特許ウォッチ

公開番号2024064085
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172418
出願日2022-10-27
発明の名称過電流検出回路
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G05F 1/56 20060101AFI20240507BHJP(制御;調整)
要約【課題】シャント抵抗を使用することなく過電流検出できるようにした過電流検出回路を提供する。
【解決手段】MOSトランジスタT1は、入力端子12から入力電圧VINを入力する。MOSトランジスタT2の第1ボディダイオードD1は、出力電圧制御用のMOSトランジスタT2の第2ボディダイオードD2と互いに逆方向に直列接続されている。入力電圧VINと出力電圧VOUTを比較して出力電圧VOUTが高くなるときにはMOSトランジスタT1がオフして出力端子12から入力端子11への回り込みを防止するよう構成される。オペアンプOP2は、第1ボディダイオードD1の電圧降下に依存した電圧VN1と、第3ボディダイオードD3の電圧降下に依存した電圧VN2と、の差電圧に基づいて電源LAの出力電流IOUTの過電流を検出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
シリーズレギュレータ形式の電源の過電流検出回路であって、
出力端子から前記電源を出力する第２ボディダイオード（Ｄ２）付きの出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタ（Ｔ２）と、
入力端子から入力電圧を入力すると共に前記出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタの第２ボディダイオード（Ｄ２）と互いに逆方向に直列接続した第１ボディダイオード（Ｄ１）付きのＭＯＳトランジスタ（Ｔ１）と、
前記入力電圧を入力すると共に電流が流れる第３ボディダイオード（Ｄ３）付きのセンスＭＯＳトランジスタ（Ｔ３）と、を備え、
前記入力電圧と出力電圧を比較して出力電圧が高くなるときには前記ＭＯＳトランジスタ（Ｔ１）がオフして前記出力端子から前記入力端子への回り込みを防止するよう構成され、
前記ＭＯＳトランジスタ（Ｔ１）の第１ボディダイオードの電圧降下に依存した電圧（ＶＮ１）と、前記センスＭＯＳトランジスタ（Ｔ３）の第３ボディダイオードの電圧降下に依存した電圧（ＶＮ２）と、の差電圧に基づいて前記電源の出力電流の過電流を検出する過電流検出部（ＯＰ２）、を備える過電流検出回路。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記過電流検出部がコンパレータにより構成され、
前記出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を調整する調整トランジスタ（Ｔ４）と、
前記コンパレータの出力を制御信号としたスイッチ（ＳＷ２）と、を備え、
前記スイッチによりオン電圧／オフ電圧を前記調整トランジスタに印加して前記出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタ（Ｔ２）の通電電流を制限することで前記電源の機能を制限する請求項１記載の過電流検出回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、過電流検出回路に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の過電流検出回路は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１記載の技術においては、コンパレータが、電源入力端子及び電源出力端子の間に直列に介在するシャント抵抗の端子電圧に基づいて入出力端子間に流れる電流を検出している。切替回路が、電源出力端子から電源入力端子に向けて流れる電流の検出値が第１検出判定値を超えると、第１のトランジスタをオフしている。また切替回路は、電源入力端子から電源出力端子に向けて流れる電流の検出値が第２検出判定値を超えると第２のトランジスタをオフしている。つまり、シャント抵抗の両端の電位差を検出することで過電流を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－０９０５８７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記載の技術では、少なくともシャント抵抗による電圧降下分以上、入力電圧を出力電圧から高くしなければならない。シャント抵抗に流れる電流に基づいて発熱を生じるため、電源電圧の値を極力小さくすることが望ましい。しかしシャント抵抗により電圧降下してしまうため、要求を満たす電源電圧を大きくする必要があった。
【０００５】
本開示の目的は、シャント抵抗を使用することなく過電流検出できるようにした過電流検出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】
請求項１記載の発明は、シリーズレギュレータ形式の電源の過電流検出回路を対象としている。第２ボディダイオード付きの出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタは、出力端子から電源を出力する。第１ボディダイオード付きのＭＯＳトランジスタは、入力電圧を入力端子に入力すると共に出力電圧制御用ＭＯＳトランジスタの第２ボディダイオードと互いに逆方向に直列接続している。第３ボディダイオード付きのセンスＭＯＳトランジスタは入力電圧を入力すると共に電流が流れる。
【０００７】
このとき、入力電圧と出力電圧を比較して出力電圧が高くなる異常時には、ＭＯＳトランジスタがオフして出力端子から入力端子への回り込みを防止する。過電流検出部は、ＭＯＳトランジスタの第１ボディダイオードの電圧降下に依存した電圧と、センスＭＯＳトランジスタの第３ボディダイオードの電圧降下に依存した電圧と、の差電圧に基づいて電源の出力電流の過電流を検出する。これにより、シャント抵抗を使用することなく過電流検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態を概略的に示す電気的構成図
第１実施形態において電圧、電流などの変化を示すタイムチャート
第２実施形態を概略的に示す電気的構成図
第３実施形態を概略的に示す電気的構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付し、必要に応じて説明を省略することがある。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態について図１及び図２を参照しながら説明する。電源回路１は、例えば車両に搭載されるＥＣＵにて用いられる。電源回路１は、例えば車載バッテリから入力端子１１を通じて与えられる入力電圧ＶＩＮを降圧し、出力端子１２から所望の電圧値となる出力電圧ＶＯＵＴを出力するシリーズレギュレータ形式の電源ＬＡを備える。入力電圧ＶＩＮの定常値は例えば１２Ｖであり、出力電圧ＶＯＵＴの目標値は５Ｖに設定される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許