專利名稱：過電流保護(hù)電路，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，電氣設(shè)備和電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置等的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置和電源裝置，更 具體地涉及其中設(shè)置的過電流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
常規(guī)上許多諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置等的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置和電源裝置結(jié)合 有多種保護(hù)電路(例如，過電流保護(hù)電路、過電壓保護(hù)電路和過熱保 護(hù)電路)，以增強(qiáng)其安全性。
在這些保護(hù)電路中，常規(guī)的過電流保護(hù)電路一般是如下配置的。 常規(guī)過電流保護(hù)電路監(jiān)視流經(jīng)保護(hù)對象(例如，該裝置內(nèi)部設(shè)置的負(fù) 載或元件)的驅(qū)動(dòng)電流。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流已達(dá)到預(yù)定閾值，并在該狀態(tài)保 持了預(yù)定時(shí)間(噪聲掩蔽時(shí)間)時(shí)，常規(guī)過電流保護(hù)電路判斷該裝置 中出現(xiàn)過電流，并關(guān)閉該裝置的操作。
作為上述內(nèi)容相關(guān)的常規(guī)技術(shù)，專利文獻(xiàn)l中公開并提出了一種 智能電力開關(guān)和開關(guān)裝置，該智能電力開關(guān)為比較器設(shè)置與即使短時(shí) 間流動(dòng)也會損壞半導(dǎo)體開關(guān)的大電流相對應(yīng)的第一閾值，并在存儲器 中存儲比第一闞值小的第二閾值，當(dāng)檢測到的電流值等于或大于第一
閾值，或者當(dāng)CPU判斷比第二閾值大的電流在比給定時(shí)間段長的時(shí)間
內(nèi)持續(xù)流動(dòng)時(shí)，該智能電力開關(guān)使半導(dǎo)體開關(guān)截止。
專利文獻(xiàn)2公開并提出了一種開關(guān)電源裝置，包括熔絲、變壓器 初級繞組、開關(guān)元件和串聯(lián)在直流電壓輸入端子與接地端子之間的電 流檢測電阻器，該開關(guān)電源裝置使控制電路部分對開關(guān)元件進(jìn)行開/ 關(guān)控制，以使與變壓器的次級繞組相連的整流/平滑電路的輸出電壓保 持恒定，并且當(dāng)電流檢測電阻器檢測到的電流檢測電壓超過預(yù)定閾值時(shí)，執(zhí)行保護(hù)操作，其中保護(hù)二極管與電流檢測電阻器并聯(lián)，極性相 反，當(dāng)開關(guān)元件短路時(shí)，該保護(hù)二極管在被施加超過其耐壓的反向電 壓時(shí)短路，從而使大電流流經(jīng)熔絲，使熔絲熔斷。
專利文獻(xiàn)3公開并提出了一種半導(dǎo)體集成電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系 統(tǒng)，該半導(dǎo)體集成電路根據(jù)負(fù)載電流，對H橋電路的操作模式進(jìn)行開 關(guān)控制。
專利文獻(xiàn)l: JP-A-09-331625 專利文獻(xiàn)2: JP-A-2001-145339 專利文獻(xiàn)3: JP-B-366556
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
確實(shí)，因?yàn)樯鲜龀Ｒ?guī)過電流保護(hù)電路可以在出現(xiàn)過電流時(shí)關(guān)閉裝 置的操作，所以它可以降低保護(hù)對象(例如，該裝置內(nèi)部設(shè)置的負(fù)載 或元件)毀壞的風(fēng)險(xiǎn)。
此外，上述常規(guī)過電流保護(hù)電路具有如下優(yōu)點(diǎn)因?yàn)閷⑵渑渲脼?僅當(dāng)?shù)扔诨虼笥陬A(yù)定閾值的驅(qū)動(dòng)電流流動(dòng)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，才判斷裝置 中出現(xiàn)了過電流，所以瞬時(shí)噪聲等幾乎不會使其出現(xiàn)誤動(dòng)作。
然而，在上述常規(guī)過電流保護(hù)電路中，即使當(dāng)監(jiān)視的驅(qū)動(dòng)電流顯 著超過預(yù)定閾值時(shí)，例如當(dāng)負(fù)載的阻抗分量較小或與負(fù)載相連的輸出 端子和電源電壓或地短路時(shí)，除非已經(jīng)過針對噪聲掩蔽而設(shè)置的預(yù)定 時(shí)間，否則不會判斷出現(xiàn)了過電流，從而不會關(guān)閉裝置。因此，在上 述常規(guī)過電流保護(hù)電路中，過大電流持續(xù)流經(jīng)保護(hù)對象(例如，該裝 置內(nèi)部設(shè)置的負(fù)載或元件)，直到已經(jīng)過上述預(yù)定時(shí)間。這可能引起保 護(hù)對象超過其安全操作區(qū)，導(dǎo)致毀壞。
雖然專利文獻(xiàn)l中公開的常規(guī)技術(shù)可以解決上述問題，但是需要 CPU和存儲器來實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)操作，從而導(dǎo)致設(shè)備尺寸和成本的不 希望的增加。
專利文獻(xiàn)2中公開的常規(guī)技術(shù)也可以解決上述問題。但是，在該 常規(guī)技術(shù)中，通過使熔絲熔斷，關(guān)閉裝置。這使得裝置一旦關(guān)閉，便 無法自動(dòng)恢復(fù)。
另一方面，專利文獻(xiàn)3中公開的常規(guī)技術(shù)根據(jù)負(fù)載電流，對H橋
電路的操作模式進(jìn)行開關(guān)控制，旨在通過減小負(fù)載電流紋波，降低噪 聲量，因此，無法解決上述問題。
鑒于上述常規(guī)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠向保 護(hù)對象(例如，裝置內(nèi)部設(shè)置的負(fù)載或元件)提供必要和足夠保護(hù)的 過電流保護(hù)電路。
解決問題的手段
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，過電流保護(hù)電路具有傳感電 容器，用于產(chǎn)生與流經(jīng)保護(hù)對象的電流相對應(yīng)的檢測電壓；第一比較 器，用于比較檢測電壓與第一閾值電壓；第二比較器，用于比較檢測 電壓與第二閾值電壓，第二閾值電壓比第一閾值電壓高；以及計(jì)時(shí)器
