(57)【要約】【課題】電界効果トランジスタがオフの状態において、寄生ダイオードに電流が流れることを抑制することができる電力供給装置を提供する。【解決手段】電力供給装置は、車載負荷に電力を供給する第１電源と第２電源との間に、寄生ダイオードの順方向が該第１電源から該第２電源となるように設けられた電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタの両端の電圧に基づいて、前記第２電源側の電圧値が前記第１電源側の電圧値よりも高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオフにし、前記第１電源側の電圧値が前記第２電源側の電圧値よりも所定の閾値電圧値以上高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオンにする制御部とを備える。【選択図】図１
2019102839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載負荷に電力を供給する第１電源と第２電源との間に、寄生ダイオードの順方向が該第１電源から該第２電源となるように設けられた電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタの両端の電圧に基づいて、前記第２電源側の電圧値が前記第１電源側の電圧値よりも高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオフにし、前記第１電源側の電圧値が前記第２電源側の電圧値よりも所定の閾値電圧値以上高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオンにする制御部と
を備える電力供給装置。
【請求項２】
前記閾値電圧値は、前記寄生ダイオードのダイオード順電圧値よりも小さい
請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記制御部は、非反転入力端子が前記寄生ダイオードのアノード側に接続され、反転入力端子が前記寄生ダイオードのカソード側に接続された比較器を含み、
前記非反転入力端子と前記寄生ダイオードのアノード端子との間に設けられ、前記寄生ダイオードのアノード側電圧から前記閾値電圧値を電圧降下させる第１電圧降下部と、
前記反転入力端子と前記寄生ダイオードのカソード端子との間に設けられ、前記寄生ダイオードのカソード側電圧から第２電圧値を電圧降下させる第２電圧降下部と、
前記比較器からの出力に基づいて、前記第１電圧降下部をオンにし前記第２電圧降下部をオフにした状態と、前記第１電圧降下部をオフにし前記第２電圧降下部をオンにした状態とに切り換える切換部と
を備える請求項１又は請求項２に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記第２電圧降下部により電圧降下される前記第２電圧値は、前記第１電圧降下部により電圧降下される前記閾値電圧値よりも小さい
請求項３に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、前記制御部を停止させ、前記電界効果トランジスタをオンにする停止部
を備える請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記停止部は、前記電界効果トランジスタをオフにした後であっても、前記制御部が前記電界効果トランジスタをオンにしている場合、前記制御部を停止させ、前記電界効果トランジスタをオンの状態に維持する
請求項５に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記停止部は、前記電界効果トランジスタをオフした後であっても、前記制御部が前記電界効果トランジスタをオンにしている場合、又は前記電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、所定の信号を出力する
請求項５又は請求項６に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、半導体スイッチを介し、並列に接続された２つの電源を備え、一方の電源側にはセルモーターを接続し、他方の電源側には、他の車載負荷を接続してある電力供給装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の電力供給装置は、セルモーターを起動する際に、他の車載負荷への影響を回避するため、半導体スイッチをオフにして、一の電源と他の電源との接続を遮断するようにしてある。また、半導体スイッチは、ｎチャネル型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を使用しているため、ｎチャネル型ＦＥＴがオフの時、ｎチャネル型ＦＥＴの寄生ダイオードを介して電流が流れた場合、寄生ダイオードの抵抗によるジュール熱が発生しｎチャネル型ＦＥＴの温度が上昇する。特許文献１に記載の電力供給装置は、当該温度を検出し所定温度以上となった場合、ｎチャネル型ＦＥＴをオンにさせる制御部を備えている。ｎチャネル型ＦＥＴのオン抵抗値は、寄生ダイオードの抵抗値に比較し極めて小さいため、ｎチャネル型ＦＥＴのオン抵抗と寄生ダイオードの抵抗との合成抵抗を小さくでき、ジュール熱の発生を抑制し、ｎチャネル型ＦＥＴの温度上昇を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−６９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、寄生ダイオードに電流が流れ、ｎチャネル型ＦＥＴの温度が所定温度以上になるまでの間は、ｎチャネル型ＦＥＴはオフの状態である。従ってこの間は、寄生ダイオードによる電圧降下がなされ、電力損失が大きくなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電界効果トランジスタがオフの状態において、寄生ダイオードに電流が流れることを抑制することができる電力供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る電力供給装置は、車載負荷に電力を供給する第１電源と第２電源との間に、寄生ダイオードの順方向が該第１電源から該第２電源となるように設けられた電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタの両端の電圧に基づいて、前記第２電源側の電圧値が前記第１電源側の電圧値よりも高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオフにし、前記第１電源側の電圧値が前記第２電源側の電圧値よりも所定の閾値電圧値以上高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオンにする制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、電界効果トランジスタがオフの状態において、寄生ダイオードに電流が流れることを抑制することができる通電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る電源システムのブロック図である。
【図２】第１電源側よりも第２電源側の電位が高い場合（Vdrop<Vref2）の説明図である。
【図３】第１電源側よりも第２電源側の電位が高い場合（Vdrop>Vref2）の説明図である。
【図４】第２電源側よりも第１電源側の電位が高い場合（BAT1-BAT2<Vref1）の説明図である。
【図５】第２電源側よりも第１電源側の電位が高い場合（BAT1-BAT2>Vref1）の説明図である。
【図６】比較器の出力等を示す説明図である。
【図７】電界効果トランジスタの状態を示す説明図である。
【図８】停止部のＭＰＵによる異常検出の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１１】
（１）本開示の一態様に係る電力供給装置は、車載負荷に電力を供給する第１電源と第２電源との間に、寄生ダイオードの順方向が該第１電源から該第２電源となるように設けられた電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタの両端の電圧に基づいて、前記第２電源側の電圧値が前記第１電源側の電圧値よりも高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオフにし、前記第１電源側の電圧値が前記第２電源側の電圧値よりも所定の閾値電圧値以上高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオンにする制御部とを備える。
【００１２】
本態様にあっては、電界効果トランジスタのオン状態において、第２電源側の電圧値が、前記第１電源側の電圧値よりも高くなった場合、前記電界効果トランジスタをオフすることで、第２電源側から第１電源側に電流が流れることを抑制することができる。従って、第２電源から、第１電源側に接続された車載負荷に流れる電流を遮断し、第２電源の電力を効率的に第２電源側に接続された車載負荷に供給することができる。電界効果トランジスタをオフの状態において、第１電源側の電圧値が、前記第２電源側の電圧値よりも所定の閾値電圧値以上高くなった場合、電界効果トランジスタをオンさせることで、寄生ダイオードの発熱を抑制することができる。
【００１３】
（２）前記閾値電圧値は、前記寄生ダイオードのダイオード順電圧値よりも小さい構成が好ましい。
【００１４】
本態様にあっては、閾値電圧値は、寄生ダイオードのダイオード順電圧値よりも小さいので、電界効果トランジスタがオフの状態において、寄生ダイオードのアノード側の電圧が、カソード側の電圧よりも高くなっても、寄生ダイオードに電流が流れる前に、電界効果トランジスタをオンにすることができる。従って、寄生ダイオードに電流が流れ発熱することを抑制することができる。
【００１５】
（３）前記制御部は、非反転入力端子が前記寄生ダイオードのアノード側に接続され、反転入力端子が前記寄生ダイオードのカソード側に接続された比較器を含み、前記非反転入力端子と前記寄生ダイオードのアノード端子との間に設けられ、前記寄生ダイオードのアノード側電圧から前記閾値電圧値を電圧降下させる第１電圧降下部と、前記反転入力端子と前記寄生ダイオードのカソード端子との間に設けられ、前記寄生ダイオードのカソード側電圧から第２電圧値を電圧降下させる第２電圧降下部と、前記比較器からの出力に基づいて、前記第１電圧降下部をオンにし前記第２電圧降下部をオフにした状態と、前記第１電圧降下部をオフにし前記第２電圧降下部をオンにした状態とに切り換える切換部とを備える構成が好ましい。
【００１６】
本態様にあっては、切換部は、第１電圧降下部をオンにし第２電圧降下部をオフにした状態と、第１電圧降下部をオフにし第２電圧降下部をオンにした状態とを切り換えるようにしてある。このように切り換えることによって、比較器の夫々の入力端子には、１電圧降下部をオンにし第２電圧降下部をオフにした状態、又は第１電圧降下部をオフにし第２電圧降下部をオンにした状態の電圧が入力される。従って、比較器の入力端子夫々に入力される電圧の大小関係が逆転するにあたってヒステリシスを設け、発信動作を抑制することができる。
【００１７】
（４）前記第２電圧降下部により電圧降下される前記第２電圧値は、前記第１電圧降下部により電圧降下される前記閾値電圧値よりも小さい構成が好ましい。
【００１８】
本態様にあっては、第２電圧降下部により電圧降下される第２電圧値は、第１電圧降下部により電圧降下される閾値電圧値よりも小さくしてあるので、第２電源側から第１電源側に電流が流れることを効率的に抑制することができる。
【００１９】
（５）前記電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、前記制御部を停止させ、前記電界効果トランジスタをオンにする停止部を備える構成が好ましい。
【００２０】
本態様にあっては、停止部は、電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、制御部の駆動を停止し電界効果トランジスタをオンにすることで、寄生ダイオードのアノード側からカソード側に電流が流れることによる電力損失を抑制し、安全状態を維持することができる。
【００２１】
（６）前記停止部は、前記電界効果トランジスタをオフにした後であっても、前記制御部が前記電界効果トランジスタをオンにしている場合、前記制御部を停止させ、前記電界効果トランジスタをオンの状態に維持する構成が好ましい。
【００２２】
本態様にあっては、停止部は、電界効果トランジスタをオフにした後であっても、制御部が電界効果トランジスタをオンにしている場合、制御部を停止し電界効果トランジスタをオンにする。従って、オン側に固着した制御部を停止させ、電界効果トランジスタを安定的にオンにして安全状態を維持することができる。
【００２３】
（７）前記停止部は、前記電界効果トランジスタをオフした後であっても、前記制御部が前記電界効果トランジスタをオンにしている場合、又は前記電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、所定の信号を出力する構成が好ましい。
【００２４】
本態様にあっては、前記停止部は、電界効果トランジスタをオフにした後であっても、制御部が電界効果トランジスタをオンにしている場合、又は電界効果トランジスタが所定時間以上オフである場合、所定の信号を出力する。従って、出力された信号を取得したＥＣＵ等によって、当該信号を車両の全体制御に適切に反映することができる。
【００２５】
[本発明の実施形態の詳細]
本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る電力供給装置１を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２６】
（実施形態１）
以下、実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る電源システムＳのブロック図である。電源システムＳは、例えば車両（図示せず）に搭載され、第１電源２０、第２電源２３及び第１電源２０と第２電源２３との間に設けられた電力供給装置１を備え、第１電源２０側と第２電源２３側との間での電力の給断を制御する。
【００２７】
