CN108781078A - 供电控制装置 - Google Patents

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Abstract

在供电控制装置(10)中,第一半导体开关(20)及第二半导体开关(30)各自在栅极的电压为导通阈值以上时切换为导通,在栅极的电压小于断开阈值时切换为断开。在第一半导体开关(20)的源极与栅极之间连接有电阻(R1)。在第一半导体开关(20)与第二半导体开关(30)的栅极之间连接有二极管(D2)。驱动部(31)调整第二半导体开关(30)的栅极的电压,将第一半导体开关(20)及第二半导体开关(30)切换为导通和断开,控制经由第二半导体开关(30)的供电。

Description

供电控制装置
技术领域
本发明涉及控制经由开关的供电的供电控制装置。
背景技术
作为控制从车辆的电池向负载的供电的供电控制装置,有N沟道型的FET(FieldEffect Transistor:场效应晶体管)的漏极及源极各自与电池的正极及负载的一端连接,电池的负极与负载的另一端连接的供电控制装置。在该供电控制装置中,FET作为半导体开关发挥功能。通过使栅极的电压上升到导通阈值以上而FET切换为导通,通过使栅极的电压降低到小于断开阈值而切换为断开。在FET为导通的情况下,从电池向负载供电,在FET为断开的情况下,停止从电池向负载的供电。
但是,在FET的漏极与源极之间形成有寄生二极管。在N沟道型的FET中,在漏极及源极各自连接有寄生二极管的阴极及阳极。因此,在将电池的正极及负极各自错误地连接到负载的另一端及FET的漏极的情况下,即使例如FET为断开,电流也继续从负载的另一端向一端流动,有负载进行错误动作的担忧。
在专利文献1中,公开了一种供电控制装置,能够防止在电池的连接错误的情况下电流向负载流动。专利文献1所记载的供电控制装置具备两个N沟道型的FET,一个FET的漏极与另一个FET的漏极连接。电池的正极与一个FET的源极连接,负载的一端与另一个FET的源极连接。电池的负极与负载的另一端连接。通过将两个FET都切换为导通或断开,从而控制从电池向负载的供电。
一个FET中形成的寄生二极管的阴极与另一个FET中形成的寄生二极管的阴极连接。因此,在两个FET为断开的情况下,与电池的连接状态无关地,电流不会从电池向负载流动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第5772776号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献1所记载,作为具备两个N沟道型的FET的供电控制装置,考虑有通过一个驱动电路将两个FET切换为导通或断开的供电控制装置。在这样的供电控制装置中,例如,两个FET各自的栅极与驱动电路的输出端直接连接。驱动电路通过使从输出端输出的电压上升,从而使两个FET各自的栅极的电压从零V上升,将两个FET切换为导通。此外,驱动电路通过使从输出端输出的电压降低,将两个FET各自的栅极的电压下降到零V,将两个FET切换为断开。
如以上那样,驱动电路的输出端与两个FET各自的栅极直接连接的供电控制装置的驱动电路是一个,因此可低成本制造。但是,在该供电控制装置中,必须使用一个驱动电路将两个FET切换为导通或断开,因此向导通的切换及向断开的切换各自所需的时间长,存在开关损耗大这样的问题。
本发明是鉴于该情形而作出的,其目的在于,提供一种开关损耗小的价格低廉的供电控制装置。
用于解决课题的技术方案
本发明所涉及的供电控制装置具备将第一半导体开关和第二半导体开关切换为导通或断开的切换部,该第二半导体开关的电流输入端与该第一半导体开关的电流输出端连接,通过该切换部的切换,来控制经由所述第二半导体开关的供电,所述供电控制装置的特征在于,所述第一半导体开关及第二半导体开关各自在控制端的电压为导通阈值以上时切换为导通,在该控制端的电压小于断开阈值时切换为断开,所述供电控制装置具备:电阻,连接在所述第一半导体开关的所述电流输入端与控制端之间;及二极管,该二极管的阴极与所述第一半导体开关的所述控制端连接,该二极管的阳极与所述第二半导体开关的所述控制端连接,所述切换部通过调整所述第二半导体开关的所述控制端的电压来进行所述切换。
在本发明中,第一半导体开关的电流输出端与第二半导体开关的电流输入端连接,电阻连接在第一半导体开关的电流输入端与控制端之间。二极管的阴极及阳极各自与第一半导体开关及第二半导体开关的控制端连接。例如,电池的正极与第一半导体开关的电流输入端连接,负载的一端与第二半导体开关的电流输出端连接,电池的负极与负载的另一端连接。
在第二半导体开关的控制端的电压小于电池的输出电压时,电流不从电池的正极经由电阻流动,第一半导体开关的控制端的电压维持为电池的输出电压。切换部将第一半导体开关及第二半导体开关切换为导通,因此向与第一半导体开关及第二半导体开关各自的控制端连接的寄生电容供给电流,使第二半导体开关的控制端的电压上升。
在该过程中,在第二半导体开关的控制端的电压小于电池的输出电压的期间,切换部仅向与第二半导体开关的控制端连接的寄生电容供给电流,使第二半导体开关的控制端的电压上升。而且,在第二半导体开关的控制端的电压成为电池的输出电压以上的情况下,切换部向与第一半导体开关及第二半导体开关各自的控制端连接的寄生电容供给电流,使第一半导体开关及第二半导体开关各自的控制端的电压上升。由此,第一半导体开关及第二半导体开关切换为导通。第一半导体开关的控制端的电压维持为预先电池的输出电压,因此第一半导体开关及第二半导体开关以较短的期间切换为导通,开关损耗小。
切换部通过例如将第二半导体开关的控制端经由内部电阻与电池的负极连接,从而使与第二半导体开关各自的控制端连接的寄生电容放电,使第二半导体开关的控制端的电压降低,将第二半导体开关切换为断开。在第二半导体开关的控制端与电池的负极连接的情况下,与第一半导体开关的控制端连接的寄生电容经由电阻而放电,第一半导体开关的控制端的电压降低,第一半导体开关切换为断开。与第一半导体开关的控制端连接的寄生电容经由电阻而放电,因此切换部仅使与第二半导体开关的控制端连接的寄生电容放电即可。因此,第一半导体开关及第二半导体开关以较短的期间切换为断开,开关损耗小。
此外,通过调整第二半导体开关的控制端的电压,将第一半导体开关及第二半导体开关切换为导通或断开,因此制造费用低廉。
本发明所涉及的供电控制装置的特征在于,所述供电控制装置具备:寄生二极管,该寄生二极管的阴极及阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端及电流输入端连接;及电容器,连接在所述第一半导体开关的所述控制端与所述第二半导体开关的所述电流输出端之间。
