JP2000299631A - 電源供給制御装置および電源供給制御方法 - Google Patents
電源供給制御装置および電源供給制御方法Info
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- JP2000299631A JP2000299631A JP11104207A JP10420799A JP2000299631A JP 2000299631 A JP2000299631 A JP 2000299631A JP 11104207 A JP11104207 A JP 11104207A JP 10420799 A JP10420799 A JP 10420799A JP 2000299631 A JP2000299631 A JP 2000299631A
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱損失を抑制し、負荷電流の高精度な検出を
実現すると共に負荷毎に個別制御可能な電源供給制御装
置および電源供給制御方法を提供する。 【解決手段】 温度検出手段(ダイオードD1〜D4お
よび差動増幅器105)により半導体スイッチ(FET
102)の温度を検出し、電流検出手段(FET102
のオン抵抗および差動増幅器106)により負荷電流を
検出し、駆動制御部107において、過電流を判断する
コンパレータのリファレンス電位を温度検出結果に基づ
きレベルシフトさせ、該温度補正されたレファレンス電
位を超えた時にFET102をオフ制御し、電源101
から負荷103への電力供給制御における過電流遮断機
能を実現する。
実現すると共に負荷毎に個別制御可能な電源供給制御装
置および電源供給制御方法を提供する。 【解決手段】 温度検出手段(ダイオードD1〜D4お
よび差動増幅器105)により半導体スイッチ(FET
102)の温度を検出し、電流検出手段(FET102
のオン抵抗および差動増幅器106)により負荷電流を
検出し、駆動制御部107において、過電流を判断する
コンパレータのリファレンス電位を温度検出結果に基づ
きレベルシフトさせ、該温度補正されたレファレンス電
位を超えた時にFET102をオフ制御し、電源101
から負荷103への電力供給制御における過電流遮断機
能を実現する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電源供給制御装置お
よび電源供給制御方法に関し、より詳しくは、過電流や
過熱に対する保護機能を備え、制御信号に応じた半導体
スイッチのスイッチング制御により、電源から負荷への
電力供給を制御する電源供給制御装置および電源供給制
御方法に関する。
よび電源供給制御方法に関し、より詳しくは、過電流や
過熱に対する保護機能を備え、制御信号に応じた半導体
スイッチのスイッチング制御により、電源から負荷への
電力供給を制御する電源供給制御装置および電源供給制
御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体スイッチを備えた電源供給
制御装置(第1従来例)としては、例えば図7に示すよ
うなものがある。本従来例の電源供給制御装置は、自動
車で用いられるヘッドライトやパワーウィンドウの駆動
モータ等の各負荷にバッテリからの電源を選択的に供給
して、各負荷への電力の供給を制御する装置である。
制御装置(第1従来例)としては、例えば図7に示すよ
うなものがある。本従来例の電源供給制御装置は、自動
車で用いられるヘッドライトやパワーウィンドウの駆動
モータ等の各負荷にバッテリからの電源を選択的に供給
して、各負荷への電力の供給を制御する装置である。
【0003】同図において、第1従来例の電源供給制御
装置は、電源101の出力電圧VBを負荷103に供給
する経路中に、シャント抵抗RSおよびサーマルFET
102aのドレイン−ソースを直列接続した構成であ
る。また本従来例の電源供給制御装置は、シャント抵抗
RSを流れる電流(負荷電流)を検出するコンパレータ
106aと、駆動制御信号151aおよびコンパレータ
106aによる検出電流153aに応じてサーマルFE
T102aを駆動するドライバ201aとを備えて構成
されている。
装置は、電源101の出力電圧VBを負荷103に供給
する経路中に、シャント抵抗RSおよびサーマルFET
102aのドレイン−ソースを直列接続した構成であ
る。また本従来例の電源供給制御装置は、シャント抵抗
RSを流れる電流(負荷電流)を検出するコンパレータ
106aと、駆動制御信号151aおよびコンパレータ
106aによる検出電流153aに応じてサーマルFE
T102aを駆動するドライバ201aとを備えて構成
されている。
【0004】半導体スイッチとしてのサーマルFET1
02aは、より詳しくは図9に示すような構成を備えて
いる。図9において、サーマルFETは、内蔵抵抗12
5、温度センサ121、ラッチ回路122および過熱遮
断用FET123を備えている。なお、ZD1はゲート
(G)−ソース(S)間を12[V]に保ってゲート
(G)に過電圧が印加されようとした場合にこれをバイ
パスさせるツェナーダイオードである。
02aは、より詳しくは図9に示すような構成を備えて
いる。図9において、サーマルFETは、内蔵抵抗12
5、温度センサ121、ラッチ回路122および過熱遮
断用FET123を備えている。なお、ZD1はゲート
(G)−ソース(S)間を12[V]に保ってゲート
(G)に過電圧が印加されようとした場合にこれをバイ
パスさせるツェナーダイオードである。
【0005】つまり、本従来例で使用するサーマルFE
Tは、FET124が規定以上の温度まで上昇したこと
が温度センサ121によって検出された場合には、その
旨の検出情報がラッチ回路122に保持され、ゲート遮
断回路としての過熱遮断用FET123がオン動作とな
ることによって、FET124を強制的にオフ制御する
過熱遮断機能を備えている。
Tは、FET124が規定以上の温度まで上昇したこと
が温度センサ121によって検出された場合には、その
旨の検出情報がラッチ回路122に保持され、ゲート遮
断回路としての過熱遮断用FET123がオン動作とな
ることによって、FET124を強制的にオフ制御する
過熱遮断機能を備えている。
【0006】温度センサ121は4個のダイオードが縦
続接続されてなり、実装上、温度センサ121はFET
124の近傍に配置形成されている。サーマルFETの
温度が上昇するにつれて温度センサ121の各ダイオー
ドの抵抗値が減少するので、FETQ51のゲート電位
が“L”レベルとされる電位まで下がると、FETQ5
1がオン状態からオフ状態に遷移する。これにより、F
ETQ54のゲート電位がサーマルFETのゲート制御
端子(G)の電位にプルアップされ、FETQ54がオ
フ状態からオン状態に遷移して、ラッチ回路122に
“1”がラッチされることとなる。このとき、ラッチ回
路122の出力が“H”レベルとなって過熱遮断用FE
T123がオフ状態からオン状態に遷移するので、サー
マルFETの真のゲート(TG)の電位レベルが“L”
レベルとなって、サーマルFETがオン状態からオフ状
態に遷移して、過熱遮断されることとなる。
続接続されてなり、実装上、温度センサ121はFET
124の近傍に配置形成されている。サーマルFETの
温度が上昇するにつれて温度センサ121の各ダイオー
ドの抵抗値が減少するので、FETQ51のゲート電位
が“L”レベルとされる電位まで下がると、FETQ5
1がオン状態からオフ状態に遷移する。これにより、F
ETQ54のゲート電位がサーマルFETのゲート制御
端子(G)の電位にプルアップされ、FETQ54がオ
フ状態からオン状態に遷移して、ラッチ回路122に
“1”がラッチされることとなる。このとき、ラッチ回
路122の出力が“H”レベルとなって過熱遮断用FE
T123がオフ状態からオン状態に遷移するので、サー
マルFETの真のゲート(TG)の電位レベルが“L”
レベルとなって、サーマルFETがオン状態からオフ状
態に遷移して、過熱遮断されることとなる。
【0007】また、コンパレータ106aは、シャント
抵抗RSを流れる負荷電流を検出して、この電流が過電
流である旨を示す信号153aを出力する過電流検出回
路である。つまり、駆動回路201aは、駆動制御信号
151aおよびコンパレータ106aからの信号153
aに基づいて、抵抗R5および内部抵抗125を介して
サーマルFET102aのゲート(G)に駆動信号を供
給することによってサーマルFET102aの駆動を制
御する。
抵抗RSを流れる負荷電流を検出して、この電流が過電
流である旨を示す信号153aを出力する過電流検出回
路である。つまり、駆動回路201aは、駆動制御信号
151aおよびコンパレータ106aからの信号153
aに基づいて、抵抗R5および内部抵抗125を介して
サーマルFET102aのゲート(G)に駆動信号を供
給することによってサーマルFET102aの駆動を制
御する。
【0008】コンパレータ106aにおいて、シャント
抵抗RSによる電圧降下分の電位差が判定値(過電流遮
断値)を超えたとき、“H”レベルの信号153aを駆
動回路201aに供給する。駆動回路201aでは、信
号153aに応じてサーマルFET102aをオフ制御
するための駆動信号をサーマルFET102aに供給す
る。その後、コンパレータ106aにおいて、負荷電流
が低下してシャント抵抗RSによる電圧降下分の電位差
が判定値(復帰電流値)を下回ると、“L”レベルの信
号153aを駆動回路201aに供給する。この時、駆
動回路201aでは、駆動制御信号151aに応じて、
例えばサーマルFET102aをオン制御するための駆
動信号をサーマルFET102aに供給し続ける。
抵抗RSによる電圧降下分の電位差が判定値(過電流遮
断値)を超えたとき、“H”レベルの信号153aを駆
動回路201aに供給する。駆動回路201aでは、信
号153aに応じてサーマルFET102aをオフ制御
するための駆動信号をサーマルFET102aに供給す
る。その後、コンパレータ106aにおいて、負荷電流
が低下してシャント抵抗RSによる電圧降下分の電位差
が判定値(復帰電流値)を下回ると、“L”レベルの信
号153aを駆動回路201aに供給する。この時、駆
動回路201aでは、駆動制御信号151aに応じて、
例えばサーマルFET102aをオン制御するための駆
動信号をサーマルFET102aに供給し続ける。
