JP3241279B2 - 保護機能付きスイッチ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷のオン・オフ
スイッチ動作を制御するとともに過負荷を検出して自動
遮断に移行するパワー素子半導体を用いた保護機能付ス
イッチ装置に係り、特に、負荷として車両のランプやモ
ータのオンオフ制御をするに好適な保護機能付きスイッ
チ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の保護機能付きスイッチ回路として
は、一般的には、負荷に供給される過電流を検出し、自
動的に遮断する方式が知られている。これを、ＭＯＳ−
ＦＥＴのスイッチ回路に適用したものとして、例えば、
特開昭６１−２６１９２０号公報，特開昭６２−１１９
１６号公報，特開昭６２−１４３４５０号公報，特開昭
６３−８７１２８号公報等に記載されている。

【０００３】しかしながら、負荷として、タングステン
等のフィラメントを用いたランプを使用する場合、スイ
ッチ回路をオンして、ランプの点灯時には、急峻な立ち
上がり電流が流れる。これは、点灯時以前は、比較的低
温のフィラメントの抵抗値は低く、点灯時には急峻に電
流が立ち上がり、その後、抵抗値の上昇により電流が低
下するような時間変化を示すためである。従って、過電
流を検出して保護機能を働かせる方式では、この立ち上
がり電流によって、保護機能付きスイッチ回路の保護機
能が動作することになり、正常な点灯動作を行えないこ
とになる。

【０００４】また、負荷として、モータを使用する場合
においても、モータへの通電時に、大電流の突入電流が
流れるため、保護機能付きスイッチ回路の保護機能が動
作することになり、正常なモータの駆動動作を行えない
ことになる。

【０００５】それに対して、スイッチ回路であるパワー
素子の温度を検出して、所定温度以上の過温度になる
と、保護機能を動作させる方式がある。温度検出方式の
保護機能付きスイッチ回路としては、例えば、特開平２
−１３５８１８、特開平１−１８１４７４、特開平７−
２２１２６１に記載されている。かかる温度検出方式の
ものにあっては、ランプ点灯時の立ち上がり電流やモー
タ起動時の突入電流が流れても、温度上昇の時間応答が
遅いため、不要な保護機能を動作させることなく、正常
なランプの点灯動作や、モータの起動動作を行うことが
できるものである。また、モータがロックしたような異
常時には、温度が上昇し、スイッチ回路を遮断するよう
に動作させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度検出方式の保護機能付きスイッチ回路においては、
異常時に、過温度を検出して、スイッチ回路を遮断する
ように動作しても、その後の温度低下で保護機能は復帰
し、再び温度上昇を生ずるオンオフサイクルを繰り返す
という問題があった。

【０００７】本発明の目的は、不要なオンオフサイクル
を繰り返すことのない保護機能付きスイッチ回路を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明は、スイッチを介して制御信号が入力し、
この制御信号に応じて導通し、負荷への電力を供給する
パワー素子と、このパワー素子の近傍の温度を検出する
温度検出手段と、この温度検出手段によって検出された
温度が所定温度以上の時、上記スイッチを開放して、上
記パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する制御手
段とを有する保護機能付きスイッチ回路において、上記
パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する遮断状態
を保持する遮断状態保持手段を備え、この遮断状態保持
手段は、上記温度検出手段に備えられ、上記温度検出手
段が検出した最大の温度を保持する保持手段を有するよ
うにしたものであり、かかる構成により、不要なオンオ
フサイクルを繰り返さなくし得るものとなる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、さらに、上記遮断状態保持手段による遮断
状態を解除するリセット手段を備えるようにしたもので
あり、かかる構成により、負荷に対する通電を再開し得
るものとなる。

【００１２】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、さらに、上記リセット手段は、上記制御信
号に基づいて、上記遮断状態保持手段による遮断状態を
解除するようにしたものである。

【００１３】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、上記リセット手段は、上記温度検出手段が
検出した温度が所定の遮断解除温度になった場合に、上
記遮断状態保持手段による遮断状態を解除するようにし
たものであり、かかる構成により、負荷に不要な過電流
が流れるのを防止し得るものである。

【００１４】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、さらに、上記パワー素子に入力する制御信
号が遮断状態となった後、所定時間経過に、上記リセッ
ト手段のリセット動作を停止するリセット停止手段を備
えるようにしたものであり、かかる構成により、電力消
費を低減し得るものとなる。

【００１５】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、さらに、上記パワー素子に入力する信号
に、所定のタイミングでリセット動作を行うためのリセ
ット信号を重畳する入力コントローラ手段を備え、この
入力コントローラ手段の出力信号を上記パワー素子に入
力するようにしたものであり、かかる構成により、瞬間
的な負荷の短絡等に対しても、リセット可能にし得るも
のとなる。

【００１６】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、上記入力コントローラ手段は、上記制御信
号が上記パワー素子を導通させる期間のみ、上記リセッ
ト信号を重畳するようにしたものである。

【００１７】上記保護機能付きスイッチ回路において、
好ましくは、上記入力コントローラ手段は、上記制御信
号の全期間に対して上記リセット信号を重畳するように
したものである。

【００１８】上記目的を達成するために、本発明は、ス
イッチを介して制御信号が入力し、この制御信号に応じ
て導通し、負荷への電力を供給するパワー素子と、この
パワー素子の近傍の温度を検出する温度検出手段と、こ
の温度検出手段によって検出された温度が所定温度以上
の時、上記スイッチを開放して、上記パワー素子への上
記制御信号の入力を遮断する制御手段とを有する保護機
能付きスイッチ回路において、上記パワー素子への上記
制御信号の入力を遮断する遮断状態を保持する遮断状態
保持手段と、上記パワー素子に入力する信号に、所定の
タイミングでリセット動作を行うためのリセット信号を
重畳する入力コントローラ手段を備え、この入力コント
ローラ手段の出力信号を上記パワー素子に入力するとと
もに、上記リセット信号は、上記信号に対して次第にそ
の間隔が長くなるタイミングで重畳するようにしたもの
であり、かかる構成により、不要なオンオフサイクルを
繰り返さなくし、瞬間的な負荷の短絡等に対しても、リ
セット可能にし、短絡時の突入電流による発熱のダメー
ジを軽減し得るものとなる。

【００１９】上記目的を達成するために、本発明は、ス
イッチを介して制御信号が入力し、この制御信号に応じ
て導通し、負荷への電力を供給するパワー素子と、この
パワー素子の近傍の温度を検出する温度検出手段と、こ
の温度検出手段によって検出された温度が所定温度以上
の時、上記スイッチを開放して、上記パワー素子への上
記制御信号の入力を遮断する制御手段とを有する保護機
能付きスイッチ回路において、上記パワー素子への上記
制御信号の入力を遮断する遮断状態を保持する遮断状態
保持手段を備え、上記スイッチは、上記制御信号を上記
パワー素子に供給する経路と、上記パワー素子の制御端
子を接地電位にする経路とを切り替えるようにしたもの
であり、かかる構成により、不要なオンオフサイクルを
繰り返さなくし、パワー素子をオフにするまでの時間を
短縮し得るものとなる。

【００２０】上記目的を達成するために、本発明は、ス
イッチを介して制御信号が入力し、この制御信号に応じ
て導通し、負荷への電力を供給するパワー素子と、この
パワー素子の近傍の温度を検出する温度検出手段と、こ
の温度検出手段によって検出された温度が所定温度以上
の時、上記スイッチを開放して、上記パワー素子への上
記制御信号の入力を遮断する制御手段とを有する保護機
能付きスイッチ回路において、上記パワー素子への上記
制御信号の入力を遮断する遮断状態を保持する遮断状態
保持手段を備え、上記スイッチは、上記制御信号を上記
パワー素子に供給する経路と、上記パワー素子の制御端
子の電荷を引き抜く電流源に接続する経路とを切り替え
るようにしたものであり、かかる構成により、不要なオ
ンオフサイクルを繰り返さなくし、パワー素子をオフに
するまでの時間を短縮し得るものとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を用いて、本発
明の一実施形態による保護機能付きスイッチ回路の構成
及び動作について説明する。最初に、図１を用いて、本
発明の一実施形態による保護機能付きスイッチ回路の全
体的な構成について説明する。図１は、本発明の一実施
形態による保護機能付きスイッチ回路のブロック図であ
る。

【００２２】過温度遮断内蔵電力素子１００は、電源１
０と負荷２０の間に接続されている。過温度遮断内蔵電
力素子１００は、制御入力端子ＣＯＮＴから入力される
制御信号に応じて、電源１０から負荷２０に対する電力
の供給停止を制御する。ここで、負荷２０としては、例
えば、フィラメント式のランプのように、点灯動作時に
急峻な立ち上がり電流が流れるものや、モータのよう
に、運転動作時に大電流の突入電流が流れるものが用い
られる。車両に用いられる負荷２０としては、ヘッドラ
ンプやストップランプのように消費電力の大きなランプ
や、ワイパーモータやパワーウインドウモータのように
消費電力の大きなモータが、該当するものである。

【００２３】過温度遮断内蔵電力素子１００は、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０と、温度検出手段１２０と、制御手段１３
０と、スイッチ１４０とから構成されている。ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０は、制御入力端子ＣＯＮＴからの制御信号に
応じて、スイッチング動作をするパワー素子である。温
度検出手段１２０は、ＭＯＳＦＥＴ１１０のチャネル温
度を検出し、検出された温度に対応する信号を出力す
る。温度検出手段１２０の詳細構成については、図３を
用いて後述する。

【００２４】制御手段１３０は、温度検出手段１２０が
出力する温度検出信号を入力して、検出された温度が、
所定温度以上になると、負荷２０への通電を遮断する保
護動作をさせるための制御出力信号を出力する。ここ
で、本実施形態における制御手段１３０は、遮断状態を
保持する機能を有しており、例え、温度検出手段１２０
によって検出される温度が所定温度よりも低下しても、
引き続いて遮断状態を保持するような制御出力信号を出
力するものである。制御手段１３０の詳細構成について
は、図３を用いて後述する。なお、制御手段１３０から
温度検出手段１２０に対して破線で示される信号は、他
の実施形態に関するものであり、この点については、図
４を用いて後述する。

【００２５】スイッチ１４０は、制御入力端子ＣＯＮＴ
とＭＯＳＦＥＴ１１０のゲートの間に接続されており、
制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信号をＭＯＳＦ
ＥＴ１１０のゲートに供給したり遮断するスイッチング
動作を、制御手段１３０が出力する制御出力信号に応じ
て行う。

【００２６】次に、図２を用いて、本発明の一実施形態
による保護機能付きスイッチ回路の動作について説明す
る。図２は、本発明の一実施形態による保護機能付きス
イッチ回路の動作を説明するための波形図である。

【００２７】通常は、図１に示すスイッチ１４０は導通
しており、制御入力端子ＣＯＮＴから制御信号が、例え
ば，ハイレベルになると、この制御信号をＭＯＳＦＥＴ
１１０のゲートに供給して、ＭＯＳＦＥＴ１１０を導通
させ、電源１０から負荷２０に電力を供給する。また、
スイッチ１４０が導通状態のとき、制御入力端子ＣＯＮ
Ｔから入力する制御信号が、ローレベルになると、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０を非導通とし、電源１０から負荷２０へ
の電力供給を停止する。

【００２８】ここで、負荷２０に対する通電開始時につ
いて見ると、図２（Ａ）に示すように、負荷２０がラン
プやモータの場合、負荷２０への通電開始後、負荷２０
に流れる電流は、瞬間的に立ち上がりの鋭い大電流が流
れる。そして、その後、定常電流に落ちつくものであ
る。従って、従来の過電流を検出する方式では、この大
電流を検出して保護機能が動作し、パワー素子であるＭ
ＯＳＦＥＴを遮断してしまうため、正常な通電動作を行
うことはできないものである。

