JP2005193889A - ミラー装置用モータ制御回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】電源電圧の変動によらず、モータの駆動時間を一定にすることができるミラー装置用モータ制御回路を得る。
【解決手段】ミラー装置用モータ制御回路10では、タイマ回路34,36の抵抗38,44及びコンデンサ40,46、MOSFET22,24のゲート・ソース端子は、共にツェナーダイオード28,30に並列接続されている。したがって、車両に搭載されたバッテリーの電圧が変動しても、タイマ回路の抵抗及びコンデンサには、ツェナーダイオードの両端電圧に対応する一定の電圧が印加される。これにより、タイマ時間(展開方向、格納方向へのモータ20の駆動時間)を常に一定とすることができる。しかも、スイッチ12の接点切換時に生じる突入電流や、モータ20の停止時に生じるロック電流などの大電流が流れた場合も、MOSFETの各ゲート端子には一定の電圧が印加されるので、MOSFETをサージ等から保護することもできる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両用電動ドアミラー装置等に用いられるミラー装置用モータ制御回路に関する。
車両の運転席や助手席に対応してドアパネルの側方に設けられた後方確認用の所謂ドアミラーには、モータの駆動力で鏡面が略車両幅方向室内側へ向くまでドアミラーを折り畳んで格納できる電動ドアミラー装置がある。
この種の電動ドアミラー装置は、通常、車両の運転席近傍に設けられた折り畳み/展開用のスイッチを備えており、このスイッチ及びモータの制御回路を介して折り畳み/展開用のモータへ車両のバッテリーから電力が供給されるようになっている。
さらに、このような電動ドアミラー装置では、ミラーが一定の展開位置及び折り畳み位置まで回動した際には、モータを停止させるように制御回路が構成されている。このような制御回路の一例としては、抵抗とコンデンサにより構成されたタイマ回路によってモータの駆動時間(タイマ時間)を制御したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このようなタイマ回路では、タイマ時間は抵抗とコンデンサの時定数によって決定されるため、電源電圧(車両のバッテリーの電圧)が変動すると、タイマ時間が変わってしまうという問題がある。
特開平10−119645号公報
本発明は、上記事実を考慮し、電源電圧の変動によらず、モータの駆動時間を一定にすることができるミラー装置用モータ制御回路を得ることを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明に係るミラー装置用モータ制御回路は、車両に取り付けられたミラーをモータの駆動力で所定方向へ変位させるミラー装置に用いられ、前記モータへ供給する電力を制御するミラー装置用モータ制御回路であって、特定の端子に所定値以上の電圧を印加することで前記モータを駆動する駆動電流を前記モータへ流すと共に、前記電圧の印加を解除することで前記駆動電流を遮断するスイッチ手段と、抵抗、蓄電素子、及びスイッチ素子を有し、前記蓄電素子は前記スイッチ手段の前記特定の端子に電圧が印加されることに対応して自らに電荷を蓄えると共に、前記蓄電素子の電圧が一定電圧以上になると前記スイッチ素子が前記電圧の印加を解除するタイマ回路と、前記スイッチ手段の前記特定の端子、並びに、前記タイマ回路の前記抵抗及び前記蓄電素子に印加する電圧を一定の電圧に安定化する印加電圧安定化手段と、を備えたことを特徴としている。
請求項1記載のミラー装置用モータ制御回路では、スイッチ手段の特定の端子に所定値以上の電圧が印加されると、スイッチ手段がON状態となり、モータへ駆動電流が流れ、これによりモータが駆動し、この駆動力によってミラーが変位させられる。
一方で、このようにスイッチ手段の特定の端子に電圧が印加されることに対応して、タイマ回路の蓄電素子には電荷が蓄えられる。さらに、スイッチ手段の特定の端子に電圧が印加され続けることで蓄電素子の電圧が上昇し、蓄電素子の電圧が一定電圧以上になると、タイマ回路のスイッチ素子がスイッチ手段の特定の端子への電圧の印加を解除する。これにより、スイッチ手段がOFF状態となり、モータへ流れる駆動電流が遮断されてモータが停止される。
ここで、本ミラー装置用モータ制御回路では、タイマ回路の抵抗及び蓄電素子に印加される電圧は、印加電圧安定化手段によって一定の電圧に安定化される。したがって、電源電圧(車両のバッテリーの電圧など)が変動しても、タイマ回路には、常に一定の電圧が印加されるので、抵抗と蓄電素子の時定数によって定まるタイマ時間(モータ駆動時間)を常に一定とすることができる。しかも、この印加電圧安定化手段は、スイッチ手段の特定の端子に印加する電圧も一定の電圧に安定化するので、スイッチ手段をサージ等から保護することもできる。
請求項2記載の発明に係るミラー装置用モータ制御回路は、請求項1記載のミラー装置用モータ制御回路において、前記タイマ回路の前記スイッチ素子はトランジスタとされると共に、前記トランジスタのエミッタ端子は電源に接続され、前記トランジスタのコレクタ端子は前記スイッチ手段の前記特定の端子に接続され、前記トランジスタのベース端子は前記抵抗を介して前記蓄電素子に接続され、かつ、前記タイマ回路は、一端が前記エミッタ端子に接続され、他端が前記ベース端子に直接的又は間接的に接続されたバイパス用抵抗を備えた、ことを特徴としている。
請求項2記載のミラー装置用モータ制御回路では、タイマ回路のトランジスタのエミッタ端子に電源から電流が供給されてトランジスタがON状態になると、トランジスタのコレクタ端子に接続されたスイッチ手段の特定の端子に所定値以上の電圧が印加される。またこのとき、抵抗を介してトランジスタのベース端子に接続された蓄電素子には、エミッタ端子とベース端子との間を流れる電流が供給されて電荷が蓄えられる。そして、蓄電素子の電圧が一定電圧以上になると、トランジスタがOFF状態になり、スイッチ手段の特定の端子への電圧の印加が解除される。
