(57)【要約】【課題】新たな回路を追加することなく、逆接続保護用のスイッチング素子のオフ故障を検出することが可能な電源供給回路を提供する。【解決手段】電源供給回路１００は、電路開閉用のＦＥＴ３と、逆接続保護用のＦＥＴ４と、ＦＥＴ４の一端の電圧を検出する電圧検出回路５と、電解コンデンサ７を充電するためのプリチャージ回路６と、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４およびプリチャージ回路６を制御する制御部１とを備えている。ＦＥＴ３の一端は、バッテリＢの正極に接続され、ＦＥＴ３の他端は、ＦＥＴ４の一端に接続される。ＦＥＴ４の他端は、モータ駆動回路２の一端および電解コンデンサ７に接続される。制御部１は、プリチャージ回路６を動作させて電解コンデンサ７を充電し、かつ、ＦＥＴ４へオン信号を出力した後、電圧検出回路５が検出した電圧に基づいて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定する。【選択図】図１
2015171305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と負荷との間の電路に設けられた電路開閉用の第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と直列に接続された逆接続保護用の第２スイッチング素子と、
前記直流電源に対して逆方向となるように、前記第１スイッチング素子に並列接続された第１ダイオードと、
前記直流電源に対して順方向となるように、前記第２スイッチング素子に並列接続された第２ダイオードと、
前記電路の所定箇所の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記負荷の一端に接続された蓄電素子と、
前記蓄電素子を充電する充電回路と、
前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、および前記充電回路を制御する制御部とを備えた電源供給回路において、
前記第１スイッチング素子の一端が、前記直流電源の正極に接続され、
前記第１スイッチング素子の他端が、前記第２スイッチング素子の一端に接続され、
前記第２スイッチング素子の他端が、前記負荷の一端および前記蓄電素子に接続され、
前記電圧検出回路は、前記第２スイッチング素子の一端と前記制御部との間に設けられ、
前記制御部は、
前記充電回路を動作させて前記蓄電素子を充電し、かつ、前記第２スイッチング素子へ当該素子をオンさせる制御信号を出力した後に、
前記電圧検出回路が検出した前記第２スイッチング素子の一端の電圧に基づいて、当該第２スイッチング素子がオフ状態に固定されるオフ故障の有無を判定することを特徴とする電源供給回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電源供給回路において、
前記制御部は、
前記電圧検出回路が検出した前記電圧が所定値以上であれば、前記第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定し、
前記電圧検出回路が検出した前記電圧が所定値未満であれば、前記第２スイッチング素子がオフ故障していると判定することを特徴とする電源供給回路。
【請求項３】
請求項２に記載の電源供給回路において、
前記制御部は、
前記第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合は、前記第１スイッチング素子をオンさせ、
前記第２スイッチング素子がオフ故障していると判定した場合は、前記第１スイッチング素子をオンさせないことを特徴とする電源供給回路。
【請求項４】
請求項３に記載の電源供給回路において、
前記負荷は、モータを駆動するためのモータ駆動回路であり、
前記制御部は、前記第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合に、前記第１スイッチング素子をオンさせるとともに、前記モータ駆動回路を動作させることを特徴とする電源供給回路。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電源供給回路において、
前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子は、それぞれＭＯＳＦＥＴからなり、
前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードは、それぞれ前記ＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間に備わる寄生ダイオードであることを特徴とする電源供給回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源の電圧を負荷へ供給する回路に関し、特に、電源が逆接続された場合の保護機能を備えた電源供給回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源と負荷を接続する際に、負荷に対して直流電源の正極と負極が逆に接続される、いわゆる逆接続が行われると、回路に過電流が流れて素子が破壊することがある。このような逆接続に対する保護機能を備えた電源供給回路として、たとえば、後記の特許文献１〜５に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、直流電源の正極とグランドとの間に、第１パワートランジスタと負荷とが直列に接続され、第１パワートランジスタと直列に、保護用の第２パワートランジスタが設けられた電源供給回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、第２パワートランジスタがオフ状態となって、回路に過電流が流れるのが阻止される。
【０００４】
特許文献２には、逆接続保護回路の故障有無を診断する故障診断手段を備えたモータ制御装置が記載されている。故障診断手段は、逆接続保護回路をオンにする前の、当該回路の上流側と下流側の電位差と、逆接続保護回路をオンにした後の、当該回路の上流側と下流側の電位差との差分を算出する。そして、この差分値と所定の閾値との比較結果に基づいて、逆接続保護回路が故障しているか否かを判断する。
【０００５】
特許文献３には、寄生ダイオードを有する保護用のＭＯＳＦＥＴのソース・ゲート間に分圧抵抗が接続され、この分圧抵抗と並列にトランジスタが接続されたモータ駆動回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、トランジスタがオンとなり、ＭＯＳＦＥＴのソース・ゲート間が短絡する。これにより、ＭＯＳＦＥＴはオフ状態となって、直流電源の両端の短絡が防止される。
【０００６】
特許文献４には、電流制限抵抗が並列接続された第１スイッチング素子を含む突入電流防止回路と、第１スイッチング素子と逆極性で直列接続された第２スイッチング素子を含む逆接続保護回路と、負荷部に並列接続されるコンデンサとを備えた保護装置が記載されている。負荷部に印加される電圧が所定値を超えると、第１スイッチング素子がオフとなり、負荷部から直流電源に流れた回生電流が、第２スイッチング素子と電流制限抵抗とを経由して、コンデンサにフィードバックされる。
【０００７】
特許文献５には、直流電源の正極と制御回路とを結ぶ電源ライン上に、第１ダイオードが並列接続された第１ＦＥＴと、第２ダイオードが並列接続された第２ＦＥＴとが直列に設けられた逆接続保護回路が記載されている。直流電源が逆接続された場合は、第１ＦＥＴと第２ＦＥＴが共にオフ状態となり、かつ、第１ダイオードが電源に対して逆方向となって、制御回路の破壊が防止される。
【０００８】
図９は、電源の逆接続に対する保護機能を備えた、従来の電源供給回路の一例を示している。電源供給回路２００は、直流電源であるバッテリＢの電圧を、モータＭへ供給するための回路である。電源供給回路２００には、制御部１、モータ駆動回路２、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３、ＦＥＴ４、電圧検出回路５、プリチャージ回路６、および電解コンデンサ７が備わっている。バッテリＢおよび電解コンデンサ７の「＋」の記号は正極を表し、「−」の記号は負極を表している。
【０００９】
ＦＥＴ３とＦＥＴ４は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路上で、直列に接続されている。ＦＥＴ３は、バッテリＢからモータ駆動回路２への通電・非通電を切り替える電路開閉用のスイッチング素子である。ＦＥＴ４は、バッテリＢの逆接続時に、ＦＥＴ３、４やモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する逆接続保護用のスイッチング素子である。ＦＥＴ３、４は、それぞれダイオードＤ１、Ｄ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、ＦＥＴ３、４のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３と並列に接続されている。ダイオードＤ２は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４と並列に接続されている。
【００１０】
モータ駆動回路２は、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有する公知のブリッジ回路から構成される。電圧検出回路５は、バッテリＢの正極からモータ駆動回路２へ至る電路の電圧を検出する回路である。電解コンデンサ７は、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオン・オフ動作に起因して発生する、モータ電流におけるリップル成分を平滑化するために設けられている。
【００１１】
プリチャージ回路６は、ＦＥＴ３、４がオンした際に、電解コンデンサ７に突入電流が流れてＦＥＴ３、４が破壊されるのを防ぐために、ＦＥＴ３、４がオンする前に電解コンデンサ７を充電しておくための回路である。後記の特許文献６には、モータ電流のリップル成分を平滑化するコンデンサと、このコンデンサを予め充電するためのプリチャージ回路とを備えた自動車用制御装置が記載されている。
【００１２】
制御部１は、外部から入力されるモータ駆動指令に基づいて、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせるためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する。また、制御部１は、ＦＥＴ３、４およびプリチャージ回路６を制御するための制御信号を出力する。さらに、制御部１は、電圧検出回路５が検出した電圧に基づいて、バッテリＢの電圧低下などの異常を検出する。
【００１３】
モータ駆動指令が制御部１に与えられると、制御部１は、プリチャージ回路６を動作させて電解コンデンサ７を充電した後、ＦＥＴ３、４をオンさせる。それから、制御部１は、モータ駆動回路２へＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンまたはオフさせて、モータ駆動回路２を動作させる。これによって、バッテリＢから、ＦＥＴ４、ＦＥＴ３、およびモータ駆動回路２を介して、モータＭに電流が流れ、モータＭが駆動される。
【００１４】
電源供給回路２００が動作していない状態で、バッテリＢが逆接続された場合は、ＦＥＴ４のダイオードＤ２が、バッテリＢに対して逆方向となり、ＦＥＴ３、４およびモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する。
【００１５】
ところで、図９の回路において、逆接続保護用のＦＥＴ４にオフ故障、すなわち、ＦＥＴ４がオフ状態に固定されてオンできなくなる故障が発生すると、バッテリＢからモータ駆動回路２およびモータＭへ供給される電流は、ダイオードＤ２を流れる。しかるに、ダイオードＤ２は、順方向電圧降下による電力損失が大きいため、モータ電流のような大きな電流が流れると、発熱して高温となる。その結果、ＦＥＴ４が破壊する可能性がある。
【００１６】
このようなＦＥＴ４のオフ故障を検出する方法として、ＦＥＴ４のゲートｇにオン信号を印加した状態で、ＦＥＴ４のドレインｄとソースｓの各電圧を測定する方法がある。ＦＥＴ４がオフ故障していない場合は、ドレイン・ソース間が導通状態のため、ドレインｄとソースｓの各電圧の差は、ほぼゼロとなる。一方、ＦＥＴ４がオフ故障している場合は、ドレイン・ソース間が非導通状態となり、ダイオードＤ２が導通状態となるため、ドレインｄとソースｓの各電圧の差は、ダイオードＤ２の順方向電圧降下にほぼ等しくなる。したがって、上記各電圧の差に基づいて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定することができる。
【００１７】
しかしながら、上記の方法を採用する場合は、ＦＥＴ４のドレインｄとソースｓの各電圧を測定するための電圧測定回路が必要となる。また、ダイオードＤ２の順方向電圧降下は、１Ｖ以下の小さな値（たとえば０．７Ｖ）であるため、ドレイン・ソース間の電圧差に基づいてＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定するには、電圧測定回路に高い精度が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平２−６５６２５号公報
【特許文献２】特開２０１２−６５４０５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１４９５７号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３５６６５号公報
【特許文献５】特開２００７−８２３７４号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ９９／１７９７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の課題は、新たな回路を追加することなく、逆接続保護用のスイッチング素子のオフ故障を検出することが可能な電源供給回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る電源供給回路は、直流電源と負荷との間の電路に設けられた電路開閉用の第１スイッチング素子と、この第１スイッチング素子と直列に接続された逆接続保護用の第２スイッチング素子と、直流電源に対して逆方向となるように、第１スイッチング素子に並列接続された第１ダイオードと、直流電源に対して順方向となるように、第２スイッチング素子に並列接続された第２ダイオードと、上記電路の所定箇所の電圧を検出する電圧検出回路と、負荷の一端に接続された蓄電素子と、この蓄電素子を充電する充電回路と、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、および充電回路を制御する制御部とを備えている。第１スイッチング素子の一端は、直流電源の正極に接続され、第１スイッチング素子の他端は、第２スイッチング素子の一端に接続される。第２スイッチング素子の他端は、負荷の一端および蓄電素子に接続される。電圧検出回路は、第２スイッチング素子の一端と制御部との間に設けられる。制御部は、充電回路を動作させて蓄電素子を充電し、かつ、第２スイッチング素子へ当該素子をオンさせる制御信号を出力した後に、電圧検出回路が検出した第２スイッチング素子の一端の電圧に基づいて、当該第２スイッチング素子がオフ状態に固定されるオフ故障の有無を判定する。
【００２１】
この構成によると、電路開閉用の第１スイッチング素子と、逆接続保護用の第２スイッチング素子との接続順序を、従来と逆にするとともに、電圧検出回路の接続箇所を変更するだけで、電圧検出回路の検出電圧に基づいて、第２スイッチング素子のオフ故障の検出が可能となる。
【００２２】
本発明において、制御部は、電圧検出回路が検出した電圧が所定値以上であれば、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定し、電圧検出回路が検出した電圧が所定値未満であれば、第２スイッチング素子がオフ故障していると判定することができる。
【００２３】
本発明において、制御部は、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合は、第１スイッチング素子をオンさせ、第２スイッチング素子がオフ故障していると判定した場合は、第１スイッチング素子をオンさせないようにすることができる。
【００２４】
本発明において、負荷は、たとえばモータを駆動するためのモータ駆動回路である。この場合、制御部は、第２スイッチング素子がオフ故障していないと判定した場合に、第１スイッチング素子をオンさせるとともに、モータ駆動回路を動作させる。
【００２５】
本発明において、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、それぞれＭＯＳＦＥＴから構成することができる。この場合、第１ダイオードおよび第２ダイオードは、それぞれＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間に備わる寄生ダイオードである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、新たな回路を追加することなく、逆接続保護用のスイッチング素子のオフ故障を検出することが可能な電源供給回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る電源供給回路を示した回路図である。
【図２】電源供給回路の非動作時の回路状態を示した図である。
【図３】プリチャージ回路が動作した時の回路状態を示した図である。
【図４】逆接続保護用ＦＥＴがオンした時の回路状態を示した図である。
【図５】電路開閉用ＦＥＴがオンした時の回路状態を示した図である。
【図６】モータ駆動回路が動作した時の回路状態を示した図である。
【図７】逆接続保護用ＦＥＴがオフ故障した時の回路状態を示した図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る電源供給回路を示した回路図である。
【図９】従来例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２９】
まず、本発明の実施形態に係る電源供給回路の構成を、図１を参照しながら説明する。図１において、電源供給回路１００は、自動車に搭載されており、直流電源であるバッテリＢの電圧を、モータＭへ供給するための回路である。モータＭは、たとえば、電動パワーステアリング用のモータや、窓開閉用のモータである。
【００３０】
電源供給回路１００には、制御部１、モータ駆動回路２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４、電圧検出回路５、プリチャージ回路６、および電解コンデンサ７が備わっている。バッテリＢおよび電解コンデンサ７の「＋」の記号は正極を表し、「−」の記号は負極を表している。
【００３１】
ＦＥＴ３とＦＥＴ４は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路上で、直列に接続されている。ＦＥＴ３（第１スイッチング素子）は、バッテリＢからモータ駆動回路２への通電・非通電を切り替える電路開閉用のスイッチング素子である。ＦＥＴ４（第２スイッチング素子）は、バッテリＢの逆接続時に、ＦＥＴ３、４やモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する逆接続保護用のスイッチング素子である。これらのＦＥＴ３、４は、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。
【００３２】
図９と対比すればわかるように、図１では、ＦＥＴ３とＦＥＴ４の接続順序が、図９の場合と逆になっている。すなわち、図９では、ＦＥＴ４がバッテリＢ側に接続され、ＦＥＴ３がモータ駆動回路２側に接続されているのに対し、図１では、ＦＥＴ３がバッテリＢ側に接続され、ＦＥＴ４がモータ駆動回路２側に接続されている。詳しくは、ＦＥＴ３の一端（ソースｓ）は、バッテリＢの正極に接続され、ＦＥＴ３の他端（ドレインｄ）は、ＦＥＴ４の一端（ドレインｄ）に接続されている。ＦＥＴ４の他端（ソースｓ）は、モータ駆動回路２の一端および電解コンデンサ７に接続されている。
【００３３】
ＦＥＴ３、４は、それぞれダイオードＤ１、Ｄ２を有している。これらのダイオードＤ１、Ｄ２は、ＦＥＴ３、４のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１（第１ダイオード）は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３と並列に接続されている。ダイオードＤ２（第２ダイオード）は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４と並列に接続されている。
【００３４】
モータ駆動回路２は、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有する公知のブリッジ回路から構成される。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の接続点は、それぞれ電路を介してモータＭに接続されている。モータ駆動回路２は、本発明における「負荷」の一例である。
【００３５】
電圧検出回路５は、バッテリＢの正極とモータ駆動回路２との間の電路の電圧を検出するための回路であって、ＦＥＴ４のドレインｄと制御部１との間に設けられている。詳しくは、電圧検出回路５の入力側は、ＦＥＴ３のドレインｄとＦＥＴ４のドレインｄとの接続点Ｐｂに接続されており、電圧検出回路５の出力側は、制御部１に接続されている。この電圧検出回路５は、たとえば、抵抗分圧回路から構成されている。
【００３６】
プリチャージ回路６は、電解コンデンサ７を充電するための回路であって、ＦＥＴ４とモータ駆動回路２との接続点Ｐａと、制御部１との間に設けられている。このプリチャージ回路６は、制御部１によりオン・オフが制御されるトランジスタを備えているとともに、図示しない電路を介してバッテリＢの正極と接続されている。トランジスタがオンすると、バッテリＢからプリチャージ回路６のトランジスタを介して、電解コンデンサ７へ至る充電経路が形成される。
【００３７】
電解コンデンサ７は、モータ駆動回路２の一端に接続されている。詳しくは、電解コンデンサ７の一端（＋側）は、ＦＥＴ４とモータ駆動回路２との接続点Ｐａに接続されており、電解コンデンサ７の他端（−側）は、グランドに接地されている。プリチャージ回路６および電解コンデンサ７の設置箇所は、図９の場合と同じである。
【００３８】
プリチャージ回路６および電解コンデンサ７の機能も、図９の場合と同じである。すなわち、電解コンデンサ７は、モータ電流に含まれるリップル成分を平滑化するためのものであり、プリチャージ回路６は、電解コンデンサ７への突入電流を抑制するために、ＦＥＴ３、４がオンする前に、電解コンデンサ７を予め充電しておくためのものである。プリチャージ回路６は、本発明における「充電回路」の一例であり、電解コンデンサ７は、本発明における「蓄電素子」の一例である。
【００３９】
制御部１は、ＣＰＵやＦＥＴ駆動回路などから構成されている。制御部１には、外部からモータ駆動指令が入力される。制御部１は、このモータ駆動指令に基づいて、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせるためのＰＷＭ信号を出力する。また、制御部１は、ＦＥＴ３、４およびプリチャージ回路６を制御するための制御信号を出力する。さらに、制御部１は、電圧検出回路５が検出した電圧に基づいて、バッテリＢの電圧低下などの異常を検出することに加えて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定する。
【００４０】
電源供給回路１００が動作していない状態で、バッテリＢが逆接続された場合は、ＦＥＴ４のダイオードＤ２が、バッテリＢに対して逆方向となり、ＦＥＴ３、４およびモータ駆動回路２に過電流が流れるのを阻止する。
【００４１】
次に、電源供給回路１００の動作につき、図２〜図６を参照しながら説明する。以下では、バッテリＢが、極性を誤らずに正しく接続されているものとする。
【００４２】
図２は、電源供給回路１００の非動作時の回路状態を示している。この状態では、制御部１からＦＥＴ３、４の各ゲートｇへ、ハイレベルの制御信号（Ｈ信号）が出力されている。このため、Ｐチャンネル型のＦＥＴ３、４は、いずれもオフ状態となっている。また、モータ駆動回路２とプリチャージ回路６は、いずれも非動作状態となっている。したがって、電解コンデンサ７は充電されておらず、その電圧ＶｃはＶｃ＝０である。さらに、ＦＥＴ３、４が共にオフであることから、接続点Ｐｂ（ＦＥＴ４のドレインｄ）に電圧は現われない。このため、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ＝０である。
【００４３】
電源供給回路１００が起動されると、制御部１は、図３に示すように、まずプリチャージ回路６を動作させる。具体的には、プリチャージ回路６に備わるトランジスタ（図示省略）をオンさせる。これにより、前述した、バッテリＢからプリチャージ回路６を経て電解コンデンサ７へ至る充電経路が形成され、点線矢印で示すように電流が流れて、電解コンデンサ７が充電される。その結果、電解コンデンサ７の電圧Ｖｃが上昇する。
【００４４】
次に、制御部１は、図４に示すように、ＦＥＴ４のゲートｇへ、ローレベルの制御信号（Ｌ信号）を出力する。このため、ＦＥＴ４がオフ故障してなければ、ＦＥＴ４はオン状態に切り替わる。一方、ＦＥＴ３は、この時点ではオフ状態を維持している。したがって、接続点Ｐｂの電圧は、ＦＥＴ４のオンによって接続点Ｐａの電圧、すなわち電解コンデンサ７の電圧Ｖｃとほぼ同じになる。その結果、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ≒Ｖｃとなる。
【００４５】
制御部１は、電圧検出回路５から入力された検出電圧Ｖに基づいて、ＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定する。具体的には、検出電圧Ｖが所定値以上であれば、ＦＥＴ４がオフ故障していないと判定し、検出電圧Ｖが所定値未満であれば、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定する。Ｖ≒Ｖｃの場合は、検出電圧Ｖが所定値以上となり、ＦＥＴ４はオフ故障していないと判定される。
【００４６】
制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障していないと判定すると、図５に示すように、ＦＥＴ３のゲートｇへ、ローレベルの制御信号（Ｌ信号）を出力する。これによって、ＦＥＴ３はオン状態に切り替わり、ＦＥＴ３、４が共にオン状態となる。また、制御部１は、電解コンデンサ７の充電が終了した時点で、プリチャージ回路６の動作を停止させる。具体的には、プリチャージ回路６に備わるトランジスタをオフに切り替える。
【００４７】
その後、外部から制御部１にモータ駆動指令が与えられると、制御部１は、図６に示すように、モータ駆動回路２を動作させる。詳しくは、制御部１は、モータ駆動回路２のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の各ゲートへＰＷＭ信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン・オフさせる。図６の例では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオンしており、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオフしている。その結果、点線矢印で示すように、バッテリＢから、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４、およびモータ駆動回路２（スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４）を介して、モータＭに電流が流れ、モータＭが駆動される。
【００４８】
次に、ＦＥＴ４がオフ故障した場合について説明する。ＦＥＴ４がオフ故障してなければ、図３の状態から図４の状態へ移行するが、ＦＥＴ４がオフ故障していると、図３の状態から図７の状態へ移行する。
【００４９】
図７に示すように、ＦＥＴ４がオフ故障していると、ＦＥＴ４のゲートｇにローレベルの制御信号（Ｌ信号）が印加されても、ＦＥＴ４はオンしない。この場合、ＦＥＴ４のソースｓとドレインｄ間は非導通状態となり、ダイオードＤ２も電解コンデンサ７の電圧Ｖｃに対して逆方向となる。このため、電解コンデンサ７が充電されていても、接続点Ｐｂ（ＦＥＴ４のドレインｄ）に、電解コンデンサ７の電圧Ｖｃが現われないので、電圧検出回路５における検出電圧Ｖは、Ｖ＝０となる。その結果、制御部１は、検出電圧Ｖが所定値未満であることから、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定する。
【００５０】
制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障していると判定した場合、ＦＥＴ３をオンさせずオフ状態に維持し、また、モータ駆動回路２も動作させない。さらに、制御部１は、ＦＥＴ４がオフ故障したことを報知するための警報を、図示しない表示装置に表示させるなどの処理を実行する。
【００５１】
上述した実施形態によれば、図９におけるＦＥＴ３とＦＥＴ４の接続順序を入れ替えるとともに、電圧検出回路５の入力側の接続点を変更することで、上述した手順に従って、ＦＥＴ４のオフ故障を検出することができる。したがって、新たな回路を追加することなく、既存の回路にわずかな変更を加えるだけで、逆接続保護用スイッチング素子のオフ故障の検出が可能となる。
【００５２】
図８は、本発明の他の実施形態に係る電源供給回路１００を示している。図１では、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ３、４を用いたが、図８では、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ３０、４０を用いている。
【００５３】
ＦＥＴ３０（第１スイッチング素子）は、電路開閉用のスイッチング素子であり、ＦＥＴ４０（第２スイッチング素子）は、逆接続保護用のスイッチング素子である。ＦＥＴ３０の一端（ドレインｄ）は、バッテリＢの正極に接続され、ＦＥＴ３０の他端（ソースｓ）は、ＦＥＴ４０の一端（ソースｓ）に接続されている。ＦＥＴ４０の他端（ドレインｄ）は、モータ駆動回路２の一端および電解コンデンサ７に接続されている。
【００５４】
ＦＥＴ３０、４０は、それぞれダイオードＤ１０、Ｄ２０を有している。これらのダイオードＤ１０、Ｄ２０は、ＦＥＴ３０、４０のソースｓ・ドレインｄ間の寄生ダイオードである。ダイオードＤ１０（第１ダイオード）は、バッテリＢに対して逆方向となるように、ＦＥＴ３０と並列に接続されている。ダイオードＤ２０（第２ダイオード）は、バッテリＢに対して順方向となるように、ＦＥＴ４０と並列に接続されている。
【００５５】
Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴの場合は、ゲートへ与える信号のレベルが、Ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴの場合と逆になる。すなわち、ＦＥＴ３０、４０をオンさせる場合は、各ゲートｇにハイレベルの制御信号（Ｈ信号）を印加し、ＦＥＴ３０、４０をオフさせる場合は、各ゲートｇにローレベルの制御信号（Ｌ信号）を印加する。
【００５６】
その他の構成に関しては、図１の電源供給回路１００と同じであるので、図１と重複する構成についての説明は省略する。
【００５７】
本発明では、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。
【００５８】
上記実施形態では、電源供給回路１００の起動時に、制御部１がＦＥＴ４のオフ故障の有無を判定したが、この判定は、予め定められた所定のタイミングで行ってもよい。
【００５９】
上記実施形態では、ＦＥＴ３をオンにした後、プリチャージ回路６の動作を停止させたが（図５参照）、ＦＥＴ３をオンにした後、プリチャージ回路６の動作を継続させてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、スイッチング素子として、寄生ダイオードを有するＦＥＴを用いたが、ＦＥＴの代わりにトランジスタを用い、回路素子としてのダイオードをトランジスタに並列接続してもよい。また、ＦＥＴやトランジスタ以外のスイッチング素子を用いてもよい。
【００６１】
上記実施形態では、蓄電素子として電解コンデンサ７を用いたが、電解コンデンサに代えて、電気二重層コンデンサを用いることも可能である。また、蓄電素子としては、コンデンサに限らず、充電可能な二次電池を用いてもよい。
【００６２】
上記実施形態では、４個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を有するモータ駆動回路２を例に挙げたが、モータ駆動回路２は、モータＭの仕様に応じて、６個のスイッチング素子を有するブリッジ回路から構成してもよい。
【００６３】
上記実施形態では、バッテリＢの負荷として、モータ駆動回路２を例に挙げたが、バッテリＢの負荷は、ヘッドライトのようなランプや、車両に装備される各種のデバイスなどであってもよい。また、負荷は、電源供給回路１００の外部に設けられていてもよい。
【００６４】
上記実施形態では、電圧検出回路５とプリチャージ回路６が、制御部１とは別に設けられているが、電圧検出回路５とプリチャージ回路を、制御部１の内部に設けてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、直流電源として電池（バッテリＢ）を例に挙げたが、直流電源は、電池に限らず、交流を直流に変換する回路から構成されていてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、車両に搭載される電源供給回路を例に挙げたが、本発明は、車両以外の用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    制御部
２    モータ駆動回路（負荷）
３、３０  ＦＥＴ（第１スイッチング素子）
４、４０  ＦＥＴ（第２スイッチング素子）
５    電圧検出回路
６    プリチャージ回路（充電回路）
７    電解コンデンサ（蓄電素子）
１００  電源供給回路
Ｂ    バッテリ（直流電源）
Ｄ１、Ｄ１０  ダイオード（第１ダイオード）
Ｄ２、Ｄ２０  ダイオード（第２ダイオード）
【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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【図９】
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