JP2015171305A

JP2015171305A - power supply circuit

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Publication number: JP2015171305A
Application number: JP2014047089A
Authority: JP
Inventors: 智志木戸; Satoshi Kido; 孝之福岡; Takayuki Fukuoka; 久義黒島; Hisayoshi Kuroshima
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-09-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply circuit capable of detecting an OFF failure of a switching element for reverse connection protection, without addition of a new circuit.SOLUTION: A power supply circuit 100 includes: an FET 3 for opening and closing an electric circuit; an FET 4 for reverse connection protection; a voltage detection circuit 5 for detecting the voltage at one end of the FET 4; a precharge circuit 6 for charging an electrolytic capacitor 7; and a control part 1 for controlling the FET 3, the FET 4 and the precharge circuit 6. One end of the FET 3 is connected to the positive electrode of a battery B, whereas another end of the FET 3 is connected to one end of the FET 4. Another end of the FET 4 is connected to one end of a motor drive circuit 2 and the electrolytic capacitor 7. The control part 1 operates the precharge circuit 6 to charge the electrolytic capacitor 7, and after outputting an ON signal to the FET 4, judges the existence or non-existence of the OFF failure of the FET 4, on the basis of the voltage detected by the voltage detection circuit 5.

Description

本発明は、直流電源の電圧を負荷へ供給する回路に関し、特に、電源が逆接続された場合の保護機能を備えた電源供給回路に関する。 The present invention relates to a circuit for supplying a voltage of a DC power supply to a load, and particularly to a power supply circuit having a protection function when a power supply is reversely connected.

直流電源と負荷を接続する際に、負荷に対して直流電源の正極と負極が逆に接続される、いわゆる逆接続が行われると、回路に過電流が流れて素子が破壊することがある。このような逆接続に対する保護機能を備えた電源供給回路として、たとえば、後記の特許文献１〜５に記載されたものが知られている。 When the DC power supply and the load are connected, if a so-called reverse connection is made in which the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply are connected in reverse to the load, an overcurrent may flow in the circuit and the element may be destroyed. As a power supply circuit having a protection function against such reverse connection, for example, those described in Patent Documents 1 to 5 below are known.

特許文献１には、直流電源の正極とグランドとの間に、第１パワートランジスタと負荷とが直列に接続され、第１パワートランジスタと直列に、保護用の第２パワートランジスタが設けられた電源供給回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、第２パワートランジスタがオフ状態となって、回路に過電流が流れるのが阻止される。 Patent Document 1 discloses a power source in which a first power transistor and a load are connected in series between a positive electrode of a DC power source and a ground, and a protective second power transistor is provided in series with the first power transistor. A supply circuit is described. When the DC power supply is reversely connected, the second power transistor is turned off, and an overcurrent is prevented from flowing through the circuit.

特許文献２には、逆接続保護回路の故障有無を診断する故障診断手段を備えたモータ制御装置が記載されている。故障診断手段は、逆接続保護回路をオンにする前の、当該回路の上流側と下流側の電位差と、逆接続保護回路をオンにした後の、当該回路の上流側と下流側の電位差との差分を算出する。そして、この差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、逆接続保護回路が故障しているか否かを判断する。 Patent Document 2 describes a motor control device provided with a failure diagnosis means for diagnosing the presence or absence of a failure in a reverse connection protection circuit. The failure diagnosis means includes a potential difference between the upstream side and the downstream side of the circuit before turning on the reverse connection protection circuit, and a potential difference between the upstream side and the downstream side of the circuit after turning on the reverse connection protection circuit. The difference is calculated. Then, based on the comparison result between the difference value and a predetermined threshold value, it is determined whether or not the reverse connection protection circuit is out of order.

特許文献３には、寄生ダイオードを有する保護用のＭＯＳＦＥＴのソース・ゲート間に分圧抵抗が接続され、この分圧抵抗と並列にトランジスタが接続されたモータ駆動回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、トランジスタがオンとなり、ＭＯＳＦＥＴのソース・ゲート間が短絡する。これにより、ＭＯＳＦＥＴはオフ状態となって、直流電源の両端の短絡が防止される。 Patent Document 3 describes a motor drive circuit in which a voltage dividing resistor is connected between the source and gate of a protection MOSFET having a parasitic diode, and a transistor is connected in parallel with the voltage dividing resistor. When the DC power supply is reversely connected, the transistor is turned on, and the source and gate of the MOSFET are short-circuited. As a result, the MOSFET is turned off, and a short circuit between both ends of the DC power supply is prevented.

特許文献４には、電流制限抵抗が並列接続された第１スイッチング素子を含む突入電流防止回路と、第１スイッチング素子と逆極性で直列接続された第２スイッチング素子を含む逆接続保護回路と、負荷部に並列接続されるコンデンサとを備えた保護装置が記載されている。負荷部に印加される電圧が所定値を超えると、第１スイッチング素子がオフとなり、負荷部から直流電源に流れた回生電流が、第２スイッチング素子と電流制限抵抗とを経由して、コンデンサにフィードバックされる。 Patent Document 4 includes an inrush current prevention circuit including a first switching element connected in parallel with a current limiting resistor, a reverse connection protection circuit including a second switching element connected in series with a reverse polarity to the first switching element, A protection device is described that includes a capacitor connected in parallel to a load section. When the voltage applied to the load section exceeds a predetermined value, the first switching element is turned off, and the regenerative current that flows from the load section to the DC power supply passes through the second switching element and the current limiting resistor to the capacitor. Provide feedback.

特許文献５には、直流電源の正極と制御回路とを結ぶ電源ライン上に、第１ダイオードが並列接続された第１ＦＥＴと、第２ダイオードが並列接続された第２ＦＥＴとが直列に設けられた逆接続保護回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、第１ＦＥＴと第２ＦＥＴが共にオフ状態となり、かつ、第１ダイオードが電源に対して逆方向となって、制御回路の破壊が防止される。 In Patent Document 5, a first FET in which a first diode is connected in parallel and a second FET in which a second diode is connected in parallel are provided in series on a power supply line connecting a positive electrode of a DC power supply and a control circuit. A reverse connection protection circuit is described. When the DC power supply is reversely connected, both the first FET and the second FET are turned off, and the first diode is in the reverse direction with respect to the power supply, thereby preventing the control circuit from being destroyed.