電路，用于根據(jù)第一和第二比較器的比較輸出信號，產(chǎn)生過電流保護(hù) 信號。這里，當(dāng)檢測電壓已達(dá)到第一閾值電壓時(shí)，計(jì)時(shí)器電路開始對 第一閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)檢測電壓保持在第一閾值電壓以上，并且 己經(jīng)過第一閾值時(shí)間時(shí)，計(jì)時(shí)器電路將過電流保護(hù)信號改變到禁用狀 態(tài)，并開始對第二閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)已經(jīng)過第二閾值時(shí)間時(shí)，計(jì) 時(shí)器電路將過電流保護(hù)信號返回到使能狀態(tài)。在檢測電壓已達(dá)到第一 閾值電壓，并且開始對第一閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)之后，當(dāng)檢測電壓已達(dá) 到第二閾值電壓時(shí)，計(jì)時(shí)器電路不等待經(jīng)過第一閾值時(shí)間，而強(qiáng)制停 止對第一閾值時(shí)間的計(jì)數(shù)，將過電流保護(hù)信號改變到禁用狀態(tài)，并開 始對第二閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)(第一配置)。
優(yōu)選地，在具有上述第一配置的過電流保護(hù)電路中，計(jì)時(shí)器電路 包括電容器，具有從中提取充電電壓的一端；第一恒流源，是對電 容器充電的裝置；第二恒流源，是對電容器放電的裝置；第一開關(guān)， 用于根據(jù)第一比較器的比較輸出信號和過電流保護(hù)信號，對電容器的 充電/放電進(jìn)行開關(guān)；第二開關(guān)，用于根據(jù)第二比較器的比較輸出信號
和過電流保護(hù)信號，將電容器的一端與/從電壓線連接/斷開；第三比
較器，其輸出邏輯根據(jù)充電電壓高于還是低于預(yù)定下限設(shè)置電壓而改
變；第四比較器，其輸出邏輯根據(jù)充電電壓高于還是低于預(yù)定上限設(shè) 置電壓而改變；以及RS觸發(fā)器，向其輸入第三和第四比較器的比較輸 出信號，并從其提取輸出信號，作為過電流保護(hù)信號。這里，對第一 開關(guān)進(jìn)行控制，以在檢測電壓己達(dá)到第一閾值電壓時(shí)，通過第一恒流 源對電容器充電，并在檢測電壓還未達(dá)到第一閾值電壓或過電流保護(hù) 信號改變到禁用狀態(tài)時(shí)，通過第二恒流源對電容器放電。對第二開關(guān) 進(jìn)行控制，以在檢測電壓已達(dá)到第二閾值電壓時(shí)，將電容器的一端與 電源線相連，并在檢測電壓還未達(dá)到第二閾值電壓或過電流保護(hù)信號 改變到禁用狀態(tài)時(shí)，將電容器的一端從電源線斷開(第二配置)。
優(yōu)選地，在具有上述第一或第二配置的過電流保護(hù)電路中，在保 護(hù)對象的電流通路上設(shè)置多于一組的傳感電阻器以及第一和第二比較 器組(第三配置)
根據(jù)本發(fā)明，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置包括輸出電路，具有與負(fù)載相連的 輸出開關(guān)元件；控制電路，用于根據(jù)輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制， 向負(fù)載饋送驅(qū)動(dòng)電流；以及過電流保護(hù)電路，用于通過監(jiān)視驅(qū)動(dòng)電流， 產(chǎn)生過電流保護(hù)信號。這里，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置具有上述第一到第三配置 之一的過電流保護(hù)電路，作為所述過電流保護(hù)電路，并且控制電路配 置為當(dāng)過電流保護(hù)信號處于禁用狀態(tài)時(shí)，禁止輸出開關(guān)元件的打開/ 閉合控制(第四配置)。
根據(jù)本發(fā)明，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置是用于控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝 置，具有上述第四配置的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置來作為向形成電機(jī)的電機(jī)線圈 饋送驅(qū)動(dòng)電流的裝置(第五配置)。
根據(jù)本發(fā)明，電氣設(shè)備具有電機(jī)和用于控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)裝置。這里，電氣設(shè)備具有上述第五配置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，作為電 機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(第六配置)。
根據(jù)本發(fā)明，電源裝置具有輸出電路，具有連接在輸入和輸出 端子之間的輸出開關(guān)元件；控制電路，用于根據(jù)輸出開關(guān)元件的打開/ 閉合控制，從輸入電壓產(chǎn)生所需輸出電壓；以及過電流保護(hù)單元，用
于通過對流經(jīng)輸出開關(guān)元件的電流進(jìn)行監(jiān)視，產(chǎn)生過電流保護(hù)信號。 這里，電源設(shè)備具有第一到第三配置之一的過電流保護(hù)電路，作為其 過電流保護(hù)電路，并且控制電路配置為當(dāng)過電流保護(hù)信號處于禁用狀 態(tài)時(shí)，禁止輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制(第七配置)。
本發(fā)明的有益效果
根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)監(jiān)視對象的電流值，確定對保護(hù)操作的需 要的緊急性，并根據(jù)確定結(jié)果，向保護(hù)對象提供必要和足夠的保護(hù)。


圖1是示出了具有本發(fā)明電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電氣設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例 的方框圖。
圖2是示出了計(jì)時(shí)器電路TMR的配置示例的方框圖。 圖3是示出了計(jì)時(shí)器電路TMR的操作示例的波形圖。 圖4是示出了計(jì)時(shí)器電路TMR的操作示例的波形圖。 圖5是示出了根據(jù)操作模式控制信號FIN和RIN而執(zhí)行的柵極信
號產(chǎn)生操作的圖。
圖6是示出了各個(gè)操作模式(正向轉(zhuǎn)動(dòng)、反向轉(zhuǎn)動(dòng)、制動(dòng)、空轉(zhuǎn))
下驅(qū)動(dòng)電流通路的圖。
圖7是示出了本發(fā)明電源裝置的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
附圖標(biāo)記列表
1 電機(jī)
2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置