在本发明中,在电池的正极与第一半导体开关的电流输入端连接,负载的一端与第二半导体开关的电流输出端连接,电池的负极与负载的另一端连接的情况下,第一半导体开关及第二半导体开关为断开时,通过电池使电容器被充电。在切换部使第二半导体开关的控制端的电压上升时,经由第二半导体开关向负载流过的电流上升,第二半导体开关的电流输出端的电压上升。由此,即使第二半导体开关的控制端的电压小于电池的输出电压,电容器的电池侧的一端上的电压也超过电池的输出电压,与第一半导体开关的控制端连接的寄生电容被充电。其结果是,第一半导体开关更快地切换为导通。
本发明所涉及的供电控制装置的特征在于,所述第二半导体开关及二极管各自的数量为2以上且相同,多个所述第二半导体开关各自的所述电流输入端与所述第一半导体开关的电流输出端连接,多个所述二极管的阴极与第一半导体开关的所述控制端连接,所述多个二极管各自的阳极与所述多个第二半导体开关的控制端连接,所述切换部分别调整所述多个第二半导体开关的所述控制端的电压。
在本发明中,多个第二半导体开关各自的电流输入端与第一半导体开关的电流输出端连接。在第一半导体开关的控制端连接有多个二极管各自的阴极,多个二极管各自的阳极与多个第二半导体开关的控制端连接。在切换部使多个第二半导体开关中至少一个的控制端的电压上升时,第一半导体开关和与使电压上升的一个或多个控制端对应的一个或多个第二半导体开关切换为导通。通过将多个第二半导体开关分别切换为导通或断开,来控制经由多个第二半导体开关的供电。
本发明所涉及的供电控制装置的特征在于,具备:寄生二极管,该寄生二极管的阴极及阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端及电流输入端连接;多个第二二极管,该多个第二二极管的阴极与所述第一半导体开关的所述控制端连接;多个第三二极管,该多个第三二极管的阴极与所述多个第二二极管各自的阳极连接,该多个第三二极管的阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端连接;及多个电容器,该多个电容器的一端与所述多个第二二极管各自的阳极连接,所述第二二极管、第三二极管及电容器各自的数量与所述第二半导体开关的数量相同,所述多个电容器各自的另一端与所述多个第二半导体开关的所述电流输出端连接。
在本发明中,在电池的正极与第一半导体开关的电流输入端连接,负载的一端与第二半导体开关的电流输出端连接,电池的负极与负载的另一端连接的情况下,在第一半导体开关及第二半导体开关为断开时,多个电容器各自经由第三二极管而被充电。在第一半导体开关及第二半导体开关为断开的状态下切换部使一个第二半导体开关的控制端的电压上升的情况下,一个第二半导体开关的电流输出端的电压上升。由此,即使是一个第二半导体开关的控制端的电压小于电池的输出电压,一端与一个第二半导体开关的电流输出端连接的电容器的电池侧的一端上的电压也超过电池的输出电压,经由第二二极管与第一半导体开关的控制端连接的寄生电容被充电。由此,第一半导体开关更快地切换为导通。
本发明所涉及的供电控制装置的特征在于,所述第一半导体开关基于以电流输入端的电位为基准的所述控制端的电压来切换为导通或断开,所述第二半导体开关基于以电流输出端的电位为基准的所述控制端的电压来切换为导通或断开。
根据本发明,第一半导体开关及第二半导体开关各自是例如N沟道型的FET,第一半导体开关的漏极与第二半导体开关的漏极连接。
本发明所涉及的供电控制装置的特征在于,具备开关,该开关连接在所述第一半导体开关的电流输入端与控制端之间,在以所述第二半导体开关的电流输出端的电位为基准,对所述第一半导体开关的电流输入端施加负电压时,该开关切换为导通,所述第一半导体开关在电流输入端及控制端间的电压大致为零V时为断开。
在本发明中,以第二半导体开关的电流输出端的电位为基准,在向第一半导体开关的电流输入端施加负电压的情况下,开关切换为导通,第一半导体开关的电流输入端及控制端间的电压大致成为零V,第一半导体开关切换为断开。因此,即使第一半导体开关及第二半导体开关为导通,在以第二半导体开关各自的电流输出端的电位为基准向第一半导体开关的电流输入端施加负电压的情况下,第一半导体开关也强制地切换为断开。因此,切实防止从第二半导体开关向第一半导体开关流过电流。
发明效果
根据本发明,开关损耗小,制造费用低廉。
附图说明
图1是示出实施方式1中的电源系统的主要部分结构的框图。
图2是供电控制装置的电路图。
图3是用于说明第二半导体开关向导通进行切换的时间图。
图4是实施方式2中的供电控制装置的电路图。
图5是用于说明电容器的效果的时间图。
图6是示出实施方式3中的电源系统的主要部分结构的框图。
图7是供电控制装置的电路图。
图8是控制电路的电路图。
具体实施方式
以下,对本发明基于表示其实施方式的附图进行详细说明。
(实施方式1)
图1是示出实施方式1中的电源系统1的主要部分结构的框图。电源系统1适合搭载于车辆,并具备供电控制装置10、电池11、导体12及负载A1。导体12例如是车辆的车身。
供电控制装置10与导体12、负载A1的一端及正极端子T1分别连接。负载A1的另一端及负极端子T2也与导体12连接。电池11以可拆装的方式连接到正极端子T1与负极端子T2之间。电池11的正常的连接状态是电池11的正极及负极各自连接到正极端子T1及负极端子T2的状态。电池11的错误的连接状态是电池11的正极及负极各自连接到负极端子T2及正极端子T1的状态。
在电池11正常连接情况下,经由供电控制装置10,从电池11向负载A1供电。供电控制装置10控制从电池11向负载A1的供电。负载A1是搭载于车辆的电气设备,在供电的情况下工作,在供电停止的情况下停止动作。
在电池11的连接错误的情况下,供电控制装置10防止从负极端子T2向负载A1流过电流。
图2是供电控制装置10的电路图。供电控制装置10具有第一半导体开关20、开关21、微型计算机(以下,称为微电脑)22、控制电路B1、二极管D1及电阻R1、R2、R3。
第一半导体开关20是N沟道型的FET。因此,供电控制装置10还具有在制造第一半导体开关20时形成的寄生二极管Dp1及寄生电容Cs1、Cd1。寄生二极管Dp1连接到第一半导体开关20的漏极与源极之间,寄生二极管Dp1的阴极及阳极各自连接到第一半导体开关20的漏极及源极。寄生电容Cs1连接到第一半导体开关20的栅极与源极之间,寄生电容Cd1连接到第一半导体开关20的栅极与漏极之间。开关21是NPN型的双极晶体管。
控制电路B1具有第二半导体开关30、驱动部31及二极管D2。