【００２９】一方、図２（Ｂ）に示すように、ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０のチャネル温度は変化する。即ち、突入電流
によるチャネル温度上昇は、チャネル近傍の半導体によ
る熱容量と熱伝導で拡散されるため、電流に比べて大き
なピークとならないものである。

【００３０】ここで、負荷２０に流れる電流が過剰で、
チャネルの熱の発生が続くと、ＭＯＳＦＥＴ２０の半導
体チップからリードフレーム・パッケージや外部放熱板
へと熱が伝達される。この過程で、チャネル近傍に設け
た温度検出手段１２０は、チャネル近傍の温度を検出
し、制御手段１３０に温度情報を出力する。

【００３１】温度情報が入力された制御手段１３０は、
あらかじめ設定された遮断温度と入力された温度情報と
を比較し、温度情報が高くなったと判断したら、スイッ
チ１４０を制御し、ＭＯＳＦＥＴ１１０への入力信号を
カットオフする。入力がカットオフされたＭＯＳＦＥＴ
１１０は、オフされ、ドレイン電流が遮断され、負荷２
０への電流供給が遮断される。制御回路３は、温度が低
下してもスイッチ１４０の遮断状態を保持するように制
御する。

【００３２】以上説明したように、本実施形態による過
温度遮断内蔵電力素子１００は、通電開始時の突入電流
では動作せず、定常電流で動作するものである。特に、
車両内に多用されるランプやモータ等は、突入電流が大
きいので、本実施形態で示すような過温度遮断内蔵電力
素子を用いて制御する。なお、遮断温度は、パワー素子
の破壊温度である最大接合部温度以下となるように設定
する。

【００３３】次に、図３を用いて、温度検出手段１２０
及び制御手段１３０の構成及び動作について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路に用いる温度検出手段１２０及び制御手段１３０
の具体的な構成を示すブロック図である。

【００３４】温度検出手段１２０は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３とダイオードＤ１により構成されたブリッジ回路
と、定電圧源Ｖcと、差動増幅器ＡＭＰ１から構成され
ている。ダイオードＤ１は、チップ上のＭＯＳＦＥＴ１
１０の近傍にＰＮ接合により形成配置されている。ダイ
オードＤ１のＰＮ接合は、順方向電圧が温度依存性を有
している。従って、ＭＯＳＦＥＴ１１０のチャネルが発
熱すると、ダイオードＤ１のＰＮ接合の順方向電圧の温
度依存性によって、ブリッジ回路のバランスが崩れる。
このブリッジ回路のバランスの崩れを差動増幅器ＡＭＰ
１によって増幅することにより、温度検出手段１２０
は、温度情報の信号を制御手段１３０に出力することが
できる。

【００３５】制御手段１３０は、コンパレータ回路１３
１と、基準信号レベル回路１３２と、ラッチ回路１３３
から構成されている。基準信号レベル回路１３２は、過
温度遮断内蔵電力素子１００が保護動作を行わせるため
の遮断温度に相当する基準信号を、コンパレータ回路１
３１に出力する。コンパレータ回路１３１は、基準信号
レベル回路１３２が出力する基準信号と、温度検出手段
１２０が出力する温度情報信号が入力され、温度情報信
号が基準信号よりも大きい場合に、ハイレベルの遮断信
号を出力する。ラッチ回路１３３は、この遮断信号をラ
ッチするとともに、スイッチ１４０に出力する。ラッチ
回路１３３は、この遮断信号を保持し続けるため、過温
度遮断内蔵電力素子１００は、遮断状態を保持すること
ができる。

【００３６】従って、負荷２０に過電流が流れ、温度検
出手段１２０が検出したＭＯＳＦＥＴ１１０の温度が、
所定の遮断温度以上になったことを制御手段が検出する
と、スイッチ１４０を開放して、制御入力端子ＣＯＮＴ
からの信号がＭＯＳＦＥＴ１１０に入力するのを遮断し
て、ＭＯＳＦＥＴ１１０を非導通にして、負荷２０への
電力供給を遮断することができる。

【００３７】負荷２０に対する電力供給の遮断後、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０の温度が低下したとしても、制御手段１
３０のラッチ回路１３３は、遮断信号を保持しているた
め、遮断状態が継続し、過温度遮断内蔵電力素子１００
は、不要なオンオフサイクルを繰り返すことがなくなる
ものである。

【００３８】なお、上述した説明では、ＭＯＳＦＥＴ１
１０のチャネル温度を検出するために、ダイオードＤ１
のＰＮ接合の順方向電圧の温度依存性を利用している
が、ダイオードＤ１に代えて、半導体抵抗を用い、半導
体抵抗の温度依存性を利用することもできる。この場合
には、半導体抵抗は、チップ上のＭＯＳＦＥＴ１１０の
近傍に形成配置される。なお、ダイオードＤ１の順方向
電圧の温度依存性の方が、半導体抵抗の温度依存性より
も大きいものである。

【００３９】また、ブリッジ回路構成をとる代わりに、
ダイオードＤ１を単体でＭＯＳＦＥＴ１１０の近傍に形
成配置したり、半導体抵抗を単体でＭＯＳＦＥＴ１１０
の近傍に形成配置することも可能である。なお、ブリッ
ジ回路の方が、温度情報信号の出力を大きくすることが
可能である。

【００４０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【００４１】次に、図４を用いて、本発明の第２の実施
形態による保護機能付きスイッチ回路の構成及び動作に
ついて説明する。図４は、本発明の第２の実施形態によ
る保護機能付きスイッチ回路に用いる温度検出手段１２
０Ａび制御手段１３０Ａ具体的な構成を示すブロック図
である。なお、図３と同一符号は、同一部分を示してい
る。

【００４２】図３に示した実施形態では、制御手段１３
０が、遮断状態を保持するものとして説明したが、本実
施形態においては、温度検出手段１２０Ａが検出した温
度の最大値を保持し、制御手段１３０Ａは、この温度検
出手段１２０Ａが保持した温度に基づいて、スイッチ１
４０に遮断信号を出力するため、遮断状態を保持するこ
とができるようにしたものである。

【００４３】温度検出手段１２０Ａは、抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３とダイオードＤ１により構成されたブリッジ回
路と、定電圧源Ｖcと、差動増幅器ＡＭＰ１と、クラン
プ回路１２１とから構成されている。ダイオードＤ１
は、チップ上のＭＯＳＦＥＴ１１０の近傍にＰＮ接合に
より形成配置されている。ＭＯＳＦＥＴ１１０のチャネ
ルが発熱すると、ブリッジ回路のバランスが崩れ、この
ブリッジ回路のバランスの崩れを差動増幅器ＡＭＰ１に
よって増幅され、クランプ回路１２１によってクランプ
することにより、温度検出手段１２０Ａは、温度情報の
信号を制御手段１３０Ａに出力することができる。そし
て、本実施形態においては、クランプ回路１２１を採用
したことにより、温度情報信号の最大値を保持すること
ができる。

【００４４】制御手段１３０Ａは、コンパレータ回路１
３１と、基準信号レベル回路１３２とから構成されてい
る。コンパレータ回路１３１は、基準信号レベル回路１
３２が出力する基準信号と、温度検出手段１２０Ａ出力
する温度情報信号が入力され、温度情報信号が基準信号
よりも大きい場合に、ハイレベルの遮断信号を出力す
る。

【００４５】上述したように、温度検出手段１２０Ａ
は、検出した温度の最大値を保持する構成であるため、
過温度遮断内蔵電力素子１００は、遮断状態を保持する
ことができる。従って、負荷２０に過電流が流れ、温度
検出手段１２０が検出したＭＯＳＦＥＴ１１０の温度
が、所定の遮断温度以上になったことを制御手段が検出
すると、スイッチ１４０を開放して、制御入力端子ＣＯ
ＮＴからの信号がＭＯＳＦＥＴ１１０に入力するのを遮
断して、ＭＯＳＦＥＴ１１０を非導通にして、負荷２０
への電力供給を遮断することができる。

【００４６】負荷２０に対する電力供給の遮断後、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０の温度が低下したとしても、制御手段１
３０のラッチ回路１３３は、遮断信号を保持しているた
め、遮断状態が継続し、過温度遮断内蔵電力素子１００
は、不要なオンオフサイクルを繰り返すことがなくなる
ものである。

【００４７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【００４８】次に、図５〜図１０を用いて、本発明の第
３の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の構成及
び動作について説明する。最初に、図５を用いて、本発
明の第３の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の
全体的な構成について説明する。図５は、本発明の第３
の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のブロック
図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示して
いる。

【００４９】本実施形態においては、図１に示した実施
形態における構成に加えて、リセット手段１５０を備え
ている。リセット手段１５０は、制御入力端子ＣＯＮＴ
から制御信号が入力する。そして、リセット手段１５０
は、この制御信号が、ＭＯＳＦＥＴ１１０の導通レベ
ルから遮断レベルへと移行する変化点、もしくは、制
御信号が、ＭＯＳＦＥＴ１１０の遮断レベルから導通レ
ベルへと移行する変化点、もしくは、制御信号がＭＯ
ＳＦＥＴ１１０の遮断レベルであることを検出する。な
お、それぞれの３形態の状態を検出するための、リセッ
ト手段１５０の詳細な構成については、それぞれ、図７
〜図９を用いて後述する。

【００５０】そして、リセット手段１５０は、これを検
出すると、リセット信号を制御手段１３０に出力する。
制御手段１３０は、スイッチ１４０を遮断している制御
信号を解除し、スイッチ１４０を導通状態へと移行させ
る。

【００５１】本実施形態においては、過電流が負荷２０
に流れ、温度が上昇すると、負荷２０への電流供給を遮
断するとともに、この遮断状態を保持している。従っ
て、車両を運転する運転者にとっては、ヘッドランプが
突然消灯したままとなったり、パワーウインドウが突然
動作を停止するような状態となる。運転者にとっては、
これらの動作の異常の原因を突き止めるために、車両の
ヘッドランプの点灯スイッチをオフしたり、パワーウイ
ンドウのスイッチをオフ操作し、その後、オン操作を行
う。そこで、本実施形態においては、このようなオフ操
作が行われた時は、スイッチ１４０の遮断状態を回復し
て、取りあえず、再度のオン操作に対して、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１１０への通電を可能にするために、リセット手段１
５０を備えるようにしている。

【００５２】従って、その後、再度オン操作を行うこと
により、ランプは一応点灯し、また、パワーウインドウ
も動作するが、それらが再度消灯や停止すれば、運転者
は、ランプやパワーウインドウに異常があることを検知
できるようになるものである。

【００５３】なお、図３に示した例のように、制御手段
１３０が遮断状態を保持している場合には、上述したよ
うに、リセット手段１５０が出力するリセット信号は、
制御手段１３０に入力するが、図４において説明したよ
うに温度検出手段１２０Ａが遮断状態を保持している場
合には、リセット手段１５０が出力するリセット信号
は、図中に破線で示すように、温度検出手段１２０Ｂに
入力するようにする。なお、温度検出手段１２０Ｂの詳
細な構成については、図１０を用いて後述する。

【００５４】次に、図６を用いて、本実施形態における
動作について説明する。図６は、本発明の第３の実施形
態による保護機能付きスイッチ回路の動作波形図であ
る。図６の（Ａ）は、図５に示した制御入力端子ＣＯＮ
Ｔから入力する制御信号を示しており、同図（Ｂ）は、
温度検出手段１２０によって検出されるＭＯＳＦＥＴ１
１０のチャネル温度を示しており、同図（Ｃ）は、負荷
２０に流れるＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流を示し
ている。

