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    • 专利摘要:
    Eine erfindungsgemäße Überstrom-Begrenzungsschaltung weist ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmte Last durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalter verwendeten Leistungs-MOSFETs zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltet und welches den Leistungs-MOSFET ansteuert und vor Überstrom schützt, und ein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischen Strom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquelle zugeführt wird, und welches den Überstrom erfasst, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOSFETs und seiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzers des in dem Leistungs-MOSFET fließenden elektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstroms aufweist.An overcurrent limiting circuit according to the present invention has a main function part which switches a drive current for a predetermined load by an on / off operation of a power MOSFET used as a drive switch between an on and off state, and which drives and protects the power MOSFET from overcurrent. and a shunt detecting part that divides an electric current supplied to the driving switch from one side of a power source and that detects the overcurrent, wherein the main functional part in the case where the voltage between a drain of the power MOSFET and its source is at least lower than a predetermined threshold, has a function of a limiter of the electric current flowing in the power MOSFET on the basis of the overcurrent detected by the shunt detecting part.
    公开号:DE102004007201A1
    申请号:DE102004007201
    申请日:2004-02-13
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Isao Yokkaichi Isshiki；Shuji Yokkaichi Mayama
    申请人:Sumitomo Wiring Systems Ltd；AutoNetworks Technologies Ltd；Sumitomo Electric Industries Ltd；
    IPC主号:H02H3-087
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteine Überstrom-Begrenzungsschaltung,welche mit einer Last verbunden ist und einen Überstrom verhindert.The present invention relatesan overcurrent limiting circuit,which is connected to a load and prevents overcurrent.
    [0002] In einem Kraftfahrzeug sind verschiedene Kraftfahrzeuglasten,wie zum Beispiel eine Last bezüglicheines Motors, eine elektrische Last bezüglich einer Karosserie odereine Last bezüglichDaten vorhanden, und ist insbesondere eine große Anzahl von verschiedenenelektrischen Einheiten, die als Kraftfahrzeuglasten wirken, durcheine jüngsteEntwicklung der elektronischen Technologie eingebaut.In a motor vehicle, various motor vehicle loads aresuch as a load relative toa motor, an electrical load with respect to a body ora burden concerningData exists, and is in particular a large number of different oneselectrical units that act as motor vehicle loads througha youngestDevelopment of electronic technology installed.
    [0003] Wie es in 3 gezeigt ist, sind bis jetzt durch Anordneneiner Sicherung 4 in einem Strompfad 3, der eineLast und eine Energieversorgungsquelle 2 verbindet, verschiedene Überstromschutzeinrichtungenrealisiert worden (erster Stand der Technik). In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 5 einmechanisches Relais.As it is in 3 Shown so far are by placing a fuse 4 in a current path 3 that is a load and a source of energy 2 connects, various overcurrent protection devices have been realized (first prior art). In 3 denotes the reference numeral 5 a mechanical relay.
    [0004] Jedoch wird in dem Fall, dass dievorhergehende Sicherung 4 für einen Überstromschutz verwendet wird,wenn diese Sicherung 4 häufig durchbrennt, ein Aufwandeines Austauschs der Sicherung 4 ebenso häufig durchgeführt. Weiterhinwird im Allgemeinen ein Sicherungskasten verwendet, in welchem mehrereSicherungen 4 modularisiert sind, wobei ein Volumen diesesSicherungskastens groß ist, undwird ein Einbauvolumen von anderen elektrischen Geräten desKraftfahrzeugs verringert. Weiterhin ist in dem Fall, dass der Austauschaufwandder Sicherung 4 berücksichtigtwird, eine Einbaulage des Sicherungskastens begrenzt.However, in the case that the previous backup 4 is used for overcurrent protection, if this fuse 4 often burns out, a cost of replacing the fuse 4 just as often done. Furthermore, a fuse box is generally used in which multiple fuses 4 are modularized, wherein a volume of this fuse box is large, and a mounting volume of other electrical equipment of the motor vehicle is reduced. Furthermore, in the case that the replacement cost of the fuse 4 is taken into account, an installation position of the fuse box limited.
    [0005] Im Hinblick auf diese Punkte wirdeine Überstrom-Begrenzungsschaltungunter Verwendung eines Halbleiterrelais an Stelle des Sicherungskasten ebensoverwendet.With regard to these points will bean overcurrent limiting circuitusing a solid state relay instead of the fuse box as wellused.
    [0006] Genauer gesagt gibt es die folgendenzwei Verfahren als Überstrom- Schutzverfahren.More specifically, there are the followingtwo methods as overcurrent protection method.
    [0007] Als ein Verfahren wird der Überstromvon einem Nebenschlusswiderstand, einem Abfrage- oder einem MOS-FETerfasst und von einem Mikrocomputer oder in einer externen Schaltungbewertet (zweiter Stand der Technik). In diesem Fall wird ein Rauschstromdurch eine Referenzspannungsänderungin der externen Schaltung oder ein Softwareprogramm des Mikrocomputersberücksichtigt.As a method, the overcurrentfrom a shunt resistor, a query or a MOS FETcaptured and from a microcomputer or in an external circuitrated (second prior art). In this case, a noise currentby a reference voltage changein the external circuit or a software program of the microcomputerconsidered.
    [0008] Als das andere Verfahren wird, wiees in 4 gezeigt ist,eine sich selbst schützendeIPD bzw. intelligente Leistungsvorrichtung 6 verwendet, dieeine Stromerfassungsfunktion und eine Bewertungsfunktion aufweist(dritter Stand der Technik).As the other method becomes, as it is in 4 shown is a self-protecting IPD or intelligent power device 6 used, which has a current detection function and an evaluation function (third prior art).
    [0009] Die IPD 6 in diesem drittenStand der Technik weist, wie es in 5 gezeigtist, eine sich selbst schützende Überstrom-Schutzfunktioneines Erfassens, dass der Überstromin der Überstrom-Schutzschaltungselbst fließtund dass die Temperatur übermäßig ansteigt,und eines Ausschaltens des elektrischen Strom auf. In diesem Fallkann die Sicherung 4 in 4 weggelassenwerden.The IPD 6 in this third prior art, as it is in 5 is shown, a self-protective overcurrent protection function of detecting that the overcurrent flows in the overcurrent protection circuit itself and that the temperature rises excessively, and turning off the electric power on. In this case, the fuse can 4 in 4 be omitted.
    [0010] In dieser IPD 6 wird, wiees in 5 gezeigt ist,ein Ein/Ausschalten fürein Ansteuern einer Last 11 durch ein erstes Schaltelement(einen Ansteuerschalter) 12 durchgeführt, das aus einem Leistungs-MOS-FETbesteht.In this IPD 6 will, as it is in 5 is shown on / off for driving a load 11 by a first switching element (a drive switch) 12 performed, which consists of a power MOS-FET.
    [0011] Genauer gesagt erfasst, wenn einBenutzer einen Einschalt/Ausschaltvorgang unter Verwendung einesBetriebsschalters 13 durchführt, eine Eingangsschnittstellenschaltung 15 einenEin/Aus-Zustand des Betriebsschalters 13. Wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 denEin-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst, wird einzweites Schaltelement 17 als ein FET der eingeschaltet,so dass einer Schutz-Logikschaltung 21 und einer Ladungspumpe 23 Energievon einer Energieversorgungsquelle (+B) 19 zugeführt wird.More specifically, when a user detects a power-on / power-off operation using an operation switch 13 performs an input interface circuit 15 an on / off state of the operation switch 13 , When the input interface circuit 15 the on state of the operation switch 13 detects, becomes a second switching element 17 as a FET turned on, allowing a protection logic circuit 21 and a charge pump 23 Energy from a power source (+ B) 19 is supplied.
    [0012] In diesem Fall erhöht die Ladungspumpe 23 dieSpannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 unter Verwendungeines N-Kanal-FET und eines Kondensators für eine Oszillation (zum Beispielauf das Doppelte), um ein Gate des ersten Schaltelements 12 aneinem höherenelektrischen Potential als seine Source zu halten.In this case, the charge pump increases 23 the voltage of the power source (+ B) 19 using an N-channel FET and a capacitor for oscillation (for example, twice) to form a gate of the first switching element 12 to hold at a higher electrical potential than its source.
    [0013] Zu diesem Zeitpunkt bewertet einStrombegrenzer 25, ob ein Spannungsabfall zwischen einem Drainund einer Source an dem ersten Schaltelement (dem Ansteuerschalter) 12 denvorbestimmten Schwellwert überschreitet.In dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall an dem erstenSchaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert überschreitet,schließtder Strombegrenzer 25 Gate und Source intermittierend kurz,um eine Eingangsspannung an dem Gate zu verringern, und verringertden elektrischen Strom, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt.At this time, a current limiter rated 25 whether a voltage drop between a drain and a source at the first switching element (the drive switch) 12 exceeds the predetermined threshold. In the case that the drain / source voltage drop at the first switching element 12 exceeds the predetermined threshold, the current limiter closes 25 Gate and source intermittently short to reduce an input voltage to the gate, and reduces the electric current in the first switching element 12 flows.
