JP2013070506A - 電源スイッチ保護回路及び車載機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源スイッチ保護回路は、電源スイッチ回路と、第1回路素子及び第2回路素子の両方がオン状態を示す場合に電源スイッチ回路をオン状態とし、第1回路素子及び第2回路素子の少なくとも一方がオフ状態を示す場合に電源スイッチ回路をオフ状態とする電源スイッチ制御回路と、電源スイッチ回路の出力側の短絡を検出し、短絡が検出されているか否かを示しかつ第1回路素子のオフ状態及びオン状態を切り換えるための短絡検出信号を出力する短絡検出回路と、所定時間内における短絡検出信号の状態変化に応じて、短絡が発生しているか否かを判定し、短絡が発生していると判定すると、第2回路素子がオフ状態を維持するように電源スイッチ制御回路を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
Description
〔装置構成〕
図1は、第1実施形態における電源スイッチ保護回路の構成を概念的に示す図である。電源スイッチ保護回路は、車両電源入力回路3、バックアップ電源回路4、短絡検出回路5、電源スイッチ回路6、電源スイッチ制御回路7、ソフトウェア制御部8を有する。第1実施形態における電源スイッチ保護回路は、車載機器1に搭載され、バッテリ電源2からの電力を車載機器1の内部回路へ供給するか否かを切り替える電源スイッチ回路6を過電流から保護する。
以下、第1実施形態における電源スイッチ保護回路の動作例について説明する。
図3は、第1実施形態における電源スイッチ保護回路の動作例を示すタイムチャートである。
上述したように第1実施形態では、短絡検出回路5により、電源スイッチ回路6の出力側の短絡が、電源スイッチ回路6の入力である電源入力ライン101の電圧降下に基づいて検出される。この短絡の検出状況を反映した短絡検出信号102により電源スイッチ制御回路7の第1回路素子(トランジスタ72)のオン/オフが制御され、結果として、電源スイッチ回路6のオン/オフが制御される。このように、短絡検出回路5の短絡検出により電源スイッチ回路6がオフ状態にされるため、電源スイッチ回路6を出力短絡による過電流から迅速に保護することができる。
上述の第1実施形態では、短絡検出回路5が、電源スイッチ回路6の入力側(電源入力ライン101)の電圧を検出することにより、電源スイッチ回路6の出力側の短絡を検出しているが、第2実施形態では、短絡検出回路5が電源スイッチ回路6の出力側の電圧を検出することにより、当該短絡を検出する。以降、第2実施形態における電源スイッチ保護回路について、第1実施形態と異なる内容を中心に説明し、第1実施形態と同じ内容については適宜省略する。
図5は、第2実施形態における電源スイッチ保護回路の構成を概念的に示す図である。第2実施形態では、短絡検出回路5は、入力側において電源スイッチ回路6の出力部に接続され、出力側において電源スイッチ制御回路7及びソフトウェア制御部8に接続される。これにより、短絡検出回路5は、電源スイッチ回路6の出力側の電圧と所定基準電圧とを比較し、比較結果を示す短絡検出信号102を出力する。
以下、第2実施形態における電源スイッチ保護回路の動作例について説明する。
図7は、第2実施形態における電源スイッチ保護回路の動作例を示すタイムチャートである。
第2実施形態では、短絡検出回路5は、電源スイッチ回路6の出力部に接続され、その電位を直接検出する。これにより、短絡検出回路5は、当該出力部が短絡したことを確実に検出することが可能である。また、このことから、検出電圧を高く設定することができるため、短絡検出回路5はハーフショートをも的確に検出することができ、ハーフショートによる過電流から電源スイッチ回路6を保護することができる。
上述の各実施形態では、ソフトウェア制御部8は、短絡検出制御状態に移行すると、バックアップ電源回路4からの電力供給が停止されるまで、ローレベルのスイッチ制御信号104を維持していた。即ち、利用者は、例えば、バッテリ電源2を車載機器1から取り外すことにより、車載機器1を正常動作に復帰させることができた。第3実施形態における電源スイッチ保護回路は、ソフトウェア制御部8により短絡発生と判定されてから車載機器1を正常動作に復帰させるための構成を更に有する。以降、この新たな構成を第1実施形態に付加した形態を第3実施形態における電源スイッチ保護回路として説明する。以降の説明では、第1実施形態と異なる内容を中心に説明し、第1実施形態と同じ内容については適宜省略する。