【0009】このように、第1の従来例は、サーマルF
ET102aの駆動をコンパレータ106aの過電流検
出によってハード制御する構成であり、例えば、負荷1
03またはサーマルFET102aのドレイン−ソース
間の短絡故障または不完全短絡故障等によって生じた過
電流が経路に流れようとしても、駆動回路201aによ
ってサーマルFET102aをオフ制御して、過電流保
護機能を実現している。
ET102aの駆動をコンパレータ106aの過電流検
出によってハード制御する構成であり、例えば、負荷1
03またはサーマルFET102aのドレイン−ソース
間の短絡故障または不完全短絡故障等によって生じた過
電流が経路に流れようとしても、駆動回路201aによ
ってサーマルFET102aをオフ制御して、過電流保
護機能を実現している。
【0010】また、図8には他の従来例の電源供給制御
装置(第2従来例)の構成図を示す。同図において、第
2従来例の電源供給制御装置は、電源101の出力電圧
VBを負荷103に供給する経路中に、シャント抵抗R
SおよびサーマルFET102bのドレイン−ソースを
直列接続した構成である。また本従来例の電源供給制御
装置は、シャント抵抗RSを流れる電流(負荷電流)を
検出する差動増幅器106bと、サーマルFET102
bの駆動を制御するドライバ201bと、スイッチ11
1がオン状態中にドライバ201bを制御するために例
えばPWM(パルス幅変調)制御信号を供給するマイコ
ン(CPU)110bとを備えて構成されている。
装置(第2従来例)の構成図を示す。同図において、第
2従来例の電源供給制御装置は、電源101の出力電圧
VBを負荷103に供給する経路中に、シャント抵抗R
SおよびサーマルFET102bのドレイン−ソースを
直列接続した構成である。また本従来例の電源供給制御
装置は、シャント抵抗RSを流れる電流(負荷電流)を
検出する差動増幅器106bと、サーマルFET102
bの駆動を制御するドライバ201bと、スイッチ11
1がオン状態中にドライバ201bを制御するために例
えばPWM(パルス幅変調)制御信号を供給するマイコ
ン(CPU)110bとを備えて構成されている。
【0011】まず、半導体スイッチとしてのサーマルF
ET102bは、第1従来例と同様に、図9に示される
構成を持ち、サーマルFETが過電流等により規定の温
度まで上昇した場合には、サーマルFETを強制的にオ
フ動作させる過熱遮断機能を備えている。また、ドライ
バ201bは、ソーストランジスタおよびシンクトラン
ジスタを備え、マイコン110bからの制御信号151
bに基づきソーストランジスタおよびシンクトランジス
タをオン/オフ制御することによってサーマルFET1
02bを駆動制御する。なお、シンクトランジスタのコ
レクタに印加される電圧Vpは、チャージポンプ(図示
せず)によって昇圧された電圧である。
ET102bは、第1従来例と同様に、図9に示される
構成を持ち、サーマルFETが過電流等により規定の温
度まで上昇した場合には、サーマルFETを強制的にオ
フ動作させる過熱遮断機能を備えている。また、ドライ
バ201bは、ソーストランジスタおよびシンクトラン
ジスタを備え、マイコン110bからの制御信号151
bに基づきソーストランジスタおよびシンクトランジス
タをオン/オフ制御することによってサーマルFET1
02bを駆動制御する。なお、シンクトランジスタのコ
レクタに印加される電圧Vpは、チャージポンプ(図示
せず)によって昇圧された電圧である。
【0012】また、差動増幅器106bはシャント抵抗
RSを流れる負荷電流を検出し、この検出結果をA/D
変換器112bを介してマイコン110bに供給する電
流検出回路である。さらに、マイコン110bは、スイ
ッチ111の設定に応じて制御信号151bをドライバ
201bに供給する。またマイコン110bは、シャン
ト抵抗RSおよび差動増幅器106bによって検出され
た負荷電流の検出結果を常時モニタしており、シャント
抵抗RSを流れる負荷電流が所定値を超えた時には、負
荷電流が過電流になったと判断して制御信号151bの
供給を停止し、サーマルFET102bをオフ制御す
る。なお、第2従来例では、さらなる付加機能として、
シャント抵抗RSを流れる負荷電流のモニタにより、負
荷や電線についての断線検出機能やショート検出機能を
も実現することが可能である。
RSを流れる負荷電流を検出し、この検出結果をA/D
変換器112bを介してマイコン110bに供給する電
流検出回路である。さらに、マイコン110bは、スイ
ッチ111の設定に応じて制御信号151bをドライバ
201bに供給する。またマイコン110bは、シャン
ト抵抗RSおよび差動増幅器106bによって検出され
た負荷電流の検出結果を常時モニタしており、シャント
抵抗RSを流れる負荷電流が所定値を超えた時には、負
荷電流が過電流になったと判断して制御信号151bの
供給を停止し、サーマルFET102bをオフ制御す
る。なお、第2従来例では、さらなる付加機能として、
シャント抵抗RSを流れる負荷電流のモニタにより、負
荷や電線についての断線検出機能やショート検出機能を
も実現することが可能である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記第
1従来例の電源供給制御装置にあっては、半導体スイッ
チの過熱遮断機能および過電流保護機能によって二重の
保護が成されているが、負荷および該負荷と当該電源供
給制御装置とを接続する電線の保護については、負荷条
件が多様であるために一様に保護し得る装置構成とする
ことができず、負荷毎に仕様の異なる電源供給制御装置
が必要になるという問題があった。このような多様な負
荷条件に対して個別に制御可能とするために、また、負
荷や電線の断線検出機能やショート検出機能の要求か
ら、シャント抵抗を流れる負荷電流のモニタにより負荷
毎に個別制御可能な上記第2従来例の電源供給制御装置
が提案されているが、上記第1および第2従来例の電源
供給制御装置にあっては、半導体スイッチのオン抵抗の
低抵抗化に伴う負荷電流の大電流化により、負荷電流を
検出するためのシャント抵抗の熱損失が無視できないと
いう問題があった。
1従来例の電源供給制御装置にあっては、半導体スイッ
チの過熱遮断機能および過電流保護機能によって二重の
保護が成されているが、負荷および該負荷と当該電源供
給制御装置とを接続する電線の保護については、負荷条
件が多様であるために一様に保護し得る装置構成とする
ことができず、負荷毎に仕様の異なる電源供給制御装置
が必要になるという問題があった。このような多様な負
荷条件に対して個別に制御可能とするために、また、負
荷や電線の断線検出機能やショート検出機能の要求か
ら、シャント抵抗を流れる負荷電流のモニタにより負荷
毎に個別制御可能な上記第2従来例の電源供給制御装置
が提案されているが、上記第1および第2従来例の電源
供給制御装置にあっては、半導体スイッチのオン抵抗の
低抵抗化に伴う負荷電流の大電流化により、負荷電流を
検出するためのシャント抵抗の熱損失が無視できないと
いう問題があった。
【0014】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
することにあり、半導体スイッチのオン抵抗を負荷電流
検出手段として利用することにより別途電流検出抵抗を
設けることなく電源供給制御装置の熱損失を抑制し、ま
た、半導体スイッチのオン抵抗の温度依存性の問題を負
荷電流検出時に温度補正を行うことによって解消して、
負荷電流の高精度な検出を実現すると共に、負荷毎に個
別制御可能な電源供給制御装置および電源供給制御方法
を提供することにある。
することにあり、半導体スイッチのオン抵抗を負荷電流
検出手段として利用することにより別途電流検出抵抗を
設けることなく電源供給制御装置の熱損失を抑制し、ま
た、半導体スイッチのオン抵抗の温度依存性の問題を負
荷電流検出時に温度補正を行うことによって解消して、
負荷電流の高精度な検出を実現すると共に、負荷毎に個
別制御可能な電源供給制御装置および電源供給制御方法
を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の電源供給制御装置および電源供給制御方法
は、制御信号入力端子へ供給される制御信号に応じてス
イッチング制御され、電源から負荷への電力供給を制御
する半導体スイッチと、前記半導体スイッチの温度を検
出する温度検出手段と、前記半導体スイッチに流れる電
流を該半導体スイッチのオン抵抗に発生する電圧に基づ
き検出する電流検出手段と、前記温度検出手段の検出結
果に基づき前記電流検出手段の検出結果を補正して、該
補正後の検出電流に基づいて、前記制御信号の供給を制
御する制御手段とを具備するものである。
に、本発明の電源供給制御装置および電源供給制御方法
は、制御信号入力端子へ供給される制御信号に応じてス
イッチング制御され、電源から負荷への電力供給を制御
する半導体スイッチと、前記半導体スイッチの温度を検
出する温度検出手段と、前記半導体スイッチに流れる電
流を該半導体スイッチのオン抵抗に発生する電圧に基づ
き検出する電流検出手段と、前記温度検出手段の検出結
果に基づき前記電流検出手段の検出結果を補正して、該
補正後の検出電流に基づいて、前記制御信号の供給を制
御する制御手段とを具備するものである。
【0016】また、請求項2に係る電源供給制御装置
は、請求項1に記載の電源供給制御装置において、前記
制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、
前記制御信号の供給を制御するものである。
は、請求項1に記載の電源供給制御装置において、前記
制御手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、
前記制御信号の供給を制御するものである。
【0017】また、請求項3に係る電源供給制御装置
は、請求項1または2に記載の電源供給制御装置におい
て、前記温度検出手段の検出結果に基づき前記電流検出
手段の検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づ
き前記負荷における信号線の接続状態を判定する判定手
段を具備するものである。
は、請求項1または2に記載の電源供給制御装置におい
て、前記温度検出手段の検出結果に基づき前記電流検出
手段の検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づ
