JP5830308B2 - 負荷回路の制御装置 - Google Patents
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Description
初めに、2つの半導体スイッチ回路11,21を共にオンすることにより、負荷RLに流れる電流を、2つの半導体スイッチ回路11,21に分散する場合の動作について説明する。図2に示した等価回路によると、半導体スイッチ回路11を経由する回路の抵抗(これを、Raとする)は、次の(1)式で示すことができる。
同様に、半導体スイッチ回路21を経由する回路の抵抗(これを、Rbとする)は、次の(2)式で示すことができる。
従って、図3に示すように、2つのMOSFET(Q1),(Q2)を共にオンとした場合には、半導体スイッチ回路11に電流Iaが流れ、半導体スイッチ回路21に電流Ibが流れることになり、電流Iaと電流Ibの比率「Ia/Ib」は、抵抗の逆比に等しいので「Ia/Ib=Rb/Ra」となる。
Vbfet=Rbfet*Ib+Vboffset …(4)
従って、電流Ia,Ibの測定値Iasens,Ibsensは、次の(5)式、(6)式として検出されることになる。
Ibsens=(Vbfet/Rbfet)=Ib+Vboffset/Rbfet …(6)
負荷RLに流れる電流をIcとすると、その測定値Icsensは(5)式と(6)式を加算するので、下記の(7)式として検出される。
(7)式から理解されるように、MOSFET(Q1),(Q2)を共にオンとして負荷RLに電流を流すと、本来測定しようとする電流Icに対して2つの電流センサ12,22のオフセット誤差の成分が加算されてしまう。更に(7)式より、抵抗Rafet、Rbfetが小さい程、その影響(Icに対する割合)が大きくなるので、MOSFET(Q1),(Q2)の発熱、即ち、ジュール熱「Rafet*Ia2+Rbfet*Ib2」を抑えるために抵抗Rafet、Rbfetを小さくすると、より誤差の影響を助長することになる。
次に、MOSFET(Q1),(Q2)を交互にオンとして負荷RLに電流を供給する場合の動作について説明する。この場合には、図7に示すように、MOSFET(Q1)がオン時間帯のときに、MOSFET(Q2)をオフ時間帯とし、MOSFET(Q1)がオフ時間帯のときに、MOSFET(Q2)をオン時間帯とするように、各MOSFET(Q1),(Q2)を制御する。
Icsens=Ic+Vboffset/Rbfet …(9)
(8),(9)式より、MOSFET(Q1),(Q2)を交互に動作させる場合には、一方の電流センサの誤差のみが発生することとなる。
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態では、図7に示したように、一方のMOSFETがオンの時には他方のMOSFETがオフとなるように制御したが、変形例では図10(a),(b)に示すように、MOSFET(Q2)がオンからオフに切り替わるタイミングよりも、MOSFET(Q1)がオフからオンに切り替わるタイミングの方が若干時間Δtだけ早くなるように制御する。即ち、双方のMOSFETのオン時間帯に若干の重複時間を設けている。
12,22 電流センサ
31 制御部
32 加算回路
100 制御装置
Q1,Q2 MOSFET
Claims (4)
- 電源と負荷とを接続する負荷回路に、複数の半導体スイッチを並列に配置し、各半導体スイッチのオン、オフを切り替えることにより、前記負荷の駆動、停止を制御する負荷回路の制御装置において、
前記各半導体スイッチにそれぞれ設けられ、各半導体スイッチに流れる電流を検出する電流検出手段と、
駆動指令信号が入力された際に、前記各半導体スイッチ毎にそれぞれ異なるオン時間帯、及びオフ時間帯となるように各半導体スイッチに制御信号を出力する制御を行い、且つ、前記電流検出手段により検出される電流に基づいて、前記各半導体スイッチを遮断する制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、複数の半導体スイッチのうち、相対的に温度上昇が高い半導体スイッチが、よりオン時間が短くなるように設定すること
を特徴とする負荷回路の制御装置。
- 前記電流検出手段は、オペアンプを用いて前記半導体スイッチに流れる電流に比例した参照電流を発生させ、該参照電流に基づいて、前記半導体スイッチに流れる電流を検出することを特徴とする請求項1に記載の負荷回路の制御装置。
- 前記制御手段は、前記各半導体スイッチのうちのいずれか一つがオンとなるように、各半導体スイッチのオン時間帯、及びオフ時間帯を設定することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の負荷回路の制御装置。
- 前記制御手段は、前記各半導体スイッチに対して順次オン時間帯を設定すると共に、今回オンとする半導体スイッチのオン時間帯と、次回オンとする半導体スイッチのオン時間帯が若干重複するように、各半導体スイッチのオン時間帯、及びオフ時間帯を設定することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の負荷回路の制御装置。
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