(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチを介した給電を制御する給電制御装置において、
該半導体スイッチの電流入力端に一端が接続される抵抗と、
該抵抗の他端に接続され、電流値が前記半導体スイッチの周囲温度に応じて、該半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向と同じ方向に変動する電流を、前記抵抗を介して引き込む電流回路と、
前記半導体スイッチの電流出力端の電圧値が、前記抵抗の他端の電圧値未満である場合に前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部と
を備え、
前記電流回路は、
前記抵抗の他端に接続される第１端、一定の電圧が印加される第２端、及び、第３端を有し、前記第２端及び第３端間の電圧値が所定値となるように前記第１端及び第３端間の抵抗値が調整されるトランジスタと、
該トランジスタの前記第３端に一端が接続され、抵抗値が前記周囲温度に応じて前記変動方向の反対方向に変動する抵抗器と
を有すること
を特徴とする給電制御装置。
【請求項２】
前記電流値は、前記周囲温度が一定である場合、前記半導体スイッチの前記電流入力端の電圧値に無関係に略一定であること
を特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
【請求項３】
前記抵抗器は、
一端が前記トランジスタの第３端に接続される第２の抵抗と、
該第２の抵抗に並列に接続される第３の抵抗及びサーミスタの直列回路と
を有し、
該サーミスタの抵抗値は、前記周囲温度に応じて前記反対方向に変動すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体スイッチを介した給電を制御する給電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、バッテリから負荷への給電を制御する給電制御装置（例えば、特許文献１を参照）が搭載されている。特許文献１に記載の給電制御装置では、半導体スイッチとして機能するＦＥＴ(Field Effect Transistor)がバッテリから負荷への給電経路に設けられており、ＦＥＴをオン又はオフに切替えることによって、ＦＥＴを介した給電を制御する。
【０００３】
特許文献１に記載の給電制御装置では、ＦＥＴのドレイン及びソース間の電圧値に比例する電流値を検出し、検出した電流値に基づいて、ＦＥＴのドレイン及びソース間を流れる電流の電流値を算出する。ＦＥＴのオン抵抗値は、ＦＥＴの周囲温度に応じて変動する。従って、たとえＦＥＴのドレイン及びソース間を流れる電流の電流値が一定である場合であっても、ＦＥＴの周囲温度が変動したとき、ＦＥＴのドレイン及びソース間の電圧値、即ち、検出される電流値は変動する。
【０００４】
このため、特許文献１に記載の給電制御装置では、検出した電流値と、ＦＥＴの周囲温度とに基づいて、ＦＥＴのドレイン及びソース間を流れる電流の電流値を算出する。結果、算出される電流値はＦＥＴの周囲温度に応じて殆ど変動することはない。算出した電流値が閾値を超えた場合、ＦＥＴをオフに切替え、バッテリから負荷への給電経路に過電流が流れることを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の給電制御装置は、電流値を算出する必要があるため、高価なＣＰＵ(Central Processing Unit)を備える必要がある。このため、特許文献１に記載の給電制御装置には製造費用が嵩むという問題がある。更に、ＣＰＵが行う電流値の算出に時間がかかるため、ＦＥＴを介して流れる電流の電流値が閾値を超えた場合に即時にＦＥＴをオフに切替えることができないという問題がある。
【０００７】
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、半導体スイッチを介して流れる電流の電流値が閾値以上となった場合に即時に半導体スイッチをオフに切替えることができる安価な給電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る給電制御装置は、半導体スイッチを介した給電を制御する給電制御装置において、該半導体スイッチの電流入力端に一端が接続される抵抗と、該抵抗の他端に接続され、電流値が前記半導体スイッチの周囲温度に応じて、該半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向と同じ方向に変動する電流を、前記抵抗を介して引き込む電流回路と、前記半導体スイッチの電流出力端の電圧値が、前記抵抗の他端の電圧値未満である場合に前記半導体スイッチをオフに切替える切替え部とを備え、前記電流回路は、前記抵抗の他端に接続される第１端、一定の電圧が印加される第２端、及び、第３端を有し、前記第２端及び第３端間の電圧値が所定値となるように前記第１端及び第３端間の抵抗値が調整されるトランジスタと、該トランジスタの前記第３端に一端が接続され、抵抗値が前記周囲温度に応じて前記変動方向の反対方向に変動する抵抗器とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、例えば、半導体スイッチの電流入力端にバッテリの正極が接続される。電流回路は、半導体スイッチの電流入力端から、抵抗を介して電流を引き込む。これにより、抵抗では電圧降下が生じ、電圧降下の幅は、（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）で表される。ここで、「・」は積を表す。抵抗の他端の電圧値は、（バッテリの出力電圧値）−（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）で表される。また、半導体スイッチの出力端の電圧値は、（バッテリの出力電圧値）−（半導体スイッチの両端間の電圧値）で表される。
【００１０】
半導体スイッチの出力端の電圧値が抵抗の他端の電圧値未満であるか否かは、半導体スイッチの両端間の電圧値が、（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）を超えているか否かに相当する。半導体スイッチがオンである場合、半導体スイッチの両端間の電圧値は、（半導体スイッチのオン抵抗値）・（半導体スイッチを介して流れる電流の電流値）で表される。従って、半導体スイッチがオンである場合においては、半導体スイッチの両端間の電圧値が、（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）を超えているか否かは、半導体スイッチを介して流れる電流の電流値が、（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）／（半導体スイッチのオン抵抗値）を超えているか否かに相当する。
【００１１】
半導体スイッチの周囲温度が変動した場合、電流回路が引き込む電流の電流値は、半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向と同じ方向に変動する。このため、（抵抗の抵抗値）・（電流回路が引き込む電流の電流値）／（半導体スイッチのオン抵抗値）で表される閾値は、半導体スイッチの周囲温度に無関係に略一定である。また、半導体スイッチを介し
て流れる電流の電流値の算出が不要であるため、半導体スイッチを介して流れる電流の電流値が閾値を超えた場合に即時に半導体スイッチをオフに切替えることが可能であり、装置の製造費用が安価である。
