JP2000236245A - Unit and method for power supply control - Google Patents

Unit and method for power supply control

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JP2000236245A
JP2000236245A JP11034941A JP3494199A JP2000236245A JP 2000236245 A JP2000236245 A JP 2000236245A JP 11034941 A JP11034941 A JP 11034941A JP 3494199 A JP3494199 A JP 3494199A JP 2000236245 A JP2000236245 A JP 2000236245A
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power supply
semiconductor switch
fet
load
current
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Koyo Matsuura
公洋 松浦
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Yazaki Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a unit and method for power supply control which facilitate integration and are made inexpensive by eliminating the need for a shunt resistance and thus suppressing the heat loss of the unit, and securely detecting the wire break of a lamp from 1st lighting, even when the wire break occurs and outputting constant blinking cycles. SOLUTION: A thermal FETQA is brought under switching control according to the control signal supplied to a gate terminal to control power supply from a power source 101 to the lamp 102, and an FETQB is brought under switching control according to the control signal supplied to the gate terminal to control power supply to series resistances Rr1 and Rr2 having the impedance so set that a current approximating a rush current flows from a power source 102. Furthermore, a comparator CMP2 decides whether or not the lamp 102 has a wire break by detecting the difference voltage between the terminal voltage across the thermal FETQA and the terminal voltage across the FETQB.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、制御信号に応じて
スイッチング制御により、電源から負荷への電力供給を
制御する半導体スイッチを備え、負荷の断線の有無を検
出する電源供給制御装置及び電源供給制御方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply control device and a power supply, comprising a semiconductor switch for controlling power supply from a power supply to a load by switching control in accordance with a control signal, and detecting whether or not the load is disconnected. It relates to a control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体スイッチを備えた電源供給
制御装置としては、例えば図13に示すようなものがあ
る。本従来例の電源供給制御装置は、自動車においてバ
ッテリからの電源を選択的に各負荷に供給して、負荷へ
の電力供給を制御する装置である。
2. Description of the Related Art As a conventional power supply control device provided with a semiconductor switch, for example, there is one as shown in FIG. The power supply control device of this conventional example is a device that selectively supplies power from a battery to each load in an automobile and controls power supply to the load.

【0003】同図において、本従来例の電源供給制御装
置は、電源101の出力電圧VBをヘッドライトやパワ
ーウィンドウの駆動モータ等々の負荷102に供給する
経路にシャント抵抗RSおよびサーマルFETQFのド
レインD−ソースSを直列接続した構成である。また、
シャント抵抗RSを流れる電流を検出してハードウェア
回路によりサーマルFETQFの駆動を制御するドライ
バ901と、ドライバ901でモニタした電流値に基づ
いてサーマルFETQFの駆動信号をオン/オフ制御す
るA/D変換器902およびマイコン(CPU)903
とを備えている。
In FIG. 1, a power supply control device according to the prior art includes a shunt resistor RS and a drain D of a thermal FET QF in a path for supplying an output voltage VB of a power supply 101 to a load 102 such as a headlight or a drive motor for a power window. -A configuration in which the sources S are connected in series. Also,
A driver 901 that detects the current flowing through the shunt resistor RS and controls the drive of the thermal FET QF by a hardware circuit, and an A / D converter that controls the drive signal of the thermal FET QF on / off based on the current value monitored by the driver 901. Device 902 and microcomputer (CPU) 903
And

【0004】半導体スイッチとしてのサーマルFETQ
Fは、図示しない温度センサを内蔵してサーマルFET
QFが規定以上の温度まで上昇した場合には、内蔵する
ゲート遮断回路によってサーマルFETQFを強制的に
オフ制御する過熱遮断機能を備えている。また、図中の
RGは内蔵抵抗であり、ZD1はゲートG−ソースS間
を12[V]に保ってゲートGに過電圧が印加されよう
とした場合にこれをバイパスさせるツェナーダイオード
である。
Thermal FET Q as a semiconductor switch
F is a thermal FET with a built-in temperature sensor (not shown)
When the temperature of the QF rises to a temperature equal to or higher than a specified value, an overheat cutoff function is provided for forcibly turning off the thermal FET QF by a built-in gate cutoff circuit. In the drawing, RG is a built-in resistor, and ZD1 is a Zener diode that bypasses an overvoltage applied to the gate G while maintaining the voltage between the gate G and the source S at 12 [V].

【0005】また、本従来例の電源供給制御装置では、
負荷102またはサーマルFETQFのドレインD−ソ
ースS間における過電流に対する保護機能をも備えてい
る。即ち、ドライバ901は、電流モニタ回路としての
差動増幅器911,913と、電流制限回路としての差
動増幅器912と、チャージポンプ回路915と、マイ
コン903からのオン/オフ制御信号および電流制限回
路からの過電流判定結果に基づき、内部抵抗RGを介し
てサーマルFETQFのゲートGを駆動する駆動回路9
14を備えて構成されている。
In the conventional power supply control device,
It also has a protection function against an overcurrent between the drain D and the source S of the load 102 or the thermal FET QF. That is, the driver 901 receives the differential amplifiers 911 and 913 as a current monitoring circuit, the differential amplifier 912 as a current limiting circuit, the charge pump circuit 915, and the ON / OFF control signal from the microcomputer 903 and the current limiting circuit. Drive circuit 9 for driving gate G of thermal FET QF via internal resistance RG based on the overcurrent determination result
14 is provided.

【0006】シャント抵抗RSの電圧降下に基づき差動
増幅器912を介して、電流が判定値(上限)を超えた
として過電流が検出された場合には、駆動回路914に
よってサーマルFETQFをオフ動作とし、その後電流
が低下して判定値(下限)を下回ったらサーマルFET
QFをオン動作させる。
When an overcurrent is detected via the differential amplifier 912 based on the voltage drop of the shunt resistor RS and the current exceeds the determination value (upper limit), the drive circuit 914 turns off the thermal FET QF. When the current drops below the judgment value (lower limit), the thermal FET
The QF is turned on.

【0007】一方、マイコン903は、電流モニタ回路
(差動増幅器911,913)を介して電流を常時モニ
タしており、正常値を上回る異常電流が流れていれば、
サーマルFETQFの駆動信号をオフすることによりサ
ーマルFETQFをオフ動作させる。なお、マイコン9
03からオフ制御の駆動信号が出力される前に、サーマ
ルFETQFの温度が規定値を超えていれば、過熱遮断
機能によってサーマルFETQFはオフ動作となる。
On the other hand, the microcomputer 903 constantly monitors the current via a current monitor circuit (differential amplifiers 911 and 913), and if an abnormal current exceeding a normal value flows,
By turning off the drive signal of the thermal FET QF, the thermal FET QF is turned off. The microcomputer 9
If the temperature of the thermal FET QF exceeds the specified value before the drive signal of the off control is output from 03, the thermal FET QF is turned off by the overheat cutoff function.

【0008】また、従来の半導体スイッチを備えた他の
電源供給制御装置としては、例えば図14に示すような
ものがある。この電源供給制御装置は、自動車において
バッテリからの電源を負荷としての各ランプに供給し
て、各ランプへの電力供給を制御する。
Another power supply control device provided with a conventional semiconductor switch is, for example, as shown in FIG. This power supply control device supplies power from a battery to each lamp as a load in an automobile, and controls power supply to each lamp.

【0009】また、この電源供給制御装置は、電源10
1の出力電圧をヘッドライトやストップランプ等の各ラ
ンプ102a,102b,102cに供給する経路に電
界効果トランジスタ(FET)QBのドレインD−ソー
スS及びシャント抵抗RSを直列に接続して構成され
る。
The power supply control device includes a power supply 10
The drain D-source S of the field effect transistor (FET) QB and the shunt resistor RS are connected in series to a path for supplying the output voltage of No. 1 to each lamp 102a, 102b, 102c such as a headlight or a stop lamp. .

【0010】また、電源供給制御装置は、FETQBを
オン/オフ制御することによりランプ102a等を点滅
させるための一定の点滅周期からなる点滅信号を出力す
るマイクロコンピュータ(以下、マイコン)51と、こ
のマイコン51からの制御信号によりFETQBを駆動
する駆動回路53と、シャント抵抗RSの端子間電圧を
検出し検出された端子間電圧をしきい値と比較すること
によりランプの断線の有無を判定するコンパレータCO
MP10とを備えてなる。
The power supply control device includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 51 which outputs a blink signal having a constant blink cycle for blinking the lamp 102a and the like by turning on / off the FET QB. A drive circuit 53 for driving the FET QB based on a control signal from the microcomputer 51, and a comparator for detecting the voltage between the terminals of the shunt resistor RS and comparing the detected voltage between the terminals with a threshold value to determine whether or not the lamp is disconnected. CO
MP10.

【0011】以上の構成において、例えば、ランプ10
2cが断線した場合には、シャント抵抗RSに流れる電
流が減少し、シャント抵抗RSの両端電圧が低下する。
このため、コンパレータCOMP10は、シャント抵抗
RSの両端電圧がしきい値を下回った場合には、いずれ
かのランプに断線があったと判定する。
In the above configuration, for example, the lamp 10
When 2c is disconnected, the current flowing through the shunt resistor RS decreases, and the voltage across the shunt resistor RS decreases.
Therefore, if the voltage across the shunt resistor RS falls below the threshold value, the comparator COMP10 determines that one of the lamps has a disconnection.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図13
に示す従来の電源供給制御装置にあっては、電流検出を
行うために電力の供給経路に直列接続されるシャント抵
抗RSを必要とした構成であり、近年のサーマルFET
QFのオン抵抗の低減に伴う負荷の大電流化により、シ
ャント抵抗の熱損失が無視できないという問題点があ
る。
However, FIG.
The conventional power supply control device shown in FIG. 1 requires a shunt resistor RS connected in series to a power supply path in order to perform current detection.
There is a problem that the heat loss of the shunt resistor cannot be ignored due to the increase in the load current accompanying the reduction of the ON resistance of the QF.

【0013】また、上述の過熱遮断機能や過電流制限回
路は、負荷102や配線にほぼ完全な短絡状態が発生し
て大電流が流れる場合には機能するが、ある程度の短絡
抵抗を持つ不完全短絡などのレアショートが発生して小
さい短絡電流が流れた場合には機能せず、電流のモニタ
回路を介してマイコン903により異常電流を検出して
サーマルFETQFをオフ制御するしかなく、このよう
な異常電流に対するマイコン制御による応答性が悪いと
いう事情もあった。
The overheat cutoff function and the overcurrent limiting circuit described above function when a nearly complete short circuit occurs in the load 102 or wiring and a large current flows, but the incomplete circuit having a certain degree of short circuit resistance It does not function when a rare short-circuit such as a short-circuit occurs and a small short-circuit current flows, and the microcomputer 903 must detect an abnormal current via a current monitor circuit and control the thermal FET QF to be turned off. In some cases, the responsiveness of microcomputer control to abnormal current is poor.

【0014】また、シャント抵抗RSやA/D変換器9
02、マイコン903等が必要であるため、大きな実装
スペースが必要であり、またこれらの比較的高価な部品
により装置コストが高くなってしまうという問題点もあ
る。
The shunt resistor RS and the A / D converter 9
02, the microcomputer 903 and the like are required, so that a large mounting space is required, and there is also a problem that these relatively expensive components increase the device cost.

【0015】さらに、図14に示す従来の他の電源供給
制御装置にあっては、電流検出を行うために電力の供給
経路に直列接続されるシャント抵抗RSを設けているた
め、シャント抵抗RSの熱損失が無視できないという問
題点がある。
Further, in another conventional power supply control device shown in FIG. 14, a shunt resistor RS connected in series to a power supply path for detecting current is provided. There is a problem that heat loss cannot be ignored.

【0016】また、ランプを点灯させた時には比較的大
きなラッシュ電流が流れるが、このラッシュ電流がおさ
まって定常電流値になったときに、コンパレータCOM
P10は、シャント抵抗RSの両端電圧により、ランプ
の断線有りと判定していたが、図15のタイミングチャ
ートに示すように、ランプ点灯1回目のラッシュ電流が
特に大きく時刻t1から断線時の定常電流になる時刻t2
までの時間が例えば、350msと長くなる場合もあ
る。なお、ランプ点灯2回目以降のラッシュ電流は、2
00msと一定時間である。
When the lamp is turned on, a relatively large rush current flows. When the rush current is reduced to a steady current value, the comparator COM is turned off.
P10 is the voltage across the shunt resistor RS, had been determined that there is disconnection of the lamp, as shown in the timing chart of FIG. 15, a lamp lights up first rush current constant during disconnection from particularly large time t 1 Time t 2 at which current becomes
In some cases, the time until the time becomes as long as 350 ms, for example. The rush current after the second lighting of the lamp is 2
This is a fixed time of 00 ms.

【0017】ランプ点灯1回目の場合には、断線時点滅
周期(時刻t1から時刻t11までの時間で200ms)
にランプの断線判定が間に合わない。このため、ランプ
点灯1回目は非断線周期(例えば、85回/分)で点滅
信号を出力し、ランプ点灯2回目以降は、断線周期で点
滅信号を出力していた。このため、ランプの断線検出に
おいて、ランプ点灯1回目から確実にランプの断線を検
出し、点滅周期を断線時の短い周期(ランプ点灯2回目
以降の周期)となるようにすることが望まれていた。
In the case of the first lighting of the lamp, a blinking cycle at the time of disconnection (200 ms from time t 1 to time t 11 )
The judgment of disconnection of the lamp cannot be made in time. For this reason, the flashing signal is output at the non-disconnection cycle (for example, 85 times / minute) during the first lighting of the lamp, and the flashing signal is output at the disconnection cycle after the second lighting of the lamp. For this reason, in the detection of disconnection of the lamp, it is desired to surely detect the disconnection of the lamp from the first lighting of the lamp and to set the blinking cycle to a short cycle at the time of disconnection (the cycle after the second lighting of the lamp). Was.

【0018】本発明の目的は、上記従来の問題点や事情
を解決することにあり、電流検出を行うために電力の供
給経路に直列接続されるシャント抵抗を不要として装置
の熱損失を抑え、ランプの断線が発生した場合でもラン
プ点灯1回目から確実にランプの断線を検出するととも
に一定の点滅周期を出力し、集積化が容易で安価な電源
供給制御装置及び電源供給制御方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and circumstances, and eliminates the need for a shunt resistor connected in series to a power supply path for current detection, thereby suppressing heat loss of the device. Provided are a power supply control device and a power supply control method which are easy to integrate and inexpensive, and which can reliably detect the lamp disconnection from the first lighting of the lamp and output a constant blinking cycle even when the lamp disconnection occurs. It is in.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の請求項1の電源供給制御装置は、第1制御
信号入力端子へ供給される制御信号に応じてスイッチン
グ制御され電源から負荷への電力供給を制御する第1半
導体スイッチと、第2制御信号入力端子へ供給される前
記制御信号に応じてスイッチング制御され前記電源から
基準負荷への電力供給を制御する第2半導体スイッチ
と、前記第1半導体スイッチの端子間電圧と前記第2半
導体スイッチの端子間電圧との差電圧を検出する検出手
段と、この検出手段で検出された差電圧に基づき前記負
荷の断線の有無を判定する判定手段とを備えることを特
徴とする。
In order to solve the above-mentioned object, a power supply control device according to a first aspect of the present invention is configured such that a switching control is performed in response to a control signal supplied to a first control signal input terminal, and the power supply is controlled by a power supply. A first semiconductor switch for controlling power supply to a load, a second semiconductor switch for switching-controlled in response to the control signal supplied to a second control signal input terminal and controlling power supply from the power supply to a reference load; Detecting means for detecting a voltage difference between the voltage between the terminals of the first semiconductor switch and the voltage between the terminals of the second semiconductor switch; and determining the presence or absence of disconnection of the load based on the voltage difference detected by the detecting means. And determining means for performing the determination.

【0020】請求項1の発明によれば、検出手段が第1
半導体スイッチの端子間電圧と第2半導体スイッチの端
子間電圧との差電圧を検出し、判定手段が検出手段で検
出された差電圧に基づき負荷の断線の有無を判定するた
め、シャント抵抗を不要として装置の熱損失を抑え、ラ
ンプの断線が発生した場合でも確実にランプの断線を検
出することができる。
According to the first aspect of the present invention, the detecting means is the first type.
No shunt resistor is required because the difference between the voltage between the terminals of the semiconductor switch and the voltage between the terminals of the second semiconductor switch is detected, and the determination means determines the presence or absence of a load disconnection based on the difference voltage detected by the detection means. As a result, it is possible to suppress the heat loss of the device and to reliably detect the disconnection of the lamp even when the disconnection of the lamp occurs.