ここで、タイマ回路のトランジスタのエミッタ端子には、バイパス用抵抗の一端が接続されており、該トランジスタのベース端子には、バイパス用抵抗の他端が直接的又は間接的に接続されている。このため、蓄電素子に電荷が蓄えられることに伴ってトランジスタのエミッタ端子とベース端子との間を流れる電流が減少しても、トランジスタのエミッタ端子とベース端子との間のインピーダンスの増加はバイパス用抵抗の抵抗値以下に抑えられる。したがって、上記インピーダンスの増加により蓄電素子への充電が遅くなることを防止できるので、トランジスタのコレクタ端子の電圧は急速に降下され、該コレクタ端子に接続されたスイッチ手段の特定の端子の電圧も急速に降下される。これにより、スイッチ手段が発熱することを防止できる。
以上説明したように、本発明のミラー装置用モータ制御回路によれば、電源電圧の変動によらず、モータの駆動時間を一定にすることができる。
[第1の実施の形態]
図1には、本発明の第1の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路10(以下、単に「制御回路10」という)の構成が回路図により示されている。
この図に示されるように本制御回路10は、スイッチ部12と駆動制御部14とを備えている。スイッチ部12は一対のスイッチ16、18を備えている。スイッチ16は3つの端子16A、16B、16Cを備えており、端子16Aと端子16Bとの間及び端子16Bと端子16Cとの間の何れか一方を導通状態として何れか他方を断線状態とすることができるようになっている。
一方、スイッチ18も同様に3つの端子18A、18B、18Cを備えており、端子18Aと端子18Bとの間及び端子18Bと端子18Cとの間の何れか一方を導通状態として何れか他方を断線状態とすることができるようになっている。但し、スイッチ16の端子16Aは車両に搭載されたバッテリーのプラス端子へ接続されているのに対してスイッチ18の端子18Aはアースされている。また、これらのスイッチ16、18は端子16Aと端子18Cとが接続されていると共に、端子16Cと端子18Aとが接続されている。
さらに、これらのスイッチ16、18は互いに連動するように設定されており、スイッチ16にて端子16Aと端子16Bが接続されると、スイッチ18にて端子18Aと端子18Bが接続され、スイッチ16にて端子16Bと端子16Cが接続されると、スイッチ18にて端子18Bと端子18Cが接続されるようになっている。
一方、駆動制御部14は、スイッチ手段としての一対のnチャンネルの電界効果トランジスタ22、24(以下、単に「MOSFET22、24」という)を備えている。MOSFET22のドレイン端子は、モータ20の一方の端子に接続され、ソース端子は上述したスイッチ16の端子16Bに接続されている。また、MOSFET24のドレイン端子は、モータ20の他方の端子に接続され、ソース端子は上述したスイッチ18の端子18Bに接続されている。
なお、上述したモータ20は、図3に示されるミラーとしてのドアミラー26の内側に収容されており、出力軸がドアミラー26を車両の略上下方向を軸方向としてこの軸周りに回動可能に軸支する支持シャフト27へ直接或いは間接的且つ機械的に接続されている。そして、モータ20の出力軸が正転方向に回転することでドアミラー26が格納方向(図3の矢印Y2方向)へ回動し、モータ20の出力軸が逆転方向に回転することでドアミラー26が展開方向(図3の矢印Y1方向)へ回動するようになっている。
また、駆動制御部14は、一対のタイマ回路34、36を備えている。タイマ回路34は、抵抗38と、蓄電素子としてのコンデンサ40と、スイッチ素子としてのnpn型のトランジスタ42により構成されている。抵抗38は、一方の端子がMOSFET22の特定の端子としてのゲート端子に接続されており、他方の端子がコンデンサ40の一方の端子およびトランジスタ42のベース端子に接続されている。コンデンサ40の他方の端子は、スイッチ16の端子16BおよびMOSFET22のソース端子に接続されている。トランジスタ42は、エミッタ端子がコンデンサ40の他方の端子およびMOSFET22のソース端子に接続されており、コレクタ端子が抵抗38の一方の端子およびMOSFET22のゲート端子に接続されている。なお、このタイマ回路34の場合、MOSFET22のゲート端子に接続された抵抗38の一方の端子が入力端子とされており、この抵抗38の一方の端子は、後述する電流A5(図2参照)の流れの向きに対してMOSFET22のゲート端子よりも上流側(電源側)に設けられている。
タイマ回路36は、抵抗44と、蓄電素子としてのコンデンサ46と、スイッチ素子としてのnpn型のトランジスタ48により構成されている。抵抗44は、一方の端子がMOSFET24の特定の端子としてのゲート端子に接続されており、他方の端子がコンデンサ46の一方の端子およびトランジスタ48のベース端子に接続されている。コンデンサ46の他方の端子は、スイッチ18の端子18BおよびMOSFET24のソース端子に接続されている。トランジスタ48は、エミッタ端子がコンデンサ46の他方の端子およびMOSFET24のソース端子に接続されており、コレクタ端子が抵抗44の一方の端子及びMOSFET24のゲート端子に接続されている。なお、このタイマ回路36の場合、MOSFET24のゲート端子に接続された抵抗44の一方の端子が入力端子とされており、この抵抗44の一方の端子は、後述する電流A1(図1参照)の流れの向きに対してMOSFET24のゲート端子よりも上流側(電源側)に設けられている。
また、駆動制御部14は、印加電圧安定化手段としての一対のツェナーダイオード28、30を備えている。ツェナーダイオード28は、アノード端子がスイッチ16の端子16Bおよびコンデンサ40の他方の端子に接続されると共に、カソード端子が抵抗38の一方の端子に接続されており、直列接続されたタイマ回路34の抵抗38及びコンデンサ40と、MOSFET22のゲート端子及びソース端子との両方に対して並列接続されている。なお、ツェナーダイオード28のカソード端子は、後述する電流A5(図2参照)の流れの向きに対してタイマ回路34の入力端子としての抵抗38の一方の端子よりも上流側(電源側)に設けられている。