【００５５】時間Ｔ１において、制御入力端子ＣＯＮＴ
から、図６（Ａ）に示すような制御信号が入力すると、
ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通する。そして、図６（Ｃ）に
示すように、負荷２０に電流が流れる。なお、ここで、
負荷２０が、例えば、車両用のランプやモータであると
すると、その車両を運転する運転者が、車両のヘッドラ
ンプを点灯するために点灯スイッチをオンしたり、パワ
ーウインドウのスイッチを操作した場合に、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１１０を導通するための制御信号が制御入力端子ＣＯ
ＮＴから入力する。

【００５６】ここで、負荷２０は、ランプやモータなど
のように、電源投入時に突入電流が流れ、その後、定常
電流へと落ち着くような図２（Ａ）に示すような時間波
形を呈するものとする。図２（Ａ）に示すような突入電
流が流れた場合のＭＯＳＦＥＴ１１０のチャネル温度上
昇は、図２（Ｂ）に示すような波形となる。突入電流に
よるチャネル温度上昇は、チャネル近傍の半導体による
熱容量と熱伝導で拡散され、大きなピークとならないも
のである。一方、電流が過剰であり、チャネルの熱の発
生が続くと、ＭＯＳＦＥＴ１１０の半導体チップからリ
ードフレーム・パッケージや外部放熱板へと熱が伝達す
る。この過程で、チャネル近傍に設けた温度検出手段１
２０が、チャネル近傍の温度を検出し、制御手段１３０
に温度情報信号を出力する。

【００５７】ここで、図６（Ｂ）に示すように、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０のチャネル抵抗によってチャネルが発熱
し、チャネル温度が上昇する。電流が過大の場合、図６
（Ｂ）に示すようにチャネル温度は、徐々に上昇し、例
えば、時間Ｔ２において、あらかじめ設定された遮断温
度になったものとする。すると、温度情報信号が入力さ
れた制御手段１３０は、あらかじめ設定された遮断温度
と入力された温度情報信号とを比較し、入力した温度情
報信号が遮断温度よりも高くなったと判断したら、スイ
ッチ１４０を遮断するよう遮断信号を出力し、ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０の入力信号をカットオフする。

【００５８】入力がカットオフされたＭＯＳＦＥＴ１１
０はオフされ、図６（Ｃ）に示すように、ドレイン電流
が遮断され、負荷２０への電流供給が遮断される。時間
Ｔ２からチャネルは、熱の発生が無くなるので、図６
（Ｂ）に示すようにチャネル温度は徐々に常温へと低下
する。制御手段１３０は、スイッチ１４０の遮断状態を
保持する。

【００５９】時間Ｔ３において、制御入力端子ＣＯＮＴ
に入力する制御信号がオフされたものとする。これは、
その車両を運転する運転者が、車両のヘッドランプの点
灯スイッチをオフしたり、パワーウインドウのスイッチ
をオフ操作した場合に、制御信号がオフになる。制御信
号がオフしても、ＭＯＳＦＥＴ１１０は何の動作もせ
ず、ＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流に変化はない。

【００６０】ここで、リセット手段１５０は、例えば、
制御入力端子ＣＯＮＴへ印加される制御信号がＭＯＳＦ
ＥＴ１１０の導通レベルから遮断レベルへと移行する変
化点を検出するものとすると、時間Ｔ３において、リセ
ット手段１５０は、リセット信号を制御手段１３０に出
力する。制御手段１３０は、スイッチ１４０を遮断して
いる制御信号を解除し、スイッチ１４０を導通状態へと
移行させる。このようにして、ＭＯＳＦＥＴ１１０の入
力を遮断状態から導通状態へと移行させ、リセットとす
る。

【００６１】その後、時間Ｔ４において、新たな制御信
号が入力すると、スイッチ１４０が導通状態であるた
め、ＭＯＳＦＥＴ１１０を導通させる。ドレイン電流が
流れ、チャネル温度も上昇する。時間Ｔ５において、制
御信号がオフされると、ドレイン電流は流れなくなり、
また、チャネル温度も下降する。

【００６２】次に、図７を用いて、リセット手段１５０
の第１の例について説明する。図７は、本発明の第３の
実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中のリセッ
ト手段の第１の例の回路図である。

【００６３】本実施形態においては、リセット手段１５
０は、制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信号が、
ＭＯＳＦＥＴ１１０の導通レベルから遮断レベルへと移
行する変化点を検出するようにしている。なお、ここで
は、遮断レベルの方が導通レベルよりも高いものとして
説明するが、その関係は逆の場合であってもよいもので
ある。

【００６４】リセット手段１５０は、コンパレータＣＯ
ＭＰ１と、基準電源Ｖc2と、ハイパスフィルタＨＦと、
ダイオードＤ２と、波形整形パッファＢＵＦによって構
成されている。

【００６５】制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信
号は、コンパレータＣＯＭＰ１の正入力端子に入力す
る。また、コンパレータＣＯＭＰ１の反転入力端子に
は、基準電源Ｖc2からの基準電位が入力する。ここで、
基準電位は、制御信号の導通レベルと遮断レベルの中点
付近の電位に設定されている。コンパレータＣＯＭＰ１
は、制御信号と基準電位を比較して、制御信号が基準電
位よりも高くなったときに、急激に立ち上がる出力信号
を発生する。

【００６６】コンパレータＣＯＭＰ１の出力信号は、ハ
イパスフィルタＨＦに入力し、直流成分をカットして、
高周波成分のみを通過させる。さらに、ダイオードＤ２
によって、不要な負の成分をカットする。そして、波形
整形パッファＢＵＦによって、波形整形し、パルス状の
出力であるリセット信号を得ることができる。リセット
信号は、制御手段１３０若しくは温度検出手段１２０Ｂ
に入力する。

【００６７】次に、図８を用いて、リセット手段１５０
の第２の例について説明する。図８は、本発明の第３の
実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中のリセッ
ト手段の第２の例の回路図である。

【００６８】本実施形態においては、リセット手段１５
０Ａは、制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信号
が、ＭＯＳＦＥＴ１１０の遮断レベルから導通レベルへ
と移行する変化点を検出するようにしている。なお、こ
こでは、遮断レベルの方が導通レベルよりも高いものと
して説明するが、その関係は逆の場合であってもよいも
のである。

【００６９】リセット手段１５０は、コンパレータＣＯ
ＭＰ２と、基準電源Ｖc2と、ハイパスフィルタＨＦと、
ダイオードＤ２と、波形整形パッファＢＵＦによって構
成されている。

【００７０】制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信
号は、コンパレータＣＯＭＰ２の反転入力端子に入力す
る。また、コンパレータＣＯＭＰ１の正入力端子には、
基準電源Ｖc2からの基準電位が入力する。ここで、基準
電位は、制御信号の導通レベルと遮断レベルの中点付近
の電位に設定されている。コンパレータＣＯＭＰ２は、
制御信号と基準電位を比較して、制御信号が基準電位よ
りも低くなったときに、急激に立ち上がる出力信号を発
生する。

【００７１】コンパレータＣＯＭＰ２の出力信号は、ハ
イパスフィルタＨＦに入力し、直流成分をカットして、
高周波成分のみを通過させる。さらに、ダイオードＤ２
によって、不要な負の成分をカットする。そして、波形
整形パッファＢＵＦによって、波形整形し、パルス状の
出力であるリセット信号を得ることができる。リセット
信号は、制御手段１３０若しくは温度検出手段１２０Ｂ
に入力する。

【００７２】次に、図９を用いて、リセット手段１５０
の第３の例について説明する。図９は、本発明の第３の
実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中のリセッ
ト手段の第３の例の回路図である。

【００７３】本実施形態においては、リセット手段１５
０Ｂは、制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信号
が、ＭＯＳＦＥＴ１１０の遮断レベルであることを検出
するようにしている。なお、ここでは、遮断レベルの方
が導通レベルよりも高いものとして説明するが、その関
係は逆の場合であってもよいものである。

【００７４】リセット手段１５０Ｂは、コンパレータＣ
ＯＭＰ１と、基準電源Ｖc2と、波形整形パッファＢＵＦ
によって構成されている。

【００７５】制御入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信
号は、コンパレータＣＯＭＰ１の正入力端子に入力す
る。また、コンパレータＣＯＭＰ１の反転入力端子に
は、基準電源Ｖc2からの基準電位が入力する。ここで、
基準電位は、制御信号の導通レベルと遮断レベルの中点
付近の電位に設定されている。コンパレータＣＯＭＰ１
は、制御信号と基準電位を比較して、制御信号が基準電
位よりも高くなったときに、急激に立ち上がる出力信号
を発生する。

【００７６】コンパレータＣＯＭＰ１の出力信号は、波
形整形パッファＢＵＦによって、波形整形し、ステップ
状に変化する出力であるリセット信号を得ることができ
る。リセット信号は、制御手段１３０若しくは温度検出
手段１２０Ｂに入力する。

【００７７】次に、リセット手段１５０が出力するリセ
ット信号によってリセットされる制御手段１３０の構成
について説明する。図３に示したように、遮断状態の保
持が制御手段１３０によって行われる場合、リセット信
号は、制御手段１３０に入力する。制御手段１３０の構
成は、図３において説明したとおりである。制御手段１
３０のラッチ回路１３３は、リセット端子を備えてい
る。このリセット端子に信号を入力することにより、ラ
ッチ回路１３３にラッチしている内容をリセットするこ
とができる。従って、リセット手段１５０が出力するリ
セット信号を、ラッチ回路１３３のリセット端子から入
力することにより、制御手段１３０が保持している遮断
状態を解除することが可能となる。

【００７８】次に、図１０を用いて、リセット手段１５
０が出力するリセット信号によってリセットされる温度
検出手段１２０Ｂの構成について説明する。図１０は、
本発明の第３の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の中の温度検出手段の回路図である。

【００７９】図４に示したように、遮断状態の保持が温
度検出手段によって行われる場合、リセット信号は、温
度検出手段１２０Ｂに入力する。そして、図１０に示す
ように、図４に示した構成に加えて、クランプ回路１２
１Ｂは、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２を備えてい
る。図４と同一符号は、同一部分を示している。

【００８０】スイッチＳＷ１は、バッファＢＵＦ１の出
力とコンデンサＣ１の間に接続されている。スイッチＳ
Ｗ２は、コンデンサＣ１に並列に接続されている。リセ
ット手段１５０からのリセット信号が、スイッチＳＷ２
に入力すると、スイッチＳＷ２が導通して、コンデンサ
Ｃ１にチャージされていた温度情報の最大値をスイッチ
ＳＷ２を通じて放電する。これによって、コンデンサＣ
１に保持されていた温度情報がリセットされ、温度検出
手段１２０Ｂが保持している遮断状態を解除することが
可能となる。

【００８１】なお、リセット信号によりリセットされた
後、クランプオン信号をスイッチＳＷ１に入力すること
により、クランプ回路１２１Ｂは、新たな温度情報の最
大値を保持することができるようになる。クランプオン
信号は、例えば、リセット信号に基づいて作ることがで
きる。即ち、プリセット信号によりマルチバイブレータ
を動作させ、マルチバイブレータが出力するステップ状
の信号をクランプオン信号とすることができる。

【００８２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【００８３】また、リセット手段を用いて、遮断状態を
解除できるようにしているため、再度の導通レベルの制
御信号入力に対して、スイッチ回路を導通でき、負荷に
対する通電を再開できる。負荷に過電流が流れた場合に
は、再度、負荷に対する電力供給を遮断し、その遮断状
態を保持できるものとなる。

【００８４】次に、図１１〜図１３を用いて、本発明の
第４の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の構成
及び動作について説明する。最初に、図１１を用いて、
本発明の第４の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の全体的な構成について説明する。図１１は、本発明
の第４の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のブ
ロック図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を
示している。

