JP6070425B2 - インジェクタ駆動装置のサージ保護回路 - Google Patents
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Description
図1は、車両ECU(Electronic Control Unit)に搭載されるインジェクタの駆動装置の一部分を示す。この駆動装置1は、制御回路2、駆動回路3、電界効果トランジスタとしてのNチャネル型のMOSトランジスタM1、などを備え、例えば自動車のインジェクタ4の電磁コイルL1を駆動する。この駆動装置1は、半導体集積回路を用いて構成される。
保護回路5は、駆動装置1内の各素子の耐圧レベル、耐電流レベルなどを考慮して設計されている。MOSトランジスタM1がオン状態からオフすると、図2(a)に示すようにノードN1の電圧Vは急上昇する。この電圧Vは、ダイオードD1、ツェナーダイオードDz1〜Dz3、抵抗R3〜R5に印加される。
本実施形態ではツェナー電圧Vz=40V程度のツェナーダイオードDz1〜Dz3を3個程度直列接続することで高耐圧プロセスを不要にしつつ保護回路5を構成できる。
図3および図4は第2実施形態を示している。この第2実施形態では、複数のインジェクタ4a〜4cの電磁コイルL1〜L3に1つの保護回路5bを用いて保護するところを特徴としている。
図5および図6は第3実施形態を示している。この第3実施形態では、MOSトランジスタM2のドレイン、ソースに接続される抵抗R1、R2が、それぞれ複数並列接続されているところを特徴としている。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
40V程度のツェナー電圧Vz特性を備えたツェナーダイオードDz1〜Dz3を用いて構成したが、100ボルト未満のツェナー電圧特性を備えたツェナーダイオードDz1〜Dz3を採用すると良い。すると高耐圧プロセスを利用することなくツェナーダイオードDz1〜Dz3を構成できる。
Claims (6)
- 電源端子からインジェクタの電磁コイル(L1,L1a,L1b,L1c)を通じてドレインが接続され当該電磁コイルを駆動する第1電界効果トランジスタ(M1,M1a,M1b,M1c)を保護するサージ保護回路であって、
第2電界効果トランジスタ(M2)と、
前記第1電界効果トランジスタのドレインと前記電磁コイルとの共通接続点にアノードが接続されるダイオード(D1,D1a,D1b,D1c)と、
前記ダイオードのカソードに逆方向接続される1又は複数のツェナーダイオード(Dz1,Dz2,Dz3)と、
前記ツェナーダイオードのアノード電圧を分圧し前記第2電界効果トランジスタのゲートに分圧電圧を入力させる分圧抵抗(R3,R4,R5)と、
前記ダイオードのカソードおよび前記ツェナーダイオードのカソードの共通接続点と前記第2電界効果トランジスタのドレインとの間に接続される第1の抵抗(R1,R1a,R1b)と、
前記第2電界効果トランジスタのソースとグランドとの間に接続される第2の抵抗(R2,R2a,R2b)と、を備えたことを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。 - 請求項1記載のサージ保護回路において、
前記電磁コイル(L1a,L1b,L1c)、前記第1電界効果トランジスタ(M1a,M1b,M1c)、および前記ダイオード(D1a,D1b,D1c)は、それぞれ複数設けられ、
前記複数の第1電界効果トランジスタ(M1a,M1b,M1c)は、それぞれの電磁コイル(L1a,L1b,L1c)を駆動するトランジスタであり、
前記複数のダイオード(D1a,D1b,D1c)のそれぞれのアノードが、前記複数の第1電界効果トランジスタ(M1a,M1b,M1c)のそれぞれのドレインと前記電磁コイル(L1a,L1b,L1c)のそれぞれとの間に接続されると共に、
前記複数のダイオード(D1a,D1b,D1c)のカソードが共通接続され、これらの共通接続点と前記分圧抵抗の一端との間に前記1又は複数のツェナーダイオード(Dz1,Dz2,Dz3)が逆方向接続されることを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。 - 請求項1または2記載のサージ保護回路において、
前記ツェナーダイオード(Dz1,Dz2,Dz3)は、それぞれ100ボルト未満のツェナー電圧特性を備えて複数直列接続されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載のサージ保護回路において、
前記第1の抵抗(R1a,R1b)及び前記第2の抵抗(R2a,R2b)は、それぞれの抵抗値が前記サージ電圧による電流を消費可能な値で、且つ、サージパルス通電時に動作保証可能な値に設定されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載のサージ保護回路において、
前記第1の抵抗(R1a,R1b)及び前記第2の抵抗(R2a,R2b)は、それぞれ複数並列接続されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載のサージ保護回路において、
前記分圧抵抗(R3,R4,R5)の抵抗値は、前記ツェナーダイオード(Dz1,Dz2,Dz3)を通じて通電されたときの消費電力が定格未満となる抵抗値に設定されていることを特徴とするインジェクタ駆動装置のサージ保護回路。
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