CN109314508B - 供电控制装置 - Google Patents

Abstract

在主开关(20)和子开关(34)分别是断开和接通的情况下，比较器(33a)将主开关(20)的源极电压值(Vs)与直流电源(35a)的输出电压值(Vr1)进行比较。在同样的情况下，比较器(33b)将主开关(20)的漏极和源极之间的两端电压值(Vds)与阈值进行比较。施加到子开关(34)的一端的电压的电压值(Va)低于主开关(20)的漏极的电压值。直流电源(35a)的输出电压值(Vr1)低于电压值(Va)。阈值低于主开关(20)的漏极的电压值和电压值(Va)的差值。

Description

供电控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制经由开关的供电的供电控制装置。

背景技术

在车辆中，搭载有控制从直流电源向负载的供电的供电控制装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所记载的供电控制装置中，将直流电源连接到第1开关的电流输入端，将负载连接到第1开关的电流输出端。通过将第1开关切换成接通或者断开，从而控制从直流电源向负载的供电。

在专利文献1所记载的供电控制装置中，第2开关和电阻的串联电路与第1开关并联连接，检测第1开关的电流输出端的电压值。

在第1开关的电流输出端开路的情况下，即在第1开关和负载之间的导线断线的情况下，在第1开关和第2开关分别是断开和接通时，电流不流过电阻，因此，所检测出的检测电压值是直流电源的输出电压值。将规定电压值设定为低于直流电源的输出电压值的电压值。当在第1开关和第2开关分别是断开和接通的状态下检测电压值为规定电压值以上的情况下，检测第1开关的电流输出端的开路。

在第1开关的电流输入端和电流输出端短路的情况下，在第1开关和第2开关都断开时，检测电压值是直流电源的输出电压值，为规定电压值以上。当在第1开关和第2开关都断开的状态下检测电压值为规定电压值以上的情况下，检测第1开关的电流输入端和电流输出端之间的短路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-216765号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1所记载的供电控制装置中，在与第1开关和第2开关的接通和断开相关的1个状态、例如第1开关和第2开关都断开的状态下，无法检测第1开关的电流输出端的开路以及第1开关的电流输入端和电流输出端之间的短路这两者。因此，对于专利文献1所记载的供电控制装置，存在无法简单地检测第1开关的电流输出端的开路以及第1开关的电流输入端和电流输出端之间的短路这样的问题。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够简单地检测开关的电流输出端的开路以及开关的电流输入端和电流输出端之间的短路的供电控制装置。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及一种供电控制装置，控制经由开关的供电，其特征在于，具备：电阻，该电阻的一端与该开关的电流输出端连接，对该电阻的另一端施加电压值低于该开关的电流输入端的输入端电压值的电压；第1比较部，将所述电流输出端的输出端电压值与第1阈值进行比较；以及第2比较部，将所述开关的两端之间的两端电压值与第2阈值进行比较，所述第1阈值低于施加到所述电阻的另一端的电压的施加电压值，所述第2阈值低于所述输入端电压值和施加电压值的差值。

在本发明中，例如控制经由开关的从蓄电池向负载的供电。在该情况下，开关的电流输入端的输入端电压值与蓄电池的输出电压值一致。经由电阻施加到开关的电流输出端的电压的电压值即施加电压值低于输入端电压值。第1阈值低于施加电压值。第2阈值低于输入端电压值和施加电压值的差值。

在开关的电流输出端开路的情况下，即在开关和负载之间的导线断线的情况下，在开关断开时，电流不流过电阻，因此，电流输出端的输出端电压值是施加电压值，开关的两端之间的两端电压值是输入端电压值和施加电压值的差值。因此，输出端电压值高于第1阈值，两端电压值高于第2阈值。

在开关的两端短路的情况下，在开关断开时，施加电压值低于输入端电压值，因此，输出端电压值是输入端电压值，两端电压值大致为零V。因此，输出端电压值高于第1阈值，两端电压值低于第2阈值。

在未发生开路或者短路等故障的情况下，在开关断开时，电流依次流过电阻和负载，在电阻处产生压降。在电阻的电阻值充分大于负载的阻抗的情况下，输出端电压值非常低。因此，输出电压值低于第1阈值，两端电压值高于第2阈值。

如上所述，在开关断开的状态下，将输出端电压值与第1阈值进行比较，并且将两端电压值与第2阈值进行比较，从而能够简单地检测开关的电流输出端的开路以及开关的电流输入端和电流输出端之间的短路。

