JP2009195024A - Load driver - Google Patents
Load driver Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009195024A JP2009195024A JP2008033250A JP2008033250A JP2009195024A JP 2009195024 A JP2009195024 A JP 2009195024A JP 2008033250 A JP2008033250 A JP 2008033250A JP 2008033250 A JP2008033250 A JP 2008033250A JP 2009195024 A JP2009195024 A JP 2009195024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- supply path
- load
- switch unit
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電源部から負荷部へと至る供給経路に直列に接続されたスイッチ部を備え、このスイッチ部に供給経路を導通させることにより、その負荷部を駆動する負荷駆動装置に関する。 The present invention relates to a load drive device that includes a switch unit connected in series to a supply path extending from a power supply unit to a load unit, and drives the load unit by conducting the supply path to the switch unit.
上述したような負荷駆動装置においては、供給経路が電源部やグランドへと短絡(ある程度の抵抗値を持っての短絡,いわゆるハーフショートを含む;以下同様)したことを検出した際に、直ちに負荷部への電源供給を停止または制限することにより、負荷駆動装置そのものや負荷部を保護するように構成されていることが一般的である(特許文献1,2参照)。
しかし、上述したように、負荷部への電源供給を停止または制限する構成では、一時的な短絡やノイズによっても直ちに電源供給が停止または制限され、負荷部の動作が停止されてしまう恐れがある。特に水没を検知して安全性や信頼性を求められる負荷部を駆動する装置においては水によるグランドへのハーフショートによっても直ちに電源供給が停止または制限され、負荷部の動作が停止されてしまう恐れがある。 However, as described above, in the configuration in which the power supply to the load unit is stopped or restricted, the power supply is immediately stopped or restricted even by a temporary short circuit or noise, and the operation of the load unit may be stopped. . In particular, in a device that drives a load section that requires safety and reliability by detecting submersion, the power supply may be immediately stopped or restricted even by a half short to the ground due to water, and the operation of the load section may be stopped. There is.
また、上記のような負荷駆動装置は、例えば、車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなどのようにその動作に安全性や信頼性を求められる負荷部を駆動する装置として採用する際に懸念される点がある。 In addition, the load driving device as described above is used as a device for driving a load portion that requires safety and reliability for its operation, such as an engine, a brake, a headlamp, a power window, etc. in a vehicle. There are points of concern.
それは、短絡やノイズによる誤検知で直ちに負荷部の動作が停止するということは、それにより車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウの動作も直ちに行われなくなることを意味しており、その結果、車両の搭乗者が危険に曝される可能性があるからである。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、一時的な短絡により負荷部の動作が停止されないようにすると共に、安全性や信頼性を求められる負荷部を駆動する装置として採用するのに適した負荷駆動装置を提供することである。
The fact that the operation of the load section immediately stops due to a false detection due to a short circuit or noise means that the operation of the engine, brake, headlamp, and power window in the vehicle is not immediately performed. This is because the passengers of the vehicle may be at risk.
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to prevent the operation of the load unit from being stopped by a temporary short circuit and to provide a load unit for which safety and reliability are required. It is providing the load drive apparatus suitable for employ | adopting as an apparatus which drives.
上記課題を解決するためには、電源部から負荷部へと至る供給経路に直列に接続された第1のスイッチ部を備え、該第1のスイッチ部に前記供給経路を導通させることにより、その負荷部を駆動する負荷駆動装置を、以下に示す第1の構成(請求項1)のようにするとよい。 In order to solve the above-described problem, a first switch unit connected in series to a supply path from a power supply unit to a load unit is provided, and the supply path is made conductive to the first switch unit, thereby The load driving device that drives the load section may be configured as shown in a first configuration (claim 1) described below.
この構成においては、前記供給経路に直列に,かつ,前記第1のスイッチ部と並列に接続された第2のスイッチ部を備え、該第2のスイッチ部を前記第1のスイッチ部と共に前記供給経路を導通させることによって、その負荷部を駆動するように構成されており、前記第2のスイッチ部には、少なくとも前記供給経路に短絡が発生した場合に該供給経路に流れる電流を、該第2のスイッチ部が導通させた導通経路に正常に流すことのできるデバイスが用いられている。 In this configuration, a second switch unit connected in series to the supply path and in parallel with the first switch unit is provided, and the second switch unit is supplied together with the first switch unit. The load section is configured to be driven by conducting the path, and the second switch section receives a current flowing through the supply path when at least a short circuit occurs in the supply path. A device that can normally flow through a conduction path through which the two switch units are conducted is used.
このように構成された負荷駆動装置であれば、第1,第2のスイッチ部により供給経路を導通させている状況下で供給経路に一時的な短絡が発生したとしても、そのときに供給経路を流れる電流を第2のスイッチ部による導通経路に正常に(つまり損傷することなく)流すことができるため、その間も負荷部の動作を継続することができる。 In the case of the load driving device configured as described above, even if a temporary short circuit occurs in the supply path under the condition where the supply path is made conductive by the first and second switch units, the supply path at that time Since the current flowing through the second switch section can be normally (that is, not damaged) flowing through the conduction path of the second switch section, the operation of the load section can be continued during that time.
また、仮に継続的な短絡が発生したとしても、そのときに供給経路を流れる電流を継続して第2のスイッチ部による導通経路に流すことができるため、供給経路に実装された他の保護装置(ヒューズや開閉器)により供給経路が開放されるまでの間は、少なくとも負荷部の動作を継続することができる。 In addition, even if a continuous short circuit occurs, the current flowing through the supply path can be continuously supplied to the conduction path by the second switch unit at that time, so that another protection device mounted on the supply path Until the supply path is opened by the fuse or switch, at least the operation of the load unit can be continued.
これにより、例えば、車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなどのようにその動作に安全性や信頼性を求められる負荷部を駆動する装置として採用するのに適している。それは、短絡が発生したとしても、一定の期間は車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなどを継続的に動作させることができるため、その車両の搭乗者が危険に曝される可能性を低くすることができるからである。 Thus, for example, it is suitable for use as a device for driving a load unit that requires safety and reliability for its operation, such as an engine, a brake, a headlamp, and a power window in a vehicle. Even if a short circuit occurs, the vehicle's engine, brakes, headlamps, power window, etc. can be operated continuously for a certain period of time. This is because it can be lowered.
また、上記構成であれば、供給経路を2つのスイッチ部それぞれにより導通することができるため、一方のスイッチ部が故障したとしても、他方のスイッチ部により供給経路の導通を継続することができる。 Further, with the above configuration, since the supply path can be conducted by each of the two switch sections, even if one of the switch sections fails, the conduction of the supply path can be continued by the other switch section.
この構成においては、前記供給経路が、電源部から複数の負荷部それぞれへと到達させるべく複数の経路に分岐している場合、その分岐した以降の経路それぞれに本負荷駆動装置を設けることとすればよいし、その分岐する前の経路に本負荷駆動装置を1つのみ設けることとしてもよい。 In this configuration, when the supply path is branched into a plurality of paths so as to reach each of the plurality of load sections from the power supply section, the load driving device is provided in each of the paths after the branch. Alternatively, only one load driving device may be provided on the path before the branch.
この後者の場合には、上記構成を以下に示す第2の構成(請求項2)のようにすればよい。この構成において、前記第1,第2のスイッチ部それぞれは、前記供給経路のうち、電源部から複数の負荷部それぞれへと分岐する前の経路部分において接続されている。 In the latter case, the above configuration may be changed to a second configuration (claim 2) shown below. In this configuration, each of the first and second switch sections is connected in a path section before branching from the power supply section to each of the plurality of load sections in the supply path.
