JPH0730394A - 電子スイッチ及び制御方法 - Google Patents
電子スイッチ及び制御方法Info
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- JPH0730394A JPH0730394A JP16711793A JP16711793A JPH0730394A JP H0730394 A JPH0730394 A JP H0730394A JP 16711793 A JP16711793 A JP 16711793A JP 16711793 A JP16711793 A JP 16711793A JP H0730394 A JPH0730394 A JP H0730394A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、同一電源出力よりスイッチを多数設
けて回路に電源を供給する場合に、スイッチ投入時の突
入電流を減少させることにより、電圧降下を防ぎ、既に
供給されている回路の電圧を安定に供給することによ
り、誤動作を防ぐものである。 【構成】本発明の電子スイッチは、電源と回路とを接続
するＦＥＴスイッチとＦＥＴスイッチのゲートに設けた
積分回路と、ゲートに一定期間方形波を供給するための
発信回路及びワンショット回路とを有する。
けて回路に電源を供給する場合に、スイッチ投入時の突
入電流を減少させることにより、電圧降下を防ぎ、既に
供給されている回路の電圧を安定に供給することによ
り、誤動作を防ぐものである。 【構成】本発明の電子スイッチは、電源と回路とを接続
するＦＥＴスイッチとＦＥＴスイッチのゲートに設けた
積分回路と、ゲートに一定期間方形波を供給するための
発信回路及びワンショット回路とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の電子スイッチ及び制御方
法は電子機器のスイッチに関する。
法は電子機器のスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の技術は、図５，６に示すよ
うに機械的接点を有するスイッチまたはトランジスタな
どにより構成される電気的スイッチであり、高抵抗状態
から低抵抗状態への変化が数ナノ秒から数十マイクロ秒
と速い時間で遷移していた。
うに機械的接点を有するスイッチまたはトランジスタな
どにより構成される電気的スイッチであり、高抵抗状態
から低抵抗状態への変化が数ナノ秒から数十マイクロ秒
と速い時間で遷移していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、あらかじめスイッチａ１０は投入されており、
抵抗負荷ａと容量性負荷ａには既に電源が供給されてい
る状態で、図５（ｂ）の電圧波形変化に示すように図５
（ａ）のａ部のスイッチｂ９が投入された時点で、負荷
は容量性を示すために、大きな突入電流を生じ、図５
（ｂ）のｂ部の電圧波形に示される様にスイッチａ１０
により接続されている負荷側の電圧は急峻に変化する。
その結果スイッチの入力ではその突入電流を流しきれな
いような場合には、図５（ｂ）のｂ部の電圧波形に示す
ような電圧降下となって現れる。そこで図５（ａ）の様
に回路毎にスイッチを設け、スイッチの投入のタイミン
グが異なるような場合には、電圧降下により先に動作し
ている回路は動作電圧より低下した場合に、誤動作を引
き起こすという問題を有する。本発明はこのような課題
を解決するためになされたものであり、スイッチの高抵
抗状態から低抵抗状態の変化を時間をかけて変化させる
ことにより、回路への突入電流を軽減し、電圧降下を軽
減することを目的とする。
術では、あらかじめスイッチａ１０は投入されており、
抵抗負荷ａと容量性負荷ａには既に電源が供給されてい
る状態で、図５（ｂ）の電圧波形変化に示すように図５
（ａ）のａ部のスイッチｂ９が投入された時点で、負荷
は容量性を示すために、大きな突入電流を生じ、図５
（ｂ）のｂ部の電圧波形に示される様にスイッチａ１０
により接続されている負荷側の電圧は急峻に変化する。
その結果スイッチの入力ではその突入電流を流しきれな
いような場合には、図５（ｂ）のｂ部の電圧波形に示す
ような電圧降下となって現れる。そこで図５（ａ）の様
に回路毎にスイッチを設け、スイッチの投入のタイミン
グが異なるような場合には、電圧降下により先に動作し
ている回路は動作電圧より低下した場合に、誤動作を引
き起こすという問題を有する。本発明はこのような課題
を解決するためになされたものであり、スイッチの高抵
抗状態から低抵抗状態の変化を時間をかけて変化させる
ことにより、回路への突入電流を軽減し、電圧降下を軽
減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】（１）本発明の電子スイ
ッチは高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有する半導体
スイッチ、入力信号によりコントロールされるパルス幅
可変可能なワンショットパルス発振手段とデューティ及
び周波数を可変可能な発振手段とを有し、入力信号によ
り半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態から低抵抗状
態への遷移を時間軸に対して能動的に変化させ、電流制
限を行うことを特徴とする。
