JP2004236405A

JP2004236405A - Overcurrent protection circuit

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Publication number: JP2004236405A
Application number: JP2003020179A
Authority: JP
Inventors: 修二 ▲真▼山; Shuji Mayama; Norio Isshiki; 功雄一色
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】コスト上昇及び体積上昇が少なく、簡便且つ確実に電圧保護を行う。
【解決手段】電源投入後一定時間においては、第１の保護回路部４０が、突入電流用の第１の電流しきい値に基づいて内部の過電流を自己検知し、負荷１１に対する駆動電流のオンオフ切替を行うとともに、外付けの待機指示回路部４２によって第２の保護回路部４１の動作を停止させ、一定時間経過後は、第２の保護回路部４１が、駆動スイッチ１２に流れる駆動電流を分流してその下流側の過電流を検出し、定常電流に対応する第２の電流しきい値に基づいて駆動スイッチ１２の下流側を過電流から保護する。コスト上昇及び体積上昇が少なく簡便な構成で、突入電流時とそれ以後の両方でそれぞれ効率的に過電流保護を行い得る。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide simple and reliable voltage protection with little increase in cost and volume.
In a certain time after power-on, a first protection circuit unit self-detects an internal overcurrent based on a first current threshold value for an inrush current, and detects a driving current for a load. On / off switching is performed, and the operation of the second protection circuit unit 41 is stopped by the external standby instruction circuit unit 42. After a certain time has elapsed, the drive current flowing through the drive switch 12 To detect the overcurrent on the downstream side, and protect the downstream side of the drive switch 12 from the overcurrent based on the second current threshold value corresponding to the steady-state current. With a simple configuration with a small increase in cost and volume, overcurrent protection can be efficiently performed both at the time of inrush current and thereafter.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷に接続されて過電流を防止する過電流保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、エンジン系、車体電動系または情報系等の様々な車載負荷が搭載されており、特に近年の電子技術の発展により、車載負荷としての各種電子ユニット等が数多く搭載されてきている。
【０００３】
ところで従来、図３の如く、負荷１と電源２とを結ぶ電流経路３にフューズ４を設置することで、各種の過電流保護を行ってきた（従来技術１）。尚、図３中の符合５はメカニカルリレーである。
【０００４】
しかしながら、過電流保護のために上記のようなフューズ４を使用する場合、このフューズ４が頻繁に切れると、それを交換する作業も頻繁になる。また、一般に、複数のフューズ４をひとまとめにユニット化したフューズボックスが使用されるが、このフューズボックスの体積が大きく、他の車載電装品の搭載スペースが少なくなる。さらに、フューズ４の交換作業を考慮すると、フューズボックスの搭載位置が限定される。
【０００５】
これらに鑑みて、フューズボックスに代えて半導体リレーを用いた過電流保護回路を設置することも行われている。
【０００６】
具体的には以下の２つの方法がある。
【０００７】
ひとつには、過電流をシャント抵抗またはセンスまたはＭＯＳ−ＦＥＴで検出し、マイクロコンピュータまたは外部回路で過電流の判定をするもの（従来技術２）がある。この場合、突入電流は外部回路の基準電圧変更かマイクロコンピュータのソフトウェアプログラムにより対応することになる。
【０００８】
あるいは、図４に示すように、電流検出機能と判定機能を有する自己保護型のＩＰＤ（インテリジェントパワーデバイス）６を使用するもの（従来技術３）もある。
【０００９】
この従来技術３のＩＰＤ６は、図５の如く、過電流保護回路自身に過電流が流れたり過温度となった場合に、その旨を検出して電流を遮断する自己保護型の過電流保護機能を有するものである。この場合は、図４におけるフューズ６を省略することも可能である。
【００１０】
このＩＰＤ６は、図５の如く、基本的には、負荷１に対する駆動のオンオフ切替えをＦＥＴからなる第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２で行う構成となっている。
【００１１】
具体的には、操作者が操作スイッチ１３でオンオフ切替操作を行ったときに、その操作スイッチ１３のオンオフ状態を入力インターフェース回路１５が検知する。入力インターフェース回路１５が操作スイッチ１３のオン状態を検知したときには、ＦＥＴとしての第２のスイッチング素子１７がオン状態となり、保護用論理回路２１及びチャージポンプ２３に電源（＋Ｂ）１９が投入されて動作する。
【００１２】
この場合、チャージポンプ２３は、第１のスイッチング素子１２のゲートをそのソースよりも高電位に保つためＮチャネルＦＥＴ及び発振用コンデンサ等を用いて電源（＋Ｂ）１９の電圧を昇圧（例えば２倍）する。
【００１３】
この際、電流制限回路２５は、第１のスイッチング素子１２のドレイン−ソース間の電圧降下が所定のしきい値を超えたか否かを判断し、第１のスイッチング素子１２のドレイン−ソース間の電圧降下が所定のしきい値を超えた場合に、そのゲート−ソース間を短絡させて当該ゲートへの入力電圧を低減させ、第１のスイッチング素子１２に流れる電流を低減させる。
【００１４】
そして、このＩＰＤ６には、過電流を検知してその旨を保護用論理回路２１に報知する過電流検知回路２９と、過温度を検出して保護用論理回路２１に報知する過温度検出回路３１とが設けられており、保護用論理回路２１は、過電流検知回路２９が過電流を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、チャージポンプ２３を介して、第１のスイッチング素子１２のゲート電圧の供給を遮断または断続的に停止することで電流及び温度を調整する。
【００１５】
ただし、負荷１に対してサージ電流が発生した場合に、負荷１に対する電流供給の遮断を行った場合に負サージにより電圧の過低下を抑制するため、ダイナミッククランプ回路２７は、負サージが発生している間だけ、第１のスイッチング素子１２をオンにして過電流保護回路内の各部位を保護するよう機能する。
【００１６】
そして、過電流検知回路２９が過電流を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、その出力の論理和を論理和回路３３が論理判断し、ＦＥＴである第３のスイッチング素子３７をオン切り換えして、プルアップ抵抗３５を利用して例えば警告ランプ等の外部の警告装置等（図示省略）にその旨を報知する。
【００１７】
これらの従来技術２，３によると、それまで必要であったフューズ４の交換回数が大幅に低減し、その分の手間が必要なくなる。さらに、フューズボックス自体を省略することも可能であり、この場合には、必要となる搭載スペースを縮小することができる。
【００１８】
参考のために、この発明に関連する先行技術文献を以下に示しておく。
【００１９】
【特許文献１】
特開２０００−３１２４３３公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術２の方式では、外部回路やマイクロコンピュータについてコスト上昇及び体積上昇を招いてしまい、実質的に普及するには至っていない。
【００２１】
また、上記従来技術３の方式の場合、特に自動車の負荷駆動を行う際には、突入電流の発生を避けることができないが、この突入電流を許容するためには内部回路が複雑にならざるを得ず、結局はあまり実用化されることがない。
【００２２】
