JP2010132070A - Automobile electrical equipment - Google Patents
Automobile electrical equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010132070A JP2010132070A JP2008308384A JP2008308384A JP2010132070A JP 2010132070 A JP2010132070 A JP 2010132070A JP 2008308384 A JP2008308384 A JP 2008308384A JP 2008308384 A JP2008308384 A JP 2008308384A JP 2010132070 A JP2010132070 A JP 2010132070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- switching element
- output
- circuit
- control circuit
- 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
本発明は自動車用電装機器に関し、特に互いに独立した複数のアースラインを使用する制御回路及び出力回路を備える自動車用電装機器に関する。 The present invention relates to an automotive electrical device, and more particularly to an automotive electrical device including a control circuit and an output circuit that use a plurality of ground lines that are independent of each other.
自動車用電装機器においては、例えば図2に示すようにマイクロコンピュータ(CPU)など複雑な制御を実施するための制御回路10と、様々な負荷の通電をオンオフ制御する出力回路20とが備わっている場合が多い。負荷としては、例えば表示用のランプや発光ダイオード、ソレノイド、電気モータなどがある。負荷には比較的大きな電流が流れるし、その電流が大きく変動するので、負荷と接続される電源ラインやアースライン(接地側のライン:グランドとも言う)には比較的大きな電位変動などのノイズが発生する可能性が高い。しかし、このようなノイズは出力回路における負荷の制御には大きく影響しないのが普通である。
As shown in FIG. 2, for example, an automotive electrical device includes a
一方、マイクロコンピュータのような制御回路については、誤動作等が生じないように、電源電圧として非常に安定した一定の電圧を供給することが不可欠である。そのため、制御回路側のアースライン(SGND)については、出力回路側のアースライン(PGND)とは独立にしておく場合が多い。これにより、制御回路側のアースラインの電位は、負荷のオンオフに伴って発生するノイズの影響を受けなくなり、制御回路の動作が安定する。 On the other hand, for a control circuit such as a microcomputer, it is indispensable to supply a very stable and constant voltage as a power supply voltage so as not to cause a malfunction. For this reason, the ground line (SGND) on the control circuit side is often independent of the ground line (PGND) on the output circuit side. As a result, the potential of the ground line on the control circuit side is not affected by the noise generated when the load is turned on and off, and the operation of the control circuit is stabilized.
例えば、特許文献1に開示された技術では、エンジンの電子制御装置のグランド線(アースライン)について、パワー系グランド線とシグナル系グランド線とに分離する場合を想定している。また、特許文献1では、パワー系グランド線とシグナル系グランド線との電位差を小さくするための技術を開示している。具体的には、電源ラインの電圧変動に伴うグランド線の電位変動が複数グランド間の電位差として現れないように、コンデンサの容量を調整している。
For example, in the technique disclosed in
また、例えば特許文献2に開示された技術においては、2つのツェナーダイオードを互いに逆極性で直列に接続した回路を用いて、複数グランド間の電位差が所定以上になるのを防止している。
For example, in the technique disclosed in
また、例えば特許文献3には、CMLレベルの信号をTTLレベルの信号に変換するためのレベル変換回路が開示されている。
様々な自動車用電装機器においては、例えばマイクロコンピュータなどで構成される制御回路から出力される二値レベル(高レベル/低レベル)の制御信号を出力回路の入力に印加し、この制御信号によって負荷の通電のオンオフを制御するのが一般的である。ところが、制御回路側のアースライン(シグナル系グランド線)と出力回路側のアースライン(パワー系グランド線)との間に電位差が発生している場合には、動作不良が発生する可能性があった。 In various automotive electrical equipment, for example, a binary level (high level / low level) control signal output from a control circuit composed of a microcomputer or the like is applied to the input of the output circuit, and a load is generated by this control signal. It is common to control the on / off of the power supply. However, if there is a potential difference between the ground line on the control circuit side (signal system ground line) and the ground line on the output circuit side (power system ground line), malfunction may occur. It was.
すなわち、制御回路の出力する制御信号がオンレベルに切り替わっても、前記電位差の影響で出力回路のスイッチング素子(例えばトランジスタ)の状態が十分に切り替わらず、負荷の通電がオンしなくなる。あるいは、制御回路の出力する制御信号がオフレベルに切り替わっても、前記電位差の影響で出力回路のスイッチング素子の状態が十分に切り替わらず、負荷の通電がオフしなくなる。 That is, even when the control signal output from the control circuit is switched to the on level, the state of the switching element (eg, transistor) in the output circuit is not sufficiently switched due to the influence of the potential difference, and the energization of the load is not turned on. Alternatively, even when the control signal output from the control circuit is switched to the off level, the state of the switching element of the output circuit is not sufficiently switched due to the influence of the potential difference, and the energization of the load is not turned off.
