JP3545721B2

JP3545721B2 - 保護装置

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Publication number: JP3545721B2
Application number: JP2001103755A
Authority: JP
Inventors: 昌康伊藤; 仁志武田
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2021-04-02
Also published as: US20020141124A1; US6707654B2; JP2002297250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護装置に関する。特に本発明は、直流電源が負荷側に逆極性で接続されることによって生じ得る問題を防止する保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器においては、負荷の正極入力端子を直流電源の正極側に接続し、且つ負荷の負極入力端子を直流電源の負極側に接続した順方向接続（順極性接続）の状態で、負荷を動作させる。たとえば、電気機器の一例である車両機器においては、トランスを用いて、このトランスの１次側に順極性で接続された車載バッテリ（直流電源の一例）の電圧を２次側で高圧化し、車両用前照灯を点灯させる。
【０００３】
一方、直流電源と負荷とは、負荷の正極入力端子が直流電源の負極側に接続され、且つ負荷の負極入力端子が直流電源の正極側に接続された逆方向接続（逆極性接続）の状態となることがある。たとえば、車載バッテリを逆極性に取り付けた場合である。このように逆方向接続とした場合、負荷内の回路が故障したり、ヒューズが溶断したりするなどの問題を生じ得る。
【０００４】
そこで、電気機器においては、直流電源と負荷との間の電流経路中に、順方向接続されたときにはオンし、逆方向接続されたときにはオフするスイッチ部を有する保護装置を配し、負荷と直流電源とが逆方向接続されたときに、前述のような問題を生じないようにしている（たとえば特開平１０−３１５８４９号参照）。
【０００５】
特開平１０−３１５８４９号に記載の保護装置は、スイッチ部にＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用い、直流電源の正極側から抵抗器を介してＦＥＴのゲートに制御電圧を印加している。
【０００６】
サージ電圧のような大きな電圧が直流電源の正極端子に加わったときに、このサージ電圧がＦＥＴのゲート耐圧を超えＦＥＴを故障させる虞れがあるため、コンデンサやツェナーダイオードによる保護回路によって、ＦＥＴが故障してしまうことを防止している。たとえば、前記特開平１０−３１５８４９号に記載の保護装置は、コンデンサによる保護回路を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の保護装置は、ＦＥＴをオンオフ制御するための制御電圧をゲート端子に供給するなどの目的で、多くの部品を新たに設けなければならず、コストの点で難点がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる保護装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の形態によると、保護装置は、安定化電源回路を含む負荷部と直流電源との間の電流経路中に配される保護装置であって、ソース端子およびドレイン端子が直流電源と負荷部との間の電流経路中に配されたＦＥＴを有するスイッチ部と、当該保護装置を介して、負荷部の正極入力端子が直流電源の正極側に接続され且つ負荷部の負極入力端子が直流電源の負極側に接続された順方向接続のときにはＦＥＴをオンさせる一方、負荷部の正極入力端子が直流電源の負極側に接続され且つ負荷部の負極入力端子が直流電源の正極側に接続された逆方向接続のときにはＦＥＴをオフさせる制御電圧であって、負荷部内の安定化電源回路において生成された電圧が制御電圧として入力される入力端とを備え、ＦＥＴのゲート端子には、入力端を介して制御電圧が印加される。
【００１０】