き前記負荷における信号線の接続状態を判定する判定手
段を具備するものである。
【0018】また、請求項4に係る電源供給制御装置
は、請求項1、2または3に記載の電源供給制御装置に
おいて、前記制御手段または前記判定手段は、前記電流
検出手段の検出結果と、前記温度検出手段の検出結果に
応じて変化する基準値とを比較する比較手段を具備する
ものである。
は、請求項1、2または3に記載の電源供給制御装置に
おいて、前記制御手段または前記判定手段は、前記電流
検出手段の検出結果と、前記温度検出手段の検出結果に
応じて変化する基準値とを比較する比較手段を具備する
ものである。
【0019】また、請求項5に係る電源供給制御方法
は、制御信号入力端子に供給される制御信号によって半
導体スイッチをスイッチング制御して、電源から負荷へ
の電力供給を制御する電力供給制御方法において、前記
半導体スイッチの温度を検出する温度検出ステップと、
前記半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチの
オン抵抗に発生する電圧に基づき検出する電流検出ステ
ップと、前記温度検出ステップの検出結果に基づき前記
電流検出ステップの検出結果を補正して、該補正後の検
出電流に基づいて、前記制御信号の供給を制御する制御
ステップとを具備するものである。
は、制御信号入力端子に供給される制御信号によって半
導体スイッチをスイッチング制御して、電源から負荷へ
の電力供給を制御する電力供給制御方法において、前記
半導体スイッチの温度を検出する温度検出ステップと、
前記半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチの
オン抵抗に発生する電圧に基づき検出する電流検出ステ
ップと、前記温度検出ステップの検出結果に基づき前記
電流検出ステップの検出結果を補正して、該補正後の検
出電流に基づいて、前記制御信号の供給を制御する制御
ステップとを具備するものである。
【0020】また、請求項6に係る電源供給制御方法
は、請求項5に記載の電源供給制御方法において、前記
制御ステップは、前記温度検出ステップの検出結果に基
づいて、前記制御信号の供給を制御するものである。
は、請求項5に記載の電源供給制御方法において、前記
制御ステップは、前記温度検出ステップの検出結果に基
づいて、前記制御信号の供給を制御するものである。
【0021】また、請求項7に係る電源供給制御方法
は、請求項5または6に記載の電源供給制御方法におい
て、前記温度検出ステップの検出結果に基づき前記電流
検出ステップの検出結果を補正して、該補正後の検出電
流に基づき前記負荷における信号線の接続状態を判定す
る判定ステップを具備するものである。
は、請求項5または6に記載の電源供給制御方法におい
て、前記温度検出ステップの検出結果に基づき前記電流
検出ステップの検出結果を補正して、該補正後の検出電
流に基づき前記負荷における信号線の接続状態を判定す
る判定ステップを具備するものである。
【0022】さらに、請求項8に係る電源供給制御方法
は、請求項5、6または7に記載の電源供給制御方法に
おいて、前記制御ステップまたは前記判定ステップは、
前記電流検出ステップの検出結果と、前記温度検出ステ
ップの検出結果に応じて変化する基準値とを比較する比
較ステップを具備するものである。
は、請求項5、6または7に記載の電源供給制御方法に
おいて、前記制御ステップまたは前記判定ステップは、
前記電流検出ステップの検出結果と、前記温度検出ステ
ップの検出結果に応じて変化する基準値とを比較する比
較ステップを具備するものである。
【0023】本発明の請求項1に係る電源供給制御装置
および請求項5に係る電源供給制御方法では、温度検出
手段(温度検出ステップ)により半導体スイッチの温度
を検出し、電流検出手段(電流検出ステップ)により、
半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチのオン
抵抗に発生する電圧に基づき検出し、制御手段(制御ス
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づいて、
電源から負荷への電力供給を制御する半導体スイッチに
対して供給される制御信号を制御するようにしている。
および請求項5に係る電源供給制御方法では、温度検出
手段(温度検出ステップ)により半導体スイッチの温度
を検出し、電流検出手段(電流検出ステップ)により、
半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチのオン
抵抗に発生する電圧に基づき検出し、制御手段(制御ス
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づいて、
電源から負荷への電力供給を制御する半導体スイッチに
対して供給される制御信号を制御するようにしている。
【0024】このように、半導体スイッチのオン抵抗を
負荷電流を検出する手段として利用する構成としている
ので、従来のように別途電流検出抵抗を設ける必要がな
く、電流供給制御装置の熱損失を抑制することができ
る。また、半導体スイッチのオン抵抗については、温度
依存性が高いので温度ドリフトによる検出誤差が問題と
なるが、温度検出結果に基づき電流検出結果を補正して
いるので、高い精度で負荷電流を検出することができ
る。さらに、負荷電流(補正後の電流検出結果)を常時
モニタして過電流の時には半導体スイッチをオフ制御す
るようにすれば、正確な過電流保護機能を実現すること
ができ、過電流による半導体スイッチの破損を防止する
ことができると共に、半導体スイッチの寿命を延ばすこ
とができる。
負荷電流を検出する手段として利用する構成としている
ので、従来のように別途電流検出抵抗を設ける必要がな
く、電流供給制御装置の熱損失を抑制することができ
る。また、半導体スイッチのオン抵抗については、温度
依存性が高いので温度ドリフトによる検出誤差が問題と
なるが、温度検出結果に基づき電流検出結果を補正して
いるので、高い精度で負荷電流を検出することができ
る。さらに、負荷電流(補正後の電流検出結果)を常時
モニタして過電流の時には半導体スイッチをオフ制御す
るようにすれば、正確な過電流保護機能を実現すること
ができ、過電流による半導体スイッチの破損を防止する
ことができると共に、半導体スイッチの寿命を延ばすこ
とができる。
【0025】また、請求項2に係る電源供給制御装置お
よび請求項6に係る電源供給制御方法では、制御手段
(制御ステップ)において、温度検出手段(温度検出ス
テップ)の検出結果に基づき制御信号の供給を制御する
ようにしている。例えば、温度検出結果が所定値を超え
た時に、半導体スイッチをオフ制御するようにすれば、
過熱遮断機能を実現することができ、過熱による半導体
スイッチの熱的破損を防止することができると共に、熱
的寿命を延ばすことができる。
よび請求項6に係る電源供給制御方法では、制御手段
(制御ステップ)において、温度検出手段(温度検出ス
テップ)の検出結果に基づき制御信号の供給を制御する
ようにしている。例えば、温度検出結果が所定値を超え
た時に、半導体スイッチをオフ制御するようにすれば、
過熱遮断機能を実現することができ、過熱による半導体
スイッチの熱的破損を防止することができると共に、熱
的寿命を延ばすことができる。
【0026】また、請求項3に係る電源供給制御装置お
よび請求項7に係る電源供給制御方法では、判定手段
(判定ステップ)により、温度検出手段(温度検出ステ
ップ)の検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステ
ップ)の検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基
づき負荷における信号線の接続状態を判定するようにし
ている。
よび請求項7に係る電源供給制御方法では、判定手段
(判定ステップ)により、温度検出手段(温度検出ステ
ップ)の検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステ
ップ)の検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基
づき負荷における信号線の接続状態を判定するようにし
ている。
【0027】これにより、負荷や該負荷と当該電源供給
制御装置とを接続する信号線(電線)について、接続状
態の判定、例えばショート検出や断線検出等を行うこと
が可能となり、負荷条件に応じて負荷毎に個別に制御可
能な電源供給制御装置を実現することができる。
制御装置とを接続する信号線(電線)について、接続状
態の判定、例えばショート検出や断線検出等を行うこと
が可能となり、負荷条件に応じて負荷毎に個別に制御可
能な電源供給制御装置を実現することができる。
【0028】さらに、請求項4に係る電源供給制御装置
および請求項8に係る電源供給制御方法では、制御手段
(制御ステップ)または判定手段(判定ステップ)にお
いて、比較手段(比較ステップ)により、電流検出手段
(電流検出ステップ)の検出結果と、温度検出手段(温
度検出ステップ)の検出結果に応じて変化する基準値と
を比較して、制御信号の供給制御または負荷における信
号線の接続状態の判定を行うようにしている。
および請求項8に係る電源供給制御方法では、制御手段
(制御ステップ)または判定手段(判定ステップ)にお
いて、比較手段(比較ステップ)により、電流検出手段
(電流検出ステップ)の検出結果と、温度検出手段(温
度検出ステップ)の検出結果に応じて変化する基準値と
を比較して、制御信号の供給制御または負荷における信
号線の接続状態の判定を行うようにしている。
【0029】このように、半導体スイッチのオン抵抗の
温度依存性による検出誤差を解消するために、比較手段
(比較ステップ)における基準値を温度検出結果に基づ
き変化(補正)させているので、高い精度で負荷電流を
検出することができる。特に、比較手段をコンパレータ
で構成すれば、リファレンス電圧を温度検出結果に応じ
てレベルシフトさせることとなり、この場合、より高速
な負荷電流検出が可能となって制御または判定の高速応
答に供することができる。なお、電流検出結果について
の温度補正の手法には、この他に、メモリ等を用いて補
正された検出電流値に数値変換する手法や、変換式を用
いて補正された検出電流値を算出する手法等々、種々の