第二半导体开关30是N沟道型的FET。因此,控制电路B1还具有在制造第二半导体开关30时形成的寄生二极管Dp2及寄生电容Cs2、Cd2。寄生二极管Dp2连接到第二半导体开关30的漏极与源极之间,寄生二极管Dp2的阴极及阳极各自连接到第二半导体开关30的漏极及源极。寄生电容Cs2连接到第二半导体开关30的栅极与源极之间,寄生电容Cd2连接到第二半导体开关30的栅极与漏极之间。
在正极端子T1连接有第一半导体开关20的源极。第一半导体开关20的漏极与控制电路B1的第二半导体开关30的漏极连接。第二半导体开关30的源极与负载A1的一端连接。第一半导体开关20的栅极与控制电路B1的二极管D2的阴极连接。二极管D2的阳极与第二半导体开关30的栅极连接。在第二半导体开关30的栅极进一步连接有驱动部31。在驱动部31进一步连接有微电脑22。
在第一半导体开关20的源极进一步连接有开关21的发射极及电阻R1、R2各自的一端。开关21的集电极及电阻R1的另一端与第一半导体开关20的栅极连接。由此,开关21及电阻R1各自连接到第一半导体开关20的源极与栅极之间。
电阻R2的另一端与开关21的基极及电阻R3的一端连接。电阻R3的另一端与二极管D1的阴极连接。二极管D1的阳极与导体12连接。
关于第一半导体开关20,在以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn1以上的情况下,源极与漏极之间的电阻值大致成为零Ω。此时,第一半导体开关20切换为导通。此外,关于第一半导体开关20,在以源极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf1的情况下,源极与漏极之间的电阻值充分大,电流几乎不流过源极与漏极之间。由此,在第一半导体开关20中,在以源极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf1的情况下,第一半导体开关20切换为断开。断开阈值Vf1是正值,小于导通阈值Vn1。
同样地,关于第二半导体开关30,在以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn2以上的情况下,源极与漏极之间的电阻值大致是零Ω。此时,第二半导体开关30切换为导通。此外,关于第二半导体开关30,在以源极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf2的情况下,源极与漏极之间的电阻值充分大,电流几乎不流过源极与漏极之间。由此,在第二半导体开关30中,在以源极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf2的情况下,第二半导体开关30切换为断开。断开阈值Vf2是正,小于导通阈值Vn2。
而且,关于开关21,在以发射极的电位为基准的基极的电压成为导通阈值Vn3以上的情况下,发射极与集电极间的电阻值为大致零Ω。此时,开关21切换为导通。此外,关于开关21,在以发射极的电位为基准的基极的电压小于断开阈值Vf3的情况下,发射极与集电极间的电阻值充分大,电流几乎不流过发射极与集电极之间。由此,在开关21中,在以发射极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf3的情况下,开关21切换为断开。断开阈值Vf3是正,小于导通阈值Vn3。
在电池11正常连接情况下,通过二极管D1的作用,电流不会流过电阻R2、R3。因此,关于开关21,以发射极的电位为基准的基极的电压大致是零V,小于断开阈值Vf3。因此,在电池11正常连接情况下,开关21为断开。
在电池11的连接错误的情况下,换言之,在以控制电路B1具有的第二半导体开关30的源极的电位为基准,对第一半导体开关20的源极施加负电压的情况下,电流从负极端子T2依次流过导体12、二极管D1、电阻R3、R2及正极端子T1。此时,在电阻R2产生电压下降,关于开关21,以发射极的电位为基准的基极的电压成为导通阈值Vn3以上,开关21切换为导通。在开关21导通的情况下,在第一半导体开关20中,以源极的电位为基准的栅极的电压大致是零V,小于断开阈值Vf1。此时,第一半导体开关20为断开。
因此,在电池11的连接错误的情况下,开关21切换为导通,第一半导体开关20切换为断开。如上所述,寄生二极管Dp1的阴极与第一半导体开关20的漏极连接,因此在第一半导体开关20为断开的情况下,在第一半导体开关20中不会从漏极到源极流过电流。因此,在电池11的连接错误的情况下电流不会流过负载A1。
在第一半导体开关20为断开的状态下在电池11的连接错误的情况下,与开关21是否是导通无关地,电流不会从负极端子T2向负载A1流过。
此外,即使是例如第一半导体开关20以及第二半导体开关30导通,在电池11的连接错误的情况下,第一半导体开关20也会强制地切换为断开,因此能够切实防止电流流过负载A1。
以下,说明电池11正常地连接时的供电控制装置10。为了简单说明,将寄生二极管Dp1、Dp2及二极管D2各自的正向的电压下降的幅度视为充分小。
在第一半导体开关20中,从栅极向寄生电容Cs1、Cd1供给电流,以源极的电位为基准的栅极的电压上升到导通阈值Vn1以上。由此,将第一半导体开关20切换为导通。
此外,通过使寄生电容Cs1、Cd1放电,以源极的电位为基准的栅极的电压降低到小于断开阈值Vf1。由此,第一半导体开关20切换为断开。
在第二半导体开关30中,从栅极向寄生电容Cs2、Cd2供给电流,以源极的电位为基准的栅极的电压上升到导通阈值Vn2以上。由此,将第二半导体开关30切换为导通。
此外,通过使寄生电容Cs2、Cd2放电,以源极的电位为基准的栅极的电压降低为小于断开阈值Vf2。由此,第二半导体开关30切换为断开。
在控制电路B1的驱动部31中,从微电脑22被输入有指示负载A1驱动的驱动信号和指示负载A1的驱动停止的停止信号。
驱动部31在被输入有驱动信号时,经由未图示的内部电阻,将高于电池11的输出电压Vb的驱动电压输出给第二半导体开关30的栅极和第一半导体开关20的栅极。驱动部31经由内部电阻及二极管D2,将驱动电压输出给第一半导体开关20的栅极。
通过由驱动部31输出驱动电压,从而从第二半导体开关30的栅极向寄生电容Cs2、Cd2供给电流,并且从第一半导体开关20的栅极向寄生电容Cs1、Cd1供给电流。由此,寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cd2被充电,在第一半导体开关20及第二半导体开关30各自中,以源极的电位为基准的栅极的电压上升。