本発明の保護装置は、ＦＥＴと電気的に並列となるように、且つ直流電源と負荷部とが順方向接続されたときには直流的に順方向となり、直流電源と負荷部とが逆方向接続されたときには直流的に逆方向となるように配されたダイオードをさらに備えることが望ましい。
【００１１】
本発明の保護装置においては、ＦＥＴは、ＭＯＳ−ＦＥＴであり、ダイオードは、ＭＯＳ−ＦＥＴのソース端子とドレイン端子との間に形成される寄生ダイオードであることが望ましい。
【００１２】
本発明の保護装置においては、スイッチ部は、正極入力端子および負極入力端子のうちの、負荷部の基準電位となる端子の方に配されることが望ましい。
【００１３】
本発明の保護装置においては、ＦＥＴはｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであって、このｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴは、正極入力端子および負極入力端子のうちの負荷部の基準電位となる方の電流経路中に配されており、ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン端子が直流電源の負荷部の基準電位となる極性側に配され、且つソース端子が負荷部側に配され、ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴのソース端子とドレイン端子との間に、ソース端子側からドレイン端子側を順方向とするように形成された寄生ダイオードを有することが望ましい。
【００１４】
本発明の保護装置においては、安定化電源回路は入力直流電圧を入力直流電圧よりも低い安定化した出力直流電圧にして出力するシリーズレギュレータであって、入力端にはシリーズレギュレータの出力直流電圧が制御電圧として印加されてもよい。この場合、ＦＥＴのゲート端子には入力端を介して制御電圧が直接に印加される。
【００１５】
あるいは、本発明の保護装置においては、安定化電源回路は入力直流電圧を入力直流電圧よりも低い安定化した出力直流電圧にして出力するシリーズレギュレータであって、入力端とＦＥＴのゲート端子との間に抵抗器が配されており、入力端には、シリーズレギュレータの出力直流電圧が制御電圧として印加されてもよい。この場合、ＦＥＴのゲート端子には入力端および抵抗器を介して制御電圧が印加される。
【００１６】
また、本発明の保護装置においては、安定化電源回路は入力直流電圧を安定化した出力直流電圧にして出力するスイッチングレギュレータであって、負荷部は、スイッチングレギュレータの出力直流電圧に基づいて出力直流電圧と異なる大きさの直流電圧を生成するサブ直流電源をさらに備え、入力端とＦＥＴのゲート端子とが直接に接続されており、入力端にはサブ直流電源において生成された直流電圧が制御電圧として印加されてもよい。この場合、ＦＥＴのゲート端子には、サブ直流電源において生成された直流電圧が制御電圧として、入力端を介して直接に印加される。
【００１７】
あるいは、本発明の保護装置においては、安定化電源回路は入力直流電圧を安定化した出力直流電圧にして出力するスイッチングレギュレータであって、負荷部は、スイッチングレギュレータの出力直流電圧に基づいて出力直流電圧と異なる大きさの直流電圧を生成するサブ直流電源をさらに備え、入力端とＦＥＴのゲート端子との間に抵抗器が配されており、入力端には、サブ直流電源において生成された直流電圧が制御電圧として印加されてもよい。この場合、ＦＥＴのゲート端子には、サブ直流電源において生成された直流電圧が制御電圧として、入力端および抵抗器を介して印加される。
【００１８】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による保護装置１０を備えた電気機器を示す回路図である。図１の態様を以下第１実施形態という。直流電源７０と負荷部としての負荷回路８０との間の電流経路中に、直流電源７０と負荷回路８０とが逆方向接続されることにより生じ得る問題を防止（逆接保護という）するための保護装置１０が配される。
【００２１】
負荷回路８０は、安定化電源回路（広義のＤＣ−ＤＣコンバータ）の一例であるシリーズレギュレータ８２とシステム回路８４０とを含む。このシリーズレギュレータ８２は、入力直流電圧を入力直流電圧よりも低い安定化した出力直流電圧にしてシステム回路８４０に供給する。
【００２２】
