(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電源から負荷への通電回路に介挿されるスイッチング素子と、前記通電回路において前記負荷に直列に接続される検出抵抗と、前記検出抵抗に接続されて前記検出抵抗の電圧降下から前記負荷に流れる電流値を検出する電流検出回路と、および前記検出された電流値が前記負荷への通電指令値に一致するように前記スイッチング素子をデューティ駆動する制御回路とが配置されてなる電子回路基板において、前記電流検出回路を前記スイッチング素子の配置位置に最も近接する一辺と対向する一辺の付近に配置すると共に、前記スイッチング素子と前記電流検出回路に挟まれる位置に前記スイッチング素子に比して発熱量の少ない電子部品を配置することを特徴とする電子回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源から負荷への通電回路に介挿されるパワートランジスタなどのスイッチング素子と、負荷に直列に接続される検出抵抗の電圧降下から負荷に流れる電流値を検出する電流検出回路と、検出された電流値が負荷への通電指令値に一致するようにスイッチング素子をデューティ駆動（ＰＷＭ駆動）する制御回路とを搭載されてなる電子回路基板が知られている。このような電子回路基板にあっては、スイッチング素子の発熱によって、電流検出回路の検出精度が低下し、制御回路の制御精度が低下する恐れがあった。これは、電流検出回路を構成する抵抗の抵抗値やトランジスタのしきい値が温度依存性を有するため、スイッチング素子の発熱によって、所期の抵抗値やしきい値がドリフトするためである。
【０００３】
このため、下記の特許文献１においては、電流検出回路の周囲を熱伝導率の低い材料からなる熱分離帯で囲む構造とし、電流検出回路が発熱の影響を受けないようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２１７３４７号公報（図３など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１記載の技術にあっては、電流検出回路の周囲に熱分離帯が配置されるため、熱分離帯の面積だけ電子回路基板のスペースが制約される、あるいは熱分離帯の面積に応じて電子回路基板を大きくする必要があるという問題があった。また、電流検出回路の周囲に熱分離帯を配置させる工程が増加するため、電子回路基板のコストが増加するという問題があった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、電流検出回路の周囲に熱分離帯を配置することなく、電流検出回路に対するスイッチング素子の発熱の影響を防止することで電流検出回路の検出精度を向上させ、よって制御回路の制御精度が低下するのを防止するようにした電子回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、少なくとも電源から負荷への通電回路に介挿されるスイッチング素子と、前記通電回路において前記負荷に直列に接続される検出抵抗と、前記検出抵抗に接続されて前記検出抵抗の電圧降下から前記負荷に流れる電流値を検出する電流検出回路と、および前記検出された電流値が前記負荷への通電指令値に一致するように前記スイッチング素子をデューティ駆動する制御回路とが配置されてなる電子回路基板において、前記電流検出回路を前記スイッチング素子の配置位置に最も近接する一辺と対向する一辺の付近に配置すると共に、前記スイッチング素子と前記電流検出回路に挟まれる位置に前記スイッチング素子に比して発熱量の少ない電子部品を配置するように構成した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る電子回路基板にあっては、電流検出回路をスイッチング素子の配置位置に最も近接する一辺と対向する一辺の付近に配置すると共に、スイッチング素子と電流検出回路に挟まれる位置にスイッチング素子に比して発熱量の少ない電子部品を配置するように構成、換言すれば、電流検出回路をスイッチング素子の配置位置から離間した位置に配置するように構成したので、電流検出回路に対するスイッチング素子の発熱の影響を防止することができ、よって電流検出回路の検出精度を向上させ、制御回路の制御精度が低下するのを防止することができる。
【０００９】
