(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、
前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから前記電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項２】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、
前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項３】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、
前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、
該電流検出手段により検出された電流が定常値よりも大きな第１所定値を越えたときから前記電流検出手段により前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、前記半導体スイッチ素子をオフする第１のオフ制御手段及び該第１のオフ制御手段によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第２のオフ制御手段を有する半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項４】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段とを備えた電源供給制御装置において、
前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値を越えたときから前記電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項５】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段とを備えた電源供給制御装置において、
前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項６】
直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段とを備えた電源供給制御装置において、
前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出された電流が前記第１所定値を越えたときから前記電流検出手段により前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第１のオフ制御手段と、該第１のオフ制御手段によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第２のオフ制御手段とを有する半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源供給制御装置に係わり、特に、例えば車載バッテリのような直流電源と負荷との間に設けられた半導体スイッチング素子の制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより負荷を駆動する電源供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電源供給制御装置の一例として図５に示されたようなものが知られている。この電源供給制御装置は、車載バッテリ１０１及び負荷としてのランプ負荷１０２間に設けられた半導体スイッチング素子としてのパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対してパルス状の駆動電圧を印加し、このパルス状の駆動電圧のデューティーを調整してランプ負荷１０２の調光を行うものである。
【０００３】
同図において、車載バッテリ１０１からの電源電圧ＶＢは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間とを介してストップランプやヘッドライト等々のランプ負荷１０２に供給される。上述したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのオンオフ駆動は、一端に電源電圧ＶＢが印加されている抵抗Ｒ１と、一端にアースが接続されている可変抵抗Ｒ２との接続点が接続されているマイクロコンピュータ（マイコン）１０３により行われる。
【０００４】
マイコン１０３は予め設定される制御プログラムに従って動作するＣＰＵ１０３ａと、該ＣＰＵ１０３ａの制御プログラムを予め保持するＲＯＭ１０３ｂと、ＣＰＵ１０３ａの演算実行時に必要なデータを一時的に保存するＲＡＭ１０３ｃとから構成され、可変抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１との接続点電圧Ｖ１に応じたデューティー比を有するパルス状の駆動指示信号Ｓ１を駆動回路ＤＲに対して出力する。上述したデューティー比は、可変抵抗Ｒ２の抵抗値を調節することによって調節することができる。
【０００５】
駆動回路ＤＲは、チャージポンプ回路１０４により電源電圧ＶＢを昇圧した駆動電圧ＶＰ（＝ＶＢ＋１０[Ｖ]）がコレクタに接続されるＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）トランジスタＴｒ１と、該ＳＷトランジスタＴｒ１のエミッタにコレクタが接続されたＮＰＮ型スイッチング（ＳＷ）トランジスタＴｒ２とを有しており、ＳＷトランジスタＴｒ１のエミッタとＳＷトランジスタＴｒ２のコレクタとの接点がパワーＭＯＳＦＥＴＱＦの制御端子としてのゲートＴＧに接続されている。
【０００６】
そして、駆動回路ＤＲは、駆動指示信号Ｓ１がＨレベルの間、ＳＷトランジスタＴｒ１をオンさせると共にＳＷトランジスタＴｒ２をオフさせることにより、駆動電圧ＶＰをパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して印加してパワーＭＯＳＦＥＴをオンさせ、駆動指示信号Ｓ１がＬレベルの間、ＳＷトランジスタＴｒ１をオフさせると共にＳＷトランジスタＴｒ２をオンさせることにより、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止して、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフさせるように構成されている。つまり、駆動回路ＤＲは、駆動指示信号Ｓ１と同一のデューティーを有するパルス状の駆動電圧ＶＰをゲートＴＧに対して印加する。従って、可変抵抗Ｒ２の抵抗値を調節することにより、駆動指示信号Ｓ１のデューティーを調節してランプ負荷１０２の明るさを調節することができる。
【０００７】
ところで、一般に、車両において、車載バッテリからの電源はパワーＭＯＳＦＥＴ及び絶縁被膜により被われた電源線を介して車両の各部に配されている負荷に供給されている。上述した電源線は、常時振動しているエンジンルーム内等において車体に沿って配索されるが、このとき、車体の角部に接近して位置されていると、振動により角部と断続的な接触を繰り返すようになり、これが長期間続くと電源線の被覆が車体の角部により徐々に削られて内部導線が微少ではあるが露出するようになる。
【０００８】
この電源線の露出部が車体と接触することに伴って、電源線にデッドショートやレアショートが起こり、過電流が流れるとパワーＭＯＳＦＥＴや電源線が過熱して熱破壊する事態に至るようになる。そこで、このような事態に至ることを未然に防止するために、図５に示すように、車載バッテリ１０１とパワーＭＯＳＦＥＴＱＦとの間にシャント抵抗Ｒｓを設ける。このシャント抵抗Ｒｓは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬを電圧に変換するための低抵抗で、この両端電圧を検出することにより電流ＩＬが検出することができる。従って、シャント抵抗Ｒｓの両端が＋入力端、−入力端にそれぞれ接続された差動増幅器１０５は、シャント抵抗Ｒｓの両端電圧に応じた電圧を出力することにより、電流ＩＬを検出する電流検出手段として働くこととなる。