ッチは高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有する半導体
スイッチ、入力信号によりコントロールされるパルス幅
可変可能なワンショットパルス発振手段とデューティ及
び周波数を可変可能な発振手段とを有し、入力信号によ
り半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態から低抵抗状
態への遷移を時間軸に対して能動的に変化させ、電流制
限を行うことを特徴とする。
【０００５】（２）本発明の電子スイッチの制御方法は
高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有する半導体スイッ
チを用い、その入力ゲートの入力信号の状態を変化させ
る場合に、所定数方形波を出力した後状態を確定させ、
半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態から低抵抗状態
への遷移を時間軸に対して、能動的に変化させることを
特徴とする。
高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有する半導体スイッ
チを用い、その入力ゲートの入力信号の状態を変化させ
る場合に、所定数方形波を出力した後状態を確定させ、
半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態から低抵抗状態
への遷移を時間軸に対して、能動的に変化させることを
特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の上記の構成によれば、入力信号が入っ
た時、半導体スイッチのゲートが一定時間、断続的にス
イッチングされる。そのことにより、負荷への電流供給
量が一定時間制限される。また、ＮＰＮトランジスタを
スイッチングすることによりソースの電位に対してゲー
トの電位はゲート・ソース間の容量により徐々に降下
し、オン抵抗は高抵抗から低抵抗へ徐々に変化する。こ
のようにして半導体スイッチの状態を高抵抗状態から低
抵抗状態の変化を能動的に可変できるようになり負荷に
対しては電圧は０Ｖから電源電圧まで瞬時に立ち上がら
ずに、設定された時間内に徐々に立ち上がっていく事に
なる。
た時、半導体スイッチのゲートが一定時間、断続的にス
イッチングされる。そのことにより、負荷への電流供給
量が一定時間制限される。また、ＮＰＮトランジスタを
スイッチングすることによりソースの電位に対してゲー
トの電位はゲート・ソース間の容量により徐々に降下
し、オン抵抗は高抵抗から低抵抗へ徐々に変化する。こ
のようにして半導体スイッチの状態を高抵抗状態から低
抵抗状態の変化を能動的に可変できるようになり負荷に
対しては電圧は０Ｖから電源電圧まで瞬時に立ち上がら
ずに、設定された時間内に徐々に立ち上がっていく事に
なる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例における電子スイッチ
を用いたシステムの回路構成図である。図１において
は、コントロール信号により入力に接続された電圧が出
力側に出力されるようになっている。図１は電子スイッ
チを利用し、そのコントロール信号を機械式スイッチを
使用し、直接電源ラインをコントロールするのではな
く、コントロール信号の断続をスイッチとして使用し、
実現した例を示している。図１では電子スイッチｂ１９
から供給される負荷側の等価回路として抵抗負荷１２と
容量性負荷１４を並列に接続し、電子スイッチａ１８か
ら供給される負荷側の等価回路として抵抗負荷１１と容
量性負荷１３を並列に接続し現している。予めスイッチ
ｂ１０が投入されており、電子スイッチｂ１９はオン状
態で負荷への電源供給が安定に行われている。そのとき
スイッチａ９が投入された時点で電子スイッチａ１８は
容量性負荷１３、抵抗負荷１１に対して、徐々に電流を
供給し、電圧もその容量性負荷１３に対して充電するよ
うに上昇していくことになる。そのため平滑用コンデン
サ１５の電位は、電源１６から供給される電流量と電子
スイッチａ１８を通して負荷へ流れる電流量の差が小さ
く、電位の変動を小さく抑えることになる。図２は図１
の電子スイッチ１８、１９内部を詳細に示したものであ
る。図３はその図２の動作を示すために現した図２の各
部のタイミング及び入力電圧、出力電圧の変化を示した
ものである。図２のコントロール信号ａにより起動され
たワンショットパルス回路１はある一定時間Ｔの間パル
スｂを出力する。ワンショットパルス回路１により発信
回路２も起動され発信回路２はパルスｂの間、方形波ｃ
を出力する。パルスｂと方形波ｃはＡＮＤ回路３により
論理積をとられ、排他的論理和回路４によりコントロー
ル信号ａと演算され、図３ｄの波形となる。この波形が
ＮＰＮトランジスタ６を一定期間スイッチングし、その
後導通状態となることにより、Ｐ−ｃｈ・ＦＥＴ７を一
定期間スイッチングし、その後導通状態とする。Ｐ−ｃ
ｈ・ＦＥＴ７のゲートの電位はＮＰＮトランジスタ６に
よりスイッチングされゲート電位が緩やかにソース電位
より低くなり、ソース・ドレイン間のオン抵抗は緩やか
に高抵抗状態から低抵抗状態へ遷移する。本実施例にお
いては半導体スイッチとしてＰ−ｃｈ・ＦＥＴを使用し
て実現している。これらの動作によりドレイン側に出力
される電圧は回路の容量性負荷に対して徐々に充電をし
ながら上昇していく事になり、図２の出力には図３ｆの
