[go: up one dir, main page]

JP2002290223A - 負荷駆動装置 - Google Patents

負荷駆動装置

Info

Publication number
JP2002290223A
JP2002290223A JP2001087611A JP2001087611A JP2002290223A JP 2002290223 A JP2002290223 A JP 2002290223A JP 2001087611 A JP2001087611 A JP 2001087611A JP 2001087611 A JP2001087611 A JP 2001087611A JP 2002290223 A JP2002290223 A JP 2002290223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
rectangular wave
wave pulse
time constant
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001087611A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3842061B2 (ja
Inventor
Yasuhiro Tamai
康弘 玉井
Tetsuya Hasegawa
哲也 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP2001087611A priority Critical patent/JP3842061B2/ja
Priority to DE10213254A priority patent/DE10213254B4/de
Priority to US10/104,026 priority patent/US6570369B2/en
Publication of JP2002290223A publication Critical patent/JP2002290223A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3842061B2 publication Critical patent/JP3842061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04Controlling
    • H05B39/041Controlling the light-intensity of the source
    • H05B39/044Controlling the light-intensity of the source continuously
    • H05B39/047Controlling the light-intensity of the source continuously with pulse width modulation from a DC power source
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0822Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/02Switching on, e.g. with predetermined rate of increase of lighting current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0029Circuits or arrangements for limiting the slope of switching signals, e.g. slew rate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/908Inrush current limiters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の駆動開始時における突発電流の発生を
抑制することのできる負荷駆動装置を提供することが課
題である。 【解決手段】 負荷の通常駆動電圧よりも高い出力電圧
を有する電源を用いて、負荷を駆動させる装置である。
負荷2には、FET4が接続され、該FET4のゲート
には、矩形波パルス出力手段5aより矩形波パルス信号
S1が供給される。そして、この信号S1によりFET
4がオン、オフ動作して、負荷2に電流を流す。また、
負荷2の駆動開始時の突発電流が流れるときには、FE
T4のゲート側に設けられた時定数回路を動作させるこ
とにより、矩形波パルス信号S1の立ち上がり時に時定
数を持たせる。これにより、負荷2に流れる電流は徐々
に上昇することになり、突発電流を抑制することができ
るようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷の通常駆動電
圧よりも高い出力電圧を有する電源を用いて該負荷を駆
動させる負荷駆動装置に係り、特に、負荷に流れる突入
電流の発生を防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、乗用車やトラック等の車両に搭
載されるバッテリ電源の電圧は、12ボルト、或いは2
4ボルトとされているのが一般的である。また、昨今の
趨勢では、車両に搭載される各種の回路或いは負荷に流
れる電流値を小さく押さえるために、バッテリ電源の電
圧を例えば、52ボルトにしようとする試みがなされて
いる。ところが、車両に搭載されるランプ等の負荷は、
12ボルト或いは24ボルトの、従来のバッテリ電圧に
対応するように設計されているため、これらの負荷を直
接52ボルト直流電源に接続して駆動させることはでき
ない。
【0003】従って、車両に搭載される負荷を52ボル
トの電圧の仕様のものに交換して、52ボルトのバッテ
リ電圧に対応させる必要がある。しかし、車両に搭載さ
れているヘッドランプ、テールランプ、ブレーキラン
プ、ルームランプ等の各種ランプは、駆動電圧を高くす
ると(即ち、52ボルト仕様とすると)、機器の大型
化、コスト高を招いてしまい、実用的ではない。
【0004】そこで、従来より、通常駆動電圧よりも高
い電圧で、無理なく負荷を駆動させるための、負荷駆動
装置が種々提案され、実用に供されている。このような
負荷駆動装置の従来例として、例えば、特開平5−16
8164号公報(以下、従来例という)に記載されたも
のが知られている。
【0005】図5は、従来例に記載された負荷駆動装置
の回路図である。同図に示すように、この負荷駆動装置
は、直流電源101と、負荷としてのランプ102に直
列接続されたFET106と、を具備している。更に、
電圧変動検出回路104、可変デューティPWM制御回
路105、及びスイッチ103を有している。
【0006】そして、可変デューティPWM制御回路1
05より出力されるパルス信号によりFET106をオ
ン、オフ動作させて、ランプ102に供給される平均の
電圧値が、直流電源101の出力電圧よりも小さくなる
ように制御し、ランプ102を無理なく点灯させてい
る。
【0007】ところが、上記した従来例における負荷駆
動装置では、負荷の通常駆動電圧よりも高い電圧を有す
る直流電源101を用いているので、電源投入時には、
通常駆動電圧で動作させるときよりも過大な突入電流が
流れる。これは、負荷としてランプを用いたときに顕著
となる。従って、突入電流の発生により、負荷の寿命が
短くなる等の問題が発生する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来に
おける負荷駆動装置では、PWM制御を用いてFET1
06をオン、オフ制御することにより、例えば52ボル
トの電圧を出力する直流電源101に12ボルト用の負
荷を接続して駆動させることができるものの、電源投入
時に過大な突入電流が流れてしまうので、回路に大きな
負担をかけてしまい、更には、負荷の寿命を短くしてし
まうという問題が発生していた。
【0009】この発明は、このような従来の課題を解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、電源投入時の突入電流の発生を抑制することの可能
な負荷駆動装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項1に記載の発明は、負荷の通常駆動電圧
よりも高い出力電圧を有する電源を用いて、前記負荷を
駆動させる負荷駆動装置において、前記負荷に接続され
て、前記直流電源から負荷への電圧供給のオン、オフを
切り換えるスイッチング素子と、該スイッチング素子の
オン、オフを制御する矩形波パルスを出力する手段と、
前記負荷に流れる電流を検出する手段を具備し、前記ス
イッチング素子に矩形波パルスが供給された際に、前記
負荷に流れる電流が所定値よりも大きい場合には、次回
の矩形波パルス出力時の立ち上がり時に時定数を持たせ
ることにより、前記負荷に流れる突入電流を防止するこ
とが特徴である。
【0011】また、請求項2に記載の発明は、負荷の通
常駆動電圧よりも高い出力電圧を有する電源を用いて、
前記負荷を駆動させる負荷駆動装置において、前記負荷
に接続されて、前記直流電源から負荷への電圧供給のオ
ン、オフを切り換えるスイッチング素子と、該スイッチ
ング素子のオン、オフを制御する矩形波パルスを出力す
る手段と、を具備し、前記負荷への、前記矩形波パルス
出力開始時から所定時間経過するまでに出力される矩形
波パルス、或いは矩形波パルス出力開始時から所定回数
となる矩形波パルスの立ち上がり時に時定数を持たせる
ことにより、前記負荷に流れる突入電流を防止すること
を特徴とする。
【0012】請求項3に記載の発明は、負荷の通常駆動
電圧よりも高い出力電圧を有する電源を用いて、前記負
荷を駆動させる負荷駆動装置において、前記負荷に接続
されて、前記直流電源から負荷への電圧供給のオン、オ
フを切り換えるスイッチング素子と、前記スイッチング
素子をオン、オフ動作させるべく矩形波パルス信号を与
える矩形波パルス出力手段と、前記矩形波パルス信号の
立ち上がり時に時定数を持たせる時定数回路と、前記ス
イッチング素子がオンとされたときに、前記負荷に流れ
る電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で
検出される電流値と所定値とを比較する比較手段と、前
記負荷に流れる電流が前記所定値よりも大きいことが検
出されたときに、前記時定数回路をオンとする時定数回
路制御手段と、を有することを特徴とする。
【0013】請求項4に記載の発明は、前記時定数回路
は、前記矩形波パルス出力手段と前記スイッチング素子
との間に配置され、抵抗体、作動スイッチ、及びコンデ
ンサにて構成され、前記作動スイッチがオンとされた際
に、前記矩形波パルス信号の立ち上がり時に時定数を持
たせることを特徴とする。
【0014】請求項5に記載の発明は、前記電流検出手
段は、前記負荷に対して直列接続されるシャント抵抗で
あり、前記比較手段は、前記シャント抵抗に発生する電
圧と、予め設定された基準電圧とを比較するコンパレー
タ回路であることを特徴とする。
【0015】請求項6に記載の発明は、前記比較手段に
て、前記負荷に流れる電流が所定値よりも大きいことが
検出された際には、リセット信号が与えられるまでこの
検出信号をラッチ信号として保持するラッチ回路を具備
し、前記時定数回路制御手段は、前記ラッチ回路よりラ
ッチ信号が与えられたときには、次回の矩形波パルス出
力時に、当該パルス信号の立ち上がり時に時定数を持た
せるべく制御することを特徴とする。
【0016】請求項7に記載の発明は、前記スイッチン
グ素子は、MOS型FETであることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に
係る負荷駆動装置1の構成を示す回路図である。同図に
示すように、この負荷駆動装置1は、車両に搭載される
ランプ等の負荷2に接続されて、直流電源3(負荷2の
通常の駆動電圧よりも高い電圧を出力する電源)より出
力される電圧の供給、停止を切り換えるFET(スイッ
チング素子)4と、当該負荷駆動装置1の制御中枢とな
るMPU5と、を有している。
【0018】FET4は、ドレインが負荷2の一端に接
続され、ソースが電圧取り出し用の抵抗(シャント抵
抗;電流検出手段)R1を介してグランドに接続されて
いる。
【0019】MPU5は、PWM制御により、所望する
デューティー比となる矩形波パルス信号を出力する矩形
波パルス出力手段5aと、後述の時定数回路を制御する
時定数回路制御手段5bと、を具備している。
【0020】矩形波パルス出力手段5aは、抵抗(抵抗
体)R2を介して、FET4のゲートに接続されてお
り、この接続点P1は、更に、互いに逆極性となる方向
に設置された2つのツェナーダイオードZD1,ZD2
を介してFET4のソースに接続されている(接続点P
2)。
【0021】更に、接続点P1は、トランジスタ(作動
スイッチ)Q1のコレクタに接続され、該トランジスタ
Q1のエミッタは、コンデンサC1を介して接続点P2
に接続されている。そして、抵抗R2と、コンデンサC
1、及びトランジスタQ1により、時定数回路が構成さ
れる。トランジスタQ1のベースは、時定数回路制御手
段5bの出力端に接続される。
【0022】また、矩形波パルス出力手段5aの出力端
は、トランジスタQ2のコレクタにも接続されると共
に、反転器6を介して該トランジスタQ2のベースに接
続されている。トランジスタQ2のエミッタは、接続点
P2に接続されている。
【0023】抵抗R1の両端は、増幅器7の2つの入力
端子に接続され、該増幅器7の出力端子は、コンパレー
タ回路(比較手段)8のプラス側(非反転側)入力端子
に接続されている。また、該コンパレータ回路8のマイ
ナス側(反転側)入力端子には、基準電圧Vrefが供給
されている。
【0024】コンパレータ回路8は、増幅器7より出力
される電圧値V1と、基準電圧Vrefとを比較し、V1
の方がVrefよりも大きい場合には、「H」レベルの信
号を出力し、反対に、Vrefの方がV1よりも大きい場
合には、「L」レベルの信号を出力するように動作す
る。コンパレータ回路8の後段側には、ラッチ回路9が
接続される。
【0025】ラッチ回路9は、コンパレータ回路8よ
り、「H」レベルの信号が与えられた際には、これを保
持し、ラッチ信号として時定数回路制御手段5bに出力
すると共に、該時定数回路制御手段5bよりラッチリセ
ット信号が与えられた際には、ラッチを解除するように
動作する。
【0026】図2は本実施形態に係る負荷駆動装置1
の、各部の信号波形を示すタイミングチャート、図3は
一つの電流波形部分を拡大したタイミングチャートであ
る。以下、図2,図3を参照しながら、本実施形態の動
作について説明する。負荷2の駆動開始時には、MPU
5が有する矩形波パルス出力手段5aより、所望のデュ
ーティー比となる矩形波パルス信号S1が出力される
(図2(b))。この矩形波パルス信号S1は、抵抗R
2を介してFET4のソースに印加される。これによ
り、該FET4のゲート、ソース間には、駆動電圧が印
加されるので、FET4がオンとなり、直流電源3、負
荷2、FET4、抵抗R1、グランドで形成されるルー
プに電流が流れる(図2(a)の時刻t0)。
【0027】この際、時定数回路制御手段5bの制御下
で、矩形波パルス信号S1と同期したスロー信号S2が
出力され(図2(f))、該スロー信号S2は、時定数
回路を構成するトランジスタQ1のベースに供給され
る。これにより、トランジスタQ1がオンとなり、抵抗
R2とコンデンサC1とが接続されるので、この接続点
P1に発生する電圧は、抵抗R2の抵抗値とコンデンサ
C1の静電容量値により決定される時定数にて、徐々に
上昇することになる。
【0028】つまり、矩形波パルス出力手段5aより出
力される矩形波パルス信号S1は、立ち上がり時におい
て、電圧値が徐々に上昇することになる。従って、負荷
2の立ち上がり時における電流値は、徐々に上昇するこ
とになり、立ち上がり時の突入電流を抑制することがで
きる。
【0029】また、負荷2に流れる電流は、FET4を
介して抵抗R1に流れるので、該抵抗R1の両端には、
電流値に比例した大きさの電圧が発生する。この電圧
は、増幅器7で増幅され、電圧V1としてコンパレータ
回路8のプラス側入力端子に供給される。従って、上記
の処理により、負荷2に流れる突入電流が抑制されて
も、なお負荷2に流れる電流値が大きい場合には、増幅
器7の出力電圧V1が大きい値となり、基準電圧Vref
よりも大きくなる。
【0030】その結果、コンパレータ回路8の出力信号
は「H」レベルとなり、この信号はラッチ回路9にてラ
ッチされ、MPU5が有する時定数回路制御手段5bに
出力される(図2(d))。該時定数回路制御手段5b
では、ラッチ回路9より与えられるラッチ信号を受け
て、次回の矩形波パルス信号S1に同期してスロー信号
S2を出力する制御を行う。これにより、トランジスタ
Q1のベースにスロー信号S2が与えられ、抵抗R2と
コンデンサC1とによる時定数回路が形成されるので、
前述と同様の動作により、負荷2に流れる突入電流を抑
制することができる。なお、時定数回路制御手段5bで
は、ラッチ信号の入力が検出されると、図2(e)に示
すように、ラッチ回路9にラッチリセット信号を出力
し、ラッチを解除する。
【0031】これを図3に基づいて説明すると、同図
(b)に示す時刻t1にて矩形波パルス信号S1が出力
され、且つ同図(f)に示すスロー信号S2が出力され
ると、FET4のゲート・ソース間電圧VGSは同図
(e)に示すように徐々に上昇する。これにより、負荷
2に流れる電流波形は、同図(a)に示すように突発電
流が抑制され、該負荷電流値が所定値(基準電圧Vref
に対応する電流値)を越えた時点でコンパレータ回路8
の出力が「H」レベルとなる。その後、このコンパレー
タ回路8の出力信号を受けて、ラッチ信号が出力され
る。このラッチ信号を受けて、次回の矩形波パルス信号
S1の出力に同期してスロー信号S2が出力される。
【0032】その後、時間が経過して負荷2が温められ
ると、突入電流が減少し、抵抗R1に流れる電流値が低
下する。すると、増幅器7より出力される電圧V1は、
基準電圧Vrefよりも小さくなるので、コンパレータ回
路8の出力信号は「L」レベルとなり、ラッチ回路9よ
りラッチ信号が出力されない。従って、次回の矩形波パ
ルス信号S1出力時には、スロー信号S2は出力され
ず、抵抗R2とコンデンサC1とで構成される時定数回
路は動作しない。
【0033】こうして、電圧印加開始時の突発電流が発
生するときのみ、時定数回路を動作させ、その後、時定
数回路の動作を停止させることができるのである。
【0034】このようにして、本実施形態に係る負荷駆
動装置1によれば、矩形波パルス出力手段5aより出力
される矩形波パルス信号S1によりFET4がオンとさ
れた際に、負荷2に流れる電流値が所定値よりも大きい
ときには、次回の矩形波パルス信号S1に同期してスロ
ー信号S2を出力し、負荷2に流れる電流を緩やかに立
ち上げるので、突発電流の発生を抑制することができ
る。その結果、負荷2に大きな負担をかけることがなく
なり、負荷2の寿命を長くすることができる。
【0035】また、負荷2が温められて定常状態とな
り、該負荷2に流れる電流値が所定値よりも小さくなっ
た場合には、スロー信号S2は出力されず、通常の矩形
波パルス信号S1でFET4を動作させるので、FET
4の発熱量を減少させることができる。
【0036】更に、ラッチ回路9を用いることにより、
MPU5に要求されるサンプリングスピードは遅くても
良く、また、MPUのサンプリングに必要なハードウェ
アの負担も小さくて済む。
【0037】図4は、本発明の第2の実施形態に係る負
荷駆動装置の構成を示す回路図である。同図に示すよう
に、該負荷駆動装置11は、図1に示した負荷駆動装置
1と比較し、抵抗R1、増幅器7、コンパレータ回路
8、及びラッチ回路9が備えられていない点で相違す
る。また、MPU15の時定数回路制御手段15bが、
ラッチ信号を受けずに、スロー信号S2の出力制御を行
う点で相違する。その他の構成は、図1に示した回路と
同様であるので、同一符号を付してその説明を省略す
る。
【0038】MPU15は、矩形波パルス信号S1を出
力する矩形波パルス出力手段15aと、該矩形波パルス
出力手段15aより矩形波パルス信号S1の出力が開始
されてから、所定時間が経過するまでの間、該矩形波パ
ルス信号S1に同期したスロー信号S2を出力する制御
を行う時定数回路制御手段15bとを有している。
【0039】以下、第2の実施形態に係る負荷駆動装置
11の動作について説明する。前述した第1の実施形態
と同様に、負荷2の駆動開始時には、矩形波パルス信号
S1の出力に同期して、スロー信号S2が出力される。
これにより、FET4のゲートに供給される矩形波パル
ス信号S1が、所定の時定数をもって立ち上がるので、
負荷2に流れる突発電流の発生を抑制することができ
る。また、時定数回路制御手段15bの制御下で、矩形
波パルス信号S1の出力を開始してから所定時間スロー
信号S2が出力されるので、負荷2の駆動開始時から暫
くの間、該負荷2に流れる突発電流を抑制することがで
き、負荷2を保護することができる。
【0040】また、所定時間が経過すると、スロー信号
S2の出力が停止されるので、FET4の発熱を減少さ
せることができる。
【0041】なお、上記の時定数回路制御手段15b
は、負荷2の駆動開始時から所定時間が経過するまで、
スロー信号S2を出力するように構成したが、負荷2の
駆動開始時から矩形波パルス信号S1が所定回数出力さ
れるまでの間、スロー信号S2を出力するように構成す
ることも可能である。このような構成においても、第2
の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0042】以上、本発明の負荷駆動装置を図示の実施
形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意
の構成のものに置き換えることができる。例えば、上記
した各実施形態では、スイッチング素子として、MOS
型のFET4を用いたが、接合トランジスタ、IGBT
等を用いることも可能である。
【0043】また、負荷2として、車両に搭載されるラ
ンプを例に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のでは無く、負荷の通常使用電圧よりも高い電源電圧
で、該負荷を駆動させる場合であれば、適用することが
できる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る負荷
駆動装置では、負荷の駆動開始時の電流値が大きいとき
には、時定数回路を動作させることにより、スイッチン
グ素子をオン、オフ動作させるための矩形波パルス信号
の立ち上がり時に時定数を持たせている。従って、負荷
に流れる突発電流の発生を抑制することができ、負荷を
無理なく駆動させることができる。これにより、負荷の
長寿命化を図ることができる。
【0045】また、負荷に流れる電流が安定化し、電流
値が低減した場合には、時定数回路の動作が停止され
る。その結果、スイッチング素子の発熱を減少させるこ
とができる。従って、例えば12ボルト仕様で用いられ
る負荷を、52ボルトの出力電圧を有する電源で駆動さ
せる場合において、負荷に大きな負担をかけることな
く、且つ安定的に負荷を駆動させることができるという
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る負荷駆動装置の
構成を示す回路図である。
【図2】第1の実施形態に係る負荷駆動装置の、各部に
おける信号を示すタイミングチャートである。
【図3】図2に示すタイミングチャートのうち、一つの
波形部分を拡大して示すタイミングチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る負荷駆動装置の
構成を示す回路図である。
【図5】従来における負荷駆動装置の構成を示す回路図
である。
【符号の説明】
1,11 負荷駆動装置 2 負荷 3 直流電源 4 FET(スイッチング素子) 5,15 MPU 5a,15a 矩形波パルス出力手段 5b,15b 時定数回路制御手段 6 反転器 7 増幅器 8 コンパレータ回路(比較手段) 9 ラッチ回路 R1 抵抗(シャント抵抗;電流検出手段) R2 抵抗(抵抗体) ZD1,ZD2 ツェナーダイオード Q1,Q2 トランジスタ C1 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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) H02M 3/155 H03K 17/687 A Fターム(参考) 3K039 AA03 AA08 MC06 MD01 5G065 BA04 DA07 HA05 HA07 HA17 LA02 NA05 NA07 5H410 BB05 CC02 DD02 EA11 EB09 FF05 FF25 LL07 5H730 AA20 AS11 BB13 DD04 FD31 FG05 XC09 XX03 XX15 XX16 XX35 XX43 5J055 AX34 AX55 AX64 BX16 CX28 DX12 DX53 EX06 EX07 EX12 EY01 EY10 EY13 EY17 EY21 EZ10 EZ25 EZ39 FX12 FX17 FX28 FX38 GX00 GX01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷の通常駆動電圧よりも高い出力電圧
    を有する電源を用いて、前記負荷を駆動させる負荷駆動
    装置において、 前記負荷に接続されて、前記直流電源から負荷への電圧
    供給のオン、オフを切り換えるスイッチング素子と、該
    スイッチング素子のオン、オフを制御する矩形波パルス
    を出力する手段と、前記負荷に流れる電流を検出する手
    段を具備し、 前記スイッチング素子に矩形波パルスが供給された際
    に、前記負荷に流れる電流が所定値よりも大きい場合に
    は、次回の矩形波パルス出力時の立ち上がり時に時定数
    を持たせることにより、前記負荷に流れる突入電流を防
    止することを特徴とする負荷駆動装置。
  2. 【請求項2】 負荷の通常駆動電圧よりも高い出力電圧
    を有する電源を用いて、前記負荷を駆動させる負荷駆動
    装置において、 前記負荷に接続されて、前記直流電源から負荷への電圧
    供給のオン、オフを切り換えるスイッチング素子と、該
    スイッチング素子のオン、オフを制御する矩形波パルス
    を出力する手段と、を具備し、 前記負荷への、前記矩形波パルス出力開始時から所定時
    間経過するまでに出力される矩形波パルス、或いは矩形
    波パルス出力開始時から所定回数となる矩形波パルスの
    立ち上がり時に時定数を持たせることにより、前記負荷
    に流れる突入電流を防止することを特徴とする負荷駆動
    装置。
  3. 【請求項3】 負荷の通常駆動電圧よりも高い出力電圧
    を有する電源を用いて、前記負荷を駆動させる負荷駆動
    装置において、 前記負荷に接続されて、前記直流電源から負荷への電圧
    供給のオン、オフを切り換えるスイッチング素子と、 前記スイッチング素子をオン、オフ動作させるべく矩形
    波パルス信号を与える矩形波パルス出力手段と、 前記矩形波パルス信号の立ち上がり時に時定数を持たせ
    る時定数回路と、 前記スイッチング素子がオンとされたときに、前記負荷
    に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段で検出される電流値と所定値とを比較
    する比較手段と、 前記負荷に流れる電流が前記所定値よりも大きいことが
    検出されたときに、前記時定数回路をオンとする時定数
    回路制御手段と、 を有することを特徴とする負荷駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記時定数回路は、前記矩形波パルス出
    力手段と前記スイッチング素子との間に配置され、抵抗
    体、作動スイッチ、及びコンデンサにて構成され、前記
    作動スイッチがオンとされた際に、前記矩形波パルス信
    号の立ち上がり時に時定数を持たせることを特徴とする
    請求項3に記載の負荷駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記電流検出手段は、前記負荷に対して
    直列接続されるシャント抵抗であり、前記比較手段は、
    前記シャント抵抗に発生する電圧と、予め設定された基
    準電圧とを比較するコンパレータ回路であることを特徴
    とする請求項3または請求項4のいずれかに記載の負荷
    駆動装置。
  6. 【請求項6】 前記比較手段にて、前記負荷に流れる電
    流が所定値よりも大きいことが検出された際には、リセ
    ット信号が与えられるまでこの検出信号をラッチ信号と
    して保持するラッチ回路を具備し、 前記時定数回路制御手段は、前記ラッチ回路よりラッチ
    信号が与えられたときには、次回の矩形波パルス出力時
    に、当該パルス信号の立ち上がり時に時定数を持たせる
    べく制御することを特徴とする請求項3〜請求項5のい
    ずれか1項に記載の負荷駆動装置。
  7. 【請求項7】 前記スイッチング素子は、MOS型FE
    Tであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれ
    か1項に記載の負荷駆動装置。
JP2001087611A 2001-03-26 2001-03-26 負荷駆動装置 Expired - Fee Related JP3842061B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001087611A JP3842061B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 負荷駆動装置
DE10213254A DE10213254B4 (de) 2001-03-26 2002-03-25 Lastbetriebssystem und Verfahren dazu
US10/104,026 US6570369B2 (en) 2001-03-26 2002-03-25 Regulator with integratable pulse drive signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001087611A JP3842061B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 負荷駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002290223A true JP2002290223A (ja) 2002-10-04
JP3842061B2 JP3842061B2 (ja) 2006-11-08

Family

ID=18942839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001087611A Expired - Fee Related JP3842061B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 負荷駆動装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6570369B2 (ja)
JP (1) JP3842061B2 (ja)
DE (1) DE10213254B4 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008505595A (ja) * 2004-07-02 2008-02-21 スカンジノヴァ システムズ エイビー 高効率スイッチ保護電力スイッチング
KR200468220Y1 (ko) 2012-05-04 2013-07-30 한국오므론전장주식회사 프리 볼트 주간 주행등 제어 장치
WO2015049946A1 (ja) * 2013-10-03 2015-04-09 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 負荷駆動装置、車両用空調装置、及び負荷短絡保護回路
DE112022001729T5 (de) 2021-03-25 2024-01-04 Autonetworks Technologies, Ltd. Latch-Schaltung und Stromversorgungssteuergerät

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6819060B2 (en) * 2002-11-26 2004-11-16 Honeywell International Inc. Power line monitor and interrupt arrangement for averting premature lamp mortality in low voltage conditions
JP4180407B2 (ja) * 2003-03-13 2008-11-12 本田技研工業株式会社 灯火器制御装置
US8378527B2 (en) * 2004-06-02 2013-02-19 Research In Motion Limited Universal serial bus current limit
US7580234B2 (en) * 2005-01-20 2009-08-25 Honeywell International Inc. Single threshold current surge limiter circuit with disable function
