力端子T1、電源出力端子T
2、グランド端子T3、ダイアグ端子T4及び制御信号
入力端子T5が導出されている。そしてこのようにパッ
ケージングされたスイッチング装置20が車両の電気接
続箱に設けられた対応するコネクタに端子T1〜T5を
介して電気的に接続される。In practice, as shown in FIG. 3, the switching device 20 has a power MOS FET 12, a control unit 14, a charge pump 15 and a fuse 21 provided at predetermined positions on a ceramic substrate 23 on which a conductor pattern is formed. At the same time, the ceramic substrate 23 is molded with a resin 24 to form a single packaging structure. From the resin 24, a power input terminal T1, a power output terminal T
2, a ground terminal T3, a diagnostic terminal T4, and a control signal input terminal T5 are derived. The switching device 20 thus packaged is electrically connected to the corresponding connector provided in the electric connection box of the vehicle via the terminals T1 to T5.
【0027】このようにスイッチング装置20において
は、パッケージ内にヒューズ21が設けられていること
により、電気接続箱内に過電流防止用のヒューズを設け
なくても、スイッチング装置20を対応するコネクタに
接続するだけで、上述したようなパワーMOS FET
12の短絡による電線22の発煙及び負荷13の破損を
容易に防止することができる。As described above, in the switching device 20, since the fuse 21 is provided in the package, the switching device 20 can be connected to a corresponding connector without providing an overcurrent prevention fuse in the electric connection box. Power MOS FET as described above just by connecting
It is possible to easily prevent smoking of the electric wire 22 and damage of the load 13 due to the short circuit of the load 12.
【0028】なお上述の実施形態においては、断線手段
としてヒューズ21を設けた場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば電源入力端子T1とパワー
MOS FET12間の導体経路を一部切断し、この切
断した箇所を掛け渡すように図2において上述した溶断
特性L0を有するような本数又は太さのアルミワイヤ線
を設けるようにすればヒューズ21を設けた場合と同様
の効果を得ることができる。また例えばヒューズ21と
対応する位置の電路パターンの幅を細くすることで、当
該電路パターンに図2の溶断特性L0を持たせるように
してもよい。要は、所定値以上の電流が流れたときに断
線するようなものであればどのようなものであってもよ
い。In the above embodiment, the case where the fuse 21 is provided as the disconnection means has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the conductor path between the power input terminal T1 and the power MOSFET 12 is partially cut. If the number or thickness of the aluminum wire wires having the fusing characteristic L0 described above with reference to FIG. 2 is provided so as to span the cut portion, the same effect as provided by the fuse 21 can be obtained. Can be. Further, for example, by narrowing the width of the electric circuit pattern at the position corresponding to the fuse 21, the electric circuit pattern may have the fusing characteristics L0 of FIG. In short, any structure may be used as long as it breaks when a current of a predetermined value or more flows.
【0029】また上述の実施形態においては、断線手段
を電源入力端子T1とパワーMOSFET12のドレイ
ンとの間の導体経路上に設けた場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、例えばパワーMOS FET1
2のソースと電源出力端子T2との間の導体経路上に設
けるようにしてもよい。In the above-described embodiment, the case where the disconnection means is provided on the conductor path between the power input terminal T1 and the drain of the power MOSFET 12 has been described.
The present invention is not limited to this. For example, the power MOSFET 1
2 may be provided on a conductor path between the source 2 and the power output terminal T2.
【0030】また上述の実施形態においては、過電流保
護機能を有するスイッチング装置20について述べた
が、これに加えて過熱保護機能を有するようなスイッチ
ング装置に適用することもできる。この場合、パワーM
OS FET12の近傍に温度に比例した電圧を出力す
る温度検出回路を設け、当該出力電圧を制御部14に入
力させる。そして制御部14で当該出力電圧を含めた論
理演算を行うことにより、過電流又は過熱が発生した場
合にパワーMOS FET12をオフ制御するようにす
ればよい。In the above embodiment, the switching device 20 having the overcurrent protection function has been described. However, the present invention can be applied to a switching device having an overheat protection function. In this case, the power M
A temperature detection circuit that outputs a voltage proportional to the temperature is provided near the OS FET 12, and the output voltage is input to the control unit 14. Then, by performing a logical operation including the output voltage in the control unit 14, the power MOS FET 12 may be turned off when overcurrent or overheating occurs.
【0031】さらに上述の実施形態においては、半導体
スイッチとしてパワーMOS FET12を用いた場合
について述べたが、半導体スイッチはパワーMOS F
ETに限定されるものではない。Further, in the above-described embodiment, the case where the power MOS FET 12 is used as the semiconductor switch has been described.
It is not limited to ET.
