(57)【要約】【課題】簡易な回路構成でありながら、負荷の駆動を適正に保ちつつ、電源電圧の過電圧に対して、スイッチング素子の過熱を的確に防止することが可能な過電流保護回路を提供する。【解決手段】過電流保護回路(8)は、電流検出回路(7)から出力される電圧を入力して内部で設定される基準電圧と比較することにより過電流を検出して、インバータ回路(3)の動作を制御するための検出信号を出力する第一のコンパレータ(CP1)と、電源から入力される電源電圧(Vcc)が所定の電圧値以下であるときに、第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧を第一の基準電圧に設定する第一の基準電圧設定回路(9)と、電源電圧(Vcc)が所定の電圧値を超えたときに、第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧を第一の基準電圧よりも低い第二の基準電圧に設定する第二の基準電圧設定回路(10)とを備えている。【選択図】図１
2011078228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、負荷(2)と、前記負荷(2)を駆動するインバータ回路(3)と、前記インバータ回路(3)に流れる電流を検出して電圧として出力する電流検出回路(7)とを備える負荷駆動装置(1,1a)の、前記インバータ回路(3)を過電流から保護するための過電流保護回路(8,8a)において、
前記電流検出回路(7)から出力される電圧を入力し、該電圧と内部で設定される基準電圧(Vcp1)とを比較することにより過電流を検出して、前記インバータ回路(3)の動作を制御するための検出信号を出力する第一のコンパレータ(CP1)と、前記電源から入力される電源電圧(Vcc)が所定の電圧値以下であるときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を第一の基準電圧に設定する第一の基準電圧設定回路(9,9a)と、前記電源電圧(Vcc)が前記所定の電圧値を超えたときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を前記第一の基準電圧よりも低い第二の基準電圧に設定する第二の基準電圧設定回路(10,10a)と、を備えたことを特徴とする過電流保護回路。
【請求項２】
前記第一の基準電圧設定回路(9a)は、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を供給するための第一の基準値（Vref1）を生成する定電圧源(13)を備えることを特徴とする請求項１に記載の過電流保護回路。
【請求項３】
前記第二の基準電圧設定回路(10,10a)は、前記電源電圧(Vcc)と外部から入力される第二の基準値（Vref2）とを比較して、前記電源電圧(Vcc)が前記所定の電圧値を超えたときに過電圧検出信号を出力する過電圧検出回路(11,11a)と、該過電圧検出回路(11,11a)から過電圧検出信号を入力したときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を前記第二の基準電圧に設定するように動作する基準電圧切替回路(12,12a)とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の過電流保護回路。
【請求項４】
前記第二の基準電圧(Vcp12)は、前記電源電圧(Vcc)の値によらず一定の値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の過電流保護回路。
【請求項５】
前記第一の基準電圧設定回路(9a)は、前記第一の基準値(Vref1)を前記第一の基準電圧(Vcp11)に分圧する複数の抵抗素子(R8,R9)を備え、前記過電圧検出回路(11a)は、前記電源電圧(Vcc)を抵抗分圧して入力するとともに前記第二の基準値（Vref2）を抵抗分圧して入力する第二のコンパレータ(CP2)を備え、前記基準電圧切替回路(12a)は、前記過電圧検出信号が入力したときにオン状態となるスイッチング素子(Q5)と、前記第一の基準電圧(Vcp11)を前記第二の基準電圧(Vcp12)に切り替えるための抵抗素子(R7)とを備えることを特徴とする請求項４に記載の過電流保護回路。
【請求項６】
