JP2002283909A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
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- H03K17/62—Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常駆動電圧よりも高い電圧で負荷を駆動さ
せる際に、スイッチング損出を低減し、且つ発熱量を低
減させることのできる負荷駆動装置を提供することが課
題である。 【解決手段】 マイコン２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ
３、及び負荷となる各ランプ４毎に設けられる半導体リ
レー５を具備している。ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、メ
インスイッチ６と、補助スイッチ７及び抵抗体Ｒ１を具
備している。そして、メインスイッチ６に所望するデュ
ーティー比となる矩形波パルス信号を与えることによ
り、メインスイッチ６をオン、オフ動作させ、矩形波形
状の電圧を出力する。また、半導体スイッチ５に駆動信
号を与えることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３より出
力される矩形波形状の電圧をランプ４に供給し、該ラン
プを点灯させる。
せる際に、スイッチング損出を低減し、且つ発熱量を低
減させることのできる負荷駆動装置を提供することが課
題である。 【解決手段】 マイコン２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ
３、及び負荷となる各ランプ４毎に設けられる半導体リ
レー５を具備している。ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、メ
インスイッチ６と、補助スイッチ７及び抵抗体Ｒ１を具
備している。そして、メインスイッチ６に所望するデュ
ーティー比となる矩形波パルス信号を与えることによ
り、メインスイッチ６をオン、オフ動作させ、矩形波形
状の電圧を出力する。また、半導体スイッチ５に駆動信
号を与えることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３より出
力される矩形波形状の電圧をランプ４に供給し、該ラン
プを点灯させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷の通常駆動電
圧よりも高い出力電圧を有する電源を用いて該負荷を駆
動させる負荷駆動装置に係り、特に、回路構成を簡素化
し、且つ、発熱量を低減させることのできる技術に関す
る。
圧よりも高い出力電圧を有する電源を用いて該負荷を駆
動させる負荷駆動装置に係り、特に、回路構成を簡素化
し、且つ、発熱量を低減させることのできる技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、乗用車やトラック等の車両に搭
載されるバッテリ電源の電圧は、１２ボルト、或いは２
４ボルトとされているのが一般的である。また、昨今の
趨勢では、車両に搭載される各種の回路或いは負荷に流
れる電流値を小さく押さえるために、バッテリ電源の電
圧をより高い電圧（例えば、５２ボルト）にしようとす
る試みがなされている。ところが、車両に搭載されるラ
ンプ等の負荷は、１２ボルト或いは２４ボルトの、従来
のバッテリ電圧に対応するように設計されているため、
これらの負荷を直接５２ボルト直流電源に接続して駆動
させることはできない。
載されるバッテリ電源の電圧は、１２ボルト、或いは２
４ボルトとされているのが一般的である。また、昨今の
趨勢では、車両に搭載される各種の回路或いは負荷に流
れる電流値を小さく押さえるために、バッテリ電源の電
圧をより高い電圧（例えば、５２ボルト）にしようとす
る試みがなされている。ところが、車両に搭載されるラ
ンプ等の負荷は、１２ボルト或いは２４ボルトの、従来
のバッテリ電圧に対応するように設計されているため、
これらの負荷を直接５２ボルト直流電源に接続して駆動
させることはできない。
【０００３】従って、車両に搭載される負荷を５２ボル
トの電圧の仕様のものに交換して、５２ボルトのバッテ
リ電圧に対応させる必要がある。しかし、車両に搭載さ
れているヘッドランプ、テールランプ、ブレーキラン
プ、ルームランプ等の各種ランプは、駆動電圧を高くす
ると（即ち、５２ボルト仕様とすると）、機器の大型
化、コスト高を招いてしまい、実用的ではない。
トの電圧の仕様のものに交換して、５２ボルトのバッテ
リ電圧に対応させる必要がある。しかし、車両に搭載さ
れているヘッドランプ、テールランプ、ブレーキラン
プ、ルームランプ等の各種ランプは、駆動電圧を高くす
ると（即ち、５２ボルト仕様とすると）、機器の大型
化、コスト高を招いてしまい、実用的ではない。
【０００４】そこで、従来より、通常駆動電圧よりも高
い電圧で、無理なく負荷を駆動させるための、負荷駆動
装置が種々提案され、実用に供されている。このような
負荷駆動装置の従来例として、例えば、特開平５−１６
８１６４号公報（以下、従来例という）に記載されたも
のが知られている。
い電圧で、無理なく負荷を駆動させるための、負荷駆動
装置が種々提案され、実用に供されている。このような
負荷駆動装置の従来例として、例えば、特開平５−１６
８１６４号公報（以下、従来例という）に記載されたも
のが知られている。
