JP2002158573A - 負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法 - Google Patents
負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法Info
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- JP2002158573A JP2002158573A JP2000351494A JP2000351494A JP2002158573A JP 2002158573 A JP2002158573 A JP 2002158573A JP 2000351494 A JP2000351494 A JP 2000351494A JP 2000351494 A JP2000351494 A JP 2000351494A JP 2002158573 A JP2002158573 A JP 2002158573A
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- switching element
- load circuit
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
- H01H9/541—Contacts shunted by semiconductor devices
- H01H9/542—Contacts shunted by static switch means
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- Electronic Switches (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の負荷駆動をそのまま流用して高電圧で
負荷を駆動する。 【解決手段】 電源電圧を印加する電源１と、電源１に
より電源電圧が供給されて駆動する負荷回路８と、開閉
動作をして電源１と、負荷回路８とを電気接続するリレ
ー回路４と、開閉動作をするようにリレー回路４を駆動
する第１スイッチング素子２と、一方端が電源１と接続
されて他方端が負荷回路８と接続され、負荷回路８に電
源電圧を供給する第２スイッチング素子３と、第２スイ
ッチング素子３に制御信号を出力して負荷回路８に電源
電圧を供給した後に、第１スイッチング素子２に制御信
号を出力してリレー回路４と電源１とを電気接続させ
て、負荷回路８を駆動開始する制御部７とを備える。
負荷を駆動する。 【解決手段】 電源電圧を印加する電源１と、電源１に
より電源電圧が供給されて駆動する負荷回路８と、開閉
動作をして電源１と、負荷回路８とを電気接続するリレ
ー回路４と、開閉動作をするようにリレー回路４を駆動
する第１スイッチング素子２と、一方端が電源１と接続
されて他方端が負荷回路８と接続され、負荷回路８に電
源電圧を供給する第２スイッチング素子３と、第２スイ
ッチング素子３に制御信号を出力して負荷回路８に電源
電圧を供給した後に、第１スイッチング素子２に制御信
号を出力してリレー回路４と電源１とを電気接続させ
て、負荷回路８を駆動開始する制御部７とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のブレ
ーキやヒータ等を駆動するための負荷駆動装置に関す
る。
ーキやヒータ等を駆動するための負荷駆動装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば車輌のブレーキやヒータ等
に供給する電源電圧を高電圧化して燃費の高効率化、性
能の向上を図る負荷駆動装置の開発が進められている。
に供給する電源電圧を高電圧化して燃費の高効率化、性
能の向上を図る負荷駆動装置の開発が進められている。
【０００３】この負荷駆動装置は、専用のコントローラ
を備え、コントローラからの制御信号に従って、例えば
１４［Ｖ］程度の電源電圧をスイッチング素子を介して
モータ等の負荷を駆動するように構成されていることが
多い。このような負荷駆動装置は、スイッチング素子と
してリレー回路を含んで構成される。
を備え、コントローラからの制御信号に従って、例えば
１４［Ｖ］程度の電源電圧をスイッチング素子を介して
モータ等の負荷を駆動するように構成されていることが
多い。このような負荷駆動装置は、スイッチング素子と
してリレー回路を含んで構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の負荷駆動装置では、電源電圧を例えば４０［Ｖ］程
度の高電圧とした場合、現状のスイッチング素子として
幅広く利用されているリレー回路をそのまま流用して使
用できないという問題点がある。これは、高電圧とした
ことによるアークの発生、アーク時間の長期化、アーク
によるリレー回路内接点の劣化等が挙げられる。
来の負荷駆動装置では、電源電圧を例えば４０［Ｖ］程
度の高電圧とした場合、現状のスイッチング素子として
幅広く利用されているリレー回路をそのまま流用して使
用できないという問題点がある。これは、高電圧とした
ことによるアークの発生、アーク時間の長期化、アーク
によるリレー回路内接点の劣化等が挙げられる。
【０００５】これに対し、接点の改良、アークの防止、
ギャップを大きくする等の改良が必要となり、新規にこ
れらの改良を行ったリレー回路を使用することが必要と
なり、コストアップとなってしまうという問題点があ
る。
ギャップを大きくする等の改良が必要となり、新規にこ
れらの改良を行ったリレー回路を使用することが必要と
なり、コストアップとなってしまうという問題点があ
る。
【０００６】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
提案されたものであり、従来の負荷駆動をそのまま流用
して高電圧で負荷を駆動することができる負荷駆動装置
を提供することを目的とする。
提案されたものであり、従来の負荷駆動をそのまま流用