    [0014] Diese IPD 6 beinhaltet eine Überstrom-Erfassungsschaltung 29,welche den Überstromerfasst und die Schutz-Logikschaltung 21 über den Überstromunterrichtet, und eine Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31,welche die Übertemperaturerfasst und die Schutz-Logikschaltung 21 über die Übertemperaturunterrichtet. Die Schutz-Logikschaltung 21 sperrt oderstoppt, wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst, das Anlegen der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 durchdie Ladungspumpe 23 intermittitierend, um dadurch den elektrischenStrom und die Temperatur zu steuern.This IPD 6 includes an overcurrent detection circuit 29 which detects the overcurrent and the protection logic circuit 21 informed about the overcurrent, and an over-temperature detection circuit 31 detecting the overtemperature and the protection logic circuit 21 informed about the overtemperature. The protection logic circuit 21 locks or stops when the overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects the overtemperature, the application of the gate voltage of the first switching element 12 through the charge pump 23 intermittently, thereby controlling the electric current and the temperature.
    [0015] Jedoch schaltet eine dynamische Klemmschaltung 27 daserste Schaltelement 12, in dem Fall ein, dass ein Stoßstrom inder Last 11 erzeugt wird, um einen Überlauf der Spannung auf Grunddes durch ein Ausschalten der Stromzufuhr zu der Last 11 erzeugtennegativen Stoßeslediglich dann zu unterdrücken,währendein negativer Stoß erzeugtwird, und schütztjedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltung.However, a dynamic clamp circuit switches 27 the first switching element 12 , in that case one that has a surge current in the load 11 is generated to overrun the voltage due to turning off the power to the load 11 only to suppress generated negative shock while producing a negative surge, and protect each part in the overcurrent limiter limitation circuit.
    [0016] Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst, bewertet eine ODER-Schaltung 33 eine ODER-Verknüpfung ihresAusgangssignals, schaltet ein drittes Schaltelement 37,das der FET ist, ein und unterrichtet eine externe Alarmvorrichtung(nicht gezeigt), wie zum Bei spiel eine Alarmlampe, unter Verwendungeines Pull-Up-Widerstands überden Überstromoder die Übertemperatur.When the overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects the overtemperature, evaluates an OR circuit 33 an OR combination of its output signal, switches a third switching element 37 , which is the FET, and teaches an external alarm device (not shown), such as an alarm lamp, using a pull-up resistor over the overcurrent or overtemperature.
    [0017] Gemäß diesem zweiten und drittenStand der Technik wird die Anzahl eines Austauschs der Sicherung,die bis jetzt erforderlich gewesen ist, stark verringert, und wirdder Austauschaufwand beseitigt. Weiterhin kann der Sicherungskastenselbst weggelassen werden. In diesem Fall kann das erforderliche Einbauvolumenverringert werden.According to this second and thirdThe prior art describes the number of exchanges of the fuse,which has been required so far, greatly reduced, and willthe replacement effort eliminated. Furthermore, the fuse boxeven omitted. In this case, the required installation volumebe reduced.
    [0018] Eine Druckschrift, die sich auf dievorliegende Erfindung bezieht, ist die JP-A-2000-312433 .A document relating to the present invention is the JP-A-2000-312433 ,
    [0019] In dem vorhergehenden zweiten Standder Technik verursachen die externe Schaltung und der Mikrocomputereine Kostenerhöhungund eine Volumenerhöhung,so dass sich der zweite Stand der Technik noch nicht in der Praxisdurchgesetzt hat.In the previous second stateThe technique causes the external circuit and the microcomputera cost increaseand a volume increase,so that the second state of the art is not yet in practiceenforced.
    [0020] Andererseits werden bei dem drittenStand der Technik die verwendeten Komponenten als die IPD 6 modularisiert.Deshalb ist ein Volumenwirkungsgrad sehr gut und sind die Kostenniedrig.On the other hand, in the third prior art, the components used are the IPD 6 modularized. Therefore, volume efficiency is very good and costs are low.
    [0021] Jedoch wird in dem dritten Standder Technik in dem Fall, dass die Last 11 durch einen Kurzschluss indem Überlastzustandist, seine Überlastnicht sicher erfasst werden und kann die IPD nicht vollständig geschützt werden.However, in the third prior art, in the case of the load 11 due to a short circuit in the overload condition, its overload can not be detected safely and the IPD can not be fully protected.
    [0022] Genauer gesagt ist, wie es vorhergehendbeschrieben worden ist, in dem Fall, dass bewertet wird, ob derDrain/Sourcespannungsabfall an dem ersten Schaltelement 12 (demAnsteuerschalter) den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, und die Eingangsspannungan dem Gate in Übereinstimmung mitdiesem Bewertungsergebnis verringert wird, wenn der Überstromerzeugt wird, die Gatespannung des ersten Schaltelements 12 lediglichbis jetzt abgefallen. Deshalb ist in dem Zustand, in dem der Abfall derDrain/Sourcespannung zu der Lastkurzschlusszeit groß ist, dieStrombegrenzung auf Grund der Charakteristik des Drainstroms für die Drain/Sourcespannungan dem Schaltelement 12 nicht ausreichend, so dass es eineGefahr einer Übersteuerungsunterbrechunggibt.More specifically, as previously described, in the case of judging whether the drain / source voltage drop at the first switching element is judged 12 (the drive switch) exceeds the predetermined threshold, and the input voltage to the gate is lowered in accordance with this evaluation result when the overcurrent is generated, the gate voltage of the first switching element 12 just dropped off so far. Therefore, in the state in which the fall of the drain / source voltage at the load short-circuiting time is large, the current limitation due to the characteristic of the drain current for the drain / source voltage is on the switching element 12 not sufficient so there is a risk of override interruption.
    [0023] Weiterhin arbeitet in dem Fall desdritten Standes der Technik, der Strombegrenzer 25 nicht, bevordie Drain/Sourcespannung an dem ersten Schaltelement 12 höher alsdie vorbestimmte Spannung wird. Deshalb wird, da die Drain/Sourcespannungan dem ersten Schaltelement 12 bei einem sich auf halbenWege befindenden Überstromzustand kleinist, die Gatespannung nicht begrenzt. In dem Fall, dass eine langeZeit in diesem Zustand verstreicht, gibt es eine Gefahr, dass daserste Schaltelement 12 durch den Überstrom beschädigt wird.Furthermore, in the case of the third prior art, the current limiter operates 25 not before the drain / source voltage on the first switching element 12 becomes higher than the predetermined voltage. Therefore, since the drain / source voltage on the first switching element 12 is small at a half-way overcurrent state, the gate voltage is not limited. In the event that a long time elapses in this state, there is a danger that the first switching element 12 is damaged by the overcurrent.
    [0024] Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegendenErfindung, eine Überstrom-Begrenzungsschaltungzu schaffen, welche einen Überstrom ebensozweckmäßig in einemFall begrenzen kann, in dem eine Drain/Sourcespannung an einem Ansteuerschalterverhältnismäßig kleinist.It is accordingly an object of the present inventionInvention, an overcurrent limiting circuitto create an overcurrent as wellappropriate in oneCase in which a drain / source voltage at a drive switchrelatively smallis.
    [0025] Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch1 angegebenen Maßnahmengelöst.This task is with the claim1 specified measuressolved.
    [0026] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungender vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further advantageous embodimentsThe present invention is the subject of the dependent claims.
    [0027] Um die vorhergehenden Aufgaben zulösen, weistgemäß dem erstenAspekt der vorliegenden Erfindung eine Überstrom-Begrenzungsschaltungein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmteLast durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalterverwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustandschaltet und welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Überstrom schützt, undein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischenStrom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquellezugeführtwird, und den Überstromerfasst. Vorzugsweise weist das Hauptfunktionsteil in dem Fall,dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOS-FET undseiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwertist, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FETfließendenelektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteilerfassten Überstromsauf.To the previous tasks toosolve, pointsaccording to the firstAspect of the present invention, an overcurrent limiting circuita main function part which has a drive current for a predetermined oneLoad by a turn-on / off operation of one as a drive switchused power MOS FET between an on and off stateswitches and which controls the power MOS-FET and protects against overcurrent, anda shunt detecting part having an electricPower divides the drive switch from one side of a power sourcesuppliedwill, and the overcurrentdetected. Preferably, the main functional part in the casethat the voltage between a drain of the power MOS-FET andits source at least lower than a predetermined thresholdis a function of limiting the in the power MOS FETflowingelectric current based on that of the shunt detection partdetected overcurrenton.
    [0028] Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhandvon Ausführungsbeispielenunter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.The present invention will be described belowof exemplary embodimentsexplained in more detail with reference to the accompanying drawings.
    [0029] Es zeigt:It shows:
    [0030] 1 einBlockschaltbild einer Überstrom-Begrenzungsschaltunggemäß einemAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung; 1 a block diagram of an overcurrent limiting circuit according to an embodiment of the present invention;
    [0031] 2 einDiagramm einer Beziehung zwischen einer Drain/Sourcespannung einesersten Schaltelements und eines Ansteuerstroms und einer Strombegrenzungsreferenz; 2 FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a drain-source voltage of a first switching element and a driving current and a current limiting reference; FIG.
