-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lastansteuervorrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Last durch einen Halbleiterschalter.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Ein Fahrzeug wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug ist mit einem Wechselstromgenerator (beispielsweise fahrzeuginterner Generator oder AC-Generator), einer Batterie und Ähnlichem versehen. Die elektrische Energie, die von dem Wechselstromgenerator in Kooperation mit einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, wird zum Laden der Batterie verwendet, und die elektrische Energie von der Batterie wird einer elektrischen Last, die in dem Fahrzeug montiert ist, zugeführt.
-
Um der elektrischen Last elektrische Energie von der Batterie zuzuführen, ist ein Halbleiterschalter wie beispielsweise ein FET (Feldeffekttransistor) an einem elektrischen Pfad zwischen der Batterie und der elektrischen Last angeordnet und wird ein- und ausgeschaltet, um ein Ansteuern der elektrischen Last zu steuern. Es ist beispielsweise eine fahrzeuginterne elektronische Schaltung bekannt, die ein PWM-Steuern des FET mit einem Mikrocomputer durchführt, um eine elektrische Last wie beispielsweise eine Lampe anzusteuern (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
-
Zitierter Stand der Technik
-
- Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-154903
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Von der Erfindung zu lösende Probleme
-
In der fahrzeuginternen elektronischen Schaltung des Patentdokumentes 1 wird jedoch eine Vorspannungsspannung, die durch Teilen einer Batteriespannung in einer seriellen Schaltung mittels mehrerer Widerstände erhalten wird, an das Gate des FET angelegt. Dieses bewirkt, dass ein Strom in der seriellen Schaltung konstant fließt, um kontinuierlich eine gewünschte Vorspannung zu erzeugen, um den FET in dem EIN-Zustand bzw. Einschaltzustand zu halten. Es ist jedoch wünschenswert, einen unnötigen Stromverbrauch so weit wie möglich zu verringern, um den Energieverbrauch der Batterie zu verringern, da die Batterie eine begrenzte Kapazität aufweist.
-
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die obigen Umstände. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lastansteuervorrichtung zu schaffen, die einen Strom zum Halten des FET in dem EIN-Zustand im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall verringern kann.
-
Mittel zum Lösen der Probleme
-
Eine Lastansteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, die mit einem FET versehen ist, der entsprechend einer Größe einer Vorspannungsspannung ein- oder ausgeschaltet wird und eine elektrische Last ansteuert, enthält eine serielle Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator, wobei die Vorspannungsspannung durch Teilen einer Spannung durch die serielle Schaltung erhalten wird.
-
Die Lastansteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung enthält zusätzlich zu dem ersten Aspekt der Erfindung eine erste Schaltschaltung, die parallel zu dem Kondensator geschaltet ist, wobei die erste Schaltschaltung ein- oder ausgeschaltet wird, um eine Spannung des Kondensators zu ändern, so dass der FET in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand versetzt wird.
-
Die Lastansteuervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zu dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung eine zweite Schaltschaltung, die in Serie zu der seriellen Schaltung geschaltet ist, wobei die zweite Schaltschaltung eingeschaltet wird, um den Kondensator zu laden, womit der FET in den EIN-Zustand versetzt wird.
-
Die Lastansteuervorrichtung gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zu dem dritten Aspekt der Erfindung eine Steuereinheit zum Durchführen eines Steuerns zum periodischen Ein- oder Ausschalten der zweiten Schaltschaltung.
-
Die Lastansteuervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zu dem dritten Aspekt der Erfindung eine Erfassungsschaltung zum Erfassen einer Spannung des Kondensators und eine Steuereinheit zum Vergleichen der Spannung, die von der Erfassungsschaltung erfasst wird, mit einer Schwellenspannung, um ein Steuern zum Ein- oder Ausschalten der zweiten Schaltschaltung durchzuführen.
-
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die serielle Schaltung mit dem Widerstand und dem Kondensator bereitgestellt. Die serielle Schaltung teilt die Spannung (die Spannung, die beispielsweise von einer Batterie zugeführt wird), um die Vorspannungsspannung zu erhalten. Der FET wird entsprechend der Größe der Vorspannungsspannung ein- oder ausgeschaltet. Die Vorspannungsspannung kann beispielsweise erhöht werden, um den FET einzuschalten, und die Vorspannungsspannung kann verringert werden, um den FET auszuschalten. Da der Kondensator in der seriellen Schaltung, die die Vorspannungsspannung erzeugt, enthalten ist, fließt ein geringer Strom in den Kondensator, wenn die Spannung, die für die Vorspannungsspannung benötigt wird, einmal in den Kondensator geladen ist. Der Strom zum Halten des FET in dem EIN-Zustand kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall, in dem ein Strom konstant fließt, verringert werden.
-
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist die erste Schaltschaltung, die parallel zu dem Kondensator geschaltet ist, vorgesehen. Die erste Schaltschaltung wird ein- oder ausgeschaltet, um die Spannung des Kondensators zu ändern, was den FET in den AUS- oder EIN-Zustand versetzt. Die erste Schaltschaltung kann beispielsweise mit einer FET-Stufe oder mehreren Stufen von FETs ausgebildet sein. Wenn beispielsweise die erste Schaltschaltung eingeschaltet wird, werden beide Enden des Kondensators durch die erste Schaltschaltung kurzgeschlossen, und somit verringert sich die Spannung des Kondensators. Dieses verringert die Vorspannungsspannung und versetzt den FET in den AUS-Zustand. Wenn andererseits die erste Schaltschaltung ausgeschaltet wird, werden beide Enden des Kondensators durch die erste Schaltschaltung geöffnet, und somit wird der Kondensator geladen. Dieses erhöht die Vorspannungsspannung und versetzt den FET in den EIN-Zustand. Dementsprechend kann der Strom zum Halten des FET in dem EIN-Zustand verringert werden, während ein Ansteuern der elektrischen Last durch Steuern des EIN- oder AUS-Zustands des FETs gesteuert werden kann.
-
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird die zweite Schaltschaltung, die in Serie zu der seriellen Schaltung geschaltet ist, bereitgestellt. Die Zweite Schaltschaltung wird eingeschaltet, um den Kondensator zu laden, was den FET in den EIN-Zustand versetzt. Die zweite Schaltschaltung kann beispielsweise mit einer FET-Stufe oder mehreren Stufen von FETs ausgebildet sein. Dieses kann verhindern, dass sich die Spannung, die in den Kondensator geladen wird, aufgrund beispielsweise eines Leckstromes verringert, und kann eine Verringerung der Vorspannungsspannung verhindern.
-
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird die Steuereinheit zum Steuern der zweiten Schaltschaltung, um diese periodisch ein- oder auszuschalten, bereitgestellt. Die Steuereinheit schaltet die zweite Schaltschaltung periodisch ein, um den Kondensator zu laden, was den FET in den EIN-Zustand versetzt. Der Zyklus von EIN und AUS kann derart eingestellt werden, dass die Vorspannungsspannung nicht kleiner als die Spannung ist, bei der der FET aufgrund beispielsweise einer Entladung der Spannung, die in den Kondensator geladen wird, aufgrund eines Leckstromes oder Ähnlichem nicht in dem EIN-Zustand gehalten werden kann. Dieses kann einen unnötigen Stromverbrauch verringern, während der FET in dem EIN-Zustand gehalten wird.
-
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung werden die Erfassungsschaltung, die die Spannung des Kondensators erfasst, und die Steuerschaltung zum Vergleichen der Spannung, die von der Erfassungsschaltung erfasst wird, mit der Schwellenspannung, um das Einschalten oder Ausschalten der zweiten Schaltschaltung zu steuern, bereitgestellt. Die Steuereinheit schaltet die zweite Schaltschaltung entsprechend der erfassten Spannung des Kondensators ein, um den Kondensator zu laden, was den FET in den EIN-Zustand versetzt. Die Schwellenspannung kann als nicht kleiner als die Spannung, bei der die Vorspannungsspannung den FET aufgrund beispielsweise dessen, dass sich die Spannung, die in den Kondensator geladen wird, aufgrund eines Leckstromes oder Ähnlichem entlädt, nicht in dem EIN-Zustand halten kann, eingestellt werden. Dieses kann einen unnötigen Stromverbrauch verringern, während der FET in dem EIN-Zustand gehalten wird.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Strom zum Halten des FET in dem EIN-Zustand im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall verringert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Lastansteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt; und
-
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Im Folgenden wird eine Lastansteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen, die eine Ausführungsform darstellen, beschrieben. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Lastansteuervorrichtung 100 enthält: einen p-Kanal-FET 11 als den FET, der entsprechend der Größe einer Vorspanungsspannung Vgs ein- oder ausgeschaltet wird; eine serielle Schaltung 12 mit einem Widerstand 122 und einem Kondensator 121 als der seriellen Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator; einen p-Kanal-FET 15 als der ersten Schaltschaltung, die parallel zu dem Kondensator 121 geschaltet ist; einen Widerstand 16; einen Widerstand 17; einen n-Kanal-FET 18; einen n-Kanal-FET 14 als der zweiten Schaltschaltung, die in Serie zu der seriellen Schaltung 12 geschaltet ist; und einen Mikrocomputer 10 als der Steuereinheit zum Steuern des Einschaltens oder Ausschaltens des n-Kanal-FET 14.
-
Wie es in 1 gezeigt ist, ist die Source des FET 11 mit einer Batteriespannung +V über eine Sicherung 2 verbunden, während der Drain des FET 11 mit einer elektrischen Last 1 verbunden ist. Das Gate des FET 11 ist mit einem Verbindungsknoten des Kondensators 121 und des Widerstands 122 in der seriellen Schaltung 12, die mit dem Kondensator 121 und dem Widerstand 122 ausgebildet ist, verbunden. Außerdem ist die serielle Schaltung 12 in Serie zu dem FET 14, der als die zweite Schaltschaltung dient, geschaltet. Dementsprechend wird eine Spannung (Spannung Vc des Kondensators 121), die durch Teilen der Batteriespannung +V an dem Kondensator 121 und dem Widerstand 122 erhalten wird, zwischen das Gate und die Source des FET 11 als eine Vorspannungsspannung Vgs angelegt.
-
Die Source und der Drain des FET 15, der die erste Schaltschaltung bildet, sind mit beiden Enden des Kondensators 121 verbunden. Das Gate des FET 15 ist mit dem Verbindungsknoten des Widerstands 16 und des Widerstands 17 verbunden. Der Widerstand 17 ist mit dem FET 18, der die erste Schaltschaltung bildet, verbunden.
-
Das Gate des FET 18 ist mit einem Port bzw. Anschluss 1 des Mikrocomputers 10, der als eine Steuereinheit dient, verbunden. Das Gate des FET 14 ist mit einem Port bzw. Anschluss 2 des Mikrocomputers 10 verbunden. Eine Zener-Diode 20 ist zwischen das Gate und die Source des FET 11 geschaltet, um den FET gegenüber einer Überspannung, Rauschen oder Ähnlichem zu schützen. Außerdem ist eine Zener-Diode 19 zwischen das Gate und die Source des FET 15 geschaltet, um den FET gegenüber einer Überspannung, Rauschen oder Ähnlichem zu schützen.
-
Wenn eine gewünschte positive Spannung von dem Port 1 des Mikrocomputers 10 ausgegeben wird, wird der FET 18 eingeschaltet, während das Gatepotential des FET 15 verringert wird, was den FET 15 in den EIN-Zustand versetzt. Hier werden beide Enden des Kondensators 121 durch die Source und den Drain des FET 15 kurzgeschlossen, was die Spannung des Kondensators 121 verringert. Wenn andererseits keine Spannung von dem Port 1 ausgegeben wird (in dem Fall eines Null-Potentials), wird der FET 18 ausgeschaltet, was das Gatepotential des FET 15 erhöht, der dadurch in den AUS-Zustand versetzt wird. Hier werden beide Enden des Kondensators 121 durch die Source und den Drain des FET 15 geöffnet, wodurch der Kondensator 121, der eine erhöhte Spannung aufweisen wird, geladen wird.
-
Wenn eine gewünschte positive Spannung von dem Port 2 des Mikrocomputers 10 ausgegeben wird, wird der FET 14 eingeschaltet, wodurch der Kondensator 121, der eine erhöhte Spannung aufweisen wird, geladen wird. Wenn andererseits keine Spannung von dem Port 2 ausgegeben wird (in dem Fall eines Null-Potentials), wird der FET ausgeschaltet und der Kondensator 121 nicht geladen.
-
Wie es oben beschrieben wurde, wird eine Spannung, die durch Teilen der Batteriespannung +V durch die serielle Schaltung 12 mit dem Widerstand 122 und dem Kondensator 121 erhalten wird, als die Vorspannungsspannung Vgs des FET 11, der die elektrische Last ansteuert, verwendet. Der FET 11 wird eingeschaltet, wenn die Vorspannungsspannung Vgs größer als ein vorbestimmter Schwellenwert wird, und der FET 11 wird ausgeschaltet, wenn die Vorspannungsspannung Vgs kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert wird. Da die serielle Schaltung 12, die die Vorspannungsspannung Vgs erzeugt, den Kondensator 121 enthält, fließt ein geringer Strom in den Kondensator 121, wenn die Spannung Vc, die für die Vorspannungsspannung Vgs benötigt wird, einmal in den Kondensator 121 geladen ist. Dementsprechend kann ein Strom zum Halten des FET 11 in dem EIN-Zustand im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall, bei dem ein Strom (beispielsweise von näherungsweise mehreren mA bis mehreren zehn mA) konstant fließt, verringert werden. Insbesondere wird der Energieeinspareffekt weiter verbessert, wenn die Zeit, während der der FET 11 in dem EIN-Zustand verwendet wird, länger ist. Man beachte, dass der FET 14, der FET 15, der FET 18 und Ähnliches weggelassen werden können.
-
In dem Fall, in dem die herkömmliche Vorspannungsschaltung, die eine serielle Schaltung mit nur einem Widerstand enthält, kann ein Strom, der in die serielle Schaltung fließt, durch Erhöhen des Widerstandswertes verringert werden. Die Erhöhung des Widerstandswertes erzeugt einen größeren Effekt von Rauschen, was zu dem Problem einer Fehlfunktion des FET oder einem Problem einer verringerten Vorspannungsspannung, die den FET schwer einschalten kann, führt. Derartige Probleme treten in der vorliegenden Ausführungsform nicht auf.
-
Wenn eine Schaltschaltung, die mit zwei FET-Stufen einschließlich dem FET 15 und dem FET 18 aufgebaut ist, bereitgestellt wird, können der FET 18 und der FET 15 ein- oder ausgeschaltet werden, um die Spannung Vc des Kondensators 121 zu ändern, so dass der FET 11 in AUS- oder EIN-Zustand versetzt wird. Wenn beispielsweise der FET 18 und der FET 15 eingeschaltet werden, werden beide Enden des Kondensators 121 durch den FET 15 kurzgeschlossen, so dass die Spannung des Kondensators 121 verringert wird, während die Vorspannungsspannung Vgs verringert wird, was den FET 11 in den AUS-Zustand bzw. Ausschaltzustand versetzt. Wenn der FET 18 und der FET 15 ausgeschaltet werden, werden beide Enden des Kondensators 121 durch den FET 15 geöffnet, so dass der Kondensator 121 geladen wird, während die Vorspannungsspannung Vgs erhöht wird, was einen EIN-Zustand bzw. Einschaltzustand des FET 11 ermöglicht. Dementsprechend kann der Strom zum Halten des FET 11 in dem EIN-Zustand verringert werden, während das Einschalten oder Ausschalten des FET 11 gesteuert wird, um das Ansteuern der elektrischen Last zu steuern.
-
Wenn der FET 14 enthalten ist, wird der FET 14 eingeschaltet, um den Kondensator 121 zu laden, was den FET 11 in den EIN-Zustand versetzt. Man beachte, dass, obwohl in dem Beispiel der 1 ein FET 14 vorgesehen ist, mehrere FET-Stufen verwendet werden können, um die zweite Schaltschaltung auszubilden. Dieses kann verhindern, dass sich die Spannung, die in den Kondensator 121 geladen wird, aufgrund beispielsweise eines Leckstroms verringert, was zu einer Verringerung der Vorspannungsspannung Vgs führen würde.
-
2 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Lastansteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie es in 2 gezeigt ist, gibt der Mikrocomputer 10 eine rechteckige Pulswellenform (hoch, niedrig) von dem Port 2 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aus. Das heißt, es wird eine positive Spannung periodisch von dem Port 2 ausgegeben. Wenn die positive Spannung von dem Port 2 ausgegeben wird, wird der FET 14 eingeschaltet, und der Kondensator 121 wird geladen. Somit wird, wenn die Spannung Vc (das heißt die Vorspannungsspannung Vgs) des Kondensators 121 größer als der Schwellenwert Vth wird, der FET 11 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geändert.
-
Wenn die positive Spannung nicht mehr von dem Port 2 ausgegeben wird, wird der FET 14 ausgeschaltet, und das Laden des Kondensators 121 wird gestoppt. Die Ladung, die dem Kondensator 121 zugeführt wird, wird aufgrund eines Leckstromes, der durch den FET 11 und Ähnlichem fließt, verringert, was die Spannung Vc (das heißt die Vorspannungsspannung Vgs) des Kondensators 121 verringert. Bevor die Spannung Vc (das heißt die Vorspannungsspannung Vgs) des Kondensators 121 kleiner als der Schwellenwert Vth wird, wird eine positive Spannung von dem Port 2 ausgegeben, um ein Laden des Kondensators 121 erneut zu starten, um den FET 11 in dem EIN-Zustand zu halten.
-
Der vorbestimmte Zeitpunkt, der oben beschrieben ist, kann derart eingestellt werden, dass die Vorspannungsspannung Vc nicht kleiner als die Spannung wird, bei der die Ladung, die dem Kondensator 121 zugeführt wird, aufgrund eines Leckstromes oder Ähnlichem entladen wird, und somit die Vorspannungsspannung Vc den FET 11 nicht in dem EIN-Zustand halten kann. Der vorbestimmte Zeitpunkt kann im Voraus in dem Mikrocomputer 10 gespeichert werden. Somit kann ein unnötiger Stromverbrauch aufgrund des Kondensators 121 verringert werden, während der FET 11 in dem EIN-Zustand gehalten wird.
-
Wenn eine positive Spannung von dem Port 1 ausgegeben wird, gelangen der FET 18 und der FET 15 in den EIN-Zustand. Die Ladung, die dem Kondensator 121 zugeführt wird, wird durch den FET 15 entladen, und die Spannung Vc des Kondensators 121 wird verringert. Dieses verringert die Vorspannungsspannung Vgs und versetzt den FET 11 in den AUS-Zustand, um ein Ansteuern der elektrischen Last 1 zu stoppen.
-
Ausführungsform 2
-
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung 110 gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt. In der oben beschriebenen Ausführungsform kann, auch wenn die rechteckige Pulswellenform von dem Port 2 zu einem voreingestellten Zeitpunkt ausgegeben wird, die rechteckige Pulswellenform ebenfalls von dem Port 2 entsprechend der Spannung Vc des Kondensators 121 ausgegeben werden. Wie es in 3 gezeigt ist, ist der Mikrocomputer 10 in der Ausführungsform 2 mit einem Port 3 als eine Erfassungsschaltung zum Erfassen der Spannung des Kondensators 121 versehen.
-
Der Mikrocomputer 10 vergleicht die erfasste Spannung Vc des Kondensators 121 mit der Schwellenspannung. Die Schwellenspannung kann derart eingestellt werden, dass die Vorspannungsspannung Vgs nicht kleiner als die Spannung wird, bei der beispielsweise die Spannung, die den Kondensator 121 lädt, aufgrund eines Leckstromes oder Ähnlichem entladen wird, was verhindern wurde, dass die Vorspannungsspannung Vgs den FET 11 in dem EIN-Zustand hält. Der Mikrocomputer 10 gibt intermittierend eine positive Spannung von dem Port 2 derart aus, dass die Spannung Vc des Kondensators 121 nicht kleiner als die Schwellenspannung ist. Dementsprechend wird der FET 14 intermittierend eingeschaltet, um den Kondensator 121 zu laden und den FET 11 in den EIN-Zustand zu versetzen. Somit kann ein unnötiger Stromverbrauch verringert werden, während der FET 11 in dem EIN-Zustand gehalten wird.
-
In der oben beschriebenen Ausführungsform kann der FET 14 konstant eingeschaltet werde, anstatt dass er intermittierend oder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt eingeschaltet wird. In einem derartigen Fall fließt ebenfalls kein Strom in die serielle Schaltung 12, wodurch ein unnötiger Stromverbrauch vermieden wird, wenn der Kondensator 121 einmal geladen ist und die Spannung Vc des Kondensators 121 gleich der Batteriespannung +V ist.
