JP2001109525A - スイッチング制御装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置 - Google Patents
スイッチング制御装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置Info
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- JP2001109525A JP2001109525A JP28823299A JP28823299A JP2001109525A JP 2001109525 A JP2001109525 A JP 2001109525A JP 28823299 A JP28823299 A JP 28823299A JP 28823299 A JP28823299 A JP 28823299A JP 2001109525 A JP2001109525 A JP 2001109525A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御端子−負荷側端子間電圧の低下による３
端子スイッチング素子の発熱を未然に防止することがで
きるスイッチング制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動電圧印加制御手段２１ｃが負荷オン
信号Ｓ３に応じて制御端子ＴＧに対して駆動電圧ＶＰを
印加させ、電圧検出手段２１ｂにより検出された電圧が
所定値Ｖref1以下のとき、負荷オン信号Ｓ３が存在して
も制御端子ＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止させ
る。
端子スイッチング素子の発熱を未然に防止することがで
きるスイッチング制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動電圧印加制御手段２１ｃが負荷オン
信号Ｓ３に応じて制御端子ＴＧに対して駆動電圧ＶＰを
印加させ、電圧検出手段２１ｂにより検出された電圧が
所定値Ｖref1以下のとき、負荷オン信号Ｓ３が存在して
も制御端子ＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング制御
装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置に係わ
り、特に、車載バッテリから負荷への電源供給をオンオ
フする３端子スイッチング素子を制御するスイッチング
制御装置、前記スイッチング制御装置と３端子スイッチ
ング素子とを備えたスイッチング装置及び、車両に搭載
された負荷と、該負荷に電源を供給する車載バッテリ
と、前記スイッチング装置を備えた車両用電源供給装置
に関する。
装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置に係わ
り、特に、車載バッテリから負荷への電源供給をオンオ
フする３端子スイッチング素子を制御するスイッチング
制御装置、前記スイッチング制御装置と３端子スイッチ
ング素子とを備えたスイッチング装置及び、車両に搭載
された負荷と、該負荷に電源を供給する車載バッテリ
と、前記スイッチング装置を備えた車両用電源供給装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両においては、ライトスイッ
チ、オーディオスイッチ等の操作スイッチの操作に応じ
て車載バッテリからの電源を選択的に各負荷に供給する
ために、車載バッテリと各負荷との間にそれぞれ機械式
リレーを設けられている。そして、操作スイッチのオン
操作により、該操作スイッチに応じた機械式リレーがオ
ンして選択的に車載バッテリからの電源が負荷に供給さ
れる。近年では、半導体製造技術の進歩に伴って、性能
が良くかつ安価な半導体スイッチ素子が容易に手に入る
ようになったため、上述した機械式リレーに代えて半導
体スイッチ素子を用いたものが提案されている。
チ、オーディオスイッチ等の操作スイッチの操作に応じ
て車載バッテリからの電源を選択的に各負荷に供給する
ために、車載バッテリと各負荷との間にそれぞれ機械式
リレーを設けられている。そして、操作スイッチのオン
操作により、該操作スイッチに応じた機械式リレーがオ
ンして選択的に車載バッテリからの電源が負荷に供給さ
れる。近年では、半導体製造技術の進歩に伴って、性能
が良くかつ安価な半導体スイッチ素子が容易に手に入る
ようになったため、上述した機械式リレーに代えて半導
体スイッチ素子を用いたものが提案されている。
【０００３】ところで、車両において、車載バッテリか
らの電源は半導体スイッチ素子及び絶縁被膜により被わ
れた電源線を介して車両の各部に配されている負荷に供
給されている。上述した電源線は、常時振動しているエ
ンジンルーム内等において車体に沿って配索されるが、
このとき、車体の各部に接近して位置されていると、振
動により角部と断続的な接触を繰り返すようになり、こ
れが長期間続くと電源線の被覆が車体の角部により徐々
に削られて内部導線が微少ではあるが露出するようにな
る。
らの電源は半導体スイッチ素子及び絶縁被膜により被わ
れた電源線を介して車両の各部に配されている負荷に供
給されている。上述した電源線は、常時振動しているエ
ンジンルーム内等において車体に沿って配索されるが、
このとき、車体の各部に接近して位置されていると、振
動により角部と断続的な接触を繰り返すようになり、こ
れが長期間続くと電源線の被覆が車体の角部により徐々
に削られて内部導線が微少ではあるが露出するようにな
る。
【０００４】この電源線の露出部が車体と接触すること
に伴って、電源線にデッドショートやレアショートが起
こり、過電流が流れると半導体スイッチ素子や電源線が
過熱して熱破壊する事態に至るようになる。そこで、こ
のような事態に至ることを未然に防止するために、従
来、半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチ素子
を過電流や過熱から保護するためのスイッチング制御装
置とを有したインテリジェントパワースイッチと呼ばれ
るスイッチング装置が提案されている。このようなスイ
ッチング装置の一例として具体的には図２に示されるよ
うなものが知られている。
に伴って、電源線にデッドショートやレアショートが起
こり、過電流が流れると半導体スイッチ素子や電源線が
過熱して熱破壊する事態に至るようになる。そこで、こ
のような事態に至ることを未然に防止するために、従
来、半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチ素子
を過電流や過熱から保護するためのスイッチング制御装
置とを有したインテリジェントパワースイッチと呼ばれ
るスイッチング装置が提案されている。このようなスイ
ッチング装置の一例として具体的には図２に示されるよ
うなものが知られている。
【０００５】図２は、スイッチング制御装置及びスイッ
チング装置を組み込んだ車両用電源供給装置を示す回路
図である。同図において、車載バッテリ１からの電源電
圧ＶＢは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ（３端子スイッチン
グ素子）のドレインＤ（電源側端子）−ソースＳ（負荷
側端子）間を介して負荷３に対して供給される。上述し
たパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、そのゲートＴＧ（制御端
子）が駆動回路ＤＲに接続されており、該駆動回路ＤＲ
から駆動電圧ＶＰが供給されるとドレインＤ―ソースＳ
間を導通して電源電圧ＶＢを負荷３に対して供給する。
チング装置を組み込んだ車両用電源供給装置を示す回路
図である。同図において、車載バッテリ１からの電源電
圧ＶＢは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ（３端子スイッチン
グ素子）のドレインＤ（電源側端子）−ソースＳ（負荷
側端子）間を介して負荷３に対して供給される。上述し
たパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、そのゲートＴＧ（制御端
子）が駆動回路ＤＲに接続されており、該駆動回路ＤＲ
から駆動電圧ＶＰが供給されるとドレインＤ―ソースＳ
間を導通して電源電圧ＶＢを負荷３に対して供給する。
【０００６】また、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレイン
Ｄ、ソースＳは差動増幅器６２の＋、−入力端にそれぞ
れ接続されており、差動増幅器６２はパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間の電圧ＶDSをコンパレ
ータＣＰ３の−入力端に対して出力する。従って、＋入
力端に電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ６及びＲ７で分圧した基準
電圧Ｖref4が供給されているコンパレータＣＰ３は、差
動増幅器６２の出力電圧ＶDSが基準電圧Ｖref4を越える
とＬレベルの過熱検出信号Ｓ６をＡＮＤゲート６３の一
端に対して出力する。
Ｄ、ソースＳは差動増幅器６２の＋、−入力端にそれぞ
れ接続されており、差動増幅器６２はパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間の電圧ＶDSをコンパレ
ータＣＰ３の−入力端に対して出力する。従って、＋入
力端に電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ６及びＲ７で分圧した基準
電圧Ｖref4が供給されているコンパレータＣＰ３は、差
動増幅器６２の出力電圧ＶDSが基準電圧Ｖref4を越える
とＬレベルの過熱検出信号Ｓ６をＡＮＤゲート６３の一
端に対して出力する。
【０００７】このＡＮＤゲート６３の他端には、一端が
抵抗Ｒ１を介してアースと接続され、他端が電源電圧Ｖ
Ｂに接続されている外付けの操作スイッチＳＷの一端が
接続され、操作スイッチＳＷがオン操作されるとＨレベ
ルのオン操作信号Ｓ２が供給される。そして、ＡＮＤゲ
ート６３はオン操作信号Ｓ２の出力に応じて駆動回路Ｄ
Ｒに対してオン制御信号Ｓ５を出力し、また、オン操作
信号Ｓ２の出力中にＬレベルの過熱検出信号Ｓ６が出力
されるとオン制御信号Ｓ５の出力を停止する。
抵抗Ｒ１を介してアースと接続され、他端が電源電圧Ｖ
Ｂに接続されている外付けの操作スイッチＳＷの一端が
接続され、操作スイッチＳＷがオン操作されるとＨレベ
ルのオン操作信号Ｓ２が供給される。そして、ＡＮＤゲ
ート６３はオン操作信号Ｓ２の出力に応じて駆動回路Ｄ
Ｒに対してオン制御信号Ｓ５を出力し、また、オン操作
信号Ｓ２の出力中にＬレベルの過熱検出信号Ｓ６が出力
されるとオン制御信号Ｓ５の出力を停止する。
【０００８】上述した駆動回路ＤＲは、ＡＮＤゲート６
３からのオン制御信号Ｓ５の出力に応じて昇圧回路６１
により電源電圧ＶＢを昇圧した駆動電圧ＶＰ（＝ＶＢ＋
１０[Ｖ]）をゲートＴＧに対して出力し、パワーＭＯＳ
ＦＥＴＱＦをオンする。一方、駆動回路ＤＲは、ＡＮＤ
ゲート６３からのオン制御信号Ｓ５の出力停止に応じて
ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し、パワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフする。
３からのオン制御信号Ｓ５の出力に応じて昇圧回路６１
により電源電圧ＶＢを昇圧した駆動電圧ＶＰ（＝ＶＢ＋
１０[Ｖ]）をゲートＴＧに対して出力し、パワーＭＯＳ
ＦＥＴＱＦをオンする。一方、駆動回路ＤＲは、ＡＮＤ
ゲート６３からのオン制御信号Ｓ５の出力停止に応じて
ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し、パワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフする。
【０００９】一方、Ｌレベルの過熱検出信号Ｓ６は、イ
ンバータINV2を介してスイッチング（ＳＷ）トランジス
タＴｒ５のベースに対しても供給される。このＳＷトラ
ンジスタＴｒ５は、コレクタがＬＥＤ７を介して電源電
圧ＶＢに、エミッタがアースに接続され、Ｌレベルの過
熱検出信号Ｓ６が出力されるとベースに接続されたイン
バータINV2の出力がＨレベルになるため、オンしてＬＥ
Ｄ７を点灯させる。なお、上述した昇圧回路６１、差動
増幅器６２、ＡＮＤゲート６３、駆動回路ＤＲ、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦ、コンパレータＣＰ３及び抵抗Ｒ６、
Ｒ７は、スイッチング装置６を構成する。
ンバータINV2を介してスイッチング（ＳＷ）トランジス
タＴｒ５のベースに対しても供給される。このＳＷトラ
ンジスタＴｒ５は、コレクタがＬＥＤ７を介して電源電
圧ＶＢに、エミッタがアースに接続され、Ｌレベルの過
熱検出信号Ｓ６が出力されるとベースに接続されたイン
バータINV2の出力がＨレベルになるため、オンしてＬＥ
Ｄ７を点灯させる。なお、上述した昇圧回路６１、差動
増幅器６２、ＡＮＤゲート６３、駆動回路ＤＲ、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦ、コンパレータＣＰ３及び抵抗Ｒ６、
Ｒ７は、スイッチング装置６を構成する。
【００１０】ところで、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに流れ
る電流をＩＬ、ドレインＤ−ソースＳ間の抵抗温度係数
をα（＞０）、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦの基準温度から
の温度上昇をΔｔ、基準温度におけるドレインＤ―ソー
スＳ間の抵抗値をＲとすると、このパワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦのドレインＤ−ソースＳ間電圧ＶDSは下記の式
（１）で表される。 ＶDS＝ＩＬ・（１＋α・Δｔ）・Ｒ ……（１） この式（１）から明らかなように電圧ＶDSは、パワーＭ
ＯＳＦＥＴＱＦの温度の増加に伴って増加する。
る電流をＩＬ、ドレインＤ−ソースＳ間の抵抗温度係数
をα（＞０）、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦの基準温度から
の温度上昇をΔｔ、基準温度におけるドレインＤ―ソー
スＳ間の抵抗値をＲとすると、このパワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦのドレインＤ−ソースＳ間電圧ＶDSは下記の式
（１）で表される。 ＶDS＝ＩＬ・（１＋α・Δｔ）・Ｒ ……（１） この式（１）から明らかなように電圧ＶDSは、パワーＭ
ＯＳＦＥＴＱＦの温度の増加に伴って増加する。
【００１１】上述した電圧ＶDSと電流ＩＬとパワーＭＯ
ＳＦＥＴＱＦの温度との関係を踏まえて、上記構成のス
イッチング制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ
車両用電源供給装置の動作について以下説明する。
ＳＦＥＴＱＦの温度との関係を踏まえて、上記構成のス
イッチング制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ
車両用電源供給装置の動作について以下説明する。
【００１２】まず、操作スイッチＳＷのオン操作により
オン操作信号Ｓ２がＡＮＤゲート６３に対して出力され
る。このとき、パワーＭＯＳＦＥＴの温度が低ければ差
動増幅器６２から出力される電圧ＶDSは基準電圧Ｖref4
を越えることはなく、コンパレータＣＰ３はＨレベルの
出力をＡＮＤゲート６３に対して出力する。従って、Ａ
ＮＤゲート６３はＨレベルのオン制御信号Ｓ５を駆動回
路ＤＲに対して出力し、駆動回路ＤＲはこのオン制御信
号Ｓ５の出力により昇圧回路６１からの駆動電圧ＶＰを
パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して出力す
る。この駆動電圧ＶＰの出力によりパワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦは、オンして負荷３に対して電源電圧ＶＢを供給す
る。
オン操作信号Ｓ２がＡＮＤゲート６３に対して出力され
る。このとき、パワーＭＯＳＦＥＴの温度が低ければ差
動増幅器６２から出力される電圧ＶDSは基準電圧Ｖref4
を越えることはなく、コンパレータＣＰ３はＨレベルの
出力をＡＮＤゲート６３に対して出力する。従って、Ａ
ＮＤゲート６３はＨレベルのオン制御信号Ｓ５を駆動回
路ＤＲに対して出力し、駆動回路ＤＲはこのオン制御信
号Ｓ５の出力により昇圧回路６１からの駆動電圧ＶＰを
パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して出力す
る。この駆動電圧ＶＰの出力によりパワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦは、オンして負荷３に対して電源電圧ＶＢを供給す
る。
【００１３】一方、オン操作信号Ｓ２の出力中、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦの温度が上昇すると差動増幅器６２の
出力である電圧ＶDSは上述した式（１）に従って増加
し、基準電圧Ｖref4を越えるとコンパレータＣＰ３はＬ
レベルの過熱検出信号Ｓ６を出力する。このＬレベルの
過熱検出信号Ｓ６の出力により、ＡＮＤゲート６３は駆
動回路ＤＲに対するＨレベルのオン制御信号Ｓ５の出力
を停止し、駆動回路ＤＲはオン制御信号Ｓ５の出力停止
に応じてゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの出力を停止
して、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフする。従って、パ
ワーＭＯＳＦＥＱＦの温度が上昇して破壊に至る前に、
パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに供給される車載バッテリ１か
らの電源電圧ＶＢが遮断されるので、パワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦの熱破壊を防止することができる。
ＭＯＳＦＥＴＱＦの温度が上昇すると差動増幅器６２の
出力である電圧ＶDSは上述した式（１）に従って増加
し、基準電圧Ｖref4を越えるとコンパレータＣＰ３はＬ
レベルの過熱検出信号Ｓ６を出力する。このＬレベルの
過熱検出信号Ｓ６の出力により、ＡＮＤゲート６３は駆
動回路ＤＲに対するＨレベルのオン制御信号Ｓ５の出力
を停止し、駆動回路ＤＲはオン制御信号Ｓ５の出力停止
に応じてゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの出力を停止
して、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフする。従って、パ
ワーＭＯＳＦＥＱＦの温度が上昇して破壊に至る前に、
パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに供給される車載バッテリ１か
らの電源電圧ＶＢが遮断されるので、パワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦの熱破壊を防止することができる。
【００１４】また、Ｌレベルの過熱検出信号Ｓ６が出力
されると、インバータINV2の出力がＨレベルになり、Ｓ
ＷトランジスタＴｒ５がオンしてＬＥＤ７を点灯させ
る。このＬＥＤ７の点灯により、パワーＭＯＳＦＥＴＱ
Ｆの過熱により負荷３へ供給される電流ＩＬが遮断され
る旨を伝えることができる。
されると、インバータINV2の出力がＨレベルになり、Ｓ
ＷトランジスタＴｒ５がオンしてＬＥＤ７を点灯させ
る。このＬＥＤ７の点灯により、パワーＭＯＳＦＥＴＱ
Ｆの過熱により負荷３へ供給される電流ＩＬが遮断され
る旨を伝えることができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に上述
したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、図３に示すようなドレ
インＤ−ソースＳ間電圧ＶDS対ゲートＴＧ−ソースＳ間
電圧ＶGS特性を有する。なお、図３はゲートＴＧ−ソー
スＳ間に４[Ｖ]の電圧が印加されたとき、ドレインＤ−
ソースＳ間が完全に導通してオン駆動するＴＥＭＰＦＥ
Ｔの特性である。同図に示すように、ＴＥＭＰＦＥＴの
ドレインＤ−ソースＳに流れる電流ＩＤが一定のとき、
電圧ＶDSは電圧ＶGSの減少に応じて増加し、特に電圧Ｖ
GSが４[Ｖ]以下に減少すると急激に増加する。すなわ
ち、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのＶDSは、電流ＩＤが一定
のとき電圧ＶGSが所定電圧以下に減少すると急激に増加
する。これは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−
ソースＳ間抵抗が電圧ＶGSの減少に伴って増加ためであ
る。従って、昇圧回路６１からの駆動電圧ＶＰが何らか
の原因で低下し、通常より低い駆動電圧ＶＰがパワーＭ
ＯＳＦＥＴＱＦに対して出力されると電圧ＶGSが低下す
ることに伴って、電圧ＶDSが増加してパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦでの熱損失が増大する。
したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、図３に示すようなドレ
インＤ−ソースＳ間電圧ＶDS対ゲートＴＧ−ソースＳ間
電圧ＶGS特性を有する。なお、図３はゲートＴＧ−ソー
スＳ間に４[Ｖ]の電圧が印加されたとき、ドレインＤ−
ソースＳ間が完全に導通してオン駆動するＴＥＭＰＦＥ
Ｔの特性である。同図に示すように、ＴＥＭＰＦＥＴの
ドレインＤ−ソースＳに流れる電流ＩＤが一定のとき、
電圧ＶDSは電圧ＶGSの減少に応じて増加し、特に電圧Ｖ
GSが４[Ｖ]以下に減少すると急激に増加する。すなわ
ち、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのＶDSは、電流ＩＤが一定