これに対し、ツェナーダイオード30は、アノード端子がスイッチ18の端子18Bおよびコンデンサ46の他方の端子に接続されると共に、カソード端子が抵抗44の一方の端子に接続されており、直列接続されたタイマ回路36の抵抗44及びコンデンサ46と、MOSFET24のゲート端子及びソース端子に、共に並列接続されている。なお、ツェナーダイオード30のカソード端子は、後述する電流A1(図1参照)の向きに対してタイマ回路36の入力端子としての抵抗44の一方の端子よりも上流側(電源側)に設けられている。
さらに、これらのツェナーダイオード28、30は、各カソード端子が抵抗32を介して互いに接続されている。
ここで、本制御回路10では、ツェナーダイオード28、30によりMOSFET22、24のゲート・ソース間に電位差を生じさせてON動作させるとともに、そのON動作時間(タイマ時間)をタイマ回路34、36により制御する構成である。なお、タイマ回路36の抵抗44とコンデンサ46の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が展開状態から格納状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されており、タイマ回路34の抵抗38とコンデンサ40の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が格納状態から展開状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
次に、本第1の実施の形態の作用を説明する。
上記構成の制御回路10では、展開位置に位置するドアミラー26を格納するには、図1に示す如く、スイッチ16の端子16Aと端子16Bとを接続すればよい。端子16Aと端子16Bとを接続すると、これに連動してスイッチ18の端子18Aと端子18Bとが接続される。これにより、端子16Bから、ツェナーダイオード28、抵抗32、抵抗44を介してコンデンサ46に電流A1が流れてコンデンサ46に電荷が蓄えられる。
このとき、コンデンサ46の一方の端子に接続されたトランジスタ48のベース端子にもベース電流A2が流れるが、コンデンサ46の両端間の電圧の増加に伴って次第に電流A2が増加する構成であるため、コンデンサ46の電圧が増加して一定電圧以上になるまでは、ベース電流A2の電流値の大きさがトランジスタ46のコレクタ・エミッタ間を導通状態とするに至らず、トランジスタ46はOFF状態とされている。
またこのとき、ツェナーダイオード30の両端電圧に対応した所定値以上の電流A3がMOSFET24のゲート端子に流れ、MOSFET24のゲート端子にツェナーダイオード30の両端電圧に対応した所定値以上の電圧が印加される。これにより、MOSFET24がON状態となる。
MOSFET24がON状態となることで、スイッチ16の端子16B→MOSFET22の寄生ダイオード22A→モータ20→MOSFET24→スイッチ18の端子18Bの経路でモータ20を駆動する駆動電流A4が流れ始める。これにより、モータ20の出力軸が正転方向に回転し、このモータ20の駆動力によってドアミラー26が格納方向(図3の矢印Y2方向)へ回動する。ドアミラー26が格納位置まで達すると、ドアミラー26の回動が図示しないストッパ部材や車体により制限され、これにより、ドアミラー26の回動が制限される。
さらに、ドアミラー26が回動を開始してからコンデンサ46と抵抗44との時定数によって定まるタイマ時間が経過すると、コンデンサ46の電圧が増加して一定電圧以上になり、トランジスタ48のベース電流A2の電流値が所定値以上に増加し、トランジスタ48がON状態となる。このため、MOSFET24のゲート端子がトランジスタ48のコレクタ・エミッタ端子を介してアースされ、MOSFET24のゲート・ソース間に電位差が生じなくなる。これにより、MOSFET24がOFF状態となり、モータ20への駆動電流A4が遮断される。
一方、格納位置に位置するドアミラー26を展開させるには、図2に示す如く、スイッチ16の端子16Cと端子16Bとを接続すればよい。スイッチ16の端子16Cと端子16Bとを接続すると、これに連動してスイッチ18の端子18Cと端子18Bとが接続される。これにより、端子18Bから、ツェナーダイオード30、抵抗32、抵抗38を介してコンデンサ40に電流A5が流れてコンデンサ40に電荷が蓄えられる。
このとき、コンデンサ40の一方の端子に接続されたトランジスタ42のベース端子にもベース電流A6が流れるが、コンデンサ40の両端間の電圧の増加に伴って次第にベース電流A6が増加する構成であるため、コンデンサ40の電圧が増加して一定電圧以上になるまでは、ベース電流A6の電流値の大きさがトランジスタ42のコレクタ・エミッタ間を導通状態とするに至らず、トランジスタ42はOFF状態とされている。
またこのとき、ツェナーダイオード28の両端電圧に対応した所定値以上の電流A7がMOSFET22のゲート端子に流れ、MOSFET22のゲート端子にツェナーダイオード28の両端電圧に対応した所定値以上の電圧が印加される。これにより、MOSFET22がON状態となる。
MOSFET22がON状態となることで、スイッチ18の端子18B→MOSFET24の寄生ダイオード24A→モータ20→MOSFET22→スイッチ16の端子16Bの経路でモータ20を駆動する駆動電流A8が流れ始める。これにより、モータ20の出力軸が逆転方向に回転し、このモータ20の駆動力によってドアミラー26が展開方向(図3の矢印Y1方向)へ回動する。ドアミラー26が展開位置まで達すると、ドアミラー26の回動が図示しないストッパ部材や車体により制限され、これにより、ドアミラー26の回動が制限される。
さらに、ドアミラー26が回動を開始してからコンデンサ40と抵抗38の時定数によって定まる時間が経過すると、コンデンサ40の電圧が増加して一定電圧以上になり、トランジスタ42のベース電流A6が所定値以上に増加し、トランジスタ42がON状態となる。このため、MOSFET22のゲート端子がトランジスタ42のコレクタ・エミッタ端子を介してアースされ、MOSFET22のゲート・ソース間に電位差が生じなくなる。これにより、MOSFET22がOFF状態となり、モータ20への駆動電流A8が遮断される。