3 電源裝置
21， 31 H橋電路，輸出電路
22， 32 控制電路
23， 33 過電流保護(hù)電路
QH1， QH2 P溝道場效應(yīng)晶體管(上側(cè)開關(guān)元件)
QL1， QL2 N溝道場效應(yīng)晶體管(下側(cè)開關(guān)元件)
DH1， DH2， DL1， DL2 二極管
電機(jī)線圈
Ra， Rb傳感電阻器
CMPla，CMPlb第一比較器
CMP2a，CMP2b第二比較器
0R1第一或電路
0R2第二或電路
TMR計(jì)時(shí)器電路
Cl電^■fr^F
11第一恒流源
12第二恒流源
SW1第一開關(guān)
SW2第二開關(guān)
CMP3第三比較器
CMP4第四比較器
El第一直流電壓源
E2第二直流電壓源
FFRS觸發(fā)器
Lex線圈
Cex電容器
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了具有本發(fā)明電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電氣設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例 的方框圖(部分地包括電路元件)。
如該圖所示，本實(shí)施例的電氣設(shè)備包括電機(jī)1和用于控制電機(jī)1
的驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2。
電機(jī)1是單相DC電機(jī)，沿與流經(jīng)電機(jī)線圈1的驅(qū)動(dòng)電流相對應(yīng)的 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其四個(gè)操作模式(正向轉(zhuǎn)動(dòng)、反向轉(zhuǎn)動(dòng)、制動(dòng)、空轉(zhuǎn))由 電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2切換。
具有這種能夠反向轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)1的電氣設(shè)備機(jī)構(gòu)的示例有托盤打
開/關(guān)閉機(jī)構(gòu)、磁帶錄像機(jī)的磁帶彈出機(jī)構(gòu)、打印機(jī)的自動(dòng)裁紙機(jī)構(gòu)、 攝像機(jī)的聚焦機(jī)構(gòu)和空調(diào)的換氣口的打開/關(guān)閉機(jī)構(gòu)。如上所述，電機(jī) 1可以安裝到種類非常廣泛的產(chǎn)品中。
作為向形成電機(jī)l的電機(jī)線圈L饋送驅(qū)動(dòng)電流的裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)
裝置2包括配備有H橋電路21的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置、控制電路22和過電 流保護(hù)電路23。
H橋電路21配備有相對于形成電機(jī)1的電機(jī)線圈L (電抗負(fù)載) 而連接成H橋形狀的四個(gè)開關(guān)元件(P溝道場效應(yīng)晶體管QH1和QH2、 N溝道場效應(yīng)晶體管QL1和QL2)。
以下詳細(xì)描述H橋電路21的內(nèi)部配置。
作為上側(cè)開關(guān)元件的晶體管QH1和QH2的源極均與施加有電源電 壓Vcc的電源輸入端子相連。作為下側(cè)開關(guān)元件的晶體管QL1和QL2 的源極均與接地端子相連。晶體管QH1和QL1的漏極在節(jié)點(diǎn)處連接在 一起，該節(jié)點(diǎn)與連接有電機(jī)線圈L的一端的第一輸出端子相連。晶體 管QH2和QL2的漏極在節(jié)點(diǎn)處連接在一起，該節(jié)點(diǎn)與連接有電機(jī)線圈 L的另一端的第二輸出端子相連。晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵 極與控制電路22的各個(gè)柵極信號輸出端子相連。
如圖1所示，二極管DH1、 DH2、 DL1和DL2分別與晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2并聯(lián)，以面向圖中所示方向，并用作電機(jī)線圈L的反 電動(dòng)勢吸收元件。在寄生二極管附在晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2上 的情況下，這種寄生二極管可以用作反電動(dòng)勢吸收元件。
控制電路22是負(fù)責(zé)控制在晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的主體， 是用于根據(jù)從裝置外部輸入的操作模式信號FIN和RIN，產(chǎn)生晶體管 QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵極信號以選擇要導(dǎo)通的晶體管的裝置?？?制電路22配置為當(dāng)從過電流保護(hù)電路23輸入的過電流保護(hù)信號EN 處于使能狀態(tài)時(shí)，允許晶體管的打開/閉合控制，而當(dāng)過電流保護(hù)信號 EN處于禁用狀態(tài)時(shí)，禁止晶體管的打開/閉合控制。注意，稍后將詳 細(xì)描述控制電路22執(zhí)行的對電機(jī)1的操作模式的切換控制。
過電流保護(hù)電路23是用于監(jiān)視流經(jīng)保護(hù)對象(H橋電路21中的 晶體管或電機(jī)線圈L)的驅(qū)動(dòng)電流ia和ib，并產(chǎn)生過電流保護(hù)信號
EN的裝置。
以下詳細(xì)描述過電流保護(hù)電路23的內(nèi)部配置。
如圖1所示，過電流保護(hù)電路23配備有傳感電阻器Ra和Rb、第 一比較器CMPla和CMPlb、第二比較器CMP2a和CMP2b、第一或電路 0R1、第二或電路0R2和計(jì)時(shí)器電路TMR。
傳感電阻器Ra連接在電源端子與H橋電路21之間，并根據(jù)流經(jīng) 該電流通路的驅(qū)動(dòng)電流ia，產(chǎn)生檢測電壓(傳感電阻器Ra兩端的電 壓)Va，傳感電阻器Rb連接在H橋電路21與接地端子之間，并根據(jù) 流經(jīng)該電流通路的驅(qū)動(dòng)電流ib，產(chǎn)生檢測電壓(傳感電阻器Rb兩端 的電壓)Vb。
第一比較器CMPla和CMPlb均是比較裝置，其輸出邏輯是根據(jù)檢 測電壓Va和Vb中對應(yīng)電壓高于還是低于第一閾值電壓VrefL而改變 的。注意，第一比較器CMPla和CMPlb的比較輸出信號均是二進(jìn)制信 號，當(dāng)檢測電壓Va和Vb中對應(yīng)電壓高于第一閾值電壓VrefL時(shí)，該 二進(jìn)制信號呈高電平，當(dāng)檢測電壓Va和Vb中對應(yīng)電壓低于第一閾值 電壓VrefL時(shí)，該二進(jìn)制信號呈低電平。
