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JP6996446B2 - 回路装置 - Google Patents

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Description

本発明は回路装置に関する。
車両には、電気回路を備える回路装置（例えば、特許文献１を参照）が搭載されている。特許文献１に記載の回路装置では、電気回路にダイオードのカソードが接続されている。ダイオードのアノードにバッテリの正極が接続された場合、ダイオードを介してバッテリから電気回路に電力が供給され、電気回路は作動する。
バッテリの負極を誤ってダイオードのアノードに接続した場合、ダイオードの作用により、バッテリから電気回路に電流が流れることはない。このため、極性が誤っている電圧が電気回路に印加されることはない。
特開２０１１－２２５０４３号公報
ダイオードに電流が流れた場合、ダイオードでは電圧降下が発生する。このため、ダイオードを介してバッテリから電気回路に電力が供給されている場合、電気回路に印加される電圧は、バッテリの出力電圧よりも低い。通常、車両に搭載されるバッテリの出力電圧は、一定ではなく、変動する。バッテリの出力電圧が低下した場合、電気回路に印加される電圧も低下する。
特許文献１に記載の回路装置では、バッテリの出力電圧が低下した場合において、電気回路に印加される電圧が、電気回路の作動に必要な作動電圧未満となる可能性が高い。電気回路に印加される電圧が作動電圧未満となった場合、電気回路は突然に動作を停止する。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気回路が突然に動作を停止する可能性が低い回路装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る回路装置は、２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路とを備え、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、前記スイッチは、トランジスタであり、前記スイッチは、前記供給経路にて前記ダイオードのアノード側に配置される第１端と、前記供給経路にて前記ダイオードのカソード側に配置される第２端と、第３端とを有し、前記第３端の電圧が上昇した場合に前記第１端及び第２端間の抵抗値が低下し、前記切替え回路は、前記第３端の電圧を上昇させることによって、前記スイッチをオフからオンに切替え、前記切替え回路は、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される抵抗と、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチとを有し、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記第２のスイッチの他端の電位を基準として前記抵抗の他端に正の電圧が印加され、前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオンからオフに切替わる。
本発明の一態様に係る回路装置は、２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路とを備え、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、前記スイッチは、トランジスタであり、前記スイッチは、前記供給経路にて前記ダイオードのアノード側に配置される第１端と、前記供給経路にて前記ダイオードのカソード側に配置される第２端と、第３端とを有し、前記第３端の電圧が上昇した場合に前記第１端及び第２端間の抵抗値が低下し、前記切替え回路は、前記第３端の電圧を上昇させることによって、前記スイッチをオフからオンに切替え、前記切替え回路は、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチを有し、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記ダイオードのカソードの電位を基準として前記第２のスイッチの他端に正の電圧が印加され、前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオフからオンに切替わる。
本発明の一態様に係る回路装置は、２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路と、第３のスイッチとを備え、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、前記電気回路は前記第３のスイッチをオン又はオフに切替え、前記２つの端子に前記直流電圧が印加された場合に、前記第３のスイッチを介して電気機器に電力が供給される。
上記の態様によれば、電気回路が突然に動作を停止する可能性が低い。
実施形態１における電源システムの要部構成を示すブロック図である。 第２切替え回路の回路図である。 第２切替え回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 給電制御装置の効果の説明図である。 実施形態２における第２切替え回路の回路図である。 実施形態３における電源システムの要部構成を示すブロック図である。 実施形態５における電源システムの要部構成を示すブロック図である。
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本発明の一態様に係る回路装置は、２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路とを備え、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れる。
上記の一態様にあっては、直流電圧が特定方向とは異なる方向に印加されている場合において、スイッチがオフであるとき、ダイオードの作用により、電気回路に電流が流れない。従って、極性が誤った電圧が電気回路に印加されることを防止することができる。直流電圧が特定方向に印加されている場合において、スイッチがオフであるとき、電流は電気回路及びダイオードの順に流れ、ダイオードで電圧降下が発生する。同様の場合において、スイッチがオンであるとき、電流が電気回路及びスイッチの順に流れ、ダイオードで電圧降下が発生しない。
直流電圧が特定方向に印加されている場合において、直流電圧が所定電圧未満となったとき、スイッチがオフからオンに切替わり、電気回路に印加される電圧が上昇する。このため、電気回路に印加される電圧が、電気回路の作動に必要な作動電圧未満となって電気回路の動作が停止する可能性は低い。
（２）本発明の一態様に係る回路装置では、前記スイッチは、トランジスタであり、前記スイッチは、前記供給経路にて前記ダイオードのアノード側に配置される第１端と、前記供給経路にて前記ダイオードのカソード側に配置される第２端と、第３端とを有し、前記第３端の電圧が上昇した場合に前記第１端及び第２端間の抵抗値が低下し、前記切替え回路は、前記第３端の電圧を上昇させることによって、前記スイッチをオフからオンに切替える。
上記の一態様にあっては、スイッチは、Ｎチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)、又は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ等である。切替え回路は、ゲート又はベース等に相当する第３端の電圧を上昇させることによって、スイッチをオフからオンに切替える。
（３）本発明の一態様に係る回路装置では、前記スイッチは、Ｎチャネル型のＦＥＴであり、前記ダイオードは、前記スイッチの寄生ダイオードである。
上記の一態様にあっては、スイッチはＮチャネル型のＦＥＴである。供給経路に配置されるダイオードとして、スイッチの寄生ダイオードを用いる。このため、製造費用が安価である。
（４）本発明の一態様に係る回路装置では、前記切替え回路は、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される抵抗と、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチとを有し、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記第２のスイッチの他端の電位を基準として前記抵抗の他端に正の電圧が印加され、前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオンからオフに切替わる。
上記の一態様にあっては、第２のスイッチがオンである場合、スイッチの第３端に印加される電圧は低いので、スイッチはオフである。直流電圧が特定方向に印加されている場合において、直流電圧が所定電圧未満となったとき、第２のスイッチはオフに切替わる。このとき、スイッチの第３端の電圧が直流電圧に係る高い電圧に上昇し、スイッチがオンに切替わる。
（５）本発明の一態様に係る回路装置では、前記切替え回路は、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチを有し、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記ダイオードのカソードの電位を基準として前記第２のスイッチの他端に正の電圧が印加され、前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオフからオンに切替わる。
上記の一態様にあっては、第２のスイッチがオフである場合、スイッチの第３端に印加される電圧は低いので、スイッチはオフである。直流電圧が特定方向に印加されている場合において、直流電圧が所定電圧未満となったとき、第２のスイッチはオンに切替わる。このとき、スイッチの第３端の電圧が直流電圧に係る高い電圧に上昇し、スイッチがオンに切替わる。
（６）本発明の一態様に係る回路装置では、前記切替え回路は、ツェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードのアノードに一端が接続される第２の抵抗とを備え、前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記第２の抵抗の他端の電位を基準として前記ツェナーダイオードのカソードに正の電圧が印加され、前記第２のスイッチは、前記第２の抵抗の一端の電圧に応じてオン又はオフに切替わる。
上記の一態様にあっては、直流電圧が特定方向に印加されている場合において、直流電圧が所定電圧以上であるとき、電流がツェナーダイオード及び第２の抵抗の順に流れ、第２の抵抗の一端の電圧は高い。このとき、スイッチはオフである。同様の場合において、直流電圧が所定電圧未満となったとき、ツェナーダイオードを介した通電が停止し、第２の抵抗の一端の電圧が低下する。このとき、第２のスイッチはオン又はオフに切替わり、スイッチがオンに切替わる。
（７）本発明の一態様に係る回路装置は、第３のスイッチを備え、前記電気回路は前記第３のスイッチをオン又はオフに切替え、前記２つの端子に前記直流電圧が印加された場合に、前記第３のスイッチを介して電気機器に電力が供給される。
上記の一態様にあっては、電気回路は第３のスイッチをオン又はオフに切替えることによって、電気機器への給電を制御する。
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る電源システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
（実施形態１）
図１は、実施形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は、好適に車両に搭載されており、バッテリ１０、給電制御装置１１、電気機器１２、正極端子Ｔ１及び負極端子Ｔ２を備える。バッテリ１０は、正極端子Ｔ１及び負極端子Ｔ２間に着脱可能に接続される。以下では、バッテリ１０の負極の電位を基準としたバッテリ１０の正極の電圧をバッテリ電圧と記載する。バッテリ電圧は直流電圧である。
バッテリ１０の正極及び負極夫々が正極端子Ｔ１及び負極端子Ｔ２に接続されている場合、バッテリ１０の接続は正常接続である。バッテリ１０の正極及び負極夫々が負極端子Ｔ２及び正極端子Ｔ１に誤って接続されている場合、バッテリ１０の接続は逆接続である。バッテリ１０が正極端子Ｔ１及び負極端子Ｔ２に接続された場合、バッテリ電圧が正極端子Ｔ１及び負極端子Ｔ２間に印加される。バッテリ１０の接続が正常接続である場合、バッテリ電圧は特定方向に印加される。バッテリ１０の接続が逆接続である場合、バッテリ電圧は特定方向とは異なる方向に印加される。
給電制御装置１１は、給電スイッチ２０、第１切替え回路２１、第２切替え回路２２、レギュレータ２３、ダイオード２４、バイパススイッチ２５及び抵抗２６，２７を有する。バイパススイッチ２５は、Ｎチャネル型のＦＥＴであり、ソース、ドレイン及びゲートを有する。ダイオード２４は、バイパススイッチ２５の寄生ダイオードである。ダイオード２４として、バイパススイッチ２５の寄生ダイオードを用いるので、給電制御装置１１の製造費用は安価である。
電源システム１では、正極端子Ｔ１は、給電制御装置１１の給電スイッチ２０の一端に接続されている。給電スイッチ２０の他端は、電気機器１２の一端に接続されている。電気機器１２の他端は負極端子Ｔ２に接続されている。
給電制御装置１１内では、給電スイッチ２０の一端は、更に、第１切替え回路２１、第２切替え回路２２及びレギュレータ２３に接続されている。第１切替え回路２１は、更に、ダイオード２４のアノードに接続されている。ダイオード２４のカソードは、負極端子Ｔ２に接続されている。バイパススイッチ２５のソース及びドレイン夫々は、ダイオード２４のアノード及びカソードに接続されている。バイパススイッチ２５のゲート及びソース間に抵抗２６が接続されている。バイパススイッチ２５のゲートは、更に、抵抗２７の一端に接続されている。抵抗２７の他端は第２切替え回路２２に接続されている。レギュレータ２３は、更に、第２切替え回路２２に接続されている。第２切替え回路２２は、更に、負極端子Ｔ２に接続されている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合、電流がバッテリ１０の正極から第１切替え回路２１に流れ、バッテリ１０は第１切替え回路２１に電圧を印加する。これにより、第１切替え回路２１に電力が供給される。第１切替え回路２１は、第１切替え回路２１に印加されている印加電圧が、第１切替え回路２１の作動に必要な作動電圧以上である場合に作動する。
第１切替え回路２１には、給電スイッチ２０のオンを指示するオン指示と、給電スイッチ２０のオフを指示するオフ指示とが入力される。第１切替え回路２１は、第１切替え回路２１にオン指示が入力された場合、給電スイッチ２０をオンに切替える。バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、給電スイッチ２０がオンに切替わったとき、バッテリ１０は、給電スイッチ２０を介して電気機器１２に電力を供給する。これにより、電気機器１２は作動する。
第１切替え回路２１は、第１切替え回路２１にオフ指示が入力された場合、給電スイッチ２０をオフに切替える。バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、給電スイッチ２０がオフに切替わったとき、バッテリ１０から電気機器１２への給電が停止する。これにより、電気機器１２は動作を停止する。
給電制御装置１１では、第１切替え回路２１が給電スイッチ２０をオン又はオフに切替えることによって、バッテリ１０から電気機器１２への給電を制御する。
給電制御装置１１、給電スイッチ２０及び第１切替え回路２１夫々は、回路装置、第３のスイッチ及び電気回路として機能する。
第１切替え回路２１に係る印加電圧が作動電圧未満となるか、又は、バッテリ１０から第１切替え回路２１への給電が停止した場合、第１切替え回路２１は動作を停止する。第１切替え回路２１が動作を停止している場合、給電スイッチ２０はオフであり、電気機器１２に電力が供給されることはない。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が、予め設定されている設定電圧を超えているとき、レギュレータ２３は、バッテリ電圧を設定電圧に降圧する。設定電圧は、負極端子Ｔ２の電位を基準とした電圧である。バッテリ電圧は例えば１２Ｖである。設定電圧は例えば５Ｖである。
レギュレータ２３は図示しないダイオードを有する。このダイオードのカソードは第２切替え回路２２に接続されている。レギュレータ２３では、降圧した電圧はダイオードを介して第２切替え回路２２に出力する。バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が設定電圧以下であるとき、レギュレータ２３では、ダイオードを介してバッテリ電圧を第２切替え回路２２に出力する。
前述したように、レギュレータ２３のダイオードのカソードは第２切替え回路２２に接続されているので、電流が第２切替え回路２２及びレギュレータ２３の順に流れることはない。
