CN105612694A - 电力供给控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用与电磁继电器相比发热量以及损失更小的带自我保护功能的IPD，并且在工作电压以下的电源电压下也能够工作的电力供给控制装置。该电力供给控制装置具备安装于电源(6)与负载(2)之间的晶体管(7)以及被从电源(6)向高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加电压并且根据从外部提供的负载(2)的操作信号来将晶体管(7)控制成导通或者截止的控制电路(8)，该电力供给控制装置控制向负载(2)的电力供给。具备检测由电源(6)对控制电路(8)施加的施加电压值的电压检测器(4)、判定电压检测器(4)检测出的施加电压值是否低于预定电压值的判定构件(4)、以及在判定构件(4)判定为低时向控制电路(8)的低压侧输入端子输出负电压的负电压输出电路(5)。

Description

电力供给控制装置
技术领域
本发明涉及一种电力供给控制装置，该电力供给控制装置具备安装于电源与负载之间的晶体管和被从电源施加电压并且根据从外部提供的负载的操作信号将晶体管控制成导通或者截止的控制电路，并且控制对负载的电力供给。
背景技术
作为搭载在车辆等中并且使向负载供给的电力流通/切断的电力供给控制装置，使用电磁继电器或者半导体继电器等。被用作半导体继电器的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)由于工作电压的阈值高，因此在电源电压低的情况下有可能不工作，对于在电源电压低的情况下也需要电力供给的负载，使用在低电压下也能够应对的电磁继电器。
在专利文献1中，公开了供给用于对负载进行供电的负载电压的驱动电路。具有用于供给供电电压的供电电压源以及用于临时蓄积电能的临时蓄积单元，临时蓄积单元与用于供给电能的供电电压源连接。还具有驱动单元，该驱动单元在供电电压降低了的情况下，为了对负载供给负载电压，根据需要通过临时蓄积单元来供给电能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2012-507964号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述的电力供给控制装置那样，如果电源电压低，则向负载供给的电力的流通/切断有时不得不使用电磁继电器，但如果使用电磁继电器，则存在与使用半导体继电器的情况相比发热量以及损失增加这样的问题。
本发明是鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于，提供一种使用与电磁继电器相比发热量以及损失更小的带自我保护功能的半导体继电器(IPD(IntelligentPowerDevice，智能功率器件))并且即使在IPD的工作电压以下的电源电压下也能够工作的电力供给控制装置。
用于解决课题的技术方案
第1发明的电力供给控制装置，具备：晶体管，安装于电源与负载之间；以及控制电路，被从所述电源向高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加电压，根据从外部提供的所述负载的操作信号，将所述晶体管控制成导通或者截止，所述电力供给控制装置控制向所述负载的电力供给，所述电力供给控制装置的特征在于，具备：电压检测器，检测由所述电源对所述控制电路施加的施加电压值；判定构件，判定所述电压检测器检测出的施加电压值是否低于预定电压值；以及负电压输出电路，在所述判定构件判定为低时，向所述控制电路的低压侧输入端子输出负电压。
在该电力供给控制装置中，晶体管安装于电源与负载之间，被从电源向高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加电压的控制电路根据从外部提供的负载的操作信号，将晶体管控制成导通或者截止，控制向负载的电力供给。电压检测器检测由电源对控制电路施加的施加电压值，判定构件判定电压检测器检测出的施加电压值是否低于预定电压值。在判定构件判定为低时，负电压输出电路对控制电路的低压侧输入端子输出负电压。
第2发明的电力供给控制装置的特征在于，所述负电压输出电路具备：第1二极管，阳极与所述电源连接；反相电荷泵电路，与所述第1二极管的阴极连接，并且被提供电源电压；以及第2二极管，阴极与所述反相电荷泵电路的输出侧电容器的固定电位端子连接，阳极与所述低压侧输入端子以及所述输出侧电容器的另一个端子连接，所述负电压输出电路构成为在所述判定构件判定为低时，所述反相电荷泵电路工作。
