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JP2009065246A - Load control device - Google Patents

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JP2009065246A JP2007228857A JP2007228857A JP2009065246A JP 2009065246 A JP2009065246 A JP 2009065246A JP 2007228857 A JP2007228857 A JP 2007228857A JP 2007228857 A JP2007228857 A JP 2007228857A JP 2009065246 A JP2009065246 A JP 2009065246A
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Abstract

【課題】負荷を駆動する場合に、電源電圧が変動してしまったときでも、制御の対象の負荷の変動を抑えることができる技術が求められている。
【解決手段】負荷制御装置10は、定電圧源が省かれており、デューティ比調整手段として第12の抵抗R12とツェナーダイオードZD1を有している。従来、定電圧源の出力に接続していた第1のトランジスタQ1、第2のトランジスタQ2、第3のトランジスタQ3、第3の抵抗R3、第6の抵抗R6、第9の抵抗R9、第11の抵抗R11の端子が、バッテリBTの正極端子に接続される。また、第12の抵抗R12の一方の端子がバッテリBTの正極端子に接続され、他方の端子がツェナーダイオードZD1のカソードに接続され、ツェナーダイオードZD1のアノードは、第2の比較器CP2の非反転入力端子に接続される。
【選択図】図4
When driving a load, there is a need for a technique that can suppress fluctuations in a load to be controlled even when a power supply voltage fluctuates.
A load control device omits a constant voltage source and includes a twelfth resistor R12 and a Zener diode ZD1 as duty ratio adjusting means. Conventionally, the first transistor Q1, the second transistor Q2, the third transistor Q3, the third resistor R3, the sixth resistor R6, the ninth resistor R9, the eleventh resistor connected to the output of the constant voltage source. The terminal of the resistor R11 is connected to the positive terminal of the battery BT. In addition, one terminal of the twelfth resistor R12 is connected to the positive terminal of the battery BT, the other terminal is connected to the cathode of the Zener diode ZD1, and the anode of the Zener diode ZD1 is the non-inversion of the second comparator CP2. Connected to input terminal.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、負荷制御装置に係り、デューティ比により負荷を制御する負荷制御装置に関する。   The present invention relates to a load control device, and more particularly to a load control device that controls a load based on a duty ratio.

従来より、モータやランプなどの負荷をパルス幅変調(以下、単に「PWM変調」という)と呼ばれる技術により制御する負荷制御装置が知られている。PWM変調制御を行う負荷制御装置は、固定入力に対して一定の周期におけるデューティ比を変化させることで、出力を所望のレベルに制御している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a load control device that controls a load such as a motor or a lamp by a technique called pulse width modulation (hereinafter simply referred to as “PWM modulation”) is known. A load control device that performs PWM modulation control controls the output to a desired level by changing the duty ratio in a constant cycle with respect to a fixed input.

そのような負荷制御装置として、車載ECUからの固定入力とパルス入力の二つの入力パターンに対応して車載ランプ等の車両用負荷をPWM変調制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、生成した三角波を比較器で比較することで、所望の制御出力値を得ている。
特開2001−148294号公報
As such a load control device, a technique for PWM modulation control of a vehicle load such as an in-vehicle lamp corresponding to two input patterns of a fixed input and a pulse input from the in-vehicle ECU is disclosed (for example, Patent Document 1). reference). In this technique, a desired control output value is obtained by comparing the generated triangular wave with a comparator.
JP 2001-148294 A

ところで、特許文献1に記載の負荷制御装置では、例えば自動車に搭載されてランプ等の負荷を駆動することに適用している。この適用例において、自動車の発電装置に故障等により異常が発生すると、一般に12V〜14.5Vの範囲にあるバッテリの電源電圧が、16V以上の値まで上昇してしまうことがある。このとき、特許文献1の負荷制御装置ではデューティ比は変化しないので、実効電力が上昇してランプの照度が必要以上に増大してしまうという課題がある。   Incidentally, the load control device described in Patent Document 1 is applied to driving a load such as a lamp mounted on an automobile, for example. In this application example, when an abnormality occurs in the automobile power generation device due to a failure or the like, the power supply voltage of the battery generally in the range of 12V to 14.5V may rise to a value of 16V or more. At this time, since the duty ratio does not change in the load control device of Patent Document 1, there is a problem that the effective power increases and the illuminance of the lamp increases more than necessary.

ランプにおける実効電力が上昇すると、例えば、ランプの寿命が短くなったり、必要以上の照度となったランプにより照射された場合、照射された人は非常に眩しく感じてしまう。自動車においては、事故を引き起こしかねず、このような課題を解消する技術が求められていた。   When the effective power of the lamp increases, for example, when the lamp has a short lifetime or is irradiated by a lamp having an illuminance that is more than necessary, the irradiated person feels very dazzling. In automobiles, there is a need for a technology that can cause an accident and solve such problems.

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、その目的は、負荷を駆動する場合に、電源電圧が変動してしまったときでも、制御の対象の負荷の変動を抑えることができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to suppress fluctuations in the load to be controlled even when the power supply voltage fluctuates when driving the load. It is to provide a technology that can be used.

本発明のある態様は、負荷制御装置に関する。この装置は、制御対象である負荷手段が駆動されるときに印加される電源電圧が定電圧源を介さずに供給された電圧をもとに、三角波の電圧を生成する三角波生成手段と、前記三角波生成手段により生成される三角波と、所定の基準電位とを比較してデューティ比を決定するデューティ比決定手段と、前記電源電圧が所定値を超えたときに、前記デューティ比を下げるデューティ比調整手段と、を有する。
また、前記三角波生成手段は、容量と、前記容量における充電及び放電の基準電流を生成する充放電基準電流生成手段と、前記基準電流により充電された容量の電圧と、抵抗により電源電圧が分圧された第1の分圧とを比較する第1の比較器と、を有してもよい。
また、充放電基準電流生成手段は、複数のカレントミラー回路を備えてもよい。
また、前記デューティ比決定手段は、前記第1の比較器の一方の端子に入力している前記容量の電圧と、抵抗により電源電圧が分圧された第2の分圧とを比較する第2の比較器とを備えてもよい。
また、前記デューティ比調整手段は、前記比較器の基準電位に接続されるツェナーダイオード及び抵抗を有しもよい。
前記デューティ決定手段により決定されるデューティ比は、当該負荷制御装置に備わる抵抗の抵抗値により設定されてもよい。
One embodiment of the present invention relates to a load control device. The apparatus includes a triangular wave generating unit that generates a triangular wave voltage based on a voltage supplied when a load unit to be controlled is driven, without being supplied through a constant voltage source; and A duty ratio determining means for determining a duty ratio by comparing a triangular wave generated by the triangular wave generating means with a predetermined reference potential; and a duty ratio adjustment for decreasing the duty ratio when the power supply voltage exceeds a predetermined value. Means.
Further, the triangular wave generating means is configured to divide a power supply voltage by a capacity, a charge / discharge reference current generating means for generating a reference current for charging and discharging in the capacity, a voltage of a capacity charged by the reference current, and a resistor. A first comparator that compares the first partial pressure that has been generated.
The charge / discharge reference current generation means may include a plurality of current mirror circuits.
Further, the duty ratio determining means compares a voltage of the capacitor input to one terminal of the first comparator with a second divided voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor. The comparator may be provided.
The duty ratio adjusting means may include a Zener diode and a resistor connected to a reference potential of the comparator.
The duty ratio determined by the duty determining means may be set by a resistance value of a resistor provided in the load control device.