第二比較器CMP2a和CMP2b均是比較裝置，其輸出邏輯是根據(jù)檢 測電壓Va和Vb中對應(yīng)電壓高于還是低于第二閾值電壓VrefH而改變 的，第二閾值電壓VrefH高于第一閾值電壓VrefL。注意，第二比較 器CMP2a和CMP2b的比較輸出信號均是二進(jìn)制信號，當(dāng)檢測電壓Va 和Vb中對應(yīng)電壓高于第二閾值電壓VrefH時(shí)，該二進(jìn)制信號呈高電平， 當(dāng)檢測電壓Va和Vb中對應(yīng)電壓低于第二閾值電壓VrefH時(shí)，該二進(jìn) 制信號呈低電平。
上述第一和第二閾值電壓VrefL和VrefH均設(shè)置在形成H橋電路 21的晶體管的安全操作區(qū)內(nèi)。
第一或電路0R1是對第一比較器CMPla和CMPlb的比較輸出信號 進(jìn)行或運(yùn)算、并向計(jì)時(shí)器電路TMR發(fā)送由此獲得的運(yùn)算結(jié)果信號(以 下稱作第一或信號)的裝置。
第一或電路0R2是對第二比較器CMP2a和CMP2b的比較輸出信號 進(jìn)行或運(yùn)算、并向計(jì)時(shí)器電路TMR發(fā)送由此獲得的運(yùn)算結(jié)果信號(以
下稱作第二或信號)的裝置。
計(jì)時(shí)器電路TMR是根據(jù)第一和第二或信號(即，第一和第二比較 器的比較輸出信號)產(chǎn)生過電流保護(hù)信號EN的裝置。稍后將詳細(xì)描述 計(jì)時(shí)器電路TMR的配置和操作。
如上所述，在本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23中，在受保護(hù)的H 橋電路21的電流通路上設(shè)置有多于一組(在本實(shí)施例中，兩組)的驅(qū) 動(dòng)電流檢測裝置(傳感電阻器以及第一和第二比較器)。采用這種配置， 可以提高驅(qū)動(dòng)電流檢測的精度。此外，采用類似本實(shí)施例的在H橋電 路21的電源端子側(cè)與接地端子側(cè)均設(shè)置驅(qū)動(dòng)電流檢測裝置的配置，可 以適當(dāng)?shù)貦z測在與電機(jī)線圈L相連的輸出端子和電源電壓或地短路時(shí) 出現(xiàn)的過電流。要注意，驅(qū)動(dòng)電流檢測裝置組的數(shù)量不必多于一組。
接下來，參考圖2詳細(xì)描述上述計(jì)時(shí)器電路TMR的具體內(nèi)部配置。
圖2是示出了計(jì)時(shí)器電路TMR的配置示例的方框圖。
如圖2所示，本實(shí)施例的計(jì)時(shí)器電路TMR配備有電容器C1、第一 恒流源Il、第二恒流源I2、第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第一直流 電壓源E1、第二直流電壓源E2、第三比較器CMP3、第四比較器CMP4 和RS觸發(fā)器FF。
電容器Cl的一端與第一開關(guān)SW1的共用端子、第二開關(guān)SW2的一 端、第三比較器CMP3的反相輸入端子(_)和第四比較器CMP4的非反 相輸入端子(+ )相連，并且從電容器C1的這一端提取充電電壓Vc。 電容器C1的另一端接地。
第一恒流源II是對電容器Cl充電的裝置。第一恒流源II的一端 與電源端子相連，另一端與第一開關(guān)SW1的第一開關(guān)端子相連。
第二恒流源12是對電容器Cl放電的裝置。第二恒流源12的一端 與第一開關(guān)SW1的第二開關(guān)端子相連，另一端接地。
第一開關(guān)SW1是根據(jù)第一或信號(即，第一比較器CMPla和CMPlb 的比較輸出信號)和過電流保護(hù)信號EN，對電容器C1的充電/放電進(jìn) 行切換的裝置。
更具體地，當(dāng)?shù)谝换蛐盘柍矢唠娖?即，檢測電壓Va和Vb之一 已達(dá)到第一閾值電壓VrefL)時(shí)，對本實(shí)施例的第一開關(guān)SW1進(jìn)行控
制，以將其共用端子與第一開關(guān)端子相連，從而通過第一恒流源II 對電容器C1充電。另一方面，當(dāng)?shù)谝换蛐盘柍实碗娖?即，檢測電壓
Va和Vb均未達(dá)到第一閾值電壓VrefL)時(shí)，或當(dāng)過電流保護(hù)信號EN 改變到禁用狀態(tài)(在本實(shí)施例中，低電平)時(shí)，對第一開關(guān)SW1進(jìn)行 控制，以將其共用端子與第二開關(guān)端子相連，從而通過第二恒定電流 源I2對電容器Cl放電。
第二開關(guān)SW2是根據(jù)第二或信號(即，第二比較器CMP2a和CMP2b 的比較輸出信號)和過電流保護(hù)信號EN，將電容器C1的一端與/從電 源線連接/斷開的裝置。
更具體地，當(dāng)?shù)诙蛐盘柍矢唠娖?即，檢測電壓Va和Vb之一 己達(dá)到第二閾值電壓VrefH)時(shí)，將本實(shí)施例的第二開關(guān)SW2切換到 導(dǎo)通狀態(tài)，以將電容器C1的一端與電源線相連。另一方面，當(dāng)?shù)诙?信號呈低電平(即，檢測電壓Va和Vb均未達(dá)到第二閾值電壓VrefH) 時(shí)，或當(dāng)過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)(在本實(shí)施例中，低電平) 時(shí)，將第二開關(guān)SW2切換到切斷狀態(tài)，以將電容器C1的一端從電源線 斷開。
第一直流電壓源E1是用于產(chǎn)生充電電壓Vc的下限設(shè)置電壓Vthl 的裝置，其正極端子與第三比較器CMP3的非反相輸入端子(+ )相連， 其負(fù)極端子接地。在下限設(shè)置電壓Vthl設(shè)為0的情況下，第一直流電 壓源E1不是必需的，第三比較器CMP3的非反相輸入端子(+ )只須簡 單地接地。
第二直流電壓源E2是用于產(chǎn)生充電電壓Vc的上限設(shè)置電壓Vth2 (〉Vthl)的裝置，其正極端子與第四比較器CMP4的反相輸入端子(-) 相連，其負(fù)極端子接地。
第三比較器CMP3是其輸出邏輯根據(jù)下限設(shè)置電壓Vthl是高于還 是低于充電電壓Vc而改變的比較裝置。注意，第三比較器CMP3的比 較輸出信號是二進(jìn)制信號，當(dāng)下限設(shè)置電壓Vthl高于充電電壓Vc時(shí)， 該二進(jìn)制信號呈高電平，當(dāng)下限設(shè)置電壓Vthl低于充電電壓Vc時(shí)， 該二進(jìn)制信號呈低電平。
第四比較器CMP4是其輸出邏輯根據(jù)充電電壓Vc是高于還是低于
上限設(shè)置電壓Vth2而改變的比較裝置。注意，第四比較器CMP4的比 較輸出信號是二進(jìn)制信號，當(dāng)充電電壓Vc高于上限設(shè)置電壓Vth2時(shí)， 該二進(jìn)制信號呈高電平，當(dāng)充電電壓Vc低于上限設(shè)置電壓Vth2時(shí)， 該二進(jìn)制信號呈低電平。
RS觸發(fā)器FF是根據(jù)輸入其置位端子(S)的第三比較器CMP3的 比較輸出信號和輸入其復(fù)位端子(R)的第四比較器CMP4的比較輸出 信號，從其輸出端子(Q)發(fā)送過電流防止信號EN的裝置。更具體地， RS觸發(fā)器FF的輸出邏輯以如下方式反復(fù)改變邏輯電平當(dāng)充電電壓 Vc已達(dá)到上限設(shè)置電壓Vth2時(shí)，呈低電平(禁用狀態(tài))，當(dāng)充電電壓 Vc已達(dá)到下限設(shè)置電壓Vthl時(shí)，返回高電平(使能狀態(tài))。