在该电力供给控制装置中，关于负电压输出电路，反相电荷泵电路连接到阳极与电源连接的第1二极管的阴极并且被提供电源电压。第2二极管的阴极与反相电荷泵电路的输出侧电容器的固定电位端子连接，阳极与控制电路的低压侧输入端子以及输出侧电容器的另一个端子连接。在判定构件判定为低时，反相电荷泵电路工作。
第3发明的电力供给控制装置的特征在于，所述负电压输出电路具备：第1二极管，阳极与所述电源连接；反相电荷泵电路，与所述第1二极管的阴极连接，并且被提供电源电压；以及第2二极管以及第3二极管，阴极分别与所述反相电荷泵电路的输出侧电容器的各端子连接，各阳极与所述低压侧输入端子连接，所述负电压输出电路构成为在所述判定构件判定为低时，所述反相电荷泵电路工作。
在该电力供给控制装置中，关于负电压输出电路，第1二极管的阳极与电源连接，反相电荷泵电路与第1二极管的阴极连接并且被提供电源电压。第2二极管以及第3二极管的阴极分别与反相电荷泵电路的输出侧电容器的各端子连接，各阳极与控制电路的低压侧输入端子连接。在判定构件判定为低时，反相电荷泵电路工作。
第4发明的电力供给控制装置的特征在于，所述负电压输出电路具备：第1二极管，阳极与所述电源连接；开关元件，一个端子与所述第1二极管的阴极连接；线圈，连接于所述开关元件的另一个端子与固定电位端子之间；第2二极管以及第3二极管，阴极分别与所述线圈的各端子连接，各阳极与所述低压侧输入端子连接；以及第2控制电路，在所述判定构件判定为低时，对所述开关元件进行导通/截止控制。
在该电力供给控制装置中，关于负电压输出电路，在阳极与电源连接的第1二极管的阴极连接有开关元件的一个端子。在开关元件的另一个端子与固定电位端子之间连接线圈，各阳极与控制电路的低压侧输入端子连接的第2二极管以及第3二极管的各阴极分别连接于线圈的各端子。在判定构件判定为低时，第2控制电路对开关元件进行导通/截止控制，对线圈输出负电压。
第5发明的电力供给控制装置的特征在于，所述控制电路具有对与所述晶体管的流通电流成比例的电流进行分流的分流电路，所述电力供给控制装置还具备：电流反射镜电路，被输入所述分流电路进行分流而得到的电流，输出与所输入的该电流相关联的电流；电阻，使所述电流反射镜电路输出的电流流通；以及根据与所述电阻的两端电压相关联的电压来判定是否应该切断所述流通电流的构件。
在该电力供给控制装置中，控制电路具有的分流电路对与晶体管的流通电流比例的电流进行分流，电流反射镜电路被输入分流电路进行分流而得到的电流，并输出与所输入的电流相关联的电流。电阻使电流反射镜电路输出的电流流通，进行判定的构件根据与电阻的两端电压相关联的电压，判定是否应该切断晶体管的流通电流。
发明效果
根据本发明的电力供给控制装置，使用与电磁继电器相比发热量以及损失更小的带自我保护功能的半导体继电器(IPD)，能够实现即使在IPD的工作电压以下的电源电压下也能够工作的电力供给控制装置。
附图说明
图1是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图2是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图3是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图4是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图5是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图6是示出反相电荷泵控制电路的具体结构例的电路图。
图7是示出反相电荷泵控制电路的其他具体结构例的电路图。
图8是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图9是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图10是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图11是示出本发明的电力供给控制装置的实施例的概略结构的电路图。
图12是示出电流反射镜电路的具体的电路例的电路图。
图13是示出电流反射镜电路的其他具体的电路例的电路图。
图14是示出电流反射镜电路的其他具体的电路例的电路图。
具体实施方式
以下，对本发明根据示出其实施例的附图进行说明。
实施例1