して高電圧で負荷を駆動することができる負荷駆動装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る負荷駆動装
置は、上述の課題を解決するために、電源電圧を印加す
る電源と、上記電源により電源電圧が供給されて駆動す
る負荷回路と、開閉動作をして上記電源と、上記負荷回
路とを電気接続するリレー回路と、開閉動作をするよう
に上記リレー回路を駆動する第１スイッチング素子と、
一方端が上記電源と接続されて他方端が上記負荷回路と
接続され、上記負荷回路に電源電圧を供給する第２スイ
ッチング素子と、上記第２スイッチング手段に制御信号
を出力して上記負荷回路に電源電圧を供給した後に、上
記第１スイッチング手段に制御信号を出力して上記リレ
ー回路と上記電源とを電気接続させて、上記負荷回路を
駆動開始すること制御手段とを備える。
置は、上述の課題を解決するために、電源電圧を印加す
る電源と、上記電源により電源電圧が供給されて駆動す
る負荷回路と、開閉動作をして上記電源と、上記負荷回
路とを電気接続するリレー回路と、開閉動作をするよう
に上記リレー回路を駆動する第１スイッチング素子と、
一方端が上記電源と接続されて他方端が上記負荷回路と
接続され、上記負荷回路に電源電圧を供給する第２スイ
ッチング素子と、上記第２スイッチング手段に制御信号
を出力して上記負荷回路に電源電圧を供給した後に、上
記第１スイッチング手段に制御信号を出力して上記リレ
ー回路と上記電源とを電気接続させて、上記負荷回路を
駆動開始すること制御手段とを備える。
【０００８】本発明に係る負荷駆動装置において、上記
制御手段は、上記負荷回路を駆動開始した後に、上記負
荷回路を駆動停止するに際して、上記第１スイッチング
手段に制御信号を出力して上記リレー回路と上記電源と
の電気接続を解除した後に、上記第２スイッチング手段
に制御信号を出力して上記負荷回路への電源供給を停止
することが望ましい。
制御手段は、上記負荷回路を駆動開始した後に、上記負
荷回路を駆動停止するに際して、上記第１スイッチング
手段に制御信号を出力して上記リレー回路と上記電源と
の電気接続を解除した後に、上記第２スイッチング手段
に制御信号を出力して上記負荷回路への電源供給を停止
することが望ましい。
【０００９】本発明に係る負荷駆動装置において、上記
制御手段は、所定時間を計数するタイマを備え、上記負
荷回路に電源電圧を供給して、上記タイマで計数した所
定時間を経過した後に上記リレー回路と上記電源とを電
気接続させ、上記リレー回路と上記電源との電気接続を
解除して、上記タイマで計数した所定時間を経過した後
に上記負荷回路への電源供給を停止しても良い。
制御手段は、所定時間を計数するタイマを備え、上記負
荷回路に電源電圧を供給して、上記タイマで計数した所
定時間を経過した後に上記リレー回路と上記電源とを電
気接続させ、上記リレー回路と上記電源との電気接続を
解除して、上記タイマで計数した所定時間を経過した後
に上記負荷回路への電源供給を停止しても良い。
【００１０】本発明に係る負荷駆動装置において、上記
制御手段は、上記第２スイッチング素子に印加される電
圧を監視する電圧監視手段を備え、上記負荷回路に電源
電圧を供給して、上記電圧監視手段により監視された電
圧が所定値よりも大きくなったと判定した後に、上記リ
レー回路と上記電源とを電気接続させても良い。
制御手段は、上記第２スイッチング素子に印加される電
圧を監視する電圧監視手段を備え、上記負荷回路に電源
電圧を供給して、上記電圧監視手段により監視された電
圧が所定値よりも大きくなったと判定した後に、上記リ
レー回路と上記電源とを電気接続させても良い。
【００１１】本発明に係る負荷駆動装置は、上記制御手
段からのオン信号を入力して、所定時間だけオフ信号を
出力する立ち上がりエッジ検出タイマ回路と、上記制御
手段からの制御信号及び立ち上がりエッジ検出タイマ回
路からの出力信号が入力されるアンド回路と、上記制御
手段からのオフ信号を入力して、所定時間だけオフ信号
を出力する立ち下がりエッジ検出タイマ回路と、上記制
御手段からの制御信号及び立ち下がりエッジ検出タイマ
回路からの出力信号が入力されるナンド回路とを更に備
え、上記第１スイッチング素子は上記アンド回路からの
出力信号に応じて上記リレー回路の開閉動作をし、上記
第２スイッチング素子は上記ナンド回路からの出力信号
に応じて上記リレー回路に電源電圧を印加しても良い。
段からのオン信号を入力して、所定時間だけオフ信号を
出力する立ち上がりエッジ検出タイマ回路と、上記制御
手段からの制御信号及び立ち上がりエッジ検出タイマ回
路からの出力信号が入力されるアンド回路と、上記制御
手段からのオフ信号を入力して、所定時間だけオフ信号
を出力する立ち下がりエッジ検出タイマ回路と、上記制
御手段からの制御信号及び立ち下がりエッジ検出タイマ
回路からの出力信号が入力されるナンド回路とを更に備
え、上記第１スイッチング素子は上記アンド回路からの
出力信号に応じて上記リレー回路の開閉動作をし、上記
第２スイッチング素子は上記ナンド回路からの出力信号
に応じて上記リレー回路に電源電圧を印加しても良い。
【００１２】本発明は、上述の課題を解決するために、
電源電圧を印加する電源と、上記電源により電源電圧が
供給されて駆動する負荷回路と、開閉動作をして上記電
源と、上記負荷回路とを電気接続するリレー回路と、開
閉動作をするように上記リレー回路を駆動する第１スイ
ッチング素子と、一方端が上記電源と接続されて他方端
が上記負荷回路と接続され、上記負荷回路に電源電圧を
供給する第２スイッチング素子とからなる負荷駆動装置
の負荷回路の駆動方法において、上記第２スイッチング
手段に制御信号を出力して上記負荷回路に電源電圧を供
給した後に、上記第１スイッチング手段に制御信号を出
力してリレー回路と上記電源とを電気接続させて、上記
負荷回路を駆動開始する。
電源電圧を印加する電源と、上記電源により電源電圧が
供給されて駆動する負荷回路と、開閉動作をして上記電
源と、上記負荷回路とを電気接続するリレー回路と、開