例えば、電源回路のアースラインと自動車用電装機器とを接続するために長さの長いハーネスを用いている場合、各回路に流れる電流の大小に応じてハーネスの線路上で電圧降下(線路の抵抗値×電流)が発生し、独立している複数のアースライン(シグナル系グランド線、パワー系グランド線)の間に電位差(オフセット)が発生する。 For example, when a long harness is used to connect the ground line of a power circuit to an automotive electrical device, a voltage drop (resistance of the line) occurs on the harness line according to the magnitude of the current flowing through each circuit. Value × current), and a potential difference (offset) is generated between a plurality of independent earth lines (signal system ground line, power system ground line).
このような電位差が制御回路のアースライン(シグナル系グランド線)と出力回路のアースライン(パワー系グランド線)の間に発生すると、制御回路の出力する制御信号のオンレベル又はオフレベル(アース電位に対する電位差)が、出力回路側でスイッチング素子を切り替えるのに必要な閾値まで到達せず、スイッチングの誤動作が発生する。 When such a potential difference occurs between the ground line (signal system ground line) of the control circuit and the ground line (power system ground line) of the output circuit, the control signal output from the control circuit is turned on or off (ground potential). Does not reach the threshold required for switching the switching element on the output circuit side, and a switching malfunction occurs.
具体例として、図2に示した装置の動作について考える。ここでは、出力回路20内部のスイッチング素子(FET1)をオフからオンに切り替えるのに必要な制御信号SG1の電圧がパワー系グランド線(PGND)に対して4V以上であり、スイッチング素子(FET1)をオンからオフに切り替えるのに必要な制御信号SG1の電圧がパワー系グランド線(PGND)に対して0.4V以下に設計されている場合を想定する。また、シグナル系グランド線(SGND)に対する制御信号SG1の(高レベル/低レベル)の電圧がそれぞれ(4.5V/0.1V)である場合を想定する。
As a specific example, consider the operation of the apparatus shown in FIG. Here, the voltage of the control signal SG1 necessary for switching the switching element (FET1) in the
パワー系グランド線(PGND)のアース電位とシグナル系グランド線(SGND)のアース電位との間に電位差のオフセットがない場合は問題は生じない。すなわち、制御信号SG1が高レベルになると、出力回路20の入力に4.5Vの電圧が印加されるので、スイッチング素子(FET1)はオフからオンに切り替わる。また、制御信号SG1が低レベルになると、出力回路20の入力に0.1Vの電圧が印加されるので、スイッチング素子(FET1)はオンからオフに切り替わる。
There is no problem if there is no potential difference offset between the ground potential of the power system ground line (PGND) and the ground potential of the signal system ground line (SGND). That is, when the control signal SG1 becomes a high level, a voltage of 4.5 V is applied to the input of the
ところが、図3に示すようにパワー系グランド線(PGND)のアース電位がシグナル系グランド線(SGND)のアース電位に対して例えば1.0V(オフセット)だけ高くなっている場合には問題が発生する。すなわち、制御信号SG1が高レベルになった時に出力回路20の入力に印加される電圧は、オフセットの影響でパワー系グランド線(PGND)のアース電位に対して3.5Vの電圧までしか達しないのでスイッチング素子(FET1)をオフからオンに切り替えることができない。
However, as shown in FIG. 3, a problem occurs when the ground potential of the power system ground line (PGND) is higher by, for example, 1.0 V (offset) than the ground potential of the signal system ground line (SGND). To do. That is, when the control signal SG1 becomes high level, the voltage applied to the input of the
また、例えば図4に示すように、パワー系グランド線(PGND)のアース電位がシグナル系グランド線(SGND)のアース電位に対して例えば1.0V(オフセット)だけ低くなっている場合にも問題が発生する。すなわち、制御信号SG1が低レベルになった時に出力回路20の入力に印加される電圧は、オフセットの影響でパワー系グランド線(PGND)のアース電位に対して1.1Vの電圧までしか下がらないのでスイッチング素子(FET1)はオンからオフに切り替わらない。
Also, for example, as shown in FIG. 4, there is a problem even when the ground potential of the power system ground line (PGND) is lower by, for example, 1.0 V (offset) than the ground potential of the signal system ground line (SGND). Occurs. In other words, the voltage applied to the input of the
例えば、特許文献1に開示された技術においては、電源ラインに交流の電位変動が生じた場合に、複数のアースライン間の電位差の増大を抑制できる。また、特許文献2に開示された技術においては、複数のアースライン間の直流の電位差の増大を抑制できる。
For example, in the technique disclosed in
しかしながら、特許文献1又は特許文献2の技術を採用したとしても、複数のアースライン間の直流の電位差を0にできるわけではなく、上記のようなスイッチングの誤動作を防止できない。
However, even if the technique of