EP1753116B1 (en) * 2005-07-29 2010-10-06 Infineon Technologies AG Apparatus and method for detecting an error in a power signal
DE102007053874B3 (de) * 2007-11-09 2009-04-09 Atmel Germany Gmbh Monolithisch integrierter Schaltkreis und Verwendung eines Halbleiterschalters
JP2011244524A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Renesas Electronics Corp マイクロコンピュータおよびスイッチング電源装置
GB2505282A (en) * 2010-12-22 2014-02-26 Hewlett Packard Development Co Mosfet switch gate driver, mosfet switch system and method
US9137873B2 (en) 2011-10-02 2015-09-15 Cree, Inc. Overcurrent handling for a lighting device
EP2798913A1 (en) * 2011-12-30 2014-11-05 Cree, Inc. Over-voltage handling of lighting device
US9722511B2 (en) * 2012-12-07 2017-08-01 General Electric Company Systems and methods for controlling an electrical power supply
US9887537B2 (en) 2015-06-30 2018-02-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Analog limit on digitally set pulse widths
CN107404308B (zh) * 2016-05-18 2020-11-20 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 开关管的保护电路以及具有其的电磁加热烹饪设备
EP3672371B1 (en) * 2018-12-21 2024-03-20 Valeo Vision Method for limiting current in-rush in automotive lighting devices
JP7537183B2 (ja) * 2020-08-31 2024-08-21 富士電機株式会社 半導体装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168164A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Honda Motor Co Ltd 高電圧バッテリを用いた車輌用負荷の駆動回路
JPH1023743A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子の駆動回路
JPH1055729A (ja) * 1996-08-07 1998-02-24 Sanyo Electric Co Ltd 電源回路
JPH1168532A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力供給回路
JP2000134075A (ja) * 1998-08-18 2000-05-12 Pop Denshi Kk スイッチ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4420804A (en) * 1980-08-26 1983-12-13 Tohoku Metal Industries, Ltd. Switching regulator with base charge removal circuit
JP3126565B2 (ja) * 1993-11-01 2001-01-22 株式会社東芝 Ac/dc変換器
DE19532156C1 (de) * 1995-08-31 1996-10-24 Siemens Ag Speiseschaltung für Kommunikationseinrichtungen
JP3067687B2 (ja) * 1997-05-08 2000-07-17 富士電機株式会社 Igbt駆動回路
DE19756461A1 (de) * 1997-12-18 1999-07-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Beeinflussen der elektrischen Leistung einer Last mit einem impulsbreitenmodulierten Signal
DE19818465C2 (de) * 1998-04-24 2001-02-15 Siemens Ag Schaltungsanordnung für eine Ladungspumpe und Spannungsreglerschaltung mit einer derartigen Schaltungsanordnung