この構成であれば、1つの負荷駆動装置で統合的に複数の負荷部を動作させることができるようになり、複数の負荷部それぞれに対する負荷駆動装置を設ける必要がなくなる。この効果は、製造コストや装置の単純化といった観点から負荷部の数が多くなるほど顕著となる。 With this configuration, it becomes possible to operate a plurality of load units integrally with a single load drive device, and it is not necessary to provide a load drive device for each of the plurality of load units. This effect becomes more prominent as the number of load sections increases from the viewpoint of manufacturing cost and apparatus simplification.
また、上述した各構成において、第1,第2スイッチ部による供給経路の導通を実現するための具体的な構成としては、下記に示す第3の構成(請求項3)のようにすることが考えられる。 Further, in each of the above-described configurations, a specific configuration for realizing conduction of the supply path by the first and second switch units may be a third configuration (claim 3) described below. Conceivable.
この構成において、前記第1,第2のスイッチ部は、それぞれが、当該スイッチ部の外部からの指令を受ける受付端子と、前記供給経路における電源部側に接続される入力端子と、前記供給経路における負荷部側に接続される出力端子と、を有するスイッチング素子であって、前記供給経路における電源部側が前記入力端子に接続され、前記供給経路における負荷部側が前記出力端子に接続され、前記入力端子と前記受付端子とが第1抵抗素子(第1のスイッチ部においてはR11,第2のスイッチ部においてはR21)を介して接続され、前記受付端子に第2抵抗素子(第1のスイッチ部においてはR12、第2のスイッチ部においてはR22)の一端が接続される。そして、該第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルが初期値であるHレベルからLレベルとなることにより、前記第1,第2抵抗素子により分圧された電源(分圧電源)が前記入力端子と前記受付端子との間に印加され、こうして印加された分圧電源に応じた信号を外部からの指令として前記受付端子から受けて前記入力端子と前記出力端子との間を導通するように構成されている。 In this configuration, each of the first and second switch units includes a reception terminal that receives a command from the outside of the switch unit, an input terminal connected to the power supply unit side in the supply path, and the supply path A switching element having an output terminal connected to the load section side in the power supply section side of the supply path is connected to the input terminal, the load section side of the supply path is connected to the output terminal, and the input The terminal and the reception terminal are connected via a first resistance element (R11 in the first switch unit, R21 in the second switch unit), and a second resistance element (first switch unit) is connected to the reception terminal. Is connected to one end of R12, and in the second switch section, one end of R22). Then, when the signal level of each of the other ends of the second resistance element is changed from the initial H level to the L level, the power source divided by the first and second resistance elements (divided power source) is Applied between the input terminal and the receiving terminal, and receiving a signal according to the applied divided power supply from the receiving terminal as a command from the outside so as to conduct between the input terminal and the output terminal It is configured.
この構成であれば、各スイッチ部における第2抵抗素子それぞれにつき、その他端の信号レベルを初期値としてHレベルにしておき、その信号レベルを負荷部の駆動期間中にLレベルへと変化させることによって、各スイッチ部による供給経路の導通を実現することができる。 With this configuration, for each of the second resistance elements in each switch unit, the signal level at the other end is set to H level as an initial value, and the signal level is changed to L level during the driving period of the load unit. Thus, conduction of the supply path by each switch unit can be realized.
この構成において、第1,第2のスイッチ部たるスイッチング素子としては、例えば、次のようなものが考えられる。
(1)受付端子としてのベース端子,入力端子としてのエミッタ端子,および,出力端子としてのコレクタ端子を有するバイポーラトランジスタ
(2)受付端子としてのゲート端子,および,入力端子または出力端子としてのソース端子またはドレイン端子を有する電界効果型トランジスタ(FET;Field Effect Transistor )
(3)受付端子としてのゲート端子,入力端子としてのエミッタ端子,出力端子としてのコレクタ端子を有するIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )
具体的な適用としては、例えば、第1スイッチング部にバイポーラトランジスタを採用し、第2スイッチング部にFETやIGBTを採用することが考えられる。
In this configuration, for example, the following can be considered as the switching elements as the first and second switch sections.
(1) Bipolar transistor having a base terminal as an acceptance terminal, an emitter terminal as an input terminal, and a collector terminal as an output terminal (2) a gate terminal as an acceptance terminal, and a source terminal as an input terminal or an output terminal Or a field effect transistor (FET) having a drain terminal
(3) IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) having a gate terminal as a reception terminal, an emitter terminal as an input terminal, and a collector terminal as an output terminal
As a specific application, for example, it is conceivable to employ a bipolar transistor for the first switching unit and an FET or IGBT for the second switching unit.
また、上述したスイッチ部の入力端子と受付端子との間の静電容量とは、その端子間に形成される寄生容量として観念される静電容量、その間に接続されたコンデンサで規定される静電容量、または、これらの合計の静電容量などのことである。 In addition, the capacitance between the input terminal and the reception terminal of the switch unit described above is a capacitance that is considered as a parasitic capacitance formed between the terminals and a capacitance defined by a capacitor connected therebetween. It is a capacitance or the total capacitance of these.
ところで、この第3の構成において、第1のスイッチ部が短絡時の大きな電流(以降「短絡電流」という)を流すことのできないデバイスであることを前提に考えると、第1,第2のスイッチ部により供給経路を導通させている状況下で供給経路に短絡が発生したとしても、それぞれの能力から第2のスイッチ部における導通経路に大部分の短絡電流が流れることとなる。そのため、このような状況下であれば、短絡電流による第1のスイッチ部への影響は小さい。 By the way, in the third configuration, when it is assumed that the first switch unit is a device that cannot flow a large current at the time of a short circuit (hereinafter referred to as “short circuit current”), the first and second switches Even if a short circuit occurs in the supply path in a state where the supply path is conducted by the unit, most of the short-circuit current flows through the conduction path in the second switch unit from each capability. Therefore, under such a situation, the influence on the first switch part by the short-circuit current is small.
しかし、第1,第2のスイッチ部に供給経路を導通させるのに先立って既に供給経路に短絡が発生している状況では、第2のスイッチ部よりも先に第1のスイッチ部が供給経路を導通させてしまうと、ここに短絡による大きな電流が流れてしまい、この第1のスイッチが損傷する恐れがある。 However, in a situation where a short circuit has already occurred in the supply path prior to conducting the supply path to the first and second switch sections, the first switch section is connected to the supply path before the second switch section. If this is made conductive, a large current flows due to a short circuit, and this first switch may be damaged.
そのため、第2のスイッチ部による導通は、第1のスイッチ部による導通よりも先に実施されることが望ましい。このためには、上記構成を以下に示すようにした第4の構成(請求項4)のようにすることが考えられる。 Therefore, it is desirable that the conduction by the second switch unit is performed before the conduction by the first switch unit. For this purpose, a fourth configuration (claim 4) in which the above-described configuration is shown below can be considered.
この構成において、前記第1,第2のスイッチ部それぞれにおける各抵抗素子の抵抗値,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量は、前記第1のスイッチ部における前記第2抵抗素子の抵抗値r12,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量c1,で規定された時定数T11(=r12・c1)が、前記第2のスイッチ部における前記第2抵抗素子の抵抗値r22,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量c2,で規定される時定数T21(=r22・c2)よりも大きくなる(T21<T11)ように求められた値に定められている。 In this configuration, the resistance value of each resistance element in each of the first and second switch units, and the capacitance between the input terminal and the receiving terminal are the second value in the first switch unit. The resistance value r12 of the resistance element and the time constant T11 (= r12 · c1) defined by the capacitance c1 between the input terminal and the receiving terminal are the second value in the second switch section. The resistance value r22 of the resistance element and the time constant T21 (= r22 · c2) defined by the capacitance c2 between the input terminal and the receiving terminal are determined to be larger (T21 <T11). Specified value.