図９は、電源の逆接続に対する保護機能を備えた、従来の電源供給回路の一例を示している。電源供給回路２００は、直流電源であるバッテリＢの電圧を、モータＭへ供給するための回路である。電源供給回路２００には、制御部１、モータ駆動回路２、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３、ＦＥＴ４、電圧検出回路５、プリチャージ回路６、および電解コンデンサ７が備わっている。バッテリＢおよび電解コンデンサ７の「＋」の記号は正極を表し、「−」の記号は負極を表している。 FIG. 9 shows an example of a conventional power supply circuit having a protection function against reverse connection of power. The power supply circuit 200 is a circuit for supplying the voltage of the battery B, which is a DC power supply, to the motor M. The power supply circuit 200 includes a control unit 1, a motor drive circuit 2, an FET (field effect transistor) 3, an FET 4, a voltage detection circuit 5, a precharge circuit 6, and an electrolytic capacitor 7. The symbol “+” of the battery B and the electrolytic capacitor 7 represents a positive electrode, and the symbol “−” represents a negative electrode.

ＦＥＴ３とＦＥＴ４は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路上で、直列に接続されている。ＦＥＴ３は、バッテリＢからモータ駆動回路２への通電・非通電を切り替える電路開閉用のスイッチング素子である。ＦＥＴ４は、バッテリＢの逆接続時に、ＦＥＴ３、４やモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する逆接続保護用のスイッチング素子である。ＦＥＴ３、４は、それぞれダイオードＤ１、Ｄ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、ＦＥＴ３、４のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３と並列に接続されている。ダイオードＤ２は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４と並列に接続されている。 The FET 3 and FET 4 are connected in series on the electric path between the positive electrode of the battery B and the motor drive circuit 2. The FET 3 is a switching element for opening and closing an electric circuit that switches between energization and non-energization from the battery B to the motor drive circuit 2. The FET 4 is a reverse connection protection switching element that prevents an overcurrent from flowing to the FETs 3 and 4 and the motor drive circuit 2 when the battery B is reversely connected. The FETs 3 and 4 have diodes D1 and D2, respectively. These diodes D1 and D2 are parasitic diodes between the sources s and drains d of the FETs 3 and 4. The diode D1 is connected in parallel with the FET 3 so as to be in the reverse direction with respect to the battery B. The diode D2 is connected in parallel with the FET 4 so as to be in the forward direction with respect to the battery B.

モータ駆動回路２は、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有する公知のブリッジ回路から構成される。電圧検出回路５は、バッテリＢの正極からモータ駆動回路２へ至る電路の電圧を検出する回路である。電解コンデンサ７は、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフ動作に起因して発生する、モータ電流におけるリップル成分を平滑化するために設けられている。 The motor drive circuit 2 includes a known bridge circuit having four switching elements Q1 to Q4. The voltage detection circuit 5 is a circuit that detects the voltage of the electric circuit from the positive electrode of the battery B to the motor drive circuit 2. The electrolytic capacitor 7 is provided to smooth the ripple component in the motor current that is generated due to the on / off operation of the switching elements Q1 to Q4 of the motor drive circuit 2.

プリチャージ回路６は、ＦＥＴ３、４がオンした際に、電解コンデンサ７に突入電流が流れてＦＥＴ３、４が破壊されるのを防ぐために、ＦＥＴ３、４がオンする前に電解コンデンサ７を充電しておくための回路である。後記の特許文献６には、モータ電流のリップル成分を平滑化するコンデンサと、このコンデンサを予め充電するためのプリチャージ回路とを備えた自動車用制御装置が記載されている。 The precharge circuit 6 charges the electrolytic capacitor 7 before the FETs 3 and 4 are turned on to prevent the FETs 3 and 4 from being broken when the FETs 3 and 4 are turned on to prevent the FETs 3 and 4 from being destroyed. It is a circuit to keep. Patent Document 6 described later describes a vehicle control device including a capacitor for smoothing a ripple component of a motor current and a precharge circuit for precharging the capacitor.

制御部１は、外部から入力されるモータ駆動指令に基づいて、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせるためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する。また、制御部１は、ＦＥＴ３、４およびプリチャージ回路６を制御するための制御信号を出力する。さらに、制御部１は、電圧検出回路５が検出した電圧に基づいて、バッテリＢの電圧低下などの異常を検出する。 The control unit 1 outputs a PWM (pulse width modulation) signal for turning on / off the switching elements Q1 to Q4 of the motor drive circuit 2 based on a motor drive command input from the outside. Further, the control unit 1 outputs a control signal for controlling the FETs 3 and 4 and the precharge circuit 6. Furthermore, the control unit 1 detects an abnormality such as a voltage drop of the battery B based on the voltage detected by the voltage detection circuit 5.

モータ駆動指令が制御部１に与えられると、制御部１は、プリチャージ回路６を動作させて電解コンデンサ７を充電した後、ＦＥＴ３、４をオンさせる。それから、制御部１は、モータ駆動回路２へＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンまたはオフさせて、モータ駆動回路２を動作させる。これによって、バッテリＢから、ＦＥＴ４、ＦＥＴ３、およびモータ駆動回路２を介して、モータＭに電流が流れ、モータＭが駆動される。 When a motor drive command is given to the control unit 1, the control unit 1 operates the precharge circuit 6 to charge the electrolytic capacitor 7, and then turns on the FETs 3 and 4. Then, the control unit 1 outputs a PWM signal to the motor drive circuit 2, and turns on or off the switching elements Q1 to Q4 to operate the motor drive circuit 2. As a result, a current flows from the battery B to the motor M via the FET 4, FET 3, and the motor drive circuit 2, and the motor M is driven.

電源供給回路２００が動作していない状態で、バッテリＢが逆接続された場合は、ＦＥＴ４のダイオードＤ２が、バッテリＢに対して逆方向となり、ＦＥＴ３、４およびモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する。 When the battery B is reversely connected while the power supply circuit 200 is not operating, the diode D2 of the FET 4 is in the reverse direction with respect to the battery B, and an overcurrent flows through the FETs 3 and 4 and the motor drive circuit 2. To prevent it.

