[發明專利]感應性負載的供電控制裝置

有效

• 申請號: 201410224731.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN104518666B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 神崎將造;橋本光司
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張鑫

技術領域

本發明涉及構成例如車載電子控制裝置的感應性負載的供電控制裝置，尤其涉及為了對供電控制電路元器件所產生的功率損耗進行抑制而改良的感應性負載的供電控制裝置。

背景技術

眾所周知，在包含感應性負載的通常的直流電負載中，為了防止在電源極性連接錯誤時因電源短路而產生的燒毀，串聯連接了逆接保護二極管，并且，在以正常極性連接的通常運行過程中，為了抑制因該逆接保護二極管的電壓降而產生的功率損耗，使用場效應晶體管也是眾所周知的。例如，根據日本專利特開平08-308116號公報(專利文獻1)，在該公報的圖7中，設置有連接直流電源1的一對電源端子2、3，FET10經由保護對象電路4連接在該一對電源端子2、3之間。

以直流電源1正常連接時具有電流從源極流向漏極的方向性的方式連接FET10，FET10的柵極經由電阻11與一個電源端子2相連，由此提供正常動作時的電壓降以及功率損耗較小的逆流阻斷電路。

在該專利文獻1中，在直流電源1的下游側使用N溝道型場效應晶體管作為逆接保護元件，并對FET10進行驅動，使其在與內部的寄生二極管相同的方向上導通。

此外，根據日本專利特開2011-200016號公報(專利文獻2)，在該公報的圖2中，在將電源裝置1、2并聯連接以向負載裝置3供電的情況下，為了防止在一個電源裝置產生異常而導致電壓下降等的情況下、電流從另一個正常的電源裝置逆流到產生異常的電源裝置，使用MOSFET來代替圖1的逆流防止用二極管D1、D2。

在該專利文獻2中，在電源裝置1、2的上游側使用例如P溝道型場效應晶體管作為逆接保護元件，并對FETQ1、FETQ2進行驅動，使其在與內部的寄生二極管相同的方向上導通。

另一方面，根據日本專利特開2005-143282號公報(專利文獻3)，在該公報的圖1中，在直流電源B與負載1之間連接有第一MOS型FET晶體管Q1與電抗器L的串聯電路，在該第一晶體管Q1和電抗器L的連接點與接地之間設置第二MOS型FET晶體管Q2，利用在電抗器L和負載1的連接點與接地之間連接了平滑電容器C的降壓型PWM整流器來設置兩晶體管Q1、Q2同時截止的死區期間(dead period)ｔα，從而對兩晶體管Q1、Q2的導通與截止進行切換。由此，電流不流過第二MOS型FET晶體管Q2的寄生二極管D1、D2，從而降低了開關損耗。

在該專利文獻3中，為了對平滑電容器C的充電電荷迅速放電，對N溝道型場效應晶體管即第二MOS型FET晶體管Q2進行控制，使其在與寄生二極管D2的導通方向相反的方向上導通。

另外，上述各專利文獻的說明中所使用的標號引用了各個專利文獻中所使用的標號。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平08-308116號公報(摘要部分、第0017段、圖3、圖7)。

專利文獻2：日本專利特開2011－200016號公報(摘要部分、圖2)

專利文獻3：日本專利特開2005－143282號公報(摘要部分、圖1)

發明內容

發明所要解決的技術問題

根據上述專利文獻1和專利文獻2，使用了閉路電壓降較小的場效應晶體管來代替逆流防止用二極管，在正常運行時，由直流電源對場效應晶體管持續地施加柵極電壓，從而以低功耗進行持續通電。另外，場效應晶體管根據柵極電壓的提供方法的不同，可以在源極端子與漏極端子之間的任一方向上導通驅動，但在用作開關元件時，在與內部的寄生二極管的導通方向相反的方向上進行的閉路驅動為正向驅動，而在用作逆流防止用二極管時，在與寄生二極管的導通方向相同的方向上進行反向驅動。

然而，上述專利文獻1以及專利文獻2所公開的技術并沒有啟示在感應性負載的續流二極管中使用場效應晶體管的概念。

另一方面，根據上述專利文獻3，使用場效應晶體管的內部寄生二極管作為針對感應性負載的續流二極管，該寄生二極管的電壓降比源極端子與漏極端子之間的閉路電壓大，因而存在若有大電流進行續流則功耗變大、溫度上升變高的問題。

本發明的第一目的在于提供一種降低與感應性負載并聯連接的續流電路元件所產生的功耗、抑制續流電路元件的溫度上升的小型廉價的感應性負載的供電控制裝置。

本發明的第二目的在于提供一種具備針對用作續流電路元件的場效應晶體管的、小型廉價的柵極驅動電路的感應性負載的供電控制裝置。