開關(guān)方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用控制電路所輸出的PWM信號(hào)來接通斷開驅(qū)動(dòng)開關(guān)的開關(guān)方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在流過大電流的電路中的向負(fù)載供電的接通斷開中，經(jīng)常使用利用繼電器對(duì)開關(guān)接通斷開驅(qū)動(dòng)的開關(guān)裝置。該開關(guān)裝置要求抑制通電中來自繼電器的發(fā)熱。
[0003]因此，使用能夠改變占空比的PWM信號(hào)，使繼電器內(nèi)的設(shè)在繼電器線圈的通電路徑上的開關(guān)元件接通斷開，在開關(guān)的接通斷開狀態(tài)由于繼電器線圈的通電而切換時(shí)，降低PWM信號(hào)的占空比，減小繼電器線圈的通電電流。由此，將繼電器的通電電流減小至將切換后的開關(guān)維持原樣的狀態(tài)所需的最低限度的值，能夠減少繼電器的發(fā)熱。
[0004]這樣，在繼電器線圈的通電中利用了 PWM信號(hào)的開關(guān)裝置中，從控制電路輸出對(duì)繼電器線圈的通電電流進(jìn)行控制的PWM信號(hào)。該控制電路使用專用的1C、微型計(jì)算機(jī)(CPU)、或者分立電路來構(gòu)成(例如專利文獻(xiàn)I)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-114446號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明欲解決的問題
[0009]在上述的開關(guān)裝置中，在控制電路中產(chǎn)生不理想狀況而不能將PWM信號(hào)利用于繼電器線圈的通電電流控制時(shí)，不能切換對(duì)負(fù)載供電的接通斷開狀態(tài)。例如，在通過繼電器線圈的通電而使開關(guān)接通的情況下，在繼電器線圈的控制電路中產(chǎn)生不理想狀況時(shí)，不能使開關(guān)接通來向負(fù)載供電。
[0010]上述的負(fù)載有的情況下例如與發(fā)動(dòng)機(jī)控制、制動(dòng)控制等車輛的行駛系統(tǒng)相關(guān)。因此，希望避免由于繼電器線圈的控制電路的不理想狀況而不能向負(fù)載供電。
[0011]另外，這樣的要求不僅在利用PMW信號(hào)使設(shè)在繼電器線圈的通電路徑上的開關(guān)元件接通斷開的情況，而且對(duì)于利用PWM信號(hào)使作為使向負(fù)載的供電接通斷開的開關(guān)的、自身發(fā)揮功能的開關(guān)元件接通斷開的開關(guān)裝置也是共通的。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)方法及其裝置，在使對(duì)負(fù)載的供電接通斷開中所使用的開關(guān)裝置的接通斷開驅(qū)動(dòng)中利用PWM信號(hào)時(shí)，即使在輸出PWM信號(hào)的控制電路中產(chǎn)生不理想狀況而不輸出PWM信號(hào)，也能夠切換開關(guān)元件的接通斷開狀態(tài)。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的開關(guān)方法為了與從電源對(duì)供電對(duì)象的供電聯(lián)動(dòng)地接通斷開，根據(jù)控制電路在控制信號(hào)的輸入中對(duì)開關(guān)元件的控制端子輸出的PWM信號(hào)，將與所述電源連接的所述開關(guān)元件的控制端子的電位在所述開關(guān)元件接通的偏置電位、與所述開關(guān)元件斷開的非偏置電位間切換，所述開關(guān)方法的特征在于，利用開關(guān)使對(duì)所述控制電路的所述控制信號(hào)的輸入接通斷開，從而使所述控制端子為所述偏置電位，而使接通的狀態(tài)的所述開關(guān)元件對(duì)來自所述電源的電力進(jìn)行通電、通電停止，或者將所述控制端子的電位在所述偏置電位與所述非偏置電位之間切換。
[0015]此外，本發(fā)明的開關(guān)方法能夠由如下開關(guān)裝置執(zhí)行:該開關(guān)裝置為了與從電源對(duì)供電對(duì)象的供電聯(lián)動(dòng)地接通斷開，根據(jù)控制電路在控制信號(hào)的輸入中對(duì)開關(guān)元件的控制端子輸出的PWM信號(hào)，使與所述電源連接的所述開關(guān)元件接通斷開，所述開關(guān)裝置的特征在于，包括:控制信號(hào)輸出電路，所述控制信號(hào)輸出電路向所述控制電路輸出所述控制信號(hào)；開關(guān)，所述開關(guān)使由所述控制信號(hào)輸出電路進(jìn)行的對(duì)所述控制電路的所述控制信號(hào)的輸入接通斷開；及驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路在從所述控制電路輸入所述PWM信號(hào)中，使所述控制端子的電位與所述PWM信號(hào)的信號(hào)電平的變化同步地，在使所述開關(guān)元件接通的偏置電位、與使所述開關(guān)元件斷開的非偏置電位間交替變化，在所述PWM信號(hào)的非輸入中使所述控制端子的電位為所述偏置電位，所述開關(guān)與所述開關(guān)元件串聯(lián)連接。
[0016]本發(fā)明的開關(guān)方法還能夠由如下開關(guān)裝置執(zhí)行:該開關(guān)裝置為了與從電源對(duì)供電對(duì)象的供電聯(lián)動(dòng)地接通斷開，根據(jù)控制電路在控制信號(hào)的輸入中對(duì)開關(guān)元件的控制端子輸出的PWM信號(hào)，使與所述電源連接的所述開關(guān)元件接通斷開，所述開關(guān)裝置的特征在于，包括:控制信號(hào)輸出電路，所述控制信號(hào)輸出電路向所述控制電路輸出所述控制信號(hào)；開關(guān)，所述開關(guān)使由所述控制信號(hào)輸出電路進(jìn)行的對(duì)所述控制電路的所述控制信號(hào)的輸入接通斷開；驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路在從所述控制電路輸入所述PWM信號(hào)中，使所述控制端子的電位與所述PWM信號(hào)的信號(hào)電平的變化同步地，在使所述開關(guān)元件接通的偏置電位、與使所述開關(guān)元件斷開的非偏置電位間交替變化，在所述PWM信號(hào)的非輸入中，在所述開關(guān)的接通中使所述控制端子的電位為所述偏置電位，在所述開關(guān)的斷開中使所述控制端子的電位為所述非偏置電位。
[0017]于是，根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)方法和開關(guān)裝置，無論控制電路工作還是不工作，在開關(guān)的接通中使開關(guān)元件的控制端子為偏置電位，處于向開關(guān)元件通電有來自電源的電力的狀態(tài)。另一方面，在開關(guān)的斷開中，利用控制端子被設(shè)為非偏置電位的開關(guān)元件、或者被設(shè)為斷開的開關(guān)，使供電電路開路，成為向開關(guān)元件不通電來自電源的電力的狀態(tài)。
[0018]因此，即使控制電路的PWM信號(hào)輸出功能產(chǎn)生障礙而不向開關(guān)元件的控制端子輸入PMW信號(hào)，也能夠通過使開關(guān)接通斷開來切換開關(guān)元件的接通斷開狀態(tài)。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置，即使輸出PWM信號(hào)的控制電路產(chǎn)生不理想狀況而不輸出PWM信號(hào)，也能夠切換開關(guān)元件的接通斷開狀態(tài)。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0022]圖2是示出圖1所示的第I實(shí)施方式的變形例所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0023]圖3是示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0024]圖4是示出本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0025]圖5是示出圖4所示的第3實(shí)施方式的變形例所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0026]圖6是示出本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0027]圖7是示出圖6所示的第4實(shí)施方式的變形例所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0028]附圖標(biāo)記的說明
[0029]1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 開關(guān)裝置
[0030]3負(fù)載(供電對(duì)象)
[0031]5繼電器
[0032]5a繼電器觸點(diǎn)
[0033]5b 線圈
[0034]7驅(qū)動(dòng)電路部(驅(qū)動(dòng)電路)
[0035]9控制電路部(控制電路)
[0036]11外部開關(guān)(開關(guān))
[0037]13輸入電路部(控制信號(hào)輸出電路)
[0038]B 電源
[0039]D反電動(dòng)勢(shì)短路用二極管
[0040]FETl 第 1MOSFET (開關(guān)元件)
[0041]FET2 第 2MOSFET
[0042]FET3 第 3MOSFET
[0043]R1、R3上拉電阻
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的開關(guān)裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0045]本實(shí)施方式的開關(guān)裝置I例如用于從車輛的電池等電源B對(duì)行駛系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)等負(fù)載3 (供電對(duì)象)供電。
[0046]而且，本實(shí)施方式的開關(guān)裝置I具有:使從電源B對(duì)負(fù)載3的供電接通斷開的繼電器5的驅(qū)動(dòng)電路部7 (驅(qū)動(dòng)電路);經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路部7控制繼電器5的繼電器觸點(diǎn)5a的接通斷開的控制電路部9 (控制電路)；使對(duì)控制電路部9的工作用電源的供給接通斷開的外部開關(guān)11 (開關(guān))；及根據(jù)外部開關(guān)11的開關(guān)狀態(tài)將工作用電源(控制信號(hào))供給至控制電路部9的輸入電路部13 (控制信號(hào)輸出電路)。
[0047]驅(qū)動(dòng)電路部7具有:相對(duì)于電源B與繼電器5的線圈5b并聯(lián)連接的反電動(dòng)勢(shì)短路用的二極管D ;與該二極管D串聯(lián)連接的N溝道型的第1MOSFET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)FETl (開關(guān)元件；以下簡(jiǎn)稱為FET1);及將FETl的柵極電位上拉的上拉電阻R1。