手法が考えられる。
温度依存性による検出誤差を解消するために、比較手段
(比較ステップ)における基準値を温度検出結果に基づ
き変化(補正)させているので、高い精度で負荷電流を
検出することができる。特に、比較手段をコンパレータ
で構成すれば、リファレンス電圧を温度検出結果に応じ
てレベルシフトさせることとなり、この場合、より高速
な負荷電流検出が可能となって制御または判定の高速応
答に供することができる。なお、電流検出結果について
の温度補正の手法には、この他に、メモリ等を用いて補
正された検出電流値に数値変換する手法や、変換式を用
いて補正された検出電流値を算出する手法等々、種々の
手法が考えられる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源供給制御
装置および電源供給制御方法の実施の形態例について、
〔第1の実施形態〕、〔第2の実施形態〕の順に図1乃
至図6を参照して詳細に説明する。ここで、図1は本発
明の第1の実施形態の電源供給制御装置の回路構成図、
図2は第1の実施形態における駆動制御部の詳細な回路
構成図、図3はショート検出部の詳細な回路構成図、図
4は断線検出部の詳細な回路構成図、図5は実施形態の
電源供給制御装置の動作を説明するタイミングチャー
ト、図6は第2の実施形態の電源供給制御装置における
電源供給制御方法を説明するフローチャートである。
装置および電源供給制御方法の実施の形態例について、
〔第1の実施形態〕、〔第2の実施形態〕の順に図1乃
至図6を参照して詳細に説明する。ここで、図1は本発
明の第1の実施形態の電源供給制御装置の回路構成図、
図2は第1の実施形態における駆動制御部の詳細な回路
構成図、図3はショート検出部の詳細な回路構成図、図
4は断線検出部の詳細な回路構成図、図5は実施形態の
電源供給制御装置の動作を説明するタイミングチャー
ト、図6は第2の実施形態の電源供給制御装置における
電源供給制御方法を説明するフローチャートである。
【0031】〔第1の実施形態〕第1の実施形態の電源
供給制御装置について、図1を参照して説明すると、本
実施形態の電源供給制御装置は、電源101の出力電圧
VBを負荷103に供給する経路に、半導体スイッチと
してのFET102(124)のドレイン−ソースを直
列接続した構成であり、また、FET102を駆動制御
するブロック104、A/D変換器112、CPU11
0、表示部113、スイッチ111、並びに、抵抗R
1,R10を備えた構成である。なお、参照符号として
抵抗には“R”とそれに続く数字を使用しているが、以
下の説明では参照符号として使用すると共に、それぞれ
該抵抗の抵抗値をも表すものとする。
供給制御装置について、図1を参照して説明すると、本
実施形態の電源供給制御装置は、電源101の出力電圧
VBを負荷103に供給する経路に、半導体スイッチと
してのFET102(124)のドレイン−ソースを直
列接続した構成であり、また、FET102を駆動制御
するブロック104、A/D変換器112、CPU11
0、表示部113、スイッチ111、並びに、抵抗R
1,R10を備えた構成である。なお、参照符号として
抵抗には“R”とそれに続く数字を使用しているが、以
下の説明では参照符号として使用すると共に、それぞれ
該抵抗の抵抗値をも表すものとする。
【0032】電源101はバッテリ等であり、出力電圧
VB(例えば12[V])を出力する。負荷103は、
例えばヘッドライトやパワーウィンドウの駆動モータ等
々であり、ユーザ等がスイッチ111をオンさせること
により機能する。
VB(例えば12[V])を出力する。負荷103は、
例えばヘッドライトやパワーウィンドウの駆動モータ等
々であり、ユーザ等がスイッチ111をオンさせること
により機能する。
【0033】また、半導体スイッチとしてのFET10
2には、FET124および温度センサのみを備えた構
成であり、従来例で使用したサーマルFET102a,
102b(図9参照)のように、過熱遮断機能を実現す
るためのラッチ回路やゲート遮断回路(過熱遮断用FE
T)は備えていない。
2には、FET124および温度センサのみを備えた構
成であり、従来例で使用したサーマルFET102a,
102b(図9参照)のように、過熱遮断機能を実現す
るためのラッチ回路やゲート遮断回路(過熱遮断用FE
T)は備えていない。
【0034】温度センサは、4個のダイオードD1〜D
4が縦続接続されてなり、実装上、温度センサはFET
124の近傍に配置形成されている。例えば、FET1
02の温度が上昇すると、温度センサのダイオードD1
〜D4の抵抗値が減少するので、電源電位VBを抵抗R
1とダイオードD1〜D4の抵抗値とで分圧する分圧点
の電位VTが低下し、逆に、FET102の温度が降下
すると電位VTが上昇するので、電位VTが温度情報と
して機能することとなる。
4が縦続接続されてなり、実装上、温度センサはFET
124の近傍に配置形成されている。例えば、FET1
02の温度が上昇すると、温度センサのダイオードD1
〜D4の抵抗値が減少するので、電源電位VBを抵抗R
1とダイオードD1〜D4の抵抗値とで分圧する分圧点
の電位VTが低下し、逆に、FET102の温度が降下
すると電位VTが上昇するので、電位VTが温度情報と
して機能することとなる。
【0035】また、FET102を駆動制御するブロッ
ク104は、デスクリート部品を組み合わせて構成して
も、またASICとして集積化したものを用いて構成し
てもよい。駆動制御ブロック104は、温度情報として
の電位VTを増幅する差動増幅器105と、FET12
4のドレイン−ソース間のオン抵抗に発生する電圧降下
を増幅する差動増幅器106と、CPUからの駆動制御
信号151に基づきFET102を駆動する駆動制御部
107と、負荷103および該負荷103への電源供給
経路においてショート故障が発生しているか否かを検出
するショート検出部108と、負荷103および該負荷
103への電源供給経路において断線故障が発生してい
るか否かを検出する断線検出部109とを備えた構成で
ある。
ク104は、デスクリート部品を組み合わせて構成して
も、またASICとして集積化したものを用いて構成し
てもよい。駆動制御ブロック104は、温度情報として
の電位VTを増幅する差動増幅器105と、FET12
4のドレイン−ソース間のオン抵抗に発生する電圧降下
を増幅する差動増幅器106と、CPUからの駆動制御
信号151に基づきFET102を駆動する駆動制御部
107と、負荷103および該負荷103への電源供給
経路においてショート故障が発生しているか否かを検出
するショート検出部108と、負荷103および該負荷
103への電源供給経路において断線故障が発生してい
るか否かを検出する断線検出部109とを備えた構成で
ある。
【0036】温度センサ(ダイオードD1〜D4)およ
び差動増幅器105は、特許請求の範囲にいう温度検出
手段に該当し、FET124の温度として内部温度や周
辺温度等を検出して、差動増幅器105から温度検出信
号152を出力する。なお、差動増幅器105は反転差
動増幅器で実現され、反転増幅後の出力信号を絶対値化
することにより、温度検出信号152は、ダイオードD
1のアノード側の分圧電位VTとは逆に温度変化する信
号となる。すなわち、FET102の温度上昇に応じて
分圧電位VTは低下するが、温度検出信号152の電位
は上昇し、また、FET102の温度低下に応じて分圧
電位VTは上昇するが、温度検出信号152の電位は低
下する。また、FET124のドレイン−ソース間のオ
ン抵抗と差動増幅器106とは電流検出手段に該当し、
負荷103への電源供給経路を流れる電流、即ち負荷電
流を検出して電流検出信号153を出力する。
び差動増幅器105は、特許請求の範囲にいう温度検出
手段に該当し、FET124の温度として内部温度や周
辺温度等を検出して、差動増幅器105から温度検出信
号152を出力する。なお、差動増幅器105は反転差
動増幅器で実現され、反転増幅後の出力信号を絶対値化
することにより、温度検出信号152は、ダイオードD
1のアノード側の分圧電位VTとは逆に温度変化する信
号となる。すなわち、FET102の温度上昇に応じて
分圧電位VTは低下するが、温度検出信号152の電位
は上昇し、また、FET102の温度低下に応じて分圧
電位VTは上昇するが、温度検出信号152の電位は低
下する。また、FET124のドレイン−ソース間のオ
ン抵抗と差動増幅器106とは電流検出手段に該当し、
負荷103への電源供給経路を流れる電流、即ち負荷電
流を検出して電流検出信号153を出力する。
【0037】次に、特許請求の範囲にいう制御手段に該
当する駆動制御部107について、図2を参照して詳細
に説明する。同図において、駆動制御部107は、ドラ
イバ201、コンパレータ202,203、ORゲート
204、NOTゲート205、トランジスタ206およ
び抵抗R5,R6,R11〜R14を備えて構成されて
いる。
当する駆動制御部107について、図2を参照して詳細
に説明する。同図において、駆動制御部107は、ドラ
イバ201、コンパレータ202,203、ORゲート
204、NOTゲート205、トランジスタ206およ
び抵抗R5,R6,R11〜R14を備えて構成されて
いる。
【0038】ドライバ201は、ソーストランジスタ2
11およびシンクトランジスタ212を備え、マイコン
110からの駆動制御信号151に基づきソーストラン
ジスタ211およびシンクトランジスタ212をオン/
オフ制御することによってFET102を駆動制御す
る。なお、シンクトランジスタ211のコレクタに印加
される電圧Vpは、チャージポンプ(図示せず)によっ
て昇圧された電圧である。
11およびシンクトランジスタ212を備え、マイコン
110からの駆動制御信号151に基づきソーストラン
ジスタ211およびシンクトランジスタ212をオン/
オフ制御することによってFET102を駆動制御す
る。なお、シンクトランジスタ211のコレクタに印加
される電圧Vpは、チャージポンプ(図示せず)によっ
て昇圧された電圧である。
【0039】コンパレータ202は制御手段内の比較手
段に該当し、電流検出信号153と、ダイオードD1の
アノード側の分圧電位VTを抵抗R11およびR12で
分圧したレファレンス電位Irefとを比較して、過電
流ステータスを出力している。すなわち、電流検出信号
153の電位がレファレンス電位Irefを超えた時
