(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリ及びイグニッションスイッチから成る電源制御部と、前記電源制御部の後段に接続されるものであって負荷を制御させる負荷制御部とを備え、
前記負荷制御部は、アノードが陽極側の電源ラインに接続されたダイオード素子と、陰極側の電源ライン及び前記ダイオード素子のカソードの間に接続されたコンデンサと、前記コンデンサ及び前記ダイオード素子の接点と前記負荷制御部に設けられた負荷制御用回路との間に介挿された定電圧回路と、ゲート抵抗を介挿させたゲート信号ラインに接続されると供に寄生ダイオードの順方向が前記車載バッテリの陰極端子を向くように前記陰極側の電源ラインに介挿されたパワーＭＯＳＦＥＴとを備え、
前記ゲート信号ラインは、一端が前記パワーＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、他端が前記ダイオード素子と前記コンデンサとの接点に接続されていることを特徴とする車載用負荷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、瞬断による一時的な電圧降下、及び、車載バッテリの逆接続の問題を簡易な回路構成で解消できる車載用負荷制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車に搭載される電気機器は、内燃機関の点火装置，各種モータ，照明灯，オーディオ等、数々の形態として登場する。そして、これらの電気機器には、当該電気機器を負荷として駆動させる車載用負荷制御回路が設けられている。
【０００３】
例えば、特開平６−２４５３９６号公報（特許文献１）では、負荷をオーディオデッキとした場合の車載用負荷制御回路が紹介されている。当該車載用負荷制御回路１００ａは、図２に示す如く、車載バッテリＶｂと、陽極側の電源ラインＬｐに介挿されたイグニッションスイッチＩｇと、イグニッションスイッチＩｇの後段であって車載バッテリＶｂに並列接続されたオルタネータ（特許請求の範囲における発電装置）と、ダイオード素子Ｄ１を介して電源ラインＬｐに接続された定電圧回路２１と、定電圧回路２１にπ接続されたコンデンサＣ１及びＣ２と、定電圧回路２１から定電圧の供給を受ける制御回路２２と、制御回路２２からの駆動信号に応じて駆動されるオーディオデッキＡＤ（特許請求の範囲における負荷）とから構成されている。
【０００４】
かかる構成を具備する車載用負荷制御回路１００ａは、操縦者によってイグニッションキーが回されると、イグニッションスイッチＩｇがオンされ、車載バッテリＶｂの電圧がセルモータ（図示なし）を一時的に駆動させる。そして、セルモータの動作に応じて内燃機関が始動すると、オルタネータＡｌｔは、内燃機関の動作に応じて発電を開始させる。オルタネータＡｌｔの出力電力は、定電圧回路２１によって、必要とされる電源電圧に制御され、制御回路２２は、かかる電源電圧によって駆動され、後段のオーディオデッキＡＤを適宜に制御させる。
【０００５】
〔瞬断発生時の問題〕
ここで、車輌が走行している際、車体の振動等によって、イグニッションスイッチＩｇでの導通状態が一時的に遮断（瞬断）されてしまう場合がある。また、車体配設ケーブルの途中に設けられたコネクタにも振動が伝わるため、これによっても、陽極側の電位が瞬断によって一時的に降下を起こす。このような電気的な瞬断は、定電圧回路２１の出力電圧に影響を及ぼすため、制御回路２２及び負荷ＡＤの動作を不安定にさせるとの問題を招く。
【０００６】
そこで、特許文献１に係る車載用負荷制御回路１００ａにあっては、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が陽極側の電源ラインＬｐへ逆流するのを防ぐダイオード素子Ｄ１と、定電圧回路の入力側において電圧波形を平滑化させるコンデンサＣ１とが設けられ、これにより、コンデンサＣ１では瞬断による段発的な電荷量の変動が抑制され、制御回路２２及びオーディオデッキＡＤの安定動作が実現される。
【０００７】
〔車載バッテリの逆接続の問題〕