ここで、本制御回路10では、例えば、車両に搭載されたバッテリーの電圧が変動した場合においても、タイマ回路34の抵抗38及びコンデンサ40には、ツェナーダイオード28のアノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加され、同様に、タイマ回路36の抵抗44及びコンデンサ46には、ツェナーダイオード30のアノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加される。したがって、抵抗38とコンデンサ40の時定数によって定まるタイマ回路34のタイマ時間(展開方向へのモータ20の駆動時間)、及び抵抗44とコンデンサ46の時定数によって定まるタイマ回路36のタイマ時間(格納方向へのモータ20の駆動時間)を常に一定とすることができる。
しかも、例えば、スイッチ12の接点切換時に生じる突入電流や、モータ20の停止時に生じるロック電流などの大電流が本制御回路10に流れた場合においても、MOSFET22、24の各ゲート端子には、ツェナーダイオード28、30の各アノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加されるので(MOSFET22、24の各ゲート端子に印加される電圧が一定値を超えることがないので)、MOSFET22、24をサージ等から保護することもできる。
このように、本制御回路10では、車両に搭載されたバッテリーの電圧の変動によらず、モータ20の駆動時間を一定にすることができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と基本的に同一の部品には、前記第1の実施の形態と同一の符号を付与しその説明を省略する。
図6には、第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路50(以下、単に「制御回路50」という)の回路図が示されている。
制御回路50は、前記第1の実施の形態に係る制御回路10と基本的に同様の構成であり、スイッチ部12と駆動制御部52とを備えている。
スイッチ部12は、前記第1の実施の形態に係るスイッチ部12と同じ構成である。
駆動制御部52は、前記第1の実施の形態に係るタイマ回路38、40とは異なる一対のタイマ回路54、56を備えている。
タイマ回路54は、スイッチ素子としてのpnp型のトランジスタ58と、抵抗60と、蓄電素子としてのコンデンサ62と、ダイオード64により構成されている。トランジスタ58は、エミッタ端子がツェナーダイオード28のカソード端子および抵抗32の一方の端子に接続され、コレクタ端子がMOSFET22のゲート端子に接続され、ベース端子が抵抗60の一方の端子に接続されている。
抵抗60の他方の端子は、コンデンサ62の一方の端子およびダイオード64のアノード端子に接続されている。コンデンサ62の他方の端子は、ツェナーダイオード28のアノード端子およびMOSFET22のソース端子に接続されており、ダイオード64のカソード端子は、ツェナーダイオード28のカソード端子およびトランジスタ58のエミッタ端子に接続されている。
なお、このタイマ回路54の場合、ツェナーダイオード28のカソード端子に接続されたトランジスタ58のエミッタ端子が入力端子とされており、後述する電流A13(図5参照)の流れの向きに対してMOSFET22のゲート端子よりも上流側(電源側)にトランジスタ58のエミッタ端子が設けられ、さらに上流側にツェナーダイオード28のカソード端子が設けられている。
タイマ回路56は、スイッチ素子としてのpnp型のトランジスタ66と、抵抗68と、蓄電素子としてのコンデンサ70と、ダイオード72により構成されている。トランジスタ66は、エミッタ端子がツェナーダイオード30のカソード端子および抵抗32の他方の端子に接続され、コレクタ端子がMOSFET24のゲート端子に接続され、ベース端子が抵抗68の一方の端子に接続されている。
抵抗68の他方の端子は、コンデンサ70の一方の端子およびダイオード72のアノード端子に接続されている。コンデンサ70の他方の端子は、ツェナーダイオード30のアノード端子およびMOSFET24のソース端子に接続され、ダイオード72のカソード端子は、ツェナーダイオード30のカソード端子およびトランジスタ66のエミッタ端子に接続されている。
なお、このタイマ回路56の場合、ツェナーダイオード30のカソード端子に接続されたトランジスタ66のエミッタ端子が入力端子とされており、後述する電流A10(図4参照)の流れの向きに対してMOSFET24のゲート端子よりも上流側(電源側)にトランジスタ66のエミッタ端子が設けられ、さらに上流側にツェナーダイオード30のカソード端子が設けられている。
ここで、本制御回路50では、ツェナーダイオード28、30によりMOSFET22、24のゲート・ソース端子間に電位差を生じさせてON動作させるとともに、そのON動作時間(タイマ時間)をタイマ回路54、56により制御する構成である。なお、タイマ回路56の抵抗68とコンデンサ70の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が展開状態から格納状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されており、タイマ回路54の抵抗60とコンデンサ62の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が格納状態から展開状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