この構成では、第2抵抗素子の抵抗値および入力端子と受付端子との間の静電容量で規定される時定数が、第2のスイッチ部よりも第1のスイッチ部において大きくなっている。そのため、第1,第2のスイッチ部における第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルを同じタイミングでHレベルからLレベルにしたとしても、この第2抵抗素子における一端側の信号レベルまでがLレベルになるまでの時間は、第1のスイッチ部の方が長くなる。 In this configuration, the time constant defined by the resistance value of the second resistance element and the capacitance between the input terminal and the reception terminal is larger in the first switch unit than in the second switch unit. Therefore, even if the signal level of each of the other ends of the second resistance element in the first and second switch sections is changed from the H level to the L level at the same timing, the signal level on one end side of the second resistance element is reduced to the L level. The time until reaching the level is longer in the first switch unit.
これにより、入力端子と受付端子との間に適正な分圧電源が印加されるまでの時間も第1のスイッチ部の方が長くなる結果、第1のスイッチ部が供給経路を導通するタイミングは、第2のスイッチ部におけるタイミングよりも遅くなる。 As a result, the time until the appropriate divided power supply is applied between the input terminal and the receiving terminal is also longer in the first switch unit, and as a result, the timing at which the first switch unit conducts the supply path is This is later than the timing in the second switch section.
こうして、第2のスイッチ部による供給経路の導通を、第1のスイッチ部による導通よりも先に実施することができるため、第1,第2のスイッチ部により供給経路を導通させるのに先立って既に供給経路に短絡が発生している状況下においても、この第1のスイッチが損傷してしまうことを防止することができる。 Thus, since the conduction of the supply path by the second switch unit can be performed before the conduction by the first switch unit, prior to conducting the supply path by the first and second switch units. It is possible to prevent the first switch from being damaged even in a situation where a short circuit has already occurred in the supply path.
また、上述した第3,第4の構成において、第1,第2のスイッチ部それぞれによる供給経路の導通を終了するにあたっては、第2抵抗素子における他端側の信号レベルをLレベルからHレベルへと戻すことになる。 In the third and fourth configurations described above, when the conduction of the supply path by the first and second switch units is terminated, the signal level on the other end side of the second resistance element is changed from L level to H level. It will return to.
このとき、第1のスイッチ部よりも先に第2のスイッチ部が供給経路の導通を終了してしまうと、供給経路に発生していた短絡が継続していた場合に、上記と同様、この第1のスイッチ部が損傷する恐れがある。 At this time, if the second switch unit ends the conduction of the supply path before the first switch unit, if the short circuit that has occurred in the supply path continues, The first switch unit may be damaged.
そのため、第1のスイッチによる導通の終了は、第2のスイッチ部によるものよりも先に実施されることが望ましい。
このためには、上記第3,第4の構成を以下に示すようにした第5の構成(請求項5)とすることが考えられる。
For this reason, it is desirable that the end of conduction by the first switch is performed before that by the second switch unit.
For this purpose, it is conceivable that the third and fourth configurations are the fifth configuration (Claim 5) as described below.
この構成において、前記第1,第2のスイッチ部それぞれにおける各抵抗素子の抵抗値,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量は、前記第2のスイッチ部における前記第1抵抗素子の抵抗値r21,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量c2,で規定される時定数T22(=r21・c2)が、前記第1のスイッチ部における前記第1抵抗素子の抵抗値r11,および,前記入力端子と前記受付端子との間の静電容量c1,で規定される時定数T12(=r11・c1)よりも大きくなる(T22>T12)ように求められた値に定められている。 In this configuration, the resistance value of each resistance element in each of the first and second switch units, and the capacitance between the input terminal and the receiving terminal are the first value in the second switch unit. A time constant T22 (= r21 · c2) defined by the resistance value r21 of the resistance element and the capacitance c2 between the input terminal and the receiving terminal is the first switch portion in the first switch section. It is determined to be larger than the time constant T12 (= r11 · c1) defined by the resistance value r11 of the resistance element and the capacitance c1 between the input terminal and the receiving terminal (T22> T12). Specified value.
この構成では、第1抵抗素子の抵抗値および入力端子と受付端子との間の静電容量で規定される時定数が、第1のスイッチ部よりも第2のスイッチ部において大きくなっている。そのため、第1,第2のスイッチ部における第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルを同じタイミングでLレベルからHレベルに戻したとしても、この第2抵抗素子における一端側の信号レベルまでがHレベルに戻るまでの時間は、第2のスイッチ部の方が長くなる。 In this configuration, the time constant defined by the resistance value of the first resistance element and the capacitance between the input terminal and the receiving terminal is larger in the second switch unit than in the first switch unit. Therefore, even if the signal level of each of the other ends of the second resistance element in the first and second switch sections is returned from the L level to the H level at the same timing, the signal level on one end side of the second resistance element is not increased. The time for returning to the H level is longer in the second switch unit.
これにより、入力端子と受付端子との間に分圧電源が適正に印加されない状態となるまでの時間も第2のスイッチ部の方が長くなる結果、第1のスイッチ部が供給経路の導通を終了するタイミングは、第2のスイッチ部におけるタイミングよりも早くなる。 As a result, the time until the divided power supply is not properly applied between the input terminal and the receiving terminal is also longer in the second switch unit, so that the first switch unit conducts the supply path. The timing to end is earlier than the timing in the second switch unit.
こうして、第1のスイッチ部による供給経路の導通の終了を、第2のスイッチ部による導通よりも先に実施することができるため、第1,第2のスイッチ部による供給経路の導通を終了させる際に短絡が継続している状況下においても、この第1のスイッチが損傷してしまうことを防止することができる。 Thus, the conduction of the supply path by the first switch unit can be terminated before the conduction of the second switch unit, and therefore the conduction of the supply path by the first and second switch units is terminated. Even in a situation where the short circuit continues, it is possible to prevent the first switch from being damaged.
また、上述したように、第2のスイッチ部をスイッチング素子からなるものとした場合には、第1,第2抵抗素子に分圧された分圧電源が受付端子−入力端子間に印加され、この分圧電源に応じた信号を受付端子により受けて、この供給経路の導通が実現される。 Further, as described above, when the second switch unit is made of a switching element, the divided power source divided by the first and second resistance elements is applied between the reception terminal and the input terminal, A signal corresponding to the divided power supply is received by the reception terminal, and conduction of the supply path is realized.
このとき、第2のスイッチ部に供給経路を導通させるには、ある程度のレベルを有する分圧電源が必要になるため、できうる限り分圧電源を高くすることが望ましい。
このためには、上記各構成を以下に示すようにした第6の構成(請求項6)のようにすることが考えられる。
At this time, in order to connect the supply path to the second switch section, a divided power supply having a certain level is required. Therefore, it is desirable to make the divided power supply as high as possible.
For this purpose, it is conceivable that each of the above-described configurations is as shown in a sixth configuration (claim 6).