    [0032] 3 einBlockschaltbild einer Überstrom-Begrenzungsschaltunggemäß einemersten Stand der Technik; 3 a block diagram of an overcurrent limiting circuit according to a first prior art;
    [0033] 4 einBlockschaltbild einer Uberstrom-Begrenzungsschaltung gemäß einemdritten Stand der Technik; und 4 a block diagram of an overcurrent limiting circuit according to a third prior art; and
    [0034] 5 einBlockschaltbild einer IPD der Uberstrom-Begrenzungsschaltung gemäß dem dritten Standder Technik. 5 a block diagram of an IPD of the overcurrent limiting circuit according to the third prior art.
    [0035] 1 zeigtein Blockschaltbild, das eine Überstrom-Begrenzungsschaltunggemäß einem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung darstellt. In diesem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung sind Teile, die zu denjenigen in dem drittenStand der Technik ähnlichsind, der in 5 gezeigtist, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. 1 shows a block diagram, the one Overcurrent limiting circuit according to an embodiment of the present invention. In this embodiment of the present invention, parts similar to those in the third prior art are those in FIG 5 is shown, designated by the same reference numerals.
    [0036] In dieser Überstrom-Begrenzungsschaltung wird,wie es in 1 gezeigtist, ein elektrischer Strom auf einer Drainseite des ersten Schaltelements(der Ansteuerschaltung) 12 durch eine Nebenschlussschaltung 45 geteilt,die zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltetist. Bezüglichdieses Nebenschlussstroms wird durch eine Stromspiegelschaltung 43 bewirkt,dass lediglich der elektrische Strom eines Spiegelverhältnissesgenau zu einem Konstantstrompfad 47 fließt, dervon einer anderen Konstantstromquelle 44 herkommt, unddas erste Schaltelement 12 wird in Übereinstimmung mit dem Zustandeines Spannungsabfalls auf der Seite des Kon stantstrompfads 47 voreinem Überstromzustand geschützt.In this overcurrent limiting circuit, as in 1 is shown, an electric current on a drain side of the first switching element (the driving circuit) 12 through a shunt circuit 45 shared, leading to the first switching element 12 is connected in parallel. With respect to this shunt current is provided by a current mirror circuit 43 causes only the electrical current of a mirror ratio exactly to a constant current path 47 flowing from another constant current source 44 comes from, and the first switching element 12 is in accordance with the state of a voltage drop on the side of the Kon stantstrompfads 47 protected against an overcurrent condition.
    [0037] Genauer gesagt weist diese Überstrom-Begrenzungsschaltungzusätzlichzu einem sich selbst schützenden Überstromschutz-Funktionsteil(hier im weiteren Verlauf als ein Hauptfunktionsteil bezeichnet) 40,das im dritten Stand der Technik beschrieben ist, die Nebenschlussschaltung 45,die zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltetist, die Stromspiegelschaltung 43, die auf der nachgeschalteten Seitedieser Nebenschlussschaltung 45 angeschlossen ist und dieKonstantstromquelle 44 auf, welche dem Konstantstrompfad 47 einenKonstantstrom zuführt,der sich an einer Endseite der Stromspiegelschaltung 43 befindet.More specifically, in addition to a self-protecting overcurrent protection function part (hereinafter referred to as a main function part), this overcurrent limiting circuit has 40 described in the third prior art, the shunt circuit 45 leading to the first switching element 12 is connected in parallel, the current mirror circuit 43 located on the downstream side of this shunt circuit 45 is connected and the constant current source 44 on which the constant current path 47 supplying a constant current applied to one end side of the current mirror circuit 43 located.
    [0038] Das Hauptfunktionsteil 40 erfasstden Überstromund die Übertemperaturinnerhalb des Teils 40 und stellt einen Ansteuerstrom für eine Last 11 ein. DasHauptfunktionsteil 40 weist ähnlich dem in dem dritten Standder Technik ein erstes Schaltelement (einen Ansteuerschalter) 12,eine Eingangsschnittstellenschaltung 15, ein zweites Schaltelement 17, eineSchutz-Logikschaltung 21,eine Ladungspumpe 23, einen Strombegrenzer 25,eine dynamische Klemmschaltung 27, eine Uberstrom-Erfassungsschaltung 29,eine Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31,eine ODER-Schaltung 33 und ein drittes Schaltelement 37 auf.The main functional part 40 Detects overcurrent and overtemperature within the part 40 and provides a drive current for a load 11 on. The main functional part 40 similar to that in the third prior art has a first switching element (a drive switch) 12 , an input interface circuit 15 , a second switching element 17 , a protection logic circuit 21 , a charge pump 23 , a current limiter 25 , a dynamic clamping circuit 27 , an overcurrent detection circuit 29 , an overtemperature detection circuit 31 , an OR circuit 33 and a third switching element 37 on.
    [0039] Das erste Schaltelement (der Ansteuerschalter) 12 verwendeteinen Leistungs-MOS-FET bzw. Leistungs-MOS-Feldeffekttransistorund führtein Ein/Ausschalten eines Ansteuerns für die Last 11 durch.The first switching element (the drive switch) 12 uses a power MOS FET and performs on / off driving for the load 11 by.
    [0040] Die Eingangsschnittstellenschaltung 15 erfassteinen Ein/Aus-Zustand eines Betriebsschalters 13 zum Durchführen einesEinschalt/Ausschaltvorgangs fürdas Ansteuern der Last 11 durch einen Benutzer.The input interface circuit 15 detects an on / off state of a service switch 13 for performing a turn-on / turn-off operation for driving the load 11 by a user.
    [0041] Das zweite Schaltelement 17 verwendeteinen MOS-FET bzw. MOS-Feldeffekttransistorund erreicht einen Ein-Zustand, wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 denEin-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst.The second switching element 17 uses a MOS FET or MOS field effect transistor and attains an on state when the input interface circuit 15 the on state of the operation switch 13 detected.
    [0042] Die Schutz-Logikschaltung 21 arbeitetauf ein Aufnehmen von Energie von einer Energieversorgungsquelle(+B) 19 hin. Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst, sperrt oder stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 intermittierendbzw. zerhackend eine Zufuhr der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 über dieLadungspumpe 23 auf der Grundlage von intermittierendenSignalen von jeder dieser Schaltungen 29 und 31,um dadurch den Ansteuerstrom Id für die Last 11 unddie Temperatur einzustellen.The protection logic circuit 21 works on receiving energy from a power source (+ B) 19 out. When the overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 the overtemperature detects, blocks or stops the protection logic circuit 21 intermittently or chopping a supply of the gate voltage of the first switching element 12 over the charge pump 23 based on intermittent signals from each of these circuits 29 and 31 to thereby control the drive current Id for the load 11 and to set the temperature.
    [0043] Weiterhin stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 dasAnlegen der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 aufder Grundlage von Informationssignalen, die von einem später beschriebenenNebenschluss-Erfassungsteil 41 ebenso, wenn irgendetwas ungewöhnlichesin dem Ansteuerstrom fürLast 11 erzeugt wird, und sperrt oder zerhackt den AnsteuerstromId fürdie Last 11.Furthermore, the protection logic circuit stops 21 the application of the gate voltage of the first switching element 12 based on information signals received from a later-described shunt detection part 41 as well, if anything unusual in the drive current for load 11 is generated, and locks or chops the drive current Id for the load 11 ,
    [0044] Die Ladungspumpe 23 erhöht unterVerwendung eines N-Kanal-FET und eines Kondensators für eine Oszillationdie Spannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 (zumBeispiel auf das Doppelte), um ein Gate des ersten Schaltelements 12 aneinem höherenelektrischen Potential als seine Source zu halten.The charge pump 23 increases the voltage of the power source (+ B) by using an N-channel FET and a capacitor for oscillation 19 (For example, twice) to a gate of the first switching element 12 to hold at a higher electrical potential than its source.
    [0045] Der Strombegrenzer 25 schließt in demFall, in dem der Drain/Sourcespannungsabfall (Querachse Vds in 2) an dem ersten Schaltelement 12 denvorbestimmten Schwellwert ch1 überschreitet, dasGate intermittierend zu der Source kurz und verringert eine Eingangsspannungan dem Gate, wodurch der elektrische Strom Id verringert wird, derin dem ersten Schaltelement 12 fließt, wie es durch eine ersteStrombegrenzungskurve G3 in 2 gezeigt ist.The current limiter 25 closes in the case where the drain / source voltage drop (transverse axis Vds in FIG 2 ) on the first switching element 12 exceeds the predetermined threshold ch1, the gate intermittently short-circuits the source, and reduces an input voltage to the gate, thereby reducing the electric current Id flowing in the first switching element 12 flows as indicated by a first current limiting curve G3 in 2 is shown.
    [0046] Um in dem Fall, in dem ein Ausschaltenoder Zerhacken der Stromzufuhr zu der Last 11 durchgeführt wird,wenn ein Stoßstromerzeugt wird, eine übermäßige Verringerungder Spannung durch einen negativen Stoß zu unterdrücken, schaltetdie dynamische Klemmschaltung das Schaltelement 12 einund schütztjedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltung.In which case, turning off or hacking the power supply to the load 11 is performed, when a surge current is generated to suppress an excessive decrease of the voltage by a negative surge, the dynamic clamp circuit switches the switching element 12 and protects each part in the overcurrent limiting circuit.
