專利名稱：電源控制電路及電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用FET控制對(duì)所連接的負(fù)載的供電的電源控制裝置，尤其涉及根據(jù)負(fù)載的動(dòng)作狀態(tài)有效地利用不同種類的FET，適當(dāng)調(diào)整消耗電力來實(shí)現(xiàn)進(jìn)行高性能的電源控制的電源控制電路及用該控制電路控制供電的電源控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，在很多領(lǐng)域要求節(jié)能，因此各設(shè)備(負(fù)載)能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槭‰娔Ｊ交蛩吣Ｊ降认碾娏Φ偷臓顟B(tài)來進(jìn)行動(dòng)作。尤其在車輛領(lǐng)域，車輛上所搭載的車載設(shè)備(負(fù)載)有增加的趨勢，另一方面要求提高燃油消耗率。車載設(shè)備中有由于車輛整體的功能增加而要求無論發(fā)動(dòng)機(jī)處于停止中還 是工作中均要求始終供電的設(shè)備。然而，為了提高燃油消耗率，必須減小消耗電力，因此要求停止向不使用的車載設(shè)備供電而減小暗電流等細(xì)致地控制對(duì)各車載設(shè)備的供電，實(shí)現(xiàn)了在電源與各車載設(shè)備之間設(shè)置有進(jìn)行電源控制的裝置的結(jié)構(gòu)。在對(duì)各設(shè)備的供電控制中，尤其在電源的正極側(cè)進(jìn)行控制的高側(cè)控制中，作為開關(guān)元件使用FET(Field Effect Transistor :場效應(yīng)晶體管)。在高側(cè)控制中，為了滿足高可靠性，需要保護(hù)各元件的機(jī)構(gòu)。尤其是在車輛領(lǐng)域的高側(cè)控制中，考慮到電源電壓暫時(shí)不穩(wěn)定的情況、在高溫下利用的情況，并且對(duì)車載設(shè)備的電源供給出現(xiàn)障礙是危險(xiǎn)的，因此器件的保護(hù)是必須的。此外，在車輛領(lǐng)域，在起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)消耗大電流，因此存在電源電壓暫時(shí)成為低電壓的情況，要求即使在低電壓時(shí)也能夠控制為防止對(duì)各設(shè)備的供電變得不穩(wěn)定。此外，為了將來自電源電壓的電壓下降抑制在最小限度，要求實(shí)現(xiàn)電源控制的裝置的低導(dǎo)通電阻。此外，在車輛停止期間等作為車載系統(tǒng)整體能夠過渡到低消耗電力狀態(tài)(睡眠狀態(tài))時(shí)，要求電源控制中也減小消耗電力。以往，作為在高側(cè)控制中所使用的FET，還有利用離散FET的例子。然而，在使用離散FET的結(jié)構(gòu)中，保護(hù)功能不足。在專利文獻(xiàn)I中，公開了在P溝道的MOSFET(Metal OxideSemiconductor FET :金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體)之外還具有N溝道的MOSFET作為保護(hù)元件的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)I所公開的保護(hù)功能以外，還有利用內(nèi)置有FET和保護(hù)元件的IPSdntelligent Power Switch :型電源開關(guān))的器件的情況。由此，能夠保護(hù)FET防止過熱、過電流或過電壓。專利文獻(xiàn)I :日本特開2001-238348號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，即使在內(nèi)置有保護(hù)功能的IPS中，也根據(jù)作為FET是利用N溝道FET，還是利用P溝道FET，有不同的特征。在利用N溝道FET的N溝道IPS中，與利用P溝道FET的P溝道IPS相比，更能夠?qū)崿F(xiàn)低導(dǎo)通電阻。然而，需要使用對(duì)柵極的電荷泵的升壓，難以實(shí)現(xiàn)在低電壓下及低消耗電流下的動(dòng)作。而P溝道IPS由于驅(qū)動(dòng)電路是簡單的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在低電壓下及低消耗電流下的動(dòng)作。然而，在P溝道FET的特性上，難以實(shí)現(xiàn)P溝道IPS的低導(dǎo)通電阻。這樣，在N溝道IPS和P溝道IPS中，作為用于高側(cè)控制的器件既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。如專利文獻(xiàn)I所公開那樣，若注重低消耗電力而使用P溝道FET，則為了實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻化，需要增加提高P溝道FET的放熱效率的功能。在該結(jié)構(gòu)中，成本增加，不現(xiàn)實(shí)。此外，也可以考慮使用多個(gè)N溝道FET，設(shè)置成相互輔助地發(fā)揮作用。在使消耗比較大的電流的負(fù)載動(dòng)作時(shí)，適用大電容的N溝道FET。然而,如上所述,為了減小消耗電力，使負(fù)載能夠在睡眠模式下動(dòng)作。在負(fù)載成為睡眠模式時(shí)，不需要使大電容的N溝道FET動(dòng)作。因此，還可以考慮并用電容比較小的N溝道FET以輔助大電容的N溝道FET，但是還存在大電流流過小電容的N溝道FET而導(dǎo)致該FET破損的可能性。本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種電源控制電路及包括該電源控制電路的電源控制裝置，將N溝道FET和P溝道FET并聯(lián)連接，能夠適當(dāng)分別使用N溝道FET及P溝道FET，從而能夠以低成本高性能地控制供電。 用于解決課題的方案第一發(fā)明所涉及的電源控制電路，與直流電源及從該電源供電的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載連接，控制對(duì)上述負(fù)載的供電，上述電源控制電路的特征在于，包括P溝道FET及N溝道FET,該P(yáng)溝道FET及N溝道FET并聯(lián)連接并且與上述電源的一端及上述負(fù)載連接；和控制電路，分別控制該P(yáng)溝道FET及N溝道FET的導(dǎo)通截止。在本發(fā)明中，將能夠在低電壓下及低消耗電流下動(dòng)作的P溝道FET和能夠?qū)崿F(xiàn)低導(dǎo)通電阻的N溝道FET并聯(lián)連接并均與直流電源的正電壓側(cè)或負(fù)電壓側(cè)的任一側(cè)連接，無論是雙方導(dǎo)通或任一方導(dǎo)通的任何情況下均能夠向負(fù)載供電。由此，能夠適當(dāng)選擇P溝道FET及N溝道FET各自的特性來用于控制供電。第二發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，上述P溝道FET的源極及上述N溝道FET的漏極與上述電源的一端連接，上述P溝道FET的漏極及上述N溝道FET的源極與上述負(fù)載連接。由此，P溝道FET及N溝道FET能夠同樣不相互干擾地同時(shí)從直流電源的一端例如正電壓側(cè)向負(fù)載控制供電。能夠根據(jù)負(fù)載所需要的電力量，能夠選擇任一方或雙方的FET來使其動(dòng)作。第3發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，在上述P溝道FET及N溝道FET中的至少一方上連接有防止過熱、過電壓及過電流的保護(hù)電路。例如，通過使用在FET上連接有防止過熱、過電壓及過電流的保護(hù)電路的IPS，即使不另行設(shè)置用于保護(hù)的電路，也能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高側(cè)控制中所要求的保護(hù)功倉泛。