この構成では、前記第2のスイッチ部における前記第1抵抗素子には、前記第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値(r22<<r21)を有するデバイスが用いられている。
この構成であれば、第2のスイッチ部における第1,第2抵抗素子のうち、受付端子−入力端子間に印加される分圧電源を決する第1抵抗素子が、第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値を有しているため、電源に占める分圧電源のレベルをできうる限り高くすることができる。これにより、第1抵抗素子が十分に大きな抵抗値を有していない場合と比べて、電源のレベルが低い一定の範囲においても、供給経路の導通を実現することができるようになる。
In this configuration, a device having a resistance value (r22 << r21) sufficiently larger than that of the second resistance element is used for the first resistance element in the second switch section.
If it is this structure, the 1st resistance element which determines the voltage-divided power supply applied between an acceptance terminal-input terminal among the 1st, 2nd resistance elements in a 2nd switch part is enough rather than a 2nd resistance element Therefore, the level of the divided power supply in the power supply can be made as high as possible. As a result, it is possible to realize conduction of the supply path even in a certain range where the level of the power supply is low as compared with the case where the first resistance element does not have a sufficiently large resistance value.
また、上述したように、第1のスイッチ部をスイッチング素子からなるものとした場合には、第1,第2抵抗素子に分圧された分圧電源が受付端子−入力端子間に印加され、この分圧電源に応じた信号を受付端子により受けて、この供給経路の導通が実現される。 Further, as described above, when the first switch unit is made of a switching element, the divided power source divided by the first and second resistance elements is applied between the reception terminal and the input terminal, A signal corresponding to the divided power supply is received by the reception terminal, and conduction of the supply path is realized.
このとき、第1のスイッチ部に供給経路を導通させるには、ある程度の分圧電源が必要になるため、できうる限り分圧電源を高くすることが望ましい。
このためには、上記各構成を以下に示すようにした第7の構成(請求項7)のようにすることが考えられる。
At this time, since a certain amount of voltage-divided power supply is required to connect the supply path to the first switch unit, it is desirable to increase the voltage-divided power supply as much as possible.
For this purpose, it is conceivable that each of the above-described configurations is as shown in a seventh configuration (claim 7).
この構成では、前記第1のスイッチ部における前記第1抵抗素子には、前記第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値(r12<<r11)を有するデバイスが用いられている。
この構成であれば、第1のスイッチ部における第1,第2抵抗素子のうち、受付端子−入力端子間に印加される分圧電源を決する第1抵抗素子が、第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値を有しているため、電源に占める分圧電源のレベルをできうる限り高くすることができる。これにより、第1抵抗素子が十分に大きな抵抗値を有していない場合と比べて、電源のレベルが低い一定の範囲においても、供給経路の導通を実現することができるようになる。
In this configuration, a device having a resistance value (r12 << r11) sufficiently larger than that of the second resistance element is used for the first resistance element in the first switch section.
If it is this structure, the 1st resistance element which determines the voltage-divided power supply applied between an acceptance terminal-input terminal among 1st, 2nd resistance elements in a 1st switch part is more enough than a 2nd resistance element Therefore, the level of the divided power supply in the power supply can be made as high as possible. As a result, it is possible to realize conduction of the supply path even in a certain range where the level of the power supply is low as compared with the case where the first resistance element does not have a sufficiently large resistance value.
また、前記供給経路中に設けられたヒューズが、該供給経路に発生した短絡により流れる電流で溶断するように構成されている場合においては、上記各構成を以下に示すようにした第8の構成(請求項8)のようにするとよい。 Further, in the case where the fuse provided in the supply path is configured to be blown by a current flowing due to a short circuit generated in the supply path, an eighth configuration in which each of the above-described configurations is shown below. (Claim 8) is preferable.
この構成において、前記第2のスイッチ部には、少なくとも前記供給経路に短絡が発生した場合に前記ヒューズを溶断させる電流を、該第2のスイッチ部が導通させた導通経路に正常に流すことのできるデバイスが用いられている。 In this configuration, in the second switch unit, a current that causes the fuse to blow when at least a short circuit occurs in the supply path normally flows through the conduction path that is conducted by the second switch part. Devices that can be used.
この構成であれば、供給経路に継続的な短絡が発生したとしても、そのときに供給経路を流れる電流を、ヒューズの溶断まで継続して第2のスイッチ部による導通経路に流すことができるため、その溶断により供給経路が開放されるまでの間は、少なくとも負荷部の動作を継続することができる。 With this configuration, even if a continuous short circuit occurs in the supply path, the current flowing through the supply path at that time can continue to flow through the conduction path by the second switch unit until the fuse is blown. Until the supply path is opened due to the fusing, at least the operation of the load section can be continued.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
1.全体構成
負荷駆動装置1は、図1に示すように、電源部(本実施形態ではバッテリ)100からの電源供給を受けて複数の負荷部200をそれぞれ駆動するように構成されたものであって、電子制御装置の一部として実装された装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1. Overall Configuration As shown in FIG. 1, the load driving device 1 is configured to receive a power supply from a power supply unit (battery in the present embodiment) 100 and drive a plurality of
本実施形態において、負荷部200とは、車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなど、および、これらへの電源供給を行うためのリレーのことであるが、図においては、このリレーのみを負荷部200として示すものとする。
In the present embodiment, the
この負荷駆動装置1には、電源部100に接続される電源端子10,負荷部200に接続される負荷端子20,電源端子10から負荷端子20へと至る電源の供給経路(以降、単に「供給経路」という)に直列に接続された第1のスイッチ部30などが備えられており、この第1のスイッチ部30に供給経路を導通させることで負荷端子20を介して接続された負荷部200を駆動するように構成されている。
The load driving device 1 includes a
なお、電源部100から電源端子10へと至る経路中には、供給経路に短絡が発生した場合にこの供給経路に流れる大きな電流(以降「短絡電流」という)を検出してこの経路を開放する保護装置(例えば、ヒューズや開閉器など)300が設けられている。
In the path from the
上述したうち、第1のスイッチ部30は、外部からの指令を受ける受付端子としてのベース端子と、供給経路における電源端子10側に接続される入力端子としてのエミッタ端子と、供給経路における負荷端子20側に接続される出力端子としてのコレクタ端子と、を有し、電源部100からの電源により動作するスイッチング素子(いわゆるバイポーラトランジスタ)である。
Among the above, the
また、この第1のスイッチ部30においては、入力端子と電源端子10(供給経路における電源部側)とが接続され、出力端子と負荷端子20(供給経路における負荷部側)とが接続され、入力端子と受付端子とが第1抵抗素子R11を介して接続され、受付端子に第2抵抗素子R12の一端が接続されている。また、入力端子と受付端子とを接続する第1抵抗素子R11には、コンデンサCが並列に接続されている。なお、第2抵抗素子R12の他端は、図示されない制御回路に接続されている。
In the
そして、この第2抵抗素子R12の他端の信号レベルがLレベルとなると、第1抵抗素子R11,第2抵抗素子R12により分圧された電源(分圧電源)が入力端子と受付端子との間に印加され、こうして印加された分圧電源に応じた信号を外部からの指令として受付端子から受けて入力端子と出力端子との間が導通される。 When the signal level at the other end of the second resistance element R12 becomes L level, the power source (divided power source) divided by the first resistance element R11 and the second resistance element R12 is connected between the input terminal and the reception terminal. A signal corresponding to the divided power supply applied in this way is received from the receiving terminal as an external command, and the input terminal and the output terminal are brought into conduction.
