JPS6218921A - 過負荷保護回路 - Google Patents
過負荷保護回路Info
- Publication number
- JPS6218921A JPS6218921A JP15967185A JP15967185A JPS6218921A JP S6218921 A JPS6218921 A JP S6218921A JP 15967185 A JP15967185 A JP 15967185A JP 15967185 A JP15967185 A JP 15967185A JP S6218921 A JPS6218921 A JP S6218921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- switching element
- load
- transistor
- power supply
- Prior art date
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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〕
本発明は、負荷に対する電源出力の断続を行うスイッチ
ング素子を備えた電源装置の過負荷保護回路に関するも
のである。
ング素子を備えた電源装置の過負荷保護回路に関するも
のである。
従来、トランジスタ等の半導体から成るスイッチング素
子により出力の断続を行う電源装置では、負荷の短絡等
による過負荷時に上記スイッチング素子を熱的破壊から
保護する手段が講じられていた。その手段としては、上
記スイッチング素子の発熱を抑制するために、予め負荷
電流を制限した定電流回路、或いは負荷の短絡等による
過負荷時に生じる上記スイッチング素子の発熱を検出し
、負荷への電源の供給を停止するサーマルシャットダウ
ン回路等が用いられていた。
子により出力の断続を行う電源装置では、負荷の短絡等
による過負荷時に上記スイッチング素子を熱的破壊から
保護する手段が講じられていた。その手段としては、上
記スイッチング素子の発熱を抑制するために、予め負荷
電流を制限した定電流回路、或いは負荷の短絡等による
過負荷時に生じる上記スイッチング素子の発熱を検出し
、負荷への電源の供給を停止するサーマルシャットダウ
ン回路等が用いられていた。
ところが、上記従来の構成では、負荷の短絡等による過
負荷時におけるスイッチング素子の異常な発熱を回避す
ることができなかった。このため、上記スイッチング素
子に放熱板を装着する必要があり、また、箱体内に上記
保護手段を備えた電源装置を組み込むためには、箱体内
部の温度上昇を考慮した機構としなければならず、装置
の設計に難題をもたらす等の欠点を有していた。
負荷時におけるスイッチング素子の異常な発熱を回避す
ることができなかった。このため、上記スイッチング素
子に放熱板を装着する必要があり、また、箱体内に上記
保護手段を備えた電源装置を組み込むためには、箱体内
部の温度上昇を考慮した機構としなければならず、装置
の設計に難題をもたらす等の欠点を有していた。
本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、スイッチング素子を備えた電源装置において、
上記スイッチング素子の発熱を的確に抑制することによ
り、上記スイッチング素子の放熱設計、及び上記電源装
置を組み込む装置等の放熱設計を容易にすることができ
る過負荷保護回路の提供を目的とするものである。
あって、スイッチング素子を備えた電源装置において、
上記スイッチング素子の発熱を的確に抑制することによ
り、上記スイッチング素子の放熱設計、及び上記電源装
置を組み込む装置等の放熱設計を容易にすることができ
る過負荷保護回路の提供を目的とするものである。
本発明の過負荷保護回路は、電源出力の断続を行うスイ
ッチング素子を備えた電源装置の過負荷保護回路におい
て、上記スイッチング素子を流れる負荷電流により得た
電圧を基準電圧と比較する電圧比較手段と、上記スイッ
チング素子に対して過負荷となるときの上記比較手段の
出力を受け、上記スイッチング素子の温度上昇を許容温
度内に抑えるように上記スイッチング素子のオン・オフ
時間を設定する手段とを備え、上記スイッチング素子の
温度上昇を抑制することができるように構成したことを
特徴とするものである。
ッチング素子を備えた電源装置の過負荷保護回路におい
て、上記スイッチング素子を流れる負荷電流により得た
電圧を基準電圧と比較する電圧比較手段と、上記スイッ
チング素子に対して過負荷となるときの上記比較手段の
出力を受け、上記スイッチング素子の温度上昇を許容温
度内に抑えるように上記スイッチング素子のオン・オフ
時間を設定する手段とを備え、上記スイッチング素子の
温度上昇を抑制することができるように構成したことを
特徴とするものである。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて以下に
説明する。
説明する。
負荷１における短絡等による過負荷を検出するための電
圧比較回路２には基準電圧が設定された電圧比較器３が