    [0047] Die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasstden Überstrom,und fährtfort, die vorbestimmten Signale intermittierend zu der Schutz-Logikschaltung 21 zusenden, währendihr Überstromfortfährt.The overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent, and continues the predetermined signals intermittently to the protection logic circuit 21 while their overcurrent continues.
    [0048] Die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 erfasstdie Übertemperatur,und fährtfort, die vorbestimmten Signale intermittierend zu der Schutz-Logikschaltung 21 zusenden, währendihre Übertemperaturfortfährt.Als diese Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 gibtes einen Signalspeichertyp, welcher ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzenerfordert, wenn die Übertemperaturabgegeben wird, und einen automatisch zurücksetzenden Typ, welcher in demFall, in dem sich die Temperatur verringert, erneut ein Einschaltendurchführt.Irgendeiner diesen Typen kann verwendet werden.The overtemperature detection circuit 31 detects the overtemperature, and continues the predetermined signals intermittently to the protection logic circuit 21 while their over-temperature continues. As this overtemperature detection circuit 31 There is a latch type which requires a reset signal to reset when the overtemperature is discharged, and an auto-reset type, which, in the case where the temperature decreases, again performs a turn-on. Any of these types can be used.
    [0049] Die ODER-Schaltung 33 erfasst,wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstrom erfassthat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst hat, die logische Summe von seinem Ausgangssignal.The OR circuit 33 detected when the overcurrent detection circuit 29 has detected the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 has detected the overtemperature, the logical sum of its output signal.
    [0050] Das dritte Schaltelement 37 verwendetinsbesondere einen MOS-FET bzw. MOS-Feldeffekttransistor, nimmtden Ein-Zustand auf der Grundlage des Ausgangssignals aus der ODER-Schaltung 33 an,wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst hat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst hat, und unterrichtet eine externe Alarmvorrichtung (nichtgezeigt), wie zum Beispiel eine Alarmlampe, unter Verwendung einesPull-Up-Widerstands über den Überstromoder die Übertemperatur.The third switching element 37 In particular, it uses a MOS-FET or MOS field-effect transistor, taking the on-state based on the output signal from the OR circuit 33 when the overcurrent detection circuit 29 has detected the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 has detected the overtemperature, and notifies an external alarm device (not shown), such as an alarm lamp, using a pull-up resistor overcurrent or overtemperature.
    [0051] Die Nebenschlussschaltung 45 teiltden elektrischen Strom auf der Sourceseite des ersten Schaltelements 12 indem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis. Die Nebenschlussschaltung 45 weisteinen Abfrage-MOS-FET 51,der zu dem ersten Schaltelement 12 parallel geschaltetist, das als die Ansteuerschaltung der Last 11 verwendetwird, einen Differentialverstärker(eine Spannungseinstellungseinheit) 52, in welchen einAusgangssignal einr Source dieses Abfrage-MOS-FET 51 undein Ausgangssignal einer Source des ersten Schaltelements 12 eingegebenwerden, und einen Stromeinstellungs-MOS-FET 53 auf, welcherdas Ausgangssignal aus diesem Differentialverstärker 52 als eine Gatespannungempfängt,und führtden elektrischen Strom von der Source des Abfrage-MOS-FET 51 der Stromspiegelschaltung 43 zu.The shunt circuit 45 divides the electric current on the source side of the first switching element 12 in the predetermined shunt ratio. The shunt circuit 45 has a query MOS FET 51 that is the first switching element 12 is connected in parallel, as the drive circuit of the load 11 is used, a differential amplifier (a voltage setting unit) 52 in which an output signal is a source of this interrogation MOS FET 51 and an output signal of a source of the first switching element 12 and a current adjustment MOS FET 53 on which the output signal from this differential amplifier 52 as a gate voltage, and supplies the electric current from the source of the interrogation MOS FET 51 the current mirror circuit 43 to.
    [0052] Ein Teil des Leistungs-MOS-FET zumBilden von jedem Schaltelement 12, 17, 37 istdefiniert und der definierte Bereich wird dem Abfrage-MOS-FET 51 zugewiesen.Das Flächenverhältnis desBereichs des Abfrage-MOS-FET 51 zudem Schaltelement 12 wird auf einen vorbestimmten Wertfestgelegt, wodurch der elektrische Strom auf der Drainseite des erstenSchaltelements 12 in dem Nebenschlussverhältnis desAbfrage-MOS-FET 51 zu dem ersten Schaltelement 12 geteiltwird (zum Beispiel ein Zehntausendstel). Weiterhin ist die Energieversorgungsquelle(+B) 19, die mit einem Drain des Abfrage-MOS-FET 51 verbundenist, die gleiche wie die Energieversorgungsquelle (+B) 19,die mit einem Drain des ersten Schaltelements (dem Ansteuerschalter) 12 verbundenist. Deshalb erhöhtoder verringert sich, wenn sich der in dem ersten Schaltelement 12 fließende Ansteuerstrom 1d erhöht oderverringert, ebenso der in dem Abfrage-MOS-FET 51 fließende elektrischeStrom (Nebenschlussstrom) ebenso in dem gleichen Verhältnis.A part of the power MOS-FET for forming each switching element 12 . 17 . 37 is defined and the defined range becomes the query MOS FET 51 assigned. The area ratio of the area of the query MOS FET 51 to the switching element 12 is set to a predetermined value, whereby the electric current on the drain side of the first switching element 12 in the shunt ratio of the query MOS FET 51 to the first switching element 12 divided (for example, a ten-thousandth). Furthermore, the power source (+ B) 19 connected to a drain of the query MOS FET 51 connected the same as the power source (+ B) 19 connected to a drain of the first switching element (the drive switch) 12 connected is. Therefore increases or decreases when in the first switching element 12 flowing drive current 1d increases or decreases, as does the one in the query MOS FET 51 flowing electric current (shunt current) also in the same ratio.
    [0053] Der Differentialverstärker 52 ändert dieAusgangsspannung in Übereinstimmungmit einer Differenz zwischen der Sourcespannung des Abfrage-MOS-FET 51 undder Sourcespannung des ersten Schaltelements 12. In demFall, in dem sich das Nebenschlussverhältnis von dem ersten Schaltelement 12 sichinstabil ändert,arbeitet der Differentialverstärker 52 derart,das er die Gatespannung des Stromeinstellungs-MOS-FET 53 einstellt,um dadurch den Nebenschlussstrom I1 einzustellen.The differential amplifier 52 changes the output voltage in accordance with a difference between the source voltage of the interrogation MOS-FET 51 and the source voltage of the first switching element 12 , In the case where the shunt ratio of the first switching element 12 changes unstably, the differential amplifier works 52 such that it sets the gate voltage of the current setting MOS-FET 53 to thereby adjust the shunt current I1.
    [0054] Der Stromeinstellungs-MOS-FET 53 empfängt, wiees zuvor beschrieben worden ist, das Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 52 alsdie Gatespannung und arbeitet derart, dass er den NebenschlussstromI1, der von dem Abfrage-MOS-FET 51 eingegeben wird, in Übereinstimmungmit der Gatespannung einstellt.The current setting MOS-FET 53 As previously described, receives the output signal from the differential amplifier 52 as the gate voltage and operates to sink the shunt current I1 supplied by the sense MOS FET 51 is set in accordance with the gate voltage.
    [0055] Die Stromspiegelschaltung 43 bewirktunter Verwendung der Tatsache, dass der elektrische Strom des vorbestimmtenVerhältnisses(zum Beispiel 1/1) zu einem Paar von symmetrisch ausgebildeten MOS-FETsbzw. Feld effekttransistoren 55a und 55b fließt, dassein Spiegelstrom I2 des Spiegelverhältnisses zu dem von der Nebenschlussschaltung 45 fließenden elektrischenStrom I1 zu dem MOS-FET 55b fließt.The current mirror circuit 43 causes using the fact that the electric current of the predetermined ratio (for example, 1/1) to a pair of symmetrically formed MOS-FETs or field effect transistors 55a and 55b flows that a mirror current I2 of the mirror ratio to that of the shunt circuit 45 flowing electric current I1 to the MOS-FET 55b flows.
    [0056] Solange die Konstantstromquelle 44 dievorhandene Konstantstromquelle ist, die im Allgemeinen verwendetwird, kann irgendeine Konstantstromquelle, zum Beispiel ein Anziehungskonstantstromtyp oderein Ausflusskonstantstromtyp, der einen Transistor verwendet, einTyp, der eine Konstantstromdiode verwendet, oder ein Typ verwendetwerden, der einen Regler mit drei Anschlüssen verwendet.As long as the constant current source 44 The existing constant current source that is generally used may be any constant current source, for example, an attraction constant current type or an output constant current type using a transistor, a type using a constant current diode, or a type using a three terminal regulator.