また、更なる問題として、車載バッテリの接続作業時に誤って極性を逆に接続させてしまうと、イグニッションスイッチＩｇをＯＮした場合、車載用負荷制御回路には、逆電圧が印加され、大電流が流れて破壊に至る現象や、内部回路素子が逆電圧によって電圧破壊に至る現象を招く。この為一般には、車載負荷制御回路を搭載したユニットに対して、バッテリ逆接に耐えられるか否かの試験規格が制定されている。この場合の対処法は、図３に示す如く、電源ラインＬｐにダイオード素子Ｄ３を挿入する方法が一般的である。しかし、大電流を扱う負荷制御回路ユニットに於いては、このダイオード素子Ｄ３における発熱が大きく、効率も低下するとの問題を招く。
【０００８】
そこで、特許第４００３２５５号公報（特許文献２）では、車載バッテリの逆接続の問題を解消させる車両用電気機器装置（特許請求の範囲における車載用負荷制御回路）が紹介されている。車両用電気機器装置は、前照灯Ｌｔを負荷として制御する装置であって、図４に示す如く、陽極側の電源ラインＬｐと陰極側の電源ラインＬｎとの間に保護回路が設けられている。当該保護回路は、ゲート抵抗ＲｇとパワーＭＯＳＦＥＴと０．１μＦ程度の小容量のコンデンサＣｍとから構成される。このうち、パワーＭＯＳＦＥＴは、寄生ダイオードＤｍの順方向が車載バッテリＶｂの陰極端子を向くように配置され、陰極側の電源ラインＬｎの間に接続されている。また、ゲート抵抗Ｒｇは、一端がパワーＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、他端が陽極側の電源ラインＬｐに接続されている。更に、コンデンサＣｍは、パワーＭＯＳＦＥＴのゲートとソースとの間に接続されている。尚、他の構成については、図２にて説明した構成と略同様の機能を担うため、同図では同一符号を付し説明を省略する。
【０００９】
保護回路を備える車輌用電気機器装置は、車載バッテリＶｂが逆接続されると、ゲート電圧が閾値電圧を下回るので、パワーＭＯＳＦＥＴがオフ状態とされる。かかる技術におけるパワーＭＯＳＦＥＴは、車載バッテリの逆バイアスに耐え得る素子が用いられており、保護回路にて逆バイアスの印加電圧が遮断される。これにより、車輌用電気機器装置は、車載バッテリＶｂの不要な電力消費が抑えられ、併せて、保護回路の後段に接続される制御回路等は、逆バイアスが遮断されることで、設計上予定されていない印加電圧及び発熱等による損壊から免れる。
【００１０】
また、特許文献２の技術では、ゲート抵抗Ｒｇ及びコンデンサＣｍの遅延作用によりパワーＭＯＳＦＥＴのオフタイミングを遅らせ、負過渡サージをパワーＭＯＳＦＥＴの後段へ導引させることにより、当該負過渡サージの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−２４５３９６号公報
【特許文献２】特許第４００３２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に係る技術では、遅延作用を与えるコンデンサＣｍが設けられるため、当該電気的素子の追加に伴い、回路構成の複雑化、高コスト化を招いてしまうとの問題が生じる。
【００１３】
また、特許文献２に係る技術にあっても、制御回路２２の前段に定電圧回路２１を設置するのが一般的であるため、図５に示す如く、定電圧回路２１の前後にダイオード素子Ｄ１，コンデンサＣ１，Ｃ２が通常設けられる。また、ゲート電圧の変動を抑えるため、同図に示す如く、ゲート信号ラインＬｇにダイオード素子Ｄ２を設けることが知られている。かかる場合、ダイオード素子Ｄ２が新たに追加されるため、更なる回路構成の複雑化、高コスト化を招いてしまうとの問題が生じる。
【００１４】
本発明は上記課題に鑑み、瞬断による一時的な電圧降下、及び、車載バッテリの逆接続の問題を簡易な回路方式で対応できる車載用負荷制御回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明では次のような車載用負荷制御回路の構成とする。即ち、車載バッテリ及びイグニッションスイッチから成る電源制御部と、前記電源制御部の後段に接続されるものであって負荷を制御させる負荷制御部とを備え、前記負荷制御部は、アノードが陽極側の電源ラインに接続されたダイオード素子と、陰極側の電源ライン及び前記ダイオード素子のカソードの間に接続されたコンデンサと、前記コンデンサ及び前記ダイオード素子の接点と前記負荷制御部に設けられた負荷制御用回路との間に介挿された定電圧回路と、ゲート抵抗を介挿させたゲート信号ラインに接続されると供に寄生ダイオードの順方向が前記車載バッテリの陰極端子を向くように前記陰極側の電源ラインに介挿されたパワーＭＯＳＦＥＴとを備え、前記ゲート信号ラインは、一端が前記パワーＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、他端が前記ダイオード素子と前記コンデンサとの接点に接続されていることとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る車載用負荷制御回路によると、保護回路として構成されるパワーＭＯＳＦＥＴのゲート電圧は定電圧回路に設けられたダイオード素子を介して印加されるため、新たなダイオード素子の追加が不要とされ、回路構成の簡素化が図られる。
【００１７】
また、定電圧回路の入力側に接続された瞬断対策用のコンデンサによって、ゲート電圧が保護回路用のパワーＭＯＳＦＥＴの閾値電圧以上に所定時間維持されるので、当該車載用負荷制御回路は、新たなコンデンサの追加を行なうことなく、簡素な構成で負過渡サージの対策を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に係る車載用電力変換回路の構成を示す図。
【図２】従来例１に係る車載用電力変換回路の構成を示す図。
【図３】従来例２に係る車載用電力変換回路の構成を示す図。
【図４】従来例３に係る車載用電力変換回路の構成を示す図。
【図５】従来例４に係る車載用電力変換回路の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。図１に示す如く、車載用負荷制御回路１００は、電源制御部１０と負荷制御部２０とから構成される。また、車載用負荷制御回路１００は、陽極側の電源ラインＬｐ（以下、単に電源ラインＬｐと呼ぶ）と陰極側の電源ラインＬｎ（以下、単に電源ラインＬｎと呼ぶ）とによって、電源制御部１０及び負荷制御部２０を接続させ、電源ラインＬｐと電源ラインＬｎとの間には、複数の負荷制御部３０，４０等が並列接続される。尚、本実施の形態にあっては、負荷３０がモータであって、負荷制御部２０がモータドライバとされる。しかし、特許請求の範囲に記載される負荷制御部の用語の意義は、当該モータドライバに限定されるものではなく、車載照明灯の制御回路又はオーディオの制御回路等、種々の形態を想定している。加えて、陽極側とは、陽極側の電源ラインを単に指すものでなく、接点またはゲート等を起点として陽極側の電源ラインに至る全ての範囲を含む。また、陰極側とは、陰極側の電源ラインを単に指すものでなく、接点またはゲート等を起点として陰極側の電源ラインに至る全ての範囲を含む。
【００２０】
電源制御部１０は、車載バッテリＶｂと発電装置ＡｌｔとイグニッションスイッチＩｇとから構成される。図示の如く、発電装置Ａｌｔは、車載バッテリＶｂに並列接続され、イグニッションスイッチＩｇは、電源ラインＬｐの間に接続されている。また、イグニッションスイッチＩｇの後段は、ＯＮ時電源ラインＬｓを介して発電装置Ａｌｔに接続されている。
【００２１】
車載バッテリＶｂは、車輌の適宜なスペースに配置され、正しく接続される場合、陽極端子が電源ラインＬｐに接続され、陰極端子が電源ラインＬｎに接続される。また、何等かの瑕疵によって逆接続された場合、双方の電源ラインにおける極性は、これに応じて反転する。尚、本実施の形態では、「逆接続される」という断わりがない限り、車載バッテリＶｂは、双方の電源ラインに正しく接続されているものとする。
【００２２】
発電装置Ａｌｔは、本実施の形態で用いられるオルタネータＡｌｔの他、ダイナモ等を採用しても良い。オルタネータＡｌｔは、磁気コイルから成る発電機と出力電圧の制御を行うレギュレータＩＣとから構成される。
【００２３】
イグニッションスイッチＩｇは、操縦者の操作によってオンオフされ、これにより、オルタネータＡｌｔのレギュレータＩＣ、この他、負荷制御部２０，３０，４０・・・等への電力供給を許可又は不許可とさせる。尚、レギュレータＩＣは、ＯＮ時電源ラインＬｓを介して電源ラインＬｐに接続され、イグニッションスイッチＩｇがオンされると起動される。  
【００２４】
負荷制御部３０，４０・・・は、図示の如く、負荷制御部２０に並列接続される。当該負荷制御部３０，４０，・・・の何れかには、回路内にモータ等の誘導性素子を有している。かかる誘導性素子は、イグニッションスイッチＩｇがオフされると、後述する「負過渡サージ」を発生させ、負荷制御部２０にも当該サージの影響を及ぼす。
【００２５】
かかる構成を具備する電源制御部１０は、操縦者によってイグニッションスイッチＩｇがオンされると、負荷制御部２０，３０，４０・・・の各々にバッテリ電圧を印加させる。また、オルタネータＡｌｔでは、内蔵されるレギュレータＩＣが起動される。更に、セルモータが駆動されエンジンが始動すると、オルタネータＡｌｔは、タイミングベルトによって発電機が駆動され、供給電圧を負荷制御部へ出力させる。尚、供給電圧は、レギュレータＩＣによって一定値となるように制御されている。
【００２６】
負荷制御部２０は、ダイオード素子Ｄ１とコンデンサＣ１，Ｃ２と定電圧回路２１と制御回路２２と電力変換回路２３とゲート抵抗ＲｇとパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）とから構成される。負荷制御部２０は、電源ラインＬｐ，Ｌｎを介して電源制御部１０の後段に接続され、本実施の形態では、モータＭを制御させる役割を担う。
【００２７】
ダイオード素子Ｄ１は、アノードが電源ラインＬｐに接続され、カソードがコンデンサＣ１及び定電圧回路２１の入力側の接点に接続される。当該ダイオード素子Ｄ１は、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が陽極側へ放電されるのを阻止し、瞬断によって電源ラインＬｐで電圧降下が生じても、定電圧回路２１への入力電圧の急低下を防止させる。また、当該ダイオード素子Ｄ１は、瞬断等によって陽極側の電圧が急変動する場合、かかる電圧の波形を整流化させ、ゲート電圧の変動幅を低減させる役割も担う。即ち、本実施の形態で用いられるダイオードＤ１は、瞬断対策の回路構成と保護回路としての回路構成の双方を兼用する。
【００２８】
コンデンサＣ１及びＣ２は、定電圧回路２１を挟んでπ接続されている。このうち、コンデンサＣ１は、電源ラインＬｎとダイオード素子Ｄ１のカソードとの間に接続され、コンデンサＣ２は、電源ラインＬｎと定電圧回路２１の出力側に接続されている。
【００２９】
コンデンサＣ１の電気容量は、定電圧回路２１への印加電圧が瞬断されても負荷制御用回路（制御回路２２，電力変換回路２３）を安定的に動作させるよう、所定の電気容量の素子が選択され、本実施の形態の場合、１００μＦ〜１０００μＦ程度の素子が用いられる。また、当該電気容量は、結果として、ゲート電圧がパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）の閾値電圧より一定時間高くなるように設定されることとなる。尚、コンデンサＣ２についても、瞬断対策としての回路の構成素子の一つとされ、具体的には、定電圧回路２１の出力電圧を平滑化させる。
【００３０】
尚、これらのコンデンサＣ１，Ｃ２は、電気容量が比較的大きいため電解コンデンサを採用するのが一般的であるが、当該電気容量を低値に抑えることが可能である場合には、これに限らず、フィルムコンデンサ、セラミックコンデンサ等を適宜に用いることが可能である。
【００３１】
定電圧回路２１は、コンデンサＣ１及びダイオード素子Ｄ１の接点と負荷制御用回路（制御回路２２、電力変換回路２３）との間に介挿され、入力電圧を調整し、制御回路２２の電源電圧として用いられる出力電圧を生成出力する。
【００３２】
制御回路２２は、上述した電源電圧によって動作するものであって、マイコン等の電気的素子を適宜に備えている。マイコンは、ＣＰＵ及びメモリ回路と協働して実行される演算処理により、所定の制御信号を生成し電力変換回路２３へ出力させる。尚、本実施の形態において、負荷制御用回路は制御回路２２と電力変換回路２３とによって構成されるが、当該負荷制御用回路のバリエーションは、これに限定されるものでは無く、種々の改変が為されるものである。
【００３３】
本実施の形態に係る電力変換回路２３は、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）から成るフルブリッジ回路であって、制御信号の状態に応じて当該パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）を駆動させ、後段のモータ３０を適宜に運転させる。尚、当該電力変換回路は、当然の如く同図の形態に限定されるものでなく、例えば、ハーフブリッジ回路、インバータ回路等、負荷の構成に応じて改変が可能である。
【００３４】
パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、パワートランジスタであって、車載バッテリＶｂが逆接続された際の印加電圧に耐え得る素子が用いられる。当該パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、図示の如く、寄生ダイオードＤ５の順方向が車載バッテリＶｂの陰極端子を向くように、電源ラインＬｎの間に接続されている。例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）としてＮチャンネルパワーＭＯＳＦＥＴが用いられるとすると、当該パワーＭＯＳＦＥＴは、ソースが一方の電源ラインＬｎを介して電力変換回路２３に接続され、ドレインが他方の電源ラインＬｎを介して車載バッテリＶｂの陰極に接続される。尚、同図では、ゲート電圧が上昇しゲート酸化膜の破壊を防止させるため、パワーＭＯＳＦＥＴのゲートとソースとの間にツェナーダイオードＺＤが接続されている。
【００３５】
パワーＭＯＳＦＥＴのオン時間は、コンデンサＣ１の電気容量及びコンデンサＣ１の両端電圧に比例し、定電圧回路２１を通過する電流値に反比例する。コンデンサＣ１の電気容量は、瞬断対策として設定される電気容量が比較的大きいため、ゲート抵抗Ｒｇの抵抗値が極端に小さくない限り、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、負過渡サージを通過させることが可能な期間、ＯＮ状態が維持される。尚、本実施の形態に係るコンデンサＣ１の電気容量は、上述の如く瞬断対策を充足するように設定すると、結果として、後述する「Ｉｇオフ時の負過渡サージの問題」を解消させる条件も充足される。但し、かかる技術的思想の解釈として、コンデンサＣ１の電気容量は、定電圧回路２１への印加電圧が瞬断されても負荷制御用回路を安定的に動作させる条件と、ゲート電圧がパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）の閾値電圧より一定時間高くなる条件との双方が充足されることをも含んでいる。
【００３６】
ゲート抵抗Ｒｇは、ゲート信号ラインＬｇに介挿され、当該ゲート信号ラインＬｇは、一端がパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）のゲートに接続され、他端がダイオード素子Ｄ１とコンデンサＣ１との接点に接続されている。ゲート抵抗Ｒｇの抵抗値は、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）で必要とされるゲート電圧となるよう、所定の範囲で選定される。
【００３７】
かかる構成を具備する負荷制御部２０は、電源制御部１０から車載バッテリＶｂの供給電圧が印加されると、当該供給電圧は、定電圧回路２１にて適宜の電圧値に調整される。定電圧回路２１で調整された出力電圧は、電源電圧として制御回路２２へ入力され、マイコン等の電気的素子を動作させる。このとき、マイコンでは、プログラムで規定された処理手順に従って演算処理を実施させ、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）に対応する複数の制御信号を生成し、当該制御信号を各々出力させる。そして、電力変換回路２３では、かかる制御信号によってパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）が駆動され、モータ３０が制御される。
【００３８】
また、負荷制御部２０では、電源制御部１０から入力された供給電圧を、以下の如く制御させる。即ち、電源制御部１０から入力された供給電圧は、ダイオード素子Ｄ１及びゲート抵抗Ｒｇを介してパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）のゲートに印加される。このとき、ダイオード素子Ｄ１は供給電圧の高周波成分を整流化させ、ゲート抵抗Ｒｇはゲート電圧の調整を行なう。これと平行して、電源制御部１０から入力された供給電圧は、ダイオード素子Ｄ１を介して定電圧回路２１に導かれる。この供給電圧は定電圧回路２１の入力電圧とされ、コンデンサＣ１では、入力電圧の値に応じて電荷がチャージされ、当該入力電圧を平滑化させる。また、定電圧回路２１の出力電圧はコンデンサＣ２によって平滑化される。ここで、「瞬断発生時の問題」で説明したように、車輌の振動によって瞬断が生じると、電源ラインＬｐの電圧値は段発的に低下するが、ダイオード素子Ｄ１は、コンデンサＣ１にチャージされた電荷の放電を阻止するため、定電圧回路２１への入力電圧は、電源ラインＬｐの電圧値に関わり無く、ダイオード素子Ｄ１によって安定状態が維持される。尚、当該ダイオード素子Ｄ１は、電源ラインＬｐに挿入されるものでないため、図３（従来技術）のように発熱や効率の低下を招くことも無い。
【００３９】
更に、車載バッテリＶｂを何らかの瑕疵によって逆接続させた場合、「車載バッテリの逆接続の問題」で説明したように、従来の技術では放電電流に伴う種々の不具合が発生する。しかし、本実施の形態に係る負荷制御部２０では、例えば車載バッテリＶｂを１２Ｖとすると、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は印加電圧１２Ｖに耐え得る素子が設計段階で選択される。そして、車載バッテリＶｂが逆接続されると、電源ラインＬｐと電源ラインＬｎは本来の極性に対して逆極性の印加電圧を受けるため、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、その極性が正しく修正されない限りオフ状態とされる。このとき、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、車載バッテリＶｂからの印加電圧に耐え得る素子が用いられているため、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）よりも後段への電力供給を遮断することが出来る。よって、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）は、車載バッテリＶｂの無用な放電及び電圧の印加を防止させ、制御回路２２又は電力変換回路２３といった負荷制御回路の損傷を阻止させる。
【００４０】
〔Ｉｇオフ時の負過渡サージの問題〕
加えて、正しい向きに車載バッテリが接続されている場合、以下の問題も生じる。この状態でイグニッションスイッチＩｇをオフさせると（以下、Ｉｇオフと呼ぶ）、負荷制御回路３０，４０等の誘導性素子ではこれに応じて誘導起電力を発生させ、車載用負荷制御回路には、一時的な大電圧が陰極側を正とする極性で発生する。かかる現象は、負過渡サージと呼ばれ、定格電圧１２Ｖの車載バッテリが接続されている場合、陰極側の電位が一時的に数百Ｖにまで到達する。従って、負過渡サージが発生すると、車載用負荷制御回路では、負荷制御に用いられるパワーＭＯＳＦＥＴ，マイコン等の電気的素子が破壊されてしまうとの問題が生じる。
【００４１】
