过电流保护电路及车载显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种过电流保护电路和车载显示装置。过电流检测元件连接在电源和负载之间，并且检测流经负载的过电流。主开关元件连接在负载和过电流检测元件之间，并且根据施加在主开关元件的控制端和输入端之间的电压来控制流向负载的电流。当过电流检测元件检测到有过电流流经负载后且经过预定时间时，主开关元件使电流停止流向负载。第一开关元件具有连接至主开关元件的控制端的输出端。当过电流检测元件检测到有过电流流经负载时，使电流流向第一开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过电流保护电路，当检测到过电流时该过电流保护电路使电流停 止流向负载、而不会有由浪涌电流等弓I起的误操作。
技术介绍
图1是示出现有技术中的过电流保护电路的视图。Rs是负载电流检测电阻器，而 Qm是P沟道MOS场效应晶体管。这些器件串联连接至电源B和负载RL。第一晶体管QlO 根据负载电流检测电阻器Rs两端的电压降来在ON和OFF状态之间进行切换，其中，所述电 压降根据负载电流(其为提供至负载的电流)而出现。当接通电源B时，由电阻器RlOO和Rl 10对电源B的电压进行分压，并向主晶体管 Qm的控制端施加预定电压。如果向主晶体管Qm的控制端施加电压，则主晶体管Qm导通，从 而将所需电流提供给负载RL。由于在负载侧电路发生接地故障的情况下负载电阻会减小，因此会有过多的电流 流经负载电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm。如果该过电流超过器件的允许电流量，则负载 电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm就会损坏。当过电流流过时，结果是负载电流检测电阻器Rs中的电压降达到预先设置的过 电流检测电压，且第一晶体管QlO相应地导通。通过使第一晶体管QlO导通，使得电流流经 电阻器RlO和R20。于是，就在第二晶体管Q20的控制端和输出端之间施加了偏压，从而使第 二晶体管Q20导通。此外，通过使第二晶体管Q20导通，使电流流经电阻器R40和R50。于 是，就在第三晶体管Q30的控制端和输入端之间施加了偏压，从而使第三晶体管Q30导通。 另外，通过使第三晶体管Q30导通，使得主晶体管Qm的输入端和控制端之间的电位差减小， 从而使主晶体管Qm截止。从而，现有技术中的过电流保护电路被构造为，在检测到出现过 电流时，通过使主晶体管Qm截止来使过电流停止流动。此外，施加至第二晶体管Q20的控制端的电压的上升时间被延迟了积分电路的时 间常数，其中所述积分电路由电阻器R30和电容器ClO构成。为此，即使在由于操作启动时 产生的浪涌电流或从外部输入的噪声而产生瞬时过电流时，也不会立即使第二晶体管Q20 导通。因此，现有技术中的过电流保护电路被构造为，由于将在操作启动时产生的浪涌电流 等错误地检测为接地故障而不停止电流的流动(见JP-A-2000-175345)。然而，现有技术中的过电流保护电路还存在以下问题。如果检测到过电流，过电流保护电路在由电容器ClO的时间常数指定的设定时间 后使过电流停止流动。然而，由于在所述设定时间期间有过电流持续流过，因此存在连接至 负载的负载电流检测电阻器Rs和主晶体管Qm在该时间内损坏的可能。为此，对于上述两个元件应该使用电流允许量较高并且能够在所述设定时间上承受过电流的昂贵部件。因此，存在着增加过电流保护电路成本的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的至少一个实施例的目的在于通过允许使用电流允许量较低的不太 昂贵的部件来防止由于过电流引起的损坏，同时降低过电流保护电路的成本。为了达到上述目的中的至少一个，根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种过 电流保护电路，其包括过电流检测元件，其连接在电源和负载之间，并且其检测流经负载 的过电流；主开关元件，其连接在负载和过电流检测元件之间，并且其根据施加在主开关元 件的控制端和输入端之间的电压来控制流向负载的电流，其中，当过电流检测元件检测到 有过电流流经负载后且经过预定时间时，该主开关元件使电流停止流向负载；以及第一开 关元件，其具有连接至主开关元件的控制端的输出端，并且当过电流检测元件检测到有过 电流流经负载时，使电流流过所述第一开关元件。利用该构造，即使当由于在操作启动时的浪涌电流或从外部输入的噪声而产生了 瞬时过电流时，该过电流保护电路也不会错误地将其检测为接地故障。此外，由于可以使用 电流允许量较低的廉价部件，因此可以降低过电流保护电路的成本。附图说明附图中图1是示出现有技术中的过电流保护电路的构造的视图2是示出根据本专利技术第一实施例的过电流保护电路Ia的构造的视图3是示出根据本专利技术第一实施例的过电流保护电路Ia的操作时序图4是示出根据本专利技术第二实施例的过电流保护电路Ib的构造的视图5是示出根据本专利技术第三实施例的过电流保护电路Ic的构造的视图6是示出根据本专利技术第四实施例的过电流保护电路Id的构造的视图7是示出根据本专利技术第五实施例的过电流保护电路Ie的构造的视图8是示出根据本专利技术第六实施例的车载显示装置4的构造的视图。具体实施方式下文中将参照附图详细描述本专利技术的各实施例。图2是示出根据本专利技术第一实施例的过电流保护电路Ia的构造的视图。负载电 流检测电阻器RS和控制向负载供电的主晶体管QM彼此串联在用于供电的电源VIN和连接 至电压输出VOUT目的地的负载(未示出)之间。尽管主晶体管QM形成为P沟道MOS场效 应晶体管，但是可以将例如操作为开关元件的任何元件用作主晶体管QM。第一晶体管Q1、第一电阻器R1、和第二电阻器R2串联连接在接地点与电源VIN和 负载电流检测电阻器RS的连接点之间。根据对应于负载电流的在负载电流检测电阻器RS 两端出现的电压降，将第一晶体管Ql控制为具有电流流经状态(下文中称为“ON”)、限制 状态、和切断状态(下文中称为“OFF”)中的一种状态，其中在电流流经状态中有电流流过， 在限制状态中限制电流的流过量，以及在切断状态中切断电流。第三电阻器R3、第四电阻器R4、和第二晶体管Q2串联连接在接地点与负载电流检 测电阻器RS和主晶体管QM的连接点之间。此外，第五电阻器R5连接在所述连接点和主晶 体管QM的控制端之间。第六电阻器R6和第三晶体管Q3彼此串联连接在主晶体管QM的控制端和接地点 之间。第一和第二电阻器Rl和R2之间的连接点与第二晶体管Q2的控制端相互连接，并 且电容器Cl和第四晶体管Q4与第二电阻器R2并联连接。第一晶体管Ql和第一电阻器Rl之间的连接点连接至第一二极管(整流元件)Dl 的输入端，第一二极管Dl的输出端连接至主晶体管QM的控制端和第六电阻器R6之间的连 接点。用于使主晶体管QM导通的SWon信号被输入至第三晶体管Q3的控制端，用于重启 过电流保护电路Ia的Restart信号被输入至第四晶体管Q4的控制端。此外，主晶体管QM、第五和第六电阻器R5和R6、以及第三晶体管Q3构成开关电路 2a，该开关电路用于将电能从电源VIN提供至负载。此外，晶体管Ql至Q4形成为例如NPN晶体管或结晶体管。然而，操作为开关元件 的任何元件都可用作晶体管Ql至Q4。图3是示出根据本专利技术第一实施例的过电流保护电路Ia的操作时序图。横轴表 示时间，纵轴表示电压值、电流值、过电流保护电路Ia和开关电路加预定位置处的信号。 VOUT是施加至负载的电压值。Iout是在主晶体管QM的输入端和输出端流过、然后被输出 至负载的电流值，而Ilim表示Iout的预定电流值(将在稍后对其进行描述)。VG是主晶 体管QM的控制端的电位，且表示从VIN电位已经下降了多少电压。VGlim和VGstp表示VG 的预定电压值(将在稍后对其进行描述)。Q2控制端电流表示流经晶体管Q2的控制端的 电流量。Restart表示重启信号Restart的值。在开关电路加中，当提供SWon信号时，就向第三晶体管Q3提供了偏压，从而使第 三晶体管Q3导通。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过电流保护电路，其包括：过电流检测元件，其连接在电源和负载之间，并且其检测流经所述负载的过电流；主开关元件，其连接在所述负载和所述过电流检测元件之间，并且其根据施加在所述主开关元件的控制端和输入端之间的电压来控制流向所述负载的电流，其中，当所述过电流检测元件检测到有过电流流经所述负载后并且经过预定时间时，所述主开关元件使电流停止流向所述负载；以及第一开关元件，其具有连接至所述主开关元件的控制端的输出端，并且当所述过电流检测元件检测到有过电流流经所述负载时，电流流向所述第一开关元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：室田和明，
申请(专利权)人：富士通天株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]