【００８５】本実施形態においては、図５に示した実施
形態における構成に加えて、リセット手段１５０Ｄが、
温度検出手段１２０からの温度情報の信号に基づいて、
リセット信号を出力するようにしている。即ち、温度検
出手段１２０により検出された温度が、所定の遮断解除
温度よりも高いときには、リセット信号を出力しないよ
うにしている。ここで、遮断解除温度は、スイッチ１４
０を遮断状態にする遮断温度よりも低い温度である。遮
断温度を、例えば、１５０℃に設定するとき、遮断解除
温度は、例えば、１２５℃に設定する。

【００８６】次に、図１２を用いて、リセット手段１５
０Ｄの構成について説明する。図１２は、本発明の第４
の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のリセット
手段の回路図である。

【００８７】リセット手段１５０Ｄは、図７において説
明したリセット手段１５０と、コンパレータ回路１３１
Ａと、基準信号レベル回路１３２Ａと、アンド回路ＡＮ
Ｄとから構成されている。温度検出手段１２０からから
入力する温度情報信号は、コンパレータ回路１３１Ａに
入力する。基準信号レベル回路１３２Ａは、過温度遮断
内蔵電力素子１００が保護動作を行わせるための遮断温
度よりも低い遮断解除温度に相当する基準信号を、コン
パレータ回路１３１Ａに出力する。コンパレータ回路１
３１Ａは、基準信号レベル回路１３２Ａが出力する基準
信号と、温度検出手段１２０が出力する温度情報信号が
入力され、温度情報信号が基準信号よりも大きい場合
に、ハイレベルの遮断信号を出力する。

【００８８】コンパレータ回路１３１Ａの出力信号と、
リセット手段１５０が出力するリセット信号は、アンド
回路ＡＮＤに入力する。即ち、リセット手段１５０Ｄ
は、温度検出手段１２０により検出された温度が、所定
の遮断解除温度よりも高いときには、リセット信号を出
力しないようにしている。

【００８９】次に、図１３を用いて、図１１に示した過
温度遮断内蔵電力素子１００Ｄの動作について説明す
る。図１３は、本発明の第４の実施形態による保護機能
付きスイッチ回路の動作を説明する波形図である。図１
３の（Ａ）は、図１１に示した制御入力端子ＣＯＮＴか
ら入力する制御信号を示しており、同図（Ｂ）は、温度
検出手段１２０によって検出されるＭＯＳＦＥＴ１１０
のチャネル温度を示しており、同図（Ｃ）は、負荷２０
に流れるＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流を示してい
る。

【００９０】時間Ｔ１１において、制御入力端子ＣＯＮ
Ｔから、図１３（Ａ）に示すような制御信号が入力する
と、ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通する。そして、図１３
（Ｃ）に示すように、負荷２０に電流が流れる。また、
１３（Ｂ）に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１０のチャネ
ル近傍に設けた温度検出手段１２０が、チャネル近傍の
温度を検出し、制御手段１３０に温度情報信号を出力す
る。

【００９１】ここで、時間Ｔ１２において、あらかじめ
設定された遮断温度になったものとすると、温度情報信
号が入力された制御手段１３０は、あらかじめ設定され
た遮断温度と入力された温度情報信号とを比較し、入力
した温度情報信号が遮断温度よりも高くなったと判断し
たら、スイッチ１４０を遮断するよう遮断信号を出力
し、ＭＯＳＦＥＴ１１０の入力信号をカットオフする。
入力がカットオフされたＭＯＳＦＥＴ１１０はオフさ
れ、図１３（Ｃ）に示すように、ドレイン電流が遮断さ
れ、負荷２０への電流供給が遮断される。時間Ｔ１２か
らチャネルは、熱の発生が無くなるので、図１３（Ｂ）
に示すようにチャネル温度は徐々に常温へと低下する。
制御手段１３０は、スイッチ１４０の遮断状態を保持す
る。

【００９２】時間Ｔ１３において、制御入力端子ＣＯＮ
Ｔに入力する制御信号がオフされたものとする。制御信
号がオフしても、ＭＯＳＦＥＴ１１０は何の動作もせ
ず、ＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流に変化はない。

【００９３】その後、時間Ｔ１４において、新たな制御
信号が入力すると、スイッチ１４０が導通状態であるた
め、ＭＯＳＦＥＴ１１０を導通させる。ドレイン電流が
流れ、チャネル温度も上昇する。

【００９４】時間Ｔ１５において、再び遮断温度に達す
ると温度検出手段１２０が検出した温度を制御手段１３
０で遮断温度と判断し、スイッチ１４０を遮断させる。
スイッチ１４０を遮断すると、ＭＯＳＦＥＴ１１０がオ
フ状態となり、ドレイン電流を遮断する。この後、同様
に時間Ｔ１５からチャネルは熱の発生が無くなるので、
図１３（Ｂ）に示すように、チャネル温度は徐々に常温
へと低下していく。

【００９５】時点Ｔ１６において、制御入力端子ＣＯＮ
Ｔへの制御信号がオフとなっても、何も動作をしないも
のである。

【００９６】時間Ｔ１７において、図１３（Ａ）に示す
ような新たな制御信号が入ってきた時点で、リセット手
段１５０Ｄは、例えば、制御信号がＭＯＳＦＥＴ１１０
の導通レベルから遮断レベルへと移行する変化点を検出
する。これらの検出と同時に温度検出手段１２０が検出
する温度情報を、リセット手段１５０Ｄが取り込むが、
時間Ｔ１７では、温度検出手段１２０の検出する温度情
報が遮断解除温度を越えているので、制御手段１３０
は、スイッチ１４０を遮断状態のままに制御する。

【００９７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【００９８】また、リセット手段を用いて、遮断状態を
解除できるようにしているため、再度の導通レベルの制
御信号入力に対して、スイッチ回路を導通でき、負荷に
対する通電を再開できる。負荷に過電流が流れた場合に
は、再度、負荷に対する電力供給を遮断し、その遮断状
態を保持できるものとなる。

【００９９】さらに、リセット手段は、温度検出手段に
より検出される温度が遮断解除温度よりも低くならない
と、リセット信号を出力しないようにしたため、ランプ
の点灯・消灯動作の繰り返しやモータの動作・停止の頻
繁な繰り返しに対しては、遮断状態を保持し、負荷に不
要な過電流が流れるのを防止することができる。

【０１００】次に、図１４〜図１９を用いて、本発明の
第５の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の構成
及び動作について説明する。最初に、図１４を用いて、
本発明の第５の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の全体的な構成について説明する。図１４は、本発明
の第５の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のブ
ロック図である。なお、図５と同一符号は、同一部分を
示している。

【０１０１】本実施形態においては、図５に示した過温
度遮断内蔵電力素子１００Ｂに加えて、制御入力端子Ｃ
ＯＮＴと過温度遮断内蔵電力素子１００Ｂの入力の間
に、入力コントローラ２００を備えるようにしている。

【０１０２】図５に示す実施形態においては、過電流に
よって過温度となり、スイッチ回路の遮断が行なわれた
例で説明を行なった、しかしながら、定常電流で負荷が
駆動されており、遮断温度にまでチャネル温度が上昇し
ない場合に、瞬間的な負荷の短絡が生じたり、瞬時に電
流値が大きい負荷が接続されたりして、過温度による遮
断が行なわれてしまうことが考えられる。

【０１０３】このような場合に、図５に示した実施形態
においては、図６に示したように、制御入力端子に入力
する制御信号が１回オフとなるまで、ＭＯＳＦＥＴ１１
０の出力が行なわれない。また、図１１に示した実施形
態においても、時間Ｔ１２から時間Ｔ１３のＭＯＳＦＥ
Ｔ１１０の入力が遮断されたままとなる。永久的に負荷
が短絡した場合では、このような動作でも良いが、上述
したような瞬間的な負荷の短絡が生じたり、瞬時に電流
値が大きい負荷が接続されたりした場合には、復帰させ
る必要がある場合がある。

【０１０４】そこで、本実施形態においては、入力コン
トローラ２００を付加するようにしている。入力コント
ローラ２００は、制御入力端子ＣＯＮＴから入力した制
御信号に対して、所定のタイミングで、遮断レベルの信
号を重畳するようにしているものである。この遮断レベ
ルの信号が入力した過温度遮断内蔵電力素子１００Ｂ
は、瞬間的な負荷の短絡が生じたり、瞬時に電流値が大
きい負荷が接続されたりした場合においても、リセット
手段１５０が動作することにより、遮断状態を解除する
ように動作するものである。

【０１０５】次に、図１５を用いて、図１４に示した過
温度遮断内蔵電力素子１００Ｂの動作について説明す
る。図１５は、本発明の第５の実施形態による保護機能
付きスイッチ回路の動作を説明する波形図である。図１
５（Ａ）は、図１４に示した制御入力端子ＣＯＮＴから
入力する制御信号を示しており、同図（Ｂ）は、入力コ
ントローラ２００の出力信号を示しており、同図（Ｃ）
は、負荷の状態を示しており、同図（Ｄ）は、温度検出
手段１２０によって検出されるＭＯＳＦＥＴ１１０のチ
ャネル温度を示しており、同図（Ｅ）は、負荷２０に流
れるＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流を示している。
なお、図１５（Ｂ）の詳細については、図１６を用いて
後述する。

【０１０６】図１４に示す実施形態において、制御入力
端子ＣＯＮＴに入力する制御信号は、図１５（Ａ）に示
すような信号波形を有するとする。即ち、時間Ｔ２１か
らＴ２７まで、及び時間Ｔ２９からＴ３０までは、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０を導通レベルにする信号である。

【０１０７】この制御信号は、入力コントローラ２００
によって、図１５（Ｂ）に示すような波形の信号へと変
換される。ここで、時間Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４，Ｔ２
７等に示す太い縦線は、この時間において短い時間だ
け、ＭＯＳＦＥＴ１１０を遮断レベルにする信号となっ
ている。

【０１０８】この点について、図１６を用いて説明す
る。図１６は、本発明の第５の実施形態による保護機能
付きスイッチ回路の入力コントローラ２００の動作を説
明する波形図である。

【０１０９】即ち、制御信号のＭＯＳＦＥＴ１１０がオ
ンする図１５の時間Ｔ２１から時間Ｔ２８までの期間を
拡大してみると、図１６に示すように、時間Ｔ２１から
時間Ｔ２８までの期間のように、ＭＯＳＦＥＴ１１０が
オンする制御期間中に、時間Ｔ２２からＴ２２’までの
期間，時間Ｔ２３からＴ２３’までの期間，時間Ｔ２４
からＴ２４’までの期間のように、短期間オフの信号を
挿入するように入力される制御信号を加工する。

【０１１０】図１５（Ａ）に示すように、制御入力端子
ＣＯＮＴへ制御信号が入力すると、時間Ｔ２１では、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１１０はオンとなり、図１５（Ｅ）に示すよ
うに、ドレイン電流が流れ、負荷へ電流を供給する。

【０１１１】入力コントローラ２００の出力信号は、図
１５の時間Ｔ２２でオフの信号となり、短時間経過後に
オンの信号となる。この間、リセット手段１５０は、リ
セット信号を制御手段１３０へと出力するが、制御手段
１３０はスイッチ１４０を導通状態としているため、特
に動作はしないものである。

【０１１２】一方、ＭＯＳＦＥＴ１１０は、オフしてい
る期間がある値よりも短ければ、ゲートに蓄積されてい
る電荷が蓄積されたままであるため、オンしたままとな
る。電荷がＭＯＳＦＥＴ１１０の入力インピーダンスで
放電し、ＭＯＳＦＥＴ１１０がオフとなってしまって
も、オフしている時間が短ければフィラメントの赤熱で
光エネルギーを放射するようなランプや慣性を持つモー
タ等が負荷であったならば、負荷が行なう作用への影響
が少なくてすむものである。同様の動作、図１５の時間
Ｔ２３，時間Ｔ２４に行なう。

【０１１３】次に、図１５（Ｃ）に示すように、時間Ｔ
２５において、負荷が短絡し、短時間経過後の時間Ｔ２
６において、負荷の短絡が解除されたとする。ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０のチャネルの温度は、図１５（Ｄ）に示すよ
うに、時間Ｔ２１を起点として常温から熱的に平衡する
温度まで上昇し、一定値を保っているが、時間Ｔ２５で
負荷が短絡したことで、図１５（Ｅ）に示すように、ド
レイン電流が大きくなり、チャネルが発生する熱も急上
昇する。時間Ｔ２５から熱が伝導するまで時間遅れはあ
るが、温度検出回路１２０が検出した温度を制御回路１
３０が遮断温度となったと判断し、スイッチ１４０を導
通状態から遮断状態へと制御する。そのため、ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０はオフし、図１５（Ｅ）に示すように、ドレ
イン電流がオフする。ＭＯＳＦＥＴ１１０がオフすると
同時に、チャネル温度は常温へと下降しはじめる。

【０１１４】時間Ｔ２７において、制御信号がオフする
期間があるため、リセット手段１５０は、制御手段１３
０へと遮断解除信号を出力する。遮断解除信号を受け取
った制御手段１３０は、温度検出手段１２０の検出温度
が遮断温度よりも高い場合には、スイッチ１４０を遮断
した状態のままにしておき、低い場合にはスイッチ１４
０を遮断状態から導通状態へと制御する。図１５に示す
例では、同図（Ｃ）に示すように、チャネル温度が遮断
温度よりも低くなっているため、制御手段１３０は、ス
イッチ１４０を遮断状態から導通状態へと制御する。こ
の時点では、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、オン
する制御信号が入力されているため、ＭＯＳＦＥＴ１１
０はオンし、図１５（Ｅ）に示すように、ドレイン電流
が流れ、負荷へ供給するようになる。

【０１１５】以上説明したように、瞬間的な負荷の短絡
が生じたり、瞬時に電流値が大きい負荷が接続されたり
した場合においても、リセット手段１５０が動作するこ
とにより、遮断状態を解除するように動作するものであ
る。また、一回オフしても、ある時間後にリセットする
制御が可能となる。

【０１１６】次に、図１７を用いて、入力コントローラ
２００の具体的回路構成について説明する。図１７は、
本発明の第５の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の中の入力コントローラの第１の例のブロック図であ
る。

【０１１７】入力コントローラ２００は、切り替えスイ
ッチ２１０，２１５と、信号反転手段２２０と、切替信
号生成手段２３０から構成されている。切替信号生成手
段２３０は、カウンタ回路２３２と、切替制御手段２３
４とから構成されている。

【０１１８】次に、入力コントローラ２００の動作につ
いて、図１６に示した波形図を合わせ用いて説明する。

【０１１９】入力コントローラ２００の制御入力端子Ｃ
ＯＮＴに、図１６の時間Ｔ２１において、ＭＯＳＦＥＴ
１１０が導通するレベルの信号が入力され、時間Ｔ２７
において、遮断するレベルの信号となったものとする。

【０１２０】時間Ｔ２１以前で、制御入力端子ＣＯＮＴ
のＭＯＳＦＥＴ１１０が導通するレベルの信号が入る以
前では、スイッチ２１０，２１５がともにＡ側に切り替
わるように、切換制御手段２３４が制御する。すると、
時間Ｔ２１において、制御入力端子ＣＯＮＴの信号は、
図１６の時間Ｔ２１に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１０
の導通するレベルの信号となる。

【０１２１】この制御信号は、同時にカウンタ回路２３
２へ入力する。カウンタ回路２３２の詳細な構成につい
ては、図１８を用いて後述する。制御信号が入力された
カウンタ回路２３２は、カウンタ回路のリセットならび
にカウントの開始を行なう。カウンタ回路２３２は、第
一の所定量カウントしたら、切換制御手段２３４へ第一
の出力を行なう。この時点が、図１６の時間Ｔ２２であ
る。

【０１２２】切替制御手段２３４は、カウンタ回路２３
２からの第一の出力を受け取ると、スイッチ２１０，２
１５に切替信号を出力し、Ｂ側へスイッチを切り替え
る。したがって、制御入力端子ＣＯＮＴの信号は、スイ
ッチ２１０を介して、反転手段２２０で反転され、スイ
ッチ２１５を介して出力されるので、図１６の時間Ｔ２
２に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１０を遮断するレベル
の信号となる。

【０１２３】第一の出力を出力したカウンタ回路２３２
は、改めてカウントを開始し、第二の所定量だけカウン
トすると、第二の出力を切換制御手段２３４へと出力す
る。切替制御手段２３４は、第二の出力を受け取ると、
スイッチ２１０，２１５に切替信号を出力し、Ａ側へス
イッチを切り替える。制御入力端子ＣＯＮＴに入力され
た制御信号は、スイッチ２１０に直結されたスイッチ２
１５を介して信号が出力されるので、図１６の時間Ｔ２
２’に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通するレベ
ルの信号が出力される。

【０１２４】第二の出力を出力したカウンタ回路２３２
は、改めてカウントを開始し、第一のカウント値だけカ
ウントすると、第一の出力を切換制御手段２３４へと出
力する。このように順次第一のカウント値と、第二のカ
ウント値の間隔で出力を繰り返し、図１６に示すような
所望の信号を得ることができる。

【０１２５】本実施形態では、切替信号生成手段２３０
を、カウンタ回路２３２と切換制御手段２３４と構成す
るものとして説明したが、切換制御手段２３０をマイク
ロコンピュータのような制御手段を用い、スイッチ２１
０，２１５の切替タイミングの制御をソフトウェアを使
用してもよいものである。

【０１２６】次に、図１８を用いて、上述したカウンタ
回路２３２の詳細な構成について説明する。図１８は、
本発明の第５の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の中の入力コントローラの中のカウンタ回路のブロッ
ク図である。

【０１２７】カウンタ回路２３２は、カウンタＣＯＵＮ
Ｔと、コントローラＣＯＮＴＲと、ディジタル式のコン
パレータＣＯＭＰ４と、第１の所定量を出力するプリセ
ット回路ＰＲＥ１と、第２の所定量を出力するプリセッ
ト回路ＰＲＥ２と、基準発振器ＯＳＣとから構成されて
いる。

【０１２８】コントローラＣＯＮＴＲは、２つの入力信
号と、３つの出力信号を有している。入力信号は、カウ
ンタＣＯＵＮＴのスタートストップをするための制御入
力端子ＣＯＮＴから得られる制御信号と、コンパレータ
ＣＯＭＰ４からの一致信号である。出力信号は、カウン
タＣＯＵＮＴのカウント開始を指示するスタート信号
と、カウンタＣＯＵＮＴをリセットするためのリセット
信号と、カウンタ回路２３２の出力となる出力信号であ
る。

【０１２９】制御入力端子ＣＯＮＴから制御信号が入力
すると、コントローラＣＯＮＴＲはカウンタＣＯＵＮＴ
にスタート信号を出力する。カウンタＣＯＵＮＴは、こ
のスタート信号を受けて、基準発振器ＯＳＣから出力さ
れるパルスのカウントを開始する。カウンタＣＯＵＮＴ
のカウント値は、コンパレータＣＯＭＰ４に入力し、最
初に、プリセット回路ＰＲＥ１が出力する第１の所定量
と比較され、両者が一致すると、コンパレータＣＯＭＰ
４は、一致信号をコントローラＣＯＮＴＲに出力する。
コントローラＣＯＮＴＲは、この一致信号を受けて、切
替制御手段２３４に出力信号を出力すると同時に、カウ
ンタＣＯＵＮＴにリセット信号を出力する。

【０１３０】切替制御手段２３４は、この出力信号によ
って動作して、図１７において説明したスイッチ２１
０，２１５をＢ側に切り替える。同時に、カウンタＣＯ
ＵＮＴは、改めて基準発振器ＯＳＣから出力されるパル
スのカウントを開始する。

【０１３１】カウンタＣＯＵＮＴのカウント値は、コン
パレータＣＯＭＰ４に入力し、プリセット回路ＰＲＥ２
が出力する第２の所定量と比較され、両者が一致する
と、コンパレータＣＯＭＰ４は、一致信号をコントロー
ラＣＯＮＴＲに出力する。コントローラＣＯＮＴＲは、
この一致信号を受けて、切替制御手段２３４に出力信号
を出力すると同時に、カウンタＣＯＵＮＴにリセット信
号を出力する。切替制御手段２３４は、この出力信号に
よって動作して、図１７において説明したスイッチ２１
０，２１５をＡ側に切り替える。

【０１３２】以下、以上説明した動作を繰り返し、図１
６に示すような所望の信号を得ることができる。

【０１３３】次に、図１９を用いて、入力コントローラ
２００の他の具体的回路構成について説明する。図１９
は、本発明の第５の実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路の中の入力コントローラの第２の例のブロック図
である。図１７と同一符号は、同一部分を示している。

【０１３４】入力コントローラ２００Ａは、図１７に示
した切替信号生成手段２３０に代えて、無安定マルチバ
イブレータ２４０を備えている。

【０１３５】次に、入力コントローラ２００の動作につ
いて、図１６に示した波形図を合わせ用いて説明する。

【０１３６】入力コントローラ２００の制御入力端子Ｃ
ＯＮＴに、図１６の時間Ｔ２１において、ＭＯＳＦＥＴ
１１０が導通するレベルの信号が入力され、時間Ｔ２７
において、遮断するレベルの信号となったものとする。

【０１３７】時間Ｔ２１以前で、制御入力端子ＣＯＮＴ
のＭＯＳＦＥＴ１１０が導通するレベルの信号が入る以
前では、スイッチ２１０，２１５がともにＡ側に切り替
わるように、無安定マルチバイプレータ２４０が制御す
る。すると、時間Ｔ２１において、制御入力端子ＣＯＮ
Ｔの信号は、図１６の時間Ｔ２１に示すように、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０の導通するレベルの信号となる。

【０１３８】この制御信号は、同時に、無安定マルチバ
イプレータ２４０へ入力する。制御信号が入力された無
安定マルチバイプレータ２４０は、動作を開始し、時間
Ｔ２２までスイッチ２１０，２１５を現状のままＡ側に
保持し、時間Ｔ２２で反転信号をスイッチ２１０，２１
５へと出力する。

【０１３９】反転信号を受け取ったスイッチ２１０，２
１５は、Ｂ側へと切り替えられ、制御入力端子ＣＯＮＴ
に入力されているＭＯＳＦＥＴ１１０の導通するレベル
の信号は、スイッチ２１０を介して、反転手段２２０で
ＭＯＳＦＥＴ１１０の遮断するレベルの信号へと反転さ
れ、スイッチ２１５を介して過温度遮断内蔵電力素子１
００へと出力される。

【０１４０】次に、無安定マルチバイプレータ２４０
は、時間Ｔ２２’において、反転信号を出力しなくな
る。そのため、スイッチ２１０，２１５は、ともにＡ側
へと切り替えられ、制御入力端子ＣＯＮＴへ入力されて
いるＭＯＳＦＥＴ１１０の導通するレベルの信号は、ス
イッチ２１０とスイッチ２１５を介して、過温度遮断内
蔵電力素子１００へとそのまま出力される。