【0021】請求項2の発明は、前記基準負荷は、前記
第1半導体スイッチがオフ時からオン時に遷移したとき
に該第1半導体スイッチに流れる突入電流に近似した電
流が流れるようにインピーダンスが設定されてなること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the reference load has an impedance set such that a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch flows when the first semiconductor switch transitions from OFF to ON. It is characterized by being done.

【0022】請求項2の発明によれば、基準負荷が、第
1半導体スイッチがオフ時からオン時に遷移したときに
該第1半導体スイッチに流れる突入電流に近似した電流
が流れるようにインピーダンスが設定されているため、
点灯1回目からラッシュ電流が定常電流になる前に確実
に負荷の断線検出を行え、しかも点灯1回目から点滅周
期を点灯2回目以降の周期と同一周期とすることがで
き、断線の検出精度が向上する。
According to the second aspect of the present invention, the impedance of the reference load is set such that a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch flows when the first semiconductor switch makes a transition from OFF to ON. Has been
The load disconnection can be reliably detected before the rush current becomes a steady current from the first lighting, and the blinking cycle from the first lighting can be the same as the second and subsequent lighting cycles, and the detection accuracy of the disconnection can be improved. improves.

【0023】請求項3の発明は、前記第1半導体スイッ
チ、前記第2半導体スイッチ、前記検出手段、及び前記
判定手段は、同一チップ上に形成されることを特徴とす
る。
The invention according to claim 3 is characterized in that the first semiconductor switch, the second semiconductor switch, the detecting means, and the determining means are formed on a same chip.

【0024】請求項3の発明によれば、第1半導体スイ
ッチ、第2半導体スイッチ、検出手段、及び判定手段
は、同一チップ上に形成されるため、安価で小型な回路
を構成することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the first semiconductor switch, the second semiconductor switch, the detection means, and the determination means are formed on the same chip, an inexpensive and small circuit can be formed. .

【0025】請求項4の発明は、前記第1半導体スイッ
チが過熱した場合に該第1半導体スイッチをオフ制御し
て保護する過熱保護手段を有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an overheat protection means for turning off the first semiconductor switch to protect the first semiconductor switch when the first semiconductor switch is overheated.

【0026】請求項4の発明によれば、過熱保護手段
は、第1半導体スイッチが過熱した場合に該第1半導体
スイッチをオフ制御して保護するため、第1半導体スイ
ッチの遮断を速めることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the overheat protection means controls the first semiconductor switch to be turned off and protected when the first semiconductor switch is overheated. it can.

【0027】請求項5の発明では、前記基準負荷は、複
数個の抵抗を備え、前記基準負荷の抵抗値は、前記複数
個の抵抗の選択接続により可変設定されることを特徴と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, the reference load includes a plurality of resistors, and a resistance value of the reference load is variably set by selective connection of the plurality of resistors.

【0028】請求項5の発明によれば、基準負荷は、複
数個の抵抗を備え、基準負荷の抵抗値は、前記複数個の
抵抗の選択接続により可変設定されることで、第2半導
体スイッチの端子間電圧を目標の仕様に設定することが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the reference load includes a plurality of resistors, and the resistance value of the reference load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors. Can be set to the target specification.

【0029】請求項6の発明は、前記判定手段は、前記
負荷が断線していると判定した場合には、前記制御信号
の周期を変更することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, when the determining means determines that the load is disconnected, the determining means changes the cycle of the control signal.

【0030】請求項6の発明によれば、判定手段は、負
荷が断線していると判定した場合には、制御信号の周期
を変更するため、負荷が点滅周期が変更されることで負
荷が断線していることが容易にわかる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the determining means determines that the load is disconnected, the cycle of the control signal is changed. It is easy to see that the wire is broken.

【0031】請求項7の発明の電源供給制御方法は、第
1制御信号入力端子へ供給される制御信号に応じてスイ
ッチング制御され電源から負荷への電力供給を制御する
第1半導体スイッチの端子間電圧と、第2制御信号入力
端子へ供給される前記制御信号に応じてスイッチング制
御され前記電源から基準負荷への電力供給を制御する第
2半導体スイッチの端子間電圧との差電圧を検出する検
出ステップと、この検出ステップで検出された差電圧に
基づき前記負荷の断線の有無を判定する判定ステップと
を備えることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the power supply control method, wherein the switching is controlled in accordance with a control signal supplied to the first control signal input terminal to control the power supply from the power supply to the load. Detection for detecting a difference voltage between a voltage and a voltage between terminals of a second semiconductor switch which is switched and controlled in accordance with the control signal supplied to a second control signal input terminal and controls power supply from the power supply to a reference load; And a judging step of judging whether or not the load is disconnected based on the difference voltage detected in the detecting step.

【0032】請求項8の発明の電源供給制御方法では、
前記基準負荷は、前記第1半導体スイッチがオフ時から
オン時に遷移したときに該第1半導体スイッチに流れる
突入電流に近似した電流が流れるようにインピーダンス
が設定されてなることを特徴とする。
In the power supply control method according to the present invention,
The reference load has an impedance set so that a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch flows when the first semiconductor switch transitions from off to on.

【0033】請求項9の発明の電源供給制御方法では、
前記第1半導体スイッチが過熱した場合に該第1半導体
スイッチをオフ制御して保護する過熱保護ステップを有
することを特徴とする。
In the power supply control method according to the ninth aspect,
When the first semiconductor switch is overheated, there is provided an overheat protection step of turning off the first semiconductor switch to protect the first semiconductor switch.

【0034】請求項10の発明の電源供給制御方法で
は、前記基準負荷は、複数個の抵抗を備え、前記基準負
荷の抵抗値は、前記複数個の抵抗の選択接続により可変
設定されることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the power supply control method, the reference load includes a plurality of resistors, and a resistance value of the reference load is variably set by selective connection of the plurality of resistors. Features.

【0035】請求項11の発明の電源供給制御方法で
は、前記判定ステップは、前記負荷が断線していると判
定した場合には、前記制御信号の周期を変更することを
特徴とする。
In a power supply control method according to an eleventh aspect of the present invention, the determining step changes the cycle of the control signal when it is determined that the load is disconnected.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源供給制御
装置及び電源供給制御方法の実施の形態例について、
[第1の実施形態]、[第2の実施形態]、[第3の実
施形態]、[第4の実施形態]、[第5の実施形態]、
[変形例]を、順に図1乃至図12を参照して詳細に説
明する。以下の説明では、電源供給制御装置及び電源供
給制御方法は、例えば自動車においてバッテリからの電
源を選択的にランプ等の各負荷に供給して、負荷への電
力供給を制御する装置に適用した実施の形態例について
説明するが、本発明はこのような形態に限定されるもの
ではなく、電源から負荷への電力供給をスイッチング制
御する電源供給制御装置および電源供給制御方法であれ
ばどのような形態であっても適用可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a power supply control device and a power supply control method according to the present invention will be described.
[First Embodiment], [Second Embodiment], [Third Embodiment], [Fourth Embodiment], [Fifth Embodiment],
[Modifications] will be described in detail with reference to FIGS. In the following description, a power supply control device and a power supply control method are applied to a device that selectively supplies power from a battery to each load such as a lamp in an automobile and controls power supply to the load. However, the present invention is not limited to such a form, and any form may be used as long as a power supply control device and a power supply control method that perform switching control of power supply from a power supply to a load. However, it is applicable.

【0037】ここで、図1は本発明の第1の実施形態の
電源供給制御装置の回路構成図、図2は実施形態で使用
する半導体スイッチ(サーマルFET)の詳細な回路構
成図、図3は実施形態の電源供給制御装置でのランプ断
線時のランプ電流波形を示す図、図4、図5および図6
は実施形態の電源供給制御装置及び電源供給制御方法が
利用する原理を説明する説明図、図7は短絡故障時およ
び通常動作時の実施形態の電源供給制御装置における半
導体スイッチの電流と電圧を例示する波形図、図8は本
発明の第2の実施形態の電源供給制御装置の回路構成
図、図9は本発明の第3の実施形態の電源供給制御装置
の回路構成図、図10は本発明の第4の実施形態の電源
供給制御装置の回路構成図、図11は本発明の第5の実
施形態の電源供給制御装置の回路構成図、図12は変形
例の電源供給制御装置における第2負荷(抵抗)の構成
を説明する回路図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of a semiconductor switch (thermal FET) used in the embodiment, and FIG. FIGS. 4, 5 and 6 show lamp current waveforms when the lamp is disconnected in the power supply control device of the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the principle used by the power supply control device and the power supply control method according to the embodiment. FIG. FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the power supply control device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a circuit configuration diagram of the power supply control device of the third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of two loads (resistors).

【0038】[第1の実施形態]本発明の第1の実施形
態の電源供給制御装置について、図1を参照して説明す
ると、本実施形態の電源供給制御装置は、電源101の
出力電圧VBを負荷102に供給する経路に、半導体ス
イッチとしてのサーマルFETQAのドレインD−ソー
スSを直列接続した構成である。ここで、サーマルFE
TQAにはDMOS構造のNMOS型を使用しているが
PMOS型でも実現可能である。
[First Embodiment] A power supply control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. Is connected in series to a drain D-source S of a thermal FET QA as a semiconductor switch in a path for supplying the load to the load 102. Here, thermal FE
Although the TQA uses the NMOS type of the DMOS structure, it can also be realized by the PMOS type.

【0039】また同図において、サーマルFETQAを
駆動制御する部分については、FETQB、抵抗R1〜
R10、ツェナーダイオードZD1、ダイオードD1、
コンパレータCMP1、駆動回路111およびスイッチ
SW1を備えた構成である。なお、参照符号として抵抗
には“R”とそれに続く数字を使用しているが、以下の
説明では参照符号として使用すると共に、それぞれ該抵
抗の抵抗値をも表すものとする。また、図1中の点線で
囲った部分である電流振動型遮断機能付きスイッチング
回路110aはアナログ集積化されるチップ部分を示
す。
In the same figure, for the part for controlling the drive of the thermal FET QA, the FET QB and the resistors R1 to R1 are connected.
R10, Zener diode ZD1, diode D1,
The configuration includes a comparator CMP1, a drive circuit 111, and a switch SW1. Although “R” and subsequent numbers are used for the resistors as reference symbols, the following description uses them as reference symbols and also indicates the resistance values of the resistors. A switching circuit 110a with a current oscillation type cutoff function, which is a portion surrounded by a dotted line in FIG. 1, indicates a chip portion on which analog integration is performed.

【0040】負荷102a〜102cは例えばヘッドラ
ンプ、バックランプ等のランプであり、ユーザ等がスイ
ッチSW1をオンさせることにより機能する。駆動回路
111には、コレクタ側が電位VPに接続されたソース
トランジスタQ5と、エミッタ側が接地電位(GND)
に接続されたシンクトランジスタQ6とを直列接続して
備え、スイッチSW1のオン/オフ切換えによる切換え
信号に基づき、ソーストランジスタQ5およびシンクト
ランジスタQ6をオン/オフ制御して、サーマルFET
QAを駆動制御する信号を出力する。なお図中、VBは
電源101の出力電圧であり、例えば12[V]であ
る。
The loads 102a to 102c are, for example, lamps such as a head lamp and a back lamp, and function when a user or the like turns on the switch SW1. The drive circuit 111 has a source transistor Q5 whose collector side is connected to the potential VP, and a ground potential (GND) at the emitter side.
And a source transistor Q5 and a sink transistor Q6 on / off controlled based on a switching signal by switching on / off of a switch SW1 to form a thermal FET.
A signal for driving and controlling the QA is output. In the figure, VB is the output voltage of the power supply 101, for example, 12 [V].

【0041】半導体スイッチとしてのサーマルFETQ
Aは、より詳しくは図2に示すような構成を備えてい
る。図2において、サーマルFETQAは、内蔵抵抗R
G、温度センサ121、ラッチ回路122及び過熱遮断
用FETQSを備えている。なお、ZD1はゲートG−
ソースS間を12[V]に保ってゲートGに過電圧が印
加されようとした場合にこれをバイパスさせるツェナー
ダイオードである。
Thermal FET Q as a semiconductor switch
More specifically, A has a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, the thermal FET QA has a built-in resistor R
G, a temperature sensor 121, a latch circuit 122, and an overheat cutoff FET QS. Note that ZD1 is a gate G-
This is a Zener diode that bypasses an overvoltage applied to the gate G while maintaining the voltage between the sources S at 12 [V].

【0042】つまり、本実施形態で使用するサーマルF
ETQAは、サーマルFETQAが規定以上の温度まで
上昇したことが温度センサ121によって検出された場
合には、その旨の検出情報がラッチ回路122に保持さ
れ、ゲート遮断回路としての過熱遮断用FETQSがオ
ン動作となることによって、サーマルFETQAを強制
的にオフ制御する過熱遮断機能を備えている。
That is, the thermal F used in this embodiment is
In the ETQA, when the temperature sensor 121 detects that the temperature of the thermal FET QA has risen to a temperature equal to or higher than a prescribed value, detection information to that effect is held in the latch circuit 122, and the overheat cutoff FET QS as a gate cutoff circuit is turned on. An overheat shutoff function is provided for forcibly turning off the thermal FET QA by operating.

【0043】温度センサ121は4個のダイオードが縦
続接続されてなり、実装上、温度センサ121はサーマ
ルFETQAの近傍に配置形成されている。サーマルF
ETQAの温度が上昇するにつれて温度センサ121の
各ダイオードの抵抗値が減少するので、FETQ51の
ゲート電位が“L”レベルとされる電位まで下がると、
FETQ51がオン状態からオフ状態に遷移する。これ
により、FETQ54のゲート電位がサーマルFETQ
Aのゲート制御端子(G)の電位にプルアップされ、F
ETQ54がオフ状態からオン状態に遷移して、ラッチ
回路122に“1”がラッチされることとなる。このと
き、ラッチ回路122の出力が“H”レベルとなって過
熱遮断用FETQSがオフ状態からオン状態に遷移する
ので、サーマルFETQAの真のゲート(TG)の電位
レベルが“L”レベルとなって、サーマルFETQAが
オン状態からオフ状態に遷移して、過熱遮断されること
となる。
The temperature sensor 121 has four diodes connected in cascade, and the temperature sensor 121 is disposed near the thermal FET QA for mounting. Thermal F
Since the resistance value of each diode of the temperature sensor 121 decreases as the temperature of the ETQA increases, when the gate potential of the FET Q51 drops to a potential that is set to the “L” level,
The FET Q51 transitions from the on state to the off state. As a result, the gate potential of the FET Q54 becomes
A is pulled up to the potential of the gate control terminal (G) of A,
The ETQ 54 changes from the off state to the on state, and “1” is latched in the latch circuit 122. At this time, the output of the latch circuit 122 becomes “H” level, and the overheat cutoff FET QS transitions from the off state to the on state, so that the potential level of the true gate (TG) of the thermal FET QA becomes “L” level. As a result, the thermal FET QA transitions from the on-state to the off-state, and is overheated.

【0044】また、本実施形態の電源供給制御装置で
は、負荷102またはサーマルFETQAのドレインD
−ソースS間において発生する短絡故障による過電流、
或いは不完全短絡故障による異常電流に対する保護機
能、あるいはランプの断線検出機能をも備えている。以
下、図1を参照して、この保護機能及び断線検出機能を
実現する構成について説明する。
In the power supply control device according to the present embodiment, the load 102 or the drain D of the thermal FET QA is
An overcurrent due to a short-circuit fault occurring between the sources S,
Alternatively, it has a function of protecting against abnormal current due to an incomplete short-circuit failure or a function of detecting disconnection of a lamp. Hereinafter, a configuration for realizing the protection function and the disconnection detection function will be described with reference to FIG.

【0045】まず、基準電圧発生手段は、FET(第2
半導体スイッチ)QB、抵抗Rr1、抵抗Rr2及びコ
ンデンサC1により構成されている。FETQBのドレ
インおよびゲートはそれぞれサーマルFETQAのドレ
イン(D)および真のゲート(TG)に接続され、FE
TQBのソース(SB)は直列に接続された抵抗Rr1
及び抵抗Rr2を介して接地電位(GND)に接続され
ている。抵抗Rr2にはコンデンサC1が並列に接続さ
れている。ランプ102a等の点灯1回目より確実にラ
ンプの断線を検出するために、抵抗Rr1及び抵抗Rr
2の直列抵抗値は、ランプ突入電流に近似した電流が流
れるようなインピーダンスに設定されている。
First, the reference voltage generating means is an FET (second
(Semiconductor switch) QB, a resistor Rr1, a resistor Rr2, and a capacitor C1. The drain and gate of the FET QB are connected to the drain (D) and the true gate (TG) of the thermal FET QA, respectively.
The source (SB) of the TQB is a resistor Rr1 connected in series.
And a resistor Rr2 connected to the ground potential (GND). A capacitor C1 is connected in parallel to the resistor Rr2. In order to reliably detect the disconnection of the lamp from the first lighting of the lamp 102a or the like, the resistance Rr1 and the resistance Rr
The series resistance value of 2 is set to an impedance such that a current similar to the lamp inrush current flows.