また、負荷駆動装置1には、供給経路と直列に,かつ,第1のスイッチ部30と並列に接続された第2のスイッチ部40が備えられ、この第2のスイッチ部40を第1のスイッチ部30と共に供給経路を導通させることによって、負荷端子20を介して接続された負荷部200が駆動される。
Further, the load driving device 1 includes a
この第2のスイッチ部40は、外部からの指令を受ける受付端子してのゲート端子と、供給経路における電源端子10側に接続される入力端子としてのソース端子と、供給経路における負荷端子20側に接続される出力端子としてのドレイン端子と、を有し、電源部100からの電源により動作するスイッチング素子(いわゆる電界効果型トランジスタ,FET;Field Effect Transistor )である。
The
また、この第2のスイッチ部40においては、入力端子と電源端子10とが接続され、出力端子と負荷端子20とが接続され、入力端子と受付端子とが第1抵抗素子R21を介して接続され、受付端子に第2抵抗素子R22の一端が接続されている。また、入力端子と受付端子とを接続する第1抵抗素子R21には、この端子間の電圧を一定にすべくツェナーダイオードZDが並列に接続されている。なお、第2抵抗素子R22の他端は、第1のスイッチ部30と同様、図示されない制御回路に接続されている。
In the
そして、この第2抵抗素子R22の他端の信号レベルがLレベルとなると、第1抵抗素子R21,第2抵抗素子R22により分圧された電源(分圧電源)が入力端子と受付端子との間に印加され、こうして印加された分圧電源に応じた信号を外部からの指令として受付端子から受けて入力端子と出力端子との間が導通される。 When the signal level at the other end of the second resistance element R22 becomes L level, the power source (divided power source) divided by the first resistance element R21 and the second resistance element R22 is connected between the input terminal and the reception terminal. A signal corresponding to the divided power supply applied in this way is received from the receiving terminal as an external command, and the input terminal and the output terminal are brought into conduction.
また、上述した第2のスイッチ部40には、短絡電流をこの第2のスイッチ部40が導通させた導通経路に正常に流すことのできるデバイスが用いられている。一方、第1のスイッチ部30には、短絡電流を考慮していない,つまり短絡電流を正常に導通経路に流せないが、低電圧(例えば、3.5V以下)においても定常に負荷を駆動できるデバイスが用いられている。
Moreover, the device which can normally flow a short circuit current to the conduction | electrical_connection path | route which this
また、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40それぞれは、電子制御装置内部において複数の負荷部200それぞれへと到達させるべく複数の経路に分岐している供給経路のうち、そうして分岐する前の経路部分に接続されている。なお、このように供給経路において分岐している複数の経路には、それぞれに逆流防止のダイオードDn(nは1以上の数字)が直列に接続されている。
In addition, the
上述したような負荷駆動装置1において、第1のスイッチ部30に関するもの以外の素子(第2のスイッチ部40,第1抵抗素子R21,第2抵抗素子R22,ツェナーダイオードZD,ダイオードDn)および内部配線それぞれには、短絡発生時に供給経路に保護装置300が作動しない程度の電流しか流れなかった場合を想定し、少なくとも、そのような電流を正常に流すことのできる程度の特性を有するものが採用されている。
In the load driving device 1 as described above, elements other than those related to the first switch unit 30 (
そして、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40に接続された各抵抗値および静電容量は、次に示す(1)〜(4)の条件を充足するようにその値が定められている。
(1)第1のスイッチ部30における第2抵抗素子R12の抵抗値r12およびコンデンサCの静電容量c1で規定される時定数T11(=r12・c1)が、第2のスイッチ部40における第2抵抗素子R22の抵抗値r22,および,受付端子と入力端子との間の寄生容量として観念される静電容量(ゲート容量)c2で規定される時定数T21(=r22・c2)よりも大きい(T21<T11)。
(2)第2のスイッチ部40における第1抵抗素子R21の抵抗値r21,および,受付端子と入力端子との間の寄生容量として観念される静電容量c2で規定される時定数T22(=r21・c2)が、第1のスイッチ部30における第1抵抗素子R11の抵抗値r11,および,コンデンサCの静電容量c1で規定される時定数T12(=r11・c1)よりも大きい(T22>T12)。
(3)第2のスイッチ部40における第1抵抗素子R21は、第2抵抗素子R22よりも十分に大きな抵抗値を有している(r22<<r21)。
(4)第1のスイッチ部30における第1抵抗素子R11は、第2抵抗素子R12よりも十分に大きな抵抗値を有している(r12<<r11)。
The resistance values and capacitances connected to the
(1) The time constant T11 (= r12 · c1) defined by the resistance value r12 of the second resistance element R12 and the capacitance c1 of the capacitor C in the
(2) The time constant T22 (=) defined by the resistance value r21 of the first resistance element R21 in the
(3) The first resistance element R21 in the
(4) The first resistance element R11 in the
これら条件に基づいて、本実施形態では、電源部100から供給される電源のレベルVccが12Vである場合の各値として、次のような値が定められている。
・第1のスイッチ部30における第1抵抗素子R11の抵抗値r11 : 4.7kΩ
・第1のスイッチ部30における第2抵抗素子R12の抵抗値r12 : 375Ω
・第1のスイッチ部30におけるコンデンサCの静電容量c1 : 0.047μF
・第2のスイッチ部40における第1抵抗素子R21の抵抗値r21 : 300kΩ
・第2のスイッチ部40における第2抵抗素子R22の抵抗値r22 : 1kΩ
・第2のスイッチ部40におけるゲート容量c2 : 2000pF
2.負荷駆動装置1の動作
続いて、電子制御装置が起動した以降における負荷駆動装置1の動作を図2,図3に基づいて説明する。なお、電子制御装置は、電源スイッチ400がオン側に切り替えられることにより起動する。
Based on these conditions, in the present embodiment, the following values are determined as the respective values when the level Vcc of the power supplied from the
The resistance value r11 of the first resistance element R11 in the
The resistance value r12 of the second resistance element R12 in the
-Capacitance c1 of the capacitor C in the first switch unit 30: 0.047 μF
The resistance value r21 of the first resistance element R21 in the second switch unit 40: 300 kΩ
The resistance value r22 of the second resistance element R22 in the second switch unit 40: 1 kΩ
-Gate capacitance c2 in the second switch section 40: 2000 pF
2. Operation of Load Drive Device 1 Next, the operation of the load drive device 1 after the electronic control device is activated will be described with reference to FIGS. The electronic control unit is activated when the
まず、電子制御装置は、その起動直後、制御回路からHレベル(ここでは、電源部100からの電源と同じ信号レベル)の信号を負荷駆動装置1側へ出力するようになる(図2「起動」参照)。 First, immediately after the start of the electronic control device, the control circuit outputs an H level signal (here, the same signal level as the power supply from the power supply unit 100) to the load driving device 1 side (see “Startup” in FIG. 2). "reference).
この時点では、電源端子10および制御回路からの出力それぞれがHレベルとなっており、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40いずれにおいても、第1,第2抵抗素子からなる経路に適正な電流が流れることはなく、入力端子と受付端子との間に適正な分圧電源が印加されることもないため、供給経路の導通が行われることはない。
At this time, the outputs from the
その後、電子制御装置は、所定の初期化処理が行われてから、制御回路からLレベル(ここでは、グランドレベル)の信号を負荷駆動部1側へ出力するようになる(同図「駆動」参照)。 Thereafter, after a predetermined initialization process is performed, the electronic control unit outputs an L level (here, ground level) signal from the control circuit to the load driving unit 1 side ("drive" in the figure). reference).