また、特許文献3の技術を採用すれば複数の回路の間で信号レベルの変換を行うことができる。しかしながら、特許文献3においてはCML回路、TTL回路のように接続する複数の回路のアースラインが共通であり、それらの間に電位差が発生しないことを前提としているので、前述の自動車用電装機器のように複数の回路のアースライン間に未知の電位差が発生しうる用途では利用できない。 Further, if the technique of Patent Document 3 is adopted, signal level conversion can be performed between a plurality of circuits. However, in Patent Document 3, since the ground lines of a plurality of circuits connected like a CML circuit and a TTL circuit are common and no potential difference occurs between them, the above-described automotive electrical equipment Thus, it cannot be used in applications where an unknown potential difference may occur between the ground lines of a plurality of circuits.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに独立した複数のアースラインを使用する制御回路及び出力回路を備える自動車用電装機器において、複数のアースライン間に直流の電位差が生じている場合であっても、負荷のスイッチングに関する誤動作を防止するができる自動車用電装機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a direct current between a plurality of ground lines in an automotive electrical device including a control circuit and an output circuit that use a plurality of independent ground lines. It is an object of the present invention to provide an automotive electrical device capable of preventing a malfunction related to load switching even when a potential difference of 2 is generated.
前述した目的を達成するために、本発明に係る自動車用電装機器は、下記(1)〜(4)を特徴としている。
(1) 負荷への通電を制御するための制御信号を生成する制御回路と、前記制御回路から出力される制御信号に従って負荷への通電をスイッチングする出力回路と、前記制御回路の出力と前記出力回路の入力との間に接続された変換回路と、によって構成され、前記制御回路側のアース端子に現れる第1のアース電位と前記出力回路側のアース端子に現れる第2のアース電位とが独立している自動車用電装機器であって、
制御入力端子が前記制御回路の出力に接続され、前記制御回路の前記第1のアース電位と前記制御信号との電位差に従ってオンオフする第1のスイッチング素子と、制御入力端子が前記第1のスイッチング素子の出力端子と接続され、所定の電源ラインの電位と前記第1のスイッチング素子の出力端子の電位との電位差に従ってオンオフする第2のスイッチング素子とを前記変換回路に設け、前記第2のスイッチング素子の出力端子を前記出力回路の入力端子に接続したこと。
(2) 上記(1)に記載の構成の自動車用電装機器において、
前記制御回路に電力を供給する第1の電源ラインに比べて高い電位が現れる第2の電源ラインに前記第2のスイッチング素子の一端を接続したこと。
(3) 上記(1)に記載の構成の自動車用電装機器において、
前記第1のスイッチング素子、第2のスイッチング素子として互いに種類もしくは極性が異なるスイッチング素子を接続したこと。
(4) 上記(1)に記載の構成の自動車用電装機器において、
前記第1のスイッチング素子は、トランジスタによって構成され、該第1のスイッチング素子のベース電極が制御回路の出力端子と接続され、該第1のスイッチング素子のエミッタ電極が前記第1のアース電位と同一電位のアース端子に接続されていること。
In order to achieve the above-described object, the automotive electrical apparatus according to the present invention is characterized by the following (1) to (4).
(1) A control circuit that generates a control signal for controlling energization to the load, an output circuit that switches energization to the load in accordance with a control signal output from the control circuit, an output of the control circuit, and the output A conversion circuit connected to the input of the circuit, and a first ground potential appearing at the ground terminal on the control circuit side and a second ground potential appearing at the ground terminal on the output circuit side are independent. Automotive electrical equipment
A first switching element having a control input terminal connected to an output of the control circuit and being turned on / off according to a potential difference between the first ground potential of the control circuit and the control signal; and a control input terminal being the first switching element A second switching element connected to the output terminal of the first switching element and turned on / off in accordance with a potential difference between a potential of a predetermined power supply line and an output terminal of the first switching element, and the second switching element Connected to the input terminal of the output circuit.