第１電源２０及び第２電源２３は、鉛バッテリ又はリチウムイオンバッテリ等の二次電池であり、例えば、出力する電圧値が１２．６Ｖの定電圧電源として機能する。第１電源２０側には、車載負荷２１、車載負荷２２の夫々が、第１電源２０に対し並列に接続され、第１電源２０は車載負荷２１に電力を供給する。車載負荷２１は、第１電源２０から供給される電力によって、車両のエンジン（不図示）を始動させる。車載負荷２２は、エンジンと連動して電力を発生し、あるいは車両の制動動作と連動して回生電力を発生する。車載負荷２２は、整流器（不図示）を備え、発生した電力を、例えば１４Ｖの直流電圧に整流する。車載負荷２４は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を用いた車内灯又はＤＣモータを用いたドアロック機構等の車載装置である。車載負荷２４、第１電源２０及び第２電源２３には、車載負荷２２によって整流された直流電圧が供給される。
【００２８】
電力供給装置１は、電界効果トランジスタ１１（以降、ＦＥＴ１１（Field effect transistor））、ＦＥＴドライバ１２、比較器１３（制御部）、第１電圧降下部１５、第２電圧降下部１６、切換部１４、及び停止部１７を含む。ＦＥＴ１１は、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１１であり、寄生ダイオードを有する。ＦＥＴ１１のドレインは第２電源２３側に接続し、ソースは第１電源２０側に接続してある。従って、ＦＥＴ１１は、寄生ダイオードのアノード側を第１電源２０側に接続し、カソード側を第２電源２３側に接続してある。すなわち、寄生ダイオードの順方向が第１電源２０から第２電源２３となるように、ＦＥＴ１１は、第１電源２０と第２電源２３との間に接続されている。
【００２９】
ＦＥＴ１１のゲートには、ＦＥＴドライバ１２が接続してある。ＦＥＴドライバ１２は、ＦＥＴ１１をオン、すなわちＦＥＴ１１を介して電流が流れるようにするため、ＦＥＴ１１のゲートにゲート電圧を印加する。ＦＥＴドライバ１２には、第１電源２０又は第２電源２３から電力が供給され、供給された電圧を昇圧することによって、ＦＥＴ１１をオンするためのゲート電圧を生成する。ＦＥＴドライバ１２は、後述する比較器１３に接続されており、比較器１３からの出力がハイの場合はＦＥＴ１１をオンにし、比較器１３からの出力がローの場合はＦＥＴ１１をオフにする。ＦＥＴドライバ１２はＦＥＴ１１を常時オンとする状態を定常として構成されており、比較器１３からの出力がない場合、ＦＥＴドライバ１２はＦＥＴ１１をオンにする。
【００３０】
比較器１３は、入力端子としての非反転入力端子（Vin(+)）と反転入力端子（Vin(-)）、及び出力端子（Vout）を有する。非反転入力端子は、第１電源２０側に接続され、寄生ダイオードのアノード（ＦＥＴ１１のソース）側の電圧が入力される。反転入力端子は、第２電源２３側に接続され、寄生ダイオードのカソード（ＦＥＴ１１のドレイン）側の電圧が入力される。出力端子からの配線は３分岐され、出力端子から分岐された夫々の配線は、ＦＥＴドライバ１２、後述する切換部１４及び停止部１７に接続してある。比較器１３は、非反転入力端子に入力された電圧と、反転入力端子に入力された電圧とを比較し、非反転入力端子に入力された電圧が反転入力端子に入力された電圧よりも高い場合（Vin(+)＞Vin(-)）はハイ（High）を出力端子から出力する。比較器１３は、非反転入力端子に入力された電圧が反転入力端子に入力された電圧よりも低い場合（Vin(+)＜Vin(-)）はロー（Low）を出力端子から出力する。
【００３１】
第１電圧降下部１５は、第１抵抗１５１、第１スイッチ１５３及び第１定電流回路１５２を含む。第１抵抗１５１の一端は、第１電源２０とＦＥＴ１１のソースとの間に接続され、他端には第１スイッチ１５３を介して第１定電流回路１５２が接続してある。第１抵抗１５１の抵抗値（Ref1）及び第１定電流回路１５２による電流（Iref1）は一定であるため、第１スイッチ１５３をオンにすることによって、一定の電圧降下(Vref1=Ref1×Iref1)が発生するようにしてある。
【００３２】
第２電圧降下部１６は、第２抵抗１６１、第２スイッチ１６３及び第２定電流回路１６２を含む。第２抵抗１６１の一端は、第２電源２３とＦＥＴ１１のドレインとの間に接続され、他端には第２スイッチ１６３を介して第２定電流回路１６２が接続してある。第２抵抗１６１の抵抗値（Ref2）及び第２定電流回路１６２による電流（Iref2）は一定であるため、第２スイッチ１６３をオンにすることによって、一定の電圧降下(Vref2=Ref2×Iref2)が発生するようにしてある。
【００３３】
切換部１４は、比較器１３の出力端子と接続してあり、比較器１３からの出力に基づいて、第１スイッチ１５３及び第２スイッチ１６３をオン又はオフに切り換える。切換部１４は、比較器１３からの出力がハイの場合、第１スイッチ１５３をオフにし、第２スイッチ１６３をオンにするように構成してある。切換部１４は、比較器１３からの出力がローの場合、第１スイッチ１５３をオンにし、第２スイッチ１６３をオフにするように構成してある。切換部１４は、例えばインバータ（ＮＯＴゲート）を用いて、比較器１３からの出力を２つ分岐させ、分岐した一方を第１スイッチ１５３に出力し、他方はインバータによって反転させて第２スイッチ１６３に出力して、第１スイッチ１５３及び第２スイッチ１６３をオン又はオフに切り換えるようにしてあってもよい。
【００３４】
図１に示すごとく、比較器１３の非反転入力端子は、第１抵抗１５１と第１スイッチ１５３とを接続する配線に接続されている。すなわち、比較器１３の非反転入力端子は、第１抵抗１５１を介して、ＦＥＴ１１のソースと第１電源２０とを接続する配線に接続されている。第１電圧降下部１５は、切換部１４によって第１スイッチ１５３がオンとなった場合、一定の電圧降下(Vref1)を行う。従って、切換部１４によって第１スイッチ１５３がオンとなった場合、比較器１３の非反転入力端子には、ＦＥＴ１１のソースの電圧値（電位）から、第１電圧降下部１５により電圧降下された電圧が、入力される。切換部１４によって第１スイッチ１５３がオフとなった場合、比較器１３の非反転入力端子には、ＦＥＴ１１のソースの電圧が入力される。
【００３５】
比較器１３の反転入力端子は、第２抵抗１６１と第２スイッチ１６３とを接続する配線に接続されている。すなわち、比較器１３の反転入力端子は、第２抵抗１６１を介して、ＦＥＴ１１のドレインと第２電源２３とを接続する配線に接続されている。第２電圧降下部１６は、切換部１４によって第２スイッチ１６３がオンとなった場合、一定の電圧降下(Vref2)を行う。従って、切換部１４によって第２スイッチ１６３がオンとなった場合、比較器１３の反転入力端子には、ＦＥＴ１１のドレインの電圧値（電位）から、第２電圧降下部１６により電圧降下された電圧が、入力される。切換部１４によって第２スイッチ１６３がオフとなった場合、比較器１３の反転入力端子には、ＦＥＴ１１のドレインの電圧が入力される。
【００３６】
このように構成された電力供給装置１では、比較器１３がハイを出力した場合、切換部１４は、第１スイッチ１５３をオフにし、第２スイッチ１６３をオンにする。ＦＥＴドライバ１２は、ゲート電圧をＦＥＴ１１のゲートに印加し、ＦＥＴ１１はオンとなる。比較器１３がローを出力した場合、切換部１４は、第１スイッチ１５３をオンにし、第２スイッチ１６３をオフにする。ＦＥＴドライバ１２は、ゲート電圧の印加を停止し、ＦＥＴ１１はオフとなる。
【００３７】
第１電圧降下部１５による電圧降下(Vref1)は、ＦＥＴ１１がオフからオンとなるための閾値電圧値として設定しており、当該閾値電圧値（Vref1）は、寄生ダイオードのダイオード順電圧値（Vf）よりも小さく（Vref1<Vf）してある。第２電圧降下部１６による電圧降下(Vref2／第２電圧値)は、第１電圧降下部１５による電圧降下(Vref1=Ref1×Iref1)、すなわち閾値電圧値（Vref1）よりも小さく（Vref2<Vref1）してある。
【００３８】
第２電圧降下部１６による電圧降下（Vref2）は、第２電源２３から第１電源２０に流れる電流として許容できる電流値（Ids）にＦＥＴ１１のオン抵抗（Ron）を乗算した電圧降下（Vdrop=Ron×Ids）よりも小さく（Vref2<Vdrop）してある。第２電源２３から第１電源２０に流れる電流として許容できる電流値（Ids）は、第２電源の蓄電容量等の電源特性に基づいて、適宜決定される。
【００３９】
停止部１７は、例えば、ＭＰＵ１７１（Micro-processing unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部、及び通信機能を備えたマイクロコンピュータである。停止部１７には、比較器１３の出力端子から分岐された配線が接続される。停止部１７は、比較器１３のいずれかの入力端子に入力される電圧を変更させ、比較器１３の出力端子からの出力をハイ又はローとできるように構成してある。停止部１７は、後述する異常を検知した場合、比較器１３の駆動電源を遮断等することによってＦＥＴドライバ１２から比較器１３を切り離し、ＦＥＴドライバ１２がＦＥＴ１１をオン状態することを維持できるように構成してある。停止部１７は、異常を検知した場合、検知結果を含む故障通知を、車載ＬＡＮを介して接続されているＥＣＵ３０（Electronic Control Unit）に出力する。
【００４０】
図２は、第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高い場合（Vdrop<Vref2）の説明図である。第１電源２０側には、車載負荷２１が接続されているため、車載負荷２１を起動する際、第１電源２０から大電流が車載負荷２１に流れた場合、第１電源２０の出力電圧が降下する。このような場合、第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高くなる。
【００４１】
比較器１３の非反転入力端子には、第２電源２３の出力電圧から、ＦＥＴ１１による電圧降下(I×Ron)の値を減算した電圧が入力される。比較器１３の反転入力端子には、第２電源２３の出力電圧から、第２電圧降下部１６による電圧降下（Vref2）の値を減算した電圧が入力される。第２定電流回路１６２による電圧降下(Vref2）の値は、第２電源２３から第１電源２０に流れる電流値として許容できる電流値（Ids）にＦＥＴ１１のオン抵抗（Ron）を乗算した電圧（Vdrop）よりも小さくなるように設定してあるので、ＦＥＴ１１に流れている電流（I）が、第２電源２３から第１電源２０に流れる電流値として許容できる電流値（Ids）よりも小さい場合は、比較器１３は、ハイを出力する。従って、第２スイッチ１６３がオン、第１スイッチ１５３がオフの状態となり、ＦＥＴ１１はオンとなる。
【００４２】
図３は、第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高い場合（Vdrop>vref2）の説明図である。図２と同様に第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高い状態である。比較器１３の非反転入力端子には、第２電源２３の出力電圧から、ＦＥＴ１１による電圧降下の値を減算した電圧が入力される。比較器１３の反転入力端子には、第２電源２３の出力電圧から、第２電圧降下部１６による電圧降下（Vref2）の値を減算した電圧が入力される。
【００４３】
第２定電流回路１６２による電圧降下(Vref2）の値は、第２電源２３から第１電源２０に流れる電流値として許容できる電流値（Ids）にＦＥＴ１１のオン抵抗（Ron）を乗算した電圧（Vdrop）よりも小さくなるように設定してある。従って、ＦＥＴ１１に流れている電流（I）が、第２電源２３から第１電源２０に流れる電流値として許容できる電流値（Ids）よりも大きい場合は、比較器１３は、ローを出力する。
【００４４】
比較器１３がローを出力することによって、第２スイッチ１６３がオフ、第１スイッチ１５３がオンの状態に切り換えられ、ＦＥＴ１１はオフとなる。ＦＥＴ１１がオフとなることによって、第２電源２３から第１電源２０への電流は遮断され、第２電源２３に接続されている車載負荷２４に第２電源２３から安定して電力を供給することができる。比較器１３を用いることによって、レスポンスよくＦＥＴ１１をオフにする制御を行うことができる。
【００４５】
図４は、第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い場合の説明図（BAT1-BAT2<Vref1）である。第１電源２０側には、車載負荷２２が接続されており、車載負荷２２が出力する電圧は、第１電源２０及び第２電源２３の出力電圧よりも高くしてあり、第１電源２０及び第２電源２３は車載負荷２２によって充電される。従って、車載負荷２２が作動している場合、又は第２電源２３の出力電圧が低下している場合等において、第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高くなる。
【００４６】
比較器１３の非反転入力端子には、第１電源２０の出力電圧から、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）が減算された電圧が入力される。比較器１３の反転入力端子には、第２電源２３の出力電圧が入力される。第２スイッチ１６３がオフ、第１スイッチ１５３がオンの状態であり、ＦＥＴ１１はオフとなっている。
【００４７】
第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）の値は、寄生ダイオードのダイオード順電圧値（Vf）よりも小さく設定してある。従って、第１電源２０の出力電圧と第２電源２３の出力電圧との差異、すなわち第１電源２０の出力電圧（BAT1）から第２電源２３の出力電圧（BAT2）を減算した値が、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）よりも小さい場合（BAT1-BAT2<Vref1）は、比較器１３は、ローを出力する。第１電源２０の出力電圧と第２電源２３の出力電圧との差異は、寄生ダイオードのダイオード順電圧値よりも小さいので、寄生ダイオードには電流が流れないため、寄生ダイオードによる電力損失が発生しないようにすることができる。
【００４８】
図５は、第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い場合（BAT1-BAT2>Vref1）の説明図である。図４と同様に第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い状態である。図４に示すごとく、第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い状態であっても、第１電源２０の出力電圧と第２電源２３の出力電圧との差異、すなわち第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）よりも小さい場合は、比較器１３は、ローを出力し、ＦＥＴ１１はオフとなっている。
【００４９】
第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）である閾値電圧よりも大きくなった場合（BAT1-BAT2>Vref1）は、非反転入力端子と反転入力端子との大小関係が逆転し、比較器１３は、ハイを出力する。比較器１３がハイを出力することによって、ＦＥＴ１１はオンとなり、第１スイッチ１５３はオフ、第２スイッチ１６３はオンに切り換えられる。ＦＥＴ１１がオンとなることによって、第２電源２３側から第１電源２０側に流れる電流は、ＦＥＴ１１のソースからドレインに流れる。閾値電圧（Vref1）は、寄生ダイオードのダイオード順電圧値（Vf）よりも小さくしてあるので、寄生ダイオードに電流が流れるよりも前にＦＥＴ１１をオンにすることによって、寄生ダイオードにおける電力損失及び発熱を抑制することができる。
【００５０】
なお、第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い状態となるのは、第１電源２０の出力電圧が第２電源２３の出力電圧よりも高い状態に限定されず、例えば第１電源２０側に接続された車載負荷２２からの出力電圧が、第２電源２３の出力電圧より高い状態を含む。
【００５１】
図６は、比較器１３の出力等を示す説明図である。図２から図５に示したＦＥＴ１１の両端電位差等に対し、比較器１３、ＦＥＴ１１、第１スイッチ１５３及び第２スイッチ１６３の状態について表形式で記載してある。
【００５２】
第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高い場合（第１電源２０側＜第２電源２３側）であって、ＦＥＴ１１のドレインからソースに流れる電流による電圧降下（Vdrop）が、第２電圧降下部１６による電圧降下（Vref2／第２電圧値）よりも小さい場合は、比較器１３の出力はハイ、ＦＥＴ１１はオン、第１スイッチ１５３はオフ及び第２スイッチ１６３はオンとなる。
【００５３】
第１電源２０側よりも第２電源２３側の電位が高い場合（第１電源２０側＜第２電源２３側）であって、ＦＥＴ１１のドレインからソースに流れる電流による電圧降下（Vdrop）が、第２電圧降下部１６による電圧降下（Vref2／第２電圧値）よりも大きい場合は、比較器１３の出力はロー、ＦＥＴ１１はオフ、第１スイッチ１５３はオン及び第２スイッチ１６３はオフとなる。
【００５４】
第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い場合（第１電源２０側＞第２電源２３側）であって、第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）よりも小さい場合は、比較器１３の出力はロー、ＦＥＴ１１はオフ、第１スイッチ１５３はオン及び第２スイッチ１６３はオフとなる。
【００５５】
第２電源２３側よりも第１電源２０側の電位が高い場合（第１電源２０側＞第２電源２３側）であって、第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）よりも大きい場合は、比較器１３の出力はハイ、ＦＥＴ１１はオン、第１スイッチ１５３はオフ及び第２スイッチ１６３はオンとなる。
【００５６】
図７は、電界効果トランジスタ１１の状態を示す説明図である。図７において、横軸はＦＥＴ１１の両端電位差（第１電源２０側の電位から第２電源２３側の電位を減算した電位差）を示し、縦軸はＦＥＴ１１のオン又はオフの状態を示している。
【００５７】
ＦＥＴ１１がオフの状態において、第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、閾値電圧である第１電圧降下部１５による電圧降下の値（Vref1）よりも大きくなると、ＦＥＴ１１はオンとなる。ＦＥＴ１１がオンの状態において、第１電源２０の出力電圧から第２電源２３の出力電圧を減算した値が、０Ｖ以下となり更に第１電源２０の出力電圧が低下することによって、第２電圧降下部１６による電圧降下の値（Vref2）に−１を乗算した値より小さくなるとＦＥＴ１１はオフとなる。
【００５８】
この様にＦＥＴ１１がオフからオンになる条件とオンからオフになる条件とを異なる条件とすることによって、ＦＥＴ１１のオン及びオフの切り換えにおいてヒステリシスを持たせ、ＦＥＴ１１の発信動作、チャタリングを抑制することができる。
【００５９】
図８は、停止部のＭＰＵによる異常検出の処理を示すフローチャートである。停止部１７のＭＰＵ１７１は、以下に示す処理手順を常時的に実行する。
【００６０】
ＭＰＵ１７１は、比較器１３からの出力を取得する（Ｓ１１）。ＭＰＵ１７１は、比較器１３からの出力が所定時間以上、ローであるか否かを判定する（Ｓ１２）。所定時間は、ＦＥＴ１１の特性又は仕様等によって適宜決定され、例えば３秒と設定してある。
【００６１】
所定時間以上、ローである場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１７１は、ロー側の固着による故障であると判定する（Ｓ１３）。ＭＰＵ１７１は、ＦＥＴドライバ１２からの出力をオン状態に維持する（Ｓ１４）。ＦＥＴドライバ１２は、ＦＥＴ１１を常時オンとする状態を定常とするように構成されている。従って、ＭＰＵ１７１は、例えば比較器１３に供給している電源を遮断することによって、ＦＥＴドライバ１２からの出力をオン状態に維持することができる。ＭＰＵ１７１は、ロー側の固着による故障に関する所定の信号を、車載ＬＡＮを介してＥＣＵ３０に出力する（Ｓ１５）。
【００６２】
所定時間以上、ローでない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＭＰＵ１７１は、ＦＥＴ１１を強制的にオフする信号を出力する（Ｓ２１）。ＭＰＵ１７１は、例えば比較器１３の反転入力端子に、非反転入力端子よりも高い電圧を出力することによって、出力端子からの出力を強制的にローとし、ＦＥＴ１１を強制的にオフする。
【００６３】
ＭＰＵ１７１は、比較器１３からの出力を取得する（Ｓ２２）。ＭＰＵ１７１は、比較器１３からの出力がローであるか否かを判定する（Ｓ２３）。ローである場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１７１は、異常検出に関す処理を終了し、通常動作に移行する（Ｓ２４）。
【００６４】
ローでない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ＭＰＵ１７１は、ハイ側の固着による故障であると判定する（Ｓ２３１）。ＭＰＵ１７１は、Ｓ１４の処理と同様に、ＦＥＴドライバ１２からの出力をオン状態に維持する（Ｓ２３２）。ＭＰＵ１７１は、ハイ側の固着による故障に関する所定の信号を、車載ＬＡＮを介してＥＣＵ３０に出力する（Ｓ２３３）。
【００６５】
このように構成された停止部１７のＭＰＵ１７１の処理によって、電力供給装置１に故障が生じた場合であっても、これを検知し、ＦＥＴ１１をオン状態に維持することができる。停止部１７のＭＰＵ１７１は、故障に関する所定の信号をＥＣＵ３０に出力することによって、ＥＣＵ３０は、取得した当該信号に基づいて車両全体の制御を適切に行うことができる。
【００６６】
ＦＥＴ１１はｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１１として記載しているが、これに限定されず、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１１であってもよい。停止部１７はマイクロコンピュータとして記載してあるが、これに限定されずＣＰＵ等の制御機能を有した電子デバイス又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）であってもよい。
【００６７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
Ｓ  電源システム
１  電力供給装置
１１  電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
１２  ＦＥＴドライバ
１３  比較器（制御部）
１４  切換部
１５  第１電圧降下部
１５１  第１抵抗
１５２  第１定電流回路
１５３  第１スイッチ
１６  第２電圧降下部
１６１  第２抵抗
１６２  第２定電流回路
１６３  第２スイッチ
１７  停止部
１７１  ＭＰＵ
２０  第１電源
２１  車載負荷
２２  車載負荷
２３  第２電源
２４  車載負荷
３０  ＥＣＵ
【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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【図７】
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【図８】
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