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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsverteilungseinheit und ein Leistungsverteilungssystem, die in einem Fahrzeug montiert sind.
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Technischer Hintergrund
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In den letzten Jahren ist die Anzahl von Fahrzeugen gestiegen, in denen ein Motor-Stop-/Start-System zum Zweck der Verbesserung der Umweltfreundlichkeit eingesetzt wird. Für ein solches Fahrzeug, wie beschrieben, werden dann zunehmend mehrere Spannungen verwendet, wobei eine Stromversorgung mit hoher Spannung, wie etwa ein 48-V-System, zusätzlich zu einer Stromversorgung mit der 12-V-Systemspannung, die herkömmlich installiert ist, verwendet wird, um den Wirkungsgrad zum Zeitpunkt des erneuten Anlassens des Motors zu verbessern.
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Inzwischen wird üblicherweise die Stromversorgung jeder der in einem Fahrzeug installierten Lasten durch Ein-/Aus-Steuerung eines elektromagnetischen Relais erzielt, das zwischen einem Stromversorgungsteil, wie etwa einer Batterie, und jeder der Lasten vorgesehen ist. In den letzten Jahren wurde dann ein Aufbau vorgeschlagen, bei dem ein Halbleiterschalter anstelle eines elektromagnetischen Relais verwendet wird, um eine Miniaturisierung und eine sehr schnelle Schaltsteuerung zu realisieren (siehe zum Beispiel Patentschrift 1).
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Zum Beispiel ist in einer in Patentschrift 1 beschriebenen Fahrzeug-Leistungsverteilungseinheit 801, wie in 3 gezeigt, ein Leistungs-MOSFET 810 als Halbleiterschalter zwischen einem Stromversorgungsteil 850 und einer Last 860 (d. h. auf der so genannten High-Side (der Last vorgelagert)) vorgesehen, um die Stromversorgung zu steuern. Für einen solchen zur Stromversorgung benutzten Halbleiterschalter wird im Allgemeinen ein N-Kanal-Feldeffekttransistor eingesetzt, da ein geringer Ein-Widerstand erforderlich ist, um die Verlustleistung oder die Wärmeerzeugung zu minimieren, und daher wird der Leistungs-MOSFET 810, der ein N-Kanal-Feldeffekttransistor ist, auch in der oben beschriebenen Fahrzeug-Stromversorgungseinheit 801 verwendet.
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Literaturverzeichnis
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Patentliteratur
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- Patentschrift 1: JP 10-126963 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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In dem Leistungs-MOSFET 810, der ein N-Kanal-Feldeffekttransistor ist, ist jedoch, während er in den leitenden Zustand gebracht wird, indem eine Gate-Spannung VGS zwischen einem Gate-Anschluss G und einem Source-Anschluss S vorgesehen wird, die für den leitenden Zustand erforderliche Gate-Spannung VGS um ungefähr 10 V größer als eine Stromversorgungsspannung, da eine Spannung eines Drain-Anschlusses D und eine Spannung des Source-Anschlusses S als Stromversorgungsspannungen dienen, die während der Zeit des leitenden Zustands vom Stromversorgungsteil 850 vorgesehen wird. Daher ist ein Ladungspumpen-Schaltkreis erforderlich, um die Gate-Spannung VGS zu erhalten, die größer ist als die Stromversorgungsspannung, was zu dem Problem der Erhöhung der Herstellungskosten führt. Auch tritt in einer intelligenten Stromversorgungs-Vorrichtung (Intelligent Power Device, IPD), die einen Ladungspumpen-Schaltkreis und einen N-Kanal-Feldeffekttransistor enthält, ein ähnliches Problem auf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das oben beschriebene Problem zu lösen. Insbesondere hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Leistungsverteilungseinheit und ein Leistungsverteilungssystem zu schaffen, die in einem Fahrzeug verwendet werden, das mehrere Spannungen verwendet, und die eine Verringerung der Herstellungskosten erlauben.