ところで、図９の回路において、逆接続保護用のＦＥＴ４にオフ故障、すなわち、ＦＥＴ４がオフ状態に固定されてオンできなくなる故障が発生すると、バッテリＢからモータ駆動回路２およびモータＭへ供給される電流は、ダイオードＤ２を流れる。しかるに、ダイオードＤ２は、順方向電圧降下による電力損失が大きいため、モータ電流のような大きな電流が流れると、発熱して高温となる。その結果、ＦＥＴ４が破壊する可能性がある。 By the way, in the circuit of FIG. 9, when an off failure occurs in the reverse connection protection FET 4, that is, a failure in which the FET 4 is fixed in the off state and cannot be turned on, the battery B supplies the motor drive circuit 2 and the motor M. Current flows through the diode D2. However, since the diode D2 has a large power loss due to a forward voltage drop, when a large current such as a motor current flows, the diode D2 generates heat and becomes high temperature. As a result, the FET 4 may be destroyed.

このようなＦＥＴ４のオフ故障を検出する方法として、ＦＥＴ４のゲートｇにオン信号を印加した状態で、ＦＥＴ４のドレインｄとソースｓの各電圧を測定する方法がある。ＦＥＴ４がオフ故障していない場合は、ドレイン・ソース間が導通状態のため、ドレインｄとソースｓの各電圧の差は、ほぼゼロとなる。一方、ＦＥＴ４がオフ故障している場合は、ドレイン・ソース間が非導通状態となり、ダイオードＤ２が導通状態となるため、ドレインｄとソースｓの各電圧の差は、ダイオードＤ２の順方向電圧降下にほぼ等しくなる。したがって、上記各電圧の差に基づいて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定することができる。 As a method for detecting such an off failure of the FET 4, there is a method of measuring each voltage of the drain d and the source s of the FET 4 with an on signal applied to the gate g of the FET 4. When the FET 4 is not off-failed, since the drain and source are in a conductive state, the voltage difference between the drain d and the source s is almost zero. On the other hand, when the FET 4 is off-failed, the drain-source is non-conductive and the diode D2 is conductive, so the difference between the voltages of the drain d and source s is the forward voltage drop of the diode D2. Is almost equal to Therefore, based on the difference between the voltages, it can be determined whether or not the FET 4 is off.

しかしながら、上記の方法を採用する場合は、ＦＥＴ４のドレインｄとソースｓの各電圧を測定するための電圧測定回路が必要となる。また、ダイオードＤ２の順方向電圧降下は、１Ｖ以下の小さな値（たとえば０．７Ｖ）であるため、ドレイン・ソース間の電圧差に基づいてＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定するには、電圧測定回路に高い精度が要求される。 However, when the above method is employed, a voltage measurement circuit for measuring each voltage of the drain d and the source s of the FET 4 is required. In addition, since the forward voltage drop of the diode D2 is a small value of 1V or less (for example, 0.7V), voltage measurement is used to determine whether or not the FET 4 is turned off based on the voltage difference between the drain and the source. High accuracy is required for the circuit.

特開平２−６５６２５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-65625 特開２０１２−６５４０５号公報JP 2012-65405 A 特開２０１０−１１４９５７号公報JP 2010-114957 A 特開２０１１−１３５６６５号公報JP 2011-135665 A 特開２００７−８２３７４号公報JP 2007-82374 A 国際公開ＷＯ９９／１７９７７International Publication WO99 / 17977

本発明の課題は、新たな回路を追加することなく、逆接続保護用のスイッチング素子のオフ故障を検出することが可能な電源供給回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply circuit capable of detecting an off-fault of a reverse connection protection switching element without adding a new circuit.

本発明に係る電源供給回路は、直流電源と負荷との間の電路に設けられた電路開閉用の第１スイッチング素子と、この第１スイッチング素子と直列に接続された逆接続保護用の第２スイッチング素子と、直流電源に対して逆方向となるように、第１スイッチング素子に並列接続された第１ダイオードと、直流電源に対して順方向となるように、第２スイッチング素子に並列接続された第２ダイオードと、上記電路の所定箇所の電圧を検出する電圧検出回路と、負荷の一端に接続された蓄電素子と、この蓄電素子を充電する充電回路と、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、および充電回路を制御する制御部とを備えている。第１スイッチング素子の一端は、直流電源の正極に接続され、第１スイッチング素子の他端は、第２スイッチング素子の一端に接続される。第２スイッチング素子の他端は、負荷の一端および蓄電素子に接続される。電圧検出回路は、第２スイッチング素子の一端と制御部との間に設けられる。制御部は、充電回路を動作させて蓄電素子を充電し、かつ、第２スイッチング素子へ当該素子をオンさせる制御信号を出力した後に、電圧検出回路が検出した第２スイッチング素子の一端の電圧に基づいて、当該第２スイッチング素子がオフ状態に固定されるオフ故障の有無を判定する。 A power supply circuit according to the present invention includes a first switching element for opening and closing an electric circuit provided in an electric circuit between a DC power supply and a load, and a second reverse connection protecting second element connected in series with the first switching element. A switching element, a first diode connected in parallel to the first switching element so as to be in the reverse direction with respect to the DC power supply, and a parallel connection to the second switching element so as to be in a forward direction with respect to the DC power supply. A second diode, a voltage detection circuit for detecting a voltage at a predetermined location of the electric circuit, a storage element connected to one end of the load, a charging circuit for charging the storage element, a first switching element, and a second switching And a control unit for controlling the element and the charging circuit. One end of the first switching element is connected to the positive electrode of the DC power supply, and the other end of the first switching element is connected to one end of the second switching element. The other end of the second switching element is connected to one end of the load and the power storage element. The voltage detection circuit is provided between one end of the second switching element and the control unit. The control unit operates the charging circuit to charge the power storage element, and outputs a control signal for turning on the element to the second switching element, and then sets the voltage at one end of the second switching element detected by the voltage detection circuit. Based on this, it is determined whether or not there is an off failure in which the second switching element is fixed in the off state.

この構成によると、電路開閉用の第１スイッチング素子と、逆接続保護用の第２スイッチング素子との接続順序を、従来と逆にするとともに、電圧検出回路の接続箇所を変更するだけで、電圧検出回路の検出電圧に基づいて、第２スイッチング素子のオフ故障の検出が可能となる。 According to this configuration, the connection order of the first switching element for opening and closing the circuit and the second switching element for protection against reverse connection is reversed from the conventional one, and the voltage is simply changed by changing the connection location of the voltage detection circuit. Based on the detection voltage of the detection circuit, it is possible to detect an OFF failure of the second switching element.