接下來，參考圖3和4詳細(xì)描述上述配置的計(jì)時(shí)器電路TMR的操作。
圖3和4均是示出了計(jì)時(shí)器電路TMR的操作示例的波形圖。在這 些圖中，左側(cè)的附圖標(biāo)記"Va、 Vb"和"Vc"指示檢測電壓Va和Vb 以及充電電壓Vc的電壓波形，附圖標(biāo)記"0R1"， "0R2"和"EN"指示 第一和第二或信號以及過電流保護(hù)信號EN的邏輯狀態(tài)。附圖標(biāo)記 "SW1"指示第一幵關(guān)SW1的開關(guān)狀態(tài)，附圖標(biāo)記"SW2"指示第二開 關(guān)SW2的斷開/閉合狀態(tài)。
首先描述圖3所示的情況(其中檢測電壓Va和Vb之一已達(dá)到第 一閾值電壓Vrefl，但還未達(dá)到第二閾值電壓VrefH)。
在時(shí)間t10，啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2。在時(shí)間tll，當(dāng)檢測電壓Va 和Vb之一已達(dá)到第一閾值電壓Vrefl時(shí)，第一或信號變?yōu)楦唠娖?，?一開關(guān)SW1將其共用端子與第一開關(guān)端子相連。由此，通過第一恒流 源I1對電容器C1充電，充電電壓Vc開始上升。
將第一恒流源II產(chǎn)生的恒定電流(充電電流)調(diào)整到如下電流值， 在該電流值上，使電容器Cl的充電電壓Vc從下限設(shè)置電壓Vthl升高 到上限設(shè)置電壓Vth2要花費(fèi)第一閾值時(shí)間Tl (例如，lO[ps])。艮P， 當(dāng)開始對電容器C1充電時(shí)，開始對第一閾值時(shí)間T1計(jì)數(shù)。
在時(shí)間tll之后，在時(shí)間tl2，當(dāng)已經(jīng)過第一閾值時(shí)間Tl，并且 檢測電壓Va和Vb保持在第一閾值電壓VrefL以上，充電電壓Vc已達(dá) 到上限設(shè)置電壓Vth2時(shí)，第四比較器CMP4的比較輸出信號變?yōu)楦唠?平，將RS觸發(fā)器FF復(fù)位，并且過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)(低 電平)。由此，在控制電路22中，禁止形成H橋電路21的晶體管的導(dǎo) 通/截止控制，并停止電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)。這引起檢測電壓Va和Vb的快速 下降，使第一或信號變?yōu)榈碗娖健?br> 這里，當(dāng)過電流保護(hù)信號EN在第一或信號變?yōu)榈碗娖街案淖兊?禁用狀態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SW1將共用端子與第二開關(guān)端子相連。由此， 通過第二恒流源12對電容器Cl放電，充電電壓Vc開始下降。
將第二恒流源12產(chǎn)生的恒定電流(放電電流)調(diào)整到如下電流值， 在該電流值上，使電容器Cl的充電電壓Vc從上限設(shè)置電壓Vth2降低 到下限設(shè)置電壓Vthl要花費(fèi)第二閾值時(shí)間T2 (例如，290[ps])。艮卩， 當(dāng)開始對電容器C1放電時(shí)，開始對第二閾值時(shí)間T2計(jì)數(shù)。
在時(shí)間tl2之后，在時(shí)間tl3，當(dāng)已經(jīng)過第二閾值時(shí)間T2，并且 充電電壓Vc己達(dá)到下限設(shè)置電壓Vthl時(shí)，第三比較器CMP3的比較輸 出信號變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，將RS觸發(fā)器FF置位，并且過電流保護(hù)信號EN 返回到使能狀態(tài)(高電平)。由此，在控制電路22中，再次允許形成 H橋電路21的晶體管的導(dǎo)通/截止控制，并嘗試恢復(fù)電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)。
在時(shí)間tl3，重啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2。此后，以與上述相同的方式 重復(fù)過電流保護(hù)操作。
艮P，在時(shí)間tl4，當(dāng)檢測電壓Va和Vb之一已達(dá)到第一閾值電壓 VrefL時(shí)，再次開始對第一閾值時(shí)間T1計(jì)數(shù)。在時(shí)間t15，當(dāng)完成對 第一閾值時(shí)間T1的計(jì)數(shù)時(shí)，過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)，再 次停止對電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)。
如前所述，圖3示出了檢測電壓Va和Vb之一已達(dá)到第一閾值電 壓Vrefl、但還未達(dá)到第二閾值電壓VrefH的情況。因此，第二或信 號決不會變?yōu)楦唠娖?，相?yīng)地，第二開關(guān)SW2決不會切換到導(dǎo)通狀態(tài)。
接下來，描述圖4所示情況(其中檢測電壓Va和Vb之一也已達(dá) 到第二閾值電壓VrefH)。
在時(shí)間t20，啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2。在時(shí)間t21，當(dāng)檢測電壓Va 和Vb之一已達(dá)到第一閾值電壓Vrefl時(shí)，第一或信號變?yōu)楦唠娖?，?br> 一開關(guān)SW1將其共用端子與第一開關(guān)端子相連。由此，通過第一恒流 源I1對電容器C1充電，充電電壓Vc開始上升(即，開始對第一閾值 時(shí)間Tl計(jì)數(shù))。
另一方面，在開始對第一閾值時(shí)間T1計(jì)數(shù)之后，在時(shí)間t22，當(dāng) 檢測電壓Va和Vb之一也已達(dá)到第二閾值電壓VrefH時(shí)，第二或信號 變?yōu)楦唠娖?，第二開關(guān)SW2切換到導(dǎo)通狀態(tài)。由此，將電容器C1短路 到電源線，然后對其快速充電，充電電壓Vc急劇上升至上限設(shè)置電壓 Vth2。如上所述，當(dāng)充電電壓Vc己達(dá)到上限設(shè)置電壓Vth2時(shí)，第四 比較器CMP4的比較輸出信號變?yōu)楦唠娖剑瑢S觸發(fā)器FF復(fù)位，過電 流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)(低電平)。由此，在控制電路22中， 禁止形成H橋電路21的晶體管的導(dǎo)通/截止控制，并停止電機(jī)1的驅(qū) 動(dòng)。這引起檢測電壓Va和Vb的快速下降，使第一和第二或信號都變 為低電平。
這里，當(dāng)過電流保護(hù)信號EN在第一或信號變?yōu)榈碗娖街案淖兊?禁用狀態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SW1將共用端子與第二開關(guān)端子相連，當(dāng)過電 流保護(hù)信號EN在第二或信號變?yōu)榈碗娖街案淖兊浇脿顟B(tài)時(shí)，第二 開關(guān)SW2切換到斷開狀態(tài)。由此，通過第二恒流源I2對電容器C1放 電，充電電壓Vc開始下降(即，開始對第二閾值時(shí)間T2計(jì)數(shù))。