閉動作をするように上記リレー回路を駆動する第１スイ
ッチング素子と、一方端が上記電源と接続されて他方端
が上記負荷回路と接続され、上記負荷回路に電源電圧を
供給する第２スイッチング素子とからなる負荷駆動装置
の負荷回路の駆動方法において、上記第２スイッチング
手段に制御信号を出力して上記負荷回路に電源電圧を供
給した後に、上記第１スイッチング手段に制御信号を出
力してリレー回路と上記電源とを電気接続させて、上記
負荷回路を駆動開始する。
【００１３】本発明に係る負荷回路の駆動方法は、上記
負荷回路を駆動開始した後に、上記負荷回路を駆動停止
するに際して、上記第１スイッチング手段に制御信号を
出力して上記リレー回路と上記電源との電気接続を解除
した後に、上記第２スイッチング手段に制御信号を出力
して上記負荷回路への電源供給を停止することが望まし
い。
負荷回路を駆動開始した後に、上記負荷回路を駆動停止
するに際して、上記第１スイッチング手段に制御信号を
出力して上記リレー回路と上記電源との電気接続を解除
した後に、上記第２スイッチング手段に制御信号を出力
して上記負荷回路への電源供給を停止することが望まし
い。
【００１４】本発明に係る負荷回路の駆動方法におい
て、上記負荷駆動装置は所定時間を計数するタイマを備
え、上記負荷回路に電源電圧を供給して、上記タイマで
計数した所定時間を経過した後に、上記リレー回路と上
記電源とを電気接続させ、上記リレー回路と上記電源と
の電気接続を解除して、上記タイマで計数した所定時間
を経過した後に上記負荷回路への電源供給を停止しても
良い。
て、上記負荷駆動装置は所定時間を計数するタイマを備
え、上記負荷回路に電源電圧を供給して、上記タイマで
計数した所定時間を経過した後に、上記リレー回路と上
記電源とを電気接続させ、上記リレー回路と上記電源と
の電気接続を解除して、上記タイマで計数した所定時間
を経過した後に上記負荷回路への電源供給を停止しても
良い。
【００１５】本発明に係る負荷回路の駆動方法におい
て、上記負荷駆動装置は上記第２スイッチング素子に印
加される電圧を監視する電圧監視手段を備え、上記負荷
回路に電源電圧を供給して、上記電圧監視手段により監
視された電圧が所定値よりも大きくなったと判定した後
に、上記リレー回路と上記電源とを電気接続させても良
い。
て、上記負荷駆動装置は上記第２スイッチング素子に印
加される電圧を監視する電圧監視手段を備え、上記負荷
回路に電源電圧を供給して、上記電圧監視手段により監
視された電圧が所定値よりも大きくなったと判定した後
に、上記リレー回路と上記電源とを電気接続させても良
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１７】本発明は、例えば図１に示すように構成さ
れた負荷駆動装置に適用される。
れた負荷駆動装置に適用される。
【００１８】この負荷駆動装置は、電源１、第１スイッ
チング素子２、第２スイッチング素子３、リレー回路
４、ツェナーダイオード５、ダイオード６、制御部７、
負荷回路８を含んで構成されている。
チング素子２、第２スイッチング素子３、リレー回路
４、ツェナーダイオード５、ダイオード６、制御部７、
負荷回路８を含んで構成されている。
【００１９】この負荷駆動装置において、電源１は、一
方が接地端子と接続され、他方がリレー回路４及び第２
スイッチング素子３と接続されている。リレー回路４
は、一方が第２スイッチング素子３及び電源１と接続さ
れ、他方が負荷回路８と第２スイッチング素子３と接続
されている。また、負荷回路８は、一方がリレー回路４
と第２スイッチング素子３と接続され他方が接地端子と
接続されている。
方が接地端子と接続され、他方がリレー回路４及び第２
スイッチング素子３と接続されている。リレー回路４
は、一方が第２スイッチング素子３及び電源１と接続さ
れ、他方が負荷回路８と第２スイッチング素子３と接続
されている。また、負荷回路８は、一方がリレー回路４
と第２スイッチング素子３と接続され他方が接地端子と
接続されている。
【００２０】また、この負荷駆動装置において、第１ス
イッチング素子２及び第２スイッチング素子３は、ベー
ス端子に制御部７が接続されて、制御部７からの制御信
号に従ってオンオフ制御される。
イッチング素子２及び第２スイッチング素子３は、ベー
ス端子に制御部７が接続されて、制御部７からの制御信
号に従ってオンオフ制御される。
【００２１】リレー回路４は、一方が第１スイッチング
素子２と接続され他方がツェナーダイオード５と接続さ
れたコイル１１と、電気的に開閉可能なスイッチ端子１
２から構成され、コイル１１に電流が供給されて誘起す
る磁界によりスイッチ端子１２が端子１３ａ及び端子１
３ｂと接触して、端子１３ａと端子１３ｂとの間を電気
接続させる。これにより、負荷駆動装置では、電源１に
よる電源電圧を負荷回路８に印加して、負荷回路８を駆
動する。
素子２と接続され他方がツェナーダイオード５と接続さ
れたコイル１１と、電気的に開閉可能なスイッチ端子１
２から構成され、コイル１１に電流が供給されて誘起す
る磁界によりスイッチ端子１２が端子１３ａ及び端子１
３ｂと接触して、端子１３ａと端子１３ｂとの間を電気
接続させる。これにより、負荷駆動装置では、電源１に
よる電源電圧を負荷回路８に印加して、負荷回路８を駆
動する。
【００２２】制御部７は、負荷回路８を駆動開始又は駆
動停止させることを示すスイッチ信号が入力され、スイ
ッチ信号に従って第１スイッチング素子２及び第２スイ
ッチング素子３に制御信号を出力してリレー回路４を制
御して負荷回路８を駆動開始又は駆動停止させる。
動停止させることを示すスイッチ信号が入力され、スイ
ッチ信号に従って第１スイッチング素子２及び第２スイ
ッチング素子３に制御信号を出力してリレー回路４を制
御して負荷回路８を駆動開始又は駆動停止させる。
【００２３】この制御部７は、内部に負荷回路８を駆動
開始及び駆動停止させるためのプログラムを格納し、プ
ログラムに従って負荷駆動装置を構成する各部をソフト
ウェア制御する。具体的には、制御部７は、第２スイッ