【0046】このように、FETQBおよびサーマルF
ETQAのドレイン(D)およびゲート(TG)を共通
化することにより同一チップである電流振動型遮断機能
付きスイッチング回路(110a)への集積化を容易に
することができる。
As described above, the FET QB and the thermal F
By sharing the drain (D) and the gate (TG) of the ETQA, it is possible to easily integrate the ETQA into the switching circuit (110a) having the current oscillation type interruption function, which is the same chip.

【0047】また、FETQBおよびサーマルFETQ
Aは同一プロセスで同一チップである電流振動型遮断機
能付きスイッチング回路(110a)上に形成されたも
のを使用することとして、温度ドリフトやロット間のバ
ラツキの影響を除去(削減)するようにしている。ま
た、FETQBの電流容量がサーマルFETQAの電流
容量よりも小さくなるように、それぞれのFETを構成
する並列接続のトランジスタ数を(FETQBのトラン
ジスタ数:1個)<(サーマルFETQAのトランジス
タ数:1000個)となるように構成している。
Further, the FET QB and the thermal FET Q
A uses the same process and the same chip formed on the switching circuit (110a) with the current oscillation type interrupting function, which is the same chip, so as to eliminate (reduce) the effects of temperature drift and lot-to-lot variation. I have. Also, the number of transistors connected in parallel constituting each FET is set such that (the number of transistors of the FET QB: 1) <(the number of transistors of the thermal FET QA: 1000) so that the current capacity of the FET QB is smaller than the current capacity of the thermal FET QA. ).

【0048】さらに、過電流を検出するために、抵抗R
r(抵抗Rr1と抵抗Rr2との直列合成抵抗値)の抵
抗値は、後述のように負荷102の抵抗値×(FETQ
Bのトランジスタ数:1個/サーマルFETQAのトラ
ンジスタ数:1000個)の値となるように設定され
る。この抵抗Rrの設定により、サーマルFETQAに
正常動作の負荷電流(5[mA])が流れたときと同じ
ドレイン−ソース間電圧VDSをFETQBに発生させる
ことができる。また、以上のような回路規定により、F
ETQBおよび抵抗Rrで構成される基準電圧発生手段
の構成を極力小型化することができ、実装スペースを縮
小して装置コストを低減することができる。
Further, in order to detect an overcurrent, a resistor R
r (the series combined resistance of the resistors Rr1 and Rr2) is the resistance of the load 102 × (FETQ
B: 1 transistor / thermal FET QA: 1000 transistors). By setting the resistor Rr, the same drain-source voltage VDS as when a normal operation load current (5 [mA]) flows through the thermal FET QA can be generated in the FET QB. Further, according to the circuit rules as described above, F
The configuration of the reference voltage generating means composed of the ETQB and the resistor Rr can be made as small as possible, and the mounting space can be reduced to reduce the device cost.

【0049】可変抵抗RVはサーマルFETQAのソー
スSA抵抗R1,R2の分圧点との間に負荷102に対
して直列に接続されている。可変抵抗RVの抵抗値を変
えることにより第2負荷の抵抗値を等価的に可変設定す
る。即ち、電流振動遮断型素子110aの外部に可変抵
抗RVを設置し、該可変抵抗RVを調整することにより
基準電圧生成手段の設定値(基準)を目標の仕様に設定
することが可能となる。これにより、アナログ集積化す
る場合でも1種類の電流振動遮断型素子110aで複数
の仕様をカバーすることが可能となる。
The variable resistor RV is connected in series with the load 102 between the source SA resistors R1 and R2 of the thermal FET QA and the voltage dividing point. By changing the resistance value of the variable resistor RV, the resistance value of the second load is equivalently variably set. That is, a variable resistor RV is installed outside the current oscillation cutoff element 110a, and the set value (reference) of the reference voltage generator can be set to a target specification by adjusting the variable resistor RV. As a result, even in the case of analog integration, it is possible to cover a plurality of specifications with one type of current oscillation cutoff element 110a.

【0050】また、前述したように抵抗Rrの抵抗値
は、ランプ突入電流に近似した電流が流れるようなイン
ピーダンスに設定するか、抵抗Rrの抵抗値は、負荷1
02の抵抗値×(FETQBのトランジスタ数:1個/
サーマルFETQAのトランジスタ数:1000個)の
値となるように設定するかは、目的に応じて適宜いずれ
かに設定する。
As described above, the resistance of the resistor Rr is set to an impedance such that a current similar to the lamp inrush current flows, or the resistance of the resistor Rr is set to the load 1
02 resistance × (the number of FET QB transistors: 1 /
Whether the value is set to be equal to the value of the thermal FET QA (the number of transistors of the thermal FET QA: 1000) is appropriately set depending on the purpose.

【0051】コンパレータCMP1及びコンパレータC
MP2の“+”入力端子には、サーマルFETQAのド
レインD−ソースS間電圧VDSを抵抗R1と抵抗R2お
よび可変抵抗RVの並列抵抗(R2‖RV)とで分圧し
た電圧が抵抗R5を介して供給されている。また、コン
パレータCMP1の“−”入力端子には、FETQBの
ソース電圧VSが供給されている。つまり、これら
“+”および“−”の両入力端子に供給される電位がほ
ぼ一致したときに出力は有効(“H”レベル)となり、
一致しないときに無効(“L”レベル)となる。コンパ
レータCMP1は、過電流判定を行い、コンパレータC
MP2は、ランプの断線の有無の判定を行うようになっ
ている。なお、後述のように、コンパレータCMP1は
一定のヒステリシスを持っている。マイクロコンピュー
タ(マイコン)10は、中央処理装置(CPU)を内蔵
し、コンパレータCMP2によるランプの断線検出結果
に応じて、ランプを点滅するための点滅信号の周期を決
定するようになっている。
Comparator CMP1 and Comparator C
A voltage obtained by dividing the voltage VDS between the drain D and the source S of the thermal FET QA by the resistors R1, R2 and the parallel resistor (R2‖RV) of the variable resistor RV (R2‖RV) is applied to the “+” input terminal of MP2 via the resistor R5. Supplied. The source voltage VS of the FET QB is supplied to the “−” input terminal of the comparator CMP1. That is, when the potentials supplied to both the “+” and “−” input terminals substantially match, the output becomes valid (“H” level),
Invalid (“L” level) when they do not match. The comparator CMP1 performs an overcurrent determination, and the comparator C
The MP2 determines whether or not the lamp is disconnected. As described later, the comparator CMP1 has a certain hysteresis. The microcomputer (microcomputer) 10 has a built-in central processing unit (CPU) and determines a cycle of a blink signal for blinking the lamp in accordance with a result of detection of disconnection of the lamp by the comparator CMP2.

【0052】次に、以上説明した本実施形態の電源供給
制御装置の回路構成を踏まえて、電源供給制御方法を説
明する。具体的な動作説明を行う前に、図4、図5およ
び図6を参照して、本実施形態の電源供給制御装置およ
び電源供給制御方法が利用する原理について説明する。
ここで、図4はオフ状態からオン状態への遷移時のドレ
イン−ソース間電圧の立ち下がり特性の説明図、図5は
概念的回路図、図6はサーマルFETのドレイン電流と
ゲート−ソース間電圧との特性を説明する説明図であ
る。
Next, a power supply control method will be described based on the circuit configuration of the power supply control device of the present embodiment described above. Before describing the specific operation, the principle used by the power supply control device and the power supply control method of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 4 is an explanatory diagram of a falling characteristic of a drain-source voltage at the time of transition from an off state to an on state, FIG. 5 is a conceptual circuit diagram, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating characteristics with respect to voltage.

【0053】半導体スイッチとしてサーマルFETQA
を使用した場合、電源101から負荷102への電力供
給経路は、概念的に図5に示すような回路として表され
る。負荷102には電力供給経路の配線インダクタンス
L0と配線抵抗R0とを含む。なお、経路または負荷1
02において短絡故障が発生した場合にはR0には短絡
抵抗も含まれることとなる。ここで短絡抵抗は、本実施
形態が適用対象としている自動車において負荷102を
ヘッドライトと仮定した場合には、上述の完全短絡(デ
ッドショート)の場合に約40[mΩ]以下であり、不
完全短絡の場合は約40〜500[mΩ]である。
Thermal FET QA as semiconductor switch
Is used, a power supply path from the power supply 101 to the load 102 is conceptually represented as a circuit as shown in FIG. The load 102 includes a wiring inductance L0 and a wiring resistance R0 of the power supply path. The route or load 1
When a short-circuit failure occurs in 02, R0 also includes a short-circuit resistance. Here, the short-circuit resistance is about 40 [mΩ] or less in the case of the above-described complete short circuit (dead short circuit) when the load 102 is assumed to be a headlight in the vehicle to which the present embodiment is applied. In the case of a short circuit, it is about 40 to 500 [mΩ].

【0054】このような電力供給経路の一部を成すサー
マルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDSは、サー
マルFETQAがオフ状態からオン状態へ遷移する際の
立ち下がり電圧特性として、図4に示す如くなる。即
ち、短絡の場合、基準負荷(通常動作)の場合、負荷1
02が抵抗1[KΩ]の場合についての立ち下がり電圧
特性である。このように、立ち下がり特性は、電力供給
経路および負荷の状態、即ち、経路が持つ配線インダク
タンス並びに配線抵抗および短絡抵抗に基づく時定数に
応じて変化する。
The drain-source voltage VDS of the thermal FET QA forming a part of such a power supply path is as shown in FIG. 4 as a falling voltage characteristic when the thermal FET QA transitions from an off state to an on state. . That is, in the case of a short circuit, in the case of a reference load (normal operation), the load 1
02 is a falling voltage characteristic when the resistance is 1 [KΩ]. As described above, the fall characteristic changes according to the state of the power supply path and the load, that is, the time constant based on the wiring inductance and the wiring resistance and the short-circuit resistance of the path.

【0055】このようなドレイン−ソース間電圧VDSの
特性の変化を利用して過電流検出を行う手法として、以
下で説明する手法の他に、所定タイミングで所定しきい
値との比較を行って過電流検出を行う手法が考えられる
が、所定タイミングを規定する手段および所定しきい値
との比較手段を構成するために、コンデンサや複数の抵
抗といった部品を必要とし、これらの部品がばらつくと
検出誤差となってしまうという問題がある。また、コン
デンサが必要であり、該コンデンサはチップ内に搭載で
きないことから、外付け部品が必要となり、装置コスト
のアップ要因となってしまうという問題もあった。
As a method of detecting an overcurrent using such a change in the characteristic of the drain-source voltage VDS, in addition to the method described below, a comparison with a predetermined threshold value is performed at a predetermined timing. A method of detecting overcurrent is conceivable.However, components such as a capacitor and a plurality of resistors are required in order to constitute a means for defining a predetermined timing and a means for comparing with a predetermined threshold, and it is detected that these components vary. There is a problem that an error occurs. In addition, since a capacitor is required, and the capacitor cannot be mounted in a chip, external parts are required, which causes an increase in apparatus cost.

【0056】図4において、サーマルFETQAがオン
状態に遷移してドレイン−ソース間電圧VDSが飽和する
までの期間は、サーマルFETQAはピンチオフ領域で
動作する。
In FIG. 4, the thermal FET QA operates in a pinch-off region until the transition of the thermal FET QA to the ON state and the saturation of the drain-source voltage VDS.

【0057】また、負荷102の抵抗が1[KΩ]のと
きのドレイン−ソース間電圧VDSの変化について、次の
ように考察できる。つまり、第1に、例えば、サーマル
FETQAに日立製の「HAF2001]を使用した場
合、ドレイン電流ID=12[mA]だから、ゲート−
ソース間電圧VTGSは、ほぼしきい値電圧1.6[V]
に維持される。第2に、駆動回路111によるゲート
(G)への充電は継続されるから、このまま行くとゲー
ト−ソース間電圧VTGSは上昇して行ってしまうが、ド
レイン−ソース間電圧VDSが低下して、ゲート−ドレイ
ン間の容量値CGDを増大させるので、ゲート−ソース間
電圧VTGSに達する電荷を吸収してしまうことになる。
即ち、ドレイン−ソース間電圧VDSはゲート−ソース間
電圧VTGSに達した電荷が電位上昇を生じさせないだけ
の容量を発生させるような速度で降下することになる。
これにより、ゲート−ソース間電圧VTGSは約1.6
[V]に維持される。
The change in the drain-source voltage VDS when the resistance of the load 102 is 1 [KΩ] can be considered as follows. That is, first, for example, when "HAF2001" manufactured by Hitachi is used for the thermal FET QA, the drain current ID = 12 [mA].
The source-to-source voltage VTGS is substantially equal to the threshold voltage 1.6 [V].
Is maintained. Secondly, the charging of the gate (G) by the driving circuit 111 is continued, so that the gate-source voltage VTGS will rise if this state is maintained, but the drain-source voltage VDS will decrease. Since the capacitance value CGD between the gate and the drain is increased, the charge reaching the gate-source voltage VTGS is absorbed.
That is, the drain-source voltage VDS drops at such a rate that the charge reaching the gate-source voltage VTGS generates a capacitance that does not cause an increase in potential.
As a result, the gate-source voltage VTGS becomes approximately 1.6.
[V] is maintained.

【0058】また、負荷抵抗=1[KΩ]時のドレイン
−ソース間電圧VDSの変化について、次のような解釈も
可能である。つまり、サーマルFETQAがオン状態に
遷移した後の各経過時点で、駆動回路111によってゲ
ート(G)の送られる充電電荷を吸収し、真のゲート
(TG)の電圧VTGSを一定に保つうようなドレイン−
ソース間電圧VDSの値を表わしている。したがって、あ
る経過時間の後にドレイン−ソース間電圧VDSが図4の
負荷抵抗=1[KG]時の曲線より上側にあれば、ゲー
ト−ソース間電圧VTGSは1.6[V]よりも高くなっ
ていることを意味する。なお、ドレイン−ソース間電圧
VDSは図4の負荷抵抗=1[KΩ]時の曲線より下側に
来ることはない。
The following interpretation is also possible for the change in the drain-source voltage VDS when the load resistance = 1 [KΩ]. In other words, at each lapse of time after the thermal FET QA transitions to the ON state, the drive circuit 111 absorbs the charge transmitted to the gate (G), and keeps the true gate (TG) voltage VTGS constant. Drain-
It shows the value of the source-to-source voltage VDS. Therefore, if the drain-source voltage VDS is above the curve at the time of load resistance = 1 [KG] in FIG. 4 after a certain elapsed time, the gate-source voltage VTGS becomes higher than 1.6 [V]. Means that. It should be noted that the drain-source voltage VDS does not fall below the curve when the load resistance = 1 [KΩ] in FIG.

【0059】さらに、図4の負荷抵抗=1[KΩ]時の
曲線からの距離をΔVDSGAPとすると、ΔVDSGAP×CGD
分の電荷をゲート−ソース間電圧VTGSから引き去れ
ば、ゲート−ソース間電圧電圧VTGSは1.6[V]に
なることを意味する。換言すれば、ゲート−ソース間電
圧VTGSは1.6[V]からこの電荷分だけ電位が上昇
していることを意味する。このことを式で示せば次式と
なる。
Further, assuming that the distance from the curve when the load resistance in FIG. 4 is 1 [KΩ] is ΔVDSGAP, ΔVDSGAP × CGD
If the charge corresponding to the voltage is subtracted from the gate-source voltage VTGS, it means that the gate-source voltage VTGS becomes 1.6 [V]. In other words, it means that the potential of the gate-source voltage VTGS has increased from 1.6 [V] by this charge. This can be expressed by the following equation.

【0060】 VTGS−1.6=ΔVDSGAP×CGD/(CGS×CGD) 即ち、ΔVDSGAPは(ゲート−ソース間電圧VTGS −
1.6[V]に比例する。
VTGS−1.6 = ΔVDSGAP × CGD / (CGS × CGD) That is, ΔVDSGAP is (gate-source voltage VTGS−
It is proportional to 1.6 [V].

【0061】また、ゲート−ソース間電圧VTGSとドレ
イン電流IDとの間には、図6の特性に示すように、比
例に近い1対1の関係がある。ここで、図6の特性は日
立製の「HAF2001」のものであり、図中のVGSは
ここではゲート−ソース間電圧VTGSに相当する。した
がって、ΔVDSGAPは図6の特性に示されるような対応
関係に基づいてドレイン電流IDを表すということがで
きる。図6において、ドレイン電流ID=10[A]近
辺の分解能は約80[mV/A]である。即ち、1
[A]のドレイン電流IDが80[mV]のゲート−ソ
ース間電圧VTGS に対応し、±5[A]のドレイン電流
IDの変化に対して±0.4[V]のゲート−ソース間
電圧VTGS の変化が対応する。なお、この分解能は従来
例においてシャント抵抗RS=80[mΩ]相当の分解
能に相当します。
As shown in the characteristics of FIG. 6, there is a nearly one-to-one relationship between the gate-source voltage VTGS and the drain current ID. Here, the characteristic of FIG. 6 is that of “HAF2001” manufactured by Hitachi, and VGS in the figure corresponds to the gate-source voltage VTGS here. Therefore, it can be said that ΔVDSGAP represents the drain current ID based on the correspondence shown in the characteristics of FIG. In FIG. 6, the resolution around the drain current ID = 10 [A] is about 80 [mV / A]. That is, 1
The drain current ID of [A] corresponds to the gate-source voltage VTGS of 80 [mV], and the change of the drain current ID of ± 5 [A] is ± 0.4 [V]. Changes in VTGS correspond. This resolution corresponds to the resolution equivalent to shunt resistance RS = 80 [mΩ] in the conventional example.

【0062】なお、ドレイン電流IDがゼロの時はゲー
トを充電する回路およびミラー容量だけでドレイン−ソ
ース間電圧VDSの曲線は決まるが、ドレイン電流IDが
流れると、回路のインダクタンスLcおよび回路全体の
抵抗Rcの影響を受けることになる。完全短路(デッド
ショート)のようにドレイン電流IDが大きくなると、
ドレイン電流IDの立ち上り勾配はインダクタンスLc
及び抵抗Rcでほぼ決まるので、ドレイン電流IDの立
上がり勾配は一定値に収れんし、したがって、ゲート−
ソース間電圧VTGSの曲線も収れんすることとなる。
When the drain current ID is zero, the curve of the drain-source voltage VDS is determined only by the circuit for charging the gate and the Miller capacitance. However, when the drain current ID flows, the inductance Lc of the circuit and the entire circuit are reduced. It will be affected by the resistance Rc. When the drain current ID increases like a complete short path (dead short),
The rising gradient of the drain current ID is the inductance Lc.
And the resistance Rc, the rising slope of the drain current ID does not reach a constant value.
The curve of the source-to-source voltage VTGS also converges.

【0063】図6に示される特性には温度の特異点が存
在する。日立製の「HAF2001」の場合、ドレイン
電流ID=15[A]、ゲート−ソース間電圧VTGS =
3.3〜3.4[V]の付近である。通常の正常負荷電
流はほぼ15[A]以下なので、特異点の下側に来るこ
とになる。この下側の領域では、同じドレイン電流ID
に対し、温度上昇に応じてゲート−ソース間電圧VTGS
は小さくなる。したがって、高温条件下でも誤作動が低
減されることになり有利といえる。
The characteristic shown in FIG. 6 has a temperature singularity. In the case of “HAF2001” manufactured by Hitachi, drain current ID = 15 [A], gate-source voltage VTGS =
It is around 3.3 to 3.4 [V]. The normal normal load current is about 15 [A] or less, and therefore comes below the singular point. In this lower region, the same drain current ID
On the other hand, the gate-source voltage VTGS
Becomes smaller. Therefore, malfunction can be reduced even under high temperature conditions, which is advantageous.

【0064】また、ゲートを充電する回路が異なると、
同じ負荷電流に対してドレイン−ソース間電圧VDSの曲
線は変わってくる。したがって、ゲート充電電流は常に
同じ条件を保つ必要がある。なお、ゲート充電電流を減
らせばドレイン−ソース間電圧VDSの曲線は上方にシフ
トすることになる。この性質を利用して、同じドレイン
電流IDに対してドレイン−ソース間電圧VDSを増大さ
せるようにすれば、過熱遮断保護機能による過熱遮断を
促進させることができる。後述の過熱遮断促進回路(過
熱遮断促進回路)はこれを利用したものである。
Also, if the circuit for charging the gate is different,
The curve of the drain-source voltage VDS changes for the same load current. Therefore, the gate charging current must always maintain the same condition. If the gate charging current is reduced, the curve of the drain-source voltage VDS shifts upward. If this property is used to increase the drain-source voltage VDS for the same drain current ID, overheat interruption by the overheat protection function can be promoted. The overheat cutoff promotion circuit (overheat cutoff promotion circuit) described below utilizes this.

【0065】次に、以上の考察を踏まえて、本実施形態
の電源供給制御装置の動作を説明する。先ず、サーマル
EFTQAおよび基準電圧生成手段(FETQB、抵抗
Rr)について説明する。サーマルFETQAおよびF
ETQBがピンチオフ領域で動作しているときは、カレ
ントミラー(Current mirror)回路が構成され、ドレイ
ン電流IDGA=1000×ドレイン電流IDGSとなる。
Next, the operation of the power supply control device of the present embodiment will be described based on the above considerations. First, the thermal EFT QA and the reference voltage generating means (FET QB, resistor Rr) will be described. Thermal FETs QA and F
When the ETQB operates in the pinch-off region, a current mirror circuit is formed, and the drain current IDGA = 1000 × the drain current IDGS.

【0066】したがって、サーマルFETQAのドレイ
ン電流としてIDQA=5[A]、FETQBのドレイン
電流としてIDQB=5[mA]がそれぞれ流れていると
きは、サーマルFETQAおよびFETQBのそれぞれ
のドレイン−ソース間電圧VDSとゲート−ソース間電圧
VTGSは一致する。即ち、VDSA =VDSB ,VTGSA=VT
GSBとなる。ここで、VDSA =VDSB はそれぞれサーマ
ルFETQA、FETQBのドレイン−ソース間電圧で
あり、VTGSA=VTGSBはそれぞれサーマルFETQA、
FETQBのゲート−ソース間電圧である。
Therefore, when IDQA = 5 [A] flows as the drain current of the thermal FET QA and IDQB = 5 [mA] flows as the drain current of the FET QB, the drain-source voltage VDS of each of the thermal FET QA and the FET QB respectively. And the gate-source voltage VTGS match. That is, VDSA = VDSB, VTGSA = VT
GSB. Here, VDSA = VDSB is the drain-source voltage of the thermal FET QA and FET QB, respectively, and VTGSA = VTGSB is the thermal FET QA,
This is the gate-source voltage of the FET QB.

【0067】したがって、FETQBが完全にオン状態
に遷移しているときは、抵抗Rrの両端にほぼ電源電圧
VBが印加されるから、サーマルFETQAに接続する
5[A]負荷に等価なFETQBの負荷として、抵抗R
rの抵抗値は、Rr=12[V]/5[mA]−1.4
[KΩ]として決定される。
Therefore, when the FET QB is completely turned on, the power supply voltage VB is substantially applied to both ends of the resistor Rr, so that the load of the FET QB equivalent to the 5 [A] load connected to the thermal FET QA is applied. As the resistance R
The resistance value of r is Rr = 12 [V] / 5 [mA] -1.4.
[KΩ].

【0068】このように、ここでは、サーマルFETQ
Aに5[A]の負荷電流が流れたときのドレイン−ソー
ス間電圧VDSの値(曲線)を基準とするが、サーマルF
ETQAに対してトランジスタ数比(=電流容量比)の
小さいFETQBを用いて基準電圧生成手段を構成する
ことにより、基準電圧生成手段をより小型化して、小さ
なチップ占有面積で要求機能を実現できるわけである。
さらに、上述のように、FETQBとサーマルFETQ
Aと同一プロセスで、同一チップ上に構成することによ
り、ロット間ばらつき、温度ドリフトの影響を除去する
ことができて、検出精度を大幅に改善できる。
As described above, here, the thermal FET Q
A is based on the value (curve) of the drain-source voltage VDS when a load current of 5 [A] flows through A.
By configuring the reference voltage generation means using an FET QB having a smaller transistor number ratio (= current capacity ratio) than the ETQA, the required function can be realized with a smaller chip area and a smaller chip occupation area. It is.
Further, as described above, the FET QB and the thermal FET Q
By configuring on the same chip in the same process as A, the influence of lot-to-lot variation and temperature drift can be eliminated, and detection accuracy can be greatly improved.

【0069】次に、ピンチオフ領域における動作につい
て説明する。サーマルFETQAがオン状態に遷移する
と、ドレイン電流はIDQAは回路抵抗で決まる最終負荷
電流値を目指して立ち上がっていく。また、サーマルF
ETQAのゲート−ソース間電圧VTGSAは、ドレイン電
流IDQAで決まる値を取り、ドレイン−ソース間電圧V
DSAの低下によるコンデンサ容量CGDのミラー効果でブ
レーキをかけられながら、これも立ち上がっていく。さ
らに、FETQBのゲート−ソース間電圧VTGSBは、ド
レイン電流IDQB=5[mA](ドレイン電流IDQA=
5[A]に相当)までは、ゲート−ソース間電圧VTGSB
=VTGSAで増加していくが、それ以降はドレイン電流I
DQB=5[mA]一定になるため(ピンチオフ領域内で
一定になる)、ゲート−ソース間電圧VTGSBも一定にな
り、日立製の「HAF2001」の場合は、約2.7
[V]一定になる。
Next, the operation in the pinch-off region will be described. When the thermal FET QA transitions to the ON state, the drain current IDQA rises toward the final load current value determined by the circuit resistance. Also, thermal F
The gate-source voltage VTGSA of ETQA takes a value determined by the drain current IDQA, and the drain-source voltage VTGSA
This starts up while the brake is applied by the Miller effect of the capacitor capacitance CGD due to the decrease in DSA. Further, the gate-source voltage VTGSB of the FET QB is the drain current IDQB = 5 [mA] (the drain current IDQA =
5 [A]), the gate-source voltage VTGSB
= VTGSA, but after that, the drain current I
Since DQB = 5 [mA] is constant (constant in the pinch-off region), the gate-source voltage VTGSB is also constant, and in the case of "HAF2001" manufactured by Hitachi, it is about 2.7.
[V] Becomes constant.

【0070】また、サーマルFETQAのゲート−ソー
ス間電圧VTGSAは、ドレイン電流IDQAの増加に応じて
大きくなっていくので、ゲート−ソース間電圧はVTGSB
<VTGSAとなる。また、VDSA =VTGSB+VTGD ,VDS
B =VTGSB+VTGD の関係があるから、VDSA −VDSB
=VTGSA−VTGSBとなる。ここで、ゲート−ソース間電
圧の差VTGSA−VTGSBは、ドレイン電流IDQA−5
[A]を表わすから、ドレイン−ソース間電圧の差VDS
A−VDSBを検出することにより、ドレイン電流IDQA−
5[A]を得ることができる。
Since the gate-source voltage VTGSA of the thermal FET QA increases as the drain current IDQA increases, the gate-source voltage VTGSB
<VTGSA. VDSA = VTGSB + VTGD, VDS
Since there is a relation of B = VTSGB + VTGD, VDSA-VDSB
= VTGSA-VTGSB. Here, the gate-source voltage difference VTGSA-VTGSB is equal to the drain current IDQA-5.
[A], the difference VDS between the drain-source voltage
By detecting A-VDSB, the drain current IDQA-
5 [A] can be obtained.

【0071】FETQBのドレイン−ソース間電圧VDS
BはコンパレータCMP1に直接入力され、サーマルF
ETQAのドレイン−ソース間電圧VDSAはR1と抵抗
R2で分圧した値(ここでは可変抵抗RVについて考慮
に入れないものとする)がコンパレータCMP1に入力
される。即ち、 VDSA×R1/(R1+R2)………(1) がコンパレータCMP1に入力されることになる。サー
マルFEGQAがオン状態に遷移した直後は、FETQ
Bのドレイン−ソース間電圧VDSB>(1)であるが、
サーマルFETQAのドレイン電流IDQAが増加するに
連れて(1)は増加し、ついにはFETQBのドレイン
−ソース間電圧VDSBより大きくなり、この時、コンパ
レータCMP1の出力は“H”レベルから“L”レベル
に変化して、サーマルFETQAをオフ状態に遷移させ
る。
The drain-source voltage VDS of the FET QB
B is directly input to the comparator CMP1 and the thermal F
The value obtained by dividing the drain-source voltage VDSA of the ETQA by R1 and the resistor R2 (here, the variable resistor RV is not taken into consideration) is input to the comparator CMP1. That is, VDSA × R1 / (R1 + R2) (1) is input to the comparator CMP1. Immediately after the thermal FEGQA transitions to the ON state, the FET Q
B drain-source voltage VDSB> (1),
(1) increases as the drain current IDQA of the thermal FET QA increases, and eventually becomes larger than the drain-source voltage VDSB of the FET QB. At this time, the output of the comparator CMP1 changes from "H" level to "L" level. And the thermal FET QA is turned off.

【0072】なお、コンパレータCMP1では、ダイオ
ードD1と抵抗R5でヒステリシスが形成されている。
サーマルFETQAがオフ状態に遷移したとき、駆動回
路111のシンクトランジスタQ6によりゲート電位は
接地され、ダイオードD1のカソード側電位は、VDSB
−0.7[V](ツェナーダイオードZD1の順方向電
圧)になるので、抵抗R1→抵抗R5→ダイオードD1
の経路で電流が流れ、コンパレータCMP1の“+”入
力端子の電位は、駆動回路111がオン制御していると
きより低下する。したがって、オフ状態に遷移したとき
より小さいドレイン−ソース間電圧の差VDSA−VDSBま
でサーマルFETQAはオフ状態を維持し、その後オン
状態に遷移することとなる。なお、ヒステリシス特性の
付け方にはいろいろな方法があるが、これはその一例で
ある。
In the comparator CMP1, a hysteresis is formed by the diode D1 and the resistor R5.
When the thermal FET QA transitions to the off state, the gate potential is grounded by the sink transistor Q6 of the drive circuit 111, and the cathode side potential of the diode D1 becomes VDDSB.
−0.7 [V] (forward voltage of the Zener diode ZD1), so that the resistance R1 → the resistance R5 → the diode D1
The current flows through the path, and the potential of the “+” input terminal of the comparator CMP1 is lower than when the drive circuit 111 is ON-controlled. Therefore, the thermal FET QA maintains the off state until the drain-source voltage difference VDSA-VDSB is smaller than when the state changes to the off state, and then transitions to the on state. It should be noted that there are various methods for attaching the hysteresis characteristic, but this is one example.

【0073】サーマルFETQAがオフ状態に遷移する
ときのドレイン−ソース間電圧VDSAをしきい値VDSAth
とすると、次式が成立する。
The drain-source voltage VDSA when the thermal FET QA transitions to the off state is set to the threshold value VDSAth
Then, the following equation is established.

【0074】 VDSAth−VDSA=R2/R1×VDSB(at 5[mA])………(2) 過電流判定値は(2)式で決まることになる。なお、過
電流判定値を変更するには、チップ110a外部に接地
されている抵抗R2に並列接続の可変抵抗RVを調整す
る。この調整により過電流判定値を下方にシフトさせる
ことができる。
VDSAth−VDSA = R2 / R1 × VDSB (at 5 [mA]) (2) The overcurrent determination value is determined by equation (2). To change the overcurrent determination value, a variable resistor RV connected in parallel to the resistor R2 grounded outside the chip 110a is adjusted. With this adjustment, the overcurrent determination value can be shifted downward.

【0075】次に、オーミック領域における動作につい
て説明する。配線が正常な状態で、サーマルFETQA
がオン状態に遷移すると、サーマルFETQAは連続的
にオン状態を維持することとなるので、ゲート−ソース
間電圧VTGSA、VTGSBは10[V]近くまで達し、サー
マルFETQA,FETQBともオーミック領域で動作
する。
Next, the operation in the ohmic region will be described. When wiring is normal, thermal FET QA
Transitions to the ON state, the thermal FET QA continuously maintains the ON state, so that the gate-source voltages VTGSA and VTGSB reach nearly 10 [V], and both the thermal FETs QA and FETQB operate in the ohmic region. .

【0076】この領域ではドレイン−ソース間電圧VDS
とドレイン電流IDの間には1対1の関係は無くなる。
日立製の「HAF2001」の場合、オン抵抗がドレイ
ン−ソース間電圧VDS=10[V]のとき、RDS(ON)
=30[mΩ]であるので、次式となる。
In this region, the drain-source voltage VDS
And the drain current ID no longer has a one-to-one relationship.
In the case of "HAF2001" manufactured by Hitachi, when the on-resistance is the drain-source voltage VDS = 10 [V], RDS (ON)
= 30 [mΩ], so that

【0077】 VDSB=5[A]×30[mΩ]=0.15[V] VDSA=IDQA×30[mΩ] VDSA−VDSB=30[mΩ]×(IDQA−5[A])……(3) また、配線の短絡等でドレイン電流IDQAが増加すると
式(3)の値が大きくなり、過電流判定値を超えるとサ
ーマルFETQAをオフ状態に遷移させる。この後は上
記ピンチオフ領域の状態に移り、サーマルFETQAは
オン状態およびオフ状態への遷移を繰り返して、最終的
に過熱遮断に至る。なお、過熱遮断に至る前に、配線が
正常に復帰すれば、(間欠的短絡故障の例)、サーマル
FETQAは連続的にオン状態を維持するようになり、
オーミック領域の動作に戻る。
VDSB = 5 [A] × 30 [mΩ] = 0.15 [V] VDSA = IDQA × 30 [mΩ] VDSA−VDSB = 30 [mΩ] × (IDQA−5 [A]) (3) In addition, when the drain current IDQA increases due to a short circuit of the wiring or the like, the value of the equation (3) increases. When the drain current IDQA exceeds the overcurrent determination value, the thermal FET QA is turned off. Thereafter, the state shifts to the state of the pinch-off region, and the thermal FET QA repeats the transition to the ON state and the OFF state, eventually leading to overheat interruption. If the wiring returns to normal before the overheating is shut off (an example of an intermittent short-circuit failure), the thermal FET QA continuously keeps on.
Return to the operation of the ohmic region.

【0078】図7には、本実施形態の電源供給制御装置
におけるサーマルFETQAの電流と電圧の波形図を例
示している。ここで、図7(a)はドレイン電流ID
(A)を、図7(b)ドレイン−ソース間電圧VDSをそ
れぞれ示し、図中、は完全短絡(デッドショート)の
場合、は通常動作の場合、は不完全短絡の場合であ
る。
FIG. 7 illustrates a waveform diagram of current and voltage of the thermal FET QA in the power supply control device of the present embodiment. Here, FIG. 7A shows the drain current ID.
FIG. 7A shows the drain-source voltage VDS in FIG. 7B, in which the case of a complete short circuit (dead short), the case of a normal operation, and the case of an incomplete short circuit, respectively.

【0079】完全短絡(デッドショート)が発生してい
る場合(図中)には、サーマルFETQAがオフ状態
からオン状態に遷移したとき、ドレイン電流IDが急激
に流れるが、サーマルFETQAのオン状態を継続し
て、サーマルFETQAを過熱させ、過熱遮断の保護機
能、即ち過熱遮断用FETQSのオン状態への遷移によ
ってサーマルFETQAを過熱遮断する。
When a complete short circuit (dead short circuit) has occurred (in the figure), when the thermal FET QA transitions from the off state to the on state, the drain current ID rapidly flows. Subsequently, the thermal FET QA is overheated, and the thermal FET QA is overheated and shut off by the overheat shutoff protection function, that is, the transition of the overheat shutoff FET QS to the ON state.

【0080】また、ある程度の短絡抵抗を持つ不完全短
絡が発生している場合(図中)には、上述のようにサ
ーマルFETQAのオン/オフ制御を繰り返して行っ
て、ドレイン電流IDを大きく変動させ、サーマルFE
TQAの周期的な発熱作用によって、過熱遮断の保護機
能、即ち過熱遮断用FETQSのオン状態への遷移によ
ってサーマルFETQAを過熱遮断を速めている。
When an incomplete short circuit having a certain short-circuit resistance has occurred (in the figure), the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed as described above to greatly change the drain current ID. And thermal FE
Due to the periodic heat generation function of the TQA, the overheat protection of the thermal FET QA is accelerated by the overheat protection protection function, that is, the transition of the overheat protection FET QS to the ON state.

【0081】次に、図3を参照してランプ断線時のラン
プ断線検出動作について説明する。まず、抵抗Rr1と
抵抗Rr2との合成抵抗値がランプ突入電流に近似した
電流が流れるようなインピーダンスに設定されていて、
ランプの内の例えば、ランプ102cが断線したとす
る。
Next, a lamp disconnection detecting operation at the time of lamp disconnection will be described with reference to FIG. First, the combined resistance value of the resistors Rr1 and Rr2 is set to an impedance such that a current similar to the lamp inrush current flows.
For example, it is assumed that the lamp 102c among the lamps is disconnected.

【0082】ランプ点灯1回目の電流は、図3に示すよ
うに時刻t1において、比較的大きいラッシュ電流とな
るが、この電流は時間の経過とともに、定常電流I0
移行して行く。実施形態では、FETQB及び抵抗Rr
1及び抵抗Rr2を設け、抵抗Rr1と抵抗Rr2との
合成抵抗値がランプ突入電流に近似した電流が流れるよ
うなインピーダンスに設定されているため、ランプ点灯
1回目の電流の時間が短くなり、点灯1回目の点滅信号
の点滅周期を点灯2回目以降の点滅信号の点滅周期Tと
同一周期または略同一周期とすることができる。例え
ば、図3に示すように、点灯時間を200msとするこ
とができる。
The current for the first time of lamp lighting becomes a relatively large rush current at time t 1 as shown in FIG. 3, but this current shifts to a steady current I 0 with the passage of time. In the embodiment, the FET QB and the resistor Rr
1 and the resistor Rr2, and the combined resistance value of the resistors Rr1 and Rr2 is set to an impedance such that a current similar to the lamp inrush current flows. The blinking cycle of the first blinking signal can be the same as or substantially the same as the blinking cycle T of the second and subsequent blinking signals. For example, as shown in FIG. 3, the lighting time can be set to 200 ms.

【0083】また、従来では、シャント抵抗RSを用い
て、シャント抵抗RSに流れる電流が定常電流I0にな
ったときにランプの断線を検出していたが、実施形態で
は、ランプの断線が発生した場合には、抵抗Rr1に接
続されるFETQBのソース電圧とサーマルFETQA
のソース電圧との間に差電圧が発生し、コンパレータC
MP2がこの差電圧を検出することによりランプの断線
を検出することができる。
[0083] Further, conventionally, by using a shunt resistor RS, it had detected the disconnection of the lamp when it is steady current I 0 current flowing through the shunt resistor RS, in the embodiment, breakage of the lamp occurs In this case, the source voltage of the FET QB connected to the resistor Rr1 and the thermal FET QA
A difference voltage is generated between the source voltage of the comparator C
The MP2 can detect the disconnection of the lamp by detecting this difference voltage.

【0084】この場合には、シャント抵抗RSを用いる
ことなく、しかも差電圧で断線を検出するため、図3に
示すように定常電流I0に至る前の比較的大きな電流が
流れている時刻t12においてランプの断線を検出するこ
とができる。すなわち、点灯1回目より確実にランプの
断線を検出することができ、検出精度が良いので、信頼
性も向上する。
In this case, since the disconnection is detected without using the shunt resistor RS and using the difference voltage, a relatively large current before the steady current I 0 flows as shown in FIG. At 12 , a disconnection of the lamp can be detected. That is, the disconnection of the lamp can be detected more reliably than the first lighting, and the detection accuracy is good, so that the reliability is improved.

【0085】なお、マイコン10は、コンパレータCO
MPふからのランプ断線有り信号に基づき、より短い周
期を持つ点滅信号を駆動回路111に送出するため、ラ
ンプ102a,102bがより短い周期で点滅するた
め、ランプの断線があったことを確認することができ
る。
The microcomputer 10 has a comparator CO
Since a blink signal having a shorter cycle is sent to the drive circuit 111 based on the lamp disconnection signal from the MP, the lamps 102a and 102b blink in a shorter cycle, so that it is confirmed that the lamp is disconnected. be able to.

【0086】以上説明したように、本実施形態の電源供
給制御装置および電源供給制御方法では、電流検出を行
うために電力の供給経路に直列接続される従来のような
シャント抵抗を不要とし、シャント抵抗を用いずに高精
度の過電流検出、ランプ断線検出が可能であり、装置全
体としての熱損失を抑えることができ、また、完全短絡
による過電流検出のみならず、ある程度の短絡抵抗を持
つ不完全短絡などのレアショートが発生した場合の異常
電流をもハードウェア回路によって連続的に検出可能で
ある。
As described above, the power supply control device and the power supply control method of the present embodiment eliminate the need for the conventional shunt resistor connected in series to the power supply path for detecting the current, and High-precision overcurrent detection and lamp disconnection detection are possible without using a resistor, and the heat loss of the entire device can be suppressed. An abnormal current when a rare short such as an incomplete short circuit occurs can be continuously detected by a hardware circuit.

【0087】また、不完全短絡の場合、サーマルFET
QAのオン/オフ制御を繰り返し行って電流を大きく変
動させ、半導体スイッチの周期的な発熱作用によって過
熱保護機能によるサーマルFETQAの遮断(オフ制
御)を速めることができる。さらに、マイコンを用いな
いハードウェア回路のみで構成して半導体スイッチのオ
ン/オフ制御を行えるため、電源供給制御装置の実装ス
ペースを縮小でき、装置コストを大幅に削減することが
できる。
In case of incomplete short circuit, thermal FET
The on / off control of the QA is repeatedly performed to greatly vary the current, and the periodic heat generation of the semiconductor switch can speed up the cut-off (off control) of the thermal FET QA by the overheat protection function. Furthermore, since the on / off control of the semiconductor switch can be performed by using only a hardware circuit that does not use a microcomputer, the mounting space of the power supply control device can be reduced, and the device cost can be significantly reduced.

【0088】また、本実施形態と同様に、ドレイン−ソ
ース間電圧VDSの特性の変化を利用するものの所定タイ
ミングで所定しきい値との比較を行って過電流検出を行
う他の手法と比較して、コンデンサや複数の抵抗といっ
た部品が不要になるので、該部品のバラツキによる検出
誤差がより低減できるとともに、電流振動型遮断機能付
きスイッチング回路110aに対する外付けコンデンサ
も不要であることから、実装スペースおよび装置コスト
をより削減することができる。
Further, as in the present embodiment, although a change in the characteristic of the drain-source voltage VDS is used, it is compared with another method of detecting an overcurrent by comparing with a predetermined threshold at a predetermined timing. Since components such as a capacitor and a plurality of resistors are not required, detection errors due to variations in the components can be further reduced, and an external capacitor for the switching circuit 110a having the current oscillation type cutoff function is not required, so that mounting space is not required. Further, the apparatus cost can be further reduced.

【0089】さらに、可変抵抗RVの調整により、負荷
102の種別(ヘッドランプ、駆動モータ等)に応じた
完全短絡、不完全短絡の切り分けを確実に検出すること
が可能となり、短絡故障に対する保護を精度良く行うこ
とができる。
Further, by adjusting the variable resistor RV, it is possible to reliably detect whether a short circuit or a complete short circuit in accordance with the type of the load 102 (head lamp, drive motor, or the like) is provided. It can be performed with high accuracy.

【0090】また、ランプ断線時に点灯1回目から確実
にランプの断線を検出でき、点滅周期を断線時の周期で
出力することができる。また、コンパレータCOMP
1、コンパレータCOMP2、サーマルFETQA等を
電流振動型遮断機能付きスイッチング回路110aに内
蔵できるため、安価で小型な回路を構成することができ
る。
Further, when the lamp is disconnected, the disconnection of the lamp can be reliably detected from the first lighting, and the blinking cycle can be output at the cycle at the time of disconnection. Also, the comparator COMP
1. Since the comparator COMP2, the thermal FET QA, and the like can be incorporated in the switching circuit 110a having the current oscillation type cutoff function, an inexpensive and small circuit can be configured.

【0091】なお、過電流検出を行わずに、ランプの断
線検出のみを行う場合には、サーマルFETQAを用い
る代わりに、通常のFETを用いても、ランプの断線検
出を容易に行うことができる。
When only the disconnection of the lamp is detected without detecting the overcurrent, the disconnection of the lamp can be easily detected by using a normal FET instead of using the thermal FET QA. .

【0092】〔第2の実施形態〕次に、第2の実施形態
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について、
図8を参照して説明する。本実施形態の電源供給制御装
置の構成は、図1の第1の実施形態の構成に対して、抵
抗R3,R4,R6,R9、FETQl,Q2およびツ
ェナーダイオードZD2を付加した構成である。なお、
図中の点線で囲った電流振動型遮断機能付きスイッチン
グ回路110bはアナログ集積化されるチップ部分を示
す。
[Second Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method according to a second embodiment will be described.
This will be described with reference to FIG. The configuration of the power supply control device of the present embodiment is a configuration in which resistors R3, R4, R6, R9, FETs Q1, Q2, and a Zener diode ZD2 are added to the configuration of the first embodiment of FIG. In addition,
A switching circuit 110b with a current oscillation type cutoff function surrounded by a dotted line in the drawing indicates a chip portion to be analog-integrated.

【0093】即ち、ゲート−ソース間を抵抗R9で接続
したFETQlのゲートに、ツェナーダイオードZD2
および抵抗R6を介してサーマルFETQAの真のゲー
トTGを接続し、FETQlのドレインを抵抗R4を介
してVB+5〔V]に接続し、FETQlのソースをサ
ーマルFETQAのソースSAに接続している。また、
抵抗Rlに対して並列に、抵抗R3とFETQ2のドレ
インとを接続した回路を接続し、FETQ2のオン/オ
フ制御によってサーマルFETQAのドレイン−ソース
間電圧VDSの分圧を変えるように構成している。
That is, the Zener diode ZD2 is connected to the gate of the FET Q1 whose gate and source are connected by the resistor R9.
The true gate TG of the thermal FET QA is connected via a resistor R6, the drain of the FET Q1 is connected to VB + 5 [V] via a resistor R4, and the source of the FET Q1 is connected to the source SA of the thermal FET QA. Also,
A circuit in which the resistor R3 and the drain of the FET Q2 are connected is connected in parallel with the resistor R1, and the voltage division of the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA is changed by ON / OFF control of the FET Q2. .

【0094】次に、本実施形態の電源供給制御装置の動
作を説明する。先ず、ピンチオフ領域における動作につ
いて説明する。第1の実施形態と同様に、FETQBの
ドレイン−ソース間電圧VDSB はコンパレータCMPl
に直接入力され、サーマルFETQAのドレイン−ソー
ス間電圧VDSA は抵抗Rl,R3の並列抵抗(Rl‖R
3)と抵抗R2で分圧した値(ここでは可変抵抗RVに
ついて考慮に入れないものとする)がコンパレータCM
Plに入力される。
Next, the operation of the power supply control device of the present embodiment will be described. First, the operation in the pinch-off region will be described. Similarly to the first embodiment, the voltage VDSB between the drain and the source of the FET QB is equal to the voltage of the comparator CMP1.
, And the drain-source voltage VDSA of the thermal FET QA becomes parallel resistance (Rl‖R) of the resistances R1 and R3.
3) and the value obtained by dividing the voltage by the resistor R2 (here, the variable resistor RV is not taken into account) is used as the comparator CM.
Pl.

【0095】即ち、次式の値がコンパレー夕CMPlに
入力されることになる。
That is, the value of the following equation is input to the comparator CMP1.

【0096】 VDSA ×(R1‖R3)/((R1‖R3)+R2)‥‥‥(1′) サーマルFETQAがオン状態に遷移した直後は、FE
TQBのドレイン−ソース間電圧VDSB >(1′)であ
るが、サーマルFETQAのドレイン電流IDQAが増加
するに連れて(1′)は増加し、ついにはFETQBの
ドレイン−ソース間電圧VDSB より大きくなり、この
時、コンパレータCMPlの出力は“H”レベルから
“L”レベルに変化して、サーマルFETQAをオフ状
態に遷移させる。
VDSA × (R1‖R3) / ((R1‖R3) + R2) ‥‥‥ (1 ′) Immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, FE
Although the drain-source voltage VDSB of TQB> (1 '), (1') increases as the drain current IDQA of the thermal FET QA increases, and eventually becomes larger than the drain-source voltage VDSB of the FET QB. At this time, the output of the comparator CMP1 changes from the "H" level to the "L" level, and the thermal FET QA is turned off.

【0097】サーマルFETQAがオフ状態に遷移する
ときのドレイン−ソース間電圧VDSA をしきい値VDSAt
h とすると、次式が成立する。
The drain-source voltage VDSA when the thermal FET QA transitions to the off state is set to the threshold value VDSAt
Assuming h, the following equation holds.

【0098】 VDSAth−VDSA=R2/(R1‖R3)×VDSB ……(2′) 過電流判定値は(2′)式で決まることになる。なお、
過電流判定値を変更するには、第1の実施形態と同様
に、電流振動型遮断機能付きスイッチング回路110a
の外部に接地されている抵抗R2に並列接続の可変抵抗
RVを調整する。この調整により過電流判定値を下方に
シフトさせることができる。
VDSAth−VDSA = R2 / (R1‖R3) × VDSB (2 ′) The overcurrent determination value is determined by the equation (2 ′). In addition,
In order to change the overcurrent determination value, similarly to the first embodiment, the switching circuit 110a having the current oscillation type interruption function is used.
The variable resistor RV connected in parallel to the resistor R2 which is grounded outside of the device is adjusted. With this adjustment, the overcurrent determination value can be shifted downward.

