JP2022147315A - Inductive load drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、誘導性負荷駆動装置に関する。 The present disclosure relates to inductive load drivers.
誘導性負荷と電源の間に電気的に接続され、誘導性負荷を駆動する誘導性負荷駆動装置が知られている。 An inductive load driving device is known that is electrically connected between an inductive load and a power supply to drive the inductive load.
ところで、この種の誘導性負荷駆動装置においては、一般的に、通常時におけるスイッチング素子のオフ時のサージ電圧に対する保護回路素子が設けられる。また、このような通常時のサージ電圧とは別に、誘導性負荷の駆動中に断線等により電源からの電力供給経路が遮断したときに、逆起電力によるサージ電圧が発生しうるので、かかるサージ電圧が生じないように回路保護を図ることが有用となる。この点、従来技術では、かかる回路保護を比較的低いコストで実現できていなかった。 By the way, this type of inductive load driving device is generally provided with a protection circuit element against a surge voltage when the switching element is turned off in a normal state. In addition to the surge voltage during normal operation, when the power supply path from the power supply is interrupted due to disconnection, etc. during driving of the inductive load, a surge voltage may be generated due to counter electromotive force. It is useful to provide circuit protection to prevent voltage build-up. In this regard, the prior art has not been able to achieve such circuit protection at a relatively low cost.
そこで、１つの側面では、本開示は、誘導性負荷駆動装置において、比較的低いコストで、誘導性負荷の駆動中の断線等に対する回路保護を図ることを目的とする。 Accordingly, in one aspect, an object of the present disclosure is to achieve circuit protection against disconnection or the like during driving of an inductive load at a relatively low cost in an inductive load driving device.
１つの側面では、１つ以上の誘導性負荷と電源の間に電気的に接続され、１つ以上の前記誘導性負荷を駆動する誘導性負荷駆動装置であって、
前記電源の高電位側に電気的に接続される電源端子と、グランドに電気的に接続されるグランド端子と、前記誘導性負荷に電気的に接続される出力端子とを有し、１つ以上の前記誘導性負荷を駆動する半導体スイッチング素子を含む１つ以上の駆動回路部と、
一端が前記グランド端子に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される第１回路素子と、
一端が前記電源端子と前記電源の間に電気的に接続され、他端がグランドに前記第１回路素子を介さずに電気的に接続される第２回路素子とを含み、
グランドから前記電源端子への電流の流れに対する前記第２回路素子の電気抵抗は、グランドから前記グランド端子への電流の流れに対する前記第１回路素子の電気抵抗よりも、小さい、誘導性負荷駆動装置が提供される。
In one aspect, an inductive load driving device electrically connected between one or more inductive loads and a power supply to drive the one or more inductive loads, comprising:
having a power supply terminal electrically connected to the high potential side of the power supply, a ground terminal electrically connected to a ground, and an output terminal electrically connected to the inductive load, and one or more one or more drive circuit units including semiconductor switching elements for driving the inductive loads of
a first circuit element having one end electrically connected to the ground terminal and the other end electrically connected to the ground;
a second circuit element having one end electrically connected between the power supply terminal and the power supply and the other end electrically connected to the ground without passing through the first circuit element;
The inductive load driving device, wherein the electrical resistance of the second circuit element to current flow from ground to the power terminal is less than the electrical resistance of the first circuit element to current flow from ground to the ground terminal. is provided.
１つの側面では、本開示によれば、誘導性負荷駆動装置において、比較的低いコストで、誘導性負荷の駆動中の断線等に対する回路保護を図ることが可能となる。 In one aspect, according to the present disclosure, in an inductive load driving device, it is possible to achieve circuit protection against disconnection or the like during driving of an inductive load at relatively low cost.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the dimensional ratios in the drawings are merely examples, and the present invention is not limited to these, and shapes and the like in the drawings may be partially exaggerated for convenience of explanation.
図１は、本実施例による誘導性負荷駆動装置１の一例を示す概略的な構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an inductive
誘導性負荷駆動装置１は、１つ以上の誘導性負荷２と電源３の間に電気的に接続され、１つ以上の誘導性負荷２を制御する。誘導性負荷駆動装置１は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）又はその類の形態であってよい。
The
誘導性負荷駆動装置１の用途は、多様であるが、本実施例では、車両用であるとする。すなわち、誘導性負荷駆動装置１は、車両に搭載される。車両のタイプ等は任意であり、エンジンを搭載する車両であってよいし、ハイブリッド車や電気自動車等であってもよい。
The inductive
１つ以上の誘導性負荷２は、任意であり、本実施例では、車両に搭載される誘導性負荷である。例えば、誘導性負荷２は、自動変速機に設けられるソレノイドであってもよい。あるいは、誘導性負荷２は、エンジンに設けられるソレノイド等であってよい。１つ以上の誘導性負荷２は、１つのユニット（モジュール）内に設けられてよい。
The one or more
図１に示す例では、１つ以上の誘導性負荷２は、３つであるが、一の誘導性負荷駆動装置１に電気的に接続される誘導性負荷２の数は任意である。以下では、一例として、誘導性負荷２は、３つであるとする。
Although the number of one or more
電源３は、例えば車載バッテリである。なお、ハイブリッド車や電気自動車の場合、電源３は、低圧系のバッテリであってよい。以下では、電源３の正極側を高電位側と称する場合がある。
The
誘導性負荷駆動装置１は、１つ以上の駆動回路部４を含む。
The inductive
駆動回路部４は、誘導性負荷２ごとに設けられてもよい。本実施例では、３つの誘導性負荷２に対応して、３つの駆動回路部４が設けられる。このように、本実施例では、一の誘導性負荷２と、一の駆動回路部４とは、一対一で対応する。以下では、ある一の駆動回路部４について、“対応する”誘導性負荷２とは、当該一の駆動回路部４に電気的に接続される誘導性負荷２を指し、“対応する”駆動回路部４についても、同様であり、一対一で対応する他の素子同士も同様である。例えば、図１に示す例では、１つ以上の誘導性負荷２のそれぞれは、一端が、対応する駆動回路部４に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される。
A
駆動回路部４のそれぞれは、互いに独立に動作可能である。駆動回路部４のそれぞれは、対応する誘導性負荷２に係る通電を制御する。
Each of the
図２は、一の駆動回路部４の内部回路構成の一例を概略的に示す図である。なお、図１に示す３つの駆動回路部４のそれぞれは、同様の内部回路構成を有するが、一部が異なる内部回路構成を有してもよい。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of an internal circuit configuration of one
図２に示す例では、駆動回路部４は、電源３の高電位側に電気的に接続される電源端子４１と、グランドに電気的に接続されるグランド端子４２と、誘導性負荷２に電気的に接続される出力端子４３と含む。なお、駆動回路部４は、インテリジェントパワーデバイス（ＩＰＤ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）やインテリジェントパワースイッチ、スマートスイッチ又はその類の形態であってよい。この場合、既存のデバイスを利用して駆動回路部４を実現できる。
In the example shown in FIG. 2 , the
また、図２に示す例では、駆動回路部４は、半導体スイッチング素子４４と、論理回路部４５と、ツェナーダイオードＤ２０とを含む。
Further, in the example shown in FIG. 2, the
半導体スイッチング素子４４は、例えば図２に示すように、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるが、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のような他の形態のスイッチング素子であってもよい。
The
半導体スイッチング素子４４は、電源端子４１に電気的に接続されるとともに、対応する誘導性負荷２に電気的に接続される。図２に示す例では、半導体スイッチング素子４４であるＭＯＳＦＥＴは、ドレイン端子が電源端子４１に電気的に接続され、ソース端子が、対応する誘導性負荷２に電気的に接続される。この場合、半導体スイッチング素子４４がオンすると、対応する誘導性負荷２の通電が実現される。
論理回路部４５は、半導体スイッチング素子４４をオン／オフする駆動信号を発生する。図２に示す例では、論理回路部４５は、電源端子４１とグランド端子４２との間に電気的に接続されるとともに、半導体スイッチング素子４４のゲート電極に電気的に接続される。なお、論理回路部４５は、図示しない上位の処理装置（例えば後述する他の制御系負荷９に含まれうるマイクロコンピュータ）からの指令に応じて、半導体スイッチング素子４４のゲート電極にオン／オフ用の駆動信号を印加してよい。
ツェナーダイオードＤ２０は、通常動作時（後述する電源失陥が生じていない状態）において、半導体スイッチング素子４４がオフする際に出力端子４３に生じうる逆起電力によるサージ電圧から駆動回路部４を保護する機能を有する。図２に示す例では、ツェナーダイオードＤ２０は、電源端子４１に電源３からの電力が正常に供給されている状態（正常状態）で機能する保護回路素子である。この場合、ツェナーダイオードＤ２０は、サージ電圧吸収用であり、半導体スイッチング素子４４がオフする際のサージ電圧を吸収する。これにより、通常動作時（後述する電源失陥が生じていない状態）において半導体スイッチング素子４４がオフする際に、ツェナーダイオードＤ２０のツェナー電圧を超えるような高いサージ電圧が電源端子４１と出力端子４３の間に発生しないことにより、回路保護が実現される。
The Zener diode D20 protects the
本実施例では、誘導性負荷駆動装置１は、図１に示すように、抵抗素子Ｒ１を更に含む。抵抗素子Ｒ１は、駆動回路部４ごとに設けられる。すなわち、各抵抗素子Ｒ１は、対応する一の駆動回路部４とグランドとの間に電気的に接続される。より具体的には、各抵抗素子Ｒ１は、一端が対応する一の駆動回路部４のグランド端子４２に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される。
In this embodiment, the inductive
従って、図１に示す例では、抵抗素子Ｒ１は、３つ設けられる。この場合、３つの駆動回路部４に対して１つだけ抵抗素子Ｒ１を設ける場合（図７参照）に比べて、冗長性を高めることができる。例えば、３つの抵抗素子Ｒ１のうちの１つの抵抗素子Ｒ１がフェールした場合でも、他の２つの抵抗素子Ｒ１に対応付けられる駆動回路部４を用いて、対応する２つの誘導性負荷２の駆動を継続できる。
Therefore, in the example shown in FIG. 1, three resistance elements R1 are provided. In this case, redundancy can be enhanced compared to the case where only one resistance element R1 is provided for three drive circuit units 4 (see FIG. 7). For example, even if one of the three resistance elements R1 fails, the two corresponding
また、本実施例では、誘導性負荷駆動装置１は、図１に示すように、ダイオードＤ１を更に含む。ダイオードＤ１は、電源３の高電位側とグランドの間に、駆動回路部４及び抵抗素子Ｒ１に対して並列に、電気的に接続される。より具体的には、ダイオードＤ１は、一端（カソード）が電源３と駆動回路部４の電源端子４１の間に電気的に接続され、他端（アノード）がグランドに電気的に接続される。
Moreover, in this embodiment, the inductive
ダイオードＤ１は、抵抗素子Ｒ１と協動して、後述する電源失陥時に駆動回路部４等を保護する機能を有する。この機能については、図４を参照して後述する。
The diode D1 has a function of protecting the
なお、本実施例では、ダイオードＤ１は、上述した抵抗素子Ｒ１とは異なり、３つの駆動回路部４に対して１つだけ設けられる。これは、ダイオードＤ１は、上述した抵抗素子Ｒ１とは異なり、駆動回路部４に直列に電気的に接続される素子ではなく、電源正常時の動作に影響しないので、上述した冗長性の確保の必要性が低いためである。
In addition, in this embodiment, unlike the resistance element R1 described above, only one diode D1 is provided for the three
図１に戻り、誘導性負荷駆動装置１は、好ましくは、制御系負荷９を更に含んでよい。制御系負荷９は、例えば、駆動回路部４のそれぞれを介して誘導性負荷２のそれぞれを制御する機能を有してよい。例えば、制御系負荷９は、マイクロコンピュータや電源回路を含んでよい。
Returning to FIG. 1 , the inductive
この場合、制御系負荷９と誘導性負荷２との間で電源３からの電力供給経路３０の共通化を図り、制御系負荷９と駆動回路部４とを含む誘導性負荷駆動装置１をモジュール化すること等が容易である。
In this case, the
次に、図３及び図４を参照して、本実施例の誘導性負荷駆動装置１の正常時の電流の流れとともに、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時における電流の流れを説明する。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the flow of current in the normal state of the inductive
図３は、本実施例の誘導性負荷駆動装置１における電源正常時の電流の流れの説明図であり、電流の流れが矢印Ｒ３０で模式的に示されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the current flow when the power supply is normal in the inductive
電源正常時は、駆動回路部４の半導体スイッチング素子４４がオンすると、矢印Ｒ３０で模式的に示すように、電源３から電流が持ち出され、誘導性負荷２に電流が流れる。
When the power supply is normal, when the
図４は、本実施例の誘導性負荷駆動装置１における電源失陥時（誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時）の電流の流れの説明図であり、電流の流れが矢印Ｒ４１～Ｒ４３で模式的に示されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the current flow in the inductive
電源失陥とは、例えば電源３と誘導性負荷駆動装置１との間の電力供給経路３０における断線等に起因して、電源３から誘導性負荷駆動装置１に電流が流れなくなる状態を指す。図４では、このような電力供給経路３０における断線が、模式的にスイッチＳＷ１の開放状態で示されている。
A power supply failure refers to a state in which current does not flow from the
誘導性負荷駆動装置１により誘導性負荷２を駆動している状態において、電源３からの電力供給経路３０が遮断すると、誘導性負荷２に電流を流し続けようとする電圧（逆起電圧）が発生する。このような逆起電圧によって、グランドから誘導性負荷２に向けて電流が流れようとする（図４の点線矢印Ｒ４１からＲ４３参照）。
When the
本実施例では、図４に示すように、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に流れうる電流経路としては、制御系負荷９を逆方向に流れる経路（Ｒ４１参照）と、ダイオードＤ１を流れる経路（Ｒ４２参照）と、抵抗素子Ｒ１及び駆動回路部４を逆方向に流れる経路（Ｒ４３参照）との、３種類の経路がありえる。なお、ダイオードＤ１を流れる経路は、電源端子４１を介して誘導性負荷２に流れる経路（電源正常時と同じ方向で駆動回路部４を電流が流れる経路）を含む。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the current path that can flow from the ground to the
従って、このように、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に流れうる電流経路に、駆動回路部４が含まれる構成においては、誘導性負荷２の駆動中に電源失陥が生じると、駆動回路部４の両端（すなわち電源端子４１）に比較的高い電圧（逆起電力によるサージ電圧）が発生し、駆動回路部４にダメージを与えうる。同様に、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に流れうる電流経路に、制御系負荷９が含まれる構成においては、誘導性負荷２の駆動中に電源失陥が生じると、制御系負荷９の両端に比較的高い電圧（逆起電力によるサージ電圧）が発生し、制御系負荷９にダメージを与えうる。
Therefore, in a configuration in which the
この点、本実施例では、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に流れうる電流経路として、他の経路よりも電気抵抗が有意に小さいダイオードＤ１を流れる電流経路が設けられる。このため、誘導性負荷２の駆動中に電源失陥が生じても、グランドから誘導性負荷２に流れる電流の大部分は、ダイオードＤ１を流れる経路で流れることになる。すなわち、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時に駆動回路部４等の両端に生じうる逆起電圧によるサージ電圧を防止できる。なお、このようにして誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にダイオードＤ１を流れる電流経路に電流が流れても、それに伴い駆動回路部４を流れる電流は、電源正常時の電流と同様の方向であり、駆動回路部４にダメージを与えることはない。
In this regard, in this embodiment, as a current path that can flow from the ground to the
このようにして、本実施例によれば、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時に生じうる逆起電圧によるサージ電圧を防止でき、駆動回路部４を適切に保護できる。
In this way, according to this embodiment, it is possible to prevent a surge voltage due to a counter-electromotive voltage that may occur when the power supply fails while the
また、同様に、誘導性負荷駆動装置１が制御系負荷９を含む場合、本実施例によれば、同様の原理で制御系負荷９を適切に保護できる。
Similarly, when the inductive
図５は、比較例による保護機能の説明図である。なお、図５において、上述した実施例と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a protection function according to a comparative example. In addition, in FIG. 5, the same reference numerals may be attached to components that may be the same as those in the above-described embodiment, and the description thereof may be omitted.
本比較例では、図５に示すように、図１に示す本実施例との対比で、抵抗素子Ｒ１に代えて、３つのダイオードＤ１０が設けられる。 In this comparative example, as shown in FIG. 5, three diodes D10 are provided in place of the resistance element R1 in contrast to the present embodiment shown in FIG.
３つのダイオードＤ１０は、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから駆動回路部４に向かう電流を阻止するように機能する。
The three diodes D10 function to block current from ground to the
このような比較例によっても、３つのダイオードＤ１０によって、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時に駆動回路部４の両端に生じうる逆起電圧によるサージ電圧を防止でき、駆動回路部４を適切に保護できる。
According to this comparative example as well, the three diodes D10 can prevent a surge voltage due to a back electromotive force that may occur across the
しかしながら、かかる比較例では、比較的高価なダイオードを比較的多くの数（この場合、ダイオードＤ１０が合計３つ）用いるので、コストの観点から不利である。 However, this comparative example uses a relatively large number of relatively expensive diodes (in this case, three diodes D10 in total), which is disadvantageous from the viewpoint of cost.
これに対して、本実施例によれば、上述したように、比較例の３つのダイオードＤ１０に代わる３つの抵抗素子Ｒ１により、比較例の３つのダイオードＤ１０と同様の機能を実現できている。なお、抵抗素子は、ダイオードよりも有意に安価である。 On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the three resistor elements R1 instead of the three diodes D10 of the comparative example can realize the same function as the three diodes D10 of the comparative example. Note that resistive elements are significantly cheaper than diodes.
このようにして、本実施例によれば、誘導性負荷駆動装置１において、比較的低いコストで、誘導性負荷２の駆動中の断線等に対して駆動回路部４を適切に保護できる。
In this way, according to the present embodiment, in the inductive
また、本比較例では、図５に示すように、図１に示す本実施例との対比で、ダイオードＤ１に代えて、３つのダイオードＤ１１が設けられる。この場合、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に流れうる電流経路として、他の経路よりも電気抵抗が有意に小さい３つのダイオードＤ１１を流れる電流経路が形成される。
Further, in this comparative example, as shown in FIG. 5, three diodes D11 are provided in place of the diode D1 in contrast to the present embodiment shown in FIG. In this case, as a current path that can flow from the ground to the
従って、このような比較例によっても、３つのダイオードＤ１１によって、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時に制御系負荷９の両端に生じうる逆起電圧によるサージ電圧を防止でき、制御系負荷９を適切に保護できる。
Therefore, even in this comparative example, the three diodes D11 can prevent a surge voltage due to the back electromotive force that may occur across the
しかしながら、かかる比較例では、比較的高価なダイオードを比較的多くの数（この場合、ダイオードＤ１１が合計３つ）用いるので、コストの観点から不利である。 However, this comparative example uses a relatively large number of relatively expensive diodes (in this case, three diodes D11 in total), which is disadvantageous from the viewpoint of cost.
これに対して、本実施例によれば、上述したように、比較例の３つのダイオードＤ１１に代わる１つのダイオードＤ１により、比較例の３つのダイオードＤ１１と同様の機能を実現できている。 On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the one diode D1 instead of the three diodes D11 of the comparative example achieves the same function as the three diodes D11 of the comparative example.
このようにして、本実施例によれば、誘導性負荷駆動装置１において、比較的低いコストで、誘導性負荷２の駆動中の断線等に対して制御系負荷９を適切に保護できる。
In this manner, according to the present embodiment, in the inductive
次に、図６以降を参照して、上述した実施例に代えて実現されてよい各種の変形例を説明する。なお、図６以降において、上述した実施例と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。 Next, various modifications that may be implemented in place of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. 6 and subsequent figures. In FIG. 6 and subsequent figures, the same reference numerals may be assigned to components that may be the same as those in the above-described embodiment, and the description thereof may be omitted.
図６は、第１変形例による誘導性負荷駆動装置１Ａの一例を示す概略的な構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an inductive
本変形例による誘導性負荷駆動装置１Ａは、上述した実施例による誘導性負荷駆動装置１に対して、３つの抵抗素子Ｒ１がダイオードＤ２で置換された点が異なる。
An inductive
この場合、ダイオードＤ２は、カソードがグランドに接続される向きで、グランドと駆動回路部４との間に電気的に接続される。ダイオードＤ２は、上述した実施例による３つの抵抗素子Ｒ１と同様に、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に向かって駆動回路部４を逆方向に流れうる電流を阻止する機能を有する。
In this case, the diode D2 is electrically connected between the ground and the driving
このような第１変形例によれば、３つの抵抗素子Ｒ１に代えてダイオードＤ２を利用する点で上述した実施例により不利となるものの、上述した実施例と同様に、図５に示した比較例に比べて低いコストで、誘導性負荷２の駆動中の断線等に対して駆動回路部４及び制御系負荷９を保護できるという、効果を得ることができる。
According to such a first modification, although it is disadvantageous to the above-described embodiment in that the diode D2 is used instead of the three resistance elements R1, the comparison shown in FIG. It is possible to obtain the effect that the
図７は、第２変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｂの一例を示す概略的な構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of an inductive
本変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｂは、上述した実施例による誘導性負荷駆動装置１に対して、３つの抵抗素子Ｒ１が単一の抵抗素子Ｒ２で置換された点が異なる。
The inductive
この場合、抵抗素子Ｒ２は、上述した実施例による３つの抵抗素子Ｒ１と同様に、ダイオードＤ１と協動して、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に向かって駆動回路部４を逆方向に流れようとする電流を無くす機能を有する。
In this case, resistive element R2, like the three resistive elements R1 according to the embodiment described above, cooperates with diode D1 to provide a voltage from ground to
このような第２変形例によっても、上述した実施例と同様に、図５に示した比較例に比べて低いコストで、誘導性負荷２の駆動中の断線等に対して駆動回路部４及び制御系負荷９を保護できるという、効果を得ることができる。また、上述した実施例に比べて、抵抗素子の数が少なくなる分だけコスト面で有利となる。
According to the second modified example, similarly to the above-described embodiment, the
図８は、第３変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｃの一例を示す概略的な構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of an inductive
本変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｃは、上述した実施例による誘導性負荷駆動装置１に対して、３つの抵抗素子Ｒ１が３つのダイオードＤ３で置換された点が異なる。
The inductive
この場合、３つのダイオードＤ３は、電源３とグランドの間に互いに並列に、それぞれ対応する駆動回路部４に直列に電気的に接続される。この際、３つのダイオードＤ３は、陰極側がグランドに接続される向きで、グランドと駆動回路部４との間に電気的に接続される。３つのダイオードＤ３は、上述した実施例による３つの抵抗素子Ｒ１と同様に、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に向かって駆動回路部４を逆方向に流れうる電流を阻止する機能を有する。
In this case, the three diodes D3 are electrically connected in parallel between the
このような第３変形例によれば、３つの抵抗素子Ｒ１に代えて３つのダイオードＤ３を利用する点で上述した実施例によりコスト面で不利となるものの、上述した実施例と同様に、図５に示した比較例に比べて低いコストで、誘導性負荷２の駆動中の断線等に対して駆動回路部４及び制御系負荷９を保護できるという、効果を得ることができる。
According to such a third modification, although three diodes D3 are used in place of the three resistance elements R1, it is disadvantageous in terms of cost compared to the above-described embodiment. 5, it is possible to obtain the effect that the
また、第３変形例によれば、上述した変形例１に比べて、ダイオードＤ２に代えて３つのダイオードＤ３を利用する点でコストの観点から不利となる反面、冗長性を高めることができる。例えば、３つのダイオードＤ３のうちの１つのダイオードＤ３がフェールした場合でも、他の２つのダイオードＤ３に対応付けられる駆動回路部４を用いて、対応する２つの誘導性負荷２の駆動を継続できる。
Further, according to the third modification, compared with the above-described
図９は、第４変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｄの一例を示す概略的な構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of an inductive
本変形例による誘導性負荷駆動装置１Ｄは、上述した実施例による誘導性負荷駆動装置１に対して、ダイオードＤ１がダイオードＤ４で置換された点が異なる。
An inductive
ダイオードＤ４は、ダイオードＤ１と同様に、電源３の高電位側とグランドとの間に、駆動回路部４に並列に電気的に接続される。ただし、本変形例では、ダイオードＤ４は、駆動回路部４から離れた位置に設けられる。ダイオードＤ４は、ダイオードＤ１と同様に、３つの抵抗素子Ｒ１と協動して、誘導性負荷２の駆動中の電源失陥時にグランドから誘導性負荷２に向かって駆動回路部４を逆方向に流れようとする電流を無くす機能を有する。
The diode D4 is electrically connected in parallel to the
このような第４変形例によっても、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例において、上述した第１変形例から第４変形例のいずれかを組み合わせることも可能である。例えば、本変形例と第１変形例（図６）とを組み合わせた場合、３つの抵抗素子Ｒ１がダイオードＤ２で置換される。 Such a fourth modification can also provide the same effects as the above-described embodiment. In addition, in this modified example, it is also possible to combine any one of the above-described first modified example to the fourth modified example. For example, when this modification and the first modification (FIG. 6) are combined, the three resistance elements R1 are replaced with diodes D2.
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施例の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope described in the claims. It is also possible to combine all or more of the constituent elements of the above-described embodiments. Further, among the effects of each embodiment, the effects related to dependent claims are additional effects distinguished from generic concepts (independent claims).
例えば、上述した実施例では、１つの誘導性負荷２に対して１つの駆動回路部４が設けられるが、２つ以上の誘導性負荷２に対して１つの駆動回路部４が設けられてもよい。
For example, in the above-described embodiment, one
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ・・・誘導性負荷駆動装置、２・・・誘導性負荷、３・・・電源、４・・・駆動回路部、４１・・・電源端子、４２・・・グランド端子、４３・・・出力端子、９・・・制御系負荷（制御系の電気負荷）、Ｒ１、Ｒ２・・・抵抗素子（第１回路素子）、Ｄ１、Ｄ４・・・ダイオード（Ｄ２素子）、Ｄ２、Ｄ３・・・ダイオード（第１回路素子）、Ｄ２０・・・ツェナーダイオード（保護回路素子）
1, 1A, 1B, 1C, 1D... inductive load driving device, 2... inductive load, 3... power supply, 4... drive circuit section, 41... power supply terminal, 42...
Claims (5)
前記電源の高電位側に電気的に接続される電源端子と、グランドに電気的に接続されるグランド端子と、前記誘導性負荷に電気的に接続される出力端子とを有し、１つ以上の前記誘導性負荷を駆動する半導体スイッチング素子を含む１つ以上の駆動回路部と、
一端が前記グランド端子に電気的に接続され、他端がグランドに電気的に接続される第１回路素子と、
一端が前記電源端子と前記電源の間に電気的に接続され、他端がグランドに前記第１回路素子を介さずに電気的に接続される第２回路素子とを含み、
グランドから前記電源端子への電流の流れに対する前記第２回路素子の電気抵抗は、グランドから前記グランド端子への電流の流れに対する前記第１回路素子の電気抵抗よりも、小さい、誘導性負荷駆動装置。 An inductive load driving device electrically connected between one or more inductive loads and a power supply for driving the one or more inductive loads,
having a power supply terminal electrically connected to the high potential side of the power supply, a ground terminal electrically connected to a ground, and an output terminal electrically connected to the inductive load, and one or more one or more drive circuit units including semiconductor switching elements for driving the inductive loads of
a first circuit element having one end electrically connected to the ground terminal and the other end electrically connected to the ground;
a second circuit element having one end electrically connected between the power supply terminal and the power supply and the other end electrically connected to the ground without passing through the first circuit element;
The inductive load driving device, wherein the electrical resistance of the second circuit element to current flow from ground to the power terminal is less than the electrical resistance of the first circuit element to current flow from ground to the ground terminal. .
前記第２回路素子は、アノード側がグランドに電気的に接続されるダイオードである、請求項１に記載の誘導性負荷駆動装置。 the first circuit element is a resistor element or a diode whose cathode side is electrically connected to the ground;
2. The inductive load driving device according to claim 1, wherein said second circuit element is a diode whose anode side is electrically connected to ground.
前記半導体スイッチング素子を駆動する論理回路部と、
前記半導体スイッチング素子がオフする際のサージ電圧を吸収して前記駆動回路部を保護する保護回路素子とを含む、請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の誘導性負荷駆動装置。 Each of the one or more drive circuit units
a logic circuit unit that drives the semiconductor switching element;
4. The inductive load driving device according to claim 1, further comprising a protection circuit element that absorbs a surge voltage when said semiconductor switching element is turned off and protects said driving circuit unit.
Priority Applications (1)
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| JP2021048502A JP2022147315A (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Inductive load drive device |
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| JP2021048502A Pending JP2022147315A (en) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | Inductive load drive device |
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