图1是示出本发明的电力供给控制装置的实施例1的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1搭载在车辆中，具备安装于直流的电源6与负载2之间的N沟道MOSFET(金属氧化物场效应晶体管)7和从电源6对高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加电压并且根据从外部提供的负载2的操作信号来将FET7控制成导通或者截止的控制电路8。
FET7以及控制电路8构成带自我保护功能的IPD(半导体继电器)3。
该电力供给控制装置1还具备：低电压检测电路(电压检测器，判定构件)4，检测由电源6对控制电路8施加的施加电压值，判定所检测到的施加电压值是否低于预定电压值；以及负电压输出电路5，在低电压检测电路4判定为低时，对控制电路8的低压侧输入端子输出负电压。
负电压输出电路5具备阳极与电源6连接的二极管(第1二极管)12、一个端子与二极管12的阴极连接的开关元件(晶体管)9、以及连接于开关元件9的另一个端子与接地端子(固定电位端子)之间的线圈11。
负电压输出电路5还具备：二极管(第3二极管)13，阴极与线圈11的开关元件9侧的端子连接，阳极与控制电路8的低压侧输入端子连接；二极管(第2二极管)14，阴极与线圈11的接地侧的端子连接，阳极与控制电路8的低压侧输入端子连接；以及控制电路(第2控制电路)10，在低电压检测电路4判定为对控制电路8施加的施加电压值低于预定电压值时，对开关元件9进行导通/截止控制(开关)。
控制电路8具有连接于高压侧输入端子与低压侧输入端子之间并且使所提供的电源电压平滑的平滑电容器16a。
在这样的结构的电力供给控制装置1中，控制电路8在从未图示的车辆的车身ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)等外部接收负载驱动指令信号时，使FET7导通，驱动负载2，在未接收到负载驱动指令信号时，使FET7截止，使负载2停止。
低电压检测电路4检测对控制电路8施加的电源6的电压值，判定所检测到的电压值是否低于控制电路8能够工作的预定电压值。如果所检测到的电压值不低于预定电压值，则低电压检测电路4对控制电路10不输出降压动作指令信号，不使负电压输出电路5工作。
如果所检测到的电压值低于预定电压值，则低电压检测电路4对控制电路10输出降压动作指令信号，使负电压输出电路5工作。
控制电路10在被从低电压检测电路4提供降压动作指令信号时，对开关元件9进行导通/截止控制(开关)。通过使开关元件9导通/截止，在线圈11内流过的电流间断。
在开关元件9导通而在线圈11内流过电流时，线圈11的开关元件9侧端子为正电压，但被二极管13阻止而不提供到控制电路8的低压侧输入端子。
在开关元件9截止而电流被切断时，在线圈11内，电流由于惯性力而继续流过，因此正电荷从线圈11、开关元件9以及二极管13之间泄漏，产生负电压。该负电压通过二极管13而被提供到控制电路8的低压侧输入端子，其结果是，对控制电路8的高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加的电压上升，控制电路8工作。
由于在线圈11内流过的电流间断，因此重复进行以上的电路动作，控制电路8的低压侧输入端子被维持在负电压。平滑电容器16a使该负电压平滑，更稳定地维持负电压。
此外，控制电路10也可以根据低电压检测电路4检测的电压值，确定占空比而对开关元件9进行导通/截止控制。
实施例2
图2是示出本发明的电力供给控制装置的实施例2的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1a具备被从未图示的车辆的车身ECU等外部提供负载驱动指令信号的微型控制器(以下，记载为微控制器)15。微控制器15连接于电源6与控制电路8的低压侧输入端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。其他结构以及动作与在实施例1中说明的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例3
图3是示出本发明的电力供给控制装置的实施例3的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1b具备被从未图示的车辆的车身ECU等外部提供负载驱动指令信号的微型控制器(以下，记载为微控制器)15a。微控制器15a连接于电源6与控制电路8的低压侧输入端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。