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Lösung der Aufgabe
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Um die Aufgabe zu lösen ist die Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Leistungsverteilungseinheit, die in einem Fahrzeug montiert ist, das einen ersten Stromversorgungsteil, der eine erste Spannung ausgibt, und eine zweiten Stromversorgungsteil, der eine zweite Spannung ausgibt, enthält, und die Stromversorgung einer Vielzahl von Lasten steuert, die in dem Fahrzeug montiert sind, wobei die Leistungsverteilungseinheit umfasst: Eine Vielzahl von N-Kanal-Feldeffekttransistoren, die jeweils zwischen dem ersten Stromversorgungsteil und der Vielzahl von Lasten vorgesehen sind und die Vielzahl von Lasten individuell mit dem ersten Stromversorgungsteil verbinden oder die Vielzahl von Lasten vom dem ersten Stromversorgungsteil trennen, indem sie gesteuert werden, ein- oder ausgeschaltet zu sein; einen Steuersignal-Eingabeteil zum Empfangen eines Steuersignals, das eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten eines oder einiger der Vielzahl von Feldeffekttransistoren gibt; und einen Stromversorgungs-Steuerteil, der zwischen dem zweiten Stromversorgungsteil und jedem der entsprechenden Steueranschlüsse der Vielzahl von Feldeffekttransistoren vorgesehen ist, wobei der Stromversorgungs-Steuerteil den Steueranschluss des Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Einschaltens durch das Steuersignal gegeben wird, das vom Steuersignal-Eingabeteil empfangen wird, mit dem zweiten Stromversorgungsteil verbindet, und den Steueranschluss des Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Ausschaltens durch das Steuersignal gegeben wird, vom zweiten Stromversorgungsteil trennt, wobei die zweite Spannung eine Spannung ist, die größer ist als die erste Spannung und die in der Lage ist, die Vielzahl von einzuschaltenden Feldeffekttransistoren zu steuern.
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Um die Aufgabe zu lösen, ist die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ein Leistungsverteilungssystem für ein Fahrzeug zum Steuern der Stromversorgung einer Vielzahl von Lasten, umfassend: einen ersten Stromversorgungsteil zum Ausgeben einer ersten Spannung; eine Vielzahl von N-Kanal-Feldeffekttransistoren, die jeweils zwischen dem ersten Stromversorgungsteil und der Vielzahl von Lasten vorgesehen sind und die Vielzahl von Lasten individuell mit dem ersten Stromversorgungsteil verbinden oder die Vielzahl von Lasten von dem ersten Stromversorgungsteil trennen, indem sie gesteuert werden, ein- oder ausgeschaltet zu sein; einen zweiten Stromversorgungsteil zum Ausgeben einer zweiten Spannung die eine Spannung ist, die größer ist als die erste Spannung und die in der Lage ist, die Vielzahl von einzuschaltenden Feldeffekttransistoren zu steuern; einen Steuersignal-Eingabeteil zum Empfangen eines Steuersignals, das eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten eines oder einer Vielzahl von Feldeffekttransistoren gibt; und einen Stromversorgungs-Steuerteil, der zwischen dem zweiten Stromversorgungsteil und jedem der entsprechenden Steueranschlüsse der Vielzahl von Feldeffekttransistoren vorgesehen ist, wobei der Stromversorgungs-Steuerteil den Steueranschluss des Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Einschaltens durch das Steuersignal gegeben wird, das vom Steuersignal-Eingabeteil empfangen wird, mit dem zweiten Stromversorgungsteil verbindet, und den Steueranschluss des Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Ausschaltens durch das Steuersignal gegeben wird, vom zweiten Stromversorgungsteil trennt.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vielzahl von N-Kanal-Feldeffekttransistoren jeweils zwischen dem ersten Stromversorgungsteil und der Vielzahl von Lasten vorgesehen. Die Vielzahl von Feldeffekttransistoren verbindet die Vielzahl von Lasten individuell mit dem ersten Stromversorgungsteil, bzw. trennt ihn ab, indem sie gesteuert wird, ein- oder ausgeschaltet zu sein. Die vom zweiten Stromversorgungsteil ausgegebene zweite Spannung ist eine Spannung, die größer ist als die erste Spannung, die vom ersten Stromversorgungsteil ausgegeben wird, und ist in der Lage, die Vielzahl von einzuschaltenden Feldeffekttransistoren zu steuern. Der Steuersignal-Eingabeteil empfängt ein Steuersignal, das eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten eines oder einiger der Vielzahl von Feldeffekttransistoren gibt. Dann verbindet der Stromversorgungs-Steuerteil einen Steueranschluss eines Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Einschaltens durch das Steuersignal gegeben wird, das vom Steuersignal-Eingabeteil empfangen wird, mit der zweiten Stromversorgung, und trennt einen Steueranschluss eines Feldeffekttransistors, für den eine Anweisung zum Steuern des Ausschaltens gegeben wird, vom zweiten Stromversorgungsteil.
