JP2004208469A - 保護回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷駆動用のトランジスタの大型化を抑制することができる保護回路を提供する。
【解決手段】この保護回路10では、負荷11の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオード31がオンし、これに伴ってチャージポンプ回路15がオンし、そのチャージポンプ回路15からの所定電圧の出力電圧によってMOSFET13がオンされる。これにより、サージ電圧発生時にMOSFET13にかかる電圧を抑制することができ、MOSFET13の大型化を抑制することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】この保護回路10では、負荷11の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオード31がオンし、これに伴ってチャージポンプ回路15がオンし、そのチャージポンプ回路15からの所定電圧の出力電圧によってMOSFET13がオンされる。これにより、サージ電圧発生時にMOSFET13にかかる電圧を抑制することができ、MOSFET13の大型化を抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクタンス性の負荷への電流の通流状態を制御するトランジスタ等を保護するための保護回路に関し、特に車載用の各種電源分配部における電源制御に適用される保護回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。この種の保護回路としては、図2に示すように、インダクタンス性の負荷(例えばモータ)1の電源オフ時に発生するサージ電圧への対策としてダイナミッククランプ回路を用いたものがある。このダイナミッククランプ回路は、MOSFET(トランジスタ)3のゲートとドレインとの間に介装されたツェナーダイオード5を備えている。負荷1の電源オフに伴うサージ電圧発生時には、ツェナーダイオード5がオンし、これに伴ってMOSFET3がオンし、これによってサージ電流が吸収される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の保護回路では、負荷1の電源オフに伴うサージ電圧発生時に、MOSFET13のドレイン側の電圧がツェナーダイオード5を介してゲートに直接印加される構成であり、MOSFET3に大きな電圧がかかるため、これに耐え得るようにMOSFET3を大型化する必要があるという問題がある。
【0004】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、負荷駆動用のトランジスタの大型化を抑制することができる保護回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、電源から与えられる電源電流が通流される通電路に介装されたインダクタンス性の負荷と、前記通電路に介装され、前記電源電流の前記負荷への通電状態を制御するトランジスタとを備える回路構造に対して設けられる保護回路であって、前記通電路における前記トランジスタの前記電源電流の通流方向上流側の部分とグランドとを接続する導電路に、グランド側から前記通電路側に向けて順方向になるように介装されたツェナーダイオードと、前記導電路における前記ツェナーダイオードとグランドとの間の部分に接続され、前記ツェナーダイオードがオンするのに伴ってオンし、前記トランジスタに対して所定電圧を出力して前記トランジスタをオンさせる駆動回路と、
を備えることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。本実施形態に係る保護回路10が適用される回路構造は、図1に示すように、インダクタンス性の負荷(例えばモータ)11と、負荷11への通電状態を制御するNチャンネルMOSFET(トランジスタ)13と、MOSFET13を駆動するチャージポンプ回路(駆動回路)15とを備えている。負荷11とMOSFET13とは、MOSFET13の方が電源電流の通流方向上流側となるように、通電路17に直列に介装されている。通電路17は、電源ライン(電源)19とグランドとの間に介装される。チャージポンプ回路15とMOSFET13のゲートとの間には、抵抗21が介装されている。通電路17には、MOSFET13と並列になるようにダイオード23が接続されている。ダイオード23は、その順方向が電源ライン19から通電路17に供給される電源電流の通流方向と逆向きになるように接続されている。
【0007】
本実施形態に係る保護回路10は、ツェナーダイオード31と、抵抗33と、保護回路10の構成要素としても併用されるチャージポンプ回路15とを備えている。ツェナーダイオード31と抵抗33とは、通電路17におけるMOSFET13の電源電流の通流方向上流側の部分とグランドとを接続する導電路35に、抵抗33の方がグランド側になるように直列に介装されている。ツェナーダイオード31の向きは、その順方向がグランド側から通電路17側に向くように設定されている。
【0008】
チャージポンプ回路15は、出力電圧調節機能付きのチャージポンプ回路であり、駆動電圧が供給されるとオンして昇圧動作および出力電圧調節動作を行い、抵抗21を介してMOSFET13のゲートに電圧を印加し、MOSFET13をオンさせる。通常の制御動作時には、チャージポンプ回路15は、例えば入力されるスイッチ信号に基づいてオン、オフし、トランジスタ23をオン、オフさせ、これによって負荷11への通電がオン、オフされる。
【0009】
また、チャージポンプ回路15は、導電路35におけるツェナーダイオード31と抵抗33との間の部分と接続されており、ツェナーダイオード31がオンして、抵抗33のツェナーダイオード31側の端部に生じる電圧が駆動電圧として与えられると、これに伴ってオンするようになっている。
【0010】
そして、負荷11の電源オフに伴ってサージ電圧が発生した場合には、MOSFET13のドレイン側の電位上昇に伴ってツェナーダイオード31がオンし、抵抗33のツェナーダイオード31側の端部に生じる電圧が上昇し、これによってチャージポンプ回路15に入力される駆動電圧が所定電圧(MOSFET13のゲート電位が閾値電圧を所定レベルだけ超えるようなレベル)まで上昇する。この駆動電圧の上昇に伴って、チャージポンプ回路15の出力電圧が上昇し、MOSFET13のゲート、ソース間に閾値電圧を上回る電位差が生じ、MOSFET13が完全にオンし、これによってサージ電流が吸収される。このMOSFET13のオン状態は、サージ電圧が収束し、ツェナーダイオード31がオンするまで保持される。
【0011】
以上のように、本実施形態によれば、負荷11の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオード31がオンし、これに伴ってチャージポンプ回路15がオンし、そのチャージポンプ回路15からの所定電圧の出力電圧によってMOSFET13がオンされる構成であるため、サージ電圧発生時にMOSFET13にかかる電圧を抑制することができ、MOSFET13の大型化を抑制することができる。
【0012】
なお、本実施形態では、サージ発生に伴ってツェナーダイオード31がオンした際にチャージポンプ回路15からMOSFET13のゲートに出力される出力電圧を安定させるために、チャージポンプ回路15として出力電圧調節機能付きのものを用いるようにしているが、その代わりに、出力電圧調節機能の付いていない単に昇圧動作のみを行うものを用いるようにしてもよい。この場合、MOSFET13のゲートに入力される電圧を安定させるために、チャージポンプ回路15の出力端子からMOSFET13のゲート端子までの配線区間のいずれかの位置(例えば、抵抗21とゲート端子との間の位置)とグランドとの間にツェナーダイオードを介装してもよい。なお、そのツェナーダイオードの向きは、グランド側からゲート端子側に向かって順方向になるように設定される。あるいは、チャージポンプ回路15の出力端子からMOSFET13のゲート端子までの配線区間のいずれかの位置(例えば、抵抗21とゲート端子との間の位置)と、通電路17におけるMOSFET13と負荷11との間のいずれかの位置と間にツェナーダイオードを介装してもよい。なお、そのツェナーダイオードの向きは、通電路17側からゲート端子側に向けて順方向になるように設定される。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、負荷の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオードがオンし、これに伴って駆動回路がオンし、その駆動回路から出力される所定電圧の出力電圧によってトランジスタがオンされる構成であるため、サージ電圧発生時にトランジスタにかかる電圧を抑制することができ、トランジスタの大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。
【図2】従来の保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。
【符号の説明】
10 保護回路
11 負荷
13 MOSFET
15 チャージポンプ回路
31 ツェナーダイオード
33 抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクタンス性の負荷への電流の通流状態を制御するトランジスタ等を保護するための保護回路に関し、特に車載用の各種電源分配部における電源制御に適用される保護回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。この種の保護回路としては、図2に示すように、インダクタンス性の負荷(例えばモータ)1の電源オフ時に発生するサージ電圧への対策としてダイナミッククランプ回路を用いたものがある。このダイナミッククランプ回路は、MOSFET(トランジスタ)3のゲートとドレインとの間に介装されたツェナーダイオード5を備えている。負荷1の電源オフに伴うサージ電圧発生時には、ツェナーダイオード5がオンし、これに伴ってMOSFET3がオンし、これによってサージ電流が吸収される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の保護回路では、負荷1の電源オフに伴うサージ電圧発生時に、MOSFET13のドレイン側の電圧がツェナーダイオード5を介してゲートに直接印加される構成であり、MOSFET3に大きな電圧がかかるため、これに耐え得るようにMOSFET3を大型化する必要があるという問題がある。