保護装置１０は、ソース端子Ｓおよびドレイン端子Ｄが直流電源７０と負荷回路８０との間の電流経路中に配されたｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴ２２（以下ｎＭＯＳ２２という）を有するスイッチ部２０と、ｎＭＯＳ２２と電気的に並列となるように配されたダイオード２４と、負荷回路８０側から制御電圧Ｖｃが入力される入力端２８と、一端が入力端２８と接続され他端がｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇと接続された抵抗器２６とを備えている。
【００２３】
保護装置１０は、正極入力端子１０ａ、負極入力端子１０ｂ、正極出力端子１０ｃ、および負極出力端子１０ｄを有する。ｎＭＯＳ２２のソース端子Ｓは、負極出力端子１０ｄを介してシリーズレギュレータ８２の基準電位側である負極入力端子８０ｂと接続され、ドレイン端子Ｄは、負極入力端子１０ｂを介して、直流電源７０と接続される。正極入力端子１０ａは直流電源７０と接続され、正極出力端子１０ｃは、負荷回路８０の正極入力端子８０ａと接続される。正極入力端子１０ａと正極出力端子１０ｃとは、保護装置１０内で直接に接続される。
【００２４】
図１（Ａ）は、負荷回路８０の正極入力端子８０ａが、保護装置１０の正極入力端子１０ａと正極出力端子１０ｃとを介して直流電源７０の正極（＋）側に接続され、且つ負極入力端子８０ｂが、保護回路１０の負極出力端子１０ｄ、スイッチ部２０、および負極入力端子１０ｂを介して、直流電源７０の負極（−）側に接続された順方向接続時の状態を示す。一方図１（Ｂ）は、負荷回路８０の正極入力端子８０ａが、保護装置１０の正極入力端子１０ａと正極出力端子１０ｃとを介して直流電源７０の負極（−）側に接続され、負極入力端子８０ｂが、保護回路１０の負極出力端子１０ｄ、スイッチ部２０、および負極入力端子１０ｂを介して、直流電源７０の正極（＋）側に接続された逆方向接続時の状態を示す。
【００２５】
ダイオード２４は、ｎＭＯＳ２２のソース端子Ｓとドレイン端子Ｄとの間に、ソース端子Ｓ側からドレイン端子Ｄ側を順方向とするように形成された寄生ダイオードである。したがって、このダイオード２４は、直流電源７０と負荷回路８０とが順方向接続されたときには直流的に順方向となり、直流電源７０と負荷回路８０とが逆方向接続されたときには直流的に逆方向となるように配される。
【００２６】
シリーズレギュレータ８２の出力直流電圧が、制御電圧Ｖｃとして出力端８０ｃ、入力端２８、および抵抗器２６を介してｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇに入力される。
【００２７】
順方向接続時の電源起動時には、たとえｎＭＯＳ２２がオンしていなくても、ダイオード２４を介して直流電源７０から負荷回路８０に直流電流が流れる。そして、シリーズレギュレータ８２が起動し、シリーズレギュレータ８２から所定の大きさ（０Ｖよりも大）の出力直流電圧が発せられる。そして、この出力直流電圧が制御電圧ＶｃとしてｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇに印加されることで、ｎＭＯＳ２２がオンしてドレイン・ソース間がショートされる。一方、逆方向接続時には、ダイオード２４が直流的に逆方向となるので、直流電源７０から負荷回路８０には直流電流が流れない。このため、シリーズレギュレータ８２は起動せず、出力直流電圧はほぼ０Ｖとなる。このため、ｎＭＯＳ２２はオンしない。
【００２８】
つまり、シリーズレギュレータ８２の出力直流電圧が、保護装置１０を介して直流電源７０と順方向接続されたときにはｎＭＯＳ２２をオンさせる一方、負荷回路８０が保護装置１０を介して直流電源７０と逆方向接続されたときにはｎＭＯＳ２２をオフさせる制御電圧Ｖｃとして、保護装置１０の入力端２８に印加される。これにより、逆接時に負荷回路８０に不具合が生じる問題を防止することができる。
【００２９】
ところで、シリーズレギュレータ８２は、このシリーズレギュレータ８２に接続されたシステム回路８４０を動作させるための出力直流電圧を出力する。このため、３端子レギュレータ素子やトランジスタのエミッタフォロアなどの種々の回路方式により、シリーズレギュレータ８２が構成される。いずれの方式であっても、シリーズレギュレータ８２の出力端子と基準電位（たとえばＧＮＤ）との間に、システム回路８４０の平均的なあるいは瞬間的な消費電流に応じた、シリーズレギュレータ８２の動作を安定させるための平滑コンデンサ（デカップリングコンデンサともいう；図示せず）が設けられる。したがって、直流電源７０が保護装置１０に順方向接続された定常動作状態では、マイナスサージが印加されるなどの過渡的な状態においても、シリーズレギュレータ８２は、ある程度以上の出力直流電圧を保持する。
【００３０】
この出力直流電圧を制御電圧Ｖｃとして入力端２８に印加すると、順方向接続時にはｎＭＯＳ２２はオンし、ｎＭＯＳ２２のドレイン・ソース間がショートされる。よって、基本的には、ｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇに制御電圧Ｖｃを与えるための付加的な回路を必要としない。
【００３１】
また、電気機器が車両機器であって、システム回路８４０が車両用前照灯を点灯させる点灯回路である場合には、点灯回路には、車両用前照灯の他に、この車両用前照灯と並列にオルタネータが設けられる。このオルタネータは、車両のイグニッションスイッチがオンされると、界磁コイルに界磁電流が流れるようになっている。そして、たとえば乗員の操作により点灯スイッチがオンされるが、車両用前照灯が点灯中でイグニッションスイッチをオフした直後には、多大なリアクタンスを有するオルタネータの界磁コイルによって、車載バッテリの正極側に極性が反転した負極性の大きな電圧（誘導性の短時間の大きなマイナスサージ）が一瞬発生する。
【００３２】
しかし、この第１実施形態では、前述のように、マイナスサージが印加された状態においても、シリーズレギュレータ８２がある程度以上の出力直流電圧を保持するから、ｎＭＯＳ２２のオンを維持させることができる。このため、特開平１０−３１５８４９号に記載されているような保護用のコンデンサが不要になる。
【００３３】
また、マイナスサージがＦＥＴに印加された場合にＦＥＴがオフしてしまうと、大きな電圧がＦＥＴのソース・ドレイン間に印加される。このため、通常、スイッチ部２０は、大きなドレイン・ソース間耐圧を持つＦＥＴを有していなければならない。しかし、前述のように、マイナスサージが印加されている短時間にｎＭＯＳ２２のオンが維持されていれば、シリーズレギュレータ８２の出力端子に設けられた平滑コンデンサが、そのサージエネルギを吸収する。また、システム回路８４０が、サージエネルギを吸収する素子を有している場合は、この素子がサージエネルギを吸収する。したがって、本実施形態のｎＭＯＳ２２は、大きなドレイン・ソース間耐圧を有していなくてもよい。
【００３４】
なお、ＦＥＴが破壊する場合はショート破壊、中でもゲート・ドレイン・ソースの全端子ショートが多い。このときシリーズレギュレータ８２の出力とｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇとの間に抵抗器が介在していないと、シリーズレギュレータ８２の出力電圧が直流電源７０の負極（−）側（負荷回路８０のＧＮＤ側）に引っ張られて、負荷回路８０（電気機器のシステム全体）が動作しなくなる虞れがあある。しかし、本実施形態の保護装置１０は、抵抗器２６を介して制御電圧Ｖｃをゲート端子Ｇに印加しているので、たとえば車両側からのサージなど何らかの理由でｎＭＯＳ２２が破壊しゲート端子Ｇが直流電源７０の負極（−）側とショートされた場合でも、システム全体の動作を正常に保つことができる。つまり、順方向接続時には、ＦＥＴのドレイン・ソース間をショートさせて負荷回路８０を動作させるので、ＦＥＴがショート破壊した場合の順方向接続時のシステムの動作は、実用上問題がない。
【００３５】