また、請求項１の効果について付言すると、スイッチング素子と電流検出回路に挟まれる位置にスイッチング素子に比して発熱量の少ない電子部品を配置するように構成したので、電流検出回路に対するスイッチング素子の発熱の影響をより一層防止することができ、よって電流検出回路の検出精度をより一層向上させ、制御回路の制御精度が低下するのをより一層防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に即してこの発明に係る電子回路基板を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１はこの発明に係る電子回路基板を模式的に示す平面図である。また、図２は電子回路基板の回路構成を示す図である。
【００１２】
図１において、符号１０は電子回路基板（以下、単に「基板」という）を示す。以下、図１および図２を参照し、基板１０の回路構成および電子部品の配置構造について説明する。
【００１３】
基板１０には、図１および図２のように、電源２０から負荷（図２においてコイルで示す）２２への通電回路に介挿される２個の駆動制御用のスイッチング素子（具体的には、ＭＯＳ型の電界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ））２４と、通電回路において負荷２２に直列に接続される検出抵抗２６と、検出抵抗２６に接続されてその電圧降下から負荷２２に流れる電流値を検出する電流検出回路３０と、検出された電流値に基づいて駆動指令値を演算する演算回路３２と、および演算された駆動指令値に基づいてスイッチング素子２４をデューティ駆動（ＰＷＭ駆動）する駆動回路３４とが配置される。また、演算回路３２は、Ａ／Ｄ変換回路３６を備えると共に、電流検出回路３０の出力値（アナログ値）をデジタル値に変換して入力する。
【００１４】
図２によく示されるように、演算回路３２は、各種パラメータに基づいて予め負荷２２への通電指令値を算出すると共に、検出された電流値が算出された通電指令値に一致するように駆動指令値を演算する。また、駆動回路３４は、演算された駆動指令値に基づいてスイッチング素子２４をデューティ駆動（ＰＷＭ駆動）する。このように、基板１０には、少なくとも負荷２２に通電される電流値をフィードバック制御して負荷２２の駆動を制御する演算回路３２と駆動回路３４からなる制御回路が配置される。
【００１５】
尚、上流側のスイッチング素子２４は負荷２２を駆動する際にデューティ駆動されるものであり、下流側のスイッチング素子２４は負荷２２の駆動を停止する際に負荷２２の電流立ち下がり特性を制御するために駆動されるものである。
【００１６】
図１に示されるように、基板１０は大略矩形状を呈し、スイッチング素子２４は基板１０の一辺１０ａの付近に配置される。スイッチング素子２４は、負荷２２の通電時にはそれ自体にも大電流が通電されるため、発熱量の多い電子部品である。
【００１７】
また、図１に示されるように、駆動回路３４はスイッチング素子２４の周囲に配置される。駆動回路３４は、具体的には、スイッチング素子２４に比して発熱量が少ないコンデンサおよびダイオードの電子部品から構成される。
【００１８】
一方、図１に示されるように、電流検出回路３０はスイッチング素子２４の配置位置から離間した位置に配置される。具体的には、電流検出回路３０はスイッチング素子２４の配置位置に最も近接する一辺１０ａと対向する一辺１０ｂの付近に配置される。電流検出回路３０もスイッチング素子２４に比して発熱量が少ない抵抗、制御信号用のトランジスタ、コンデンサおよび発信器の電子部品から構成される。
【００１９】
また、図１に示されるように、演算回路３２は電流検出回路３０の配置位置と駆動回路３４の配置位置の間および電流検出回路３０の右側に配置される。演算回路３２も、具体的には、スイッチング素子に比して発熱量が少ない抵抗、コンデンサ、ダイオードおよび発信器から構成される。
【００２０】
さらに、電流検出回路３０および演算回路３２の配置位置の左側には、上記以外の回路、具体的には、バッテリ電圧を制御用電圧に降圧する電源回路４０が配置される。電源回路４０も、具体的には、スイッチング素子２４に比して発熱量が少ない抵抗、コンデンサ、ダイオードおよび発信器などから構成される。
【００２１】
尚、スイッチング素子２４の配置位置付近の一辺１０ａおよび電流検出回路３０の配置位置付近の一辺１０ｂとは別の一辺１０ｃには、コネクタ４２が配置される。基板１０はコネクタ４２を介して負荷２２と電気的に接続される。
【００２２】
図３は、図１に示す基板をより詳細に示す平面図である。
【００２３】
スイッチング素子２４および検出抵抗２６について、図１および図２において説明の便宜のために簡略化して示したが、電流検出回路３０、演算回路３２および駆動回路３４は、負荷２２とは別系統の通電回路の負荷も駆動することから、具体的には、図３に示されるように、基板１０には計４個のスイッチング素子２４と計２個の検出抵抗２６が配置される。また、図３に示すように、２個の検出抵抗２６は４個のスイッチング素子２４の間に配置される。
【００２４】
尚、図３において、記号Ｑはスイッチング素子を、記号Ｒは抵抗を、記号ＲＭは抵抗モジュールを、記号Ｄはダイオードを、記号ＤＭはダイオードモジュールを、記号ＺＤはツェナーダイオードを、記号Ｃはコンデンサを、記号ＣＮはコネクタを、記号ＩＣは集積回路を、記号Ｘは発信器を、記号ＮＦはノイズフィルタを示す。尚、記号に続く数字は通し番号を示す。
【００２５】
上記のように、スイッチング素子２４は基板１０に配置される電子部品の中で最も発熱する電子部品である。また、スイッチング素子２４がデューティ駆動される、即ち、通電／非通電が繰り返されることから、スイッチング素子２４の周囲温度はその通電状態に応じて激しく変化する。
【００２６】
しかしながら、電流検出回路３０は、スイッチング素子２４の配置位置から離間した位置に配置される、具体的には、スイッチング素子２４の配置位置に最も近接する一辺１０ａと対向する一辺１０ｂの付近に配置されるので、電流検出回路３０に対するスイッチング素子２４の発熱の影響を防止することができる。従って、電流検出回路３０の抵抗の抵抗値やトランジスタのしきい値は温度依存性を有するものの、所期の抵抗値やしきい値が実現されることから、電流検出回路３０の検出精度を向上させ、演算回路３２および駆動回路３４からなる制御回路の制御精度が低下するのを防止することができる。
【００２７】
また、電流検出回路３０の付近には、スイッチング素子２４に比して発熱しない電源回路４０および演算回路３２を配置した、換言すれば、スイッチング素子２４以外の電子部品を配置したので、スイッチング素子２４が発生する熱の電流検出回路３０への伝導を鈍化させることができる。即ち、電流検出回路３０に対するスイッチング素子２４の発熱の影響をより一層防止することができ、よって電流検出回路の検出精度をより一層向上させ、制御回路の制御精度が低下するのをより一層防止することができる。
【００２８】
以上のように、この発明の第１実施例にあっては、少なくとも電源（２０）から負荷（２２）への通電回路に介挿されるスイッチング素子（２４）と、前記通電回路において前記負荷に直列に接続される検出抵抗（２６）と、前記検出抵抗に接続されて前記検出抵抗の電圧降下から前記負荷に流れる電流値を検出する電流検出回路（３０）と、および前記検出された電流値が前記負荷への通電指令値に一致するように前記スイッチング素子をデューティ駆動する制御回路（演算回路３２、駆動回路３４）とが配置されてなる電子回路基板（１０）において、前記電流検出回路（３０）を前記スイッチング素子（２４）の配置位置に最も近接する一辺（１０ａ）と対向する一辺（１０ｂ）の付近に配置すると共に、前記スイッチング素子（２４）と前記電流検出回路（３０）に挟まれる位置に前記スイッチング素子に比して発熱量の少ない電子部品（演算回路３２、駆動回路３４、電源回路４０）を配置するように構成した。
【００３０】
尚、上記において、基板１０の演算回路３２は各種パラメータから負荷２２への通電指令値を算出する構成としたが、通電指令値は基板１０の外部の別の演算装置で算出される構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の第１実施例に係る電子回路基板を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す電子回路基板の回路構成を示す図である。
【図３】図１に示す電子回路基板を詳細に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：電子回路基板、１０ａ，１０ｂ：一辺、２０：電源、２２：負荷、２４：スイッチング素子、２６：検出抵抗、３０：電流検出回路、３２：演算回路（制御回路）、３４：駆動回路（制御回路）、４０：電源回路
【図１】
0004500270.tif 000002
【図２】
0004500270.tif 000003
【図３】
0004500270.tif 000004