かかる問題を回避するため、本実施の形態では、Ｉｇオフされると、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）では、コンデンサＣ１の遅延作用により、オン状態の間に負過渡サージを通過させる。その後、負過渡サージは、保護回路より後段へ導かれ、負荷等によって適宜に消費されることとなるが、当該負過渡サージは、以下の理由で、電圧値が十分に抑えられることとなる。即ち、負過渡サージが生じた負荷制御用回路は、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ１〜Ｔｒ４）における寄生ダイオード等といった低インピーダンスの回路構成部に電流が流れることとなる。従って、負荷制御用回路は、上述の如く低負荷とされるため、負過渡サージ発生時には瞬間的に大電流が流れることとなる。この大電流は、サージ源の出力インピーダンスでの電圧降下を増大させるため、負荷制御用回路の各々に加わるサージ逆電圧を軽減させ、これにより、サージ逆電圧は、負荷制御用回路の構成素子を保護できる程度に減少する。
【００４２】
従って、本実施の形態に係るパワーＭＯＳＦＥＴの耐圧は、負過渡サージに関する検討を行なう必要が無く、車載バッテリの逆バイアスに対応していれば十分であるため、当該逆バイアス（約１２Ｖ）に耐え得ることのできる程度の小型の素子を選択することが可能となる。
【００４３】
上述の如く、本実施の形態に係る保護回路は、ダイオード素子Ｄ１とコンデンサＣ１とゲート抵抗ＲｇとパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）とによって構成される。一方、瞬断対策に係る回路は、ダイオード素子Ｄ１とコンデンサＣ１及びＣ２と定電圧回路２１とによって構成される。即ち、コンデンサＣ１及びダイオード素子Ｄ１は、瞬断対策における回路の構成素子と、保護回路の構成素子との双方を兼用することとなる。
【００４４】
本実施の形態に係る車載用負荷制御回路１００によると、保護回路として構成されるパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）のゲート電圧は定電圧回路２１に設けられたダイオード素子Ｄ１を介して印加されるため、新たなダイオード素子の追加が不要とされ、回路構成の簡素化が図られる。
【００４５】
また、定電圧回路２１の入力側に接続された瞬断対策用のコンデンサＣ１によって、ゲート電圧が保護回路用のパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｔｒ５）の閾値電圧以上に所定時間維持されるので、当該車載用負荷制御回路は、新たなコンデンサの追加を行なうことなく、簡素な構成で負過渡サージの対策を実現できる。
【００４６】
更に、本実施の形態に係る車載用負荷制御回路１００は、回路構成を簡素化させた上で、「瞬断発生時の問題」，「車載バッテリの逆接続の問題」及び「Ｉｇオフ時の負過渡サージの問題」の全ての問題を解決させるものである。そして、上述したコンデンサＣ１の電気容量，パワートランジスタＴｒ５の耐圧性能を適宜に選定することにより、例えばＪＡＳＯ規格等といった要求試験をクリヤできる回路が検討され得て、自動車の安全性が担保される。
【００４７】
尚、本発明は、上述した実施の形態で記載される事項に限定されるべきではない。例えば、本実施の形態でのゲート信号ラインＬｇは、一方の端部がダイオードＤ１と定電圧回路２１との接点に接続されているが、当該一方の端部を定電圧回路２１とコンデンサＣ２との接点に接続させても、上述と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００    車載用負荷制御回路
１０    電源制御部
２０    負荷制御部
２１    定電圧回路
２２    制御回路
２３    電力変換回路
２４    負荷
Ｔｒ５  パワーＭＯＳＦＥＴ
Ｃ１    コンデンサ
Ｄ１    ダイオード素子
Ｒｇ    ゲート抵抗
Ａｌｔ  発電装置
Ｖｂ    車載バッテリ
Ｉｇ    イグニッションスイッチ
【図１】
0005391001.tif 000002
【図２】
0005391001.tif 000003
【図３】
0005391001.tif 000004
【図４】
0005391001.tif 000005
【図５】
0005391001.tif 000006