そこで、この発明の課題は、コスト上昇及び体積上昇が少なく、簡便且つ確実に過電流保護を行い得る過電流保護回路を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、第１の電流しきい値に基づいて過電流を検知し、所定の負荷に対する駆動電流のオンオフ切替を行う第１の保護回路部と、前記負荷をオンオフ切替えする駆動スイッチに流れる駆動電流を分流して過電流を検出し、当該過電流を所定の基準と比較し、その比較結果に基づいて過電流を保護するための第２の保護回路部と、電源の投入時から突入電流が発生する一定時間が経過するまで、前記第２の保護回路部の動作を停止させる外付けの待機指示回路部とを備え、前記所定の基準が、電源の投入時から突入電流が発生する一定時間が経過した後の定常電流に対応する第２の電流しきい値に基づいて決定され、前記第２の電流しきい値が第１の電流しきい値より低く設定されるものである。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の過電流保護回路であって、前記待機指示回路部が、電源と前記第２の保護回路部との間に介在される抵抗と、前記抵抗に並列に接続されて、電源の投入時から突入電流が発生する一定時間に充電を行うコンデンサとを備えるものである。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の過電流保護回路であって、前記第２の保護回路部が、前記駆動スイッチに並列対称に接続されて当該駆動スイッチに与えられる駆動電流を所定の分流比で分流する分流手段と、前記分流手段の電圧降下を前記駆動スイッチの電圧降下に一致させる電圧調整手段と、前記分流手段から流れ出た電流を検出して当該電流に基づく電圧を出力するカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路から出力された検出電圧を、前記第２の電流しきい値に基づいて決定された前記所定の基準となる基準電圧と比較してその比較結果を出力する比較器とを備えるものである。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の過電流保護回路であって、前記駆動スイッチ及び前記分流手段が、ＭＯＳ型電界効果型トランジスタであり、当該ＭＯＳ型電界効果型トランジスタの面積比により前記駆動スイッチ及び前記分流手段の分流比が決定されるものである。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の過電流保護回路であって、前記電圧調整手段が差動アンプである。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の過電流保護回路であって、前記第１の保護回路部が、当該第１の保護回路部内に流れる所定の電流が前記第１の電流しきい値に対して過電流であるか否かを検知する過電流検知回路と、前記過電流検知回路で過電流が検知された場合に前記駆動スイッチを遮断またはチョッピングする保護用論理回路とを備え、前記第２の保護回路部が、前記第２の電流しきい値に基づいて過電流を検出した場合に、前記保護用論理回路に対して所定の信号を送信し、前記保護用論理回路が、前記第２の保護回路部からの前記信号に基づいて前記駆動スイッチを遮断またはチョッピングし、前記待機指示回路部が、電源の投入時から突入電流が発生する一定時間が経過するまで、前記第２の保護回路部から前記保護用論理回路に与える前記信号を停止するものである。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の過電流保護回路であって、前記第１の保護回路部が、負荷に与えられる電流が前記第１の電流しきい値に対して過電流であるか否かを検知する過電流検知回路と、前記過電流検知回路で過電流が検知された場合に前記駆動スイッチを遮断またはチョッピングする保護用論理回路とを備え、前記比較器は、前記検出電圧が前記基準電圧より高いときに前記保護用論理回路に対して所定の信号を送信し、前記保護用論理回路が、前記第２の保護回路部からの前記信号に基づいて前記駆動スイッチを遮断またはチョッピングし、前記待機指示回路部が、電源の投入時から突入電流が発生する一定時間が経過するまで、前記カレントミラー回路から前記比較器に出力される検出電圧を低減するものである。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の過電流保護回路であって、前記第２の保護回路部が、前記駆動スイッチに並列対称に接続されて当該駆動スイッチに与えられる駆動電流を所定の分流比で分流する分流手段と、前記分流手段の電圧降下を前記駆動スイッチの電圧降下に一致させる電圧調整手段と、負荷に流れる電流に応じた前記分流手段からの電流を検出して当該電流に基づく電圧を出力するカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路から出力された検出電圧を、前記第２の電流しきい値に基づいて決定された前記所定の基準となる基準電圧と比較してその比較結果を出力する比較器と、前記カレントミラー回路と前記比較器との間に介在されて、前記第１の保護回路部が過電流を検出した際に、前記比較器とカレントミラー回路との間を遮断するスイッチとを備えるものである。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の過電流保護回路であって、前記第２の保護回路部が、前記駆動スイッチに並列対称に接続されて当該駆動スイッチに与えられる駆動電流を所定の分流比で分流する分流手段と、前記分流手段の電圧降下を前記駆動スイッチの電圧降下に一致させる電圧調整手段と、前記分流手段から流れ出た電流を検出して当該電流に基づく電圧を出力するカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路から出力された検出電圧を、前記第２の電流しきい値に基づいて決定された前記所定の基準となる基準電圧と比較してその比較結果を出力する比較器と、前記第１の保護回路部が前記駆動スイッチをオフにするタイミングに応じて、前記待機指示回路部の前記コンデンサを放電するスイッチとを備えるものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係る過電流保護回路を示すブロック図である。この過電流保護回路は、図１の如く、従来技術３で説明した自己保護型の過電流保護機能に加えて、負荷１１を直接オンオフ切替えする駆動スイッチ（第１のスイッチング素子）１２の下流側のハーネスをも保護する機能を有し、特に、そのしきい値となる基準電流を、外付けの回路により任意に設定できるようにしたものである。即ち、この過電流保護回路は、従来技術３で説明したＩＰＤ６と同様の第１の保護回路部４０の他、負荷１１を直接オンオフ切替えする駆動スイッチ１２の下流側のハーネスを保護する第２の保護回路部４１と、電源（＋Ｂ）１９の投入時に第２の保護回路部４１の動作を一定時間停止させる外付けの待機指示回路部４２とを備える。尚、第１の保護回路部４０及び第２の保護回路部４１は単一のＩＰＤとして集積的に構成される。
【００３３】
第１の保護回路部４０は、当該第１の保護回路部４０自身の内部における過電流及び過温度を検知して負荷１１に対する駆動電流を調整するもので、従来技術３と同様、第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２と、入力インターフェース回路１５と、第２のスイッチング素子１７と、保護用論理回路２１と、チャージポンプ２３と、電流制限回路２５と、ダイナミッククランプ回路２７と、過電流検知回路２９と、過温度検出回路３１と、論理和回路３３と、第３のスイッチング素子３７とを備える。
【００３４】
第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２は、ＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果型トランジスタ）が使用されて負荷１１に対する駆動のオンオフ切替えを行うものである。
【００３５】
入力インターフェース回路１５は、負荷１１の駆動について操作者がオンオフ切替操作を行うための操作スイッチ１３のオンオフ状態を検知するものである。
【００３６】
第２のスイッチング素子１７は、ＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果型トランジスタ）が使用されて入力インターフェース回路１５が操作スイッチ１３のオン状態を検知したときにオン状態となるものである。
【００３７】
保護用論理回路２１は、第１のスイッチング素子１７がオンしたときに電源（＋Ｂ）１９が投入されて動作するようになっており、過電流検知回路２９が過電流を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、これらの各回路２９，３１からの断続的な信号に基づいてチャージポンプ２３を介し第１のスイッチング素子１２のゲート電圧の供給を遮断または断続的に停止（チョッピング）して、負荷１１に対する駆動電流及び温度を調整するものである。
【００３８】
そして、この保護用論理回路２１は、後述する第２の保護回路部４１から与えられた報知信号に基づいて負荷１１の駆動電流に異常が発生したときにも、第１のスイッチング素子１２のゲート電圧の供給を停止して、負荷１１に対する駆動電流を遮断またはチョッピングするようになっている。
【００３９】
チャージポンプ２３は、第１のスイッチング素子１２のゲートをそのソースよりも高電位に保つためＮチャネルＦＥＴ及び発振用コンデンサ等を用いて電源（＋Ｂ）１９の電圧を昇圧（例えば２倍）するものである。
【００４０】
電流制限回路２５は、第１のスイッチング素子１２のドレイン−ソース間の電圧降下が所定のしきい値を超えた場合に、ゲート−ソース間を短絡させて当該ゲートへの入力電圧を低減させて第１のスイッチング素子１２に流れる電流を低減させるものである。
【００４１】
ダイナミッククランプ回路２７は、サージ電流の発生時に負荷１１に対する電流供給の遮断またはチョッピングを行った場合に負サージにより電圧の過低下を抑制するために第１のスイッチング素子１２をオンにして過電流保護回路内の各部位を保護するためのものである。
【００４２】
過電流検知回路２９は、過電流を検知してその過電流が持続する間は保護用論理回路２１に所定の信号を断続的に送信し続けるものである。
【００４３】
過温度検出回路３１は、過温度を検出してその過温度が持続する間は保護用論理回路２１に所定の信号を断続的に送信し続けるものである。
【００４４】
論理和回路３３は、過電流検知回路２９が過電流を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、その出力の論理和をとるものである。
【００４５】
第３のスイッチング素子３７は、具体的にはＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果型トランジスタ）が使用され、過電流検知回路２９が過電流を検知しまたは過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、論理和回路３３からの出力に基づいてオン状態となって、プルアップ抵抗３５を利用して警告ランプ等の外部の警報装置（図示省略）にその旨を報知するものである。
【００４６】
ここで、それぞれＭＯＳ−ＦＥＴで構成される各スイッチング素子１２，１７，３７は、過電流保護回路の所定の領域に所定の面積のパワーＭＯＳ−ＦＥＴを構成し、このパワーＭＯＳ−ＦＥＴを局部的に領域区分してその面積比を所定の比率に設定することでそれぞれ電気特性が決定されて形成されるものである。
【００４７】