在時(shí)間t22之后，在時(shí)間t23，當(dāng)已經(jīng)過第二閾值時(shí)間T2，并且 充電電壓Vc已達(dá)到下限設(shè)置電壓Vthl時(shí)，第三比較器CMP3的比較輸 出信號變?yōu)楦唠娖?，將RS觸發(fā)器FF置位，并且過電流保護(hù)信號EN 返回到使能狀態(tài)(高電平)。由此，在控制電路22中，再次允許形成 H橋電路21的晶體管的導(dǎo)通/截止控制，并嘗試恢復(fù)電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)。
在時(shí)間t23，重啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2。此后，以與上述相同的方式 重復(fù)過電流保護(hù)操作。
艮P，在時(shí)間t24，當(dāng)檢測電壓Va和Vb之一已達(dá)到第一閾值電壓 VrefL時(shí)，再次開始對第一閾值時(shí)間T1計(jì)數(shù)。在時(shí)間t25，檢測電壓 Va和Vb之一也已達(dá)到第二閾值電壓VrefH時(shí)，不再等待經(jīng)過第一閾 值時(shí)間T1，而是強(qiáng)制停止對第一閾值時(shí)間Tl的計(jì)數(shù)，過電流保護(hù)信 號EN改變到禁用狀態(tài)，再次停止對電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)。
如上所述，在本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23中，如下配置計(jì)時(shí)器
電路TMR。當(dāng)檢測電壓Va和Vb之一已達(dá)到第一閾值電壓Vrefl，計(jì)時(shí) 器電路TMR開始對第一閾值時(shí)間Tl計(jì)數(shù)。當(dāng)已經(jīng)過第一閾值時(shí)間Tl， 并且檢測電壓Va和Vb保持在第一閾值電壓VrefL以上時(shí)，計(jì)時(shí)器電 路TMR將過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)，并開始對第二閾值時(shí)間 T2計(jì)數(shù)。當(dāng)已經(jīng)過第二閾值時(shí)間T2時(shí)，計(jì)時(shí)器電路TMR將過電流保 護(hù)信號EN返回至使能狀態(tài)。另一方面，在檢測電壓Va和Vb之一已達(dá) 到第一閾值電壓Vrefl，并且開始對第一閾值時(shí)間T1計(jì)數(shù)之后，當(dāng)檢 測電壓Va和Vb之一己達(dá)到第二閾值電壓VrefH時(shí)，計(jì)時(shí)器TMR不再 等待經(jīng)過第一閾值時(shí)間T1，而是強(qiáng)制停止對第一閾值時(shí)間T1的計(jì)數(shù)， 將過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)，并開始對第二閾值時(shí)間T2計(jì) 數(shù)。
采用這種配置，當(dāng)監(jiān)視到驅(qū)動(dòng)電流ia和ib過大時(shí)，例如當(dāng)電機(jī) 線圈L的阻抗分量較小或與電機(jī)線圈L相連的輸出端子和電源電壓或 地短路時(shí)，可以立即關(guān)閉對電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)，而不等待經(jīng)過針對噪聲掩 蔽設(shè)置的第一閾值時(shí)間T1。
因此，采用本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23，可以有效降低由于過 大的驅(qū)動(dòng)電流ia和ib (即過電流)在第一閾值時(shí)間Tl流逝之前持續(xù) 流經(jīng)保護(hù)對象而超過其安全操作區(qū)(見圖4中附圖標(biāo)記"Va"和"Vb" 的虛線)導(dǎo)致保護(hù)對象損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
此外，本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23的優(yōu)點(diǎn)如下因?yàn)槠渑渲脼?除非檢測電壓Va和Vb已達(dá)到第二閾值電壓VrefH，否則在已經(jīng)過第 一閾值時(shí)間Tl之后關(guān)閉對電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)，所以瞬時(shí)噪聲等幾乎不會使 其誤動(dòng)作。
此外，本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23消除了對用于實(shí)現(xiàn)過電流保 護(hù)操作的CPU和存儲器的需求。這有利地幫助了將裝置尺寸和成本的 增加最小化。
采用本實(shí)施例的過電流保護(hù)電路23，即使在關(guān)閉電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)之 后，也可以等到第二閾值時(shí)間T2經(jīng)過之后，嘗試恢復(fù)電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)。 由此，如果消除了過電流原因，可以使電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2恢復(fù)正常操作，
而無需執(zhí)行任何類型的恢復(fù)工作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)受監(jiān)視對象的電流值，確定對 保護(hù)操作需求的緊急性，并根據(jù)確定結(jié)果向保護(hù)對象提供必要和足夠 的保護(hù)。
接下來，參考圖5和6描述由控制電路22執(zhí)行的操作模式切換控制。
圖5是示出了根據(jù)操作模式控制信號FIN和RIN而執(zhí)行的柵極信 號產(chǎn)生操作的圖，圖6是示出了各個(gè)操作模式(正向轉(zhuǎn)動(dòng)、反向轉(zhuǎn)動(dòng)、 制動(dòng)和空轉(zhuǎn))中的驅(qū)動(dòng)電流通路的圖。
在圖5中，左側(cè)的附圖標(biāo)記"FIN"和"RIN"指示從裝置外部輸 入的操作模式控制信號FIN和RIN的邏輯狀態(tài)，附圖標(biāo)記"QH1"、 "QH2"、 "QL1"和"QL2"指示形成H橋電路21的晶體管QH1、 QH2、 QL1和QL2的柵極信號的邏輯狀態(tài)。附圖標(biāo)記"模式"指示電機(jī)1的 操作模式。
當(dāng)操作模式控制信號FIN和RIN分別呈高電平和低電平時(shí)，控制 電路22產(chǎn)生使晶體管QH1和QL2導(dǎo)通而使晶體管QH2和QL1截止的柵 極信號，以將電機(jī)l置于"正向轉(zhuǎn)動(dòng)模式"。由于產(chǎn)生這些柵極信號， 驅(qū)動(dòng)電流沿圖6 (a)所示通路，經(jīng)由H橋電路21，通過形成電機(jī)1 的電機(jī)線圈L，沿正向驅(qū)動(dòng)電機(jī)l。