    [0057] Die Spannung eines Drain (Punkt P)des MOS-FET 55b auf der Seite des Konstantstrompfads 47 inder Stromspiegelschaltung 43 wird erfasst und es wird bewertet,ob der Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, der Überstromist oder nicht, wodurch es möglichist, den ÜberstromId des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen. Genauer gesagtwird die Spannung des Drains (Punkt P) des MOS-FET 55b indie Schutz-Logikschaltung 21 und den Strombegrenzer 25 eingegebenund steuert die Schutz-Logikschaltung 21 die Ladungspumpe 23,um ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oderder Strombegrenzer 25 schließt das Gate und die Sourcedes ersten Schaltelements 12 kurz, um dadurch den ÜberstromId des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen.The voltage of a drain (point P) of the MOS-FET 55b on the side of the constant current path 47 in the current mirror circuit 43 is detected and it is judged whether the drive current Id, in the first switching element 12 flows, which is overcurrent or not, whereby it is possible to overcurrent Id of the first switching element 12 to limit. More specifically, the voltage of the drain (point P) of the MOS-FET becomes 55b in the protection logic circuit 21 and the current limiter 25 enters and controls the protection logic circuit 21 the charge pump 23 to a chopping control of the first switching element 12 or the current limiter 25 closes the gate and the source of the first switching element 12 short, thereby overcurrent Id of the first switching element 12 to limit.
    [0058] Wie es zuvor beschrieben worden ist,dienen die Nebenschlussschaltung 45, die Stromspiegelschaltung 43 unddie Konstantstromquelle 44 als ein Nebenschlusserfassungsteil,welches den elektrischen Strom teilt, der dem ersten Schaltelement (demAnsteuerschalter) 12 von der Seite der Energieversorgungsquelle 19 zugeführt wird,und den Überstromerfasst.As previously described, the shunt circuit is used 45 , the current mirror circuit 43 and the constant current source 44 as a shunt detecting part which divides the electric current supplied to the first switching element (the driving switch) 12 from the side of the power source 19 is supplied, and detects the overcurrent.
    [0059] Als Nächstes wird die Funktionsweisedieser Überstrom-Begrenzungsschaltungbeschrieben.Next is how it worksthis overcurrent limiting circuitdescribed.
    [0060] Zuerst erfasst die Eingangsschnittstellenschaltung 15,wenn ein Benutzer einen Einschalt/Ausschaltvorgang mit dem Betriebsschalter 13 durchführt, denEin/Aus-Zustand des Betriebsschalters 13. Wenn die Eingangsschnittstellenschaltung 15 denEin-Zustand des Betriebsschalters 13 erfasst hat, nimmtdas zweite Schaltelement 17 als der MOS-FET den Ein-Zustandan und wird Energie von der Energieversorgungsquelle (+B) 19 der Schutz-Logikschaltung undder Ladungspumpe 23 zugeführt, um diese zu betreiben.First, the input interface circuit detects 15 when a user enters an switching / switching off with the operating switch 13 performs the on / off state of the operation switch 13 , When the input interface circuit 15 the on state of the operation switch 13 has detected, takes the second switching element 17 as the MOS-FET the on-state and becomes power from the power source (+ B) 19 the protection logic circuit and the charge pump 23 supplied to operate this.
    [0061] In diesem Fall erhöht die Ladungspumpe23, um das Gate des ersten Schaltelements 12 an einem höheren elektrischenPotential als seine Source zu halten, die Spannung der Energieversorgungsquelle (+B) 19 (zumBeispiel auf das Doppelte).In this case, the charge pump 23 increases to the gate of the first switching element 12 to keep at a higher electric potential than its source, the voltage of the power source (+ B) 19 (for example, twice).
    [0062] In diesem Fall bewertet der Strombegrenzer 25,ob der Drain/Sourcespannungsabfall (Querachse Vds in 2) in dem ersten Schaltelement 12 den vorbestimmtenSchwellwert Th1 überschreitet.In dem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall in dem erstenSchaltelement 12 den vorbestimmten Schwellwert Th1 überschreitet,schließtder Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des ersten Schaltelements 12 intermittierendkurz und verringert eine Eingangsspannung an dem Gate, wodurch der elektrischeStrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, verringertwird, wie es durch die erste Strombegrenzungskurve G3 in 2 gezeigt ist.In this case, the current limiter evaluates 25 whether the drain / source voltage drop (transverse axis Vds in 2 ) in the first switching element 12 exceeds the predetermined threshold Th1. In the case that the drain / source voltage drop in the first switching element 12 exceeds the predetermined threshold Th1, the current limiter closes 25 the gate and the source of the first switching element 12 intermittently short and reduces an input voltage at the gate, whereby the electric current Id flowing in the first switching element 12 is reduced, as indicated by the first current limiting curve G3 in 2 is shown.
    [0063] Die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasstden Überstromin Übereinstimmungmit der vorbestimmten Referenz auf der Grundlage des vorbestimmtenStromschwellwerts. In dem Fall, dass der Ansteuerstrom der Überstromist, gibt die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromanzeigende Signale zu der Schutz-Logikschaltung 21 aus.The overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent in accordance with the predetermined reference based on the predetermined current threshold. In the case that the driving current is the overcurrent, the overcurrent detecting circuit gives 29 the overcurrent indicating signals to the protection logic circuit 21 out.
    [0064] Parallel zu dem Betrieb der Überstrom-Erfassungsschaltung 29 erfasstdie Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31,ob die Temperatur übermäßig istoder nicht. In dem Fall, dass die Temperatur übermäßig ist, gibt die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturanzeigende Signale zu der Schutz-Logikschaltung 21 aus.In parallel with the operation of the overcurrent detection circuit 29 detects the overtemperature detection circuit 31 whether the temperature is excessive or not. In the case that the temperature is excessive, the overtemperature detecting circuit outputs 31 the overtemperature indicative signals to the protection logic circuit 21 out.
    [0065] Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst, sperrt oder stoppt die Schutz-Logikschaltung 21 dieZufuhr der Gatespannung des ersten Schaltelements 12 über dieLadungspumpe 23 in termittierend, um dadurch den elektrischenStrom und die Temperatur einzustellen.When the overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 the overtemperature detects, blocks or stops the protection logic circuit 21 the supply of the gate voltage of the first switching element 12 over the charge pump 23 in term to thereby adjust the electric current and the temperature.
    [0066] Jedoch dient die dynamische Klemmschaltung 27 indem Fall, dass der Stoßstromin der Last 11 erzeugt wird, um in dem Fall eine übermäßige Verringerungder Spannung durch den negativen Stoß zu unterdrücken, dassein Ausschalten oder Zerhacken der Stromzufuhr zu der Last 11 durchgeführt wird,dazu, das Schaltelement 12 lediglich einzuschalten, während dernegative Stoß erzeugtwird, um dadurch jedes Teil in der Überstrom-Begrenzungsschaltungzu schützen.However, the dynamic clamp circuit serves 27 in the event that the surge current in the load 11 is generated in order to suppress an excessive decrease in the voltage by the negative shock in the case that switching off or hacking the power supply to the load 11 is performed, to, the switching element 12 only to turn on while the negative surge is generated, thereby protecting each part in the overcurrent limiting circuit.
    [0067] Wenn die Überstrom-Erfassungsschaltung 29 den Überstromerfasst hat oder die Übertemperatur-Erfassungsschaltung 31 die Übertemperaturerfasst hat, bewertet die ODER-Schaltung 33 eine ODER-Verknüpfung ihresAusgangssignals und wird das dritte Schaltelement 37 eingeschaltet,um dadurch eine externe Alarmvorrichtung (nicht gezeigt), wie zumBeispiel eine Alarmlampe, unter Verwendung des Pull-Up-Widerstands 35 über den Überstromoder die Übertemperaturzu unterrrichten.When the overcurrent detection circuit 29 has detected the overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 has detected the overtemperature, evaluates the OR circuit 33 an OR of its output signal and becomes the third switching element 37 thereby turning on an external alarm device (not shown), such as an alarm lamp, using the pull-up resistor 35 to inform about the overcurrent or the overtemperature.
    [0068] Bei dem vorhergehenden Betrieb wirddie Begrenzung des Ansteuerstroms Id auf der Grundlage der SpannungVds (des Drain/Sourcespannungsabfalls in dem ersten Schaltelement 12)von dem Strombegrenzer 25 lediglich in dem Fall ausgeführt, dassder Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 über demvorbestimmten Schwellwert Th1 ist. Jedoch führt in dem Fall, dass der Drain/SourcespannungsabfallVds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmte SchwellwertTh1 ist (oder Th1 oder niedriger ist), der Strombegrenzer 25 dieBegrenzung des Ansteuerstroms Id nicht aus.In the foregoing operation, the limitation of the drive current Id becomes based on the voltage Vds (the drain / source voltage drop in the first switching element 12 ) from the current limiter 25 only in the case that the drain / source voltage drop Vds of the first switching element 12 is above the predetermined threshold Th1. However, in the case that the drain / source voltage drop Vds of the first switching element results 12 is lower than the predetermined threshold Th1 (or Th1 or lower), the current limiter 25 the limitation of the drive current Id is not off.
    [0069] Genauer gesagt zeigt 2 eine Beziehung zwischen der Drain/SourcespannungVds des ersten Schaltelements 12 in der Schaltungsstrukturvon 1 und den AnsteuerstromId und die Strombegrenzungsreferenz. In 2 stellt eine Querachse die Drain/SourcespannungVds des ersten Schaltelements 12 dar und stellt eine vertikaleAchse den Ansteuerstrom Id, der in dem erste Schaltelement 12 fließt, in Beziehungzu der Drain/Sourcespannung Vds dar. Das heißt, eine gestrichelte LinieG1 (Lastideallinie) in 2 zeigteine ideale Beziehung zwischen der Drain/Sourcespannung Vds desersten Schaltelements 12 und dem Ansteuerstrom Id in dem Fall,dass die Haltbarkeit des Schaltelements 12 und der Last 11 berücksichtigtwird. Weiterhin zeigt eine Linie G2 (Durchlasswiderstandslinie)eine Durchlasswiderstandscharakteristik des ersten Schaltelements 12.Hierbei wird es angenommen, dass der Ansteuerstrom Id die DurchlasswiderstandslinieG2 in 2 grundsätzlich nicht überschreitet.More specifically shows 2 a relationship between the drain / source voltage Vds of the first switching element 12 in the circuit structure of 1 and the drive current Id and the current limit reference. In 2 A transverse axis represents the drain-source voltage Vds of the first switching element 12 and represents a vertical axis of the drive current Id, in the first switching element 12 flows in relation to the drain / source voltage Vds. That is, a broken line G1 (load ideal line) in FIG 2 shows an ideal relationship between the drain-source voltage Vds of the first switching element 12 and the drive current Id in the case that the durability of the switching element 12 and the load 11 is taken into account. Further, a line G2 (on-resistance line) shows an on-resistance characteristic of the first switching element 12 , Here, it is assumed that the drive current Id is the on-resistance line G2 in FIG 2 generally does not exceed.
    [0070] Ein stabiler Punkt der Drain/SourcespannungVds und des Ansteuerstroms Id, wenn das erste Schaltelement 12 eingeschaltetwird, wird ein Schnittpunkt der Lastideallinie G1 und der DurchlasswiderstandslinieG2. Das heißt,in dem Fall, dass die Haltbarkeit des ersten Schaltelements 12 undder Last 11 berücksichtigtwird, ändertsich der Wert der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelementsund der Wert des Ansteuerstroms Id, wenn der Einschaltzustand desersten Schaltelements 12 eingenommen wird, von einem PunktB (Vds = Vcc (zum Beispiel 12 V), Id = 0) entlang der LastideallinieG1 in die Richtung eines Pfeils Q und diese werden stabilisiert,wenn sie den stabilen Punkt A erreichen.A stable point of the drain / source voltage Vds and the drive current Id when the first switching element 12 is turned on becomes an intersection of the load ideal line G1 and the passage resistance line G2. That is, in the case that the durability of the first switching element 12 and the load 11 is taken into account, the value of the drain / source voltage Vds of the first switching element and the value of the driving current Id change when the on state of the first switching element 12 is taken from a point B (Vds = Vcc (for example, 12V), Id = 0) along the load ideal line G1 in the direction of an arrow Q, and these are stabilized when they reach the stable point A.
    [0071] Die Begrenzung des AnsteuerstromsId durch den Strombegrenzer 25 ist durch die erste StrombegrenzungskurveG3 in 2 gezeigt, wiees zuvor beschrieben worden ist. Die erste StrombegrenzungskurveG3, wie sie zuvor beschrieben worden ist, wird lediglich in demFall angewendet, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 über demvorbestimmten Schwellwert Th1 ist. Demgemäß stoppt der Strombegrenzer 25 indem Fall, dass der Drain/Sourcespannungsabfall Vds des ersten Schaltelements 12 niedrigerals der vorbestimmte Schwellwert Th1 ist (oder gleich Th1 oder niedrigerist), die Funktion eines Begrenzens des Ansteuerstroms Id.The limitation of the drive current Id by the current limiter 25 is through the first current limiting curve G3 in 2 shown as previously described. The first Strombe Limit curve G3, as described above, is applied only in the case that the drain / source voltage drop Vds of the first switching element 12 is above the predetermined threshold Th1. Accordingly, the current limiter stops 25 in the case that the drain / source voltage drop Vds of the first switching element 12 is lower than the predetermined threshold Th1 (or equal to Th1 or lower), the function of limiting the drive current Id.
    [0072] Jedoch ist es, wie es zuvor beschriebenworden ist, Idealerweise wünschenswert,dass sich der Wert der Drain/Sourcespannung Vds des ersten Schaltelements 12 undder Wert des Ansteuerstroms Id, wenn der Ein-Zustand des erstenSchaltelements 12 eingenommen wird, von dem Punkt B entlangder Lastideallinie G1 in die Richtung des Pfeils Q ändert unddiese stabilisiert werden, wenn sie den stabilen Punkt A erreichen.Das heißt,es ist wünschenswert, dassdann, wenn sich der Ein-Zustand des ersten Schaltelements 12 umeinen Grad einschaltet, der Drain/Sourcespannungsabfall Vds desersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmteSchwellwert Th1 (oder mindestens der vorbestimmte Schwellwert Th1)wird. Jedoch tritt zu diesem Zeitpunkt die Situation auf, in welcherdie Strombegrenzung auf der Grundlage der Spannung Vds durch den Strombegrenzer 25 nichtwirksam arbeitet.However, as previously described, it is ideally desirable for the value of the drain / source voltage Vds of the first switching element to be desirable 12 and the value of the driving current Id when the on-state of the first switching element 12 is taken from the point B along the load ideal line G1 changes in the direction of the arrow Q and they are stabilized when they reach the stable point A. That is, it is desirable that when the on-state of the first switching element 12 by one degree, the drain / source voltage drop Vds of the first switching element 12 lower than the predetermined threshold Th1 (or at least the predetermined threshold Th1). However, at this time, the situation occurs in which the current limit based on the voltage Vds through the current limiter 25 does not work effectively.
    [0073] - Deshalb wird in diesem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung besonders in dem Fall, dass der Drain/SourcespannungsabfallVds des ersten Schaltelements 12 niedriger als der vorbestimmteSchwellwert Th1 (oder mindestens Th1) ist, die Spannung an dem PunktP in 1 (Drainspannungdes MOS-FET 55b auf der Seite des Konstantstrompfads) vonder Nebenschlussschaltung 45, der Konstantstromquelle 44 undder Stromspiegelschaltung 43 erfasst und steuert die Schutz-Logikschaltung 21 dieLadungspumpe 23 auf der Grundlage dieses Erfassungsergebnisses,um dadurch ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oderschließtder Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des erstenSchaltelements 12 kurz, wodurch der Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 begrenztwird.Therefore, in this embodiment of the present invention, particularly in the case where the drain / source voltage drop Vds of the first switching element becomes 12 is lower than the predetermined threshold Th1 (or at least Th1), the voltage at the point P in 1 (Drain voltage of the MOS-FET 55b on the side of the constant current path) from the shunt circuit 45 , the constant current source 44 and the current mirror circuit 43 detects and controls the protection logic circuit 21 the charge pump 23 on the basis of this detection result, thereby chopping control of the first switching element 12 or close the current limiter 25 the gate and the source of the first switching element 12 short, whereby the overcurrent Id of the first switching element 12 is limited.
    [0074] Genauer gesagt fließt in Übereinstimmung mitdem Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, derNebenschlussstrom I1 in Übereinstimmungmit dem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis in dem Abfrage-MOS-FET 51.Zu diesem Zeitpunkt stellt der Differentialverstärker 52, während derDifferentialverstärker 52 dieAusgangsspannung entsprechend der Differenz zwischen der Quellenspannungdes Abfrage-MOS-FET 51 und der Quellenspannung des erstenSchaltelements 12 in dem Fall ändert, dass sich das Nebenschlussverhältnis vondem ersten Schaltelement 12 instabil ändert, die Gatespannung desStromeinstellungs-MOS-FET 53 ein. Der Stromeinstellungs-MOS-FET 53 nimmtdas Ausgangssignal aus dem Differentialverstärker 52 als die Gatespannungauf und stellt den Nebenschlussstrom I1 ein, der aus dem Abfrage-MOS-FET 51 eingegebenwird.More specifically, in accordance with the drive current Id flowing in the first switching element 12 the shunt current I1 flows in accordance with the predetermined shunt ratio in the interrogation MOS FET 51 , At this time, the differential amplifier provides 52 while the differential amplifier 52 the output voltage corresponding to the difference between the source voltage of the interrogation MOS-FET 51 and the source voltage of the first switching element 12 in the case that changes the shunt ratio of the first switching element 12 unstable, the current setting MOS-FET gate voltage changes 53 on. The current setting MOS-FET 53 takes the output signal from the differential amplifier 52 as the gate voltage and adjusts the shunt current I1 which is derived from the interrogation MOS FET 51 is entered.
    [0075] Dieser Nebenschlussstrom I1 wirdeinem MOS-FET 55a der Strom spiegelschaltung 43 zugeführt.This shunt current I1 becomes a MOS-FET 55a the current mirror circuit 43 fed.
    [0076] Zu diesem Zeitpunkt wird dem anderen MOS-FET 55b aufder Seite des Konstantstrompfads 47 der Spiegelstrom I2des zuvor fürden Nebenschlussstrom I1 eingestellten Spiegelverhältnisses zugeführt.At this time, the other MOS-FET 55b on the side of the constant current path 47 the mirror current I2 of the previously set for the shunt current I1 mirror ratio supplied.
    [0077] Da die Konstantstromquelle 44,die auf der vorgeschalteten Seite des Konstantstrompfads 47 angeordnetsind, lediglich eine feste Stromaufnahme aufweist, fällt dann,wenn der Spiegelstrom I2 der Überstromist, wenn der andere MOS-FET 55b bewirkt, dass der große SpiegelstromI2 unter diesem Überstromzustandfließt,die Drainspannung (Spannung an dem Punkt P) des anderen MOS-FET 55b vonder Spannung +B ab.Because the constant current source 44 located on the upstream side of the constant current path 47 are arranged, having only a fixed current consumption, then falls when the mirror current I2 is the overcurrent, when the other MOS-FET 55b causes the large mirror current I2 to flow under this overcurrent condition, the drain voltage (voltage at the point P) of the other MOS-FET 55b from the voltage + B.
    [0078] Deshalb kann, wenn die Drainspannungdes anderen MOS-FET 55b überwacht wird, der Überstromzustanddes Nebenschlussstroms I1 erfasst werden, so dass der ÜberstromId erfasst werden kann, der in dem ersten Schaltelement 12 undder Last 11 fließt.Therefore, if the drain voltage of the other MOS-FET 55b is monitored, the overcurrent state of the shunt current I1 are detected, so that the overcurrent Id can be detected in the first switching element 12 and the load 11 flows.
    [0079] Durch Bewerten unter Verwendung dieser Spannungan dem Punkt P, ob der Ansteuerstrom Id, der in dem ersten Schaltelement 12 fließt, der Überstromist, ist es möglich,den ÜberstromId des ersten Schaltelements 12 zu begrenzen. Genauer gesagt wirddie Spannung des Drain (des Punkts P) des MOS-FET 55b indie Schutz-Logikschaltung 21 und den Strombegrenzer 25 eingegebenund steuert die Schutz-Logikschaltung 21 die Ladungspumpe 23,um ein Zerhackungssteuern des ersten Schaltelements 12 durchzuführen, oderschließtder Strombegrenzer 25 das Gate und die Source des erstenSchaltelements 12 kurz, wodurch der Überstrom Id des ersten Schaltelements 12 begrenztwird.By evaluating using this voltage at the point P, whether the drive current Id that is in the first switching element 12 flows, which is overcurrent, it is possible to overcurrent Id of the first switching element 12 to limit. More specifically, the voltage of the drain (the point P) of the MOS-FET becomes 55b in the protection logic circuit 21 and the current limiter 25 enters and controls the protection logic circuit 21 the charge pump 23 to a chopping control of the first switching element 12 or close the current limiter 25 the gate and the source of the first switching element 12 short, whereby the overcurrent Id of the first switching element 12 is limited.
    [0080] Eine Kurve G4 (zweite Strombegrenzungskurve)in 2 stellt eine Steuerkurvedes ÜberstromsId auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Spannung an demPunkt P dar. In diesem Fall wird in der Schutz-Logikschaltung 21 und dem Strombegrenzer 25 vorhergehenddie Beziehung zwischen der Spannung an dem Punkt P und dem AnsteuerstromId in dem ersten Schaltelement 12 als Daten aufgenommen.Die zweite Strombegrenzungsschaltung G4 in 2 wird derart eingestellt, dass sie durchden Punkt A, das heißtdurch den idealen stabilen Punkt, geht, den höheren Ansteuerstrom Id alsdie Lastideallinie G1 realisiert und den niedrigeren AnsteuerstromId als die Durchlasswiderstandslinie G2 realisiert.A curve G4 (second current limit curve) in 2 represents a control curve of the overcurrent Id based on the detection result of the voltage at the point P. In this case, in the protection logic circuit 21 and the current limiter 25 previously, the relationship between the voltage at the point P and the drive current Id in the first switching element 12 recorded as data. The second current limiting circuit G4 in FIG 2 is set to pass through the point A, that is, through the ideal stable point, realizes the higher drive current Id as the load ideal line G1, and realizes the lower drive current Id as the on-resistance line G2.
    [0081] In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegendenErfindung wird zusätzlichzu der Strombegrenzung durch den Strombegrenzer 25 aufder Grundlage des Drain/Sourcespannungsabfalls Vds des ersten Schaltelements 12 dieStrombegrenzung auf der Grundlage der Spannung an dem Punkt P, die vonder Nebenschlussschaltung 45, der Stromspiegelschaltung 43 undder Konstantstromquelle 44 erfasst wird, ebenso in demBereich einer verhältnismäßig niedrigenSpannung Vds ausgeführt,welcher im dritten Stand der Technik nicht erfasst werden konnte.Deshalb kann die Überstrombegrenzungunter Berücksichtigungdes ersten Schaltelements 12 und der Last 11 zweckmäßig durchgeführt werden.In this embodiment of the present invention, in addition to the current limitation by the current limiter 25 based on the drain / source voltage drop Vds of the first switching element 12 the current limit based on the voltage at point P, that of the shunt circuit 45 , the current mirror circuit 43 and the constant current source 44 is also performed in the region of a relatively low voltage Vds, which could not be detected in the third prior art. Therefore, the overcurrent limitation can be made in consideration of the first switching element 12 and the load 11 be carried out appropriately.
    [0082] In dem Fall, dass der Drain/SourcespannungsabfallVds in dem ersten Schaltelement 12 groß ist, gibt es lediglich durchdie Strombegrenzung in der zweiten Strombegrenzungskurve G4 eineGefahr, dass einer großerelektrischer Strom in dem ersten Schaltelement 12 fließt. Deshalbist es zusätzlich zuder Strombegrenzung durch den Strombegrenzer 25 auf derGrundlage der Spannung Vds, welche in dem dritten Stand der Technikausgeführtwird, insbesondere in dem Fall, dass die Spannung Vds der SchwellwertTh1 oder niedriger ist, wirksam, dass die Strombegrenzung in derzweiten Strombegrenzungskurve G4 ausgeführt wird. In diesem Fall kann,wenn der Drain/Sourcespannungsabfall Vds in dem ersten Schaltelement 12 über demSchwellwert Th1 ist, die Strombegrenzung auf der Grundlage der Spannung andem Punkt P, die von der Nebenschlussschaltung 45, derStromspiegelschaltung 43 und der Konstantstromquelle 44 erfasstwird, fortgesetzt werden oder gestoppt werden.In the case that the drain / source voltage drop Vds in the first switching element 12 is large, there is only a risk that a large electric current in the first switching element only by the current limit in the second current limiting curve G4 12 flows. Therefore it is in addition to the current limitation by the current limiter 25 On the basis of the voltage Vds performed in the third prior art, particularly in the case where the voltage Vds is the threshold value Th1 or lower, it is effective for the current limitation to be performed in the second current limiting curve G4. In this case, when the drain / source voltage drop Vds in the first switching element 12 is above the threshold Th1, the current limit based on the voltage at the point P, that of the shunt circuit 45 , the current mirror circuit 43 and the constant current source 44 recorded, continued or stopped.
    [0083] Gemäß einem Aspekt der vorliegendenErfindung wird, wenn das Einschalten/Ausschalten des Ansteuerstromsfür dievorbestimmte Last durch den Einschalt/Ausschaltvorgang des Leistungs-MOS-FETdurchgeführtwird, der als der Ansteuerschalter verwendet wird, der elektrischeStrom, der dem Ansteuerschalter von der Seite der Energieversorgungsquellezugeführtwird, dadurch geteilt, um den Überstromzu erfassen und wird der elektrische Strom. der in dem Leistungs-MOS-FETfließt, aufder Grundlage dieses Überstromsbegrenzt. Deshalb kann ebenso in dem Bereich einer verhältnismäßig niedrigenSpannung, welcher in dem dritten Stand der Technik nicht erfasstwerden konnte, die Strombegrenzung ausgeführt werden. Demgemäß kann die Überstrombegrenzungzweckmäßig bezüglich desAnsteuerschalters und der Last durchgeführt werden.According to one aspect of the presentInvention is when the turning on / off of the drive currentfor thepredetermined load by the on / off operation of the power MOS-FETcarried outwhich is used as the drive switch, the electricPower supplied to the drive switch from the side of the power sourcesuppliedis divided by the overcurrentto capture and become the electric current. in the power MOS FETflows, upthe basis of this overcurrentlimited. Therefore, equally in the area of a relatively lowVoltage not detected in the third prior artcould be running, the current limit will be executed. Accordingly, the overcurrent limitationexpedient with respect toControl switch and the load to be performed.
    [0084] In diesem Fall kann in dem Fall,dass die Drain/Sourcespannung des Leistungs-MOS-FET über demvorbestimmten Schwellwert ist, wenn der in dem Leistungs-MOS-FETfließendeelektrische Strom zusätzlichbeschränktwird, der Überstromgenauer begrenzt werden.In that case, in that case,the drain / source voltage of the power MOS-FET is above thepredetermined threshold value when in the power MOSFETflowingElectricity in additionlimitedwill, the overcurrentbe more precisely limited.