【0032】[0032]
【発明の効果】上述したように請求項1に記載の発明に
よれば、電源部と半導体スイッチを電気的に接続してい
る導体経路、又は半導体スイッチと負荷とを電気的に接
続している導体経路に、所定値以上の電流が流れたとき
に断線する断線手段を設けるようにしたことにより、た
とえ半導体スイッチが破損により短絡したとしても電線
や負荷にはショートによる過電流が供給されなくなり、
かくしてショート時の半導体スイッチの短絡による負荷
の破損を未然に防止し得るスイッチング装置を実現でき
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, the conductor path electrically connecting the power supply unit and the semiconductor switch, or the semiconductor switch and the load are electrically connected. By providing a disconnection means for disconnecting when a current equal to or more than a predetermined value flows in the conductor path, even if the semiconductor switch is short-circuited due to breakage, an overcurrent due to the short-circuit is not supplied to the wire or load,
Thus, it is possible to realize a switching device that can prevent a load from being damaged due to a short circuit of a semiconductor switch at the time of a short circuit.
【0033】また請求項2に記載の発明によれば、保護
回路による遮断特性をスイッチング装置と負荷とを接続
する電線の発煙特性よりも小さく設定すると共に、断線
手段としてその断線特性が保護回路による遮断特性より
も大きくかつスイッチング装置と負荷とを接続する電線
の発煙特性よりも小さくなるものを選択するようにした
ことにより、断線手段が不必要なときに断線せずに、電
線の発煙を有効に防止し得るスイッチング装置を実現で
きる。According to the second aspect of the present invention, the cutoff characteristic of the protection circuit is set smaller than the smoke characteristic of the electric wire connecting the switching device and the load, and the disconnection characteristic of the protection circuit is used as the disconnection means. By selecting a wire that is greater than the cutoff characteristics and smaller than the smoke emission characteristics of the wire connecting the switching device and the load, the smoke emission of the wires is effective without disconnection when the disconnection means is unnecessary. And a switching device that can be prevented from occurring.
【0034】さらに請求項3に記載の発明によれば、半
導体スイッチ、保護回路及び断線手段を1パッケージ内
に収納するようにしたことにより、スイッチング装置の
電気接続箱への接続作業を容易化し得、かつ電気接続箱
を作成する際の手間を軽減できるスイッチング装置を実
現できる。According to the third aspect of the present invention, the semiconductor switch, the protection circuit, and the disconnection means are housed in one package, so that the work of connecting the switching device to the electric connection box can be simplified. In addition, it is possible to realize a switching device that can reduce the time and effort required to create an electric junction box.
【図1】実施の形態のスイッチング装置の構成を示す接
続図である。FIG. 1 is a connection diagram illustrating a configuration of a switching device according to an embodiment.
【図2】ヒューズの溶断特性、保護回路の過電流遮断特
性及び電線の発煙特性の関係を示す特性曲線図である。FIG. 2 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a fusing characteristic of a fuse, an overcurrent interruption characteristic of a protection circuit, and a smoke characteristic of an electric wire.
【図3】1パッケージング構成とされたスイッチング装
置の様子を示す略線的斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a state of a switching device having a one-package configuration.
【図4】従来の電磁リレーを用いたスイッチング装置を
示す接続図である。FIG. 4 is a connection diagram showing a switching device using a conventional electromagnetic relay.
【図5】従来の自己保護機能付きのスイッチング装置の
構成を示す接続図である。FIG. 5 is a connection diagram showing a configuration of a conventional switching device having a self-protection function.
11 電源部 13 負荷 12 半導体スイッチ(パワーMOS F
ET) 14 保護回路(制御部) 21 断線手段(ヒューズ) L1 保護回路の遮断特性 L2 電線の発煙特性 L0 断線特性11 Power Supply Unit 13 Load 12 Semiconductor Switch (Power MOS F
ET) 14 Protection circuit (control unit) 21 Disconnection means (fuse) L1 Protection circuit breaking characteristic L2 Electric wire smoke characteristic L0 Disconnection characteristic
Claims (3)
ッチと、当該半導体スイッチに過電流が流れた場合及び
又は当該半導体スイッチが過熱した場合に当該半導体ス
イッチの制御信号入力端に当該半導体スイッチをオフ制
御させるための制御信号を出力することにより、当該半
導体スイッチを過電流及び又は過熱から保護する保護回
路とを有するスイッチング装置において、 前記電源部と前記半導体スイッチを電気的に接続してい
る導体経路、又は前記半導体スイッチと前記負荷とを電
気的に接続している導体経路に、所定値以上の電流が流
れたときに断線する断線手段を設けるようにしたことを
特徴とするスイッチング装置。A semiconductor switch provided between a power supply unit and a load; and a semiconductor switch connected to a control signal input terminal of the semiconductor switch when an overcurrent flows in the semiconductor switch and / or when the semiconductor switch is overheated. A protection circuit that protects the semiconductor switch from overcurrent and / or overheating by outputting a control signal for turning off the semiconductor switch, wherein the power supply unit and the semiconductor switch are electrically connected. A switching device characterized in that a disconnection means for disconnecting when a current of a predetermined value or more flows is provided in a conductor path or a conductor path electrically connecting the semiconductor switch and the load.
イッチング装置と前記負荷とを接続する電線の発煙特性
よりも小さく設定すると共に、 前記断線手段として、その断線特性が前記保護回路によ
る遮断特性よりも大きく、かつ前記スイッチング装置と
前記負荷とを接続する電線の発煙特性よりも小さくなる
ものが選択されていることを特徴とする請求項1に記載
のスイッチング装置。2. The disconnection characteristic of the protection circuit is set smaller than the smoke generation characteristic of an electric wire connecting the switching device and the load, and the disconnection characteristic of the disconnection unit is set to be smaller than that of the protection circuit. 2. The switching device according to claim 1, wherein the switching device is selected so as to be smaller than the smoke emission characteristic of an electric wire connecting the switching device and the load. 3.
イッチ、前記保護回路及び前記断線手段が1パッケージ
内に収納されていることを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載のスイッチング装置。3. The switching device according to claim 1, wherein the switching device includes the semiconductor switch, the protection circuit, and the disconnection unit housed in one package.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8271205A JPH10116552A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Switching device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8271205A JPH10116552A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Switching device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116552A true JPH10116552A (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=17496821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8271205A Withdrawn JPH10116552A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Switching device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10116552A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956377B2 (en) | 2001-08-02 | 2005-10-18 | Sumitomo Wiring Systems, Inc. | Disconnection detection apparatus |
| JP2009142146A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Power supply device and power supply method |
| JP2010172049A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Autonetworks Technologies Ltd | Cable protection circuit and cable protection method |
| JP2013243131A (en) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | General Electric Co <Ge> | Contactor isolation method and apparatus |
| JP2015510381A (en) * | 2011-11-03 | 2015-04-02 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲー・エム・ベー・ハーAvl Listgmbh | Battery system |
| CN109524952A (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-26 | 中国船舶工业系统工程研究院 | A kind of box 375V DC power supply monitoring device of plugging under water |
| WO2021251118A1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Wire protection device, wire protection method, and computer program |
| KR20220031800A (en) * | 2020-09-03 | 2022-03-14 | 주식회사 경신 | Circuit for detecting ips current in vehicle and design apparatus thereof |
| JPWO2024069838A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP8271205A patent/JPH10116552A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6956377B2 (en) | 2001-08-02 | 2005-10-18 | Sumitomo Wiring Systems, Inc. | Disconnection detection apparatus |
| JP2009142146A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Power supply device and power supply method |
| JP2010172049A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Autonetworks Technologies Ltd | Cable protection circuit and cable protection method |
| JP2015510381A (en) * | 2011-11-03 | 2015-04-02 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲー・エム・ベー・ハーAvl Listgmbh | Battery system |
| JP2013243131A (en) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | General Electric Co <Ge> | Contactor isolation method and apparatus |
| CN109524952A (en) * | 2018-12-13 | 2019-03-26 | 中国船舶工业系统工程研究院 | A kind of box 375V DC power supply monitoring device of plugging under water |
| WO2021251118A1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Wire protection device, wire protection method, and computer program |
| KR20220031800A (en) * | 2020-09-03 | 2022-03-14 | 주식회사 경신 | Circuit for detecting ips current in vehicle and design apparatus thereof |
| JPWO2024069838A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | ||
| WO2024069838A1 (en) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | サンケン電気株式会社 | Semiconductor switch device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8902550B2 (en) | Direct-current switch | |
| US10044180B2 (en) | Electronic circuit breaker for an electrical load in an on-board electrical system of a motor vehicle | |
| JP4295389B2 (en) | Circuit and method for protection from overcurrent conditions and electrical no-load detection | |
| JPS5944928A (en) | Electric load protecting device | |
| HU222801B1 (en) | Circuit arrangement for setting the output voltage in a three-phase alternator | |
| JP2001078350A (en) | Rare short detector | |
| JPH10116552A (en) | Switching device | |
| KR100436352B1 (en) | Power semiconductor device | |
| JP2004248093A (en) | Load drive circuit | |
| US4126889A (en) | Protective circuit for d.c. circuit | |
| US5866957A (en) | Switching device | |
| US7064448B2 (en) | Power controller with bond wire fuse | |
| CN113383494B (en) | Electric switch | |
| JP3715155B2 (en) | Circuit protection device | |
| JP2001189650A (en) | Semiconductor relay | |
| JP2001039240A (en) | Vehicle power supply | |
| KR100312154B1 (en) | Active fuse for an automobile | |
| JP7755800B2 (en) | Shut-off control device | |
| CN215343898U (en) | Battery fuse protection circuit, battery pack and electric vehicle | |
| JP6815137B2 (en) | Semiconductor drive | |
| KR100222561B1 (en) | Vehicle electrical shield | |
| KR20050027534A (en) | Poly switch for protecting the circuit over currenf of motors | |
| JPH1155847A (en) | Vehicle load control device | |
| JP2025080571A (en) | In-vehicle device, program, and information processing method | |
| WO2025248904A1 (en) | Shut-off system and shut-off method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |