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公開番号2025022518
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023127181
出願日2023-08-03
発明の名称負荷駆動装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H03K 17/08 20060101AFI20250206BHJP(基本電子回路)
要約【課題】負荷電流が閾値以上であるか否かを判定する負荷駆動装置1を提供する。
【解決手段】検出回路電源20は、車載バッテリーBaの出力電圧Vccに一定電圧Vfを足した検出用電源電圧を電源出力端子20aから出力する。センス用トランジスタ40は、負荷電流に比例したセンス電流を抵抗素子35を通して共通接続端子101へ流す。コンパレータ回路33は、検出回路電源20の出力電圧に基づいて、共通接続端子102の出力電圧よりも共通接続端子103の出力電圧の方が大きいか否かを判定することにより、負荷電流が閾値よりも大きいか否かを判定する。ロジック回路3は、コンパレータ回路33が閾値よりも負荷電流の方が大きいと判定したとき、オフ制御部として、駆動回路60を制御してメイントランジスタ50をオフさせるステップS130を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電源（Ｂａ）の正極端子とグランドとの間に配置されている負荷（２）を駆動する負荷駆動装置であって、
前記電源の正極端子と前記負荷との間に配置されて、オンすることにより前記電源の正極端子から前記負荷へ負荷電流を流すメイントランジスタ（５０）と、
前記電源の出力電圧（Ｖｃｃ）に一定電圧（Ｖｆ）を足した検出用電源電圧を電源出力端子（２０ａ）から出力する検出回路電源（２０）と、
前記メイントランジスタと前記負荷とが共通に接続されている端子を第１共通接続端子（１０１）としたとき、前記第１共通接続端子と前記電源出力端子との間に配置されている第１抵抗素子（３４）と、
前記検出回路電源の出力端子から前記第１抵抗素子を通して前記第１共通接続端子に一定電流（Ｉｋ）を流す比較電流出力部（３６）と、
前記電源の正極端子と前記第１共通接続端子との間に配置されている第２抵抗素子（３５）と、
前記電源の正極端子と前記第２抵抗素子との間に配置され、かつ前記負荷電流に比例するセンス電流を前記第２抵抗素子を通して前記第１共通接続端子へ流すセンス素子（４０）と、
前記第２抵抗素子と前記センス素子とが共通に接続されている端子を第２共通接続端子（１０３）とし、前記第１抵抗素子と前記比較電流出力部とが共通に接続されている端子を第３共通接続端子（１０２）としたとき、前記検出回路電源の出力電圧に基づいて、前記第２共通接続端子の出力電圧の方が前記第３共通接続端子の出力電圧よりも大きいか否かを判定することにより、前記負荷電流が閾値よりも大きいか否かを判定する比較部（３３）と、
前記比較部が前記閾値よりも前記負荷電流の方が大きいと判定したとき、前記メイントランジスタをオフさせるオフ制御部（Ｓ１３０）と、
を備える負荷駆動装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記検出回路電源は、
前記電源の出力電圧よりも大きな出力電圧を出力端子（１１）から出力する昇圧電源（１０）と、
前記電源の正極端子と前記昇圧電源の出力端子との間に一定電圧を生じさせるクランプ回路（２６）と、
前記昇圧電源の出力端子と前記クランプ回路とが共通に接続されている端子を第４共通接続端子（１００）としたとき、前記第４共通接続端子に接続されている制御端子と、前記昇圧電源の出力端子に接続されている入力端子と、前記電源出力端子（２０ａ）に接続されている出力端子とを有する電流増幅用トランジスタ（２４）と、を備え、
前記電流増幅用トランジスタは、前記制御端子および前記電源の正極端子の間が前記クランプ回路によって前記一定電圧に設定された状態で、前記昇圧電源の出力端子から前記第４共通接続端子を通して前記制御端子に入力される電流を電流増幅した出力電流を前記入力端子から前記出力端子に流すことにより、前記電源出力端子から前記検出用電源電圧を出力させる請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記クランプ回路は、アノード端子が前記第４共通接続端子側に配置され、かつカソード端子が前記電源の正極端子側に配置されている複数のダイオード（２６ａ、２６ｂ）を有し、前記第４共通接続端子と前記電源の正極端子との間に前記複数のダイオードが直列接続されている請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記検出回路電源の前記電源出力端子と前記電源の正極端子との間に接続されて、前記電源出力端子と前記電源の正極端子との間の電圧を安定化するコンデンサ（２７）を備える請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記第４共通接続端子と前記電源の正極端子との間に接続されて、前記第４共通接続端子と前記電源の正極端子との間の電圧を安定化するコンデンサ（２７）を備える請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記昇圧電源の出力端子から前記第４共通接続端子に流れる一定電流（Ｉｂ）を生じさせる基準電流源（２８）を備え、
前記昇圧電源の出力端子から前記第４共通接続端子に流れる電流のうち一部の電流が前記第４共通接続端子から前記クランプ回路を通して前記電源の正極端子に流れることにより、前記クランプ回路が前記一定電圧を生じさせ、
前記昇圧電源の出力端子から前記第４共通接続端子に流れる電流のうち前記一部の電流以外の残りの電流が前記制御端子に流れることにより、前記出力電流が前記電流増幅用トランジスタの前記入力端子から前記出力端子に流れる請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
オン、オフすることにより前記基準電流源（２８）およびグランドの間を接続、或いは開放するスイッチ（２５）と、
前記スイッチをオンさせて前記基準電流源およびグランドの間を接続させる第１スイッチ制御部（３）と、
前記スイッチをオフさせて前記基準電流源およびグランドの間を開放させる第２スイッチ制御部（３）と、を備え、
前記第１スイッチ制御部が前記スイッチをオンした状態では、前記出力電流が前記電流増幅用トランジスタの前記入力端子から前記出力端子に流れることにより、前記電源出力端子から前記検出用電源電圧が出力し、
前記第２スイッチ制御部が前記スイッチをオフした状態では、前記出力電流が前記電流増幅用トランジスタの前記入力端子から前記出力端子に流れることが停止され、前記電源出力端子から前記検出用電源電圧が出力することが停止される請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
オン、オフすることにより前記比較電流出力部（３６）およびグランドの間を接続、或いは開放するスイッチ（２５）と、
前記スイッチをオンさせて前記比較電流出力部およびグランドの間を接続させる第１スイッチ制御部（３）と、
前記スイッチをオフさせて前記比較電流出力部およびグランドの間を開放させる第２スイッチ制御部（３）と、を備え、
前記第１スイッチ制御部が前記スイッチをオンした状態では、前記比較電流出力部から前記第１抵抗素子を通して前記第１共通接続端子に前記一定電流を流し、
前記第２スイッチ制御部が前記スイッチをオフした状態では、前記比較電流出力部から前記第１抵抗素子を通して前記第１共通接続端子に前記一定電流を流すことが停止される請求項１に記載の負荷駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、負荷駆動装置に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、制御回路から出力される制御信号に基づいて、負荷とバッテリーの正極端子との間をオンすることにより、バッテリーから負荷を通してグランドに負荷電流を流すメイントランジスタを備える負荷駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
負荷駆動装置は、メイントランジスタ、センス用トランジスタ、検出抵抗素子、基準抵抗素子、比較電流出力部、およびコンパレータ回路を備える。メイントランジスタと負荷とがバッテリーの正極端子とグランドとの間に直列に接続されている。
【０００４】
メイントランジスタと負荷とが共通に接続されている端子を第１共通接続端子とする。
センス用トランジスタは、第１共通接続端子とバッテリーの正極端子との間に配置されている。検出抵抗素子は、センス用トランジスタおよび第１共通接続端子の間に配置されている。
【０００５】
センス用トランジスタは、メイントランジスタとともに、制御回路から出力される制御信号に基づいて制御されてオンする。このため、センス用トランジスタがオンした際に、バッテリーの正極端子からセンス用トランジスタおよび検出抵抗素子を通して第１共通接続端子にセンス電流が流れる。センス電流は、負荷電流に比例する電流である。
【０００６】
コンパレータ回路の電源端子には、バッテリーの出力電圧が入力される。センス用トランジスタと検出抵抗素子とが共通に接続されている端子を第２共通接続端子とする。コンパレータ回路の非反転入力端子には、第２共通接続端子から出力されるセンス電圧が与えられる。
【０００７】
比較電流出力部および基準抵抗素子がバッテリーの正極端子と第１共通接続端子との間に直列に接続されている。比較電流出力部は、バッテリーの出力電圧に基づいて基準抵抗素子を通して第１共通接続端子に一定電流を流す。
【０００８】
比較電流出力部と基準抵抗素子とが共通に接続されている端子を第３共通接続端子とする。コンパレータ回路の反転入力端子には、第３共通接続端子から出力される閾値電圧が入力される。
【０００９】
コンパレータ回路は、バッテリーの出力電圧に基づいて、センス電圧と閾値電圧とを比較する。コンパレータ回路は、センス電圧が閾値電圧よりも大きいとき、メイントランジスタに流れる負荷電流が閾値以上であると判定して、ハイレベル信号を制御回路に出力する。
【００１０】
これに伴い、制御回路は、コンパレータ回路からハイレベル信号を受けると、メイントランジスタをオフする。すなわち、コンパレータ回路は、閾値以上の負荷電流がメイントランジスタに流れていると判定したとき、制御回路は、メイントランジスタをオフする。これにより、メイントランジスタが過大な負荷電流が流れることを未然に防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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