在本发明的供电控制装置中，其特征在于，所述供电控制装置具备输出电路，该输出电路在所述第1比较部和第2比较部进行比较的结果是所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值为所述第2阈值以上的情况下，输出第1电压，在所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值低于所述第2阈值的情况下，输出电压值与所述第1电压的电压值不同的第2电压。

在本发明中，在开关的电流输出端开路的情况下，输出电路输出第1电压，通知开关的电流输出端的开路。在开关的两端之间短路的情况下，输出电路输出第2电压，通知开关的两端之间的短路。通知开路以及短路所需的电压的输出端的数量可以是1个，用于接收该通知的电压的输入端的数量也可以是1个。

在本发明的供电控制装置中，其特征在于，所述输出电路具有：第2开关；第2电阻，该第2电阻的一端与该第2开关的一端连接；输出部，对该第2电阻的两端之间的电压进行平滑处理，输出进行平滑处理而得到的电压；以及开关控制部，在所述第1比较部和第2比较部进行比较的结果是所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值为所述第2阈值以上的情况下，以第1占空比交替地反复进行所述第2开关向接通和断开的切换，在所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值低于所述第2阈值的情况下，以与所述第1占空比不同的第2占空比交替地反复进行所述切换，将恒定的电压施加到所述第2开关的另一端和第2电阻的另一端之间。

在本发明中，将第2电阻的一端连接到第2开关的一端，将恒定的电压施加到第2开关的另一端和第2电阻的另一端之间。交替地反复进行第2开关向接通和断开的切换。对第2电阻的两端之间的电压进行平滑处理。

与第2开关向接通和断开的切换相关的占空比越大，则将恒定的电压施加到第2电阻的两端之间的期间越长，因此，进行平滑处理而得到的电压的电压值越高。在与第2开关向接通和断开的切换相关的占空比是第1占空比的情况下输出第1电压，在与第2开关向接通和断开的切换相关的占空比是第2占空比的情况下输出第2电压。

在本发明的供电控制装置中，其特征在于，所述供电控制装置具备开路信号输出部，当所述输出电路在所述开关断开的状态下输出了所述第1电压的情况下，该开路信号输出部输出表示所述电流输出端的开路的开路信号。

在本发明中，在开关的电流输出端开路的情况下，在开关断开时，输出电路输出第1电压，输出开路信号。

在本发明的供电控制装置中，其特征在于，所述供电控制装置具备短路信号输出部，当所述输出电路在所述开关断开的状态下输出了所述第2电压的情况下，该短路信号输出部输出表示所述电流输入端和电流输出端之间的短路的短路信号。

在本发明中，在开关的电流输入端和电流输出端短路的情况下，在开关断开时，输出电路输出第2电压，输出短路信号。

在本发明的供电控制装置中，其特征在于，所述供电控制装置具备与所述电阻串联连接的第3开关。

在本发明中，例如在检测开关的电流输出端的开路以及开关的电流输入端和电流输出端之间的短路的情况下，将第3开关切换成接通，在未检测到开路以及短路的情况下，将第3开关切换成断开。在第3开关断开的情况下，电流不流过电阻，因此，能够抑制无用的功耗。

发明效果

根据本发明，能够简单地检测开关的电流输出端的开路以及开关的电流输入端和电流输出端之间的短路。

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是控制电路的电路图。

图3是用于说明控制电路的动作的图表。

图4是实施方式2中的控制电路的电路图。

具体实施方式

下面，对本发明基于示出其实施方式的附图进行详细叙述。

(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适当地搭载于车辆，具备供电控制装置10、蓄电池11及负载12。供电控制装置10与蓄电池11的正极以及负载12的一端连接。蓄电池11的负极以及负载12的另一端接地。

在电源系统1中，经由供电控制装置10，从蓄电池11对负载12进行供电。供电控制装置10控制从蓄电池11向负载12的供电。负载12是搭载于车辆的电气设备。在从蓄电池11对负载12进行供电的情况下，负载12工作，在从蓄电池11向负载12的供电停止的情况下，负载12停止动作。

供电控制装置10具有主开关20、控制电路21及微型计算机(下面称为微机)22。主开关20是N沟道型的FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)。关于主开关20，漏极与蓄电池11的正极以及控制电路21连接，源极与负载12的一端以及控制电路21连接，栅极与控制电路21连接。控制电路21进一步地与微机22连接。