のとき電圧ＶGSが所定電圧以下に減少すると急激に増加
する。これは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−
ソースＳ間抵抗が電圧ＶGSの減少に伴って増加ためであ
る。従って、昇圧回路６１からの駆動電圧ＶＰが何らか
の原因で低下し、通常より低い駆動電圧ＶＰがパワーＭ
ＯＳＦＥＴＱＦに対して出力されると電圧ＶGSが低下す
ることに伴って、電圧ＶDSが増加してパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦでの熱損失が増大する。
【００１６】しかしながら、上述した従来のスイッチン
グ制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ車両用電
源供給装置は、電圧ＶDSを監視しているため実際にパワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間に電流が
流れてないと電圧ＶDSを検出することができない。つま
り、実際にパワーＭＯＳＦＥＴＱＦの熱損失が正常時に
比べて増加した結果、電圧ＶDSが基準電圧Ｖref4を越え
た後、初めて遮断される。しかも、遮断された後は電圧
ＶDSが０となり、基準電圧Ｖref4を下回り再びオンされ
る。このため、ゲートＴＧに印加される駆動電圧ＶＰが
低下している間、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦはオンオフを
繰り返すこととなり、この通常より高い熱損失が蓄積し
てパワーＭＯＳＦＥＴＱＦが破壊に至る恐れがある。
グ制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ車両用電
源供給装置は、電圧ＶDSを監視しているため実際にパワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間に電流が
流れてないと電圧ＶDSを検出することができない。つま
り、実際にパワーＭＯＳＦＥＴＱＦの熱損失が正常時に
比べて増加した結果、電圧ＶDSが基準電圧Ｖref4を越え
た後、初めて遮断される。しかも、遮断された後は電圧
ＶDSが０となり、基準電圧Ｖref4を下回り再びオンされ
る。このため、ゲートＴＧに印加される駆動電圧ＶＰが
低下している間、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦはオンオフを
繰り返すこととなり、この通常より高い熱損失が蓄積し
てパワーＭＯＳＦＥＴＱＦが破壊に至る恐れがある。
【００１７】そこで、オン操作信号Ｓ２が出力中のパワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのオンオフの回数をカウントして所
定回数以上となると以降ゲートＴＧに対する駆動電圧Ｖ
Ｐの出力を停止することも考えられる。しかしながら、
昇圧回路として例えば、ターン・オン期間の長い昇圧型
DC/DCコンバータを使用した場合、イグニッションスイ
ッチがオンして昇圧型DC/DCインバータに電源電圧が印
加された直後、昇圧型DC/DCコンバータが出力する駆動
電圧ＶＰは定常時の駆動電圧ＶＰに比べて低い。従っ
て、このターン・オン期間にパワーＭＯＳＦＥＴＱＦの
オンオフが所定回数以上繰り返され、ターン・オン期間
が経過して定常時の駆動電圧ＶＰを出力しても以降遮断
され続けるため負荷を使用することができないという不
都合が生じる。
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのオンオフの回数をカウントして所
定回数以上となると以降ゲートＴＧに対する駆動電圧Ｖ
Ｐの出力を停止することも考えられる。しかしながら、
昇圧回路として例えば、ターン・オン期間の長い昇圧型
DC/DCコンバータを使用した場合、イグニッションスイ
ッチがオンして昇圧型DC/DCインバータに電源電圧が印
加された直後、昇圧型DC/DCコンバータが出力する駆動
電圧ＶＰは定常時の駆動電圧ＶＰに比べて低い。従っ
て、このターン・オン期間にパワーＭＯＳＦＥＴＱＦの
オンオフが所定回数以上繰り返され、ターン・オン期間
が経過して定常時の駆動電圧ＶＰを出力しても以降遮断
され続けるため負荷を使用することができないという不
都合が生じる。
【００１８】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、制御端子−負荷側端子間電圧の低下による３端
子スイッチング素子の発熱を未然に防止することができ
るスイッチング制御装置、制御端子−負荷側端子間電圧
の低下により３端子スイッチング素子が発熱することが
ないスイッチング装置及び、制御端子−負荷側端子間電
圧の低下により３端子スイッチング素子が発熱すること
がない車両用電源供給装置を提供することを課題とす
る。
着目し、制御端子−負荷側端子間電圧の低下による３端
子スイッチング素子の発熱を未然に防止することができ
るスイッチング制御装置、制御端子−負荷側端子間電圧
の低下により３端子スイッチング素子が発熱することが
ないスイッチング装置及び、制御端子−負荷側端子間電
圧の低下により３端子スイッチング素子が発熱すること
がない車両用電源供給装置を提供することを課題とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、車載バッテリが接続
される電源側端子、負荷が接続される負荷側端子及び駆
動電圧が印加される制御端子を有する３端子スイッチン
グ素子のオンオフ制御を行うスイッチング制御装置であ
って、前記制御端子への印加により前記電源側端子−前
記負荷側端子間を導通させて前記３端子スイッチング素
子をオンする駆動電圧を、前記車載バッテリからの電源
電圧を昇圧して発生する駆動電圧発生手段と、前記３端
子スイッチング素子がオンしたときの前記制御端子−前
記負荷側端子間電圧を決定する電圧を検出する電圧検出
手段と、負荷オン信号に応じて前記制御端子に対して前
記駆動電圧を印加させ、前記電圧検出手段により検出さ
れた前記電圧が所定値以下のとき、前記負荷オン信号が
存在しても前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加を
停止させる駆動電圧印加制御手段とを備えることを特徴
とするスイッチング制御装置に存する。
になされた請求項１記載の発明は、車載バッテリが接続
される電源側端子、負荷が接続される負荷側端子及び駆
動電圧が印加される制御端子を有する３端子スイッチン
グ素子のオンオフ制御を行うスイッチング制御装置であ
って、前記制御端子への印加により前記電源側端子−前
記負荷側端子間を導通させて前記３端子スイッチング素
子をオンする駆動電圧を、前記車載バッテリからの電源
電圧を昇圧して発生する駆動電圧発生手段と、前記３端
子スイッチング素子がオンしたときの前記制御端子−前
記負荷側端子間電圧を決定する電圧を検出する電圧検出
手段と、負荷オン信号に応じて前記制御端子に対して前
記駆動電圧を印加させ、前記電圧検出手段により検出さ
れた前記電圧が所定値以下のとき、前記負荷オン信号が
存在しても前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加を
停止させる駆動電圧印加制御手段とを備えることを特徴
とするスイッチング制御装置に存する。
【００２０】請求項１記載の発明によれば、駆動電圧発
生手段が制御端子への印加により電源側端子−負荷側端
子を導通させて３端子スイッチング素子をオンする駆動
電圧を、車載バッテリからの電源電圧を昇圧して発生
し、電圧検出手段が、３端子スイッチング素子がオンし
たときの制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧を
検出し、駆動電圧印加制御手段が負荷オン信号に応じて
制御端子に対して駆動電圧を印加させ、電圧検出手段に
より検出された電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号
が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止さ
せる。
生手段が制御端子への印加により電源側端子−負荷側端
子を導通させて３端子スイッチング素子をオンする駆動
電圧を、車載バッテリからの電源電圧を昇圧して発生
し、電圧検出手段が、３端子スイッチング素子がオンし
たときの制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧を
検出し、駆動電圧印加制御手段が負荷オン信号に応じて
制御端子に対して駆動電圧を印加させ、電圧検出手段に
より検出された電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号
が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止さ
せる。
【００２１】ところで、駆動電圧発生手段により発生す
る駆動電圧の低下に伴って、制御端子及び負荷側端子間
電圧が低下すると、電源側端子−負荷側端子間電圧が増
加するため、３端子スイッチング素子での熱損失が増大
する。この熱損失の増大により発熱する結果、３端子ス
イッチング素子が熱破壊に至る恐れがあるが、３端子ス
イッチング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子
間電圧を決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信
号が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止
させることにより、制御端子−負荷側端子間に所定値に
より定まる値以下の電圧が印加されることがない。
る駆動電圧の低下に伴って、制御端子及び負荷側端子間
電圧が低下すると、電源側端子−負荷側端子間電圧が増
加するため、３端子スイッチング素子での熱損失が増大
する。この熱損失の増大により発熱する結果、３端子ス
イッチング素子が熱破壊に至る恐れがあるが、３端子ス
イッチング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子
間電圧を決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信
号が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止
させることにより、制御端子−負荷側端子間に所定値に
より定まる値以下の電圧が印加されることがない。
【００２２】請求項２記載の発明は、前記電圧検出手段
は、前記駆動電圧発生手段により発生した前記駆動電圧
と前記車載バッテリからの電源電圧との差を、前記３端
子スイッチング素子がオンしたときの前記制御端子−前
記負荷側端子間電圧を決定する電圧として検出し、前記
駆動電圧印加制御手段は、前記電圧検出手段により検出
された前記駆動電圧と前記車載バッテリからの電源電圧
との差が前記所定値以下のとき、前記負荷オン信号が存
在しても前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加を停