2 バッテリ電源
3 車両電源入力回路
4 バックアップ電源回路
5 短絡検出回路
6 電源スイッチ回路
7 電源スイッチ制御回路
8 ソフトウェア制御部
9 装置再起動スイッチ
51 コンパレータ
52 論理和回路
53 入力切替スイッチ
54 遅延回路
61 FET
71、72 トランジスタ
102 短絡検出信号
103 装置起動信号
104 スイッチ制御信号
105 リセット信号
108 検出出力信号
109 制御指示信号
Claims (7)
- 電源からの電力を所定回路へ供給するか否かを切り換える電源スイッチ回路と、
第1回路素子及び第2回路素子の両方がオン状態を示す場合に前記電源スイッチ回路をオン状態とし、該第1回路素子及び該第2回路素子の少なくとも一方がオフ状態を示す場合に前記電源スイッチ回路をオフ状態とする電源スイッチ制御回路と、
前記電源スイッチ回路の出力側の短絡を検出し、該短絡が検出されているか否かを示しかつ前記第1回路素子のオフ状態及びオン状態を切り換えるための短絡検出信号を出力する短絡検出回路と、
所定時間内における前記短絡検出信号の状態変化に応じて、前記短絡が発生しているか否かを判定し、前記短絡が発生していると判定すると、前記第2回路素子がオフ状態を維持するように前記電源スイッチ制御回路を制御する制御部と、
を備える電源スイッチ保護回路。 - 前記制御部は、所定時間内において、前記短絡が検出されていることを示す前記短絡検出信号をカウントし、該短絡検出回数が所定回数となった場合に、前記短絡が発生していると判定する、
請求項1に記載の電源スイッチ保護回路。 - 前記電源から供給される電力により動作し、前記制御部へ電力を供給するバックアップ電源回路と、
装置再起動スイッチと、
を更に備え、
前記制御部は、前記バックアップ電源回路からの電力供給が停止された場合、又は、前記装置再起動スイッチから再起動信号が入力された場合、前記第2回路素子のオフ状態の維持を解除する、
ことを特徴とする請求項2に記載の電源スイッチ保護回路。 - 前記短絡検出回路は、
前記電源スイッチ回路の入力部の電圧と所定基準電圧とを比較し、前記電源スイッチ回路の入力部の電圧が前記所定基準電圧よりも低い場合に、前記短絡が検出されていることを示す前記短絡検出信号を出力し、前記電源スイッチ回路の入力部の電圧が前記所定基準電圧よりも高い場合に、前記短絡が検出されていないことを示す前記短絡検出信号を出力する比較回路を含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電源スイッチ保護回路。 - 前記短絡検出回路は、
前記電源スイッチ回路の出力部の電圧と所定基準電圧とを比較する比較回路と、
前記電源スイッチ制御回路から前記電源スイッチ回路への状態切替えのための制御信号に基づいて、前記電源スイッチ回路の状態とは逆の状態となる入力切替スイッチと、
前記比較回路の出力及び前記入力切替スイッチの出力に基づいて、前記入力切替回路がオン状態の場合、又は、前記電源スイッチ回路の出力部の電圧が所定基準電圧よりも高い場合に、前記短絡が検出されていないことを示す前記短絡検出信号を出力し、前記入力切替回路がオフ状態の場合、かつ、前記電源スイッチ回路の出力部の電圧が該所定基準電圧よりも低い場合に、前記短絡が検出されていることを示す前記短絡検出信号を出力する短絡検出信号出力回路と、
を含む請求項1から3のいずれか1項に記載の電源スイッチ保護回路。 - 前記短絡検出回路は、
前記入力切替スイッチと前記短絡検出信号出力回路との間に配置され、前記入力切替スイッチからの信号を前記短絡検出信号出力回路に入力される前に遅延させる遅延回路、
を更に含む請求項5に記載の電源スイッチ保護回路。 - 前記電源として利用されるバッテリ電源と接続される、前記請求項1から5のいずれか1項に記載の電源スイッチ保護回路と、
前記電源スイッチ保護回路を介して前記バッテリ電源からの電力の供給を受ける前記所定回路と、
を含む車載機器。
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JP2011207095A JP5800358B2 (ja) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | 電源スイッチ保護回路及び車載機器 |
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