一方、保護装置１０は、直流電源７０が負荷回路８０に逆極性で接続されることによる不具合を防止するという逆接保護のために設けられる。したがってＦＥＴ破壊が生じた場合、保護装置１０は逆接保護の面では全く機能しなくなってしまう。しかし、逆接保護は、たとえば直流電源７０を車両に取り付けるまでの過程においてコネクションミスが生じた場合に、システム自身や車両などへの悪影響を避けるのが目的であり、一旦負荷回路８０（たとえば車両）に直流電源７０を取り付ければその役目はもはや必要がないと考えられる。したがって、逆接保護用に設けたＦＥＴのゲート端子Ｇに抵抗器２６を介してシリーズレギュレータ８２から出力直流電圧を制御電圧Ｖｃとして印加することで、車両に取り付けた後のサージなどによるＦＥＴ破壊に対するシステムの故障が発生しないので、不良率の低下に寄与する。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図である。図２の態様を以下第２実施形態という。この第２実施形態においては、保護装置１０は、負荷回路８０内に設けられたサブ直流電源９０から発せられる直流電圧を制御電圧Ｖｃとして用いる点が、上記第１実施形態と異なる。
【００３７】
負荷回路８０は、シリーズレギュレータ８２とシステム回路８４０以外に、サブ直流電源９０を含む。システム回路８４０にはシリーズレギュレータ８２の出力電圧が印加されている。またシステム回路８４０は、入力側が正極入力端子８０ａおよび負極入力端子８０ｂと接続されたスイッチングレギュレータ（狭義のＤＣ−ＤＣコンバータ）８４２と、スイッチングレギュレータ８４２の出力側と接続されたＨブリッジインバータ８４４と、Ｈブリッジインバータ８４４の出力側と接続された放電灯８４６とを有する。スイッチングレギュレータ８４２は、入力直流電圧を安定化した出力直流電圧にして出力する安定化電源回路の一例であり、正極入力端子８０ａから入力される直流電圧を昇圧する。
【００３８】
サブ直流電源９０は、一端がスイッチングレギュレータ８４２の出力と接続された抵抗器９２と、カソード端子が抵抗器９２の他端と接続され、アノード端子がシリーズレギュレータ８２やスイッチングレギュレータ８４２の基準電位側である負極入力端子８０ｂと接続されたツェナーダイオード９４と、ツェナーダイオード９４と並列接続されたデカップリング用のコンデンサ９６とを有する。ツェナーダイオード９４のカソード端子と抵抗器９２との接続点が出力端８０ｃに接続されており、コンデンサ９６が負極入力端子８０ｂと出力端８０ｃとの間に配される。この構成により、サブ直流電源９０は、スイッチングレギュレータ８４２の出力直流電圧に基づいて、所定の大きさの直流電圧をツェナーダイオード９４のカソード端子に生成する。この直流電圧は、たとえばスイッチングレギュレータ８４２の出力直流電圧と異なる大きさの電圧（具体的にはより小さい電圧）である。
【００３９】
ここでシステム回路８４０が、ブリッジ接続されたスイッチ素子（以下ブリッジ構成部分という）を有する点灯回路として、Ｈブリッジインバータ８４４と放電灯８４６を具備し、車両（乗用車）用放電灯を点灯させるものである場合、スイッチングレギュレータ８４２は、バッテリ電圧が低くなっても放電灯８４６の点灯を維持させるために設けられる専用電源であるとよい。この場合、スイッチングレギュレータ８４２により生成される出力電圧が、点灯回路を構成するＨブリッジインバータ８４４内のブリッジドライブＩＣやブリッジ構成部分に印加される。
【００４０】
サブ直流電源９０は、スイッチングレギュレータ８４２と連動して、ツェナーダイオード９４のカソード端子にツェナ電圧（直流電圧）を発生する。保護装置１０の入力端２８には、このツェナー電圧が制御電圧Ｖｃとして印加される。この制御電圧Ｖｃは、抵抗器２６を介してｎＭＯＳ２２のゲート端子Ｇに入力される。
【００４１】
ここでシステム回路８４０が前述のように点灯回路を有する場合、点灯回路内のブリッジドライブＩＣやブリッジ構成自体は、さほど電流を消費しない。このためスイッチングレギュレータ８４２の出力電圧が低下しても（たとえば０Ｖになっても）、サブ直流電源９０のツェナー電圧が急激に低下してしまうことはない。したがって、この第２実施形態による保護装置１０においても、マイナスサージ印加時にｎＭＯＳ２２のオンを維持させることができるなど、上記第１実施形態とほぼ同様の動作をし、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図である。図３の態様を以下第３実施形態という。この第３実施形態においては、保護装置１０は、サブ直流電源９０内に設けられたツェナーダイオード９４の接続態様が、第２実施形態と異なる。
【００４３】