(2) In the automotive electrical equipment having the configuration described in (1) above,
One end of the second switching element is connected to a second power supply line in which a higher potential appears than the first power supply line that supplies power to the control circuit.
(3) In the automotive electrical equipment having the configuration described in (1) above,
Switching elements having different types or polarities are connected as the first switching element and the second switching element.
(4) In the electrical equipment for automobiles having the configuration described in (1) above,
The first switching element is constituted by a transistor, a base electrode of the first switching element is connected to an output terminal of a control circuit, and an emitter electrode of the first switching element is equal to the first ground potential. Be connected to the ground terminal of potential.
上記(1)の構成の自動車用電装機器によれば、前記第1のアース電位と第2のアース電位との間に直流の電位差(電位のオフセット)が生じている場合であっても、誤動作が生じるのを防止することができる。すなわち、前記変換回路に設けた第1のスイッチング素子は、前記制御信号と第1のアース電位との電位差を入力としてオンオフするので、第1のアース電位と第2のアース電位との電位差の影響は受けない。また、前記第2のスイッチング素子についても、電源ラインの電位と前記第1のスイッチング素子の出力端子の電位との電位差に従ってオンオフするので、第1のアース電位と第2のアース電位との電位差の影響は受けない。従って、前記電源ラインの電位が十分に高い場合には、前記第2のアース電位に前記オフセットが存在する場合でも、前記制御信号により前記出力回路の入力端子と第2のアース電位との間にスイッチングに十分な電位変化を与えることができる。
上記(2)の構成の自動車用電装機器によれば、前記第1の電源ラインよりも高い電位が現れる第2の電源ラインに前記第2のスイッチング素子を接続してあるので、前記第2のスイッチング素子がオンの時に、前記制御信号の高レベルよりも高い電位を前記出力回路の入力端子に供給することができ、前記第2のアース電位のオフセットの影響を更に受けにくくなる。従って、スイッチングの誤動作が生じにくい。
上記(3)の構成の自動車用電装機器によれば、例えばPNPトランジスタやNPNトランジスタのように種類あるいは極性が異なるスイッチング素子を使用できるので、所望のスイッチング動作を容易に実現できる。すなわち、前記第1のスイッチング素子として例えばNPNトランジスタを用いることにより前記制御信号と第1のアース電位との電位差を入力としてオンオフする動作を実現できる。また、第2のスイッチング素子として例えばPNPトランジスタを用いることにより、前記電源ラインの電位と前記第1のスイッチング素子の出力との電位差を入力としてオンオフする動作を実現できる。
上記(4)の構成の自動車用電装機器によれば、前記変換回路に設けた第1のスイッチング素子は、前記制御信号と第1のアース電位との電位差を入力としてオンオフするので、第1のアース電位と第2のアース電位との電位差の影響は受けない。なお、スイッチング素子として、トランジスタを用いれば、前記制御信号のレベル変化(例えば高レベルと低レベルとの差が5V)に比べて小さい電位変化(0.7V程度)でオンオフの状態を切り替えることが可能であり、より確実なスイッチングが可能になる。
According to the automotive electrical equipment having the configuration of (1) above, malfunction occurs even when a direct-current potential difference (potential offset) is generated between the first ground potential and the second ground potential. Can be prevented from occurring. That is, since the first switching element provided in the conversion circuit is turned on / off with the potential difference between the control signal and the first ground potential as an input, the influence of the potential difference between the first ground potential and the second ground potential is affected. Will not receive. Also, the second switching element is turned on / off according to the potential difference between the potential of the power supply line and the output terminal of the first switching element, so that the potential difference between the first ground potential and the second ground potential is reduced. Not affected. Therefore, when the potential of the power supply line is sufficiently high, even when the offset exists in the second ground potential, the control signal causes the input circuit to be connected between the input terminal of the output circuit and the second ground potential. A potential change sufficient for switching can be given.
According to the automotive electrical equipment having the configuration of (2) above, the second switching element is connected to the second power supply line in which a higher potential appears than the first power supply line. When the switching element is turned on, a potential higher than the high level of the control signal can be supplied to the input terminal of the output circuit, and is less susceptible to the offset of the second ground potential. Accordingly, switching malfunction is unlikely to occur.