止することを特徴とする請求項１記載のスイッチング制
御装置に存する。
は、前記駆動電圧発生手段により発生した前記駆動電圧
と前記車載バッテリからの電源電圧との差を、前記３端
子スイッチング素子がオンしたときの前記制御端子−前
記負荷側端子間電圧を決定する電圧として検出し、前記
駆動電圧印加制御手段は、前記電圧検出手段により検出
された前記駆動電圧と前記車載バッテリからの電源電圧
との差が前記所定値以下のとき、前記負荷オン信号が存
在しても前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加を停
止することを特徴とする請求項１記載のスイッチング制
御装置に存する。
【００２３】請求項２記載の発明によれば、電圧検出手
段が駆動電圧発生手段により発生した駆動電圧と車載バ
ッテリからの電源電圧との差を、３端子スイッチング素
子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧を決定
する電圧として検出し、駆動電圧印加制御手段が駆動電
圧と電源電圧との差が所定値以下のとき、負荷オン信号
が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止す
る。
段が駆動電圧発生手段により発生した駆動電圧と車載バ
ッテリからの電源電圧との差を、３端子スイッチング素
子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧を決定
する電圧として検出し、駆動電圧印加制御手段が駆動電
圧と電源電圧との差が所定値以下のとき、負荷オン信号
が存在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止す
る。
【００２４】３端子スイッチング素子がオンのとき、電
源側端子−負荷側端子間電圧は極めて小さく、負荷側端
子の電圧は電源電圧に等しくなる。このため３端子スイ
ッチング素子がオンしたとき制御端子−負荷側端子に印
加される電圧は、駆動電圧と電源電圧との差と等しくな
る。従って、駆動電圧と電源電圧との差を、３端子スイ
ッチング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間
電圧を決定する電圧とすることにより、電源電圧の減少
により駆動電圧が低下しても、３端子スイッチング素子
がオンしたとき、制御端子−負荷側端子間に所定値以下
の電圧が印加されることがない。しかも、駆動電圧と電
源電圧との差を制御端子−負荷側端子間電圧として検出
することにより、単一の駆動電圧発生手段が発生した駆
動電圧により、複数の３端子スイッチング素子のオンオ
フを行っている場合であっても、それぞれの３端子スイ
ッチング素子ごとに電圧検出手段及び駆動電圧印加制御
手段を設ける必要がない。
源側端子−負荷側端子間電圧は極めて小さく、負荷側端
子の電圧は電源電圧に等しくなる。このため３端子スイ
ッチング素子がオンしたとき制御端子−負荷側端子に印
加される電圧は、駆動電圧と電源電圧との差と等しくな
る。従って、駆動電圧と電源電圧との差を、３端子スイ
ッチング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間
電圧を決定する電圧とすることにより、電源電圧の減少
により駆動電圧が低下しても、３端子スイッチング素子
がオンしたとき、制御端子−負荷側端子間に所定値以下
の電圧が印加されることがない。しかも、駆動電圧と電
源電圧との差を制御端子−負荷側端子間電圧として検出
することにより、単一の駆動電圧発生手段が発生した駆
動電圧により、複数の３端子スイッチング素子のオンオ
フを行っている場合であっても、それぞれの３端子スイ
ッチング素子ごとに電圧検出手段及び駆動電圧印加制御
手段を設ける必要がない。
【００２５】請求項３記載の発明は、車載バッテリが接
続される電源側端子、負荷が接続される負荷側端子及び
駆動電圧が印加される制御端子を有する３端子スイッチ
ング素子と、請求項１又は２記載のスイッチング制御装
置とを備えることを特徴とするスイッチング装置に存す
る。
続される電源側端子、負荷が接続される負荷側端子及び
駆動電圧が印加される制御端子を有する３端子スイッチ
ング素子と、請求項１又は２記載のスイッチング制御装
置とを備えることを特徴とするスイッチング装置に存す
る。
【００２６】請求項３記載の発明によれば、駆動電圧印
加制御手段が負荷オン信号に応じて制御端子に対して駆
動電圧を印加させ、電圧検出手段により検出された電圧
が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端
子に対する駆動電圧の印加を停止させるので、制御端子
−負荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印
加されることがない。
加制御手段が負荷オン信号に応じて制御端子に対して駆
動電圧を印加させ、電圧検出手段により検出された電圧
が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端
子に対する駆動電圧の印加を停止させるので、制御端子
−負荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印
加されることがない。
【００２７】請求項４記載の発明は、車両に搭載された
負荷と、該負荷に電源を供給するための車載バッテリ
と、車載バッテリが接続される電源側端子、負荷が接続
される負荷側端子及び駆動電圧が印加される制御端子を
有する３端子スイッチング素子と、請求項１又は２記載
のスイッチング制御装置とを備えることを特徴とする車
両用電源供給装置に存する。
負荷と、該負荷に電源を供給するための車載バッテリ
と、車載バッテリが接続される電源側端子、負荷が接続
される負荷側端子及び駆動電圧が印加される制御端子を
有する３端子スイッチング素子と、請求項１又は２記載
のスイッチング制御装置とを備えることを特徴とする車
両用電源供給装置に存する。
【００２８】請求項４記載の発明によれば、駆動電圧印
加制御手段が負荷オン信号に応じて制御端子に対して駆
動電圧を印加させ、電圧検出手段により検出された電圧
が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端
子に対する駆動電圧の印加を停止させるので、制御端子
−負荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印
加されることがない。
加制御手段が負荷オン信号に応じて制御端子に対して駆
動電圧を印加させ、電圧検出手段により検出された電圧
が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端
子に対する駆動電圧の印加を停止させるので、制御端子
−負荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印
加されることがない。
【００２９】請求項５記載の発明は、前記電圧検出手段
により検出された電圧が前記所定値以下のとき、前記制
御端子に対する前記駆動電圧の印加を停止した旨を伝え
る警報を発生する警報発生手段を更に備えることを特徴
とする請求項４記載の車両用電源供給装置に存する。
により検出された電圧が前記所定値以下のとき、前記制
御端子に対する前記駆動電圧の印加を停止した旨を伝え
る警報を発生する警報発生手段を更に備えることを特徴
とする請求項４記載の車両用電源供給装置に存する。
【００３０】請求項５記載の発明によれば、警報発生手
段が電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の
とき、制御端子に対する駆動電圧の印加を停止した旨を
伝える警報を発生するので、例えば、過電流が流れたと
き制御端子に対する駆動電圧の印加を停止する機能が備
えられているものであれば、この過電流による駆動電圧
の印加停止と識別可能にすることができる。
段が電圧検出手段により検出された電圧が所定値以下の
とき、制御端子に対する駆動電圧の印加を停止した旨を
伝える警報を発生するので、例えば、過電流が流れたと
き制御端子に対する駆動電圧の印加を停止する機能が備
えられているものであれば、この過電流による駆動電圧
の印加停止と識別可能にすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスイッチング制御
装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明によるスイッチン
グ制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ車両用電
源供給装置の一実施の形態を示し、同図において、図１
について上述した従来の装置と同等の部分には同一符号
を付している。図中、車載バッテリ１からの電源電圧Ｖ
Ｂは、イグニッションスイッチIGSWと、シャント抵抗Ｒ
ｓと、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ
間を介して負荷３に対して供給される。
装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明によるスイッチン
グ制御装置及びスイッチング装置を組み込んだ車両用電
源供給装置の一実施の形態を示し、同図において、図１
について上述した従来の装置と同等の部分には同一符号
を付している。図中、車載バッテリ１からの電源電圧Ｖ
Ｂは、イグニッションスイッチIGSWと、シャント抵抗Ｒ
ｓと、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ
間を介して負荷３に対して供給される。
【００３２】上述したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、その
ゲートＴＧが駆動回路ＤＲに接続されており、イグニッ
ションスイッチIGSWがオンポジションONのときに駆動回
路ＤＲから駆動電圧ＶＰが供給されるとドレインＤ―ソ
ースＳ間を導通して電源電圧ＶＢを負荷３に対して供給
する。一方、駆動回路ＤＲからの駆動電圧ＶＰの供給が
停止されると、ドレインＤ−ソースＳ間を非道通状態に
して負荷３に対する電源電圧ＶＢの供給を停止する。
ゲートＴＧが駆動回路ＤＲに接続されており、イグニッ
ションスイッチIGSWがオンポジションONのときに駆動回
路ＤＲから駆動電圧ＶＰが供給されるとドレインＤ―ソ
ースＳ間を導通して電源電圧ＶＢを負荷３に対して供給
する。一方、駆動回路ＤＲからの駆動電圧ＶＰの供給が
停止されると、ドレインＤ−ソースＳ間を非道通状態に
して負荷３に対する電源電圧ＶＢの供給を停止する。
【００３３】駆動回路ＤＲは、昇圧回路２１ａにより電
源電圧ＶＢを昇圧した駆動電圧ＶＰ（例えば、ＭＯＳＦ
ＥＴＱＦとしてＶGS＝４[Ｖ]でオン駆動するＴＥＭＰＦ
ＥＴを使用した場合、ＶＰ＝ＶＢ＋１０[Ｖ]）がコレク
タに接続されるＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）トランジ
スタＴｒ１と、該ＳＷトランジスタＴｒ１のエミッタが
コレクタに接続されたＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）ト
