(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と複数個のランプ負荷との間に配置され、前記ランプ負荷のオン、オフを制御すると共に、前記ランプ負荷に断芯が発生した際には、これを検知する機能を具備したスイッチングデバイスにおいて、前記直流電源と、複数個のランプ負荷との間に介置されるメイン半導体スイッチと、
第１の抵抗体を有し、前記メイン半導体スイッチに流れる電流値に比例した大きさの電流を前記第１の抵抗体に流すことにより、メイン半導体スイッチに流れる電流値に比例した大きさの電圧信号を得る電流検知手段と、
第２の抵抗体と第３の抵抗体の直列接続回路と、第３の抵抗体に所定電流を流す電流源とを具備し、前記第２の抵抗体、及び第３の抵抗体により負荷電圧を分圧して、前記ランプ負荷が全て点灯しているときの負荷電圧と、一灯断芯時の負荷電圧との間の略中間電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記基準電圧生成手段で生成された基準電圧と、前記電流検知手段で検知された電圧信号とを比較して、前記ランプ負荷に断芯が発生しているかどうかを判断する比較手段と、
を具備したことを特徴とするスイッチングデバイス。
【請求項２】
前記電流検知手段は、前記メイン半導体スイッチと連動してオン、オフ動作し、前記第１の抵抗体に電流を流すセンス半導体スイッチと、
前記メイン半導体スイッチの出力電圧と前記センス半導体スイッチの出力電圧との差分値に応じた電圧を出力する第１のアンプと、
前記センス半導体スイッチと前記第１の抵抗体との間に介置され、前記第１のアンプの出力に応じて前記第１の抵抗体に流れる電流値を調整するトランジスタと、
を具備したことを特徴とする請求項１に記載のスイッチングデバイス。
【請求項３】
前記電流検知手段は、前記メイン半導体スイッチと連動してオン、オフ動作し、前記第１の抵抗体に電流を流すセンス半導体スイッチと、該第１の抵抗体の両端に発生する電圧を増幅する第２のアンプと、を具備したことを特徴とする請求項１に記載のスイッチングデバイス。
【請求項４】
前記メイン半導体スイッチ、及びセンス半導体スイッチは、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスイッチングデバイス。
【請求項５】
当該スイッチングデバイスの構成要素のうち、前記第１の抵抗体、第１の抵抗体、第２の抵抗体、及び第３の抵抗体を除く構成要素の一部、又は全てが、集積化されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のスイッチングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプ負荷と直流電源との間に配置してランプ負荷のオン、オフを切り換えると共に、ランプ負荷の断芯を検出する機能を具備したスイッチングデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両に搭載される前照灯、テールランプ等の各種ランプは、該車両のバッテリより出力される直流電圧が印加されて点灯、消灯するようになっている。また、このようなランプの点灯、消灯を制御するために、半導体素子を用いたスイッチが用いられ、この半導体スイッチをオン、オフ操作することにより、ランプの点灯、消灯を切り換えるようにしている。
【０００３】
更には、オン、オフの切り換え操作のみならず、ランプが断芯した際には、これを検出して、車両の乗員に知らせるようにした機能を具備したスイッチングデバイスが提案され、実用に供されている。
【０００４】
このようなスイッチングデバイスの従来例として、例えば、特開２０００−２９９６２４号公報（以下、従来例という）に記載されたものが知られている。該従来例では、直流電源とランプ負荷との間に、該ランプ負荷のオン、オフを切り換えるための、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されたメインスイッチを備えており、該メインスイッチのドレイン、ソース間電圧を測定してランプ負荷の断芯の発生を検出する構成としている。
【０００５】
即ち、複数個搭載されているランプ負荷が全て正常に動作しているとき（正常時）のドレイン、ソース間電圧と、一つのランプ負荷が断芯しているとき（断芯時）のドレイン、ソース間電圧との間には差分が発生するので、ドレイン、ソース間電圧を測定することにより、断芯の発生を検知している。
【０００６】
このため、正常時と断芯時の、ドレイン、ソース間電圧の差を検出することができるように、ＭＯＳ−ＦＥＴのオン抵抗を選択する必要がある。以下、これを詳細に説明する。
【０００７】
例えば、２１Ｗ（ワット）のランプを２灯駆動する場合には、１灯当たりの電流値は、電源電圧が１２Ｖ（ボルト）のとき、１．７５Ａ（アンペア）となる。ここで、オン抵抗が２０ｍΩのＭＯＳ−ＦＥＴを用いると、１灯当たりのドレイン、ソース間電圧は３５ｍＶとなり、正常時（２灯点灯時）と断芯時（１灯点灯時）の電圧差も３５ｍＶとなる。このため、電位差比較の誤差が±１５ｍＶある場合においても、誤動作することなく２灯中１灯の断芯を検出することが可能である。
【０００８】
ここで、ランプのワット数が５Ｗになると、１灯当たりの電流は電源電圧が１２Ｖの場合、０．４２Ａとなる。従って、上記と同様にオン抵抗が２０ｍΩのＭＯＳ−ＦＥＴを用いると、正常時と断芯時の電圧差は、８．４ｍＶとなるので、±１５ｍＶの検出誤差が存在すると、誤検出を引き起こしてしまう。
【０００９】
従って、ランプのワット数、或いは灯数を変更する場合には、これに合わせてＭＯＳ−ＦＥＴのオン抵抗を変更する必要がある。例えば、該オン抵抗を８３ｍΩに設定すれば、電位差は３５ｍＶとなるので、５Ｗのランプを用いた場合でも、高精度に断芯検出を行うことができるようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来におけるスイッチングデバイスでは、ランプのワット数、或いは灯数が変わると、ランプの断芯を高精度に検出することができなくなると問題が発生し、ランプのワット数、灯数を変更する場合には、これに対応してＭＯＳ−ＦＥＴのオン抵抗を変更しなければならない。
【００１１】
このため、回路の設計変更に多くの手間が必要になり、また、回路全体を集積化する際の妨げになるという欠点があった。
【００１２】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ランプ負荷のワット数、或いは灯数を変更する場合であっても、簡単な作業でこれに対応してランプ負荷の断芯を検知することができるようにしたスイッチングデバイスを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、直流電源と複数個のランプ負荷との間に配置され、前記ランプ負荷のオン、オフを制御すると共に、前記ランプ負荷に断芯が発生した際には、これを検知する機能を具備したスイッチングデバイスにおいて、前記直流電源と、複数個のランプ負荷との間に介置されるメイン半導体スイッチと、第１の抵抗体を有し、前記メイン半導体スイッチに流れる電流値に比例した大きさの電流を前記第１の抵抗体に流すことにより、メイン半導体スイッチに流れる電流値に比例した大きさの電圧信号を得る電流検知手段と、第２の抵抗体と第３の抵抗体の直列接続回路と、第３の抵抗体に所定電流を流す電流源とを具備し、前記第２の抵抗体、及び第３の抵抗体により負荷電圧を分圧して、前記ランプ負荷が全て点灯しているときの負荷電圧と、一灯断芯時の負荷電圧との間の略中間電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記基準電圧生成手段で生成された基準電圧と、前記電流検知手段で検知された電圧信号とを比較して、前記ランプ負荷に断芯が発生しているかどうかを判断する比較手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記電流検知手段は、前記メイン半導体スイッチと連動してオン、オフ動作し、前記第１の抵抗体に電流を流すセンス半導体スイッチと、前記メイン半導体スイッチの出力電圧と前記センス半導体スイッチの出力電圧との差分値に応じた電圧を出力する第１のアンプと、前記センス半導体スイッチと前記第１の抵抗体との間に介置され、前記第１のアンプの出力に応じて前記第１の抵抗体に流れる電流値を調整するトランジスタと、を具備したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記電流検知手段は、前記メイン半導体スイッチと連動してオン、オフ動作し、前記第１の抵抗体に電流を流すセンス半導体スイッチと、該第１の抵抗体の両端に発生する電圧を増幅する第２のアンプと、を具備したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記メイン半導体スイッチ、及びセンス半導体スイッチは、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、当該スイッチングデバイスの構成要素のうち、前記第１の抵抗体、第１の抵抗体、第２の抵抗体、及び第３の抵抗体を除く構成要素の一部、又は全てが、集積化されたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。同図に示すように、該スイッチングデバイス１は、直流電源ＶBと複数（この例では、２個）のランプ（ランプ負荷）２との間に配置されて、該ランプ２のオン、オフを切り換えるものであり、直流電源ＶBとランプ２との間に配置され、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されるメインスイッチ（メイン半導体スイッチ）Ｑ１を有している。更に、ランプ２に流れる電流を検知する電流検知手段３と、基準電圧生成手段４、及び比較器（比較手段）ＣＭＰ１を具備している。
【００２１】
電流検知手段３は、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されるセンススイッチ（センス半導体スイッチ）Ｑ２と、アンプ（第１のアンプ）５と、該アンプ５の出力側に配設されたトランジスタＱ３と、抵抗Ｒ１と、を具備しており、センススイッチＱ２のドレインは直流電源ＶBに接続され、ソースはアンプ５のマイナス側入力端子、及びトランジスタＱ３のエミッタに接続されている。また、該トランジスタＱ３のコレクタは、抵抗Ｒ１を介してグランドに接続されている。更に、センススイッチＱ２のゲートには、ＦＥＴ駆動電圧が供給されるようになっている。
【００２２】
基準電圧生成手段４は、抵抗（第１の抵抗体）Ｒ２と抵抗（第２の抵抗体）Ｒ３の直列接続回路と、トランジスタＱ４、Ｑ５からなるカレントミラー回路と、電流源６とを有している。該電流源６は、トランジスタＱ５のコレクタとグランドとの間に設置される。また、抵抗Ｒ２とＲ３の直列接続回路は、メインスイッチＱ１のソースとグランドとの間に配置され、且つ、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点には、トランジスタＱ４のコレクタが接続されている。
【００２３】
更に、トランジスタＱ３のコレクタは、比較器ＣＭＰ１のマイナス側入力端子に接続され、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点は、該比較器ＣＭＰ１のプラス側入力端子に接続されている。また、メインスイッチＱ１のゲートには、ＦＥＴ駆動用電圧が与えられるように構成され、且つ、該メインスイッチＱ１のソース、ゲート間には、電圧安定化のためのツェナーダイオードＺＤ１が設置されている。
【００２４】
また、メインスイッチＱ１とセンススイッチＱ２とは同一のチップで構成されており、センススイッチＱ２の電流容量がメインスイッチＱ１の電流容量よりも小さくなるように、それぞれのＦＥＴを構成する並列接続のトランジスタ数を決定している。例えば、メインスイッチＱ１のＦＥＴを構成するトランジスタ数を５０００個、センススイッチＱ２のＦＥＴを構成するトランジスタ数を１個としている。
【００２５】
次に、上記のように構成された本実施形態の動作について説明する。メインスイッチＱ１、及びセンススイッチＱ２のゲートにＦＥＴ駆動電圧が供給されると、メインスイッチＱ１、及びセンススイッチＱ２は共にオンとされ、直流電源ＶBより出力される電圧がランプ２に供給されて該ランプ２が点灯する。
【００２６】
更に、センススイッチＱ２がオンとなると、該センススイッチＱ２のソース電圧と、メインスイッチＱ１のソース電圧（即ち、負荷電圧ＶL）がアンプ５に供給されるので、これらの電圧の差分に応じた電圧信号が該アンプ５より出力される。そして、この電圧信号はトランジスタＱ３のゲートに供給されるので、該トランジスタＱ３のエミッタ、コレクタ間に増幅電流が流れる。
【００２７】
即ち、直流電源ＶB、センススイッチＱ２、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ１の経路に電流が流れる。この際、アンプ５は、メインスイッチＱ１のソース電圧と、センススイッチＱ２のソース電圧との差分に応じた信号が出力されるので、抵抗Ｒ１には、メインスイッチＱ１に流れる電流に比例した大きさの電圧信号が発生することになる。
【００２８】
そして、抵抗Ｒ１に発生する電圧は、比較器ＣＭＰ１のマイナス側入力端子に供給される。また、該比較器ＣＭＰ１のプラス側入力端子には、基準電圧生成手段４にて生成される基準電圧Ｖｐ（抵抗Ｒ２とＲ３の接続点に発生する電圧）が供給され、両者が比較される。
【００２９】
以下、基準電圧生成手段４にて生成される基準電圧について説明する。抵抗Ｒ１に発生する電圧をＶｎとすると、該電圧Ｖｎは、以下の（１）式で示すことができる。
【００３０】
Ｖｎ＝（ＩL／ｎ）＊Ｒ１      ・・・（１）
但し、ＩLは負荷電流、ｎはＭＯＳ−ＦＥＴの面積比である。
【００３１】
なお、面積比とは、メインスイッチＱ１を構成するＦＥＴと、センススイッチＱ２を構成するＦＥＴとの個数の比率であり、例えば、５０００である。
【００３２】
よって、（１）式で示される電圧Ｖｎが比較器ＣＭＰ１のマイナス側入力端子に与えられる。また、２つのランプ２のうちのいずれかが断芯すると、負荷電流ＩLが低下するので、負荷電圧ＶLが低下し、電圧Ｖｎが基準電圧Ｖｐ（抵抗Ｒ２とＲ３との接続点の電圧）を下回ると、比較器ＣＭＰ１の出力がＨレベルとなり、断芯信号が出力される。
【００３３】
この際、比較器ＣＭＰ１のプラス側入力端子に供給される基準電圧Ｖｐは、２つのランプ２が共に正常であるときの電圧Ｖｎと、ランプ２が一灯だけ断芯したときの電圧Ｖｎとの中間に設定されていれば、ランプ２の断芯を検知することができることになる。
【００３４】
ランプ２に流れる電流は電源電圧ＶBに対して非線形に変化するが、ある電圧範囲では直線で近似することができる。断芯検知電圧範囲の下限におけるランプ２の一灯点灯時の電流値をＩLL、上限での電流値をＩLHとすると、断芯検知下限負荷電圧での基準電圧ＶpL及び、断芯検知上限負荷電圧での基準電圧ＶpHは、以下の（２）、（３）式にて設定すれば良い。
【００３５】
ＶpL＝｛（ｍ−１／２）＊ＩLL／ｎ｝＊Ｒ１    ・・・（２）
ＶpH＝｛（ｍ−１／２）＊ＩLH／ｎ｝＊Ｒ１    ・・・（３）
但し、ｍはランプの灯数である。
【００３６】
一方、図１に示す回路より、基準電圧Ｖｐは、以下の（４）式で示すことができる。
【００３７】
Ｖｐ＝（Ｒ３＊ＶL＋Ｒ２＊Ｒ３＊Ｉcc）／（Ｒ２＋Ｒ３）    ・・・（４）
但し、ＶLは負荷電圧、Ｉccは電流源６の電流値である。
【００３８】
ここで、断芯検知下限負荷電圧をＶLL、断芯検知上限負荷電圧をＶLHとすると、（２）〜（４）式より、以下の（５）、（６）式を得ることができる。
【００３９】
（Ｒ３＊ＶLL＋Ｒ２＊Ｒ３＊Ｉcc）／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝｛（ｍ−１／２）＊ＩLL／ｎ｝＊Ｒ１    ・・・（５）
（Ｒ３＊ＶLH＋Ｒ２＊Ｒ３＊Ｉcc）／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝｛（ｍ−１／２）＊ＩLH／ｎ｝＊Ｒ１    ・・・（６）
そして、（５）、（６）式より、抵抗Ｒ２，Ｒ３を決定することができ、これにより求めようとする基準電圧を得ることができる。
【００４０】
一例として、負荷として２１Ｗのランプ２が２灯接続された場合について説明する。負荷電圧範囲を１０Ｖ〜１６Ｖ、ランプ２の１灯の電流値を１０Ｖ時で1.578Ａ、１６Ｖ時で2.024Ａ、ＦＥＴの面積比ｎ＝５０００、抵抗Ｒ１＝2.5ＫΩ、電流源６の電流値Ｉcc＝１００μＡとすると、以下の（７）、（８）式が成立する。
【００４１】
（Ｒ３＊１０＋Ｒ２＊Ｒ３＊０．０００１）／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝｛（２−１／２）＊１．５７８／５０００｝＊２５００ ・・・（７）
（Ｒ３＊１６＋Ｒ２＊Ｒ３＊０．０００１）／（Ｒ２＋Ｒ３）
＝｛（２−１／２）＊２．０２４／５０００｝＊２５００ ・・・（８）
上記の（７）、（８）式を解くことにより、Ｒ２＝１１０ＫΩ、Ｒ３＝６．５７ＫΩを得ることができる。こうして抵抗Ｒ２，Ｒ３を設定したときの、基準電圧Ｖｐの変化を図２に示す。同図に示す曲線Ｓ１は、負荷電圧ＶLに対する基準電圧Ｖｐの変化を示し、曲線Ｓ２は、２灯点灯時のＶｎ、曲線Ｓ３は１灯断芯時（即ち、１灯点灯時）のＶｎを示す。同図から理解されるように、基準電圧Ｖｐは、２灯点灯しているときの電圧Ｖｎと、１灯が断芯しているときの電圧Ｖｎとの中間の電圧となるように設定されている。従って、負荷電圧ＶLが変動した場合でも確実にランプ２の断芯を検知することができる。
【００４２】
次に、ランプ２のワット数を変化させる場合について説明する。ランプ２のワット数を５Ｗとし、ＦＥＴの面積比ｎ＝５０００、Ｉcc＝１００μＡを上記と同様とし、且つ、ランプ１灯の電流値を１０Ｖ時で０．３８Ａ、１６Ｖ時で０．４７８Ａ、抵抗Ｒ１を１０ＫΩとすると、同様の計算式を用いることにより、Ｒ２＝１３２ＫΩ、Ｒ３＝６．８２ＫΩを得ることができる。
【００４３】
このときの基準電圧Ｖｐの変化を図３に示す。同図に示す曲線Ｓ１１は、負荷電圧ＶLの変化に対する基準電圧Ｖｐの変化を示し、曲線Ｓ１２は２灯点灯時のＶｎ、曲線Ｓ１３は１灯断芯時のＶｎを示す。そして、図２の場合と同様に、基準電圧Ｖｐは、２灯点灯しているときの電圧Ｖｎと、１灯が断芯しているときの電圧Ｖｎとの中間の電圧となるように設定されている。従って、負荷電圧ＶLが変動した場合でも確実にランプ２の断芯を検知することができる。
【００４４】
上記の結果から、メインスイッチＱ１のオン抵抗に関わらず、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の、各抵抗値を適宜設定することにより、異なるワット数のランプに対して確実に断芯を検知することができる。
【００４５】
このようにして、本実施形態に係るスイッチングデバイス１では、ランプ２のワット数を変更する場合であっても、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各抵抗値を適宜設定することにより、基準電圧Ｖｐの値を好適な値、即ち、ランプが２灯点灯しているときの電圧Ｖｎと１灯が断芯しているときの電圧Ｖｎとの中間の値に設定することができるので、ランプ２の断芯を高精度に検出することができるようになる。
【００４６】
従って、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各抵抗以外の回路構成要素を集積化し、抵抗Ｒ１〜Ｒ３を外付け部品とすれば、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を変更することにより、容易にランプ２のワット数の変化に対処することができる。また、同様の手法により、ランプ２の灯数が変更された場合にも対処することができる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。同図に示すように、該スイッチングデバイス１１は、直流電源ＶBとランプ（ランプ負荷）２との間に配置されて、当該ランプ２のオン、オフを切り換え、且つ、ランプ２が断芯した際には、これを検知する機能を有するものであり、直流電源ＶBとランプ２との間に配置されるメインスイッチＱ１を有している。
【００４８】
更に、ランプ２に流れる負荷電流と比例した大きさの電圧信号Ｖｎを生成する電流検知手段１３と、基準電圧生成手段４と、比較器ＣＭＰ１とを具備している。なお、メインスイッチＱ１、負荷２、基準電圧生成手段４、及び比較器ＣＭＰ１は、図１に示したものと同一であるので、同一符号を付してその構成説明を省略する。
【００４９】
電流検知手段１３は、アンプ（第２のアンプ）１５と、ＦＥＴで構成されるセンススイッチＱ２と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５を具備している。センススイッチＱ２のソースとランプ２との間には抵抗Ｒ１１が設けられ、該抵抗Ｒ１１とセンススイッチＱ２との接続点は、抵抗Ｒ１３を介してアンプ１５のマイナス側入力端子に接続されている。
【００５０】
更に、抵抗Ｒ１１とランプ２の接続点は、抵抗Ｒ１４を介してアンプ１５のプラス側入力端子に接続されている。また、このプラス側入力端子は、抵抗Ｒ１５を介してグランドに接続され、マイナス側入力端子は、抵抗Ｒ１２を介してアンプ１５の出力端子に接続されている。
【００５１】
そして、メインスイッチＱ１及びセンススイッチＱ２が共にオンとなると、負荷電流に比例した電流がセンススイッチＱ２及び抵抗Ｒ１１に流れるので、該抵抗Ｒ１１の両端には負荷電流に比例した大きさの電圧が発生することになる。そして、この電圧はアンプ１５により増幅され、電圧Ｖｎとして比較器ＣＭＰ１のマイナス側入力端子に供給される。よって、電圧Ｖｎは、以下の（９）式により求めることができる。
【００５２】
Ｖｎ＝Ａｖ＊（ＩL／ｎ）＊Ｒ１１      ・・・（９）
但し、Ａｖはアンプ１５のゲイン、ＩLは負荷電流、ｎはＭＯＳ−ＦＥＴの面積比である。
【００５３】
そして、この電圧Ｖｎを用いて、上述した第１の実施形態と同様の手順で（つまり、上述した（１）式の代わりに（９）式を用いて）、ランプ２の断芯を検知することができる。そして、このように構成したスイッチングデバイス１１においても、第１の実施形態に示したスイッチングデバイス１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。同図に示すように、該スイッチングデバイス２１は、直流電源ＶBと、メインスイッチＱ１と、ランプ（ランプ負荷）２と、電流検知手段２３と、基準電圧発生手段４と、比較器ＣＭＰ１と、を具備している。メインスイッチＱ１、ランプ２と、基準電圧発生手段４、及び比較器ＣＭＰ１は、図１に示したものと同一の構成であるので、同一符号を付してその構成説明を省略する。
【００５５】
電流検知手段２３は、アンプ（第３のアンプ）２５と、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２５から構成されている。抵抗Ｒ２１は、直流電源ＶBとメインスイッチＱ１との間に設けられ、該抵抗２１と直流電源ＶBとの接続点は、抵抗Ｒ２３を介してアンプ２５のマイナス側入力端子に接続されている。また、抵抗Ｒ２１とメインスイッチＱ１との接続点は、抵抗Ｒ２４を介してアンプ２５のプラス側入力端子に接続されている。
【００５６】
更に、このプラス側入力端子は、抵抗Ｒ２５を介してグランドに接続され、また、マイナス側入力端子とアンプ２５の出力端子とは抵抗Ｒ２２を介して接続されている。
【００５７】
そして、メインスイッチＱ１がオンとなると、負荷電流が抵抗Ｒ２１に流れるので、該抵抗Ｒ２１の両端には負荷電流に比例した大きさの電圧が発生することになる。そして、この電圧はアンプ２５により増幅され、電圧Ｖｎとして比較器ＣＭＰ１のマイナス側入力端子に供給される。よって、電圧Ｖｎは、以下の（１０）式により求めることができる。
【００５８】
Ｖｎ＝Ａｖ＊ＩL＊Ｒ２１      ・・・（１０）
但し、Ａｖはアンプ２５のゲイン、ＩLは負荷電流である。
【００５９】
そして、この電圧Ｖｎを用いて、上述した第１の実施形態と同様の手順で（つまり、上述した（１）式の代わりに（１０）式を用いて）、ランプ２の断芯を検知することができる。そして、このように構成したスイッチングデバイス２１においても、第１の実施形態、及び第２の実施形態に示したスイッチングデバイス１、１１と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、上記した各実施形態では、ランプ２を２灯有する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３以上の場合においても適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスイッチングデバイスでは、電流検知手段にてメイン半導体スイッチに流れる電流と比例した大きさの電圧を生成し、且つ、基準電圧生成手段にて、ランプ負荷が全灯点灯しているときと、一灯が断芯しているときとの中間となる基準電圧を生成し、この基準電圧と電流検知手段より出力される電圧とを比較することにより、ランプに断芯が発生しているかどうかを判断している。従って、ランプ負荷のワット数、灯数が変更された場合においても、これに柔軟に対処することができる。
【００６２】
また、電圧検知手段が有する第１の抵抗体、及び基準電圧生成手段が有する第２、第３の抵抗体を外付けとし、その他の回路構成要素を集積化すれば、集積化が容易となり、また、第１〜第３の抵抗体の抵抗値を変更することにより、ランプ負荷のワット数、灯数の変更に容易に対応することができる。
【００６３】
また、第１〜第３の抵抗体の抵抗値を変更するだけでランプ負荷の断芯検知が可能になるので、小型化、及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。
【図２】２１Ｗのランプを駆動させる際の負荷電圧ＶLに対する基準電圧Ｖｐの変化を示す特性図である。
【図３】５Ｗのランプを駆動させる際の負荷電圧ＶLに対する基準電圧Ｖｐの変化を示す特性図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るスイッチングデバイスの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１１，２２  スイッチングデバイス
２  ランプ（ランプ負荷）
３，１３，２３  電流検知手段
４  基準電圧生成手段
５  アンプ（第１のアンプ）
６  電流源
１５  アンプ（第２のアンプ）
２５  アンプ（第３のアンプ）
ＣＭＰ１  比較器（比較手段）
Ｑ１  メインスイッチ（メイン半導体スイッチ）
Ｑ２  センススイッチ（センス半導体スイッチ）
ＺＤ１  ツェナーダイオード
ＶB  直流電源
【図１】
0004287080.tif 000002
【図２】
0004287080.tif 000003
【図３】
0004287080.tif 000004
【図４】
0004287080.tif 000005
【図５】
0004287080.tif 000006