According to the automotive electrical equipment having the configuration (3), since switching elements having different types or polarities such as PNP transistors and NPN transistors can be used, a desired switching operation can be easily realized. That is, by using, for example, an NPN transistor as the first switching element, an operation of turning on / off with the potential difference between the control signal and the first ground potential as an input can be realized. In addition, by using, for example, a PNP transistor as the second switching element, it is possible to realize an operation of turning on / off using a potential difference between the potential of the power supply line and the output of the first switching element as an input.
According to the automotive electrical equipment having the configuration of the above (4), the first switching element provided in the conversion circuit is turned on / off using the potential difference between the control signal and the first ground potential as an input. It is not affected by the potential difference between the ground potential and the second ground potential. When a transistor is used as the switching element, the on / off state can be switched with a small potential change (about 0.7 V) compared to the level change of the control signal (for example, the difference between the high level and the low level is 5 V). This is possible, and more reliable switching is possible.
以上のように本発明によれば、互いに独立した複数のアースラインを使用する制御回路及び出力回路を備える自動車用電装機器において、複数のアースライン間に直流の電位差が生じている場合であっても、負荷のスイッチングに関する誤動作を防止できる。 As described above, according to the present invention, in an automotive electrical device including a control circuit and an output circuit that use a plurality of independent ground lines, a direct current potential difference is generated between the plurality of ground lines. Also, malfunctions related to load switching can be prevented.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading through the best mode for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.
本発明の自動車用電装機器に関する具体的な実施の形態について、図1を参照しながら以下に説明する。 A specific embodiment relating to the automotive electrical equipment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図1は本実施の形態における自動車用電装機器の基本的な構成例を示している。具体的には、この自動車用電装機器は、自動車に搭載される計器板を照明するための照明装置の一部分である。勿論、このような照明装置以外にも様々な自動車用電装機器に本発明は適用できる。 FIG. 1 shows a basic configuration example of an automotive electrical device according to the present embodiment. Specifically, this automobile electrical equipment is a part of an illumination device for illuminating an instrument panel mounted on the automobile. Needless to say, the present invention can be applied to various automotive electrical equipment other than such a lighting device.
図1に示す自動車用電装機器は、制御対象の負荷として照明用の光源となる発光ダイオードLED1を有している。この発光ダイオードLED1に対する通電のオンオフを切り替えるために出力回路40が設けてある。出力回路40の内部には、スイッチング素子として電界効果型トランジスタFET1が設けてある。なお、電界効果型トランジスタFET1の代わりに普通のトランジスタを用いても良い。
The automobile electrical device shown in FIG. 1 has a light emitting diode LED1 serving as a light source for illumination as a load to be controlled. An