本発明によれば、負荷を駆動する場合に、電源電圧が意図せず変動してしまった時でも、制御の対象の負荷の変動を抑えることができる。   According to the present invention, when a load is driven, even when the power supply voltage fluctuates unintentionally, it is possible to suppress fluctuations in the load to be controlled.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施形態」という。)を図面に基づき説明する。本実施形態では、PWM変調制御により所定の負荷を駆動する負荷制御装置に関して説明する。この負荷制御装置では、定電圧回路を設けず、負荷及び負荷の駆動手段に印加される電圧と同じ電圧源の電圧により、PWM変調制御するための三角波を生成する。また、上記の電圧源の電源が所定の電圧より増加したときに、その増加に応じてデューティ比を減少させて、負荷の実効電力が大きく変動しないようにする。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a load control device that drives a predetermined load by PWM modulation control will be described. In this load control device, a constant voltage circuit is not provided, and a triangular wave for PWM modulation control is generated by the voltage of the same voltage source as the voltage applied to the load and the drive means of the load. Further, when the power source of the voltage source increases from a predetermined voltage, the duty ratio is decreased in accordance with the increase so that the effective power of the load does not fluctuate greatly.

そこでまず、定電圧源を有する負荷制御装置について説明し、つぎに、定電圧源を省いて負荷の実効電圧の変動を抑制する負荷制御装置について説明する。   First, a load control apparatus having a constant voltage source will be described, and then a load control apparatus that suppresses fluctuations in the effective voltage of the load by omitting the constant voltage source will be described.

図1は、定電圧源52を有する負荷制御装置50の回路図を示している。負荷制御装置50は、接続端子として電源入力端子TPと、出力端子TOと、グランド端子TGと、制御端子TCとを備えている。   FIG. 1 shows a circuit diagram of a load control device 50 having a constant voltage source 52. The load control device 50 includes a power input terminal TP, an output terminal TO, a ground terminal TG, and a control terminal TC as connection terminals.

電源入力端子TPは、バッテリBTの高電位側(以下「電源電圧VI」又は「電圧VI」という)が接続される。また、出力端子TOは、負荷Wの一端が接続されており、負荷Wの他方の一端はバッテリBTの高電位側(電源電圧VI)に接続されている。   The power input terminal TP is connected to the high potential side of the battery BT (hereinafter referred to as “power supply voltage VI” or “voltage VI”). The output terminal TO is connected to one end of the load W, and the other end of the load W is connected to the high potential side (power supply voltage VI) of the battery BT.

さらに、グランド端子TGは、バッテリBTの低電位側に接続されており、内部ではグランド(接地電位)GNDに接地されている。なお、バッテリBTの低電位側はグランドGNDに接地されている。制御端子TCには、ECU60の制御信号が接続される。   Further, the ground terminal TG is connected to the low potential side of the battery BT, and is internally grounded to the ground (ground potential) GND. Note that the low potential side of the battery BT is grounded to the ground GND. A control signal of the ECU 60 is connected to the control terminal TC.

また、定電圧源52の出力Vcには、PNP型の第1〜3のトランジスタQ1〜Q3が並列で接続されている。このとき出力Vcには第1〜3のトランジスタQ1〜Q3のエミッタ端子が接続されている。   Also, PNP-type first to third transistors Q1 to Q3 are connected in parallel to the output Vc of the constant voltage source 52. At this time, the emitter terminals of the first to third transistors Q1 to Q3 are connected to the output Vc.

また、第1〜3のトランジスタQ1〜Q3のベース端子は第1のトランジスタQ1のコレクタ端子に接続されている。この構成によって、第1〜3のトランジスタQ1〜Q3は、第1のカレントミラー回路CR1を構成している。   The base terminals of the first to third transistors Q1 to Q3 are connected to the collector terminal of the first transistor Q1. With this configuration, the first to third transistors Q1 to Q3 constitute a first current mirror circuit CR1.

そして、第1のトランジスタQ1のコレクタ端子は、第1の抵抗R1の一方の端子に接続され、さらに、第1の抵抗R1の他方の端子はグランドGNDに接地されている。   The collector terminal of the first transistor Q1 is connected to one terminal of the first resistor R1, and the other terminal of the first resistor R1 is grounded to the ground GND.

第2のトランジスタQ2のコレクタ端子は、NPN型の第4のトランジスタQ4のコレクタ端子に接続されており、第4のトランジスタQ4のエミッタ端子はグランドGNDに接地されている。   The collector terminal of the second transistor Q2 is connected to the collector terminal of the NPN-type fourth transistor Q4, and the emitter terminal of the fourth transistor Q4 is grounded to the ground GND.

また、第2のトランジスタQ2のコレクタ端子は第2の抵抗R2の一方の端子に接続され、第2の抵抗R2の他方の端子は第4のトランジスタQ4のベース端子に接続されている。   The collector terminal of the second transistor Q2 is connected to one terminal of the second resistor R2, and the other terminal of the second resistor R2 is connected to the base terminal of the fourth transistor Q4.

さらに、第2のトランジスタQ2のコレクタ端子は、NPN型の第5のトランジスタQ5のコレクタ端子に接続され、第5のトランジスタQ5のエミッタ端子はグランドGNDに接地されている。   Further, the collector terminal of the second transistor Q2 is connected to the collector terminal of the NPN-type fifth transistor Q5, and the emitter terminal of the fifth transistor Q5 is grounded to the ground GND.

また、第3のトランジスタQ3のコレクタ端子は、NPN型の第6及び第7のトランジスタQ6,Q7のそれぞれのコレクタ端子に接続されている。そして第6及び第7のトランジスタQ6,Q7の各エミッタ端子はグランドGNDに接地されており、各ベース端子は第2のトランジスタQ2のコレクタ端子(第4のトランジスタQ4のコレクタ端子)に接続されている。   The collector terminal of the third transistor Q3 is connected to the collector terminals of the NPN-type sixth and seventh transistors Q6 and Q7. The emitter terminals of the sixth and seventh transistors Q6 and Q7 are grounded to the ground GND, and the base terminals are connected to the collector terminal of the second transistor Q2 (the collector terminal of the fourth transistor Q4). Yes.

このような接続構成により、第4,第6,第7のトランジスタQ4,Q6,Q7は、第2のカレントミラー回路CR2を構成している。   With such a connection configuration, the fourth, sixth, and seventh transistors Q4, Q6, and Q7 constitute a second current mirror circuit CR2.

また、定電圧源52の出力Vcには、第3の抵抗R3の一方の端子が接続されており、第3の抵抗R3の他方の端子には第4の抵抗R4の一方の端子が接続されており、さらに、第4の抵抗R4の他方の端子はグランドGNDに接続されている。つまり、第3の抵抗R3と第4の抵抗R4は、定電圧源52の出力VcからグランドGNDに直列で接続する構成となっている。   In addition, one terminal of the third resistor R3 is connected to the output Vc of the constant voltage source 52, and one terminal of the fourth resistor R4 is connected to the other terminal of the third resistor R3. Furthermore, the other terminal of the fourth resistor R4 is connected to the ground GND. That is, the third resistor R3 and the fourth resistor R4 are connected in series from the output Vc of the constant voltage source 52 to the ground GND.

また、第3のトランジスタQ3のコレクタ端子は、第1の比較器CP1の非反転入力端子(+)に接続している。また、第1の比較器CP1の反転入力端子(−)は、第3の抵抗R3の他方の端子と第4の抵抗R4の一方の端子との接続経路に接続している。また、第3のトランジスタQ3のコレクタ端子と第1の比較器CP1の非反転入力端子の接続経路には、容量(静電容量)C1の一方の端子が接続されており、容量C1の他方の端子はグランドGNDに接地されている。   The collector terminal of the third transistor Q3 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the first comparator CP1. The inverting input terminal (−) of the first comparator CP1 is connected to a connection path between the other terminal of the third resistor R3 and one terminal of the fourth resistor R4. In addition, one terminal of a capacitor (capacitance) C1 is connected to the connection path between the collector terminal of the third transistor Q3 and the non-inverting input terminal of the first comparator CP1, and the other terminal of the capacitor C1 is connected. The terminal is grounded to the ground GND.

そして、第4の抵抗R4の一方の端子と第3の抵抗R3の他方の端子との接続経路には、第5の抵抗R5の一方の端子が接続され、第5の抵抗R5の他方の端子は、NPN型の第8のトランジスタQ8のコレクタ端子と接続している。そして、第8のトランジスタQ8のエミッタ端子はグランドGNDに接地されている。   One terminal of the fifth resistor R5 is connected to a connection path between one terminal of the fourth resistor R4 and the other terminal of the third resistor R3, and the other terminal of the fifth resistor R5. Is connected to the collector terminal of an NPN-type eighth transistor Q8. The emitter terminal of the eighth transistor Q8 is grounded to the ground GND.

また、第8のトランジスタQ8のベース端子には、第6の抵抗R6の一方の端子が接続され、第6の抵抗R6の他方の端子が第7の抵抗R7の一方の端子に接続されている。そして、第7の抵抗R7の他方の端子が、第9のトランジスタQ9のベース端子に接続されている。また、第9のトランジスタQ9のコレクタ端子は、第8の抵抗R8を介して定電圧源52の出力Vcに接続されている。そして、第9のトランジスタQ9のエミッタ端子はグランドGNDに接地されている。   The base terminal of the eighth transistor Q8 is connected to one terminal of the sixth resistor R6, and the other terminal of the sixth resistor R6 is connected to one terminal of the seventh resistor R7. . The other terminal of the seventh resistor R7 is connected to the base terminal of the ninth transistor Q9. The collector terminal of the ninth transistor Q9 is connected to the output Vc of the constant voltage source 52 through the eighth resistor R8. The emitter terminal of the ninth transistor Q9 is grounded to the ground GND.

さらに、第8の抵抗R8の他方の端子と第9のトランジスタQ9のコレクタ端子との接続経路には、第5のトランジスタQ5のベース端子が接続されている。   Further, the base terminal of the fifth transistor Q5 is connected to the connection path between the other terminal of the eighth resistor R8 and the collector terminal of the ninth transistor Q9.

また、第1の比較器CP1の出力端子が、第6の抵抗R6の他方の端子と第7の抵抗R7の一方の端子との接続経路に接続している。   The output terminal of the first comparator CP1 is connected to a connection path between the other terminal of the sixth resistor R6 and one terminal of the seventh resistor R7.

また、定電圧源52の出力Vcには、第9の抵抗R9の一方の端子が接続され、他方の端子が第10の抵抗R10の一方の端子に接続され、さらに、第10の抵抗R10の他方の端子がグランドGNDに接地されている。   The output Vc of the constant voltage source 52 is connected to one terminal of the ninth resistor R9, the other terminal is connected to one terminal of the tenth resistor R10, and further to the tenth resistor R10. The other terminal is grounded to the ground GND.

そして、第9の抵抗R9の他方の端子と第10の抵抗R10の一方の端子との接続経路に、第2の比較器CP2の非反転入力端子が接続し、第2の比較器CP2の反転入力端子は、第1の比較器CP1の非反転入力(第3のトランジスタQ3のコレクタ端子)に接続している。   Then, a non-inverting input terminal of the second comparator CP2 is connected to a connection path between the other terminal of the ninth resistor R9 and one terminal of the tenth resistor R10, so that the second comparator CP2 is inverted. The input terminal is connected to the non-inverting input of the first comparator CP1 (the collector terminal of the third transistor Q3).

さらに、定電圧源52の出力Vcには第11の抵抗R11の一方の端子が接続され、第11の抵抗R11の他方の端子が制御端子TCを介してECU60に接続されている。   Furthermore, one terminal of the eleventh resistor R11 is connected to the output Vc of the constant voltage source 52, and the other terminal of the eleventh resistor R11 is connected to the ECU 60 via the control terminal TC.

また、第11の抵抗R11の制御端子TC側の端子と第2の比較器CP2の出力端子は、OR論理回路(ORゲート)LD1の各入力端子にそれぞれ接続されている。そして、OR論理回路LD1の出力端子は、駆動手段DRに接続されている。つまり、制御信号がOR論理により駆動手段DRに入力される。駆動手段DRは、バッテリBTの電源電圧VIが印加されており、OR論理回路LD1からの出力信号を増幅してnチャネル型のMOSFET14のゲート端子に出力する。また、MOSFET14のドレイン端子は出力端子TOを介して負荷Wに接続している。また、MOSFET14のソース端子は、グランドGNDに接地している。   The terminal on the control terminal TC side of the eleventh resistor R11 and the output terminal of the second comparator CP2 are connected to the input terminals of the OR logic circuit (OR gate) LD1, respectively. The output terminal of the OR logic circuit LD1 is connected to the driving means DR. That is, the control signal is input to the driving unit DR by OR logic. The drive means DR is applied with the power supply voltage VI of the battery BT, amplifies the output signal from the OR logic circuit LD1, and outputs it to the gate terminal of the n-channel MOSFET 14. The drain terminal of the MOSFET 14 is connected to the load W through the output terminal TO. The source terminal of the MOSFET 14 is grounded to the ground GND.

以上の構成による、負荷制御装置50の動作について説明する。   The operation of the load control device 50 having the above configuration will be described.

第1〜第9のトランジスタQ1〜Q9、第1〜第8の抵抗R1〜R8、容量C1、第1の比較器CP1は、いわゆる三角波発生回路を構成している。   The first to ninth transistors Q1 to Q9, the first to eighth resistors R1 to R8, the capacitor C1, and the first comparator CP1 constitute a so-called triangular wave generation circuit.

第1のカレントミラー回路CR1が、容量C1を充放電するための基準となる定電流を生成する。そして、第3のトランジスタQ3から流れる電流I3が容量C1を充電する電流となる。ここで、以下の(1)式の通り、第1のトランジスタQ1から流れる電流I1と、第2のトランジスタQ2から流れる電流I2は、電流I3と等しい。

Figure 2009065246
The first current mirror circuit CR1 generates a constant current that serves as a reference for charging and discharging the capacitor C1. The current I3 flowing from the third transistor Q3 becomes a current for charging the capacitor C1. Here, as shown in the following equation (1), the current I1 flowing from the first transistor Q1 and the current I2 flowing from the second transistor Q2 are equal to the current I3.
Figure 2009065246

電流I1は、第1の抵抗R1により設定され、以下の(2)式で表される。

Figure 2009065246
ここで、Vcは定電圧源52からの出力電圧、Vbe1は、第1のトランジスタQ1のベースエミッタ間電圧である。 The current I1 is set by the first resistor R1 and is expressed by the following equation (2).
Figure 2009065246
Here, Vc is an output voltage from the constant voltage source 52, and Vbe1 is a base-emitter voltage of the first transistor Q1.

そして、第2のカレントミラー回路CR2(Q4,Q6,Q7)により、容量C1を放電するための電流I4が、以下の(3)式を満たして生成される。

Figure 2009065246
Then, the current I4 for discharging the capacitor C1 is generated by the second current mirror circuit CR2 (Q4, Q6, Q7) while satisfying the following expression (3).
Figure 2009065246

第4のトランジスタQ4のベース端子には、第2の抵抗R2を介してスイッチとして機能する第5のトランジスタQ5が接続されている。したがって、第5のトランジスタQ5がオンすると、第6のトランジスタQ6と第7のトランジスタQ7の各ベース端子は、グランドGNDに接地されるため、第6のトランジスタQ6及び第7のトランジスタQ7はオフとなり電流I4は流れなくなる。なお、ここでは第6のトランジスタQ6及び第7のトランジスタQ7の飽和電圧は、小さく影響が少ないため無視している。   A fifth transistor Q5 functioning as a switch is connected to a base terminal of the fourth transistor Q4 via a second resistor R2. Therefore, when the fifth transistor Q5 is turned on, the base terminals of the sixth transistor Q6 and the seventh transistor Q7 are grounded to the ground GND, so that the sixth transistor Q6 and the seventh transistor Q7 are turned off. The current I4 stops flowing. Here, the saturation voltages of the sixth transistor Q6 and the seventh transistor Q7 are ignored because they are small and have little influence.

そして、第3〜第5の抵抗R3〜R5及び第8のトランジスタQ8により、第1の比較器CP1の反転入力端子に印加される基準電位VT1が作られる。第8のトランジスタQ8がオフした状態では、基準電位VT1は三角波の上限電位Vbとなり、以下の(4)式で表される。

Figure 2009065246
The reference potential VT1 applied to the inverting input terminal of the first comparator CP1 is created by the third to fifth resistors R3 to R5 and the eighth transistor Q8. In a state where the eighth transistor Q8 is turned off, the reference potential VT1 becomes a triangular wave upper limit potential Vb, which is expressed by the following equation (4).
Figure 2009065246

また、第8のトランジスタQ8がオンした状態では、基準電位VT1は第8のトランジスタQ8の飽和電圧を無視すると、第4の抵抗R4と第5の抵抗R5の合成抵抗と第3の抵抗R3の抵抗分割となり、三角波の下限電位Vaとなり、以下の(5)式で表される。

Figure 2009065246
When the eighth transistor Q8 is turned on, the reference potential VT1 ignores the saturation voltage of the eighth transistor Q8, and the combined resistance of the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5 and the third resistor R3. It becomes resistance division and becomes the lower limit potential Va of the triangular wave, which is expressed by the following equation (5).
Figure 2009065246

したがって、ある瞬間に第1の比較器CP1の非反転入力端子の電位Vc1が、基準電位VT1よりも小さいと、第1の比較器CP1の出力はロー(Low)となり、第8のトランジスタQ8及び第9のトランジスタQ9はオフとなる。   Therefore, if the potential Vc1 of the non-inverting input terminal of the first comparator CP1 is smaller than the reference potential VT1 at a certain moment, the output of the first comparator CP1 becomes low, and the eighth transistor Q8 and The ninth transistor Q9 is turned off.

第8のトランジスタQ8がオフのとき基準電位VT1は上限電位Vbとなるので、第9のトランジスタQ9のオフにより第8の抵抗R8から第5のトランジスタQ5のベースに電荷が流れ込み、第5のトランジスタQ5はオンとなる。すると、第4のトランジスタQ4、第6のトランジスタQ6、第7のトランジスタQ7がオフするため、電流I2は流れなくなる。その結果、第3のトランジスタQ3を流れる電流I3により、容量C1が充電され上流側の電位、つまり、第1の比較器CP1の非反転入力端子の電位が上昇していく。この電位Vc1が上限電位Vbを僅かでも超えると第1の比較器CP1の出力はハイ(High)になり、その結果、第8のトランジスタQ8及び第9のトランジスタQ9はオンとなる。   Since the reference potential VT1 becomes the upper limit potential Vb when the eighth transistor Q8 is off, the ninth transistor Q9 is turned off, so that charge flows from the eighth resistor R8 to the base of the fifth transistor Q5, and the fifth transistor Q5 is turned on. Then, since the fourth transistor Q4, the sixth transistor Q6, and the seventh transistor Q7 are turned off, the current I2 does not flow. As a result, due to the current I3 flowing through the third transistor Q3, the capacitor C1 is charged and the upstream potential, that is, the potential of the non-inverting input terminal of the first comparator CP1 increases. When the potential Vc1 slightly exceeds the upper limit potential Vb, the output of the first comparator CP1 becomes high, and as a result, the eighth transistor Q8 and the ninth transistor Q9 are turned on.

今度は、第8のトランジスタQ8のオンにより、基準電位VT1が下限電位Vaの値に下がり、また、第9のトランジスタQ9のオンにより第5のトランジスタQ5のベース端子の電荷が引き抜かれるため、第5のトランジスタQ5はオフする。その結果、第4のトランジスタQ4、第6のトランジスタQ6、第7のトランジスタQ7がオンして、電流I4が流れるようになる。   This time, when the eighth transistor Q8 is turned on, the reference potential VT1 is lowered to the lower limit potential Va, and when the ninth transistor Q9 is turned on, the charge of the base terminal of the fifth transistor Q5 is extracted. The transistor Q5 of 5 is turned off. As a result, the fourth transistor Q4, the sixth transistor Q6, and the seventh transistor Q7 are turned on, and the current I4 flows.

上述の通り電流I2は、電流I4の2倍であるので、差し引きすると、電流I3の電流値で容量C1は放電される。そして、第1の比較器CP1の非反転入力端子の電位Vc1は、下降していき下限電圧Vaを僅かに下回ると第1の比較器CP1の出力はローに反転する。このようにして、三角波が得られる。このとき三角波の周期T(以下、「PWM周期T」ともいう)は、以下の(6)式で表される。

Figure 2009065246
Since the current I2 is twice the current I4 as described above, the capacitance C1 is discharged with the current value of the current I3 when subtracted. Then, when the potential Vc1 of the non-inverting input terminal of the first comparator CP1 decreases and falls slightly below the lower limit voltage Va, the output of the first comparator CP1 is inverted to low. In this way, a triangular wave is obtained. At this time, the period T of the triangular wave (hereinafter also referred to as “PWM period T”) is expressed by the following equation (6).
Figure 2009065246

そして、第9の抵抗R9と、第10の抵抗R10と、第2の比較器CP2は、PWMパルスを生成する回路(以下、パルス生成回路PW)を構成している。第2の比較器CP2の基準電位Vkは、第9の抵抗R9と第10の抵抗R10により分圧され、以下の(7)式で表される。

Figure 2009065246
The ninth resistor R9, the tenth resistor R10, and the second comparator CP2 constitute a circuit that generates a PWM pulse (hereinafter, pulse generation circuit PW). The reference potential Vk of the second comparator CP2 is divided by the ninth resistor R9 and the tenth resistor R10, and is expressed by the following equation (7).
Figure 2009065246

第2の比較器CP2の反転入力端子は、第1の比較器CP1の非反転入力端子に接続されているため、第1の比較器CP1の非反転入力端子の電圧Vc1が基準電圧Vkを下回ると第2の比較器CP2の出力はハイとなる。   Since the inverting input terminal of the second comparator CP2 is connected to the non-inverting input terminal of the first comparator CP1, the voltage Vc1 of the non-inverting input terminal of the first comparator CP1 is lower than the reference voltage Vk. And the output of the second comparator CP2 goes high.

第2の比較器CP2の出力端子は、OR論理回路LD1を経て駆動手段DRに入力される。駆動手段DRでは、入力を反転させてMOSFET14のゲート端子に出力する。ECU60からの制御入力がハイのときには、MOSFET14のゲート電圧をローに固定し、MOSFET14がオフとなるため、負荷Wの負荷電流ILはゼロとなる。   The output terminal of the second comparator CP2 is input to the driving means DR via the OR logic circuit LD1. In the driving means DR, the input is inverted and output to the gate terminal of the MOSFET 14. When the control input from the ECU 60 is high, the gate voltage of the MOSFET 14 is fixed low and the MOSFET 14 is turned off, so that the load current IL of the load W becomes zero.

制御入力がローになると、OR論理回路LD1により第2の比較器CP2のパルスが有効になる。そして、第2の比較器CP2の出力がローのとき、駆動手段DRの出力がハイとなり、その結果MOSFET14がオンし、負荷Wに負荷電流ILが流れる。   When the control input goes low, the OR logic circuit LD1 enables the pulse of the second comparator CP2. When the output of the second comparator CP2 is low, the output of the driving means DR is high, and as a result, the MOSFET 14 is turned on and the load current IL flows through the load W.

図2は、図1に示した負荷制御装置50における動作タイミングを示した図である。ここで、デューティ比Dは、PWM周期Tに対するオン時間Tonの比であり、上限電位Vb、下限電位Va、基準電位Vkを用いて以下の(8)式で表される。

Figure 2009065246
FIG. 2 is a diagram showing operation timings in the load control device 50 shown in FIG. Here, the duty ratio D is a ratio of the on-time Ton to the PWM cycle T, and is expressed by the following equation (8) using the upper limit potential Vb, the lower limit potential Va, and the reference potential Vk.
Figure 2009065246

(4)式,(5)式,(7)式を(8)式に代入すると、デューティ比Dは以下の(9)式で表される。

Figure 2009065246
つまり、抵抗値のみで決まり、定電圧源52の出力Vcが変化してもデューティ比は変化しない。 When the expressions (4), (5), and (7) are substituted into the expression (8), the duty ratio D is expressed by the following expression (9).
Figure 2009065246
That is, it is determined only by the resistance value, and the duty ratio does not change even if the output Vc of the constant voltage source 52 changes.

ところで、定電圧源52における出力Vcは、バッテリBTの電位をもとに設定され、バッテリBTが変化しても出力Vcは変化しない。上述の通り、負荷制御装置50が自動車に搭載されるケースを想定した場合、出力性能が12VのバッテリBTの場合、一般には、発電装置による充電の関係で、出力が14.5V程度まで変動することが想定されている。しかし、発電装置に異常が発生したときなど、バッテリBTの出力は16V以上に上昇してしまうことがある。   Incidentally, the output Vc from the constant voltage source 52 is set based on the potential of the battery BT, and the output Vc does not change even when the battery BT changes. As described above, assuming that the load control device 50 is mounted on an automobile, in the case of a battery BT with an output performance of 12 V, the output generally varies to about 14.5 V due to charging by the power generation device. It is assumed that However, when an abnormality occurs in the power generation device, the output of the battery BT may increase to 16V or more.

図3は、負荷Wとして定格60Wのハロゲン電球を駆動したときの電源電圧変化に対するハロゲン電球の実効電力変化を示している。ここでは、デューティ比Dを20%となるように各定数(抵抗値)を設定しており、このとき実効電力が上昇して照度が必要以上に増してしまうことがある。   FIG. 3 shows a change in effective power of the halogen bulb with respect to a change in power supply voltage when a halogen bulb rated at 60 W is driven as the load W. Here, each constant (resistance value) is set so that the duty ratio D is 20%. At this time, the effective power may increase and the illuminance may increase more than necessary.

そこで、以下にバッテリBTの出力が増加した場合でも、負荷Wの実効電力の増加を抑えることができる構成について説明する。   Therefore, a configuration that can suppress an increase in the effective power of the load W even when the output of the battery BT increases will be described below.

図4は、本実施形態に係る負荷制御装置10の構成図である。図1に示した負荷制御装置50と異なる構成は、定電圧源52を省いた点、および、デューティ比調整手段として第12の抵抗R12とツェナーダイオードZD1を追加した点にある。具体的には、定電圧源52が省かれたことにより、負荷制御装置50で定電圧源52の出力Vcに接続していた第1のトランジスタQ1、第2のトランジスタQ2、第3のトランジスタQ3、第3の抵抗R3、第6の抵抗R6、第9の抵抗R9、第11の抵抗R11の端子が、バッテリBTの正極端子に接続される。   FIG. 4 is a configuration diagram of the load control device 10 according to the present embodiment. 1 differs from the load control device 50 shown in FIG. 1 in that the constant voltage source 52 is omitted and that a twelfth resistor R12 and a Zener diode ZD1 are added as duty ratio adjusting means. Specifically, since the constant voltage source 52 is omitted, the first transistor Q1, the second transistor Q2, and the third transistor Q3 connected to the output Vc of the constant voltage source 52 by the load control device 50. The terminals of the third resistor R3, the sixth resistor R6, the ninth resistor R9, and the eleventh resistor R11 are connected to the positive terminal of the battery BT.

また、追加された第12の抵抗R12及びツェナーダイオードZD1については、第12の抵抗R12の一方の端子がバッテリBTの正極端子に接続され、他方の端子がツェナーダイオードZD1のカソードに接続され、そして、ツェナーダイオードZD1のアノードは、第9の抵抗R9の他方の端子と第10の抵抗R10の一方の端子との接続経路、つまり第2の比較器CP2の非反転入力端子に接続される。   As for the added twelfth resistor R12 and Zener diode ZD1, one terminal of the twelfth resistor R12 is connected to the positive terminal of the battery BT, the other terminal is connected to the cathode of the Zener diode ZD1, and The anode of the Zener diode ZD1 is connected to the connection path between the other terminal of the ninth resistor R9 and one terminal of the tenth resistor R10, that is, the non-inverting input terminal of the second comparator CP2.

なお、図4の負荷制御装置10における上記の変更点以外は、図1の負荷制御装置50の構成と同一なので、同一の符号を付し説明は省略する。   Since the configuration of the load control apparatus 50 in FIG. 1 is the same as that of the load control apparatus 50 in FIG. 1 except for the above-described changes in the load control apparatus 10 in FIG. 4, the description thereof will be omitted.

つぎに、負荷制御装置10の動作について説明する。この負荷制御装置10では、バッテリBTの電圧VIが任意の電圧VLを超えたら、負荷Wにおける実効電力の増加を抑える。   Next, the operation of the load control device 10 will be described. In this load control device 10, when the voltage VI of the battery BT exceeds an arbitrary voltage VL, an increase in effective power at the load W is suppressed.

まず、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧(降伏電圧)VZは、次の(10)式で表される値に設定する。

Figure 2009065246
First, the Zener voltage (breakdown voltage) VZ of the Zener diode ZD1 is set to a value represented by the following equation (10).
Figure 2009065246

つぎに、三角波の周期Tは、(6)式のVcをVIに入れ替えて、次の(11)式で表される。

Figure 2009065246
Next, the period T of the triangular wave is expressed by the following equation (11) by replacing Vc in equation (6) with VI.
Figure 2009065246

ここで、第1のトランジスタQ1のベースエミッタ電圧Vbe1は0.6V程度とすると、VI−Vbe1≒VIと近似することができるので、周期Tは(12)式で表される。

Figure 2009065246
つまり、周期Tは、容量C1の値と、抵抗値のみで決まり、バッテリBTの電圧VIに依存しないことが分かる。 Here, if the base-emitter voltage Vbe1 of the first transistor Q1 is about 0.6V, it can be approximated as VI−Vbe1≈VI, and therefore the period T is expressed by equation (12).
Figure 2009065246
That is, it can be seen that the period T is determined only by the value of the capacitor C1 and the resistance value, and does not depend on the voltage VI of the battery BT.

次に、デューティ比Dについて検討する。電圧VIが電圧VL以下のとき、ツェナーダイオードZD1及び第12の抵抗R12には電流は流れない。したがって、上述した(9)式で表される。そして、(4)(5)(7)式の電圧Vcを電圧VLに置き換えるとデューティ比Dは、次の(13)式で表される。

Figure 2009065246
Next, the duty ratio D will be examined. When the voltage VI is equal to or lower than the voltage VL, no current flows through the Zener diode ZD1 and the twelfth resistor R12. Therefore, it is expressed by the above-described equation (9). When the voltage Vc in the equations (4), (5), and (7) is replaced with the voltage VL, the duty ratio D is expressed by the following equation (13).
Figure 2009065246

つまり、デューティ比Dは抵抗値のみで決まり、バッテリBTの電圧VIの変動に対してデューティ比Dは変動しない。   That is, the duty ratio D is determined only by the resistance value, and the duty ratio D does not change with respect to the change in the voltage VI of the battery BT.

一方、電圧VIが電圧VLを超えると、ツェナーダイオードZD1がオンするため、第9の抵抗R9に流れる電流をI9、第12の抵抗R12に流れる電流をI12とすると、以下の(14)式の連立式が成り立つことになる。

Figure 2009065246
On the other hand, when the voltage VI exceeds the voltage VL, the Zener diode ZD1 is turned on. Therefore, assuming that the current flowing through the ninth resistor R9 is I9 and the current flowing through the twelfth resistor R12 is I12, the following equation (14) A simultaneous equation will hold.
Figure 2009065246

(14)式を解くと、基準電圧Vkが次の(15)式で表される。

Figure 2009065246
When the equation (14) is solved, the reference voltage Vk is expressed by the following equation (15).
Figure 2009065246

これにより、デューティ比Dは、次の(16)式で表される。

Figure 2009065246
Thereby, the duty ratio D is expressed by the following equation (16).
Figure 2009065246

そして、(16)式の分子の電圧VIにかかる定数を取り出し、次の(17)式を満たすように、第12の抵抗R12の値を決定すれば、電圧VIの増加に対して効果的にデューティ比Dが減少する。

Figure 2009065246
Then, if the value of the twelfth resistor R12 is determined so as to satisfy the following equation (17) by taking out the constant applied to the voltage VI of the numerator in the equation (16), the increase in the voltage VI is effectively achieved. The duty ratio D decreases.
Figure 2009065246

このような設定とすることで、電圧VIがさらに上昇していくと、基準電位Vkが上限電位Vbを上回り、MOSFET14がオフする。   With this setting, when the voltage VI further increases, the reference potential Vk exceeds the upper limit potential Vb, and the MOSFET 14 is turned off.

図5は、図3と同様にして、負荷制御装置10により負荷Wとして定格60Wのハロゲン電球を駆動したときの電源電圧変化に対するハロゲン電球の実効電力変化の一例を示している。   FIG. 5 shows an example of a change in the effective power of the halogen bulb with respect to a change in power supply voltage when a halogen bulb rated at 60 W is driven as the load W by the load control device 10 in the same manner as in FIG.

ここでは、R2=40kΩ、R3=80kΩ、R4=8.9kΩ、R9=52kΩ、R10=68kΩ、R12=60kΩ、VL=12Vとして、VZ=5.2Vとした。   Here, R2 = 40 kΩ, R3 = 80 kΩ, R4 = 8.9 kΩ, R9 = 52 kΩ, R10 = 68 kΩ, R12 = 60 kΩ, VL = 12V, and VZ = 5.2V.

図示のように、電圧VLが12Vを超えると、デューティ比Dが下がり、実効電力は電圧VIが12Vのときと概ね同じ値に保たれていることが分かる。電圧VI=14Vのときの実効電力は18.5Wである。一方、同条件の負荷制御装置50の場合、実効電力は22.7Wである。したがって、図4に示した定電圧源52を除いた負荷制御装置10の実効電力は、図1の定電圧源52を有する負荷制御装置50の実効電力と比較して、約19%低くなっている。   As shown in the figure, when the voltage VL exceeds 12V, the duty ratio D decreases, and it can be seen that the effective power is maintained at substantially the same value as when the voltage VI is 12V. The effective power when the voltage VI = 14V is 18.5W. On the other hand, in the case of the load control device 50 under the same conditions, the effective power is 22.7W. Therefore, the effective power of the load control device 10 excluding the constant voltage source 52 shown in FIG. 4 is about 19% lower than the effective power of the load control device 50 having the constant voltage source 52 of FIG. Yes.

以上、本実施形態によれば、バッテリBTの電源電圧VIが高くなってしまったときでも、負荷Wにおける実効電力をほぼ一定に保つことができる。したがって、負荷Wが例えば自動車のランプである場合、照度をほぼ一定に保つことができる。その結果、ランプが必要以上に明るくなってしまい周囲の自動車の運転手を幻惑してしまうといった現象を回避でき、安全性の向上が期待できる。また、負荷Wの寿命を延ばすことができる。   As described above, according to the present embodiment, the effective power at the load W can be kept substantially constant even when the power supply voltage VI of the battery BT becomes high. Therefore, when the load W is, for example, a car lamp, the illuminance can be kept substantially constant. As a result, it is possible to avoid a phenomenon in which the lamp becomes brighter than necessary and the driver of the surrounding car is dazzled, and an improvement in safety can be expected. In addition, the life of the load W can be extended.

また、バッテリBTの電源電圧(電源電圧VI)が異常に上昇した場合に、電流が流れなくなるので、負荷Wに過電流が流れて、負荷Wが壊れてしまうことを回避できる。例えば、負荷Wがランプであれば、球切れの危険性が少なくなる。   In addition, when the power supply voltage (power supply voltage VI) of the battery BT rises abnormally, the current stops flowing, so that it is possible to prevent the load W from being broken due to an overcurrent flowing through the load W. For example, if the load W is a lamp, the risk of running out of the ball is reduced.

さらに、バッテリBTの電源電圧が高いときに、消費電力(実効電力)が下がるので、自動車の場合であれば発電に要する仕事量が削減されるため、消費燃料の低減が実現される。   Furthermore, since the power consumption (effective power) is reduced when the power supply voltage of the battery BT is high, the amount of work required for power generation is reduced in the case of an automobile, so that reduction in fuel consumption is realized.

また、容積や重量の大きい定電圧源52を省略するため、負荷制御装置10全体構成は、非常にシンプルになり小型化及び低コスト化が実現できる。   Further, since the constant voltage source 52 having a large volume and weight is omitted, the overall configuration of the load control device 10 is very simple, and a reduction in size and cost can be realized.

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。そのような変形例について以下に示す。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of the respective components, and such modifications are within the scope of the present invention. Such a modification is shown below.

図6は、変形例に係る負荷制御装置110の構成図である。この負荷制御装置110は、出力素子を、ハイサイドに備えている。つまり、MOSFET14として、pチャネル型のFETが取り付けられる。   FIG. 6 is a configuration diagram of a load control device 110 according to a modification. The load control device 110 includes an output element on the high side. That is, a p-channel FET is attached as the MOSFET 14.

図7は、別の変形例に係る負荷制御装置210の構成図である。この負荷制御装置210では、第2の比較器CP2の非反転入力端子と反転入力端子が入れ替わり、ツェナーダイオードZD1と第12の抵抗R12がグランドGND側に設けられる。   FIG. 7 is a configuration diagram of a load control device 210 according to another modification. In the load control device 210, the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the second comparator CP2 are switched, and the Zener diode ZD1 and the twelfth resistor R12 are provided on the ground GND side.

このとき、電圧VLを得るための電位VZは、次の(18)式で表される。

Figure 2009065246
At this time, the potential VZ for obtaining the voltage VL is expressed by the following equation (18).
Figure 2009065246

そして、電圧VIが電圧VLを超えたときの基準電位Vkは、(19)式で表される。

Figure 2009065246
The reference potential Vk when the voltage VI exceeds the voltage VL is expressed by equation (19).
Figure 2009065246

また、デューティ比Dは、次の(20)式で表される。

Figure 2009065246
The duty ratio D is expressed by the following equation (20).
Figure 2009065246

そして、第12の抵抗R12の設定は、次の(21)式で表される。

Figure 2009065246
The setting of the twelfth resistor R12 is expressed by the following equation (21).
Figure 2009065246

また、上述した実施形態は、PWM変調制御で減光して駆動する装置に関するものであったが、通常の明るさで駆動する装置に適用して、部品定数の設定により図8に示すような電源電圧対デューティ比の特性を持たせ、必要以上に消費電力があがってしまわないようにすることもできる。ここでは、R2=40kΩ、R3=80kΩ、R9=100kΩ、R10=13kΩ、R12=2kΩ、VZ=10Vとしている。   Moreover, although the above-described embodiment relates to a device that is dimmed and driven by PWM modulation control, it is applied to a device that is driven at normal brightness, and as shown in FIG. Power supply voltage to duty ratio characteristics can be provided so that power consumption does not increase more than necessary. Here, R2 = 40 kΩ, R3 = 80 kΩ, R9 = 100 kΩ, R10 = 13 kΩ, R12 = 2 kΩ, and VZ = 10V.

