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公開番号2025152317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024054150
出願日2024-03-28
発明の名称過電流保護回路及び配電装置
出願人サンケン電気株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02H 3/08 20060101AFI20251002BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】過電流保護回路において、過電流を検出するための過電流保護レベル信号を適切に生成することが可能な過電流保護回路を提供する。
【解決手段】過電流保護回路は、第1のMOS31と、第2のMOS32と、電流検出回路40と、駆動回路20と、制御回路10と、を備える。また、過電流保護回路1は、過電流保護レベル信号を生成し、負荷電流の値が過電流保護レベル信号の値以上である場合に過電流を検出したと判定する過電流判定回路100を備える。過電流判定回路100は、バッテリからの供給電圧の電圧が通常動作時の電圧値である第1電圧の値以上の場合に、値が第1定格電流の値で一定となるように、過電流保護レベル信号を生成する。また、過電流判定回路100は、供給電圧の電圧が第1電圧の値未満の場合に、値が第1定格電流より低くなるように、過電流保護レベル信号を生成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリと接続され、負荷へ流れる負荷電流のオンオフを制御する第１のＭＯＳと、
前記負荷電流を検出する電流検出回路と、
前記バッテリと接続され、前記第１のＭＯＳと並列に接続され、前記電流検出回路と接続された第２のＭＯＳと、
前記第１のＭＯＳ及び前記第２のＭＯＳを駆動する駆動回路と、
過電流を検出した場合に、前記第１のＭＯＳ及び前記第２のＭＯＳをオフにするように前記駆動回路を制御する制御回路と、
過電流保護レベル信号を生成し、前記負荷電流の値が前記過電流保護レベル信号の値以上である場合に前記過電流を検出したと判定する過電流判定回路と、を備え、
前記過電流判定回路は、前記バッテリからの供給電圧の電圧が通常動作時の電圧値である第１電圧の値以上の場合に、値が第１定格電流の値で一定となるように、前記過電流保護レベル信号を生成し、
前記過電流判定回路は、前記供給電圧の電圧が前記第１電圧の値未満の場合に、値が前記第１定格電流より低くなるように、前記過電流保護レベル信号を生成する、過電流保護回路。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記過電流判定回路は、前記供給電圧が前記第１電圧の値を超えた場合に、電圧を一定にするツェナーダイオードを備え、
前記過電流判定回路は、前記供給電圧の値が前記第１電圧未満の場合には、前記過電流保護レベル信号の値が前記供給電圧の値の増加に比例して増加するように前記過電流保護レベル信号を生成し、
前記過電流判定回路は、前記供給電圧の値が前記第１電圧以上の場合には、前記ツェナーダイオードにより、前記過電流保護レベル信号の値が前記第１定格電流の値で一定となるように前記過電流保護レベル信号を生成する、請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項３】
前記過電流判定回路は、
前記過電流保護レベル信号を生成するための第２電圧を供給する電源と、
前記第２電圧を分圧する複数の分圧抵抗と、
前記複数の分圧抵抗を前記供給電圧の値に応じて段階的に有効にする複数の電圧源、複数の比較器、及び複数のスイッチと、を備え、
前記過電流判定回路は、前記供給電圧の値に応じて、段階的に前記複数の分圧抵抗を有効にし、
前記過電流判定回路は、前記複数の分圧抵抗が全て有効になった場合に、値が前記第１定格電流の値となるように、前記過電流保護レベル信号を生成する、請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項４】
前記バッテリと、
請求項１～３のいずれか一項に記載の過電流保護回路と、
前記過電流保護回路から前記負荷電流が供給される前記負荷と、を備える配電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、過電流保護回路及び配電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路に設けられた回路素子を保護するための過電流保護回路において、減電圧状態においても過電流を検出し、回路素子を保護するための技術が提案されている。特許文献１には、減電圧状態において過電流を検出することを可能にする半導体集積回路が開示されている。特許文献１に開示された半導体集積回路は、電源電圧依存性を有する基準電流に基づいて過電流しきい値信号を生成し、減電圧状態においても、過電流の検出を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０８０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、負荷に電源電圧を供給する配電装置において、電源と配電装置間、配電装置と負荷間はそれぞれ、ハーネスにより接続される。このハーネスは過電流によって破損しないことが求められるものの、ハーネスの限界電流は、電源電圧によらず一定となる。一方で、特許文献１に開示された半導体集積回路においては、すべての電源電圧範囲において電源電圧に依存する過電流しきい値信号を生成し、過電流を検出する。そのため、特許文献１に開示された半導体集積回路のように電源電圧に依存した過電流しきい値信号を設定している場合、電源電圧がある一定の値を超えると、ハーネスの限界電流を超えてしまい、ハーネスの保護ができなくなる場合がある。
【０００５】
本開示は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本開示の目的は、過電流保護回路において、過電流を検出するための過電流保護レベル信号を適切に生成することが可能な過電流保護回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様に係る過電流保護回路は、バッテリと接続され、負荷へ流れる負荷電流のオンオフを制御する第１のＭＯＳと、負荷電流を検出する電流検出回路と、バッテリと接続され、第１のＭＯＳと並列に接続され、電流検出回路と接続された第２のＭＯＳと、第１のＭＯＳ及び第２のＭＯＳを駆動する駆動回路と、過電流を検出した場合に、第１のＭＯＳ及び第２のＭＯＳをオフにするように駆動回路を制御する制御回路と、過電流保護レベル信号を生成し、負荷電流の値が過電流保護レベル信号の値以上である場合に過電流を検出したと判定する過電流判定回路と、を備え、過電流判定回路は、バッテリからの供給電圧の電圧が通常動作時の電圧値である第１電圧の値以上の場合に、値が第１定格電流の値で一定となるように、過電流保護レベル信号を生成し、過電流判定回路は、供給電圧の電圧が第１電圧の値未満の場合に、値が第１定格電流より低くなるように、過電流保護レベル信号を生成する。
【０００７】
本開示の他の態様に係る配電装置は、バッテリと、上述の過電流保護回路と、過電流保護回路から負荷電流が供給される負荷と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、過電流保護回路において、過電流を検出するための過電流保護レベル信号を適切に生成することが可能な過電流保護回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１Ａは、配電装置の接続図の一例を示す図である。
図１Ｂは、配電装置の負荷短絡モデルの一例を示す図である。
図２は、ハーネスの発煙特性について説明するための図である。
図３は、供給電圧と負荷短絡時の電流との関係について説明するための図である。
図４Ａは、過電流検出回路の構成を示す図である。
図４Ｂは、過電流検出回路の動作について説明するための図である。
図５は、第１の実施形態に係る過電流保護回路の構成を示す図である。
図６は、第１の実施形態に係る過電流保護回路の動作について説明するための図である。
図７は、第１の実施形態に係る過電流保護回路における過電流保護レベルについて説明するための図である。
図８は、第２の実施形態に係る過電流保護回路の構成を示す図である。
図９は、第２の実施形態に係る過電流保護回路の動作について説明するための図である。
図１０は、第２の実施形態に係る過電流保護回路における過電流保護レベルについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示のいくつかの実施形態に係る過電流保護回路１、２及び配電装置１０００を、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施形態に係る過電流保護回路１、２及び配電装置１０００の図中の同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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