発光ダイオードLED1は、アノード端子が電源ライン61と接続され、カソード端子が抵抗器RLを介して出力回路40の出力端子40aと接続されている。電界効果型トランジスタFET1は、制御入力であるゲート電極が抵抗器R1を介して出力回路40の入力端子40bと接続され、ソース電極がパワー系グランド線(PGND)63と接続され、ドレイン電極が出力回路40の出力端子40aと接続されている。電界効果型トランジスタFET1のゲート電極とソース電極との間には抵抗器R2が接続されている。
The light emitting diode LED1 has an anode terminal connected to the
この例では、出力回路40は比較的大きい電流を扱うので、アースとしてパワー系グランド線63を使用している。電源ライン61には約12V(PGNDの電位に対する電位差)の直流電圧が図示しない電源から供給される。
In this example, since the
制御対象の負荷である発光ダイオードLED1のオンオフを制御するための制御信号SG1を生成するために制御回路30が設けてある。制御回路30は、マイクロコンピュータ(CPU)を用いて構成してある。制御信号SG1は高レベル/低レベルの2つの状態のいずれかに変化する二値信号である。
A
制御回路30には電源ライン60から安定化された所定の直流電圧(5V:SGNDの電位に対する電位差)が供給される。制御回路30のアース端子はシグナル系グランド線(SGND)62と接続されている。
The
シグナル系グランド線62はパワー系グランド線63とは独立している。つまり、制御回路30と出力回路40は互いに独立したアースを使用している。シグナル系グランド線62の電位とパワー系グランド線63の電位とはほぼ同じである場合が多いが、常に同等であるとは限らない。例えば、パワー系グランド線63に比較的大きな直流電流が流れると、ハーネスなどの配線上で生じる電圧降下の影響で、パワー系グランド線63の直流電位が変化する。そのため、シグナル系グランド線62とパワー系グランド線63との間に直流の電位差(電位のオフセット)が発生する可能性がある。
The signal
従って、もしも制御回路30の出力端子を直接出力回路40の入力端子40bと接続すると、図3、図4に示すようなオフセットの影響が現れる。例えば、制御信号SG1が高レベル(5V程度)になったときに、出力回路40の入力端子40bの電圧(PGNDに対する電位差)がオフセットの影響で5Vを大きく下回り、電界効果型トランジスタFET1がオフからオンに遷移しない状態になる。あるいは、制御信号SG1が低レベル(0V程度)になったときに、出力回路40の入力端子40bの電圧(PGNDに対する電位差)がオフセットの影響で0Vを大きく上回り、電界効果型トランジスタFET1がオンからオフに遷移しない状態になる。つまり、アース電位のオフセットによって、出力回路40のスイッチングに動作不良が発生する。
Therefore, if the output terminal of the
そこで、図1に示した自動車用電装機器においては、制御回路30の出力と出力回路40の入力との間に特別な変換回路50を接続してある。この変換回路50には、スイッチング素子として、NPNトランジスタTR1及びPNPトランジスタTR2が設けてある。図1に示すように、NPNトランジスタTR1は制御入力であるベース電極が抵抗器R3を介して制御回路30の出力端子と接続され、エミッタ電極がアースであるシグナル系グランド線62と接続されている。NPNトランジスタTR1のベース電極とエミッタ電極との間には抵抗器R4が接続してある。
Therefore, in the automotive electrical equipment shown in FIG. 1, a
NPNトランジスタTR1の出力であるコレクタ電極は、抵抗器R5を介してPNPトランジスタTR2のベース電極と接続されている。PNPトランジスタTR2のエミッタ電極は、電源ライン61と接続されている。また、PNPトランジスタTR2のベース電極とエミッタ電極の間には抵抗器R6を接続してある。PNPトランジスタTR2の出力であるコレクタ電極は、出力回路40の入力端子40bと接続されている。
The collector electrode that is the output of the NPN transistor TR1 is connected to the base electrode of the PNP transistor TR2 via the resistor R5. The emitter electrode of the PNP transistor TR2 is connected to the
変換回路50はアースとして制御回路30と共通のシグナル系グランド線62を使用している。従って、変換回路50についてはシグナル系グランド線62とパワー系グランド線63の電位差の影響は生じない。すなわち、制御信号SG1が高レベル(5V)になり、NPNトランジスタTR1の入力電圧(ベース−エミッタ間の電圧)が所定の閾値VBE(例えば0.6V)を上回ると、NPNトランジスタTR1がオンになり、TR1のコレクタ−エミッタ間が導通する。また、制御信号SG1が低レベル(0V)になり、NPNトランジスタTR1の入力電圧(ベース−エミッタ間の電圧)が閾値以下になると、NPNトランジスタTR1がオフになり、TR1のコレクタ−エミッタ間が非導通になる。
The
NPNトランジスタTR1がオンになると、抵抗器R5、R6に電流が流れ、抵抗器R6の端子間に電位差が発生する。この電位差がPNPトランジスタTR2の入力電圧(ベース−エミッタ間の電圧)の閾値(例えば0.6V)を上回ると、PNPトランジスタTR2がオンになり、PNPトランジスタTR2のエミッタ−コレクタ間が導通する。また、前記電位差がPNPトランジスタTR2の入力電圧(ベース−エミッタ間の電圧)の閾値を下回ると、PNPトランジスタTR2がオフになり、PNPトランジスタTR2のエミッタ−コレクタ間が非導通になる。 When the NPN transistor TR1 is turned on, a current flows through the resistors R5 and R6, and a potential difference is generated between the terminals of the resistor R6. When this potential difference exceeds a threshold (for example, 0.6 V) of the input voltage (base-emitter voltage) of the PNP transistor TR2, the PNP transistor TR2 is turned on, and the emitter-collector of the PNP transistor TR2 is conducted. When the potential difference falls below the threshold value of the input voltage (base-emitter voltage) of the PNP transistor TR2, the PNP transistor TR2 is turned off, and the emitter-collector of the PNP transistor TR2 becomes non-conductive.