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Als Folge der oben beschriebenen Anordnungen wird beim Steuern jedes der Vielzahl von einzuschaltenden Feldeffekttransistoren ein Steueranschluss mit dem zweiten Stromversorgungsteil verbunden, so dass die zweite Spannung, die in der Lage ist, die Feldeffekttransistoren so zu steuern, dass sie eingeschaltet werden, an den Steueranschluss angelegt wird, um dadurch zu bewirken, dass jeder der Vielzahl von Feldeffekttransistoren eingeschaltet wird. Auch wird beim Steuern jedes der Vielzahl von auszuschaltenden Feldeffekttransistoren ein Steueranschluss von dem zweiten Stromversorgungsteil getrennt, so dass die zweite Spannung, die in der Lage ist, die Feldeffekttransistoren so zu steuern, dass sie eingeschaltet werden, nicht an den Steueranschluss angelegt wird, um dadurch zu bewirken, dass jeder der Vielzahl von Feldeffekttransistoren ausgeschaltet wird. Daher ist ein Ladungspumpen-Schaltkreis nicht erforderlich, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Leistungsverteilungssystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Leistungsverteilungseinheit zeigt, die in dem in 1 gezeigten Leistungsverteilungssystem enthalten ist.
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3 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer herkömmlichen Leistungsverteilungseinheit zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend wird ein Leistungsverteilungssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
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1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration des Leistungsverteilungssystems gemäß der einen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Leistungsverteilungseinheit zeigt, die in dem in 1 gezeigten Leistungsverteilungssystem enthalten ist.
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Ein Leistungsverteilungssystem ist in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil, montiert und steuert die Stromversorgung einer Vielzahl von Lasten, wie etwa elektrischer Vorrichtungen, die durch eine Stromversorgung mit 12 V Systemspannung betrieben werden, die in dem Fahrzeug montiert ist. In dem Fahrzeug wird zum Beispiel ein Motor-Stop/Start-System eingesetzt, und es ist eine Stromversorgung mit 48 V Systemspannung, die eine Stromversorgung mit hoher Spannung ist, um die Effizienz zum Zeitpunkt des erneuten Anlassens des Motors zu verbessern, montiert, zusätzlich zu einer Stromversorgung mit 12 V Systemspannung, die herkömmlich installiert ist.
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Wie in 1 gezeigt, enthält ein Leistungsverteilungssystem 1 gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform einen ersten Stromversorgungsteil 11, einen zweiten Stromversorgungsteil 12 und eine Vielzahl von Leistungsverteilungseinheiten 20.
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Der erste Stromversorgungsteil 11 enthält eine Batterieeinheit, die zum Beispiel einen 12-V-Ausgang vorsieht und über die Leistungsverteilungseinheit 20, die später beschrieben wird, eine Spannung von 12 V (erste Spannung V1) an eine Vielzahl von Lasten L liefert, die von einer Stromversorgung mit 12 V Systemspannung betrieben werden.
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Ein zweiter Stromversorgungsteil 12 enthält eine Batterieeinheit, die zum Beispiel einen 48-V-Ausgang vorsieht, und eine Spannung von 48 V (zweite Spannung V2) an einen Motor-Anlasser und dergleichen liefert, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Ferner wird die zweite Spannung V2 auch an die Leistungsverteilungseinheit 20 angelegt, die später beschrieben wird. Da die vom zweiten Stromversorgungsteil 12 ausgegebene zweite Spannung V2 48 V beträgt, ist die zweite Spannung V2 eine Spannung, die größer ist als die erste Spannung V1 von 12 V, die vom ersten Stromversorgungsteil 11 ausgegeben wird, und ist in der Lage, einen Halbleiterschalter 31 einzuschalten, der in der Leistungsverteilungseinheit 20 enthalten ist, die später beschrieben wird.
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Wie in 2 gezeigt, steuert die Leistungsverteilungseinheit 20 die Stromversorgung vom ersten Stromversorgungsteil 11 zu einer Vielzahl von Lasten L[1]–L[n] (n ist eine natürliche Zahl nicht kleiner als zwei). Die Leistungsverteilungseinheit 20 enthält eine Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30[1]–30[n] und einen Steuerungs-Teil 40. Die Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30[1]–30[n] ist so vorgesehen, dass sie jeweils der Vielzahl von Lasten L[1]–L[n] entspricht.
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Der Schaltkreis-Teil 30 enthält den Halbleiterschalter 31, eine Sicherung 32 und einen Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33.
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Der Halbleiterschalter 31 ist ein Leistungs-MOSFET, der ein N-Kanal-Feldeffekttransistor ist. Ein Drain-Anschluss D des Halbleiterschalters 31 ist mit dem ersten Stromversorgungsteil 11 verbunden, und ein Source-Anschluss S des Halbleiterschalters 31 ist über die Sicherung 32 mit einem entsprechenden der Vielzahl von Lasten L verbunden. Ferner ist ein Gate-Anschluss G, der ein Steueranschluss des Halbleiterschalters 31 ist, mit dem Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 verbunden, der als Stromversorgungs-Steuerungs-Teil dient. Die vom ersten Stromversorgungsteil 11 ausgegebene erste Spannung V1 (eine Spannung von 12 V) wird über den Drain-Anschluss D – den Source-Anschluss S des Halbleiterschalters 31 an die Lasten L angelegt. Der Halbleiterschalter 31 wird vom Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 ein- oder ausgeschaltet. Das heißt, der Halbleiterschalter 31 ist zwischen dem ersten Stromversorgungsteil 11 und jeder der Lasten L vorgesehen und verbindet die Last L mit dem ersten Stromversorgungsteil 11 oder trennt ihn ab, indem er gesteuert wird, ein- oder ausgeschaltet zu sein. Es wird zusätzlich darauf hingewiesen, dass eine Vorrichtung mit einer Übertemperaturschutzfunktion als Halbleiterschalter 31 verwendet werden kann.
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Der Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 enthält eine Zenerdiode 34, einen ersten Transistor 35, einen ersten festen Widerstand 36, einen zweiten Transistor 37 und einen zweiten festen Widerstand 38.
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Die Zenerdiode 34 ist zwischen dem Gate-Anschluss G und dem Source-Anschluss S des Halbleiterschalters 31 angeschlossen. Die Zenerdiode 34 klemmt eine Spannung zwischen dem Gate-Anschluss G und dem Source-Anschluss S auf ungefähr 10 [V] und bewirkt, dass das Gate überbrückt wird, wenn eine Überspannung an das Gate G angelegt wird. Die maximale Spannung einer Gate-Source-Spannung des Halbleiterschalters 31 ist vorher festgelegt, ausreichend größer als eine Zener-Spannung der Zenerdiode ZD zu sein.
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Der erste Transistor 35 ist ein NPN-Transistor und weist einen Kollektor-Anschluss C auf, der über den ersten festen Widerstand 36 mit einem Basis-Anschluss B des zweiten Transistors 37 verbunden ist, der später beschrieben wird, einen Emitter-Anschluss E, der mit Masse G verbunden ist, und einen Basis-Anschluss B, der mit einem Ausgangsanschluss P eines Steuerungsteils 40 verbunden ist, der später beschrieben wird.
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Der zweite Transistor 37 ist ein PNP-Transistor und weist einen Emitter-Anschluss E auf, der mit dem zweiten Stromversorgungsteil 12 verbunden ist, einen Kollektor-Anschluss C, der über den zweiten festen Widerstand 38 mit dem Gate-Anschluss G des Halbleiterschalters 31 verbunden ist.
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Der Steuerungsteil 40 enthält zum Beispiel einen eingebauten Mikrocomputer. Der Mikrocomputer ist mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen ausgestattet, die in ihm enthalten sind, und ist verantwortlich für die Steuerung der gesamten Leistungsverteilungseinheit 20. In dem ROM ist ein Steuerungsprogramm gespeichert, das bewirkt, dass die CPU auf unterschiedliche Weise funktioniert, so dass die CPU als Reaktion auf die Ausführung des Steuerungsprogramms als die oben beschriebene unterschiedliche Einrichtung funktioniert.
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Der Steuerungsteil 40 enthält eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen P[1]–P[n], die jeweils der Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30[1]–30[n] entspricht. Jeder der Vielzahl von Ausgangsanschlüssen P[1]–P[n] ist mit dem Basis-Anschluss B des ersten Transistors 35 des Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreises 33 verbunden, der in einem entsprechenden der Vielzahl der Schaltkreis-Teile 30[1]–30[n] enthalten ist. Der Steuerungsteil 40 liefert getrennt und unabhängig über die Vielzahl von Ausgangsanschlüssen P[1]–P[n] einen Strom an jeden der Basis-Anschlüsse B der ersten Transistoren 35 der jeweiligen Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreise 33, die in der Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30[1]–30[n] enthalten sind.
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Der Steuerungsteil 40 enthält einen Kommunikationsanschluss CAN. Der Kommunikationsanschluss CAN ist mit einem Fahrzeug-Netzwerk verbunden, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist (zum Beispiel mit einem Controller Area Network (CAN)), und ist mit einer in den Zeichnungen nicht gezeigten elektrischen Steuereinheit (Electric Control Unit, ECU) verbunden, die für die Steuerung des gesamten Fahrzeugs über das Fahrzeug-Netzwerk verantwortlich ist. Der Steuerungsteil 40 empfängt ein Steuersignal von der elektrischen Steuereinheit über das Fahrzeug-Netzwerk, das eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten eines oder mehrerer der Vielzahl von Halbleiterschaltern 31 gibt, die in der Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30[1]–30[n] enthalten sind.
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Der Steuerungsteil 40 ist ein Beispiel für einen Steuersignal-Eingabeteil.
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Als Nächstes wird ein Betriebsablauf des oben beschriebenen Leistungsverteilungssystems 1 beschrieben.