【０００９】
差動増幅器１０５の出力は、コンパレータＣＰの−入力端に供給されている。このコンパレータＣＰの＋入力端には、電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３及びＲ４で分圧した基準電圧Ｖref1が供給されている。この基準電圧Ｖref1は、電流ＩＬが定常値よりも大きな第１の所定値を越えたとき、差動増幅器１０５の出力が該基準電圧Ｖref1を越えるように設定されている。そして、コンパレータＣＰは、差動増幅器１０５の出力が基準電圧Ｖref1を越えている間、Ｈレベルの過電流検出信号Ｓ２を駆動回路ＤＲに対して出力し、この過電流検出信号Ｓ２の出力に対し駆動回路ＤＲは、マイコン１０３から駆動指示信号Ｓ１がＨレベルであっても、ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフしてランプ負荷１０２の駆動を停止するように構成されている。
【００１０】
上述した構成の電源供給制御装置の動作を図６に示すタイムチャートを参照して以下説明する。マイコン１０３が接続点電圧Ｖ１に応じてデューティー比５０％の駆動指示信号Ｓ１を出力すると（図６（ａ））、駆動回路ＤＲはデューティー５０％のパルス状の駆動電圧ＶＰをパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して出力する。パワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、チャージポンプ出力電圧ＶＰが印加されている間のみオンしてランプ負荷１０２に車載バッテリ１０１からの電源を供給する。なお、ランプ負荷１０２を減光したい場合は、デューティー比が小さくなるように調整抵抗Ｒ２を調整し、増光したい場合は、デューティー比が大きくなるように調整抵抗Ｒ２を調節すればよい。従って、電源線等に異常が生じていない場合、差動増幅器１０５は、駆動指示信号Ｓ１がＨレベルの間、基準電圧Ｖref1より小さい定常値に応じた電圧Ｖｃを出力する（図６（ｂ））。
【００１１】
一方、電源線に異常が発生し、電源線に流れる電流ＩＬが増大し、第１の所定値を越えると、これに伴い差動増幅器１０５の出力電圧が基準電圧Ｖref1を越え、コンパレータＣＰがこれを検出してＨレベルの過電流検出信号Ｓ２を駆動回路ＤＲに出力する。過電流検出信号Ｓ２が出力されている間、駆動回路ＤＲはゲートＴＧに印加されている駆動電圧ＶＰを停止して、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフする。パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフすると電流ＩＬが徐々に下がり、第１の所定値を下回ると、これに伴い差動増幅器１０５の出力電圧が基準電圧Ｖref1より下がり、コンパレータＣＰからの過電流検出信号Ｓ３の出力が停止される。そして、過電流検出信号Ｓ３の出力の停止と共に、駆動回路ＤＲにより再び、ゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰが印加され、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンする。
【００１２】
このため、以下パワーＭＯＳＦＥＴＱＦはオンオフを繰り返すこととなり電源線に流れる電流ＩＬに応じた差動増幅器１０５の出力電圧は図６（ｃ）に示すような基準電圧Ｖref1を越えたり、下回ったりする波形となる。このようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬが基準電圧Ｖref1に相当する第１の所定値を越えることがないように、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオンオフ制御しているため、電源線にショート等の異常が発生しても大電流が流れることがなく、電源線が破損に至ることがない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電源供給制御装置では、電源線にショート状態が発生した場合、図６（ｃ）に示すように駆動指示信号Ｓ１がＨレベルの期間中、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのオンオフが繰り返され、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦには正常時に流れる定常値より大きい第１の所定値の電流が流れ続ける。つまり、正常時に比べて電源線のショート等の異常が発生した場合、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流の増加に伴って、電源線又はパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ等で発生する熱が増加する。従って、電源線の異常がショート状態が断続的に発生するレアショートであった場合は、この増加した熱が蓄積することはないが、電源線の異常がショート状態が連続するデッドショートが発生した場合、電源線又はパワーＭＯＳＦＥＴＱＦで発生する熱が蓄積し、熱破壊に至る恐れがあるため、確実に電源線やパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを保護することが難しいという問題があった。
【００１４】
また、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦとして、温度センサを内蔵し、該温度センサにより検出されたＦＥＴ内部温度が所定温度を越えると、ゲートＴＧに対する駆動電圧の印加が停止するまでオフし続ける過熱保護機能付きパワーＭＯＳＦＥＴを用いることも考えられる。この過熱保護機能付きパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、減光動作時（つまり、パルス状の駆動電圧ＶＰによりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのオンオフ制御を行うとき）に電源線のショートが発生して、電源線を介してこのパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ自身に図６（ｃ）に示すような過電流が流れると、平均電力数１００Ｗの発熱ロスがＦＥＴ内部に生じるため、数msec〜数１０msecの時間で所定温度（例えば、１７５[℃]）に達し、オフする。しかしながら、減光動作時は、パルス状の駆動電圧ＶＰがＬレベルとなるとリセットされ、再びオンするといった動作が繰り返され、このような過熱によるオンオフが例えば−４０[℃]の低環境下で約１０００回以上繰り返されると、熱ストレスが蓄積し、熱破壊に至る恐れがあるという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、パルス状の駆動電圧による半導体スイッチング素子のオンオフ制御を行う場合でも電源線、半導体スイッチング素子及び負荷等の保護を確実に行うことができる電源供給制御装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、図１（ａ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、該電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから前記電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰとを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００１７】
