(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
点灯素子を制御信号に基づいてオンオフ動作させる第１のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子にオン電圧を発生させる抵抗と、
前記抵抗に電流を出力する定電流回路と、
前記制御信号によって前記点灯素子がオンに制御されるとき、前記定電流回路から前記抵抗に電流を供給させ、前記制御信号によって前記点灯素子がオフに制御されるとき、前記定電流回路から前記抵抗に電流を遮断させる第２のスイッチ素子と、
前記制御信号によって前記点灯素子がオフに制御されるとき、前記抵抗及び前記定電流回路との間の通電を遮断する遮断回路と、を有し、
前記点灯素子は、前記第１のスイッチ素子と直列に接続されることを特徴とするスイッチング駆動回路。
【請求項２】
前記制御信号によって前記第１のスイッチ素子がオフに制御されるとき、前記抵抗を電気的に短絡させるバイパス回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の外部機器をオンオフするスイッチング駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両において、１２Ｖのバッテリ電源で駆動されるインジケータ等を５Ｖ系の制御信号でスイッチングするためには、制御信号をレベルシフトしてスイッチ素子を制御するスイッチング駆動回路が必要となる。従来のスイッチング駆動回路においては、バッテリ電源からの電流をオンオフするスイッチ素子として高出力の例えばＭＯＳトランジスタが使用されており、ＭＯＳトランジスタのゲートソース間の抵抗に流す電流を５Ｖ系の制御部が制御することで、ＭＯＳトランジスタに接続されるインジケータ等のＬＥＤをオンオフ駆動している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３２６５７９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のスイッチング駆動回路において、出力部のＭＯＳトランジスタのゲートソース間抵抗に流す電流を制御部のカレント回路により供給する場合、ある周波数帯におけるＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）の影響によりゲートソース間の抵抗にノイズ電流が流れると、制御信号がオフ制御のときであってもＭＯＳトランジスタがオンしてしまう場合があった。このため、出力部のＭＯＳトランジスタ（スイッチ素子）に接続されるインジケータ等のＬＥＤの誤点灯を確実に防ぐための対策が必要とされていた。
【０００５】
本発明の目的は、オンオフ動作させるインジケータ等の外部機器のＥＭＩによる誤動作を抑制するスイッチング駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］点灯素子を制御信号に基づいてオンオフ動作させる第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子にオン電圧を発生させる抵抗と、前記抵抗に電流を出力する定電流回路と、前記制御信号によって前記点灯素子がオンに制御されるとき、前記定電流回路から前記抵抗に電流を供給させ、前記制御信号によって前記点灯素子がオフに制御されるとき、前記定電流回路から前記抵抗に電流を遮断させる第２のスイッチ素子と、前記制御信号によって前記点灯素子がオフに制御されるとき、前記抵抗及び前記定電流回路との間の通電を遮断する遮断回路と、を有し、前記点灯素子は、前記第１のスイッチ素子と直列に接続されることを特徴とするスイッチング駆動回路。
【０００７】
［２］前記制御信号によって前記第１のスイッチ素子がオフに制御されるとき、前記抵抗を電気的に短絡させるバイパス回路を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング駆動回路。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスイッチング駆動回路によれば、オンオフ動作させるインジケータ等の外部機器のＥＭＩによる誤動作を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施の形態によるスイッチング駆動回路の回路図である。
【図２】図２は、第２の実施の形態によるスイッチング駆動回路の回路図である。
【図３】図３は、第３の実施の形態によるスイッチング駆動回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１１】
[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態によるスイッチング駆動回路１の回路図である。このスイッチング駆動回路１は、出力部１１と、制御部１２とを備えている。出力部１１には、電源端子６ａを介して車両のバッテリ電源ＶＢ（例えば１２Ｖ）が接続され、出力端子６ｂにはオンオフ駆動する外部機器である例えばインジケータのＬＥＤ４と電流制限抵抗５が接続される。制御部１２には、入力端子７が備えられ、この入力端子７を介してＬＥＤ４をオンオフさせる制御信号が入力される。なお、以下説明されるスイッチング駆動回路は、入力される制御信号がハイレベル（Ｈ）の電圧のときにＬＥＤ４を点灯させ、制御信号がローレベル（Ｌ）の電圧のときにＬＥＤ４を消灯させる。
【００１２】
出力部１１は、ＬＥＤ４をオンオフさせるスイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＴ１を備えている。ｐＭＯＳトランジスタＴ１のソースは、バッテリ電源ＶＢからの１２Ｖの電源ラインに接続し、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０がこの１２Ｖの電源ラインにプルアップされている。
【００１３】
バッテリ電源ＶＢが接続される電源端子６ａとｐＭＯＳトランジスタＴ１のソース間の電源ラインには、ダイオード４１と、抵抗４３が接続される。また、この電源ラインとＧＮＤとの間にはツェナーダイオード４５と平滑コンデンサ４６が接続される。また、出力端子６ｂとｐＭＯＳトランジスタＴ１のドレインとの間には、ダイオード４２と、抵抗４４が接続される。
【００１４】
出力部１１は、抵抗１０に制御電流を流すことによりｐＭＯＳトランジスタＴ１をオンさせるｎｐｎトランジスタＴ４と、遮断回路としてｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートとｎｐｎトランジスタＴ４との間に接続されるｎＭＯＳトランジスタＴ５とを備えている。ｎＭＯＳトランジスタＴ５のゲートには、入力端子７を介して５Ｖ系の制御信号が入力される。すなわち、ｎＭＯＳトランジスタＴ５は、制御信号がＬＥＤ４を消灯制御するＬのときに同時にオフすることで、抵抗１０とｎｐｎトランジスタＴ４との間を流れる電流を完全に遮断するために設けられている。
【００１５】
次に、制御部１２は、５Ｖ電源ＶＣで動作し、入力端子７に接続されるインバータ８と、インバータ８により駆動されるｎＭＯＳトランジスタＴ２と、定電流源９と、ｎｐｎトランジスタＴ３とを備えている。ｎｐｎトランジスタＴ３のベースとコレクタとの間は短絡しており、定電流源９とともに定電流回路が構成されている。また、ｎｐｎトランジスタＴ３のベースと出力部１１のｎｐｎトランジスタＴ４のベースが接続されることで、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４には定電流源９が流す電流と同じ量の電流が流れるカレントミラー回路が構成されている。
【００１６】
また、ｎｐｎトランジスタＴ３はＧＮＤにエミッタ接地されており、同じくＧＮＤにソース接地するｎＭＯＳトランジスタＴ２のドレインがｎｐｎトランジスタＴ３のコレクタに接続している。
【００１７】
これにより、入力端子７からの制御信号がＨのときには、インバータ８で反転されたオフ電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオフするため、定電流源９と同じ量の電流が抵抗１０に流れゲートソース間にオン電圧が生じることによりｐＭＯＳトランジスタＴ１がオンする。したがって、バッテリ電源ＶＢとＬＥＤ４との間に通電回路が形成され、ＬＥＤ４が点灯する。
【００１８】
また、制御信号がＬのときには、インバータ８で反転されたオン電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオンする。このため、トランジスタＴ３のコレクタがＧＮＤに接地した状態になるとともに、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４のベースの電流がｎＭＯＳトランジスタＴ２を介してＧＮＤに流れるため、これらのトランジスタＴ３，Ｔ４はオフする。更に、抵抗１０とｎｐｎトランジスタＴ４との間のｎＭＯＳトランジスタＴ５がＬの制御信号によりオフするため、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０には電流が流れなくなる。したがって、ｐＭＯＳトランジスタＴ１がオフすることで、ＬＥＤ４にはバッテリ電源ＶＢからの電流が遮断される。
【００１９】
[第１の実施の形態の効果]
第１の実施の形態のスイッチング駆動回路１によれば、制御信号がＬＥＤ４を消灯させるオフ制御（Ｌ）のときには、ｎＭＯＳトランジスタＴ５がオフすることで抵抗１０とｎｐｎトランジスタＴ４との間の通電を遮断する。これにより、例えばＥＭＩの影響によりノイズ電流がカレントミラー回路等に誘起されたとしても、抵抗１０からはこのノイズ電流が流れ出すことがなくなる。したがって、消灯制御時のｐＭＯＳトランジスタＴ１にはオン電圧が発生せず、ＬＥＤ４の誤点灯を抑制し、また、確実に防ぐことができる。
【００２０】
[第２の実施の形態]
図２は、本発明の第２の実施の形態によるスイッチング駆動回路２の回路図である。このスイッチング駆動回路２は、出力部２１と、制御部２２とを備えている。
【００２１】
出力部２１は、ＬＥＤ４をオンオフさせるスイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＴ１を備えている。ｐＭＯＳトランジスタＴ１のソースは、バッテリ電源ＶＢからの１２Ｖの電源ラインに接続し、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０がこの１２Ｖの電源ラインにプルアップされている。また、出力部２１は、抵抗１０に制御電流を流すことによりｐＭＯＳトランジスタＴ１をオンさせるｎｐｎトランジスタＴ４を備えている。
【００２２】
出力部２１は、更にバイパス回路として、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０に並列するｐＭＯＳトランジスタＴ６と、ｐＭＯＳトランジスタＴ６を５Ｖ系の制御信号で駆動するためのｎＭＯＳトランジスタＴ７及び抵抗２３とを備えている。すなわち、ｐＭＯＳトランジスタＴ６のソースは１２Ｖの電源ラインに接続され、ドレインはｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートに接続されている。抵抗２３はｐＭＯＳトランジスタＴ６のゲートソース間に接続されている。ｎＭＯＳトランジスタＴ７は、抵抗２３をドレイン負荷としてソース接地されて設けられている。
【００２３】
制御部２２は、５Ｖ電源ＶＣで動作し、入力端子７に接続されるインバータ８と、ｎＭＯＳトランジスタＴ２と、定電流源９と、ｎｐｎトランジスタＴ３とを備えている。インバータ８の出力は、ｎＭＯＳトランジスタＴ２，Ｔ７のゲートに接続し、これらのトランジスタをオンオフさせる。ｎｐｎトランジスタＴ３のベースとコレクタとの間は短絡しており、定電流源９とともに定電流回路が構成されている。また、ｎｐｎトランジスタＴ３のベースと出力部２１のｎｐｎトランジスタＴ４のベースが接続されることで、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４には定電流源９が流す電流と同じ量の電流が流れるカレントミラー回路が構成されている。
【００２４】
また、ｎｐｎトランジスタＴ３はＧＮＤにエミッタ接地されており、同じくＧＮＤにソース接地するｎＭＯＳトランジスタＴ２のドレインがｎｐｎトランジスタＴ３のコレクタに接続している。
【００２５】
これにより、入力端子７からの制御信号がＨのときには、インバータ８で反転されたオフ電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオフするため、定電流源９と同じ量の電流が抵抗１０に流れゲートソース間にオン電圧が生じることによりｐＭＯＳトランジスタＴ１がオンする。したがって、バッテリ電源ＶＢとＬＥＤ４との間に通電回路が形成され、ＬＥＤ４が点灯する。
【００２６】
また、制御信号がＬのときには、インバータ８で反転されたオン電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオンする。このため、トランジスタＴ３のコレクタがＧＮＤに接地した状態になるとともに、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４のベースの電流がｎＭＯＳトランジスタＴ２を介してＧＮＤに流れるため、これらのトランジスタＴ３，Ｔ４はオフする。更に、インバータ８のＨの出力でｎＭＯＳトランジスタＴ７がオンし、抵抗２３に電流が流れる。したがって、ｐＭＯＳトランジスタＴ６がオンし、その低いオン抵抗により抵抗１０が電気的に短絡される。
【００２７】
[第２の実施の形態の効果]
第２の実施の形態のスイッチング駆動回路２によれば、制御信号がＬＥＤ４を消灯させるオフ制御（Ｌ）のときには、ｐＭＯＳトランジスタＴ６がオンして抵抗１０が電気的に短絡される。これにより、例えばＥＭＩの影響によりノイズ電流がｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０に誘起されたとしても、ｐＭＯＳトランジスタＴ６を介してＧＮＤに逃がされる。したがって、消灯制御時にｐＭＯＳトランジスタＴ１がオンす
ることによるＬＥＤ４の誤点灯を抑制し、また、確実に防ぐことができる。
【００２８】
[第３の実施の形態]
図３は、本発明の第３の実施の形態によるスイッチング駆動回路３の回路図である。このスイッチング駆動回路３は、出力部３１と、制御部３２とを備えている。
【００２９】
出力部３１は、ＬＥＤ４をオンオフさせるスイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＴ１を備えている。ｐＭＯＳトランジスタＴ１のソースは、バッテリ電源ＶＢからの１２Ｖの電源ラインに接続し、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０がこの１２Ｖの電源ラインにプルアップされている。
【００３０】