かかる第１の保護回路部４０は、それ自身の内部の異常（過電流及び過温度）に基づいて負荷１１の駆動電流の調整を行うのに対して、第２の保護回路部４１は、第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２の下流側（負荷１１側）の保護を行うもので、負荷１１の駆動スイッチとしての第１のスイッチング素子１２に並列対称に接続されるセンスＭＯＳ−ＦＥＴ（分流手段）５１と、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソース電圧を第１のスイッチング素子１２のソース電圧に等しくする差動アンプ（電圧調整手段）５２と、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１から差動アンプ５２を経由して流れ出た電流Ｉ１を検出して当該電流Ｉ１に基づく電圧を出力するカレントミラー回路５３と、このカレントミラー回路５３から出力された電圧を所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較してその比較結果を第１の保護回路部４０の保護用論理回路２１に出力する比較器５４とを備える。
【００４８】
センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１（分流手段）は、各スイッチング素子１２，１７，３７を構成するためのパワーＭＯＳ−ＦＥＴの一部を区切って領域が割り当てられており、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１の領域の第１のスイッチング素子１２に対する面積比を所定の値に設定することにより、第１のスイッチング素子１２に対するセンスＭＯＳ−ＦＥＴ５１の分流比（例えば、１万分の１など）で、当該第１のスイッチング素子１２に流れる駆動電流を分流するものである。また、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１のドレインに接続される電源（＋Ｂ）１９は、第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２のドレインに接続される電源（＋Ｂ）１９と同一とされる。したがって、第１のスイッチング素子１２に流れる駆動電流が増減変化したときには、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１に流れる電流Ｉ１も同等の比率で増減するようになっている。
【００４９】
差動アンプ５２は負帰還抵抗を用いたイマジナリショートにより、負側入力端子に接続されたセンスＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソース電圧を、正側入力端子に接続された第１のスイッチング素子１２のソース電圧に等しくなるように調整しながら、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１から差動アンプ５２を経由して流れ出た電流Ｉ１を出力する。
【００５０】
カレントミラー回路５３は、互いに対称に形成された一対のＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果型トランジスタ）５３ａ，５３ｂに同等の電流が流れることを利用して、差動アンプ５２から流れ出た電流Ｉ１に等しい電流Ｉ２をＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂに流し、そのときのＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレイン電圧（検出電圧）をスイッチ５６を介して比較器５４に与えるようになっている。
【００５１】
比較器５４は、カレントミラー回路５３から出力された電圧（ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレイン電圧：検出電圧）を所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、カレントミラー回路５３からの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを越えた場合に、その旨を意味する出力電圧を第１の保護回路部４０の保護用論理回路２１に出力する。この場合の基準電圧Ｖｒｅｆは、図２中の第２の電流しきい値Ｔｈ２のように、負荷１１の破壊や電線発煙を確実に防止し且つ負荷１１の定常電流を余裕をもって流す電流値に相当する電圧値に設定しておけばよい。
【００５２】
待機指示回路部４２は、抵抗６１とコンデンサ６２の並列回路であり、第２の保護回路部４１の動作開始時に、抵抗６１を通じて電源（＋Ｂ）１９からの電流Ｉ２がカレントミラー回路５３に流れ始める際、コンデンサ６２への経時的充電によって、ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂに突入電流が供給されるのを防止するようになっている。そして、待機指示回路部４２に接続される電源（＋Ｂ）１９は、第１のスイッチング素子（駆動スイッチ）１２及びセンスＭＯＳ−ＦＥＴ５１のそれぞれのドレインに接続される電源（＋Ｂ）１９と同一である。これにより、電源（＋Ｂ）１９を投入した後、抵抗６１の抵抗値とコンデンサ６２の容量とによって決定される一定時間だけ、第２の保護回路部４１の保護用論理回路２１に対する出力を停止することができる。そして、かかる待機指示回路部４２は、第２の保護回路部４１に対して外付けで取り付け可能となっている。これにより、電源（＋Ｂ）１９の投入時に第２の保護回路部４１の動作を一定時間停止させる停止時間を容易に設定・変更できるようになっている。
【００５３】
ところで、一般に、ランプやモータ等の負荷１１を駆動する場合、駆動電流を供給する電線の発煙特性は図２のようになる。図２の横軸は電源（＋Ｂ）１９の投入時からの経過時間、縦軸は耐電流であって、符合Ｌ１は電源（＋Ｂ）１９の投入時からの経過時間に応じて電線が発煙する電流の値を示している。この図２に見られる通り、電源（＋Ｂ）１９の投入時からの経過時間が短い間は、電線が発熱していないことから耐電流の値は高いが、時間の経過とともに電線が徐々に発熱し、その耐電流が低下し、比較的小さな電流であっても発煙してしまうことがある。
【００５４】
ここで、図２中の期間Ｔαは突入電流が流れる期間を意味している。そして、この突入電流が流れる期間Ｔαについては、第１の保護回路部４０での自己異常検出で充分に対応できるが、この突入電流が流れる期間Ｔαを越えると、上述のように耐電流が低減するため、第１の保護回路部４０での自己異常検出では充分に対応することができない。
【００５５】
このため、突入電流が流れる期間Ｔαを越えた場合に、第２の保護回路部４１により一定の基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて負荷１１に流れる駆動電流の状態を精度良く監視する。
【００５６】
例えば、図２中の第１の電流しきい値Ｔｈ１を、突入電流が流れる期間Ｔαの過電流のしきい値とし、この第１の電流しきい値Ｔｈ１に基づいて第１の保護回路部４０の過電流検知回路２９が動作し、また第２の電流しきい値Ｔｈ２を、突入電流が流れる期間Ｔαの経過後の過電流のしきい値とし、この第２の電流しきい値Ｔｈ２に基づいて第２の保護回路部４１が過電流を監視するようにする。これにより、突入電流の終了前後で過電流に対する監視方法を変更でき、確実且つ簡単に過電流保護を行うことができる。
【００５７】
以下、この過電流保護回路の動作を説明する。
【００５８】
＜突入電流が流れる期間Ｔαの動作＞
ここでは、原則としてスイッチ５６がオン状態であることを前提に説明する。突入電流が流れる期間Ｔαでは、第１の保護回路部４０での自己異常検出で過電流の保護を行う。この場合、待機指示回路部４２では、抵抗６１の抵抗値とコンデンサ６２の容量とによって決定される一定時間が突入電流が流れる期間Ｔαにほぼ等しく設定されている。したがって、この期間Ｔαの間は、コンデンサ６２への経時的充電によって、突入電流や定常電流から一時的に過電流状態に移行しても、比較器５４に入力される基準電圧Ｖｒｅｆの方が待機指示回路部４２と第２の保護回路部４１との接続点の電圧よりも高い状態にあり、これにより保護用論理回路２１に対する第２の保護回路部４１の出力が停止され、第２の保護回路部４１は実質的に機能しないことになる。故に、この期間Ｔαは、過電流保護回路の機能は第１の保護回路部４０の機能のみとなり、従来技術３と同様の動作が実行される。
【００５９】
即ち、操作者が操作スイッチ１３でオンオフ切替操作を行ったときに、その操作スイッチ１３のオンオフ状態を入力インターフェース回路１５が検知する。入力インターフェース回路１５が操作スイッチ１３のオン状態を検知したときには、ＭＯＳ−ＦＥＴとしての第２のスイッチング素子１７がオン状態となり、保護用論理回路２１及びチャージポンプ２３に電源（＋Ｂ）１９が投入されて動作する。
【００６０】
この場合、チャージポンプ２３は、第１のスイッチング素子１２のゲートをそのソースよりも高電位に保つために電源（＋Ｂ）１９の電圧を昇圧（例えば２倍）する。
【００６１】
この際、電流制限回路２５は、第１のスイッチング素子１２のドレイン−ソース間の電圧降下が所定のしきい値を超えたか否かを判断し、第１のスイッチング素子１２のドレイン−ソース間の電圧降下が所定のしきい値を超えた場合に、そのゲート−ソース間を短絡させて当該ゲートへの入力電圧を低減させ、第１のスイッチング素子１２に流れる電流を低減させる。
【００６２】
そして、過電流検知回路２９は、図２中の第１の電流しきい値Ｔｈ１に基づいて所定の基準に従って過電流を検知し、過電流であった場合に、その旨の信号を保護用論理回路２１に出力する。
【００６３】
これと併行して、過温度検出回路３１は、過温度か否かを検出し、過温度であった場合にその旨の信号を保護用論理回路２１に出力する。
【００６４】
保護用論理回路２１は、過電流検知回路２９が過電流（Ｔｈ１を越える電流）を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、チャージポンプ２３を介して第１のスイッチング素子１２のゲート電圧の供給を断続的に停止することで電流及び温度を調整する。
【００６５】
ただし、負荷１１に対してサージ電流が発生した場合に、負荷１１に対する電流供給の遮断またはチョッピングを行った場合に負サージにより電圧の過低下を抑制するため、ダイナミッククランプ回路２７は、負サージが発生している間だけ、第１のスイッチング素子１２をオンにして過電流保護回路内の各部位を保護するよう機能する。
【００６６】
そして、過電流検知回路２９が過電流を検知し、または過温度検出回路３１が過温度を検出したときに、その出力の論理和を論理和回路３３が論理判断し、第３のスイッチング素子３７をオン切り換えして、プルアップ抵抗３５を利用して例えば警告ランプ等の外部の警告装置等（図示省略）にその旨を報知する。
【００６７】
尚、過電流状態では、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１が大電流を検出するため、外付けのコンデンサ６２に一時的に大きな電圧が加わって充電されることになる。そうすると、正常電流値への移行直後にコンデンサ６２に充電された電荷が放電されていなければ過電流状態を検出してしまって、相変わらず駆動スイッチがオフの状態のままになってしまうおそれがある。このことを考慮し、第１の保護回路部４０の保護用論理回路２１が自己保護のため負荷短絡もしくは過電流を判断した際には、比較器５４とカレントミラー回路５３の間のスイッチ５６をオフにし、コンデンサ６２に充電が行われないようにする。
【００６８】
あるいは、かかるスイッチ５６に代えて、保護用論理回路２１が第１のスイッチング素子１２をオフにするタイミングに同期して、コンデンサ６２とカレントミラー回路５３のＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレインとの間を短絡させてコンデンサ６２の電荷を放電するようなスイッチを設けてもよい。
【００６９】
＜突入電流が流れる期間Ｔαの経過後＞
ここでも、原則としてスイッチ５６がオン状態であることを前提に説明する。突入電流が流れる期間Ｔαが経過すると、コンデンサ６２に電荷がチャージされてＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレイン電圧（検出電圧）が上昇する。このとき、待機指示回路部４２は、比較器５４からの出力電圧に基づいて、カレントミラー回路５３のＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂに対する電流Ｉ２の制限が解除されるため、第２の保護回路部４１からの信号に基づいて、保護用論理回路２１が過電流時の対応を行う。
【００７０】
具体的に、第２の保護回路部４１のセンスＭＯＳ−ＦＥＴ５１は、第１のスイッチング素子１２に供給される電流の一部が所定の分流比で分流され、電流Ｉ１として差動アンプ５２に出力される。
【００７１】
差動アンプ５２では、その負帰還抵抗を用いたイマジナリショートにより、負側入力端子に接続されたセンスＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソース電圧を、正側入力端子に接続された第１のスイッチング素子１２のソース電圧に等しくなるように調整しながら、センスＭＯＳ−ＦＥＴ５１から差動アンプ５２を経由して流れ出た電流Ｉ１をカレントミラー回路５３のＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａに出力する。
【００７２】
カレントミラー回路５３では、差動アンプ５２からＭＯＳ−ＦＥＴ５３ａに入力された電流Ｉ１に等しい電流Ｉ２をＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂに流し、このＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレイン電圧（検出電圧）をスイッチ５６を介して比較器５４に与える。
【００７３】
比較器５４では、カレントミラー回路５３から出力された電圧（ＭＯＳ−ＦＥＴ５３ｂのドレイン電圧：検出電圧）を所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、カレントミラー回路５３からの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを越えた場合に、その旨を意味する出力電圧を第１の保護回路部４０の保護用論理回路２１に出力する。ここで、基準電圧Ｖｒｅｆは、図２中の第２の電流しきい値Ｔｈ２に対応して設定されている。したがって、突入電流が流れる期間Ｔαの経過後に、図２中の第２の電流しきい値Ｔｈ２を越える電流が負荷１１に流れようとしたときには、第２の保護回路部４１が第１の保護回路部４０内の保護用論理回路２１にその旨の報知信号を出力する。このとき、保護用論理回路２１は、第２の保護回路部４１から与えられた報知信号に基づいて、第１のスイッチング素子１２のゲート電圧の供給を停止して、負荷１１に対する駆動電流を遮断またはチョッピングする。
【００７４】
以上のように、この実施の形態では、電源（＋Ｂ）１９の投入直後の突入電流が流れる期間Ｔαについては、外付けの待機指示回路部４２のコンデンサ６２に充電が行われている最中であるため、基準電圧Ｖｒｅｆとの比較結果に基づいて比較器５４からの出力がなされず、過電流検出機能は働かずに、第１の保護回路部４０による自己異常監視が行われる一方、突入電流が流れる期間Ｔαを越えた場合に、コンデンサ６２に電荷がチャージされて電圧が上昇すると、最終的には負荷１１の駆動電流に比例したカレントミラー回路電流Ｉ１，Ｉ２と抵抗６１で決まる電圧となって、第２の保護回路部４１により一定の基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて負荷１１に流れる駆動電流の状態を精度良く監視するので、負荷１１及び電線の効率的な保護を行うことができる。
【００７５】
そして、待機指示回路部４２が、第２の保護回路部４１に対して外付けで取り付け可能となっているので、電源（＋Ｂ）１９の投入時に第２の保護回路部４１の動作を一定時間停止させる停止時間を容易に設定・変更できるので便利である。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電源投入後一定時間においては、第１の保護回路部が、突入電流用の第１の電流しきい値に基づいて内部の過電流を自己検知し、所定の負荷に対する駆動電流のオンオフ切替を行うとともに、待機指示回路部によって第２の保護回路部の動作を停止させ、一定時間経過後は、第２の保護回路部が、駆動スイッチに流れる駆動電流を分流して当該駆動スイッチの下流側の過電流を検出し、定常電流に対応する第２の電流しきい値に基づいて駆動スイッチの下流側を過電流から保護するので、電源投入直後の突入電流の発生時にはこれを許容しつつも、電源投入直後と定常時の両方について過電流を精度良く監視して、負荷及び電線の効率的な保護を行うことができる。
【００７７】
特に、待機指示回路部が第２の保護回路部に対して外付けで取り付けられているので、電源の投入時に第２の保護回路部の動作を一定時間停止させる際の停止時間を容易に設定・変更できる。
【００７８】
請求項２に記載の発明によれば、待機指示保護回路をコンデンサと抵抗の並列回路で構成し、電源投入直後に突入電流が待機指示回路部に流れた場合に、コンデンサへの経時的な充電を利用して、突入電流の影響を無くしているので、簡単な構成で、負荷電流保護回路の停止時間を容易に決定できる。
【００７９】
請求項３に記載の発明によれば、第２の保護回路部が、駆動スイッチに並列対称に接続されて当該駆動スイッチに与えられる駆動電流を所定の分流比で分流する分流手段と、分流手段の電圧降下を駆動スイッチの電圧降下に一致させる電圧調整手段（例えば、請求項５に記載の差動アンプ）と、分流手段から流れ出た電流を検出して当該電流に基づく電圧を出力するカレントミラー回路と、カレントミラー回路から出力された検出電圧を、第２の電流しきい値に基づいて決定された所定の基準となる基準電圧と比較してその比較結果を出力する比較器とを備えるので、コスト上昇及び体積上昇が少なく、簡便な構成で、駆動スイッチから負荷に供給される駆動電流を精度良く監視し、その過電流を正確に検出して保護を行うことができる。
【００８０】
請求項４に記載の発明によれば、駆動スイッチ及び分流手段が、ＭＯＳ型電界効果型トランジスタであり、当該ＭＯＳ型電界効果型トランジスタの面積比により駆動スイッチ及び分流手段の分流比が決定されるので、分流手段に流れる電流をもって精度良く負荷に流れ出る過電流を検出して保護することができる。
【００８１】
請求項６及び請求項７に記載の発明によれば、負荷電流保護回路で負荷に流れ出る過電流を検出した場合に、第１の保護回路部内の保護用論理回路をそのまま利用して保護することができ、保護用論理回路の兼用により効率の良い回路を実現できる。
【００８２】
ところで、過電流状態では、分流手段が大電流を検出するため、待機指示回路部のコンデンサに一時的に大きな電圧が加わって充電されることになり、正常電流値への移行直後の時点でコンデンサに充電された電荷が既に放電されていなければ負荷電流保護回路が過電流状態と誤検出する可能性がある。しかしながら、請求項８に記載の発明によれば、第１の保護回路部が内部の負荷短絡または過電流を検出した際に、比較器とカレントミラー回路との間を遮断するスイッチを設けているので、この際にコンデンサに充電が行われないようにすることができ、正常電流値への移行直後にコンデンサに電荷が蓄積されている状態を防止でき、復帰時に過電流状態と誤判断するのを防止できる。
【００８３】
あるいは、請求項９に記載の発明によれば、第１の保護回路部が内部の負荷短絡または過電流を検出した際に、コンデンサを放電するスイッチを設けているので、正常電流値への移行直後にコンデンサに電荷が蓄積されている状態を防止でき、復帰時に過電流状態と誤判断するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る過電流保護回路を示すブロック図である。
【図２】電源の投入時からの経過時間に応じて電線が発煙する電流の値の変化を示す図である。
【図３】従来技術１に係る過電流保護回路を示すブロック図である。
【図４】従来技術３に係る過電流保護回路を示すブロック図である。
【図５】従来技術３に係る過電流保護回路のＩＰＤを示すブロック図である。
【符号の説明】
１１負荷
１２スイッチング素子
２１保護用論理回路
２３チャージポンプ
２５電流制限回路
２７ダイナミッククランプ回路
２９過電流検知回路
３１過温度検出回路
３３論理和回路
４０第１の保護回路部
４１第２の保護回路部
４２待機指示回路部
５１センスＭＯＳ−ＦＥＴ
５２差動アンプ
５３カレントミラー回路
５４比較器
５６スイッチ
６１抵抗
６２コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an overcurrent protection circuit connected to a load to prevent overcurrent.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Various types of on-vehicle loads such as an engine system, an electric vehicle body system, and an information system are mounted on an automobile. In particular, with the development of electronic technology in recent years, various electronic units as on-vehicle loads have been mounted.
