(57)【要約】  天絡時にコネクタ端子に接続されている内部の電気回路装置は保護できるが、コネクタ端子に接続されている負荷を保護することができなかった。  正極側端子１００の天絡によって、ダイオード１０７のカソード側の電圧が、電源回路１０８の出力電圧の以上の電圧になると、オペアンプ１０５の出力電圧は、電源回路１０８の出力電圧（５Ｖ）からオペアンプ１０５の負電源に接続している電圧（０Ｖ）に変化する。オペアンプ１０５の出力電圧が０Ｖになると、スイッチング素子１０９のゲート・ソース間電圧の電圧差が所定の電圧以下になるため、スイッチング素子１０９のドレイン-ソース間はオープン状態になり、負極側端子１０１に流れこむ電流を遮断する。よって、過電流から負荷１０３を保護することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷が接続される正極側端子及び負極側端子と、
出力電圧を供給する電源回路と、
前記電源回路の前記出力電圧側と前記正極側端子との間に接続される電流逆流防止回路と、
前記負極側端子に接続されるスイッチング回路と、を備え、
前記電流逆流防止回路は、前記正極側端子の電圧が所定値以上である場合に、前記スイッチング回路を制御して、前記正極側端子から前記負荷を通って前記負極側端子に流れる電流を遮断する電気回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気回路装置において、
前記負荷は、温度に応じて抵抗値が変動する状態検知用の抵抗である電気回路装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載の電気回路装置において、
前記電源回路の前記出力電圧側に電流センサーが接続される電気回路装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電気回路装置において、
前記正極側端子から前記負荷までの配線が天絡した場合に、前記電流逆流防止回路は、前記正極側端子の電圧が所定値以上であると判定する電気回路装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気回路装置において、
前記電流逆流防止回路は、前記正極側端子に接続されるオペアンプと、当該オペアンプの出力端子と当該オペアンプへ負帰還する接続部との間に接続されたダイオードと、を有し、
前記スイッチング回路は、前記オペアンプの出力端子と前記ダイオードとの間の電圧に基づいて制御される電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車は、電気部品の数が増大しており、電気部品等の電気的な接続を行うコネクタが多数搭載されている。これらのコネクタにおけるコネクタ端子は、コネクタ端子への異物付着による端子間ショートや誤配線等によって、バッテリ電圧が印加され、所謂、天絡の状態になる可能性がある。この天絡による機器の故障を防ぐために、コネクタ端子に接続している負荷や内部の電気回路装置への影響を阻止する必要がある。【０００３】
このため、短絡保護回路に電圧フォロア回路と、該電圧フォロア回路に並列に接続された導出抵抗を所属させ、電圧フォロア回路と導出抵抗からなる並列回路が一方では第２の出力端子に接続され、もう一方では第２の入力端子に接続されるように構成することが考えられている（特許文献１）。そして、コネクタ端子が天絡した場合に、内部の電気回路装置に流れ込む電流を制御し、電気回路装置の損傷を防ぐことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した、特許文献１に記載の方法を用いた場合、天絡時にコネクタ端子に接続されている内部の電気回路装置は保護できるが、コネクタ端子に接続されている負荷を保護することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電気回路装置は、負荷が接続される正極側端子及び負極側端子と、出力電圧を供給する電源回路と、電源回路の出力電圧側と正極側端子との間に接続される電流逆流防止回路と、負極側端子に接続されるスイッチング回路と、を備え、電流逆流防止回路は、正極側端子の電圧が所定値以上である場合に、スイッチング回路を制御して、正極側端子から負荷を通って負極側端子に流れる電流を遮断する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、天絡時にコネクタ端子に接続されている内部の電気回路装置だけでなく、コネクタ端子に接続されている負荷も保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電気回路装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態に係わる電気回路装置の回路図である。以下、図１を参照して電気回路装置の構成について説明する。
【００１０】
コネクタの正極側端子１００と負極側端子１０１の間に負荷１０３が接続されている。正極側端子１００には、抵抗１１０を介して、電流逆流防止回路１０４が接続されている。
【００１１】
電流逆流防止回路１０４は、オペアンプ１０５と、オペアンプ１０５の出力端子に接続されたダイオード１０７と、ダイオード１０７のカソード側からオペアンプ１０５の負極側へ接続する抵抗１０６とを備えている。オペアンプ１０５の正極側には電源回路１０８が接続される。なお、オペアンプ１０５は電源Ｖ１とＧＮＤが印加されている。
【００１２】
オペアンプ１０５の出力端子とダイオード１０７のアノード側の接続点はスイッチング素子１０９のゲート端子と接続される。スイッチング素子１０９は、例えば、MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor）であり、スイッチング素子１０９のドレイン端子はコネクタの負極側端子１０１に、スイッチング素子１０９のソース端子はＧＮＤに接続されている。
【００１３】
また、コネクタの正極側端子１００には、抵抗１１１を介してマイコン１１２が接続され、正極側端子１００と抵抗１１１の接続点は、抵抗１１３を介してＧＮＤに接続されている。
電源回路１０８は、各種センサー類の電源として用いられ、ここでは一例として電流センサー１１４が接続されている例を示す。
【００１４】
次に、図１を参照して電気回路装置の動作について説明する。
コネクタ端子への異物付着による端子間ショートやコネクタの誤配線等によって、正極側端子１００に、図示省略したバッテリ電圧（例えば、１４Ｖ）が天絡した場合、正極側端子１００の電圧は、電源供給を行う電源回路１０８の出力電圧（例えば、５Ｖ）の電圧以上の電圧値となる。
【００１５】
正極側端子１００の天絡によって、ダイオード１０７のカソード側の電圧が、電源回路１０８の出力電圧の以上の電圧になると、オペアンプ１０５の出力電圧は、電源回路１０８の出力電圧（５Ｖ）からオペアンプ１０５の負電源に接続している電圧（０Ｖ）に変化する。
【００１６】
オペアンプ１０５の出力電圧が０Ｖになると、スイッチング素子１０９のゲート・ソース間電圧の電圧差が所定の電圧以下になるため、スイッチング素子１０９のドレイン-ソース間はオープン状態になり、負極側端子１０１に流れこむ電流を遮断する。つまり、正極側端子１００の天絡によるオペアンプ１０５の出力電圧の変化を利用して、スイッチング素子１０９を制御する。よって、過電流から負荷１０３を保護することができる。
【００１７】
正極側端子１００と負極側端子１０１の間に接続される負荷１０３は、サーミスタ等、温度に応じて抵抗値が変動する抵抗が用いられる場合がある。例えば、ＮＴＣ (negative temperature coefficient)サーミスタは温度の上昇に対して抵抗が減少するサーミスタであり、高温時は低温時に比べて、非常に抵抗値が小さくなる。しかし、このような負荷１０３が用いられた場合でも、先に述べた回路動作により、サーミスタに流れる過電流を遮断し、サーミスタを保護することができる。
【００１８】
また、  電源回路１０８からの基準電圧の電源供給に電流逆流防止回路１０４を使用することにより、正極側端子１００の天絡時に、電源回路１０８へ流れ込む電流を防ぐことができる。一般に、電源回路１０８に精度の良い電源を使用したいが、負荷電流が大きく、駆動能力が満たせないため、精度の良い電源が使用できないが、この電流逆流防止回路１０４によって、電源供給に精度の良い電源を使用することができる。ここで、精度の良い電源とは、電源の出力電圧の精度を指す。例えば、負荷に１０mAの電流が必要の場合、電源供給に出力定格値：電圧５Ｖ±０．５％ 電流ｍａｘ５ｍＡの電源は使用できない。理由は、負荷電流が１０ｍＡ必要であるのに対し、電源は５ｍＡまでしか電流を出す能力がないためである。これを解決するためには、電源供給の電源には、負荷電流（１０ｍＡ）以上の電流を流すことができる電源を使用する必要があり、その場合、出力電圧の精度が悪くなる可能性がある。しかし、電流逆流防止回路１０４を使用し、例えば、電源Ｖ１に出力定格値10Ｖ±１％ ｍａｘ20ｍＡの電源を使用することによって、負荷１０３に１０ｍＡの電流が必要な場合でも、出力定格値５Ｖ±０．５％ ｍａｘ５ｍＡの電源をそのまま使用でき、電源供給も５Ｖ±０．５％のままになる。なお、負荷電流の供給はオペアンプ１０５に使用されている電源から賄われる。よって、電流逆流防止回路１０４を使用することによって、電源回路１０８に精度の良い電源を使用することができる。
【００１９】
また、電源回路１０８は、各種センサー類の電源として用いられ、例えば、電流センサー１１４が接続されている。仮に、電源回路１０８の出力電圧が直接、負荷１０３と接続されている場合、正極側端子１００にバッテリ電圧が天絡すると、電源回路１０８の出力電圧に電流が逆流し、電源回路１０８の出力電圧に接続されている各種センサー類の故障や誤動作が懸念される。例えば、車両のシステムが非動作状態時(電源OFFの状態)にも関わらず、正極側端子１００にバッテリ電圧が天絡すると、上述の動作により、センサー類が誤動作してしまい、システム全体に悪影響を及ぼす可能性がある。本実施形態のように、電流逆流防止回路１０４を使用することにより、正極側端子１００の天絡時に、電源回路１０８の出力電圧に接続されている各種センサー類の故障や誤動作を防止することができる。
【００２０】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電気回路装置は、負荷１０３が接続される正極側端子１００及び負極側端子１０１と、出力電圧を供給する電源回路１０８と、電源回路１０８の出力電圧側と正極側端子１００との間に接続される電流逆流防止回路１０４と、負極側端子１０１に接続されるスイッチング素子１０９と、を備え、電流逆流防止回路１０４は、正極側端子１００の電圧が所定値以上である場合に、スイッチング素子１０９を制御して、正極側端子１００から負荷１０３を通って負極側端子１０１に流れる電流を遮断する。これにより、天絡時に正極側端子１００に接続されている内部の各種センサー類だけでなく、正極側端子１００と負極側端子１００の間に接続されている負荷１０３も保護することが可能となる。
【００２１】
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１００  正極側端子
１０１  負極側端子
１０３  負荷  
１０４  電流逆流防止回路
１０５  オペアンプ
１０７  ダイオード
１０８  電源回路
１０９  スイッチング素子
【図１】
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【国際調査報告】
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