第4發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，還包括電位差檢測電路，該電位差檢測電路檢測上述P溝道FET或上述N溝道FET的漏極與源極之間的電位差，該電位差檢測電路包括判斷所檢測的電位差是否為預(yù)定的電壓值以上的電壓比較判斷部，在該電壓比較判斷部判斷為上述預(yù)定的電壓值以上的情況下，向上述控制電路輸出信號(hào)，以使上述N溝道FET導(dǎo)通。由此，在N溝道FET或P溝道FET的漏極與源極之間的電位差達(dá)到是否為過負(fù)載狀態(tài)的判斷基準(zhǔn)的預(yù)定電壓值以上的情況下，能夠使N溝道FET導(dǎo)通來保護(hù)FET避免過負(fù)載狀況。能夠?qū)崿F(xiàn)僅通過IPS中所內(nèi)置的保護(hù)電路是無法完全保護(hù)的過電壓或過電流的保護(hù)。另外，此時(shí)可以不使用IPS而是使用離散FET的結(jié)構(gòu)。第5發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，包括鎖存電路，該鎖存電路輸入從上述電位差檢測電路輸出的信號(hào)，經(jīng)由該鎖存電路，向與上述N溝道FET對(duì)應(yīng)的控制電路輸出上述信號(hào)。使用鎖存電路保持過負(fù)載狀態(tài)，從而能夠在該狀態(tài)發(fā)生變化之前不輸出控制N溝道FET的信號(hào)。能夠避免N溝道FET不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止，例如電位差與過負(fù)載狀態(tài)對(duì)應(yīng)地增大，N溝道FET導(dǎo)通，在由于N溝道FET導(dǎo)通而導(dǎo)致電位差減小時(shí)N溝道FET再次截止等。第6發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，上述電壓比較判斷部在所檢測的電位差比低于上述預(yù)定的電壓值的基準(zhǔn)值還低的情況下，判斷為小于上述預(yù)定的電壓值。 使用具有根據(jù)是否下降到比預(yù)定的電壓值低的基準(zhǔn)值來進(jìn)行判斷的具有滯后的比較器等比較判斷部，能夠避免N溝道FET不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止。第7發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，還包括溫度檢測電路，該溫度檢測電路檢測上述P溝道FET的溫度及周邊溫度，該溫度檢測電路包括判斷所檢測的溫度是否為預(yù)定的溫度以上的溫度比較判斷部，在該溫度比較判斷部判斷為預(yù)定的溫度以上的情況下，向上述控制電路輸出信號(hào)，以使上述N溝道FET導(dǎo)通。由此，在P溝道FET及其周邊的溫度比作為是否為過負(fù)載狀態(tài)的判斷基準(zhǔn)的預(yù)定溫度還高的情況下，能夠使N溝道FET導(dǎo)通而保護(hù)FET避免過負(fù)載狀況。能夠?qū)崿F(xiàn)僅通過IPS中所內(nèi)置的保護(hù)電路無法完全保護(hù)的過熱保護(hù)。另外，此時(shí)也可以不使用IPS而是使用離散FET的結(jié)構(gòu)。第8發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，包括鎖存電路，該鎖存電路輸入從上述溫度檢測電路輸出的信號(hào)，經(jīng)由該鎖存電路，向與上述N溝道FET對(duì)應(yīng)的控制電路輸出上述信號(hào)。使用鎖存電路保持過負(fù)載狀態(tài)，從而能夠在該狀態(tài)發(fā)生變化之前不輸出控制N溝道FET的信號(hào)。能夠避免N溝道FET不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止，例如電位差與過負(fù)載狀態(tài)對(duì)應(yīng)地增大，N溝道FET導(dǎo)通，在由于N溝道FET導(dǎo)通而導(dǎo)致電位差減小時(shí)N溝道FET再次截止等。第9發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，上述溫度比較判斷部在所檢測的溫度比低于上述預(yù)定的溫度的基準(zhǔn)值還低的情況下，判斷為低于上述預(yù)定的溫度。使用具有根據(jù)是否下降到比預(yù)定的電壓值低的基準(zhǔn)值來進(jìn)行判斷的滯后的比較器等比較判斷部，能夠避免N溝道FET不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止。第10發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，還包括負(fù)電源產(chǎn)生電路，該負(fù)電源產(chǎn)生電路產(chǎn)生負(fù)電源，在來自上述電源的正電壓低于預(yù)定值的情況下，將上述負(fù)電源產(chǎn)生電路至少與上述N溝道FET連接。由此，即使在來自電源的正電壓下降的低電壓下也能夠使N溝道FET導(dǎo)通。第11發(fā)明所涉及的電源控制裝置，包括控制部，控制一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的動(dòng)作；和電源控制電路，與直流電源連接，根據(jù)來自上述控制部的控制信號(hào)，控制對(duì)上述負(fù)載的供電，上述電源控制裝置的特征在于，上述電源控制電路包括P溝道FET及N溝道FET，該P(yáng)溝道FET及N溝道FET并聯(lián)連接并且與上述電源的正電壓側(cè)及上述負(fù)載連接；和，控制電路，分別控制該P(yáng)溝道FET及N溝道FET的導(dǎo)通截止，上述控制部根據(jù)上述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的動(dòng)作狀態(tài)，向各上述控制電路分別輸出指示導(dǎo)通截止的控制信號(hào)。由此，通過使用能夠在低電壓下及低消耗電流下動(dòng)作的P溝道FET的開關(guān)和使用能夠?qū)崿F(xiàn)低導(dǎo)通電阻的N溝道FET的開關(guān)，能夠根據(jù)負(fù)載的動(dòng)作狀態(tài)或外部的狀況適當(dāng)控制使哪一方導(dǎo)通來進(jìn)行供電。第12發(fā)明所涉及的電源控制電路，其特征在于，上述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載分別在包括睡眠狀態(tài)或動(dòng)作狀態(tài)的消耗電力不同的多個(gè)狀態(tài)中的某狀態(tài)下動(dòng)作，在上述負(fù)載成為動(dòng)作狀態(tài)的情況下，上述控制部輸出控制信號(hào)，以使N溝道FET及P溝道FET均導(dǎo)通，在上述負(fù)載成為睡眠狀態(tài)的情況下，上述控制部輸出控制信號(hào)，以使N溝道FET截止。由此，在需要比較大電流的負(fù)載的動(dòng)作狀態(tài)下，將P溝道FET和N溝道FET并聯(lián)連接來同時(shí)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)低導(dǎo)通電阻，相反在負(fù)載過渡到睡眠狀態(tài)時(shí)，使需要電荷泵的N溝 道FET截止來減小消耗電力，僅使用P溝道FET，從而作為使用電源控制裝置的系統(tǒng)整體，能夠在低電壓及低消耗電流下進(jìn)行動(dòng)作。發(fā)明效果在本發(fā)明的情況下，將既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)的P溝道FET和N溝道FET并聯(lián)連接起來使用，根據(jù)狀況進(jìn)行導(dǎo)通截止控制，從而能夠發(fā)揮各自的特征來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)低消耗電力及低導(dǎo)通電阻雙方的高性能的電源控制。尤其是在車輛上使用本發(fā)明所涉及的電源控制電路或電源控制裝置的情況下，在車輛行駛時(shí)將P溝道FET及N溝道FET均導(dǎo)通來進(jìn)行電源控制，在車輛停止時(shí)進(jìn)行空轉(zhuǎn)停止等能夠過渡到低消耗電力的睡眠狀態(tài)時(shí)，還能夠僅使用P溝道FET來減小電源控制本身所消耗的電力等，能夠通過根據(jù)車輛的狀況來使FET選擇性地導(dǎo)通截止，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高性能的控制。此外，在起動(dòng)時(shí)成為低電壓的低電壓狀態(tài)下使P溝道FET導(dǎo)通，或負(fù)載短路等導(dǎo)致成為過負(fù)載狀態(tài)時(shí)，使N溝道FET也導(dǎo)通等，能夠根據(jù)各狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)控制。


圖I是表示實(shí)施例I的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示實(shí)施例I的電源控制裝置所具備的電源控制電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示實(shí)施例I的電源控制裝置的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。圖4是表示實(shí)施例2的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是表示實(shí)施例2的電源控制裝置所具備的電源控制電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示實(shí)施例2的電源控制裝置的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。圖7是表示實(shí)施例3的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示實(shí)施例3的電源控制裝置所具備的電源控制電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。圖9是表示實(shí)施例3的電源控制裝置的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。
標(biāo)號(hào)說明I電池(電源)3、5電源控制裝置30、50、70 控制部31、51、71電源控制電路32、52、72P 溝道 FET34、54、74P 溝道 IPS35、55、75第一驅(qū)動(dòng)電路(控制電路) 36、56、76N 溝道 FET38、58、78N 溝道 IPS39、59、79第二驅(qū)動(dòng)電路(控制電路)60電位差檢測電路61溫度檢測電路62鎖存電路80升壓電路81電壓檢測器
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)表示實(shí)施例的附圖具體說明本發(fā)明。另夕卜，在以下實(shí)施例中，列舉進(jìn)行車輛上所搭載的多個(gè)E⑶(ElectronicController Unit:電子控制單元)的供電控制的電源控制系統(tǒng)上所使用本發(fā)明所涉及的電源控制電路的例子進(jìn)行說明。實(shí)施例I圖I是表示實(shí)施例I的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。電源控制系統(tǒng)包括電池I、與電池I連接的保險(xiǎn)絲(保險(xiǎn)絲盒)2、以及控制電池I對(duì)電源控制對(duì)象的E⑶4、4、…的供電的電源控制裝置3。電池I的正電壓側(cè)(+B)經(jīng)由保險(xiǎn)絲2與電源控制裝置3連接，在與電源控制裝置3連接的電力線上以總線型連接有多個(gè)E⑶4、4、…。電源控制裝置3包括使用微型計(jì)算機(jī)的控制部30和使用FET的電源控制電路31?？刂撇?0被連接成能夠檢測未圖示的配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的接通斷開，根據(jù)上述開關(guān)的接通斷開，向電源控制電路31輸出控制FET的導(dǎo)通截止的控制信號(hào)。控制部30使用微型計(jì)算機(jī)，讀出并執(zhí)行內(nèi)置ROM中所存儲(chǔ)的控制程序，從而根據(jù)配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的狀態(tài)控制電源控制電路31?？刂撇?0不限于使用微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，也可以是分別使用CPU或MPU的結(jié)構(gòu)。圖2是表示實(shí)施例I的電源控制裝置3所具有的電源控制電路31的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。電源控制電路31包括使用P溝道FET32并內(nèi)置有過熱保護(hù)電路33的P溝道IPS34、根據(jù)來自控制部30的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)P溝道IPS34的第一驅(qū)動(dòng)電路35、使用N溝道FET36并內(nèi)置有包含保護(hù)功能的控制電路37的N溝道IPS38、以及根據(jù)來自控制部30的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)N溝道IPS38的第二驅(qū)動(dòng)電路39。另外，在圖2中，將“P溝道”記為“Pch”，將“N溝道”記為“Nch”。
在P溝道FET32中，源極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，漏極⑶與E⑶4、4、…(負(fù)載)側(cè)連接。在P溝道FET32的柵極(G)輸入有來自第一驅(qū)動(dòng)電路35的輸出。第一驅(qū)動(dòng)電路35與電池I的正電壓側(cè)連接，此外從控制部30輸入P溝道(Pch)控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)溝道控制信號(hào)控制柵極電壓。過熱保護(hù)電路33連接在P溝道FET32的源極與柵極之間，在檢測到過熱的情況下，通過柵極輸入強(qiáng)制地使P溝道FET32截止。在N溝道FET36中，漏極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，源極⑶與E⑶4、4、···(負(fù)載)側(cè)連接。在N溝道FET36的柵極(G)，經(jīng)由N溝道IPS38中所內(nèi)置的控制電路37輸入有來自第二驅(qū)動(dòng)電路39的輸出?？刂齐娐?7的一端與N溝道FET36連接，另一端與車輛的車身接地部(bodyearth)連接(接地)，包括用于柵極的電荷泵的升壓電路。第二驅(qū)動(dòng)電路39從控制部30輸入N溝道(Nch)控制信號(hào)，根據(jù)該N溝道控制信號(hào)向控制電路37輸入控制信號(hào)?？刂齐娐?7若將來自控制部30的信號(hào)經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)電路39輸入為指示成為接通的信號(hào)，則使柵 極電壓升壓來使N溝道FET36導(dǎo)通?？刂齐娐?7此外還包括發(fā)揮防止過熱、過電流的保護(hù)功能的電路。通過控制部30控制這樣構(gòu)成的電源控制電路31的P溝道IPS34(P溝道FET32)及N溝道IPS38(N溝道IPS36)的導(dǎo)通截止?？刂撇?0以根據(jù)車輛或車載E⑶4、4、…的狀態(tài)使某一方或雙方導(dǎo)通的方式進(jìn)行控制。另外，電源控制電路31的P溝道IPS34及N溝道IPS38在內(nèi)部具有保護(hù)電路，因此不僅取決于控制部30，還存在由于上述保護(hù)電路進(jìn)行動(dòng)作而導(dǎo)致狀態(tài)發(fā)生變化，P溝道IPS34及N溝道IPS38的導(dǎo)通截止切換的情況。圖3是表示實(shí)施例I的電源控制裝置3的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。最初，電源控制系統(tǒng)處于電池I對(duì)ECU4、4、…及電源控制電路31的供電全部被切斷的斷開(OFF)狀態(tài)?？刂撇?0在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況(IG 0N)下，檢測出該狀況?？刂撇?0判斷為需要供電以使得過渡到ECU4、4、…動(dòng)作的通常狀態(tài)。此時(shí)，控制部30向第一驅(qū)動(dòng)電路35及第二驅(qū)動(dòng)電路39輸出用于使P溝道IPS34及N溝道IPS38雙方導(dǎo)通(ON)的P溝道控制信號(hào)及N溝道控制信號(hào)。由此，P溝道IPS34及N溝道IPS38雙方導(dǎo)通，開始向E⑶4、4、…供電。E⑶4、4、…(負(fù)載)的數(shù)量及結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成，在ECU4、4、…動(dòng)作時(shí)，例如若將保險(xiǎn)絲2的規(guī)格設(shè)置為15安培，則流過約6 約9安培。此時(shí)，可以假設(shè)在短時(shí)間的期間在P溝道FET32及N溝道FET36中流過6、安培，適當(dāng)選擇并設(shè)計(jì)用作P溝道FET32及N溝道FET36的器件。在E⑶4、4、…均動(dòng)作的通常狀態(tài)時(shí)，在點(diǎn)火開關(guān)斷開的情況(IGOFF)下，或點(diǎn)火開關(guān)及配件開關(guān)雙方斷開的情況下，控制部30檢測出該狀況。此時(shí)，控制部30與ECU4、4^··過渡到睡眠狀態(tài)對(duì)應(yīng)地，向第二驅(qū)動(dòng)電路39輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS38截止(OFF)ο由此，在ECU4、4、…過渡到睡眠狀態(tài)時(shí)，P溝道IPS34導(dǎo)通(ON)，N溝道IPS38截止(0FF)，對(duì)E⑶4、4、…的供電被抑制為一定。在E⑶4、4、…過渡到睡眠狀態(tài)時(shí)，成為例如
數(shù)十毫安培左右。設(shè)N溝道IPS38的驅(qū)動(dòng)電流為2 3毫安培，P溝道IPS34的驅(qū)動(dòng)電流為100微安培。此時(shí)，在向E⑶4、4、…供給的電流量為50毫安培即可的睡眠狀態(tài)下使N溝道IPS38導(dǎo)通時(shí)，N溝道IPS38的消耗電流量2 3毫安培占整體的約5 約10%左右，省電效果不充分。在睡眠狀態(tài)下，通過僅使驅(qū)動(dòng)電流小的P溝道IPS34導(dǎo)通，能夠有效地減小消耗電力。此外，在點(diǎn)火開關(guān)接通的瞬間，在起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)機(jī)消耗大電流，因此存在電池I的輸出電壓(例如12V)暫時(shí)成為低電壓(5、6V)的情況(低電壓狀態(tài))。此時(shí)，在N溝道IPS38中存在無法通過控制電路37充分提供電荷而截至(OFF)的可能性，僅P溝道IPS34導(dǎo)通。此時(shí)，優(yōu)選的是，將P溝道IPS38設(shè)計(jì)為，僅P溝道IPS34導(dǎo)通的狀態(tài)下，能夠進(jìn)行對(duì)通常狀態(tài)的E⑶4、4、…的供電控制，即能夠承受約6 約9安培。通過電池I的輸出電壓從低電壓恢復(fù)，N溝道IPS38導(dǎo)通，從低電壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ǔ顟B(tài)。在E⑶4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，在ECU4、4、…中的任意E⑶4發(fā)生短路的情況下，在導(dǎo)通的P溝道IPS34中保護(hù)功能進(jìn)行動(dòng)作(過負(fù)載狀態(tài)A)。由此，在P溝道FET32中能夠避免由于過電流而被破壞。
此外，在E⑶4、4、…均動(dòng)作的通常狀態(tài)時(shí)，在E⑶4、4、…中的任意E⑶4發(fā)生短路的情況下，在P溝道IPS34及N溝道IPS38中保護(hù)功能均進(jìn)行動(dòng)作(過負(fù)載狀態(tài)B)。由此，P溝道FET32及N溝道FET36能夠避免由于過電流而被破壞。另外，優(yōu)選的是，控制部30構(gòu)成為，在轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)功能進(jìn)行動(dòng)作的過負(fù)載狀態(tài)A、B時(shí)，為了檢測出該狀況，從第一驅(qū)動(dòng)電路35或第二驅(qū)動(dòng)電路39反饋，經(jīng)由揚(yáng)聲器向駕駛員發(fā)出警告音，通過燈向駕駛員通知發(fā)生短路的警告。此外，控制部30在車輛停止，且E⑶4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況(IG 0N)或配件開關(guān)接通的情況下，檢測出該狀況?？刂撇?0與ECU4、4、…喚醒并恢復(fù)通常狀態(tài)、且開始消耗6、安培的電流的情況對(duì)應(yīng)地，向第二驅(qū)動(dòng)電路39輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS38導(dǎo)通(ON)。此外，控制部30在車輛停止，且E⑶4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，根據(jù)來自監(jiān)視電池I的電池余量的傳感器的輸出，判斷電池余量是否低于預(yù)定的閾值，在判斷為低的情況下，向?qū)?duì)E⑶4、4、…的供電全部切斷的斷開狀態(tài)過渡(斷開狀態(tài))。為此，控制部30向第一驅(qū)動(dòng)電路35及第二驅(qū)動(dòng)電路39輸出用于使P溝道IPS34及N溝道IPS38雙方截止的P溝道控制信號(hào)及N溝道控制信號(hào)。如實(shí)施例I所述，在電源控制電路31中將P溝道FET32和N溝道FET36并聯(lián)連接，從而能夠選擇性地使與ECU4、4、…的狀態(tài)相符的FET動(dòng)作，能夠分別發(fā)揮睡眠狀態(tài)的P溝道FET32的低消耗電流、動(dòng)作狀態(tài)的N溝道FET36的低導(dǎo)通電阻的特征來進(jìn)行高性能的電源控制。實(shí)施例2在實(shí)施例2中，在N溝道IPS及P溝道IPS的保護(hù)功能之外，另行設(shè)置有保護(hù)電路。實(shí)施例2中的硬件結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同，只有電源控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及處理的詳細(xì)情況不同。因此，在以下說明中對(duì)共同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以同一標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說明。圖4是表示實(shí)施例2的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。實(shí)施例2的電源控制系統(tǒng)包括電池I、保險(xiǎn)絲2、以及控制電池I對(duì)E⑶4、4、…的供電的電源控制裝置5。電池I的正電壓側(cè)(+B)經(jīng)由保險(xiǎn)絲2與電源控制裝置5連接，在與電源控制裝置5連接的電力線上以總線型連接有多個(gè)E⑶4、4、…。電源控制裝置5包括使用微型計(jì)算機(jī)的控制部50、使用FET的電源控制電路51、以及與E⑶4、4、…或其他通信設(shè)備連接的通信部52?？刂撇?0被連接成能夠檢測未圖示的配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的接通斷開，根據(jù)上述開關(guān)的接通斷開或經(jīng)由通信部52通過通信得到的信息，向電源控制電路51輸出控制FET的導(dǎo)通截止的控制信號(hào)。控制部50使用微型計(jì)算機(jī)，讀出并執(zhí)行內(nèi)置ROM中所存儲(chǔ)的控制程序，從而根據(jù)配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的狀態(tài)或經(jīng)由通信部52得到的信息，控制電源控制電路51。控制部50不限于使用微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，也可以是分別使用CPU或MPU的結(jié)構(gòu)。通信部52具有網(wǎng)絡(luò)控制功能,例如根據(jù)CAN(ControIIer AreaNetwork :控制器局域網(wǎng))實(shí)現(xiàn)與E⑶4、4、…或其他通信設(shè)備的通信。通信部52若檢測出接收到從E⑶4、4、…或其他通信設(shè)備發(fā)送的信息，則向控制部50進(jìn)行通知。圖5是表示實(shí)施例2的電源控制裝置5所具有的電源控制電路51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。電源控制電路51包括使用P溝道FET52并內(nèi)置有過熱保護(hù)電路53的P溝道IPS54、根據(jù)來自控制部50的控制信號(hào)起動(dòng)P溝道IPS54的第一驅(qū)動(dòng)電路55、使用N溝道FET56并 內(nèi)置有包含保護(hù)功能的控制電路57的N溝道IPS58、根據(jù)來自控制部50的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)N溝道IPS58的第二驅(qū)動(dòng)電路59、檢測P溝道FET52或N溝道FET56的源極漏極間的電位差Vds的電位差檢測電路60、檢測P溝道FET52及其周邊的溫度的溫度檢測電路61、以及保持來自電位差檢測電路60及溫度檢測電路61的輸出的鎖存電路62。另外，在圖5中，也與圖2同樣將“P溝道”記為“Pch”，將“N溝道”記為“Nch，，。在P溝道FET52中，源極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，漏極⑶與E⑶4、4、…(負(fù)載)側(cè)連接。在P溝道FET52的柵極(G)輸入有來自第一驅(qū)動(dòng)電路54的輸出。第一驅(qū)動(dòng)電路55與電池I的正電壓側(cè)連接，此外從控制部50輸入P溝道(Pch)控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)溝道控制信號(hào)控制柵極電壓。另外，第一驅(qū)動(dòng)電路55還輸入來自鎖存電路62的輸出，根據(jù)P溝道控制信號(hào)和來自鎖存電路62的輸出控制柵極電壓。過熱保護(hù)電路53連接在P溝道FET52的源極與柵極之間，在檢測到過熱的情況下，通過柵極輸入強(qiáng)制地使P溝道FET52截止。在N溝道FET56中，漏極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，源極⑶與E⑶4、4、···(負(fù)載)側(cè)連接。在N溝道FET56的柵極(G)，經(jīng)由N溝道IPS58中所內(nèi)置的控制電路57輸入有來自第二驅(qū)動(dòng)電路59的輸出?？刂齐娐?7的一端與N溝道FET56連接，另一端與車輛的車身接地部連接(接地)，包括用于柵極的電荷泵的升壓電路。第二驅(qū)動(dòng)電路59從控制部50輸入N溝道(Nch)控制信號(hào)，還輸入來自鎖存電路62的輸出。控制部50根據(jù)N溝道控制信號(hào)及來自鎖存電路62的輸出，向控制電路57輸入控制信號(hào)。控制電路57若將來自控制部30的信號(hào)經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)電路39輸入為指示成為接通的信號(hào)，則使柵極電壓升壓來使N溝道FET56導(dǎo)通?？刂齐娐?7此外還包括發(fā)揮防止過熱、過電流的保護(hù)功能的電路。第二驅(qū)動(dòng)電路59從控制部50輸入N溝道(Nch)控制信號(hào)，根據(jù)該N溝道控制信號(hào)控制柵極電壓。另外，第二驅(qū)動(dòng)電路59還輸入來自鎖存電路62的輸出，根據(jù)N溝道控制信號(hào)和來自鎖存電路62的輸出控制N溝道FET56的柵極電壓。電位差檢測電路60用差動(dòng)放大器或晶體管等器件檢測電壓。電位差檢測電路60通過AD轉(zhuǎn)換將來自上述器件的輸出讀取為電壓值，并且與未圖示的內(nèi)置的ROM中所存儲(chǔ)的閾值進(jìn)行比較，或使用比較器比較判斷所檢測的電位差是否為預(yù)定的電壓值以上。電位差檢測電路60在判斷為預(yù)定的電壓值以上的情況下，輸出信號(hào)以使N溝道IPS58動(dòng)作。溫度檢測電路61用熱敏電阻等溫度檢測器件測定P溝道IPS54及其周邊的溫度，并將溫度轉(zhuǎn)換為電壓值。溫度檢測電路61通過AD轉(zhuǎn)換將該電壓值讀取為數(shù)據(jù)，與內(nèi)置的ROM中所存儲(chǔ)的閾值進(jìn)行比較，或使用比較器比較判斷所檢測的溫度為預(yù)定的溫度以上。溫度檢測電路61在判斷為預(yù)定的溫度以上的情況下，由于P溝道FET52為過負(fù)載，因此輸出信號(hào)以使N溝道IPS58動(dòng)作。鎖存電路62分別輸入來自電位差檢測電路60及溫度檢測電路61的輸出，并分別向第一驅(qū)動(dòng)電路55及第二驅(qū)動(dòng)電路59輸出。此時(shí)，也可以至少僅向第二驅(qū)動(dòng)電路59輸出。從控制部50向鎖存電路62輸入鎖存控制信號(hào)。在鎖存電路62中，根據(jù)鎖存控制信號(hào)保持所輸入的信號(hào)。通過使用鎖存電路62，在判斷為狀態(tài)發(fā)生了變化之前，不向第二驅(qū)動(dòng)電路59輸入使N溝道IPS58導(dǎo)通截止的信號(hào)。由此，能夠防止N溝道IPS58導(dǎo)通而電位差或溫度下降，在預(yù)定的電壓值或預(yù)定的溫度附近N溝道IPS58不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止。
其中，也可以在電位差檢測電路60或溫度檢測電路61中使用比較器，判斷是否為預(yù)定的電壓以上或預(yù)定的溫度以上的情況下，在比較器中具有滯后。在此，滯后是指，不是僅通過預(yù)定的電壓或預(yù)定的溫度來進(jìn)行比較判斷，而是根據(jù)與該預(yù)定的值對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的基準(zhǔn)值來進(jìn)行判斷。即，電位差檢測電路60在所檢測的電位差比低于預(yù)定的電壓的基準(zhǔn)值更低的情況下才判斷為小于預(yù)定的電壓，溫度檢測電路61在所檢測的溫度比低于預(yù)定的溫度的基準(zhǔn)值更低的情況下才判斷為低于預(yù)定的溫度。此時(shí)，存在不需要鎖存電路62的情況。由此，能夠避免N溝道IPS58不必要地反復(fù)導(dǎo)通截止。圖6是表示實(shí)施例2的電源控制裝置5的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖。斷開狀態(tài)、通常狀態(tài)、睡眠狀態(tài)及過負(fù)載狀態(tài)A、B之間的轉(zhuǎn)變與圖3所示的實(shí)施例I的狀態(tài)轉(zhuǎn)變相同，因此省略詳細(xì)說明。在實(shí)施例2中，電源控制裝置5由于具備通信部52，因此不僅根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)的接通/斷開(0N/0FF)，還能夠根據(jù)來自E⑶4、4、…或其他通信設(shè)備的喚醒通信或向睡眠的過渡通知，應(yīng)對(duì)狀態(tài)的變化。在E⑶4、4、…均動(dòng)作的通常狀態(tài)時(shí)，在點(diǎn)火開關(guān)斷開的情況(IGOFF)下，或點(diǎn)火開關(guān)及配件開關(guān)雙方斷開的情況下，或經(jīng)由通信部52通知了所連接的所有E⑶4、4、…轉(zhuǎn)變?yōu)樗郀顟B(tài)的情況下，控制部50檢測出該狀況。此時(shí)，控制部50與ECU4、4、…過渡到睡眠狀態(tài)對(duì)應(yīng)地，向第二驅(qū)動(dòng)電路59輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS58截止(OFF)。在車輛停止且E⑶4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，除了點(diǎn)火開關(guān)接通以外，存在轉(zhuǎn)變?yōu)橥ǔ顟B(tài)的情況。E⑶4、4、…中的一個(gè)喚醒，實(shí)施喚醒通信，以向其他E⑶4、4、…進(jìn)行通知。此時(shí)，控制部50在喚醒通信開始后例如I秒以內(nèi)，經(jīng)由通信部52檢測出該狀況。控制部50在經(jīng)由通信部52檢測到E⑶4、4、…(已)過渡到通常狀態(tài)的情況下，向第二驅(qū)動(dòng)電路59輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS58導(dǎo)通(ON)。另外，在E⑶4、4、…在電源控制裝置5之前開始動(dòng)作的情況下，在控制部50輸出N溝道控制信號(hào)以使N溝道IPS58導(dǎo)通之前，存在僅P溝道IPS54導(dǎo)通的狀況下E⑶4、4、…動(dòng)作的情況。此時(shí)，通過將P溝道IPS54中的電容設(shè)計(jì)為即使短時(shí)間施加6、安培也能夠承受，能夠避免在狀態(tài)的過渡期中由過負(fù)載狀態(tài)引起的不良情況。此外，在實(shí)施例2中，通過用電位差檢測電路60及溫度檢測電路61進(jìn)行控制，如以下所示能夠更細(xì)致地進(jìn)行控制?？刂撇?0在轉(zhuǎn)變?yōu)殡娫纯刂齐娐?1中保護(hù)功能進(jìn)行動(dòng)作的過負(fù)載狀態(tài)A時(shí)，在電位差檢測電路60中P溝道FET52或N溝道FET56的源極漏極間的電位差Vds增加。由此，控制部50檢測到過負(fù)載狀態(tài)A，向第二驅(qū)動(dòng)電路59輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS58導(dǎo)通(0N)。由此，電源控制電路51的狀態(tài)從過負(fù)載狀態(tài)A過渡到過負(fù)載狀態(tài)Ai。由此，能夠更有效地保護(hù)P溝道FET52。這樣，在電源控制電路31中將P溝道FET52和N溝道FET56并聯(lián)連接，從而能夠選擇性地使與E⑶4、4、…的狀態(tài)相符的FET動(dòng)作，能夠分別發(fā)揮睡眠狀態(tài)的P溝道FET52的低消耗電流、動(dòng)作狀態(tài)的N溝道FET56的低導(dǎo)通電阻的特征來進(jìn)行高性能的電源控制。并且，通過使用電位差檢測電路60或溫度檢測電路61進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)更高性能的電源控制。實(shí)施例3 圖7是表示本發(fā)明所涉及的電源控制電路及電源控制裝置的實(shí)施例3的電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。該電源控制系統(tǒng)是車輛用的電源控制系統(tǒng)，包括電池I、與電池I連接的保險(xiǎn)絲(保險(xiǎn)絲盒)2、以及控制電池I對(duì)電源控制對(duì)象的ECU4、4、…的供電的電源控制裝置7。電池I的正電壓側(cè)(+B)經(jīng)由保險(xiǎn)絲2與電源控制裝置7連接，在與電源控制裝置7連接的電力線上以總線型連接有多個(gè)E⑶4、4、…。電源控制裝置7包括使用微型計(jì)算機(jī)的控制部70、使用FET的電源控制電路71、以及與電源控制電路71并聯(lián)連接的升壓電路71，構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器?？刂撇?0被連接成能夠檢測未圖示的配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的接通斷開，并且內(nèi)置有檢測向電源控制裝置7輸入的輸入電壓值的電壓檢測器81，根據(jù)上述開關(guān)的接通斷開及電壓檢測器81的檢測結(jié)果，向電源控制電路71輸出控制FET的導(dǎo)通截止的控制信號(hào)?？刂撇?0還根據(jù)上述開關(guān)的接通斷開及電壓檢測器81的檢測結(jié)果，輸出控制升壓電路80的接通斷開的控制信號(hào)?？刂撇?0使用微型計(jì)算機(jī)，讀出并執(zhí)行內(nèi)置ROM中所存儲(chǔ)的控制程序，從而根據(jù)配件開關(guān)及點(diǎn)火開關(guān)的狀態(tài)、以及電壓檢測器81的檢測結(jié)果，控制電源控制電路71及升壓電路80。控制部70不限于使用微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，也可以是分別使用CPU或MPU的結(jié)構(gòu)。圖8是表示實(shí)施例3的電源控制裝置7所具有的電源控制電路71及升壓電路80的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。電源控制電路71包括使用P溝道FET72并內(nèi)置有過熱保護(hù)電路73的P溝道IPS74、根據(jù)來自控制部70的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)P溝道IPS74的第一驅(qū)動(dòng)電路75、使用N溝道FET76并內(nèi)置有包含保護(hù)功能的控制電路77的N溝道IPS78、以及根據(jù)來自控制部70的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)N溝道IPS78的第二驅(qū)動(dòng)電路79。另外，在圖8中，將“P溝道”記為“Pch”，將 “N 溝道”記為 “Nch，，。在P溝道FET72中，源極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，漏極⑶與E⑶4、4、…(負(fù)載)側(cè)連接。在P溝道FET72的柵極(G)輸入有來自第一驅(qū)動(dòng)電路75的輸出。第一驅(qū)動(dòng)電路75與電池I的正電壓側(cè)連接，此外從控制部70輸入P溝道(Pch)控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)溝道控制信號(hào)控制柵極電壓。過熱保護(hù)電路73連接在P溝道FET72的源極與柵極之間，在檢測到過熱的情況下，通過柵極輸入強(qiáng)制地使P溝道FET72截止。在N溝道FET76中，漏極⑶與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接，源極⑶與E⑶4、4、···(負(fù)載)側(cè)連接。在N溝道FET76的柵極(G)，經(jīng)由N溝道IPS78中所內(nèi)置的控制電路77輸入有來自第二驅(qū)動(dòng)電路79的輸出。控制電路77的一端與N溝道FET76的漏極連接，另一端與車輛的車身接地部連接(接地)，包括用于柵極的電荷泵的升壓電路。第二驅(qū)動(dòng)電路79從控制部70輸入N溝道(Nch)控制信號(hào)，根據(jù)該N溝道控制信號(hào)向控制電路77輸入控制信號(hào)?？刂齐娐?7若從控制部70經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)電路79輸入有指示成為接通的信號(hào)，則使柵極電壓升壓來使N溝道FET76導(dǎo)通。控制電路77此外還包括發(fā)揮防止過熱、過電流的保護(hù)功能的電路。升壓電路80在此為例如升壓斬波電路，在線圈82的一個(gè)端子，經(jīng)由保險(xiǎn)絲2連接有電池I的正電壓側(cè)(+B)，線圈82的另一個(gè)端子與二極管84的陽極及N溝道FET83的漏極連接。N溝道FET83的源極接地。二極管84的陰極與平滑電容器85的一個(gè)端子及電源控制電路71的朝向E⑶4、
4、…的輸出端子連接。平滑電容器85的另一個(gè)端子接地。N溝道FET83的柵極與控制部70連接，通過控制部70進(jìn)行導(dǎo)通截止控制。升壓電路80在接通時(shí)，N溝道FET83的柵極通過控制部70進(jìn)行導(dǎo)通截止控制(chopped :斷續(xù)開關(guān))，將電池I的正電壓升壓，并向E⑶4、4、…輸出。通過控制部70控制這樣構(gòu)成的電源控制電路71的P溝道IPS74(P溝道FET72)及N溝道IPS78(N溝道IPS76)的導(dǎo)通截止、以及升壓電路80的接通斷開?？刂撇?0以根據(jù)車輛或車載E⑶4、4、…的狀態(tài)使P溝道FET72及N溝道IPS76中的某一方或雙方導(dǎo)通的方式進(jìn)行控制，并且根據(jù)電壓檢測器81的檢測結(jié)果，對(duì)升壓電路80進(jìn)行接通斷開控制。另外，電源控制電路71的P溝道IPS74及N溝道IPS78在內(nèi)部具有保護(hù)電路，因此不僅取決于控制部70，還存在由于上述保護(hù)電路進(jìn)行動(dòng)作而導(dǎo)致狀態(tài)發(fā)生變化，P溝道IPS74及N溝道IPS78的導(dǎo)通截止切換的情況。圖9是表示實(shí)施例3的電源控制裝置7的控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的一例的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖?？刂撇?0在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況(IG 0N)下，檢測出該狀況?？刂撇?0判斷為需要供電以使得過渡到E⑶4、4、…動(dòng)作的通常狀態(tài)。此時(shí)，控制部70向第一驅(qū)動(dòng)電路75及第二驅(qū)動(dòng)電路79輸出用于使P溝道IPS74及N溝道IPS78雙方導(dǎo)通(ON)的P溝道控制信號(hào)及N溝道控制信號(hào)，使N溝道FET83的柵極截止，使升壓電路80斷開。由此，P溝道IPS74及N溝道IPS78雙方導(dǎo)通，開始向E⑶4、4、…供電。E⑶4、
4、…(負(fù)載)的數(shù)量及結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成，在ECU4、4、…動(dòng)作時(shí)，例如若將保險(xiǎn)絲2的規(guī)格設(shè)置為15安培，則流過6、安培左右。此時(shí)，可以假設(shè)在短時(shí)間的期間在P溝道FET72及N溝道FET76中流過6、安培，適當(dāng)選擇并設(shè)計(jì)用作P溝道FET72及N溝道FET76的器件。在E⑶4、4、…均動(dòng)作的通常狀態(tài)時(shí)，在點(diǎn)火開關(guān)斷開的情況(IGOFF)下，或點(diǎn)火開關(guān)及配件開關(guān)雙方斷開的情況下，控制部70檢測出該狀況。此時(shí)，控制部70與ECU4、4^··過渡到睡眠狀態(tài)對(duì)應(yīng)地，向第二驅(qū)動(dòng)電路79輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS78截止(OFF)。此外，控制部70使升壓電路80斷開。由此，在E⑶4、4、…過渡到睡眠狀態(tài)時(shí)，P溝道IPS74導(dǎo)通(0Ν)，Ν溝道IPS78截止(0FF)，對(duì)E⑶4、4、…的供電被抑制為一定。在E⑶4、4、…過渡到睡眠狀態(tài)時(shí)，成為例如
數(shù)十毫安培左右。在此，例如設(shè)N溝道IPS78的驅(qū)動(dòng)電流為2 3毫安培，P溝道IPS74的驅(qū)動(dòng)電流為100微安培。此時(shí)，在向E⑶4、4、…供給的電流量為50毫安培即可的睡眠狀態(tài)下使N溝道IPS78導(dǎo)通時(shí)，N溝道IPS78的消耗電流量2 3毫安培在整體的5 10%左右，省電效果不充分。因此，在睡眠狀態(tài)下，通過僅使驅(qū)動(dòng)電流小的P溝道IPS74導(dǎo)通，能夠有效地減小消耗電力。此外，在點(diǎn)火開關(guān)接通的通常狀態(tài)下，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)機(jī)消耗大電流，因此存在電池I的輸出電壓(例如12V)暫時(shí)成為低電壓(5、6V)的情況(低電壓狀態(tài))。此時(shí)，若電壓檢測器81所檢測的輸入電壓值低于預(yù)定電壓值，則控制部70對(duì)N溝道FET83的柵極進(jìn)行導(dǎo)通截止控制(斷續(xù)開關(guān))來使升壓電路80接通(ON)，并且使N溝道IPS78及P溝道IPS74截止(OFF)。由此，電池I的下降的輸出電壓升壓，向E⑶4、4、…輸出，而不在N溝道IPS78及P溝道IPS74中發(fā)生逆流。若電壓檢測器81所檢測的輸入電壓值高于預(yù)定電壓值，則控制部70使N溝道··IPS78及P溝道IPS74導(dǎo)通(ON)，并且停止對(duì)N溝道FET83的柵極的導(dǎo)通截止控制(斷續(xù)開關(guān))，使升壓電路80斷開(OFF)。由此，電源控制裝置7從低電壓狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ǔ顟B(tài)。在ECU4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，在ECU4、4、…中的任意ECU4發(fā)生短路的情況下，在導(dǎo)通的P溝道IPS74中保護(hù)功能進(jìn)行動(dòng)作(過負(fù)載狀態(tài)A)。由此，在P溝道FET72中能夠避免由于過電流而被破壞。在過負(fù)載狀態(tài)A下，控制部70使升壓電路80斷開。此外，在E⑶4、4、…均動(dòng)作的通常狀態(tài)時(shí)，在E⑶4、4、…中的任意E⑶4發(fā)生短路的情況下，在P溝道IPS74及N溝道IPS78中保護(hù)功能均進(jìn)行動(dòng)作(過負(fù)載狀態(tài)B)。由此，P溝道FET72及N溝道FET76能夠避免由于過電流而被破壞。在過負(fù)載狀態(tài)B下，控制部70使升壓電路80斷開。另外，優(yōu)選的是，控制部70構(gòu)成為，在轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)功能進(jìn)行動(dòng)作的過負(fù)載狀態(tài)A、B時(shí)，為了檢測出該狀況，從第一驅(qū)動(dòng)電路75或第二驅(qū)動(dòng)電路79反饋，經(jīng)由揚(yáng)聲器向駕駛員發(fā)出警告音，通過燈向駕駛員通知發(fā)生短路的警告。此外，控制部70在車輛停止，且E⑶4、4、…處于睡眠狀態(tài)時(shí)，在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況(IG 0N)或配件開關(guān)接通的情況下，檢測出該狀況?？刂撇?0與ECU4、4、…喚醒并恢復(fù)通常狀態(tài)、且開始消耗6、安培的電流相對(duì)應(yīng)地，向第二驅(qū)動(dòng)電路79輸出N溝道控制信號(hào)，以使N溝道IPS78導(dǎo)通(ON)。在實(shí)施例3中，在電源控制電路71中將P溝道FET72和N溝道FET76并聯(lián)連接，并在電源控制電路71上并聯(lián)連接升壓電路80。由此，能夠選擇性地使與E⑶4、4、…的狀態(tài)相符的FET動(dòng)作，并且還能夠應(yīng)對(duì)起動(dòng)時(shí)的電壓下降，能夠分別發(fā)揮睡眠狀態(tài)的P溝道FET72的低消耗電流、動(dòng)作狀態(tài)的N溝道FET76的低導(dǎo)通電阻的特征來進(jìn)行高性能的電源控制。此外，代替繞過升壓電路80的旁路繼電器而使用P溝道FET72及N溝道FET76，因此不產(chǎn)生繼電器音，設(shè)置場所的制約減小。另外，在實(shí)施例I至3中，電源控制電路31、51或71為與電池I的正電壓側(cè)(+B)連接的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明不限于此，也可以是與電池2的負(fù)電壓側(cè)連接的結(jié)構(gòu)。其中，此時(shí)的電源控制電路的內(nèi)容是與實(shí)施例I至3所示的電源控制電路31、51或71不同的連接關(guān)系的可能性聞。所公開的實(shí)施例在任何方面均是示例，不應(yīng)理解為是制限性的。本發(fā)明的范圍不局限于上述說明，而是由權(quán)利要求書確定，包括與權(quán)利要求書等同的意思及范圍內(nèi)所有變更。工業(yè)上的可利用性 本發(fā)明能夠適用于包括直流電源、且向一或多個(gè)負(fù)載供給直流電源所輸出的電力的電源裝置。
權(quán)利要求
1.一種電源控制電路，與直流電源及從該電源供電的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載連接，控制對(duì)上述負(fù)載的供電，上述電源控制電路的特征在于，包括 P溝道FET及N溝道FET，該P(yáng)溝道FET及N溝道FET并聯(lián)連接并且與上述電源的一端及上述負(fù)載連接；和 控制電路，分別控制該P(yáng)溝道FET及N溝道FET的導(dǎo)通截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電源控制電路，其特征在于， 上述P溝道FET的源極及上述N溝道FET的漏極與上述電源的一端連接， 上述P溝道FET的漏極及上述N溝道FET的源極與上述負(fù)載連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電源控制電路，其特征在于， 在上述P溝道FET及N溝道FET中的至少一方上連接有防止過熱、過電壓及過電流的保護(hù)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的電源控制電路，其特征在于， 還包括電位差檢測電路，該電位差檢測電路檢測上述P溝道FET或上述N溝道FET的漏極與源極之間的電位差， 該電位差檢測電路包括判斷所檢測的電位差是否為預(yù)定的電壓值以上的電壓比較判斷部， 在該電壓比較判斷部判斷為上述預(yù)定的電壓值以上的情況下，向上述控制電路輸出信號(hào)，以使上述N溝道FET導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源控制電路，其特征在于， 包括鎖存電路，該鎖存電路輸入從上述電位差檢測電路輸出的信號(hào)， 經(jīng)由該鎖存電路向與上述N溝道FET對(duì)應(yīng)的控制電路輸出上述信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源控制電路，其特征在于， 上述電壓比較判斷部在所檢測的電位差比低于上述預(yù)定的電壓值的基準(zhǔn)值還低的情況下，判斷為小于上述預(yù)定的電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的電源控制電路，其特征在于， 還包括溫度檢測電路，該溫度檢測電路檢測上述P溝道FET的溫度及周邊溫度， 該溫度檢測電路包括判斷所檢測的溫度是否為預(yù)定的溫度以上的溫度比較判斷部，在該溫度比較判斷部判斷為預(yù)定的溫度以上的情況下，向上述控制電路輸出信號(hào)，以使上述N溝道FET導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源控制電路，其特征在于， 包括鎖存電路，該鎖存電路輸入從上述溫度檢測電路輸出的信號(hào)， 經(jīng)由該鎖存電路向與上述N溝道FET對(duì)應(yīng)的控制電路輸出上述信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源控制電路，其特征在于， 上述溫度比較判斷部在所檢測的溫度比低于上述預(yù)定的溫度的基準(zhǔn)值還低的情況下，判斷為低于上述預(yù)定的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的電源控制電路，其特征在于， 還包括負(fù)電源產(chǎn)生電路，該負(fù)電源產(chǎn)生電路產(chǎn)生負(fù)電源， 在來自上述電源的正電壓低于預(yù)定值的情況下，將上述負(fù)電源產(chǎn)生電路至少與上述N溝道FET連接。
11.一種電源控制裝置，包括 控制部，控制一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的動(dòng)作；和 電源控制電路，與直流電源連接，根據(jù)來自上述控制部的控制信號(hào)，控制對(duì)上述負(fù)載的供電， 上述電源控制裝置的特征在于， 上述電源控制電路包括 P溝道FET及N溝道FET，該P(yáng)溝道FET及N溝道FET并聯(lián)連接并且與上述電源的正電壓側(cè)及上述負(fù)載連接；和， 控制電路，分別控制該P(yáng)溝道FET及N溝道FET的導(dǎo)通截止， 上述控制部根據(jù)上述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的動(dòng)作狀態(tài)，向各上述控制電路分別輸出指示導(dǎo)通截止的控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源控制裝置，其特征在于， 上述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載分別在包括睡眠狀態(tài)或動(dòng)作狀態(tài)的消耗電力不同的多個(gè)狀態(tài)中的某狀態(tài)下動(dòng)作， 在上述負(fù)載成為動(dòng)作狀態(tài)的情況下，上述控制部輸出控制信號(hào)，以使N溝道FET及P溝道FET均導(dǎo)通， 在上述負(fù)載成為睡眠狀態(tài)的情況下，上述控制部輸出控制信號(hào)，以使N溝道FET截止。
全文摘要
提供一種電源控制電路及包括該電源控制電路的電源控制裝置，通過能夠適當(dāng)分別使用N溝道FET及P溝道FET的結(jié)構(gòu)，能夠以低成本高性能地控制供電。將N溝道FET(圖中為NchFET)(36)及P溝道FET(圖中為PchFET)(32)并聯(lián)連接并連接在電池(直流電源)的正電壓側(cè)(+B)與多個(gè)ECU(負(fù)載)(4、4、…)之間，適當(dāng)控制導(dǎo)通截止。
文檔編號(hào)G05F1/10GK102948035SQ20118002993
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者藤井滋之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所, 住友電裝株式會(huì)社, 住友電氣工業(yè)株式會(huì)社