关于主开关20，在以接地电位为基准的栅极的电压值为恒定电压值以上的情况下，电流能够流过漏极和源极之间。此时，主开关20接通。另外，关于主开关20，在以接地电位为基准的栅极的电压值低于恒定电压值的情况下，电流不流过漏极和源极之间。此时，主开关20断开。控制电路21通过调节以接地电位为基准的主开关20的栅极的电压值，从而将主开关20切换成接通或者断开。

从微机22对控制电路21输入用于控制负载12的动作的控制信号。控制信号由高电平电压和低电平电压构成。在这里，高电平电压表示负载12的工作，低电平电压表示负载12的动作的停止。

控制电路21在控制信号表示高电平电压的情况下，将主开关20切换成接通。由此，经由主开关20从蓄电池11对负载12进行供电，负载12工作。在经由主开关20从蓄电池11对负载12进行供电的情况下，电流从蓄电池11的正极依次流过主开关20的漏极和源极。主开关20的漏极和源极分别作为电流输入端和电流输出端发挥功能。

控制电路21在控制信号表示低电平电压的情况下，将主开关20切换成断开。由此，停止从蓄电池11向负载12的供电，负载12停止动作。

控制电路21被输入以接地电位为基准的主开关20的源极的电压值(下面称为源极电压值)Vs以及以接地电位为基准的主开关20的漏极和源极各自的电压值的差值即两端电压值Vds。两端电压值Vds是在主开关20中以源极的电位为基准的漏极的电压值。源极电压值Vs相当于输出端电压值。主开关20的漏极的电压值、即蓄电池11的输出电压值Vb相当于输入端电压值。

从微机22对控制电路21输入指示检测主开关20的源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路的检测指示信号。检测指示信号由高电平电压和低电平电压构成。在这里，高电平电压表示指示检测开路以及短路，低电平电压表示不需要检测开路以及短路。主开关20的源极的开路具体是指将主开关20的源极与负载12的一端连接的导线的断线。该断线是指在供电控制装置10的外侧发生的断线。主开关20的漏极和源极之间的短路是所谓的短接。

控制电路21在控制信号和检测指示信号分别表示低电平电压和高电平电压的情况下，将主开关20切换成断开，基于源极电压值Vs以及两端电压值Vds，检测源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路。控制电路21在未发生主开关20的源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路的情况下，即在电源系统1的状态正常的情况下，将零V输出到微机22。控制电路21在源极开路的情况下，将第1电压输出到微机22。控制电路21在主开关20的漏极和源极短路的情况下，将第2电压输出到微机22。第2电压的电压值高于第1电压的电压值。

微机22通过将输出到控制电路21的控制信号所表示的电压切换成高电平电压或者低电平电压，从而控制经由主开关20的从蓄电池11向负载12的供电，控制负载12的动作。微机22在将控制信号所表示的电压切换成低电平电压的情况下，将检测指示信号所表示的电压切换成高电平电压，监视从控制电路21输入到微机22的电压。

在这里，微机22在从控制电路21输入的电压是第1电压的情况下，输出表示主开关20的源极开路的开路信号。进一步地，微机22在从控制电路21输入的电压是第2电压的情况下，输出表示主开关20的漏极和源极短路的短路信号。将第1电压以及第2电压各自的电压值存储于微机22。将微机22所输出的开路信号以及短路信号输入到未图示的外部装置。外部装置在被输入了开路信号或者短路信号的情况下，进行未图示的灯的亮灯或者消息的显示等，告知源极的开路或者主开关20的漏极和源极之间的短路。微机22作为开路信号输出部以及短路信号输出部发挥功能。

图2是控制电路21的电路图。控制电路21具有驱动部30、反相器31、AND电路32、比较器33a、33b、子开关34、直流电源35a、35b、差动放大器36、输出电路37及电阻R1。输出电路37具有AND电路40a、40b、反相器41、开关42a、42b及电阻R2、R3。驱动部30以及反相器31、41分别具有1个输入端和1个输出端。AND电路32、40a、40b分别具有2个输入端和1个输出端。比较器33a、33b以及差动放大器36分别具有正端子、负端子及输出端子。