另一方面，當(dāng)操作模式控制信號FIN和RIN分別呈低電平和高電 平時(shí)，控制電路22產(chǎn)生使晶體管QH2和QL1導(dǎo)通而使晶體管QH1和 QL2截止的柵極信號，以將電機(jī)l置于"反向轉(zhuǎn)動(dòng)模式"。由于產(chǎn)生這 些柵極信號，驅(qū)動(dòng)電流沿圖6 (b)所示通路，經(jīng)由H橋電路21，通過 形成電機(jī)1的電機(jī)線圈L，沿反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)l。
當(dāng)操作模式控制信號FIN和RIN均呈高電平時(shí)，控制電路22產(chǎn)生 使晶體管QL1和QL2導(dǎo)通而使晶體管QH1和QH2截止的柵極信號，以 將電機(jī)l置于"制動(dòng)模式"。由于產(chǎn)生這些柵極信號，使驅(qū)動(dòng)電流偏轉(zhuǎn) 離開形成電機(jī)l的電機(jī)線圈L，并沿圖6 (c)所示的通路經(jīng)由H橋電 路21流入接地端子，將電機(jī)1制動(dòng)。
當(dāng)操作模式控制信號FIN和RIN均呈低電平時(shí)，控制電路22產(chǎn)生
使晶體管QH1、QH2、 QL1和QL2截止的柵極信號，以將電機(jī)1置于"空 轉(zhuǎn)模式"。由于產(chǎn)生這些柵極信號，根據(jù)形成電機(jī)1的電機(jī)線圈L的反 電動(dòng)勢，驅(qū)動(dòng)電流沿圖6 (c)所示的通路流經(jīng)H橋電路21，使電機(jī)l 空轉(zhuǎn)。
如上所述，在本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，由于使用場效應(yīng)晶體 管作為H橋電路21的開關(guān)元件，所以可以實(shí)現(xiàn)比使用雙極型晶體管作 為開關(guān)元件時(shí)高的對導(dǎo)通/截止控制的響應(yīng)。然而，即使將雙極型晶體 管用作開關(guān)元件，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述效果。因此，不一定必須 使用場效應(yīng)晶體管。
上述實(shí)施例針對驅(qū)動(dòng)單相DC電機(jī)的配置。然而，本發(fā)明不限于這 種特定配置，而可以用于對其他任何類型的電機(jī)(音圈電機(jī)、步進(jìn)電 機(jī)等)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的多種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置， 一般還可以應(yīng)用于 對其他任何類型的負(fù)載(特別是電感性負(fù)載)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝 置。
如圖7所示，本發(fā)明可以用作電源裝置的過電流防止裝置。圖7 所示的電源裝置包括輸出電路31，配備有連接在輸入和輸出端子之 間的輸出開關(guān)元件QH1和QH2;控制電路32，用于根據(jù)輸出開關(guān)元件 QH1和QH2的打開/閉合控制，驅(qū)動(dòng)LC濾波器(線圈Lex和電容器Cex)， 其中LC濾波器與開關(guān)元件連在一起的節(jié)點(diǎn)相連，并從輸入電壓Vin 產(chǎn)生所需輸出電壓Voui:;以及過電流保護(hù)電路33 (具有與上述過電流 保護(hù)電路23類似的配置)，用于通過對流經(jīng)開關(guān)元件QH1和QH2的電 流ia和ib進(jìn)行監(jiān)視，產(chǎn)生過電流保護(hù)信號EN?？刂齐娐?2配置為 當(dāng)過電流保護(hù)信號EN處于禁用狀態(tài)時(shí)，禁止對輸出開關(guān)元件QH1和 QH2的打開/閉合控制。
顯然，依據(jù)上述教義，本發(fā)明可以有多種修改和改變。因此要理 解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以采用除上述具體描述之外的其他 方式來實(shí)施本發(fā)明。
例如，上述實(shí)施例針對將電容器C1的充電/放電電路用作對第一 和第二閾值時(shí)間T1和T2計(jì)數(shù)的裝置。但是，本發(fā)明不限于這種特定
配置，而可以配置為采用計(jì)數(shù)器等執(zhí)行該計(jì)數(shù)操作。
上述實(shí)施例針對由第一開關(guān)SW1選擇性地切換第一和第二恒流源
Il和12與電容器C1之間的連接來作為對電容器C1的充電/放電進(jìn)行
切換的裝置的配置。但是，本發(fā)明不限于這種特定配置，而可以配置
為對第一和第二恒流源n和12本身進(jìn)行可操作狀態(tài)和不可操作狀態(tài)
之間的選擇性切換。
上述實(shí)施例針對當(dāng)過電流保護(hù)信號EN在第一和第二或信號變?yōu)?低電平之前改變到禁用狀態(tài)時(shí)執(zhí)行第一和第二開關(guān)SW1和SW2的開關(guān) 控制的配置。但是，本發(fā)明不限于這種特定配置。在給定優(yōu)先級以簡 化電路配置的情況下，本發(fā)明可以配置為只根據(jù)第一和第二或信號來 執(zhí)行第一和第二開關(guān)SW1和SW2的開關(guān)控制。然而，因?yàn)榈谝缓偷诙?或信號在過電流保護(hù)信號EN改變到禁用狀態(tài)之后稍晚一點(diǎn)變?yōu)榈碗?平，所以從無延遲地開始對第二閾值時(shí)間T2進(jìn)行計(jì)數(shù)的觀點(diǎn)看來，優(yōu) 選的是采用上述實(shí)施例中描述的配置。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明在使諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置等負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置和電源裝置更加安 全地抵抗過電流方面是有用的。本發(fā)明特別適合要求高可靠性的應(yīng)用 (例如，車載裝置)。
權(quán)利要求
1.一種過電流保護(hù)電路，包括傳感電阻器，用于產(chǎn)生與流經(jīng)保護(hù)對象的電流相對應(yīng)的檢測電壓；第一比較器，用于比較所述檢測電壓與第一閾值電壓；第二比較器，用于比較所述檢測電壓與第二閾值電壓，所述第二閾值電壓比所述第一閾值電壓高；以及計(jì)時(shí)器電路，用于根據(jù)第一和第二比較器的比較輸出信號，產(chǎn)生過電流保護(hù)信號，其中，當(dāng)所述檢測電壓已達(dá)到第一閾值電壓時(shí)，計(jì)時(shí)器電路開始對第一閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)所述檢測電壓保持在第一閾值電壓以上，并且已經(jīng)過第一閾值時(shí)間時(shí)，計(jì)時(shí)器電路將所述過電流保護(hù)信號改變到禁用狀態(tài)，并開始對第二閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)已經(jīng)過第二閾值時(shí)間時(shí)，計(jì)時(shí)器電路將所述過電流保護(hù)信號返回到使能狀態(tài)，以及在所述檢測電壓已達(dá)到第一閾值電壓，并且開始對第一閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)之后，當(dāng)所述檢測電壓已達(dá)到第二閾值電壓時(shí)，計(jì)時(shí)器電路不等待經(jīng)過第一閾值時(shí)間，而強(qiáng)制停止對第一閾值時(shí)間的計(jì)數(shù)，將所述過電流保護(hù)信號改變到禁用狀態(tài)，并開始對第二閾值時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過電流保護(hù)電路，其中 計(jì)時(shí)器電路包括電容器，具有從中提取充電電壓的一端；第一恒流源，是用于對所述電容器充電的裝置；第二恒流源，是用于對所述電容器放電的裝置；第一開關(guān)，用于根據(jù)所述第一比較器的比較輸出信號和所述過電 流保護(hù)信號，對所述電容器的充電/放電進(jìn)行切換；第二開關(guān)，用于根據(jù)所述第二比較器的比較輸出信號和所述過電 流保護(hù)信號，將所述電容器的所述一端與/從電源線連接/斷開； 第三比較器，其輸出邏輯根據(jù)所述充電電壓是高于還是低于預(yù)定下限設(shè)置電壓而改變；第四比較器，其輸出邏輯根據(jù)所述充電電壓是高于還是低于預(yù)定上限設(shè)置電壓而改變；以及RS觸發(fā)器，向其輸入所述第三和第四比較器的比較輸出信號，并 從其提取輸出信號，作為所述過電流保護(hù)信號，對所述第一開關(guān)進(jìn)行控制，以在所述檢測電壓己達(dá)到第一閾值電壓時(shí)，通過第一恒流源對所 述電容器充電，以及在所述檢測電壓還未達(dá)到第一閾值電壓或所述過電流保護(hù)信號改 變到禁用狀態(tài)時(shí)，通過第二恒流源對所述電容器放電，以及對所述第二開關(guān)進(jìn)行控制，以在所述檢測電壓已達(dá)到第二閾值電壓時(shí)，將所述電容器的所述 一端與電源線相連，以及在所述檢測電壓還未達(dá)到第二閾值電壓或所述過電流保護(hù)信號改 變到禁用狀態(tài)時(shí)，將所述電容器的所述一端從電源線斷開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的過電流保護(hù)電路，其中 在保護(hù)對象的電流通路上設(shè)置多于一組的傳感電阻器以及第一和第二比較器。
4. 一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，包括輸出電路，具有與負(fù)載相連的輸出開關(guān)元件；控制電路，用于根據(jù)所述輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制，向所述 負(fù)載饋送驅(qū)動(dòng)電流；以及過電流保護(hù)電路，用于通過監(jiān)視所述驅(qū)動(dòng)電流，產(chǎn)生過電流保護(hù) 信號，其中所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置包括權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)電路，作為 所述過電流保護(hù)電路，以及所述控制電路被配置為當(dāng)過電流保護(hù)信號處于禁用狀態(tài)時(shí)，禁止 所述輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制。
5. —種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，包括 權(quán)利要求4所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，作為向形成電機(jī)的電機(jī)線圈饋 送驅(qū)動(dòng)電流的裝置。
6. —種電氣設(shè)備，包括 電機(jī)；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，其中所述電氣設(shè)備包括權(quán)利要求5所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，作為所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
7. —種電源裝置，包括-輸出電路，具有連接在輸入和輸出端子之間的輸出開關(guān)元件；控制電路，用于根據(jù)所述輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制，從輸入 電壓產(chǎn)生所需輸出電壓；以及過電流保護(hù)電路，用于通過對流經(jīng)所述輸出開關(guān)元件的電流進(jìn)行 監(jiān)視，產(chǎn)生過電流保護(hù)信號，其中所述電源裝置包括權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)電路，作為所述 過電流保護(hù)電路，以及所述控制電路被配置為當(dāng)過電流保護(hù)信號處于禁用狀態(tài)時(shí)，禁止 所述輸出開關(guān)元件的打開/閉合控制。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的過電流保護(hù)電路(23)中，如下配置根據(jù)檢測電壓Va(Vb)與VrefL和VrefH之間的比較結(jié)果來產(chǎn)生過電流保護(hù)信號EN的計(jì)時(shí)器電路TMR。當(dāng)Va(Vb)已達(dá)到VrefL時(shí)，計(jì)時(shí)器電路TMR開始對T1計(jì)數(shù)。當(dāng)已經(jīng)過T1，并且Va(Vb)保持在VrefL以上時(shí)，計(jì)時(shí)器電路TMR將EN改變到禁用狀態(tài)，并開始對T2計(jì)數(shù)。當(dāng)已經(jīng)過T2時(shí)，計(jì)時(shí)器電路TMR將EN返回到使能狀態(tài)。另一方面，在Va(Vb)已達(dá)到VrefL，并開始對T1計(jì)數(shù)之后，當(dāng)Va(Vb)已達(dá)到VrefH，計(jì)時(shí)器電流TMR不等待T1經(jīng)過，而強(qiáng)制停止對T1的計(jì)數(shù)，將EN改變到禁用狀態(tài)，并開始對T2計(jì)數(shù)。采用這種配置，可以向保護(hù)對象(例如，裝置內(nèi)部設(shè)置的負(fù)載或元件)提供必要和足夠保護(hù)的過電流保護(hù)電路。
文檔編號H02P7/18GK101103507SQ200680001898
公開日2008年1月9日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者平田茂 申請人:羅姆股份有限公司