ランジスタＴｒ２とを有しており、ＳＷトランジスタＴ
ｒ１のエミッタとＳＷトランジスタのコレクタとの接点
がパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに接続されてい
る。また、ＳＷトランジスタＴｒ１のベースがインバー
タINV1を介してＳＷトランジスタＴｒ２のベースに接続
されている。
源電圧ＶＢを昇圧した駆動電圧ＶＰ（例えば、ＭＯＳＦ
ＥＴＱＦとしてＶGS＝４[Ｖ]でオン駆動するＴＥＭＰＦ
ＥＴを使用した場合、ＶＰ＝ＶＢ＋１０[Ｖ]）がコレク
タに接続されるＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）トランジ
スタＴｒ１と、該ＳＷトランジスタＴｒ１のエミッタが
コレクタに接続されたＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）ト
ランジスタＴｒ２とを有しており、ＳＷトランジスタＴ
ｒ１のエミッタとＳＷトランジスタのコレクタとの接点
がパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに接続されてい
る。また、ＳＷトランジスタＴｒ１のベースがインバー
タINV1を介してＳＷトランジスタＴｒ２のベースに接続
されている。
【００３４】そして、駆動回路ＤＲは、ＳＷトランジス
タＴｒ１をオンさせると共にＳＷトランジスタＴｒ２を
オフさせることにより駆動電圧ＶＰをパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦのゲートＴＧに印加して、パワーＭＯＳＦＥＴＱ
Ｆをオンさせる。また、ＳＷトランジスタＴｒ１をオフ
させると共にＳＷトランジスタＴｒ２をオンさせること
により、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する
駆動電圧ＶＰの印加を停止してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオフさせる。
タＴｒ１をオンさせると共にＳＷトランジスタＴｒ２を
オフさせることにより駆動電圧ＶＰをパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦのゲートＴＧに印加して、パワーＭＯＳＦＥＴＱ
Ｆをオンさせる。また、ＳＷトランジスタＴｒ１をオフ
させると共にＳＷトランジスタＴｒ２をオンさせること
により、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する
駆動電圧ＶＰの印加を停止してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオフさせる。
【００３５】また、昇圧回路２１ａ（＝駆動電圧発生手
段）からの駆動電圧ＶＰは、−入力端に電源電圧ＶＢが
供給されている差動増幅器２１ｂの＋入力端に供給さ
れ、差動増幅器２１ｂは、電圧検出手段として働き、駆
動電圧ＶＰと電源電圧ＶＢとの差（ＶＰ−ＶＢ）に応じ
た電圧ＶPBを出力する。ところで、パワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦがオンのとき、ドレインＤ−ソースＳ間電圧ＶDSは
極めて小さく、ソースＳの電圧は電源電圧ＶＢに等しく
なる。このため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたと
きの電圧ＶGSは、差動増幅器２１ｂが出力する駆動電圧
ＶＰと電源電圧ＶＢとの差（ＶＰ−ＶＢ）＝電圧ＶPBが
印加される。従って、電圧ＶPBをパワーＭＯＳＦＥＴＱ
ＦがオンしたときのゲートＴＧ−ソースＳ間電圧ＶGSを
決定する電圧とする。
段）からの駆動電圧ＶＰは、−入力端に電源電圧ＶＢが
供給されている差動増幅器２１ｂの＋入力端に供給さ
れ、差動増幅器２１ｂは、電圧検出手段として働き、駆
動電圧ＶＰと電源電圧ＶＢとの差（ＶＰ−ＶＢ）に応じ
た電圧ＶPBを出力する。ところで、パワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦがオンのとき、ドレインＤ−ソースＳ間電圧ＶDSは
極めて小さく、ソースＳの電圧は電源電圧ＶＢに等しく
なる。このため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたと
きの電圧ＶGSは、差動増幅器２１ｂが出力する駆動電圧
ＶＰと電源電圧ＶＢとの差（ＶＰ−ＶＢ）＝電圧ＶPBが
印加される。従って、電圧ＶPBをパワーＭＯＳＦＥＴＱ
ＦがオンしたときのゲートＴＧ−ソースＳ間電圧ＶGSを
決定する電圧とする。
【００３６】この差動増幅器２１ｂから出力される電圧
ＶPBは、−入力端に電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ２とＲ３とで
分圧した基準電圧Ｖref1（＝所定値）が供給されている
コンパレータＣＰ１の＋入力端に供給される。コンパレ
ータＣＰ１は、電圧ＶPBが基準電圧Ｖref1より小さい値
に低下するとＨレベルのゲート−ソース間電圧低下信号
Ｓ１をゲート制御回路２１ｃに対して出力すると共に、
トランジスタＴｒ３のベースに対して出力する。上述し
たトランジスタＴｒ３は、コレクタがＬＥＤ４（＝警報
発生手段）を介して電源電圧ＶＢに、エミッタがアース
にそれぞれ接続されていて、ベースにＨレベルのゲート
−ソース間電圧低下信号Ｓ１が出力されるとオンしてＬ
ＥＤ４を点灯させる。
ＶPBは、−入力端に電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ２とＲ３とで
分圧した基準電圧Ｖref1（＝所定値）が供給されている
コンパレータＣＰ１の＋入力端に供給される。コンパレ
ータＣＰ１は、電圧ＶPBが基準電圧Ｖref1より小さい値
に低下するとＨレベルのゲート−ソース間電圧低下信号
Ｓ１をゲート制御回路２１ｃに対して出力すると共に、
トランジスタＴｒ３のベースに対して出力する。上述し
たトランジスタＴｒ３は、コレクタがＬＥＤ４（＝警報
発生手段）を介して電源電圧ＶＢに、エミッタがアース
にそれぞれ接続されていて、ベースにＨレベルのゲート
−ソース間電圧低下信号Ｓ１が出力されるとオンしてＬ
ＥＤ４を点灯させる。
【００３７】一方、車載バッテリ１と負荷３との間の電
源線上に設けられたシャント抵抗Ｒｓは、車載バッテリ
１と負荷３との間の電源線に流れる電流ＩＬを電圧に変
換するための低抵抗で、この両端電圧を検出することに
より電源線に流れる電流ＩＬを検出することができる。
このシャント抵抗Ｒｓの両端は差動増幅器２１ｄの＋、
−入力端にそれぞれ接続され、差動増幅器２１ｄはシャ
ント抵抗Ｒｓの両端電圧に応じた電圧を出力することに
より電流ＩＬを検出する。
源線上に設けられたシャント抵抗Ｒｓは、車載バッテリ
１と負荷３との間の電源線に流れる電流ＩＬを電圧に変
換するための低抵抗で、この両端電圧を検出することに
より電源線に流れる電流ＩＬを検出することができる。
このシャント抵抗Ｒｓの両端は差動増幅器２１ｄの＋、
−入力端にそれぞれ接続され、差動増幅器２１ｄはシャ
ント抵抗Ｒｓの両端電圧に応じた電圧を出力することに
より電流ＩＬを検出する。
【００３８】差動増幅器２１ｄの出力は、図示しないＡ
／Ｄ変換器によりアナログ／ディジタル変換された後、
マイクロコンピュータ（マイコン）２２に供給される。
このマイコン２２には、一端が抵抗Ｒ１を介してアース
と接続され、他端が電源電圧ＶＢに接続されている外付
けの操作スイッチＳＷの一端が接続され、操作スイッチ
ＳＷがオン操作されるとＨレベルのオン操作信号Ｓ２が
供給される。
／Ｄ変換器によりアナログ／ディジタル変換された後、
マイクロコンピュータ（マイコン）２２に供給される。
このマイコン２２には、一端が抵抗Ｒ１を介してアース
と接続され、他端が電源電圧ＶＢに接続されている外付
けの操作スイッチＳＷの一端が接続され、操作スイッチ
ＳＷがオン操作されるとＨレベルのオン操作信号Ｓ２が
供給される。
【００３９】上述したマイコン２２は、予め設定される
制御プログラムに従って動作するＣＰＵ２２ａと、該Ｃ
ＰＵ２２ａの制御プログラムを予め保持するＲＯＭ２２
ｂ、ＣＰＵ２２ａの演算実行時に必要なデータを一時的
に保存するＲＡＭ２２ｃとから構成され、Ｈレベルのオ
ン操作信号Ｓ２が入力されると、ゲート制御回路２１ｃ
に対して負荷オン信号Ｓ３を出力する。また、マイコン
２２を構成するＣＰＵ２２ａは、所定時間以上継続して
差動増幅器２１ｄの出力が基準電圧Ｖref2（図示せず）
を越えた状態であるとき、以降負荷オン信号Ｓ３の出力
を停止し続ける。
制御プログラムに従って動作するＣＰＵ２２ａと、該Ｃ
ＰＵ２２ａの制御プログラムを予め保持するＲＯＭ２２
ｂ、ＣＰＵ２２ａの演算実行時に必要なデータを一時的
に保存するＲＡＭ２２ｃとから構成され、Ｈレベルのオ
ン操作信号Ｓ２が入力されると、ゲート制御回路２１ｃ
に対して負荷オン信号Ｓ３を出力する。また、マイコン
２２を構成するＣＰＵ２２ａは、所定時間以上継続して
差動増幅器２１ｄの出力が基準電圧Ｖref2（図示せず）
を越えた状態であるとき、以降負荷オン信号Ｓ３の出力
を停止し続ける。
【００４０】さらにＣＰＵ２２ａは、上述したように負
荷オン信号Ｓ３の出力停止と同時に、ＳＷトランジスタ
Ｔｒ４のベースに対してＨレベルの信号を出力する。Ｓ
ＷトランジスタＴｒ４は、コレクタがＬＥＤ５を介して
電源電圧ＶＢに、エミッタがアースにそれぞれ接続さ
れ、ベースに対してＨレベルの信号が出力されるとオン
して、ＬＥＤ５を点灯させる。
荷オン信号Ｓ３の出力停止と同時に、ＳＷトランジスタ
Ｔｒ４のベースに対してＨレベルの信号を出力する。Ｓ
ＷトランジスタＴｒ４は、コレクタがＬＥＤ５を介して
電源電圧ＶＢに、エミッタがアースにそれぞれ接続さ
れ、ベースに対してＨレベルの信号が出力されるとオン
して、ＬＥＤ５を点灯させる。
【００４１】上述した差動増幅器２１ｄの出力はまた、
コンパレータＣＰ２の−入力端にも供給されている。こ
のコンパレータＣＰ２の＋入力端には、電源電圧ＶＢを
抵抗Ｒ４及びＲ５で分圧した基準電圧Ｖref3が供給され
ている。この基準電圧Ｖref3は、上述した基準電圧Ｖre
f2より大きい値に設定されている。そして、コンパレー
タＣＰ２は、差動増幅器２１ｄの出力が基準電圧Ｖref3
を越えている間、Ｈレベルの過電流検出信号Ｓ４をゲー
ト制御回路２１ｃに対して出力する。
コンパレータＣＰ２の−入力端にも供給されている。こ
のコンパレータＣＰ２の＋入力端には、電源電圧ＶＢを
抵抗Ｒ４及びＲ５で分圧した基準電圧Ｖref3が供給され
ている。この基準電圧Ｖref3は、上述した基準電圧Ｖre
f2より大きい値に設定されている。そして、コンパレー
タＣＰ２は、差動増幅器２１ｄの出力が基準電圧Ｖref3
を越えている間、Ｈレベルの過電流検出信号Ｓ４をゲー
ト制御回路２１ｃに対して出力する。
【００４２】上述したゲート制御回路２１ｃは、一方の
入力端にゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１が、他方の
入力端に過電流検出信号Ｓ４がそれぞれ供給されている
ＯＲゲート２１１ｃと、一方の入力端にＯＲゲート２１
１ｃの反転出力が、他方の入力端に負荷オン信号Ｓ３が
それぞれ供給されているＡＮＤゲート２１２ｃとを備え
ている。従って、ゲート制御回路２１ｃは、負荷オン信
号Ｓ３の入力に応じてトランジスタＴｒ１のベースに対
してＨレベルのオン制御信号Ｓ５を出力し、負荷オン信
号Ｓ３が存在してもゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１
及び過電流検出信号Ｓ４の何れか一方、又は両方出力さ
れるとオン制御信号Ｓ５の出力を停止して駆動電圧印加
制御手段として働くように構成されている。
入力端にゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１が、他方の
入力端に過電流検出信号Ｓ４がそれぞれ供給されている
ＯＲゲート２１１ｃと、一方の入力端にＯＲゲート２１
１ｃの反転出力が、他方の入力端に負荷オン信号Ｓ３が
それぞれ供給されているＡＮＤゲート２１２ｃとを備え
ている。従って、ゲート制御回路２１ｃは、負荷オン信
号Ｓ３の入力に応じてトランジスタＴｒ１のベースに対
してＨレベルのオン制御信号Ｓ５を出力し、負荷オン信
号Ｓ３が存在してもゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１
及び過電流検出信号Ｓ４の何れか一方、又は両方出力さ
れるとオン制御信号Ｓ５の出力を停止して駆動電圧印加
制御手段として働くように構成されている。
【００４３】ゲート制御回路２１ｃからオン制御信号Ｓ
５が出力されると、駆動回路ＤＲ内において、ＳＷトラ
ンジスタＴｒ１がオンすると共に、ＳＷトランジスタＴ
ｒ２がオフしてパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに
対して駆動電圧ＶＰを出力する。一方、ゲート制御回路
２１ｃからのオン制御信号Ｓ５の出力が停止されると、
駆動回路ＤＲ内において、ＳＷトランジスタＴｒ１がオ
フすると共に、ＳＷトランジスタＴｒ２がオンしてパワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰ
の出力が停止される。
５が出力されると、駆動回路ＤＲ内において、ＳＷトラ
ンジスタＴｒ１がオンすると共に、ＳＷトランジスタＴ
ｒ２がオフしてパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに
対して駆動電圧ＶＰを出力する。一方、ゲート制御回路
２１ｃからのオン制御信号Ｓ５の出力が停止されると、
駆動回路ＤＲ内において、ＳＷトランジスタＴｒ１がオ
フすると共に、ＳＷトランジスタＴｒ２がオンしてパワ
ーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰ
の出力が停止される。
【００４４】なお、上述した昇圧回路２１ａと、差動増
幅器２１ｂと、ゲート制御回路２１ｃと、差動増幅器２
１ｄと、駆動回路ＤＲと、コンパレータＣＰ１、ＣＰ２
と、抵抗Ｒ２〜Ｒ４とはワンチップ上に形成され、スイ
ッチング制御装置２１を構成する。また、シャント抵抗
Ｒｓと、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦと、駆動部２１と、マ
イコン２２とは一般にインテリジェントパワースイッチ
と呼ばれるスイッチング装置２を構成する。
幅器２１ｂと、ゲート制御回路２１ｃと、差動増幅器２
１ｄと、駆動回路ＤＲと、コンパレータＣＰ１、ＣＰ２
と、抵抗Ｒ２〜Ｒ４とはワンチップ上に形成され、スイ
ッチング制御装置２１を構成する。また、シャント抵抗
Ｒｓと、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦと、駆動部２１と、マ
イコン２２とは一般にインテリジェントパワースイッチ
と呼ばれるスイッチング装置２を構成する。
【００４５】上述した構成のスイッチング制御装置及び
スイッチング装置を組み込んだ車両用電源供給装置の動
作について以下説明する。先ず、操作スイッチＳＷをオ
ン操作してオン操作信号Ｓ２をマイコン２２に対して出
力すると、マイコン２２はゲート制御回路２１ｃに対し
て負荷オン信号Ｓ３を出力する。このオン操作がイグニ
ッションスイッチIGSWのオン直後であった場合、昇圧回
路２１ａはターン・オン期間中であり、このとき出力さ
れる駆動電圧ＶＰは定常時より低い。
スイッチング装置を組み込んだ車両用電源供給装置の動
作について以下説明する。先ず、操作スイッチＳＷをオ
ン操作してオン操作信号Ｓ２をマイコン２２に対して出
力すると、マイコン２２はゲート制御回路２１ｃに対し
て負荷オン信号Ｓ３を出力する。このオン操作がイグニ
ッションスイッチIGSWのオン直後であった場合、昇圧回
路２１ａはターン・オン期間中であり、このとき出力さ
れる駆動電圧ＶＰは定常時より低い。
【００４６】このため電源電圧ＶＢと駆動電圧ＶＰとの
差（＝ＶＰ−ＶＢ）に応じた差動増幅器２１ｂの出力電
圧ＶPBも定常時より小さくなり、基準電圧Ｖref1を下回
るため、コンパレータＣＰ１はＨレベルのゲート−ソー
ス間電圧低下信号Ｓ１をゲート制御回路２１ｃに対して
出力する。このゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出
力により、ゲート制御回路２１ｃはマイコン２２から負
荷オン信号Ｓ３が出力されても駆動回路ＤＲに対してオ
ン制御信号Ｓ５を出力することがなく、パワーＭＯＳＦ
ＥＴＱＦのゲートＴＧ−ソースＳ間には基準電圧Ｖref1
以下の電圧が印加されることがない。従って、ゲートＴ
Ｇ−ソースＳ間電圧ＶGSの低下によるパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦの発熱を未然に防止することができる。
差（＝ＶＰ−ＶＢ）に応じた差動増幅器２１ｂの出力電
圧ＶPBも定常時より小さくなり、基準電圧Ｖref1を下回
るため、コンパレータＣＰ１はＨレベルのゲート−ソー
ス間電圧低下信号Ｓ１をゲート制御回路２１ｃに対して
出力する。このゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出
力により、ゲート制御回路２１ｃはマイコン２２から負
荷オン信号Ｓ３が出力されても駆動回路ＤＲに対してオ
ン制御信号Ｓ５を出力することがなく、パワーＭＯＳＦ
ＥＴＱＦのゲートＴＧ−ソースＳ間には基準電圧Ｖref1
以下の電圧が印加されることがない。従って、ゲートＴ
Ｇ−ソースＳ間電圧ＶGSの低下によるパワーＭＯＳＦＥ
ＴＱＦの発熱を未然に防止することができる。
【００４７】上述したように駆動電圧ＶＰと電源電圧Ｖ
Ｂ（＝ＶＰ−ＶＢ）との差をゲートＴＧ−ソースＳ間電
圧ＶGSとして検出することにより、単一の昇圧回路２１
ａが発生した駆動電圧ＶＰにより、複数のパワーＭＯＳ
ＦＥＴＱＦのオンオフを行っている場合であっても、そ
れぞれのパワーＭＯＳＦＥＴＱＦごとに差動増幅器２１
ｂ及びゲート制御回路２１ｃを設ける必要がないので、
コストダウンを図ることができる。
Ｂ（＝ＶＰ−ＶＢ）との差をゲートＴＧ−ソースＳ間電
圧ＶGSとして検出することにより、単一の昇圧回路２１
ａが発生した駆動電圧ＶＰにより、複数のパワーＭＯＳ
ＦＥＴＱＦのオンオフを行っている場合であっても、そ
れぞれのパワーＭＯＳＦＥＴＱＦごとに差動増幅器２１
ｂ及びゲート制御回路２１ｃを設ける必要がないので、
コストダウンを図ることができる。
【００４８】また、上述したゲート−ソース間電圧低下
信号Ｓ１はＳＷトランジスタＴｒ３のベースに対しても
出力され、ＳＷトランジスタＴｒ３はこのゲート−ソー
ス間電圧低下信号Ｓ１の出力によりオンしてＬＥＤ４に
電源電圧ＶＢを供給して点灯させる。このＬＥＤ４の点
灯によりユーザーは、ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰ
の印加停止がゲートＴＧ−ソースＳ間電圧ＶGSの低下に
よるものであると識別することができる。
信号Ｓ１はＳＷトランジスタＴｒ３のベースに対しても
出力され、ＳＷトランジスタＴｒ３はこのゲート−ソー
ス間電圧低下信号Ｓ１の出力によりオンしてＬＥＤ４に
電源電圧ＶＢを供給して点灯させる。このＬＥＤ４の点
灯によりユーザーは、ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰ
の印加停止がゲートＴＧ−ソースＳ間電圧ＶGSの低下に
よるものであると識別することができる。
【００４９】その後、昇圧回路２１ａのターン・オン期
間が終了して駆動電圧ＶＰが定常時の電圧まで上昇する
と、差動増幅器２１ｂの出力電圧ＶPBも上昇して基準電
圧Ｖref1より大きくなる。このため、コンパレータＣＰ
１はゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出力を停止す
る。ゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出力が停止に
されると、ゲート制御回路２１ｃはマイコン２２からの
負荷オン信号Ｓ３の出力に応じて駆動回路ＤＲに対して
Ｈレベルのオン制御信号Ｓ５を出力する。Ｈレベルのオ
ン制御信号Ｓ５が出力されると、駆動回路ＤＲはパワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して昇圧回路２１ａ
からの駆動電圧ＶＰを出力し、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオンさせて、車載バッテリ１からの電源電圧ＶＢを負
荷３に対して供給する。
間が終了して駆動電圧ＶＰが定常時の電圧まで上昇する
と、差動増幅器２１ｂの出力電圧ＶPBも上昇して基準電
圧Ｖref1より大きくなる。このため、コンパレータＣＰ
１はゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出力を停止す
る。ゲート−ソース間電圧低下信号Ｓ１の出力が停止に
されると、ゲート制御回路２１ｃはマイコン２２からの
負荷オン信号Ｓ３の出力に応じて駆動回路ＤＲに対して
Ｈレベルのオン制御信号Ｓ５を出力する。Ｈレベルのオ
ン制御信号Ｓ５が出力されると、駆動回路ＤＲはパワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して昇圧回路２１ａ
からの駆動電圧ＶＰを出力し、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオンさせて、車載バッテリ１からの電源電圧ＶＢを負
荷３に対して供給する。
【００５０】そして、電源線等が正常であるときは、パ
ワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬは負荷３
の負荷抵抗に応じた定常値となり、電流ＩＬに応じた差
動増幅器２１ｄの出力電圧は基準電圧Ｖref3より小さい
値となる。一方、電源線を被う被覆が車体の角部により
徐々に削られて内部導線が露出し、該露出部と車両とが
接触してショートが発生すると、電源線に流れる電流Ｉ
Ｌが増大すると共に、差動増幅器２１ｄの出力電圧も増
大して基準電圧Ｖref3を越える。差動増幅器２１ｄの出
力電圧が基準電圧Ｖref3を越えると、コンパレータＣＰ
２がこれを検出してゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの
印加を停止するＨレベルの過電流検出信号Ｓ４をゲート
制御回路２１ｃに対して出力する。
ワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬは負荷３
の負荷抵抗に応じた定常値となり、電流ＩＬに応じた差
動増幅器２１ｄの出力電圧は基準電圧Ｖref3より小さい
値となる。一方、電源線を被う被覆が車体の角部により
徐々に削られて内部導線が露出し、該露出部と車両とが
接触してショートが発生すると、電源線に流れる電流Ｉ
Ｌが増大すると共に、差動増幅器２１ｄの出力電圧も増
大して基準電圧Ｖref3を越える。差動増幅器２１ｄの出
力電圧が基準電圧Ｖref3を越えると、コンパレータＣＰ
２がこれを検出してゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの
印加を停止するＨレベルの過電流検出信号Ｓ４をゲート
制御回路２１ｃに対して出力する。
【００５１】ゲート制御回路２１ｃは、負荷オン信号Ｓ
３が存在しても過電流検出信号Ｓ４が出力されると、オ
ン制御信号Ｓ５の出力を停止して、駆動回路ＤＲからゲ
ートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの出力を停止する。駆動
電圧電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのド
レインＤ―ソースＳ間は導通状態から非道通状態に変移
するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流
ＩＬが減少することに伴って、差動増幅器２１ｄの出力
電圧が基準電圧Ｖref3より小さくなるとコンパレータＣ
Ｐ２は過電流検出信号Ｓ４の出力を停止する。そして再
び駆動回路ＤＲによりゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰ
が印加され、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソ
ースＳ間が導通状態に変移する。
３が存在しても過電流検出信号Ｓ４が出力されると、オ
ン制御信号Ｓ５の出力を停止して、駆動回路ＤＲからゲ
ートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの出力を停止する。駆動
電圧電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのド
レインＤ―ソースＳ間は導通状態から非道通状態に変移
するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流
ＩＬが減少することに伴って、差動増幅器２１ｄの出力
電圧が基準電圧Ｖref3より小さくなるとコンパレータＣ
Ｐ２は過電流検出信号Ｓ４の出力を停止する。そして再
び駆動回路ＤＲによりゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰ
が印加され、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソ
ースＳ間が導通状態に変移する。
【００５２】このため、以下パワーＭＯＳＦＥＴＱＦの
ドレインＤ−ソースＳ間は導通状態から非道通状態への
変移、非道通状態から導通状態への変移を繰り返すこと
となりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬ
は基準電圧Ｖref3に応じた電流値に抑えられる。このよ
うに電源線に異常が生じたときに、パワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦを通じて流れる電流ＩＬを基準電圧Ｖref3に応じた
電流値を越えないようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオン
オフ制御するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及び負荷３
等が破損に至ることがない。
ドレインＤ−ソースＳ間は導通状態から非道通状態への
変移、非道通状態から導通状態への変移を繰り返すこと
となりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬ
は基準電圧Ｖref3に応じた電流値に抑えられる。このよ
うに電源線に異常が生じたときに、パワーＭＯＳＦＥＴ
ＱＦを通じて流れる電流ＩＬを基準電圧Ｖref3に応じた
電流値を越えないようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオン
オフ制御するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及び負荷３
等が破損に至ることがない。
【００５３】この過電流の原因がデッドショートによる
ものであった場合、電流ＩＬが基準電圧Ｖref3に応じた
電流値に抑えられた状態が継続する。この状態が継続す
るとショート部で発生した熱が蓄積し、パワーＭＯＳＦ
ＥＴＱＦ及び負荷３等が破損に至る恐れがある。そこ
で、マイコン２２は、差動増幅器２１ｄからの出力電圧
が基準電圧Ｖref3より小さい基準電圧Ｖref2を所定時間
Ｔ以上越え続けたとき、以降負荷オン信号Ｓ３の出力を
停止し続ける。このため、ゲート制御回路２１ｃは駆動
回路ＤＲに対するオン制御信号Ｓ５の出力を停止して、
ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し続け
る。駆動電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオフして、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに流れる電流ＩＬ
を遮断してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流
を保護する。
ものであった場合、電流ＩＬが基準電圧Ｖref3に応じた
電流値に抑えられた状態が継続する。この状態が継続す
るとショート部で発生した熱が蓄積し、パワーＭＯＳＦ
ＥＴＱＦ及び負荷３等が破損に至る恐れがある。そこ
で、マイコン２２は、差動増幅器２１ｄからの出力電圧
が基準電圧Ｖref3より小さい基準電圧Ｖref2を所定時間
Ｔ以上越え続けたとき、以降負荷オン信号Ｓ３の出力を
停止し続ける。このため、ゲート制御回路２１ｃは駆動
回路ＤＲに対するオン制御信号Ｓ５の出力を停止して、
ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し続け
る。駆動電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ
をオフして、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに流れる電流ＩＬ
を遮断してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流
を保護する。
【００５４】また、このときマイコン２２からはＳＷト
ランジスタＴｒ４のベースに対してＨレベルの信号が出
力される。Ｈレベルの信号の出力に応じてＳＷトランジ
スタＴｒ４は、オンしてＬＥＤ５に電源電圧ＶＢを供給
して点灯させる。このＬＥＤ５の点灯により、ユーザー
に対して電源線に異常が生じて過電流が流れたことによ
り負荷３の駆動が停止した旨を伝えることができる。
ランジスタＴｒ４のベースに対してＨレベルの信号が出
力される。Ｈレベルの信号の出力に応じてＳＷトランジ
スタＴｒ４は、オンしてＬＥＤ５に電源電圧ＶＢを供給
して点灯させる。このＬＥＤ５の点灯により、ユーザー
に対して電源線に異常が生じて過電流が流れたことによ
り負荷３の駆動が停止した旨を伝えることができる。
【００５５】なお、上述した実施例では、駆動電圧ＶＰ
と電源電圧ＶＢとの差ＶPB（＝ＶＰ−ＶＢ）を、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたときのゲートＴＧ−ソース
Ｓ間電圧ＶGSを決定する電圧とすることにより、電源電
圧ＶＢの減少により駆動電圧が低下しても、パワーＭＯ
ＳＦＥＴＱＦがオンしたとき、ゲートＴＧ−ソースＳに
基準電圧Ｖref1以下の電圧が印加されることがないよう
にして、ゲートＴＧ−ソースＳ間に印加可能な電圧の範
囲が電源電圧ＶＢの変動により変化することがないよう
にしていた。しかしながら、例えば、駆動電圧ＶＰをパ
ワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたときの電圧ＶGSを決定
する電圧として、該駆動電圧ＶＰが基準電圧Ｖref1に応
じた基準電圧Ｖref1′以下となったときゲートＴＧに対
する駆動電圧ＶＰの印加を停止してもよい。
と電源電圧ＶＢとの差ＶPB（＝ＶＰ−ＶＢ）を、パワー
ＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたときのゲートＴＧ−ソース
Ｓ間電圧ＶGSを決定する電圧とすることにより、電源電
圧ＶＢの減少により駆動電圧が低下しても、パワーＭＯ
ＳＦＥＴＱＦがオンしたとき、ゲートＴＧ−ソースＳに
基準電圧Ｖref1以下の電圧が印加されることがないよう
にして、ゲートＴＧ−ソースＳ間に印加可能な電圧の範
囲が電源電圧ＶＢの変動により変化することがないよう
にしていた。しかしながら、例えば、駆動電圧ＶＰをパ
ワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンしたときの電圧ＶGSを決定
する電圧として、該駆動電圧ＶＰが基準電圧Ｖref1に応
じた基準電圧Ｖref1′以下となったときゲートＴＧに対
する駆動電圧ＶＰの印加を停止してもよい。
【００５６】この場合、電源電圧ＶＢが減少すると駆動
電圧ＶＰも低下するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオ
ンしたときのゲートＴＧ−ソースＳ間に低下した電圧が
印加されることがないときであっても、駆動電圧ＶＰの
印加を停止してしまうため、電源電圧ＶＢの変動が少な
い車載バッテリ１を使用する方がよい。
電圧ＶＰも低下するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオ
ンしたときのゲートＴＧ−ソースＳ間に低下した電圧が
印加されることがないときであっても、駆動電圧ＶＰの
印加を停止してしまうため、電源電圧ＶＢの変動が少な
い車載バッテリ１を使用する方がよい。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、３端子スイッチング素子がオンしたときの
制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧が所定値以
下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端子に対する
駆動電圧の印加を停止させることにより、制御端子−負
荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印加さ
