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公開番号2021145453
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210924
出願番号2020042266
出願日20200311
発明の名称保護回路
出願人KYB株式会社
代理人個人
主分類H02H 9/04 20060101AFI20210827BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】静電気保護機能並びに逆接保護機能を有し、小型化を実現することができる保護回路を提供する。
【解決手段】保護回路1は、第1電源配線51、第2電源配線52、第1配線53、第2配線54、第1整流ダイオード701、第2整流ダイオード702及び静電気保護回路6を備える。第1電源配線は、バッテリ10の正極に接続される第1電源端子31から延設される。第2電源配線は、負極に接続される第2電源端子32から延設される。第1整流ダイオードは、第1電源配線にアノード電極を接続し、第1配線にカソード電極を接続する。第2整流ダイオードは、第2電源配線にカソード電極を接続し、第2配線にアノード電極を接続する。静電気保護回路は第1配線と第2配線との間に接続されて静電気を吸収する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
バッテリの正極に接続される第1電源端子から延設された第1電源配線と、
前記バッテリの負極に接続される第2電源端子から延設された第2電源配線と、
前記第1電源配線にアノード電極が接続された第1整流ダイオードと、
前記第1整流ダイオードのカソード電極が接続された第1配線と、
前記第2電源配線にカソード電極が接続された第2整流ダイオードと、
前記第2整流ダイオードのアノード電極が接続された第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に接続され、静電気を吸収する静電気保護回路と、
を備えている保護回路。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
入力信号が入力される入力端子と、
前記入力端子に第1信号配線を介して接続され、前記入力信号が入力される論理回路と、
前記論理回路に第2信号配線を介して接続され、前記論理回路からの出力信号が出力される出力端子と、
を更に備え、
前記第1信号配線にアノード電極が接続され、前記第1配線にカソード電極が接続された第1ダイオードと、
前記第1信号配線にカソード電極が接続され、前記第2配線にアノード電極が接続された第2ダイオードと、
前記第2信号配線にアノード電極が接続され、前記第1配線にカソード電極が接続された第3ダイオードと、
前記第2信号配線にカソード電極が接続され、前記第2配線にアノード電極が接続された第4ダイオードと、を含んで構成されている
請求項1に記載の保護回路。
【請求項3】
前記静電気保護回路は、
前記第1配線にカソード電極が接続され、前記第2配線にアノード電極が接続されたツェナーダイオードを含む第1静電気保護素子を備えている
請求項1又は請求項2に記載の保護回路。
【請求項4】
前記第1電源配線にカソード電極が接続され、前記第2配線にアノード電極が接続された第3整流ダイオードと、
前記第2電源配線にアノード電極が接続され、前記第1配線にカソード電極が接続された第4整流ダイオードと、を更に備えている
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の保護回路。
【請求項5】
前記正極と前記第1電源端子との間に第1主電極が接続され、出力端子に第2主電極が接続された第1トランジスタと、
前記第1電源配線に第3主電極が接続され、前記第1トランジスタの第1制御電極に第4主電極が接続され、前記第3主電極及び前記第2電源配線に第2制御電極が接続された第2トランジスタと、
前記第3主電極と前記第2制御電極との間に電気的に直列に接続された抵抗と、を更に備えている
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の保護回路。
【請求項6】
前記第4主電極にアノード電極が接続された第5整流ダイオードと、
前記第5整流ダイオードのカソード電極が接続された第3配線と、
前記第4主電極にカソード電極が接続され、前記第2配線にアノード電極が接続された第6整流ダイオードと、を備え、
前記静電気保護回路は、
前記第1配線と前記第3配線との間に接続され、静電気を吸収する第2ツェナーダイオードと、
前記第2配線と前記第3配線との間に接続され、静電気を吸収する第3ツェナーダイオードと、を更に備えている
請求項5に記載の保護回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、保護回路に関する。
続きを表示(約 2,900 文字)【背景技術】
【0002】
自動車を含む車両では、バッテリから電子制御ユニット(ECU:Electrical Control Unit)へ電源が供給されている。電子制御ユニットには、例えば、下記特許文献1の図1に開示されている静電気保護回路が搭載されている。静電気保護回路では、静電気放電(ESD:Electro Static discharge)が行われ、予期せぬ静電気の発生に対して電子制御ユニットを保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019−129230号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車載用バッテリは、一定の期間が経過したときに、又は電圧の低下により一定の電圧が得られないときに交換されている。交換の際には、車載用バッテリの正極と負極とが間違って逆に接続される「逆接(誤接)」を防止する必要がある。逆接されてしまうと、静電気保護回路の保護素子に電流が流れ、保護素子に損傷や破壊が生じる恐れがある。そこで、逆接に対して静電気保護回路を保護する逆接保護回路を、静電気保護回路に対して外付け素子を用いて組み付ける必要がある。
しかしながら、静電気保護回路に外付け素子を用いて逆接保護回路を組み付けた場合には、回路システムの全体のサイズが大きくなってしまうので、対策が望まれていた。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮して、静電気保護機能並びに逆接保護機能を有し、小型化を実現することができる保護回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1実施態様に係る保護回路は、バッテリの正極に接続される第1電源端子から延設された第1電源配線と、バッテリの負極に接続される第2電源端子から延設された第2電源配線と、第1電源配線にアノード電極が接続された第1整流ダイオードと、第1整流ダイオードのカソード電極が接続された第1配線と、第2電源配線にカソード電極が接続された第2整流ダイオードと、第2整流ダイオードのアノード電極が接続された第2配線と、第1配線と第2配線との間に接続され、静電気を吸収する静電気保護回路とを備えている。
【0007】
第1実施態様に係る保護回路は、第1電源配線と、第2電源配線と、第1配線と、第2配線と、第1整流ダイオードと、第2整流ダイオードと、静電気保護回路とを備える。第1電源配線は、バッテリの正極に接続される第1電源端子から延設される。第2電源配線は、バッテリの負極に接続される第2電源端子から延設される。第1整流ダイオードは、第1電源配線にアノード電極を接続し、第1配線にカソード電極を接続する。第2整流ダイオードは、第2電源配線にカソード電極を接続し、第2配線にアノード電極を接続する。
仮に、バッテリが逆接されたとき、第1電源端子を通して第1電源配線に負電圧が印加される。第1電源配線と第1配線との間において、第1整流ダイオードは順方向に接続されているので、電流の流れは第1整流ダイオードにより遮断される。また、第2電源配線には第2電源端子を通して正電圧が印加される。第2電源配線と第2配線との間において、第2整流ダイオードは順方向に接続されているので、電流の流れは第2整流ダイオードにより遮断される。つまり、第1整流ダイオード及び第2整流ダイオードは逆接保護回路を構築し、逆接保護回路はバッテリの逆接に対して静電気保護回路を保護する。
ここで、静電気保護回路は、第1配線と第2配線との間に接続され、静電気を吸収する。静電気保護回路は静電気に対して第1配線又は第2配線に接続される回路を保護する。
このように構成される保護回路では、第1電源配線に第1整流ダイオードを接続し、第2電源配線に第2整流ダイオードを接続して逆接保護回路が組み込まれる。そして、第1整流ダイオードに接続された第1配線と第2整流ダイオードに接続された第2配線との間に静電気保護回路が組み込まれる。従って、保護回路内に逆接保護回路を静電気保護回路と共に集積化することができるので、保護回路の小型化を実現することができる。
【0008】
本発明の第2実施態様に係る保護回路では、第1実施態様に係る保護回路において、入力信号が入力される入力端子と、入力端子に第1信号配線を介して接続され、入力信号が入力される論理回路と、論理回路に第2信号配線を介して接続され、論理回路からの出力信号が出力される出力端子と、を更に備え、静電気保護回路は、論理回路の入力側に配設され、第1信号配線にアノード電極が接続され、第1配線にカソード電極が接続された第1ダイオードと、入力側に配設され、第1信号配線にカソード電極が接続され、第2配線にアノード電極が接続された第2ダイオードと、論理回路の出力側に配設され、第2信号配線にアノード電極が接続され、第1配線にカソード電極が接続された第3ダイオードと、出力側に配設され、第2信号配線にカソード電極が接続され、第2配線にアノード電極が接続された第4ダイオードと、を含んで構成されている。
【0009】
第2実施態様に係る保護回路は、入力端子と、論理回路と、出力端子とを更に備える。入力端子には入力信号が入力される。論理回路は入力端子に第1信号配線を介して接続され、論理回路には入力信号が入力される。出力端子は論理回路に第2信号配線を介して接続され、出力端子には論理回路からの出力信号が出力される。
このように構成される保護回路では、静電気保護回路は第1ダイオード〜第4ダイオードを含んで構成される。第1ダイオードは、第1信号配線にアノード電極を接続し、第1配線にカソード電極を接続する。第2ダイオードは、第1信号配線にカソード電極を接続し、第2配線にアノード電極を接続する。第3ダイオードは、第2信号配線にアノード電極を接続し、第1配線にカソード電極を接続する。そして、第4ダイオードは、第2信号配線にカソード電極を接続し、第2配線にアノード電極を接続する。
このため、仮に入力端子に静電気が印加されたとしても、この静電気は第1ダイオードを通して第1配線に吸収され、又は第2ダイオードを通して第2配線に吸収されるので、静電気に対して論理回路を保護することができる。一方、仮に出力端子に静電気が印加されたとしても、この静電気は第3ダイオードを通して第1配線に吸収され、又は第4ダイオードを通して第2配線に吸収されるので、静電気に対して論理回路を保護することができる。
【0010】
本発明の第3実施態様に係る保護回路では、第1実施態様又は第2実施態様に係る保護回路において、静電気保護回路は、第1配線にカソード電極が接続され、第2配線にアノード電極が接続されたツェナーダイオードを含む第1静電気保護素子を備えている。
(【0011】以降は省略されています)

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