本発明において、制御部は、電圧検出回路が検出した電圧が所定値以上であれば、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定し、電圧検出回路が検出した電圧が所定値未満であれば、第２スイッチング素子がオフ故障していると判定することができる。 In the present invention, if the voltage detected by the voltage detection circuit is equal to or higher than a predetermined value, the control unit determines that the second switching element is not off-failed, and if the voltage detected by the voltage detection circuit is less than the predetermined value. For example, it can be determined that the second switching element has an off-failure.

本発明において、制御部は、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合は、第１スイッチング素子をオンさせ、第２スイッチング素子がオフ故障していると判定した場合は、第１スイッチング素子をオンさせないようにすることができる。 In the present invention, the control unit turns on the first switching element when determining that the second switching element is not off-failed, and turns on the first switching element when determining that the second switching element is off-failed. It is possible to prevent the switching element from being turned on.

本発明において、負荷は、たとえばモータを駆動するためのモータ駆動回路である。この場合、制御部は、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合に、第１スイッチング素子をオンさせるとともに、モータ駆動回路を動作させる。 In the present invention, the load is, for example, a motor drive circuit for driving a motor. In this case, when it is determined that the second switching element has not been turned off, the control unit turns on the first switching element and operates the motor drive circuit.

本発明において、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、それぞれＭＯＳＦＥＴから構成することができる。この場合、第１ダイオードおよび第２ダイオードは、それぞれＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間に備わる寄生ダイオードである。 In the present invention, each of the first switching element and the second switching element can be composed of a MOSFET. In this case, the first diode and the second diode are parasitic diodes provided between the source and drain of the MOSFET, respectively.

本発明によれば、新たな回路を追加することなく、逆接続保護用のスイッチング素子のオフ故障を検出することが可能な電源供給回路を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply circuit which can detect the OFF failure of the switching element for reverse connection protection can be provided, without adding a new circuit.

本発明の実施形態に係る電源供給回路を示した回路図である。It is a circuit diagram showing a power supply circuit concerning an embodiment of the present invention. 電源供給回路の非動作時の回路状態を示した図である。It is the figure which showed the circuit state at the time of non-operation of a power supply circuit. プリチャージ回路が動作した時の回路状態を示した図である。It is a figure showing a circuit state when a precharge circuit operates. 逆接続保護用ＦＥＴがオンした時の回路状態を示した図である。It is the figure which showed the circuit state when reverse connection protection FET turns on. 電路開閉用ＦＥＴがオンした時の回路状態を示した図である。It is the figure which showed the circuit state when FET for electric circuit opening / closing is turned on. モータ駆動回路が動作した時の回路状態を示した図である。It is the figure which showed the circuit state when a motor drive circuit operate | moves. 逆接続保護用ＦＥＴがオフ故障した時の回路状態を示した図である。It is the figure which showed the circuit state when FET for reverse connection protection carries out an off failure. 本発明の他の実施形態に係る電源供給回路を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the power supply circuit which concerns on other embodiment of this invention. 従来例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a prior art example.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

まず、本発明の実施形態に係る電源供給回路の構成を、図１を参照しながら説明する。図１において、電源供給回路１００は、自動車に搭載されており、直流電源であるバッテリＢの電圧を、モータＭへ供給するための回路である。モータＭは、たとえば、電動パワーステアリング用のモータや、窓開閉用のモータである。 First, the configuration of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a power supply circuit 100 is a circuit that is mounted on an automobile and supplies the voltage of a battery B, which is a DC power supply, to a motor M. The motor M is, for example, an electric power steering motor or a window opening / closing motor.

電源供給回路１００には、制御部１、モータ駆動回路２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４、電圧検出回路５、プリチャージ回路６、および電解コンデンサ７が備わっている。バッテリＢおよび電解コンデンサ７の「＋」の記号は正極を表し、「−」の記号は負極を表している。 The power supply circuit 100 includes a control unit 1, a motor drive circuit 2, an FET 3, an FET 4, a voltage detection circuit 5, a precharge circuit 6, and an electrolytic capacitor 7. The symbol “+” of the battery B and the electrolytic capacitor 7 represents a positive electrode, and the symbol “−” represents a negative electrode.

ＦＥＴ３とＦＥＴ４は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路上で、直列に接続されている。ＦＥＴ３（第１スイッチング素子）は、バッテリＢからモータ駆動回路２への通電・非通電を切り替える電路開閉用のスイッチング素子である。ＦＥＴ４（第２スイッチング素子）は、バッテリＢの逆接続時に、ＦＥＴ３、４やモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する逆接続保護用のスイッチング素子である。これらのＦＥＴ３、４は、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。 The FET 3 and FET 4 are connected in series on the electric path between the positive electrode of the battery B and the motor drive circuit 2. The FET 3 (first switching element) is a switching element for opening and closing an electric circuit that switches between energization and non-energization from the battery B to the motor drive circuit 2. The FET 4 (second switching element) is a switching element for reverse connection protection that prevents an overcurrent from flowing to the FETs 3 and 4 and the motor drive circuit 2 when the battery B is reversely connected. These FETs 3 and 4 are P-channel MOSFETs.

図９と対比すればわかるように、図１では、ＦＥＴ３とＦＥＴ４の接続順序が、図９の場合と逆になっている。すなわち、図９では、ＦＥＴ４がバッテリＢ側に接続され、ＦＥＴ３がモータ駆動回路２側に接続されているのに対し、図１では、ＦＥＴ３がバッテリＢ側に接続され、ＦＥＴ４がモータ駆動回路２側に接続されている。詳しくは、ＦＥＴ３の一端（ソースｓ）は、バッテリＢの正極に接続され、ＦＥＴ３の他端（ドレインｄ）は、ＦＥＴ４の一端（ドレインｄ）に接続されている。ＦＥＴ４の他端（ソースｓ）は、モータ駆動回路２の一端および電解コンデンサ７に接続されている。 As can be seen from comparison with FIG. 9, in FIG. 1, the connection order of FET3 and FET4 is opposite to that in FIG. That is, in FIG. 9, FET 4 is connected to the battery B side and FET 3 is connected to the motor drive circuit 2 side, whereas in FIG. 1, FET 3 is connected to the battery B side and FET 4 is connected to the motor drive circuit 2. Connected to the side. Specifically, one end (source s) of the FET 3 is connected to the positive electrode of the battery B, and the other end (drain d) of the FET 3 is connected to one end (drain d) of the FET 4. The other end (source s) of the FET 4 is connected to one end of the motor drive circuit 2 and the electrolytic capacitor 7.