請求項２記載の発明は、図１（ａ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、該電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰとを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００１８】
請求項３記載の発明は、図１（ａ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加し、該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせることにより前記負荷を間欠駆動する電源供給制御装置において、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、該電流検出手段により検出された電流が定常値よりも大きな第１所定値を越えたときから前記電流検出手段により前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、前記半導体スイッチ素子をオフする第１のオフ制御手段ＣＰ１及び該第１のオフ制御手段によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第２のオフ制御手段１１１を有する半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰとを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００１９】
請求項４記載の発明は、図１（ｂ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段１０７−１と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段ＣＰ２と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段１０７−２とを備えた電源供給制御装置において、前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値を越えたときから前記電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段とを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００２０】
請求項５記載の発明は、図１（ｂ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段１０７−１と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段ＣＰ２と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段１０７−２とを備えた電源供給制御装置において、前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出した電流が前記第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰとを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００２１】
請求項６記載の発明は、図１（ｂ）の基本構成図に示すように、直流電源１０１と負荷１０２との間に設けられた半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を連続的にオンさせる定常駆動と前記制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子を間欠的にオンさせる間欠駆動とを切り替える駆動切替手段１０７−１と、前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流を検出する電流検出手段１０５と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、前記半導体スイッチング素子をオフさせる保護手段ＣＰ２と、前記電流検出手段により検出した電流が定常値よりも大きくかつ前記第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、前記定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、前記半導体スイッチング素子をオフさせ続ける遮断手段１０７−２とを備えた電源供給制御装置において、前記駆動切替手段が前記半導体スイッチング素子を間欠駆動させるように切り替えている場合、該電流検出手段により検出された電流が前記第１所定値を越えたときから前記電流検出手段により前記半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第１のオフ制御手段ＣＰ１と、該第１のオフ制御手段によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、前記半導体スイッチング素子をオフする第２のオフ制御手段１１１とを有する半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰとを備えることを特徴とする電源供給制御装置に存する。
【００２２】
請求項１〜３記載の発明によれば、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて過電流が流れ続けるような異常が生じたとき、電流検出手段１０５により検出した電流が第１の所定電流を越えている間、オフ制御するだけでは、定常値より高い第１の所定値の電流が間欠駆動のオン期間中に流れ続けるため半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等が破壊に至るような熱が蓄積される場合がある。
【００２３】
そこで、請求項１記載の発明によれば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから電流検出手段１０５により検出した電流が第１所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。また、請求項２記載の発明によれば、半導体スイッチ制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。また、請求項３記載の発明によれば、第１のオフ制御手段ＣＰ１が、電流検出手段１０５により検出された電流が定常値よりも大きな第１所定値を越えたときから電流検出手段１０５により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、半導体スイッチ素子ＱＦをオフし、第２のオフ制御手段１１１が、該第１のオフ制御手段ＣＰ１によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。これにより、請求項１〜３記載の発明によれば、第１の所定値を越えた電流が間欠駆動におけるオン期間中に流れ続けることがないように、かつ、間欠駆動におけるオン期間中に半導体スイッチング素子ＱＦを通じて負荷１０２に供給される電力が間欠駆動におけるオン期間中に第１の所定値の電流が流れ続けたときの電力より小さくすることができるので、定常値より高い第１の所定値の電流が間欠駆動のオン期間中に流れ続ける状態が長時間続くと破壊に至るような半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等を使用していたとしても、間欠駆動のオン期間中に第１の所定値が流れ続けたときの電力より小さくなるよう半導体スイッチング素子がオンオフ制御されるため、半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等が破壊に至るような熱が蓄積されることがない。
【００２４】
また、請求項４〜６記載の発明によれば、半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対して定常的な駆動電圧を印加して該半導体スイッチング素子ＱＦを連続的にオン制御する定常駆動を行っているときに、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて過電流が流れ続けるような異常が生じた場合、保護手段ＣＰ２が、電流検出手段１０５により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えている間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフすることにより半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流を第１の所定値に抑え、遮断手段１０７−２が、第１の所定値に抑えられている状態が継続して、電流検出手段１０５により検出した電流が定常値よりも大きくかつ第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上継続して越え続けたとき、定常的な駆動電圧の印加にも拘わらず、半導体スイッチング素子ＱＦをオフさせ続けることにより、定常値より高い第１の所定値の電流が流れ続け半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２が破壊に至る前に、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて負荷１０２に流れる電流を遮断して半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等を保護する。
【００２５】
しかしながら、半導体スイッチング素子ＱＦの制御端子に対してパルス状の駆動電圧を印加して半導体スイッチング素子ＱＦを間欠的にオンさせる間欠駆動を行っているときに、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて過電流が流れ続けるような異常が生じた場合、半導体スイッチング素子ＱＦが間欠的にオンされているため遮断手段１０７−２によりオフすることができない。しかも、保護手段ＣＰ２により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流を常に第１の所定値を越えなうように抑えても、定常値より高い第１の所定値がパルス状の駆動電圧の印加期間中に流れ続けるため半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等が破壊に至るような熱が蓄積される場合がある。
【００２６】
そこで、請求項４記載の発明によれば、駆動切替手段１０７−１が半導体スイッチング素子ＱＦを間欠駆動させるように切り替えている場合、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから電流検出手段１０５により検出した電流が第１所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。また、請求項２記載の発明によれば、駆動切替手段１０７−１が半導体スイッチング素子ＱＦを間欠駆動させるように切り替えている場合、半導体スイッチ制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出した電流が定常値よりも大きな第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。また、請求項３記載の発明によれば、駆動切替手段１０７−１が半導体スイッチング素子ＱＦを間欠駆動させるように切り替えている場合、第１のオフ制御手段ＣＰ１が、電流検出手段１０５により検出された電流が定常値よりも大きな第１所定値を越えたときから電流検出手段１０５により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、半導体スイッチ素子ＱＦをオフし、第２のオフ制御手段１１１が、該第１のオフ制御手段ＣＰ１によるオフ制御が終了したときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフする。これにより、請求項４〜６記載の発明によれば、第１の所定値を越えた電流が間欠駆動におけるオン期間中に流れ続けることがないように、かつ、間欠駆動におけるオン期間中に半導体スイッチング素子ＱＦを通じて負荷１０２に供給される電力が間欠駆動におけるオン期間中に第１の所定値の電流が流れ続けたときの電力より小さくすることができるので、定常値より高い第１の所定値の電流が間欠駆動のオン期間中に流れ続ける状態が長時間続くと破壊に至るような半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等を使用していたとしても、間欠駆動のオン期間中に第１の所定値が流れ続けたときの電力より小さくなるよう半導体スイッチング素子がオンオフ制御されるため、半導体スイッチング素子ＱＦ及び負荷１０２等が破壊に至るような熱が蓄積されることがない。
【００２７】
しかも、例えば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフすることにより抑えられる電力は、半導体スイッチング素子ＱＦごとに生じるターン・オフ時間のバラツキにも依存することとなる。しかしながら、請求項１及び４記載の発明によれば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから検出した電流が第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフしているため、第１の所定値を越えるとオフ制御され、該オフ制御により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が徐々に減少し、第１の所定電流より小さい第３の所定電流を下回るとオン制御され、以下パルス状の駆動電圧が印加されなくなるまでこの動作を繰り返すので、第１の所定値と第３の所定値との差に応じた電力分だけ正確に小さくすることができる。
【００２８】
また、例えば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから検出した電流が第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフすると、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなる期間を設けることができないため半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰにより抑えられる電力には限界がある。しかしながら、請求項２及び５記載の発明によれば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから一定時間の間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフ制御するので、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越え、半導体スイッチング素子ＱＦがオフ制御されたときから、該オフ制御により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなるまでの時間より一定時間が長ければ、半導体スイッチング手段ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなる期間を設けることができるため、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰにより間欠駆動のオン期間中供給される電力をより小さい値に抑えることができる。
【００２９】
また、例えば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから一定時間の間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフすると、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰにより抑えられる電力は、半導体スイッチング素子ＱＦごとに生じるターン・オフ時間のバラツキにも依存することとなる。一方、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰが、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定を越えたときから電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値より小さい第３の所定値を下回る電流が検出されるまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフすると、半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなる期間を設けることができないため半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰにより抑えられる電力には限界がある。そこで、請求項３及び６記載の発明によれば、半導体スイッチング制御手段１１１＋ＣＰ１において、第１のオフ制御手段ＣＰ１が、電流検出手段１０５により検出された電流が第１の所定値を越えたときから電流検出手段１０５により半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなるまでの間、半導体スイッチ素子ＱＦをオフし、第２のオフ制御手段１１１が、該第１のオフ制御手段ＣＰ１によるオフが終了したときから一定時間経過するまでの間、半導体スイッチング素子ＱＦをオフするので、電流が検出されなくなる期間を設けても、半導体スイッチング素子ＱＦごとに生じるターン・オフ時間のバラツキに依存することなく半導体スイッチング素子ＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなる期間を一定時間正確に設けることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電源供給制御装置を図面に基づいて説明する。図２はこの発明による電源供給制御装置の一実施の形態を示す。同図において、図５について上述した従来の回路と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
なお、本発明の実施の形態において電源供給制御装置は、負荷として車両に搭載されたストップランプ１０２を使用し、ストップランプ１０２より輝度の小さい車両に搭載されたテールランプが断芯したとき、ストップランプ１０２の点灯を連続的な点灯から断続的な点灯へ切り替え、ストップランプ１０２を減光することによりテールランプとして代替する装置である。
【００３１】
図中、車載バッテリ１０１からの電源電圧ＶＢは、シャント抵抗Ｒｓと、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間とを介してストップランプ１０２に供給される。上述したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧには、上述した従来と同様の駆動回路ＤＲが接続されている。また、車載バッテリ１０１とパワーＭＯＳＦＥＴＱＦとの間に設けられたシャント抵抗Ｒｓの両端は、従来と同様に差動増幅器１０５の＋入力端、−入力端に接続され、差動増幅器１０５はパワーＭＯＳＦＥＴＱＦに流れる電流に応じたシャント抵抗Ｒｓの両端電圧を検出することにより、電流検出手段として働く。
【００３２】
差動増幅器１０５により検出された電流ＩＬは、コンパレータＣＰの＋入力端に供給される他に、Ａ／Ｄ変換器１０６によりディジタル値に変換された後、マイコン１０７に対しても供給される。このマイコン１０７には、一端が抵抗Ｒ５を介してアースに、他端が電源電圧ＶＢにそれぞれ接続され、ブレーキペダルが踏まれるとオンする外付けのスイッチＳＷの一端が接続され、ブレーキペダルが踏まれるとＨレベルのブレーキペダル信号Ｓ３が供給される。マイコン１０７には、さらにテールランプが断芯したことを検出する図示しない断芯検出回路が接続され、テールランプが断芯したときＨレベルの断芯検出信号Ｓ４が供給される。
【００３３】
上述したマイコン１０７は、予め設定される制御プログラムに従って動作するＣＰＵ１０７ａと、該ＣＰＵ１０７ａの制御プログラムなどを予め保持するＲＯＭ１０７ｂと、ＣＰＵ１０７ａの演算実行時に必要なデータを一時的に保持するＲＡＭ１０７ｃとから構成されている。このマイコン１０７は、図示しない断芯検出回路から断芯検出信号Ｓ４が供給されていなければ、Ｈレベルのブレーキペダル信号Ｓ３の供給に応じて、定常的な駆動指示信号Ｓ１を出力し続けることにより、ゲートＴＧに対して定常的な駆動電圧ＶＰを印加してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを連続的にオンさせる定常駆動を行わせる。
【００３４】
一方、マイコン１０７は、図示しない断芯検出信号Ｓ４が供給されると、駆動切替手段として働き、該供給に応じてデューティーが制御されたパルス状の駆動指示信号Ｓ１を出力することにより、ゲートＴＧに対してパルス状の駆動電圧ＶＰを印加してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを間欠的にオンさせる間欠駆動に切り替える。また、マイコン１０７は、差動増幅器１０５から検出されたパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬが定常値より大きくかつ第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間以上越え続けたとき、駆動指示信号Ｓ１の出力を停止してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフさせ続ける。
【００３５】
一方、コンパレータＣＰの−入力端には、上述した従来と同様に電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧した基準電圧Ｖref1が接続される。さらに、抵抗Ｒ４には、スイッチング（ＳＷ）トランジスタＴｒ３と抵抗Ｒ６との直列回路が並列に接続されている。従って、ＳＷトランジスタＴｒ３がオンされると、コンパレータＣＰの−入力端には電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ６の合成抵抗とで分圧した基準電圧Ｖref1′が供給される。この基準電圧Ｖref1′は、差動増幅器１０５により電流ＩＬが検出されていないとみなせる値、つまり電圧０付近に設定され、コンパレータＣＰは、差動増幅器１０５の出力電圧が基準電圧Ｖref1′以下となると、過電流検出信号Ｓ２の出力を停止する。
【００３６】
また、上述したＳＷトランジスタＴｒ３のベースは、一方の入力端にパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに供給されている駆動電圧ＶＰの反転出力が、他方の入力端に断芯検出信号Ｓ４がそれぞれ供給されているＡＮＤゲート１０８の出力が接続されている。従って、ＡＮＤゲート１０８は、テールランプが断芯して断芯検出信号Ｓ４が出力されている間、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに駆動電圧ＶＰが印加されていないときのみＨレベルの信号を出力し、ＳＷトランジスタＴｒ３をオンする。
【００３７】
また、コンパレータＣＰの出力である過電流検出信号Ｓ２は、駆動回路ＤＲに供給される他に、一方の入力端に断芯検出信号Ｓ４が入力されているＡＮＤゲート１０９の他方の入力端に接続されている。ＡＮＤゲート１０９の出力はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ７とで構成されている充放電回路１１０に接続され、断芯検出信号Ｓ４が出力されている間のみ、過電流検出信号Ｓ２が供給される。また、充放電回路１１０はコレクタが電源電圧ＶＢと接続され、エミッタが抵抗Ｒ８を介してアースと接続されているスイッチング（ＳＷ）トランジスタＴｒ４のベースに接続される。
【００３８】
上述したＳＷトランジスタＴｒ４と抵抗Ｒ８との接続点は、駆動回路ＤＲに接続され、ＳＷトランジスタＴｒ４がオンしたとき電源電圧ＶＢをＨレベルの駆動停止信号Ｓ５として駆動回路ＤＲに対して出力する。上述した充放電回路１１０と、ＳＷトランジスタＴｒ４と、抵抗Ｒ８とにより、駆動停止信号出力回路１１１が構成されている。そして、駆動回路ＤＲは、マイコン１０７から駆動指示信号Ｓ１が出力に拘わらず、駆動停止信号Ｓ５が出力されるとパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止するように構成されている。
【００３９】
以下、テールランプが断芯しておらず、断芯検出信号Ｓ４が出力されていないときにおける上述した構成の電源供給制御装置の動作を図３に示すタイムチャートを参照して説明する。断芯検出信号Ｓ４が出力されていない間、ＡＮＤゲート１０８の出力はＬレベルであるので、ＳＷトランジスタＴｒ３は常時オフ状態となる。従って、コンパレータＣＰの−入力端には、電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧した第１の所定値に応じた基準電圧Ｖref1が常時入力され、コンパレータＣＰは、差動増幅器１０５により検出したパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬが第１の所定値を越えている間、駆動電圧ＶＰの印加を停止する過電流検出信号Ｓ２を出力することとなる。また、断芯検出信号Ｓ４が出力されていない間、充放電回路１１０には過電流検出信号Ｓ２は供給されないので、ＳＷトランジスタＴｒ４は常時オフ状態となる。従って、駆動回路ＤＲに対して駆動停止信号Ｓ５が出力されることはない。
【００４０】
先ず、ブレーキペダルが踏まれてスイッチＳＷがオン操作されブレーキペダル信号Ｓ３が出力されると、マイコン１０７は、定常的な駆動指示信号Ｓ１を駆動回路ＤＲに対して出力し続ける（図３（ａ）及び（ｂ））。マイコン１０７から定常的な駆動指示信号Ｓ１が出力されている間駆動回路ＤＲは、駆動電圧ＶＰをパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対して印加し続ける。ゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰが印加されるとパワーＭＯＳＦＥＴＱＦが連続的にオンして、ストップランプ１０２に対して車載バッテリ１０１からの電源が供給される。
【００４１】
電源線等が正常であるときは、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬはストップランプ１０２の負荷抵抗に応じた定常値となり、第１の所定値及び第２の所定値より小さい値となる（図３（ｃ））。一方、電源線を被う被覆が車体の角部により徐々に削られて内部導線が露出し、該露出部と車両とが接触してショートが発生すると、電源線に流れる電流ＩＬが増大し、第１の所定値を越えると、コンパレータＣＰがこれを検出してゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止するＨレベルの過電流検出信号Ｓ２を駆動回路ＤＲに対して出力し、保護手段として働く。
【００４２】
駆動回路ＤＲは、上述した従来と同様に過電流検出信号Ｓ２が出力されると、ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止する。駆動電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ―ソースＳ間は導通状態から非道通状態に変移するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬが第１の所定値を越えた値から電流値０に向かって徐々に減少し、第１の所定値より小さくなるとコンパレータＣＰは過電流検出信号Ｓ２の出力を停止する。そして再び駆動回路ＤＲによりゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰが印加され、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間が導通状態に変移する。
【００４３】
このため、以下パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間は導通状態から非道通状態への変移、非道通状態から導通状態への変移を繰り返すこととなりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬは第１の所定値を越えたり、下がったりする波形となる（図３（ｄ））。このようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬを第１の所定値を越えないようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオンオフ制御するため、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及びストップランプ１０２等が破損に至ることがない。また、このとき電源線のショートがレアショートによるものであった場合、第１の所定値を越えた電流ＩＬが所定時間Ｔ以上継続することなく、定常値に戻る（図３（ｄ））。
【００４４】
一方、電源線のショートがデッドショートによるものであった場合、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流が定常値より高い第１の所定値を越えたり、下回ったりする状態が継続する。この状態が継続するとショート部で発生した熱が蓄積し、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及びストップランプ１０２等が破損に至る恐れがある。そこで、マイコン１０７は遮断手段として働き、差動増幅器１０５により検出される電流ＩＬが定常値より大きくかつ第１の所定値より小さい第２の所定値を所定時間Ｔ以上越え続けたとき、駆動指示信号Ｓ１の出力を停止つづけ（図３（ｅ））、駆動回路ＤＲがゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止し続ける。駆動電圧ＶＰの停止によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフして、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦに流れる電流ＩＬを遮断してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流を保護する。
【００４５】
上述した駆動指示信号Ｓ１の停止は、スイッチングＳＷがオフ操作されるとリセットされる。なお、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて第１の所定値以上の電流が流れなくても第２の所定値を越えた状態が所定時間以上継続する場合であっても、駆動指示信号Ｓ２の出力は停止される（図３（ｆ））。
【００４６】
次に、図示しない断芯検出回路がテールランプの断芯を検出し、断芯検出信号Ｓ４が出力されている間における電源供給制御装置の動作を図４のタイムチャートを参照して以下説明する。断芯検出信号Ｓ４が出力されている間ＡＮＤゲート１０８は、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに対する駆動電圧電圧ＶＰの印加が停止されるとＨレベルの信号を出力し、ＳＷトランジスタＴｒ３をオン制御する。また、断芯検出信号Ｓ４が出力されている間ＡＮＤゲート１０９はコンパレータＣＰから出力される過電流検出信号Ｓ２を充放電回路１１０に対して供給する。
【００４７】
また、断芯検出信号Ｓ４が出力されると、マイコン１０７はデューティーが制御されたパルス状の駆動電圧指示信号Ｓ１を駆動回路ＤＲに対して出力する（図４（ａ）及び（ｂ））。駆動回路ＤＲは、マイコン１０７から出力されるパルス状の駆動指示信号Ｓ１がＨレベルの期間のみ駆動電圧ＶＰをゲートＴＧに対して印加する。これによりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦは、間欠的にオンしてストップランプ１０２に対して車載バッテリ１０１からの電源を供給する。パルス状の駆動指示信号Ｓ１によってパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを間欠的にオンすることにより、ストップランプ１０２を減光してテールランプとして代替して使用する。
【００４８】
上述したように、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのゲートＴＧに駆動電圧ＶＰが印加されると、ＡＮＤゲート１０８の出力はＬレベルとなりＳＷトランジスタＴｒ３はオフされるので、コンパレータＣＰの−入力端には電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とで分圧した基準電圧Ｖref1が入力され（図４（ｃ））、これに応じてコンパレータＣＰは電流ＩＬが第１の所定値を越えたとき過電流検出信号Ｓ２を出力する。
【００４９】
まず、電源線が正常であるとき、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬは、ストップランプ１０２の負荷抵抗により定まる定常値となる（図４（ｄ））。このとき、車両の角部により被覆が削られ露出した電源線の心線が車両と接触してショートが発生すると、電源線に流れる電流ＩＬが増大し第１の所定値を越えるとコンパレータＣＰがこれを検出してＨレベルの過電流検出信号Ｓ２を駆動回路ＤＲに対して出力すると、駆動回路ＤＲはゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加を停止する。これに伴ってＡＮＤゲート１０８の出力が反転しＨレベルの信号を出力して、ＳＷトランジスタＴｒ３をオン制御することにより、コンパレータＣＰの−入力端に対して電源電圧ＶＢを抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４//抵抗Ｒ６とで分圧した基準電圧Ｖref1′を供給する（図４（ｅ））。
【００５０】
一方、ゲートＴＧに対する駆動電圧ＶＰの印加が停止されると、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦのドレインＤ−ソースＳ間を導通状態から非導通状態に変移するため、電流ＩＬが基準電圧Ｖref1に応じた電流値を越えた値から電流値０に向かって徐々に減少する。従って、コンパレータＣＰは、電流ＩＬが第１の所定値を越えると、該所定値を越えてから差動増幅器１０５の出力が電流ＩＬが検出されていないとみなせる値である基準電圧Ｖref1′より小さくなるまでの間、過電流検出信号Ｓ２の出力を停止して、駆動電圧ＶＰの印加を停止する（図４（ｆ））。つまり、コンパレータＣＰは第１のオフ制御手段として働く。
【００５１】
また、コンパレータＣＰからの過電流検出信号Ｓ２が出力されている間、充放電回路１１０には、ＡＮＤゲート１０９を介して過電流検出信号Ｓ２が供給され、この間コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。この間にＳＷトランジスタＴｒ４のベースには、該ＳＷトランジスタＴｒ４のスレシホールド電圧より大きい過電流検出信号Ｓ２の電圧が印加されるため、ＳＷトランジスタＴｒ４がオンして、駆動電圧ＶＰの印加を停止するＨレベルの駆動停止信号Ｓ５が出力される（図４（ｆ）に示す時間Ｔ３の期間）。
【００５２】
その後、上述したようにコンパレータＣＰからの過電流検出信号Ｓ２の出力が停止すると、充放電回路１１０は、コンデンサＣ１に蓄積した電荷を抵抗Ｒ７を介して放電する。これにより、ＳＷトランジスタＳＷ４のベース電圧が、過電流検出信号Ｓ２の電圧から抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１とにより定まる時定数に従って減少し、スレシホールド電圧以下となるまでの一定時間Ｔ４の間、ＳＷトランジスタＴｒ４がオンして駆動電圧ＶＰの出力を停止する駆動停止信号Ｓ５が出力される。つまり、駆動停止信号出力回路１１１は、第１のオフ制御手段として働く。
【００５３】
従って、過電流検出信号Ｓ２の出力が停止されてから一定時間Ｔ４の間、差動増幅器１０５により電流ＩＬが検出されない期間が継続することとなる（図４（ｇ））。一定時間Ｔ４以上経過すると駆動停止信号Ｓ５の出力が停止され、再び駆動回路ＤＲによりゲートＴＧに対して駆動電圧ＶＰが印加され、以下上述した動作を繰り返すこととなる。
【００５４】
従って、電流ＩＬに応じた差動増幅器１０５の出力電圧は図４（ｉ）に示すような波形となり、駆動電圧の印加期間中に第１の所定値が流れ続けたときの電力（図４（ｈ））より小さくな電力（図４（ｉ））がストップランプ１０２に供給されるようにコンパレータＣＰ及び駆動停止信号出力回路１１１から出力される過電流検出信号Ｓ２及び駆動停止信号Ｓ５によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンオフ制御されこととなる。ところで、ストップランプ１０２は、長時間点灯されることがない負荷のため、該ストップランプ１０２に供給する電源をオンオフするパワーＭＯＳＦＥＴＱＦや電源線等は、大きな発熱に耐えられるように設計されていない場合が多い。このため、定常値より高い第１の所定値の電流が駆動電圧ＶＰの印加期間中流れ続ける状態が長時間続くと、熱が蓄積してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ等が熱破壊してしまう恐れがある。しかしながら、上述したように駆動電圧の印加期間中に第１の所定値が流れ続けたときの電力（図４（ｈ））より小さくな電力（図４（ｉ））が負荷に供給されるようにパワーＭＯＳＦＥＴＱＦがオンオフ制御することによって、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ等が破壊に至るような熱が蓄積されることないので、パルス状の駆動電圧ＶＰによりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを間欠的にオンする場合でもパワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及びストップランプ１０２等の保護を確実に行うことができる。
【００５５】
上述したようにコンパレータＣＰが、差動増幅器１０５により検出された電流ＩＬが第１の所定値を越えたとき、該第１の所定値を越えたときから差動増幅器１０５によりパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流ＩＬが検出されなくなるまでの間、過電流検出信号Ｓ２を出力してパワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフし、駆動停止信号出力回路１１１が、該過電流検出信号Ｓ２がオフしたときから一定時間Ｔ４の間、駆動停止信号Ｓ５を出力し、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦをオフするので、電流が検出されなくなる期間（図４（ｇ））を設けても、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦごとに生じるターン・オフ時間のバラツキに依存することなくパワーＭＯＳＦＥＴＱＦを通じて流れる電流が検出されなくなる期間（図４（ｇ））を一定時間Ｔ４正確に設けることができる。
【００５６】
なお、上述した実施例では、コンパレータＣＰからの過電流検出信号Ｓ２と、駆動停止信号出力回路１１１からの駆動停止信号Ｓ５とにより駆動電圧ＶＰの印加を停止させていたが、例えば、電流ＩＬが検出されない期間（図４（ｇ））を設けなくとも、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦ及びストップランプ１０２が保護できる場合、コンパレータＣＰから過電流検出信号Ｓ２が出力されたときのみ駆動電圧ＶＰの出力を停止するようにしてもよい。
【００５７】
この場合、差動増幅器１０５により検出した電流ＩＬが定常値よりも大きな第１の所定値を越えたとき、該第１の所定値を越えたときから検出した電流ＩＬが第１の所定値より小さい第３の所定値を下回るまでの間出力されるように、基準電圧Ｖref1′の値を設定して、過電流検出信号Ｓ２が出力されているときのみ駆動電圧の印加を停止すれば、駆動電圧の印加期間中に供給される電力を、駆動電圧の印加中に第１の所定値が流れ続けたときの電力より小さな電力が供給される。このようにすれば、第１の所定値と第３の所定値との差に応じた電力分だけ正確に小さくすることができるので、第１の所定値を越えた電流が流れ続けるような異常が生じたとき、パワーＭＯＳＦＥＴＱＦにより抑えられた電力が電源供給制御装置ごとに異なることがない。
【００５８】
また、例えば、駆動停止出力回路１１１から駆動停止信号Ｓ５が出力されたときのみ駆動電圧ＶＰの出力を停止するようにしてもよい。つまり、この場合コンパレータＣＰにより第１の所定値を越えた電流を検出したときから一定時間駆動停止信号出力回路１１１から駆動停止信号Ｓ５が出力されるようにする。このとき、電源線に異常が発生すると、電流ＩＬが検出されない期間がパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのターン・オフ時間に依存するため、ストップランプ１０２に供給される電力はパワーＭＯＳＦＥＴＱＦのターン・オフ時間に依存することとなるが、過電流検出信号Ｓ２の出力のみにより駆動電圧ＶＰを停止する場合に比べて、電源線等に異常が発生したとき、ストップランプ１０２に供給される電力をより小さな値にすることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３記載の発明によれば、定常値より高い第１の所定値の電流が間欠駆動のオン期間中に流れ続ける状態が長時間続くと破壊に至るような半導体スイッチング素子及び負荷等を使用していたとしても、間欠駆動のオン期間中に第１の所定値が流れ続けたときの電力より小さくなるよう半導体スイッチング素子がオンオフ制御されるため、半導体スイッチング素子及び負荷等が破壊に至るような熱が蓄積されることがないので、パルス状の駆動電圧により半導体スイッチング素子を間欠的にオンする場合でも半導体スイッチング素子及び負荷等の保護を確実に行うことができる電源供給制御装置を得ることができる。
【００６０】
請求項４〜６記載の発明によれば、定常値より高い第１の所定値の電流が間欠駆動のオン期間中に流れ続ける状態が長時間続くと破壊に至るような半導体スイッチング素子及び負荷等を使用したとしても、間欠駆動のオン期間中に第１の所定値が負荷へ流れ続けたときの電力より小さくなるよう半導体スイッチング素子がオンオフ制御されるため、半導体スイッチング素子及び負荷等が破壊に至るような熱が蓄積されることがないので、定常的な駆動電圧の印加により連続的に半導体スイッチング素子をオンさせる定常駆動から、パルス状の駆動電圧の印加により間欠的に半導体スイッチング素子をオンさせる間欠駆動に切り替えられたとしても、半導体スイッチング素子及び負荷等の保護を確実に行うことができる電源供給制御装置を得ることができる。
【００６１】
請求項１及び４の発明によれば、第１の所定値と第３の所定値との差に応じた電力分だけ正確に小さくすることができるので、第１の所定値を越えた電流が流れ続けるような異常が生じたとき、半導体スイッチング制御手段により抑えられた電力が電源供給制御装置ごとに異なることがない電源供給制御装置を得ることができる。
【００６２】
請求項２及び５記載の発明によれば、半導体スイッチング制御手段が、電流検出手段により検出された電流が第１の所定値を越えたとき、該第１の所定値を越えたときから一定時間の間、半導体スイッチング素子をオフ制御するので、電流検出手段により検出された電流が第１の所定値を越え、半導体スイッチング素子がオフ制御されたときから、該オフ制御により半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなるまでの時間より一定時間が長ければ、半導体スイッチ手段を通じて流れる電流が検出されなくなる期間を設けることができるため、半導体スイッチング制御手段によりパルス状の駆動電圧が印加期間中供給される電力をより小さい値に抑えることができるので、より確実に半導体スイッチング素子及び負荷等を保護することができる電源供給制御装置を得ることができる。
【００６３】
請求項３及び６記載の発明によれば、電流が検出されなくなる期間を設けても、半導体スイッチング素子ごとに生じるターン・オフ時間のバラツキに依存することなく半導体スイッチング素子を通じて流れる電流が検出されなくなる期間を一定時間正確に設けることができるので、より確実に半導体スイッチング素子及び負荷等を保護することができる電源供給制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電源供給制御装置の基本構成図を示すブロック図である。
【図２】本発明による電源供給制御装置の構成を示す回路図である。
【図３】図２中の各部の状態を示すタイミングチャートである。
【図４】図２中の各部の状態を示すタイミングチャートである。
【図５】従来の電源供給制御装置の一例を示す回路図である。
【図６】図５中の各部の状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０１        直流電源（車載バッテリ）
１０２        負荷（ランプ負荷）
ＱＦ          半導体スイッチング素子（パワーＭＯＳＦＥＴ）
１０５        電流検出手段（差動増幅器）
ＣＰ１        第１のオフ制御手段（コンパレータ）
１１１＋ＣＰ  半導体スイッチング制御手段
ＣＰ１        第１のオフ制御手段（コンパレータ）
１１１        第２のオフ制御手段（駆動停止信号出力回路）
１０７−１    駆動切替手段（マイクロコンピュータ）
ＣＰ２        保護手段（コンパレータ）
１０７−２    遮断手段（マイクロコンピュータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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