ここで、第1のスイッチ部30における第2抵抗素子R12の抵抗値r12およびコンデンサCの静電容量c1で規定される時定数T11(=r12・c1)は、第2のスイッチ部40における時定数T21(=r22・c2)よりも大きい(T21<T11)。
Here, the time constant T11 (= r12 · c1) defined by the resistance value r12 of the second resistance element R12 and the capacitance c1 of the capacitor C in the
そのため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40側へは、このLレベルの信号が同じタイミングで第2抵抗素子R12,R22のへと入力されても、この第2抵抗素子における第1抵抗素子側の信号レベルまでがLレベルになるまでの時間は、第1のスイッチ部30の方が長くなる。
Therefore, even if the L level signal is input to the second resistance elements R12 and R22 at the same timing to the
これにより、入力端子と受付端子との間に適正な分圧電源が印加されるまでの時間も第2のスイッチ部の方が長くなる結果、第1のスイッチ部が供給経路を導通するタイミングt1は、第2のスイッチ部におけるタイミングt2よりも遅くなる(同図t1,t2参照;t2<t1)。 As a result, the time until the appropriate divided power supply is applied between the input terminal and the reception terminal is also longer in the second switch unit, and as a result, the timing t1 at which the first switch unit conducts the supply path. Is later than the timing t2 in the second switch section (see t1 and t2 in the figure; t2 <t1).
こうして、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40により供給経路が導通され、これ以降、電源部100からの供給される電源を受けた負荷部200の動作が開始される。
Thus, the supply path is made conductive by the
これ以降、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40により供給経路を導通させている状況下で供給経路に短絡が発生したとすると、この短絡時の短絡電流は、それぞれの能力差から大部分が第2のスイッチ部40における導通経路にのみ流れることとなる。
Thereafter, if a short circuit occurs in the supply path under the condition where the supply path is made conductive by the
ここでの短絡が一時的なものである場合には、その短絡が発生している間、第2のスイッチ部40に短絡電流が流れるため、負荷部200への電源供給が中断されることはなく、その短絡が発生する前後において電源供給が継続される。
If the short circuit here is temporary, a short circuit current flows through the
一方、ここでの短絡が継続的なものであったとしても、少なくとも保護装置300により供給経路が開放されるまでの間は、第2のスイッチ部40に短絡電流が流れるため、一定期間だけ負荷部200への電源供給が継続される。
On the other hand, even if the short circuit here is continuous, since the short circuit current flows through the
また、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40それぞれによる供給経路の導通を終了するにあたって、電子制御装置は、制御回路から出力される信号,つまり第2抵抗素子R12,R22における他端側の信号レベルをLレベルからHレベルへと戻すことになる(図3「終了」参照)。
Further, when the conduction of the supply path by each of the
ここで、第2のスイッチ部30における第1抵抗素子R21の抵抗値r21および入力端子と受付端子との間の静電容量c2で規定される時定数T22(=r21・c2)は、第1のスイッチ部30における時定数T12(=r11・c1)よりも大きい(T22>T12)。
Here, the time constant T22 (= r21 · c2) defined by the resistance value r21 of the first resistance element R21 and the capacitance c2 between the input terminal and the reception terminal in the
そのため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40における第2抵抗素子R12,R22の他端それぞれの信号レベルを同じタイミングでLレベルからHレベルに戻したとしても、この第2抵抗素子R12,R22における一端側の信号レベルまでがHレベルに戻るまでの時間は、第2のスイッチ部40の方が長くなる。
Therefore, even if the signal levels of the other ends of the second resistance elements R12 and R22 in the
これにより、入力端子と受付端子との間に分圧電源が適正に印加されない状態となるまでの時間も第2のスイッチ部40の方が長くなる結果、第1のスイッチ部30が供給経路の導通を終了するタイミングt3は、第2のスイッチ部40におけるタイミングt4よりも早くなる(同図t3,t4参照;t3<t4)。
3.作用,効果
このように構成された負荷駆動装置1であれば、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40により供給経路を導通させている状況下で供給経路に一時的な短絡が発生したとしても、そのときに供給経路を流れる電流を第2のスイッチ部40による導通経路に正常に(つまり損傷することなく)流すことができるため、その間も負荷部200の動作を継続することができる。
As a result, the time until the divided power supply is not properly applied between the input terminal and the receiving terminal is longer in the
3. Operation and Effect With the load driving device 1 configured as described above, a temporary short circuit occurs in the supply path in a state where the supply path is conducted by the
また、仮に継続的な短絡が発生したとしても、そのときに供給経路を流れる電流を継続して第2のスイッチ部40による導通経路に流すことができるため、供給経路に実装された保護装置300により供給経路が開放されるまでの間は、少なくとも負荷部の動作を継続することができる。
Further, even if a continuous short circuit occurs, the current flowing through the supply path can be continuously supplied to the conduction path by the
これにより、例えば、車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなどのようにその動作に安全性や信頼性を求められる負荷部200を駆動する装置として採用するのに適している。
Thereby, for example, it is suitable for use as a device for driving the
それは、短絡が発生したとしても、一定の期間は車両におけるエンジン,ブレーキ,ヘッドランプ,パワーウィンドウなどを継続的に動作させることができるため、その車両の搭乗者が危険に曝される可能性を低くすることができるからである。 Even if a short circuit occurs, the vehicle's engine, brakes, headlamps, power window, etc. can be operated continuously for a certain period of time. This is because it can be lowered.
また、上記実施形態においては、供給経路を2つのスイッチ部それぞれにより導通することができるため、一方のスイッチ部が故障したとしても、他方のスイッチ部により供給経路の導通を継続することができる。 In the above embodiment, since the supply path can be conducted by each of the two switch units, even if one of the switch units breaks down, the conduction of the supply path can be continued by the other switch unit.