さらに、駆動制御部52は、一対のスイッチ手段74、76を備えている。これらのスイッチ手段74、76は、前記第1の実施の形態に係るMOSFET22、24と、抵抗78、80により構成されている。抵抗78は、一方の端子がコンデンサ62の他方の端子およびMOSFET22のソース端子に接続され、他方の端子がトランジスタ58のコレクタ端子およびMOSFET22のゲート端子に接続されている。これにより、トランジスタ58がOFF状態のときに、MOSFET22のゲート端子の電位が不安定になることを防止するようになっている。
また、抵抗80は、一方の端子がコンデンサ70の他方の端子およびMOSFET24のソース端子に接続され、他方の端子がトランジスタ66のコレクタ端子およびMOSFET24のゲート端子に接続されている。これにより、トランジスタ66がOFF状態のときに、MOSFET24のゲート端子の電位が不安定になることを防止するようになっている。
他の構成部品は、前記第1の実施の形態に係る制御回路10と同じ構成である。
次に、本第2の実施の形態の作用を説明する。
上記構成の制御回路50は、前記第1の実施の形態に係る制御回路10と基本的に同様の作用効果を奏する。
すなわち、展開位置に位置するドアミラー26を格納するには、図4に示す如く、スイッチ16の端子16Aと端子16Bとを接続すればよい。端子16Aと端子16Bとを接続すると、これに連動してスイッチ18の端子18Aと端子18Bとが接続され、これにより、端子16Bから、ツェナーダイオード28、抵抗32、トランジスタ66のエミッタ・ベース端子、及び抵抗68を介してコンデンサ70に電流A10が流れる。これにより、コンデンサ70に電荷が蓄えられると共に、トランジスタ66がON状態となる。
トランジスタ66がON状態となることで、ツェナーダイオード30の両端電圧に対応した所定値以上の電流A11が、トランジスタ66のエミッタ端子からコレクタ端子を介してMOSFET24のゲート端子へ向けて流れ、MOSFET24のゲート端子にツェナーダイオード30の両端電圧に対応した所定値以上の電圧が印加される。これにより、MOSFET24がON状態となる。
MOSFET24がON状態となることで、スイッチ16の端子16B→MOSFET22の寄生ダイオード22A→モータ20→MOSFET24→スイッチ18の端子18Bの経路でモータ20を駆動する駆動電流A12が流れ始める。これにより、モータ20の出力軸が正転方向に回転し、このモータ20の駆動力によってドアミラー26が格納方向(図3の矢印Y2方向)へ回動する。ドアミラー26が格納位置まで達すると、ドアミラー26の回動が図示しないストッパ部材や車体により制限され、これにより、ドアミラー26の回動が制限される。
さらに、ドアミラー26が回動を開始してからコンデンサ70と抵抗68の時定数によって定まるタイマ時間が経過すると、コンデンサ70の電圧が増加して一定電圧以上になる。このため、トランジスタ66のエミッタ・ベース間を流れる電流A10が所定値以下に減少し、トランジスタ66がOFF状態となる。したがって、MOSFET24のゲート端子に流れていた電流A11が所定値以下に減少し、MOSFET24のゲート端子の電位が所定値以下に下がる。これにより、MOSFET24がOFF状態となり、モータ20への駆動電流A12が遮断される。
一方、格納位置に位置するドアミラー26を展開させるには、図5に示す如く、スイッチ16の端子16Cと端子16Bとを接続すればよい。スイッチ16の端子16Cと端子16Bとを接続すると、これに連動してスイッチ18の端子18Cと端子18Bとが接続される。これにより、端子18Bから、ツェナーダイオード30、抵抗32、トランジスタ58のエミッタ・ベース端子、及び抵抗60を介してコンデンサ62に電流A13が流れる。これにより、コンデンサ62に電荷が蓄えられると共に、トランジスタ58がON状態となる。
トランジスタ58がON状態となることで、ツェナーダイオード28の両端電圧に対応した所定値以上の電流A14が、トランジスタ58のエミッタ端子からコレクタ端子を介してMOSFET22のゲート端子へ向けて流れ、MOSFET22のゲート端子にツェナーダイオード28の両端電圧に対応した所定値以上の電圧が印加される。これにより、MOSFET22がON状態となる。
MOSFET22がON状態となることで、スイッチ18の端子18B→MOSFET24の寄生ダイオード24A→モータ20→MOSFET22→スイッチ16の端子16Bの経路でモータ20を駆動する駆動電流A15が流れ始める。これにより、モータ20の出力軸が逆転方向に回転し、このモータ20の駆動力によってドアミラー26が展開方向(図3の矢印Y1方向)へ回動する。ドアミラー26が展開位置まで達すると、ドアミラー26の回動が図示しないストッパ部材や車体により制限され、これにより、ドアミラー26の回動が制限される。
さらに、ドアミラー26が回動を開始してからコンデンサ62と抵抗60の時定数によって定まるタイマ時間が経過すると、コンデンサ62の電圧が増加して一定電圧以上になる。このため、トランジスタ58のエミッタ・ベース間を流れる電流A13が所定値以下に減少し、トランジスタ58がOFF状態となる。したがって、MOSFET22のゲート端子に流れていた電流A14が所定値以下に減少し、MOSFET22の電位が所定値以下に下がる。これにより、MOSFET22がOFF状態となり、モータ20への駆動電流A15が遮断される。
ここで、本制御回路50では、例えば、車両に搭載されたバッテリーの電圧が変動した場合においても、タイマ回路54の抵抗60及びコンデンサ62には、ツェナーダイオード28のアノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加され、同様に、タイマ回路56の抵抗68及びコンデンサ70には、ツェナーダイオード30のアノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加される。したがって、抵抗60とコンデンサ62の時定数によって定まるタイマ回路54のタイマ時間(展開方向へのモータ20の駆動時間)、及び抵抗68とコンデンサ70の時定数によって定まるタイマ回路56のタイマ時間(格納方向へのモータ20の駆動時間)を常に一定とすることができる。
