JPH0728740Y2 - 負荷駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は負荷駆動回路に関する。

〈従来の技術〉 従来、例えば自動車の自動定速走行装置においては、ア
クセル操作により所望の車速を得た状態でセットスイッ
チを押すと、自動定速走行装置が作動して、アクセル操
作をせずとも自動的にスロットル弁が開閉されてその車
速で走行し、運転者がブレーキペダルを踏むと、これが
ブレーキスイッチにより検知されて、自動定速走行装置
の作動が解除されるようになっている。

かかる場合、第１のスイッチ（セットスイッチ）の操作
により、バッテリの電圧を負荷（自動定速走行装置の作
動空気圧発生用のポンプ）に供給し、常開の第２のスイ
ッチ（ブレーキスイッチ）により負荷へのバッテリの電
圧の供給を停止する負荷駆動回路（自己保持回路）が必
要となる。

従来の負荷駆動回路を示す第２図において、負荷駆動回
路は、コレクタでコントロールユニット10の端子ａに接
続し、エミッタで端子ｃに接続し、ベースで抵抗r₁を介
して端子ｂに接続しているトランジスタQ₁と、トランジ
スタQ₁のコレクタとエミッタ間に接続しているリレー接
点とトランジスタQ₁のエミッタとアース間に接続してい
るコイルとを有するリレーRLと、コレクタで端子ｄに接
続し、エミッタでアースに接続し、ベースでマイクロコ
ンピュータ（以後、マイコンと記す）３の出力端に接続
しているトランジスタQ₂と、によって構成されている。

供給電圧V_Bのバッテリ１は常閉のブレーキスイッチSW₂
を介して端子ａに接続し、常開のセットスイッチSW₁を
介して端子ｂに接続し、例えば真空ポンプ等の負荷２は
端子ｃ、ｄ間に接続している。

次に動作を説明する。

負荷２を駆動する時はセットスイッチSW₁を一瞬オンす
る。セットスイッチSW₁がオンするとリレーRLのコイル
に電圧V_Bが印加され、リレーRLの接点が閉じる。そして
マイコン３の信号に基づいて負荷２に電圧V_Bが印加され
る。

負荷２の駆動を停止する時はブレーキスイッチSW₂をオ
フするとリレーRLのコイルへ電圧V_Bが供給されなくな
り、リレーRLの接点が開いて負荷２への電圧V_Bの供給が
停止する。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、従来の負荷駆動回路では、負荷２の駆動及び
駆動の停止をリレーRLをオン・オフすることによって行
っている。しかしリレーRLは機械接点を有する為、例え
ば使用しているうちにリレーRLの接点が劣化していくと
いうように寿命等の信頼性が低下していた。

本考案ではこのような従来の課題に鑑みてなされたもの
で信頼性の高い負荷駆動回路を提供することを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 このため本考案では、バッテリに接続している第１のス
イッチを一瞬閉じると、第２のスイッチを介してバッテ
リの電圧を負荷に供給し、前記第２のスイッチを一瞬開
くと負荷へのバッテリの電圧の供給を停止する負荷駆動
回路において、浮遊容量を有し、前記第１のスイッチを
介してバイアス抵抗が挿入されているゲートとソース間
にゲート電圧が印加されるとオンして前記第２のスイッ
チを介してバッテリに負荷を接続するｐチャンネル電界
効果トランジスタと、ベースとエミッタ間にコンデンサ
を接続させて前記ｐチャンネル電界効果トランジスタに
よりオンすると前記ｐチャンネル電界効果トランジスタ
にゲート電圧を印加させるトランジスタと、を備えた。

〈作用〉 上記の構成によれば、負荷を駆動する時、第１のスイッ
チを一瞬オンするとｐチャンネル電界効果トランジスタ
は、浮遊容量とバイアス抵抗との時定数によって決まる
時間だけゲート電圧が印加され、オンする。ｐチャンネ
ル電界効果トランジスタがオンすると、トランジスタが
オンし、ｐチャンネル電界効果トランジスタにゲート電
圧を印加させ、ｐチャンネル電界効果トランジスタはオ
ンし続け、第２のスイッチを介して負荷にバッテリを接
続させて負荷が駆動する。

負荷の駆動を停止する時、第２のスイッチを一瞬オンす
るとｐチャンネル電界効果トランジスタにはゲート電圧
が印加されなくなる。そして第２のスイッチが再びオン
するとｐチャンネル電界効果トランジスタにゲート電圧
が印加されるが、トランジスタのベースとエミッタ間に
接続されているコンデンサによりトランジスタにベース
電圧が印加されるまでの間にｐチャンネル電界効果トラ
ンジスタにはゲート電圧が印加されなくなり、ｐチャン
ネル電界効果トランジスタはオフし、負荷へのバッテリ
の電圧の供給が停止し、負荷の駆動が停止される。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。
尚、第２図と同一要素のものについては同一符号を付し
て説明は省略する。

本実施例を示す第１図において、コントロールユニット
20はマイコン３と、ｐチャンネル電界効果トランジスタ
（以後、単にトランジスタと記す）Q₁₃と、NPNトランジ
スタであるトランジスタQ₂，Q₁₁、Q₁₄と、抵抗r₁〜r
₄と、を備えて構成されている。トランジスタQ₁₃はソー
スでコントロールユニット20の端子ａに接続し、ドレイ
ンで抵抗r₃、r₄を介してアースに接続し、また端子ｃに
接続し、ゲートでトランジスタQ₁₁のコレクタに接続
し、ゲートとソース間にゲート電圧が印加されるとオン
してソースとドレイン間が導通する。トランジスタQ₁₄
はコレクタでトランジスタQ₁₃のゲートに接続し、エミ
ッタでアースに接続し、ベースで抵抗r₃、r₄との接続点
に接続し、ベースとエミッタ間に電圧が印加されてオン
するとトランジスタQ₁₃にゲート電圧を印加する。コン
デンサC₁はトランジスタQ₁₄のベースとエミッタ間に接
続し、所定時間オンさせる。