また、上記実施形態においては、本負荷駆動装置1における第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40が、複数の経路に分岐している供給経路のうち、そうして分岐する前の経路部分において接続されている。そのため、1つの負荷駆動装置1で統合的に複数の負荷部を動作させることができるようになり、複数の負荷部200それぞれに対する負荷駆動装置1を設ける必要がなくなる。この効果は、製造コストや装置の単純化といった観点から負荷部の数が多くなるほど顕著となる。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、各スイッチ部における第2抵抗素子R12,R22それぞれにつき、その他端の信号レベルを初期値としてHレベルにしておき、その信号レベルを負荷部200の駆動期間中にLレベルへと変化させることによって、各スイッチ部による供給経路の導通を実現することができる。
Further, in the above embodiment, the signal level at the other end is set to the H level as the initial value for each of the second resistance elements R12 and R22 in each switch unit, and the signal level is set to the L level during the driving period of the
また、上記実施形態では、第2抵抗素子の抵抗値および入力端子と受付端子との間の静電容量で規定される時定数が、第2のスイッチ部40よりも第1のスイッチ部30において大きくなっている。そのため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40における第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルを同じタイミングでHレベルからLレベルにしたとしても、この第2抵抗素子における一端側の信号レベルまでがLレベルになるまでの時間は、第1のスイッチ部30の方が長くなる。
In the above-described embodiment, the time constant defined by the resistance value of the second resistance element and the capacitance between the input terminal and the reception terminal is higher in the
これにより、入力端子と受付端子との間に適正な分圧電源が印加されるまでの時間も第1のスイッチ部30の方が長くなる結果、第1のスイッチ部30が供給経路を導通するタイミングは、第2のスイッチ部40におけるタイミングよりも遅くなる。
As a result, the
こうして、第2のスイッチ部40による供給経路の導通を、第1のスイッチ部30による導通よりも先に実施することができるため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40により供給経路を導通させるのに先立って既に供給経路に短絡が発生している状況下においても、この第1のスイッチ部30が損傷してしまうことを防止することができる。
Thus, since the conduction of the supply path by the
また、上記実施形態では、第1抵抗素子の抵抗値および入力端子と受付端子との間の静電容量で規定される時定数が、第1のスイッチ部30よりも第2のスイッチ部40において大きくなっている。そのため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40における第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルを同じタイミングでLレベルからHレベルに戻したとしても、この第2抵抗素子における一端側の信号レベルまでがHレベルに戻るまでの時間は、第2のスイッチ部40の方が長くなる。
In the above embodiment, the
これにより、入力端子と受付端子との間に分圧電源が適正に印加されない状態となるまでの時間も第2のスイッチ部40の方が長くなる結果、第1のスイッチ部30が供給経路の導通を終了するタイミングは、第2のスイッチ部40におけるタイミングよりも早くなる。
As a result, the time until the divided power supply is not properly applied between the input terminal and the receiving terminal is longer in the
こうして、第1のスイッチ部30による供給経路の導通の終了を、第2のスイッチ部40による導通よりも先に実施することができるため、第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40による供給経路の導通を終了させる際に短絡が継続している状況下においても、この第1のスイッチ部30が損傷してしまうことを防止することができる。
Thus, the end of the conduction of the supply path by the
また、上記実施形態では、第2のスイッチ部40における第1抵抗素子R21,第2抵抗素子R22のうち、受付端子−入力端子間に印加される分圧電源を決する第1抵抗素子R21が、第2抵抗素子R22よりも十分に大きな抵抗値を有しているため、電源に占める分圧電源のレベルをできうる限り高くすることができる。これにより、第1抵抗素子R21が十分に大きな抵抗値を有していない場合と比べて、電源のレベルが低い一定の範囲においても、供給経路の導通を実現することができるようになる。
Moreover, in the said embodiment, 1st resistance element R21 which determines the voltage-divided power supply applied between an acceptance terminal-input terminal among 1st resistance element R21 and 2nd resistance element R22 in the
また、上記実施形態では、第1のスイッチ部30における第1抵抗素子R11,第2抵抗素子R12のうち、受付端子−入力端子間に印加される分圧電源を決する第1抵抗素子R11が、第2抵抗素子R12よりも十分に大きな抵抗値を有しているため、電源に占める分圧電源のレベルをできうる限り高くすることができる。これにより、第1抵抗素子R11が十分に大きな抵抗値を有していない場合と比べて、電源のレベルが低い一定の範囲においても、供給経路の導通を実現することができるようになる。
Moreover, in the said embodiment, 1st resistive element R11 which determines the voltage-divided power supply applied between an acceptance terminal-input terminal among 1st resistive element R11 in the
また、上記実施形態では、第1のスイッチ部30における第2抵抗素子R12の抵抗値が、第1抵抗素子R11と比べて十分に小さな値となっている。そのため、第1のスイッチ部30が供給経路を導通している状態における第2抵抗素子R12の発熱を十分に抑えることができる。
Moreover, in the said embodiment, the resistance value of 2nd resistive element R12 in the
また、上記実施形態では、第2抵抗素子R12の抵抗値r12に対し、第1抵抗素子R11の抵抗値r11が十分に大きな値となっている。そのため、通常、下記の[式a]のように、第1抵抗素子R11,第2抵抗素子R12に基づいて決められるべき出力電流(第1のスイッチ部30からの出力となる信号)Ioutを、下記の[式b]のように、第1抵抗素子R11の抵抗値r11を考慮せずに決めることができるようになる。
[式a] Iout=((((Vcc・Vbe)^2)/R12)−(Vbe/R11))・Hfe
[式b] Iout=((((Vcc・Vbe)^2)/R12))・Hfe
※ Vcc:電源部100から供給される電源の電圧
Vbe:第1のスイッチ部30におけるベース端子−エミッタ端子間の電圧
Hfe:第1のスイッチ部30における直流電流増幅率
4.変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
In the above embodiment, the resistance value r11 of the first resistance element R11 is sufficiently larger than the resistance value r12 of the second resistance element R12. Therefore, normally, as shown in [Expression a] below, an output current (a signal that is an output from the first switch unit 30) Iout to be determined based on the first resistance element R11 and the second resistance element R12, As shown in [Expression b] below, it can be determined without considering the resistance value r11 of the first resistance element R11.
[Formula a] Iout = (((((Vcc · Vbe) ^ 2) / R12) − (Vbe / R11)) · Hfe
[Formula b] Iout = (((((Vcc · Vbe) ^ 2) / R12)) · Hfe
* Vcc: voltage of the power supplied from the
例えば、上記実施形態においては、本負荷駆動装置1における第1のスイッチ部30,第2のスイッチ部40が、複数の経路に分岐している供給経路のうち、そうして分岐する前の経路部分において接続された構成を例示した。しかし、これらスイッチ部からなる負荷駆動装置1は、そうして分岐した以降の経路部分それぞれに対して設けることとしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態においては、第2のスイッチ部40として電界効果型トランジスタが用いられているものを例示した。しかし、この第2のスイッチ部40としては、短絡電流を流すことのできるデバイスであればよく、例えば、IGBTなどを採用してもよい。
Moreover, in the said embodiment, what used the field effect transistor as the
1…負荷駆動装置、10…電源端子、20…負荷端子、30…第1のスイッチ部、40…第2のスイッチ部、100…電源部、200…負荷部、300…保護装置、400…電源スイッチ、C…コンデンサ、Dn…ダイオード、R11…第1抵抗素子、R12…第2抵抗素子、R21…第1抵抗素子、R22…第2抵抗素子、ZD…ツェナーダイオード。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Load drive device, 10 ... Power supply terminal, 20 ... Load terminal, 30 ... 1st switch part, 40 ... 2nd switch part, 100 ... Power supply part, 200 ... Load part, 300 ... Protection apparatus, 400 ... Power supply Switch, C ... capacitor, Dn ... diode, R11 ... first resistance element, R12 ... second resistance element, R21 ... first resistance element, R22 ... second resistance element, ZD ... zener diode.
Claims (8)
前記供給経路に直列に,かつ,前記第1のスイッチ部と並列に接続された第2のスイッチ部を備え、該第2のスイッチ部を前記第1のスイッチ部と共に前記供給経路を導通させることによって、その負荷部を駆動するように構成されており、
前記第2のスイッチ部には、少なくとも前記供給経路に短絡が発生した場合に該供給経路に流れる電流を、該第2のスイッチ部が導通させた導通経路に正常に流すことのできるデバイスが用いられている
ことを特徴とする負荷駆動装置。 A load driving device that includes a first switch unit connected in series to a supply path from a power supply unit to a load unit, and drives the load unit by causing the first switch unit to conduct the supply path. There,
A second switch unit connected in series to the supply path and in parallel with the first switch unit, the second switch unit being connected to the supply path together with the first switch unit; Is configured to drive the load section,
The second switch unit uses a device that can normally flow the current flowing through the supply path to the conduction path conducted by the second switch part when at least a short circuit occurs in the supply path. A load driving device characterized by that.
前記第1,第2のスイッチ部それぞれは、前記供給経路のうち、電源部から複数の負荷部それぞれへと分岐する前の経路部分において接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。 In the case where the supply path branches into a plurality of paths to reach each of the plurality of load units from the power supply unit,
The said 1st, 2nd switch part each is connected in the path | route part before branching from the power supply part to each of several load parts among the said supply path | routes. Load drive device.