    [0085] Gemäß einem anderen Aspekt dervorliegenden Erfindung fließt,wenn der Nebenschlussstrom, der durch die Nebenschlussschaltunggeteilt wird, einer Seite der Stromspiegelschaltung zugeführt wird,der Spiegelstrom des Spiegelverhältnisses,der vorhergehend fürden Nebenschlussstrom eingestellt wird, zu der anderen Seite. Indem Pfad auf dieser anderen Seite kann, da die Konstantstromquellelediglich eine feste Stromaufnahme aufweist, wenn der Spiegelstromder Überstromist, wenn die Konstantstromquelle bewirkt, dass der große Spiegelstromunter diesem Überstromzustandfließt,die Spannung an dem Erfassungspunkt nicht zu einem Abfall beitragen.Deshalb ist es möglich,den Überstromzustanddes Nebenflussstroms auf der Grundlage der Spannung an diesem Erfassungspunktzu erfassen und weiterhin einfach den Überstrom zu erfassen, der indem Ansteuerschalter und der Last fließt.According to another aspect of theflows according to the inventionwhen the shunt current passing through the shunt circuitis shared, one side of the current mirror circuit is supplied,the mirror current of the mirror ratio,the previous forthe shunt current is adjusted to the other side. Inthe path on this other side may be because the constant current sourceonly has a fixed current consumption when the mirror currentthe overcurrentis when the constant current source causes the large mirror currentunder this overcurrent conditionflows,the voltage at the detection point does not contribute to a drop.That's why it's possiblethe overcurrent conditionthe tributary current based on the voltage at that detection pointto capture and continue to easily capture the overcurrent inthe drive switch and the load flows.
    [0086] In der Nebenschlussschaltung kanndas Nebenschlussverhältniseinfach durch das Flächenverhältnis einesPaars von Leistungs-MOS-FETs bestimmt werden, die den Leistungs-MOS-FETbeinhalten, der zu dem Ansteuerschalter parallel geschaltet ist.In the shunt circuit canthe shunt ratiosimply by the area ratio of aPairs of power MOS FETs are determined, which are the power MOS FETinclude, which is connected in parallel to the drive switch.
    [0087] Eine erfindungsgemäße Überstrom-Begrenzungsschaltungweist ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmteLast durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalterverwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustandschaltet und welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Überstrom schützt, undein Nebenschluss-Erfassungsteil auf, welches einen elektrischenStrom teilt, der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquellezugeführt wird,und welches den Überstromerfasst, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dass die Spannung zwischeneinem Drain des Leistungs-MOS-FET und seiner Source mindestens niedrigerals ein vorbestimmter Schwellwert ist, eine Funktion eines Begrenzensdes in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischen Stromsauf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteil erfassten Überstromsaufweist.An inventive overcurrent limiting circuithas a main function part which has a drive current for a predetermined oneLoad by a turn-on / off operation of one as a drive switchused power MOS FET between an on and off stateswitches and which controls the power MOS-FET and protects against overcurrent, anda shunt detecting part having an electricPower divides the drive switch from one side of a power sourceis fedand which the overcurrentdetected, wherein the main functional part in the case that the voltage betweena drain of the power MOS-FET and its source at least loweris a predetermined threshold, a function of limitingof the electric current flowing in the power MOSFETon the basis of the overcurrent detected by the shunt detecting parthaving.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1]
    Überstrom-Begrenzungsschaltung,die aufweist: ein Hauptfunktionsteil, welches einen Ansteuerstrom für eine vorbestimmteLast durch einen Einschalt/Ausschaltvorgang eines als ein Ansteuerschalterverwendeten Leistungs-MOS-FET zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schaltetund welches den Leistungs-MOS-FET ansteuert und vor Uberstrom schützt; und einNebenschluss-Erfassungsteil, welches einen elektrischen Strom teilt,der dem Ansteuerschalter von einer Seite einer Energieversorgungsquellezugeführtwird, und den Uberstrom erfasst, wobei. das Hauptfunktionsteilin dem Fall, dass die Spannung zwischen einem Drain des Leistungs-MOS-FET undseiner Source mindestens niedriger als ein vorbestimmter Schwellwertist, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FETfließendenelektrischen Stroms auf der Grundlage des von dem Nebenschluss-Erfassungsteilerfassten Überstromsaufweist.An overcurrent limiting circuit comprising: a main function part which switches a drive current for a predetermined load by an on-off operation of a power MOS-FET used as a drive switch between an on and off state, and which drives the power MOS-FET and protects against overcurrent; and a shunt detecting part that divides an electric current supplied to the driving switch from one side of a power source, and detects the overcurrent, wherein. the main function part in the case that the voltage between a drain of the power MOS-FET and its source is at least lower than a predetermined threshold value, a function of limiting the electric current flowing in the power MOS-FET on the basis of the overcurrent detection part detected overcurrent having.
    [2]
    Überstrom-Begrenzungsschaltungnach Anspruch 1, wobei das Hauptfunktionsteil in dem Fall, dassdie Spannung zwischen dem Drain und der Source des Leistungs-MOS-FET über demvorbestimmten Schwellwert ist, weiterhin eine Funktion eines Begrenzensdes in dem Leistungs-MOS-FET fließenden elektrischenStroms durch Zerhacken aufweist.Overcurrent limiting circuitaccording to claim 1, wherein the main functional part in the case thatthe voltage between the drain and the source of the power MOS-FET over thepredetermined threshold, further a function of limitingof the electric power flowing in the power MOS-FETHaving electricity through chopping.
    [3]
    Überstrom-Begrenzungsschaltungnach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Nebenschluss-Erfassungsteilaufweist: eine Nebenschlussschaltung zum Teilen des dem Ansteuerschaltervon der Seite der Energieversorgungsquelle zugeführten elektrischen Stroms ineinem vorbestimmten Nebenschlussverhältnis; eine Stromspiegelschaltung,wobei in einem Pfad von dieser ein in der Nebenschlussschaltunggeteilter Nebenschlussstrom fließt und in dem anderen Pfadvon dieser ein ein vorbestimmtes Spiegelverhältnis zu dem Nebenschlussstromaufweisender Spiegelstrom erzielt wird; und eine Konstantstromquelle,die auf dem anderen Pfad der Stromspiegelschaltung angeordnet ist,und die Nebenschlussschaltung aufweist: einen Abfrage-MOS-FET,dessen Gate und Drain gemeinsam mit dem Ansteuerschalter verbundensind; und einen Differentialverstärker, in welchen eine Quellenspannungdes Abfrage-MOS-FET und eine Quellenspannung des Ansteuerschalterseingegeben werden, und ein Erfassungspunkt des Überstromsin dem Nebenschluss-Erfassungsteil auf einen Zwischenpunkt auf demanderen Pfad festgelegt ist, der die Konstantstromquelle und dieStromspiegelschaltung verbindet.Overcurrent limiting circuitaccording to claim 1 or 2, wherein:the shunt detection parthaving:a shunt circuit for dividing the drive switchfrom the side of the power source supplied electric power ina predetermined shunt ratio;a current mirror circuit,being in a path of this one in the shunt circuitdivided shunt current flows and in the other pathfrom this one a predetermined mirror ratio to the shunt currentexhibiting mirror current is achieved; anda constant current source,which is arranged on the other path of the current mirror circuit,andthe shunt circuit comprises:a query MOS FET,its gate and drain are commonly connected to the drive switchare; anda differential amplifier in which a source voltagethe polling MOS FET and a source voltage of the drive switchbe entered, anda detection point of the overcurrentin the shunt detecting part to an intermediate point on theother path is set, the constant current source and theCurrent mirror circuit connects.
    [4]
    Oberstrom-Begrenzungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis3, wobei: das Hauptfunktionsteil aufweist: einen Strombegrenzerzum Begrenzen des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden Stroms in dem Fall, dassdie Spannung zwischen dem Drain und der Source des Leistungs-MOS-FET über einemvorbestimmten Schwellwert ist; und eine Schutz-Logikschaltungzum Begrenzen des in dem Leistungs-MOS-FET fließenden Stroms durch Ausschaltenoder Zerhacken des Ansteuerschalters, und das Hauptfunktionsteilin dem Fall, dass das Nebenschluss-Erfassungsteil den Überstromerfasst, eine Funktion eines Begrenzens des in dem Leistungs-MOS-FETfließendenStroms auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses von der Schutz-Logikschaltungoder dem Strombegrenzer aufweist.Overcurrent limiting circuit according to one of claims 1 to3, wherein:the main functional part comprises:a current limiterfor limiting the current flowing in the power MOS-FET in the case thatthe voltage between the drain and the source of the power MOSFET over onepredetermined threshold is; anda protection logic circuitfor limiting the current flowing in the power MOS-FET by turning offor hacking the drive switch, andthe main functional partin the case that the shunt detecting part overcurrentlydetects a function of limiting the in the power MOS FETflowingCurrent based on the detection result from the protection logic circuitor the current limiter.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004248454A|2004-09-02|
    US20040228057A1|2004-11-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-06-23| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2007-07-26| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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