通过由驱动部31输出驱动电压,在第一半导体开关20中以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn1以上,在第二半导体开关30中以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn2以上。由此,第一半导体开关20以及第二半导体开关30切换为导通。
在第二半导体开关30为导通的情况下,电流从正极端子T1依次流过第一半导体开关20的源极和漏极以及第二半导体开关30的漏极和源极。
因此,第一半导体开关20的源极和第二半导体开关30的漏极作为电流输入端而发挥功能,第一半导体开关20的漏极和第二半导体开关30的源极作为电流输出端而发挥功能。第一半导体开关20及第二半导体开关30各自的栅极作为控制端而发挥功能。
驱动部31在被从微电脑22输入有停止信号的情况下,将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻而连接到导体12。由此,电流从寄生电容Cs2、Cd2向驱动部31流过,寄生电容Cs2、Cd2放电,从而第二半导体开关30的栅极的电压小于断开阈值Vf2,第二半导体开关30切换为断开。在第二半导体开关30切换为断开时,向负载A1的供电停止,负载A1停止动作。
在第二半导体开关30的栅极与导体12连接的状态下放电结束的时间点,第二半导体开关30的漏极的电压与电池11的输出电压Vb大致一致,第二半导体开关30的栅极及源极各自的电压大致为零V。
在微电脑22向驱动部31输出停止信号,驱动部31使第二半导体开关30的栅极与导体12连接的情况下,从驱动部31向第一半导体开关20的栅极的电压输出停止。因此,在寄生电容Cs1、Cd1各自中,电流从第一半导体开关20的栅极侧的一端,经由电阻R1流动,第一半导体开关20的寄生电容Cs1、Cd1分别放电。由此,在第一半导体开关20中,以源极的电位为基准的栅极的电压小于断开阈值Vf1,第一半导体开关20切换为断开。
微电脑22通过向驱动部31输出驱动信号或停止信号来控制控制电路B1的动作。
在第二半导体开关30的栅极经由驱动部31的内部电阻与导体12连接的状态下寄生电容Cs1、Cd1的放电结束的时间点,寄生电容Cs1、Cd1各自的两端间的电压大致为零V,寄生电容Cs1、Cd1各自蓄积的电力大致为零W。
如以上那样,驱动部31经由内部电阻而输出驱动电压,或经由内部电阻而使第二半导体开关30的栅极与导体12连接,从而调整第二半导体开关30的栅极的电压,将第一半导体开关20及第二半导体开关30切换为导通和断开。由此,控制经由第二半导体开关30的向负载A1的供电。驱动部31作为切换部而发挥功能。
在供电控制装置10中,驱动部31将第一半导体开关20及第二半导体开关30从断开切换为导通的速度快。
比较对象的供电控制装置是未设置有电阻R1并且第一半导体开关20的栅极不经由二极管D2而与第二半导体开关30的栅极连接的供电控制装置。比较对象的供电控制装置也能够通过由驱动部31输出驱动电压,而将第一半导体开关20及第二半导体开关30从断开切换为导通。
显然,在供电控制装置10及比较对象的供电控制装置各自中,驱动部31供给的电力相同。
图3是用于说明第二半导体开关向导通的切换的时间图。图3中示出第二半导体开关30中的源极的电压Vs2及栅极的电压Vg2各自的推移。以下,将源极的电压Vs2及栅极的电压Vg2分别记载为源极电压Vs2及栅极电压Vg2。源极电压Vs2及栅极电压Vg2分别是以导体12的电位为基准的电压。栅极电压Vg2及源极电压Vs2各自的推移由粗线及细线示出。栅极电压Vg2及源极电压Vs2的推移重叠的部分由粗线示出。
关于供电控制装置10及比较对象的供电控制装置各自,源极电压Vs2及栅极电压Vg2各自的推移的趋势不变。
以下,将从驱动部31开始进行驱动电压的输出起直至栅极电压Vg2达到断开阈值Vf2为止的期间记载为第一期间,将从栅极电压达到断开阈值Vf2起直至源极电压Vs2达到电池11的输出电压Vb为止的期间记载为第二期间。而且,将从源极电压Vs2达到电池11的输出电压Vb起直至栅极电压Vg2达到驱动电压为止的期间记载为第三期间。供电控制装置10中的第一期间及第二期间各自的长度比比较对象的供电控制装置中的第一期间及第二期间的长度短。供电控制装置10中的第三期间的长度与比较对象的供电控制装置中的第三期间的长度大致相同。
首先,描述比较对象的供电控制装置中的向导通的切换。在比较对象的供电控制装置中,在第一半导体开关20及第二半导体开关30为断开的情况下,电流从正极端子T1依次流过寄生电容Cs1及驱动部31,而且,电流从正极端子T1依次流过寄生二极管Dp1、寄生电容Cd1及驱动部31。因此,在第一半导体开关20中,以栅极的电位为基准的源极及漏极各自的电压与电池11的输出电压Vb大致一致。因此,在第一半导体开关20中,以源极及漏极各自的电位为基准的栅极的电压是负。
在第一期间,寄生电容Cs1、Cs2被充电。对于寄生电容Cs1,电流从第一半导体开关20的栅极供给,对于寄生电容Cs2,电流从第二半导体开关30的栅极供给。通过寄生电容Cs2的充电,栅极电压Vg2上升。直至栅极电压Vg2与源极电压Vs2的差成为断开阈值Vf2为止,源极电压Vs2维持为零V。
在栅极电压Vg2与源极电压Vs2的差成为断开阈值Vf2的情况下,在第二半导体开关30的漏极与源极之间有电流流动。此时,第一半导体开关20为断开,因此电流从正极端子T1流过第一半导体开关20的寄生二极管Dp1。
在电流在负载A1中流动的情况下,在负载A1的两端之间产生电压,源极电压Vs2上升。此外,在负载A1中流动的电流的上升,并且负载A1的两端间的电压也上升。在第二期间,寄生电容Cs1、Cd1、Cd2被充电。通过寄生电容Cd2的充电,栅极电压Vg2上升。关于寄生电容Cs1、Cd1,电流从第一半导体开关20的栅极供给。关于寄生电容Cd2,电流从第二半导体开关30的栅极供给。
在栅极电压Vg2上升的情况下,在负载A1中流动的电流上升,源极电压Vs2上升。直至源极电压Vs2成为电池11的输出电压Vb为止,将源极电压Vs2与栅极电压Vg2之间的差维持为断开阈值Vf2的同时,源极电压Vs2与栅极电压Vg2的上升一起上升。在源极电压Vs2达到电池11的输出电压Vb后,源极电压Vs2维持为电池11的输出电压Vb。
在第三期间,寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cd2被充电。通过寄生电容Cs2、Cd2的充电,在源极电压Vs2维持为电池11的输出电压Vb的状态下栅极电压Vg2上升到驱动电压。在栅极电压Vg2与源极电压Vs2之间的差成为导通阈值Vn2以上的时刻,控制电路B1的第二半导体开关30切换为导通。