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Zum Beispiel sendet, wenn ein Betriebsschalter, der einer bestimmten Last L aus der Vielzahl von Lasten L entspricht (die nachfolgend als ”Last L[k]” bezeichnet wird; k ist eine natürliche Zahl zwischen eins und n) betätigt wird, eine elektrische Steuereinheit, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, die in einem Fahrzeug montiert ist, eine telegrafische Nachricht (d. h. ein Steuersignal) über ein Fahrzeug-Netzwerk an die Leistungsverteilungseinheit 20, welche die Verteilung von Leistung an die Last L[k] steuert. Die telegrafische Nachricht enthält zum Beispiel (i) Identifizierungs-Informationen zur Kennzeichnung eines Schaltkreis-Teils 30[k], der der Last L[k] entspricht, und (ii) Steuerinformationen zum Geben einer Anweisung zum Steuern (Ein-/Aus-Steuerung) des Schaltkreis-Teils 30[k]. Die telegrafische Nachricht kann mehrere Teile der oben beschriebenen Identifizierungs-Informationen und mehrere Teile von Steuerinformation enthalten, die den mehreren Teilen von Identifizierungs-Informationen entsprechen. Mit anderen Worten kann eine Anweisung zur Steuerung der Stromversorgung der Vielzahl von Lasten L mit einer einzigen telegrafischen Nachricht gegeben werden.
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Dann identifiziert der Steuerungsteil 40 der Leistungsverteilungseinheit 20, welche die telegrafische Nachricht empfängt, den Schaltkreis-Teil 30[k], der durch die Identifizierungs-Information in der telegrafischen Nachricht gekennzeichnet ist, und steuert den identifizierten Schaltkreis-Teil 30[k], wie in der Steuerinformation angezeigt, über einen Ausgangs-Anschluss P[k].
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Insbesondere liefert der Steuerungsteil 40 in einem Fall, in dem die Steuerinformation ”Steuerung des Einschaltens” anzeigt, einen Strom vom Ausgangsanschluss P[k] an den Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 des Schaltkreis-Teils 30[k].
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Anschließend wird in dem Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33, wenn vom Ausgangsanschluss P[k] des Steuerungsteils 40 ein Strom an den Basis-Anschluss B des ersten Transistors 35 geliefert wird, der erste Transistor 35 eingeschaltet (wird leitend), und es fließt ein Strom vom Basis-Anschluss B des zweiten Transistors 37 nach Masse G, so dass der zweite Transistor 37 eingeschaltet wird. Als Folge davon werden der zweite Stromversorgungsteil 12 und der Gate-Anschluss G des Halbleiterschalters 31 miteinander verbunden, und die Spannung VGS zwischen dem Gate-Anschluss G und dem Source-Anschluss S des Halbleiterschalters 31 wird durch die Zenerdiode 34 auf ungefähr 10 [V] geändert, so dass der Halbleiterschalter 31 eingeschaltet wird. Folglich werden der erste Stromversorgungsteil 11 und die Last L[k] miteinander verbunden.
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Auch unterbricht der Steuerungsteil 40 in einem Fall, in dem die Steuerinformation ”Steuerung des Ausschaltens” anzeigt, einen Strom, der vom Ausgangsanschluss P[k] zum Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 des Schaltkreis-Teils 30[k] fließt.
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Dann wird in dem Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33, wenn ein Strom, der vom Ausgangsanschluss P des Steuerungsteils 40 zum Basis-Anschluss B des ersten Transistors 35 fließt, unterbrochen wird, der erste Transistor 35 ausgeschaltet (unterbrochen), und ein Strom, der vom Basis-Anschluss B des zweiten Transistors 37 nach Masse G fließt, wird unterbrochen, so dass der zweite Transistor 37 ausgeschaltet wird. Als Folge davon werden der zweite Stromversorgungsteil 12 und der Gate-Anschluss G des Halbleiterschalters 31 voneinander getrennt, und die Spannung VGS zwischen dem Gate-Anschluss G und dem Source-Anschluss S des Halbleiterschalters 31 wird auf ungefähr 0 V geändert, so. dass der Halbleiterschalter 31 ausgeschaltet wird. Folglich werden der erste Stromversorgungsteil 11 und die Last L[k] voneinander getrennt.
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Wie oben beschrieben ist gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform die Vielzahl der Halbleiterschalter 31 aus N-Kanal-Feldeffekttransistoren, die jeweils in der Vielzahl von Schaltkreis-Teilen 30 enthalten ist, jeweils zwischen dem ersten Stromversorgungsteil 11 und der Vielzahl von Lasten L vorgesehen. Die Vielzahl von Halbleiterschaltern 31 verbindet die Vielzahl von Lasten L individuell mit dem ersten Stromversorgungsteil 11, bzw. trennt die Vielzahl von Lasten vom ersten Stromversorgungsteil 11 ab, indem sie gesteuert wird, ein- oder ausgeschaltet zu sein. Die vom zweiten Stromversorgungsteil 12 ausgegebene zweite Spannung V2 ist eine Spannung, die größer ist als die erste Spannung V1, die vom ersten Stromversorgungsteil 11 ausgegeben wird, und ist in der Lage, die Vielzahl von einzuschaltenden Halbleiterschaltern 31 zu steuern. Der Steuerungsteil 40 empfängt eine telegrafische Nachricht (Steuersignal), die eine Anweisung zum Ein-/Ausschalten eines oder einiger der Vielzahl von Halbleiterschaltern 31 gibt. Dann verbindet der Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis 33 den Gate-Anschluss G des Halbleiterschalters 31, für den eine Anweisung zum Steuern des Einschaltens durch die telegrafische Nachricht gegeben wird, die vom Steuerungsteil 40 empfangen wird, mit dem zweiten Stromversorgungsteil 12, und trennt den Gate-Anschluss G des Halbleiterschalters 31, für den eine Anweisung zum Steuern des Ausschaltens gegeben wird, vom zweiten Stromversorgungsteil 12.
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Als Folge der oben beschriebenen Anordnungen wird beim Steuern jedes der Vielzahl von einzuschaltenden Halbleiterschaltern 31 der Gate-Anschluss G mit dem zweiten Stromversorgungsteil 12 verbunden, so dass die zweite Spannung V2, die in der Lage ist, die Halbleiterschalter 31 so zu steuern, dass sie eingeschaltet werden, an den Gate-Anschluss G angelegt wird, um dadurch zu bewirken, dass jeder der Vielzahl von Halbleiterschaltern 31 eingeschaltet wird. Auch wird beim Steuern jedes der Vielzahl von auszuschaltenden Halbleiterschaltern 31 der Gate-Anschluss G vom zweiten Stromversorgungsteil 12 getrennt, so dass die zweite Spannung V2, die in der Lage ist, die Halbleiterschalter 31 so zu steuern, dass sie eingeschaltet werden, nicht an den Gate-Anschluss G angelegt wird, um dadurch zu bewirken, dass jeder der Vielzahl von Halbleiterschaltern 31 ausgeschaltet wird. Daher ist ein Ladungspumpen-Schaltkreis nicht erforderlich, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.
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Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform ist nur ein typisches Beispiel der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Das heißt, Fachleute können bei der Ausführung der Erfindung verschiedene Änderungen auf der Grundlage allgemeinen Wissens vornehmen, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Änderungen liegen sicher im Umfang der vorliegenden Erfindung, soweit die Änderungen Strukturen der Leistungsverteilungseinheit und des Leistungsverteilungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leistungsverteilungssystem
- 11
- erster Stromversorgungsteil
- 12
- zweiter Stromversorgungsteil
- 20
- Leistungsverteilungseinheit
- 30
- Schaltkreis-Teil
- 31
- Halbleiterschalter (N-Kanal-Feldeffekttransistor)
- 32
- Sicherung
- 33
- Stromversorgungs-Steuerungs-Schaltkreis (Stromversorgungs-Steuerungsteil)
- 34
- Zenerdiode
- 35
- erster Transistor
- 36
- erster fester Widerstand
- 37
- zweiter Transistor
- 38
- zweiter fester Widerstand
- 40
- Steuerungsteil (Steuersignal-Eingabeteil)
- V1
- erste Spannung
- V2
- zweite Spannung