【0099】オーミック領域における動作や図7を参照
して説明した動作等については第1の実施形態と同様で
あるので省略する。
The operation in the ohmic region, the operation described with reference to FIG. 7, and the like are the same as in the first embodiment, and will not be described.

【0100】次に、過電流判定値について考察する。こ
こでは、過電流判定値はピンチオフ領域、オーミック領
域とも同一の値を用いるとする。
Next, the overcurrent determination value will be considered. Here, the same value is used as the overcurrent determination value in both the pinch-off region and the ohmic region.

【0101】先ず、ピンチオフ領域における△(VDSA
−VDSB )/△IDを求める。HAF2001の特性曲
線より、次式が得られる。
First, △ (VDSA) in the pinch-off region
−VDSB) / △ ID is obtained. The following equation is obtained from the characteristic curve of HAF2001.

【0102】 △VTGSA/△IDQA=80[mV/A] ……(4) △VTGSA=△(VDSA−VDSB )×CTGD /(CTGS+CTGD ) =△(VDSA−VDSB ) ×1200pF/(1800pF+1200pF) =△(VDSA−VDSB )×0.4 ……(5) 式(4),(5)より、 △(VDSA−VDSB )/△ID=200[mV/A〕……(6) となる。ΔVTGSA / ΔIDQA = 80 [mV / A] (4) ΔVTGSA = △ (VDSA−VDSB) × CTGD / (CTGS + CTGD) = △ (VDSA−VDSB) × 1200 pF / (1800 pF + 1200 pF) = △ (VDSA−VDSB) × 0.4 (5) From equations (4) and (5), Δ (VDSA−VDSB) / ΔID = 200 [mV / A] (6)

【0103】また、オーミック領域における△(VDSA
−VDSB )/△IDは、式(3)より、 △(VDSA−VDSB )/△ID=30[mV/A〕……(7) となる。
Further, Δ (VDSA) in the ohmic region
−VDSB) / ΔID is given by equation (3), and Δ (VDSA−VDSB) / ΔID = 30 [mV / A] (7)

【0104】式(6),(7)を比較すると、ピンチオ
フ領域ではオーミック領域より電流感度が敏感になり、
オーミック領域で適切な過電流判定値でも、ピンチオフ
領域では低すぎて引っ掛かり過ぎる恐れがある。この対
策としては、ピンチオフ領域とオーミック領域で過電流
判定値を変える方法がある。第1の実施形態の構成に対
して本実施形態で付加された回路がこの対策回路であ
る。
Comparing equations (6) and (7), the current sensitivity is more sensitive in the pinch-off region than in the ohmic region,
Even if the overcurrent determination value is appropriate in the ohmic region, it may be too low in the pinch-off region and may be caught too much. As a countermeasure, there is a method of changing the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. A circuit added in the present embodiment to the configuration of the first embodiment is this countermeasure circuit.

【0105】ピンチオフ領域かオーミック領域かの判定
は、ゲート−ソース間電圧VTGSAの大きさで行う。ドレ
イン電流IDが増えるに連れてピンチオフ領域のゲート
−ソース間電圧VTGSAは大きくなるが、完全短絡(デッ
ドショート)の場合でも5[V]を超えることはない。
したがって、ゲート−ソース間電圧VTGSA>5〔V]で
あればオーミック領域にあると判定できる。
The determination of the pinch-off region or the ohmic region is made based on the magnitude of the gate-source voltage VTGSA. The gate-source voltage VTGSA in the pinch-off region increases as the drain current ID increases, but does not exceed 5 [V] even in the case of a complete short circuit (dead short circuit).
Therefore, if the gate-source voltage VTGSA> 5 [V], it can be determined that the transistor is in the ohmic region.

【0106】サーマルFETQAがオン状態に遷移した
直後は、FETQlはオフ状態で、FETQ2はオン状
態にある。FETQ2をオン状態に遷移させるために
は、電源電圧VB以上の電圧、例えばVB+5[V]が
必要となる。
Immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, the FET Q1 is OFF and the FET Q2 is ON. A voltage higher than the power supply voltage VB, for example, VB + 5 [V] is required to cause the FET Q2 to transition to the ON state.

【0107】ツェナーダイオードZD2のツェナー降伏
電圧を5[V〕−1.6[V](FETQlのしきい値
電圧)に設定すれば、ゲート−ソース間電圧VTGSA>5
〔V]になるとFETQlがオン状態に遷移し、FET
Q2がオフ状態に遷移するので、抵抗R2に並列に入っ
ていた抵抗R3が回路的に除去されることとなる。
If the Zener breakdown voltage of Zener diode ZD2 is set to 5 [V] -1.6 [V] (threshold voltage of FET Q1), gate-source voltage VTGSA> 5
When the voltage becomes [V], the FET Q1 transitions to the ON state,
Since Q2 transitions to the OFF state, the resistor R3 that is in parallel with the resistor R2 is removed in a circuit.

【0108】ドレイン−ソース間電圧VDSA の圧縮率が
小さくなるので、過電流と判定されるドレイン−ソース
間電圧の差VDSA−VDSB がより小さくなる。これによ
りオーミック領域では対策前より少ない電流値で過電流
判定されるようになる。
Since the compression ratio of the drain-source voltage VDSA becomes smaller, the difference VDSA-VDSB between the drain-source voltage determined as an overcurrent becomes smaller. Thus, in the ohmic region, the overcurrent is determined with a smaller current value than before the countermeasure.

【0109】しかし、本実施形態における付加回路によ
る対策を行わなくても、実用的には問題ない可能性があ
る。つまり、ピンチオフ領域では最終負荷電流値が小さ
いときは、ピンチオフ領域内で完全に立ち上がってしま
う。即ち、ピンチオフ領域内で最終負荷電流値に達する
が、最終負荷電流値が大きい場合には、ピンチオフ領域
内ではまだ立ち上がり途上にあり、ピンチオフ領域の電
流値は、完全短絡(デッドショート)の場合でも最大4
0[A]位に制限される。
However, there is a possibility that there is no practical problem even if no countermeasures are taken by the additional circuit in the present embodiment. That is, when the final load current value is small in the pinch-off region, the voltage completely rises in the pinch-off region. That is, when the final load current value reaches the final load current value in the pinch-off region, when the final load current value is large, the current value is still rising in the pinch-off region, and the current value in the pinch-off region is even in the case of a complete short circuit (dead short). Up to 4
It is limited to 0 [A].

【0110】つまり、最終負荷電流値が大きくなるに連
れて、ある一定の勾配を持った電流立ち上がり特性に収
れんし、最終負荷電流値の差ほどドレイン−ソース間電
圧VDSA の差がつかなくなる。この現象があるため、ピ
ンチオフ領域の電流感度が大きくても、ドレイン−ソー
ス間電圧の差VDSA−VDSB が大きくならず、基準電圧
生成回路における電流値の選択しだいで本実施形態のよ
うな付加回路による対策を用いなくても、第1の実施形
態の構成によって、実用的な過電流検出保護を行う電源
供給制御装置を実現できる。
In other words, as the final load current value increases, the current rise characteristic with a certain gradient falls off, and the difference between the drain-source voltage VDSA becomes smaller as the final load current value increases. Due to this phenomenon, even if the current sensitivity in the pinch-off region is large, the difference VDSA-VDSB between the drain and the source does not increase, and the additional circuit as in this embodiment depends on the selection of the current value in the reference voltage generation circuit. With the configuration of the first embodiment, a power supply control device that performs practical overcurrent detection protection can be realized without using the countermeasure according to the first embodiment.

【0111】本実施形態の電源供給制御装置および電源
供給制御方法では、第1の実施形態で詳述したものと同
等の効果を奏することができる。
The power supply control device and the power supply control method according to the present embodiment can provide the same effects as those described in detail in the first embodiment.

【0112】ここで最後に、過電流制御の考え方につい
て整理しておく。基本構想としては次の通りである。先
ず、配線が正常なときはサーマルFETQAがオン状態
に遷移するとオーミック領域に入り、配線が正常である
限り、オーミック領域に留まり、サーマルFETQAは
オン状態を維持し続ける。次に、配線に異常が発生し
て、電流が増えドレイン−ソース間電圧の差VDSA−VD
SB が過電流判定値を超えると、サーマルFETQAは
オフ状態に遷移し、ピンチオフ領域に入る。配線異常が
続く限り、サーマルFETQAはオン状態/オフ状態の
遷移を繰り返し続けて、ピンチオフ領域に留まり、最終
的に過熱遮断に至る。
Here, finally, the concept of overcurrent control will be summarized. The basic concept is as follows. First, when the wiring is normal, when the thermal FET QA transitions to the ON state, the thermal FET QA enters the ohmic region. As long as the wiring is normal, the thermal FET QA stays in the ohmic region and the thermal FET QA continues to maintain the ON state. Next, an abnormality occurs in the wiring, the current increases, and the difference between the drain-source voltage VDSA-VD
When SB exceeds the overcurrent determination value, the thermal FET QA transitions to the off state and enters a pinch-off region. As long as the wiring abnormality continues, the thermal FET QA repeats the transition between the ON state and the OFF state, stays in the pinch-off region, and finally reaches the overheat cutoff.

【0113】上記基本構想を実現し、かつ制御を最適化
するために、過電流判定値は次の2つの条件を満足しな
ければならない。第1に、正常電流範囲ではサーマルF
ETQAを絶対にオフさせないことである。第2に、オ
ーミック領域で過電流と判定した後は、配線異常が改善
されない限り、ピンチオフ領域でサーマルFETQAは
オン状態/オフ状態への遷移を繰り返し行い続けること
である。これはオン/オフ制御の周期を安定させるため
に必要である。オン/オフ制御の周期を安定させること
は制御の安定性につながるし、オン/オフ制御の周期を
用いてタイマを設定する(後述の第5の実施形態を参
照)ので、そのためにも周期の安定化は必要である。
In order to realize the above basic concept and optimize the control, the overcurrent judgment value must satisfy the following two conditions. First, in the normal current range, the thermal F
That is, never turn off the ETQA. Secondly, after the overcurrent is determined in the ohmic region, the thermal FET QA continuously repeats the transition to the on / off state in the pinch-off region unless the wiring abnormality is improved. This is necessary to stabilize the cycle of the on / off control. Stabilizing the cycle of the on / off control leads to stability of the control, and the timer is set using the cycle of the on / off control (see the fifth embodiment described later). Stabilization is needed.

【0114】上記第1および第2の条件を満足させるた
めには、オーミック領域の過電流判定値を「正常電流最
大値+α」の電流値(相当するVDSA−VDSB )に設定
し、ピンチオフ領域の過電流判定値を「正常電流最大値
+β」に設定する必要がある。このときα>βとする。
つまり、α−βがピンチオフ領域に留まらせるために必
要なオフセット量である。
In order to satisfy the first and second conditions, the overcurrent judgment value in the ohmic region is set to the current value of “normal current maximum value + α” (corresponding VDSA−VDSB), and the pinch-off region It is necessary to set the overcurrent determination value to “normal current maximum value + β”. At this time, α> β.
That is, α-β is an offset amount necessary for staying in the pinch-off region.

【0115】なお、第2実施形態においても、マイコン
10を設け、コンパレータCMP1は、ランプ断線検出
機能を有するため、ランプ断線時に点灯1回目から確実
にランプの断線を検出でき、点滅周期を断線時の周期で
出力することができる。また、コンパレータCOMP
1、サーマルFETQA等を電流振動型遮断機能付きス
イッチング回路110bに内蔵できるため、安価で小型
な回路を構成することができる。
In the second embodiment as well, the microcomputer 10 is provided, and the comparator CMP1 has a lamp disconnection detecting function. Therefore, when the lamp is disconnected, the disconnection of the lamp can be reliably detected from the first lighting, and the blinking cycle is set to the time of disconnection. Can be output in a cycle of Also, the comparator COMP
1. Since the thermal FET QA and the like can be built in the switching circuit 110b with the current oscillation type cutoff function, an inexpensive and small circuit can be configured.

【0116】〔第3の実施形態〕次に、第3の実施形態
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について、
図9を参照して説明する。第2の実施形態の電源供給制
御装置における回路構成(図8)との違いは、FETQ
BのゲートをサーマルFETQAの真のゲートTGに接
続せず、FETQBのゲート抵抗としてR41を追加
し、該抵抗R41の他端をサーマルFETQAのゲート
Gに接続している。それ以外は第2の実施形態の回路構
成と同じである。なお、図9中の点線で囲った電流振動
型遮断機能付きスイッチング回路110cはアナログ集
積化されるチッブ部分を示す。
[Third Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method according to a third embodiment will be described.
This will be described with reference to FIG. The difference from the circuit configuration (FIG. 8) in the power supply control device of the second embodiment is that the FET Q
The gate of B is not connected to the true gate TG of the thermal FET QA, but R41 is added as the gate resistance of the FET QB, and the other end of the resistor R41 is connected to the gate G of the thermal FET QA. Otherwise, the circuit configuration is the same as that of the second embodiment. Note that a switching circuit 110c with a current oscillation type interruption function surrounded by a dotted line in FIG. 9 shows a chip portion which is analog-integrated.

【0117】また、抵抗R41の抵抗値は、R41=1
000×R7に設定する必要がある。例えば、R7=1
0〔KΩ]とした場合にはR41=10[MΩ]とな
る。非常に高い抵抗値になるので、コスト、生産性を考
慮するトランジスタ数比を1:100位にして、R41
=1〔MΩ]位になるようにすることが望ましい。
The resistance value of the resistor R41 is R41 = 1.
000 × R7. For example, R7 = 1
If 0 [KΩ], R41 = 10 [MΩ]. Since the resistance value becomes extremely high, the ratio of the number of transistors in consideration of cost and productivity is set to about 1: 100 and R41
= 1 [MΩ].

【0118】なお、本実施形態の電源供給制御装置の動
作は第2の実施形態と同等であり、第1の実施形態と同
等の効果を奏する。
The operation of the power supply control device of this embodiment is equivalent to that of the second embodiment, and has the same effect as that of the first embodiment.

【0119】〔第4の実施形態〕次に、第4の実施形態
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について、
図10を参照して説明する。本実施形態の電源供給制御
装置は、第1の実施形態の電源供給制御装置における回
路構成(図1)に対して、突入電流マスク回路105お
よび過熱促進回路106を付加した構成である。なお、
図10中の点線で囲った電流振動型遮断機能付きスイッ
チング回路110dはアナログ集積化されるチップ部分
を示す。
[Fourth Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method according to a fourth embodiment will be described.
This will be described with reference to FIG. The power supply control device of the present embodiment has a configuration obtained by adding an inrush current mask circuit 105 and an overheat promotion circuit 106 to the circuit configuration (FIG. 1) of the power supply control device of the first embodiment. In addition,
A switching circuit 110d with a current oscillation type cut-off function surrounded by a dotted line in FIG.

【0120】負荷102(例えばヘッドライト)をオン
させると、安定状態の数倍から数十倍の突入電流が流れ
る。その突入電流が流れる期間は負荷102の種類や容
量(大きさ)によって異なり、だいたい3[msec]から
20〔msec〕である。この突入電流が流れる期間に、上
記第1、第2または第3の実施形態で説明したような過
電流制御が行われると、負荷102が定常状態に至るま
でに時間を要してしまい、ライトの点灯が遅れるなどの
負荷自身の応答が悪くなる場合がある。本実施形態で
は、突入電流マスク回路105を図1の構成に付加する
ことによってこのような問題を解消する。
When the load 102 (for example, a headlight) is turned on, an inrush current several times to several tens times that in a stable state flows. The period during which the rush current flows varies depending on the type and capacity (magnitude) of the load 102, and is about 3 [msec] to 20 [msec]. If the overcurrent control as described in the first, second, or third embodiment is performed during the period when the inrush current flows, it takes time for the load 102 to reach a steady state, and The response of the load itself may be degraded, for example, the lighting of the LED may be delayed. In the present embodiment, such a problem is solved by adding the inrush current mask circuit 105 to the configuration of FIG.

【0121】また、上記第1,第2または第3の実施形
態では、完全短絡による過電流が検出された場合には、
すぐに過熱遮断による保護が機能してサーマルFETQ
Aを過熱遮断(オフ制御)することが可能であるが、不
完全短絡の場合には、サーマルFETQAのオン/オフ
制御を繰り返し行って、サーマルFETQAの周期的な
発熱作用によって過熱遮断を機能させるので、過熱遮断
までの時間が相対的に長くなることが考えられる。本実
施形態では、過熱遮断促進回路106によって不完全短
絡の場合でもサーマルFETQAの遮断を速めるように
している。
In the first, second or third embodiment, when an overcurrent due to a complete short circuit is detected,
Immediately, protection by overheating cutoff functions and thermal FET Q
A can be overheated (off control), but in the case of an incomplete short circuit, the on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed to make the overheating cutoff function by the periodic heating action of the thermal FET QA. Therefore, it is conceivable that the time until the overheat interruption is relatively long. In the present embodiment, the overheat cutoff promotion circuit 106 speeds up the cutoff of the thermal FET QA even in the case of an incomplete short circuit.