以导体12的电位为基准的第一半导体开关20的栅极的电压与栅极电压Vg2同样地推移,以导体12的电位为基准的第一半导体开关20的源极的电压与电池11的输出电压Vb大致一致。在第一半导体开关20中,以源极的电位为基准的栅极的电压从负电压上升。在以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn1以上的情况下第一半导体开关20切换为导通。
接着,描述供电控制装置10中的向导通的切换。在供电控制装置10中,在第一半导体开关20及第二半导体开关30为断开的情况下,寄生电容Cs1经由电阻R1而放电,寄生电容Cd1经由电阻R1及二极管Dp1而放电。因此,在第一半导体开关20中,以源极的电压为基准的栅极的电压和以漏极的电压为基准的栅极的电压大致为零V。以导体12的电位为基准的第一半导体开关20的栅极的电压与电池11的输出电压Vb大致一致。
在第一期间,驱动部31开始驱动电压的输出之后,直至第二半导体开关30的栅极电压Vg2成为电池11的输出电压Vb以上为止,不从驱动部31向第一半导体开关20的栅极输出电压。
在第一期间,驱动部31的全部电力被供给到寄生电容Cs2,仅寄生电容Cs2被充电。对于寄生电容Cs2,电流从第二半导体开关30的栅极供给。通过寄生电容Cs2的充电,栅极电压Vg2上升。直至栅极电压Vg2与源极电压Vs2的差成为断开阈值Vf2为止,源极电压Vs2被维持为零V。断开阈值Vf2小于电池11的输出电压Vb。
在栅极电压Vg2与源极电压Vs2的差成为断开阈值Vf2时,在第二半导体开关30的漏极与源极之间有电流流动。此时,第一半导体开关20为断开,因此电流从正极端子T1流过第一半导体开关20的寄生二极管Dp1。
需要说明的是,在第一期间,通过栅极电压Vg2的上升,第一半导体开关20的漏极的电压上升,另一方面第一半导体开关20的栅极的电压被维持为电池11的输出电压Vb。因此,寄生电容Cd1被充电。但是,寄生电容Cd1的静电电容是例如寄生电容Cs1的静电电容的十分之一,充分小,因此在第一期间向寄生电容Cd1供给的电力小到能够无视的程度。
在负载A1中有电流流动的情况下,在负载A1的两端之间产生电压,源极电压Vs2上升。此外,在负载A1中流动的电流上升的同时,负载A1的两端间的电压也上升。在第二期间,寄生电容Cd2被充电,栅极电压Vg2上升。对于寄生电容Cd2,电流从第二半导体开关30的栅极供给。
在供电控制装置10中,与比较对象的供电控制装置同样地,直至源极电压Vs2成为电池11的输出电压Vb为止,将源极电压Vs2与栅极电压Vg2之间的差维持为断开阈值Vf2的同时,使源极电压Vs2与栅极电压Vg2的上升一起上升。在源极电压Vs2达到电池11的输出电压Vb后,维持为电池11的输出电压Vb。
在第三期间,与比较对象的供电控制装置同样地,寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cd2被充电。通过寄生电容Cs2、Cd2的充电,在源极电压Vs2被维持为电池11的输出电压Vb的状态下栅极电压Vg2上升到驱动电压。在栅极电压Vg2与源极电压Vs2之间的差成为导通阈值Vn2以上的时间点,控制电路Bk的第二半导体开关30切换为导通。
在栅极电压Vg2小于电池11的输出电压Vb的期间,以导体12的电位为基准的第一半导体开关20的栅极的电压被维持为电池11的输出电压Vb,在栅极电压Vg2成为电池11的输出电压Vb以上之后,与栅极电压Vg2同样地推移。以导体12的电位为基准的第一半导体开关20的源极的电压与电池11的输出电压Vb大致一致。在第一半导体开关20中,以源极的电位为基准的栅极的电压从零V上升。在以源极的电位为基准的栅极的电压成为导通阈值Vn1以上时,第一半导体开关20切换为导通。
如以上那样,在比较对象的供电控制装置中,通过由驱动部31输出驱动电压,从而在第一期间使寄生电容Cs1、Cs2被充电,在第二期间使寄生电容Cs1、Cd1、Cd2被充电,在第三期间使寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cs2被充电。在驱动部31输出驱动电压的时间点的第一半导体开关20中,以源极及漏极各自的电位为基准的栅极的电压为负。因此,在第一期间,对寄生电容Cs1进行充电,在第二期间,对寄生电容Cs1、Cd1进行充电。
另一方面,在供电控制装置10中,通过由驱动部31输出驱动电压,在第一期间使寄生电容Cs2被充电,在第二期间使寄生电容Cd2被充电,在第三期间使寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cs2被充电。在由驱动部31输出驱动电压的时间点,第二半导体开关30的栅极的电压小于电池11的输出电压Vb。在第二半导体开关30的栅极的电压小于电池11的输出电压Vb的期间,第一半导体开关20的栅极的电压维持为输出电压Vb,以源极及漏极各自的电位为基准的电压为零V。因此,在第一期间寄生电容Cs1不需要进行充电,在第二期间寄生电容Cs1、Cd1不需要进行充电。
因此,在供电控制装置10中,在从由驱动部31输出驱动电压起至第一半导体开关20和第二半导体开关30切换为导通为止的期间短。因此,第一半导体开关20及第二半导体开关30从断开切换为导通的情况下所产生的开关损耗小。而且,电流流过第一半导体开关20的寄生二极管Dp1的期间短,消耗电力小。
此外,在供电控制装置10中,驱动部31将第一半导体开关20及第二半导体开关30从导通切换为断开的速度也快。
在比较对象的供电控制装置中,在驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻连接到导体12时,电流从寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cd2分别向驱动部31流动,寄生电容Cs1、Cd1、Cs2、Cd2分别放电。如上所述,在第一半导体开关20中以源极的电位为基准的栅极的电压变得小于断开阈值Vf1时,第一半导体开关20切换为断开。在第二半导体开关30中以源极的电位为基准的栅极的电压变得小于断开阈值Vf2时,第二半导体开关30切换为断开。
在供电控制装置10中,在驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻连接到导体12时,电流从寄生电容Cs2、Cd2分别向驱动部31流动,寄生电容Cs2、Cd2分别放电。寄生电容Cs1、Cd1经由电阻R1而放电。因此,在第二半导体开关30中,从驱动部31经由内部电阻连接到导体12起至以源极的电位为基准的栅极的电压达到小于断开阈值Vf2为止的期间短。因此,在将第一半导体开关及第二半导体开关30从导通切换为断开的情况下产生的开关损耗也小。