しかも、例えば、スイッチ12の接点切換時に生じる突入電流や、モータ20の停止時に生じるロック電流などの大電流が本制御回路50に流れた場合においても、MOSFET22、24の各ゲート端子には、ツェナーダイオード28、30の各アノード・カソード端子間の電圧に対応する一定の電圧が印加されるので(MOSFET22、24の各ゲート端子に印加される電圧が一定値を超えることがないので)、MOSFET22、24をサージ等から保護することもできる。
このように、本制御回路50では、車両に搭載されたバッテリーの電圧の変動によらず、モータ20の駆動時間を一定にすることができる。
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態及び第2の実施の形態と基本的に同一の部品には、前記第1の実施の形態及び第2の実施の形態と同一の符号を付与しその説明を省略する。
図6には、第3の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路82(以下、単に「制御回路82」という)の回路図が示されている。
制御回路82は、前記第2の実施の形態に係る制御回路50と基本的に同様の構成であり、スイッチ部12と駆動制御部84とを備えている。
駆動制御部84は、前記第2の実施の形態に係る駆動制御部52と基本的に同様の構成であるが、前記第2の実施の形態に係るタイマ回路54、56とは異なる一対のタイマ回路86、88を備えている。
タイマ回路86は、前記第2の実施の形態に係るタイマ回路54と基本的に同様の構成であるが、このタイマ回路86は、バイパス用抵抗としての抵抗92を含んで構成されている。抵抗92は、一方の端子がトランジスタ58のエミッタ端子に接続されており、他方の端子が抵抗60の前記他方の端子及びコンデンサ62の前記一方の端子に接続されている。すなわち、この抵抗92の他方の端子は、トランジスタ58のベース端子に抵抗60を介して間接的に接続されている。
また、このタイマ回路86では、抵抗60は、前記第2の実施の形態に係る抵抗60と同様の接続関係となっているが、前記第2の実施の形態に係る抵抗60とは抵抗値が異なって設定されている。この場合、タイマ回路86の抵抗60及び抵抗92の合成抵抗とコンデンサ62の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が格納状態から展開状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
一方、タイマ回路88は、前記第2の実施の形態に係るタイマ回路56と基本的に同様の構成であるが、このタイマ回路88は、バイパス用抵抗としての抵抗96を含んで構成されている。抵抗96は、一方の端子がトランジスタ66のエミッタ端子に接続されており、他方の端子が抵抗68の前記他方の端子及びコンデンサ70の前記一方の端子に接続されている。すなわち、この抵抗96の他方の端子は、トランジスタ66のベース端子に抵抗68を介して間接的に接続されている。
また、このタイマ回路88では、抵抗68は、前記第2の実施の形態に係る抵抗68と同様の接続関係となっているが、前記第2の実施の形態に係る抵抗68とは抵抗値が異なって設定されている。この場合、タイマ回路88の抵抗68及び抵抗96の合成抵抗とコンデンサ70の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が展開状態から格納状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
他の構成部品は、前記第2の実施の形態に係る制御回路50と同じ構成である。
上記構成の制御回路82は、上述の如く前記第2の実施の形態に係る制御回路50と基本的に同様の構成とされているので、前記制御回路50と同様に、車両に搭載されたバッテリーの電圧の変動によらず、モータ20の駆動時間を一定にすることができる。
ところで、前記第2の実施の形態に係る制御回路50において、トランジスタ66のエミッタ・ベース間の電圧とベース電流との関係は、例えば、図7に示すように非線形の関係で、電圧に対し電流は指数的に増加する。換言すれば、トランジスタ66のベース電流の減少に対しエミッタ・ベース間のインピーダンスは、例えば、図8に示すように急激に増加する。
したがって、前記第2の実施の形態に係る制御回路50のタイマ回路56では、コンデンサ70にトランジスタ66のベース端子から電流が供給されて充電され電荷が蓄積されていくと、トランジスタ66のエミッタ・ベース間を流れる電流は減少してゆくが、これに伴って、トランジスタ66のエミッタ・ベース間のインピーダンスは急激に増加しコンデンサ70への充電は遅くなる。すると、トランジスタ66のコレクタ端子の電圧すなわちMOSFET24のゲート電圧の降下は遅くなり、MOSFET24はスイッチング動作ではなく活性状態を遅い時間で通過するため、MOSFET24は発熱する。
これに対し、本第3の実施の形態に係る制御回路82は、上述の如きMOSFET24の発熱を防止するために考案されたものである。すなわち、図6に示す如く、制御回路82のタイマ回路88では、トランジスタ66のエミッタ・ベース間には、抵抗96が接続されている。したがって、トランジスタ66のエミッタ・ベース間のインピーダンスの増加は、抵抗96の抵抗値以下に抑えられる。これにより、コンデンサ70への充電が遅くなることが防止され、トランジスタ66のコレクタ端子の電圧すなわちMOSFET24のゲート電圧は急速に降下されるので、前述のようなMOSFET24の発熱の問題は解消される。
ここで、図9には、本第3の実施の形態に係る制御回路82及び前記第2の実施の形態に係る制御回路50において、トランジスタ66のコレクタ端子の電圧すなわちMOSFET24のゲート電圧の降下をシミュレーションした結果が線図にて示されている(なお、図9では、制御回路82のシミュレーション結果が実線で示され、制御回路50のシミュレーション結果が点線で示されている)。図9から明らかなように、制御回路82では、制御回路50に比べてMOSFET24のゲート電圧が急速に降下することがわかる。
以下、より具体的に説明する。
前記第2の実施の形態に係る制御回路50において、コンデンサ70に流れる電流A10(図4参照)の電流値をICとし、コンデンサ70の静電容量をC1とし、コンデンサ70の電圧(図4における接点71の電圧)をVCとし、抵抗68の抵抗値をR3とし、抵抗80の抵抗値をR4とし、ツェナーダイオード32の電圧(図4における接点73の電圧)をVZとし、トランジスタ66のエミッタ・ベース間の電圧をVEBとし、トランジスタ66の増幅率をhfeとすると、トランジスタ66の活性領域におけるMOSFET24のゲート電圧(図4における接点75の電圧)VGは、
Figure 2005193889
で与えられる。ただし、トランジスタ66のエミッタ・コレクタ間の電圧をVECとすると、VG≦VZ−VECなので、
Figure 2005193889
の時間以下では、VG=VZ−VECである。したがって、MOSFET24がOFF状態になる際のゲート電圧をVthとすると、その時間tthは、

Figure 2005193889
で計算される(なお、図10にはMOSFET24のゲート電圧と時間との定義が線図にて示されている)。
これに対し、本第3の実施の形態に係る制御回路82では、コンデンサ70に流れる電流A16(図6参照)の電流値をICとし、コンデンサ70の静電容量をC1とし、コンデンサ70の電圧(図6における接点71の電圧)をVCとし、抵抗96に流れる電流A17(図6参照)の電流値をI2とし、抵抗68に流れる電流A18(図6参照)の電流値をI3とし、抵抗96の抵抗値をR2とし、抵抗68の抵抗値をR3とし、抵抗80の抵抗値をR4とし、ツェナーダイオード32の電圧(図6における接点73の電圧)をVZとし、トランジスタ66のエミッタ・ベース間の電圧をVEBとし、トランジスタ66の増幅率をhfeとすると、トランジスタ66の活性領域におけるMOSFET24のゲート電圧(図6における接点75の電圧)VGは、
Figure 2005193889
Figure 2005193889
で与えられる。ただし、トランジスタ66のエミッタ・コレクタ間の電圧をVECとすると、VG≦VZ−VECなので、
Figure 2005193889
の時間以下では、VG=VZ−VECである。したがって、MOSFET24がOFF状態になる際のゲート電圧をVthとすると、その時間tthは、
Figure 2005193889
で計算される。
ここで、以下に示す表1には、本第3の実施の形態に係る制御回路82及び前記第2の実施の形態に係る制御回路50において、MOSFET24の活性領域を通過する時間(tth)を所定のパラメータに基づいて計算した計算結果が示されている。この場合、タイマ時間は約7秒に設定されている。
Figure 2005193889
また、図11には、本第3の実施の形態に係るタイマ回路88及び前記第2の実施の形態に係るタイマ回路56の上記パラメータに基づいた過渡応答特性が線図にて示されている(なお、図11では、タイマ回路88の過渡応答特性が実線で示され、タイマ回路56の過渡応答特性が点線で示されている)。
表1及び図11から、本第3の実施の形態に係る制御回路82では、前記第2の実施の形態に係る制御回路50に比べて、MOSFET24のゲート電圧が急速に降下するので、MOSFET24の発熱を防止できることがわかる。
なお、以上の説明では、タイマ回路88についてのみ説明したが、タイマ回路86もタイマ回路88と同様にバイパス用抵抗としての抵抗92を備えているので、タイマ回路86においても同様にMOSFET22の発熱を防止できる。
以上の如く、本第3の実施の形態に係る制御回路82では、前記第1の実施の形態に係る制御回路10及び前記第2の実施の形態に係る制御回路50と同様に、車両に搭載されたバッテリーの電圧の変動によらずモータ20の駆動時間を一定にすることができ、しかも、MOSFET22、24の発熱を防止できる。
また、本第3の実施の形態に係る制御回路82では、モータ20への駆動電流の供給を許容・遮断するMOSFET22、24は、活性状態を速い時間で通過するので(スイッチング動作をするので)、モータ20の駆動時間をより一層一定にすることができる。
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態乃至第3の実施の形態と基本的に同一の部品には、前記第1の実施の形態乃至第3の実施の形態と同一の符号を付与しその説明を省略する。
図12には、第4の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路100(以下、単に「制御回路100」という)の回路図が示されている。
制御回路100は、前記第3の実施の形態に係る制御回路82と基本的に同様の構成であり、スイッチ部12と駆動制御部102とを備えている。
駆動制御部102は、前記第3の実施の形態に係る駆動制御部84と基本的に同様の構成とされているが、前記第3の実施の形態に係るタイマ回路86、88とは異なる一対のタイマ回路104、106を備えている。
タイマ回路104は、前記第3の実施の形態に係るタイマ回路86と基本的に同様の構成であるが、前記第3の実施の形態に係る抵抗92の代わりに、バイパス用抵抗としての抵抗110を備えている。抵抗110は、一方の端子がトランジスタ58のエミッタ端子に接続されており、他方の端子がトランジスタ58のベース端子に直接的に接続されている。
また、このタイマ回路104では、抵抗60は、前記第3の実施の形態に係る抵抗60と同様の接続関係となっているが、前記第3の実施の形態に係る抵抗60とは抵抗値が異なって設定されている。この場合、タイマ回路104の抵抗60及び抵抗110の合成抵抗とコンデンサ62の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が格納状態から展開状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
一方、タイマ回路106は、前記第3の実施の形態に係るタイマ回路88と基本的に同様の構成であるが、前記第3の実施の形態に係る抵抗96の代わりに、バイパス用抵抗としての抵抗114を備えている。抵抗114は、一方の端子がトランジスタ66のエミッタ端子に接続されており、他方の端子がトランジスタ66のベース端子に直接的に接続されている。