れることがないので、制御端子−負荷側端子間電圧の低
下による３端子スイッチング素子の発熱を未然に防止す
ることができるスイッチング制御装置を得ることができ
る。
明によれば、３端子スイッチング素子がオンしたときの
制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧が所定値以
下のとき、負荷オン信号が存在しても制御端子に対する
駆動電圧の印加を停止させることにより、制御端子−負
荷側端子間に所定値により定まる値以下の電圧が印加さ
れることがないので、制御端子−負荷側端子間電圧の低
下による３端子スイッチング素子の発熱を未然に防止す
ることができるスイッチング制御装置を得ることができ
る。
【００５８】請求項２の発明によれば、駆動電圧と電源
電圧との差を、３端子スイッチング素子がオンしたとき
の制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧とするこ
とにより、電源電圧の減少により駆動電圧が低下して
も、３端子スイッチング素子がオンしたとき、制御端子
−負荷側端子間に所定値以下の電圧が印加されることが
ないので、駆動電圧を制御端子−負荷側端子間電圧を決
定する電圧としたときに比べ、制御端子−負荷側端子間
に印加される電圧の範囲が電源電圧の変動の影響を受け
ることがない。しかも、駆動電圧と電源電圧との差を制
御端子−負荷側端子間電圧として検出することにより、
単一の駆動電圧発生手段が発生した駆動電圧により、複
数の３端子スイッチング素子のオンオフを行っている場
合であっても、それぞれの３端子スイッチング素子ごと
に電圧検出手段及び駆動電圧印加制御手段を設ける必要
がないので、コストダウンを図ったスイッチング制御装
置を得ることができる。
電圧との差を、３端子スイッチング素子がオンしたとき
の制御端子−負荷側端子間電圧を決定する電圧とするこ
とにより、電源電圧の減少により駆動電圧が低下して
も、３端子スイッチング素子がオンしたとき、制御端子
−負荷側端子間に所定値以下の電圧が印加されることが
ないので、駆動電圧を制御端子−負荷側端子間電圧を決
定する電圧としたときに比べ、制御端子−負荷側端子間
に印加される電圧の範囲が電源電圧の変動の影響を受け
ることがない。しかも、駆動電圧と電源電圧との差を制
御端子−負荷側端子間電圧として検出することにより、
単一の駆動電圧発生手段が発生した駆動電圧により、複
数の３端子スイッチング素子のオンオフを行っている場
合であっても、それぞれの３端子スイッチング素子ごと
に電圧検出手段及び駆動電圧印加制御手段を設ける必要
がないので、コストダウンを図ったスイッチング制御装
置を得ることができる。
【００５９】請求項３の発明によれば、３端子スイッチ
ング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧
を決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号が存
在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止させる
ことにより、制御端子−負荷側端子間に所定値により定
まる値以下の電圧が印加されることがないので、制御端
子−負荷側端子間電圧の低下により３端子スイッチング
素子が発熱することがないスイッチング装置を得ること
ができる。
ング素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧
を決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号が存
在しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止させる
ことにより、制御端子−負荷側端子間に所定値により定
まる値以下の電圧が印加されることがないので、制御端
子−負荷側端子間電圧の低下により３端子スイッチング
素子が発熱することがないスイッチング装置を得ること
ができる。
【００６０】請求項４の発明によれば、端子スイッチン
グ素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧を
決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在
しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止させるこ
とにより、制御端子−負荷側端子間に所定値により定ま
る値以下の電圧が印加されることがないので、制御端子
−負荷側端子間電圧の低下による３端子スイッチング素
子の発熱を未然に防止することができる車両用電源供給
装置を得ることができる。
グ素子がオンしたときの制御端子−負荷側端子間電圧を
決定する電圧が所定値以下のとき、負荷オン信号が存在
しても制御端子に対する駆動電圧の印加を停止させるこ
とにより、制御端子−負荷側端子間に所定値により定ま
る値以下の電圧が印加されることがないので、制御端子
−負荷側端子間電圧の低下による３端子スイッチング素
子の発熱を未然に防止することができる車両用電源供給
装置を得ることができる。
【００６１】請求項５記載の発明によれば、例えば、過
電流が流れたとき制御端子に対する駆動電圧の印加を停
止する機能が備えられているものであれば、この過電流
による駆動電圧の印加停止と識別可能にすることができ
るので、ユーザーが制御端子に対する駆動電圧の印加停
止が制御端子−負荷側端子間の電圧の低下によるもので
あると識別することができる車両用電源供給装置を得る
ことができる。
電流が流れたとき制御端子に対する駆動電圧の印加を停
止する機能が備えられているものであれば、この過電流
による駆動電圧の印加停止と識別可能にすることができ
るので、ユーザーが制御端子に対する駆動電圧の印加停
止が制御端子−負荷側端子間の電圧の低下によるもので
あると識別することができる車両用電源供給装置を得る
ことができる。
【図１】本発明のスイッチング制御装置及びスイッチン
グ装置を組み込んだ車両用電源供給装置の一実施の形態
を示す回路図である。
グ装置を組み込んだ車両用電源供給装置の一実施の形態
を示す回路図である。
【図２】従来のスイッチング制御装置及びスイッチング
装置を組み込んだ車両用電源供給装置の一例を示す回路
図である。
装置を組み込んだ車両用電源供給装置の一例を示す回路
図である。
【図３】パワーＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間電圧
対ゲート−ソース間電圧の特性を示すグラフである。
対ゲート−ソース間電圧の特性を示すグラフである。
１ 車載バッテリ ３ 負荷 Ｄ ドレイン（電源側端子） Ｓ ソース（負荷側端子） ＴＧ ゲート（制御端子） ＱＦ パワーＭＯＳＦＥＴ（３端子スイッチング素
子） ２１ スイッチング制御装置 ２１ａ 昇圧回路（駆動電圧発生手段） ２１ｂ 差動増幅器（電圧検出手段） Ｓ３ 負荷オン信号 Ｖref1 基準電圧（所定値） ２１ｃ ゲート制御回路（駆動電圧印加制御手段） ＶＢ 電源電圧 ２ スイッチング装置 ４ ＬＥＤ（警報発生手段）
子） ２１ スイッチング制御装置 ２１ａ 昇圧回路（駆動電圧発生手段） ２１ｂ 差動増幅器（電圧検出手段） Ｓ３ 負荷オン信号 Ｖref1 基準電圧（所定値） ２１ｃ ゲート制御回路（駆動電圧印加制御手段） ＶＢ 電源電圧 ２ スイッチング装置 ４ ＬＥＤ（警報発生手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H410 CC02 CC09 DD02 EA11 EB01 EB25 EB27 FF03 FF05 FF22 FF24 FF28 LL04 LL06 LL09 LL19 5H740 AA08 BA12 BB07 BC01 BC02 JA01 JA28 JB01 MM01 MM08 MM12
Claims (5)
- 【請求項１】 車載バッテリが接続される電源側端子、
負荷が接続される負荷側端子及び駆動電圧が印加される
制御端子を有する３端子スイッチング素子のオンオフ制
御を行うスイッチング制御装置であって、 前記制御端子への印加により前記電源側端子−前記負荷
側端子間を導通させて前記３端子スイッチング素子をオ
ンする駆動電圧を、前記車載バッテリからの電源電圧を
昇圧して発生する駆動電圧発生手段と、 前記３端子スイッチング素子がオンしたときの前記制御
端子−前記負荷側端子間電圧を決定する電圧を検出する
電圧検出手段と、 負荷オン信号に応じて前記制御端子に対して前記駆動電
圧を印加させ、前記電圧検出手段により検出された前記
電圧が所定値以下のとき、前記負荷オン信号が存在して
も前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加を停止させ
る駆動電圧印加制御手段とを備えることを特徴とするス
イッチング制御装置。 - 【請求項２】 前記電圧検出手段は、前記駆動電圧発生
手段により発生した前記駆動電圧と前記車載バッテリか
らの電源電圧との差を、前記３端子スイッチング素子が
オンしたときの前記制御端子−前記負荷側端子間電圧を
決定する電圧として検出し、 前記駆動電圧印加制御手段は、前記電圧検出手段により
検出された前記駆動電圧と前記車載バッテリからの電源
電圧との差が前記所定値以下のとき、前記負荷オン信号
が存在しても前記制御端子に対する前記駆動電圧の印加
を停止することを特徴とする請求項１記載のスイッチン
グ制御装置。 - 【請求項３】 車載バッテリが接続される電源側端子、
負荷が接続される負荷側端子及び駆動電圧が印加される
制御端子を有する３端子スイッチング素子と、 請求項１又は２記載のスイッチング制御装置とを備える
ことを特徴とするスイッチング装置。 - 【請求項４】 車両に搭載された負荷と、 該負荷に電源を供給するための車載バッテリと、 車載バッテリが接続される電源側端子、負荷が接続され
る負荷側端子及び駆動電圧が印加される制御端子を有す
る３端子スイッチング素子と、 請求項１又は２記載のスイッチング制御装置とを備える
ことを特徴とする車両用電源供給装置。 - 【請求項５】 前記電圧検出手段により検出された電圧
が前記所定値以下のとき、前記制御端子に対する前記駆
動電圧の印加を停止した旨を伝える警報を発生する警報
発生手段を更に備えることを特徴とする請求項４記載の
車両用電源供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28823299A JP3748343B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | スイッチング制御装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28823299A JP3748343B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | スイッチング制御装置、スイッチング装置及び車両用電源供給装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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