図示するように、ツェナーダイオード９４のアノード端子はシリーズレギュレータ８２の出力と接続されている。デカップリング用のコンデンサ９６は、負極入力端子８０ｂと出力端８０ｃとの間に配されている。この接続態様においても、サブ直流電源９０の出力電圧を規定することができる。したがって、この第２実施形態による保護装置１０においても、上記第２実施形態とほぼ同様の動作をし、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、上記第２あるいは第３実施形態の例に限らず、ツェナーダイオード９４のアノード端子は、サブ直流電源９０の出力電圧を規定することができる限り、その他の部位に接続されてもよい。これらの変更態様においても、デカップリング用のコンデンサ９６は、負極入力端子８０ｂと出力端８０ｃとの間に配されていることが好ましい。
【００４５】
図４は、本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図である。図４の態様を以下第４実施形態という。この第４実施形態においては、保護装置１０は、負荷回路８０内に設けられたサブ直流電源の構成が、第２実施形態と異なる。
【００４６】
負荷回路８０は、第２実施形態のサブ直流電源９０に代えて、サブ直流電源１９０を有する。サブ直流電源１９０は、一端がスイッチングレギュレータ８４２の出力と接続された抵抗器１９２と、カソード端子が抵抗器１９２の他端と接続され、アノード端子がシリーズレギュレータ８２やスイッチングレギュレータ８４２の基準電位側である負極入力端子８０ｂと接続されたツェナーダイオード１９４と、デカップリング用のコンデンサ１９６と、ダーリントン接続された２つのトランジスタ１９８，１９９とを有する。
【００４７】
ｎｐｎ型のトランジスタ１９８のベース端子はツェナーダイオード１９４のカソード端子に接続され、コレクタ端子はｐｎｐ型のトランジスタ１９９のベース端子に接続され、エミッタ端子はトランジスタ１９９のコレクタ端子とコンデンサ１９６の一端と接続されている。トランジスタ１９９のエミッタ端子は、スイッチングレギュレータ８４２の出力と接続されている。トランジスタ１９８のエミッタ端子とトランジスタ１９９のコレクタ端子との接続点が出力端８０ｃに接続されており、デカップリング用のコンデンサ１９６は、負極入力端子８０ｂと出力端８０ｃとの間に配されている。この構成により、サブ直流電源１９０は、スイッチングレギュレータ８４２の出力直流電圧に基づいて、出力直流電圧と異なる大きさの直流電圧（たとえばより小さい電圧）をトランジスタ１９９のコレクタ端子に生成する。前述のように、サブ直流電源１９０の構成が第２実施形態のサブ直流電源９０と異なるだけであり、この第４実施形態による保護装置１０は、上記第２実施形態とほぼ同様の動作をし、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、上記第３実施形態と同様に、ツェナーダイオード１９４のアノード端子はシリーズレギュレータ８２の出力と接続されてもよい。また、ツェナーダイオード１９４のアノード端子は、サブ直流電源１９０の出力電圧を規定することができる限り、その他の部位に接続されてもよい。これらの変更態様においても、デカップリング用のコンデンサ１９６は、負極入力端子８０ｂと出力端８０ｃとの間に配されていることが好ましい。
【００４９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５０】
例えば、スイッチ部２０は、ｎＭＯＳ２２に限らず、その他のＦＥＴを有していてもよい。ＦＥＴに内在するダイオードを利用することができないときには、個別のダイオードをＦＥＴと並列に配すればよい。また、ＦＥＴのゲート端子Ｇには、シリーズレギュレータ８２からの出力直流電圧が、抵抗器２６を介することなく、制御電圧Ｖｃとして、直接に印加されてもよい。
【００５１】
また、スイッチ部２０は、シリーズレギュレータ８２の基準電位側である負極入力端子側に限らず、ホット側である正極入力端子側に配されてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の保護装置によれば、少ない部品点数で、逆接保護を実現することができる。また、スイッチ部のＦＥＴは、大きなドレイン・ソース間耐圧を有していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器を示す回路図