此外,在供电控制装置10中,通过由驱动部31调整第二半导体开关30的栅极的电压,从而将第一半导体开关20及第二半导体开关30切换为导通和断开,因此制造费用低廉。
(实施方式2)
图4是实施方式2中的供电控制装置10的电路图。
以下,关于实施方式2,说明与实施方式1不同的点。关于除了后述的结构以外的其他结构,与实施方式1是共通的,因此对于与实施方式1共通的结构部标注与实施方式1相同的参照附图标记而省略其说明。
在实施方式2中的电源系统1中,供电控制装置10、电池11、导体12及负载A1与实施方式1同样地连接。
将实施方式2中的供电控制装置10与实施方式1中的供电控制装置10相比,控制电路B1还具有电容器C1这一点是不同的。电容器C1连接到第一半导体开关20的栅极与第二半导体开关30的源极之间。因此,在驱动部31将驱动电压输出给第二半导体开关30的栅极的情况下,第一半导体开关20更快地从断开切换为导通。以下,说明电池11正常连接情况下的供电控制装置10。
图5是用于说明电容器C1的效果的时间图。图5中,与图3同样地,第二半导体开关30的栅极电压Vg2及源极电压Vs2各自通过粗线及细线示出。在实施方式2中的供电控制装置10中,在驱动部31开始输出驱动电压的情况下,栅极电压Vg2及源极电压Vs2各自与实施方式1同样地推移。
图5中,进一步示出第一半导体开关20中的源极的电压Vs1及栅极的电压Vg1各自的推移。以下,将源极的电压Vs1及栅极的电压Vg1分别记载为源极电压Vs1及栅极电压Vg1。源极电压Vs1及栅极电压Vg1各自是以导体12的电位为基准的电压。栅极电压Vg1及源极电压Vs1各自的推移使用粗线及细线示出。栅极电压Vg1及源极电压Vs1的推移重叠的部分使用粗线示出。
在第二半导体开关30为断开的情况下,电流从正极端子T1依次流过电阻R1及电容器C1,从而电容器C1被充电。电容器C1被充电直至电容器C1的两端间的电压与电池11的输出电压Vb大致一致为止。在驱动部31输出驱动电压的时间点,电容器C1的两端间的电压与电池11的输出电压Vb大致一致。
如图5所示,在栅极电压Vg2小于电池11的输出电压Vb并且源极电压Vs2大致成为零V时,栅极电压Vg1及源极电压Vs1各自维持为电池11的输出电压Vb。
如实施方式1所述,在第二期间,栅极电压Vg2上升的同时,源极电压Vs2即电容器C1的负载A1侧的一端上的电压上升。此时,电容器C1的两端间的电压与电池11的输出电压Vb大致一致,因此电容器C1中的电阻R1侧的一端的电压超过电池11的输出电压Vb,从电容器C1向第一半导体开关20的寄生电容Cd1、Cs1供给电流,寄生电容Cd1、Cs1被充电。其结果是,尽管栅极电压Vg2小于电池11的输出电压Vb,栅极电压Vg1也与栅极电压Vg2的上升一起上升。
第一半导体开关20的源极电压Vs1维持为电池11的输出电压Vb。在栅极电压Vg1与源极电压Vs1之差成为导通阈值Vn1以上时,第一半导体开关20切换为导通。之后,栅极电压Vg1维持为驱动部31输出的驱动电压,并且稳定。
如以上那样,在实施方式2中的供电控制装置10中,从驱动部31输出驱动电压起至第一半导体开关20切换为导通为止的期间更短。如此,第一半导体开关20更快地切换为导通,因此在第一半导体开关20中,电流流过寄生二极管Dp1的期间更短,由第一半导体开关20消耗的电力更小。
在第一半导体开关20及第二半导体开关30为导通时,第二半导体开关30的源极电压Vs2与电池11的输出电压Vb大致一致,第一半导体开关20的栅极电压Vg1与驱动部31输出的驱动电压大致一致。
而且,在第一半导体开关20的栅极与第二半导体开关30的源极之间连接有电容器C1,因此在驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接时,第一半导体开关20更快地从导通切换为断开。
在驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接时,如实施方式1所述,寄生电容Cd2、Cs2放电,第二半导体开关30的栅极电压Vg2降低。由此,第二半导体开关30的漏极及源极间的电阻值上升,流过负载A1的电流减少,第二半导体开关30的源极电压Vg2降低。源极电压Vs2降低的同时,电容器C1中的电阻R1侧的一端的电压也降低。
在驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接时,寄生电容Cd1、Cs1与实施方式1同样地经由电阻R1放电。而且,在实施方式2中的供电控制装置10中,电容器C1中的电阻R1侧的一端的电压降低,因此从寄生电容Cd1、Cs1向电容器C1也流过电流。由此,寄生电容Cd1、Cs1放电,电容器C1被充电。
因此,寄生电容Cd1、Cs1经由电阻R1放电,并且向电容器C1放电,因此第一半导体开关20的栅极的电压更快地降低,第一半导体开关20更快地从导通切换为断开。
实施方式2中的供电控制装置10具有实施方式1中的供电控制装置10所具有的全部结构部,因此同样地实现实施方式1中的供电控制装置10所实现的效果。
(实施方式3)
在实施方式2中,被供电控制装置10控制供电的负载的数量是一个。但是,被供电控制装置10控制供电的负载的数量也可以是2以上。
以下,关于实施方式3,说明与实施方式2不同的点。关于除了后述的结构以外的其他结构,与实施方式2是共通的,因此对于与实施方式2共通的结构部标注与实施方式2相同的参照附图标记而省略其说明。
图6是示出实施方式3中的电源系统1的主要部分结构的框图。实施方式3中的电源系统1与实施方式2同样地,具有供电控制装置10、电池11、导体12及负载A1。这些以与实施方式2同样的方式连接。实施方式3中的电源系统1还具备(n-1)(n:2以上的整数)个负载A2、A3、……、An。负载A2、A3、……、An各自的一端与供电控制装置10连接,负载A2、A3、……、An各自的另一端与导体12连接。
在电池11正常连接情况下,经由供电控制装置10,从电池11向n个负载A1、A2、……、An供电。供电控制装置10分别控制从电池11向n个负载A1、A2、……、An的供电。负载A2、A3、……、An各自是与负载A1同样地搭载于车辆的电气设备,在被供电时进行工作,在供电停止时停止动作。
在电池11的连接错误的情况下,供电控制装置10防止从负极端子T2向n个负载A1、A2、……、An流过电流。
图7是供电控制装置10的电路图。实施方式3中的供电控制装置10与实施方式2中的供电控制装置10同样地,具有第一半导体开关20、开关21、微电脑22、控制电路B1、寄生电容Cd1、Cs1,寄生二极管Dp1、二极管D1及电阻R1、R2、R3。这些与实施方式2同样地连接。
实施方式3中的供电控制装置10还具有(n-1)个控制电路B2、B3、……、Bn。控制电路B2、B3、……、Bn各自与第一半导体开关20的栅极及漏极和微电脑22分别连接。控制电路B2、B3、……、Bn各自进一步与负载A2、A3、……、An的一端连接。
图8是控制电路Bk(k=1、2、……、n)的电路图。实施方式3中的控制电路Bk与实施方式2中的控制电路B1同样地,具有第二半导体开关30、驱动部31、寄生电容Cs2、Cd2、电容器C1、寄生二极管Dp2及二极管D2。
第二半导体开关30、驱动部31、寄生电容Cs2、Cd2、寄生二极管Dp2及二极管D2中,除了第二半导体开关30的源极的连接目标以外,均以与实施方式2同样的方式连接。
因此,控制电路Bk的第二半导体开关30的漏极与第一半导体开关20的漏极连接。而且,控制电路Bk的二极管D2的阴极与第一半导体开关20的栅极连接,控制电路Bk的二极管D2的阳极与控制电路Bk的第二半导体开关30的栅极连接。
控制电路Bk所具有的第二半导体开关30的源极与负载Ak的一端连接。
控制电路Bk还具有二极管D3、D4。在控制电路Bk中,二极管D3的阴极与第一半导体开关20的栅极连接。二极管D3的阳极与二极管D4的阴极及电容器C1的一端连接。二极管D4的阳极与第一半导体开关20的漏极连接。电容器C1的另一端与第二半导体开关30的源极连接。与寄生二极管Dp1、Dp2及二极管D2各自的正向的电压下降的幅度同样地,二极管D3、D4各自的正向的电压下降的幅度也可视为充分小。
在实施方式3中,供电控制装置10如上所述具有n个控制电路B1、B2、……、Bn,控制电路Bk(k=1、2、……、n)具有第二半导体开关30、电容器C1及二极管D2、D3、D4。因此,供电控制装置10所具有的第二半导体开关30、电容器C1及二极管D2、D3、D4各自的数量是n,是相同的。
二极管D3作为第二二极管发挥功能,二极管D4作为第三二极管发挥功能。
在控制电路Bk(k=1、2、……、n)的驱动部31中,从微电脑22输入有指示负载Ak驱动的驱动信号和指示负载Ak的驱动停止的停止信号。
控制电路Bk的驱动部31与实施方式2中的驱动部31同样地,在被输入驱动信号时,经由未图示的内部电阻,将驱动电压输出给控制电路Bk的第二半导体开关30的栅极和第一半导体开关20的栅极。由此,第一半导体开关20及控制电路Bk的第二半导体开关30各自的栅极的电压上升,第一半导体开关20和控制电路Bk的第二半导体开关30切换为导通。
在控制电路Bk的第二半导体开关30为导通的情况下,电流从正极端子T1依次流过第一半导体开关20的源极及漏极、和控制电路Bk的第二半导体开关30的漏极及源极。在第一半导体开关20和控制电路Bk的第二半导体开关30为导通时,负载Ak被供电,负载Ak工作。
控制电路Bk的驱动部31在被输入有停止信号时,与实施方式2中的驱动部31同样地,将控制电路Bk的第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接。由此,控制电路Bk的寄生电容Cs2、Cd2放电,控制电路Bk的第二半导体开关30的栅极的电压变得小于断开阈值Vf2,第二半导体开关30切换为断开。由此,向负载Ak的供电停止,负载Ak停止动作。
微电脑22通过向n个控制电路B1、B2、……、Bn各自的驱动部31输出驱动信号或停止信号,从而分别控制n个控制电路B1、B2、……、Bn的动作。
在微电脑22向n个控制电路B1、B2、……、Bn各自的驱动部31输出停止信号,n个控制电路B1、B2、……、Bn各自的驱动部31使第二半导体开关30的栅极与导体12连接时,停止向第一半导体开关20的栅极输出电压。在这种情况下,寄生电容Cs1、Cd1各自经由电阻R1放电。由此,在第一半导体开关20中,以源极的电位为基准的栅极的电压变得小于断开阈值Vf1,第一半导体开关20切换为断开。
如以上那样,n个控制电路B1、B2、……、Bn的驱动部31分别调整n个第二半导体开关30的栅极的电压,将n个第二半导体开关30分别切换为导通和断开。由此,控制经由n个第二半导体开关30各自的向负载A1、A2、……、An的供电。在实施方式3中,n个驱动部31作为切换部而发挥功能。
在n个驱动部31中至少一个输出驱动电压的情况下即n个第二半导体开关30中至少一个切换为导通的情况下,第一半导体开关20切换为导通。此外,在n个驱动部31全部使第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接时,即n个第二半导体开关30全部切换为断开时,第一半导体开关20切换为断开。
而且,在多个第二半导体开关30为导通的情况下,导通的多个第二半导体开关30中的一个第二半导体开关的栅极经由驱动部31的内部电阻与导体12连接时,通过二极管D2的作用,使得寄生电容Cs1、Cd1不放电。因此,即使在一个驱动部31将第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接的情况下,但只要其他驱动部31中至少一个输出驱动电压,就仅有经由内部电阻而与导体12连接的第二半导体开关30切换为断开。
在第一半导体开关20和n个第二半导体开关30为断开的状态下,在控制电路Bk的驱动部31输出驱动电压时,与实施方式2同样地,通过电容器C1的作用,第一半导体开关20更快地切换为导通。
在控制电路Bk的第二半导体开关30为断开的情况下,第一半导体开关20为断开时,从正极端子T1,电流经由寄生二极管Dp1及二极管D4而流过电容器C1,电容器C1被充电。在同样的情况下,在第一半导体开关20为导通时,电流从正极端子T1起,经由第一半导体开关20及二极管D4流过电容器C1,电容器C1被充电。在控制电路Bk的第二半导体开关30为断开的情况下,与第一半导体开关20是否为导通无关地,电容器C1被充电直至电容器C1的两端间的电压与电池11的输出电压Vb大致一致为止。
说明在第一半导体开关20和n个第二半导体开关30为断开的状态下,控制电路Bk的驱动部31输出驱动电压时的供电控制装置10的动作。第二半导体开关30的栅极的电压小于电池11的输出电压Vb并且第二半导体开关30的源极的电压大致为零V的情况下,与实施方式2同样地,第一半导体开关20的栅极及源极各自的电压被维持为电池11的输出电压Vb。
在第二半导体开关30的栅极的电压上升的同时第二半导体开关30的源极的电压上升的第二期间,与实施方式2同样地,电容器C1的两端间的电压与电池11的输出电压Vb大致一致,因此电容器C1中的电阻R1侧的一端的电压超过电池11的输出电压Vb。由此,从电容器C1经由二极管D3向第一半导体开关20的寄生电容Cd1、Cs1供给电流,寄生电容Cd1、Cs1被充电。其结果是,尽管栅极电压Vg2小于电池11的输出电压Vb,栅极电压Vg1也与栅极电压Vg2的上升一起上升。
第一半导体开关20的源极的电压维持为电池11的输出电压Vb。在第一半导体开关20的栅极电压Vg1与源极电压Vs1之差成为导通阈值Vn1以上时,第一半导体开关20切换为导通。之后,栅极电压Vg1被维持为电池11的输出电压Vb,并且稳定。
如以上那样,在实施方式3中的供电控制装置10中,从驱动部31输出驱动电压起至第一半导体开关20切换为导通为止的期间更短。由此,第一半导体开关20更快地切换为导通,因此在第一半导体开关20中,电流流过寄生二极管Dp1的期间短,由第一半导体开关20消耗的电力小。
在实施方式3中,二极管D3与二极管D2同样地,防止在导通的多个第二半导体开关30中的一个切换为断开的同时第一半导体开关20切换为断开。在控制电路Bk中,在驱动部31停止驱动电压的输出而使第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接的情况下,与实施方式2同样地,寄生电容Cs2、Cd2放电,第二半导体开关30的栅极的电压降低。由此,流过负载Ak的电流减少,因此第二半导体开关30的源极的电压即负载Ak的两端间的电压降低。
在第二半导体开关30的源极的电压降低时,电容器C1的电阻R1侧的一端的电压降低。但是,在控制电路Bk中设置有二极管D3,因此不会从寄生电容Cs1、Cd1向电容器C1流过电流。因此,即使在n个驱动部31中的一个停止驱动电压的输出而使第二半导体开关30的栅极经由内部电阻与导体12连接的情况下,只要其他驱动部31中至少一个输出驱动电压,第一半导体开关20就被维持为导通。因此,在n个负载A1、A2、……、An中多个负载工作的情况下,在使正在工作的负载中的一个负载动作停止时,正在工作的其他负载不会意外地停止动作。
在实施方式3中,供电控制装置10具有电阻R1,控制电路Bk(k=1、2、……、n)具有二极管D2,因此与实施方式1、2同样地,第一半导体开关20及第二半导体开关30以较短的期间切换为导通和断开,开关损耗小。此外,n个驱动部31通过调整n个第二半导体开关30各自的栅极的电压,从而将第一半导体开关和n个第二半导体开关30切换为导通和断开,因此供电控制装置10的制造费用低廉。而且,在电池11的连接错误的情况下第一半导体开关20会切换为断开,因此切实防止从负极端子T2向n个负载A1、A2、……、An流过电流。
需要说明的是,在实施方式1~3中,开关21只要是在电池11的连接错误时从断开切换为导通的开关即可,因此不限于NPN型的双极晶体管,也可以是PNP型的双极晶体管或FET等。
公开的实施方式1~3在全部点上应考虑为例示,并非是限制的。本发明的范围并非上述说明而是通过权利要求书示出,并意图包括在与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。
附图标记说明
10 供电控制装置
20 第一半导体开关
21 开关
30 第二半导体开关
31 驱动部(切换部的一部分)
C1 电容器
Dp1 寄生二极管
D2 二极管
D3 二极管(第二二极管)
D4 二极管(第三二极管)
R1 电阻。

Claims (6)

1.一种供电控制装置,具备将第一半导体开关和第二半导体开关切换为导通或断开的切换部,该第二半导体开关的电流输入端与该第一半导体开关的电流输出端连接,通过该切换部的切换,控制经由所述第二半导体开关的供电,所述供电控制装置的特征在于,
所述第一半导体开关及第二半导体开关各自在控制端的电压为导通阈值以上时切换为导通,在该控制端的电压小于断开阈值时切换为断开,
所述供电控制装置具备:
电阻,连接在所述第一半导体开关的所述电流输入端与控制端之间;及
二极管,该二极管的阴极与所述第一半导体开关的所述控制端连接,该二极管的阳极与所述第二半导体开关的所述控制端连接,
所述切换部通过调整所述第二半导体开关的所述控制端的电压来进行所述切换。
2.根据权利要求1所述的供电控制装置,其特征在于,
所述供电控制装置具备:
寄生二极管,该寄生二极管的阴极及阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端及电流输入端连接;及
电容器,连接在所述第一半导体开关的所述控制端与所述第二半导体开关的所述电流输出端之间。
3.根据权利要求1所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第二半导体开关及二极管各自的数量为2以上且相同,
多个所述第二半导体开关各自的所述电流输入端与所述第一半导体开关的电流输出端连接,
多个所述二极管的阴极与第一半导体开关的所述控制端连接,
所述多个二极管各自的阳极与所述多个第二半导体开关的控制端连接,
所述切换部分别调整所述多个第二半导体开关的所述控制端的电压。
4.根据权利要求3所述的供电控制装置,其特征在于,
所述供电控制装置具备:
寄生二极管,该寄生二极管的阴极及阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端及电流输入端连接;
多个第二二极管,该多个第二二极管的阴极与所述第一半导体开关的所述控制端连接;
多个第三二极管,该多个第三二极管的阴极与所述多个第二二极管各自的阳极连接,该多个第三二极管的阳极与所述第一半导体开关的所述电流输出端连接;及
多个电容器,该多个电容器的一端与所述多个第二二极管各自的阳极连接,
所述第二二极管、第三二极管及电容器各自的数量与所述第二半导体开关的数量相同,
所述多个电容器各自的另一端与所述多个第二半导体开关的所述电流输出端连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第一半导体开关基于以电流输入端的电位为基准的所述控制端的电压来切换为导通或断开,
所述第二半导体开关基于以电流输出端的电位为基准的所述控制端的电压来切换为导通或断开。
6.根据权利要求5所述的供电控制装置,其特征在于,
所述供电控制装置具备开关,该开关连接在所述第一半导体开关的电流输入端与控制端之间,在以所述第二半导体开关的电流输出端的电位为基准,对所述第一半导体开关的电流输入端施加负电压时,该开关切换为导通,
所述第一半导体开关在电流输入端与控制端之间的电压大致为零V时为断开。
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