バイパススイッチ２５について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が上昇した場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が低下する。バイパススイッチ２５について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が第１閾値以上である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が小さく、ドレイン及びソースを介して電流が流れることが可能である。このとき、バイパススイッチ２５はオンである。
また、バイパススイッチ２５について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が第１閾値未満である場合、ドレイン及びソース間の抵抗値が大きく、ドレイン及びソースを介して電流が流れることはない。このとき、バイパススイッチ２５はオフである。第１閾値は、一定の電圧であり、ゼロＶを超えている。
ダイオード２４において、電流がアノード及びカソードの順に流れた場合、電圧降下が発生する。以下では、この電圧降下の幅を順方向電圧と記載する。順方向電圧は、例えば０．６Ｖである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となったとき、第２切替え回路２２は、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧を略ゼロＶに低下させる。このとき、バイパススイッチ２５において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は第１閾値未満となり、バイパススイッチ２５はオンからオフに切替わる。基準電圧は一定である。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バイパススイッチ２５がオフであるとき、電流は、正極端子Ｔ１、第１切替え回路２１、ダイオード２４及び負極端子Ｔ２の順に流れ、第１切替え回路２１に電力が供給される。
電流は、正極端子Ｔ１、第１切替え回路２１、ダイオード２４及び負極端子Ｔ２の順に流れる経路は、バッテリ１０が第１切替え回路２１に電力を供給する供給経路である。供給経路にダイオード２４が配置されている。供給経路において、バイパススイッチ２５のソースは、供給経路においてダイオード２４のアノード側に配置され、バイパススイッチ２５のドレインは、ダイオード２４のカソード側に配置されている。バイパススイッチ２５のソース、ドレイン及びゲートは、第１端、第２端及び第３端に相当する。
電流は、正極端子Ｔ１、第１切替え回路２１、ダイオード２４及び負極端子Ｔ２の順に流れている場合、ダイオード２４では電圧降下が発生する。この場合、第１切替え回路２１に係る印加電圧は、バッテリ電圧よりも低い。具体的には、印加電圧は、バッテリ電圧からダイオード２４の順方向電圧を減算することによって算出される電圧に略一致する。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、第２切替え回路２２は、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧を、レギュレータ２３の出力電圧に近い電圧に上昇させる。これにより、バイパススイッチ２５では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、第１閾値以上である電圧に上昇し、バイパススイッチ２５はオフからオンに切替わる。
バイパススイッチ２５がオンである場合、バイパススイッチ２５の抵抗値は十分に小さい。このため、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バイパススイッチ２５がオンであるとき、電流は、正極端子Ｔ１、第１切替え回路２１、バイパススイッチ２５及び負極端子Ｔ２の順に流れ、第１切替え回路２１に電力が供給される。このとき、ダイオード２４で電圧降下が発生しないので、第１切替え回路２１係る印加電圧は、バッテリ電圧に略一致する。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、第２切替え回路２２はバイパススイッチ２５のゲートに電圧を出力することはない。この場合、抵抗２６，２７に電流が流れないので、バイパススイッチ２５において、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶであり、正の第１閾値未満である。従って、バッテリ１０の接続が逆接続である場合、バイパススイッチ２５はオフである。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、ダイオード２４及びバイパススイッチ２５のいずれも電流は流れることはない。このため、バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流は第１切替え回路２１を流れることはなく、極性が誤った電圧が第１切替え回路２１に印加されることを防止することができる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流は第１切替え回路２１を流れることはないので、第１切替え回路２１に電力が供給されることはない。前述したように、第１切替え回路２１に電力が供給されていない場合、給電スイッチ２０はオフである。このため、バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電気機器１２に電流が流れず、電気機器１２に電力が供給されることはない。電気機器１２に電力が供給されていない場合、電気機器１２は動作を停止している。
図２は第２切替え回路２２の回路図である。第２切替え回路２２は、５つの抵抗３０～３４、切替えスイッチ３５及びツェナーダイオード３６を有する。切替えスイッチ３５は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
抵抗３０の一端及び切替えスイッチ３５のコレクタ夫々は、抵抗２７の他端に接続されている。前述したように、抵抗２７の一端はバイパススイッチ２５のゲートに接続されている。従って、抵抗３０の一端及び切替えスイッチ３５のコレクタ夫々は、抵抗２７を介してバイパススイッチ２５のゲートに接続されている。切替えスイッチ３５は第２のスイッチとして機能する。
抵抗３０の他端はレギュレータ２３に接続されている。切替えスイッチ３５のエミッタは負極端子Ｔ２に接続されている。切替えスイッチ３５のベース及びエミッタ間に抵抗３１が接続されている。切替えスイッチ３５のベースは、更に、抵抗３２の一端に接続されている。抵抗３２の他端は、抵抗３３，３４夫々の一端が接続されている。抵抗３３の他端は負極端子Ｔ２に接続されている。抵抗３４の他端は、ツェナーダイオード３６のアノードに接続されている。ツェナーダイオード３６のアノードは抵抗３４を介して抵抗３３の一端に接続されている。ツェナーダイオード３６のカソードは正極端子Ｔ１に接続されている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合、レギュレータ２３はバッテリ電圧を設定電圧に降圧し、降圧した電圧を抵抗３０の他端に印加する。降圧した電圧は、負極端子Ｔ２の電位、即ち、切替えスイッチ３５のエミッタの電位を基準とした正の電圧である。
切替えスイッチ３５について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が上昇した場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値が低下する。切替えスイッチ３５について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が第２閾値以上である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値が小さく、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることが可能である。このとき、切替えスイッチ３５はオンである。