【０１４１】このように制御入力端子ＣＯＮＴへＭＯＳ
ＦＥＴ１１０が導通するレベルの制御信号が入力されて
いる期間、無安定マルチバイプレータ２４０は、スイッ
チ２１０，２１５へ時間Ｔ２１から時間Ｔ２２までの期
間の幅のＡ側へ切り替える信号と、時間Ｔ２２から時間
Ｔ２２’までの期間の幅のＢ側へ切り替える信号を繰り
返して出力する動作を行なう。このようにして、図１６
に示すような所望の波形を得ることができる。

【０１４２】なお、制御入力端子ＣＯＮＴへＭＯＳＦＥ
Ｔ１１０が導通するレベルの信号が入っていないときに
は、無安定マルチバイプレータ２４０の出力は、スイッ
チ２１０，２１５がＡ側へ切り替わるような出力となる
ようにしてある。

【０１４３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【０１４４】また、リセット手段を用いて、遮断状態を
解除できるようにしているため、再度の導通レベルの制
御信号入力に対して、スイッチ回路を導通でき、負荷に
対する通電を再開できる。負荷に過電流が流れた場合に
は、再度、負荷に対する電力供給を遮断し、その遮断状
態を保持できるものとなる。

【０１４５】さらに、リセット手段は、温度検出手段に
より検出される温度が遮断解除温度よりも低くならない
と、リセット信号を出力しないようにしたため、ランプ
の点灯・消灯動作の繰り返しやモータの動作・停止の頻
繁な繰り返しに対しては、遮断状態を保持し、負荷に不
要な過電流が流れるのを防止することができる。

【０１４６】また、瞬間的な負荷の短絡が生じたり、瞬
時に電流値が大きい負荷が接続されたりした場合におい
ても、リセット手段１５０が動作することにより、遮断
状態を解除するように動作するものである。

【０１４７】次に、図２０〜図２３を用いて、本発明の
第６の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の構成
及び動作について説明する。最初に、図２０を用いて、
本発明の第６の実施形態による保護機能付きスイッチ回
路の全体的な構成について説明する。図２０は、本発明
の第６の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のブ
ロック図である。なお、図１４と同一符号は、同一部分
を示している。

【０１４８】本実施形態においては、入力コントローラ
２００Ｂの構成が、図１４に示した実施形態とは異なっ
ている。即ち、図１４に示した実施形態においては、入
力コントローラ２００は、制御入力端子ＣＯＮＴから入
力する制御信号に基づいて、所定期間だけ遮断状態とな
るような信号を出力していたのに対して、本実施形態に
おいては、入力コントローラ２００Ｂは、制御入力端子
ＣＯＮＴからの制御信号とは独立に、所定間隔で遮断状
態となるような信号を出力するようにしている。

【０１４９】ここで、図２１を用いて、本実施形態にお
ける入力コントローラ２００Ｂの動作について説明す
る。図２１は、本発明の第６の実施形態による保護機能
付きスイッチ回路の動作を説明する波形図である。図２
１（Ａ）は、図２０に示した制御入力端子ＣＯＮＴから
入力する制御信号を示しており、同図（Ｂ）は、入力コ
ントローラ２００の出力信号を示しており、同図（Ｃ）
は、負荷の状態を示しており、同図（Ｄ）は、温度検出
手段１２０によって検出されるＭＯＳＦＥＴ１１０のチ
ャネル温度を示しており、同図（Ｅ）は、負荷２０に流
れるＭＯＳＦＥＴ１１０のドレイン電流を示している。

【０１５０】図２０に示す実施形態において、制御入力
端子ＣＯＮＴに入力する制御信号は、図２１（Ａ）に示
すような信号波形を有するとする。即ち、時間Ｔ４１か
らＴ４８までと、時間Ｔ５０からＴ５３までは、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０を導通レベルにする信号である。

【０１５１】この制御信号は、入力コントローラ２００
によって、図２１（Ｂ）に示すような波形の信号へと変
換される。ここで、時間Ｔ４０，Ｔ４２，Ｔ４３，Ｔ４
４，Ｔ４７，Ｔ４９，Ｔ５０，Ｔ５１，Ｔ５２，Ｔ５
４，Ｔ５５等に示す太い縦線は、この時間において短い
時間だけ、ＭＯＳＦＥＴ１１０を遮断レベルにする反転
信号となっている。遮断レベルにする反転信号の詳細に
ついては、図１６において説明したとおりである。そし
て、本実施形態においては、これらの反転信号は、制御
入力端子ＣＯＮＴから入力する制御信号とは独立して、
図２１（Ｂ）に示すように、全期間に亘って、一定の間
隔で発生している。

【０１５２】本実施形態においても、図１４及び図１５
を用いて説明した実施形態と同様、時間Ｔ４５におい
て、負荷が短絡し、時間Ｔ４６において、通常状態へと
復帰したとする。

【０１５３】本実施形態も同様に、時間Ｔ４７におい
て、短時間のＭＯＳＦＥＴ１１０が遮断するレベルの信
号が入っているため、時間Ｔ４７において、リセット手
段１５０によって制御手段１３０がリセットされ、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０が導通し、ドレイン電流が流れるように
なる。このように一回遮断してもある時間後にリセット
する制御が可能となる。

【０１５４】次に、図２２を用いて、入力コントローラ
２００Ｂの具体的回路構成について説明する。図２２
は、本発明の第６の実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路の中の入力コントローラの第１の例のブロック図
である。なお、図１７と同一符号は、同一部分を示して
いる。

【０１５５】本実施形態においては、ＭＯＳＦＥＴ１１
０を遮断レベルにするための反転信号を生成するタイミ
ングは、入力制御手段２５０によって作られている。入
力制御手段２５０は、図１７において説明した切替信号
生成手段２３０とは異なり、制御入力端子ＣＯＮＴから
入力する制御信号とは非同期で動作するようになってい
る。

【０１５６】本実施形態においては、入力コントローラ
２００Ｂは、図２１（Ａ）に示すような制御信号が制御
入力端子ＣＯＮＴから入力したとき、図２１（Ｂ）に示
すような信号を出力するように動作する。

【０１５７】その動作は、入力制御手段２５０が、第一
の所定時間だけスイッチ２１０，２１５をそれぞれＡ側
へ切り替わるように制御し、第二の所定時間だけスイッ
チ２１０，２１５をＢ側へ切り替わるように制御する。
この第一の所定時間と第二の所定時間で、スイッチ２１
０，２１５への制御を繰り返す。スイッチ２１０，２１
５がＢ側に制御されている期間、制御入力端子ＣＯＮＴ
から入力した信号は反転手段２２０を介して出力される
ので、図２１（Ｂ）に示すような所望の波形を得ること
ができる。

【０１５８】ここで、入力制御手段２００Ｂとしては、
例えば、無安定マルチバイプレータと用いることができ
る。無安定マルチバイプレータは、第一の所定時間だけ
スイッチ２１０，２１５をそれぞれＡ側へ切り替わるよ
うに制御し、第二の所定時間だけスイッチ２１０，２１
５をＢ側へ切り替わるように制御する。無安定マルチバ
イプレータは、無安定になるように構成されているので
第一の所定時間と第二の所定時間でスイッチ２１０，２
１５への制御を繰り返す。

【０１５９】本実施形態において、入力制御手段２５０
は、マイクロコンピュータのような手段でソフトウェア
を用いて制御しても良い。この際には、ソフトウェアを
変更するだけで第一の所定時間、第二の所定時間が変更
できるものとなる。

【０１６０】次に、図２３を用いて、入力コントローラ
が、ＭＯＳＦＥＴを遮断状態にするための反転信号の時
間幅について説明する。図２３は、本発明の第６の実施
形態による保護機能付きスイッチ回路の中の入力コント
ローラの反転信号の時間幅の説明図である。

【０１６１】図２３において、横軸の０点は、電源が印
加された時点を示している。図１４に示した負荷２０
は、図２２（Ａ）に示すように、電源が印加された直後
の時間Ｔ６０に大きな突入電流が流れるものと、図２２
（Ｃ）に示すように、時間Ｔ６１にやや遅れて大きな突
入電流が流れるものがある。このように負荷によって突
入電流のピークの応答速度が異なる。図２２（Ａ）の特
性を示すものとしては、例えば、車両用のランプが該当
し、図２２（Ｃ）の特性を示すものとしては、例えば、
車両用のモータが該当する。

【０１６２】したがって、ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通す
るレベルの信号期間に、ＭＯＳＦＥＴ１１０が遮断する
レベルの信号期間（反転信号期間）を挿入した場合、導
通するレベルの信号期間によっては、ラッシュ電流が流
れ、さらに、ラッシュ電流の大きさも変化する。

【０１６３】そこで、負荷２０の突入電流のピークの応
答速度に応じて、図２２（Ａ）に示すように早い場合に
は、図２２（Ｂ）に示すように、電源印加から時間Ｔ６
０までの期間よりも短かくかつリセット手段１５０がリ
セットを判定できる幅（時間Ｔ６２）のようなＭＯＳＦ
ＥＴ１１０が遮断するレベルの期間とする。また、図２
２（Ｃ）に示すように早くない場合には、電源印加から
時間Ｔ６１までの期間よりも短かくかつリセット手段１
５０がリセットを判定できる幅（時間Ｔ６３）のような
ＭＯＳＦＥＴ１１０が遮断するレベルの信号期間とす
る。

【０１６４】以上のように前記負荷２０が異なることに
よって挿入する反転期間の幅を可変する。

【０１６５】一方、図１６に代表されるＭＯＳＦＥＴ１
１０が導通するレベルの信号期間の中に短時間のＭＯＳ
ＦＥＴ１１０が遮断するレベルの信号期間を挿入した場
合でも負荷が異なると、同じ短時間の前記ＭＯＳＦＥＴ
１１０が遮断するレベルの信号期間でも影響が異なる。
そこで、図２３を用いて説明した例と同様、制御信号を
反転する期間の幅を変化させる。このように抵抗性、容
量性、誘導性、またはこれらの組み合わせによる負荷の
違い、負荷の電流などによって制御信号を反転する期間
の幅を変化させる。この変化させる手段は、以下のよう
な方法が考えられる。図１７では、抵抗、容量の組み合
わせなどの時定数を使ってカウンタ回路の周期を変更す
る方法、カウンタ回路２３２のカウント値を比較する基
準値を外部スイッチで切り替える方法、同様に前記カウ
ンタ回路２３２のカウント値を比較する基準値をＥＰＲ
ＯＭ等の記憶手段に蓄えておきその値を変更する方法、
切換信号生成手段２３０をマイクロコンピュータで構成
した場合にはソフトウェアを変更する方法などいずれの
方法でも良いものである。

【０１６６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、保護機能付きスイッチ回路である過温度遮断内蔵電
力素子は、負荷に突入電流が流れた場合でも、この突入
電流によって誤動作することなく、負荷の異常時に負荷
に流れる過電流によって生じる温度上昇を検出して、負
荷の保護動作を行うとともに、負荷に対する電力供給の
遮断後は、その遮断状態を保持することにより、不要な
オンオフサイクルを繰り返すことがなくなるものであ
る。

【０１６７】また、リセット手段を用いて、遮断状態を
解除できるようにしているため、再度の導通レベルの制
御信号入力に対して、スイッチ回路を導通でき、負荷に
対する通電を再開できる。負荷に過電流が流れた場合に
は、再度、負荷に対する電力供給を遮断し、その遮断状
態を保持できるものとなる。

【０１６８】さらに、リセット手段は、温度検出手段に
より検出される温度が遮断解除温度よりも低くならない
と、リセット信号を出力しないようにしたため、ランプ
の点灯・消灯動作の繰り返しやモータの動作・停止の頻
繁な繰り返しに対しては、遮断状態を保持し、負荷に不
要な過電流が流れるのを防止することができる。

