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公開番号2024117261
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-29
出願番号2023023259
出願日2023-02-17
発明の名称駆動回路装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H03K 17/08 20060101AFI20240822BHJP(基本電子回路)
要約【課題】簡素な構成で、選定されるスイッチング素子の特性に応じた設計を容易とする駆動回路装置を提供する。
【解決手段】駆動回路装置1は、スイッチング素子SWの下流側に接続される電流検出用抵抗素子70と、電流検出用抵抗素子70の電圧を検出する電圧検出部80とを備える。そのため、スイッチング素子SWに大電流である短絡電流が流れると、電流検出用抵抗素子70の抵抗値Rにより、スイッチング素子SWのソース電圧が上昇する。この場合、スイッチング素子SWのゲード電圧Vgsが見かけ上小さくなり、スイッチング素子SWに対して電流制限がかかる。従って、電流検出用抵抗素子70の抵抗値Rとスイッチング素子SWのゲート-ソース間電圧Vgsを調整することで、所望の態様にて電流制限をかけることが可能となる。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
電源からの電力供給を切り換えるスイッチング素子を駆動させる駆動回路装置であって、
前記スイッチング素子の開閉を切り換える制御を行う駆動制御部と、
前記スイッチング素子の下流側に接続される電流検出用抵抗素子と、
前記電流検出用抵抗素子の電圧を検出する電圧検出部と、
前記スイッチング素子のゲート－ソース間電圧を調整する通電状態切替部と、を備え、
短絡電流が流れる場合に、
前記電流検出用抵抗素子の抵抗値によって生じる電圧により前記スイッチング素子のソース電圧を上昇させつつ、
前記通電状態切替部によって前記スイッチング素子の前記ゲート－ソース間電圧を調整することで、前記スイッチング素子の導通が抑制される、駆動回路装置。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記スイッチング素子のゲートに印加される電圧をＶｃｃとし、前記スイッチング素子をオン状態にするときの前記ゲート－ソース間電圧をＶｇｓとし、前記ゲート－ソース間電圧Ｖｇｓの閾値電圧Ｖｔｈ（ＳＷ）をとし、前記電流検出用抵抗素子の抵抗値をＲとし、前記短絡電流をＡｓｈｏｒｔとした場合、式（１）（２）となるように、前記電流検出用抵抗素子の抵抗値が設定されている、請求項１に記載の駆動回路装置。
Ｖｃｃ－Ｖｔｈ（ＳＷ）＝Ｒ × Ａｓｈｏｒｔ …（１）
Ｖｇｓ≧Ｖｔｈ（ＳＷ） …（２）
【請求項３】
産業車両に搭載され、電磁ブレーキ
用
リレーを駆動させるための、請求項１に記載の駆動回路装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電源からの電力供給を切り換えるスイッチング素子を駆動させる駆動回路装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された駆動回路装置は、短絡を検出する短絡検出回路と、スイッチング素子に流れる電流を制限するクランプ回路と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０３６５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クランプ回路は、抵抗素子と、クランプ制御スイッチと、ダイオードと、を備える。適切な電流制限を行うためには、これらの部品の選定が必要となり、部品点数の抑制が求められていた。また、短絡検出回路のスイッチのオン・オフのタイミングは、スイッチング素子のゲート－ソース間電圧を調整するためのスイッチ及び抵抗等のばらつきを考慮して決める必要があるため、調整が困難であるという問題がある。
【０００５】
従って、本発明は、簡素な構成で、選定されるスイッチング素子の特性に応じた設計を容易とする駆動回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る駆動回路装置は、電源からの電力供給を切り換えるスイッチング素子を駆動させる駆動回路装置であって、スイッチング素子の開閉を切り換える制御を行う駆動制御部と、スイッチング素子の下流側に接続される電流検出用抵抗素子と、電流検出用抵抗素子の電圧を検出する電圧検出部と、スイッチング素子のゲート－ソース間電圧を調整する通電状態切替部と、を備え、短絡電流が流れる場合に、電流検出用抵抗素子の抵抗値によって生じる電圧によりスイッチング素子のソース電圧を上昇させつつ、通電状態切替部によってスイッチング素子の前記ゲート－ソース間電圧を調整することで、前記スイッチング素子の導通が抑制される。
【０００７】
駆動回路装置は、スイッチング素子の下流側に接続される電流検出用抵抗素子と、電流検出用抵抗素子の電圧を検出する電圧検出部とを備える。そのため、スイッチング素子に大電流である短絡電流が流れると、電流検出用抵抗素子の抵抗値により、スイッチング素子のソース電圧が上昇する。この場合、スイッチング素子のゲード電圧が見かけ上小さくなり、スイッチング素子に対して電流制限がかかる。従って、電流検出用抵抗素子の抵抗値とスイッチング素子のゲート－ソース間電圧を調整することで、所望の態様にて電流制限をかけることが可能となる。これにより、少ない部品にて電流制限が可能になる。また、電圧検出部は、電流検出用抵抗素子の電圧の上昇を検出することで、短絡電流を検出することができる。従って、短絡電流が流れる場合、通電状態切替部によってスイッチング素子のゲート－ソース間電圧を調整することで、スイッチング素子の導通を抑制する。此により、スイッチング素子に短絡電流が流れ続けることを抑制できる。電圧検出部は、電流検出用抵抗素子の電圧を検出するだけで通常時の電流のモニタも短絡電流の検出も行うことができるので、部品を低減することができる。以上より、簡素な構成で、選定されるスイッチング素子の特性に応じた設計を容易とすることができる。
【０００８】
スイッチング素子のゲートに印加される電圧をＶｃｃとし、スイッチング素子をオン状態にするときのゲート－ソース間電圧をＶｇｓとし、ゲート－ソース間電圧Ｖｇｓの閾値電圧Ｖｔｈ（ＳＷ）をとし、電流検出用抵抗素子の抵抗値をＲとし、短絡電流をＡｓｈｏｒｔとした場合、式（１）（２）となるように、電流検出用抵抗素子の抵抗値が設定されていてよい。この場合、電流検出用抵抗素子の抵抗値を適切な値に設定することが可能となり、より確実に短絡電流を回避することができる。
Ｖｃｃ－Ｖｔｈ（ＳＷ）＝Ｒ × Ａｓｈｏｒｔ …（１）
Ｖｇｓ≧Ｖｔｈ（ＳＷ） …（２）
【０００９】
駆動回路装置は、産業車両に搭載され、電磁ブレーキ用リレーを駆動させるためのものであってよい。産業車両で用いられる電磁ブレーキ用リレーは、電流検出用抵抗素子に電流が流れにくい特性を持つため、電源装置の損失が少なく、好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡素な構成で、選定されるスイッチング素子の特性に応じた設計を容易とする駆動回路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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