また、切替えスイッチ３５について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が第２閾値未満である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値は大きく、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることはない。このとき、切替えスイッチ３５はオフである。第２閾値は、一定の電圧であり、ゼロＶを超えている。
切替えスイッチ３５は、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧に応じて、オン又はオフに切替わる。抵抗３３の一端の電圧がゼロＶを超えている場合、電流が抵抗３２，３１の順に流れ、抵抗３１で電圧降下が発生する。このとき、切替えスイッチ３５では、エミッタの電位を基準としてベースに正の電圧が印加される。この正の電圧は、抵抗３１で発生する電圧降下の幅が大きい程、高い。抵抗３１で発生する電圧降下の幅は、抵抗３１を流れる電流が大きい程、大きい。
負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高い程、抵抗３１を流れる電流が大きく、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が高い。前述したように、切替えスイッチ３５は、エミッタの電位を基準としたベースの電圧に応じてオン又はオフに切替わる。
ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が一定の降伏電圧以上となった場合、電流がカソード及びアノードの順に流れる。ツェナーダイオード３６において、電流がカソード及びアノードの順に流れている場合、ツェナーダイオード３６の両端間の電圧は降伏電圧に維持される。ツェナーダイオード３６において、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が降伏電圧未満となった場合、カソード及びアノードを介した通電が停止する。
図３は、第２切替え回路２２の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３では、バッテリ電圧の推移と、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５夫々のオン及びオフに係る推移とが示されている。これらの推移について、横軸には、時間が示されている。図３には、バッテリ１０の接続は正常接続である場合におけるバッテリ電圧の推移が示されている。Ｖｒは基準電圧を示す。
バッテリ電圧は、種々の理由で変動する。バッテリ１０では、図示しない内部抵抗を介して電流が出力される。内部抵抗を電流が流れた場合、内部抵抗で電圧降下が発生する。電圧降下の幅は、内部抵抗を流れる電流が大きい程、大きい。電圧降下の幅が大きい程、バッテリ電圧は低い。従って、内部抵抗を介して出力される電流が変動した場合、電圧降下の幅が変動し、バッテリ電圧が変動する。
例えば、バッテリ１０が電力を供給する対象に、電気機器１２とは異なるスタータが含まれている場合においては、スタータが作動したとき、バッテリ１０の内部抵抗を大きな電流が流れ、バッテリ電圧が大きく低下する。スタータはエンジンを始動させるためのモータである。スタータが動作を停止したとき、バッテリ１０の内部抵抗を流れる電流が低下し、バッテリ電圧が大きく上昇する。
また、バッテリ電圧は、バッテリ１０に蓄えられている電力にも応じて変動する。
図２に示すように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合、負極端子Ｔ２、即ち、抵抗３３の他端の電位を基準として、ツェナーダイオード３６のカソードに、正の電圧であるバッテリ電圧が印加される。バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上であるとき、ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧は降伏電圧以上である。このとき、電流は、ツェナーダイオード３６及び抵抗３４，３３の順に流れるとともに、ツェナーダイオード３６及び抵抗３４，３２，３１の順に流れる。
電流がツェナーダイオード３６のカソード及びアノードの順に流れている場合、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３１の一端の電圧は十分に高く、切替えスイッチ３５では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は第２閾値以上である。この場合、切替えスイッチ３５はオンである。
切替えスイッチ３５がオンである場合、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧は、略ゼロＶである。このとき、バイパススイッチ２５では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、正の第１閾値未満であり、バイパススイッチ２５はオフである。
以上のように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上であるとき、図３に示すように、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５夫々はオン及びオフである。バイパススイッチ２５はオフであるので、電流は第１切替え回路２１及びダイオード２４の順に流れ、第１切替え回路２１係る印加電圧はバッテリ電圧からダイオード２４の順方向電圧を減算することによって算出される電圧に略一致する。
バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ未満となった場合、ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧は降伏電圧未満となり、ツェナーダイオード３６を介した通電が停止する。このとき、電流が抵抗３３を流れることはないため、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧はゼロＶに低下する。このとき、抵抗３１にも電流が流れないため、切替えスイッチ３５では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、ゼロＶであり、正の第２閾値未満となる。結果、切替えスイッチ３５はオンからオフに切替わる。
切替えスイッチ３５がオンからオフに切替わった場合、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧は、レギュレータ２３の出力電圧に近い電圧に上昇し、バイパススイッチ２５はオフからオンに切替わる。
以上のように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ未満となったとき、図３に示すように、切替えスイッチ３５はオンからオフに切替わり、バイパススイッチ２５はオフからオンに切替わる。バイパススイッチ２５がオンである場合、電流は第１切替え回路２１及びバイパススイッチ２５の順に流れ、第１切替え回路２１係る印加電圧はバッテリ電圧に略一致する。
バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上となった場合、ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧は降伏電圧以上となり、電流が再びツェナーダイオード３６のカソード及びアノードの順に流れる。これにより、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧は十分に高い電圧に上昇し、切替えスイッチ３５では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は第２閾値以上となる。結果、切替えスイッチ３５がオフからオンに切替わる。切替えスイッチ３５がオフからオンに切替わった場合、前述したように、バイパススイッチ２５はオンからオフに切替わる。
以上のように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上となったとき、図３に示すように、切替えスイッチ３５はオフからオンに切替わり、バイパススイッチ２５はオンからオフに切替わる。これにより、電流は再び第１切替え回路２１及びダイオード２４の順に流れ、第１切替え回路２１係る印加電圧は、バッテリ電圧からダイオード２４の順方向電圧を減算することによって算出される電圧に戻る。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流は、負極端子Ｔ２、抵抗３３，３４、ツェナーダイオード３６及び正極端子Ｔ１の順に流れるとともに、負極端子Ｔ２、抵抗３１，３２，３４、ツェナーダイオード３６及び正極端子Ｔ１の順に流れる。このとき、切替えスイッチ３５では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、負の電圧であり、正の第２閾値未満である。切替えスイッチ３５はオフである。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、レギュレータ２３は作動せず、抵抗２６に電流が流れることはない。このため、第２切替え回路２２からバイパススイッチ２５のゲートに電圧が出力されない。このとき、前述したように、バイパススイッチ２５はオフである。バッテリ１０の接続が逆接続である場合、前述したように、第２切替え回路２２を介して電流が流れるが問題はない。
図４は、給電制御装置１１の効果の説明図である。図４では、バッテリ電圧の推移が細い実線で示され、第１切替え回路２１係る印加電圧の推移が太い実線で示されている。バッテリ電圧及び印加電圧が同じである部分の推移は太線で示されている。バッテリ電圧及び印加電圧の推移について、横軸には時間が示されている。図４には、バッテリ１０の接続が正常接続である場合におけるバッテリ電圧及び印加電圧の推移が示されている。
図４に示すように、バッテリ電圧が基準電圧以上である場合、バイパススイッチ２５がオフであるので、電流は第１切替え回路２１及びダイオード２４の順に流れる。第１切替え回路２１係る印加電圧は、バッテリ電圧からダイオード２４の順方向電圧を減算することによって算出される電圧に略一致する。バッテリ電圧が基準電圧未満である場合、バイパススイッチ２５がオンであるので、電流は第１切替え回路２１及びバイパススイッチ２５の順に流れる。第１切替え回路２１係る印加電圧は、バッテリ電圧に略一致する。
従って、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、バイパススイッチ２５がオフからオンに切替わり、印加電圧がバッテリ電圧に上昇する。このため、印加電圧が、第１切替え回路２１の作動に必要な作動電圧未満となって第１切替え回路２１の動作が停止する可能性は低い。
なお、基準電圧Ｖｒは、図４に示すように、バッテリ電圧の最小値にダイオード２４の順方向電圧を加算することによって算出される電圧以上であることが好ましい。この場合、印加電圧の最小値は、バッテリ電圧の最小値以上であり、バッテリ電圧の最小値未満となることはない。
第１切替え回路２１の動作が停止する可能性が低い構成として、第１切替え回路２１の負極端子Ｔ２側ではなく、第１切替え回路２１の正極端子Ｔ１側にダイオード２４を配置する構成が考えられる。この構成では、バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路を用いずに第２切替え回路２２を実現するためには、バイパススイッチ２５として、例えば、高価なＰチャネル型のＦＥＴを用いなければならない。
給電制御装置１１では、第１切替え回路２１の負極端子Ｔ２側にダイオード２４が配置されているため、バイパススイッチ２５として、安価なＮチャネル型のＦＥＴを用いることができる。従って、給電制御装置１１の製造費用は安価である。
なお、切替えスイッチ３５として用いるトランジスタは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタに限定されず、例えば、Ｎチャネル型のＦＥＴであってもよい。この場合、ＦＥＴのドレイン、ソース及びゲート夫々は、バイポーラトランジスタのコレクタ、エミッタ及びベースに対応する。
（実施形態２）
図５は、実施形態２における第２切替え回路２２の回路図である。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
実施形態２を実施形態１と比較した場合、給電制御装置１１が有する第２切替え回路２２の構成が異なる。実施形態２では、第２切替え回路２２は、実施形態１と同様に、抵抗３０，３２～３４及びツェナーダイオード３６を有する。第２切替え回路２２は、抵抗３１及び切替えスイッチ３５の代わりに、抵抗４０及び切替えスイッチ４１を有する。切替えスイッチ４１はＰチャネル型のＦＥＴである。
抵抗３３，３４及びツェナーダイオード３６は実施形態１と同様に接続されている。抵抗３０の一端はレギュレータ２３に接続されている。抵抗３０の他端は、切替えスイッチ４１のソースに接続されている。切替えスイッチ４１のドレインは抵抗２７の他端に接続されている。実施形態１の説明で述べたように、抵抗２７の一端はバイパススイッチ２５のゲートに接続されている。従って、切替えスイッチ４１のドレインは、抵抗２７を介してバイパススイッチ２５のゲートに接続されている。実施形態２では、切替えスイッチ４１が第２のスイッチとして機能する。
切替えスイッチ４１のゲート及びソース間に抵抗４０が接続されている。切替えスイッチ４１のゲートは、更に、抵抗３２の一端に接続されている。抵抗３２の他端は、抵抗３３，３４夫々の一端に接続されている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合、レギュレータ２３はバッテリ電圧を設定電圧に降圧し、降圧した電圧を抵抗３０の一端に印加する。降圧した電圧は、負極端子Ｔ２の電位、即ち、ダイオード２４のカソードの電位を基準とした正の電圧である。
切替えスイッチ４１について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が低下した場合、ソース及びドレイン間の抵抗値が低下する。切替えスイッチ４１について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が第３閾値以下である場合、ソース及びドレイン間の抵抗値が小さく、ソース及びドレインを介して電流が流れることが可能である。このとき、切替えスイッチ４１はオンである。
また、切替えスイッチ４１について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が第３閾値を超えている場合、ソース及びドレイン間の抵抗値は大きく、ソース及びドレインを介して電流が流れることはない。このとき、切替えスイッチ４１はオフである。第３閾値は、一定の電圧であり、ゼロＶ未満である。
切替えスイッチ４１は、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧に応じて、オン又はオフに切替わる。負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が、レギュレータ２３から出力される電圧、即ち、設定電圧以上である場合、電流が抵抗３０，３２，４０を流れることはない。このとき、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶであり、負の第３閾値を超えている。このため、切替えスイッチ４１はオフである。
負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が設定電圧未満である場合、電流がレギュレータ２３から抵抗３０，４０，３２，３３の順に流れ、抵抗４０で電圧降下が発生する。これにより、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が低下する。抵抗４０で発生する電圧降下の幅は、抵抗４０を流れる電流が大きい程、大きい。また、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、抵抗４０で発生する電圧降下の幅が大きい程、低い。
負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が設定電圧未満である場合において、抵抗３３の一端の電圧と設定電圧との差が小さいと仮定する。この場合、抵抗４０を流れる電流が小さいので、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は第３閾値を超えており、切替えスイッチ４１はオフである。
負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が設定電圧未満である場合において、抵抗３３の一端の電圧と設定電圧との差が大きいと仮定する。この場合、抵抗４０を流れる電流が大きいので、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は第３閾値以下であり、切替えスイッチ４１はオンである。
以上のように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高いとき、切替えスイッチ４１はオフである。同様の場合において、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が低いとき、切替えスイッチ４１はオンである。
実施形態１と同様に、バッテリ１０の接続が正常接続である場合、負極端子Ｔ２の電位を基準として、ツェナーダイオード３６のカソードに、正の電圧であるバッテリ電圧が印加される。バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上であるとき、ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧は降伏電圧以上である。このとき、電流は、ツェナーダイオード３６及び抵抗３４，３３の順に流れ、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高い。結果、切替えスイッチ４１はオフである。
切替えスイッチ４１がオフである場合、第２切替え回路２２からバイパススイッチ２５のゲートに電圧が出力されることはない。この場合、抵抗２６に電流が流れないので、バイパススイッチ２５では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶであり、正の第１閾値未満である。このため、バイパススイッチ２５はオフである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ未満となったとき、ツェナーダイオード３６では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧は降伏電圧未満となり、ツェナーダイオード３６を介した通電が停止する。このとき、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧は低い電圧に低下し、切替えスイッチ４１はオンに切替わる。
切替えスイッチ４１がオンに切替わった場合、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧は、レギュレータ２３の出力電圧に近い電圧に上昇し、バイパススイッチ２５はオンに切替わる。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上となったとき、電流が再びツェナーダイオード３６を介して流れ、切替えスイッチ４１はオフに切替わる。これにより、バイパススイッチ２５もオフに切替わる。
以上のように、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ未満となったとき、切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ２５夫々がオフからオンに切替わる。同様の場合において、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｒ以上となったとき、切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ２５夫々がオンからオフに切替わる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流は、負極端子Ｔ２、抵抗３３，３４、ツェナーダイオード３６及び正極端子Ｔ１の順に流れる。レギュレータ２３のカソードが抵抗３０の一端に接続されているので、抵抗３０，３２，４０を電流が流れることはない。このとき、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、ゼロＶであり、負の第３閾値を超えている。従って、切替えスイッチ４１はオフである。切替えスイッチ４１がオフである場合、前述したように、バイパススイッチ２５はオフである。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、前述したように、第２切替え回路２２を介して電流が流れるが問題はない。
実施の形態２では、実施形態１と同様に、バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、バイパススイッチ２５はオフからオンに切替わる。同様の場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となった場合にバイパススイッチ２５はオンからオフに切替わる。バッテリ１０の接続が逆接続である場合、バイパススイッチ２５はオフである。従って、実施形態２における給電制御装置１１は、実施形態１における給電制御装置１１が奏する効果を同様に奏する。
なお、切替えスイッチ４１として用いるトランジスタは、Ｐチャネル型のＦＥＴに限定されず、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであってもよい。この場合、バイポーラトランジスタのエミッタ、コレクタ及びベース夫々は、ＦＥＴのソース、ドレイン及びゲートに対応する。
（実施形態３）
図６は、実施形態３における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施形態３について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
実施形態１，３の相違点は、給電制御装置１１がレギュレータ２３を有しているか否かである。実施形態３における給電制御装置１１は、実施形態１における給電制御装置１１が有する構成部の中でレギュレータ２３を除く他の構成部を有する。第２切替え回路２２の抵抗３０の他端は、給電スイッチ２０の一端に接続されている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上であるとき、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオンであり、バイパススイッチ２５はオフである。
同様の場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオンからオフに切替わる。切替えスイッチ３５がオフに切替わった場合、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧は、バッテリ電圧に近い電圧に上昇し、バイパススイッチ２５はオンに切替わる。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となったとき、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオフからオンに切替わり、バイパススイッチ２５がオンからオフに切替わる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５はオフである。
実施の形態３では、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５夫々のオン及びオフに係る切替えが実施形態１と同様に行われる。従って、実施形態３における給電制御装置１１は、実施形態１における給電制御装置１１が奏する効果を同様に奏する。
（実施形態４）
実施形態３における第２切替え回路２２の構成は、実施形態１における第２切替え回路２２の構成に限定されない。
以下では、実施形態４について、実施形態３と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態３と共通している。このため、実施形態３と共通する構成部には実施形態３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
実施形態４における第２切替え回路２２の構成は、実施形態２における第２切替え回路２２（図５参照）の構成と同様である。実施形態４における給電制御装置１１では、第２切替え回路２２の抵抗３０の一端が、給電スイッチ２０の一端に接続されている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高いとき、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオフである。同様の場合において、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が低いとき、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオンである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上であるとき、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高く、切替えスイッチ４１はオフである。切替えスイッチ４１がオフである場合、実施形態２と同様に、バイパススイッチ２５はオフである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が低くなり、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオフからオンに切替わる。切替えスイッチ４１がオンに切替わった場合、負極端子Ｔ２の電位を基準としたバイパススイッチ２５のゲートの電圧は、バッテリ電圧に近い電圧に上昇し、バイパススイッチ２５はオンに切替わる。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となったとき、負極端子Ｔ２の電位を基準とした抵抗３３の一端の電圧が高くなり、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオンからオフに切替わり、バイパススイッチ２５もオンからオフに切替わる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流は、負極端子Ｔ２、抵抗３３，３４、ツェナーダイオード３６及び正極端子Ｔ１の順に流れるとともに、負極端子Ｔ２、抵抗３３，３２，４０，３０及び正極端子Ｔ１の順に流れる。このとき、切替えスイッチ４１では、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、正の電圧であり、負の第３閾値以上である。従って切替えスイッチ４１はオフである。切替えスイッチ４１がオフである場合、実施形態２と同様に、バイパススイッチ２５もオフである。
実施の形態４では、切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ２５夫々のオン及びオフに係る切替えは実施形態２と同様に行われる。従って、実施形態４における給電制御装置１１は、実施形態２における給電制御装置１１が奏する効果を同様に奏する。
（実施形態５）
図７は、実施形態５における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施形態５について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
実施形態５を実施形態１と比較した場合、バイパススイッチとして用いるトランジスタが異なる。実施形態５における給電制御装置１１は、実施形態１における給電制御装置１１が有する構成部の中でバイパススイッチ２５及び抵抗２６を除く他の構成部を有する。実施形態５における給電制御装置１１は、バイパススイッチ２５及び抵抗２６の代わりに、バイパススイッチ５０及び抵抗５１を有する。
バイパススイッチ５０はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。バイポーラトランジスタを製造した場合に寄生ダイオードが生成されることはない。このため、実施形態３におけるダイオード２４は通常の素子である。
ダイオード２４のアノード及びカソード夫々には、バイパススイッチ５０のコレクタ及びエミッタが接続されている。バイパススイッチ５０のベース及びエミッタ間には、抵抗５１が接続されている。バイパススイッチ５０のベースは、更に、抵抗２７の一端に接続されている。
バイパススイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が上昇した場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値が低下する。バイパススイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が第４閾値以上である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値が小さく、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることが可能である。このとき、バイパススイッチ５０はオンである。
また、バイパススイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が第４閾値未満である場合、コレクタ及びエミッタ間の抵抗値は大きく、コレクタ及びエミッタを介して電流が流れることはない。このとき、バイパススイッチ５０はオフである。第４閾値は、一定の電圧であり、ゼロＶを超えている。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上であるとき、実施形態１と同様に、第２切替え回路２２の切替えスイッチ３５（図２参照）はオンである。このとき、抵抗５１を電流が流れることはなく、バイパススイッチ５０では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、ゼロＶであり、正の第４閾値未満である。結果、バイパススイッチ５０はオフである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオンからオフに切替わる。切替えスイッチ３５がオフに切替わった場合、バイパススイッチ５０では、エミッタの電位を基準としたバイパススイッチ５０のベースの電圧は、レギュレータ２３の出力電圧に近い電圧に上昇し、第４閾値以上となる。結果、バイパススイッチ５０はオフからオンに切替わる。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となったとき、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオフからオンに切替わり、バイパススイッチ５０がオンからオフに切替わる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、実施形態１と同様に、切替えスイッチ３５はオフである。また、レギュレータ２３のダイオードが抵抗３０の他端に接続されているので、バッテリ１０の接続が逆接続である場合、抵抗５１を電流は流れず、バイパススイッチ５０もオフである。
実施の形態５では、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ５０夫々のオン及びオフに係る切替えが、実施形態１における切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５のオン及びオフに係る切替えと同様に行われる。従って、実施形態５における給電制御装置１１は、実施形態１における給電制御装置１１が奏する効果を同様に奏する。
なお、実施形態５における給電制御装置１１において、レギュレータ２３が実施形態３と同様に除かれていてもよい。この場合、切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ５０夫々のオン及びオフに係る切替えが、実施形態３における切替えスイッチ３５及びバイパススイッチ２５のオン及びオフに係る切替えと同様に行われる。バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流が負極端子Ｔ２、抵抗５１，２７，３０及び正極端子Ｔ１の順に流れる。このとき、バイパススイッチ５０では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、負の電圧であり、正の第４閾値未満である。結果、バイパススイッチ５０はオフである。
（実施形態６）
実施形態５における第２切替え回路２２の構成は、実施形態１における第２切替え回路２２の構成に限定されない。
以下では、実施形態６について、実施形態５と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態５と共通している。このため、実施形態５と共通する構成部には実施形態５と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
実施形態６における第２切替え回路２２の構成は、実施形態２における第２切替え回路２２（図５参照）の構成と同様である。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上であるとき、実施形態２と同様に、第２切替え回路２２の切替えスイッチ４１はオフである。このとき、抵抗５１を電流が流れることはなく、バイパススイッチ５０はオフである。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧未満となったとき、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオフからオンに切替わる。切替えスイッチ４１がオンに切替わった場合、バイパススイッチ５０では、エミッタの電位を基準としたバイパススイッチ５０のベースの電圧は、レギュレータ２３の出力電圧に近い電圧に上昇し、第４閾値以上となる。結果、バイパススイッチ５０はオフからオンに切替わる。
バッテリ１０の接続が正常接続である場合において、バッテリ電圧が基準電圧以上となったとき、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオンからオフに切替わり、バイパススイッチ５０がオンからオフに切替わる。
バッテリ１０の接続が逆接続である場合、実施形態２と同様に、切替えスイッチ４１はオフである。また、レギュレータ２３のダイオードが抵抗３０の一端に接続されているので、バッテリ１０の接続が逆接続である場合、抵抗５１を電流は流れず、バイパススイッチ５０もオフである。
実施の形態６では、切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ５０夫々のオン及びオフに係る切替えが、実施形態２における切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ２５のオン及びオフに係る切替えと同様に行われる。従って、実施形態６における給電制御装置１１は、実施形態２における給電制御装置１１が奏する効果を同様に奏する。
なお、実施形態６における給電制御装置１１において、レギュレータ２３が実施形態４と同様に除かれていてもよい。この場合、切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ５０夫々のオン及びオフに係る切替えが、実施形態４における切替えスイッチ４１及びバイパススイッチ２５のオン及びオフに係る切替えと同様に行われる。バッテリ１０の接続が逆接続である場合、電流が負極端子Ｔ２、抵抗５１，２７，３０及び正極端子Ｔ１の順に流れる。このとき、バイパススイッチ５０では、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、負の電圧であり、正の第４閾値未満である。結果、バイパススイッチ５０はオフである。
なお、実施形態１～６において、バッテリ１０が電力を供給する供給経路において、ダイオード２４の上流側に配置される電気回路は、第１切替え回路２１に限定されない。ダイオード２４の上流側に配置される電気回路は、バッテリ１０から電力が供給された場合に作動する回路であればよい。
開示された実施形態１～６はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 電源システム
１０ バッテリ
１１ 給電制御装置（回路装置）
１２ 電気機器
２０ 給電スイッチ（第３のスイッチ）
２１ 第１切替え回路（電気回路）
２２ 第２切替え回路
２３ レギュレータ
２４ ダイオード
２５，５０ バイパススイッチ
２６，２７，３０～３４，４０，５１ 抵抗
３５，４１ 切替えスイッチ（第２のスイッチ）
３６ ツェナーダイオード
Ｔ１ 正極端子
Ｔ２ 負極端子
Ｖｒ 基準電圧

Claims (5)

  1. ２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、
    前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、
    前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、
    前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路と
    を備え、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、
    前記スイッチは、トランジスタであり、
    前記スイッチは、
    前記供給経路にて前記ダイオードのアノード側に配置される第１端と、
    前記供給経路にて前記ダイオードのカソード側に配置される第２端と、
    第３端と
    を有し、
    前記第３端の電圧が上昇した場合に前記第１端及び第２端間の抵抗値が低下し、
    前記切替え回路は、前記第３端の電圧を上昇させることによって、前記スイッチをオフからオンに切替え、
    前記切替え回路は、
    一端が前記スイッチの前記第３端に接続される抵抗と、
    一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチと
    を有し、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記第２のスイッチの他端の電位を基準として前記抵抗の他端に正の電圧が印加され、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオンからオフに切替わる
    回路装置。
  2. ２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、
    前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、
    前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、
    前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路と
    を備え、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、
    前記スイッチは、トランジスタであり、
    前記スイッチは、
    前記供給経路にて前記ダイオードのアノード側に配置される第１端と、
    前記供給経路にて前記ダイオードのカソード側に配置される第２端と、
    第３端と
    を有し、
    前記第３端の電圧が上昇した場合に前記第１端及び第２端間の抵抗値が低下し、
    前記切替え回路は、前記第３端の電圧を上昇させることによって、前記スイッチをオフからオンに切替え、
    前記切替え回路は、一端が前記スイッチの前記第３端に接続される第２のスイッチを有し、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記ダイオードのカソードの電位を基準として前記第２のスイッチの他端に正の電圧が印加され、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記第２のスイッチはオフからオンに切替わる
    回路装置。
  3. 前記切替え回路は、
    ツェナーダイオードと、
    前記ツェナーダイオードのアノードに一端が接続される第２の抵抗と
    を備え、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合に、前記第２の抵抗の他端の電位を基準として前記ツェナーダイオードのカソードに正の電圧が印加され、
    前記第２のスイッチは、前記第２の抵抗の一端の電圧に応じてオン又はオフに切替わる
    請求項１又は請求項２に記載の回路装置。
  4. ２つの端子間に直流電圧が印加された場合に電力が供給される電気回路を備える回路装置であって、
    前記電気回路に電力を供給する供給経路に配置されるダイオードと、
    前記ダイオードの両端間に接続されるスイッチと、
    前記直流電圧が特定方向に印加されている場合にて、前記直流電圧が所定電圧未満となったときに前記スイッチをオフからオンに切替える切替え回路と、
    第３のスイッチと
    を備え、
    前記直流電圧が前記特定方向に印加された場合にて、前記スイッチがオフであるとき、電流は前記電気回路及びダイオードの順に流れ、
    前記電気回路は前記第３のスイッチをオン又はオフに切替え、
    前記２つの端子に前記直流電圧が印加された場合に、前記第３のスイッチを介して電気機器に電力が供給される
    回路装置。
  5. 前記スイッチは、Ｎチャネル型のＦＥＴであり、
    前記ダイオードは、前記スイッチの寄生ダイオードである
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路装置。
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