また、このタイマ回路106では、抵抗68は、前記第3の実施の形態に係る抵抗68と同様の接続関係となっているが、前記第3の実施の形態に係る抵抗68とは抵抗値が異なって設定されている。この場合、タイマ回路106の抵抗68及び抵抗114の合成抵抗とコンデンサ62の時定数によって定まるタイマ時間は、ドアミラー26が展開状態から格納状態まで回動する時間よりも所定時間長く設定されている。
他の構成部品は、前記第3の実施の形態にかかる制御回路82と同じ構成である。
上記構成の制御回路100においても、抵抗110、114によってトランジスタ58、66のエミッタ・ベース間のインピーダンスの増加が抑えられるので、前記第3の実施の形態に係る制御回路82と基本的に同様の作用効果を奏する。
面図である。
本発明の第1の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の概略的な回路図である。 図1と同じ回路図で、モータを逆転駆動させた場合の図である。 ドアミラーの一部を破断した斜視図である。 本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の概略的な回路図である。 図4と同じ回路図で、モータを逆転駆動させた場合の図である。 本発明の第3の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の概略的な回路図である。 本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の構成部材であるトランジスタ(スイッチ素子)のエミッタ・ベース間の電圧とベース電流との関係を示す線図である。 本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の構成部材であるトランジスタ(スイッチ素子)のエミッタ・ベース間のインピーダンスとベース電流との関係を示す線図である。 本発明の第3の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の構成部材である電解効果トランジスタ(スイッチ手段)のゲート電圧と時間との関係、及び本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の構成部材である電解効果トランジスタ(スイッチ手段)のゲート電圧と時間との関係を示す線図である。 本発明の第3の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路及び本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の構成部材である電解効果トランジスタ(スイッチ手段)がOFF状態になる際のゲート電圧と時間との関係を示す線図である。 本発明の第3の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路のタイマ回路の過渡応答特性、及び本発明の第2の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路のタイマ回路の過渡応答特性を示す線図である。 本発明の第4の実施の形態に係るミラー装置用モータ制御回路の概略的な回路図である。
符号の説明
10 ミラー装置用モータ制御回路
20 モータ
22 電解効果トランジスタ(スイッチ手段)
24 電解効果トランジスタ(スイッチ手段)
28 ツェナーダイオード(印加電圧安定化手段)
30 ツェナーダイオード(印加電圧安定化手段)
34 タイマ回路
36 タイマ回路
38 抵抗
40 コンデンサ(蓄電素子)
42 トランジスタ(スイッチ素子)
44 抵抗
46 コンデンサ(蓄電素子)
48 トランジスタ(スイッチ素子)
50 ミラー装置用モータ制御回路
54 タイマ回路
56 タイマ回路
58 トランジスタ(スイッチ素子)
60 抵抗
62 コンデンサ(蓄電素子)
66 トランジスタ(スイッチ素子)
68 抵抗
70 コンデンサ(蓄電素子)
78 抵抗(スイッチ手段)
80 抵抗(スイッチ手段)
82 ミラー装置用モータ制御回路
86 タイマ回路
88 タイマ回路
92 抵抗(バイパス用抵抗)
96 抵抗(バイパス用抵抗)
100 ミラー装置用モータ制御回路
104 タイマ回路
106 タイマ回路
110 抵抗(バイパス用抵抗)
114 抵抗(バイパス用抵抗)

Claims (2)

  1. 車両に取り付けられたミラーをモータの駆動力で所定方向へ変位させるミラー装置に用いられ、前記モータへ供給する電力を制御するミラー装置用モータ制御回路であって、
    特定の端子に所定値以上の電圧を印加することで前記モータを駆動する駆動電流を前記モータへ流すと共に、前記電圧の印加を解除することで前記駆動電流を遮断するスイッチ手段と、
    抵抗、蓄電素子、及びスイッチ素子を有し、前記蓄電素子は前記スイッチ手段の前記特定の端子に電圧が印加されることに対応して自らに電荷を蓄えると共に、前記蓄電素子の電圧が一定電圧以上になると前記スイッチ素子が前記電圧の印加を解除するタイマ回路と、
    前記スイッチ手段の前記特定の端子、並びに、前記タイマ回路の前記抵抗及び前記蓄電素子に印加する電圧を一定の電圧に安定化する印加電圧安定化手段と、
    を備えたミラー装置用モータ制御回路。
  2. 前記タイマ回路の前記スイッチ素子はトランジスタとされると共に、前記トランジスタのエミッタ端子は電源に接続され、前記トランジスタのコレクタ端子は前記スイッチ手段の前記特定の端子に接続され、前記トランジスタのベース端子は前記抵抗を介して前記蓄電素子に接続され、
    かつ、前記タイマ回路は、一端が前記エミッタ端子に接続され、他端が前記ベース端子に直接的又は間接的に接続されたバイパス用抵抗を備えた、
    ことを特徴とする請求項1記載のミラー装置用モータ制御回路。
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