【０１６９】また、瞬間的な負荷の短絡が生じたり、瞬
時に電流値が大きい負荷が接続されたりした場合におい
ても、リセット手段１５０が動作することにより、遮断
状態を解除するように動作するものである。

【０１７０】次に、図２４を用いて、本発明の第７の実
施形態による保護機能付きスイッチ回路の全体的な構成
について説明する。図２４は、本発明の第７の実施形態
による保護機能付きスイッチ回路のブロック図である。
なお、図５と同一符号は、同一部分を示している。

【０１７１】本実施形態においては、スイッチ１４０Ａ
が、図５に示す実施形態におけるスイッチ１４０と構成
が異なるようにしている。即ち、スイッチ１４０Ａは、
切替の一方が接地されたスイッチ回路である。

【０１７２】本実施形態においても、図６において説明
したように、時間Ｔ１において、制御入力端子ＣＯＮＴ
から、図６（Ａ）に示すような制御信号が入力すると、
ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通する。そして、図６（Ｃ）に
示すように、負荷２０に電流が流れる。

【０１７３】ここで、図６（Ｂ）に示すように、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０のチャネル抵抗によってチャネルが発熱
し、チャネル温度が上昇する。電流が過大の場合、図６
（Ｂ）に示すようにチャネル温度は、徐々に上昇し、例
えば、時間Ｔ２において、あらかじめ設定された遮断温
度になったものとする。すると、温度情報信号が入力さ
れた制御手段１３０は、あらかじめ設定された遮断温度
と入力された温度情報信号とを比較し、入力した温度情
報信号が遮断温度よりも高くなったと判断したら、スイ
ッチ１４０Ａを遮断するよう遮断信号を出力し、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０の入力信号をカットオフする。

【０１７４】このとき、ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端
子は、スイッチ１４０Ａを介しＢ側に接続されている接
地端へと接続される。そのため、ＭＯＳＦＥＴ１１０の
ゲートに蓄積されていた電荷が放電されるため、ＭＯＳ
ＦＥＴ１１０のオフされるまでの時間が短縮できる。

【０１７５】制御手段１３０は、スイッチ１４０Ａの遮
断状態を保持する。一方、スイッチ１４０ＡによってＭ
ＯＳＦＥＴ１１０のゲート入力が遮断された状態から、
ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート入力が導通された状態へと
移行する際に、本実施形態では制御入力端子ＣＯＮＴへ
入力される制御信号をリセット手段１５０へ入力し、制
御入力端子ＣＯＮＴへ印加される制御信号が、ＭＯＳＦ
ＥＴ１１０の導通するレベルから遮断するレベルへと移
行する変化点等を検出し、制御手段１３０のスイッチ１
４０Ａを遮断している制御信号を解除し、スイッチ１４
０Ａを導通状態へと移行させる。このようにスイッチ１
４０Ａを制御してＭＯＳＦＥＴ１１０の入力を遮断状態
から導通状態へと移行させリセットとする。以上のよう
な動作で過温度遮断内蔵の電力素子が実現できる。

【０１７６】本実施形態によれば、ＭＯＳＦＥＴのゲー
トに蓄積されていた電荷が、接地端を経て放電されるた
め、ＭＯＳＦＥＴのオフされるまでの時間が短縮でき
る。

【０１７７】次に、図２５を用いて、本発明の第８の実
施形態による保護機能付きスイッチ回路の全体的な構成
について説明する。図２５は、本発明の第８の実施形態
による保護機能付きスイッチ回路のブロック図である。
なお、図２４と同一符号は、同一部分を示している。

【０１７８】本実施形態においては、スイッチ１４０Ｂ
は、切替の一方（Ｂ側）に電流源１６０と抵抗１６２を
接続したスイッチ回路である。

【０１７９】温度情報を入力した制御手段１３０は、あ
らかじめ設定された遮断温度と入力された温度情報とを
比較し温度情報が高くなったと判断すると、スイッチ１
４０ＢをＢ側へ制御し、ＭＯＳＦＥＴ１１０の入力信号
を遮断する。入力が遮断されたＭＯＳＦＥＴ１１０は、
遮断状態とされドレイン電流が遮断され負荷２０への電
流供給が遮断される。

【０１８０】このとき、ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート端
子は、スイッチ１４０Ｂを介し、Ｂ側に接続されている
電流源１６０と抵抗１６２へと接続される。そのため、
ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲートに蓄積されていた電荷が電
流源１６０によって引き込まれて放電されるため、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０のオフされるまでの時間が短縮できる。

【０１８１】制御手段１３０は、スイッチ１４０Ｂの遮
断状態を保持する。一方、スイッチ１４０Ｂによって、
ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート入力が遮断された状態から
ＭＯＳＦＥＴ１１０のゲート入力が導通された状態へと
移行する際に、本実施形態では、制御入力端子ＣＯＮＴ
へ入力される制御信号をリセット手段１５０へ入力し、
制御入力端子ＣＯＮＴへ印加される制御信号がＭＯＳＦ
ＥＴ１１０の導通するレベルから遮断するレベルへと移
行する変化点等を検出し、制御手段１３０のスイッチ１
４０Ｂを遮断している制御信号を解除し、スイッチ１４
０Ｂを導通状態へと移行させる。このようにして、ＭＯ
ＳＦＥＴ１１０の入力を遮断状態から導通状態へと移行
させリセットとする。以上のような動作で過温度遮断内
蔵の電力素子が実現できる。

【０１８２】本実施形態によれば、ＭＯＳＦＥＴのゲー
トに蓄積されていた電荷が、電流源１６０によって引き
込まれて放電されるため、ＭＯＳＦＥＴのオフされるま
での時間が短縮できる。

【０１８３】次に、図２６〜図２８を用いて、本発明の
第９の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中の
入力コントローラの構成について説明する。

【０１８４】最初に、図２６を用いて、本発明の第９の
実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中の入力コ
ントローラの構成について説明する。図２６は、本発明
の第９の実施形態による保護機能付きスイッチ回路のブ
ロック図である。なお、図１７と同一符号は、同一部分
を示している。

【０１８５】本実施形態においては、図１７の入力コン
トローラ２００に代えて、入力コントローラ２００Ｃを
用いている。なお、保護機能付きスイッチ回路の全体構
成は、図１４に示したものと同様である。

【０１８６】入力コントローラ２００Ｃは、制御入力端
子ＣＯＮＴからの制御信号とは独立に、遮断状態となる
ような信号が、間隔が次第に広くなるように出力するよ
うにしている。

【０１８７】入力コントローラ２００Ｃは、図１７に示
した構成に加えて、オフセット加算手段２３６を備えて
いる。また、カウンタ回路２３２Ａは、図１７に示した
カウンタ２３２と多少異なり、オフセット加算手段２３
６から与えられるオフセット値をラッチして、プリセッ
ト可能な構成となっている。

【０１８８】ここで、図２７を用いて、カウンタ回路２
３２Ａ及びオフセット加算手段２３６の構成について説
明する。図２７は、本発明の第９の実施形態による保護
機能付きスイッチ回路のカウンタ回路及びオフセット加
算手段のブロック図である。なお、カウンタ回路につい
ては、図１８と同一符号は、同一部分を示している。

【０１８９】カウンタ回路２３２Ａは、図１８に示した
カウンタ回路２３２の構成に加えて、ラッチ回路ＬＡＴ
を備えている。また、オフセット加算手段２３６は、コ
ントローラＣＯＮＴＲ１とメモリＭＥＭから構成されて
いる。メモリＭＥＭ内には、第１のオフセット値，第２
のオフセット値というように、複数のオフセット値が格
納されている。

【０１９０】次に、図２８を用いて、図２７に示したカ
ウンタ回路及びオフセット加算手段の動作について説明
する。図２８は、本発明の第９の実施形態による保護機
能付きスイッチ回路のカウンタ回路及びオフセット加算
手段の波形図である。図２７（Ａ）は、制御入力端子Ｃ
ＯＮＴから入力する制御信号を示しており、同図（Ｂ）
は、入力コントローラ２００の出力信号を示している。

【０１９１】図２６の制御入力端子ＣＯＮＴに、図２８
の時間Ｔ７０において、ＭＯＳＦＥＴオンの信号が入力
され、時間Ｔ７５でオフとなったとする。時間Ｔ７０以
前で制御入力端子ＣＯＮＴのＭＯＳＦＥＴオン信号が入
る以前では、図２６に示したスイッチ２１０，２１５が
ともにＡ側になるように、切換制御手段２３４は制御す
る。その結果、時間Ｔ７０で制御入力端子ＣＯＮＴの信
号は、図２８の時間Ｔ７０に示すように、ＭＯＳＦＥＴ
オンとなる。この制御信号は、同時に、カウンタ回路２
３２Ａならびにオフセット加算手段２３６へ入力する。

【０１９２】図２７に示すように、制御信号を入力され
たオフセット加算手段２３６は、オフセット値をリセッ
トし、基準となる第１のオフセット値をカウンタ回路２
３２Ａに出力する。第１のオフセット値は、カウンタ回
路２３２のラッチＬＡＴにラッチされる。

【０１９３】一方、制御信号が入力されたカウンタ回路
２３２Ａは、カウンタＣＯＵＮＴのリセット，ラッチＬ
ＡＴにラッチされた第１のオフセット値のカウンタＣＯ
ＵＮＴへのプリセットならびに基準発振器ＯＳＣからの
パルス信号のカウントの開始を行なう。カウンタ回路２
３２ＡのカウンタＣＯＵＮＴは、オフセット加算手段２
３６から取り込んだ第１のオフセット値からカウントを
開始する。

【０１９４】コンパレータＣＯＭＰ４は、第１のオフセ
ット値に所定値だけ加算し、第１の所定量ＲＰＥ１に等
しくなるまでカウントしたら、コントローラＣＯＮＴＲ
に一致信号を出力し、さらに、コントローラＣＯＮＴＲ
は、切換制御手段２３４へ第１の出力を行なう。この時
点が、図２８の時間Ｔ７１である。

【０１９５】切替制御手段２３４は、カウンタ回路２３
２Ａからの第１の出力を受け取ったら、スイッチ２１
０，２１５に切替信号を出力し、Ｂ側へスイッチを切り
替える。したがって、制御入力端子ＣＯＮＴの信号は、
スイッチ２１０を介して反転手段２２０で反転され、ス
イッチ２１５を介して出力されるので、図２８の時間Ｔ
７１に示すように、ＭＯＳＦＥＴオフの信号となる。

【０１９６】カウンタＣＯＵＮＴは、改めてカウントを
開始し、第２の所定量ＰＲＥ２だけカウントすると、コ
ンパレータＣＯＭＰ４が一致信号を出力し、コントロー
ラＣＯＮＴＲは、第２の出力を切換制御手段２３４とオ
フセット加算手段２３６へと出力する。

【０１９７】切替制御手段２３４は、第２の出力を受け
取ったら、スイッチ２１０，２１５に切替信号を出力
し、Ａ側へスイッチを切り替える。制御入力端子ＣＯＮ
Ｔに入力された信号は、スイッチ２１０を介し直結され
たスイッチ２１５を介して信号が出力されるので、図２
８の時間Ｔ７１’に示すように、ＭＯＳＦＥＴオンの信
号が出力される。

【０１９８】前記第２の出力を受け取ったコントローラ
ＣＯＮＴＲは、オフセット加算手段２３６のコントロー
ラＣＯＮＴＲ１にインクリメント信号を出力し、また、
カウンタＣＯＮＴをリセットする。オフセット加算手段
２３６のコントローラＣＯＮＴＲ１は、次に、第２のオ
フセット値を出力し、ラッチＬＡＴにラッチする。この
第２のオフセット値は、カウンタＣＯＵＮＴにプリセッ
トする。

【０１９９】カウンタ回路２３２Ａは、改めてカウント
を開始し、オフセット加算手段２３６から受け取った第
２のオフセットに所定パルス数だけカウントし、第１の
所定量ＰＲＥ１に等しくなると、コンパレータＣＯＭＰ
は、第１の出力をコントローラＣＯＮＴＲを介して、切
換制御手段２３４へと出力する。

【０２００】ここで、例えば、第１の所定量を、例え
ば、”１００”として、第１のオフセット値を”９０”
とし、第２のオフセット値を”８０”とすると、第１の
オフセット値に対して”１０”カウントすると、第１の
出力が出力し、第２のオフセット値に対して”２０”カ
ウントすると、次に、第２の出力が出力するようにでき
る。即ち、図２８（Ｂ）におけるａ１＝１０，ａ２＝２
０というように、オフセット値を適宜選択することによ
って、反転信号の幅ａは、順次広くなるようにできるも
のである。なお、オフとなる期間ｂは、第２の所定量に
よって一義的に決まるものである。

【０２０１】本実施形態によれば、負荷２０が永久的に
短絡してしまったなどの場合に反転信号でリセットする
間隔がのびていくことで、ＭＯＳＦＥＴがオンする単位
時間当たりの回数が減り、短絡時の突入電流による発熱
のダメージが軽減できるようになるものである。

【０２０２】次に、図２９を用いて、本発明の第１０の
実施形態による保護機能付きスイッチ回路の中の入力コ
ントローラの構成について説明する。図２９は、本発明
の第１０の実施形態による保護機能付きスイッチ回路の
ブロック図である。なお、図１７と同一符号は、同一部
分を示している。

【０２０３】本実施形態における入力コントローラ２０
０Ｄは、図１７に示した構成に加えて、エッジ検出手段
２４０及び所定時間遅延手段２４２を備えている。

【０２０４】エッジ検出手段２４０は、制御入力端子Ｃ
ＯＮＴからの制御信号のエッジ（ＭＯＳＦＥＴ１１０が
導通状態から遮断状態に変化するエッジ）を検出する。
エッジ検出手段２４０によってエッジが検出されると、
エッジ検出信号は、所定時間遅延手段２４２に入力す
る。所定時間遅延手段２４２は、エッジ検出後、所定時
間Ｔpre経過すると、カウンタ２３２に対してカウント
停止信号を出力する。これによって、カウンタ２３２
は、カウントを停止する。

【０２０５】従って、ＭＯＳＦＥＴ１１０が導通状態か
ら遮断状態に変化した後、所定時間Ｔpreが経過するま
では、反転信号を生成して、復帰動作を行うが、所定時
間Ｔpreの経過後は、反転信号が生成されなくなるた
め、リセット手段によるリセット動作が生じなくなり、
遮断領域に長い時間入っている場合には、電力消費を低
減することができる。

【０２０６】なお、エッジ検出手段２４０及び所定時間
遅延手段２４２は、図１９に示す実施形態にも適用で
き、所定時間遅延手段２４２の出力によって、マルチバ
イブレータ２４０の発振を停止することができる。ま
た、エッジ検出手段２４０及び所定時間遅延手段２４２
は、図２２に示す実施形態にも適用でき、所定時間遅延
手段２４２の出力によって、入力制御手段２５０の制御
を停止することができる。

【０２０７】また、エッジ検出手段２４０及び所定時間
遅延手段２４２は、図２６に示す実施形態にも適用で
き、所定時間遅延手段２４２の出力によって、カウンタ
回路２３２のカウントを停止することができる。

【０２０８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電力消費を低減することができる。

【０２０９】なお、本発明における各実施形態におい
て、スイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴを用いて説
明を行なったが、ＭＩＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ，バイポーラ
トランジスタを含む他の電力素子であってもよいもので
ある。

【０２１０】また、本発明における各実施形態において
それぞれの構成要素は、電力素子と同一のチップ上に構
成しても良いし、別々のチップに構成して半導体板上、
絶縁体板上、導体板上に構成してもよいものである。

【０２１１】また、本発明における各実施形態において
それぞれの構成要素は、おのおのハードウェアで実現し
ても良いし、マイクロコンピュータのような高機能演算
装置で構成しソフトウェアで実現してもよいものであ
る。

【０２１２】

【発明の効果】本発明によれば、保護機能付きスイッチ
回路は、不要なオンオフサイクルを繰り返すことがなく
なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路のブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路の動作を説明するための波形図である。

【図３】本発明の一実施形態による保護機能付きスイッ
チ回路に用いる温度検出手段及び制御手段の具体的な構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路に用いる温度検出手段び制御手段の具体的な
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路のブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路の動作波形図である。

【図７】本発明の第３の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路の中のリセット手段の第１の例の回路図であ
る。

【図８】本発明の第３の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路の中のリセット手段の第２の例の回路図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施形態による保護機能付きス
イッチ回路の中のリセット手段の第３の例の回路図であ
る。

【図１０】本発明の第３の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の温度検出手段の回路図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図１２】本発明の第４の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のリセット手段の回路図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の動作を説明する波形図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の動作を説明する波形図である。

【図１６】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の入力コントローラ２００の動作を説明す
る波形図である。

【図１７】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の入力コントローラの第１の例のブロ
ック図である。

【図１８】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の入力コントローラの中のカウンタ回
路のブロック図である。

【図１９】本発明の第５の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の入力コントローラの第２の例のブロ
ック図である。

【図２０】本発明の第６の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図２１】本発明の第６の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の動作を説明する波形図である。

【図２２】本発明の第６の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の入力コントローラの第１の例のブロ
ック図である。

【図２３】本発明の第６の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路の中の入力コントローラの反転信号の時間
幅の説明図である。

【図２４】本発明の第７の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図２５】本発明の第８の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図２６】本発明の第９の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のブロック図である。

【図２７】本発明の第９の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のカウンタ回路及びオフセット加算手段の
ブロック図である。

【図２８】本発明の第９の実施形態による保護機能付き
スイッチ回路のカウンタ回路及びオフセット加算手段の
波形図である。

【図２９】本発明の第１０の実施形態による保護機能付
きスイッチ回路のブロック図である。

【符号の説明】

１０…電源 ２０…負荷 １００…過温度遮断内蔵電力素子 １１０…ＭＯＳＦＥＴ １２０…温度検出手段 １３０…制御手段 １４０…スイッチ １５０…リセット手段 ２００…入力コントローラ １６０…電流源 １６２…抵抗 ２１０，２１５…スイッチ ２２０…反転手段 ２３０…切替信号生成手段 ２３２…カウンタ回路 ２３４…切換制御手段 ２３６…オフセット加算手段 ２４０…無安定マルチバイプレータ ２５０…入力制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紺井 満 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式 会社 日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 岡本 周幸 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社 日立製作所内 (72)発明者 渡部 光彦 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社 日立製作所内 (56)参考文献 特開 平４−192916（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−221261（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−252722（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−283986（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−128205（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−117133（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−107225（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03K 17/00 - 17/70

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スイッチを介して制御信号が入力し、この
   制御信号に応じて導通し、負荷への電力を供給するパワ
   ー素子と、このパワー素子の近傍の温度を検出する温度
   検出手段と、この温度検出手段によって検出された温度
   が所定温度以上の時、上記スイッチを開放して、上記パ
   ワー素子への上記制御信号の入力を遮断する制御手段と
   を有する保護機能付きスイッチ回路において、 上記パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する遮断
   状態を保持する遮断状態保持手段を備え、 この遮断状態保持手段は、上記温度検出手段に備えら
   れ、上記温度検出手段が検出した最大の温度を保持する
   保持手段を有することを特徴とする保護機能付きスイッ
   チ回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、さらに、 上記遮断状態保持手段による遮断状態を解除するリセッ
   ト手段を備えたことを特徴とする保護機能付きスイッチ
   回路。
3. 【請求項３】 請求項２記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、さらに、 上記リセット手段は、上記制御信号に基づいて、上記遮
   断状態保持手段による遮断状態を解除することを特徴と
   する保護機能付きスイッチ回路。
4. 【請求項４】 請求項２記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、 上記リセット手段は、上記温度検出手段が検出した温度
   が所定の遮断解除温度になった場合に、上記遮断状態保
   持手段による遮断状態を解除することを特徴とする保護
   機能付きスイッチ回路。
5. 【請求項５】 請求項２記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、さらに、 上記パワー素子に入力する制御信号が遮断状態となった
   後、所定時間経過に、上記リセット手段のリセット動作
   を停止するリセット停止手段を備えたことを特徴とする
   保護機能付きスイッチ回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、さらに、 上記パワー素子に入力する信号に、所定のタイミングで
   リセット動作を行うためのリセット信号を重畳する入力
   コントローラ手段を備え、 この入力コントローラ手段の出力信号を上記パワー素子
   に入力するようにしたことを特徴とする保護機能付きス
   イッチ回路。
7. 【請求項７】 請求項６記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、 上記入力コントローラ手段は、上記制御信号が上記パワ
   ー素子を導通させる期間のみ、上記リセット信号を重畳
   することを特徴とする保護機能付きスイッチ回路。
8. 【請求項８】 請求項６記載の保護機能付きスイッチ回
   路において、 上記入力コントローラ手段は、上記制御信号の全期間に
   対して上記リセット信号を重畳することを特徴とする保
   護機能付きスイッチ回路。
9. 【請求項９】スイッチを介して制御信号が入力し、この
   制御信号に応じて導通し、負荷への電力を供給するパワ
   ー素子と、このパワー素子の近傍の温度を検出する温度
   検出手段と、この温度検出手段によって検出された温度
   が所定温度以上の時、上記スイッチを開放して、上記パ
   ワー素子への上記制御信号の入力を遮断する制御手段と
   を有する保護機能付きスイッチ回路において、 上記パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する遮断
   状態を保持する遮断状態保持手段と、 上記パワー素子に入力する信号に、所定のタイミングで
   リセット動作を行うためのリセット信号を重畳する入力
   コントローラ手段を備え、 この入力コントローラ手段の出力信号を上記パワー素子
   に入力するとともに、 上記リセット信号は、上記信号に
   対して次第にその間隔が長くなるタイミングで重畳され
   ることを特徴とする保護機能付きスイッチ回路。
10. 【請求項１０】スイッチを介して制御信号が入力し、こ
    の制御信号に応じて導通し、負荷への電力を供給するパ
    ワー素子と、このパワー素子の近傍の温度を検出する温
    度検出 手段と、この温度検出手段によって検出された温
    度が所定温度以上の時、上記スイッチを開放して、上記
    パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する制御手段
    とを有する保護機能付きスイッチ回路において、 上記パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する遮断
    状態を保持する遮断状態保持手段を備え、 上記スイッチは、上記制御信号を上記パワー素子に供給
    する経路と、上記パワー素子の制御端子を接地電位にす
    る経路とを切り替えることを特徴とする保護機能付きス
    イッチ回路。
11. 【請求項１１】スイッチを介して制御信号が入力し、こ
    の制御信号に応じて導通し、負荷への電力を供給するパ
    ワー素子と、このパワー素子の近傍の温度を検出する温
    度検出手段と、この温度検出手段によって検出された温
    度が所定温度以上の時、上記スイッチを開放して、上記
    パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する制御手段
    とを有する保護機能付きスイッチ回路において、 上記パワー素子への上記制御信号の入力を遮断する遮断
    状態を保持する遮断状態保持手段を備え、 上記スイッチは、上記制御信号を上記パワー素子に供給
    する経路と、上記パワー素子の制御端子の電荷を引き抜
    く電流源に接続する経路とを切り替えることを特徴とす
    る保護機能付きスイッチ回路。