電流回路は、例えば、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタを有する。この場合、バイポーラトランジスタのコレクタは抵抗の他端に接続され、バイポーラトランジスタのエミッタは抵抗器の一端に接続される。バイポーラトランジスタは、ベース及びエミッタ間の電圧値が所定値となるように、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値を調整する。バイポーラトランジスタのベースには一定の電圧が印加される。このため、バイポーラトランジスタは、ベースの電圧値が特定の電圧値となるように、抵抗器を流れる電流の電流値、即ち、抵抗を流れる電流の電流値を調整する。従って、抵抗を流れる電流の電流値は、抵抗器の抵抗値が上昇した場合に上昇し、抵抗器の抵抗値が低下した場合に低下する。
抵抗器の抵抗値は、半導体スイッチの周囲温度に応じて、半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向の反対方向に変動する。このため、抵抗を流れる電流の電流値は、半導体スイッチの周囲温度に応じて、半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向と同じ方向に変動する。
【００１２】
本発明に係る給電制御装置は、前記電流値は、前記周囲温度が一定である場合、前記半導体スイッチの前記電流入力端の電圧値に無関係に略一定であることを特徴とする。
【００１３】
本発明にあっては、半導体スイッチの電流入力端の電圧値、例えば、電流入力端に正極が接続されているバッテリの出力電圧値が変動した場合であっても、電流回路が引き込む電流の電流値は殆ど変動しない。このため、半導体スイッチを介して流れる電流の電流値の閾値は、半導体スイッチの電流入力端の電圧値に応じて殆ど変動しない。
【００１７】
本発明に係る給電制御装置は、前記抵抗器は、一端が前記トランジスタの第３端に接続される第２の抵抗と、該第２の抵抗に並列に接続される第３の抵抗及びサーミスタの直列回路とを有し、該サーミスタの抵抗値は、前記周囲温度に応じて前記反対方向に変動することを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、抵抗器では、第２の抵抗に、第３の抵抗及びサーミスタの直列回路が並列に接続される。従って、抵抗器の抵抗値は、サーミスタの抵抗値が大きい程大きい。サーミスタの抵抗値は、半導体スイッチの周囲温度に応じて、半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向の反対方向に変動する。このため、抵抗器の抵抗値は、半導体スイッチの周囲温度に応じて、半導体スイッチのオン抵抗値の変動方向の反対方向に変動する。サーミスタの抵抗値が無限大である場合、抵抗器の抵抗値は、第２の抵抗の抵抗値であり、最も大きい。サーミスタの抵抗値が略ゼロΩである場合、抵抗器の抵抗値は、第２の抵抗に第３の抵抗が並列に接続された回路の抵抗値であり、最も小さい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体スイッチを介して流れる電流の電流値が閾値以上となった場合に即時に半導体スイッチをオフに切替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１における電源システムの回路図である。
【図２】給電制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】電流回路の回路図である。
【図４】電流回路が引き込む電流の電流値の温度依存性の説明図である。
【図５】閾値の温度依存性の説明図である。
【図６】実施の形態２における電流回路の回路図である。
【図７】実施の形態３における電流回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における電源システム１の回路図である。電源システム１は、好適に車両に搭載されており、給電制御装置１０、バッテリ１１及び負荷１２を備える。給電制御装置１０は、バッテリ１１の正極と、負荷１２の一端とに各別に接続されている。バッテリ１１の負極と、負荷１２の他端とは接地されている。
【００２２】
負荷１２は車両に搭載された電気機器である。給電制御装置１０を介してバッテリ１１から負荷１２に給電される。バッテリ１１から負荷１２に給電されている場合、負荷１２は作動する。バッテリ１１から負荷１２への給電が停止した場合、負荷１２は動作を停止する。給電制御装置１０には、ハイレベル電圧及びローレベル電圧によって構成される制御信号が入力される。給電制御装置１０は、入力された制御信号に基づいてバッテリ１１から負荷１２への給電を制御する。
【００２３】
バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓは変動する。バッテリ１１の正極には、給電制御装置１０の他に、例えば、車両のエンジンを始動するためのモータ、即ち、スタータが接続される。この場合、バッテリ１１は、負荷１２だけではなく、スタータにも電力を供給する。
【００２４】
バッテリ１１は、図示しない内部抵抗を介して電圧を出力する。更に、スタータが作動している間、バッテリ１１からスタータに流れる電流の電流値は、バッテリ１１から負荷１２に流れる電流の電流値よりも十分に大きい。このため、スタータが作動した場合、バッテリ１１の内部抵抗で大きな電圧降下が生じ、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓは低下する。スタータが動作を停止した場合、バッテリ１１の内部抵抗で生じる電圧降下の幅が低下し、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓは、スタータが作動する前の電圧値に戻る。このように、例えばスタータの動作に応じて、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓは変動する。
【００２５】
給電制御装置１０は、半導体スイッチ２０、電流回路２１、コンパレータ２２、ＯＲ回路２３、反転器２４、遅延回路２５、ＡＮＤ回路２６、駆動回路２７、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒｃを有する。半導体スイッチ２０はＮチャネル型のＦＥＴである。
【００２６】
コンパレータ２２は、プラス端子、マイナス端子及び出力端子を有する。ＯＲ回路２３及びＡＮＤ回路２６夫々は、２つの入力端と、１つの出力端とを有する。反転器２４、遅延回路２５及び駆動回路２７夫々は１つの入力端と、１つの出力端とを有する。
【００２７】
半導体スイッチ２０のドレインはバッテリ１１の正極に接続され、半導体スイッチ２０のソースは負荷１２の一端に接続されている。半導体スイッチ２０のドレインは、更に、抵抗Ｒｃの一端に接続されている。抵抗Ｒｃの他端は、コンパレータ２２のマイナス端子と、ダイオードＤ１のアノードとに接続されている。ダイオードＤ１のカソードは電流回路２１に接続されている。従って、電流回路２１はダイオードＤ１を介して抵抗Ｒｃの他端に接続されている。電流回路２１は更に接地されている。
【００２８】
半導体スイッチ２０のソースは、更に、コンパレータ２２のプラス端子に接続されている。コンパレータ２２の出力端子はＯＲ回路２３の一方の入力端に接続されている。ＯＲ回路２３の他方の入力端は、反転器２４の出力端に接続されている。反転器２４の入力端は遅延回路２５の出力端に接続されている。遅延回路２５の入力端には制御信号が入力されている。ＯＲ回路２３の出力端はＡＮＤ回路２６の一方の入力端に接続されている。ＡＮＤ回路２６の他方の入力端には制御信号が入力されている。ＡＮＤ回路２６の出力端は駆動回路２７の入力端に接続されている。駆動回路２７の出力端は半導体スイッチ２０のゲートに接続されている。
【００２９】
接地電位を基準とした半導体スイッチ２０のゲートの電圧値は、駆動回路２７によって調整される。半導体スイッチ２０において、ゲートの電圧値が一定の電圧値以上である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることが可能である。このとき、半導体スイッチ２０はオンである。また、半導体スイッチ２０において、ゲートの電圧値が一定の電圧値未満である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることはない。このとき、半導体スイッチ２０はオフである。
駆動回路２７は、半導体スイッチ２０のゲートの電圧値を調整することによって、半導体スイッチ２０をオン又はオフに切替える。
【００３０】
電流回路２１には一定の電圧が印加されている。電流回路２１に印加される電圧の電圧値Ｖｃｃは、一定であり、例えば５Ｖである。バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓの最小値は、電圧値Ｖｃｃよりも高く、例えば８〜１４Ｖの範囲内で変動する。給電制御装置１０は、例えば、図示しないレギュレータを更に備える。この場合、レギュレータは、バッテリ１１が出力した電圧から一定の電圧を生成し、生成した電圧を電流回路２１に印加する。
【００３１】
電流回路２１は、半導体スイッチ２０のドレインから、抵抗Ｒｃ及びダイオードＤ１を介して電流を引き込む。例えば、電流回路２１が、導体である車両ボディに接続することによって接地されている場合、電流回路２１が引込んだ電流は、車両のボディに向かって流れる。電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度が大きい程大きい。また、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値、即ち、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓが変動した場合であっても変動しないか又は殆ど変動しない。電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度が一定である場合、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に無関係に一定であるか又は略一定である。
【００３２】
コンパレータ２２は、接地電位を基準としたプラス端子の電圧値が、接地電位を基準としたマイナス端子の電圧値以上である場合に、出力端子からＯＲ回路２３の一方の入力端にハイレベル電圧を出力する。また、コンパレータ２２は、接地電位を基準としたプラス端子の電圧値が、接地電位を基準としたマイナス端子の電圧値未満である場合に、出力端子からＯＲ回路２３の一方の入力端にローレベル電圧を出力する。
【００３３】
遅延回路２５は、制御信号がローレベル電圧を示す場合、又は、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった時点から、制御信号がハイレベル電圧を示している時間が所定時間未満である場合、出力端からローレベル電圧を反転器２４の入力端に出力する。遅延回路２５は、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった時点から、制御信号がハイレベル電圧を示している時間が所定時間以上である場合、出力端からハイレベル電圧を反転器２４の入力端に出力する。
【００３４】
反転器２４は、遅延回路２５がハイレベル電圧を出力している場合、出力端から、ローレベル電圧をＯＲ回路２３の他方の入力端に出力する。反転器２４は、遅延回路２５がローレベル電圧を出力している場合、出力端から、ハイレベル電圧をＯＲ回路２３の他方の入力端に出力する。
【００３５】
ＯＲ回路２３は、コンパレータ２２又は反転器２４がハイレベル電圧を出力している場合、出力端からＡＮＤ回路２６の一方の入力端にハイレベル電圧を出力する。ＯＲ回路２３は、コンパレータ２２及び反転器２４の両方がローレベル電圧を出力している場合、出力端からＡＮＤ回路２６の一方の入力端にローレベル電圧を出力する。
【００３６】
ＡＮＤ回路２６は、制御信号がハイレベル電圧を示し、かつ、ＯＲ回路２３がハイレベル電圧を出力している場合、出力端から駆動回路２７の入力端にハイレベル電圧を出力する。ＡＮＤ回路２６は、制御信号がローレベル電圧を示すか、又は、ＯＲ回路２３がローレベル電圧を出力している場合、出力端から駆動回路２７の入力端にローレベル電圧を出力する。
【００３７】
駆動回路２７は、ＡＮＤ回路２６がハイレベル電圧を出力した場合、半導体スイッチ２０のゲートの電圧値を上昇させ、半導体スイッチ２０をオンに切替える。駆動回路２７は、ＡＮＤ回路２６がローレベル電圧を出力した場合、半導体スイッチ２０のゲートの電圧値を低下させ、半導体スイッチ２０をオフに切替える。
【００３８】
半導体スイッチ２０がオンである場合、半導体スイッチ２０を介してバッテリ１１から負荷１２へ給電され、負荷１２は作動する。半導体スイッチ２０がオフである場合、半導体スイッチ２０を介したバッテリ１１から負荷１２への給電が停止され、負荷１２は動作を停止する。給電制御装置１０では、駆動回路２７が半導体スイッチ２０をオン又はオフに切替えることによって、半導体スイッチ２０を介した給電が制御される。半導体スイッチ２０がオンである場合、電流はバッテリ１１の正極から半導体スイッチ２０のドレイン及びソースの順に流れる。従って、半導体スイッチ２０において、ドレインは電流入力端として機能し、ソースは電流出力端として機能する。
【００３９】
図２は、給電制御装置１０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図２には、制御信号が示す電圧の推移と、ＡＮＤ回路２６、遅延回路２５、コンパレータ２２及びＯＲ回路２３夫々が出力している電圧の推移とが示されている。図２に示す全ての推移について、横軸は時間を示している。図２では、ハイレベル電圧を「Ｈ」で示し、ローレベル電圧を「Ｌ」で示している。
【００４０】
制御信号がローレベル電圧を示す場合、ＡＮＤ回路２６は、ＯＲ回路２３が出力している電圧に無関係にローレベル電圧を出力する。このため、駆動回路２７は半導体スイッチ２０をオフに切替えている。また、制御信号がローレベル電圧を示す場合、前述したように、遅延回路２５はローレベル電圧を出力するため、反転器２４はハイレベル電圧を出力する。反転器２４がハイレベル電圧を出力している場合、ＯＲ回路２３は、コンパレータ２２が出力している電圧に無関係に、ハイレベル電圧を出力している。
【００４１】
なお、制御信号がローレベル電圧を示す場合、即ち、半導体スイッチ２０がオフである場合、コンパレータ２２はローレベル電圧を出力する。
半導体スイッチ２０がオフである場合、コンパレータ２２のプラス端子の電圧値は略ゼロＶである。また、電流回路２１内に電源は存在せず、抵抗Ｒｃを介して電流が流れ続けているため、コンパレータ２２のマイナス端子の電圧値はゼロＶを超えている。このため、半導体スイッチ２０がオフである場合、コンパレータ２２のプラス端子の電圧値はコンパレータ２２のマイナス端子の電圧値よりも低く、コンパレータ２２はローレベル電圧を出力している。
【００４２】
制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合、遅延回路２５は、制御信号が示す電圧が切替わった時点から所定時間が経過するまで、ローレベル電圧を出力し続ける。前述したように、遅延回路２５がローレベル電圧を出力している場合、ＯＲ回路２３は、コンパレータ２２が出力している電圧に無関係にハイレベル電圧を出力する。このため、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった時点から所定時間が経過するまで、ＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力している。
【００４３】
従って、制御信号がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合、ＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力しているので、ＡＮＤ回路２６はハイレベル電圧を出力し、駆動回路２７は、半導体スイッチ２０をオフからオンに切替える。これにより、半導体スイッチ２０を介して、バッテリ１１から負荷１２への給電が開始される。
【００４４】
コンパレータ２２のプラス端子の電圧値は、接地電位を基準とした半導体スイッチ２０のソースの電圧値であり、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓから、半導体スイッチ２０のソースの電位を基準とした半導体スイッチ２０のドレインの電圧値Ｖｄｓを減算した電圧値である。この電圧値は（Ｖｓ−Ｖｄｓ）で表される。コンパレータ２２のマイナス端子の電圧値は、接地電位を基準とした抵抗Ｒｃの他端の電圧値であり、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓから、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃと、抵抗Ｒｃの抵抗値ｒｃとの積を減算した電圧値である。この電圧値は、（Ｖｓ−ｒｃ・Ｉｃ）で表される。「・」は積を表す。
【００４５】
コンパレータ２２は、（Ｖｓ−Ｖｄｓ）≧（Ｖｓ−ｒｃ・Ｉｃ）を満たす場合、即ち、Ｖｄｓ≦ｒｃ・Ｉｃを満たす場合、ハイレベル電圧を出力する。また、コンパレータ２２は、（Ｖｓ−Ｖｄｓ）＜（Ｖｓ−ｒｃ・Ｉｃ）を満たす場合、即ち、Ｖｄｓ＞ｒｃ・Ｉｃを満たす場合、ローレベル電圧を出力する。
【００４６】
電圧値Ｖｄｓは、半導体スイッチ２０を介して負荷１２に流れる電流の電流値Ｉａと、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎとの積であり、ｒｏｎ・Ｉａで表される。電圧値Ｖｄｓは、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａが大きい程、高い。半導体スイッチ２０がオンである状態で電流値Ｉａが正常である場合、Ｖｄｓ≦ｒｃ・Ｉｃが満たされるように、抵抗Ｒｃの抵抗値ｒｃと、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃとが設定されている。
【００４７】
従って、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合において、電流値Ｉａが正常であるとき、制御信号が示す電圧が切替わった時点から所定時間が経過するまで、即ち、遅延回路２５がローレベル電圧を出力している間にコンパレータ２２が出力している電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる。その後、半導体スイッチ２０がオンであり、かつ、電流値Ｉａが正常である限り、コンパレータ２２はハイレベル電圧を出力し続ける。コンパレータ２２がハイレベル電圧を出力している場合、遅延回路２５が出力している電圧に無関係にＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力する。
【００４８】
前述したように、遅延回路２５は、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった時点から所定時間が経過した場合、反転器２４の入力端に出力している電圧をローレベル電圧からハイレベル電圧に切替える。しかし、電流値Ｉａが正常である場合においては、遅延回路２５がハイレベル電圧を出力した時点では、コンパレータ２２はハイレベル電圧を出力しているので、ＯＲ回路２３は継続してハイレベル電圧を出力する。従って、半導体スイッチ２０がオンである場合に半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａが正常である限り、制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わったことによってＯＲ回路２３が出力している電圧がローレベル電圧に切替わることはない。
【００４９】
制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、ＡＮＤ回路２６は、ＯＲ回路２３が出力している電圧に無関係にローレベル電圧を出力し、駆動回路２７は半導体スイッチ２０をオンからオフに切替える。半導体スイッチ２０がオンからオフに切替わった場合、前述したように、コンパレータ２２はローレベル電圧を出力する。
【００５０】
遅延回路２５は、制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、コンパレータ２２が出力している電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わる前に、反転器２４に出力している電圧をハイレベル電圧からローレベル電圧に切替える。このため、コンパレータ２２が出力している電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった時点では、遅延回路２５はローレベル電圧を出力しているので、ＯＲ回路２３は継続してハイレベル電圧を出力する。従って、制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わったことによってＯＲ回路２３が出力している電圧がローレベル電圧に切替わることはない。
【００５１】
以上のことから、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａが正常である限り、ＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力し続ける。
電流値Ｉａが正常である限り、ＡＮＤ回路２６、遅延回路２５、コンパレータ２２及びＯＲ回路２３夫々が出力している電圧は、制御信号が示す電圧に応じて、前述したように切替わる。電流値Ｉａが正常である限り、制御信号がハイレベル電圧を示す場合、半導体スイッチ２０はオンであり、制御信号がローレベル電圧を示す場合、半導体スイッチ２０はオフである。
【００５２】
遅延回路２５は、例えば、抵抗、キャパシタ及びダイオード等によって構成される。制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった場合、電流が抵抗を介してキャパシタに流れ、キャパシタは徐々に充電され、キャパシタの両端間の電圧値が徐々に上昇する。制御信号が示す電圧が切替わってから所定時間が経過した場合、キャパシタの両端間の電圧値が一定の電圧値以上となり、遅延回路２５が出力している電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる。また、制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、電流がキャパシタからダイオードを介して流れ、キャパシタは急速に放電し、キャパシタの両端間の電圧値は、即時に、一定の電圧値未満に低下する。従って、制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、遅延回路２５が出力している電圧が即時にハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わる。
【００５３】
制御信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わった時点から所定時間が経過した場合において、電流値Ｉａが正常であるとき、ＡＮＤ回路２６、遅延回路２５、コンパレータ２２及びＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力している。
【００５４】
制御信号がハイレベル電圧を示し、かつ、半導体スイッチ２０がオンである状態で、電流値Ｉａが上昇し、Ｖｄｓ＞ｒｃ・Ｉｃが満たされた場合、コンパレータ２２が出力している電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わる。このとき、遅延回路２５はハイレベル電圧を出力しているので、ＯＲ回路２３の２つの入力端子夫々に、ローレベル電圧が入力され、ＯＲ回路２３が出力している電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わる。ＯＲ回路２３がローレベル電圧を出力している場合、制御信号が示す電圧に無関係に、ＡＮＤ回路２６はローレベル電圧を出力し、駆動回路２７は半導体スイッチ２０をオンからオフに切替える。
【００５５】
以上のように、制御信号がハイレベル電圧を示し、かつ、半導体スイッチ２０がオンである状態で、Ｖｄｓ＞ｒｃ・Ｉｃが満たされた場合、駆動回路２７は、制御信号が示す電圧に無関係に、半導体スイッチ２０をオフに切替える。これにより、バッテリ１１から負荷１２に流れる電流が、制御信号が示す電圧に無関係に強制的に遮断される。駆動回路２７は切替え部として機能する。
【００５６】
半導体スイッチ２０がオフである場合、前述したようにコンパレータ２２はローレベル電圧を出力する。このため、電流が強制的に遮断された後においてもコンパレータ２２はローレベル電圧を出力し続ける。従って、電流が強制的に遮断された後においては、制御信号がハイレベル電圧を示している限り、遅延回路２５はハイレベル電圧を出力し、ＯＲ回路２３はローレベル電圧を出力する。制御信号が示す電圧がハイレベル電圧からローレベル電圧に切替わった場合、遅延回路２５はローレベル電圧を出力するので、ＯＲ回路２３はハイレベル電圧を出力する。これにより、制御信号が示す電圧に無関係に行われていた強制遮断が解除される。強制遮断が解除された後においては、電流が再び強制的に遮断されるまで、半導体スイッチ２０は制御信号が示す電圧に基づいてオン又はオフに切替えられる。
【００５７】
以上のように、給電制御装置１０においては、半導体スイッチ２０がオンである状態で、Ｖｄｓ＞ｒｃ・Ｉｃを満たす場合、半導体スイッチ２０はオフに切替えられる。前述したように、電圧値Ｖｄｓは、半導体スイッチ２０のドレイン及びソース間の電圧値であり、抵抗値ｒｃは抵抗Ｒｃの抵抗値であり、電流値Ｉｃは、電流回路２１が引き込む電流の電流値である。また、前述したように、電圧値Ｖｄｓは、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａと、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎとの積によって表される。従って、Ｖｄｓ＞ｒｃ・Ｉｃを満たすことは、Ｉａ＞ｒｃ・Ｉｃ／ｒｏｎを満たすことに相当する。電流値Ｉａの閾値Ｉｔｈは下記の（１）式で表される。
Ｉｔｈ＝ｒｃ・Ｉｃ／ｒｏｎ・・・（１）
半導体スイッチ２０がオンである状態で電流値Ｉａが閾値Ｉｔｈを超えた場合、半導体スイッチ２０はオフに切替えられる。
【００５８】
半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎは、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合、上昇し、半導体スイッチ２０の周囲温度が低下した場合、低下する。電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃも、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎと同様に、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合、上昇し、半導体スイッチ２０の周囲温度が低下した場合、低下する。
【００５９】
以上のように、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動する。また、抵抗値ｒｃは半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に略一定である。このため、（１）式で表される電流値Ｉａの閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に略一定である。
【００６０】
また、前述したように、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度が一定である場合、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に無関係に一定であるか又は略一定である。抵抗値ｒｃ，ｒｏｎも半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に無関係に一定であるか又は略一定である。このため、電流値Ｉａの閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値、即ち、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓに無関係に一定であるか又は略一定である。
【００６１】
電流値Ｉａが、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動し、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない理由を以下に説明する。
図３は電流回路２１の回路図である。電流回路２１は、トランジスタ３０、抵抗器３１及び抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２を有する。抵抗器３１は、サーミスタ４０及び抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２を有する。トランジスタ３０はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
【００６２】
トランジスタ３０のコレクタは、ダイオードＤ１のカソードに接続されている。従って、トランジスタ３０のコレクタは、ダイオードＤ１を介して抵抗Ｒｃの他端に接続されている。トランジスタ３０のエミッタは、抵抗器３１が有する抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２夫々の一端に接続されている。抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２夫々の一端は抵抗器３１の一端に相当する。抵抗器３１内では、抵抗Ｒｅ２の他端はサーミスタ４０の一端に接続されている。サーミスタ４０及び抵抗Ｒｅ１夫々の他端は、抵抗器３１の他端に相当し、接地されている。このように、抵抗器３１では、抵抗Ｒｅ１には、抵抗Ｒｅ２及びサーミスタ４０の直列回路が並列に接続されている。抵抗Ｒｅ１は第２の抵抗として機能し、抵抗Ｒｅ２は第３の抵抗として機能する。
【００６３】
トランジスタ３０のベースは、抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２夫々の一端に接続されている。抵抗Ｒｂ１の他端には電圧が印加されている。この電圧の電圧値Ｖｃｃは、前述したように一定である。抵抗Ｒｂ２の他端は接地されている。
トランジスタ３０では、ベース及びエミッタ間の電圧値が所定の電圧値Ｖｂｅ、例えば０．７Ｖとなるように、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値が調整される。トランジスタ３０が有するコレクタ、ベース及びエミッタ夫々は、第１端、第２端及び第３端として機能する。
【００６４】
抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２は、抵抗Ｒｂ１の他端に印加されている電圧を分圧し、分圧した電圧をトランジスタ３０のベースに印加する。接地電位を基準としたトランジスタ３０のベースの電圧値Ｖｂは、抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２が分圧した電圧の電圧値である。電圧値Ｖｂは、電圧値Ｖｃｃと、抵抗Ｒｂ１の抵抗値ｒｂ１と、抵抗Ｒｂ２の抵抗値ｒｂ２とを用いて、下記のように表される。
Ｖｂ＝Ｖｃｃ・ｒｂ２／（ｒｂ１＋ｒｂ２）
抵抗値ｒｂ１，ｒｂ２夫々は一定であり、前述したように、抵抗Ｒｂ１の他端に印加されている電圧の電圧値Ｖｃｃも一定である。このため、電圧値Ｖｂも一定である。
【００６５】
半導体スイッチ２０のドレインから抵抗Ｒｃを介して引き込まれる電流は、トランジスタ３０のコレクタ及びエミッタ間を流れる。また、トランジスタ３０のベースには、抵抗Ｒｂ１を介して電流が流れ込む。トランジスタ３０のコレクタ及びベースに流れ込んだ電流は抵抗器３１を流れる。
【００６６】
前述したように電圧値Ｖｂは一定であるため、トランジスタ３０は、エミッタの電圧値がＶｂ−Ｖｂｅとなるように、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値、即ち、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃを調整する。
【００６７】
トランジスタ３０のベースに流れる電流の電流値は、定数ｈｆｅを用いて、Ｉｃ／ｈｆｅと表される。従って、抵抗器３１を流れる電流の電流値は、（１＋ｈｆｅ）・Ｉｃ／ｈｆｅで表される。接地電位を基準としたトランジスタ３０のエミッタの電圧値は、抵抗器３１を流れる電流値と、抵抗器３１の抵抗値ｒａとの積によって表される。従って、トランジスタ３０は、Ｖｂ−Ｖｂｅ＝（１＋ｈｆｅ）・ｒａ・Ｉｃ／ｈｆｅが満たされるように電流値Ｉｃを調整する。従って、電流値Ｉｃについて、下記の（２）式が成り立つ。
Ｉｃ＝（Ｖｂ−Ｖｂｅ）・ｈｆｅ／（（１＋ｈｆｅ）・ｒａ）・・・（２）
【００６８】
電圧値Ｖｂ，Ｖｂｅ、定数ｈｆｅ及び抵抗値ｒａは、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値、即ち、バッテリ１１の出力電圧値Ｖｓに応じて変動しないか又は殆ど変動しない。従って、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。抵抗Ｒｃの抵抗値ｒｃ、及び、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎ夫々も半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。従って、ｒｃ・Ｉｃ／ｒｏｎで表される閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。
【００６９】
一方で、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動する。
図４は、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃの温度依存性の説明図である。図４には、抵抗器３１の抵抗値ｒａ及び半導体スイッチ２０の周囲温度の関係と、電流値Ｉｃ及び半導体スイッチ２０の周囲温度の関係とが示されている。図４に示す全てのグラフについて、横軸は半導体スイッチ２０の周囲温度を示す。サーミスタ４０の抵抗値ｒｔｈ、抵抗Ｒｅ１の抵抗値ｒｅ１、及び、抵抗Ｒｅ２の抵抗値ｒｅ２を用いて、抵抗器３１の抵抗値ｒａは以下の（３）式で表される。
ｒａ＝ｒｅ１・（ｒｅ２＋ｒｔｈ）／（ｒｅ１＋ｒｅ２＋ｒｔｈ）・・・（３）
【００７０】
サーミスタ４０の抵抗値ｒｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合に低下し、半導体スイッチ２０の周囲温度が低下した場合に上昇する。従って、抵抗値ｒｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動する。抵抗値ｒｔｈがゼロΩである場合、抵抗値ｒａは、ｒｅ１・ｒｅ２／（ｒｅ１＋ｒｅ２）で表され、最も小さい。この値は、抵抗Ｒｅ１に抵抗Ｒｅ２が並列に接続された回路の合成抵抗値である。抵抗値ｒｔｈが無限大である場合、抵抗値ｒａは、抵抗値ｒｅ１と一致し、最も大きい。
【００７１】
半導体スイッチ２０の周囲温度が低い場合、抵抗値ｒｔｈは大きいので、（３）式で表される抵抗値ｒａも大きい。抵抗値ｒａが大きい場合、（２）式に示すように、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉａは小さい。半導体スイッチ２０の周囲温度が低い程、抵抗値ｒａは抵抗値ｒｅ１に接近する。
【００７２】
前述したように、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎは、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合に上昇し、半導体スイッチ２０の周囲温度が低下した場合に低下する。サーミスタ４０の抵抗値ｒｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動する。このため、抵抗器３１の抵抗値ｒａも、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動する。
【００７３】
半導体スイッチ２０の周囲温度が高い場合、抵抗値ｒｔｈは小さいので、（３）式で表される抵抗値ｒａも小さい。抵抗値ｒａが小さい場合、（２）式に示すように、電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉａは大きい。半導体スイッチ２０の周囲温度が高い程、抵抗値ｒａは、ｒｅ１・ｒｅ２／（ｒｅ１＋ｒｅ２）に接近する。
【００７４】
前述したように、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎは、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合に上昇し、半導体スイッチ２０の周囲温度が低下した場合に低下する。抵抗器３１の抵抗値ｒａは、図４に示すように、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向とは反対方向に変動する。これにより、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉｃは、図４に示すように、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、オン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動する。
【００７５】
電流値Ｉｃの上限値は、（２）式において、抵抗値ｒａにｒｅ１・ｒｅ２／（ｒｅ１＋ｒｅ２）を代入することによって算出される電流値Ｉｃである。電流値Ｉｃの下限値は、（２）式において、抵抗値ｒａにｒｅ１を代入することによって算出される電流値Ｉｃである。
【００７６】
図５は、閾値Ｉｔｈの温度依存性の説明図である。図５には、電流値Ｉｃ及び半導体スイッチ２０の周囲温度の関係と、抵抗値ｒｏｎ及び半導体スイッチ２０の周囲温度の関係と、閾値Ｉｔｈ及び半導体スイッチ２０の周囲温度の関係とが示されている。図５に示す全てのグラフについて、横軸は半導体スイッチ２０の周囲温度を示す。
前述したように、閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａの閾値である。電流値Ｉｃは、電流回路２１が引き込む電流の電流値である。抵抗値ｒｏｎは半導体スイッチ２０のオン抵抗値である。
【００７７】
前述したように、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度が上昇した場合、上昇する。図５に示すように、半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合において、半導体スイッチ２０の周囲温度に対する電流値Ｉｃのグラフの形状は、半導体スイッチ２０の周囲温度に対する抵抗値ｒｏｎのグラフの形状と略一致している。言い換えると、半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合、電流値Ｉｃ及び抵抗値ｒｏｎの比は略一定である。
【００７８】
前述したように、抵抗Ｒｃの抵抗値ｒｃは半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて殆ど変動しない。このため、半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合、（１）式で表される閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に略一定である。半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合、閾値Ｉｔｈが、例えば略１０Ａであると仮定する。半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある限り、半導体スイッチ２０を介して流れる電流値Ｉａが略１０Ａを超えた場合、半導体スイッチ２０はオンからオフに切替わる。
【００７９】
所定範囲は、想定される半導体スイッチ２０の周囲温度の範囲である。この範囲において、電流値Ｉｃが、半導体スイッチ２０の周囲温度に対して、オン抵抗値ｒｏｎと同様に変化するように、電圧値Ｖｂ，Ｖｂｅ、定数ｈｆｅ及び抵抗値ｒｅ１，ｒｅ２と、抵抗値ｒｔｈの温度特性とを設定する。
【００８０】
給電制御装置１０では、半導体スイッチ２０を介して流れる電流の電流値Ｉａの算出が不要であるため、電流値Ｉａが閾値Ｉｔｈを超えた場合に即時に半導体スイッチ２０をオフに切替えることができ、給電制御装置１０の製造費用は安価である。
【００８１】
（実施の形態２）
実施の形態１において、抵抗器３１の抵抗値ｒａは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０の変動方向の反対方向に変動すればよい。このため、抵抗器３１の構成は、抵抗Ｒｅ１に、抵抗Ｒｅ２及びサーミスタ４０の直列回路が並列に接続された構成に限定されない。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
図６は、実施の形態２における電流回路２１の回路図である。実施の形態２における電源システム１では、抵抗器３１の構成が、実施の形態１における電源システム１と異なる。抵抗器３１は、実施の形態１と同様に、サーミスタ４０を有する。サーミスタ４０の一端は、抵抗器３１の一端に相当し、トランジスタ３０のエミッタに接続されている。サーミスタ４０の他端は、抵抗器３１の他端に相当し、接地されている。
【００８３】
抵抗器３１の抵抗値ｒａはサーミスタ４０の抵抗値ｒｔｈである。抵抗値ｒｔｈは、実施の形態１で述べたように、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動する。従って、（２）式で表される電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動する。
【００８４】
従って、所定範囲において、電流値Ｉｃが、半導体スイッチ２０の周囲温度に対して、オン抵抗値ｒｏｎと同様に変化するように、電圧値Ｖｂ，Ｖｂｅ及び定数ｈｆｅと、抵抗値ｒｔｈの温度特性とを設定する。これにより、半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合、（１）式で表される閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に略一定である。
【００８５】
実施の形態１で述べたように、抵抗値ｒｔｈは半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。このため、（２）式で表される電流値Ｉｃは半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。結果、（１）式で表される閾値Ｉｔｈも半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。
実施の形態２における給電制御装置１０は、実施の形態１における給電制御装置１０が奏する効果を同様に奏する。
【００８６】
なお、実施の形態２において、抵抗器３１の構成は、サーミスタ４０に図示しない抵抗が直列に接続された構成であってもよい。この場合であっても、サーミスタ４０に直列に接続された抵抗の抵抗値が半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて変動しなければ、抵抗器３１の抵抗値ｒａが、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動することは明らかである。
【００８７】
（実施の形態３）
実施の形態１において、電流回路２１の構成は、抵抗Ｒｃを介して引き込む電流値Ｉｃが半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向と反対方向に変動する構成であればよい。このため、電流回路２１の構成は、トランジスタ３０のベースに一定の電圧を印加し、トランジスタ３０のエミッタに抵抗器３１の一端を接続する構成に限定されない。
以下では、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
図７は、実施の形態３における電流回路２１の回路図である。実施の形態３における電源システム１では、電流回路２１の構成が、実施の形態１における電源システム１と異なる。実施の形態３における電流回路２１は、実施の形態１と同様に、抵抗器３１を有する。電流回路２１は、更に、カレントミラー回路５０を有する。カレントミラー回路５０は、２つのトランジスタ６０，６１を有する。トランジスタ６０，６１夫々はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
【００８９】
電流回路２１では、抵抗器３１の一端、即ち、抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２夫々の一端に電圧が印加されている。この電圧の電圧値Ｖｃｃは、実施の形態１と同様に一定である。抵抗器３１の他端、即ち、抵抗Ｒｅ１及びサーミスタ４０夫々の他端は、トランジスタ６０，６１夫々のベースと、トランジスタ６１のコレクタとに接続されている。トランジスタ６０のコレクタはダイオードＤ１のカソードに接続されている。トランジスタ６０，６１夫々のエミッタは接地されている。
【００９０】
トランジスタ６０では、ベース及びエミッタ間の電圧値が所定の電圧値Ｖｔとなるようにコレクタ及びエミッタ間の抵抗値が調整される。トランジスタ６１では、ベース及びエミッタ間の電圧値が、電圧値Ｖｔに略一致する電圧値となるようにコレクタ及びエミッタ間の抵抗値が調整される。このため、抵抗器３１を介して流れる電流の電流値Ｉｒは、抵抗Ｒｃを介して電流回路２１が引き込む電流の電流値Ｉｃと略一致する。電流値Ｉｒは、下記の（４）式で表される。
Ｉｒ＝（Ｖｃｃ−Ｖｔ）／ｒａ・・・（４）
抵抗値ｒａは、実施の形態１で述べたように、抵抗器３１の抵抗値である。
【００９１】
電圧値Ｖｃｃ，Ｖｔ夫々は半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて殆ど変動しない。抵抗器３１の抵抗値ｒａは、実施の形態１で述べたように、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向の反対方向に変動する。このため、抵抗器３１を介して流れる電流の電流値Ｉｒ、即ち、抵抗Ｒｃを介して電流回路２１に引き込まれる電流の電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動する。
【００９２】
実施の形態１で述べた所定範囲において、電流値Ｉｒ、即ち、電流値Ｉｃが、半導体スイッチ２０の周囲温度に対して、オン抵抗値ｒｏｎと同様に変化するように、電流値Ｖｃｃ，Ｖｔ及び抵抗値ｒｅ１，ｒｅ２と、抵抗値ｒｔｈの温度特性とを設定する。抵抗値ｒｅ１，ｒｅ２，ｒｔｈ夫々は、実施の形態１で述べたように、抵抗器３１が有する抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２及びサーミスタの抵抗値である。
【００９３】
以上のように構成された実施の形態３における給電制御装置１０では、半導体スイッチ２０の周囲温度が所定範囲内にある場合、（１）式で表される閾値Ｉｔｈは、半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に一定である。
【００９４】
また、電圧値Ｖｃｃ，Ｖｔ及び抵抗値ｒａは半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて変動しないか又は殆ど変動しない。このため、電流値Ｉｒ、即ち、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度が一定である場合、半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に無関係に一定であるか又は略一定である。結果、閾値Ｉｔｈも半導体スイッチ２０のドレインの電圧値に応じて、変動しないか又は殆ど変動しない。
実施の形態３における給電制御装置１０は、実施の形態１における給電制御装置１０が奏する効果を同様に奏する。
【００９５】
なお、実施の形態３において、カレントミラー回路５０は、電流値Ｉｃ，Ｉｒを略一致させる回路に限定されず、電流値Ｉｃが電流値Ｉｒの所定数倍となる回路であればよい。更に、カレントミラー回路５０のトランジスタ６０，６１は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタに限定されず、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであってもよい。この場合、トランジスタ６０のエミッタがダイオードＤ１のカソードに接続され、トランジスタ６０のベースは、トランジスタ６１のベース及びコレクタに接続される。トランジスタ６１のエミッタには一定の電圧が印加される。トランジスタ６１のコレクタは、更に、抵抗器３１の一端に接続される。抵抗器３１の他端と、トランジスタ６０のコレクタとは接地される。
【００９６】
また、カレントミラー回路５０が有するトランジスタはバイポーラトランジスタに限定されず、ＦＥＴであってもよい。更に、カレントミラー回路５０が有するトランジスタの数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
更に、抵抗器３１の構成は、実施の形態１の構成に限定されず、実施の形態２の構成であってもよい。
【００９７】
実施の形態１〜３において、半導体スイッチ２０は、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、例えば、Ｐチャネル型のＦＥＴであってもよい。この場合、半導体スイッチ２０のソースは、バッテリ１１の正極と、抵抗Ｒｃの一端とに接続され、半導体スイッチ２０のドレインは、負荷１２の一端と、コンパレータ２２のプラス端子に接続される。この構成では、半導体スイッチ２０のソース及びドレイン夫々は、電流入力端及び電流出力端として機能する。駆動回路２７は、ＡＮＤ回路２６がハイレベル電圧を出力した場合、半導体スイッチ２０のゲートの電圧値を低下させて半導体スイッチ２０をオンに切替える。また、駆動回路２７は、ＡＮＤ回路２６がローレベル電圧を出力した場合、半導体スイッチ２０のゲートの電圧値を上昇させて半導体スイッチ２０をオフに切替える。
【００９８】
また、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎが半導体スイッチ２０の周囲温度の上昇と共に低下する場合、抵抗値ｒｔｈが半導体スイッチ２０の周囲温度の上昇と共に上昇するサーミスタをサーミスタ４０として用いればよい。この場合であっても、電流値Ｉｃは、半導体スイッチ２０の周囲温度に応じて、半導体スイッチ２０のオン抵抗値ｒｏｎの変動方向と同じ方向に変動し、閾値Ｉｔｈは半導体スイッチ２０の周囲温度に無関係に略一定である。
【００９９】
開示された実施の形態１〜３は、全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。本発明の範囲は上述の説明ではなくて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全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１００】
１０  給電制御装置
２０  半導体スイッチ
２１  電流回路
２７  駆動回路（切替え部）
３０  トランジスタ
３１  抵抗器
４０  サーミスタ
Ｒｃ  抵抗
Ｒｅ１  抵抗（第２の抵抗）
Ｒｅ２  抵抗（第３の抵抗）
【図１】
0006610446.tif 000002
【図２】
0006610446.tif 000003
【図３】
0006610446.tif 000004
【図４】
0006610446.tif 000005
【図５】
0006610446.tif 000006
【図６】
0006610446.tif 000007
【図７】
0006610446.tif 000008