また、負荷制御装置10,110,210の一部又は全部を集積回路(IC)化してもよい。さらに、第2の比較器CP2にヒステリシスが設けられてもよい。   Further, a part or all of the load control devices 10, 110, and 210 may be integrated into an integrated circuit (IC). Furthermore, a hysteresis may be provided in the second comparator CP2.

さらにまた、電源電圧VIが12VのバッテリBTを例示したが、24Vや36V等のバッテリBTであってもよい。   Furthermore, although the battery BT whose power supply voltage VI is 12V is illustrated, the battery BT such as 24V or 36V may be used.

本実施形態に係る、定電圧源を有する負荷制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the load control apparatus which has a constant voltage source based on this embodiment. 本実施形態に係る、図1に示した負荷制御装置における動作タイミングを示した図である。It is the figure which showed the operation | movement timing in the load control apparatus shown in FIG. 1 based on this embodiment. 本実施形態に係る、図1に示した負荷制御装置において負荷Wとして定格60Wのハロゲン電球を駆動したときの電源電圧変化に対するハロゲン電球の実効電力変化を示している。FIG. 6 shows a change in the effective power of the halogen bulb with respect to a change in power supply voltage when a halogen bulb rated at 60 W is driven as a load W in the load control device shown in FIG. 1 according to the present embodiment. 本実施形態に係る、定電圧源を除きツェナーダイオードを設けた負荷制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the load control device which provided the Zener diode except the constant voltage source concerning this embodiment. 本実施形態に係る、図4に示した負荷制御装置において負荷Wとして定格60Wのハロゲン電球を駆動したときの電源電圧変化に対するハロゲン電球の実効電力変化を示している。FIG. 6 shows a change in the effective power of the halogen bulb with respect to a change in power supply voltage when a halogen bulb rated at 60 W is driven as the load W in the load control apparatus shown in FIG. 4 according to the present embodiment. 本実施形態の変形例に係る、負荷制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of a load control device concerning a modification of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る、負荷制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of a load control device concerning a modification of this embodiment. 本実施形態の変形例に係る、負荷制御装置の電源電圧対デューティ比の特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the power supply voltage versus duty ratio of the load control apparatus based on the modification of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 負荷制御装置
14 MOSFET
50 負荷制御装置
52 定電圧源
60 ECU
BT バッテリ
C1 容量
CP1 第1の比較器
CP2 第2の比較器
CR1 第1のカレントミラー回路
CR2 第2のカレントミラー回路
DR 駆動手段
GND グランド
LD1 OR論理回路
Q1 第1のトランジスタ
Q2 第2のトランジスタ
Q3 第3のトランジスタ
Q4 第4のトランジスタ
Q5 第5のトランジスタ
Q6 第6のトランジスタ
Q7 第7のトランジスタ
Q8 第8のトランジスタ
Q9 第9のトランジスタ
R1 第1の抵抗
R2 第2の抵抗
R3 第3の抵抗
R4 第4の抵抗
R5 第5の抵抗
R6 第6の抵抗
R7 第7の抵抗
R8 第8の抵抗
R9 第9の抵抗
R10 第10の抵抗
R11 第11の抵抗
R12 第12の抵抗
R13 第13の抵抗
TC 制御端子
TG グランド端子
TP 電源入力端子
W 負荷
ZD ツェナーダイオード

10 Load control device 14 MOSFET
50 Load control device 52 Constant voltage source 60 ECU
BT battery C1 capacity CP1 first comparator CP2 second comparator CR1 first current mirror circuit CR2 second current mirror circuit DR driving means GND ground LD1 OR logic circuit Q1 first transistor Q2 second transistor Q3 3rd transistor Q4 4th transistor Q5 5th transistor Q6 6th transistor Q7 7th transistor Q8 8th transistor Q9 9th transistor R1 1st resistance R2 2nd resistance R3 3rd resistance R4 4th resistor R5 5th resistor R6 6th resistor R7 7th resistor R8 8th resistor R9 9th resistor R10 10th resistor R11 11th resistor R12 12th resistor R13 13th resistor TC Control terminal TG Ground terminal TP Power input terminal W Load ZD Zener diode

Claims (6)

制御対象である負荷手段が駆動されるときに印加される電源電圧が定電圧源を介さずに供給された電圧をもとに、三角波の電圧を生成する三角波生成手段と、
前記三角波生成手段により生成される三角波と、所定の基準電位とを比較してデューティ比を決定するデューティ比決定手段と、
前記電源電圧が所定値を超えたときに、前記デューティ比を下げるデューティ比調整手段と、
を有することを特徴とする負荷制御装置。
A triangular wave generating means for generating a triangular wave voltage based on a voltage supplied when the load means to be controlled is driven without passing through a constant voltage source; and
A duty ratio determining means for determining a duty ratio by comparing the triangular wave generated by the triangular wave generating means with a predetermined reference potential;
Duty ratio adjusting means for reducing the duty ratio when the power supply voltage exceeds a predetermined value;
A load control device comprising:
前記三角波生成手段は、
容量と、
前記容量における充電及び放電の基準電流を生成する充放電基準電流生成手段と、
前記基準電流により充電された容量の電圧と、抵抗により電源電圧が分圧された第1の分圧とを比較する第1の比較器と
を有することを特徴とする請求項1に記載の負荷制御装置。
The triangular wave generating means includes
Capacity,
Charge / discharge reference current generating means for generating a charge and discharge reference current in the capacity;
2. The load according to claim 1, further comprising: a first comparator that compares a voltage of the capacitor charged by the reference current and a first divided voltage obtained by dividing a power supply voltage by a resistor. Control device.
充放電基準電流生成手段は、複数のカレントミラー回路を備えることを特徴とする請求項2に記載の負荷制御装置。   The load control device according to claim 2, wherein the charge / discharge reference current generation unit includes a plurality of current mirror circuits. 前記デューティ比決定手段は、前記第1の比較器の一方の端子に入力している前記容量の電圧と、抵抗により電源電圧が分圧された第2の分圧とを比較する第2の比較器と
を備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の負荷制御装置。
The duty ratio determining means compares a voltage of the capacitor input to one terminal of the first comparator with a second divided voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor. The load control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記デューティ比調整手段は、前記比較器の基準電位に接続されるツェナーダイオード及び抵抗を有していることを特徴とする請求項4に記載の負荷制御装置。   The load control device according to claim 4, wherein the duty ratio adjusting unit includes a Zener diode and a resistor connected to a reference potential of the comparator. 前記デューティ決定手段により決定されるデューティ比は、当該負荷制御装置に備わる抵抗の抵抗値により設定されることを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の負荷制御装置。   The load control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the duty ratio determined by the duty determination means is set by a resistance value of a resistor provided in the load control device.
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