另外，微控制器15a通过低压侧与控制电路8的低压侧输入端子连接的分流电阻R，被提供FET7的电流值而进行监控，能够以与控制电路8的低压侧输入端子相同的负电压(接地)为基准对FET7的电流值进行A/D(模拟/数字)转换。因此，即使在电源6的输出电压低时，也能够根据FET7的电流值来判定应该使向负载2供给的电力流通还是切断。其他结构以及动作与在实施例1中说明的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例4
图4是示出本发明的电力供给控制装置的实施例4的概略结构的电路图。
在该电力供给控制装置1c中，微控制器15a连接于电源6与接地端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。
另外，微控制器15a通过低压侧与接地端子连接的分流电阻R，被提供FET7的电流值而进行监控，能够以接地电压为基准，对FET7的电流值进行A/D(模拟/数字)转换。因此，即使在电源6的输出电压低时，也能够根据FET7的电流值来判定应该使向负载2供给的电力流通还是切断。其他结构以及动作与在实施例3中说明的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例5
图5是示出本发明的电力供给控制装置的实施例5的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1d具备在低电压检测电路4判定为低时向控制电路8的低压侧输入端子输出负电压的负电压输出电路5a。
负电压输出电路5a具备阳极与电源6连接的二极管(第1二极管)12、与二极管12的阴极连接并且被提供电源电压的反相电荷泵控制电路15以及连接于反相电荷泵控制电路25的输出端子与接地端子(固定电位端子)之间的电容器16。反相电荷泵控制电路25以及电容器16构成反相电荷泵电路。
负电压输出电路5a还具备阴极与电容器16的反相电荷泵控制电路25侧的端子连接并且阳极与控制电路8的低压侧输入端子连接的二极管(第3二极管)13、以及阴极与电容器16的接地侧的端子连接并且阳极与控制电路8的低压侧输入端子连接的二极管(第2二极管)14。
在低电压检测电路4判定为对控制电路8的施加电压值低于预定电压值时，反相电荷泵控制电路25工作，从电容器16向控制电路8的低压侧输入端子输出负电压。
此外，在如本实施例5那样在负电压输出电路5a中具备反相电荷泵控制电路25而构成反相电荷泵电路的情况下，也可以不具备二极管13而短路。
图6是示出反相电荷泵控制电路25的具体结构例的电路图。
该反相电荷泵控制电路25a具备：驱动电路19，连接于二极管12的阴极与接地端子之间而被提供电源电压，在低电压检测电路4判定为对控制电路8施加的施加电压值低于预定电压值时，输出周期性的矩形波电压；以及NPN型晶体管18，从驱动电路19向基极提供矩形波电压，通过电阻R1而对集电极连接二极管12的阴极，发射极接地。
另外，反相电荷泵控制电路25a具备：一个端子与晶体管18的集电极连接的电容器17、阴极与电容器17的另一个端子连接并且阳极与二极管13的阴极(电容器16的反相电荷泵控制电路25a侧的端子)连接的二极管20、以及阳极与电容器17的另一个端子连接并且阴极接地的二极管21。
在具备这样的结构的反相电荷泵控制电路25a的负电压输出电路5a中，驱动电路19工作而输出周期性的矩形波电压，从而晶体管18进行导通/截止。
在晶体管18截止时，通过电阻R1、电容器17、二极管21的路径，对电容器17进行充电。
接下来，如果晶体管18导通，则电容器17的晶体管18侧的端子接地，因此电容器17的二极管20、21侧的端子成为负电压。该负电压通过二极管20、13被提供到控制电路8的低压侧输入端子，并且，通过接地端子、电容器16、二极管20的路径，对电容器16进行充电(接地端子侧为正)(电容器17放电)。
接下来，如果晶体管18截止，则通过电阻R1、电容器17、二极管21的路径，对电容器17进行充电，在这期间内，电容器16通过二极管13而将负电压提供到控制电路8的低压侧输入端子。
接下来，如果晶体管18导通，则电容器17的晶体管18侧的端子接地，电容器17的二极管20、21侧的端子成为负电压。
电容器17的该负电压通过二极管20、13，被提供到控制电路8的低压侧输入端子，并且通过接地端子、电容器16、二极管20的路径，对电容器16进行充电(接地端子侧为正)(电容器17放电)。