に、コンパレータ202は過電流ステータスを有効
(“H”レベル)として出力する。また、上述のよう
に、分圧電位VTがFET102の温度変化に応じて変
化するので、温度上昇時には過電流と判断するレファレ
ンス電位Irefが低下し、温度下降時にはレファレン
ス電位Irefは上昇することとなり、過電流の判断に
おいてFET102の温度ドリフトによる検出誤差が補
償されることになる。ここで、過電流と判断するレファ
レンス電位Irefは、例えば、負荷103を5Wラン
プ×3灯の構成とした場合に、13.5[V]時におけ
る5Wランプの定格電流を0.37[A]とし、負荷電
流の定格の1.5倍以上を過電流とすれば、0.37×
3×1.5=1.67[A]に相当する電位として設定
されることとなる。
段に該当し、電流検出信号153と、ダイオードD1の
アノード側の分圧電位VTを抵抗R11およびR12で
分圧したレファレンス電位Irefとを比較して、過電
流ステータスを出力している。すなわち、電流検出信号
153の電位がレファレンス電位Irefを超えた時
に、コンパレータ202は過電流ステータスを有効
(“H”レベル)として出力する。また、上述のよう
に、分圧電位VTがFET102の温度変化に応じて変
化するので、温度上昇時には過電流と判断するレファレ
ンス電位Irefが低下し、温度下降時にはレファレン
ス電位Irefは上昇することとなり、過電流の判断に
おいてFET102の温度ドリフトによる検出誤差が補
償されることになる。ここで、過電流と判断するレファ
レンス電位Irefは、例えば、負荷103を5Wラン
プ×3灯の構成とした場合に、13.5[V]時におけ
る5Wランプの定格電流を0.37[A]とし、負荷電
流の定格の1.5倍以上を過電流とすれば、0.37×
3×1.5=1.67[A]に相当する電位として設定
されることとなる。
【0040】また、コンパレータ203では、温度検出
信号152と、電源電位VBを抵抗R13およびR14
で分圧したレファレンス電位Trefとを比較して、過
熱ステータスを出力している。すなわち、温度検出信号
152の電位がレファレンス電位Trefを超えた時
に、コンパレータ203は過熱ステータスを有効
(“H”レベル)として出力する。
信号152と、電源電位VBを抵抗R13およびR14
で分圧したレファレンス電位Trefとを比較して、過
熱ステータスを出力している。すなわち、温度検出信号
152の電位がレファレンス電位Trefを超えた時
に、コンパレータ203は過熱ステータスを有効
(“H”レベル)として出力する。
【0041】ORゲート204では、コンパレータ20
2の出力(過電流ステータス)とコンパレータ203の
出力(過熱ステータス)との論理和がとられ、該論理和
出力をNOTゲート205で反転したものをステータス
信号156としてCPU110に供給する。また、OR
ゲート204の出力は、トランジスタ206のゲートに
も供給されており、負荷電流が過電流と判断された(過
電流ステータスが有効である)とき、或いは、過熱状態
と判断された(過熱ステータスが有効である)ときに、
FET102を強制的に遮断状態に(オフ制御)させる
べく、トランジスタ206をオン状態に遷移させて、ド
ライバ201への駆動制御信号151を“L”レベルに
落とす。すなわち、コンパレータ202およびトランジ
スタ206によって過電流遮断機能が、コンパレータ2
03およびトランジスタ206によって過熱遮断機能
が、それぞれ実現されている。
2の出力(過電流ステータス)とコンパレータ203の
出力(過熱ステータス)との論理和がとられ、該論理和
出力をNOTゲート205で反転したものをステータス
信号156としてCPU110に供給する。また、OR
ゲート204の出力は、トランジスタ206のゲートに
も供給されており、負荷電流が過電流と判断された(過
電流ステータスが有効である)とき、或いは、過熱状態
と判断された(過熱ステータスが有効である)ときに、
FET102を強制的に遮断状態に(オフ制御)させる
べく、トランジスタ206をオン状態に遷移させて、ド
ライバ201への駆動制御信号151を“L”レベルに
落とす。すなわち、コンパレータ202およびトランジ
スタ206によって過電流遮断機能が、コンパレータ2
03およびトランジスタ206によって過熱遮断機能
が、それぞれ実現されている。
【0042】次に、特許請求の範囲にいう判定手段に該
当するショート検出部108について、図3を参照して
詳細に説明する。同図において、ショート検出部108
は、コンパレータ301および抵抗R15,R16を備
えて構成されている。
当するショート検出部108について、図3を参照して
詳細に説明する。同図において、ショート検出部108
は、コンパレータ301および抵抗R15,R16を備
えて構成されている。
【0043】コンパレータ301は判定手段内の比較手
段に該当し、電流検出信号153と、ダイオードD1の
アノード側の分圧電位VTを抵抗R15およびR16で
分圧したレファレンス電位とを比較して、負荷103が
ショート状態(例えば、負荷電流が定格電流の1.5倍
以上)にあるか否かを示すショート検出信号157をC
PU110に対して出力している。すなわち、電流検出
信号153の電位がレファレンス電位を超えた時に、コ
ンパレータ301はショート検出信号157を有効
(“H”レベル)として出力する。また上述のように、
分圧電位VTがFET102の温度変化に応じて変化す
るので、温度上昇時にはショート状態と判断するレファ
レンス電位が低下し、温度下降時には該レファレンス電
位は上昇することとなり、ショート状態の判断において
FET102の温度ドリフトによる検出誤差が補償され
ることになる。ここで、ショート状態と判断するレファ
レンス電位は、例えば、負荷103を5Wランプ×3灯
の構成とした場合に、13.5[V]時における5Wラ
ンプの定格電流を0.37[A]とすれば、0.37×
3×1.5=1.67[A]に相当する電位として設定
されることとなる。
段に該当し、電流検出信号153と、ダイオードD1の
アノード側の分圧電位VTを抵抗R15およびR16で
分圧したレファレンス電位とを比較して、負荷103が
ショート状態(例えば、負荷電流が定格電流の1.5倍
以上)にあるか否かを示すショート検出信号157をC
PU110に対して出力している。すなわち、電流検出
信号153の電位がレファレンス電位を超えた時に、コ
ンパレータ301はショート検出信号157を有効
(“H”レベル)として出力する。また上述のように、
分圧電位VTがFET102の温度変化に応じて変化す
るので、温度上昇時にはショート状態と判断するレファ
レンス電位が低下し、温度下降時には該レファレンス電
位は上昇することとなり、ショート状態の判断において
FET102の温度ドリフトによる検出誤差が補償され
ることになる。ここで、ショート状態と判断するレファ
レンス電位は、例えば、負荷103を5Wランプ×3灯
の構成とした場合に、13.5[V]時における5Wラ
ンプの定格電流を0.37[A]とすれば、0.37×
3×1.5=1.67[A]に相当する電位として設定
されることとなる。
【0044】次に、特許請求の範囲にいう判定手段に該
当する断線検出部109について、図4を参照して詳細
に説明する。同図において、断線検出部109は、コン
パレータ401および抵抗R17,R18を備えて構成
されている。
当する断線検出部109について、図4を参照して詳細
に説明する。同図において、断線検出部109は、コン
パレータ401および抵抗R17,R18を備えて構成
されている。
【0045】コンパレータ401は判定手段内の比較手
段に該当し、電流検出信号153と、温度検出信号15
2の電位を抵抗R17およびR18で分圧したレファレ
ンス電位とを比較して、負荷103が断線状態にあるか
否かを示す断線検出信号158をCPU110に対して
出力している。すなわち、電流検出信号153の電位が
レファレンス電位を下回った時に、コンパレータ401
は断線検出信号158を有効(“H”レベル)として出
力する。また上述のように、温度検出信号152の電位
がFET102の温度変化に応じて変化するので、温度
上昇時には断線状態と判断するレファレンス電位が上昇
し、温度下降時には該レファレンス電位は低下すること
となり、断線状態の判断においてFET102の温度ド
リフトによる検出誤差が補償されることになる。
段に該当し、電流検出信号153と、温度検出信号15
2の電位を抵抗R17およびR18で分圧したレファレ
ンス電位とを比較して、負荷103が断線状態にあるか
否かを示す断線検出信号158をCPU110に対して
出力している。すなわち、電流検出信号153の電位が
レファレンス電位を下回った時に、コンパレータ401
は断線検出信号158を有効(“H”レベル)として出
力する。また上述のように、温度検出信号152の電位
がFET102の温度変化に応じて変化するので、温度
上昇時には断線状態と判断するレファレンス電位が上昇
し、温度下降時には該レファレンス電位は低下すること
となり、断線状態の判断においてFET102の温度ド
リフトによる検出誤差が補償されることになる。
【0046】ここで、断線状態と判断するレファレンス
電位は、例えば、負荷103を5Wランプ×3灯の構成
とした場合に、13.5[V]時における5Wランプの
定格電流を0.37[A]とすれば、1灯断線の場合に
はしきい値を0.9[A]とすればよい。ランプのばら
つきおよび検出精度を±10[%]とすれば、3灯点灯
時の最小負荷電流は0.37×3×0.9=1.0
[A]であり、また、1灯断線時の最大負荷電流は0.
37×2×1.1=0.81[A]であるので、上記し
きい値0.9[A]には約±0.1[A]の余裕があ
る。なお、2灯断線および3灯断線のそれぞれについて
も同様にしきい値を計算して、これらのしきい値に応じ
たレファレンス電位の断線検出部109を並列に構成し
て、これらを組み合わせれば、1灯断線、2灯断線また
は3灯断線等、どのような断線状態にあるかの区別を行
うことも可能である。
電位は、例えば、負荷103を5Wランプ×3灯の構成
とした場合に、13.5[V]時における5Wランプの
定格電流を0.37[A]とすれば、1灯断線の場合に
はしきい値を0.9[A]とすればよい。ランプのばら
つきおよび検出精度を±10[%]とすれば、3灯点灯
時の最小負荷電流は0.37×3×0.9=1.0
[A]であり、また、1灯断線時の最大負荷電流は0.
37×2×1.1=0.81[A]であるので、上記し
きい値0.9[A]には約±0.1[A]の余裕があ
る。なお、2灯断線および3灯断線のそれぞれについて
も同様にしきい値を計算して、これらのしきい値に応じ
たレファレンス電位の断線検出部109を並列に構成し
て、これらを組み合わせれば、1灯断線、2灯断線また
は3灯断線等、どのような断線状態にあるかの区別を行
うことも可能である。
【0047】さらに、CPU110は、スイッチ111
がオン状態にある時に、駆動制御部107を制御するた
めに、例えばPWM(パルス幅変調)制御信号151を
供給するマイコンである。またCPU110には、差動
増幅器105からの温度検出信号152をディジタル変
換した温度データ、差動増幅器106からの電流検出信
号153をディジタル変換した電流データ、駆動制御部
107からのステータス信号156、ショート検出部1
08からのショート検出信号157、並びに、断線検出
部109からの断線検出信号158がそれぞれ入力され
ている。なお、電流データはその時の温度データによっ
て温度補正されるが、温度補正の手法としては、メモリ
等による補正テーブルを用いて補正された検出電流値に
数値変換する手法や、温度データをパラメータとする変
換式を用いて補正された検出電流値を算出する手法など
種々の手法が考えられる。
がオン状態にある時に、駆動制御部107を制御するた
めに、例えばPWM(パルス幅変調)制御信号151を
供給するマイコンである。またCPU110には、差動
増幅器105からの温度検出信号152をディジタル変
換した温度データ、差動増幅器106からの電流検出信
号153をディジタル変換した電流データ、駆動制御部
107からのステータス信号156、ショート検出部1
08からのショート検出信号157、並びに、断線検出
部109からの断線検出信号158がそれぞれ入力され
ている。なお、電流データはその時の温度データによっ
て温度補正されるが、温度補正の手法としては、メモリ
等による補正テーブルを用いて補正された検出電流値に
数値変換する手法や、温度データをパラメータとする変
換式を用いて補正された検出電流値を算出する手法など
種々の手法が考えられる。
【0048】すなわち、CPU110は、常時、A/D
変換器112からの温度データおよび補正後の電流デー
タをモニタしながら、駆動制御部107からのステータ
ス信号156が有効となったときには、表示部113に
「過電流遮断」または「過熱遮断」の表示を行い、ま
た、ショート検出部108からのショート検出信号15
7が有効となったときには、表示部113に「負荷ショ
ート状態」の表示を行い、さらに、断線検出部109か
らの断線検出信号158が有効となったときには、表示
部113に「負荷(1灯,2灯または3灯)断線状態」
の表示を行う。
変換器112からの温度データおよび補正後の電流デー
タをモニタしながら、駆動制御部107からのステータ
ス信号156が有効となったときには、表示部113に
「過電流遮断」または「過熱遮断」の表示を行い、ま
た、ショート検出部108からのショート検出信号15
7が有効となったときには、表示部113に「負荷ショ
ート状態」の表示を行い、さらに、断線検出部109か
らの断線検出信号158が有効となったときには、表示
部113に「負荷(1灯,2灯または3灯)断線状態」
の表示を行う。
【0049】次に、以上説明した本実施形態の電源供給
制御装置の回路構成を踏まえて、図5を参照して本実施
形態の電源供給制御方法を説明する。なお、図5におい
て、(a)は駆動制御信号151、(b)は電流検出信
号153、(c)は温度検出信号152、(d)はFE
T駆動信号154のそれぞれ電圧波形図であり、(e)
は過電流のステータス情報、(f)は過熱のステータス
情報をそれぞれ示している。
制御装置の回路構成を踏まえて、図5を参照して本実施
形態の電源供給制御方法を説明する。なお、図5におい
て、(a)は駆動制御信号151、(b)は電流検出信
号153、(c)は温度検出信号152、(d)はFE
T駆動信号154のそれぞれ電圧波形図であり、(e)
は過電流のステータス情報、(f)は過熱のステータス
情報をそれぞれ示している。
【0050】先ず、図5(a)に示すように、駆動制御
信号が“H”レベルでFET102がオン制御されてい
るときに、時刻T1で、電流検出信号153が過電流判
断のリファレンス電位Irefを超えた時(図5(b)
参照)には、駆動制御部107のコンパレータ202の
出力(過電流ステータス:図5(e)参照)が有効とな
って、過電流遮断機能が作用することとなり、FET1
02の駆動信号154は強制的に“L”レベルに落とさ
れて(図5(d)参照)、FET102はオフ制御され
る。
信号が“H”レベルでFET102がオン制御されてい
るときに、時刻T1で、電流検出信号153が過電流判
断のリファレンス電位Irefを超えた時(図5(b)
参照)には、駆動制御部107のコンパレータ202の
出力(過電流ステータス:図5(e)参照)が有効とな
って、過電流遮断機能が作用することとなり、FET1
02の駆動信号154は強制的に“L”レベルに落とさ
れて(図5(d)参照)、FET102はオフ制御され
る。
【0051】その後、時刻T2で、負荷電流が低下して
FET102がオン制御に復帰した後に、時刻T3で温
度検出信号152が過熱判断のリファレンス電位Tre
fを超えた時(図5(c)参照)には、駆動制御部10
7のコンパレータ203の出力(過熱ステータス:図5
(f)参照)が有効となって、過熱遮断機能が作用する
こととなり、FET102の駆動信号154は強制的に
“L”レベルに落とされて(図5(d)参照)、FET
102はオフ制御される。
FET102がオン制御に復帰した後に、時刻T3で温
度検出信号152が過熱判断のリファレンス電位Tre
fを超えた時(図5(c)参照)には、駆動制御部10
7のコンパレータ203の出力(過熱ステータス:図5
(f)参照)が有効となって、過熱遮断機能が作用する
こととなり、FET102の駆動信号154は強制的に
“L”レベルに落とされて(図5(d)参照)、FET
102はオフ制御される。
【0052】さらに、その後、時刻T4で温度が低下し
てFET102がオン制御に復帰した後に、時刻T5
で、電流検出信号153が過電流判断のリファレンス電
位(Iref−ΔIref)を超えた時(図5(b)参
照)には、駆動制御部107のコンパレータ202の出
力(過電流ステータス:図5(e)参照)が有効となっ
て、過電流遮断機能が作用することとなり、FET10
2の駆動信号154は強制的に“L”レベルに落とされ
て(図5(d)参照)、FET102はオフ制御され
る。すなわち、時刻T5においては、FET102の温
度が上昇して、過電流を判断するリファレンス電位が常
温のIrefよりもΔIrefだけ低い電位となって、
温度補正され正確な過電流遮断機能を実現している。
てFET102がオン制御に復帰した後に、時刻T5
で、電流検出信号153が過電流判断のリファレンス電
位(Iref−ΔIref)を超えた時(図5(b)参
照)には、駆動制御部107のコンパレータ202の出
力(過電流ステータス:図5(e)参照)が有効となっ
て、過電流遮断機能が作用することとなり、FET10
2の駆動信号154は強制的に“L”レベルに落とされ
て(図5(d)参照)、FET102はオフ制御され
る。すなわち、時刻T5においては、FET102の温
度が上昇して、過電流を判断するリファレンス電位が常
温のIrefよりもΔIrefだけ低い電位となって、
温度補正され正確な過電流遮断機能を実現している。
【0053】以上説明したように、本実施形態の電源供
給制御装置および電源供給制御方法では、温度検出手段
(ダイオードD1〜D4および差動増幅器105)によ
り半導体スイッチ(FET102)の温度を検出し、電
流検出手段(FET102のオン抵抗および差動増幅器
106)により負荷電流を検出し、駆動制御部107に
おいて、過電流を判断するコンパレータ202のリファ
レンス電位を温度検出結果に基づきレベルシフトさせ、
該温度補正されたレファレンス電位を超えた時にFET
102をオフ制御し、電源101から負荷103への電
力供給制御を行う。
給制御装置および電源供給制御方法では、温度検出手段
(ダイオードD1〜D4および差動増幅器105)によ
り半導体スイッチ(FET102)の温度を検出し、電
流検出手段(FET102のオン抵抗および差動増幅器
106)により負荷電流を検出し、駆動制御部107に
おいて、過電流を判断するコンパレータ202のリファ
レンス電位を温度検出結果に基づきレベルシフトさせ、
該温度補正されたレファレンス電位を超えた時にFET
102をオフ制御し、電源101から負荷103への電
力供給制御を行う。
【0054】このように、FET102のオン抵抗を負
荷電流を検出する手段として利用する構成としているの
で、従来のように別途電流検出抵抗を設ける必要がな
く、電流供給制御装置の熱損失を抑制することができ
る。また、FET102のオン抵抗については、温度依
存性が高いので温度ドリフトによる検出誤差が問題とな
るが、温度検出結果に基づき電流検出結果を補正してい
るので、高い精度で負荷電流を検出することができる。
また、温度補正された電流検出結果によって過電流が検
出された時にはFET102をオフ制御するので、正確
な過電流保護機能を実現することができ、過電流による
FET102の破損を防止することができると共に、F
ET102の寿命を延ばすことができる。さらに、本実
施形態では、駆動制御部107のコンパレータ203に
おいて、温度検出結果が過熱を判断するリファレンス電
位を超えた時に、FET102をオフ制御するので、過
熱遮断機能を実現することができ、過熱によるFET1
02の熱的破損を防止することができると共に、熱的寿
命を延ばすことができる。
荷電流を検出する手段として利用する構成としているの
で、従来のように別途電流検出抵抗を設ける必要がな
く、電流供給制御装置の熱損失を抑制することができ
る。また、FET102のオン抵抗については、温度依
存性が高いので温度ドリフトによる検出誤差が問題とな
るが、温度検出結果に基づき電流検出結果を補正してい
るので、高い精度で負荷電流を検出することができる。
また、温度補正された電流検出結果によって過電流が検
出された時にはFET102をオフ制御するので、正確
な過電流保護機能を実現することができ、過電流による
FET102の破損を防止することができると共に、F
ET102の寿命を延ばすことができる。さらに、本実
施形態では、駆動制御部107のコンパレータ203に
おいて、温度検出結果が過熱を判断するリファレンス電
位を超えた時に、FET102をオフ制御するので、過
熱遮断機能を実現することができ、過熱によるFET1
02の熱的破損を防止することができると共に、熱的寿
命を延ばすことができる。
【0055】また、本実施形態では、ショート検出部1
08において、ショート状態を判断するコンパレータ3
01のリファレンス電位を温度検出結果に基づきレベル
シフトさせ、該温度補正されたレファレンス電位を超え
た時に負荷がショート状態にあると判定する。また、断
線検出部109において、断線状態を判断するコンパレ
ータ401のリファレンス電位を温度検出結果に基づき
レベルシフトさせ、該温度補正されたレファレンス電位
を下回る時に負荷が断線状態にあると判定する。このよ
うに、温度補正されたリファレンス電位との比較によっ
て負荷における信号線の接続状態を判定することとした
ので、負荷や該負荷と当該電源供給制御装置とを接続す
る信号線(電線)について、ショート検出や断線検出を
正確に行うことが可能となる。
08において、ショート状態を判断するコンパレータ3
01のリファレンス電位を温度検出結果に基づきレベル
シフトさせ、該温度補正されたレファレンス電位を超え
た時に負荷がショート状態にあると判定する。また、断
線検出部109において、断線状態を判断するコンパレ
ータ401のリファレンス電位を温度検出結果に基づき
レベルシフトさせ、該温度補正されたレファレンス電位
を下回る時に負荷が断線状態にあると判定する。このよ
うに、温度補正されたリファレンス電位との比較によっ
て負荷における信号線の接続状態を判定することとした
ので、負荷や該負荷と当該電源供給制御装置とを接続す
る信号線(電線)について、ショート検出や断線検出を
正確に行うことが可能となる。
【0056】〔第2の実施形態〕次に、第2の実施形態
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について説
明する。本実施形態の電源供給制御装置の構成は、上記
第1の実施形態の電源供給制御装置の構成(図1参照)
において、駆動制御部107をドライバ201および抵
抗R5,R6のみの構成とし、ショート検出部108お