つまり、制御信号SG1が高レベルになるとNPNトランジスタTR1、PNPトランジスタTR2が共にオンになり、制御信号SG1が低レベルになるとNPNトランジスタTR1、PNPトランジスタTR2が共にオフになる。 That is, when the control signal SG1 becomes high level, both the NPN transistor TR1 and the PNP transistor TR2 are turned on, and when the control signal SG1 becomes low level, both the NPN transistor TR1 and the PNP transistor TR2 are turned off.
PNPトランジスタTR2がオンになると、電源ライン61の電位(12V:高レベルに相当)が出力回路40の入力端子40bに印加される。また、PNPトランジスタTR2がオフになると、出力回路40の入力端子40bに高電位が印加されなくなる。
When the PNP transistor TR2 is turned on, the potential of the power supply line 61 (12V: corresponding to the high level) is applied to the
出力回路40の入力端子40bに高電位(12V)が印加されると、電界効果型トランジスタFET1のゲート−ソース間の電圧がその閾値(例えば0.6V)を超え、電界効果型トランジスタFET1がオンする。また、PNPトランジスタTR2がオフの時には出力回路40の入力端子40bに高電位が印加されないので、電界効果型トランジスタFET1のゲート−ソース間の電圧がその閾値以下になり電界効果型トランジスタFET1がオフする。
When a high potential (12V) is applied to the
従って、シグナル系グランド線62とパワー系グランド線63の電位差については、出力回路40の電界効果型トランジスタFET1のスイッチング動作には影響しない。すなわち、電界効果型トランジスタFET1をオフからオンに切り替えるときの電位(SG1の高レベル(約5V)に対応)は電源ライン61の電位(12V)と同等の電位に変換される。また、電界効果型トランジスタFET1をオンからオフに切り替えるときの電位(SG1の低レベル(約0V)に対応)は、PNPトランジスタTR2が非導通のため、パワー系グランド線63の電位と同等になる。そのため、シグナル系グランド線62とパワー系グランド線63の間の直流電位のオフセットとは無関係に、制御信号SG1のレベルに応じて確実に電界効果型トランジスタFET1がオンオフ動作する。
Therefore, the potential difference between the signal
また、制御信号SG1の高レベル(約5V)の電位は、制御回路30に電力を供給する電源ライン60の電位(5V)に応じて決まる。一方、電界効果型トランジスタFET1をオンするための電位(約12V)は電源ライン61から供給されるので、制御信号SG1よりも十分に高い電位を出力回路40の入力端子40bに印加することができる。そのため、前記オフセットが非常に大きくなった場合でも、確実に電界効果型トランジスタFET1をオンすることができる。
The high level (about 5V) potential of the control signal SG1 is determined according to the potential (5V) of the
出力回路40の電界効果型トランジスタFET1がオフの時には、発光ダイオードLED1には電流が流れず、電界効果型トランジスタFET1がオンになると、電源ライン61から発光ダイオードLED1、抵抗器RL、電界効果型トランジスタFET1を通ってパワー系グランド線63に電流が流れる。発光ダイオードLED1は電流が流れると発光する。
When the field effect transistor FET1 of the
なお、図1に示した自動車用電装機器は、計器板用の照明装置の場合を想定しているが、発光ダイオードLED1以外に、例えばランプ、ソレノイド、電気モータなどの負荷の通電をオンオフする出力回路を備える自動車用電装機器に同様に本発明を適用できる。 1 is assumed to be a lighting device for an instrument panel. In addition to the light emitting diode LED1, for example, an output for turning on / off a load such as a lamp, a solenoid, or an electric motor is provided. The present invention can be similarly applied to an automotive electrical device having a circuit.
以上のように、本発明は代表例として長さの長いハーネスなどを用いて配線を行う様々な自動車用電装機器に適用することが想定される。すなわち、配線の電圧降下等の影響によって、シグナル系グランドとパワー系グランドとの直流電位に比較的大きなオフセット(電位差)が生じた場合に、出力回路におけるスイッチングの誤動作を防止するために役立てることができる。 As described above, the present invention is assumed to be applied to various automotive electrical devices that perform wiring using a long harness or the like as a representative example. In other words, when a relatively large offset (potential difference) occurs in the DC potential between the signal system ground and the power system ground due to the influence of the voltage drop of the wiring, it can be used to prevent switching malfunctions in the output circuit. it can.