様な電圧波形が出力されることになり、図２の入力電圧
は図３ｅの様にほとんど電圧降下が見られなくなる。図
４（ａ）は電子スイッチの入力信号を制御することによ
り実現した図であり、Ｉ／Ｏ内蔵型ＣＰＵ１７からソフ
トウェアにより出力ポート（ＯＵＴ）にコントロール信
号として図４（ｂ）に示す信号（一定期間方形波を出力
後、信号を確定させる）を与え実現している。このよう
にして図４（ａ）の電子スイッチの入力に所定数の方形
波を与える事により、ＮＰＮトランジスタ６のコレクタ
は高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を繰り返すことにな
る。その間Ｐ−ｃｈ・ＦＥＴ７のゲートの電位はソース
電位に対してコンデンサ８に蓄えられた電荷を徐々に放
出し、徐々に下がっていく事になる。このようにしてＰ
−ｃｈ・ＦＥＴ７のソース・ドレイン間のオン抵抗は緩
やかに高抵抗状態から低抵抗状態へと変化していくので
ある。
を用いたシステムの回路構成図である。図１において
は、コントロール信号により入力に接続された電圧が出
力側に出力されるようになっている。図１は電子スイッ
チを利用し、そのコントロール信号を機械式スイッチを
使用し、直接電源ラインをコントロールするのではな
く、コントロール信号の断続をスイッチとして使用し、
実現した例を示している。図１では電子スイッチｂ１９
から供給される負荷側の等価回路として抵抗負荷１２と
容量性負荷１４を並列に接続し、電子スイッチａ１８か
ら供給される負荷側の等価回路として抵抗負荷１１と容
量性負荷１３を並列に接続し現している。予めスイッチ
ｂ１０が投入されており、電子スイッチｂ１９はオン状
態で負荷への電源供給が安定に行われている。そのとき
スイッチａ９が投入された時点で電子スイッチａ１８は
容量性負荷１３、抵抗負荷１１に対して、徐々に電流を
供給し、電圧もその容量性負荷１３に対して充電するよ
うに上昇していくことになる。そのため平滑用コンデン
サ１５の電位は、電源１６から供給される電流量と電子
スイッチａ１８を通して負荷へ流れる電流量の差が小さ
く、電位の変動を小さく抑えることになる。図２は図１
の電子スイッチ１８、１９内部を詳細に示したものであ
る。図３はその図２の動作を示すために現した図２の各
部のタイミング及び入力電圧、出力電圧の変化を示した
ものである。図２のコントロール信号ａにより起動され
たワンショットパルス回路１はある一定時間Ｔの間パル
スｂを出力する。ワンショットパルス回路１により発信
回路２も起動され発信回路２はパルスｂの間、方形波ｃ
を出力する。パルスｂと方形波ｃはＡＮＤ回路３により
論理積をとられ、排他的論理和回路４によりコントロー
ル信号ａと演算され、図３ｄの波形となる。この波形が
ＮＰＮトランジスタ６を一定期間スイッチングし、その
後導通状態となることにより、Ｐ−ｃｈ・ＦＥＴ７を一
定期間スイッチングし、その後導通状態とする。Ｐ−ｃ
ｈ・ＦＥＴ７のゲートの電位はＮＰＮトランジスタ６に
よりスイッチングされゲート電位が緩やかにソース電位
より低くなり、ソース・ドレイン間のオン抵抗は緩やか
に高抵抗状態から低抵抗状態へ遷移する。本実施例にお
いては半導体スイッチとしてＰ−ｃｈ・ＦＥＴを使用し
て実現している。これらの動作によりドレイン側に出力
される電圧は回路の容量性負荷に対して徐々に充電をし
ながら上昇していく事になり、図２の出力には図３ｆの
様な電圧波形が出力されることになり、図２の入力電圧
は図３ｅの様にほとんど電圧降下が見られなくなる。図
４（ａ）は電子スイッチの入力信号を制御することによ
り実現した図であり、Ｉ／Ｏ内蔵型ＣＰＵ１７からソフ
トウェアにより出力ポート（ＯＵＴ）にコントロール信
号として図４（ｂ）に示す信号（一定期間方形波を出力
後、信号を確定させる）を与え実現している。このよう
にして図４（ａ）の電子スイッチの入力に所定数の方形
波を与える事により、ＮＰＮトランジスタ６のコレクタ
は高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を繰り返すことにな
る。その間Ｐ−ｃｈ・ＦＥＴ７のゲートの電位はソース
電位に対してコンデンサ８に蓄えられた電荷を徐々に放
出し、徐々に下がっていく事になる。このようにしてＰ
−ｃｈ・ＦＥＴ７のソース・ドレイン間のオン抵抗は緩
やかに高抵抗状態から低抵抗状態へと変化していくので
ある。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、負荷
をスイッチにより分離しているような回路構成におい
て、各負荷へのスイッチの投入のタイミングが異なる様
な場合でも電圧降下を起こす事無く、別の負荷へスイッ
チを投入でき、機器の誤動作を防ぐことができるという
効果を有し、また突入電流を抑える事ができるので保護
素子の選択が定常電流で設定できるという利点をも有す
る。
をスイッチにより分離しているような回路構成におい
て、各負荷へのスイッチの投入のタイミングが異なる様
な場合でも電圧降下を起こす事無く、別の負荷へスイッ
チを投入でき、機器の誤動作を防ぐことができるという
効果を有し、また突入電流を抑える事ができるので保護
素子の選択が定常電流で設定できるという利点をも有す
る。
【図１】 本発明の一実施例を示す電子スイッチを用い
た回路構成図。
た回路構成図。
【図２】 本発明の一実施例を示す電子スイッチ内部詳
細図。
細図。
【図３】 図２の各部の動作波形を示す図。