【0004】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、負荷駆動用のトランジスタの大型化を抑制することができる保護回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、電源から与えられる電源電流が通流される通電路に介装されたインダクタンス性の負荷と、前記通電路に介装され、前記電源電流の前記負荷への通電状態を制御するトランジスタとを備える回路構造に対して設けられる保護回路であって、前記通電路における前記トランジスタの前記電源電流の通流方向上流側の部分とグランドとを接続する導電路に、グランド側から前記通電路側に向けて順方向になるように介装されたツェナーダイオードと、前記導電路における前記ツェナーダイオードとグランドとの間の部分に接続され、前記ツェナーダイオードがオンするのに伴ってオンし、前記トランジスタに対して所定電圧を出力して前記トランジスタをオンさせる駆動回路と、
を備えることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。本実施形態に係る保護回路10が適用される回路構造は、図1に示すように、インダクタンス性の負荷(例えばモータ)11と、負荷11への通電状態を制御するNチャンネルMOSFET(トランジスタ)13と、MOSFET13を駆動するチャージポンプ回路(駆動回路)15とを備えている。負荷11とMOSFET13とは、MOSFET13の方が電源電流の通流方向上流側となるように、通電路17に直列に介装されている。通電路17は、電源ライン(電源)19とグランドとの間に介装される。チャージポンプ回路15とMOSFET13のゲートとの間には、抵抗21が介装されている。通電路17には、MOSFET13と並列になるようにダイオード23が接続されている。ダイオード23は、その順方向が電源ライン19から通電路17に供給される電源電流の通流方向と逆向きになるように接続されている。
【0007】
本実施形態に係る保護回路10は、ツェナーダイオード31と、抵抗33と、保護回路10の構成要素としても併用されるチャージポンプ回路15とを備えている。ツェナーダイオード31と抵抗33とは、通電路17におけるMOSFET13の電源電流の通流方向上流側の部分とグランドとを接続する導電路35に、抵抗33の方がグランド側になるように直列に介装されている。ツェナーダイオード31の向きは、その順方向がグランド側から通電路17側に向くように設定されている。
【0008】
チャージポンプ回路15は、出力電圧調節機能付きのチャージポンプ回路であり、駆動電圧が供給されるとオンして昇圧動作および出力電圧調節動作を行い、抵抗21を介してMOSFET13のゲートに電圧を印加し、MOSFET13をオンさせる。通常の制御動作時には、チャージポンプ回路15は、例えば入力されるスイッチ信号に基づいてオン、オフし、トランジスタ23をオン、オフさせ、これによって負荷11への通電がオン、オフされる。
【0009】
また、チャージポンプ回路15は、導電路35におけるツェナーダイオード31と抵抗33との間の部分と接続されており、ツェナーダイオード31がオンして、抵抗33のツェナーダイオード31側の端部に生じる電圧が駆動電圧として与えられると、これに伴ってオンするようになっている。
【0010】
そして、負荷11の電源オフに伴ってサージ電圧が発生した場合には、MOSFET13のドレイン側の電位上昇に伴ってツェナーダイオード31がオンし、抵抗33のツェナーダイオード31側の端部に生じる電圧が上昇し、これによってチャージポンプ回路15に入力される駆動電圧が所定電圧(MOSFET13のゲート電位が閾値電圧を所定レベルだけ超えるようなレベル)まで上昇する。この駆動電圧の上昇に伴って、チャージポンプ回路15の出力電圧が上昇し、MOSFET13のゲート、ソース間に閾値電圧を上回る電位差が生じ、MOSFET13が完全にオンし、これによってサージ電流が吸収される。このMOSFET13のオン状態は、サージ電圧が収束し、ツェナーダイオード31がオンするまで保持される。
【0011】
以上のように、本実施形態によれば、負荷11の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオード31がオンし、これに伴ってチャージポンプ回路15がオンし、そのチャージポンプ回路15からの所定電圧の出力電圧によってMOSFET13がオンされる構成であるため、サージ電圧発生時にMOSFET13にかかる電圧を抑制することができ、MOSFET13の大型化を抑制することができる。
【0012】
なお、本実施形態では、サージ発生に伴ってツェナーダイオード31がオンした際にチャージポンプ回路15からMOSFET13のゲートに出力される出力電圧を安定させるために、チャージポンプ回路15として出力電圧調節機能付きのものを用いるようにしているが、その代わりに、出力電圧調節機能の付いていない単に昇圧動作のみを行うものを用いるようにしてもよい。この場合、MOSFET13のゲートに入力される電圧を安定させるために、チャージポンプ回路15の出力端子からMOSFET13のゲート端子までの配線区間のいずれかの位置(例えば、抵抗21とゲート端子との間の位置)とグランドとの間にツェナーダイオードを介装してもよい。なお、そのツェナーダイオードの向きは、グランド側からゲート端子側に向かって順方向になるように設定される。あるいは、チャージポンプ回路15の出力端子からMOSFET13のゲート端子までの配線区間のいずれかの位置(例えば、抵抗21とゲート端子との間の位置)と、通電路17におけるMOSFET13と負荷11との間のいずれかの位置と間にツェナーダイオードを介装してもよい。なお、そのツェナーダイオードの向きは、通電路17側からゲート端子側に向けて順方向になるように設定される。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、負荷の電源オフによってサージ電圧が発生した場合には、ツェナーダイオードがオンし、これに伴って駆動回路がオンし、その駆動回路から出力される所定電圧の出力電圧によってトランジスタがオンされる構成であるため、サージ電圧発生時にトランジスタにかかる電圧を抑制することができ、トランジスタの大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。
【図2】従来の保護回路およびその保護回路が適用される回路構造の回路図である。
【符号の説明】
10 保護回路
11 負荷
13 MOSFET
15 チャージポンプ回路
31 ツェナーダイオード
33 抵抗
Claims (1)
- 電源から与えられる電源電流が通流される通電路に介装されたインダクタンス性の負荷と、前記通電路に介装され、前記電源電流の前記負荷への通電状態を制御するトランジスタとを備える回路構造に対して設けられる保護回路であって、
前記通電路における前記トランジスタの前記電源電流の通流方向上流側の部分とグランドとを接続する導電路に、グランド側から前記通電路側に向けて順方向になるように介装されたツェナーダイオードと、
前記導電路における前記ツェナーダイオードとグランドとの間の部分に接続され、前記ツェナーダイオードがオンするのに伴ってオンし、前記トランジスタに対して所定電圧を出力して前記トランジスタをオンさせる駆動回路と、
を備えることを特徴とする保護回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002377452A JP2004208469A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002377452A JP2004208469A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 保護回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004208469A true JP2004208469A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32814623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002377452A Pending JP2004208469A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 保護回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004208469A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019054500A (ja) * | 2017-02-27 | 2019-04-04 | 株式会社デンソー | 逆接続保護回路及び負荷システム |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002377452A patent/JP2004208469A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019054500A (ja) * | 2017-02-27 | 2019-04-04 | 株式会社デンソー | 逆接続保護回路及び負荷システム |
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