ＦＥＴ３、４は、それぞれダイオードＤ１、Ｄ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、ＦＥＴ３、４のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１（第１ダイオード）は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３と並列に接続されている。ダイオードＤ２（第２ダイオード）は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４と並列に接続されている。 The FETs 3 and 4 have diodes D1 and D2, respectively. These diodes D1 and D2 are parasitic diodes between the sources s and drains d of the FETs 3 and 4. The diode D1 (first diode) is connected in parallel with the FET 3 so as to be in the reverse direction with respect to the battery B. The diode D2 (second diode) is connected in parallel with the FET 4 so as to be in the forward direction with respect to the battery B.

モータ駆動回路２は、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有する公知のブリッジ回路から構成される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の接続点は、それぞれ電路を介してモータＭに接続されている。モータ駆動回路２は、本発明における「負荷」の一例である。 The motor drive circuit 2 includes a known bridge circuit having four switching elements Q1 to Q4. The switching elements Q1 to Q4 are N-channel MOSFETs. A connection point between the switching elements Q1 and Q2 and a connection point between the switching elements Q3 and Q4 are connected to the motor M through electric paths, respectively. The motor drive circuit 2 is an example of the “load” in the present invention.

電圧検出回路５は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路の電圧を検出するための回路であって、ＦＥＴ４のドレインｄと制御部１との間に設けられている。詳しくは、電圧検出回路５の入力側は、ＦＥＴ３のドレインｄとＦＥＴ４のドレインｄとの接続点Ｐｂに接続されており、電圧検出回路５の出力側は、制御部１に接続されている。この電圧検出回路５は、たとえば、抵抗分圧回路から構成されている。 The voltage detection circuit 5 is a circuit for detecting the voltage of the electric circuit between the positive electrode of the battery B and the motor drive circuit 2, and is provided between the drain d of the FET 4 and the control unit 1. Specifically, the input side of the voltage detection circuit 5 is connected to a connection point Pb between the drain d of the FET 3 and the drain d of the FET 4, and the output side of the voltage detection circuit 5 is connected to the control unit 1. The voltage detection circuit 5 is composed of, for example, a resistance voltage dividing circuit.

プリチャージ回路６は、電解コンデンサ７を充電するための回路であって、ＦＥＴ４とモータ駆動回路２との接続点Ｐａと、制御部１との間に設けられている。このプリチャージ回路６は、制御部１によりオン・オフが制御されるトランジスタを備えているとともに、図示しない電路を介してバッテリＢの正極と接続されている。トランジスタがオンすると、バッテリＢからプリチャージ回路６のトランジスタを介して、電解コンデンサ７へ至る充電経路が形成される。 The precharge circuit 6 is a circuit for charging the electrolytic capacitor 7, and is provided between the connection point Pa between the FET 4 and the motor drive circuit 2 and the control unit 1. The precharge circuit 6 includes a transistor whose on / off is controlled by the control unit 1 and is connected to the positive electrode of the battery B via an electric circuit (not shown). When the transistor is turned on, a charging path from the battery B through the transistor of the precharge circuit 6 to the electrolytic capacitor 7 is formed.

電解コンデンサ７は、モータ駆動回路２の一端に接続されている。詳しくは、電解コンデンサ７の一端（＋側）は、ＦＥＴ４とモータ駆動回路２との接続点Ｐａに接続されており、電解コンデンサ７の他端（−側）は、グランドに接地されている。プリチャージ回路６および電解コンデンサ７の設置箇所は、図９の場合と同じである。 The electrolytic capacitor 7 is connected to one end of the motor drive circuit 2. Specifically, one end (+ side) of the electrolytic capacitor 7 is connected to a connection point Pa between the FET 4 and the motor drive circuit 2, and the other end (− side) of the electrolytic capacitor 7 is grounded. The installation locations of the precharge circuit 6 and the electrolytic capacitor 7 are the same as those in FIG.

プリチャージ回路６および電解コンデンサ７の機能も、図９の場合と同じである。すなわち、電解コンデンサ７は、モータ電流に含まれるリップル成分を平滑化するためのものであり、プリチャージ回路６は、電解コンデンサ７への突入電流を抑制するために、ＦＥＴ３、４がオンする前に、電解コンデンサ７を予め充電しておくためのものである。プリチャージ回路６は、本発明における「充電回路」の一例であり、電解コンデンサ７は、本発明における「蓄電素子」の一例である。 The functions of the precharge circuit 6 and the electrolytic capacitor 7 are also the same as in the case of FIG. That is, the electrolytic capacitor 7 is for smoothing the ripple component included in the motor current, and the precharge circuit 6 is used before the FETs 3 and 4 are turned on in order to suppress the inrush current to the electrolytic capacitor 7. In addition, the electrolytic capacitor 7 is charged in advance. The precharge circuit 6 is an example of the “charging circuit” in the present invention, and the electrolytic capacitor 7 is an example of the “storage element” in the present invention.

制御部１は、ＣＰＵやＦＥＴ駆動回路などから構成されている。制御部１には、外部からモータ駆動指令が入力される。制御部１は、このモータ駆動指令に基づいて、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせるためのＰＷＭ信号を出力する。また、制御部１は、ＦＥＴ３、４およびプリチャージ回路６を制御するための制御信号を出力する。さらに、制御部１は、電圧検出回路５が検出した電圧に基づいて、バッテリＢの電圧低下などの異常を検出することに加えて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定する。 The control unit 1 includes a CPU, an FET drive circuit, and the like. A motor drive command is input to the control unit 1 from the outside. The control unit 1 outputs a PWM signal for turning on / off the switching elements Q1 to Q4 of the motor drive circuit 2 based on the motor drive command. Further, the control unit 1 outputs a control signal for controlling the FETs 3 and 4 and the precharge circuit 6. Further, the control unit 1 determines whether or not the FET 4 has an off failure based on the voltage detected by the voltage detection circuit 5 in addition to detecting an abnormality such as a voltage drop of the battery B.

電源供給回路１００が動作していない状態で、バッテリＢが逆接続された場合は、ＦＥＴ４のダイオードＤ２が、バッテリＢに対して逆方向となり、ＦＥＴ３、４およびモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する。 When the battery B is reversely connected while the power supply circuit 100 is not operating, the diode D2 of the FET 4 is in the reverse direction with respect to the battery B, and an overcurrent flows through the FETs 3 and 4 and the motor drive circuit 2. To prevent it.