【０００５】図４は、従来例に記載された負荷駆動装置
の回路図である。同図に示すように、この負荷駆動装置
は、直流電源１０１と、負荷としてのランプ１０２に直
列接続されたＦＥＴ１０６と、を具備している。更に、
電圧変動検出回路１０４、可変デューティＰＷＭ制御回
路１０５、及びスイッチ１０３を有している。
の回路図である。同図に示すように、この負荷駆動装置
は、直流電源１０１と、負荷としてのランプ１０２に直
列接続されたＦＥＴ１０６と、を具備している。更に、
電圧変動検出回路１０４、可変デューティＰＷＭ制御回
路１０５、及びスイッチ１０３を有している。
【０００６】そして、可変デューティＰＷＭ制御回路１
０５より出力されるパルス信号によりＦＥＴ１０６をオ
ン、オフ動作させて、ランプ１０２に供給される電圧の
実効値が、直流電源１０１の出力電圧よりも小さくなる
ように制御し、ランプ１０２を無理なく点灯させてい
る。
０５より出力されるパルス信号によりＦＥＴ１０６をオ
ン、オフ動作させて、ランプ１０２に供給される電圧の
実効値が、直流電源１０１の出力電圧よりも小さくなる
ように制御し、ランプ１０２を無理なく点灯させてい
る。
【０００７】ところが、上記従来例に係る負荷駆動装置
では、ＰＷＭ信号でＦＥＴ１０６をスイッチング動作さ
せるため、スイッチング損出が発生し、素子の発熱量が
多くなり、放熱板が大型化するという問題が発生する。
では、ＰＷＭ信号でＦＥＴ１０６をスイッチング動作さ
せるため、スイッチング損出が発生し、素子の発熱量が
多くなり、放熱板が大型化するという問題が発生する。
【０００８】また、他の方法として、図５に示す如くの
ＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、直流電源より供給され
る電圧を降圧する方法が提案されている。即ち、同図に
示すように、このＤＣ／ＤＣコンバータは、メインスイ
ッチ１１０、及び補助スイッチ１１１を所望するデュー
ティー比にてスイッチング動作させることにより、直流
電源より供給される入力電圧Ｖinをパルス波形状の電圧
に変換し、更に、ダイオードＤ１０１、コイルＬ１０
１、及びコンデンサＣ１０１にて、パルス電圧を整流、
平滑化し、出力電圧Ｖoutとしている。
ＤＣ／ＤＣコンバータを用いて、直流電源より供給され
る電圧を降圧する方法が提案されている。即ち、同図に
示すように、このＤＣ／ＤＣコンバータは、メインスイ
ッチ１１０、及び補助スイッチ１１１を所望するデュー
ティー比にてスイッチング動作させることにより、直流
電源より供給される入力電圧Ｖinをパルス波形状の電圧
に変換し、更に、ダイオードＤ１０１、コイルＬ１０
１、及びコンデンサＣ１０１にて、パルス電圧を整流、
平滑化し、出力電圧Ｖoutとしている。
【０００９】このようなＤＣ／ＤＣコンバータでは、補
助スイッチ１１１、及びこれと接続された抵抗体Ｒ１０
１を使用しているので、単にＰＷＭ制御を行う場合と比
較して、スイッチング損出が小さくなるという利点があ
る。しかし、他方において、該ＤＣ／ＤＣコンバータ
は、低電圧を常時出力し、且つ、フィルタとして用いら
れるコイルＬ１０１、及びコンデンサＣ１０１が必要に
なるので、回路構成が複雑になるという欠点がある。更
には、コイルＬ１０１、及びコンデンサＣ１０１による
発熱が発生するという問題が発生する。
助スイッチ１１１、及びこれと接続された抵抗体Ｒ１０
１を使用しているので、単にＰＷＭ制御を行う場合と比
較して、スイッチング損出が小さくなるという利点があ
る。しかし、他方において、該ＤＣ／ＤＣコンバータ
は、低電圧を常時出力し、且つ、フィルタとして用いら
れるコイルＬ１０１、及びコンデンサＣ１０１が必要に
なるので、回路構成が複雑になるという欠点がある。更
には、コイルＬ１０１、及びコンデンサＣ１０１による
発熱が発生するという問題が発生する。
【００１０】また、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する各
要素として、面実装部品を使用することができない場合
には、これらの各部品にて発生する熱は、該部品を収納
する筐体内部に放熱されることになり、筐体内部全体の
温度が上昇してしまうという問題が発生する。
要素として、面実装部品を使用することができない場合
には、これらの各部品にて発生する熱は、該部品を収納
する筐体内部に放熱されることになり、筐体内部全体の
温度が上昇してしまうという問題が発生する。
【００１１】更に、メインスイッチ１１０がオフの間に
も、電力を供給するため、該メインスイッチ１１０の動
作周波数を低くすることができないという問題があっ
た。
も、電力を供給するため、該メインスイッチ１１０の動
作周波数を低くすることができないという問題があっ
た。
【００１２】また、負荷を駆動させる全てのスイッチン
グ素子（図４に示すＦＥＴ１０６）に、図５に示す補助
スイッチ１１１と同様の補助スイッチを設けることによ
り、スイッチング損出を低減する方法も考えられるが、
スイッチング素子の個数が多くなるので、全体としてコ
スト高となってしまい、実用的ではないという問題があ
った。
グ素子（図４に示すＦＥＴ１０６）に、図５に示す補助
スイッチ１１１と同様の補助スイッチを設けることによ
り、スイッチング損出を低減する方法も考えられるが、
スイッチング素子の個数が多くなるので、全体としてコ
スト高となってしまい、実用的ではないという問題があ
った。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、図４に
示した従来の負荷駆動装置では、多くのスイッチング損
出が発生するという欠点がある。また、図５に示したＤ
Ｃ／ＤＣコンバータでは、各構成部品からの発熱量が大
きくなり、更に、動作周波数を低くすることができない
という問題があった。
示した従来の負荷駆動装置では、多くのスイッチング損
出が発生するという欠点がある。また、図５に示したＤ
Ｃ／ＤＣコンバータでは、各構成部品からの発熱量が大
きくなり、更に、動作周波数を低くすることができない
という問題があった。
【００１４】この発明は、このような従来の課題を解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、スイッチング手段における損出を低減し、且つ、発
熱量を低減することのできる負荷駆動装置を提供するこ
とにある。
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、スイッチング手段における損出を低減し、且つ、発
熱量を低減することのできる負荷駆動装置を提供するこ
とにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項１に記載の発明は、負荷の通常駆動電圧
よりも高い出力電圧を有する電源を用いて、前記負荷を
駆動させる負荷駆動装置において、メインスイッチを有
し、該メインスイッチをオン、オフ動作させることによ
り、前記電源より出力される直流電圧を、所望のデュー
ティー比となるパルス電圧に変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段と前記負荷との間に設置され、前記負
荷を駆動させるべくスイッチ入力が与えられたときにオ
ンとなるスイッチング手段と、前記電圧変換手段のメイ
ンスイッチ、及び前記スイッチング手段のオン、オフ動
作を制御する制御手段と、を具備したことが特徴であ
る。
め、本願請求項１に記載の発明は、負荷の通常駆動電圧
よりも高い出力電圧を有する電源を用いて、前記負荷を
駆動させる負荷駆動装置において、メインスイッチを有
し、該メインスイッチをオン、オフ動作させることによ
り、前記電源より出力される直流電圧を、所望のデュー
ティー比となるパルス電圧に変換する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段と前記負荷との間に設置され、前記負
荷を駆動させるべくスイッチ入力が与えられたときにオ
ンとなるスイッチング手段と、前記電圧変換手段のメイ
ンスイッチ、及び前記スイッチング手段のオン、オフ動
作を制御する制御手段と、を具備したことが特徴であ
る。
【００１６】また、請求項２に記載の発明は、前記制御
手段は、前記電圧変換手段から出力されるパルス電圧が
オフとされているときに、前記スイッチング手段をオン
とするべく制御することを特徴とする。
手段は、前記電圧変換手段から出力されるパルス電圧が
オフとされているときに、前記スイッチング手段をオン
とするべく制御することを特徴とする。
【００１７】請求項３に記載の発明は、前記制御手段
は、前記負荷を駆動させないときには、前記電圧変換手
段を停止させるべく制御することを特徴とする。
は、前記負荷を駆動させないときには、前記電圧変換手
段を停止させるべく制御することを特徴とする。
【００１８】請求項４に記載の発明は、前記メインスイ
ッチに対して、並列的に補助スイッチと抵抗体との直列
接続回路を配設し、前記制御手段は、前記メインスイッ
チがオフからオンに切り替わる直前に前記補助スイッチ
をオンとし、前記メインスイッチがオンからオフに切り
替わった直後に前記補助スイッチをオフとするべく制御
することを特徴とする。
ッチに対して、並列的に補助スイッチと抵抗体との直列
接続回路を配設し、前記制御手段は、前記メインスイッ
チがオフからオンに切り替わる直前に前記補助スイッチ
をオンとし、前記メインスイッチがオンからオフに切り
替わった直後に前記補助スイッチをオフとするべく制御
することを特徴とする。
【００１９】請求項５に記載の発明は、前記電源は、車
両に搭載されるバッテリであることを特徴とする。
両に搭載されるバッテリであることを特徴とする。
【００２０】請求項６に記載の発明は、前記負荷は、車
両に搭載されるランプであることを特徴とする。
両に搭載されるランプであることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明が適用された負荷駆
動装置の一実施形態の構成を示す回路図である。同図に
示すように、該負荷駆動装置１は、車両に搭載されるヘ
ッドランプ、テールランプ、ブレーキランプ、ルームラ
ンプ等の各種ランプ（負荷）４を、当該ランプの通常駆
動時の電圧よりも高い電圧を用いて点灯させるための装
置であり、当該負荷駆動装置１を総括的に制御するマイ
コン（制御手段）２と、直流電源Ｅ１より出力される直
流電圧を所望するデューティー比となる矩形波パルス状
の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手
段）３と、複数（図では３個）のランプ４毎に設置され
る半導体リレー（スイッチング手段）５と、を具備して
いる。
基づいて説明する。図１は、本発明が適用された負荷駆
動装置の一実施形態の構成を示す回路図である。同図に
示すように、該負荷駆動装置１は、車両に搭載されるヘ
ッドランプ、テールランプ、ブレーキランプ、ルームラ
ンプ等の各種ランプ（負荷）４を、当該ランプの通常駆
動時の電圧よりも高い電圧を用いて点灯させるための装
置であり、当該負荷駆動装置１を総括的に制御するマイ
コン（制御手段）２と、直流電源Ｅ１より出力される直
流電圧を所望するデューティー比となる矩形波パルス状
の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手
段）３と、複数（図では３個）のランプ４毎に設置され
る半導体リレー（スイッチング手段）５と、を具備して
いる。
【００２２】直流電源Ｅ１は、車両に搭載されるバッテ
リであり、例えば５２ボルトの直流電圧を出力する。ま
た、ランプ４は、例えば１２ボルト（従来より用いられ
るバッテリ電圧）で点灯する仕様とされている。
リであり、例えば５２ボルトの直流電圧を出力する。ま
た、ランプ４は、例えば１２ボルト（従来より用いられ
るバッテリ電圧）で点灯する仕様とされている。
【００２３】図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の詳細な
構成を示す回路図であり、図示のように、該ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３は、トランジスタで構成され該トランジス
タのゲートに印加されるパルス信号に同期してオン、オ
フ動作するメインスイッチ６を有している。更に、トラ
ンジスタからなる補助スイッチ７と抵抗体Ｒ１との直列
接続回路が、メインスイッチ６に対して並列的に設置さ
れている。そして、メインスイッチ６、及び補助スイッ
チ７の各ゲート（または、ベース）に矩形波パルス信号
を供給することにより、各スイッチ６，７をオン、オフ
動作させ、直流電源Ｅ１より出力される電圧（Ｖin）
を、所望のデューティー比となる矩形波パルス状の電圧
（Ｖout）に変換する。
構成を示す回路図であり、図示のように、該ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３は、トランジスタで構成され該トランジス
タのゲートに印加されるパルス信号に同期してオン、オ
フ動作するメインスイッチ６を有している。更に、トラ
ンジスタからなる補助スイッチ７と抵抗体Ｒ１との直列
接続回路が、メインスイッチ６に対して並列的に設置さ
れている。そして、メインスイッチ６、及び補助スイッ
チ７の各ゲート（または、ベース）に矩形波パルス信号
を供給することにより、各スイッチ６，７をオン、オフ
動作させ、直流電源Ｅ１より出力される電圧（Ｖin）
を、所望のデューティー比となる矩形波パルス状の電圧
（Ｖout）に変換する。
【００２４】図１に示すマイコン２は、ＤＣ／ＤＣコン
バータ３へ出力する矩形波パルス信号を生成して出力
し、且つ、スイッチ入力（車内ＬＡＮを介して与えられ
るランプ４の点灯指令入力）を受けて、各半導体リレー
５に駆動信号を出力する制御を行う。
バータ３へ出力する矩形波パルス信号を生成して出力
し、且つ、スイッチ入力（車内ＬＡＮを介して与えられ
るランプ４の点灯指令入力）を受けて、各半導体リレー
５に駆動信号を出力する制御を行う。
【００２５】次に、本実施形態に係る負荷駆動装置１の
動作を、図３に示すタイミングチャートを参照しながら
説明する。マイコン２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のメ
インスイッチ６に、所望のデューティー比となる矩形波
パルス信号を出力する。この際、出力される矩形波電圧
（Ｖout）の実効値が略１２ボルトとなるようにデュー
ティー比を設定する。
動作を、図３に示すタイミングチャートを参照しながら
説明する。マイコン２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３のメ
インスイッチ６に、所望のデューティー比となる矩形波
パルス信号を出力する。この際、出力される矩形波電圧
（Ｖout）の実効値が略１２ボルトとなるようにデュー
ティー比を設定する。
【００２６】また、補助スイッチ７には、メインスイッ
チ６がオフからオンに切り替わる直前にオンとなり、メ
インスイッチ６がオンからオフに切り替わった直後にオ
フとなるようにオン、オフが切り替わる矩形波パルスが
出力される。これにより、メインスイッチ６がオフから
オンに切り替わるとき、或いはオンからオフに切り替わ
るときには、補助スイッチ７がオンとされ、メインスイ
ッチ６の両端の電位差を略０ボルトとすることができ
る。
チ６がオフからオンに切り替わる直前にオンとなり、メ
インスイッチ６がオンからオフに切り替わった直後にオ
フとなるようにオン、オフが切り替わる矩形波パルスが
出力される。これにより、メインスイッチ６がオフから
オンに切り替わるとき、或いはオンからオフに切り替わ
るときには、補助スイッチ７がオンとされ、メインスイ
ッチ６の両端の電位差を略０ボルトとすることができ
る。
【００２７】そして、図３（ａ）に示す如くの、矩形波
形状の電圧信号（実効値約１２ボルト）が、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３より出力される。
形状の電圧信号（実効値約１２ボルト）が、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３より出力される。
【００２８】また、図３（ｂ）に示すように、車内ＬＡ
Ｎ（図示省略）を介して、マイコン２にランプ４を点灯
させるべくスイッチ入力が与えられると、マイコン２の
制御下にて、同図（ｃ）に示す如くの駆動信号が出力さ
れる。この際、駆動信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の
出力電圧が０ボルト（出力オフの状態）となっていると
きにオンとなるように制御される。即ち、仮にＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３の出力がオンとされているときにスイッ
チ入力が与えられた場合でも、その後ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３の出力がオフとなるまで待って、駆動信号をオン
とする。
Ｎ（図示省略）を介して、マイコン２にランプ４を点灯
させるべくスイッチ入力が与えられると、マイコン２の
制御下にて、同図（ｃ）に示す如くの駆動信号が出力さ
れる。この際、駆動信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の
出力電圧が０ボルト（出力オフの状態）となっていると
きにオンとなるように制御される。即ち、仮にＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３の出力がオンとされているときにスイッ
チ入力が与えられた場合でも、その後ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３の出力がオフとなるまで待って、駆動信号をオン
とする。
【００２９】そして、マイコン２より出力された駆動信
号は、半導体リレー５に与えられるので、該半導体リレ
ー５の両端に印加される電圧値（ＶCE）は、図３（ｄ）
に示すように変化する。即ち、駆動信号（図３（ｃ））
が出力されていないときには、電圧ＶCEはＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３の出力電圧に同期した電圧が発生し、駆動信
号が出力された後には、電圧ＶCEは略０ボルトとなる。
号は、半導体リレー５に与えられるので、該半導体リレ
ー５の両端に印加される電圧値（ＶCE）は、図３（ｄ）
に示すように変化する。即ち、駆動信号（図３（ｃ））
が出力されていないときには、電圧ＶCEはＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３の出力電圧に同期した電圧が発生し、駆動信
号が出力された後には、電圧ＶCEは略０ボルトとなる。
【００３０】また、これに伴い、駆動信号がオンとされ
た後には、半導体リレー５に流れる電流ＩCEは、図３
（ｅ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電
圧に同期した電流値となる。
た後には、半導体リレー５に流れる電流ＩCEは、図３
（ｅ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電
圧に同期した電流値となる。
【００３１】従って、ランプ４には、駆動信号がオンと
された後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３より出力される矩形
波状の電圧信号（実効値約１２ボルト）が印加されるの
で、該ランプ４を安定に点灯させることができる。ま
た、点灯状態とされているランプ４を消灯させる際に
は、マイコン２の制御下で駆動信号をオフとすれば良
い。即ち、複数（図では３個）のランプ４毎にそれぞ
れ、駆動信号のオン、オフを制御すれば、各ランプ４の
点灯、消灯を切り換えることができる。
された後、ＤＣ／ＤＣコンバータ３より出力される矩形
波状の電圧信号（実効値約１２ボルト）が印加されるの
で、該ランプ４を安定に点灯させることができる。ま
た、点灯状態とされているランプ４を消灯させる際に
は、マイコン２の制御下で駆動信号をオフとすれば良
い。即ち、複数（図では３個）のランプ４毎にそれぞ
れ、駆動信号のオン、オフを制御すれば、各ランプ４の
点灯、消灯を切り換えることができる。
【００３２】このようにして、本実施形態に係る負荷駆
動装置１では、各半導体リレー５に出力する駆動信号の
オン、オフを切り換えることにより、容易にランプ４の
点灯、消灯を制御することができる。また、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３のメインスイッチ６に対して並列的に補助
スイッチ７、及び抵抗体Ｒ１を設置しており、メインス
イッチ６のオン、オフ切り換え時において、補助スイッ
チ７がオンとなるように制御されるので、メインスイッ
チ６のスイッチング損出を低減することができる。
動装置１では、各半導体リレー５に出力する駆動信号の
オン、オフを切り換えることにより、容易にランプ４の
点灯、消灯を制御することができる。また、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３のメインスイッチ６に対して並列的に補助
スイッチ７、及び抵抗体Ｒ１を設置しており、メインス
イッチ６のオン、オフ切り換え時において、補助スイッ
チ７がオンとなるように制御されるので、メインスイッ
チ６のスイッチング損出を低減することができる。
【００３３】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、図５に
示したコイルＬ１０１、コンデンサＣ１０１、及びダイ
オードＤ１０１を設ける必要がない。即ち、該ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３より出力される電圧（Ｖout）は、ラン
プ４に供給されるものであり、ランプ４は、定電力を必
要とする負荷であり、定電圧を必要とするものではな
い。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３で生成される矩形
波パルス状の電圧を整流、平滑化する必要がないので、
一般的なＤＣ／ＤＣコンバータで用いられるコイル、コ
ンデンサ、ダイオードといった、整流、平滑化のための
素子が不要になる。
示したコイルＬ１０１、コンデンサＣ１０１、及びダイ
オードＤ１０１を設ける必要がない。即ち、該ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３より出力される電圧（Ｖout）は、ラン
プ４に供給されるものであり、ランプ４は、定電力を必
要とする負荷であり、定電圧を必要とするものではな
い。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３で生成される矩形
波パルス状の電圧を整流、平滑化する必要がないので、
一般的なＤＣ／ＤＣコンバータで用いられるコイル、コ
ンデンサ、ダイオードといった、整流、平滑化のための
素子が不要になる。
【００３４】これにより、回路規模を小型化することが
でき、コストダウンを図ることができる。また、素子が
削減された分、発熱量が低減し、装置全体の温度上昇が
小さくなり、放熱板を小さくすることができる。また、
動作周波数を下げることができる。
でき、コストダウンを図ることができる。また、素子が
削減された分、発熱量が低減し、装置全体の温度上昇が
小さくなり、放熱板を小さくすることができる。また、
動作周波数を下げることができる。
【００３５】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３より出力さ
れる電圧自体が矩形波パルス状の電圧となっているの
で、該半導体リレー５は、駆動信号に応じた単純なオ
ン、オフ操作を行えばよい。従って、各半導体リレー５
毎のデューティー比制御が不要となり、デューティー比
制御に要するハードウェア、ソフトウェアを省略するこ
とができる。
れる電圧自体が矩形波パルス状の電圧となっているの
で、該半導体リレー５は、駆動信号に応じた単純なオ
ン、オフ操作を行えばよい。従って、各半導体リレー５
毎のデューティー比制御が不要となり、デューティー比
制御に要するハードウェア、ソフトウェアを省略するこ
とができる。
【００３６】更に、各半導体リレー５に供給される駆動
信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧がオフ（０
ボルト）とされているときにオンとなるように制御され
るので、半導体リレー５のスイッチング損出を低減する
ことができる。
信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電圧がオフ（０
ボルト）とされているときにオンとなるように制御され
るので、半導体リレー５のスイッチング損出を低減する
ことができる。
【００３７】また、マイコン２の制御下で、全てのラン
プ４がオフとされたときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を
停止させるようにすれば、消費電力を低減させることが
でき、省エネルギーに寄与することができる。
プ４がオフとされたときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３を
停止させるようにすれば、消費電力を低減させることが
でき、省エネルギーに寄与することができる。
【００３８】以上、本発明の負荷駆動装置を図示の実施
形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意
の構成のものに置き換えることができる。例えば、上記
した実施形態では、負荷としてランプ４を例に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、定電力で
動作する（即ち、定電圧を必要としない）他の負荷につ
いても適用することができる。
形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意
の構成のものに置き換えることができる。例えば、上記
した実施形態では、負荷としてランプ４を例に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、定電力で
動作する（即ち、定電圧を必要としない）他の負荷につ
いても適用することができる。
【００３９】また、上記した実施形態では、直流電源Ｅ
１として車両に搭載されるバッテリを例に挙げ、負荷と
して、車両に搭載される各種ランプを例に挙げて説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、負荷の
通常駆動電圧よりも高い電圧を用いて当該負荷を駆動さ
せる場合について適用することができるものである。
１として車両に搭載されるバッテリを例に挙げ、負荷と
して、車両に搭載される各種ランプを例に挙げて説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、負荷の
通常駆動電圧よりも高い電圧を用いて当該負荷を駆動さ
せる場合について適用することができるものである。
【００４０】更に、上記した実施形態では、３個のラン
プ（負荷）を駆動させる例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、１個以上の負荷を駆
動させる場合について適用することができる。