通过重复进行以上的动作，将负电压稳定地提供到控制电路8的低压侧输入端子。
图7是示出反相电荷泵控制电路25的其他具体结构例的电路图。
该反相电荷泵控制电路25b具备：驱动电路19a，连接于二极管12的阴极与接地端子之间而被提供电源电压，在低电压检测电路4判定为对控制电路8施加的施加电压值低于预定电压值时工作；开关22、23、24、26，分别被驱动电路19a进行导通/截止控制；以及电容器17。
开关24的一个端子与二极管12的阴极连接，另一个端子与电容器17的一个端子以及开关22的一个端子连接，开关22的另一个端子接地。
电容器17的另一个端子与开关23、26的一个端子连接。开关26的另一个端子与二极管13的阴极(电容器16的反相电荷泵控制电路25b侧的端子)连接，开关23的另一个端子接地。
在具备这样的结构的反相电荷泵控制电路25b的负电压输出电路5a中，在驱动电路19a工作的情况下，首先，使开关23、24导通，使开关22、26截止。由此，通过开关24、电容器17、开关23的路径，对电容器17进行充电。
接下来，驱动电路19a使开关23、24截止，使开关22、26导通。由此，电容器17的开关22侧的端子接地，因此电容器17的开关23侧的端子成为负电压。该负电压通过开关26、二极管13，被提供到控制电路8的低压侧输入端子，并且，通过接地端子、电容器16、开关26的路径，对电容器16进行充电(接地端子侧为正)(电容器17放电)。
接下来，驱动电路19a使开关23、24导通，使开关22、26截止。由此，通过开关24、电容器17、开关23的路径，对电容器17进行充电，在这期间内，电容器16通过二极管13而将负电压提供到控制电路8的低压侧输入端子。
接下来，驱动电路19a使开关23、24截止，使开关22、26导通。由此，电容器17的开关22侧的端子接地，因此电容器17的开关23侧的端子成为负电压。该负电压通过二极管13、开关26而被提供到控制电路8的低压侧输入端子，并且，通过接地端子、电容器16、开关26的路径，对电容器16进行充电(接地端子侧为正)(电容器17放电)。
通过重复进行以上的动作，将负电压稳定地提供到控制电路8的低压侧输入端子。
在这样的结构的电力供给控制装置1d(图5)中，控制电路8在从未图示的车辆的车身ECU(ElectronicControlUnit)等外部接收到负载驱动指令信号时，使FET7导通，驱动负载2，在未接收到负载驱动指令信号时，使FET7截止，使负载2停止。
低电压检测电路4检测对控制电路8施加的电源6的电压值，判定所检测到的电压值是否低于控制电路8能够工作的预定电压值。如果所检测到的电压值不低于预定电压值，则低电压检测电路4对反相电荷泵控制电路25不输出降压动作指令信号，不使负电压输出电路5a工作。
如果所检测到的电压值低于预定电压值，则低电压检测电路4对反相电荷泵控制电路25输出降压动作指令信号，使负电压输出电路5a工作。负电压输出电路5a的动作与反相电荷泵控制电路25a(图6)的动作以及反相电荷泵控制电路25b(图7)的动作一起分别进行了说明，因此省略说明。
电力供给控制装置1d的其他结构以及动作与上述电力供给控制装置1(图1)的结构以及动作相同，因此省略说明。但是，在电力供给控制装置1d中，电容器16也具有平滑功能，因此不需要平滑电容器16a。
实施例6
图8是示出本发明的电力供给控制装置的实施例6的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1e具备被从未图示的车辆的车身ECU等外部提供负载驱动指令信号的微型控制器(以下，记载为微控制器)15。微控制器15连接于电源6与控制电路8的低压侧输入端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。其他结构以及动作与在实施例5中说明的电力供给控制装置1d(图5)的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例7
图9是示出本发明的电力供给控制装置的实施例7的概略结构的电路图。
该电力供给控制装置1f具备被从未图示的车辆的车身ECU等外部提供负载驱动指令信号的微型控制器(以下，记载为微控制器)15a。微控制器15a连接于电源6与控制电路8的低压侧输入端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。