驱动部30的输入端与微机22和反相器31的输入端连接，将控制信号输入到驱动部30以及反相器31各自的输入端。驱动部30的输出端与主开关20的栅极连接。反相器31的输出端与AND电路32的一个输入端连接。AND电路32的另一个输入端与微机22连接，从微机22将检测指示信号输入到AND电路32的另一个输入端。

将主开关20的源极以及电阻R1的一端与比较器33a的正端子连接。电阻R1的另一端与子开关34的一端连接。将电压施加到子开关34的另一端。因此，子开关34与电阻R1串联连接，电阻R1的一端与主开关20的源极连接，经由子开关34对电阻R1的另一端施加电压。该电压的电压值Va是正的恒定值，低于主开关20的漏极的电压值、即蓄电池11的输出电压值Vb。比较器33a的负端子与直流电源35a的正极连接。直流电源35a的负极接地。直流电源35a的输出电压值Vr1是正的恒定值。子开关34作为第3开关发挥功能，电压值Va相当于施加电压值。

差动放大器36的正端子和负端子分别与主开关20的漏极和源极连接。差动放大器36的输出端子与比较器33b的正端子连接。比较器33b的负端子与直流电源35b的正极连接。直流电源35b的负极接地。直流电源35b的输出电压值Vr2是正的恒定值。

比较器33a的输出端子与输出电路37具有的AND电路40a、40b各自的一个输入端连接。比较器33b的输出端子与AND电路40a的另一个输入端以及反相器41的输入端连接。反相器41的输出端与AND电路40b的另一个输入端连接。将同一电压施加到输出电路37具有的开关42a、42b各自的一端。该电压的电压值Vcc是正的恒定值。开关42a的另一端与电阻R2的一端连接。开关42b以及电阻R2各自的另一端与微机22以及电阻R3的一端连接。电阻R3的另一端接地。

驱动部30通过调节主开关20的栅极的电压，从而将主开关20切换成接通或者断开。驱动部30在从微机22输入的控制信号表示高电平电压的情况下，将主开关20切换成接通。由此，从蓄电池11对负载12进行供电。另外，驱动部30在从微机22输入的控制信号表示低电平电压的情况下，将主开关20切换成断开。由此，停止从蓄电池11向负载12的供电。

微机22通过将输出到驱动部30的控制信号切换成低电平电压或者高电平电压，从而控制从蓄电池11向负载12的供电。

反相器31在控制信号表示高电平电压的情况下，从输出端将低电平电压输出到AND电路32的一个输入端。另外，反相器31在控制信号表示低电平电压的情况下，从输出端将高电平电压输出到AND电路32的一个输入端。

AND电路32在反相器31输出高电平电压、且从微机22输入的检测指示信号表示高电平电压的情况下，从输出端输出高电平电压。另外，AND电路32在反相器31输出低电平电压、或者从微机22输入的检测指示信号表示低电平电压的情况下，从输出端输出低电平电压。

反相器31输出高电平电压相当于控制信号表示低电平电压。反相器31输出低电平电压相当于控制信号表示高电平电压。

在AND电路32从输出端输出高电平电压的情况下，子开关34接通，电流流过子开关34以及电阻R1。在AND电路32从输出端输出低电平电压的情况下，子开关34断开，电流不流过电阻R1。

比较器33a将主开关20的源极电压值Vs与直流电源35a的输出电压值Vr1进行比较。比较器33a作为第1比较部发挥功能，输出电压值Vr1相当于第1阈值。

比较器33a在主开关20的源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上的情况下，从输出端将高电平电压输出到AND电路40a、40b各自的一个输入端。比较器33a在源极电压值Vs低于直流电源35a的输出电压值Vr1的情况下，从输出端将低电平电压输出到AND电路40a、40b各自的一个输入端。

差动放大器36将电压值由主开关20的两端电压值Vds与正的规定数A之积表示的电压从输出端子输出到比较器33b的正端子。

比较器33b将差动放大器36输出的电压的电压值(A·Vds)与直流电源35b的输出电压值Vr2进行比较。换言之，比较器33b将主开关20的漏极和源极之间的两端电压值Vds与正的阈值Vth2(＝Vr2/A)进行比较。比较器33b作为第2比较部发挥功能，阈值Vth2相当于第2阈值。“·”表示积。

比较器33b在电压值(A·Vds)为直流电源35b的输出电压值Vr2以上的情况下，即在两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下，从输出端将高电平电压输出到AND电路40a的另一个输入端以及反相器41的输入端。

比较器33b在电压值(A·Vds)低于直流电源35b的输出电压值Vr2的情况下，即在两端电压值Vds低于阈值Vth2的情况下，从输出端将低电平电压输出到AND电路40a的另一个输入端以及反相器41的输入端。

输出电路37的AND电路40a在比较器33a、33b分别输出高电平电压的情况下，从输出端输出高电平电压。AND电路40a在比较器33a、33b的至少1个输出低电平电压的情况下，从输出端输出低电平电压。

开关42a在AND电路40a输出高电平电压的情况下接通，在AND电路40a输出低电平电压的情况下断开。在开关42a接通的情况下，通过电阻R2、R3对施加到开关42a的一端的电压进行分压。

输出电路37的AND电路40b在比较器33a和反相器41输出高电平电压的情况下，从输出端输出高电平电压。另外，AND电路40b在比较器33a和反相器41中的至少1个输出低电平电压的情况下，从输出端输出低电平电压。

反相器41输出高电平电压相当于比较器33b输出低电平电压。反相器41输出低电平电压相当于比较器33b输出高电平电压。

开关42b在AND电路40b从输出端输出高电平电压的情况下接通，在AND电路40b从输出端输出低电平电压的情况下断开。

通过反相器41的作用，AND电路40a、40b不会都输出高电平电压。因此，开关42a、42b不会都接通。

在开关42a、42b都断开的情况下，电流不流过电阻R3，因此，从控制电路21将零V输出到微机22。

在开关42a接通、且开关42b断开的情况下，将电阻R2、R3进行分压而得到的电压作为第1电压从输出电路37输出到微机22。第1电压的电压值是Vcc·r3/(r2+r3)。在这里，电阻值r2、r3分别是电阻R2、R3的电阻值。例如在电阻值r2、r3一致的情况下，第1电压的电压值是Vcc/2。

在开关42a断开、且开关42b接通的情况下，将施加到开关42b的一端的电压作为第2电压从输出电路37输出到微机22。第2电压的电压值是Vcc。

图3是用于说明控制电路21的动作的图表。在控制信号和检测指示信号分别表示低电平电压和高电平电压的情况下，AND电路32输出高电平电压，因此，子开关34切换成接通。如上所述，在控制信号表示低电平电压的情况下，驱动部30将主开关20切换成断开。

在微机22输出的控制信号和检测指示信号分别表示低电平电压和高电平电压的情况下，在控制电路21中，检测主开关20的源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路。

在控制信号表示高电平电压、或者检测指示信号表示低电平电压的情况下，AND电路32输出低电平电压，因此，子开关34不变成接通，未由控制电路21检测到开路以及短路。

直流电源35a的输出电压值Vr1低于施加到子开关34的另一端的电压、即在子开关34接通的情况下施加到电阻R1的另一端的电压的电压值Va。如上所述，电压值Va低于蓄电池11的输出电压值Vb。在子开关34切换成接通、电流依次流过子开关34、电阻R1及负载12的情况下，通过电阻R1和负载12对施加到子开关34的另一端的电压进行分压。直流电源35a的输出电压值Vr1高于通过负载12和电阻R1进行分压而得到的电压的电压值Vd。

阈值Vth2(＝Vr2/A)低于蓄电池11的输出电压值Vb与施加到子开关34的另一端的电压的电压值Va的差值、即电压值(Vb-Va)。

在未发生主开关20的源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路的情况下，即在电源系统1的状态正常的情况下，在主开关20和子开关34是断开和接通时，源极电压值Vs是通过负载12和电阻R1进行分压而得到的电压的电压值Vd。因此，源极电压值Vs低于直流电源35a的输出电压值Vr1。

当然，电压值Vd低于电压值Va。因此，电压值(Vb-Va)低于电压值(Vb-Vd)。如上所述，阈值Vth2低于电压值(Vb-Va)。因此，阈值Vth2低于电压值(Vb-Vd)。

基于上述，在电源系统1的状态正常的情况下，在主开关20和子开关34分别是断开和接通时，源极电压值Vs低于直流电源35b的输出电压值Vr1，并且，两端电压值Vds为阈值Vth2以上。此时，比较器33a、33b分别输出低电平电压和高电平电压，作为比较结果，比较器33a、33b示出源极电压值Vs低于直流电源35b的输出电压值Vr1、且两端电压值Vds低于阈值Vth2。在比较器33a、33b分别输出了低电平电压和高电平电压的情况下，AND电路40a、40b都输出低电平电压。由此，开关42a、42b都切换成断开。其结果是，从输出电路37将零V输出到微机22。

在主开关20的源极开路的情况下，在主开关20和子开关34分别是断开和接通时，电流不流过电阻R1，因此，源极电压值Vs是电压值Va。如上所述，直流电源35a的输出电压值Vr1低于电压值Va，阈值Vth2低于电压值(Vb-Va)。

因此，在主开关20的源极开路的情况下，在主开关20和子开关34分别是断开和接通时，源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上。此时，比较器33a、33b都输出高电平电压，作为比较结果，示出源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上。

在比较器33a、33b都输出高电平电压的情况下，AND电路40a、40b分别输出高电平电压和低电平电压。由此，开关42a、42b分别切换成接通和断开，电阻R2、R3对施加到开关42a的一端的电压进行分压。其结果是，从输出电路37对微机22输出通过电阻R1、R2进行分压而生成的第1电压。

如上所述，当输出电路在主开关20和子开关34分别是断开和接通的状态下输出了第1电压的情况下，微机22输出开路信号。

在主开关20的漏极和源极短路的情况下，在主开关20和子开关34分别是断开和接通时，源极电压值Vs与蓄电池11的输出电压值Vb一致。如上所述，直流电源35a的输出电压值Vr1低于蓄电池11的输出电压值Vb。进一步地，主开关20的两端间电压值Vds是零V。

因此，在主开关20的漏极和源极短路的情况下，在主开关20和子开关34分别是断开和接通时，源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上，且两端电压值Vds低于阈值Vth2。此时，比较器33a、33b分别输出高电平电压和低电平电压，作为比较结果，比较器33a、33b示出源极电压值Vs为直流电源35b的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds低于阈值Vth2。

在比较器33a、33b分别输出了高电平电压和低电平电压的情况下，AND电路40a、40b分别输出低电平电压和高电平电压。由此，开关42a、42b分别切换成断开和接通。其结果是，从输出电路37将第2电压输出到微机22。

如上所述，当输出电路在主开关20和子开关34分别是断开和接通的状态下输出了第2电压的情况下，微机22输出短路信号。

此外，如上所述，在主开关20和子开关34分别是断开和接通的情况下，电流依次流过子开关34、电阻R1及负载12，电阻R1和负载12对施加到子开关34的另一端的电压进行分压。在控制电路21中，电阻R1的电阻值r1充分大于负载12的阻抗值。因此，在主开关20和子开关34分别是断开和接通的情况下，源极电压值Vs非常低。

另外，负载12在源极电压值Vs为正的动作电压值以上的情况下工作，在源极电压值Vs低于动作电压值的情况下停止动作。

动作电压值低于蓄电池11的输出电压值Vb。因此，在主开关20接通的情况下，源极电压值Vs为动作电压值以上，负载12工作。

另外，动作电压值高于在子开关34接通的情况下电阻R1和负载12进行分压而得到的电压的电压值。因此，在主开关20和子开关34是断开和接通的情况下，负载12不进行动作。

进一步地，动作电压值超过零V。因此，在主开关20和子开关34都断开的情况下，源极电压值Vs是零V，低于动作电压值。因此，在主开关20和子开关34都断开的情况下，负载12也不进行工作。

在如上所述构成的供电控制装置10中，在主开关20和子开关34是断开和接通的状态下，比较器33a、33b进行比较，从而简单地检测主开关20的源极的开路以及主开关20的漏极和源极之间的短路。

另外，输出电路37通过将第1电压输出到微机22，从而将主开关20的源极的开路通知给微机22，将第2电压输出到微机22，从而将主开关20的漏极和源极之间的短路通知给微机22。因此，通知开路以及短路所需的电压的输出端的数量可以是1个，进一步地，为了接收该通知而设置于微机22的电压的输入端也可以是1个。

进一步地，在子开关34断开的情况下，电流不流过电阻R1，不由电阻R1消耗电力。因此，在未检测到开路以及短路的期间，通过将子开关34维持于断开，能够抑制无用的功耗。

此外，第1电压和第2电压各自的电压值相互不同即可。因此，第2电压的电压值也可以低于第1电压的电压值。例如，开关42a、42b的配置也可以相反。在该情况下，第1电压的电压值由Vcc表示，第2电压的电压值由Vcc·r3/(r2+r3)表示，且低于第1电压的电压值。如上所述，电阻值r2、r3分别是电阻R2、R3的电阻值。

如果第1电压和第2电压各自的电压值相互不同，则施加到开关42a、42b各自的一端的电压的电压值也可以不同。

(实施方式2)

图4是实施方式2中的控制电路21的电路图。在实施方式2中的电源系统1中，输出电路37的结构与实施方式1中的电源系统1不同。

下面，关于实施方式2，说明与实施方式1的不同点。关于除了后述结构以外的其他结构，与实施方式1相同，因此，对与实施方式1相同的结构部附加与实施方式1相同的附图标记，省略其说明。

实施方式2中的输出电路37具有开关控制部50、开关51、平滑电路52及电阻R4。平滑电路52具有电容器C1和电阻R5。

将比较器33a、33b各自的输出端与开关控制部50连接。将电压施加到开关51的一端。该电压的电压值Vcc是正的恒定值。开关51的另一端与电阻R4的一端连接。电阻R4的另一端接地。因此，将恒定的电压施加到开关51的一端与电阻R4的另一端之间。开关51和电阻R4分别作为第2开关和第2电阻发挥功能。

开关51和电阻R4之间的连接节点连接有平滑电路52的电阻R5的一端。电阻R5的另一端与微机22以及平滑电路52的电容器C1的一端连接。电容器C1的另一端接地。

开关控制部50交替地反复进行开关51向接通和断开的切换。具体来说，开关控制部50以规定周期将开关51从断开切换成接通、或者以规定周期将开关51从接通切换成断开。开关控制部50调节在1个周期中开关51接通的接通期间的比例即占空比Td。占空比Td是零以上并且1以下的值。在占空比Td是零的情况下，开关51维持于断开，在占空比Td是1的情况下，开关51维持于接通。

在开关51接通的期间，将电压值Vcc的电压施加到电阻R4的两端之间。在平滑电路52中，将电阻R4的两端之间的电压经由电阻R5施加到电容器C1的两端之间。由此，对电容器C1进行充电，电容器C1的两端之间的电压值上升。

在开关51断开的期间，从电容器C1的一端电流依次流过电阻R5、R4。由此，电容器C1放电，电容器C1的两端之间的电压值降低。

在平滑电路52中，通过电容器C1的作用，对电阻R4的两端之间的电压进行平滑处理。将平滑电路52进行平滑处理而得到的平滑电压、具体来说电容器C1的两端之间的电压输出到微机22。平滑电路52作为输出部发挥功能。

平滑电压的电压值Vh取决于占空比Td，由Vcc·Td(0≤Td≤1)表示。占空比Td越大，则电压值Th越高。在占空比Td是零的情况下，平滑电压的电压值Vh是零V，在占空比Td是1的情况下，平滑电压的电压值Vh与电压值Vcc一致。

将比较器33a、33b输出的电压、即比较器33a、33b进行比较的结果输入到开关控制部50。如实施方式1所述，在源极电压值Vs低于直流电源35a的输出电压值Vr1、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下，比较器33a、33b分别输出低电平电压和高电平电压。在源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下，比较器33a、33b都输出高电平电压。在源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds低于阈值Vth的情况下，比较器33a、33b分别输出高电平电压和低电平电压。

开关控制部50在比较器33a、33b进行比较的结果是源极电压值Vs低于直流电源35a的输出电压值Vr1、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下，将占空比Td调节为零。由此，将零V从输出电路37的平滑电路52输出到微机22。

与实施方式1同样地，在将零V从输出电路37输出到微机22的情况下，将电源系统1的状态正常通知给微机22。

开关控制部50在比较器33a、33b进行比较的结果是源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下，将占空比Td调节为第1占空比T1。由此，将第1电压从输出电路37的平滑电路52输出到微机22。第1电压的电压值由Vcc·T1表示。

与实施方式1同样地，在将第1电压从输出电路37输出到微机22的情况下，将主开关20的源极的开路通知给微机22，微机22将开路信号输出到外部装置。

开关控制部50在比较器33a、33b进行比较的结果是源极电压值Vs为直流电源35a的输出电压值Vr1以上、且两端电压值Vds低于阈值Vth2的情况下，将占空比Td调节为第2占空比T2。由此，将第2电压从输出电路37的平滑电路52输出到微机22。第2电压的电压值由Vcc·T2表示。

与实施方式1同样地，在将第2电压从输出电路37输出到微机22的情况下，将主开关20的漏极和源极之间的短路通知给微机22，微机22将短路信号输出到外部装置。

第2占空比T2与第1占空比T1不同。例如，在第1占空比是0.6、且第2占空比是1的情况下，在电压值Vcc是5V时，第1电压的电压值是3V，第2电压的电压值是5V。

如上所述构成的实施方式2中的供电控制装置10起到与实施方式1中的供电控制装置10所起到的效果相同的效果。

此外，在实施方式2中，开关控制部50在比较器33a、33b进行比较的结果是源极电压值Vs低于直流电源35a的输出电压值Vr1、且两端电压值Vds为阈值Vth2以上的情况下调节的占空比Td不限定于零，只要分别与第1占空比T1以及第2占空比T2不同即可。

另外，在实施方式1、2中，输出电路37不限定于输出电压值基于比较器33a、33b进行比较的结果的电压的电路。输出电路37也可以是基于比较器33a、33b进行比较的结果而将表示电源系统1的状态的状态信号输出到微机22的电路。状态信号表示正常状态、主开关20的源极的开路及主开关20的漏极和源极之间的短路中的一方。

进一步地，在实施方式1、2中，主开关20不限定于N沟道型的FET，也可以是P沟道型的FET、双极型晶体管或者继电器触点等。

应该认为，所公开的实施方式1、2在所有方面都是示例性的，而非限制性的。本发明的范围不通过上述说明来表示，而通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。

标号说明

10 供电控制装置

20 主开关

22 微机(开路信号输出部、短路信号输出部)

33a 比较器(第1比较部)

33b 比较器(第2比较部)

34 子开关(第3开关)

37 输出电路

50 开关控制部

51 开关(第2开关)

52 平滑电路(输出部)

R1 电阻

R4 电阻(第2电阻)

Claims (6)

1.一种供电控制装置，控制经由开关的供电，其特征在于，具备：

电阻，该电阻的一端与该开关的电流输出端连接，对该电阻的另一端施加电压值低于该开关的电流输入端的输入端电压值的电压；

第1比较部，将所述电流输出端的输出端电压值与第1阈值进行比较；以及

第2比较部，将所述开关的两端之间的两端电压值与第2阈值进行比较，

所述第1阈值低于施加到所述电阻的另一端的电压的施加电压值，该施加电压值为正的恒定值，

所述第2阈值低于所述输入端电压值和施加电压值的差值，

在所述开关断开的状态下，将所述输出端电压值与所述第1阈值进行比较，并且将所述两端电压值与所述第2阈值进行比较，从而检测所述电流输出端的开路以及所述电流输入端和所述电流输出端之间的短路。

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输出电路，该输出电路在所述第1比较部和第2比较部进行比较的结果是所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值为所述第2阈值以上的情况下，输出第1电压，在所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值低于所述第2阈值的情况下，输出电压值与所述第1电压的电压值不同的第2电压。

3.根据权利要求2所述的供电控制装置，其特征在于，

所述输出电路具有：

第2开关；

第2电阻，该第2电阻的一端与该第2开关的一端连接；

输出部，对该第2电阻的两端之间的电压进行平滑处理，输出进行平滑处理而得到的电压；以及

开关控制部，在所述第1比较部和第2比较部进行比较的结果是所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值为所述第2阈值以上的情况下，以第1占空比交替地反复进行所述第2开关向接通和断开的切换，在所述输出端电压值为所述第1阈值以上、且所述两端电压值低于所述第2阈值的情况下，以与所述第1占空比不同的第2占空比交替地反复进行所述切换，

将恒定的电压施加到所述第2开关的另一端和第2电阻的另一端之间。

4.根据权利要求2或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开路信号输出部，当所述输出电路在所述开关断开的状态下输出了所述第1电压的情况下，该开路信号输出部输出表示所述电流输出端的开路的开路信号。

5.根据权利要求2或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短路信号输出部，当所述输出电路在所述开关断开的状态下输出了所述第2电压的情况下，该短路信号输出部输出表示所述电流输入端和电流输出端之间的短路的短路信号。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的供电控制装置，其特征在于，

所述供电控制装置具备与所述电阻串联连接的第3开关。

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