[0003]
Conventionally, as shown in FIG. 3, various overcurrent protections have been performed by installing a fuse 4 in a current path 3 connecting a load 1 and a power supply 2 (prior art 1). Reference numeral 5 in FIG. 3 is a mechanical relay.
[0004]
However, when the fuse 4 as described above is used for overcurrent protection, if the fuse 4 is blown frequently, the work of replacing it is also frequent. In general, a fuse box in which a plurality of fuses 4 are unitized as a unit is used. However, the volume of the fuse box is large, and the mounting space for other in-vehicle electrical components is reduced. Further, in consideration of the work of replacing the fuse 4, the mounting position of the fuse box is limited.
[0005]
In view of these, installation of an overcurrent protection circuit using a semiconductor relay instead of a fuse box has been performed.
[0006]
Specifically, there are the following two methods.
[0007]
One is a technique in which an overcurrent is detected by a shunt resistor, a sense, or a MOS-FET, and the microcomputer or an external circuit determines the overcurrent (prior art 2). In this case, the inrush current is handled by changing the reference voltage of the external circuit or by a software program of the microcomputer.
[0008]
Alternatively, as shown in FIG. 4, there is a device using a self-protection type IPD (intelligent power device) 6 having a current detection function and a judgment function (prior art 3).
[0009]
The IPD 6 of the prior art 3 is a self-protection type overcurrent protection function that detects an overcurrent flowing in the overcurrent protection circuit itself or overheats as shown in FIG. It has. In this case, the fuse 6 in FIG. 4 can be omitted.
[0010]
As shown in FIG. 5, the IPD 6 basically has a configuration in which the on / off switching of the driving of the load 1 is performed by a first switching element (drive switch) 12 composed of an FET.
[0011]
Specifically, when the operator performs an on / off switching operation with the operation switch 13, the input interface circuit 15 detects the on / off state of the operation switch 13. When the input interface circuit 15 detects the ON state of the operation switch 13, the second switching element 17 as an FET is turned ON, and the power supply (+ B) 19 is supplied to the protection logic circuit 21 and the charge pump 23 to operate. I do.
[0012]
In this case, the charge pump 23 boosts (eg, doubles) the voltage of the power supply (+ B) 19 using an N-channel FET, an oscillation capacitor, and the like in order to keep the gate of the first switching element 12 at a higher potential than its source. ).
[0013]
At this time, the current limiting circuit 25 determines whether the voltage drop between the drain and the source of the first switching element 12 has exceeded a predetermined threshold, and determines whether the voltage drop between the drain and the source of the first switching element 12 has occurred. When the voltage drop exceeds a predetermined threshold, the gate-source is short-circuited to reduce the input voltage to the gate, and the current flowing through the first switching element 12 is reduced.
[0014]
The IPD 6 includes an overcurrent detection circuit 29 that detects an overcurrent and notifies the protection logic circuit 21 of the detection, and an overtemperature detection circuit 31 that detects an overtemperature and notifies the protection logic circuit 21 of the overcurrent. When the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature, the protection logic circuit 21 The current and the temperature are adjusted by cutting off or intermittently stopping the supply of the gate voltage of the switching element 12.
[0015]
However, when a surge current is generated in the load 1 and the current supply to the load 1 is cut off, the dynamic clamp circuit 27 suppresses an excessive drop in voltage due to the negative surge. Only during this period, the first switching element 12 is turned on to protect each part in the overcurrent protection circuit.
[0016]
Then, when the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature, the OR circuit 33 logically determines the logical sum of the outputs and determines whether the output is the third FET. The switching element 37 is turned on to notify an external warning device (not shown) such as a warning lamp using the pull-up resistor 35 to that effect.
[0017]
According to these prior arts 2 and 3, the number of replacements of the fuse 4 which has been required so far is greatly reduced, and the labor required for the replacement is not required. Further, the fuse box itself can be omitted, and in this case, the required mounting space can be reduced.
[0018]
Prior art documents related to the present invention are shown below for reference.
[0019]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-313433
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of the above-described prior art 2, the cost and the volume of the external circuit and the microcomputer are increased, and the system is not practically widespread.
[0021]
In addition, in the case of the above-described prior art 3, the occurrence of an inrush current cannot be avoided particularly when driving a load of an automobile. However, in order to allow this inrush current, the internal circuit must be complicated. Obviously, it is not very practical after all.
[0022]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an overcurrent protection circuit that can easily and reliably perform overcurrent protection with little increase in cost and volume.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a first protection circuit unit that detects overcurrent based on a first current threshold value and switches on / off of a drive current for a predetermined load. A second switch for shunting a drive current flowing through a drive switch for switching the load on and off, detecting an overcurrent, comparing the overcurrent with a predetermined reference, and protecting the overcurrent based on the comparison result. A protection circuit unit; and an external standby instruction circuit unit for stopping the operation of the second protection circuit unit until a predetermined time during which an inrush current occurs from the time when the power is turned on. Is determined based on a second current threshold value corresponding to a steady current after a lapse of a predetermined time during which an inrush current occurs from the time when the power is turned on, and the second current threshold value is determined by the first current threshold value. It is set lower than the threshold value.
[0024]
The invention according to claim 2 is the overcurrent protection circuit according to claim 1, wherein the standby instruction circuit unit includes a resistor interposed between a power supply and the second protection circuit unit, A capacitor that is connected in parallel with the resistor and charges for a certain period of time when an inrush current occurs from the time when the power is turned on.
[0025]
The invention according to claim 3 is the overcurrent protection circuit according to claim 1 or 2, wherein the second protection circuit section is connected to the drive switch in parallel and symmetrically, and is connected to the drive switch. Shunting means for shunting a given drive current at a predetermined shunting ratio, voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunting means to the voltage drop of the drive switch, and detecting the current flowing out of the shunting means to determine the current A current mirror circuit that outputs a voltage based on the current mirror circuit, and compares the detected voltage output from the current mirror circuit with a reference voltage that is the predetermined reference determined based on the second current threshold. And a comparator for outputting a comparison result.
[0026]
The invention according to claim 4 is the overcurrent protection circuit according to claim 3, wherein the drive switch and the shunting unit are MOS field-effect transistors, and the area of the MOS field-effect transistors is The ratio determines the shunt ratio of the drive switch and the shunt means.
[0027]
The invention according to claim 5 is the overcurrent protection circuit according to claim 3 or 4, wherein the voltage adjusting means is a differential amplifier.
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, in the overcurrent protection circuit according to any one of the first to fifth aspects, the first protection circuit section includes a predetermined current flowing in the first protection circuit section. An overcurrent detection circuit for detecting whether the current is an overcurrent with respect to the first current threshold value, and shutting off or chopping the drive switch when the overcurrent detection circuit detects an overcurrent. A protection logic circuit that transmits a predetermined signal to the protection logic circuit when the second protection circuit unit detects an overcurrent based on the second current threshold value. The protection logic circuit shuts off or chops the drive switch based on the signal from the second protection circuit unit, and the standby instruction circuit unit generates a constant inrush current when power is turned on. Until the time has passed, the second It is intended to stop the signal supplied from the protection circuit to the protection logic circuit.
[0029]
The invention according to claim 7 is the overcurrent protection circuit according to claim 3, wherein the first protection circuit unit determines that a current supplied to a load is excessive with respect to the first current threshold value. An overcurrent detection circuit that detects whether or not the current is present, and a protection logic circuit that shuts off or chops the drive switch when an overcurrent is detected by the overcurrent detection circuit, wherein the comparator includes: When the detection voltage is higher than the reference voltage, a predetermined signal is transmitted to the protection logic circuit, and the protection logic circuit outputs the drive switch based on the signal from the second protection circuit unit. And the standby instruction circuit unit reduces the detection voltage output from the current mirror circuit to the comparator until a predetermined time during which an inrush current occurs from the time when the power is turned on. .
[0030]
The invention according to claim 8 is the overcurrent protection circuit according to claim 2, wherein the second protection circuit section is connected to the drive switch in parallel and symmetrically and is provided with a drive current supplied to the drive switch. Shunting means for shunting at a predetermined shunting ratio, voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunting means to the voltage drop of the drive switch, and detecting the current from the shunting means according to the current flowing to the load. A current mirror circuit that outputs a voltage based on the current, and a detection voltage output from the current mirror circuit is compared with a reference voltage serving as the predetermined reference determined based on the second current threshold. And a current mirror circuit interposed between the current mirror circuit and the comparator. When the first protection circuit detects an overcurrent, the comparator and the current mirror are output. Those comprising a switch for interrupting the connection between the circuit.
[0031]
The ninth aspect of the present invention is the overcurrent protection circuit according to the second aspect, wherein the second protection circuit section is connected to the drive switch in parallel and symmetrically and is supplied to the drive switch. Shunting means for shunting at a predetermined shunting ratio, voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunting means to the voltage drop of the drive switch, and detecting a current flowing out of the shunting means to generate a voltage based on the current. A current mirror circuit to be output, and a detection voltage output from the current mirror circuit are compared with a reference voltage serving as the predetermined reference determined based on the second current threshold, and a comparison result is output. And a switch that discharges the capacitor of the standby instruction circuit unit in accordance with a timing at which the first protection circuit unit turns off the drive switch. .