よび断線検出部109を取り除いた構成である。
の電源供給制御装置および電源供給制御方法について説
明する。本実施形態の電源供給制御装置の構成は、上記
第1の実施形態の電源供給制御装置の構成(図1参照)
において、駆動制御部107をドライバ201および抵
抗R5,R6のみの構成とし、ショート検出部108お
よび断線検出部109を取り除いた構成である。
【0057】すなわち、第2の実施形態の電源供給制御
装置では、CPU110に、差動増幅器105からの温
度検出信号152をA/D変換器112でディジタル変
換した温度データと、差動増幅器106からの電流検出
信号153をA/D変換器112でディジタル変換した
電流データとを取り込み、CPU110内のソフトウェ
ア処理によって電流データを温度データで温度補正して
補正後の電流データを求め、該補正後の電流データに基
づいて駆動制御信号151をドライバ201に供給し
て、FET102のスイッチング制御を行い、電源10
1から負荷103への電源供給を制御する。
装置では、CPU110に、差動増幅器105からの温
度検出信号152をA/D変換器112でディジタル変
換した温度データと、差動増幅器106からの電流検出
信号153をA/D変換器112でディジタル変換した
電流データとを取り込み、CPU110内のソフトウェ
ア処理によって電流データを温度データで温度補正して
補正後の電流データを求め、該補正後の電流データに基
づいて駆動制御信号151をドライバ201に供給し
て、FET102のスイッチング制御を行い、電源10
1から負荷103への電源供給を制御する。
【0058】なお、CPU110において、電流データ
はその時の温度データによって温度補正されるが、温度
補正の手法としては、メモリ等による補正テーブルを用
いて補正された検出電流値に数値変換する手法や、温度
データをパラメータとする変換式を用いて補正された検
出電流値を算出する手法など種々の手法が考えられる。
はその時の温度データによって温度補正されるが、温度
補正の手法としては、メモリ等による補正テーブルを用
いて補正された検出電流値に数値変換する手法や、温度
データをパラメータとする変換式を用いて補正された検
出電流値を算出する手法など種々の手法が考えられる。
【0059】次に、本実施形態の電源供給制御装置にお
ける電源供給制御方法を、図6に示すフローチャートを
参照して説明する。先ず、ステップS601では、FE
T102がオン制御中か否かを判断してオン制御中であ
る場合に以下に続く処理を行うようにする。なお、ステ
ップS601の処理を取り除いて、以下に続く処理を常
時行うようにしてもよい。
ける電源供給制御方法を、図6に示すフローチャートを
参照して説明する。先ず、ステップS601では、FE
T102がオン制御中か否かを判断してオン制御中であ
る場合に以下に続く処理を行うようにする。なお、ステ
ップS601の処理を取り除いて、以下に続く処理を常
時行うようにしてもよい。
【0060】ステップS602では、温度データに基づ
いてFET102が過熱状態にあるか否かを判断する。
温度データが所定値を超えて過熱状態にある場合には、
ステップS611に進んで、FET102をオフ制御
し、ステップS612で表示部113を介して過熱遮断
表示を行う。ここで、FET102のオフ制御は、駆動
制御信号151の出力を停止することによって行う。ま
たステップS602で、温度データが所定値以下で過熱
状態にない場合には、ステップS603に進んで、以下
で行う電流データの比較判断に用いる判定のしきい値
を、温度データに基づき補正する。
いてFET102が過熱状態にあるか否かを判断する。
温度データが所定値を超えて過熱状態にある場合には、
ステップS611に進んで、FET102をオフ制御
し、ステップS612で表示部113を介して過熱遮断
表示を行う。ここで、FET102のオフ制御は、駆動
制御信号151の出力を停止することによって行う。ま
たステップS602で、温度データが所定値以下で過熱
状態にない場合には、ステップS603に進んで、以下
で行う電流データの比較判断に用いる判定のしきい値
を、温度データに基づき補正する。
【0061】ステップS604では、電流データが過電
流しきい値を超えたか否かが判断される。電流データが
過電流しきい値を超えて過電流が流れている場合には、
ステップS621に進んで、FET102をオフ制御
し、ステップS622で表示部113を介して過電流遮
断表示を行う。
流しきい値を超えたか否かが判断される。電流データが
過電流しきい値を超えて過電流が流れている場合には、
ステップS621に進んで、FET102をオフ制御
し、ステップS622で表示部113を介して過電流遮
断表示を行う。
【0062】またステップS604で、電流データが過
電流しきい値以下で過電流状態にない場合には、ステッ
プS605に進んで、電流データが断線しきい値以下で
あるか否かが判断される。電流データが断線しきい値を
下回っている場合には断線状態と判断され、ステップS
631に進んで、表示部113を介して断線状態表示を
行う。
電流しきい値以下で過電流状態にない場合には、ステッ
プS605に進んで、電流データが断線しきい値以下で
あるか否かが判断される。電流データが断線しきい値を
下回っている場合には断線状態と判断され、ステップS
631に進んで、表示部113を介して断線状態表示を
行う。
【0063】またステップS605で、電流データが断
線しきい値を超えて断線状態にない場合には、ステップ
S606に進んで、表示部113を介して正常動作表示
を行う。なお、過電流の判断のシーケンスにおいて、負
荷103がショート状態にあるか否かをも判断するよう
にして、ショート状態にある場合にはショート状態表示
を行うようにしてもよい。また、断線を判断するシーケ
ンスにおいて、第1の実施形態の断線検出部109のよ
うに、複数種の断線状態を判断するようなシーケンスと
することも可能である。
線しきい値を超えて断線状態にない場合には、ステップ
S606に進んで、表示部113を介して正常動作表示
を行う。なお、過電流の判断のシーケンスにおいて、負
荷103がショート状態にあるか否かをも判断するよう
にして、ショート状態にある場合にはショート状態表示
を行うようにしてもよい。また、断線を判断するシーケ
ンスにおいて、第1の実施形態の断線検出部109のよ
うに、複数種の断線状態を判断するようなシーケンスと
することも可能である。
【0064】以上説明したように、本実施形態の電源供
給制御装置および電源供給制御方法では、補正後の電流
データをCPU110で常時モニタして、過電流の時に
はFET102をオフ制御するので、正確な過電流保護
機能を実現することができ、過電流によるFET102
の破損を防止することができると共に、FET102の
寿命を延ばすことができる。また、温度データが所定値
を超えた時に、FET102をオフ制御するので、過熱
遮断機能を実現することができ、過熱によるFET10
2の熱的破損を防止することができると共に、熱的寿命
を延ばすことができる。さらに、補正後の電流データに
基づき負荷103における信号線の接続状態を判定する
ので、ショート検出や断線検出等を行うことが可能とな
り、負荷条件に応じて負荷毎に個別に制御可能な電源供
給制御装置を実現することができる。
給制御装置および電源供給制御方法では、補正後の電流
データをCPU110で常時モニタして、過電流の時に
はFET102をオフ制御するので、正確な過電流保護
機能を実現することができ、過電流によるFET102
の破損を防止することができると共に、FET102の
寿命を延ばすことができる。また、温度データが所定値
を超えた時に、FET102をオフ制御するので、過熱
遮断機能を実現することができ、過熱によるFET10
2の熱的破損を防止することができると共に、熱的寿命
を延ばすことができる。さらに、補正後の電流データに
基づき負荷103における信号線の接続状態を判定する
ので、ショート検出や断線検出等を行うことが可能とな
り、負荷条件に応じて負荷毎に個別に制御可能な電源供
給制御装置を実現することができる。
【0065】なお、負荷103の種別によっては、過電
流時や過熱時のFET102のオフ制御に高速性が要求
されるが、そのような場合には、駆動制御部を第1の実
施形態のもの(図2参照)と同等の構成として、過電流
遮断機能および過熱遮断機能をハードウェア制御によっ
て行い、ショート検出および断線検出をソフトウェア処
理によって行うようにしてもよい。
流時や過熱時のFET102のオフ制御に高速性が要求
されるが、そのような場合には、駆動制御部を第1の実
施形態のもの(図2参照)と同等の構成として、過電流
遮断機能および過熱遮断機能をハードウェア制御によっ
て行い、ショート検出および断線検出をソフトウェア処
理によって行うようにしてもよい。
【0066】また変形例として、上記第1および第2の
実施形態における半導体スイッチとしてのFET102
を、従来例で使用した過熱遮断機能付きのサーマルFE
T(図9参照)に置き換えて構成することも可能であ
る。例えば、図9における温度センサ121と抵抗R5
2の分圧点N1の電位を、第1の実施形態における電位
VTとして使用すれば、同様の回路構成で実現すること
が可能である。
実施形態における半導体スイッチとしてのFET102
を、従来例で使用した過熱遮断機能付きのサーマルFE
T(図9参照)に置き換えて構成することも可能であ
る。例えば、図9における温度センサ121と抵抗R5
2の分圧点N1の電位を、第1の実施形態における電位
VTとして使用すれば、同様の回路構成で実現すること
が可能である。
【0067】また、上記第1および第2の実施形態並び
に変形例においては、FET124,トランジスタ20
6,過熱遮断用FET123およびFETQ51〜Q5
3としてnチャネル型のものを使用したが、本発明に係
る電源供給制御装置の回路構成はこれに限定されるもの
ではなく、pチャネル型のものを使用してもよい。但
し、各スイッチング素子のオン/オフ制御を行うゲート
電位が“L”/“H”レベルに逆転することに伴う回路
変更が必要となる。さらに、FET124の代わりにI
GBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を使用
することも可能である。
に変形例においては、FET124,トランジスタ20
6,過熱遮断用FET123およびFETQ51〜Q5
3としてnチャネル型のものを使用したが、本発明に係
る電源供給制御装置の回路構成はこれに限定されるもの
ではなく、pチャネル型のものを使用してもよい。但
し、各スイッチング素子のオン/オフ制御を行うゲート
電位が“L”/“H”レベルに逆転することに伴う回路
変更が必要となる。さらに、FET124の代わりにI
GBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を使用
することも可能である。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源供給
制御装置および電源供給制御方法においては、温度検出
手段(温度検出ステップ)により半導体スイッチの温度
を検出し、電流検出手段(電流検出ステップ)により、
半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチのオン
抵抗に発生する電圧に基づき検出し、制御手段(制御ス
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づいて、
電源から負荷への電力供給を制御する半導体スイッチに
対して供給される制御信号を制御することとし、半導体
スイッチのオン抵抗を負荷電流を検出する手段として利
用する構成としたので、電流供給制御装置の熱損失を抑
制することができる。また、半導体スイッチのオン抵抗
についての温度依存性による検出誤差の問題も、温度検
出結果に基づき電流検出結果を補正することにより解消
され、高い精度で負荷電流を検出することができる。さ
らに、負荷電流を常時モニタして過電流の時には半導体
スイッチをオフ制御するようにすれば、正確な過電流保
護機能を実現することができ、過電流による半導体スイ
ッチの破損を防止することができると共に、半導体スイ
ッチの寿命を延ばすことができる。
制御装置および電源供給制御方法においては、温度検出
手段(温度検出ステップ)により半導体スイッチの温度
を検出し、電流検出手段(電流検出ステップ)により、
半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチのオン
抵抗に発生する電圧に基づき検出し、制御手段(制御ス
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づいて、
