JP2014232948A - 駆動素子保護回路及び負荷駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータと駆動トランジスタとが直列に接続された構成において、モータの短絡異常が発生したとしても、駆動トランジスタを効果的に保護する。
【解決手段】制御回路３０は、電源電圧Ｖ１が低電圧保護値以下に低下すると、所定の監視時間の間、駆動回路３６から低デューティ信号を出力する。これにより、モータ１０に短絡異常が生じた場合でも、駆動トランジスタ２２に過剰な電流が流れることを防止して駆動トランジスタ２２を保護する。この制御回路３０には、内部電源４６が動作電圧を生成できない程度まで電源電圧Ｖ１が低下しても、少なくとも監視時間の間、内部電源４６が動作電圧を供給できるように、電源バックアップを行うコンデンサ４８が設けられている。これにより、制御回路３０は、電源電圧Ｖ１が低下しても、駆動トランジスタ２２の保護機能を喪失することなく、駆動トランジスタ２２を効果的に保護することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷と直列に接続され、当該負荷に供給する電圧を制御するためにデューティ駆動される駆動素子を保護するための駆動素子保護回路、及びその駆動素子保護回路を備えた負荷駆動装置に関する。

従来、例えば特許文献１には、スイッチング電源の入力電圧により給電され、過負荷保護機能を備えるスイッチング制御回路が、負荷側の短絡等の異常発生時に、入力電圧の異常低下によって動作不能となり、保護機能を喪失しないようにすることが開示されている。

より詳細には、特許文献１に示された構成では、スイッチング制御回路が、スイッチング電源の一次コイルに接続されたスイッチングトランジスタをデューティ駆動することにより、二次コイルに接続された負荷に対して所望の出力電圧を供給する。このような構成において、負荷側（二次コイル側）に短絡異常が発生すると、出力電圧が低下して、目標値との差が大きくなる。すると、スイッチング制御回路が、出力電圧の目標値との差の拡大に応じて、出力電圧を回復させるべく、スイッチングトランジスタの駆動デューティ比を高める。

ただし、そのようなスイッチングトランジスタの駆動デューティ比の増大により、スイッチング電源の一次コイルに流れる電流が増加するので、スイッチング電源の入力電圧が低下する。このスイッチング電源の入力電圧は、過負荷保護機能を備えるスイッチング制御回路にも給電されている。このため、入力電圧の低下により、スイッチング制御回路が動作不能となることを防止すべく、スイッチング制御回路には、入力電圧監視回路が設けられている。入力電圧監視回路は、入力電圧が基準値まで低下すると異常信号を発する。すると、この異常信号に応じて、スイッチングトランジスタの駆動デューティ比を決定するＰＷＭ回路が、駆動デューティ比を低下させるように動作する。その結果、スイッチング電源の一次コイルに流れる電流が減少され、入力電圧が基準値よりも低下することが防止される。そして、出力電圧が低下した状態が回復されないまま、所定の監視時間が経過すると、スイッチング制御回路は、スイッチングトランジスタの駆動を停止させる。

特開平４−２４８３６２号公報

ここで、負荷に供給する電圧を直接的に制御すべく、スイッチングトランジスタのような駆動素子が、負荷に直列に接続されるとともに、デューティ駆動される構成が採用される場合がある。このような構成においては、保護回路に、特許文献１に記載されたような入力電圧監視回路を設け、電源電圧の低下を検出したときに、駆動素子を低デューティ駆動するようにしても、保護回路による保護機能が機能不全に陥る状態を回避しえない虞がある。つまり、負荷と駆動素子が直列に接続されている場合、負荷の短絡異常が発生すると、低インピーダンス状態となり、デューティ駆動のオン期間に駆動素子に大電流が流れる。そのため、電源電圧が急激に低下する。すると、駆動素子の低デューティ駆動による電源電圧の低下抑制が間に合わず、電源電圧が保護回路の動作可能電圧を瞬時に下回ってしまい、保護回路が動作不能となる虞がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、負荷と駆動素子とが直列に接続された構成において、負荷の短絡異常が発生したとしても、駆動素子を効果的に保護することが可能な駆動素子保護回路及び負荷駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による駆動素子保護回路は、負荷（１０）に供給する電圧を制御すべく、当該負荷と直列に接続された駆動素子（２２）をデューティ駆動するとともに、過剰な電流の通電から保護するためのものであって、
負荷及び駆動素子保護回路に印加される電源電圧（Ｖ１）を検出する検出手段（３２）と、
検出手段によって検出された電源電圧を所定のしきい値と比較することで、電源電圧の低下を判定する判定手段（３８）と、
判定手段によって電源電圧の低下が判定されたときに、駆動素子をデューティ駆動する際のデューティ比を低下させる低下手段（３６、４０）と、
電源電圧が低下した状態が所定の監視時間継続したとき、駆動素子の駆動を停止させる停止手段（３６、４２、４４）と、
電源電圧が、駆動素子保護回路の動作可能電圧よりも低下しても、少なくとも監視時間の間、駆動素子保護回路にバックアップ電源を提供するコンデンサ（４８）と、を備えることを特徴とする。

本発明による駆動素子保護回路は、上記のように構成されているので、負荷及び駆動素子保護回路に印加される電源電圧の低下が検出されると、まず、駆動素子をデューティ駆動する際のデューティ比が低下される。これにより、負荷の短絡異常が発生した場合であっても、駆動素子を損傷させるような大電流が流れることを防止することができる。

そして、電源電圧が低下した状態が、所定の監視時間継続したとき、駆動素子の駆動が停止される。電源電圧の低下は、負荷の短絡異常などによって発生することもあれば、電源の瞬断やノイズによって発生することもある。しかし、瞬断やノイズによって電源電圧が低下した場合には、速やかに電源電圧が回復することが期待できる。本発明では、監視時間を設定することで、一時的な電源電圧の低下によって、むやみに駆動素子を停止してしまうことを避けることができるようにしている。一方、負荷の短絡異常が発生したときには、監視時間が経過しても電源電圧は低下したままとなる。この場合には、負荷を正常に駆動することができず、また駆動素子の保護のため、駆動素子を停止させる。

さらに、本発明による駆動素子保護回路は、電源電圧が駆動素子保護回路の動作可能電圧よりも低下しても、少なくとも監視時間の間、駆動素子保護回路にバックアップ電源を提供するコンデンサを備えている。このため、負荷の短絡異常により大電流が流れて、電源電圧が駆動素子保護回路の動作可能電圧よりも低下してしまった場合であっても、駆動素子保護回路は、少なくとも監視時間の間、動作することが可能である。そのため、上述した保護機能を喪失することなく、駆動素子を効果的に保護することができる。

また、本発明による負荷駆動装置は、負荷と、負荷に供給する電圧を制御すべく、負荷と直列に接続された駆動素子と、駆動素子をデューティ駆動するとともに、過剰な電流の通電から保護する、上述した駆動素子保護回路と、を備えることを特徴とする。このため、本発明による負荷駆動装置は、上述した駆動素子保護回路による保護機能を用いて、駆動素子を効果的に保護することができる。

なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。

また、上述した特徴以外の本発明の特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。

実施形態に係る負荷駆動装置の構成を示した構成図である。 モータ以外の他の電気負荷が駆動されて、電源電圧が低電圧保護値以下に低下したが、その電気負荷の駆動の終了により、電源電圧が元のレベルに回復したときに、モータに印加される電圧の変化の様子を示した波形図である。 変形例１の内容を説明するための説明図である。 変形例２の内容を説明するための説明図である。 変形例３の内容を説明するための説明図である。

以下に、本発明の実施形態による駆動素子保護回路、及びその駆動素子保護回路を備えた負荷駆動装置を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る負荷駆動装置の構成を示した構成図である。

図１において、１０は負荷としてのモータである。このモータ１０は、例えば、車両に搭載されたエアコンディショナに用いられる送風用のブロワモータや、ラジエータのファンモータとして用いられる直流モータである。但し、本実施形態の負荷駆動回路に適用される負荷は、直流モータに限られる訳ではなく、例えば３相モータを負荷としても良いし、モータ以外の電気機器を負荷としても良い。

負荷駆動装置としてのコントローラ２０は、モータ１０に所望の電圧を印加して、モータ１０を駆動するためのものである。このコントローラ２０は、駆動素子としての駆動トランジスタ２２や、駆動トランジスタ２２をデューティ駆動するとともに、駆動トランジスタ２２に過剰な電流が通電されることを抑制して保護する駆動素子保護回路としての制御回路３０などを備えている。

駆動トランジスタ２２は、電源としての車載バッテリ１２とグランドとの間において、モータ１０と直列に接続されている。この駆動トランジスタ２２は、制御回路３０によってデューティ駆動される。その結果、デューティ比に応じて、モータ１０に通電される電流値の大きさが制御され、ひいてはモータ１０に印加される電圧の大きさが制御される。なお、図１に示す例では、駆動トランジスタ２２として、ＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴが用いられている。

モータ１０に対して並列に、ダイオード２４が接続されている。このダイオード２４は、モータ１０の通電が停止されたときに生じる逆起電力によるサージ電流を還流するためのものである。なお、ダイオードに代えて、ＰチャネルパワーＭＯＳＦＥＴを接続し、このＰチャネルパワーＭＯＳＦＥＴを、駆動トランジスタ２２と逆位相でオン、オフするようにしても良い。

制御回路３０は、車載バッテリ１２から供給される電源電圧Ｖ１、及び、モータ１０と駆動トランジスタ２２とを接続する中間点の電圧（モータ電圧）Ｖｍを検出する電圧検出回路３２を有する。この電圧検出回路３２は、後述する制御部３４に対して、電源電圧Ｖ１とモータ電圧Ｖｍとを出力し、低電圧判定回路３８に対して、電源電圧Ｖ１を出力する。

制御部３４は、電源電圧Ｖ１とモータ電圧Ｖｍとに基づき、実際にモータ１０に印加されている電圧（Ｖ１−Ｖｍ）を算出する。この制御部３４には、外部の上位制御装置（図示せず）から、モータ１０に印加すべき目標電圧が与えられる。制御部３８は、目標電圧と実際のモータ１０に印加されている電圧との差に応じて、駆動回路３６から出力する駆動デューティ信号のデューティ比を指示するための指示信号を駆動回路３６に与える。なお、外部の上位制御装置は、制御部３４に対して、目標デューティ比を与えるようにしても良い。この場合、制御部３４が目標デューティ比を目標電圧に変換し、実際の印加電圧を対比した上で、最終的なデューティ比を決定すれば良い。

駆動回路３６は、例えば、高電位電源と低電位電源との間で、直列接続された２個のトランジスタを有し、制御部３４からの指示信号に応じて、それら２個のトランジスタを交互にオン・オフすることで、駆動デューティ信号を生成する。すなわち、高電位電源側のトランジスタがオンされたとき、駆動トランジスタ２２のゲートに高電位が印加され、駆動トランジスタ２２はオンする。一方、低電位電源側のトランジスタがオンされたときには、駆動トランジスタ２２のゲートに低電位が印加され、駆動トランジスタ２２はオフする。このようにして、高電位電源側のトランジスタにより駆動デューティ信号のオン期間が規定され、低電位電源側のトランジスタにより駆動デューティ信号のオフ期間が規定されることで、指示信号に応じた駆動デューティ信号が生成される。

駆動回路３６には、制御部３４からの指示信号以外にも、後述する低デューティ出力回路４０から低デューティ信号の生成を指示する低デューティ指示信号が入力されるとともに、異常判定回路４４から駆動デューティ信号の停止を指示する停止指示信号も入力される。駆動回路３６は、制御部３４からの指示信号よりも低デューティ出力回路４０からの低デューティ指示信号を優先し、さらに、低デューティ出力回路４０からの低デューティ指示信号よりも異常判定回路４４からの停止指示信号を優先するように構成されている。つまり、異常判定回路４４から停止指示信号が出力されているときには、駆動回路３６は、制御部３４や低デューティ出力回路４０からの指示信号や低デューティ指示信号が入力されていても、駆動デューティ信号の出力を停止する。また、制御部３４からの指示信号と、低デューティ出力回路４０からの低デューティ指示信号とが同時に入力されているときには、駆動回路３６は、制御部３４からの指示信号によらず、低デューティ出力回路４０からの低デューティ指示信号に応じて低デューティ信号を出力する。

なお、低デューティ信号のデューティ比は、モータ１０が短絡異常を起こし、後述する監視時間における駆動デューティ信号のオン期間に、短絡電流が駆動トランジスタ２２に流れたとしても、その短絡電流により駆動トランジスタ２２の熱破壊を招かない範囲に定められている。この低デューティ信号のデューティ比は、一定であっても良いし、短絡電流が駆動トランジスタ２２の熱破壊を招かない範囲で可変されても良い。低デューティ信号のデューティ比を可変する場合、例えば、低デューティ出力回路４０が、電圧検出回路３２によって検出された電源電圧Ｖ１を取り込み、その電源電圧Ｖ１の大きさの逆数に比例するように、低デューティ信号のデューティ比を可変させても良い。これにより、電源電圧Ｖ１が変化しても、低デューティ駆動時に、モータ１０に通電する電流の大きさを近似させることができる。

低電圧判定回路３８は、電圧検出回路３２によって検出された電源電圧Ｖ１を取り込み、所定のしきい値である低電圧保護値と比較することで、電源電圧Ｖ１の低下を判定する。電源電圧Ｖ１が低電圧保護値よりも小さいと判定した場合には、低電圧判定回路３８は、電圧低下信号を低デューティ出力回路４０、タイマ４２、及び異常判定回路４４に出力する。

低デューティ出力回路４０は、低電圧判定回路３８から電圧低下信号が入力されている間、上述した低デューティ指示信号を駆動回路３６に出力する。これにより、図２に示すように、電源電圧Ｖ１が低電圧保護値以下に低下したとき、まず、駆動回路３６から低デューティ信号が出力され、駆動トランジスタ２２が低デューティ比にてデューティ駆動される。このため、電源電圧Ｖ１の低下の原因が、モータ１０における短絡異常であった場合であっても、駆動トランジスタ２２を損傷させるような大電流が流れることを防止することができる。

なお、図２は、モータ１０以外の他の電気負荷（例えば、スタータ）が駆動されて、電源電圧Ｖ１が低電圧保護値以下に低下したが、その電気負荷の駆動の終了により、電源電圧Ｖ１が元のレベルに回復したときに、モータ１０に印加される電圧の変化の様子を示したものである。

そして、電源電圧Ｖ１が低下状態から回復すると、低電圧判定回路３８から電圧低下信号が出力されなくなる。この場合、低デューティ出力回路４０は、電圧低下信号が入力されなくなった時点で、低デューティ指示信号の出力を終了する。

タイマ４２は、所定の監視時間に相当する時間間隔を計時するものである。このタイマ４２は、低電圧判定回路３８から電圧低下信号が入力されると、計時を開始する。そして、所定の監視時間の計時を終了すると、タイマ４２は、計時終了信号を異常判定回路４４に出力する。

異常判定回路４４は、低電圧判定回路３８から継続的に電圧低下信号が入力されており、かつタイマ４２から計時終了信号が入力されると、上述した停止指示信号を駆動回路３６に出力する。監視時間を超えて、電源電圧Ｖ１が低下した状態が継続する場合、モータ１０が短絡異常を起こしている可能性も否定できない。そのような短絡異常が発生しているときに、低デューティ比であっても、駆動トランジスタ２２のデューティ駆動を続けると、駆動トランジスタ２２が発熱し、熱破壊に至る虞が生じる。そのため、電源電圧Ｖ１が低下した状態が監視時間を超えて継続した場合には、図２に示すように、異常判定回路４４が停止指示信号を出力して、駆動トランジスタ２２のデューティ駆動を停止させる。これにより、モータ１０に短絡異常が生じた場合であっても、駆動トランジスタ２２を保護することができる。また、モータ１０に短絡異常が生じていた場合には、そもそも、モータ１０を正常に駆動することができない。駆動トランジスタ２２を停止させることで、無駄な駆動を行うことを避けることができる。

なお、本実施形態において、監視時間を設定している理由は、以下の通りである。電源電圧Ｖ１の低下は、モータ１０の短絡異常によって発生することもあれば、他の電気負荷の駆動、もしくは電源の瞬断やノイズによって発生することもある。しかし、電源の瞬断やノイズによって電源電圧Ｖ１が低下した場合には、速やかに電源電圧Ｖ１が回復することが期待できる。本実施形態では、タイマ４２により監視時間を設定し、その監視時間の間は、低デューティ信号により駆動トランジスタ２２の駆動を続けることで、瞬間的な電源電圧Ｖ１の低下によって、むやみに駆動トランジスタ２２を停止してしまうことを避けることができる。

そして、異常判定回路４４は、電源電圧Ｖ１が回復して、低電圧判定回路３８から電圧低下信号が出力されなくなると、図２に示すように、停止指示信号の出力を終了する。このため、それ以後は、駆動回路３６は、制御部３４からの指示信号に応じたデューティ比の駆動デューティ信号を出力する。

本実施形態による制御回路３０は、車載バッテリ１２から供給される電源電圧Ｖ１から、上述した制御回路３０の各内部回路の動作電圧を生成する内部電源４６を有する。この内部電源４６によって生成される動作電圧により、各内部回路が動作することにより、制御回路３０は、上述した駆動トランジスタ２２の保護機能を発揮することが可能となる。

ここで、本実施形態における負荷駆動装置においては、モータ１０と駆動トランジスタ２２とが直列に接続されているので、モータ１０に短絡異常が発生すると、デューティ駆動のオン期間に駆動トランジスタ２２に大電流が流れ、電源電圧Ｖ１が急激に低下することが起こりえる。その場合、電源電圧Ｖ１が制御回路３０の動作可能電圧を瞬時に下回ってしまい、つまり、電源電圧Ｖ１の低下により、内部電源４６が動作電圧を生成できなくなってしまい、制御回路３０が動作不能となりえる。その結果、制御回路３０は、上述した駆動トランジスタ２２の保護機能を発揮しえなくなる虞がある。

そのため、本実施形態では、内部電源４６が動作電圧を生成できない程度まで電源電圧Ｖ１が低下しても、少なくとも上述した監視時間の間、内部電源４６が動作電圧を供給できるように、電源バックアップを行うコンデンサ４８を設けた。これにより、モータ１０に短絡異常が起こり、電源電圧Ｖ１が制御回路３０の動作可能電圧よりも低下してしまった場合であっても、制御回路３０は、少なくとも監視時間の間、動作することが可能となる。そのため、上述した駆動トランジスタ２２の保護機能を喪失することなく、駆動トランジスタ２２を効果的に保護することができる。

このコンデンサ４８は、通常、電源電圧Ｖ１により満充電状態まで充電されている。しかし、内部電源４６が動作電圧を生成できなくなる程度まで、電源電圧Ｖ１が低下したとき、コンデンサ４８は放電する。この放電電流により、内部電源４６が動作して、制御回路３０内の各部に動作電圧を供給する。

以上、本発明による好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

（変形例１）
例えば、上述した実施形態では、電源電圧Ｖ１が低下した状態から回復して低電圧保護値よりも高くなると、その時点で、異常判定回路４４が停止指示信号の出力を終了した。そのため、以降は、駆動回路３６が、制御部３４からの指示信号に応じたデューティ比の駆動デューティ信号を出力するものであった。

しかしながら、異常判定回路４４は、図３に示すように、電源電圧Ｖ１が低下した状態から回復したとしても、所定の停止保持時間の間は、停止指示信号を出力し続けることで、駆動トランジスタ２２の駆動の停止したままとしても良い。このようにするには、異常判定回路４４が、停止指示信号の出力開始から、停止保持時間を計時する計時部を有し、その計時部が停止保持時間を計時中は、停止指示信号を出力し続けるように構成すれば良い。

例えばモータ１０に短絡異常が生じて、大電流が駆動トランジスタ２２に流れると、電源電圧Ｖ１が低電圧保護値よりも低下する。この場合、駆動トランジスタ２２は、低デューティ駆動の後、停止される。この駆動トランジスタ２２の停止により、電源から短絡電流が流れなくなると、電源電圧Ｖ１が上昇する場合がある。その電源電圧Ｖ１の上昇により、再び、駆動トランジスタ２２に大電流が流れる。このように、駆動トランジスタ２２の大電流の通電と停止とが繰り返された場合、駆動トランジスタ２２に熱が蓄積され、やがて熱破壊に至る虞が生じる。

それに対して、上述したように、所定の停止保持時間を設定することにより、その間は、駆動トランジスタ２２の駆動が停止されるので、駆動トランジスタ２２の温度を低下させることができる。このため、駆動トランジスタ２２の大電流の通電と停止とが繰り返された場合であっても、熱破壊に至ることを防止することができる。

（変形例２）
図４に示すように、監視時間Ｔ１中に電源電圧Ｖ１が回復するなどして、所定時間内に電源電圧Ｖ１の低下が繰り返される場合、その繰り返し回数が多くなるほど、監視時間を短く設定するようにしても良い。図４に示す例では、所定時間内に相当する繰り返し時間Ｔ３で、電源電圧Ｖ１の低下が繰り返されたため、２回目の電源電圧Ｖ１の低下時の監視時間Ｔ２は、１回目の電源電圧Ｖ１の低下時の監視時間Ｔ１よりも短く設定されている。さらに、所定時間内に、３回目、４回目と、電源電圧Ｖ１の低下が繰り返される場合には、監視時間は、２回目よりも３回目、３回目よりも４回目の方がさらに短く設定されることになる。このような監視時間の設定は、例えば、繰り返し回数が多くなるほど、監視時間を所定比率で減少させることによって実現することができる。

このようにすることにより、電源電圧Ｖ１の低下時に駆動トランジスタ２２に比較的大きな電流が流れて、駆動トランジスタ２２が発熱する場合であっても、電源電圧Ｖ１の低下の繰り返し数が多くなるほど、その発熱の程度が抑制される。そのため、発熱による熱が蓄積して熱破壊に至るまで、駆動トランジスタ２２の温度が上昇することを防止することができる。

また、監視時間は、前回の電源電圧Ｖ１の低下からの経過時間（図４に示す例では、繰り返し時間Ｔ３）の長さに応じて設定されても良い。より具体的には、前回の電源電圧Ｖ１の低下からの経過時間が短いほど、監視時間を、通常の監視時間よりも短くなるように設定しても良い。このようにしても、電源電圧Ｖ１の低下が繰り返される場合に、駆動トランジスタ２２の熱破壊を防止することができる。

さらに、繰り返し回数と経過時間とを両方考慮して、監視時間を設定するようにしても良い。例えば、図４の例において、監視時間Ｔ２を、以下の数式１に従って設定する。
（数１）
Ｔ２＝Ｔ１−Ｔ１／Ｔ３

数式１では、前回の監視時間Ｔ１から、その監視時間Ｔ１を繰り返し時間Ｔ３で除算した値を減じることによって、監視時間Ｔ２を算出している。このため、繰り返し数が多くなるほど、監視時間は短くなるとともに、繰り返し時間Ｔ３が短くなるほど、監視時間を短くする度合いを大きくすることができる。

従って、電源電圧Ｖ１の低下が繰り返される場合に、より確実に駆動トランジスタ２２の熱破壊を防止することができる。

（変形例３）
図５に示すように、電圧検出回路３２が、電源電圧Ｖ１を検出し、低電圧判定回路３８において、低電圧保護値と比較するのは、駆動トランジスタ２２が１００％未満のデューティ比にてデューティ駆動されている場合、デューティオン期間の後半であることが好ましい。さらに、望ましくは、オン期間の後半であって、オフ期間への切り替えに極力近いタイミングで行うことが好ましい。

モータ１０に短絡異常が発生した場合、厳密には、駆動トランジスタ２２がデューティオン期間に導通されたとき、短絡電流が駆動トランジスタ２２を流れて、電源電圧Ｖ１の低下が生じる。従って、上述したようなタイミングにて、電源電圧Ｖ１の検出及び判定を行うことにより、電源電圧Ｖ１が低下する場合に、その低下した電源電圧Ｖ１を確実に検出して、電源電圧Ｖ１が低下しているか否かの判定を正しく行うことができる。

１０ モータ（負荷）
１２ 車載バッテリ
２０ コントローラ
２２ 駆動トランジスタ
３０ 制御回路
３２ 電圧検出回路
３４ 制御部
３６ 駆動回路
３８ 低電圧判定回路
４０ 低デューティ出力回路
４２ タイマ
４４ 異常判定回路
４６ 内部電源
４８ コンデンサ

Claims (8)

1. 負荷（１０）に供給する電圧を制御すべく、当該負荷と直列に接続された駆動素子（２２）をデューティ駆動するとともに、過剰な電流の通電から保護するための駆動素子保護回路（３０）であって、
   前記負荷及び前記駆動素子保護回路に印加される電源電圧（Ｖ１）を検出する検出手段（３２）と、
   前記検出手段によって検出された前記電源電圧を所定のしきい値と比較することで、前記電源電圧の低下を判定する判定手段（３８）と、
   前記判定手段によって前記電源電圧の低下が判定されたときに、前記駆動素子をデューティ駆動する際のデューティ比を低下させる低下手段（３６、４０）と、
   前記電源電圧が低下した状態が、所定の監視時間継続したとき、前記駆動素子の駆動を停止させる停止手段（３６、４２、４４）と、
   前記電源電圧が、前記駆動素子保護回路の動作可能電圧よりも低下しても、少なくとも前記監視時間の間、前記駆動素子保護回路にバックアップ電源を提供するコンデンサ（４８）と、を備えることを特徴とする駆動素子保護回路。
2. 前記低下手段は、前記負荷が短絡異常を起こして、デューティ比のオン期間に、短絡電流が前記駆動素子に流れても、前記駆動素子の熱破壊を招かない程度まで、駆動デューティ比を低下させることを特徴とする請求項１に記載の駆動素子保護回路。
3. 前記低下手段は、前記駆動デューティ比を低下させる際に、前記検出手段によって検出された電源電圧の大きさの逆数に比例するように、低下後の駆動デューティ比を可変させることを特徴とする請求項２に記載の駆動素子保護回路。
4. 前記停止手段は、前記所定の監視時間の経過後に前記駆動素子の駆動を停止させた場合、前記電源電圧が低下した状態から回復したとしても、所定の停止保持時間の間は、前記駆動素子の駆動の停止を継続させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動素子保護回路。
5. 前記電源電圧の低下が繰り返される場合、前記停止手段は、繰り返し回数が多くなるほど、前記監視時間を短く設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動素子保護回路。
6. 前記停止手段は、前回の電源電圧の低下から、今回の電源電圧の低下までの時間が短いほど、前記監視時間を短く設定することを特徴とする請求項１乃至３及び５のいずれかに記載の駆動素子保護回路。
7. 前記検出手段は、前記駆動素子が１００％未満のデューティ比にてデューティ駆動されている場合、オン期間の後半に、前記電源電圧を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の駆動素子保護回路。
8. 前記負荷と、
   前記負荷に供給する電圧を制御すべく、前記負荷と直列に接続された前記駆動素子と、
   前記駆動素子をデューティ駆動するとともに、過剰な電流の通電から保護する、請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動素子保護回路と、を備えることを特徴とする負荷駆動装置。

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