設けられている。この電圧比較器３の■入力端子には、
直流電源（Ｖｃｃ）を供給する電源給電路４と接続され
た抵抗５と抵抗６が接続されている。上記電圧比較器３
のｅ入力端子は抵抗７を介して接地されており、出力端
子と上記電源給電路４との間には抵抗８が設げられてい
る。上記電圧比較器３の出力端子はワンショットマルチ
回路９のカップリングコンデンサ１０を介して、所定の
基準電圧が設定された電圧比較器１１のｅ入力端子に接
続されている。上記ワンショットマルチ回路９は上記負
荷１が過負荷になるときに、この負荷への電源の供給を
断続する時間を設定するためのものである。上記電圧比
較器１１のｅ入力端子には抵抗１２・１３及び逆流防止
用のダイオード１４が接続されており、■入力端子には
抵抗１５及び逆流防止用のダイオード１６が接続されて
いる。上記電圧比較器１１の■入力端子及び出力端子間
にはコンデンサ１７が介装されており、上記出力端子及
び上記電源給電路４間には抵抗１８が介装されている。
圧比較回路２には基準電圧が設定された電圧比較器３が
設けられている。この電圧比較器３の■入力端子には、
直流電源（Ｖｃｃ）を供給する電源給電路４と接続され
た抵抗５と抵抗６が接続されている。上記電圧比較器３
のｅ入力端子は抵抗７を介して接地されており、出力端
子と上記電源給電路４との間には抵抗８が設げられてい
る。上記電圧比較器３の出力端子はワンショットマルチ
回路９のカップリングコンデンサ１０を介して、所定の
基準電圧が設定された電圧比較器１１のｅ入力端子に接
続されている。上記ワンショットマルチ回路９は上記負
荷１が過負荷になるときに、この負荷への電源の供給を
断続する時間を設定するためのものである。上記電圧比
較器１１のｅ入力端子には抵抗１２・１３及び逆流防止
用のダイオード１４が接続されており、■入力端子には
抵抗１５及び逆流防止用のダイオード１６が接続されて
いる。上記電圧比較器１１の■入力端子及び出力端子間
にはコンデンサ１７が介装されており、上記出力端子及
び上記電源給電路４間には抵抗１８が介装されている。
上記電圧比較器１１の出力端子はスイッチング回路１９
の抵抗２０を介してｎｐｎ形のトランジスタ２１のベー
スに接続されている。上記トランジスタ２１のベースと
コレクタはそれぞれ抵抗２２と抵抗２３を介して接地さ
れ、エミッタは直接接地されている。上記トランジスタ
２１のコレクタはｎｐｎ形のトランジスタ２４のベース
に接続されており、このトランジスタ２４のエミッタは
接地され、コレクタは抵抗２５を介してｐｎｐ形のトラ
ンジスタ２６のベースに接続されている。上記トランジ
スタ２６のエミッタは前記電源給電路４に接続されてお
り、この電源給電路４とベースとの間には抵抗２７が介
装されている。上記トランジスタ２６のコレクタは前記
の負荷１と接続されており、この負荷１は前記電圧比較
回路２の電圧比較器３のｅ入力端子に接続されている。
の抵抗２０を介してｎｐｎ形のトランジスタ２１のベー
スに接続されている。上記トランジスタ２１のベースと
コレクタはそれぞれ抵抗２２と抵抗２３を介して接地さ
れ、エミッタは直接接地されている。上記トランジスタ
２１のコレクタはｎｐｎ形のトランジスタ２４のベース
に接続されており、このトランジスタ２４のエミッタは
接地され、コレクタは抵抗２５を介してｐｎｐ形のトラ
ンジスタ２６のベースに接続されている。上記トランジ
スタ２６のエミッタは前記電源給電路４に接続されてお
り、この電源給電路４とベースとの間には抵抗２７が介
装されている。上記トランジスタ２６のコレクタは前記
の負荷１と接続されており、この負荷１は前記電圧比較
回路２の電圧比較器３のｅ入力端子に接続されている。
また、前記ワンショットマルチ回路９の電圧比較器１１
の出力端子には過負荷検出回路２８が接続されており、
この過負荷検出回路２８は電源供給指示回路２９と接続
されている。上記電源供給指示回路２９は、前記スイッ
チング回路１９に設けられたトランジスタ２４のベース
に抵抗３０を介して接続されている。
の出力端子には過負荷検出回路２８が接続されており、
この過負荷検出回路２８は電源供給指示回路２９と接続
されている。上記電源供給指示回路２９は、前記スイッ
チング回路１９に設けられたトランジスタ２４のベース
に抵抗３０を介して接続されている。
上記の構成において、本回路の起動時において、電源供
給指示回路２９出力側の０点には、第２図に示すように
、負荷１へ電源を供給するための電源供給指示信号が送
出される。この電源供給指示信号は抵抗３０を介してト
ランジスタ２４のベースに入力され、トランジスタ２４
がオンされる。これにより、負荷１への電源の供給を直
接制御するスイッチング素子であるトランジスタ２６が
オンされ、負荷１に電源が供給される。このときには、
トランジスタ２１はオフされている。ここで、上記負荷
１が上記トランジスタ２６にとって過負荷でない場合に
は、電圧比較器３のｅ入力端子の０点の電位は、第２図
の応答動作■に示すように、■入力端子の０点の電位よ
り低くなる。上記０点には、負荷１がトランジスタ２６
に対して過負荷とならない臨界の電流値により上記０点
に発生される電位と等しい電位が抵抗５・６により設定
されている。従って、上記負荷１が過負荷とならないと
きには、上記電圧比較器３の出力端子の０点の電位はＨ
レベル（高レベル）となっている。これによりワンショ
ットマルチ回路９の０点の電位はＬレベル（低レベル）
となり、トランジスタ２１がオフ、トランジスタ２４が
オンされ、トランジスタ２６がオンされて、負荷１に電
源が供給される。ところが、上記負荷１が短絡等により
トランジスタ２６に対して過負荷になると、０点の電位
は０点の電位より高くなり、応答動作■に示すように０
点の電位はＬレベルとなる。このように、０点の電位が
Ｌレベルになると、次段のワンショットマルチ回路９が
作動され、電圧比較器１１の出力端子の０点には、応答
動作■で示すように、パルス幅ｔ。ＦＦとなるＨレベル
のパルスが出力される。上記のパルス幅ｔ。ＦＦは抵抗
１５・１８及びコンデンサ１７により決定される。上記
のパルスにより、スイッチング回路１９のトランジスタ
２１がオン、トランジスタ２４がオフされ、トランジス
タ２６がオフされる。これにより、上記負荷ｌへの電源
の供給が遮断される。この動作により、上記０点の電位
は応答動作■で示すように、０点の電位より低くなり、
応答動作■で示すように、０点の電位は再びＨレベルに
復帰される。上記ワンショットマルチ回路９の０点の電
位は、パルス幅ｔ ＯＦＦの期間Ｈレベルとなるが、こ
の期間経過後はＬレベルとなる。これによりスイッチン
グ回路１９のトランジスタ２１がオフ、トランジスタ２
４がオンされ、トランジスタ２６がオンされて、上記負
荷１に電源が供給される。
給指示回路２９出力側の０点には、第２図に示すように
、負荷１へ電源を供給するための電源供給指示信号が送
出される。この電源供給指示信号は抵抗３０を介してト
ランジスタ２４のベースに入力され、トランジスタ２４
がオンされる。これにより、負荷１への電源の供給を直
接制御するスイッチング素子であるトランジスタ２６が
オンされ、負荷１に電源が供給される。このときには、
トランジスタ２１はオフされている。ここで、上記負荷
１が上記トランジスタ２６にとって過負荷でない場合に
は、電圧比較器３のｅ入力端子の０点の電位は、第２図
の応答動作■に示すように、■入力端子の０点の電位よ
り低くなる。上記０点には、負荷１がトランジスタ２６
に対して過負荷とならない臨界の電流値により上記０点
に発生される電位と等しい電位が抵抗５・６により設定
されている。従って、上記負荷１が過負荷とならないと
きには、上記電圧比較器３の出力端子の０点の電位はＨ
レベル（高レベル）となっている。これによりワンショ
ットマルチ回路９の０点の電位はＬレベル（低レベル）
となり、トランジスタ２１がオフ、トランジスタ２４が
オンされ、トランジスタ２６がオンされて、負荷１に電
源が供給される。ところが、上記負荷１が短絡等により
トランジスタ２６に対して過負荷になると、０点の電位
は０点の電位より高くなり、応答動作■に示すように０
点の電位はＬレベルとなる。このように、０点の電位が
Ｌレベルになると、次段のワンショットマルチ回路９が
作動され、電圧比較器１１の出力端子の０点には、応答
動作■で示すように、パルス幅ｔ。ＦＦとなるＨレベル
のパルスが出力される。上記のパルス幅ｔ。ＦＦは抵抗
１５・１８及びコンデンサ１７により決定される。上記
のパルスにより、スイッチング回路１９のトランジスタ
２１がオン、トランジスタ２４がオフされ、トランジス
タ２６がオフされる。これにより、上記負荷ｌへの電源
の供給が遮断される。この動作により、上記０点の電位
は応答動作■で示すように、０点の電位より低くなり、
応答動作■で示すように、０点の電位は再びＨレベルに
復帰される。上記ワンショットマルチ回路９の０点の電
位は、パルス幅ｔ ＯＦＦの期間Ｈレベルとなるが、こ
の期間経過後はＬレベルとなる。これによりスイッチン
グ回路１９のトランジスタ２１がオフ、トランジスタ２
４がオンされ、トランジスタ２６がオンされて、上記負
荷１に電源が供給される。
しかし、上記負荷１は依然として過負荷であるため、０
点の電位は応答動作■に示すように０点の電位より高く
なり、０点の電位は応答動作■と同様にＬレベルとなる
。これによりワンショットマルチ回路９の０点の電位は
、ｔｏＮの期間を経て、瞬時のうちにＨレベルに復帰さ
れる。これにより上記トランジスタ２６は瞬時、即ちｔ
。Ｈの期間オンされ、この期間だけ負荷１に電源が供給
される。
点の電位は応答動作■に示すように０点の電位より高く
なり、０点の電位は応答動作■と同様にＬレベルとなる
。これによりワンショットマルチ回路９の０点の電位は
、ｔｏＮの期間を経て、瞬時のうちにＨレベルに復帰さ
れる。これにより上記トランジスタ２６は瞬時、即ちｔ
。Ｈの期間オンされ、この期間だけ負荷１に電源が供給
される。
上記トランジスタ２６のｔ。ＦＦ期間オフ、瞬時のｔＯ
Ｎ期間オンとなる動作は、上記負荷ｌがトランジスタ２
６にとって過負荷となっている期間継続され、ｔＱＮ期
間にトランジスタ２６にて発生された熱をｔ。ＦＦ期間
に放熱することにより、上記トランジスタ２６が過度の
温度上昇による熱的破壊から保護される。