チング素子３をオン状態にしてから次いで第１スイッチ
ング素子２をオン状態にするタイマに従って負荷回路８
を駆動制御するタイマ型制御、又は第２スイッチング素
子３のコレクタ電圧を監視して次いで第１スイッチング
素子２をオン状態にして負荷回路８を駆動制御する電圧
監視型制御の何れかのソフトウェア制御をする。
開始及び駆動停止させるためのプログラムを格納し、プ
ログラムに従って負荷駆動装置を構成する各部をソフト
ウェア制御する。具体的には、制御部７は、第２スイッ
チング素子３をオン状態にしてから次いで第１スイッチ
ング素子２をオン状態にするタイマに従って負荷回路８
を駆動制御するタイマ型制御、又は第２スイッチング素
子３のコレクタ電圧を監視して次いで第１スイッチング
素子２をオン状態にして負荷回路８を駆動制御する電圧
監視型制御の何れかのソフトウェア制御をする。
【００２４】次に、負荷駆動装置において、タイマ型制
御をするときの制御部７の処理手順を図２を参照して説
明する。
御をするときの制御部７の処理手順を図２を参照して説
明する。
【００２５】図２によれば、先ず、制御部７は、外部か
ら負荷回路８を駆動開始するオン状態のスイッチ信号が
入力されたか否かを判定して（ステップＳ１）、入力さ
れたと判定したときには、第２スイッチング素子３のベ
ース端子にオン状態の制御信号を出力して第２スイッチ
ング素子３をオン状態にする（ステップＳ２）。
ら負荷回路８を駆動開始するオン状態のスイッチ信号が
入力されたか否かを判定して（ステップＳ１）、入力さ
れたと判定したときには、第２スイッチング素子３のベ
ース端子にオン状態の制御信号を出力して第２スイッチ
ング素子３をオン状態にする（ステップＳ２）。
【００２６】次に、制御部７は、第２スイッチング素子
３をオン状態にしてから内蔵のタイマを起動して、第２
スイッチング素子３をオン状態にしてから所定時間が経
過したと判定したら（ステップＳ３）、第１スイッチン
グ素子２のベース端子にオン状態の制御信号を出力して
第１スイッチング素子２をオン状態にする（ステップＳ
４）。
３をオン状態にしてから内蔵のタイマを起動して、第２
スイッチング素子３をオン状態にしてから所定時間が経
過したと判定したら（ステップＳ３）、第１スイッチン
グ素子２のベース端子にオン状態の制御信号を出力して
第１スイッチング素子２をオン状態にする（ステップＳ
４）。
【００２７】ここで、通常のリレー回路４の立ち上がり
時間は、リレー回路４がスイッチ端子１２と端子１３ａ
及び端子１３ｂとが機械的に接続することで電気的なリ
レーをするので、チャタリングが発生する。このチャタ
リングが発生したときのリレー回路４の立ち上がり時間
は、負荷電流、負荷電圧やコイル１１に供給する電流の
大きさ等により大きく異なるが、約数百μｓを要する。
ここで、単独で数百μｓであるために、その１０％程度
の数十μｓ程度の所要時間後に遅れて第１スイッチング
素子２をオン状態とすることにより、使用者に違和感な
く使用させることができる。例えば負荷回路８がランプ
である場合には、実際に点灯するまでの時間が約１０ｍ
ｓ程度を要するために、第２スイッチング素子３のオン
時刻から第１スイッチング素子２のオン時刻までの期間
を更に長い数百μｓ程度であっても良い。ここで、負荷
回路８の種類により制御部７に内蔵されているタイマー
を交換することで、第２スイッチング素子３のオン時刻
から第１スイッチング素子２のオン時刻までの期間を変
更する。
時間は、リレー回路４がスイッチ端子１２と端子１３ａ
及び端子１３ｂとが機械的に接続することで電気的なリ
レーをするので、チャタリングが発生する。このチャタ
リングが発生したときのリレー回路４の立ち上がり時間
は、負荷電流、負荷電圧やコイル１１に供給する電流の
大きさ等により大きく異なるが、約数百μｓを要する。
ここで、単独で数百μｓであるために、その１０％程度
の数十μｓ程度の所要時間後に遅れて第１スイッチング
素子２をオン状態とすることにより、使用者に違和感な
く使用させることができる。例えば負荷回路８がランプ
である場合には、実際に点灯するまでの時間が約１０ｍ
ｓ程度を要するために、第２スイッチング素子３のオン
時刻から第１スイッチング素子２のオン時刻までの期間
を更に長い数百μｓ程度であっても良い。ここで、負荷
回路８の種類により制御部７に内蔵されているタイマー
を交換することで、第２スイッチング素子３のオン時刻
から第１スイッチング素子２のオン時刻までの期間を変
更する。
【００２８】次に、制御部７は、外部から負荷回路８を
駆動停止するオフ状態のスイッチ信号が入力されたか否
かを判定して（ステップＳ５）、入力されたと判定した
ときには、第１スイッチング素子２のベース端子にオフ
状態の制御信号を出力して第１スイッチング素子２をオ
フ状態にする（ステップＳ６）。
駆動停止するオフ状態のスイッチ信号が入力されたか否
かを判定して（ステップＳ５）、入力されたと判定した
ときには、第１スイッチング素子２のベース端子にオフ
状態の制御信号を出力して第１スイッチング素子２をオ
フ状態にする（ステップＳ６）。
【００２９】次に、制御部７は、第１スイッチング素子
２をオフ状態にしてから内蔵のタイマを起動して、第１
スイッチング素子２をオフ状態にしてから所定時間が経
過したと判定したら（ステップＳ７）、第２スイッチン
グ素子３のベース端子にオフ状態の制御信号を出力して
第２スイッチング素子３をオフ状態にする（ステップＳ
８）。これにより、制御部７は、負荷回路８の駆動開始
及び停止を制御する。
２をオフ状態にしてから内蔵のタイマを起動して、第１
スイッチング素子２をオフ状態にしてから所定時間が経
過したと判定したら（ステップＳ７）、第２スイッチン
グ素子３のベース端子にオフ状態の制御信号を出力して
第２スイッチング素子３をオフ状態にする（ステップＳ
８）。これにより、制御部７は、負荷回路８の駆動開始
及び停止を制御する。
【００３０】次に、このような処理を行うときの各部の
状態について図３を参照して説明する。
状態について図３を参照して説明する。
【００３１】図３によれば、先ず制御部７に時刻ｔ１に