次に、電源供給回路１００の動作につき、図２〜図６を参照しながら説明する。以下では、バッテリＢが、極性を誤らずに正しく接続されているものとする。 Next, the operation of the power supply circuit 100 will be described with reference to FIGS. In the following, it is assumed that the battery B is correctly connected without mistaking the polarity.

図２は、電源供給回路１００の非動作時の回路状態を示している。この状態では、制御部１からＦＥＴ３、４の各ゲートｇへ、ハイレベルの制御信号（Ｈ信号）が出力されている。このため、Ｐチャンネル型のＦＥＴ３、４は、いずれもオフ状態となっている。また、モータ駆動回路２とプリチャージ回路６は、いずれも非動作状態となっている。したがって、電解コンデンサ７は充電されておらず、その電圧ＶｃはＶｃ＝０である。さらに、ＦＥＴ３、４が共にオフであることから、接続点Ｐｂ（ＦＥＴ４のドレインｄ）に電圧は現われない。このため、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ＝０である。 FIG. 2 shows a circuit state when the power supply circuit 100 is not operating. In this state, a high level control signal (H signal) is output from the control unit 1 to each gate g of the FETs 3 and 4. For this reason, all of the P-channel FETs 3 and 4 are in the OFF state. Further, both the motor drive circuit 2 and the precharge circuit 6 are in a non-operating state. Therefore, the electrolytic capacitor 7 is not charged and its voltage Vc is Vc = 0. Further, since both the FETs 3 and 4 are off, no voltage appears at the connection point Pb (the drain d of the FET 4). For this reason, the detection voltage V in the voltage detection circuit 5 is V = 0.

電源供給回路１００が起動されると、制御部１は、図３に示すように、まずプリチャージ回路６を動作させる。具体的には、プリチャージ回路６に備わるトランジスタ（図示省略）をオンさせる。これにより、前述した、バッテリＢからプリチャージ回路６を経て電解コンデンサ７へ至る充電経路が形成され、点線矢印で示すように電流が流れて、電解コンデンサ７が充電される。その結果、電解コンデンサ７の電圧Ｖｃが上昇する。 When the power supply circuit 100 is activated, the controller 1 first operates the precharge circuit 6 as shown in FIG. Specifically, a transistor (not shown) provided in the precharge circuit 6 is turned on. As a result, the above-described charging path from the battery B to the electrolytic capacitor 7 through the precharge circuit 6 is formed, and a current flows as indicated by a dotted arrow, so that the electrolytic capacitor 7 is charged. As a result, the voltage Vc of the electrolytic capacitor 7 increases.

次に、制御部１は、図４に示すように、ＦＥＴ４のゲートｇへ、ローレベルの制御信号（Ｌ信号）を出力する。このため、ＦＥＴ４がオフ故障してなければ、ＦＥＴ４はオン状態に切り替わる。一方、ＦＥＴ３は、この時点ではオフ状態を維持している。したがって、接続点Ｐｂの電圧は、ＦＥＴ４のオンによって接続点Ｐａの電圧、すなわち電解コンデンサ７の電圧Ｖｃとほぼ同じになる。その結果、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ≒Ｖｃとなる。 Next, the control unit 1 outputs a low-level control signal (L signal) to the gate g of the FET 4 as shown in FIG. For this reason, if the FET 4 is not off-failed, the FET 4 is switched to the on state. On the other hand, the FET 3 maintains the OFF state at this time. Therefore, the voltage at the connection point Pb becomes substantially the same as the voltage at the connection point Pa, that is, the voltage Vc of the electrolytic capacitor 7 when the FET 4 is turned on. As a result, the detection voltage V in the voltage detection circuit 5 is V≈Vc.

制御部１は、電圧検出回路５から入力された検出電圧Ｖに基づいて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定する。具体的には、検出電圧Ｖが所定値以上であれば、ＦＥＴ４がオフ故障していないと判定し、検出電圧Ｖが所定値未満であれば、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定する。Ｖ≒Ｖｃの場合は、検出電圧Ｖが所定値以上となり、ＦＥＴ４はオフ故障していないと判定される。 The control unit 1 determines whether or not the FET 4 has an off failure based on the detection voltage V input from the voltage detection circuit 5. Specifically, if the detected voltage V is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the FET 4 is not off-failed, and if the detected voltage V is less than the predetermined value, it is determined that the FET 4 is off-failed. In the case of V≈Vc, the detection voltage V is equal to or higher than a predetermined value, and it is determined that the FET 4 has not been turned off.

制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障していないと判定すると、図５に示すように、ＦＥＴ３のゲートｇへ、ローレベルの制御信号（Ｌ信号）を出力する。これによって、ＦＥＴ３はオン状態に切り替わり、ＦＥＴ３、４が共にオン状態となる。また、制御部１は、電解コンデンサ７の充電が終了した時点で、プリチャージ回路６の動作を停止させる。具体的には、プリチャージ回路６に備わるトランジスタをオフに切り替える。 If the control unit 1 determines that the FET 4 is not off-failed, the control unit 1 outputs a low-level control signal (L signal) to the gate g of the FET 3 as shown in FIG. As a result, the FET 3 is switched on, and both the FETs 3 and 4 are turned on. Further, the control unit 1 stops the operation of the precharge circuit 6 when the charging of the electrolytic capacitor 7 is completed. Specifically, the transistor provided in the precharge circuit 6 is switched off.

その後、外部から制御部１にモータ駆動指令が与えられると、制御部１は、図６に示すように、モータ駆動回路２を動作させる。詳しくは、制御部１は、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の各ゲートへＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせる。図６の例では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオンしており、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオフしている。その結果、点線矢印で示すように、バッテリＢから、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４、およびモータ駆動回路２（スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４）を介して、モータＭに電流が流れ、モータＭが駆動される。 Thereafter, when a motor drive command is given to the control unit 1 from the outside, the control unit 1 operates the motor drive circuit 2 as shown in FIG. Specifically, the control unit 1 outputs a PWM signal to each gate of the switching elements Q1 to Q4 of the motor drive circuit 2 to turn on / off the switching elements Q1 to Q4. In the example of FIG. 6, the switching elements Q1 and Q4 are on, and the switching elements Q2 and Q3 are off. As a result, as indicated by a dotted arrow, a current flows from the battery B to the motor M through the FET 3, the FET 4, and the motor driving circuit 2 (switching elements Q1, Q4), and the motor M is driven.

