JP2017118791A5 - - Google Patents
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Description
図３は制御回路２３の回路図である。制御回路２３は、コンパレータ４０、ラッチ部４１、反転器４２、ＡＮＤ回路４３、ＯＲ回路４４、充電回路４５、放電回路４６、キャパシタＣ２及びダイオードＤ１，Ｄ２を有する。ＡＮＤ回路４３及びＯＲ回路４４夫々は、２つの入力端子と、１つの出力端子とを有する。
放電回路４６は、ＯＲ回路４４からハイレベル電圧が入力された場合、キャパシタＣ２に放電させる。このとき、ダイオードＤ２のカソードは、放電回路４６内の図示しない抵抗を介して接地されており、電流は、キャパシタＣ２からダイオードＤ２、放電回路４６内の抵抗及び接地電位の順に流れる。キャパシタＣ２の放電により、キャパシタＣ２の両端間の電圧が低下し、半導体トランジスタ２０のゲート電圧が低下する。これにより、半導体トランジスタ２０のドレイン及びソース間の抵抗値は上昇する。
放電回路４６は、ＯＲ回路４４からローレベル電圧が入力された場合、動作を停止する。このとき、ダイオードＤ２のカソードは開放され、キャパシタＣ２は放電することはない。
放電回路４６は、ＯＲ回路４４からローレベル電圧が入力された場合、動作を停止する。このとき、ダイオードＤ２のカソードは開放され、キャパシタＣ２は放電することはない。
出力部５２は、制御回路２３のＡＮＤ回路４３の他方の入力端子にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。出力部５２は、制御部５６の指示に従って、制御回路２３のＡＮＤ回路４３の他方の入力端子に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替える。
出力部５３は、制御回路２３のＯＲ回路４４の他方の入力端子にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。出力部５３は、制御部５６の指示に従って、制御回路２３のＯＲ回路４４の他方の入力端子に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替える。
タイマ５４は、制御部５６の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。タイマ５４が計時している計時時間は、制御部５６によって、タイマ５４から読み出される。タイマ５４が計時している計時時間は、制御部５６によってゼロにリセットされる。
出力部５３は、制御回路２３のＯＲ回路４４の他方の入力端子にハイレベル電圧又はローレベル電圧を出力している。出力部５３は、制御部５６の指示に従って、制御回路２３のＯＲ回路４４の他方の入力端子に出力している電圧をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切替える。
タイマ５４は、制御部５６の指示に従って、計時の開始及び終了を行う。タイマ５４が計時している計時時間は、制御部５６によって、タイマ５４から読み出される。タイマ５４が計時している計時時間は、制御部５６によってゼロにリセットされる。
図４は制御部５６が実行する給電開始処理の手順を示すフローチャートである。制御部５６は、入力部５０に作動信号が入力された場合に給電開始処理を実行する。給電開始処理は、出力部５２，５３夫々が制御回路２３のＡＮＤ回路４３及びＯＲ回路４４夫々の他方の入力端子にローレベル電圧を出力している状態、即ち、充電回路４５及び放電回路４６が動作を停止している状態で開始される。
制御部５６は、ソース電圧が基準電圧未満であると判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、負荷１２のキャパシタＣ１の両端が短絡しているとして、給電開始処理を終了し、キャパシタＣ２の充電を再開することはない。
なお、制御部５６は、ソース電圧が基準電圧未満であると判定した場合において、図示しない出力部にキャパシタＣ１の短絡を示す短絡信号を出力させ、その後、給電開始処理を終了してもよい。
なお、制御部５６は、ソース電圧が基準電圧未満であると判定した場合において、図示しない出力部にキャパシタＣ１の短絡を示す短絡信号を出力させ、その後、給電開始処理を終了してもよい。