おいてオン状態のスイッチ信号が入力されると（図３
（ａ））、制御部７は、第２スイッチング素子３のベー
ス端子にオン状態の制御信号ＩＢ２を入力し（図３
（ｂ））、次いで第２スイッチング素子３のコレクタ電
流ＩＣ２がオン状態になり（図３（ｃ））、コレクタ−
エミッタ間電圧ＶＣＥ２が時刻ｔ２でオン状態になる
（図３（ｄ））。ここで、制御部７は、内部のタイマで
指定された期間を経過したことに応じて、第１スイッチ
ング素子２のベース端子にオン状態の制御信号を時刻ｔ
３で供給し（図３（ｅ））、時刻ｔ４でリレー回路４の
スイッチ端子１２と端子１３ａ及び端子１３ｂとが接続
してオン状態となり（図３（ｆ））、負荷回路８に電源
電圧を印加する。このとき、電源１に対してリレー回路
４と第２スイッチング素子３とが並列接続され、第２ス
イッチング素子３がオン状態となっている状態で、第１
スイッチング素子２をオン状態にして、リレー回路４を
オン状態とするので、端子１３ａと端子１３ｂとの端子
間はほぼ０Ｖで接点が通電するので、アークの発生を抑
制することができ、従来の負荷駆動をそのまま流用して
高電圧で負荷を駆動することができる。
おいてオン状態のスイッチ信号が入力されると（図３
（ａ））、制御部７は、第２スイッチング素子３のベー
ス端子にオン状態の制御信号ＩＢ２を入力し（図３
（ｂ））、次いで第２スイッチング素子３のコレクタ電
流ＩＣ２がオン状態になり（図３（ｃ））、コレクタ−
エミッタ間電圧ＶＣＥ２が時刻ｔ２でオン状態になる
（図３（ｄ））。ここで、制御部７は、内部のタイマで
指定された期間を経過したことに応じて、第１スイッチ
ング素子２のベース端子にオン状態の制御信号を時刻ｔ
３で供給し（図３（ｅ））、時刻ｔ４でリレー回路４の
スイッチ端子１２と端子１３ａ及び端子１３ｂとが接続
してオン状態となり（図３（ｆ））、負荷回路８に電源
電圧を印加する。このとき、電源１に対してリレー回路
４と第２スイッチング素子３とが並列接続され、第２ス
イッチング素子３がオン状態となっている状態で、第１
スイッチング素子２をオン状態にして、リレー回路４を
オン状態とするので、端子１３ａと端子１３ｂとの端子
間はほぼ０Ｖで接点が通電するので、アークの発生を抑
制することができ、従来の負荷駆動をそのまま流用して
高電圧で負荷を駆動することができる。
【００３２】そして、負荷回路８の駆動を停止するとき
において、制御部７に時刻ｔ１１においてオフ状態のス
イッチ信号が入力されると（図３（ａ））、制御部７
は、第２スイッチング素子３にオフ状態とし（図３
（ｂ））、リレー回路４を遮断し、所定時間経過した後
の時刻ｔ１２に第１スイッチング素子２をオフにするこ
とで（図３（ｅ））、アークを回避し、従来の負荷駆動
をそのまま流用して高電圧で負荷を駆動することができ
る。
において、制御部７に時刻ｔ１１においてオフ状態のス
イッチ信号が入力されると（図３（ａ））、制御部７
は、第２スイッチング素子３にオフ状態とし（図３
（ｂ））、リレー回路４を遮断し、所定時間経過した後
の時刻ｔ１２に第１スイッチング素子２をオフにするこ
とで（図３（ｅ））、アークを回避し、従来の負荷駆動
をそのまま流用して高電圧で負荷を駆動することができ
る。
【００３３】次に、負荷駆動装置において、電圧監視型
制御をするときの制御部７の処理手順を図４を参照して
説明する。なお、上述の図２に示す処理と同じ処理につ
いては同一のステップ番号を付することでその詳細な説
明を省略する。
制御をするときの制御部７の処理手順を図４を参照して
説明する。なお、上述の図２に示す処理と同じ処理につ
いては同一のステップ番号を付することでその詳細な説
明を省略する。
【００３４】図４によれば、先ず、制御部７は、外部か
ら負荷回路８を駆動開始するオン状態のスイッチ信号が
入力されたら（ステップＳ１）、第２スイッチング素子
３をオン状態にする（ステップＳ２）。
ら負荷回路８を駆動開始するオン状態のスイッチ信号が
入力されたら（ステップＳ１）、第２スイッチング素子
３をオン状態にする（ステップＳ２）。
【００３５】次に、制御部７は、第２スイッチング素子
３をオン状態にしてから第２スイッチング素子３のコレ
クタ電圧ＶRlyOutをＡ／Ｄコンバータで読み込むことで
監視し、コレクタ電圧ＶRlyOutと予め設定された所定電
圧Ｖthとの大小比較をし、コレクタ電圧ＶRlyOutが所定
電圧Ｖthよりも大きくなったと判定したら（ステップＳ
１１）、第１スイッチング素子２をオン状態にする（ス
テップＳ４）。
３をオン状態にしてから第２スイッチング素子３のコレ
クタ電圧ＶRlyOutをＡ／Ｄコンバータで読み込むことで
監視し、コレクタ電圧ＶRlyOutと予め設定された所定電
圧Ｖthとの大小比較をし、コレクタ電圧ＶRlyOutが所定
電圧Ｖthよりも大きくなったと判定したら（ステップＳ
１１）、第１スイッチング素子２をオン状態にする（ス
テップＳ４）。
【００３６】そして、制御部７は、外部から負荷回路８
を駆動停止するオフ状態のスイッチ信号が入力されたら
（ステップＳ５）、第１スイッチング素子２をオフ状態
にし（ステップＳ６）、第２スイッチング素子３をオフ
状態にしてから所定時間が経過したと判定したら（ステ
ップＳ７）、第２スイッチング素子３をオフ状態にする
（ステップＳ８）。これにより、制御部７は、負荷回路
８の駆動開始及び停止を制御する。
を駆動停止するオフ状態のスイッチ信号が入力されたら
（ステップＳ５）、第１スイッチング素子２をオフ状態
にし（ステップＳ６）、第２スイッチング素子３をオフ
状態にしてから所定時間が経過したと判定したら（ステ
ップＳ７）、第２スイッチング素子３をオフ状態にする
（ステップＳ８）。これにより、制御部７は、負荷回路
８の駆動開始及び停止を制御する。
【００３７】このような処理をする制御部７を備えた負
荷駆動装置によれば、第２スイッチング素子３がオン状
態とし、第１スイッチング素子２をオン状態とし、リレ
ー回路４をオン状態とするので、端子１３ａと端子１３
ｂとの端子間はほぼ０Ｖで接点が通電するので、アーク
の発生を抑制することができる。
荷駆動装置によれば、第２スイッチング素子３がオン状
態とし、第１スイッチング素子２をオン状態とし、リレ
ー回路４をオン状態とするので、端子１３ａと端子１３
ｂとの端子間はほぼ０Ｖで接点が通電するので、アーク
の発生を抑制することができる。
【００３８】また、この負荷駆動装置では、負荷回路８
の駆動を停止するときにおいて、オフ状態のスイッチ信
号が入力されると、第２スイッチング素子３にオフ状態
とし、リレー回路４を遮断し、その後に第１スイッチン
グ素子２をオフにすることでアークを回避することがで
きる。
の駆動を停止するときにおいて、オフ状態のスイッチ信
号が入力されると、第２スイッチング素子３にオフ状態
とし、リレー回路４を遮断し、その後に第１スイッチン
グ素子２をオフにすることでアークを回避することがで
きる。
【００３９】つぎに、本発明を適用した負荷駆動装置の
他の一例について図５を参照して説明する。
他の一例について図５を参照して説明する。
【００４０】図５の負荷駆動装置では、制御部７と第１
スイッチング素子２との間に、第１タイマ回路２１及び
アンド回路２２を配設するとともに、制御部７と第２ス
イッチング素子３との間に、第２タイマ回路２３及びナ
ンド回路２４が配設されて構成されている。この負荷駆
動装置において、制御部７は、第２スイッチング素子３
をオン状態にしてから次いで第１スイッチング素子２を
オン状態にするタイマに従って負荷回路８を駆動制御す
るタイマ型制御、又は第２スイッチング素子３のコレク
タ電圧を監視して次いで第１スイッチング素子２をオン
状態にして負荷回路８を駆動制御する電圧監視型制御の
何れかのソフトウェア制御をする。
スイッチング素子２との間に、第１タイマ回路２１及び
アンド回路２２を配設するとともに、制御部７と第２ス
イッチング素子３との間に、第２タイマ回路２３及びナ
ンド回路２４が配設されて構成されている。この負荷駆
動装置において、制御部７は、第２スイッチング素子３
をオン状態にしてから次いで第１スイッチング素子２を
オン状態にするタイマに従って負荷回路８を駆動制御す
るタイマ型制御、又は第２スイッチング素子３のコレク
タ電圧を監視して次いで第１スイッチング素子２をオン
状態にして負荷回路８を駆動制御する電圧監視型制御の
何れかのソフトウェア制御をする。
【００４１】このような負荷駆動装置では、タイマ型制
御をするに際して、制御部７からの制御信号と第１タイ
マ回路２１からの論理積を示す信号がアンド回路２２か
ら第１スイッチング素子２に入力される。第１タイマ回
路２１は、通常時はオンとなっており、制御部７からの
制御信号が立ち上がることに応じて所定時間だけオフ信
号を出力する。
御をするに際して、制御部７からの制御信号と第１タイ
マ回路２１からの論理積を示す信号がアンド回路２２か
ら第１スイッチング素子２に入力される。第１タイマ回
路２１は、通常時はオンとなっており、制御部７からの
制御信号が立ち上がることに応じて所定時間だけオフ信
号を出力する。
【００４２】これにより、第１スイッチング素子２は、
制御部７からの制御信号がオンとなっても、第１タイマ
回路２１からオフ信号が入力されている期間はオン状態
にはならない。第１スイッチング素子２は、所定時間の
オフ信号の後のオン信号がアンド回路２２に入力される
と、遅れてオン状態となる。
制御部７からの制御信号がオンとなっても、第１タイマ
回路２１からオフ信号が入力されている期間はオン状態
にはならない。第１スイッチング素子２は、所定時間の
オフ信号の後のオン信号がアンド回路２２に入力される
と、遅れてオン状態となる。
【００４３】また、この負荷駆動装置において、上記電
圧監視型制御をするに際して、第２スイッチング素子３
のコレクタ電圧を監視し、制御部７からの制御信号がオ
フであるときには０Ｖとなりオンのときには電源電圧程
度まで上昇することを認識する。これにより、負荷駆動
装置では、第２スイッチング素子３がオン状態となった
ことを認識して第１スイッチング素子２をオン状態に
し、負荷回路８を駆動開始、駆動停止をすることができ
る。
圧監視型制御をするに際して、第２スイッチング素子３
のコレクタ電圧を監視し、制御部７からの制御信号がオ
フであるときには０Ｖとなりオンのときには電源電圧程
度まで上昇することを認識する。これにより、負荷駆動
装置では、第２スイッチング素子３がオン状態となった
ことを認識して第１スイッチング素子２をオン状態に
し、負荷回路８を駆動開始、駆動停止をすることができ
る。
【００４４】本例では、電源電圧値の変動も予測するた
め、電源電圧を分圧して電源電圧よりも若干低い値でＡ
／Ｄコンパレータからの出力値を反転するようにする。
め、電源電圧を分圧して電源電圧よりも若干低い値でＡ
／Ｄコンパレータからの出力値を反転するようにする。
【００４５】負荷駆動装置において、負荷回路８をオフ
とする場合には、タイマ型制御と同様に第１スイッチン
グ素子２をオフした後に、第２タイマ回路２３で設定さ
れた期間だけ遅らせて第２スイッチング素子３をオフ状
態にする。
とする場合には、タイマ型制御と同様に第１スイッチン
グ素子２をオフした後に、第２タイマ回路２３で設定さ
れた期間だけ遅らせて第２スイッチング素子３をオフ状
態にする。
【００４６】
【発明の効果】本発明に係る負荷駆動装置及び負荷回路
の駆動方法によれば、第２スイッチング手段に制御信号
を出力して負荷回路に電源電圧を供給した後に、第１ス
イッチング手段に制御信号を出力してリレー回路と電源
とを電気接続させて、負荷回路を駆動開始するので、ア
ークの発生を抑制し、従来の負荷駆動をそのまま流用し
て高電圧で負荷を駆動することができ、コストを低くす
ることができる。
の駆動方法によれば、第２スイッチング手段に制御信号
を出力して負荷回路に電源電圧を供給した後に、第１ス
イッチング手段に制御信号を出力してリレー回路と電源
とを電気接続させて、負荷回路を駆動開始するので、ア
ークの発生を抑制し、従来の負荷駆動をそのまま流用し
て高電圧で負荷を駆動することができ、コストを低くす
ることができる。
【図１】本発明を適用した負荷駆動装置の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図２】本発明を適用した負荷駆動装置において、タイ
マ型制御を行うときの制御部の処理手順を示すフローチ
ャートである。
マ型制御を行うときの制御部の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図３】本発明を適用した負荷駆動装置において、各部
の信号の状態を示すタイムチャートである。
の信号の状態を示すタイムチャートである。
【図４】本発明を適用した負荷駆動装置において、電圧
監視型制御を行うときの制御部の処理手順を示すフロー
チャートである。
監視型制御を行うときの制御部の処理手順を示すフロー
チャートである。
【図５】本発明を適用した負荷駆動装置の他の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
１ 電源 ２ 第１スイッチング素子 ３ 第２スイッチング素子 ４ リレー回路 ７ 制御部 ８ 負荷回路 １１ コイル １２ スイッチ端子 ２１ 第１タイマ回路 ２２ アンド回路 ２３ 第２タイマ回路 ２４ ナンド回路
フロントページの続き (72)発明者 郷原 隆志 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 5J055 AX11 AX22 BX16 BX22 CX13 CX20 DX04 DX44 EY05 EY12 EY13 EZ10 EZ24 EZ25 EZ42 GX01 GX03 GX04
Claims (9)
- 【請求項１】 電源電圧を印加する電源と、 上記電源により電源電圧が供給されて駆動する負荷回路
と、 開閉動作をして上記電源と、上記負荷回路とを電気接続
するリレー回路と、 開閉動作をするように上記リレー回路を駆動する第１ス
イッチング素子と、 一方端が上記電源と接続されて他方端が上記負荷回路と
接続され、上記負荷回路に電源電圧を供給する第２スイ
ッチング素子と、 上記第２スイッチング素子に制御信号を出力して上記負
荷回路に電源電圧を供給した後に、上記第１スイッチン
グ素子に制御信号を出力して上記リレー回路と上記電源
とを電気接続させて、上記負荷回路を駆動開始する制御
手段とを備えることを特徴とする負荷駆動装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、上記負荷回路を駆動開
始した後に、上記負荷回路を駆動停止するに際して、上
記第１スイッチング素子に制御信号を出力して上記リレ
ー回路と上記電源との電気接続を解除した後に、上記第
２スイッチング素子に制御信号を出力して上記負荷回路
への電源供給を停止することを特徴とする請求項１記載
の負荷駆動装置。 - 【請求項３】 上記制御手段、所定時間を計数するタイ
マを備え、上記負荷回路に電源電圧を供給して、上記タ
イマで計数した所定時間を経過した後に上記リレー回路
と上記電源とを電気接続させ、上記リレー回路と上記電
源との電気接続を解除して、上記タイマで計数した所定
時間を経過した後に上記負荷回路への電源供給を停止す
ることを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。 - 【請求項４】 上記制御手段は、上記第２スイッチング
素子印加される電圧を監視する電圧監視手段を備え、上
記負荷回路に電源電圧を供給して、上記電圧監視手段に
より監視された電圧が所定値よりも大きくなったと判定
した後に、上記リレー回路と上記電源とを電気接続させ
ることを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。 - 【請求項５】 上記制御手段からのオン信号を入力し
て、所定時間だけオフ信号を出力する立ち上がりエッジ
検出タイマ回路と、 上記制御手段からの制御信号及び立ち上がりエッジ検出
タイマ回路からの出力信号が入力されるアンド回路と、 上記制御手段からのオフ信号を入力して、所定時間だけ
オフ信号を出力する立ち下がりエッジ検出タイマ回路
と、 上記制御手段からの制御信号及び立ち下がりエッジ検出
タイマ回路からの出力信号が入力されるナンド回路とを
更に備え、 上記第１スイッチング素子は上記アンド回路からの出力
信号に応じて上記リレー回路の開閉動作をし、上記第２
スイッチング素子は上記ナンド回路からの出力信号に応
じて上記リレー回路に電源電圧を印加することを特徴と
する請求項１記載の負荷駆動装置。 - 【請求項６】 電源電圧を印加する電源と、上記電源に
より電源電圧が供給されて駆動する負荷回路と、開閉動
作をして上記電源と、上記負荷回路とを電気接続するリ
レー回路と、開閉動作をするように上記リレー回路を駆
動する第１スイッチング素子と、一方端が上記電源と接
続されて他方端が上記負荷回路と接続され、上記負荷回
路に電源電圧を供給する第２スイッチング素子とからな
る負荷駆動装置の負荷回路の駆動方法において、 上記第２スイッチング素子に制御信号を出力して上記負
荷回路に電源電圧を供給した後に、 上記第１スイッチング素子に制御信号を出力してリレー
回路と上記電源とを電気接続させて、 上記負荷回路を駆動開始することを特徴とする負荷回路
の駆動方法。 - 【請求項７】 上記負荷回路を駆動開始した後に、 上記負荷回路を駆動停止するに際して、上記第１スイッ
チング素子に制御信号を出力して上記リレー回路と上記
電源との電気接続を解除した後に、 上記第２スイッチング素子に制御信号を出力して上記負
荷回路への電源供給を停止することを特徴とする請求項
６記載の負荷回路の駆動方法。 - 【請求項８】 上記負荷駆動装置は所定時間を計数する
タイマを備え、 上記負荷回路に電源電圧を供給して、上記タイマで計数
した所定時間を経過した後に、 上記リレー回路と上記電源とを電気接続させ、上記リレ
ー回路と上記電源との電気接続を解除して、 上記タイマで計数した所定時間を経過した後に上記負荷
回路への電源供給を停止することを特徴とする請求項６
記載の負荷回路の駆動方法。 - 【請求項９】 上記負荷駆動装置は上記第２スイッチン