JP4158285B2 (ja) * 1998-08-28 2008-10-01 株式会社デンソー 電気負荷の駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168164A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Honda Motor Co Ltd 高電圧バッテリを用いた車輌用負荷の駆動回路
JPH1023743A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子の駆動回路
JPH1055729A (ja) * 1996-08-07 1998-02-24 Sanyo Electric Co Ltd 電源回路
JPH1168532A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力供給回路
JP2000134075A (ja) * 1998-08-18 2000-05-12 Pop Denshi Kk スイッチ装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008505595A (ja) * 2004-07-02 2008-02-21 スカンジノヴァ システムズ エイビー 高効率スイッチ保護電力スイッチング
KR200468220Y1 (ko) 2012-05-04 2013-07-30 한국오므론전장주식회사 프리 볼트 주간 주행등 제어 장치
WO2015049946A1 (ja) * 2013-10-03 2015-04-09 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 負荷駆動装置、車両用空調装置、及び負荷短絡保護回路
US9923364B2 (en) 2013-10-03 2018-03-20 Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co., Ltd. Load driving device, vehicle air-conditioning apparatus, and load short-circuit protection circuit
DE112022001729T5 (de) 2021-03-25 2024-01-04 Autonetworks Technologies, Ltd. Latch-Schaltung und Stromversorgungssteuergerät

Also Published As

Publication number Publication date
US6570369B2 (en) 2003-05-27
DE10213254B4 (de) 2006-10-26
DE10213254A1 (de) 2002-10-24
JP3842061B2 (ja) 2006-11-08
US20020135344A1 (en) 2002-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3842061B2 (ja) 負荷駆動装置
US7969206B2 (en) Semiconductor element drive circuit
US8294494B2 (en) Triangular-wave generating circuit synchronized with an external circuit
US9218012B2 (en) Power supply device, vehicle-mounted device, and vehicle
JP2005500680A (ja) Ledドライバ装置
JP2006512883A (ja) サンプル・ホールドをもつパルス幅変調型発光ダイオード用レギュレータ
JP2022146584A (ja) 降圧dc/dcコンバータならびにそのコントローラおよびその制御方法、電子機器
US7667940B2 (en) Power switching apparatus with open-load detection
JPH0732941A (ja) 自動車用照明装置の保護回路
US6351074B1 (en) Discharge lamp device for vehicle
JP2017073872A (ja) チャージポンプ回路
KR100535082B1 (ko) 두 개의 배터리를 입출력으로 하는 직류 컨버터의돌입전류 방지회로
WO2020251045A1 (ja) スイッチング電源装置
JP2000308250A (ja) 電源供給制御装置および電源供給制御方法
JP2003178893A (ja) 車両用電源装置
US20080079315A1 (en) Semiconductor integrated circuit and multi-output power supply apparatus using the same
CN107026567B (zh) 直流-直流转换器及用于控制直流-直流转换器的方法
JP7174672B2 (ja) スイッチング電源装置
JP7129366B2 (ja) スイッチング電源装置
US6661117B2 (en) Load driving system and method thereof
JP2002344297A (ja) 電気負荷の駆動装置
JP2600103Y2 (ja) 電源回路
JP2002136108A (ja) 昇圧回路
JP2004147405A (ja) 車両用電力制御装置
JPH09201041A (ja) 2段式昇圧回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060411

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees