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公開番号2024041423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2022146241
出願日2022-09-14
発明の名称短絡保護装置
出願人株式会社東海理化電機製作所
代理人個人,個人
主分類H02H 3/087 20060101AFI20240319BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】短絡発生時、短絡発生ラインにおける電流の流れを直ちに停止できる短絡保護装置を提供する。
【解決手段】短絡保護装置7は、制御装置3から出力される制御信号Saに基づき負荷2を駆動する負荷駆動装置1を、短絡から保護するために設けられる。スイッチ回路9は、ロジック回路8の論理演算の結果に基づいてスイッチング状態が制御されることにより、負荷2の駆動のオンオフを切り替える。このスイッチ回路9は、負荷2との間に発生する電圧信号Svをロジック回路8にフィードバック出力する。ロジック回路8は、制御信号Sa及び電圧信号Svを論理演算の入力とし、これら信号を論理演算した結果によって、スイッチ回路9を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
制御装置から出力される制御信号に基づき負荷を駆動する負荷駆動装置を、短絡から保護する短絡保護装置であって、
少なくとも前記制御信号を論理演算の入力とするロジック回路と、
前記ロジック回路の論理演算の結果に基づいてスイッチング状態が制御されることにより、前記負荷の駆動のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、を備え、
前記スイッチ回路は、前記負荷との間に発生する電圧信号を前記ロジック回路にフィードバック出力し、
前記ロジック回路は、前記制御信号及び前記電圧信号を論理演算の入力とし、これら信号を論理演算した結果によって、前記スイッチ回路を制御する、短絡保護装置。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記電圧信号を前記スイッチ回路から前記ロジック回路にフィードバックする信号線に接続され、前記ロジック回路に入力される前記電圧信号の信号レベルを、前記負荷を駆動させるために強制的に反転させる初期駆動回路を備える
請求項１に記載の短絡保護装置。
【請求項３】
前記電圧信号を分圧して前記ロジック回路に入力する分圧抵抗を備える
請求項１に記載の短絡保護装置。
【請求項４】
前記ロジック回路は、論理積を演算するＡＮＤ回路であり、
前記スイッチ回路は、前記負荷と電源との間に接続されたハイサイドスイッチである
請求項１に記載の短絡保護装置。
【請求項５】
前記ロジック回路は、否定論理和を演算するＮＯＲ回路であり、
前記スイッチ回路は、電源に接続された前記負荷とグランドとの間に接続されたローサイドスイッチである
請求項１に記載の短絡保護装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷駆動装置を短絡から保護する短絡保護装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されるように、リレーに駆動電流を出力するリレー駆動出力回路を短絡から保護する短絡保護回路が周知である。この短絡保護回路においては、リレー駆動出力回路の出力側で生じる短絡の有無を短絡検出回路で検知した場合に、リレー駆動出力回路の出力動作を停止させる。そして、短絡発生から所定時間経過後、リレー駆動出力回路に復帰信号を送信することにより、リレー駆動出力回路の出力動作を復帰させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２５４１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の場合、短絡を検出してリレー駆動出力回路の出力動作を停止させる処理は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）が実行する。このため、短絡検出して回路動作を停止する動作は、ＣＰＵの性能によるところとなる。よって、ＣＰＵの性能によっては短絡検出から回路動作の停止までに時間を要してしまう可能性があるため、対策が必要とされていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する短絡保護装置は、制御装置から出力される制御信号に基づき負荷を駆動する負荷駆動装置を、短絡から保護する構成であって、少なくとも前記制御信号を論理演算の入力とするロジック回路と、前記ロジック回路の論理演算の結果に基づいてスイッチング状態が制御されることにより、前記負荷の駆動のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、を備え、前記スイッチ回路は、前記負荷との間に発生する電圧信号を前記ロジック回路にフィードバック出力し、前記ロジック回路は、前記制御信号及び前記電圧信号を論理演算の入力とし、これら信号を論理演算した結果によって、前記スイッチ回路を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、短絡発生時、短絡発生ラインにおける電流の流れを直ちに停止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第1実施形態の短絡保護装置の構成図である。
ハイサイドスイッチの構成図である。
短絡保護装置の動作の仕方をまとめた表である。
地絡の具体図である。
第２実施形態の短絡保護装置の構成図である。
ローサイドスイッチの構成図である。
短絡保護装置の動作の仕方をまとめた表である。
天絡の具体図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を説明する。
（負荷駆動装置１）
図１に示すように、負荷駆動装置１は、負荷２の動作を制御する制御装置３を備える。制御装置３は、例えば、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）である。負荷２は、例えば、一端が負荷駆動装置１の端子４に接続され、他端がＧＮＤに接続されている。負荷２は、例えば、ヒータ、モータ、リレー、ソレノイド、ランプ、コンデンサ、トランスなどである。負荷駆動装置１は、例えば、１つの集積回路から構成されることが好ましい。
【０００９】
（短絡保護装置７、ロジック回路８、及びスイッチ回路９）
図１に示す通り、負荷駆動装置１は、負荷駆動装置１を短絡から保護する短絡保護装置７を備える。本例の場合、対象とする短絡は、負荷２が地面に接触して大地に電流が流れてしまう地絡である。短絡保護装置７は、デジタル信号を処理して論理演算を実行するロジック回路８と、負荷２の駆動のオンオフを切り替えるスイッチ回路９と、を備える。制御装置３、ロジック回路８、及びスイッチ回路９は、１つの集積回路内に構成されることが好ましい。
【００１０】
地絡を検出する場合、ロジック回路８は、例えば、論理積を演算するＡＮＤ回路１２である。ロジック回路８は、２つの入力端子１３（本例は、第１入力端子１３ａ及び第２入力端子１３ｂ）と、１つの出力端子１４と、を有する。第１入力端子１３ａは、制御装置３の出力制御端子１５に接続されている。ロジック回路８は、制御装置３の出力制御端子１５から入力する制御信号Ｓａを第１入力端子１３ａで入力する。このように、ロジック回路８は、少なくとも制御信号Ｓａを論理演算の入力とする。制御信号Ｓａは、Ｈｉレベル又はＬｏレベルの２値化信号である。出力端子１４は、スイッチ回路９に接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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