專利名稱：過電流保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種負載驅動裝置，其包括多個系統的負載電路，以及用于向負載電路提供電力的DC電源，并且更具體地涉及一種過電流保護裝置，當在負載電路中發生層間短路和完全短路時，該過電流保護裝置根據各自的狀態切斷負載電路，從而保護該電路。
背景技術：
諸如安裝在車輛上的發動機、燈、以及加熱器這樣的負載由安裝在車輛上的電池供電，以被驅動。負載通過半導體開關連接于電池，
并且半導體開關是導通/斷開式的，從而在負載的驅動/停止上切換。
在具有半導體開關和負載的負載電路中，有時會產生其中由諸如過載的原因而產生過電流的層間短路，或者其中電池的輸出端與地直接短路的完全短路。當這樣的事故發生時，為了保護負載電路，將過電流保護裝置安裝在傳統的負載驅動裝置上(例如，見專利文獻l)。
圖5是示出傳統過電流保護裝置安裝在其上的負載驅動裝置的結構的電路圖。如圖中所示，負載驅動裝置具有多個系統(在圖中，兩個系統)的負載電路100、 100a，以及連接于該負載電路100、 100a的電池101 (輸出電壓VB)。
負載電路100通過例如由MOS-FET形成的半導體開關T101與負載102的串聯電路來構造。驅動電路103連接于半導體開關T101的柵極，并且柵極通過半導體開關T102接地。AND電路AND101、開關SW101以及電阻器R101連接于驅動電路103的輸入側。該裝置包括檢測半導體開關T101的兩端電壓，并且將該兩端電壓與預定的參考電壓相比較的電壓檢測電路104。消聲過濾器107設置在
電壓檢測電路104的輸出側。該裝置還包括檢測出現在供電線105中的反電動勢E1的反電動勢檢測電路106，該供電線105將負載電路100、101a連接于其的點Pl (電壓Vl)與電池101連接。該裝置還包括AND電路AND102、 OR電路ORIOI、以及鎖存器DFIOI。供電線105的阻抗由Rwl表示，并且電感由L1表示。
下面，將描述圖5中所示的負載驅動電路的操作。在通常狀態下，半導體開關T101通過從驅動電路103輸出的驅動信號而導通或斷開，以切換負載102的驅動/停止。在由于任何原因而使得流經負載102的電流變成過電流并且在該過電流期間的電流增加斜率是平緩的情況下，即，在發生諸如層間短路的布線短路的情況下，負載電流ID增加。然后，半導體開關TIOI的兩端電壓升高，并且電壓檢測電路104輸出過電流檢測信號。將過電流檢測信號經過OR電路OR101提供到鎖存器DFIOI，以導通半導體開關T102。然后，半導體開關T101斷開以切斷負載電路IOO，從而能夠保護電路。
相反地，在諸如連接半導體開關T101與負載102的電線被直接接地的事故，g卩，發生完全短路的情況下，其中電流增加斜率急劇的過大電流流經供電線105，并且在供電線105中產生大的反電動勢E1。然后反電動勢檢測電路106檢測該反電動勢E1的產生，并且將反電動勢檢測信號輸出。
將反電動勢檢測信號供給到AND電路AND102的一個輸入端子，將從電壓檢測電路104輸出的過電流檢測信號供給到另一個輸入端子，并因此AND電路AND102的輸出信號處于H電平。因此，OR電路OR101的輸出信號處于H電平，并因此鎖存器DFIOI的輸出反轉，使得半導體開關T102導通，半導體開關T101斷開，并且切斷負載電路100。設置AND電路AND102的原因是，不會使得除了其中發生完全短路的負載電路100之外的負載電路(負載電路100a)被切斷。在沒有設置AND電路102的結構中，當在多個負載電路100、 100a中的一個中發生完全短路時，連接于電池101的所有負載電路都被切斷，為了防止發生該現象，設置AND電路AND102。
然而，具有上述結構的過電流保護裝置使用從電壓檢測電路104輸出的過電流檢測信號的邏輯和(AND)的輸出，以及從反電動勢檢測電路106輸出的反電動勢檢測信號。因此，鎖存器DF101的操作取決于從電壓檢測電路104輸出的過電流檢測信號，并且，當檢測到發生反電動勢時，負載電路IOO不能被立即切斷。
專利文獻l: JP-A-2006-558
發明內容
本發明要解決的問題
如上所述，在傳統過電流保護裝置中，存在一個問題，目卩，當發生完全短路時，負載電路IOO不能被立即切斷以保護電路。
為了解決該傳統的問題，已經執行了本發明。本發明的目的是提供一種過電流保護裝置，當在負載電路中發生層間短路或完全短路時，該過電流保護裝置根據各自狀態切斷電路，從而能夠安全地保護該電路。
解決問題的方式
為了達到該目的，這樣構造本發明的過電流保護裝置，使得多個負載電路并聯連接，該多個負載電路中的每一個都通過一半導體開關與一負載的串聯連接來構造，并且經過公共供電線將電力供給到所述負載電路。過電流保護裝置包括第一過電流檢測部分，其基于在供電線中產生的反電動勢的程度來檢測流經供電線的過電流；第二過電流檢測部分，其設置在每個負載電路中并且基于流經每個負載電路的電流的大小來檢測過電流；延遲部分，當僅由第二過電流檢測部分檢測到過電流時，該延遲部分以第一延遲時間輸出延遲信號，并且當由第一過電流檢測部分和第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，該延遲部分以比第一延遲時間短的第二延遲時間輸出延遲信號；以及控制部分，其僅僅將多個負載電路中的由第二過電流檢測部分檢測到過電流的負載電路切斷。
優選地，第二過電流檢測部分通過流經半導體開關的電流來檢測橫跨半導體開關的兩端所產生的電壓的大小。
優選地，延遲部分是濾波電路，其以預定的采樣周期從第二過電流檢測部分采樣信號，以輸出延遲信號。當第一過電流檢測部分沒有檢測到過電流時，濾波電路以第一采樣周期進行采樣，而當第一過電流檢測部分檢測到過電流時，濾波電路以比第一采樣周期短的第二采樣周期進行采樣。
優選地，延遲部分是濾波電路，其以預定的采樣周期從第二過電流檢測部分采樣信號，以輸出延遲信號。當第一過電流檢測部分沒有檢測到過電流時，濾波電路將在輸出延遲信號期間的采樣數目設置作為第一采樣數目，而當第一過電流檢測部分檢測到過電流時，濾波電路將在輸出延遲信號期間的該采樣數目設置作為第二采樣數目，其小于第一采樣數目。
優選地，延遲部分包括具有第一延遲時間的第一延遲電路，以及具有比第一延遲時間短的第二延遲時間的第二延遲電路。當只有第二過電流部分檢測到過電流時，延遲部分利用第一延遲電路將延遲信號輸出，而當第一過電流檢測部分和第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，延遲部分利用第二延遲電路將延遲信號輸出。本發明的作用
在本發明中，當只有第二過電流檢測部分檢測到過電流時，將延 遲部分中的延遲時間設為第一延遲時間，并且，當第一過電流檢測部 分和第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，將延遲部分中的延 遲時間設為第二延遲時間。因此，在產生小的過電流的情況下，負載 電路以第一延遲時間切斷，并因此可以防止負載電路由于噪聲等的影 響而被錯誤地切斷。在發生其中電源直接與地面短路的完全短路的情 況下，負載電路以第二延遲時間切斷，并因此可以快速響應地切斷負 載電路，并且保護半導體開關和其他電路元件免遭過電流。此外，只 有其中發生完全短路的負載電路才會被切斷，而其中沒有發生完全短 路的其他負載電路的驅動可以繼續。
優選地，將濾波電路用作延遲部分，并且改變濾波電路的采樣周
期，從而來設置第一延遲時間和第二延遲時間。因此，能夠通過非常 簡單的方法來設定延遲時間。
優選地，將濾波電路用作延遲部分，并且改變濾波電路的采樣周 期，從而來設置第一延遲時間和第二延遲時間。因此，能夠通過非常 簡單的方法來設定延遲時間。
優選地，設置具有不同延遲時間的兩個延遲電路，當第二過電流 檢測部分檢測到過電流時，利用具有第一延遲時間的第一延遲電路來 輸出延遲信號，并且，當第一過電流檢測部分和第二過電流檢測部分 二者都檢測到過電流時，利用具有第二延遲時間的第二延遲電路來輸 出延遲信號。因此，在產生小的過電流的情況下，負載電路以第一延 遲時間切斷，并因此可以防止負載電路由于噪聲等的影響而被錯誤地 切斷，并且，在發生完全短路的情況下，負載電路以第二延遲時間切 斷。因此，能夠快速響應地切斷負載電路，并且可以保護半導體開關 和其他電路元件免受過電流。此外，只有其中發生完全短路的負載電路才會被切斷，而其中沒有發生完全短路的其他負載電路的驅動可以 繼續。


圖1表示示出了其上安裝有根據本發明的實施例的過電流保護裝 置的負載驅動裝置的結構的電路圖。
圖2A和2B表示示出了濾波電路的采樣周期的時間表，圖2A示 出第一采樣周期，而圖2B示出第二采樣周期。
圖3A和3B表示示出了濾波電路的采樣數目的時間表，圖3A示 出將采樣數目設為5的情況，而圖3B示出將采樣數目設為3的情況。
圖4表示示出了根據本發明的第二實施例的過電流保護裝置的控 制電路的結構的方框圖。
圖5表示示出了其上安裝有傳統的過電流保護裝置的負載驅動電 路的結構的電路圖。
參考數字和標號的描述
1電池
2負載
3驅動電路
4電壓檢測電路
供電線
6反電動勢檢測電路
7濾波器
8控制電路
9電荷泵
10負載電路
101負載電路
102負載
103驅動電路
104電壓檢測電路105供電線
106反電動勢檢測電路 107濾波器
具體實施例方式
下面，將參考附圖描述本發明的實施例。圖l是示出了其上安裝 有本發明實施例的過電流保護裝置的負載驅動裝置的結構的電路圖。 如圖中所示，負載驅動裝置包括多個系統(在圖中，兩個系統)的負 載電路IO、 10a，以及將驅動用的電力供給到負載電路10、 10a的電池 1 (輸出電壓VB)。
負載電路IO包括例如由MOS-FET構成的半導體開關Tll與諸如 燈、發動機、以及加熱器這樣的負載2的串聯電路；還包括將驅動信 號輸出到半導體開關Tll的驅動電路3。
負載電路IO還包括電壓檢測電路(第二過電流檢測部分)4， 其檢測橫跨半導體開關Tll的兩端(漏極與源極之間)而出現的兩端 電壓VDS，從而檢測流經半導體開關Tll的負載電流ID變為過電流； 以及反電動勢檢測電路(第一過電流檢測部分)6，其連接于負載電路 10、 10a和電池1的連接點Pl (電壓V1)，并且其檢測出現在連接負 載電路10、 10a和電池1的供電線5中的反電動勢E1。
在反電動勢檢測電路6和電壓檢測電路4的后面階段中，設置了 用于基于該電路6、 4和輸出信號來確定是否將半導體開關Tll斷開的 控制電路8。
負載電路10a具有與上面所述的負載電路IO相類似的結構，并因 此省去了該負載電路的結構的描述。然而，反電動勢檢測電路6設置 成負載電路10、 10a共用。S卩，反電動勢檢測電路6的比較器CMP2 的輸出信號也連接于負載電路10a的控制電路。由于在半導體開關Tll與負載2之間存在電阻元件和電感元件，
所以等量地示出了電阻Rw2和電感L2。當發生其中半導體開關Tll 與負載2之間的布線連接于地的完全短路時，電阻元件和電感元件存 在于短路路徑中，并因此等量地示出了電阻Rw3和電感L3。
電壓檢測電路4包括比較器CMP1，以及電阻器R1、 R2、 R3。電 阻器R1、 R2的串聯連接設置在點Pl與地之間。比較器CMP1的負極 輸入端子連接于其為半導體開關Tll的源極的點P2 (電壓V2)。比較 器CMP1的正極輸入端子連接于電阻器R1、R2的連接點P4(電壓V4)。 比較器CMP1的輸出端子連接于控制電路8，并且還經過電阻器R3連 接于5V的電源。
電阻器R1具有，例如，l[kQ]的電阻，并且電阻器R2具有，例如， 150[kQ]的電阻，使得將電阻器的連接點P4的電壓V4 (參考電壓)設 為稍微低于點P2的電壓V2的電壓，或也就是設定(V1—V4) > (VI 一V2)。因此，在通常的操作中，供給到比較器CMP1的負極輸入端 子的電壓V2高于供給到正極輸入端子的電壓V4，并因此比較器CMP1 的輸出信號是L電平的信號。當負載電路10的負載電流ID增加時， 半導體開關Tll的兩端電壓上升，并因此得到(V1—V2)〉(V1—V4)。 換言之，電壓V2低于參考電壓V4，并且比較器CMP1的輸出信號反 轉。
反電動勢檢測電路6包括比較器CMP2、電阻器R4、 R5、 R6、和 電容器C1。電阻器R4、 R5的串聯連接設置在點P1與地之間。比較器 CMP2的負極輸入端子連接于點P1，而正極輸入端子連接于電阻器R4、 R5的連接點P3 (電壓V3)。點P3經過電容器Cl接地。電阻器R4 具有，例如，40[kQ]的電阻，并且電阻器R5具有，例如，60[kQ]的電 阻。
11控制電路8具有濾波電路(延遲裝置)7，和鎖存器DF1。濾波電 路7采用數字濾波器，以設置的采樣周期(例如，l[nsec]),采樣從電 壓檢測電路4輸出的過電流檢測信號，并且，當連續地檢測到H電平 的信號預定的次數(例如，5次)時，輸出H電平的濾波器輸出信號。 該濾波輸出信號(延遲信號)被輸出到鎖存器DF1。
當反電動勢檢測電路6輸出反電動勢檢測信號時，濾波電路7改 變采樣周期，并然后進行采樣過程。例如，該采樣周期改變為0.25[nsec]。 此外，濾波電路7以設定的采樣周期多次采樣過電流檢測信號的輸入， 并然后輸出所采樣的信號，使得在輸入和輸出之間產生延遲。即，濾 波電路7具有延遲裝置的功能。采樣周期的上述改變能夠通過，例如， 調節時鐘脈沖信號而容易地進行。
此外，在改變采樣數目的同時能夠輸出濾波輸出信號。例如，可 以將輸出設置為使得，當如上所述連續五次檢測到H電平的信號時， 將H電平的濾波輸出信號輸出，或者當連續三次檢測到H電平的信號 時，將H電平的濾波輸出信號輸出。
在通常狀態下，鎖存器DF1的輸出+Q處于L電平，而輸出一Q 處于H電平。當從濾波電路7供給H電平的信號時，該輸出+Q、 一Q 反轉，也就是輸出+Q處于H電平，而輸出一Q處于L電平。
鎖存器DF1的輸出+Q連接于由MOS-FET等構造的半導體開關 T12的柵極。半導體開關T12設置在半導體開關T11的柵極與地之間。 因此，當半導體開關T12導通時，半導體開關Tll的柵極接地，并因 此半導體開關T11被斷開。
鎖存器DF1的輸出一Q連接于AND電路AND1的一個輸入端子， 而另一個輸入端子經過開關SW1連接于電源，并且經過電阻器R8接 地。AND電路AND1的輸出端子連接于驅動電路3。從電流泵9為驅動電路3提供電力以被驅動。驅動電路3的輸出端子經過電阻器R7連 接于半導體開關T12的漏極，并且還連接于半導體開關Tll的柵極。
接下來，將描述由此構成的負載驅動裝置的操作。當操作者導通 開關SW1時，AND電路AND1的兩個輸入端子都變為H電平，并因 此AND電路AND1的輸出信號變為H電平。
驅動電路3將驅動信號輸出到半導體開關T11的柵極。因此，半 導體開關T11導通，負載電流ID流動，并且負載2被驅動。例如，當 負載2是燈時，燈被點亮，而當負載2是發動機時，發動機開始旋轉。
在此時，在電壓檢測電路4中，電壓(V1—V4)高于電壓(VI 一V2)，或者換句話說V2〉V4，并且因此比較器CMP1的輸出信號 處于L電平。因此，過電流檢測信號沒有供給到濾波電路7。在反電動 勢檢測電路6中，實現V1〉V3，并因此比較器CMP2的輸出信號處于 L電平。
在負載2被驅動的情況下，當負載電流ID增大(發生層間短路) 時，半導體開關Tll的兩端電壓(漏-源電壓)上升，并且V1—V2增 大。g卩，點P2的電壓V2變得低于點P4的電壓V4，并因此比較器CMP1 的輸出信號從"L"反轉到"H"。結果，過電流檢測信號從比較器CMP1 輸出，并然后供給到濾波電路7。
濾波電路7以預先設置的第一采樣周期采樣所供給的過電流檢測 信號，并且將在采樣后得到的H電平的輸出信號輸出到鎖存器DF1， 作為濾波輸出信號(延遲信號)。
當提供有濾波輸出信號時，鎖存器將輸出+Q、 一Q反轉。因此， L電平的信號被輸出到AND電路AND1的一個輸入端子，并因此AND 電路AND1的輸出信號變為L電平，使得驅動電路3的輸出處于L電平。此外，半導體開關T12導通，而半導體開關Tll的柵極接地。因 此，半導體開關T11斷開，并且將負載電路10切斷。
如上所述，在負載電路10中發生層間短路的情況下，在負載電路
10延遲了由濾波電路7的第一采樣周期確定的延遲時間的同時，該負 載電路IO被切斷。
另一方面，在由于諸如將半導體開關Tll與負載2連接的電線直 接連接于地的原因而發生完全短路的情況下，過電流檢測信號從電壓 檢測電路4的比較器CMP1輸出，按照如上所述的同樣的過程。
此外，當發生完全短路時，供電線5的電阻Rwl和電感Ll產生 反電動勢E1。然后，得到VhVB — El，并且電壓VI變為低于電池電 壓VB。因此，供給到比較器CMP2的負極輸入端子的電壓立刻降低到 VB — E1。然而，由于由電阻器R4、 R5和電容器Cl構造的時間常數 電路，點P3的電壓V3不能立刻降低。因此，在這期間，將電壓VI 和電壓V3反轉以得到V3 > VI，并且因此比較器CMP2的輸出信號反 轉成H電平。將H電平的輸出信號(反電動勢檢測信號)輸出到濾波 電路7。
當從比較器CMP2為濾波電路7提供反電動勢檢測信號時，濾波 電路7執行縮短采樣周期的過程，具體地，濾波電路7執行將第一采 樣周期改變成第二采樣周期的過程，該第二采樣周期短于第一采樣周 期。通過，例如，改變時鐘脈沖信號可以在濾波電路7中容易地執行 該采樣周期的縮短過程。
然后，從電壓檢測電路4的比較器CMP1輸出的過電流檢測信號 以第二采樣周期經過濾波電路7，并且使得鎖存器DF1的輸出信號在 比發生層間短路的情況下的時間周期短的時間周期內反轉。在發生完 全短路的情況下，以這種方式，能夠比發生層間短路的情況更快地將負載電路切斷。
將參考圖2A和2B中所示的時間表描述該過程。圖2A示出了以 第一采樣周期Tl采樣過電流檢測信號的情況下的采樣時間，而圖2B 示出了以第二采樣周期T2采樣過電流檢測信號的情況下的采樣時間。
在過電流檢測信號在時間t0時刻輸入并且濾波輸出信號由于五次 采樣而被輸出的情況下，在第一采樣周期Tl的情況下，延遲時間是 (Tl*4)(第一延遲時間)，而，在第二采樣周期T2的情況下，延遲 時間是(T2*4)(第二延遲時間)。如從圖2A和2B中顯而易見的，在 采用第二采樣周期T2的情況下的延遲時間短于在采用第一采樣周期 Tl的情況下的延遲時間。在發生完全短路的情況下，即，在半導體開 關Tll斷開的同時能夠更快地切斷負載電路10。
在本實施例的過電流保護裝置中，關于設置在電壓檢測電路4的 后續階段中的濾波電路7的采樣周期，發生層間短路的情況不同于發 生完全短路的情況。具體地，在發生層間短路的情況下，以第一采樣 周期執行采樣過程，并且，在發生完全短路的情況下，以第二采樣周 期執行采樣過程。因此，在發生層間短路的情況下，能夠以第一延遲 時間將負載電路100切斷，并且，在發生完全短路的情況下，能夠以 短于第一延遲時間的第二延遲時間將負載電路切斷。
因此，能夠通過簡單的結構而確定地實現用于響應層間短路的發 生或完全短路的發生而切斷負載電路的控制。在發生層間短路的情況 下，不需要緊急地切斷負載電路10，并因此延長了延遲時間以防止發 生負載電流10由于噪聲等的影響引起的錯誤的切斷。在發生完全短路 的情況下，立即切斷負載電路10，從而能夠防止在發生完全短路中的 半導體開關Tll和其他電路元件免遭過電流。
在發生完全短路的情況下，此外，只有其中發生完全短路的負載電路被切斷，而其中沒有發生完全短路的其他負載電路能夠繼續工作。
以根據發生層間短路還是完全短路來改變濾波電路7的采樣周期 的情況為例來描述本實施例。而且當代替采樣周期，改變采樣數目時， 能夠獲得相同的作用。
圖3 A和3 B是示出了采樣數目被改變的情況的實例的時間表，圖
3A示出了大采樣數目的情況，而圖3B示出了小采樣數目的情況。如 從圖3A和3B中顯而易見的，當采樣數目越小時，延遲時間越短。
因此，在發生層間短路的情況下，能夠通過，例如，將采樣數目 設為如圖3A中所示的5，并且，在發生完全短路的情況下，將該采樣 數目設為如圖3B所示的3來改變延遲時間。具體地，在如圖3A所示 的采樣數目為5的情況下，延遲時間是(Tl*4)，而，在如圖3B所示 的采樣數目為3的情況下，延遲時間是(Tl*2)。在采樣數目為3的 情況下的延遲時間短于在采樣數目為5的情況下的采樣時間。而且當 如上所述來構造該裝置時，可以獲得如上述實施例相同的作用。
圖4是示出了根據本發明的第二實施例的過電流保護裝置的控制 電路8'的方框圖。如圖4中所示，用于第二實施例的過電流保護裝置 的控制電路8'包括兩個濾波電路7-1、 7-2。濾波電路7-1以第一延遲時 間輸出濾波輸出信號(延遲信號)，而濾波電路7-2以短于第一延遲時 間的第二延遲時間輸出濾波輸出信號(延遲信號)。
從電壓檢測單元4的比較器CMP1輸出的過電流檢測信號被供給 到濾波電路7-l、7-2。濾波電路7-2的輸出信號提供到AND電路AND2 的一個輸入端子，而反電動勢檢測信號提供到另一個輸入端子。此外， AND電路AND2的輸出端子，以及濾波電路7-1的輸出端子連接于OR 電路ORl的兩個輸入端子。
16因此，當發生層間短路時，反電動勢檢測信號沒有提供到AND電
路AND2，并且AND電路AND2的輸出信號變為L。只有濾波電路7-1 的輸出信號提供到OR電路0R1。因此，鎖存器DF1以基于濾波電路 7-1的延遲時間將輸出+Q、 一Q反轉。
相反地，在發生完全短路的情況下，反電動勢檢測電路6輸出反 電動勢檢測信號。因此，AND電路AND1的輸出變為H電平，并且鎖 存器DF1以基于濾波電路7-2的延遲時間將輸出+Q、 一Q反轉。因此， 以與上所述的實施例同樣的方式，在發生層間短路的情況下，能夠以 第一延遲時間將負載電路IO切斷，并且，在發生完全短路的情況下， 能夠以短于第一延遲時間的第二延遲時間將負載電路IO切斷。
可以設置濾波電路7-l、 7-2，以便通過改變如圖2A和2B中所示 的采樣周期來使得濾波電路7-1、 7-2的延遲時間彼此不同，或者以便 通過改變如圖3A和3B中所示的采樣數目來使得濾波電路7-l、 7-2的 延遲時間彼此不同。
盡管己經參考圖示的實施例描述了本發明的過電流保護裝置，但 是本發明不限于此，并且各元件的構造能夠由具有相同功能的任意構
造來取代。