前記第二の基準電圧は、その値が前記電源電圧(Vcc)の値の増加に応じて減少することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の過電流保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源と負荷との間にスイッチング素子によるインバータ回路を設けて負荷を駆動する回路において、インバータ回路に流れる過電流を検出して回路を保護する過電流保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両や電子機器に搭載されるモータ等の負荷を駆動するために、電源と負荷との間にスイッチング素子により構成されるインバータ回路を設け、そのスイッチング素子をオン／オフすることによって、負荷の駆動、停止を制御する負荷駆動回路が用いられている。
【０００３】
このような負荷駆動回路において、電源電圧として過電圧が印加されると、スイッチング素子に大きな電流が流れ、過熱状態になるという問題がある。特に、車両に搭載されるファンモータ等の負荷を駆動する負荷駆動回路は、通常のバッテリー電源電圧（例えば、１２Ｖ）に対して、例えば寒冷地でセルモータが起動できないときにバッテリーを２個直列に接続して使用するといった、異常な過電圧条件（例えば、２４Ｖ）下でも動作することが求められており、このような過電圧条件下で、スイッチング素子の過電流、ひいてはその過熱を防止することは重要な課題である。
【０００４】
従来、スイッチング素子の過熱を防止するために、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ＭＯＳトランジスタ（スイッチング素子）によりモータ（負荷）を駆動するモータ駆動装置において、ＭＯＳトランジスタの温度を検出する温度センサと、ＭＯＳトランジスタに流れる電流を検出する電流検出回路とを含む過熱検出回路を備えたモータ駆動装置が開示されている（特許文献１の図１）。そして、このモータ駆動装置では、検出された温度又は電流がしきい値以上となった場合、駆動回路のゲート抵抗を減少させてＭＯＳトランジスタのスイッチング時の立ち上がり時間及び立ち下り時間を短くし、さらにＰＷＭ周波数を低下させることによって、ＭＯＳトランジスタのスイッチング損失を低減することが図られている。
【０００５】
また、特許文献１には、ＭＯＳトランジスタの温度を検出する温度センサと、バッテリーから供給される電源電圧を検出する電源電圧検出回路とを含む過熱検出回路を備えたモータ駆動装置も記載されており（特許文献１の図４）、このモータ駆動装置は、検出された温度または電源電圧がしきい値以上となった場合に、駆動回路のゲート抵抗を減少させてスイッチング素子のスイッチング時の立ち上がり時間及び立ち下り時間を短くし、さらにＰＷＭ周波数を低下させることによって、ＭＯＳトランジスタのスイッチング損失の低減を図るものである（特許文献１の図４）。
【０００６】
特許文献１では、以上のようなモータ駆動装置により、スイッチング素子を過熱状態から復帰させるだけでなく、ＭＯＳトランジスタを流れる電流の増大又は電源電圧の増大といった、現在過熱状態でなくても今後過熱状態となる蓋然性の高い状態を検出することによって、過熱状態への移行を未然に防ぐことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７４９１１号公報（図１、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたようなモータ駆動装置において、スイッチング素子の過熱状態、又は、（過熱状態へ移行する蓋然性の高い）過電圧状態あるいは過電流状態を検出した後、スイッチング損失を低減させて過熱状態から復帰又は過熱を防止する手段は、駆動回路のゲート抵抗を減少させてスイッチング素子のスイッチング時の立ち上がり時間及び立ち下り時間を短くし、さらにＰＷＭ周波数を低下させるものである。したがって、このようなゲート抵抗及びＰＷＭ周波数の切り替えに要する回路が複雑なものとなり、部品コストが増大するとともに、このような過熱防止手段は、車載用ファンモータを例として上述したような異常な過電圧条件下において、スイッチング素子の過熱を防止するために十分なものとは言えない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成でありながら、負荷の駆動を適正に保ちつつ、電源電圧の過電圧に対して、スイッチング素子の過熱を的確に防止することが可能な過電流保護回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１１】
（１）電源と、負荷(2)と、前記負荷(2)を駆動するインバータ回路(3)と、前記インバータ回路(3)に流れる電流を検出して電圧として出力する電流検出回路(7)とを備える負荷駆動装置(1,1a)の、前記インバータ回路(3)を過電流から保護するための過電流保護回路(8,8a)において、前記電流検出回路(7)から出力される電圧を入力し、該電圧と内部で設定される基準電圧(Vcp1)とを比較することにより過電流を検出して、前記インバータ回路(3)の動作を制御するための検出信号を出力する第一のコンパレータ(CP1)と、前記電源から入力される電源電圧(Vcc)が所定の電圧値以下であるときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を第一の基準電圧に設定する第一の基準電圧設定回路(9,9a)と、前記電源電圧(Vcc)が前記所定の電圧値を超えたときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を前記第一の基準電圧よりも低い第二の基準電圧に設定する第二の基準電圧設定回路(10,10a)と、を備えたことを特徴とする過電流保護回路（請求項１）。
【００１２】
（２）（１）項に記載の過電流保護回路において、前記第一の基準電圧設定回路(9a)は、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を供給するための第一の基準値（Vref1）を生成する定電圧源(13)を備えることを特徴とする過電流保護回路（請求項２）。
【００１３】
（３）（１）または（２）項に記載の過電流保護回路において、前記第二の基準電圧設定回路(10,10a)は、前記電源電圧(Vcc)と外部から入力される第二の基準値（Vref2）とを比較して、前記電源電圧(Vcc)が前記所定の電圧値を超えたときに過電圧検出信号を出力する過電圧検出回路(11,11a)と、該過電圧検出回路(11,11a)から過電圧検出信号を入力したときに、前記第一のコンパレータ(CP1)の基準電圧(Vcp1)を前記第二の基準電圧に設定するように動作する基準電圧切替回路(12,12a)とを備えることを特徴とする過電流保護回路（請求項３）。
【００１４】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載の過電流保護回路において、前記第二の基準電圧(Vcp12)は、前記電源電圧(Vcc)の値によらず一定の値であることを特徴とする過電流保護回路（請求項４）。
【００１５】
（５）（４）項に記載の過電流保護回路において、前記第一の基準電圧設定回路(9a)は、前記第一の基準値(Vref1)を前記第一の基準電圧(Vcp11)に分圧する複数の抵抗素子(R8,R9)を備え、前記過電圧検出回路(11a)は、前記電源電圧(Vcc)を抵抗分圧して入力するとともに前記第二の基準値（Vref2）を抵抗分圧して入力する第二のコンパレータ(CP2)を備え、前記基準電圧切替回路(12a)は、前記過電圧検出信号が入力したときにオン状態となるスイッチング素子(Q5)と、前記第一の基準電圧(Vcp11)を前記第二の基準電圧(Vcp12)に切り替えるための抵抗素子(R7)とを備えることを特徴とする過電流保護回路（請求項５）。
【００１６】
（６）（１）から（３）のいずれか１項に記載の過電流保護回路において、前記第二の基準電圧は、その値が前記電源電圧(Vcc)の値の増加に応じて減少することを特徴とする過電流保護回路（請求項６）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上のように構成したことにより、負荷を駆動するインバータ回路を備えた負荷駆動装置において、簡易な回路構成でありながら、電源電圧の過電圧時に負荷の駆動を適正に保ちつつインバータ回路を過電流から保護し、それによって、インバータ回路を構成するスイッチング素子の過熱を的確に防止することが可能な過電流保護回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における過電流保護回路を含むモータ駆動装置を示す回路構成図である。
【図２】図１に示すモータ駆動装置において、本発明の一実施形態における過電流保護回路の構成の一例を詳細に示す回路構成図である。
【図３】図２に示す過電流保護回路における第一のコンパレータの基準電圧特性を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態における過電流保護回路において、第一のコンパレータの基準電圧特性の別の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の一実施形態における過電流保護回路を含む負荷駆動装置の一例として、例えば、モータ２を負荷とするモータ駆動装置１を示す。モータ駆動装置１は、電源電圧Ｖｃｃを供給する直流電源（図示は省略する）、本実施形態における負荷であるモータ２、モータ２を駆動するインバータ回路３、インバータ回路３に駆動信号を供給するドライバ回路４、ドライバ回路４の動作を制御する制御回路５、及び過電流保護回路８を備えており、制御回路５にはＰＷＭ信号生成回路６が接続されている。
【００２０】
インバータ回路３は、一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、もう一対のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路とを、電源電圧Ｖｃｃ端子と抵抗Ｒ１の一端との間に並列に接続して、所謂フルブリッジ（Ｈブリッジ）回路を構成し、モータ２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点との間に接続されている。また、抵抗Ｒ１は、インバータ回路３に接続する側の一端とは異なる側の一端がＧＮＤ端子に接続され、インバータ回路３に流れる電流を電圧として検出する電流検出回路７を構成するものである。
【００２１】
尚、図１に示すインバータ回路３は、ハイサイドのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ、ローサイドのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４をＮチャンネルＭＯＳＦＥＴにより構成するものであるが、例えば、適切なドライバ回路４を用いることにより、全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をＮチャネルＭＯＳＦＥＴにより構成してもよいことは言うまでもない。また、これらのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４として、ＩＧＢＴ又はバイポーラトランジスタを使用するものであってもよい。
【００２２】
モータ駆動装置１において、制御回路５にはＰＷＭ信号生成回路６が接続されており、ＰＷＭ信号生成回路６は、例えばモータ２の回転速度制御等の仕様に応じて、パルス幅変調されたＰＷＭ信号を制御回路５に出力し、制御回路５は、このＰＷＭ信号（及び、必要に応じて、例えばモータ２の回転位置を示す信号等のその他の信号）に基づいて、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン／オフのタイミングを決定する。ドライバ回路４は、制御回路５から入力する制御信号に基づいて、インバータ回路３の駆動信号（各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲート電圧）を生成し、インバータ回路３に供給する。インバータ回路３は、ドライバ回路４から入力する駆動信号により、所定のタイミングで各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフすることによって、モータ２の通電状態を制御して駆動する。
【００２３】
モータ駆動装置１において、本発明の一実施形態における過電流保護回路８は、第一のコンパレータＣＰ１と、第一の基準電圧設定回路９と、第二の基準電圧設定回路１０とを含み、第二の基準電圧設定回路１０は、過電圧検出回路１１と、基準電圧切替回路１２とを含んでいる。
【００２４】
過電流保護回路８において、第一のコンパレータＣＰ１の一方の入力端子には、電流検出回路７から、検出電流に相当する電圧が入力され、他方の入力端子には、第一の基準電圧設定回路９によって設定される基準電圧が入力される。第一のコンパレータＣＰ１の出力端子は、制御回路５に接続されており、第一のコンパレータＣＰ１は、両入力端子に入力される電圧を比較し、電流検出回路７から入力する電圧が基準電圧を超えた場合に過電流の検出を示す検出信号を制御回路５に出力する。これによって、制御回路５は、過電流保護回路８から入力する検出信号に基づいて、例えば、検出信号の受信後所定の時間、インバータ回路３の動作を停止する等の、インバータ回路３を過電流から保護するための任意の適切な制御を実施することができる。
【００２５】
ここで、本発明に係る過電流保護回路８は、第一の基準電圧設定回路９が、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値以下であるときに、第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧を第一の基準電圧に設定するように構成されているとともに、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値を超えたときに、第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧を第一の基準電圧よりも低い第二の基準電圧に設定する第二の基準電圧設定回路１０を備えていることを特徴とする。