電源から負荷への電力供給を制御する半導体スイッチに
対して供給される制御信号を制御することとし、半導体
スイッチのオン抵抗を負荷電流を検出する手段として利
用する構成としたので、電流供給制御装置の熱損失を抑
制することができる。また、半導体スイッチのオン抵抗
についての温度依存性による検出誤差の問題も、温度検
出結果に基づき電流検出結果を補正することにより解消
され、高い精度で負荷電流を検出することができる。さ
らに、負荷電流を常時モニタして過電流の時には半導体
スイッチをオフ制御するようにすれば、正確な過電流保
護機能を実現することができ、過電流による半導体スイ
ッチの破損を防止することができると共に、半導体スイ
ッチの寿命を延ばすことができる。
【0069】また、本発明によれば、制御手段(制御ス
テップ)において、温度検出手段(温度検出ステップ)
の検出結果に基づき制御信号の供給を制御することと
し、例えば、温度検出結果が所定値を超えた時に、半導
体スイッチをオフ制御するようにすれば、過熱遮断機能
を実現することができ、過熱による半導体スイッチの熱
的破損を防止することができると共に、熱的寿命を延ば
すことができる。
テップ)において、温度検出手段(温度検出ステップ)
の検出結果に基づき制御信号の供給を制御することと
し、例えば、温度検出結果が所定値を超えた時に、半導
体スイッチをオフ制御するようにすれば、過熱遮断機能
を実現することができ、過熱による半導体スイッチの熱
的破損を防止することができると共に、熱的寿命を延ば
すことができる。
【0070】また、本発明によれば、判定手段(判定ス
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づき負荷
における信号線の接続状態を判定することとしたので、
負荷や該負荷と当該電源供給制御装置とを接続する信号
線(電線)について、接続状態の判定、例えばショート
検出や断線検出等を行うことが可能となり、負荷条件に
応じて負荷毎に個別に制御可能な電源供給制御装置を実
現することができる。
テップ)により、温度検出手段(温度検出ステップ)の
検出結果に基づき電流検出手段(電流検出ステップ)の
検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づき負荷
における信号線の接続状態を判定することとしたので、
負荷や該負荷と当該電源供給制御装置とを接続する信号
線(電線)について、接続状態の判定、例えばショート
検出や断線検出等を行うことが可能となり、負荷条件に
応じて負荷毎に個別に制御可能な電源供給制御装置を実
現することができる。
【0071】さらに、本発明によれば、制御手段(制御
ステップ)または判定手段(判定ステップ)において、
比較手段(比較ステップ)により、電流検出手段(電流
検出ステップ)の検出結果と、温度検出手段(温度検出
ステップ)の検出結果に応じて変化する基準値とを比較
して、制御信号の供給制御または負荷における信号線の
接続状態の判定を行うこととし、半導体スイッチのオン
抵抗の温度依存性による検出誤差を解消するために、比
較手段(比較ステップ)における基準値を温度検出結果
に基づき変化(補正)させているので、高い精度で負荷
電流を検出することができる。
ステップ)または判定手段(判定ステップ)において、
比較手段(比較ステップ)により、電流検出手段(電流
検出ステップ)の検出結果と、温度検出手段(温度検出
ステップ)の検出結果に応じて変化する基準値とを比較
して、制御信号の供給制御または負荷における信号線の
接続状態の判定を行うこととし、半導体スイッチのオン
抵抗の温度依存性による検出誤差を解消するために、比
較手段(比較ステップ)における基準値を温度検出結果
に基づき変化(補正)させているので、高い精度で負荷
電流を検出することができる。
【図1】本発明の第1の実施形態の電源供給制御装置の
回路構成図である。
回路構成図である。
【図2】第1の実施形態における駆動制御部の詳細な回
路構成図である。
路構成図である。
【図3】第1の実施形態におけるショート検出部の詳細
な回路構成図である。
な回路構成図である。
【図4】第1の実施形態における断線検出部の詳細な回
路構成図である。
路構成図である。
【図5】第1の実施形態の電源供給制御装置の動作を説
明するタイミングチャートである。
明するタイミングチャートである。
【図6】第2の実施形態の電源供給制御装置における電
源供給制御方法を説明するフローチャートである。
源供給制御方法を説明するフローチャートである。
【図7】第1従来例の電源供給制御装置の回路構成図で
ある。
ある。
【図8】第2従来例の電源供給制御装置の回路構成図で
ある。
ある。
【図9】サーマルFETの詳細な回路構成図である。
101 電源 102,102a,102b FET(半導体スイッ
チ) 103 負荷 104 駆動制御ブロック 105 差動増幅器(温度検出手段) 106 差動増幅器(電流検出手段) 107 駆動制御部(制御手段) 108 ショート検出部(判定手段) 109 断線検出部(判定手段) 110,110b CPU 111 スイッチ 112,112b A/D変換器 113 表示部 124 FET R1〜R55 抵抗 D1〜D4,121 ダイオード(温度センサ;温度
検出手段) 151 駆動制御信号 152 温度検出信号 153 電流検出信号 154 FET駆動信号 156 ステータス信号 157 ショート検出信号 158 断線検出信号 VB 電源電位 VT 分圧電位 201,201a,201b ドライバ 202,203,301,401 コンパレータ(比
較手段) 204 ORゲート 205 NOTゲート 206 トランジスタ 211 ソーストランジスタ 212 シンクトランジスタ 106a コンパレータ 106b 差動増幅器 RS シャント抵抗 Q51〜Q53,123 FET ZD1 ツェナーダイオード
チ) 103 負荷 104 駆動制御ブロック 105 差動増幅器(温度検出手段) 106 差動増幅器(電流検出手段) 107 駆動制御部(制御手段) 108 ショート検出部(判定手段) 109 断線検出部(判定手段) 110,110b CPU 111 スイッチ 112,112b A/D変換器 113 表示部 124 FET R1〜R55 抵抗 D1〜D4,121 ダイオード(温度センサ;温度
検出手段) 151 駆動制御信号 152 温度検出信号 153 電流検出信号 154 FET駆動信号 156 ステータス信号 157 ショート検出信号 158 断線検出信号 VB 電源電位 VT 分圧電位 201,201a,201b ドライバ 202,203,301,401 コンパレータ(比
較手段) 204 ORゲート 205 NOTゲート 206 トランジスタ 211 ソーストランジスタ 212 シンクトランジスタ 106a コンパレータ 106b 差動増幅器 RS シャント抵抗 Q51〜Q53,123 FET ZD1 ツェナーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03K 17/687 H03K 17/687 A Fターム(参考) 5G004 AA04 AB02 BA04 DA04 DC03 DC04 DC12 DC14 EA01 5G053 AA01 AA14 BA01 BA04 BA06 CA01 DA01 DA03 EA01 EC03 FA05 5J055 AX12 AX15 AX32 AX36 AX44 AX47 AX64 AX65 BX16 CX20 CX22 CX28 DX09 DX13 DX22 DX53 DX54 EX04 EX06 EX10 EX11 EX19 EX23 EX39 EY01 EY03 EY12 EY13 EY17 EZ07 EZ09 EZ10 EZ24 EZ25 EZ39 EZ43 EZ57 FX04 FX06 FX07 FX13 FX18 FX21 FX22 FX32 FX33 FX38 GX01 GX02 GX03 GX04
Claims (8)
- 【請求項1】 制御信号入力端子へ供給される制御信号
に応じてスイッチング制御され、電源から負荷への電力
供給を制御する半導体スイッチと、 前記半導体スイッチの温度を検出する温度検出手段と、 前記半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチの
オン抵抗に発生する電圧に基づき検出する電流検出手段
と、 前記温度検出手段の検出結果に基づき前記電流検出手段
の検出結果を補正して、該補正後の検出電流に基づい
て、前記制御信号の供給を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする電源供給制御装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記温度検出手段の検
出結果に基づいて、前記制御信号の供給を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の電源供給制御装置。 - 【請求項3】 前記温度検出手段の検出結果に基づき前
記電流検出手段の検出結果を補正して、該補正後の検出
電流に基づき前記負荷における信号線の接続状態を判定
する判定手段を有することを特徴とする請求項1または
2に記載の電源供給制御装置。 - 【請求項4】 前記制御手段または前記判定手段は、前
記電流検出手段の検出結果と、前記温度検出手段の検出
結果に応じて変化する基準値とを比較する比較手段を有
することを特徴とする請求項1、2または3に記載の電
源供給制御装置。 - 【請求項5】 制御信号入力端子に供給される制御信号
によって半導体スイッチをスイッチング制御して、電源
から負荷への電力供給を制御する電力供給制御方法にお
いて、 前記半導体スイッチの温度を検出する温度検出ステップ
と、 前記半導体スイッチに流れる電流を該半導体スイッチの
オン抵抗に発生する電圧に基づき検出する電流検出ステ
ップと、 前記温度検出ステップの検出結果に基づき前記電流検出
ステップの検出結果を補正して、該補正後の検出電流に
基づいて、前記制御信号の供給を制御する制御ステップ
と、 を有することを特徴とする電源供給制御方法。 - 【請求項6】 前記制御ステップは、前記温度検出ステ
ップの検出結果に基づいて、前記制御信号の供給を制御
することを特徴とする請求項5に記載の電源供給制御方
法。 - 【請求項7】 前記温度検出ステップの検出結果に基づ
き前記電流検出ステップの検出結果を補正して、該補正
後の検出電流に基づき前記負荷における信号線の接続状
態を判定する判定ステップを有することを特徴とする請
求項5または6に記載の電源供給制御方法。 - 【請求項8】 前記制御ステップまたは前記判定ステッ
プは、前記電流検出ステップの検出結果と、前記温度検
出ステップの検出結果に応じて変化する基準値とを比較
する比較ステップを有することを特徴とする請求項5、
6または7に記載の電源供給制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11104207A JP2000299631A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 電源供給制御装置および電源供給制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11104207A JP2000299631A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 電源供給制御装置および電源供給制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299631A true JP2000299631A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14374536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11104207A Abandoned JP2000299631A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 電源供給制御装置および電源供給制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299631A (ja) |
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1999
- 1999-04-12 JP JP11104207A patent/JP2000299631A/ja not_active Abandoned
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