次に動作を説明する。

負荷２が駆動されていない時、第１のスイッチであるセ
ットスイッチSW₁は開いており、またブレーキを踏まな
ければ第２のスイッチであるブレーキスイッチSW₂は閉
じている。そしてトランジスタQ₁₃のソースとゲートと
は同電位でありトランジスタQ₁₃はオンしていない。

負荷２を駆動する時はブレーキを踏まないでセットスイ
ッチSW₁を一瞬だけオンする。するとトランジスタQ₁₁が
オンして抵抗r₂の両端にゲート電圧が発生する。トラン
ジスタQ₁₃にはｐチャンネル電界効果トランジスタを使
用し、電界効果トランジスタのゲートはソース及びドレ
インに対し酸化膜等の絶縁物で完全に絶縁されている
為、その間には浮遊容量が存在する。したがってトラン
ジスタQ₁₃にゲート電圧が印加されると第１図のように
ゲートとドレイン間の浮遊容量C_gdと抵抗r₂によって決
まるある時定数でゲート電圧はバッテリ１の供給電圧V_B
に近づいていく。トランジスタQ₁₃はこの間オンし、ト
ランジスタQ₁₃は導通する。トランジスタQ₁₃が導通する
とトランジスタQ₁₃のドレインとアース間に電圧が発生
し、発生した電圧が分圧されてトランジスタQ₁₄のベー
スに印加され、トランジスタQ₁₄もオンする。トランジ
スタQ₁₄がオンするとトランジスタQ₁₃のゲートとアース
間には常にゲート電圧が印加され、トランジスタQ₁₃は
オンし続ける。つまりセットスイッチSW₁を一瞬オンす
れば負荷２にバッテリ１の電圧V_Bの供給が開始し、自己
保持して負荷２を駆動し続ける。

負荷２の駆動を停止する時はブレーキを踏んでブレーキ
スイッチSW₂を開く。ブレーキスイッチSW₂が開くとトラ
ンジスタQ₁₃へ電圧が供給されなくなり、またゲート電
圧も印加されなくなってトランジスタQ₁₃はオフする。
またトランジスタQ₁₄のベースとエミッタ間に接続され
ているコンデンサC₁もブレーキスイッチSW₂が開いてい
る間に放電する。

ここで再びブレーキをもとに戻してブレーキスイッチSW
₂が閉じてもトランジスタQ₁₃にゲート電圧が印加される
がコンデンサC₁が充電されるまでトランジスタQ₁₄はオ
ンせず、トランジスタQ₁₄がオンしない間にトランジス
タQ₁₃の浮遊容量C_gdが充電されてゲート電圧は印加され
なくなりトランジスタQ₁₃はオフし、負荷２の駆動は停
止したまま保持される。

かかる構成によれば、負荷２を駆動する時はｐチャンネ
ル電界効果トランジスタの浮遊容量C_gdを利用してトラ
ンジスタQ₁₃のゲート電圧が印加されている間にトラン
ジスタQ₁₄をオンさせてトランジスタQ₁₃をオンさせ続
け、負荷２の駆動を停止する時はトランジスタQ₁₄がオ
フするまでトランジスタQ₁₄をオフさせる。これにより
半導体であるｐチャンネル電界効果トランジスタとトラ
ンジスタにより負荷２の駆動及び駆動の停止を自己保持
させることが出来る。したがって従来のリレーに比較し
て機械的接点がないので負荷駆動回路が劣化することも
なく、信頼性が向上する。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、第１のスイッチを
一瞬閉じると負荷が駆動し、第２のスイッチを一瞬開く
と負荷の駆動が停止する自己保持機能を有する負荷駆動
回路を、浮遊容量を持つｐチャンネル電界効果トランジ
スタと、ｐチャンネル電界効果トランジスタのゲート電
圧を印加させ続けるトランジスタとで構成することによ
り、機械的接点もなく、したがって劣化することもな
く、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による一実施例の回路図、第２図は従来
の回路図である。 １…バッテリ、２…負荷、Q₁₃…ｐチャンネル電界効果
トランジスタ、Q₂、Q₁₁、Q₁₄…トランジスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バッテリに接続している第１のスイッチを
   一瞬閉じると、第２のスイッチを介してバッテリの電圧
   を負荷に供給し、前記第２のスイッチを一瞬開くと負荷
   へのバッテリの電圧の供給を停止する負荷駆動回路にお
   いて、 浮遊容量を有し、前記第１のスイッチを介してバイアス
   抵抗が挿入されているゲートとソース間にゲート電圧が
   印加されるとオンして前記第２のスイッチを介してバッ
   テリに負荷を接続するｐチャンネル電界効果トランジス
   タと、 ベースとエミッタ間にコンデンサを接続させて前記ｐチ
   ャンネル電界効果トランジスタによりオンすると前記ｐ
   チャンネル電界効果トランジスタにゲート電圧を印加さ
   せるトランジスタと、 を備えたことを特徴とする負荷駆動回路。