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an overcurrent protection circuit according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the overcurrent protection circuit includes a self-protection type overcurrent protection function described in the related art 3 and a downstream side of a drive switch (first switching element) 12 that directly switches on and off the load 11. In particular, the reference current serving as the threshold value can be arbitrarily set by an external circuit. In other words, this overcurrent protection circuit protects the second protection circuit for protecting the harness on the downstream side of the drive switch 12 for directly switching the load 11 on and off, in addition to the first protection circuit section 40 similar to the IPD 6 described in the related art 3. A protection circuit section 41 and an external standby instruction circuit section 42 for stopping the operation of the second protection circuit section 41 for a predetermined time when the power supply (+ B) 19 is turned on are provided. Note that the first protection circuit unit 40 and the second protection circuit unit 41 are integrated as a single IPD.
[0033]
The first protection circuit section 40 detects an overcurrent and an overtemperature inside the first protection circuit section 40 itself and adjusts a drive current for the load 11. Switching element (drive switch) 12, input interface circuit 15, second switching element 17, protection logic circuit 21, charge pump 23, current limiting circuit 25, dynamic clamp circuit 27, overcurrent detection The circuit includes a circuit 29, an over-temperature detection circuit 31, an OR circuit 33, and a third switching element 37.
[0034]
The first switching element (drive switch) 12 uses a MOS-FET (MOS field effect transistor) to switch on / off the drive of the load 11.
[0035]
The input interface circuit 15 detects an on / off state of an operation switch 13 for an operator to perform an on / off switching operation for driving the load 11.
[0036]
The second switching element 17 is turned on when a MOS-FET (MOS field effect transistor) is used and the input interface circuit 15 detects the on state of the operation switch 13.
[0037]
When the first switching element 17 is turned on, the power supply (+ B) 19 is turned on and the protection logic circuit 21 operates. The overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or detects an overtemperature. When the detection circuit 31 detects an overtemperature, the supply of the gate voltage of the first switching element 12 is cut off or intermittently via the charge pump 23 based on the intermittent signals from these circuits 29 and 31. The operation is stopped (chopped) to adjust the drive current and temperature for the load 11.
[0038]
The protection logic circuit 21 keeps the gate of the first switching element 12 open even when an abnormality occurs in the drive current of the load 11 based on a notification signal given from a second protection circuit section 41 described later. The supply of the voltage is stopped, and the drive current to the load 11 is cut off or chopped.
[0039]
The charge pump 23 boosts (eg, doubles) the voltage of the power supply (+ B) 19 using an N-channel FET, an oscillation capacitor, and the like in order to keep the gate of the first switching element 12 at a higher potential than its source. It is.
[0040]
When the voltage drop between the drain and the source of the first switching element 12 exceeds a predetermined threshold, the current limiting circuit 25 short-circuits the gate and the source to reduce the input voltage to the gate. This is to reduce the current flowing through the first switching element 12.
[0041]
The dynamic clamp circuit 27 turns on the first switching element 12 to suppress an excessive voltage drop due to a negative surge when the current supply to the load 11 is cut off or chopped when a surge current occurs, and overcurrent protection is performed. This is for protecting each part in the circuit.
[0042]
The overcurrent detection circuit 29 detects the overcurrent and continuously transmits a predetermined signal to the protection logic circuit 21 while the overcurrent continues.
[0043]
The over-temperature detecting circuit 31 detects an over-temperature and continuously transmits a predetermined signal to the protection logic circuit 21 while the over-temperature continues.
[0044]
The OR circuit 33 calculates the OR of the output when the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature.
[0045]
As the third switching element 37, specifically, a MOS-FET (MOS field effect transistor) is used, and the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature. At this time, it is turned on based on the output from the OR circuit 33, and the pull-up resistor 35 is used to notify an external alarm device (not shown) such as a warning lamp of the fact.
[0046]
Here, the switching elements 12, 17, and 37 each constituted by a MOS-FET constitute a power MOS-FET having a predetermined area in a predetermined area of the overcurrent protection circuit, and the power MOS-FET is locally applied. The electrical characteristics are determined and formed by setting the area ratio to a predetermined ratio by dividing the region into regions.
[0047]
The first protection circuit unit 40 adjusts the drive current of the load 11 based on internal abnormalities (overcurrent and overtemperature), while the second protection circuit unit 41 performs Protects the downstream side (the load 11 side) of the first switching element (drive switch) 12 and senses MOS-FETs (shunt currents) connected in parallel and symmetrically to the first switching element 12 as a drive switch of the load 11 Means) 51, a differential amplifier (voltage adjusting means) 52 for making the source voltage of the sense MOS-FET 51 equal to the source voltage of the first switching element 12, and flowing out of the sense MOS-FET 51 via the differential amplifier 52. A current mirror circuit 53 for detecting the current I1 and outputting a voltage based on the current I1; Compared to Vref and a comparator 54 for outputting a comparison result to the protection logic circuit 21 of the first protection circuit 40.
[0048]
The sense MOS-FET 51 (shunting means) is assigned an area by partitioning a part of the power MOS-FET for constituting each of the switching elements 12, 17, and 37, and is the first of the areas of the sense MOS-FET 51. By setting the area ratio with respect to the switching element 12 to a predetermined value, the current flows through the first switching element 12 at a shunt ratio (for example, 1/10000) of the sense MOS-FET 51 with respect to the first switching element 12. It shunts the drive current. The power supply (+ B) 19 connected to the drain of the sense MOS-FET 51 is the same as the power supply (+ B) 19 connected to the drain of the first switching element (drive switch) 12. Therefore, when the drive current flowing through the first switching element 12 increases and decreases, the current I1 flowing through the sense MOS-FET 51 also increases and decreases at the same rate.
[0049]
The differential amplifier 52 converts the source voltage of the sense MOS-FET 51 connected to the negative input terminal to the source voltage of the first switching element 12 connected to the positive input terminal by an imaginary short using a negative feedback resistor. The current I1 flowing from the sense MOS-FET 51 via the differential amplifier 52 is output while adjusting the current I1 to be equal.
[0050]
The current mirror circuit 53 uses the fact that an equivalent current flows through a pair of MOS-FETs (MOS type field effect transistors) 53a and 53b formed symmetrically with each other to generate a current I1 flowing out of the differential amplifier 52. An equal current I2 is supplied to the MOS-FET 53b, and the drain voltage (detection voltage) of the MOS-FET 53b at that time is supplied to the comparator 54 via the switch 56.
[0051]
The comparator 54 compares the voltage output from the current mirror circuit 53 (the drain voltage of the MOS-FET 53b: the detection voltage) with a predetermined reference voltage Vref, and when the voltage from the current mirror circuit 53 exceeds the reference voltage Vref. Then, an output voltage indicating this is output to the protection logic circuit 21 of the first protection circuit unit 40. The reference voltage Vref in this case corresponds to a current value that reliably prevents the destruction of the load 11 and smoke from the electric wire and allows the steady-state current of the load 11 to flow with a sufficient margin, like the second current threshold value Th2 in FIG. Voltage value to be set.
[0052]
The standby instruction circuit unit 42 is a parallel circuit of a resistor 61 and a capacitor 62. When the operation of the second protection circuit unit 41 starts, the current I2 from the power supply (+ B) 19 through the resistor 61 starts flowing to the current mirror circuit 53. In this case, the rush current is prevented from being supplied to the MOS-FET 53b due to the charging of the capacitor 62 over time. The power supply (+ B) 19 connected to the standby instruction circuit unit 42 is the same as the power supply (+ B) 19 connected to the drains of the first switching element (drive switch) 12 and the sense MOS-FET 51. . Thus, after the power supply (+ B) 19 is turned on, the output of the second protection circuit unit 41 to the protection logic circuit 21 is stopped for a certain time determined by the resistance value of the resistor 61 and the capacity of the capacitor 62. be able to. The standby instruction circuit 42 can be externally attached to the second protection circuit 41. This makes it possible to easily set and change the stop time for stopping the operation of the second protection circuit unit 41 for a certain time when the power supply (+ B) 19 is turned on.
[0053]
By the way, generally, when driving a load 11 such as a lamp or a motor, the smoke emission characteristics of the electric wire supplying the driving current are as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the elapsed time since the power supply (+ B) 19 was turned on, and the vertical axis indicates the withstand current. The symbol L1 indicates that the electric wire smokes according to the elapsed time since the power supply (+ B) 19 was turned on. It shows the value of the current. As shown in FIG. 2, while the elapsed time from the time when the power supply (+ B) 19 was turned on is short, the electric wire has not generated heat, so the value of the withstand current is high. However, the withstand current is reduced, and smoke may be generated even with a relatively small current.
[0054]
Here, the period Tα in FIG. 2 means a period during which an inrush current flows. Then, the self-abnormality detection in the first protection circuit unit 40 can sufficiently cope with the period Tα during which the rush current flows. However, when the period Tα exceeds this period, the withstand current decreases as described above. Therefore, the self-abnormality detection in the first protection circuit unit 40 cannot sufficiently cope with it.
[0055]
For this reason, when the inrush current flows over the period Tα, the state of the drive current flowing to the load 11 is accurately monitored by the second protection circuit unit 41 based on the constant reference voltage Vref.
[0056]
For example, the first current threshold value Th1 in FIG. 2 is set as an overcurrent threshold value during the period Tα during which an inrush current flows, and the first protection circuit unit 40 is set based on the first current threshold value Th1. The overcurrent detection circuit 29 operates, and the second current threshold Th2 is set as the threshold of the overcurrent after the elapse of the period Tα in which the inrush current flows, and based on the second current threshold Th2. Thus, the second protection circuit 41 monitors the overcurrent. As a result, the monitoring method for the overcurrent can be changed before and after the end of the inrush current, and the overcurrent protection can be performed reliably and easily.
[0057]
Hereinafter, the operation of the overcurrent protection circuit will be described.
[0058]
<Operation during period Tα during which inrush current flows>
Here, the description will be made on the assumption that the switch 56 is turned on in principle. During the period Tα during which the inrush current flows, the first protection circuit unit 40 detects the self-abnormality to protect the overcurrent. In this case, in the standby instruction circuit unit 42, a certain time determined by the resistance value of the resistor 61 and the capacitance of the capacitor 62 is set to be substantially equal to the period Tα during which the rush current flows. Therefore, during this period Tα, the reference voltage Vref input to the comparator 54 is on standby, even if the capacitor 62 temporarily changes from the inrush current or the steady current to the overcurrent state due to the temporal charging of the capacitor 62. The voltage is higher than the voltage at the connection point between the instruction circuit section 42 and the second protection circuit section 41, whereby the output of the second protection circuit section 41 to the protection logic circuit 21 is stopped, and the second protection The circuit section 41 does not substantially function. Therefore, during this period Tα, the function of the overcurrent protection circuit is only the function of the first protection circuit unit 40, and the same operation as that of the related art 3 is executed.
[0059]
That is, when the operator performs an on / off switching operation with the operation switch 13, the input interface circuit 15 detects the on / off state of the operation switch 13. When the input interface circuit 15 detects the ON state of the operation switch 13, the second switching element 17 as a MOS-FET is turned ON, and the power supply (+ B) 19 is turned on to the protection logic circuit 21 and the charge pump 23. Works.
[0060]
In this case, the charge pump 23 boosts (eg, doubles) the voltage of the power supply (+ B) 19 to keep the gate of the first switching element 12 at a higher potential than its source.
[0061]
At this time, the current limiting circuit 25 determines whether the voltage drop between the drain and the source of the first switching element 12 has exceeded a predetermined threshold, and determines whether the voltage drop between the drain and the source of the first switching element 12 has occurred. When the voltage drop exceeds a predetermined threshold, the gate-source is short-circuited to reduce the input voltage to the gate, and the current flowing through the first switching element 12 is reduced.
[0062]
Then, the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent according to a predetermined reference based on the first current threshold value Th1 in FIG. 2, and if it is an overcurrent, outputs a signal to that effect to the protection logic. Output to the circuit 21.
[0063]
At the same time, the over-temperature detection circuit 31 detects whether or not the temperature is over-temperature, and outputs a signal to that effect to the protection logic circuit 21 when the temperature is over-temperature.
[0064]
The protection logic circuit 21 performs the first switching via the charge pump 23 when the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent (current exceeding Th1) or when the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature. The current and temperature are adjusted by intermittently stopping the supply of the gate voltage of the element 12.
[0065]
However, when a surge current is generated in the load 11 and the current supply to the load 11 is cut off or chopped, a voltage surge due to a negative surge is suppressed. Only during the occurrence, the first switching element 12 is turned on to function to protect each part in the overcurrent protection circuit.
[0066]
Then, when the overcurrent detection circuit 29 detects an overcurrent or the overtemperature detection circuit 31 detects an overtemperature, the OR circuit 33 logically determines the logical sum of the outputs, and the third switching element 37. Is turned on, and the pull-up resistor 35 is used to notify an external warning device such as a warning lamp (not shown) of the fact.
[0067]
In the overcurrent state, since the sense MOS-FET 51 detects a large current, the external capacitor 62 is temporarily applied with a large voltage to be charged. In this case, if the charge charged in the capacitor 62 has not been discharged immediately after the transition to the normal current value, an overcurrent state may be detected, and the drive switch may remain off as usual. In consideration of this, when the protection logic circuit 21 of the first protection circuit unit 40 determines a load short-circuit or an overcurrent for self-protection, the switch 56 between the comparator 54 and the current mirror circuit 53 is turned off. It is turned off so that the capacitor 62 is not charged.
[0068]
Alternatively, in place of the switch 56, the capacitor 62 and the drain of the MOS-FET 53b of the current mirror circuit 53 are short-circuited in synchronization with the timing at which the protection logic circuit 21 turns off the first switching element 12. A switch for discharging the electric charge of the capacitor 62 may be provided.
[0069]
<After elapse of period Tα during which inrush current flows>
Here, too, the description will be made on the assumption that the switch 56 is in an on state in principle. After a lapse of the period Tα during which the inrush current flows, the capacitor 62 is charged with electric charge, and the drain voltage (detection voltage) of the MOS-FET 53b increases. At this time, based on the output voltage from the comparator 54, the standby instruction circuit unit 42 releases the limitation of the current I2 to the MOS-FET 53 b of the current mirror circuit 53, so that the signal from the second protection circuit unit 41 is released. , The protection logic circuit 21 responds to an overcurrent.
[0070]
Specifically, the sense MOS-FET 51 of the second protection circuit unit 41 divides a part of the current supplied to the first switching element 12 at a predetermined shunt ratio, and outputs the shunt current to the differential amplifier 52 as a current I1. Is done.
[0071]
In the differential amplifier 52, the source voltage of the sense MOS-FET 51 connected to the negative input terminal is reduced by the imaginary short using the negative feedback resistor, and the source voltage of the first switching element 12 connected to the positive input terminal is changed. The current I1 flowing out of the sense MOS-FET 51 via the differential amplifier 52 is output to the MOS-FET 53a of the current mirror circuit 53 while adjusting so as to be equal to the voltage.
[0072]
In the current mirror circuit 53, a current I2 equal to the current I1 input from the differential amplifier 52 to the MOS-FET 53a flows through the MOS-FET 53b, and the drain voltage (detection voltage) of the MOS-FET 53b is supplied to a comparator 56 via a switch 56. Give to 54.
[0073]
The comparator 54 compares the voltage output from the current mirror circuit 53 (the drain voltage of the MOS-FET 53b: the detection voltage) with a predetermined reference voltage Vref, and when the voltage from the current mirror circuit 53 exceeds the reference voltage Vref. Then, an output voltage indicating this is output to the protection logic circuit 21 of the first protection circuit unit 40. Here, the reference voltage Vref is set corresponding to the second current threshold Th2 in FIG. Therefore, when a current exceeding the second current threshold Th2 in FIG. 2 attempts to flow to the load 11 after the elapse of the period Tα in which the inrush current flows, the second protection circuit unit 41 sets the first protection circuit A notification signal to that effect is output to the protection logic circuit 21 in the unit 40. At this time, the protection logic circuit 21 stops the supply of the gate voltage of the first switching element 12 based on the notification signal given from the second protection circuit unit 41 and cuts off the drive current to the load 11. Or chop.
[0074]
As described above, in this embodiment, during the period Tα in which the inrush current flows immediately after the power supply (+ B) 19 is turned on, the capacitor 62 of the external standby instruction circuit unit 42 is being charged. Therefore, the output from the comparator 54 is not made based on the result of comparison with the reference voltage Vref, and the overcurrent detection function does not work. When the current exceeds the period Tα, the charge is charged in the capacitor 62 and the voltage rises. Finally, the voltage becomes a voltage determined by the current mirror circuit currents I1 and I2 proportional to the drive current of the load 11 and the resistor 61. Since the state of the drive current flowing through the load 11 is accurately monitored by the second protection circuit 41 based on the constant reference voltage Vref, the load 11 and the electric wires are efficiently protected. I can.
[0075]
Since the standby instruction circuit unit 42 can be externally attached to the second protection circuit unit 41, the operation of the second protection circuit unit 41 is stopped for a predetermined time when the power supply (+ B) 19 is turned on. This is convenient because the stop time for stopping can be easily set and changed.
[0076]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, for a fixed time after the power is turned on, the first protection circuit unit self-detects an internal overcurrent based on the first current threshold value for the inrush current, The drive current for a predetermined load is switched on and off, and the operation of the second protection circuit is stopped by the standby instruction circuit. After a predetermined time, the second protection circuit is driven by the drive current flowing through the drive switch. To detect overcurrent on the downstream side of the drive switch, and protect the downstream side of the drive switch from overcurrent based on the second current threshold value corresponding to the steady-state current. While permitting the generation of the current, the overcurrent can be accurately monitored both immediately after the power is turned on and during the steady state, and the load and the electric wire can be efficiently protected.
[0077]
In particular, since the standby instruction circuit unit is externally attached to the second protection circuit unit, the stop time when the operation of the second protection circuit unit is stopped for a certain time when the power is turned on can be easily set. -Can be changed.
[0078]
According to the second aspect of the present invention, the standby instruction protection circuit is configured by a parallel circuit of a capacitor and a resistor, and when an inrush current flows to the standby instruction circuit immediately after power-on, the capacitor is charged over time. The stop time of the load current protection circuit can be easily determined with a simple configuration because the influence of the inrush current is eliminated by utilizing the above.
[0079]
According to the third aspect of the present invention, the second protection circuit unit is connected to the drive switch in parallel and symmetrically, and shunts the drive current supplied to the drive switch at a predetermined shunt ratio; (E.g., a differential amplifier according to claim 5) that matches the voltage drop of the drive switch with the voltage drop of the drive switch, and a current mirror that detects a current flowing from the current dividing means and outputs a voltage based on the current. And a comparator for comparing the detection voltage output from the current mirror circuit with a reference voltage serving as a predetermined reference determined based on the second current threshold value and outputting the comparison result. With a simple configuration with a small increase in cost and volume, the drive current supplied from the drive switch to the load can be accurately monitored, and the overcurrent can be accurately detected to perform protection.
[0080]
According to the invention described in claim 4, the drive switch and the shunting means are MOS field effect transistors, and the shunting ratio of the drive switch and the shunting means is determined by the area ratio of the MOS field effect transistors. Therefore, the overcurrent flowing to the load can be detected and protected accurately with the current flowing to the shunt means.
[0081]
According to the present invention, when an overcurrent flowing to a load is detected by the load current protection circuit, protection is performed by directly using the protection logic circuit in the first protection circuit unit. And an efficient circuit can be realized by also using the protection logic circuit.
[0082]
By the way, in the overcurrent state, since the shunting means detects a large current, a large voltage is temporarily applied to the capacitor in the standby instruction circuit portion to be charged, and the capacitor is immediately charged to the normal current value. If the charge that has been charged is not already discharged, the load current protection circuit may erroneously detect an overcurrent state. However, according to the invention described in claim 8, when the first protection circuit detects an internal load short circuit or overcurrent, the switch that cuts off between the comparator and the current mirror circuit is provided. In this case, it is possible to prevent the capacitor from being charged at this time, to prevent a state in which electric charge is accumulated in the capacitor immediately after the transition to the normal current value, and to erroneously determine that an overcurrent state occurs upon recovery. Can be prevented.
[0083]
Alternatively, according to the ninth aspect of the present invention, when the first protection circuit unit detects an internal load short circuit or overcurrent, a switch for discharging the capacitor is provided, so that the transition to the normal current value is performed. Immediately after that, it is possible to prevent a state in which electric charge is accumulated in the capacitor, and to prevent an erroneous determination of an overcurrent state at the time of recovery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overcurrent protection circuit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a change in a value of a current that smokes from an electric wire according to an elapsed time from a power-on time.
FIG. 3 is a block diagram showing an overcurrent protection circuit according to the related art 1.
FIG. 4 is a block diagram showing an overcurrent protection circuit according to the conventional technique 3.
FIG. 5 is a block diagram showing an IPD of the overcurrent protection circuit according to the conventional technique 3.
[Explanation of symbols]
11 Load
12 Switching element
21 Protective logic circuit
23 charge pump
25 Current limiting circuit
27 Dynamic Clamp Circuit
29 Overcurrent detection circuit
31 Over temperature detection circuit
33 OR circuit
40 First protection circuit section
41 Second protection circuit section
42 standby instruction circuit
51 Sense MOS-FET
52 differential amplifier
53 current mirror circuit
54 comparator
56 switches
61 Resistance
62 capacitor

Claims

A first protection circuit unit that detects overcurrent based on the first current threshold value and performs on / off switching of a drive current for a predetermined load;
A second protection for shunting a drive current flowing through a drive switch for switching the load on and off, detecting an overcurrent, comparing the overcurrent with a predetermined reference, and protecting the overcurrent based on the comparison result Circuit part,
An external standby instruction circuit unit that stops the operation of the second protection circuit unit until a predetermined time during which an inrush current occurs from the time of turning on the power,
The predetermined criterion is determined based on a second current threshold value corresponding to a steady-state current after a lapse of a predetermined time during which an inrush current occurs from power-on,
An overcurrent protection circuit, wherein the second current threshold is set lower than the first current threshold.

The overcurrent protection circuit according to claim 1,
The standby instruction circuit unit,
A resistor interposed between a power supply and the second protection circuit unit;
An overcurrent protection circuit comprising: a capacitor connected in parallel to the resistor and charging for a certain period of time when an inrush current occurs from power-on.

The overcurrent protection circuit according to claim 1 or 2,
The second protection circuit section includes:
A shunting means that is symmetrically connected to the drive switch and shunts a drive current supplied to the drive switch at a predetermined shunt ratio;
Voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunt means to the voltage drop of the drive switch;
A current mirror circuit that detects a current flowing from the shunt means and outputs a voltage based on the current;
A comparator that compares the detection voltage output from the current mirror circuit with the reference voltage serving as the predetermined reference determined based on the second current threshold and outputs a comparison result. Current protection circuit.

The overcurrent protection circuit according to claim 3, wherein
The drive switch and the shunt unit are MOS field-effect transistors, and the shunt ratio of the drive switch and the shunt unit is determined by the area ratio of the MOS field-effect transistor. Protection circuit.

The overcurrent protection circuit according to claim 3 or 4, wherein
An overcurrent protection circuit, wherein the voltage adjusting means is a differential amplifier.

The overcurrent protection circuit according to claim 1, wherein:
The first protection circuit section includes:
An overcurrent detection circuit that detects whether a predetermined current flowing in the first protection circuit unit is an overcurrent with respect to the first current threshold value,
A protection logic circuit for shutting off or chopping the drive switch when an overcurrent is detected by the overcurrent detection circuit,
When the second protection circuit unit detects an overcurrent based on the second current threshold, the second protection circuit unit transmits a predetermined signal to the protection logic circuit,
The protection logic circuit cuts off or chops the drive switch based on the signal from the second protection circuit unit,
The standby instruction circuit unit stops the signal given from the second protection circuit unit to the protection logic circuit until a predetermined time during which an inrush current occurs from the time when the power is turned on. Current protection circuit.

The overcurrent protection circuit according to claim 3, wherein
The first protection circuit section includes:
An overcurrent detection circuit for detecting whether or not the current supplied to the load is an overcurrent with respect to the first current threshold;
A protection logic circuit for shutting off or chopping the drive switch when an overcurrent is detected by the overcurrent detection circuit,
The comparator transmits a predetermined signal to the protection logic circuit when the detection voltage is higher than the reference voltage,
The protection logic circuit cuts off or chops the drive switch based on the signal from the second protection circuit unit,
An overcurrent protection circuit, wherein the standby instruction circuit unit reduces a detection voltage output from the current mirror circuit to the comparator until a predetermined time during which an inrush current occurs from the time of turning on a power supply. .

The overcurrent protection circuit according to claim 2,
Shunt means for shunting the drive current supplied to the drive switch at a predetermined shunt ratio, wherein the second protection circuit section is connected to the drive switch in parallel and symmetrically;
Voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunt means to the voltage drop of the drive switch;
A current mirror circuit that detects a current from the shunting means according to a current flowing to a load and outputs a voltage based on the current;
A comparator that compares the detection voltage output from the current mirror circuit with a reference voltage serving as the predetermined reference determined based on the second current threshold, and outputs a comparison result;
A switch that is interposed between the current mirror circuit and the comparator and that switches off the comparator and the current mirror circuit when the first protection circuit unit detects an overcurrent. Current protection circuit.

The overcurrent protection circuit according to claim 2,
The second protection circuit section includes:
A shunting means that is symmetrically connected to the drive switch and shunts a drive current supplied to the drive switch at a predetermined shunt ratio;
Voltage adjusting means for matching the voltage drop of the shunt means to the voltage drop of the drive switch;
A current mirror circuit that detects a current flowing from the shunt means and outputs a voltage based on the current;
A comparator that compares the detection voltage output from the current mirror circuit with a reference voltage serving as the predetermined reference determined based on the second current threshold, and outputs a comparison result;
An overcurrent protection circuit comprising: a switch for discharging the capacitor of the standby instruction circuit unit in accordance with a timing at which the first protection circuit unit turns off the drive switch.