プ（負荷）を駆動させる例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、１個以上の負荷を駆
動させる場合について適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る負荷
駆動装置では、矩形波パルス状の電圧を出力する電圧変
換手段を具備し、且つ、この電圧変換手段の出力信号の
オン、オフをスイッチング手段を用いて切り換えること
により、負荷に電圧を供給するように制御している。従
って、電圧変換手段は、整流、平滑化のための素子が不
要となり、構成を簡素化することができ、且つ、発熱量
を低減することができる。
駆動装置では、矩形波パルス状の電圧を出力する電圧変
換手段を具備し、且つ、この電圧変換手段の出力信号の
オン、オフをスイッチング手段を用いて切り換えること
により、負荷に電圧を供給するように制御している。従
って、電圧変換手段は、整流、平滑化のための素子が不
要となり、構成を簡素化することができ、且つ、発熱量
を低減することができる。
【００４２】また、スイッチング手段は、駆動信号に応
じて単にオン、オフ制御すれば良いので、ＰＷＭ制御が
不要となり、制御手段による処理を簡素化することがで
きる。更に、電圧変換手段のメインスイッチに対して並
列的に設置した補助スイッチをオン、オフ動作させるこ
とにより、メインスイッチにおけるスイッチング損出を
低減することができる。
じて単にオン、オフ制御すれば良いので、ＰＷＭ制御が
不要となり、制御手段による処理を簡素化することがで
きる。更に、電圧変換手段のメインスイッチに対して並
列的に設置した補助スイッチをオン、オフ動作させるこ
とにより、メインスイッチにおけるスイッチング損出を
低減することができる。
【００４３】また、スイッチング手段に供給する駆動信
号は、電圧変換手段より出力されるパルス電圧がオフと
されているときにオンとされるので、スイッチング手段
におけるスイッチング損出を低減することができる。更
に、全ての負荷が停止されているときには、電圧変換手
段を停止させるように動作させることにより、消費電力
を低減することができ、ひいては発熱量を減少させるこ
とができる。
号は、電圧変換手段より出力されるパルス電圧がオフと
されているときにオンとされるので、スイッチング手段
におけるスイッチング損出を低減することができる。更
に、全ての負荷が停止されているときには、電圧変換手
段を停止させるように動作させることにより、消費電力
を低減することができ、ひいては発熱量を減少させるこ
とができる。
【図１】本発明が適用された負荷駆動装置の一実施形態
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
【図２】ＤＣ／ＤＣコンバータの詳細な構成を示す回路
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を示すフローチャー
トであり、（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電
圧、（ｂ）はスイッチ信号、（ｃ）は駆動信号、（ｄ）
は半導体リレーに印加される電圧（ＶCE）、（ｅ）は半
導体リレーに流れる電流ＩCEを示す。
トであり、（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力電
圧、（ｂ）はスイッチ信号、（ｃ）は駆動信号、（ｄ）
は半導体リレーに印加される電圧（ＶCE）、（ｅ）は半
導体リレーに流れる電流ＩCEを示す。
【図４】従来例に記載された負荷駆動装置の構成を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】一般的なＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回
路図である。
路図である。
１ 負荷駆動装置 ２ マイコン（制御手段） ３ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換手段） ４ ランプ（負荷） ５ 半導体リレー（スイッチング手段） ６ メインスイッチ ７ 補助スイッチ Ｅ１ 直流電源 Ｒ１ 抵抗体
Claims (6)
- 【請求項１】 負荷の通常駆動電圧よりも高い出力電圧
を有する電源を用いて、前記負荷を駆動させる負荷駆動
装置において、 メインスイッチを有し、該メインスイッチをオン、オフ
動作させることにより、前記電源より出力される直流電
圧を、所望のデューティー比となるパルス電圧に変換す
る電圧変換手段と、 前記電圧変換手段と前記負荷との間に設置され、前記負
荷を駆動させるべくスイッチ入力が与えられたときにオ
ンとなるスイッチング手段と、 前記電圧変換手段のメインスイッチ、及び前記スイッチ
ング手段のオン、オフ動作を制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする負荷駆動装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記電圧変換手段から
出力されるパルス電圧がオフとされているときに、前記
スイッチング手段をオンとするべく制御することを特徴
とする請求項１に記載の負荷駆動装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記負荷を駆動させな
いときには、前記電圧変換手段を停止させるべく制御す
ることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか
に記載の負荷駆動装置。 - 【請求項４】 前記メインスイッチに対して、並列的に
補助スイッチと抵抗体との直列接続回路を配設し、前記
制御手段は、前記メインスイッチがオフからオンに切り
替わる直前に前記補助スイッチをオンとし、前記メイン
スイッチがオンからオフに切り替わった直後に前記補助
スイッチをオフとするべく制御することを特徴とする請
求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の負荷駆動装
置。 - 【請求項５】 前記電源は、車両に搭載されるバッテリ
であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか
１項に記載の負荷駆動装置。 - 【請求項６】 前記負荷は、車両に搭載されるランプで
あることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１
項に記載の負荷駆動装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001087722A JP4002072B2 (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 負荷駆動装置 |
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| US10/104,027 US6661117B2 (en) | 2001-03-26 | 2002-03-25 | Load driving system and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001087722A JP4002072B2 (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 負荷駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002283909A true JP2002283909A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4002072B2 JP4002072B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=18942936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001087722A Expired - Fee Related JP4002072B2 (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 負荷駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6661117B2 (ja) |
| JP (1) | JP4002072B2 (ja) |
| DE (1) | DE10213253A1 (ja) |
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| US7993338B2 (en) * | 2007-01-31 | 2011-08-09 | St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. | Switching methods and apparatus |
| JP5910814B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-04-27 | 東芝ライテック株式会社 | 電力変換装置 |
| CN110267398A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-20 | 上汽大众汽车有限公司 | 制动灯电路、制动灯系统及制动灯动态熄灭的方法 |
| CN112770449B (zh) * | 2019-11-05 | 2024-02-02 | 华域视觉科技(上海)有限公司 | 一种汽车信号灯用恒流驱动系统及其驱动方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68926799T2 (de) * | 1988-04-12 | 1996-11-07 | Kansei Kk | Steuerungssystem für Headup-Displays für Kraftfahrzeuge |
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-
2001
- 2001-03-26 JP JP2001087722A patent/JP4002072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-25 DE DE10213253A patent/DE10213253A1/de not_active Withdrawn
- 2002-03-25 US US10/104,027 patent/US6661117B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6661117B2 (en) | 2003-12-09 |
| DE10213253A1 (de) | 2002-10-24 |
| JP4002072B2 (ja) | 2007-10-31 |
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