另外，微控制器15a通过低压侧与控制电路8的低压侧输入端子连接的分流电阻R，被提供FET7的电流值而进行监控，能够以与控制电路8的低压侧输入端子相同的负电压(接地)为基准对FET7的电流值进行A/D(模拟/数字)转换。因此，即使在电源6的输出电压低时，也能够根据FET7的电流值来判定应该使向负载2供给的电力流通还是切断。其他结构以及动作与在实施例5中说明的电力供给控制装置1d(图5)的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例8
图10是示出本发明的电力供给控制装置的实施例8的概略结构的电路图。
在该电力供给控制装置1g中，微控制器15a连接于电源6与接地端子之间而被供给电源电压，将从外部提供的负载驱动指令信号转发给控制电路8。
另外，微控制器15a通过低压侧与接地端子连接的分流电阻R，被提供FET7的电流值而进行监控，能够以接地电压为基准对FET7的电流值进行A/D(模拟/数字)转换。因此，即使在电源6的输出电压低时，也能够根据FET7的电流值来判定应该使向负载2供给的电力流通还是切断。其他结构以及动作与在实施例7中说明的电力供给控制装置1f(图9)的结构以及动作相同，因此省略说明。
实施例9
图11是示出本发明的电力供给控制装置的实施例9的概略结构的电路图。
在IPD3中，控制电路8内置的分流电路8a对与FET7的流通电流成比例的电流进行分流，使分流电路8a进行分流而得到的电流如图3、4、9、10(省略分流电路8a的图示)所示地流通到分流电阻R，并转换成电压信号而提供到微控制器15a。
但是，如图3、9所示，如果预先将分流电阻R的低压侧连接到控制电路8的低压侧输入端子，则在电源6的输出电压低时，在控制电路8的低压侧输入端子与微控制器15a的接地端子之间产生电位差，存在表示FET7的流通电流的电压信号变得不准确这样的问题。另外，如图4、10所示，如果预先使分流电阻R的低压侧接地，则在电源6的输出电压低时，在分流电阻R的低压侧与微控制器15a的接地端子之间也不产生电位差，但存在表示FET7的流通电流的电压信号的范围成为电源6的输出电压以下，无法准确地检测FET7的流通电流这样的问题。
因此，在本实施例9的电力供给控制装置1h中，具备被输入由分流电路8a进行分流而与FET7的流通电流成比例的电流的电流反射镜电路27。电流反射镜电路27输出与被输入的电流大致相等或者成比例的电流，并使其流通到内置的分流电阻R(图12～14)而转换成电压信号并输出。分流电阻R的低压侧与微控制器15a同样地连接于接地端子。
微控制器15a以及电流反射镜电路27的电源由对电源6的输出电压进行升压降压而输出恒定电压的升降压电路36来提供。此外，升降压电路36用于控制电路等小电力电路，无法用于负载2以及负载2驱动用的IPD3等大电力部件。
另外，微控制器15a通过电流反射镜电路27输出的电压信号被提供FET7的电流值而进行监控，能够以接地电压为基准，准确地对FET7的电流值进行A/D(模拟/数字)转换。
因此，即使在电源6的输出电压低时，也能够根据FET7的电流值高精度地判定应该使向负载2供给的电力流通还是切断。
本实施例9的其他结构以及动作与在实施例4中说明的结构(图4)以及动作相同，因此省略说明。
图12是示出电流反射镜电路27的具体的电路例的电路图。
该电流反射镜电路27a通过维德拉(Widlar)型电流反射镜将输入电流折返两次地输出，IPD3的分流电路8a进行分流而得到的电流被作为输入电流而提供到NPN型晶体管31的集电极，晶体管31的发射极与控制电路8(IPD3)的低压侧输入端子连接。
对升降压电路36的输出端子连接PNP型晶体管29的发射极，晶体管29的集电极与NPN型晶体管30的集电极连接，晶体管30的发射极与控制电路8(IPD3)的低压侧输入端子连接。晶体管30、31的各基极与晶体管31的集电极连接。
对升降压电路36的输出端子连接PNP型晶体管28的发射极，晶体管28的集电极与分流电阻R的高压侧以及微控制器15a的A/D转换输入端子连接。分流电阻R的低压侧接地，晶体管28、29的各基极与晶体管29的集电极连接。
在该电流反射镜电路27a中，关于晶体管30、31，使特性相等，因此流过大致相同的电流，关于晶体管28、29，也使特性相等，因此流过大致相同的电流。
此处，晶体管30、31的各发射极与控制电路8(IPD3)的低压侧输入端子连接，因此在电源6的输出电压低时，与FET7的流通电流成比例的分流电流也不被压缩范围而直接流入到晶体管31的集电极。
流入到晶体管31的集电极的分流电流除了一部分成为晶体管30、31的基极电流之外，都通过晶体管31的发射极，流向控制电路8(IPD3)的低压侧输入端子。由此，与流入到晶体管31的集电极的分流电流大致相等的电流通过晶体管30的集电极-发射极，流向控制电路8(IPD3)的低压侧输入端子。
与分流电流大致相等的电流流过晶体管30的集电极-发射极，从而与该分流电流大致相等的电流流过晶体管29的发射极-集电极，由此，与该分流电流大致相等的电流通过晶体管28的发射极-集电极以及分流电阻R还流向接地端子。
根据以上所述，能够使和与FET7的流通电流成比例的分流电流大致相等的电流通过分流电阻R而流向接地端子。因此，即使在电源6的输出电压低时，微控制器15a也能够通过分流电阻R的两端电压(与其关联的电压)，正确地检测流通到FET7的电流值，能够根据FET7的电流值判定是否应该切断向负载2供给的电力。
图13是示出电流反射镜电路27的其他具体的电路例的电路图。
该电流反射镜电路27b通过威尔逊(Wilson)电流反射镜使输入电流折返两次地输出，校正在使用维德拉(Widlar)型电流反射镜的情况下(图12)产生的基极电流所导致的误差。
晶体管29的集电极与NPN型晶体管33的集电极连接，晶体管33的发射极与晶体管30的集电极以及晶体管30、31的各基极连接。晶体管33的基极与晶体管31的集电极连接，晶体管31、33形成负反馈电路。
晶体管28的集电极与晶体管28、29的各基极以及PNP型晶体管32的发射极连接，晶体管32的基极与晶体管29的集电极连接，晶体管29、32形成负反馈电路。
晶体管32的集电极与分流电阻R的高压侧以及微控制器15a的A/D转换输入端子连接。
在该电流反射镜电路27b中，控制电路8(IPD3)进行分流而得到的分流电流的一部分成为晶体管33的基极电流而合流到晶体管33的发射极电流中。晶体管33的发射极电流被分流成晶体管30的集电极电流以及晶体管30、31的各基极电流，晶体管31的基极电流合流到晶体管31的发射极电流中，晶体管30的基极电流合流到晶体管30的发射极电流中。
根据以上所述，从来自控制电路8(IPD3)的分流电流分流而得到的晶体管33的基极电流成为晶体管31的基极电流而流回，因此如果使晶体管33、31的各基极电流相等，则来自控制电路8(IPD3)的分流电流(输入电流)与晶体管33的集电极电流(输出电流)相等。
另外，关于晶体管29的发射极电流，其基极电流被分流而成为集电极电流。关于晶体管28的发射极电流，其基极电流被分流而成为集电极电流，晶体管28、29的各基极电流合流到晶体管32的发射极电流中。
关于晶体管32的发射极电流，其基极电流被分流而成为集电极电流，晶体管32的基极电流与晶体管29的集电极电流合流。
根据以上所述，从晶体管29的发射极电流分流而得到的基极电流作为晶体管32的基极电流，流回到晶体管29的集电极电流。因此，如果使晶体管29、32的各基极电流相等，则晶体管32的基极电流合流的晶体管29的集电极电流(输入电流)与晶体管32的集电极电流(输出电流)相等。
此处，晶体管32的基极电流合流而得到的晶体管29的集电极电流(输入电流)与晶体管33的集电极电流(输出电流)相等，因此晶体管32的集电极电流与控制电路8(IPD3)进行分流而得到的分流电流相等。另外，晶体管32的集电极电流通过分流电阻R而流向接地端子。
由此，能够使和与FET7的流通电流成比例的分流电流相等的电流通过分流电阻R而流向接地端子，因此即使在电源6的输出电压低时，微控制器15a也能够正确地检测流通到FET7的电流值，能够根据FET7的电流值准确地判定是否应该切断向负载2供给的电力。
其他结构以及动作与上述的电流反射镜电路27a(图12)相同，因此省略说明。
图14是示出电流反射镜电路27的其他具体的电路例的电路图。
该电流反射镜电路27c通过高精度威尔逊(Wilson)电流反射镜将输入电流折返两次地输出，与使用威尔逊(Wilson)电流反射镜的情况(图13)相比，温度变化所造成的影响变小，能够高精度地使电流折返。
电流反射镜电路27c将由IPD3的分流电路8a(图11)进行分流而得到的电流作为输入电流而提供给NPN型晶体管35的集电极，晶体管35的发射极与晶体管31的集电极连接。晶体管35的集电极与晶体管33、35的各基极连接。
晶体管29的集电极与PNP型晶体管34的发射极连接，晶体管34的集电极与晶体管32、34的各基极以及晶体管33的集电极连接。
在该电流反射镜电路27c中，二极管接法的晶体管35作为电压调整电路发挥功能，使晶体管30、31的各集电极-发射极间电压相等。由此，晶体管30、31的各工作条件相等，因此能够更加高精度地使来自控制电路8(IPD3)的分流电流(输入电流)与晶体管33的集电极电流(输出电流)一致。