【0122】図10において、突入電流マスク回路10
5は、FETQ11,Q12、ダイオードDll、抵抗
Rll〜R13およびコンデンサC11を備えて構成さ
れている。
Referring to FIG. 10, inrush current mask circuit 10
Reference numeral 5 includes FETs Q11 and Q12, a diode D11, resistors R11 to R13, and a capacitor C11.

【0123】次に、突入電流マスク回路105の動作に
ついて説明する。サーマルFETQAがオン状態に遷移
すると、ゲート−ソース間電圧VGSA がダイオードD
11および抵抗R12を介してFETQ12のゲートに
供給され、また同じくゲート−ソース間電圧VGSAがダ
イオードD11および抵抗R11を介してFETQ11
のゲートに供給される。
Next, the operation of the inrush current mask circuit 105 will be described. When the thermal FET QA transitions to the ON state, the gate-source voltage VGSA becomes the diode D
11 and a resistor R12 to the gate of the FET Q12. Similarly, a gate-source voltage VGSA is supplied to the FET Q11 via a diode D11 and a resistor R11.
Is supplied to the gate.

【0124】FETQ12のゲートはコンデンサC11
を介してサーマルFETQAのソースSAに接続されて
おり、サーマルFETQAがオン状態に遷移した直後は
コンデンサC11が未充電であるため、FETQ12の
ゲート電位が十分に上がらずFETQl2はオン状態に
遷移できない。また、FETQ11はFETQ12がオ
フ状態にある間はオン状態にあり、コンパレータCMP
lの+端子に供給される分圧点をサーマルFETQAの
ソースSAに結合させる。そのため、コンパレータCM
P1の出力は“H”レベルに保たれて、大きな突入電流
が流れてもサーマルFETQAはオフ状態に遷移しない
ことになる。
The gate of the FET Q12 is connected to the capacitor C11.
, The capacitor C11 is not charged immediately after the thermal FET QA transitions to the ON state, so that the gate potential of the FET Q12 does not rise sufficiently and the FET Q12 cannot transition to the ON state. The FET Q11 is on while the FET Q12 is off, and the comparator CMP
The voltage dividing point supplied to the + terminal of 1 is coupled to the source SA of the thermal FET QA. Therefore, the comparator CM
The output of P1 is kept at the "H" level, so that even if a large rush current flows, the thermal FET QA does not transition to the off state.

【0125】時間の経過により、コンデンサC11は抵
抗R12を介して充電されていき、ついにはFETQ1
2がオン状態に遷移する。これに伴ってFETQ11が
オフ状態に遷移し上記マスク状態が終了して、過電流検
出制御が機能することとなる。
As time passes, the capacitor C11 is charged via the resistor R12, and finally, the FET Q1
2 transitions to the ON state. Accordingly, the FET Q11 transitions to the off state, the mask state ends, and the overcurrent detection control functions.

【0126】なお、抵抗R13はサーマルFETQAが
オフ状態に遷移した後、コンデンサC11をリセットす
るための放電抵抗である。R12〓R13となるように
設定してマスク時間に影響しないようにするのが望まし
い。また、マスク時間はRl2×C11の時定数で決定
されるので、1チップ化する場合には外付けのコンデン
サC11の容量値を任意に変更することにより、マスク
時間の調整が可能となる。
Note that the resistor R13 is a discharge resistor for resetting the capacitor C11 after the thermal FET QA has turned off. It is desirable to set R12 RR13 so as not to affect the mask time. In addition, since the mask time is determined by the time constant of R12 × C11, the adjustment of the mask time can be performed by arbitrarily changing the capacitance value of the external capacitor C11 when one chip is formed.

【0127】次に、過熱遮断促進回路106は、FET
Q21、ダイオードD21、抵抗R21〜R23および
コンデンサC21を備えて構成されている。
Next, the overheat cutoff promotion circuit 106
Q21, diode D21, resistors R21 to R23, and capacitor C21.

【0128】次に、過熱遮断促進回路106の動作につ
いて鋭明する。過電流制御に入り、サーマルFETQA
のゲート電位が周期的に“H”レベルになる度にコンデ
ンサC21は抵抗R21および逆流阻止用ダイオードD
21を介して充電される。FETQ21のゲート電位は
最初はしきい値以下なのでオフ状態にあるが、コンデン
サC21の充電に伴ってゲート電位が上昇するとFET
Q21はオン状態に遷移する。
Next, the operation of the overheat cutoff promotion circuit 106 will be described in detail. Enter the overcurrent control and set the thermal FET QA
The capacitor C21 is connected to the resistor R21 and the reverse current blocking diode D each time the gate potential of
The battery is charged via the power supply 21. Since the gate potential of the FET Q21 is initially lower than the threshold value, the FET Q21 is in an OFF state.
Q21 transitions to the ON state.

【0129】抵抗R21を介して端子TG(サーマルF
ETQAの真のゲート)から接地電位(GND)に電流
が流れ、端子TGに蓄積される電荷量が減少する。この
ため、同じドレイン電流IDに対してもドレイン−ソー
ス間電圧VDSA が大きくなり、サーマルFETQAの
電力消費が増大して過熱遮断が早まることとなる。な
お、抵抗R21が小さいほど過熱遮断は早まる。また、
抵抗R23はコンデンサC21の放電抵抗であり、R2
2〓R23となるように設定するのが望ましい。
A terminal TG (thermal F) is connected via a resistor R21.
A current flows from the true gate of the ETQA to the ground potential (GND), and the amount of charge stored in the terminal TG decreases. Therefore, even for the same drain current ID, the voltage VDSA between the drain and the source is increased, and the power consumption of the thermal FET QA is increased, so that the overheat cutoff is accelerated. Note that the smaller the resistance R21, the earlier the overheat cutoff. Also,
The resistor R23 is a discharge resistor of the capacitor C21, and R2
It is desirable to set so that 2〓R23.

【0130】なお、第4実施形態においても、マイコン
10を設け、コンパレータCMP1は、ランプ断線検出
機能を有するため、ランプ断線時に点灯1回目から確実
にランプの断線を検出でき、点滅周期を断線時の周期で
出力することができる。また、コンパレータCOMP
1、コンパレータCOMP2、サーマルFETQA等を
電流振動型遮断機能付きスイッチング回路110dに内
蔵できるため、安価で小型な回路を構成することができ
る。
Also in the fourth embodiment, the microcomputer 10 is provided, and the comparator CMP1 has a lamp disconnection detecting function. Therefore, when the lamp is disconnected, the disconnection of the lamp can be reliably detected from the first lighting, and the blinking cycle is set to the time of disconnection. Can be output in a cycle of Also, the comparator COMP
1. Since the comparator COMP2, the thermal FET QA, and the like can be built in the switching circuit 110d with a current oscillation type cutoff function, an inexpensive and small circuit can be configured.

【0131】〔第5の実施形態〕次に、第5の実施形態
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について、
図11を参照して説明する。本実施形態の電源供給制御
装置は、第1の実施形態の電源供給制御装置における回
路構成(図1)に対して、オン/オフ回数積算回路10
7を付加した構成である。なお、図10中の点線で囲っ
た電流振動型遮断機能付きスイッチング回路110eは
アナログ集積化されるチップ部分を示す。
[Fifth Embodiment] Next, a power supply control device and a power supply control method according to a fifth embodiment will be described.
This will be described with reference to FIG. The power supply control device according to the present embodiment is different from the circuit configuration (FIG. 1) in the power supply control device according to the first embodiment in that an on / off number integration circuit 10
7 is added. Note that a switching circuit 110e with a current oscillation type interruption function surrounded by a dotted line in FIG.

【0132】上記第1、第2または第3の実施形態にお
いて、不完全短絡の場合に、サーマルFETQAのオン
/オフ制御を繰り返し行って、サーマルFETQAの周
期的な発熱作用によって過熱遮断を機能させることか
ら、過熱遮断までの時間が相対的に長くなるという問題
点を、本実施形態では次のようにして解消する。即ち、
サーマルFETQAのオン/オフ制御回数が所定回数に
達したときにオフ制御させるオン/オフ回数積算回路1
07を付加することにより、サーマルFETQAの遮断
を速める。
In the first, second or third embodiment, in case of an incomplete short circuit, on / off control of the thermal FET QA is repeatedly performed so that the thermal FET QA functions to periodically cut off the overheat. Therefore, in the present embodiment, the problem that the time until the overheating is cut off is relatively long is solved as follows. That is,
On / off number integration circuit 1 for performing off control when the number of on / off control of thermal FET QA reaches a predetermined number
By adding 07, the cutoff of the thermal FET QA is accelerated.

【0133】図11において、オン/オフ回数積算回路
107は、FETQ31、ダイオードD31,D32、
抵抗R31〜R33およびコンデンサC31を備えて構
成されている。
Referring to FIG. 11, the on / off frequency integrating circuit 107 includes an FET Q31, diodes D31 and D32,
It comprises resistors R31 to R33 and a capacitor C31.

【0134】次に、オン/オフ回数積算回路107の動
作について説明する。過電流制御に入り、サーマルFE
TQAのゲート電位が周期的に“H”レベルになる度に
コンデンサC31は抵抗R31および逆流阻止用ダイオ
ードD31を介して充電される。FETQ31のゲート
電位は最初はしきい値以下なのでオフ状態にあるが、コ
ンデンサC31の充電に伴ってゲート電位が上昇すると
FETQ31はオン状態に遷移する。この時、温度セン
サ121(4個のダイオード)のアノード側が引き下げ
られるので、高温状態と同じ条件となって過熱遮断用F
ETQSがオン状態に遷移して、サーマルFETQAを
遮断(オフ制御)する。
Next, the operation of the on / off times integration circuit 107 will be described. Enter the overcurrent control and set the thermal FE
Each time the gate potential of TQA periodically goes to "H" level, capacitor C31 is charged via resistor R31 and backflow preventing diode D31. Since the gate potential of the FET Q31 is initially lower than the threshold value, the FET Q31 is in the off state. However, when the gate potential increases with the charging of the capacitor C31, the FET Q31 transitions to the on state. At this time, the anode side of the temperature sensor 121 (four diodes) is pulled down.
The ETQS transitions to the ON state, and cuts off (OFF control) the thermal FET QA.

【0135】なお、回数積算による遮断時間は約1[se
c ]程度が望ましい。また、オン/オフ回数積算回路1
07を安定に動作させるためには、さらに、サーマルF
ETQAのオン/オフ制御の周期を安定させることが必
要である。本実施形態においては、負荷電流の変化に対
するサーマルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDS
A の変化はピンチオフ領域の方がオーミック領域より大
きいので、サーマルFETQAがオン/オフ制御の間は
ピンチオフ領域でオフ状態に遷移する(ピンチオフ領域
をパスしてオーミック領域でオフ状態に遷移することは
ない)こととなり、したがって、サーマルFETQAの
オン/オフ制御の周期が安定したものとなる。
Note that the cutoff time based on the number of times is about 1 [se
c] is desirable. In addition, the on / off frequency integration circuit 1
07 in order to operate stably.
It is necessary to stabilize the cycle of the ETQA on / off control. In the present embodiment, the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA with respect to a change in load current
Since the change of A is larger in the pinch-off region than in the ohmic region, the thermal FET QA transitions to the off state in the pinch-off region during the on / off control. Therefore, the cycle of the on / off control of the thermal FET QA becomes stable.

【0136】なお、第5実施形態においても、マイコン
10を設け、コンパレータCMP1は、ランプ断線検出
機能を有するため、ランプ断線時に点灯1回目から確実
にランプの断線を検出でき、点滅周期を断線時の周期で
出力することができる。また、コンパレータCOMP
1、コンパレータCOMP2、サーマルFETQA等を
電流振動型遮断機能付きスイッチング回路110eに内
蔵できるため、安価で小型な回路を構成することができ
る。
In the fifth embodiment as well, the microcomputer 10 is provided, and the comparator CMP1 has a lamp disconnection detecting function. Therefore, when the lamp is disconnected, the disconnection of the lamp can be surely detected from the first lighting, and the blinking cycle is set at the time of disconnection. Can be output in a cycle of Also, the comparator COMP
1. Since the comparator COMP2, the thermal FET QA, and the like can be incorporated in the switching circuit 110e having the current oscillation type cutoff function, an inexpensive and small circuit can be configured.

【0137】〔変形例〕次に、名実施形態の電源供給制
御装置および電源供給制御方法の変形例について、図1
2を参照して説明する。以上の各実施形態の説明では、
基準電圧生成手段を固定(上述の説明では、5[A]負
荷相当に固定)しておき、第2負荷(抵抗Rr)の変更
には過電流判定値を変化させて対応していた。即ち、使
用最大負荷に合わせて抵抗Rl,R2,R3を設定して
チップを作成し、負荷102が小さい場合はチップ外部
に抵抗R2に並列に可変抵抗RVを追加して、過電流判
定値を下げていた。
[Modification] Next, a modification of the power supply control device and the power supply control method of the first embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In the above description of each embodiment,
The reference voltage generating means is fixed (in the above description, fixed to a load of 5 [A]), and the change of the second load (resistance Rr) is dealt with by changing the overcurrent determination value. That is, a chip is prepared by setting the resistors R1, R2, and R3 according to the maximum load to be used. Had been lowered.

【0138】この方法では次のような問題点がある。第
1に、過電流判定値が大きくなるほど制御精度は低下す
る。第2に、ピンチオフ領域とオーミック領域では過電
流判定値を変える必要がある。この場合ピンチオフ領域
の過電流判定値は、厳密にはドレイン電流IDの立ち上
がり勾配に合わせて設定する必要があるが、ドレイン電
流ID立ち上がり勾配は、配線インダクタンスおよび配
線抵抗が変わると変化するので、ぴったりに設定するこ
とは難しい。
This method has the following problems. First, as the overcurrent determination value increases, the control accuracy decreases. Second, it is necessary to change the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. In this case, the overcurrent determination value in the pinch-off region needs to be set strictly in accordance with the rising gradient of the drain current ID. However, the rising gradient of the drain current ID changes when the wiring inductance and the wiring resistance change. Difficult to set.

【0139】この対策として、基準電圧生成手段を負荷
102に合わせて設定することが有効である。即ち、先
ず、負荷102の最大電流値に相当する基準電圧生成手
段を設定する。次に、基準電圧生成手段におけるドレイ
ン−ソース間電圧VDS(即ち、FETQBのドレイン−
ソース間電圧VDSB)を、負荷駆動トランジスタ(即
ち、サーマルFETQAのドレイン−ソース間電圧VDS
A )が少しでも越えれば過電流値と判定する。
As a countermeasure against this, it is effective to set the reference voltage generating means in accordance with the load 102. That is, first, the reference voltage generating means corresponding to the maximum current value of the load 102 is set. Next, the drain-source voltage VDS (that is, the drain-source voltage of the FET QB) in the reference voltage generation means.
The source-to-source voltage VDSB is applied to the load drive transistor (that is, the drain-source voltage VDS of the thermal FET QA).
If A) exceeds even a little, it is judged as an overcurrent value.

【0140】この手法では、過電流判定値をピンチオフ
領域とオーミック領域で変える必要はない。基準電圧生
成手段のドレイン−ソース間電圧VDSを越えたか杏かで
判定すれば良いから、検出精度はコンパレータCMPl
の分解能だけで決まることになる。
In this method, it is not necessary to change the overcurrent determination value between the pinch-off region and the ohmic region. Since it is sufficient to judge whether the voltage exceeds the drain-source voltage VDS of the reference voltage generation means or not, the detection accuracy is determined by the comparator CMP1.
Is determined only by the resolution of

【0141】また、温度ドリフト、ICロット間ばらつ
き、配線インダクタンスおよび配線抵抗の影響を除去で
き、電源電圧の変動に対してもコンパレータCMPlが
正常に作動する限り影響を受けない。したがって、誤差
要素の少ない(ほとんど無い)電源供給制御装置および
電源供給制御方法を実現することができる。
Further, the effects of temperature drift, variation between IC lots, wiring inductance and wiring resistance can be eliminated, and fluctuations in power supply voltage are not affected as long as the comparator CMP1 operates normally. Therefore, a power supply control device and a power supply control method with few (almost no) error elements can be realized.

【0142】なお、基準電圧生成手段の設定変更は、抵
抗Rrに並列に外部に可変抵抗RVを追加接続して行っ
てもよいが、チップ内の抵抗Rrを変えることにより行
ってもよい。
The setting of the reference voltage generating means may be changed by additionally connecting a variable resistor RV externally in parallel with the resistor Rr, or by changing the resistor Rr in the chip.

【0143】図12に示すように、チップ内部に数種類
の抵抗Rr1〜Rr4を並列に配置しておき、チップを
パッケージするとき、またはべアチップ実装するとき
に、抵抗Rrl〜Rr4の中からスイッチSW2により
選択接続することにより、基準電圧生成手段の設定値
(基準)を目標の仕様に設定することが可能となる。こ
れにより、電源供給制御装置を集積化する場合でも1種
類のチップで複数の仕様をカバーすることが可能とな
る。また抵抗の可変設定により、負荷の種別(ヘッドラ
ンプ、駆動モータ等)に応じた完全短絡、不完全短絡の
切り分けを確実に検出することが可能となり、短絡故障
に対する保護を精度良く行うことができる。
As shown in FIG. 12, several types of resistors Rr1 to Rr4 are arranged in parallel inside a chip, and when a chip is packaged or mounted on a bare chip, a switch SW2 is selected from among the resistors Rrl to Rr4. , It is possible to set the set value (reference) of the reference voltage generation means to the target specification. As a result, even when the power supply control device is integrated, a plurality of specifications can be covered by one type of chip. In addition, the variable setting of the resistance makes it possible to reliably detect a complete short circuit or an incomplete short circuit according to the type of load (head lamp, drive motor, etc.), and to accurately protect against a short circuit failure. .

【0144】以上説明した第1、第2、第3、第4およ
び第5の実施形態並びに変形例に係る電源供給制御装置
の回路構成においては、スイッチング素子、即ちサーマ
ルFETQA,FETQB、トランジスタQ5,Q6、
過熱遮断用FETQSおよびFETQll〜Q54とし
てnチャネル型のものを使用したが、本発明に係る電源
供給制御装置の回路構成はこれに限定されるものではな
く、Pチャネル型のものを使用してもよい。但し、各ス
イッチング素子のオン/オフ制御を行うゲート電位が
“L”/“H”レベルに逆転することに伴う回路変更が
必要となる。
In the circuit configuration of the power supply control device according to the first, second, third, fourth, and fifth embodiments and the modifications described above, the switching elements, that is, the thermal FETs QA, FETQB, the transistor Q5, Q6,
Although the n-channel type is used as the overheat shutoff FET QS and the FETs Q11 to Q54, the circuit configuration of the power supply control device according to the present invention is not limited to this. Good. However, a circuit change due to the inversion of the gate potential for performing on / off control of each switching element to the “L” / “H” level is required.

【0145】[0145]

【発明の効果】請求項1の発明、請求項7の発明によれ
ば、第1半導体スイッチの端子間電圧と第2半導体スイ
ッチの端子間電圧との差電圧を検出し、検出手段で検出
された差電圧に基づき負荷の断線の有無を判定するた
め、シャント抵抗を不要として装置の熱損失を抑え、ラ
ンプの断線が発生した場合でも確実にランプの断線を検
出することができる。
According to the first and seventh aspects of the present invention, the difference voltage between the terminal voltage of the first semiconductor switch and the terminal voltage of the second semiconductor switch is detected and detected by the detecting means. Since the presence / absence of disconnection of the load is determined based on the difference voltage, the shunt resistance is not required, the heat loss of the device is suppressed, and even if the lamp is disconnected, the disconnection of the lamp can be reliably detected.

【0146】請求項2の発明、請求項8によれば、基準
負荷が、第1半導体スイッチがオフ時からオン時に遷移
したときに該第1半導体スイッチに流れる突入電流に近
似した電流が流れるようにインピーダンスが設定されて
いるため、点灯1回目からラッシュ電流が定常電流にな
る前に確実に負荷の断線検出を行え、しかも点灯1回目
から点滅周期を点灯2回目以降の周期と同一周期とする
ことができ、断線の検出精度が向上する。
According to the second and eighth aspects of the present invention, when the first semiconductor switch makes a transition from an off state to an on state, the reference load causes a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch to flow. Since the impedance is set, the disconnection of the load can be reliably detected before the rush current becomes a steady current from the first lighting, and the blinking cycle from the first lighting is the same as the second and subsequent lighting cycles. And the accuracy of disconnection detection is improved.

【0147】請求項3の発明によれば、第1半導体スイ
ッチ、第2半導体スイッチ、検出手段、及び判定手段
は、同一チップ上に形成されるため、安価で小型な回路
を構成することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the first semiconductor switch, the second semiconductor switch, the detecting means, and the judging means are formed on the same chip, an inexpensive and small circuit can be formed. .

【0148】請求項4の発明、請求項9の発明によれ
ば、第1半導体スイッチが過熱した場合に該第1半導体
スイッチをオフ制御して保護するため、第1半導体スイ
ッチの遮断を速めることができる。
According to the fourth and ninth aspects of the invention, when the first semiconductor switch is overheated, the first semiconductor switch is turned off to protect the first semiconductor switch. Can be.

【0149】請求項5の発明、請求項10の発明によれ
ば、基準負荷は、複数個の抵抗を備え、基準負荷の抵抗
値は、前記複数個の抵抗の選択接続により可変設定され
ることで、第2半導体スイッチの端子間電圧を目標の仕
様に設定することができる。
According to the fifth and tenth aspects of the present invention, the reference load includes a plurality of resistors, and the resistance value of the reference load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors. Thus, the inter-terminal voltage of the second semiconductor switch can be set to the target specification.

【0150】請求項6の発明、請求項11の発明によれ
ば、負荷が断線していると判定した場合には、制御信号
の周期を変更するため、負荷が点滅周期が変更されるこ
とで負荷が断線していることが容易にわかる。
According to the sixth and eleventh aspects of the present invention, when it is determined that the load is disconnected, the cycle of the control signal is changed. It is easy to see that the load is disconnected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の電源供給制御装置の
回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施形態で使用する半導体スイッチ(サーマル
FET)の詳細な回路構成図である。
FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram of a semiconductor switch (thermal FET) used in the embodiment.

【図3】実施形態の電源供給制御装置でのランプ断線時
のランプ電流波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a lamp current waveform when the lamp is disconnected in the power supply control device of the embodiment.

【図4】実施形態の電源供給制御装置および電源供給制
御方法が利用する原理を説明する説明図(その1)であ
り、オフ状態からオン状態への遷移時のドレイン−ソス
間電圧の立ち下がり特性の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 1) for explaining the principle used by the power supply control device and the power supply control method according to the embodiment, and shows a fall of a drain-source voltage at the time of transition from an off state to an on state. FIG. 4 is an explanatory diagram of characteristics.

【図5】実施形態の電源供給制御装置および電源供給制
御方法が利用する原理を説明する説明図(その2)であ
り、概念的回路図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram (part 2) illustrating the principle used by the power supply control device and the power supply control method of the embodiment, and is a conceptual circuit diagram.

【図6】実施形態の電源供給制御装置および電源供給制
御方法が利用する原理を説明する説明図(その3)であ
り、サーマルFETのドレイン電流とゲート−ソース間
電圧との特性を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram (part 3) illustrating the principle used by the power supply control device and the power supply control method according to the embodiment, and illustrates the characteristics of the drain current and the gate-source voltage of the thermal FET. FIG.

【図7】短絡故障時および通常動作時の実施形態の電源
供給制御装置における半導体スイッチの電流(a)と電
圧(b)を例示する波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram illustrating a current (a) and a voltage (b) of a semiconductor switch in the power supply control device according to the embodiment at the time of a short-circuit fault and at the time of normal operation.

【図8】本発明の第2の実施形態の電源供給制御装置の
回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態の電源供給制御装置の
回路構成図である。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施形態の電源供給制御装置
の回路構成図である。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施形態の電源供給制御装置
の回路構成図である。
FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a power supply control device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】変形例の電源供給制御装置における第2負荷
(抵抗)の構成を説明する回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a configuration of a second load (resistance) in a power supply control device according to a modification.

【図13】従来の半導体スイッチを備えた電源供給制御
装置の回路構成図である。
FIG. 13 is a circuit configuration diagram of a power supply control device including a conventional semiconductor switch.

【図14】従来の半導体スイッチを備えた他の電源供給
制御装置の回路構成図である。
FIG. 14 is a circuit configuration diagram of another power supply control device including a conventional semiconductor switch.

【図15】従来の他の電源供給制御装置でのランプ断線
時のランプ電流波形を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a lamp current waveform at the time of lamp disconnection in another conventional power supply control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 マイコン 101 電源 102 負荷 105 突入電流マスク回路(禁止手段) 106 過熱遮断促進回路(過熱遮断促進手段) 107 オン/オフ回数積算回路(回数制御手段) 110a〜110e チップ構成部分 111 駆動回路(制御手段) QA,QF サーマルFET(半導体スイッチ) RG 内部抵抗 QB FET(第2半導体スイッチ) Rr,Rrl〜Rr4 抵抗(第2負荷) Q5,Q6 トランジスタ Qll〜Q54 FET CMPl,COMP2 コンパレータ(検出手段) Rl〜R55 拡抗 RV 可変抵抗 ZDl,ZD2 ツェナーダイオード Dl〜D51 ダイオード Cll〜C31 コンデンサ 121 温度センサ 122 ラッチ回路 QS 過熱遮断用FET SWl,SW2 スイッチ VB 電源電圧 VP チャージポンプ出力電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microcomputer 101 Power supply 102 Load 105 Inrush current mask circuit (prohibiting means) 106 Overheat cutoff promotion circuit (Overheat cutoff promotion means) 107 ON / OFF number of times integration circuit (Number of times control means) 110a to 110e Chip constituent parts 111 Drive circuit (Control means) QA, QF Thermal FET (semiconductor switch) RG Internal resistance QB FET (second semiconductor switch) Rr, Rrl to Rr4 Resistance (second load) Q5, Q6 Transistors Q11 to Q54 FET CMP1, COMP2 Comparator (detection means) Rl to R55 Resistance RV Variable resistance ZD1, ZD2 Zener diode D1 to D51 Diode C1 to C31 Capacitor 121 Temperature sensor 122 Latch circuit QS Overheat shutoff FET SW1, SW2 switch VB Power supply voltage VP Charge pump output Voltage

フロントページの続き Fターム(参考) 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 BA05 CA05 DA02 DA04 DC04 EA01 5G065 BA04 BA05 BA07 DA07 EA02 GA09 LA01 LA02 MA04 MA09 MA10 NA01 NA02 NA05 NA07 5J055 AX12 AX31 AX47 AX55 BX16 CX22 CX28 DX13 DX14 DX22 DX53 DX54 DX73 EX04 EX06 EX11 EX23 EY01 EY02 EY05 EY10 EY12 EY13 EY21 EZ04 EZ07 EZ10 EZ31 EZ39 EZ57 EZ61 FX04 FX06 FX32 GX01 GX04 GX06 Continued on front page F-term (reference) 5G004 AA04 AB02 BA03 BA04 BA05 CA05 DA02 DA04 DC04 EA01 5G065 BA04 BA05 BA07 DA07 EA02 GA09 LA01 LA02 MA04 MA09 MA10 NA01 NA02 NA05 NA07 5J055 AX12 AX31 AX47 AX55 BX16 DX23 DX23 DX33 EX04 EX06 EX11 EX23 EY01 EY02 EY05 EY10 EY12 EY13 EY21 EZ04 EZ07 EZ10 EZ31 EZ39 EZ57 EZ61 FX04 FX06 FX32 GX01 GX04 GX06

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1制御信号入力端子へ供給される制御
信号に応じてスイッチング制御され電源から負荷への電
力供給を制御する第1半導体スイッチと、 第2制御信号入力端子へ供給される前記制御信号に応じ
てスイッチング制御され前記電源から基準負荷への電力
供給を制御する第2半導体スイッチと、 前記第1半導体スイッチの端子間電圧と前記第2半導体
スイッチの端子間電圧との差電圧を検出する検出手段
と、 この検出手段で検出された差電圧に基づき前記負荷の断
線の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴と
する電源供給制御装置。
1. A first semiconductor switch which is switching-controlled in accordance with a control signal supplied to a first control signal input terminal and controls power supply from a power supply to a load, and wherein the first semiconductor switch is supplied to a second control signal input terminal. A second semiconductor switch that is switching-controlled in accordance with a control signal and controls power supply from the power supply to a reference load; and a difference voltage between a terminal voltage of the first semiconductor switch and a terminal voltage of the second semiconductor switch. A power supply control device comprising: a detection unit for detecting; and a determination unit for determining whether or not the load is disconnected based on the difference voltage detected by the detection unit.
【請求項2】 前記基準負荷は、前記第1半導体スイッ
チがオフ時からオン時に遷移したときに該第1半導体ス
イッチに流れる突入電流に近似した電流が流れるように
インピーダンスが設定されてなることを特徴とする請求
項1記載の電源供給制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the reference load has an impedance set such that a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch flows when the first semiconductor switch transitions from off to on. The power supply control device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記第1半導体スイッチ、前記第2半導
体スイッチ、前記検出手段、及び前記判定手段は、同一
チップ上に形成されることを特徴とする請求項1記載の
電源供給制御装置。
3. The power supply control device according to claim 1, wherein the first semiconductor switch, the second semiconductor switch, the detection unit, and the determination unit are formed on a same chip.
【請求項4】 前記第1半導体スイッチが過熱した場合
に該第1半導体スイッチをオフ制御して保護する過熱保
護手段を有することを特徴とする請求項1記載の電源供
給制御装置。
4. The power supply control device according to claim 1, further comprising overheat protection means for turning off and protecting the first semiconductor switch when the first semiconductor switch is overheated.
【請求項5】 前記基準負荷は、複数個の抵抗を備え、
前記基準負荷の抵抗値は、前記複数個の抵抗の選択接続
により可変設定されることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の電源供給制御装置。
5. The reference load includes a plurality of resistors,
The power supply control device according to claim 1, wherein a resistance value of the reference load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors.
【請求項6】 前記判定手段は、前記負荷が断線してい
ると判定した場合には、前記制御信号の周期を変更する
ことを特徴とする請求項1記載の電源供給制御装置。
6. The power supply control device according to claim 1, wherein the determining unit changes the cycle of the control signal when determining that the load is disconnected.
【請求項7】 第1制御信号入力端子へ供給される制御
信号に応じてスイッチング制御され電源から負荷への電
力供給を制御する第1半導体スイッチの端子間電圧と、
第2制御信号入力端子へ供給される前記制御信号に応じ
てスイッチング制御され前記電源から基準負荷への電力
供給を制御する第2半導体スイッチの端子間電圧との差
電圧を検出する検出ステップと、 この検出ステップで検出された差電圧に基づき前記負荷
の断線の有無を判定する判定ステップと、を備えること
を特徴とする電源供給制御方法。
7. A terminal-to-terminal voltage of a first semiconductor switch, which is switching-controlled in accordance with a control signal supplied to a first control signal input terminal and controls power supply from a power supply to a load,
A detection step of detecting a voltage difference between a voltage between terminals of a second semiconductor switch that is switching-controlled in accordance with the control signal supplied to a second control signal input terminal and controls power supply from the power supply to a reference load; A determination step of determining whether or not the load is disconnected based on the difference voltage detected in the detection step.
【請求項8】 前記基準負荷は、前記第1半導体スイッ
チがオフ時からオン時に遷移したときに該第1半導体ス
イッチに流れる突入電流に近似した電流が流れるように
インピーダンスが設定されてなることを特徴とする請求
項7記載の電源供給制御方法。
8. The reference load, wherein the impedance is set such that a current similar to an inrush current flowing through the first semiconductor switch flows when the first semiconductor switch transitions from off to on. The power supply control method according to claim 7, wherein:
【請求項9】 前記第1半導体スイッチが過熱した場合
に該第1半導体スイッチをオフ制御して保護する過熱保
護ステップを有することを特徴とする請求項7記載の電
源供給制御方法。
9. The power supply control method according to claim 7, further comprising an overheat protection step of turning off and protecting the first semiconductor switch when the first semiconductor switch is overheated.
【請求項10】 前記基準負荷は、複数個の抵抗を備
え、前記基準負荷の抵抗値は、前記複数個の抵抗の選択
接続により可変設定されることを特徴とする請求項7ま
たは請求項8記載の電源供給制御方法。
10. The reference load according to claim 7, wherein the reference load includes a plurality of resistors, and a resistance value of the reference load is variably set by selectively connecting the plurality of resistors. The power supply control method described in the above.
【請求項11】 前記判定ステップは、前記負荷が断線
していると判定した場合には、前記制御信号の周期を変
更することを特徴とする請求項7記載の電源供給制御方
法。
11. The power supply control method according to claim 7, wherein the determining step changes a cycle of the control signal when it is determined that the load is disconnected.
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