特許ウォッチ

公開番号2025150036
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024050692
出願日2024-03-27
発明の名称スイッチ装置及び負荷駆動システム
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H03K 17/28 20060101AFI20251002BHJP(基本電子回路)
要約【課題】過電流に対して適正に対応する。
【解決手段】スイッチ装置(10)は、入力端子(VBB)と、出力端子(OUT)と、入力端子及び出力端子間に設けられる出力トランジスタ(M1)と、制御信号(Sin)に応じて出力トランジスタをオン又はオフに制御する制御回路(11等)と、を備える。。制御回路は、スイッチ装置の外部温度(Tmp)と出力トランジスタに流れる出力電流(Iout)とに基づき、制御信号に依らず出力トランジスタをオンからオフに切り替える保護動作を実行可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スイッチ装置において、入力端子と、出力端子と、前記入力端子及び前記出力端子間に設けられる出力トランジスタと、当該スイッチ装置に対して供給される制御信号に応じて前記出力トランジスタをオン又はオフに制御するよう構成された制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記スイッチ装置の外部温度と前記出力トランジスタに流れる出力電流とに基づき、前記制御信号に依らず前記出力トランジスタをオンからオフに切り替える保護動作を実行可能に構成される
、スイッチ装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記制御回路は、前記出力電流が保護電流値を有する状態が保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記制御回路は、前記保護発動時間を前記外部温度の増大につれて減少させる
、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記外部温度が第１温度である場合において前記出力電流が前記保護電流値を有する状態が第１保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度よりも高い第２温度である場合において前記出力電流が前記保護電流値を有する状態が前記第１保護発動時間より短い第２保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行する
、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記制御回路は、
前記外部温度が第１温度である場合において前記出力電流が第１保護電流値を有する状態が第１保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度よりも高い第２温度である場合において前記出力電流が前記第１保護電流値を有する状態が前記第１保護発動時間より短い第２保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度である場合において前記出力電流が第２保護電流値を有する状態が第３保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第２温度である場合において前記出力電流が前記第２保護電流値を有する状態が前記第３保護発動時間より短い第４保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記第２保護電流値は前記第１保護電流値よりも大きく、前記第３保護発動時間は前記第１保護発動時間よりも短く、前記第４保護発動時間は前記第２保護発動時間よりも短い
、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記制御回路は、
前記外部温度が第１温度である場合において前記出力電流が前記保護電流値を内包する特定電流範囲内に収まる状態が第１保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度よりも高い第２温度である場合において前記出力電流が前記特定電流範囲内に収まる状態が前記第１保護発動時間より短い第２保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行する
、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記外部温度が第１温度である場合において前記出力電流が第１保護電流値を内包する第１特定電流範囲内に収まる状態が第１保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度よりも高い第２温度である場合において前記出力電流が前記第１特定電流範囲内に収まる状態が前記第１保護発動時間より短い第２保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第１温度である場合において前記出力電流が第２保護電流値を内包する第２特定電流範囲内に収まる状態が第３保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記外部温度が前記第２温度である場合において前記出力電流が第２特定電流範囲内に収まる状態が前記第３保護発動時間より短い第４保護発動時間だけ継続したとき、前記保護動作を実行し、
前記第２特定電流範囲の下限は前記第１特定電流範囲の上限よりも大きく、前記第３保護発動時間は前記第１保護発動時間よりも短く、前記第４保護発動時間は前記第２保護発動時間よりも短い
、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記外部温度は、前記入力端子に接続され且つ前記スイッチ装置の外部に設けられる入力配線又は前記出力端子に接続され且つ前記スイッチ装置の外部に設けられる出力配線が配置される空間の温度である
、請求項１～６の何れかに記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記外部温度が所定温度と一致する状態での前記保護電流値及び前記保護発動時間間の関係を複数段階で切り替える
、請求項１～６の何れかに記載のスイッチ装置。
【請求項９】
前記制御回路は、当該スイッチ装置に対して前記制御信号を供給する外部制御装置から前記外部温度を示す信号の供給を受ける
、請求項１～６の何れかに記載のスイッチ装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、当該スイッチ装置に対して前記制御信号を供給する外部制御装置とは異なる外部回路から、前記外部制御装置を介することなく、前記外部温度を示す信号の供給を受ける
、請求項１～６の何れかに記載のスイッチ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スイッチ装置及び負荷駆動システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
入力される制御信号に応じ２つの端子間に設けられる出力トランジスタをオン、オフすることにより、２つの端子間を導通又は遮断するスイッチ装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／０６５３９５号
【０００４】
［概要］
スイッチ装置の外部において出力トランジスタに直列接続される配線の安全性を確保するためにも、過電流に対する適切な対策が必要となる。
【０００５】
本開示の一態様に係るスイッチ装置は、入力端子と、出力端子と、前記入力端子及び前記出力端子間に設けられる出力トランジスタと、当該スイッチ装置に対して供給される制御信号に応じて前記出力トランジスタをオン又はオフに制御するよう構成された制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記スイッチ装置の外部温度と前記出力トランジスタに流れる出力電流とに基づき、前記制御信号に依らず前記出力トランジスタをオンからオフに切り替える保護動作を実行可能に構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本開示の実施形態に係る負荷駆動システムの全体構成図である。
図２は、本開示の実施形態に係るスイッチ装置の外観斜視図である。
図３は、本開示の実施形態に係る車両の概略構成図である。
図４は、本開示の実施形態に係り、配線の安全性に関わる３つの領域の説明図である。
図５は、本開示の実施形態に係るスイッチ装置の動作フローチャートである。
図６は、本開示の実施形態に係り、保護電流値と保護発動時間との関係の説明図である。
図７は、本開示の実施形態に係り、保護電流値と保護発動時間との関係の説明図である。
図８は、本開示の実施形態に係り、保護電流値と保護発動時間との関係が外部温度に応じて変化する様子を示す図である。
図９は、本開示の実施形態に属する第１実施例に係り、保護電流値、保護発動時間及び外部温度の関係を示す図である。
図１０は、本開示の実施形態に属する第１実施例に係り、出力電流が変化する様子を示す図である。
図１１は、本開示の実施形態に属する第２実施例に係り、保護電流値、保護発動時間及び外部温度の関係を示す図である。
図１２は、本開示の実施形態に属する第２実施例に係り、出力電流が変化する様子を示す図である。
図１３は、本開示の実施形態に属する第３実施例に係り、過電流保護特性の６つの候補を示す図である。
図１４は、本開示の実施形態に属する第４実施例に係り、負荷駆動システムの変形全体構成図である。
図１５は、本開示の実施形態に属する第５実施例に係り、出力電流を検出するための構成の説明図である。
図１６は、本開示の実施形態に属する第６実施例に係り、出力電流を検出するための構成の説明図である。
【０００７】
［詳細な説明］
以下、本開示の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、機能部、回路、素子又は部品等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“Ｗ２”によって参照される出力配線は（図１参照）、出力配線Ｗ２と表記されることもあるし、配線Ｗ２と略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。
【０００８】
まず、本開示の実施形態の記述にて用いられる幾つかの用語について説明を設ける。グランドとは、基準となる０Ｖ（ゼロボルト）の電位を有する基準導電部（reference conductor）を指す又は０Ｖの電位そのものを指す。基準導電部は金属等の導体を用いて形成されて良い。０Ｖの電位をグランド電位と称することもある。グランド電位とグランドの電圧は同義である。本開示の実施形態において、特に基準を設けずに示される電圧はグランドから見た電位を表す。
【０００９】
レベルとは電位のレベルを指し、任意の注目した信号又は電圧についてハイレベルはローレベルよりも高い電位を有する。任意の注目した信号又は電圧について、信号又は電圧がハイレベルにあるとは厳密には信号又は電圧のレベルがハイレベルにあることを意味し、信号又は電圧がローレベルにあるとは厳密には信号又は電圧のレベルがローレベルにあることを意味する。信号についてのレベルは信号レベルと表現されることがあり、電圧についてのレベルは電圧レベルと表現されることがある。
【００１０】
ハイレベル又はローレベルの信号レベルを持つ任意の信号について、当該信号のレベルがハイレベルとされる期間をハイレベル期間と称し、当該信号のレベルがローレベルとされる期間をローレベル期間と称する。ハイレベル又はローレベルの電圧レベルを持つ任意の電圧についても同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許