過電流保護電路及車載顯示裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種過電流保護電路和車載顯示裝置。過電流檢測元件連接在電源和負載之間，并且檢測流經負載的過電流。主開關元件連接在負載和過電流檢測元件之間，并且根據施加在主開關元件的控制端和輸入端之間的電壓來控制流向負載的電流。當過電流檢測元件檢測到有過電流流經負載后且經過預定時間時，主開關元件使電流停止流向負載。第一開關元件具有連接至主開關元件的控制端的輸出端。當過電流檢測元件檢測到有過電流流經負載時，使電流流向第一開關。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種過電流保護電路，當檢測到過電流時該過電流保護電路使電流停 止流向負載、而不會有由浪涌電流等弓I起的誤操作。
技術介紹
圖1是示出現有技術中的過電流保護電路的視圖。Rs是負載電流檢測電阻器，而 Qm是P溝道MOS場效應晶體管。這些器件串聯連接至電源B和負載RL。第一晶體管QlO 根據負載電流檢測電阻器Rs兩端的電壓降來在ON和OFF狀態之間進行切換，其中，所述電 壓降根據負載電流(其為提供至負載的電流)而出現。當接通電源B時，由電阻器RlOO和Rl 10對電源B的電壓進行分壓，并向主晶體管 Qm的控制端施加預定電壓。如果向主晶體管Qm的控制端施加電壓，則主晶體管Qm導通，從 而將所需電流提供給負載RL。由于在負載側電路發生接地故障的情況下負載電阻會減小，因此會有過多的電流 流經負載電流檢測電阻器Rs和主晶體管Qm。如果該過電流超過器件的允許電流量，則負載 電流檢測電阻器Rs和主晶體管Qm就會損壞。當過電流流過時，結果是負載電流檢測電阻器Rs中的電壓降達到預先設置的過 電流檢測電壓，且第一晶體管QlO相應地導通。通過使第一晶體管QlO導通，使得電流流經 電阻器RlO和R20。于是，就在第二晶體管Q20的控制端和輸出端之間施加了偏壓，從而使第 二晶體管Q20導通。此外，通過使第二晶體管Q20導通，使電流流經電阻器R40和R50。于 是，就在第三晶體管Q30的控制端和輸入端之間施加了偏壓，從而使第三晶體管Q30導通。 另外，通過使第三晶體管Q30導通，使得主晶體管Qm的輸入端和控制端之間的電位差減小， 從而使主晶體管Qm截止。從而，現有技術中的過電流保護電路被構造為，在檢測到出現過 電流時，通過使主晶體管Qm截止來使過電流停止流動。此外，施加至第二晶體管Q20的控制端的電壓的上升時間被延遲了積分電路的時 間常數，其中所述積分電路由電阻器R30和電容器ClO構成。為此，即使在由于操作啟動時 產生的浪涌電流或從外部輸入的噪聲而產生瞬時過電流時，也不會立即使第二晶體管Q20 導通。因此，現有技術中的過電流保護電路被構造為，由于將在操作啟動時產生的浪涌電流 等錯誤地檢測為接地故障而不停止電流的流動(見JP-A-2000-175345)。然而，現有技術中的過電流保護電路還存在以下問題。如果檢測到過電流，過電流保護電路在由電容器ClO的時間常數指定的設定時間 后使過電流停止流動。然而，由于在所述設定時間期間有過電流持續流過，因此存在連接至 負載的負載電流檢測電阻器Rs和主晶體管Qm在該時間內損壞的可能。為此，對于上述兩個元件應該使用電流允許量較高并且能夠在所述設定時間上承受過電流的昂貴部件。因此，存在著增加過電流保護電路成本的問題。
技術實現思路
因此，本專利技術的至少一個實施例的目的在于通過允許使用電流允許量較低的不太 昂貴的部件來防止由于過電流引起的損壞，同時降低過電流保護電路的成本。為了達到上述目的中的至少一個，根據本專利技術實施例的一個方面，提供了一種過 電流保護電路，其包括過電流檢測元件，其連接在電源和負載之間，并且其檢測流經負載 的過電流；主開關元件，其連接在負載和過電流檢測元件之間，并且其根據施加在主開關元 件的控制端和輸入端之間的電壓來控制流向負載的電流，其中，當過電流檢測元件檢測到 有過電流流經負載后且經過預定時間時，該主開關元件使電流停止流向負載；以及第一開 關元件，其具有連接至主開關元件的控制端的輸出端，并且當過電流檢測元件檢測到有過 電流流經負載時，使電流流過所述第一開關元件。利用該構造，即使當由于在操作啟動時的浪涌電流或從外部輸入的噪聲而產生了 瞬時過電流時，該過電流保護電路也不會錯誤地將其檢測為接地故障。此外，由于可以使用 電流允許量較低的廉價部件，因此可以降低過電流保護電路的成本。附圖說明附圖中圖1是示出現有技術中的過電流保護電路的構造的視圖2是示出根據本專利技術第一實施例的過電流保護電路Ia的構造的視圖3是示出根據本專利技術第一實施例的過電流保護電路Ia的操作時序圖4是示出根據本專利技術第二實施例的過電流保護電路Ib的構造的視圖5是示出根據本專利技術第三實施例的過電流保護電路Ic的構造的視圖6是示出根據本專利技術第四實施例的過電流保護電路Id的構造的視圖7是示出根據本專利技術第五實施例的過電流保護電路Ie的構造的視圖8是示出根據本專利技術第六實施例的車載顯示裝置4的構造的視圖。具體實施方式下文中將參照附圖詳細描述本專利技術的各實施例。圖2是示出根據本專利技術第一實施例的過電流保護電路Ia的構造的視圖。負載電 流檢測電阻器RS和控制向負載供電的主晶體管QM彼此串聯在用于供電的電源VIN和連接 至電壓輸出VOUT目的地的負載(未示出)之間。盡管主晶體管QM形成為P溝道MOS場效 應晶體管，但是可以將例如操作為開關元件的任何元件用作主晶體管QM。第一晶體管Q1、第一電阻器R1、和第二電阻器R2串聯連接在接地點與電源VIN和 負載電流檢測電阻器RS的連接點之間。根據對應于負載電流的在負載電流檢測電阻器RS 兩端出現的電壓降，將第一晶體管Ql控制為具有電流流經狀態(下文中稱為“ON”)、限制 狀態、和切斷狀態(下文中稱為“OFF”)中的一種狀態，其中在電流流經狀態中有電流流過， 在限制狀態中限制電流的流過量，以及在切斷狀態中切斷電流。第三電阻器R3、第四電阻器R4、和第二晶體管Q2串聯連接在接地點與負載電流檢 測電阻器RS和主晶體管QM的連接點之間。此外，第五電阻器R5連接在所述連接點和主晶 體管QM的控制端之間。第六電阻器R6和第三晶體管Q3彼此串聯連接在主晶體管QM的控制端和接地點 之間。第一和第二電阻器Rl和R2之間的連接點與第二晶體管Q2的控制端相互連接，并 且電容器Cl和第四晶體管Q4與第二電阻器R2并聯連接。第一晶體管Ql和第一電阻器Rl之間的連接點連接至第一二極管(整流元件)Dl 的輸入端，第一二極管Dl的輸出端連接至主晶體管QM的控制端和第六電阻器R6之間的連 接點。用于使主晶體管QM導通的SWon信號被輸入至第三晶體管Q3的控制端，用于重啟 過電流保護電路Ia的Restart信號被輸入至第四晶體管Q4的控制端。此外，主晶體管QM、第五和第六電阻器R5和R6、以及第三晶體管Q3構成開關電路 2a，該開關電路用于將電能從電源VIN提供至負載。此外，晶體管Ql至Q4形成為例如NPN晶體管或結晶體管。然而，操作為開關元件 的任何元件都可用作晶體管Ql至Q4。圖3是示出根據本專利技術第一實施例的過電流保護電路Ia的操作時序圖。橫軸表 示時間，縱軸表示電壓值、電流值、過電流保護電路Ia和開關電路加預定位置處的信號。 VOUT是施加至負載的電壓值。Iout是在主晶體管QM的輸入端和輸出端流過、然后被輸出 至負載的電流值，而Ilim表示Iout的預定電流值(將在稍后對其進行描述)。VG是主晶 體管QM的控制端的電位，且表示從VIN電位已經下降了多少電壓。VGlim和VGstp表示VG 的預定電壓值(將在稍后對其進行描述)。Q2控制端電流表示流經晶體管Q2的控制端的 電流量。Restart表示重啟信號Restart的值。在開關電路加中，當提供SWon信號時，就向第三晶體管Q3提供了偏壓，從而使第 三晶體管Q3導通。由于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種過電流保護電路，其包括：過電流檢測元件，其連接在電源和負載之間，并且其檢測流經所述負載的過電流；主開關元件，其連接在所述負載和所述過電流檢測元件之間，并且其根據施加在所述主開關元件的控制端和輸入端之間的電壓來控制流向所述負載的電流，其中，當所述過電流檢測元件檢測到有過電流流經所述負載后并且經過預定時間時，所述主開關元件使電流停止流向所述負載；以及第一開關元件，其具有連接至所述主開關元件的控制端的輸出端，并且當所述過電流檢測元件檢測到有過電流流經所述負載時，電流流向所述第一開關元件。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：室田和明，
申請(專利權)人：富士通天株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]