グ素子に印加される電圧を監視する電圧監視手段を備
え、 上記負荷回路に電源電圧を供給して、上記電圧監視手段
により監視された電圧が所定値よりも大きくなったと判
定した後に、 上記リレー回路と上記電源とを電気接続させることを特
徴とする請求項６記載の負荷回路の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351494A JP2002158573A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法 |
| US09/987,906 US6646852B2 (en) | 2000-11-17 | 2001-11-16 | Load driving apparatus and driving method of load circuit |
| DE10156342A DE10156342B4 (de) | 2000-11-17 | 2001-11-16 | Lastbetriebsanordnung und Betriebsverfahren für einen Lastkreis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351494A JP2002158573A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158573A true JP2002158573A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18824550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000351494A Abandoned JP2002158573A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | 負荷駆動装置及び負荷回路の駆動方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6646852B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002158573A (ja) |
| DE (1) | DE10156342B4 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0703650D0 (en) * | 2007-02-24 | 2007-04-04 | Cable Man Products Ltd | Switching means |
| FR2917890B1 (fr) * | 2007-06-22 | 2010-02-26 | Renault Sas | Relais protege pour circuit elelctrique de vehicule automobile |
| CN105553246B (zh) | 2015-12-17 | 2018-06-05 | 华为技术有限公司 | 上下电驱动电路及其控制方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2541882A1 (de) * | 1975-04-16 | 1976-10-28 | Sprecher & Schuh Ag | Schaltungsanordnung in einem mit gleichstrom betriebenen elektrischen geraet, insbesondere in einem zeitrelais |
| NO168009C (no) * | 1988-09-19 | 1994-06-21 | Sverre Lillemo | Elektrisk koplingsanordning. |
| JP2816286B2 (ja) * | 1993-01-19 | 1998-10-27 | 株式会社東海理化電機製作所 | リレー制御回路 |
| JP3195256B2 (ja) * | 1996-10-24 | 2001-08-06 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
| FR2772975B1 (fr) * | 1997-12-23 | 2003-01-31 | Crouzet Automatismes | Relais hybride de puissance |
| DE19803992C2 (de) * | 1998-02-02 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Elektromagnetisches Relais |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351494A patent/JP2002158573A/ja not_active Abandoned
-
2001
- 2001-11-16 US US09/987,906 patent/US6646852B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-16 DE DE10156342A patent/DE10156342B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6646852B2 (en) | 2003-11-11 |
| DE10156342B4 (de) | 2006-12-14 |
| DE10156342A1 (de) | 2002-07-04 |
| US20020060895A1 (en) | 2002-05-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050520 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20050725 |