【図４】 本発明の他の実施例を示す内部詳細図及びそ
の入力信号波形を示す図。
の入力信号波形を示す図。
【図５】 従来の機械式接点スイッチによる回路構成を
示す図及び各部の電圧波形変化を示す図。
示す図及び各部の電圧波形変化を示す図。
【図６】 従来の電子スイッチを示す半導体スイッチの
回路構成を示す図。
回路構成を示す図。
１ ワンショットパルス回路 ２ 発振回路 ３ ＡＮＤ回路 ４ 排他的論理和回路 ５ 抵抗 ６ ＮＰＮトランジスタ ７ Ｐ−ｃｈ ＦＥＴ ８ コンデンサ ９ スイッチａ １０ スイッチｂ １１ 負荷抵抗ａ １２ 負荷抵抗ｂ １３ 容量性負荷ａ １４ 容量性負荷ｂ １５ 平滑用コンデンサ １６ 電源 １７ Ｉ／Ｏ内蔵型ＣＰＵ １８ 電子スイッチａ １９ 電子スイッチｂ
Claims (2)
- 【請求項１】 高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有す
る半導体スイッチ、入力信号によりコントロールされる
パルス幅可変可能なワンショットパルス発振手段とデュ
ーティ及び周波数を可変可能な発振手段とを有し、入力
信号により半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態から
低抵抗状態への遷移を時間軸に対して能動的に変化さ
せ、電流制限を行うことを特徴とする電子スイッチ。 - 【請求項２】 高抵抗状態と低抵抗状態の２状態を有す
る半導体スイッチを用い、その入力ゲートの入力信号の
状態を変化させる場合に、所定数方形波を出力した後状
態を確定させ、半導体スイッチの抵抗変化を高抵抗状態
から低抵抗状態への遷移を時間軸に対して、能動的に変
化させることを特徴とする電子スイッチの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16711793A JPH0730394A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 電子スイッチ及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16711793A JPH0730394A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 電子スイッチ及び制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730394A true JPH0730394A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15843758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16711793A Pending JPH0730394A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 電子スイッチ及び制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730394A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041625A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Daikin Industries, Ltd. | 負荷の駆動方法及び負荷駆動装置 |
| JP2012019640A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Canon Inc | 電源回路 |
| JP2015056751A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | ニチコン株式会社 | スイッチ装置 |
| JP2021125804A (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-30 | 株式会社デンソー | Ｍｏｓｆｅｔの駆動回路 |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP16711793A patent/JPH0730394A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041625A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Daikin Industries, Ltd. | 負荷の駆動方法及び負荷駆動装置 |
| JP2012019640A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Canon Inc | 電源回路 |
| JP2015056751A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | ニチコン株式会社 | スイッチ装置 |
| JP2021125804A (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-30 | 株式会社デンソー | Ｍｏｓｆｅｔの駆動回路 |
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