制御部５６は、ソース電圧が基準電圧以上であると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１と同様に、充電回路４５にキャパシタＣ２の充電を開始させる（ステップＳ１２）。
制御部５６は、ステップＳ１１を実行した後、キャパシタＣ２の充電が継続している状態で給電開始処理を終了する。
制御部５６は、ステップＳ１１を実行した後、キャパシタＣ２の充電が継続している状態で給電開始処理を終了する。
制御部５６は、入力部５０に停止信号が入力された場合に、給電終了処理を実行する。給電終了処理では、制御部５６は、出力部５２，５３に指示して、出力部５２，５３夫々が出力している電圧をローレベル電圧及びハイレベル電圧に切替える。これにより、充電回路４５がキャパシタＣ２の充電を終了し、放電回路４６がキャパシタＣ２の放電を開始する。制御部５６は、放電回路４６にキャパシタＣ２の放電を一定時間だけ行わせて、半導体トランジスタ２０のゲート電圧がゼロＶとなった後、出力部５３に指示して、出力部５３が制御回路２３に出力している電圧をローレベル電圧に切替えさせる。これにより、放電回路４６が行っているキャパシタＣ２の放電が終了する。制御部５６は、出力部５３に指示して、出力部５３が制御回路２３に出力している電圧をローレベル電圧に切替えさせ後、給電終了処理を終了する。
制御回路２３において、充電回路４５がキャパシタＣ２に出力している電圧と、キャパシタＣ２の両端間の電圧とが一致した場合、ゲート電圧の上昇は停止し、ゲート電圧は安定する。これにより、負荷電流Ｉａ及びソース電圧Ｖｓの上昇も停止し、負荷電流Ｉａ及びソース電圧Ｖｓは安定する。
このように、制御部５６は、ソース電圧Ｖｓが基準電圧Ｖｂ未満であると判定した場合、半導体トランジスタ２０のドレイン及びソース間の抵抗値を、判定を行った時点の抵抗値に維持し、半導体トランジスタ２０に過電流が通流することを確実に防止する。
また、充電回路４５がキャパシタＣ２を充電した後、放電回路４６がキャパシタＣ２の放電を行い、バッテリ１０から負荷１２への給電を一旦、停止するため、負荷１２の両端が短絡している場合に電力が無駄に消費されることはない。
また、充電回路４５がキャパシタＣ２を充電した後、放電回路４６がキャパシタＣ２の放電を行い、バッテリ１０から負荷１２への給電を一旦、停止するため、負荷１２の両端が短絡している場合に電力が無駄に消費されることはない。
図７は、実施の形態２における制御部５６が実行する給電開始処理の手順を示すフローチャートである。制御部５６は、入力部５０に作動信号が入力された場合に給電開始処理を実行する。給電開始処理は、出力部５２，５３夫々が制御回路２３のＡＮＤ回路４３及びＯＲ回路４４夫々の他方の入力端子にローレベル電圧を出力している状態、即ち、充電回路４５及び放電回路４６が動作を停止している状態で開始される。
次に、制御部５６は、ステップＳ２５で取得した電圧情報が示すソース電圧が基準電圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。実施の形態１と同様に、負荷１２のキャパシタＣ１の両端が短絡していない限り、キャパシタＣ１の両端間の電圧は基準電圧以上である。負荷１２のキャパシタＣ１の両端が短絡している場合、キャパシタＣ１に電力は殆ど蓄えられておらず、キャパシタＣ１の両端間の電圧は略ゼロＶであり、基準電圧未満である。
制御部５６は、ステップＳ３２を実行して給電開始処理を終了した場合、負荷１２のキャパシタＣ１の両端が短絡しているため、キャパシタＣ２の充電を再開することはない。
制御部５６は、ソース電圧が基準電圧以上であると判定して給電開始処理を終了した場合、負荷１２のキャパシタＣ１の両端は短絡していないため、充電回路４５がキャパシタＣ２の充電を継続している状態で給電開始処理を終了する。
制御部５６は、ソース電圧が基準電圧以上であると判定して給電開始処理を終了した場合、負荷１２のキャパシタＣ１の両端は短絡していないため、充電回路４５がキャパシタＣ２の充電を継続している状態で給電開始処理を終了する。
充電回路４５が制御回路２３のキャパシタＣ２に出力している電圧と、キャパシタＣ２の両端間の電圧とが一致した場合、ゲート電圧の上昇は停止し、ゲート電圧は安定する。これにより、負荷電流Ｉａ及びソース電圧Ｖｓの上昇も停止し、負荷電流Ｉａ及びソース電圧Ｖｓは安定する。
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