另外，二极管接法的晶体管34作为电压调整电路发挥功能，使晶体管28、29的各发射极-集电极间电压相等。由此，晶体管28、29的各工作条件相等，因此能够更加高精度地使晶体管34的集电极电流(输入电流)与晶体管32的集电极电流(输出电流)一致。
此处，晶体管34的集电极电流(输入电流)与晶体管33的集电极电流(输出电流)相等，因此晶体管32的集电极电流与控制电路8(IPD3)进行分流而得到的分流电流相等。另外，晶体管32的集电极电流通过分流电阻R而流向接地端子。
由此，能够使和与FET7的流通电流成比例的分流电流相等的电流通过分流电阻R而流向接地端子，因此即使在电源6的输出电压低时，微控制器15a也能够高精度地检测流通到FET7的电流值，能够根据FET7的电流值准确地判定是否应该切断向负载2供给的电力。
其他结构以及动作与上述电流反射镜电路27b(图13)相同，因此省略说明。
产业利用性
本发明能够用于具备安装于电源与负载之间的晶体管以及根据从外部提供的负载的操作信号来将晶体管控制成导通或者截止的控制电路，并且控制向负载的电力供给的IPD(IntelligentPowerDevice，智能功率器件)等电力供给控制装置。
标号说明
1、1a～1h电力供给控制装置
2负载
3IPD
4低电压检测电路(电压检测器、判定构件)
5、5a负电压输出电路
6电源
7FET
8控制电路
8a分流电路
9开关元件(晶体管)
10控制电路(第2控制电路)
11线圈
12二极管(第1二极管)
13二极管(第3二极管)
14二极管(第2二极管)
15、15a微控制器(微型控制器)
16电容器(输出侧电容器)
16a平滑电容器
17电容器
18晶体管
19、19a驱动电路
20、21二极管
22～24、26开关
25、25a、25b反相电荷泵控制电路
27、27a～27c电流反射镜电路
28～35晶体管
36升降压电路
R分流电阻
R1电阻。

Claims (5)

1.一种电力供给控制装置，具备：晶体管，安装于电源与负载之间；以及控制电路，被从所述电源向高压侧输入端子与低压侧输入端子之间施加电压，根据从外部提供的所述负载的操作信号，将所述晶体管控制成导通或者截止，所述电力供给控制装置控制向所述负载的电力供给，所述电力供给控制装置的特征在于，具备：
电压检测器，检测由所述电源对所述控制电路施加的施加电压值；
判定构件，判定所述电压检测器检测出的施加电压值是否低于预定电压值；以及
负电压输出电路，在所述判定构件判定为低时，向所述控制电路的低压侧输入端子输出负电压。
2.根据权利要求1所述的电力供给控制装置，其特征在于，
所述负电压输出电路具备：
第1二极管，阳极与所述电源连接；
反相电荷泵电路，与所述第1二极管的阴极连接，并且被提供电源电压；以及
第2二极管，阴极与所述反相电荷泵电路的输出侧电容器的固定电位端子连接，阳极与所述低压侧输入端子以及所述输出侧电容器的另一个端子连接，
所述负电压输出电路构成为在所述判定构件判定为低时，所述反相电荷泵电路工作。
3.根据权利要求1所述的电力供给控制装置，其特征在于，
所述负电压输出电路具备：
第1二极管，阳极与所述电源连接；
反相电荷泵电路，与所述第1二极管的阴极连接，并且被提供电源电压；以及
第2二极管以及第3二极管，阴极分别与所述反相电荷泵电路的输出侧电容器的各端子连接，各阳极与所述低压侧输入端子连接，
所述负电压输出电路构成为在所述判定构件判定为低时，所述反相电荷泵电路工作。
4.根据权利要求1所述的电力供给控制装置，其特征在于，
所述负电压输出电路具备：
第1二极管，阳极与所述电源连接；
开关元件，一个端子与所述第1二极管的阴极连接；
线圈，连接于所述开关元件的另一个端子与固定电位端子之间；
第2二极管以及第3二极管，阴极分别与所述线圈的各端子连接，各阳极与所述低压侧输入端子连接；以及
第2控制电路，在所述判定构件判定为低时，对所述开关元件进行导通/截止控制。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电力供给控制装置，其特征在于，
所述控制电路具有对与所述晶体管的流通电流成比例的电流进行分流的分流电路，
所述电力供给控制装置还具备：
电流反射镜电路，被输入所述分流电路进行分流而得到的电流，输出与所输入的该电流相关联的电流；
电阻，使所述电流反射镜电路输出的电流流通；以及
根据与所述电阻的两端电压相关联的电压来判定是否应该切断所述流通电流的构件。
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