【図２】本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図
【図３】本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図
【図４】本発明の一実施形態による保護装置を備えた電気機器の他の例を示す回路図
【符号の説明】
１０保護装置
２０スイッチ部
２２ｎＭＯＳ（ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴ）
２４ダイオード
２６抵抗器
２８入力端
７０直流電源
８０負荷回路
８２シリーズレギュレータ
９０サブ直流電源
８４０システム回路
８４２スイッチングレギュレータ
８４４Ｈブリッジインバータ
８４６放電灯

Claims

安定化電源回路を含む負荷部と直流電源との間の電流経路中に配される保護装置であって、
ソース端子およびドレイン端子が前記直流電源と前記負荷部との間の電流経路中に配されたＦＥＴを有するスイッチ部と、
前記負荷部の正極入力端子が前記直流電源の正極側に接続され且つ前記負荷部の負極入力端子が前記直流電源の負極側に接続された順方向接続のときには前記ＦＥＴをオンさせる一方、前記負荷部の正極入力端子が前記直流電源の負極側に接続され且つ前記負荷部の負極入力端子が前記直流電源の正極側に接続された逆方向接続のときには前記ＦＥＴをオフさせる制御電圧であって、前記負荷部内の前記安定化電源回路において生成された電圧が前記制御電圧として入力される入力端と
を備え、
前記スイッチ部は、前記正極入力端子および前記負極入力端子のうちの、前記負荷部の基準電位となる端子の方に配され、
前記ＦＥＴのゲート端子には、前記入力端を介して前記制御電圧が印加されることを特徴とする保護装置。
前記ＦＥＴは、ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴであり、
前記ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴは、前記正極入力端子および前記負極入力端子のうちの前記負荷部の基準電位となる方の前記電流経路中に配されており、
前記ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン端子が前記直流電源の前記負荷部の基準電位となる極性側に配され、且つソース端子が前記負荷部側に配され、
前記ｎチャネル型ＭＯＳ−ＦＥＴのソース端子とドレイン端子との間に、前記ソース端子側から前記ドレイン端子側を順方向とするように形成された寄生ダイオードを有することを特徴とする請求項１記載の保護装置。
前記安定化電源回路は入力直流電圧を前記入力直流電圧よりも低い安定化した出力直流電圧にして出力するシリーズレギュレータであって、
前記入力端には、前記シリーズレギュレータの出力直流電圧が、前記制御電圧として印加されることを特徴とする請求項１または２記載の保護装置。
前記安定化電源回路は入力直流電圧を前記入力直流電圧よりも低い安定化した出力直流電圧にして出力するシリーズレギュレータであって、
前記入力端と前記ＦＥＴのゲート端子との間に抵抗器が配されており、
前記入力端には、前記シリーズレギュレータの出力直流電圧が前記制御電圧として印加されることを特徴とする請求項１または２記載の保護装置。
前記安定化電源回路は入力直流電圧を安定化した出力直流電圧にして出力するスイッチングレギュレータであって、
前記負荷部は、前記スイッチングレギュレータの出力直流電圧に基づいて前記出力直流電圧と異なる大きさの直流電圧を生成するサブ直流電源をさらに備え、
前記入力端と前記ＦＥＴのゲート端子とが直接に接続されており、
前記入力端には、前記サブ直流電源において生成された直流電圧が前記制御電圧として印加されることを特徴とする請求項１または２記載の保護装置。
前記安定化電源回路は入力直流電圧を安定化した出力直流電圧にして出力するスイッチングレギュレータであって、
前記負荷部は、前記スイッチングレギュレータの出力直流電圧に基づいて前記出力直流電圧と異なる大きさの直流電圧を生成するサブ直流電源をさらに備え、
前記入力端と前記ＦＥＴのゲート端子との間に抵抗器が配されており、
前記入力端には、前記サブ直流電源において生成された直流電圧が前記制御電圧として印加されることを特徴とする請求項１または２記載の保護装置。