[发明专利]电源保护装置及电子控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源保护装置及电子控制装置，该电源保护装置具备 开关部分、第一短路检测部分及重设部分，开关部分串联连接在从电源向 直流调节器供电的供电线上，第一短路检测部分使开关部分导通规定时间 后断开且根据断开后直流调节器的输出电压值来检测短路，重设部分当电 源的输出电压降低至规定电压时对第一短路检测部分的动作进行重设。

背景技术

如图1所示，由升压DC/DC(直流/直流)转换器构成的直流调节器 100的结构是：利用升压DC/DC转换器控制IC(Integrated Circuit，集成 电路)110对MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor， 金属氧化物半导体场效应管)120实施导通或截止的切换控制，由此，储 存于线圈130中的能量和电源200的能量重叠，并输出到负载电路300。

这种电路结构存在如下问题：当直流调节器100或者负载电路300发 生短路等异常时，会有预想外的过大电流从电源200流入直流调节器100 及负载电路300，因此构成开关电路400的MOS-FET、二极管140、线圈 130等有可能发生故障，所述开关电路400对是否从电源200向负载电路 300供电进行切换。

为此，如图1的虚线所示，设置用于导通或断开开关电路400的开关 电路切换部分600和控制该开关电路切换部分600的微电脑500，当开始 向负载电路300供电时，微电脑500执行初步检查，判断直流调节器100 或者负载电路300中是否发生短路等异常，判断为发生了异常后，通过开 关电路切换部分600断开开关电路400，由此防止预想外的过大电流流入 有可能会发生故障的元件。

以下，详细说明初步检查。如图2所示，微电脑500首先通过开关电 路切换部分600使开关电路400导通规定时间(图2中为30msec)，然后 暂时断开，监视断开后直流调节器100的输出电压的瞬变特性。

在该规定时间内，设于直流调节器100输出侧的电容器150中储存了 规定电荷，之后开关电路400被断开，因此储存于电容器150中的电荷放 电。

和正常情况时相比，发生短路等异常时储存于电容器150中的电荷的 放电更为急剧，因此，可以根据输出电压的降低趋势是否急剧来判断是否 发生短路等异常。

因此，在断开开关电路400后的规定时刻，直流调节器100的输出电 压低于预先设定的阈值电压时，微电脑500判断发生了短路等异常。

但是，上述初步检查中，如果直流调节器100及负载电路300中发生 短路的部位的电阻为零或者100mΩ等，电阻值比较小，则在开关电路400 导通的瞬间，会有过电流流入直流调节器100及负载电路300中，因此电 源200的输出电压降低，会产生以下问题。

通常，为了防止微电脑500误操作等目的，设有重设部分700，当电 源200的输出电压在预先设定的规定值以下时，重设部分700强制性地重 设微电脑500。

在上述情况下，当电源200的输出电压降低到规定值以下时，重设部 分700工作，对微电脑500进行重设，为了实施初步检查而通过开关电路 切换部分600导通的开关电路400被断开。

其结果是，电源200的输出电压恢复，利用已解除重设的微电脑500 再次执行初步检查，开关电路400导通，但只要在短路状态持续期间，重 设部分700就会由于短路电流而重新启动。

也就是说，存在如下问题：开关电路400反复导通、断开，在此期间 流入的过电流有可能会破坏开关电路400、二极管140、线圈130等元件。

为了解决这种问题，考虑有如图3所示的结构，将用于检测是否有过 电流流入负载侧的电阻R100串联连接到电源200的输出线，利用微电脑 500检测该电阻R100两端的电压。

微电脑500根据电阻R100两端的电压，判断为有过电流流入负载侧 时，无论初步检查的结果如何，都会强制性地断开开关电路400。

但是，为了确保能够根据电阻R100两端的电压，准确并且尽早地检 测出由于短路而产生的过电流，需要实施高速采样，因此存在需要高价、 高性能的微电脑500的问题。