出力部３１は、抵抗１０に制御電流を流すことによりｐＭＯＳトランジスタＴ１をオンさせるｎｐｎトランジスタＴ４と、遮断回路としてｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートとｎｐｎトランジスタＴ４との間に接続されるｎＭＯＳトランジスタＴ５とを備えている。ｎＭＯＳトランジスタＴ５のゲートには、入力端子７を介して５Ｖ系の制御信号が入力される。
【００３１】
出力部３１は、更にバイパス回路として、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０に並列するｐＭＯＳトランジスタＴ６と、ｐＭＯＳトランジスタＴ６を５Ｖ系の制御信号で駆動するためのｎＭＯＳトランジスタＴ７及び抵抗２３とを備えている。すなわち、ｐＭＯＳトランジスタＴ６のソースは１２Ｖの電源ラインに接続され、ドレインはｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートに接続されている。抵抗２３はｐＭＯＳトランジスタＴ６のゲートソース間に接続されている。ｎＭＯＳトランジスタＴ７は、抵抗２３をドレイン負荷としてソース接地されて設けられている。
【００３２】
制御部３２は、５Ｖ電源ＶＣで動作し、入力端子７に接続されるインバータ８と、ｎＭＯＳトランジスタＴ２と、定電流源９と、ｎｐｎトランジスタＴ３とを備えている。インバータ８の出力は、ｎＭＯＳトランジスタＴ２，Ｔ７のゲートに接続し、これらのトランジスタをオンオフさせる。ｎｐｎトランジスタＴ３のベースとコレクタとの間は短絡しており、定電流源９とともに定電流回路が構成されている。また、ｎｐｎトランジスタＴ３のベースと出力部３１のｎｐｎトランジスタＴ４のベースが接続されることで、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４には定電流源９が流す電流と同じ量の電流が流れるカレントミラー回路が構成されている。
【００３３】
また、ｎｐｎトランジスタＴ３はＧＮＤにエミッタ接地されており、同じくＧＮＤにソース接地するｎＭＯＳトランジスタＴ２のドレインがｎｐｎトランジスタＴ３のコレクタに接続している。
【００３４】
これにより、入力端子７からの制御信号がＨのときには、インバータ８で反転されたオフ電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオフするため、定電流源９と同じ量の電流が抵抗１０に流れゲートソース間にオン電圧が生じることによりｐＭＯＳトランジスタＴ１がオンする。したがって、バッテリ電源ＶＢとＬＥＤ４との間に通電回路が形成され、ＬＥＤ４が点灯する。
【００３５】
また、制御信号がＬのときには、インバータ８で反転されたオン電圧によりｎＭＯＳトランジスタＴ２がオンする。このため、トランジスタＴ３のコレクタがＧＮＤに接地した状態になるとともに、２つのｎｐｎトランジスタＴ３，Ｔ４のベースの電流がｎＭＯＳトランジスタＴ２を介してＧＮＤに流れるため、これらのトランジスタＴ３，Ｔ４はオフする。
【００３６】
また、制御信号がＬのときには、抵抗１０とｎｐｎトランジスタＴ４との間のｎＭＯＳトランジスタＴ５がＬの制御信号によりオフするため、ｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０には電流が流れなくなる。更に、インバータ８のＨの出力でｎＭＯＳトランジスタＴ７がオンし、抵抗２３に電流が流れる。したがって、ｐＭＯＳトランジスタＴ６がオンし、その低いオン抵抗により抵抗１０が電気的に短絡される。
【００３７】
[第３の実施の形態の効果]
第３の実施の形態のスイッチング駆動回路３によれば、制御信号がＬＥＤ４を消灯させるオフ制御（Ｌ）のときには、ｎＭＯＳトランジスタＴ５がオフすることで抵抗１０とｎｐｎトランジスタＴ４との間の通電を遮断する。これと同時にｐＭＯＳトランジスタＴ６がオンして抵抗１０が電気的に短絡されることにより、例えばＥＭＩの影響によりノイズ電流がｐＭＯＳトランジスタＴ１のゲートソース間の抵抗１０やカレントミラー回路等に誘起されたとしても、抵抗１０にはノイズ電流が流れずオン電圧は生じない。したがって、消灯制御時にｐＭＯＳトランジスタＴ１がオンすることによるＬＥＤ４の誤点灯を抑制し、また、確実に防ぐことができる。
【００３８】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２，３…スイッチング駆動回路、４…ＬＥＤ、５…抵抗、６ａ…電源端子、６ｂ…出力端子、７…入力端子、８…インバータ、９…定電流源、１０…抵抗、１１，２１，３１…出力部、１２，２２，３２…制御部、４１，４２…ダイオード、４３，４４…抵抗、Ｔ１…ｐＭＯＳトランジスタ、Ｔ２…ｎＭＯＳトランジスタ、Ｔ３，Ｔ４…ｎｐｎトランジスタ、Ｔ５…ｎＭＯＳトランジスタ、Ｔ６…ｐＭＯＳトランジスタ、Ｔ７…ｎＭＯＳトランジスタ、ＶＢ…バッテリ電源、ＶＣ…５Ｖ電源
【図１】
0005554212.tif 000002
【図２】
0005554212.tif 000003
【図３】
0005554212.tif 000004