次に、ＦＥＴ４がオフ故障した場合について説明する。ＦＥＴ４がオフ故障してなければ、図３の状態から図４の状態へ移行するが、ＦＥＴ４がオフ故障していると、図３の状態から図７の状態へ移行する。 Next, the case where the FET 4 is turned off will be described. If the FET 4 is not off-failed, the state shifts from the state of FIG. 3 to the state of FIG. 4, but if the FET 4 is off-failed, the state of FIG. 3 shifts to the state of FIG.

図７に示すように、ＦＥＴ４がオフ故障していると、ＦＥＴ４のゲートｇにローレベルの制御信号（Ｌ信号）が印加されても、ＦＥＴ４はオンしない。この場合、ＦＥＴ４のソースｓとドレインｄ間は非導通状態となり、ダイオードＤ２も電解コンデンサ７の電圧Ｖｃに対して逆方向となる。このため、電解コンデンサ７が充電されていても、接続点Ｐｂ（ＦＥＴ４のドレインｄ）に、電解コンデンサ７の電圧Ｖｃが現われないので、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ＝０となる。その結果、制御部１は、検出電圧Ｖが所定値未満であることから、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定する。 As shown in FIG. 7, when the FET 4 is in an off failure, the FET 4 is not turned on even if a low level control signal (L signal) is applied to the gate g of the FET 4. In this case, the source s and drain d of the FET 4 are in a non-conductive state, and the diode D2 is also in the opposite direction to the voltage Vc of the electrolytic capacitor 7. For this reason, even if the electrolytic capacitor 7 is charged, the voltage Vc of the electrolytic capacitor 7 does not appear at the connection point Pb (the drain d of the FET 4). Therefore, the detection voltage V in the voltage detection circuit 5 becomes V = 0. . As a result, the control unit 1 determines that the FET 4 is off-failed because the detection voltage V is less than a predetermined value.

制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定した場合、ＦＥＴ３をオンさせずオフ状態に維持し、また、モータ駆動回路２も動作させない。さらに、制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障したことを報知するための警報を、図示しない表示装置に表示させるなどの処理を実行する。 When the control unit 1 determines that the FET 4 is in an off-failure state, the control unit 1 does not turn on the FET 3 and maintains it in the off state, and does not operate the motor drive circuit 2. Further, the control unit 1 executes a process such as displaying an alarm for notifying that the FET 4 is turned off on a display device (not shown).

上述した実施形態によれば、図９におけるＦＥＴ３とＦＥＴ４の接続順序を入れ替えるとともに、電圧検出回路５の入力側の接続点を変更することで、上述した手順に従って、ＦＥＴ４のオフ故障を検出することができる。したがって、新たな回路を追加することなく、既存の回路にわずかな変更を加えるだけで、逆接続保護用スイッチング素子のオフ故障の検出が可能となる。 According to the above-described embodiment, the connection order of the FET 3 and the FET 4 in FIG. 9 is changed, and the connection point on the input side of the voltage detection circuit 5 is changed to detect the OFF failure of the FET 4 according to the above-described procedure. Can do. Therefore, it is possible to detect an off-fault of the reverse connection protection switching element by adding a slight change to an existing circuit without adding a new circuit.

図８は、本発明の他の実施形態に係る電源供給回路１００を示している。図１では、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ３、４を用いたが、図８では、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ３０、４０を用いている。 FIG. 8 shows a power supply circuit 100 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 1, P-channel type MOSFETs 3 and 4 are used, but in FIG. 8, N-channel type MOSFETs 30 and 40 are used.

ＦＥＴ３０（第１スイッチング素子）は、電路開閉用のスイッチング素子であり、ＦＥＴ４０（第２スイッチング素子）は、逆接続保護用のスイッチング素子である。ＦＥＴ３０の一端（ドレインｄ）は、バッテリＢの正極に接続され、ＦＥＴ３０の他端（ソースｓ）は、ＦＥＴ４０の一端（ソースｓ）に接続されている。ＦＥＴ４０の他端（ドレインｄ）は、モータ駆動回路２の一端および電解コンデンサ７に接続されている。 The FET 30 (first switching element) is a switching element for opening and closing an electric circuit, and the FET 40 (second switching element) is a switching element for protection against reverse connection. One end (drain d) of the FET 30 is connected to the positive electrode of the battery B, and the other end (source s) of the FET 30 is connected to one end (source s) of the FET 40. The other end (drain d) of the FET 40 is connected to one end of the motor drive circuit 2 and the electrolytic capacitor 7.

ＦＥＴ３０、４０は、それぞれダイオードＤ１０、Ｄ２０を有している。これらのダイオードＤ１０、Ｄ２０は、ＦＥＴ３０、４０のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１０（第１ダイオード）は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３０と並列に接続されている。ダイオードＤ２０（第２ダイオード）は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４０と並列に接続されている。 The FETs 30 and 40 have diodes D10 and D20, respectively. These diodes D10 and D20 are parasitic diodes between the source s and the drain d of the FETs 30 and 40. The diode D10 (first diode) is connected in parallel with the FET 30 so as to be in the reverse direction with respect to the battery B. The diode D20 (second diode) is connected in parallel with the FET 40 so as to be in the forward direction with respect to the battery B.

Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴの場合は、ゲートへ与える信号のレベルが、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴの場合と逆になる。すなわち、ＦＥＴ３０、４０をオンさせる場合は、各ゲートｇにハイレベルの制御信号（Ｈ信号）を印加し、ＦＥＴ３０、４０をオフさせる場合は、各ゲートｇにローレベルの制御信号（Ｌ信号）を印加する。 In the case of an N-channel type MOSFET, the level of a signal applied to the gate is opposite to that in the case of a P-channel type MOSFET. That is, when the FETs 30 and 40 are turned on, a high level control signal (H signal) is applied to each gate g, and when the FETs 30 and 40 are turned off, a low level control signal (L signal) is applied to each gate g. Apply.

その他の構成に関しては、図１の電源供給回路１００と同じであるので、図１と重複する構成についての説明は省略する。 Since the other configuration is the same as that of the power supply circuit 100 in FIG. 1, the description of the same configuration as that in FIG. 1 is omitted.

本発明では、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。 In the present invention, the following various embodiments can be adopted in addition to the above-described embodiments.

上記実施形態では、電源供給回路１００の起動時に、制御部１がＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定したが、この判定は、予め定められた所定のタイミングで行ってもよい。 In the above embodiment, when the power supply circuit 100 is started, the control unit 1 determines whether or not the FET 4 has an off failure. However, this determination may be performed at a predetermined timing.

上記実施形態では、ＦＥＴ３をオンにした後、プリチャージ回路６の動作を停止させたが（図５参照）、ＦＥＴ３をオンにした後、プリチャージ回路６の動作を継続させてもよい。 In the above embodiment, the operation of the precharge circuit 6 is stopped after the FET 3 is turned on (see FIG. 5). However, the operation of the precharge circuit 6 may be continued after the FET 3 is turned on.

上記実施形態では、スイッチング素子として、寄生ダイオードを有するＦＥＴを用いたが、ＦＥＴの代わりにトランジスタを用い、回路素子としてのダイオードをトランジスタに並列接続してもよい。また、ＦＥＴやトランジスタ以外のスイッチング素子を用いてもよい。 In the above embodiment, an FET having a parasitic diode is used as the switching element. However, a transistor may be used instead of the FET, and a diode as a circuit element may be connected in parallel to the transistor. Further, switching elements other than FETs and transistors may be used.

上記実施形態では、蓄電素子として電解コンデンサ７を用いたが、電解コンデンサに代えて、電気二重層コンデンサを用いることも可能である。また、蓄電素子としては、コンデンサに限らず、充電可能な二次電池を用いてもよい。 In the above embodiment, the electrolytic capacitor 7 is used as the storage element, but an electric double layer capacitor may be used instead of the electrolytic capacitor. Further, the power storage element is not limited to a capacitor, and a rechargeable secondary battery may be used.

上記実施形態では、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有するモータ駆動回路２を例に挙げたが、モータ駆動回路２は、モータＭの仕様に応じて、６個のスイッチング素子を有するブリッジ回路から構成してもよい。 In the above embodiment, the motor drive circuit 2 having the four switching elements Q1 to Q4 is taken as an example. However, the motor drive circuit 2 is a bridge circuit having six switching elements according to the specifications of the motor M. It may be configured.

上記実施形態では、バッテリＢの負荷として、モータ駆動回路２を例に挙げたが、バッテリＢの負荷は、ヘッドライトのようなランプや、車両に装備される各種のデバイスなどであってもよい。また、負荷は、電源供給回路１００の外部に設けられていてもよい。 In the above embodiment, the motor drive circuit 2 is taken as an example of the load of the battery B. However, the load of the battery B may be a lamp such as a headlight or various devices equipped in the vehicle. . Further, the load may be provided outside the power supply circuit 100.

上記実施形態では、電圧検出回路５とプリチャージ回路６が、制御部１とは別に設けられているが、電圧検出回路５とプリチャージ回路を、制御部１の内部に設けてもよい。 In the above embodiment, the voltage detection circuit 5 and the precharge circuit 6 are provided separately from the control unit 1, but the voltage detection circuit 5 and the precharge circuit may be provided inside the control unit 1.

上記実施形態では、直流電源として電池（バッテリＢ）を例に挙げたが、直流電源は、電池に限らず、交流を直流に変換する回路から構成されていてもよい。 In the above embodiment, the battery (battery B) is taken as an example of the direct-current power supply. However, the direct-current power supply is not limited to the battery, and may be composed of a circuit that converts alternating current into direct current.

上記実施形態では、車両に搭載される電源供給回路を例に挙げたが、本発明は、車両以外の用途にも適用することができる。 In the above embodiment, the power supply circuit mounted on the vehicle is taken as an example, but the present invention can also be applied to uses other than the vehicle.

１制御部
２モータ駆動回路（負荷）
３、３０ＦＥＴ（第１スイッチング素子）
４、４０ＦＥＴ（第２スイッチング素子）
５電圧検出回路
６プリチャージ回路（充電回路）
７電解コンデンサ（蓄電素子）
１００電源供給回路
Ｂバッテリ（直流電源）
Ｄ１、Ｄ１０ダイオード（第１ダイオード）
Ｄ２、Ｄ２０ダイオード（第２ダイオード） 1 Control unit 2 Motor drive circuit (load)
3, 30 FET (first switching element)
4, 40 FET (second switching element)
5 Voltage detection circuit 6 Precharge circuit (charging circuit)
7 Electrolytic capacitor (storage element)
100 Power supply circuit B Battery (DC power supply)
D1, D10 Diode (first diode)
D2, D20 Diode (second diode)

Claims

A first switching element for opening and closing a circuit provided in a circuit between a DC power source and a load;
A second switching element for protection against reverse connection connected in series with the first switching element;
A first diode connected in parallel to the first switching element so as to be in a reverse direction with respect to the DC power supply;
A second diode connected in parallel to the second switching element so as to be in a forward direction with respect to the DC power supply;
A voltage detection circuit for detecting a voltage at a predetermined location of the electric circuit;
A power storage element connected to one end of the load;
A charging circuit for charging the power storage element;
In the power supply circuit comprising the first switching element, the second switching element, and a control unit for controlling the charging circuit,
One end of the first switching element is connected to the positive electrode of the DC power source,
The other end of the first switching element is connected to one end of the second switching element;
The other end of the second switching element is connected to one end of the load and the power storage element,
The voltage detection circuit is provided between one end of the second switching element and the control unit,
The controller is
After operating the charging circuit to charge the storage element and outputting a control signal for turning on the element to the second switching element,
A power supply circuit that determines whether or not there is an off-failure in which the second switching element is fixed in an off state based on a voltage at one end of the second switching element detected by the voltage detection circuit.

The power supply circuit according to claim 1,
The controller is
If the voltage detected by the voltage detection circuit is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the second switching element is not off-failed,
The power supply circuit according to claim 1, wherein if the voltage detected by the voltage detection circuit is less than a predetermined value, it is determined that the second switching element has an off failure.

The power supply circuit according to claim 2,
The controller is
If it is determined that the second switching element is not off-failed, the first switching element is turned on,
The power supply circuit according to claim 1, wherein when it is determined that the second switching element has an off failure, the first switching element is not turned on.

The power supply circuit according to claim 3,
The load is a motor drive circuit for driving a motor,
The control section turns on the first switching element and operates the motor drive circuit when it is determined that the second switching element is not in an off-failure state.

The power supply circuit according to any one of claims 1 to 4,
The first switching element and the second switching element are each composed of a MOSFET,
The power supply circuit according to claim 1, wherein each of the first diode and the second diode is a parasitic diode provided between a source and a drain of the MOSFET.