-
Ausführungsform 3
-
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration einer Lastansteuervorrichtung 120 gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Ausführungsform 3 unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen hinsichtlich dessen, dass sie den FET 14 nicht enthält. Wie es in 4 gezeigt ist, werden, wenn keine Spannung von dem Port 1 ausgegeben wird (in dem Fall eines Null-Potentials), der FET 18 und der FET 15 ausgeschaltet, um beide Enden des Kondensators 121 zu öffnen. Hier wird eine Spannung, die durch Teilen der Batteriespannung +V mittels der seriellen Schaltung 12 mit dem Widerstand 122 und dem Kondensator 121 erhalten wird, als die Vorspannungsspannung Vgs des FET 11, der eine elektrische Last ansteuert, verwendet. Somit wird die Vorspannungsspannung Vgs größer als der vorbestimmte Schwellenwert, was den FET in den EIN-Zustand versetzt. Da die serielle Schaltung 12, die die Vorspannungsspannung Vgs erzeugt, den Kondensator 121 enthält, fließt ein geringer Strom in den Kondensator 121, wenn die Spannung Vc, die für die Vorspannungsspannung Vgs benötigt wird, einmal den Kondensator 121 geladen hat. Dementsprechend kann der Strom zum Halten des FET 11 in dem EIN-Zustand im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall, bei dem ein Strom konstant fließt, verringert werden.
-
Wenn eine positive Spannung von dem Port 1 ausgegeben wird, werden der FET 18 und der FET 15 eingeschaltet, und der Kondensator 121 wird durch den FET 15 kurzgeschlossen. Die Ladung, die dem Kondensator 121 zugeführt wird, wird durch den FET 15 entladen, was die Spannung Vc des Kondensators 121 verringert. Dieses verringert die Vorspannungsspannung Vgs und versetzt den FET 11 in den AUS-Zustand, was ein Stoppen des Ansteuerns der elektrischen Last 1 ermöglicht.
-
Obwohl die serielle Schaltung in der obigen Ausführungsform einen Widerstand und einen Kondensator enthält, können weitere Elemente wie beispielsweise ein Widerstand, ein Kondensator und Ähnliches enthalten sein.
-
In der obigen Ausführungsform kann ein Kondensator anstelle des Widerstands 16 verwendet werden.
-
In den oben beschriebenen Ausführungsformen kann der p-Kanal-FET durch einen n-Kanal-FET ersetzt werden, und der n-Kanal-FET kann durch einen p-Kanal-FET ersetzt werden, während die positive Spannung und das Massepotential durch jeweils das Massepotential und eine negative Spannung ersetzt werden können, um eine ähnliche Konfiguration zu verwirklichen.
-
Auch wenn in der oben beschriebenen Ausführungsform eine elektrische Last enthalten ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es ist ebenfalls möglich, dass mehr als eine elektrische Last enthalten ist. Hier kann ein FET zum Ansteuern mehrerer elektrischer Lasten, die gleichzeitig gesteuert werden können, vorgesehen sein. Außerdem können, wenn mehr als ein FET zum Ansteuern von elektrischen Lasten vorgesehen sind, die Gates der FETs zusammengeschaltet werden, um den EIN-Zustand oder AUS-Zustand der FETs mit einer seriellen Schaltung 12 zu steuern.
-
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind nur beispielhaft und in sämtlichen Aspekten nicht einschränkend. Der Bereich der vorliegenden Erfindung wird durch die zugehörigen Ansprüche anstatt durch die obige Beschreibung definiert, und sämtliche Änderungen, die innerhalb der Bereiche der Ansprüche oder Äquivalenz der Ansprüche liegen, werden von den Ansprüchen umfasst.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- elektrische Last
- 10
- Mikrocomputer (Steuereinheit)
- 11
- p-Kanal-FET (FET)
- 12
- serielle Schaltung
- 121
- Kondensator
- 122
- Widerstand
- 14
- n-Kanal-FET (zweite Schaltschaltung)
- 15
- p-Kanal-FET (erste Schaltschaltung)
- 18
- n-Kanal-FET (erste Schaltschaltung)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