そして、本実施形態において、本発明のこの特徴は、後述するように、第二の基準電圧設定回路１０が、電源電圧Ｖｃｃの電圧値に応じて第一の基準電圧設定回路９と連動するように構成されており、過電圧検出回路１０により電源電圧Ｖｃｃの過電圧状態が検出されたときに、第一の基準電圧設定回路９から出力される基準電圧を、基準電圧切替回路１２によって第一の基準電圧から第二の基準電圧に切り替えることによって実現されている。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して、本発明の一実施形態における過電流保護回路の具体的な構成及び動作の一例について説明する。図２において、過電流保護回路８ａ、第一の基準電圧設定回路９ａ、第二の基準電圧設定回路１０ａ、過電圧検出回路１１ａ、及び基準電圧設定回路１２ａは、図１に示す過電流保護回路８、第一の基準電圧設定回路９、第二の基準電圧設定回路１０、過電圧検出回路１１、及び基準電圧設定回路１２を具体的に構成する回路の一例である。また、図２において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して参照する。
【００２７】
図２に示すように、過電流保護回路８ａは、第一のコンパレータＣＰ１を含んでおり、第一のコンパレータＣＰ１の一方の入力端子には、電流検出回路７から検出電流に相当する電圧が入力され、他方の入力端子には、第一の基準電圧設定回路９によって設定される基準電圧Ｖｃｐ１が入力される。また、第一のコンパレータＣＰ１の出力端子は、制御回路５に接続されている。
【００２８】
第一の基準電圧設定回路９ａは、一端が電源電圧Ｖｃｃ端子に接続されて第一の基準値（電圧）Ｖｒｅｆ１を生成する定電圧源１３と、定電圧源１３の他端とＧＮＤ端子との間に直列に接続される分割抵抗Ｒ８，Ｒ９とを備えている。そして、分割抵抗Ｒ８とＲ９の接続点が、第一のコンパレータＣＰ１の上記他方の入力端子に接続されており、この接続点の電圧が第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖｃｐ１となる。
【００２９】
第二の基準電圧設定回路１０ａは、過電圧検出回路１１ａと基準電圧切替回路１２ａを備えており、過電圧検出回路１１ａは、第二のコンパレータＣＰ２、電源電圧Ｖｃｃ端子とＧＮＤ端子との間に直列に接続される分割抵抗Ｒ４，Ｒ５、及び、外部から入力される第二の基準値（電圧）Ｖｒｅｆ２の入力端子とＧＮＤ端子との間に直列に接続される分割抵抗Ｒ２，Ｒ３を含んでいる。そして、第二のコンパレータＣＰ２の一方の入力端子には、電源電圧Ｖｃｃを分割抵抗Ｒ４，Ｒ５によって抵抗分圧した電圧が入力され、他方の入力端子には、第二の基準値Ｖｒｅｆ２を分割抵抗Ｒ２，Ｒ３によって抵抗分圧した電圧が、第二のコンパレータＣＰ２の基準電圧Ｖｃｐ２として入力される。また、第二のコンパレータＣＰ２の出力端子は、基準電圧切替回路１２ａに接続されている。
【００３０】
基準電圧切替回路１２ａは、ＰＮＰ型トランジスタにより構成されるスイッチング素子Ｑ５を備えており、スイッチング素子Ｑ５のベース端子は、抵抗Ｒ６を介して過電圧検出回路１１ａの第二のコンパレータＣＰ２の出力端子に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ５のエミッタ端子は、第一の基準電圧設定回路９ａの分割抵抗Ｒ８，Ｒ９の接続点に接続され、コレクタ端子は、抵抗Ｒ７の一端に接続されており、抵抗Ｒ７の他端は、第一の基準電圧設定回路９ａの抵抗Ｒ９の（抵抗Ｒ８と接続する側とは異なる側の）一端とともに、ＧＮＤ端子に接続されている。
【００３１】
以上のように構成された過電流保護回路８ａの動作について説明すれば、次の通りである。まず、本実施形態では、電源電圧Ｖｃｃを過電圧状態と判別するための所定の電圧値（図３に示すＶｃｃ１）が予め設定されている。そして、第二の基準電圧設定回路１０ａにおける第二の基準値Ｖｒｅｆ２の値、及び、各分割抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の抵抗値は、第二のコンパレータＣＰ２の基準電圧Ｖｃｐ２が、所定の電圧値Ｖｃｃ１を分割抵抗Ｒ４，Ｒ５で抵抗分圧した電圧に一致するように調整されており、第二のコンパレータＣＰ２は、この設定により、電源電圧Ｖｃｃと第二の基準値Ｖｒｅｆ２とを比較して、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値Ｖｃｃ１を超えたときに過電圧検出信号を出力するものである。具体的には、本実施形態における第二のコンパレータＣＰ２は、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値Ｖｃｃ１以下のときには、Ｈｉｇｈレベルの電圧信号を出力し、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値Ｖｃｃ１を超えたときに、過電圧検出信号としてＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。
【００３２】
したがって、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値Ｖｃｃ１以下の場合、基準電圧切替回路１２ａのスイッチング素子Ｑ５は、Ｈｉｇｈレベルのベース電圧が印加されてオフ状態（非導通状態）となるため、第一の基準電圧設定回路９ａは、第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖｃｐ１として、第一の基準値Ｖｒｅｆ１を分割抵抗Ｒ８，Ｒ９で抵抗分圧した電圧である第一の基準電圧（図３に示すＶｃｐ１１）を出力する。
【００３３】
この場合、第一のコンパレータＣＰ１は、電流検出回路７からの検出電流に相当する電圧と、第一の基準電圧設定回路９ａによって設定される第一の基準電圧Ｖｃｐ１１とを比較して、電流検出回路７から入力する電圧が第一の基準電圧Ｖｃｐ１１を超えた場合に過電流の検出を示す検出信号を制御回路５に出力する。尚、本実施形態における第一のコンパレータＣＰ１において、過電流の検出を示す検出信号を、Ｈｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルのいずれの電圧信号とするかは、制御回路５の仕様に応じて任意に設定可能である。
【００３４】
これによって、制御回路５は、インバータ回路３を過電流から保護するための任意の適切な制御を実施することができる。本発明は、制御回路５によって制御されるインバータ回路３の動作によって限定されるものではないが、例えば、制御回路５は、第一のコンパレータＣＰ１から入力する検出信号に基づいて、この検出信号の受信後所定の時間、インバータ回路３の動作を停止させ、所定の時間経過後、その動作を復帰させるものであってもよい。この場合、電流検出回路７において、第一の基準電圧Ｖｃｐ１１と一致する検出電圧に相当する電流は、インバータ回路３に流れる電流の制限値となり、この制限値以上の電流をインバータ回路３に流さないことにより、モータ２の回転速度等は適正な範囲に保ちつつ、インバータ回路３を過電流から保護することができる。
【００３５】
一方、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧値Ｖｃｃ１を超えた場合、基準電圧切替回路１２ａに過電圧検出回路１１ａから過電圧検出信号が入力することによって、スイッチング素子Ｑ５は、Ｌｏｗレベルのベース電圧が印加されてオン状態（導通状態）となる。これによって、第一の基準電圧設定回路９ａにおいて、第一の基準値Ｖｒｅｆ１は、分割抵抗Ｒ９と基準電圧切替回路１２ａの抵抗Ｒ７の並列回路と、分割抵抗Ｒ８とで抵抗分圧されることになり、第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖｃｐ１として、第一の基準電圧Ｖｃｐ１１よりも低い第二の基準電圧（図３に示すＶｃｐ１２）が出力される。
【００３６】
このように、本実施形態における第二の基準電圧設定回路１０ａは、その基準電圧切替回路１２ａが、過電圧検出回路１１ａからの過電圧検出信号を入力したときに、第一の基準電圧設定回路９ａに連動してそれが出力する基準電圧を相対的に低い基準電圧に切り替えさせるように動作することにより、第一のコンパレータＣＰ１の基準電圧Ｖｃｐ１を第二の基準電圧Ｖｃｐ１２に設定するものである。
【００３７】
この場合、第一のコンパレータＣＰ１は、電流検出回路７からの検出電流に相当する電圧と、基準電圧切替回路１２ａと連動する第一の基準電圧設定回路９ａから出力される第二の基準電圧Ｖｃｐ１２とを比較して、電流検出回路７から入力する電圧が第二の基準電圧Ｖｃｐ１２を超えた場合に過電流の検出を示す検出信号を制御回路５に出力し、制御回路５は、この検出信号に基づいて、インバータ回路３を過電流から保護するための任意の適切な制御を実施することができる。
【００３８】
そして、例えば、制御回路５が、第一のコンパレータＣＰ１から入力する検出信号に基づいて、この検出信号の受信後所定の時間、インバータ回路３の動作を停止させるようにその動作を制御する場合、電源電圧Ｖｃｃが過電圧状態の場合に、第二の基準電圧Ｖｃｐ１２に相当する電流の制限値は、電源電圧Ｖｃｃが過電圧状態ではない場合の電流の制限値よりも小さいことにより、インバータ回路３に流れる電流の制御を、電源電圧Ｖｃｃの状態に応じて緻密に実行し、インバータ回路３を過電流から保護し、ひいては、異常な過電圧条件下においても、インバータ回路３を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の過熱を効果的に防止することができる。
【００３９】
ここで、図２に示す過電流保護回路８ａは、図３に示すように、第二の基準電圧Ｖｃｐ１２が電源電圧Ｖｃｃの値によらず一定の値であるように構成したが、本発明の一実施形態において、過電流保護回路は、図４に示すように、その第二の基準電圧の値が、電源電圧Ｖｃｃの値の増加に応じて減少するように構成するものであってもよい。更に、この第二の基準電圧の減少の態様は、図４に示すような直線的に減少するものに限定されず、多段階に低下する、あるいは、曲線的に低下する等、自由に設計することが可能である。
【００４０】
また、図１及び図２に示すモータ駆動装置１、１ａは、モータ２を除く構成要素の全体又は一部を、ワンチップＩＣで構成するものであってもよく、その際、過電流保護回路８，８ａは、ワンチップＩＣに含めるものであっても、あるいは、外部回路としてワンチップＩＣに接続されるものであってもよい。
【００４１】
以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、本発明に係る過電流保護回路を、フルブリッジ回路からなるインバータ回路３によりモータ２を駆動するモータ駆動装置１，１ａに含まれるものとして説明したが、本発明に係る過電流保護回路は、それが適用される負荷駆動装置の負荷の種類及びインバータ回路の構成によって限定されるものではない。例えば、本発明に係る過電流保護回路は、任意の単相又は多相モータを駆動するモータ駆動装置に適用可能であり、モータを駆動するインバータ回路も、その種類に応じて適切なインバータ回路とすることができる。さらに、本発明に係る過電流保護回路は、負荷として放電灯又はＬＥＤ等の照明装置を駆動する負荷駆動装置に適用されるものであってもよい。
【００４２】
また、本発明に係る過電流保護回路において、第一のコンパレータＣＰ１の第二の基準電圧に上限値と下限値を設定し、電流検出回路７からの検出電圧が過電流状態に達する前は、第一のコンパレータＣＰ１において電流検出回路７からの検出電圧と第二の基準電圧の上限値とを比較し、電流検出回路７からの検出電圧が過電流状態に達した後は、第一のコンパレータＣＰ１において電流検出回路７からの検出電圧と第二の基準電圧の下限値とを比較するというように、第一のコンパレータＣＰ１がヒステリシス動作の機能を有するものであってもよい。
【００４３】
また、図２に示す過電流保護回路８ａにおいて、基準電圧切替回路１２ａのスイッチング素子Ｑ５は、第二のコンパレータＣＰ２からの出力信号に応じてその導通状態のオン／オフが切替可能である限り、任意の電子的スイッチを使用することが可能であり、例えば、ＮＰＮ型トランジスタ又はアナログスイッチを用いて構成するものであってもよい。また、スイッチング素子Ｑ５と抵抗Ｒ７は、第一の基準電圧設定回路９ａの分割抵抗Ｒ８に並列接続されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ：モータ駆動装置、２：モータ、３：インバータ回路、４：ドライバ回路、５：制御回路、６：ＰＷＭ信号生成回路、７：電流検出回路、８，８ａ：過電流保護回路、９，９ａ：第一の基準電圧設定回路、１０，１０ａ：第二の基準電圧設定回路、１１，１１ａ：過電圧検出回路、１２，１２ａ：基準電圧切替回路、１３：定電圧源、ＣＰ１：第一のコンパレータ、ＣＰ２：第二のコンパレータ、Ｑ１〜Ｑ４：スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）、Ｑ５：スイッチング素子（ＰＮＰ型トランジスタ）、Ｒ１：抵抗（電流検出回路）、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ８，Ｒ９：分割抵抗、Ｒ６，Ｒ７：抵抗、Ｖｃｃ：電源電圧、Ｖｃｃ１：所定の電圧値、Ｖｃｐ１１：第一の基準電圧、Ｖｃｐ１２：第二の基準電圧、Ｖｒｅｆ１：第一の基準値、Ｖｒｅｆ２：第二の基準値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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