Ｎ期間オンとなる動作は、上記負荷ｌがトランジスタ２
６にとって過負荷となっている期間継続され、ｔＱＮ期
間にトランジスタ２６にて発生された熱をｔ。ＦＦ期間
に放熱することにより、上記トランジスタ２６が過度の
温度上昇による熱的破壊から保護される。
尚、過負荷検出回路２８は、過負荷時におけるワンショ
ットマルチ回路９の０点の信号を検出することにより、
電源供給指示回路２９へ過負荷信号を送出し、電源供給
指示回路２９からの電源供給信号の送出を停止させるも
のである。これにより、上記トランジスタ２４・２６が
オフされ、二重の保護手段を備えたことになる。
ットマルチ回路９の０点の信号を検出することにより、
電源供給指示回路２９へ過負荷信号を送出し、電源供給
指示回路２９からの電源供給信号の送出を停止させるも
のである。これにより、上記トランジスタ２４・２６が
オフされ、二重の保護手段を備えたことになる。
本発明の過負荷保護回路は、以上のように、電源装置の
出力の断続を行うスイッチング素子に対し上記電源装置
に接続された負荷が過負荷となるときに、上記スイッチ
ング素子の温度上昇を許容温度内に抑えるように上記ス
イッチング素子のオン・オフ時間を設定した構成である
。これにより、過負荷時におけるスイッチング素子の温
度上昇を抑制し、スイッチング素子が確実に熱的破壊か
ら保護され、放熱板の取り付けが不要となる。さらに負
荷の条件によっては無視できることもある、上記スイッ
チング素子自体及び上記スイッチング素子を用いた電源
装置が組み込まれた負荷となる装置の放熱設計を簡単に
行うことができる等の効果を奏する。
出力の断続を行うスイッチング素子に対し上記電源装置
に接続された負荷が過負荷となるときに、上記スイッチ
ング素子の温度上昇を許容温度内に抑えるように上記ス
イッチング素子のオン・オフ時間を設定した構成である
。これにより、過負荷時におけるスイッチング素子の温
度上昇を抑制し、スイッチング素子が確実に熱的破壊か
ら保護され、放熱板の取り付けが不要となる。さらに負
荷の条件によっては無視できることもある、上記スイッ
チング素子自体及び上記スイッチング素子を用いた電源
装置が組み込まれた負荷となる装置の放熱設計を簡単に
行うことができる等の効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図に示した各部の信号におけるタイムチャートであ
る。 １は負荷、２は電圧比較回路、３・１１は電圧比較器、
９はワンショットマルチ回路、１９はスイッチング回路
、２１・２４・２６はトランジスタ、２８は過負荷検出
回路、２９は電源供給指示回路である。
第１図に示した各部の信号におけるタイムチャートであ
る。 １は負荷、２は電圧比較回路、３・１１は電圧比較器、
９はワンショットマルチ回路、１９はスイッチング回路
、２１・２４・２６はトランジスタ、２８は過負荷検出
回路、２９は電源供給指示回路である。
Claims (1)
- １、電源出力の断続を行うスイッチング素子を備えた電
源装置の過負荷保護回路において、上記スイッチング素
子を流れる負荷電流により得た電圧を基準電圧と比較す
る電圧比較手段と、上記スイッチング素子に対して過負
荷となるときの上記比較回路の出力を受け、上記スイッ
チング素子の温度上昇を許容温度内に抑えるように上記
スイッチング素子のオン・オフ時間を設定する手段とを
備えたことを特徴とする過負荷保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967185A JPS6218921A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 過負荷保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967185A JPS6218921A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 過負荷保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218921A true JPS6218921A (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=15698787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15967185A Pending JPS6218921A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | 過負荷保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218921A (ja) |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP15967185A patent/JPS6218921A/ja active Pending
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