在上述實施例中，例如，已經描述了兩個系統的具有負載電路10、 10a的實例。本發明不限于此，并且還可以應用到設置有三個或三個以 上系統的電路的情況。
工業適用性
本發明在彼此區分完全短路和層間短路上是非常有用的，并且根 據各自的情況來切斷適當的負載電路。
權利要求
1.一種過電流保護裝置，其被構造成使得每個都是由半導體開關和負載的串聯連接而構造的多個負載電路并聯連接，并且經過公共供電線將電力供給到所述負載電路，該過電流保護裝置包括第一過電流檢測部分，其基于在供電線中產生的反電動勢的程度來檢測流經供電線的過電流；第二電流檢測部分，其設置在每個所述負載電路中，并且基于流經每個所述負載電路的電流的大小來檢測過電流；延遲部分，當只有所述第二過電流檢測部分檢測到過電流時，該延遲部分在第一延遲時間輸出延遲信號，而當所述第一過電流檢測部分和所述第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，該延遲部分在比所述第一延遲時間短的第二延遲時間輸出所述延遲信號；以及控制部分，其僅僅將所述多個負載電路中的由所述第二過電流檢測部分檢測到過電流的負載電路切斷。
2. 根據權利要求l所述的過電流保護裝置，其中所述第二過電流 檢測部分通過流經所述半導體開關的電流來檢測橫跨該半導體開關的 兩端所產生的電壓的大小。
3. 根據權利要求l所述的過電流保護裝置，其中所述延遲部分是 濾波電路，其以預定的采樣周期從所述第二過電流檢測部分采樣信號， 以輸出所述延遲信號，并且其中當所述第一過電流檢測部分沒有檢測到過電流時，所述濾波 電路以第一采樣周期進行采樣，而當所述第一過電流檢測部分檢測到 過電流時，所述濾波電路以比所述第一釆樣周期短的第二采樣周期進 行采樣。
4.根據權利要求1所述的過電流保護裝置，其中所述延遲部分 是濾波電路，其以預定的采樣周期從所述第二過電流檢測部分采樣信號，以輸出所述延遲信號；并且其中當所述第一過電流檢測部分沒有檢測到過電流時，所述濾波 電路將在輸出所述延遲信號時的采樣數目設置作為第一采樣數目，而 當所述第一過電流檢測部分檢測到過電流時，所述濾波電路將在輸出 所述延遲信號時的采樣數目設置作為第二采樣數目，該第二采樣數目 小于所述第一采樣數目。
5.根據權利要求l所述的過電流保護裝置，其中所述延遲部分包 括具有第一延遲時間的第一延遲電路，和具有比所述第一延遲時間短 的第二延遲時間的第二延遲電路；并且其中當只有所述第二過電流部分檢測到過電流時，所述延遲部分 利用所述第一延遲電路輸出所述延遲信號，而當所述第一過電流檢測 部分和所述第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，所述延遲部 分利用所述第二延遲電路輸出所述延遲信號。
全文摘要
本發明涉及一種過電流保護裝置，當發生層間短路或完全短路時，該過電流保護裝置切斷負載電路以便保護該電路。該過電流保護裝置包括第一過電流檢測部分，其檢測在供電線中產生的反電動勢；以及第二過電流檢測部分，其檢測設置在每個負載電路中的負載電流ID變為過電流。此外，該過電流保護裝置包括延遲部分，當第二過電流檢測部分檢測到過電流時，以第一延遲時間輸出延遲信號，并且用于當由第一過電流檢測部分和第二過電流檢測部分二者都檢測到過電流時，以比第一延遲時間短的第二延遲時間輸出延遲信號。利用該結構，在發生層間短路的情況下，能夠以第一延遲時間切斷負載電路，并且，在發生完全短路的情況下，能夠以第二延遲時間切斷負載電路。
文檔編號G05F1/10GK101682319SQ20088001464
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月14日 優先權日2007年5月14日
發明者大島俊藏 申請人:矢崎總業株式會社