それぞれが、当該スイッチ部の外部からの指令を受ける受付端子と、前記供給経路における電源部側に接続される入力端子と、前記供給経路における負荷部側に接続される出力端子と、を有するスイッチング素子であって、
前記供給経路における電源部側が前記入力端子に接続され、前記供給経路における負荷部側が前記出力端子に接続され、前記入力端子と前記受付端子とが第1抵抗素子(第1のスイッチ部においてはR11,第2のスイッチ部においてはR21)を介して接続され、前記受付端子に第2抵抗素子(第1のスイッチ部においてはR12、第2のスイッチ部においてはR22)の一端が接続され、
該第2抵抗素子の他端それぞれの信号レベルが初期値であるHレベルからLレベルとなることにより、前記第1,第2抵抗素子により分圧された電源(分圧電源)が前記入力端子と前記受付端子との間に印加され、こうして印加された分圧電源に応じた信号を外部からの指令として前記受付端子から受けて前記入力端子と前記出力端子との間を導通するように構成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の負荷駆動装置。 The first and second switch parts are
Switching each having a receiving terminal for receiving a command from the outside of the switch section, an input terminal connected to the power supply section side in the supply path, and an output terminal connected to the load section side in the supply path An element,
The power supply section side in the supply path is connected to the input terminal, the load section side in the supply path is connected to the output terminal, and the input terminal and the reception terminal are connected to a first resistance element (R11 in the first switch section). , The second switch part is connected via R21), and one end of a second resistance element (R12 in the first switch part, R22 in the second switch part) is connected to the receiving terminal,
When the signal level of each of the other ends of the second resistance element is changed from the initial H level to the L level, the power source (divided power source) divided by the first and second resistance elements is the input terminal. Configured to receive a signal from the reception terminal as a command from the outside as a command from the outside and to conduct between the input terminal and the output terminal. The load driving device according to claim 1, wherein the load driving device is provided.
ことを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。 The resistance value of each resistance element in each of the first and second switch sections and the capacitance between the input terminal and the receiving terminal are the resistance of the second resistance element in the first switch section. The value r12 and the time constant T11 (= r12 · c1) defined by the capacitance c1 between the input terminal and the receiving terminal are the resistance of the second resistance element in the second switch section. The value r22 and a value determined to be larger than the time constant T21 (= r22 · c2) defined by the capacitance c2 between the input terminal and the receiving terminal (T21 <T11). The load driving device according to claim 3, wherein the load driving device is defined.
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の負荷駆動装置。 The resistance value of each resistance element in each of the first and second switch sections and the capacitance between the input terminal and the reception terminal are the resistance of the first resistance element in the second switch section. The value r21 and the time constant T22 (= r21 · c2) defined by the capacitance c2 between the input terminal and the receiving terminal are the resistance of the first resistance element in the first switch section. The value r11 and the value obtained so as to be larger than the time constant T12 (= r11 · c1) defined by the capacitance c1 between the input terminal and the receiving terminal (T22> T12). The load driving device according to claim 3 or 4, wherein the load driving device is defined.
前記第1抵抗素子には、前記第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値(r22<<r21)を有するデバイスが用いられている
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載の負荷駆動装置。 In the second switch unit,
The device having a resistance value (r22 << r21) sufficiently larger than that of the second resistance element is used for the first resistance element. The load driving device described.
前記第1抵抗素子には、前記第2抵抗素子よりも十分に大きな抵抗値(r12<<r11)を有するデバイスが用いられている
ことを特徴とする請求項3から請求項6のいずれかに記載の負荷駆動装置。 In the first switch unit,
7. The device according to claim 3, wherein a device having a sufficiently larger resistance value (r12 << r11) than the second resistor element is used for the first resistor element. The load driving device described.
前記第2のスイッチ部には、少なくとも前記供給経路に短絡が発生した場合に前記ヒューズを溶断させる電流を、該第2のスイッチ部が導通させた導通経路に正常に流すことのできるデバイスが用いられている
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の負荷駆動装置。 In the case where the fuse provided in the supply path is configured to be blown by a current flowing due to a short circuit generated in the supply path,
For the second switch unit, a device that can normally flow a current that blows the fuse when a short circuit occurs in at least the supply path to a conduction path that is conducted by the second switch part is used. The load driving device according to claim 1, wherein the load driving device is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008033250A JP5076949B2 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Load drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008033250A JP5076949B2 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Load drive device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009195024A true JP2009195024A (en) | 2009-08-27 |
JP5076949B2 JP5076949B2 (en) | 2012-11-21 |
Family
ID=41076536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008033250A Active JP5076949B2 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Load drive device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5076949B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012111870A1 (en) | 2011-12-06 | 2013-06-06 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Signal output circuit |
CN107852159A (en) * | 2015-05-27 | 2018-03-27 | 株式会社电装 | Drive device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000299925A (en) * | 1999-02-14 | 2000-10-24 | Yazaki Corp | Power supply control device |
JP2001308688A (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Denso Corp | Output device |
JP2002016486A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
-
2008
- 2008-02-14 JP JP2008033250A patent/JP5076949B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000299925A (en) * | 1999-02-14 | 2000-10-24 | Yazaki Corp | Power supply control device |
JP2001308688A (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Denso Corp | Output device |
JP2002016486A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012111870A1 (en) | 2011-12-06 | 2013-06-06 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Signal output circuit |
CN107852159A (en) * | 2015-05-27 | 2018-03-27 | 株式会社电装 | Drive device |
US10110219B2 (en) | 2015-05-27 | 2018-10-23 | Denso Corporation | Driving apparatus |
CN107852159B (en) * | 2015-05-27 | 2021-03-16 | 株式会社电装 | Drive device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5076949B2 (en) | 2012-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6607927B2 (en) | Control of power supply voltage for high side gate driver | |
JP4483751B2 (en) | Power supply reverse connection protection circuit | |
JP6669097B2 (en) | Power supply control device | |
JP4473294B2 (en) | Power control device | |
JP2011078235A (en) | Overcurrent protection circuit and on-vehicle display device | |
JP2006513929A (en) | Device for supplying ignition current from energy reserve to at least one ignition final stage | |
JP2018011411A (en) | Power supply control device | |
US20130140884A1 (en) | Signal output circuit | |
JP5076949B2 (en) | Load drive device | |
JP2010196491A (en) | Fuel pump control device | |
KR101447804B1 (en) | Electronic Brake Switch | |
JP4149440B2 (en) | Protection circuit for analog sensors | |
JP6922976B2 (en) | In-vehicle electronic control device | |
JP6536791B2 (en) | POWER CONVERTER AND CONTROL METHOD OF POWER CONVERTER | |
JP3818197B2 (en) | Circuit device having a plurality of overheat detection circuits | |
CN108924989B (en) | Lighting circuit and vehicle lamp using the same | |
JP4983242B2 (en) | Vehicle wiring system | |
JP6657649B2 (en) | Voltage detection circuit | |
JP2019047247A (en) | Connection unit and electrical power system | |
JP2010107341A (en) | Power supply circuit | |
JP2019160487A (en) | Power supply circuit | |
JP2020108142A (en) | Switch device | |
JP2005184803A (en) | On-off control apparatus | |
JP6665681B2 (en) | Semiconductor device | |
JP6928645B2 (en) | Circuit device and electronic control device for connecting the electronic control device to the voltage supply unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100303 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110913 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120813 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5076949 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |