電磁感應負載的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制繼電器線圈、電磁離合器等電磁感應負載的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]出于降低耗電功率、發(fā)熱的目的，在從電源對繼電器線圈、電磁離合器等電磁感應負載供電時使用PWM控制。而且，在從電源向電磁感應負載的供電斷開的PWM控制的通電斷開期間，再生電流會流過電磁感應負載。通過在該再生電流跌到電磁感應負載的驅(qū)動所需的電流的最低值之前，將PWM控制的通電斷開切換至通電接通而重新開始從電源對電磁感應負載供電，從而能夠在維持電磁感應負載的驅(qū)動的同時實現(xiàn)耗電功率、發(fā)熱的降低。
[0003]在進行如上所述的PWM控制時，為了決定將從電源對電磁感應負載的供電從斷開切換為接通的適當時機，對流過電磁感應負載的再生電流值的檢測是必不可少的。而且，本發(fā)明的發(fā)明人過去提出了如下的電磁感應負載的控制裝置，經(jīng)由二極管在使再生電流流過并聯(lián)電阻，從并聯(lián)電阻的兩端的電位差檢測出再生電流值，基于此來控制PWM控制的通電接通(參照專利文獻I)。
[0004]在該提案所涉及的控制裝置中，由于二極管的陽極側(cè)的電位比電源的電位高，因此在并聯(lián)電阻的兩端分別設有電壓下降用的下降電路，保護并聯(lián)電阻的兩端電位差的檢測部分以免受尚電位影響。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開 2011-188226 號公報(JP 2011-188226A)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在上述提案所涉及的控制裝置中，需要使用反向恢復時間短的高速二極管作為二極管，使得沒有延遲地跟隨PWM控制所導致的從電源對電磁感應負載的供電的接通斷開，切換流過并聯(lián)電阻的電流的路徑。另外，由于向電流檢測電路輸入電源電壓以上的電壓，因此出于進行保護以免受高電壓影響的目的，還需要設有使輸入電壓為電源電壓以下的下降電路。這些要素成為使裝置的成本高漲的原因。
[0009]在上述提案所涉及的控制裝置中，在需要隨著斷開來自電源的供電而以高速斷開電磁感應負載的驅(qū)動的情況下，希望在斷開來自電源的供電的同時，使與高速二極管串聯(lián)連接的開關(guān)元件斷開，開放從電磁感應負載經(jīng)由高速二極管和并聯(lián)電阻返回電磁感應負載的再生電流的路徑。
[0010]在上述提案所涉及的控制裝置中，PWM控制的斷開期間中的線圈電流是PWM控制的接通期間儲存在繼電器線圈中的能量所產(chǎn)生的再生電流，經(jīng)過高速二極管和開關(guān)元件供給至繼電器線圈。所以，在PWM控制斷開期間來自電源的電流不會供給至繼電器線圈，從電源供給至繼電器線圈的電流為脈沖狀。這樣的脈沖狀的電流包含高頻分量，是產(chǎn)生噪聲的主要原因。因此，產(chǎn)生了對于電源周圍的EMI (電磁干擾)采取措施的新的必要性。
[0011]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電磁感應負載的控制裝置，能夠以簡易的構(gòu)成來檢測流過電磁感應負載的再生電流，能夠抑制電磁感應負載的PWM控制所導致的驅(qū)動中的噪聲產(chǎn)生。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明的第I形態(tài)所涉及的電磁感應負載的控制裝置用于通過對與被供給來自電源的電力的電磁感應負載的低壓側(cè)連接的PWM控制用開關(guān)元件進行接通斷開控制，來PWM控制對電磁感應負載的供電，包括:高阻抗的浪涌電壓吸收用電阻和低阻抗的再生電流檢測用電阻的串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與PWM控制用開關(guān)元件并聯(lián)連接在電磁感應負載的低壓側(cè)，來自電磁感應負載的再生電流依次流過該浪涌電壓吸收用電阻和再生電流檢測用電阻；再生電流控制用開關(guān)元件，其與通過了串聯(lián)電路的至少浪涌電壓吸收用電阻的再生電流所流過的部位串聯(lián)連接；及驅(qū)動電路，其在對電磁感應負載的供電中使再生電流控制用開關(guān)元件接通，隨著對電磁感應負載的供電的結(jié)束而使再生電流控制用開關(guān)元件斷開。
[0013]利用這樣的構(gòu)成，在電磁感應負載的PWM控制中，隨著PWM控制用開關(guān)元件的斷開和再生電流控制用開關(guān)元件的接通，從電磁感應負載輸出的再生電流經(jīng)過浪涌電壓吸收用電阻和再生電流檢測用電阻的串聯(lián)電路流向地線。
[0014]而且，由于浪涌電壓吸收用電阻的電壓降，從而施加在再生電流檢測用電阻側(cè)的電壓比浪涌電壓大幅下降。所以，防止用于基于再生電流檢測用電阻的兩端電位差來檢測再生電流值的電路元件因高電壓而損壞。
[0015]另外，在PWM控制中的、不產(chǎn)生再生電流的PWM控制用開關(guān)元件的接通期間中，與對電磁感應負載的供電相伴的電流不會向再生電流所流過的串聯(lián)電路不會流入。另外，由于再生電流所流過的串聯(lián)電路與電磁感應負載的低壓側(cè)連接，因此再生電流控制用開關(guān)元件接通時會成為接地電位。所以，即使接通再生電流控制用開關(guān)元件，也不會在該串聯(lián)電路中流過短路電流。因此，不需要將反向恢復時間短的高速二極管設在串聯(lián)電路中。
[0016]因此，能夠用與地線連接的浪涌電壓吸收用電阻和再生電流檢測用電阻的串聯(lián)電路這樣的簡易的構(gòu)成，將流過電磁感應負載的再生電流流向地線。由此，由于輸入至電流檢測電路的電壓為電源電壓以下，不需要使輸入電壓為電源電壓以下的下降電路，因此能夠低廉地構(gòu)成感應負載的電路。
[0017]也可以是，電磁感應負載是設在繼電器中的繼電器線圈，也可以是，驅(qū)動電路與因?qū)﹄姶鸥袘撦d的供電的開始而接通繼電器時的PWM控制用開關(guān)元件的DC驅(qū)動所導致的接通期間同步地，接通再生電流控制用開關(guān)元件，并且與因?qū)﹄姶鸥袘撦d的供電的結(jié)束而斷開繼電器時的PWM控制用開關(guān)元件的斷開同步地，斷開再生電流控制用開關(guān)元件。
[0018]利用這樣的構(gòu)成，在斷開從電源對繼電器線圈的供電的同時斷開再生電流控制用開關(guān)元件時，從繼電器線圈經(jīng)過浪涌電壓吸收用電阻和再生電流檢測用電阻的再生電流的路徑開放，高速地斷開繼電器。
[0019]此處，PWM控制中的來自繼電器線圈的再生電流經(jīng)過浪涌電壓吸收用電阻和再生電流檢測用電阻的串聯(lián)電路流向地線，不會成為充電電流而流入電源。因此，即使在PWM控制的斷開期間中，電源的放電也不會被來自繼電器線圈的再生電流妨礙，放電電流保持大致一定。所以，防止電源的放電電流以包含成為噪聲的產(chǎn)生主要原因的高頻分量的方式變動。
[0020]因此，能夠防止電源的放電電流成為脈沖狀而包含高頻分量，能夠防止產(chǎn)生對于電源周圍的EMI (電磁干擾)采取措施的必要性。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第I形態(tài)所涉及的電磁感應負載的控制裝置，能用簡易的構(gòu)成檢測流過電磁感應負載的再生電流，能夠抑制電磁感應負載的PWM控制所導致的驅(qū)動中的噪聲產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出實施方式所涉及的繼電器控制裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0023]圖2是示出實施方式的變形例所涉及的繼電器控制裝置的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0024]圖3是示出圖1的繼電器控制裝置的各處的電位、電流、信號的狀態(tài)的時序圖。
[0025]圖4是圖1的繼電器控制裝置的各處的與耗電功率相關(guān)的說明圖。
[0026]圖5是示出計算PWM控制的接通占空比期間的圖1的繼電器驅(qū)動電路的耗電功率的區(qū)間的說明圖。
【具體實施方式】
[0027]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。圖1是示出實施方式所涉及的繼電器控制裝置I的原理的構(gòu)成的電路圖。
[0028]實施方式所涉及的繼電器控制裝置(電磁感應負載的控制裝置)I例如用于使繼電器5的繼電器觸點5a通斷的繼電器線圈(電磁感應負載)5b的通電控制，該繼電器5使從車輛的電池等電源B對行駛系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)等負載(未圖示)的供電接通斷開。
[0029]繼電器控制裝置I包括:使繼電器線圈5b的通電接通斷開的N溝道型的第1M0SFET(場效應晶體管)(PWM控制用開關(guān)元件)即FETl ;線圈能量吸收電路7 ;繼電器驅(qū)動電路9 ;開關(guān)驅(qū)動電路11 ;及電流檢測電路13。
[0030]線圈能量吸收電路7是構(gòu)成使再生電流向地線流動的路徑的電路，與