[發明專利]過電流保護電路

有效

• 申請號: 201210339571.9
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103001202A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 川本一平;久田剛巧;石川富久夫;杉浦晃
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝;安電株式會社
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

技術領域

本發明涉及一種過電流保護電路。

背景技術

JP-A-2010-279158公開了一種電路保護設備，其使用電流檢測模塊檢測供應給負載的電流的電流值（負載電流值），并基于所檢測到的負載電流值檢測過電流。在該電路保護設備中，將所檢測到的負載電流值并行地與多個比較器進行比較。然后，加上與最大閾值相對應的加值，其被比較器確定為超過閾值。當加法的結果超過預定的確定值時，電流保護設備檢測到過電流并中斷向負載施加電流。

通常，希望使得電流中斷特性接近于導線的惡化特性，以減小導線的線直徑。在這種電路保護設備中，提供與電流的閾值的數量相對應的比較器。因而，為了使得電流中斷特性接近于導線的惡化特性，可以增加比較器的數量，并且電路的配置可能復雜化。使用半導體開關來控制對負載的電流施加的開啟-關閉狀態。然而，電流特性可能隨著半導體開關的溫度而變化。上面描述的電路保護設備不能根據電流特性的改變執行溫度校正。因此，上面描述的電路保護設備不能以較高的精度檢測到過電流。

JP-A-2009-142146公開了一種電源設備，其計算與供應給與電導線耦合的半導體開關的電流成比例的檢測值的平方電流值，將從平方電流值獲得的溫度增加相應值與異常確定值相比較，并在溫度增加相應值大于異常確定值時斷開半導體開關。

在該電源設備中，與半導體開關的熱變化相對應的熱流速的過渡熱變化可以由邏輯表達式來表示，并且該邏輯表達式可以通過數字計算進行計算。

然而，在這種電源設備中，為了根據預定邏輯表達式使用數字電路來呈現熱變化，需要數字電路和外圍電路。因而，用于保護半導體開關的電路可能是復雜的。

發明內容

本公開內容的一個目的是提供一種能夠用簡單的電路配置以較高的精確度檢測過電流的過電流保護電路。本公開內容的另一目的是提供一種能夠使用一個比較器來確定多個電流級別的過電流保護電路。

根據本公開內容第一方面的過電流保護電路包括：負載驅動部分、導線、電流檢測部分、加法和減法部分、比較電路和控制部分。所述負載驅動部分驅動負載。所述導線與所述負載以及所述負載驅動部分耦合。所述電流檢測部分檢測流入所述負載的電流的負載電流值。所述電流檢測部分包括AD轉換器和電流值計算電路。所述AD轉換器接收與所述負載電流值相對應的檢測信號，并對所述檢測信號進行模數轉換。所述電流值計算電路根據所述AD轉換器所轉換的所述檢測信號計算所述負載電流值。所述加法和減法部分基于所述電流檢測部分所檢測到的所述負載電流值來確定加減值，存儲使用所述加減值的加法和減法的積分結果，并發送所述積分結果。所述加法和減法部分包括加值確定電路。所述加值確定電路基于所述電流值計算電路所計算的所述負載電流值以及指示所述負載電流值和所述加減值中的加值之間的關系的函數表達式或信息來確定所述加值。所述比較電路將從所述加法和減法部分發送的所述積分結果與閾值進行比較，并發送指示過電流檢測結果的信號。所述控制電路基于從所述比較電路發送的所述指示過電流檢測結果的信號來控制所述負載驅動部分，以限制流入所述負載和所述導線的電流，從而對保護對象進行保護使之免受過電流。

根據第二方面的過電流保護電路可以用簡單的電路配置以較高的精確度來檢測過電流，并且可以用一個比較器確定多個電流級別。

根據本公開內容第二方面的過電流保護電路包括負載驅動部分、電流檢測部分和控制部分。所述負載驅動部分驅動多個負載。所述電流檢測部分檢測流入所述多個負載中的每一個負載的電流，并發送與所述電流相對應的電流檢測值。所述控制部分包括過電流級別確定部分以及加法和減法部分。所述控制部分基于輸入狀況開啟以及關閉所述負載驅動部分。所述過電流級別確定部分確定所述電流檢測值的過電流級別。所述加法和減法部分基于所述過電流級別確定部分的確定結果來加上以及減去與所述電流檢測值相對應的預定值。所述加法和減法部分相對于使用與上次的電流檢測值相對應的預定值的計算結果，加上以及減去與本次的電流檢測值相對應的預定值。當加法和減法部分的計算結果大于確定閾值時，所述控制部分對所述負載驅動部分進行控制以對流入到所述多個負載中的相應負載的電流進行限制。所述電流檢測部分包括比較單元、通道切換電路和閾值切換電路。所述比較電路包括比較器，其發送所述電流檢測值。分別與所述多個負載耦合的輸出端被當作通道。所述通道切換電路選擇所述通道中的一個通道，并向所述比較器發送與流入所選通道的電流相對應的電壓。所述閾值切換電路為所述通道中的每個通道設置多個閾值。所述閾值切換電路向所述比較器依次發送所選通道的閾值。