10,30 制御回路
20,40 出力回路
40a 出力端子
40b 入力端子
50 変換回路
60,61 電源ライン
62 シグナル系グランド線
63 パワー系グランド線
TR1 NPNトランジスタ
TR2 PNPトランジスタ
SG1 制御信号
10, 30
Claims (4)
制御入力端子が前記制御回路の出力に接続され、前記制御回路の前記第1のアース電位と前記制御信号との電位差に従ってオンオフする第1のスイッチング素子と、制御入力端子が前記第1のスイッチング素子の出力端子と接続され、所定の電源ラインの電位と前記第1のスイッチング素子の出力端子の電位との電位差に従ってオンオフする第2のスイッチング素子とを前記変換回路に設け、前記第2のスイッチング素子の出力端子を前記出力回路の入力端子に接続したことを特徴とする自動車用電装機器。 A control circuit that generates a control signal for controlling energization to the load, an output circuit that switches energization to the load in accordance with the control signal output from the control circuit, an output of the control circuit, and an input of the output circuit A first ground potential appearing at the ground terminal on the control circuit side and a second ground potential appearing at the ground terminal on the output circuit side are independent of each other. Automotive electrical equipment,
A control input terminal is connected to the output of the control circuit, a first switching element that is turned on / off according to a potential difference between the first ground potential of the control circuit and the control signal, and a control input terminal is the first switching element A second switching element connected to the output terminal of the first switching element and turned on / off according to a potential difference between a potential of a predetermined power supply line and a potential of the output terminal of the first switching element. The output terminal is connected to the input terminal of the output circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008308384A JP5339876B2 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Automotive electrical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008308384A JP5339876B2 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Automotive electrical equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010132070A true JP2010132070A (en) | 2010-06-17 |
JP5339876B2 JP5339876B2 (en) | 2013-11-13 |
Family
ID=42343854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008308384A Active JP5339876B2 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Automotive electrical equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5339876B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2604477A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-06-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device |
US11855440B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-12-26 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | In-vehicle protection apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001157360A (en) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | Ground variation preventing device for electronic controller |
JP2004088988A (en) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Denso Corp | Loaded drive control system |
JP2005065114A (en) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Denso Corp | Signal generating circuit and fail-safe circuit |
-
2008
- 2008-12-03 JP JP2008308384A patent/JP5339876B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001157360A (en) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Hitachi Ltd | Ground variation preventing device for electronic controller |
JP2004088988A (en) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Denso Corp | Loaded drive control system |
JP2005065114A (en) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Denso Corp | Signal generating circuit and fail-safe circuit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2604477A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-06-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device |
US9404433B2 (en) | 2011-10-26 | 2016-08-02 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device equipped with multiple grounds |
US11855440B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-12-26 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | In-vehicle protection apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5339876B2 (en) | 2013-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4509704B2 (en) | Lighting control circuit for vehicular lamp | |
JP4690915B2 (en) | Integrated circuit power protection circuit | |
KR101149902B1 (en) | Level-shift circuit | |
JP2011078235A (en) | Overcurrent protection circuit and on-vehicle display device | |
US20080049366A1 (en) | Protection circuit | |
US8773040B2 (en) | Indicator drive circuit | |
US20120194076A1 (en) | Lighting control device | |
JP2005067457A (en) | Vehicular illumination control device | |
JP2010239202A (en) | Input interface circuit | |
JP5339876B2 (en) | Automotive electrical equipment | |
JP2012009651A (en) | Current driving device | |
JP5244447B2 (en) | Lighting control device | |
JP2006288049A (en) | Load control circuit, current control circuit, and load control system | |
JP2012245799A (en) | Drive control device | |
JP2013062721A (en) | Overcurrent detection device | |
JP2006018409A (en) | Power supply circuit | |
JP2011073509A (en) | On-vehicle lamp lighting control circuit | |
EP2979519A1 (en) | Circuit and method for independent control of series connected light emitting diodes | |
JP5079580B2 (en) | Lighting control device | |
US20180337673A1 (en) | Digital output circuit, printed-wiring board, and industrial apparatus | |
JP6476727B2 (en) | Power supply | |
JP2013089570A (en) | Luminaire | |
US11171585B2 (en) | Motor controller | |
US20180019746A1 (en) | Electronic circuit for controlling a half h-bridge | |
US20230099245A1 (en) | Light emitting element drive device and light emitting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111101 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130329 |
|
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: 20130709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130806 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5339876 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |