JP3687451B2

JP3687451B2 - Load drive device

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Publication number: JP3687451B2
Application number: JP35843499A
Authority: JP
Inventors: 浩徳斉藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001177387A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリなど電源の逆接続保護機能を有する負荷駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気負荷を駆動制御するためのスイッチ素子としてパワーＭＯＳトランジスタが用いられる。ＭＯＳトランジスタには、ソース領域とバックゲート領域間およびドレイン領域とバックゲート領域間に各々寄生ダイオードが形成され、従来一般にソース領域とバックゲート領域とを短絡して使用されるため、例えばＮチャンネルのパワーＭＯＳトランジスタの場合は、ドレイン側がカソードで、ソース側がアノードの寄生ダイオードが形成されている。
【０００３】
負荷を駆動するバッテリが正常に接続されている状態では、ＭＯＳトランジスタと並列に形成される寄生ダイオードが逆バアイスされるから、ＭＯＳトランジスタの作動に影響を与えない。しかし寄生ダイオードが順方向となるようなバッテリの逆接続状態では、ＭＯＳトランジスタのオン、オフとは無関係に寄生ダイオードを介して負荷に電流を流してしまうという不具合が生じる。そのため、ＭＯＳトランジスタを用いた負荷駆動装置では、バッテリを逆接続した場合に逆方向電流の発生を防止する保護機能が必要になる。
【０００４】
逆接続保護機能を有する負荷駆動装置としては、例えば図５に示すような回路が特開平１１−１４６５５８号公報に提案されている。この回路では、負荷駆動手段として用いられるＭＯＳトランジスタ１２１は、逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタ１２０を介して負荷１５０を駆動するようになっている。バッテリのプラス端を電源端子１００に、マイナス端を接地された電源端子１０１に接続した正常接続状態では、光スイッチ１４１がオンするので、逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタ１２０がオンになる。
これによって、ＭＯＳトランジスタ１２１は駆動回路１１０を介して入力された制御信号に従ってオンオフし、負荷１５０に流す電流を制御することができる。
【０００５】
バッテリが逆接続されたときは、光スイッチ１４１がオフになり、逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタ１２０がオフになる。またこのとき寄生ダイオード１３０はカソード側が高電圧となるから、逆バイアスされて、ＭＯＳトランジスタ１２１の寄生ダイオードは負荷１５０に電流を流すことができず、負荷１５０を構成する電子機器などが逆方向電流で破壊されることがない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の装置にあっては、逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタ１２０が負荷１５０とＭＯＳトランジスタ１２１で構成される電流回路に直列に接続されているから、バッテリが正常接続で、負荷１５０に電流が流れるとき、ＭＯＳトランジスタ１２０上で電圧降下が生じ、回路の出力電圧が低くなるという問題があった。
【０００７】
この電圧降下を減らすために、逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタ１２０はＭＯＳトランジスタ１２１と同等容量のものでなければならず、コストの上昇をもたらす。また負荷を駆動する電流が大きく、ＭＯＳトランジスタ１２１に冷却装置を取り付けた場合には、ＭＯＳトランジスタ１２０にも冷却装置が必要になり、装置全体の構造が複雑になるという問題があった。
【０００８】
さらに、上記のように１つの負荷に対して１つの逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタが必要なため、例えば図６に示すように負荷２５０、２５１、２５２と負荷が複数ある場合は、電源端子２００、２０１に接続されるバッテリの逆接続に対処するため、それぞれの負荷の駆動を行うＭ０Ｓトランジスタ２２１、２２３、２２５の電流回路に逆電流遮断ＭＯＳトランジスタ２２０、２２２、２２４を接続する必要があり、コストがさらに上昇し、装置の構成が複雑になるという問題があった。
本発明は、簡易な構成でバッテリ逆接保護を行い、且つバッテリが正常接続時には電圧降下を起こさない負荷駆動装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、負荷と該負荷への通電を制御するパワーＭＯＳトランジスタが直列に電源に接続された負荷駆動装置において、パワーＭＯＳトランジスタのドレインが電源プラス端設定側に接続され、負荷が電源マイナス端設定側とパワーＭＯＳトランジスタのソースの間に接続され、パワーＭＯＳトランジスタは、Ｎチャンネル型であり、バックゲートを電源マイナス端設定側に接続、遮断するスイッチ手段と、ゲートに電圧を印加する駆動回路を付設し、さらに、電源正常接続状態時に電源電圧を昇圧する昇圧回路を備え、昇圧回路は駆動回路へ電源供給し、スイッチ手段は、Ｎチャンネル型のＭＯＳトランジスタであり、そのソースをバックゲートに、ドレインを電源マイナス端設定側に、ゲートを昇圧回路の出力端に接続され、電源の極性にしたがって開閉するように設定されたものとした。
【００１０】
請求項２記載の発明は、複数の負荷と各負荷への通電をそれぞれ制御する複数のパワーＭＯＳトランジスタを備え、各負荷と対応するパワーＭＯＳトランジスタとがそれぞれ直列に電源に接続された負荷駆動装置において、各パワーＭＯＳトランジスタのドレインが電源プラス端設定側に接続され、各負荷が対応するパワーＭＯＳトランジスタのソースと電源マイナス端設定側の間に接続され、各パワーＭＯＳトランジスタは、Ｎチャンネル型であり、ゲートに電圧を印加する駆動回路を付設し、さらに各パワーＭＯＳトランジスタに共通に設けられ、各バックゲートを電源マイナス端設定側に接続、遮断するスイッチ手段を有し、さらに、パワーＭＯＳトランジスタに共通に設けられ、電源正常接続状態時に電源電圧を昇圧する昇圧回路を備え、昇圧回路は各駆動回路へ電源供給し、スイッチ手段は、Ｎチャンネル型のＭＯＳトランジスタであり、そのソースを各バックゲートに、ドレインを電源マイナス端設定側に、ゲートを昇圧回路の出力端に接続され、電源の極性にしたがって開閉するように設定されたものとした。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、負荷への通電を制御するＮチャンネル型のパワーＭＯＳトランジスタのバックゲートと電源マイナス端設定側の間にスイッチ手段が設けられ、スイッチ手段の制御でバックゲートと電源マイナス端設定側の接続を遮断することができる。バックゲートが電源マイナス端設定側との接続を切り離された自由状態では、ソースとドレインの間に形成される寄生ダイオードは、負荷に電流を流さないから、電源極性が逆になったとき、スイッチ手段をオフさせることによって逆方向の電流で負荷が破壊されることを防止することができる。
【００１２】
電源のプラス端を電源プラス端設定側、マイナス端を電源マイナス端設定側に接続した正常接続状態では、スイッチ手段のＭＯＳトランジスタのゲートには昇圧回路から電源電圧より高い電圧が出力され、確実にオン状態となり、パワーＭＯＳトランジスタのバックゲートが電源マイナス端経由でソースに接続されるから、パワーＭＯＳトランジスタはスイッチ素子として機能し、制御信号に従ってオンオフすることによって、負荷に流す電流を制御することができる。
【００１３】
電源が逆接続されたときは、パワーＭＯＳトランジスタの駆動回路が機能せず、パワーＭＯＳトランジスタのゲート電位がバックゲート電位より所定電位以上にならず、オンすることがない。
また、昇圧回路は動作しないため、スイッチ手段のＭＯＳトランジスタのゲート電位が高くならないので確実にオフ状態になり、さらに、スイッチ手段のＭＯＳトランジスタは、ＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、その寄生ダイオードはアノードがソース側に、カソードがドレイン側に接続された状態なので、パワーＭＯＳトランジスタのバックゲートは自由状態となる。
【００１４】
そして、パワーＭＯＳトランジスタのソースとバックゲートの間の寄生ダイオードはカソード側が高電圧になる逆バイアス状態であるため、電流が流れない。ドレインとバックゲートの間の寄生ダイオードにとっては、アノード側が高電圧となる順方向であるが、バックゲートと電源マイナス端設定側との間に接続されたスイッチ手段が遮断状態であるためドレイン、バックゲート間の寄生ダイオードにも電流が流れない。したがって、電源が逆接続の場合、寄生ダイオードを含めてパワーＭＯＳトランジスタを通して負荷に逆方向の電流が流れることはない。
【００１５】
このようにパワーＭＯＳトランジスタのバックゲートと電源マイナス端設定側間の接続を制御するだけで、電源が逆接続のとき、逆方向電流の発生を防止でき、よって負荷の電流回路に逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタを設けて電流を遮断するのと比べると、構成が簡単でかかるコストが少ない。
またスイッチ手段のＭＯＳトランジスタは負荷の電流通路に介在しないので、電源が正常接続でパワーＭＯＳトランジスタが負荷を駆動する時、電圧降下を招くことがないという効果が得られる。
また、バックゲートの電位制御にかかる電流が僅かなため、負荷を駆動する電流が大であっても、スイッチ手段のＭＯＳトランジスタは小容量のものでよく、熱放散対策を施す必要もない。
【００１６】
請求項２記載の発明では、複数の負荷が独立にパワーＭＯＳトランジスタで駆動されるように構成され、これらのパワーＭＯＳトランジスタのバックゲートが共通のスイッチ手段によって電源マイナス端設定側との接続をオンオフされるようにしたから、上記請求項１のものと同じ効果が得られるとともに、複数の負荷に対しても、１つのスイッチ手段で対処することができ、負荷ごとに逆電流遮断用ＭＯＳトランジスタが必要な従来のものと比べると、構成がさらに簡単になり、かかるコストが少ないという効果が得られる。
【００１７】
また、上記請求項１の駆動装置に対して、複数の負荷について１つのスイッチ手段によってバックゲートと電源マイナス端設定側との接続をオンオフするので、負荷が多くても簡単な構成で請求項１と同じ効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明のベースとした第１の参考例を示す図である。
負荷３５０を駆動する負荷駆動装置３１２は、駆動回路３１０、パワーＭＯＳトランジスタ３２０、ＭＯＳトランジスタ３２１および抵抗３４０から構成される。
負荷３５０は、一端がバッテリのプラス端子を接続する電源端子３００（電源プラス端設定側）に、他端が端子３０５を介してパワーＭＯＳトランジスタ３２０のドレインに接続される。パワーＭＯＳトランジスタ３２０のソースは端子３０３を介して、バッテリのマイナス端子を接続する電源端子３０１（電源マイナス端設定側）と接続される。電源端子３０１は接地（グラウンド）されている。
駆動回路３１０は、入力端が端子３０４、出力端がパワーＭＯＳトランジスタ３２０のゲートと接続される。端子３０４には、負荷３５０を駆動する制御信号が出力されるようになっている。駆動回路３１０は、端子３０２、３０３と接続し、電源端子から電源供給される。
【００１９】
パワーＭＯＳトランジスタ３２０は、バックゲートがソースと非短絡の構成で用い、バックゲートがＭＯＳトランジスタ３２１のソースと接続されている。ＭＯＳトランジスタ３２１のドレインが端子３０３を介して接地された電源端子３０１に接続されるとともに、ゲートが抵抗３４０を介して端子３０２から電源端子３００と接続する。
【００２０】
ＭＯＳトランジスタ３２１は、寄生ダイオード３３１に並列に接続されるから、その寄生ダイオード３３２によって負荷３５０に逆方向の電流が発生しないようにするために、寄生ダイオード３３２は、アノードがＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲート側、カソードが端子３０３側にする必要がある。
なお、ＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲートと電源端子３０３との間に接続するスイッチ素子としては、バイポーラトランジスタなどＭＯＳトランジスタ以外のスイッチ素子を用いてもよい。
【００２１】
パワーＭＯＳトランジスタ３２０はＮチャンネルのＭＯＳ型トランジスタで、ドレイン、ソースとバックゲートの間に形成される寄生ダイオード３３０、３３１はアノードがバックゲートに、カソードがドレイン、ソース側に形成されている。
ＭＯＳトランジスタ３２１は、同じＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートがソースに接続された状態で用い、ソースにアノード、ドレインにカソードの寄生ダイオード３３２が形成されている。
【００２２】
バッテリのプラス端子を端子３００に、マイナス端子を端子３０１に接続した正常接続の場合は、ＭＯＳトランジスタ３２１のゲートにプラスの電圧が印可されるから、ＭＯＳトランジスタ３２１がオンになることによって、パワーＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲートが端子３０３経由でソースに接続される。このとき寄生ダイオード３３０は、アノードがグランドに接続され、逆バイアス状態となる。
バックゲートが端子３０３に接続されることによって、パワーＭＯＳトランジスタ３２０は、端子３０４から入力され、駆動回路３１０によってゲートに印可された制御信号に従ってオンオフして負荷３５０に流す電流を制御することができる。
【００２３】
一方バッテリが逆接続の場合、ＭＯＳトランジスタ３２１のゲート電位がソースより以下となるため、ＭＯＳトランジスタ３２１がオフ状態になって、パワーＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲートの電位は不安定状態となる。また駆動回路３１０は逆接続状態では動作せず、パワーＭＯＳトランジスタ３２０をオンさせるために、パワーＭＯＳトランジスタ３２０のゲート電圧を高くすることはない。このため、パワーＭＯＳトランジスタ３２０のゲート電圧がＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲート電圧より所定値以上高くならず、オフ状態となる。
また、バッテリの電流に対して順方向になる寄生ダイオード３３０は寄生ダイオード３３１と寄生ダイオード３３２を介してグランドに接続されているが、寄生ダイオード３３１、寄生ダイオード３３２は逆バイアス状態となるので、寄生ダイオードを通しても負荷３５０に逆方向の電流が流されない。
【００２４】
本参考例は、以上のように構成され、負荷に流す電流を制御するパワーＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲートの電位をＭＯＳトランジスタ３２１が制御することによって、逆方向電流の発生を防止するようにしたから、バッテリが正常接続で負荷を駆動するときに、負荷に流れる電流がＭＯＳトランジスタ３２１を通らず、ＭＯＳトランジスタ３２１の存在で出力電圧の低下が生じない。
またパワーＭＯＳトランジスタ３２０のバックゲートの電位を制御するパワーは極めて小さいから、ＭＯＳトランジスタ３２１は小容量のものでよく、たとえパワーＭＯＳトランジスタが冷却対策の必要な大電流で負荷を駆動する場合でも、ＭＯＳトランジスタ３２１には冷却対策を施す必要がない。極めて簡単な構成で、かつ効果的に逆接続による破壊を防止できる。
【００２５】
次に、第２の参考例について説明する。
この参考例は、負荷および負荷を駆動するパワーＭＯＳトランジスタが複数あった場合のもので、図２は、その構成を示す図である。
３つの負荷４５０、４５１、４５２は、一端が電源端子４００（電源プラス端設定側）に接続され、他端がそれぞれ端子４４１、４４２、４４３を介してパワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２のドレインに接続される。各パワーＭＯＳトランジスタのソースが端子４０３を介して接地された電源端子４０１（電源マイナス端設定側）に接続される。駆動回路４１０、４１１、４１２は、それぞれのパワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２を駆動するもので、入力端が端子４０４、４０５、４０６に接続され、出力端がパワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２のゲートに接続される。端子４０４、４０５、４０６に制御信号が入力されるようになっている。
【００２６】
パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２は、ＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートが非短絡の構成で用い、バックゲートがＭＯＳトランジスタ４２３のソースと接続されている。ＭＯＳトランジスタ４２３のドレインが端子４０３を介して接地された電源端子４０１に接続され、ゲートが抵抗４４０を介して端子４０２から電源端子４００と接続される。
ＭＯＳトランジスタ４２３は、同じＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートとソースを短絡した構成で用い、寄生ダイオード４３６のアノードがソースに、カソードがドレインに接続された状態となっている。
【００２７】
バッテリのプラス端を電源端子４００に、マイナス端を電源端子４０１に接続した正常接続状態では、ＭＯＳトランジスタ４２３のゲートにプラス電圧が印可され、ＭＯＳトランジスタ４２３はオン状態になることによって各パワーＭＯＳトランジスタのバックゲートが端子４０３でグランドと接続される。各パワーＭＯＳトランジスタのドレインとバックゲートの間の寄生ダイオード４３０、４３２、４３４はアノードがグランドに接続され逆バイアスされているから、パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２は、駆動回路４１０、４１１、４１２からの制御信号に従って負荷を駆動することができる。
【００２８】
一方バッテリが逆接続の場合、ＭＯＳトランジスタ４２３のゲート電位がソースより以下となるため、ＭＯＳトランジスタ４２３がオフ状態になって、パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２のバックゲートの電位は不安定状態となる。また駆動回路４１０、４１１、４１２は逆接続状態では動作せず、パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２をオンさせるために、パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２のゲート電圧を高くすることはない。このため、パワーＭＯＳトランジスタ４２０、４２１、４２２のゲート電圧が各々のバックゲート電圧より所定値以上高くならず、オフ状態となる。
【００２９】
また、バッテリに対して順方向の寄生ダイオード４３０、４３２、４３４が寄生ダイオード４３１、４３３、４３５および寄生ダイオード４３６を介して端子４０３に接続されるが、寄生ダイオード４３１、４３３、４３５および寄生ダイオード４３６は逆バイアスされた状態となるので、寄生ダイオードを含めて各パワーＭＯＳトランジスタを通して、負荷に逆方向の電流が流されない。
本参考例は、以上のように構成され、上記第１の参考例と同じ効果が得られる他、複数のパワーＭＯＳトランジスタに対しても、１つのＭＯＳトランジスタ４２３ですべての負荷に逆電流が流れるのを防止することができる効果を有する。
【００３０】
次に、本願発明の第１の実施例について説明する。
この実施例は、負荷がパワーＭＯＳトランジスタのソース側に接続されるものである。
図３は、第１の実施例の構成を示す図である。
負荷５５０を駆動する負荷駆動装置５６０は、駆動回路５１０、パワーＭＯＳトランジスタ５２０、ＭＯＳトランジスタ５２１および昇圧回路５４０から構成される。
パワーＭＯＳトランジスタ５２０は、ソースが端子５０６を介して負荷５５０の一端と接続し、負荷５５０の他端が接地される。パワーＭＯＳトランジスタ５２０のドレインが端子５０２を介して電源端子５０１（電源プラス端設定側）に接続される。
【００３１】
パワーＭＯＳトランジスタ５２０は、バックゲートが非短絡の構成で用い、バックゲートがＭＯＳトランジスタ５２１のソースと接続される。ＭＯＳトランジスタ５２１のドレインが端子５０３を介して、接地される電源端子５０５（電源マイナス端設定側）に接続される。
駆動回路５１０は、入力端が端子５０４に出力端がパワーＭＯＳトランジスタ５２０のゲートに接続される。端子５０４には負荷５５０を駆動する制御信号が入力されるようになっている。
【００３２】
昇圧回路５４０は端子５０２、５０３と接続し、端子５０１からのバッテリ電圧を昇圧し、昇圧した電圧を出力端から駆動回路５１０、ＭＯＳトランジスタ５２１のゲートに出力するようになっている。昇圧する電圧は例えば絶対値としてバッテリ電圧より１０Ｖ高いものとする。
【００３３】
パワーＭＯＳトランジスタ５２０はＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートが非短絡の構成で用い、ドレイン、ソースとバックゲートの間に形成される寄生ダイオード５３０、５３１は、アノードがバックゲートに、カソードがドレイン、ソース側に形成されている。
ＭＯＳトランジスタ５２１は、同じＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートとソースを短絡した構成で用い、寄生ダイオード５３２はアノードがソース側に、カソードがドレイン側に接続された状態となっている。
【００３４】
バッテリのプラス端を電源端子５０１に、マイナス端を電源端子５０５に接続した正常接続状態では、昇圧回路５４０はそのバッテリ電圧を１０Ｖ高く昇圧して、ＭＯＳトランジスタ５２１のゲートに出力するから、ＭＯＳトランジスタ５２１のゲート電位がソース電位より高く、ＭＯＳトランジスタ５２１がオン状態になる。これによって、パワーＭＯＳトランジスタ５２０のバックゲートが端子５０３でグランドに接続されるとともに、カソードがドレインに形成される寄生ダイオード５３０のアノードがグランドに接続されて逆バイアス状態となる。したがってパワーＭＯＳトランジスタ５２０は、駆動回路５１０からの制御信号で負荷５５０を駆動することが可能になる。
【００３５】
一方バッテリが逆接続の場合、昇圧回路５４０は動作しないため、ＭＯＳトランジスタ５２１のゲート電位がソースより高くならない。この結果ＭＯＳトランジスタ５２１がオフ状態になって、パワーＭＯＳトランジスタ５２０のバックゲートの電位は不安定状態となる。また駆動回路５１０は逆接続状態では動作せず、パワーＭＯＳトランジスタ５２０をオンさせるために、パワーＭＯＳトランジスタ５２０のゲート電圧を高くすることはない。このため、パワーＭＯＳトランジスタ５２０のゲート電圧がバックゲート電圧より所定値以上高くならず、オフ状態となる。
【００３６】
また順方向の寄生ダイオード５３０が寄生ダイオード５３１を介して負荷５５０に接続されるが、寄生ダイオード５３１は逆バイアス状態であるため、寄生ダイオードを含めてパワーＭＯＳトランジスタを通して、負荷５５０に逆電流が流されない。
本実施例は、以上のように構成され、負荷がソースに接続された駆動装置でも、上記第１の参考例と同じ効果が得られる。
【００３７】
次に、第２の実施例について説明する。
この実施例は、負荷および負荷を駆動するパワーＭＯＳトランジスタが複数あった場合のもので、図４は、その構成を示す図である。
３つの負荷６５０、６５１、６５２は、一端がそれぞれ端子６４１、６４２、６４３に、他端が接地される。パワーＭＯＳトランジスタ６２０、６２１、６２２は、それぞれソースが端子６４１、６４２、６４３を介して負荷６５０、６５１、６５２と接続され、ドレインが共通に端子６０２から電源端子６００（電源プラス端設定側）に接続される。パワーＭＯＳトランジスタを駆動する駆動回路６１０、６１１、６１２は、入力端が端子６０４、６０５、６０６に接続され、出力端がそれぞれパワーＭＯＳトランジスタ６２０、６２１、６２２のゲートに接続される。端子６０４、６０５、６０６に負荷６５０、６５１、６５２の制御信号が入力されるようになっている。
【００３８】
各パワーＭＯＳトランジスタ６２０、６２１、６２２は、ＮチャンネルのＭＯＳトランジスタで、バックゲートが非短絡の構成で用い、それぞれのバックゲートがＭＯＳトランジスタ６２３のソースに接続される。ＭＯＳトランジスタ６２３のドレインが端子６０３から、接地された電源端子６０１（電源マイナス端設定側）に接続される。
【００３９】
パワーＭＯＳトランジスタ６２０、６２１、６２２のソース、ドレインとバックゲートの間の寄生ダイオード６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５はアノードがバックゲート側に、カソードがソース、ドレイン側に形成されている。また同じＮチャンネルのＭＯＳトランジスタ６２３は、バックゲートとソースとを短絡した構成で、ソース側にアノード、ドレイン側にカソードの寄生ダイオード６３６が形成されている。
昇圧回路６４０は端子６０２、端子６０３に接続し、バッテリ電圧を昇圧して、駆動回路６１０、６１１、６１２およびＭＯＳトランジスタ６２３のゲートに出力するようになっている。昇圧電圧は例えば絶対値としてバッテリ電圧より１０Ｖ高いものとする。
【００４０】
バッテリのプラス端を電源端子６００に、マイナス端を接地された電源端子６０１にした正常接続の状態では、ＭＯＳトランジスタ６２３のゲートに昇圧されたプラス電圧が印可されるから、ＭＯＳトランジスタ６２３がオンになり、各パワーＭＯＳトランジスタのバックゲートが端子６０６でグランドに接続される。各パワーＭＯＳトランジスタのドレインとバックゲートの間に形成される寄生ダイオード６３０、６３２、６３４は、アノードがグランドに接続されて逆バイアス状態となる。したがって各パワーＭＯＳトランジスタはそれぞれの駆動回路からの制御信号で、負荷へ流す電流を制御することができる。
【００４１】
一方、バッテリを逆接続したときは、昇圧回路６４０は動作しないため、ＭＯＳトランジスタ６２３のゲート電位がソースより高くなることがなく、ＭＯＳトランジスタ６２３はオフ状態になる。このときバッテリの電流に対して順方向になる寄生ダイオード６３０、６３２、６３４が寄生ダイオード６３１、６３３、６３５を介して負荷６５０、６５１、６５２に接続されるが、寄生ダイオード６３１、６３３、６３５は逆バイアス状態にあるため、寄生ダイオードを含めてパワーＭＯＳトランジスタ６２０、６２１、６２２を通して、負荷６５０、６５１、６５２に逆方向の電流が流されない。
【００４２】
本実施例は、以上のように構成され、上記第１の実施例と同じ効果が得られる他、複数のパワーＭＯＳトランジスタに対しても、１つのＭＯＳトランジスタですべての負荷に逆電流が流れるのを防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の参考例の構成を示す図である。
【図２】第２の参考例の構成を示す図である。
【図３】本願発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図４】第２の実施例の構成を示す図である。
【図５】従来例を示す図である。
【図６】他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１００、１０１電源端子
１０２端子
１１０駆動回路
１２０、１２１ＭＯＳトランジスタ
１３０、１３１寄生ダイオード
１４１光スイッチ
１５０負荷
３００、３０１電源端子
３０２、３０３、３０４、３０５端子
３１０駆動回路
３１２負荷駆動装置
３２０パワーＭＯＳトランジスタ
３２１ＭＯＳトランジスタ
３３０、３３１、３３２寄生ダイオード
３４０抵抗
３５０負荷
４００、４０１電源端子
４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、４４１、４４２、４４３端子
４１０、４１１、４１２駆動回路
４２０、４２１、４２２パワーＭＯＳトランジスタ
４２３ＭＯＳトランジスタ
４３０、４３１、４３２、４３３、４３４、４３５、４３６寄生ダイオード
４４０抵抗
４５０、４５１、４５２負荷
５０１、５０５電源端子
５０２、５０３、５０４、５０６端子
５１０駆動回路
５６０負荷駆動装置
５２０パワーＭＯＳトランジスタ
５２１ＭＯＳトランジスタ
５３０、５３１、５３２寄生ダイオード
５４０昇圧回路
５５０負荷
６００、６０１電源端子
６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６４１、６４２、６４３端子
６１０、６１１、６１２駆動回路
６２０、６２１、６２２パワーＭＯＳトランジスタ
６２３ＭＯＳトランジスタ
６３０、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６寄生ダイオード
６５０、６５１、６５２負荷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a load driving device having a reverse connection protection function for a power source such as a battery.
[0002]
[Prior art]
  A power MOS transistor is used as a switch element for driving and controlling the electric load. In the MOS transistor, parasitic diodes are formed between the source region and the back gate region and between the drain region and the back gate region, respectively. Conventionally, the source region and the back gate region are generally short-circuited. In the case of a power MOS transistor, a parasitic diode having a cathode on the drain side and an anode on the source side is formed.
[0003]
  In a state in which the battery for driving the load is normally connected, the parasitic diode formed in parallel with the MOS transistor is reversely baked, so that the operation of the MOS transistor is not affected. However, in the reverse connection state of the battery in which the parasitic diode is in the forward direction, there is a problem that current flows to the load via the parasitic diode regardless of whether the MOS transistor is on or off. Therefore, a load driving device using a MOS transistor needs a protection function for preventing the generation of reverse current when the battery is reversely connected.
[0004]
  As a load driving device having a reverse connection protection function, for example, a circuit as shown in FIG. 5 is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-146558. In this circuit, a MOS transistor 121 used as load driving means drives a load 150 via a reverse current cut-off MOS transistor 120. In a normal connection state in which the positive end of the battery is connected to the power supply terminal 100 and the negative end is connected to the grounded power supply terminal 101, the optical switch 141 is turned on, so that the reverse current cutoff MOS transistor 120 is turned on.
  As a result, the MOS transistor 121 can be turned on / off in accordance with the control signal input via the drive circuit 110 and the current flowing through the load 150 can be controlled.
[0005]
  When the battery is reversely connected, the optical switch 141 is turned off, and the reverse current interrupting MOS transistor 120 is turned off. At this time, since the cathode side of the parasitic diode 130 is at a high voltage, the parasitic diode 130 is reverse-biased, and the parasitic diode of the MOS transistor 121 cannot flow a current to the load 150. Will not be destroyed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the conventional device as described above, the reverse current cut-off MOS transistor 120 is connected in series to the current circuit composed of the load 150 and the MOS transistor 121. When a current flows through 150, a voltage drop occurs on the MOS transistor 120, and the output voltage of the circuit is lowered.
[0007]
  In order to reduce this voltage drop, the reverse current cut-off MOS transistor 120 must have the same capacity as the MOS transistor 121, resulting in an increase in cost. In addition, when a current for driving the load is large and a cooling device is attached to the MOS transistor 121, the MOS transistor 120 also requires a cooling device, and there is a problem that the structure of the entire device becomes complicated.
[0008]
  Furthermore, since one reverse current interrupting MOS transistor is required for one load as described above, for example, when there are a plurality of loads 250, 251, 252 and loads as shown in FIG. In order to cope with the reverse connection of the battery connected to 201, it is necessary to connect the reverse current cut-off MOS transistors 220, 222, and 224 to the current circuits of the M0S transistors 221, 223, and 225 that drive the respective loads. However, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated.
  An object of the present invention is to provide a load driving device that performs battery reverse connection protection with a simple configuration and that does not cause a voltage drop when the battery is normally connected.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  For this reason, the invention described in claim 1 is a load driving device in which a load and a power MOS transistor for controlling energization to the load are connected in series to a power source.The drain of the power MOS transistor is connected to the power source plus end setting side, and the load is connected between the power source minus end setting side and the source of the power MOS transistor,Power MOS transistorIs an N-channel type,Back gatePower supply negative end setting sideSwitch means to connect or disconnectAnd a drive circuit for applying a voltage to the gate, and a booster circuit for boosting the power supply voltage when the power supply is normally connected. The booster circuit supplies power to the drive circuit, and the switch means is an N-channel MOS A transistor with its source connected to the back gate, drain connected to the power supply minus end setting side, gate connected to the output terminal of the booster circuit, and set to open and close according to the polarity of the power supplyIt was supposed to be.
[0010]
  The invention according to claim 2In a load driving device including a plurality of loads and a plurality of power MOS transistors that respectively control energization to each load, and each load and a corresponding power MOS transistor are connected in series to a power source, the drain of each power MOS transistor Is connected to the power supply positive end setting side, and each load is connected between the source of the corresponding power MOS transistor and the power supply negative end setting side, and each power MOS transistor is N-channel type and applies a voltage to the gate. A drive circuit is provided, and is provided in common for each power MOS transistor, and has a switching means for connecting and shutting off each back gate to the power source minus terminal setting side. A booster circuit that boosts the power supply voltage in the connected state is provided. The switch means is an N channel type MOS transistor, the source is connected to each back gate, the drain is connected to the power source minus terminal setting side, and the gate is connected to the output terminal of the booster circuit. Set to open and close according toIt was supposed to be.
[0011]
[Inventioneffect】
  In the first aspect of the invention, energization to the load is controlled.N channel typePower MOS transistor back gate andPower supply negative end setting sideThe switch means is provided between the back gate and the control of the switch means.Power supply negative end setting sideCan be disconnected. Back gatePower supply negative end setting sideSince the parasitic diode formed between the source and drain does not pass current through the load in the free state where the connection to is disconnected, when the power supply polarity is reversed, the switch means is turned off to reverse the direction It is possible to prevent the load from being destroyed by the current.
[0012]
  In normal connection with the positive end of the power supply connected to the power supply positive end setting side and the negative end connected to the power supply negative end setting side, switch meansA voltage higher than the power supply voltage is output from the booster circuit to the gate of the MOS transistor, which is surely turned on,Since the back gate of the power MOS transistor is connected to the source via the power source minus terminal, the power MOS transistor functions as a switch element, and the current flowing to the load can be controlled by turning on and off according to the control signal.
[0013]
  When the power supply is reversely connected, the drive circuit of the power MOS transistor does not function, and the gate potential of the power MOS transistor does not become higher than the back gate potential by a predetermined potential and does not turn on.
Further, since the booster circuit does not operate, the gate potential of the MOS transistor of the switch means does not increase, so that it is surely turned off. Further, the MOS transistor of the switch means is an N-channel MOS transistor, and its parasitic diode has an anode. Since the cathode is connected to the drain side on the source side, the back gate of the power MOS transistor is in a free state.
[0014]
  AndPower MOS transistorSince the parasitic diode between the source and the back gate is in a reverse bias state where the cathode side is at a high voltage, no current flows. For the parasitic diode between the drain and the back gate, the anode side is in the forward direction where the voltage is high, but the back gate andBetween the power supply minus end setting sideSince the connected switch means is cut off, no current flows through the parasitic diode between the drain and back gate. Therefore, when the power supply is reversely connected, current in the reverse direction does not flow to the load through the power MOS transistor including the parasitic diode.
[0015]
  in this wayPower MOS transistorBack gate andPower supply negative end setting sideBy controlling the connection between them, it is possible to prevent the occurrence of reverse current when the power supply is reversely connected. Therefore, compared to the case where a reverse current cut-off MOS transistor is provided in the current circuit of the load, the current is cut off. Is easy and costs less.
  Also switch meansMOS transistorsDoes not intervene in the current path of the load, so that when the power MOS transistor is normally connected and the power MOS transistor drives the load, there is an effect that no voltage drop is caused.
  Further, since the current required for the potential control of the back gate is very small, the switching means can be used even if the current for driving the load is large.MOS transistorsCan be of a small capacity, and there is no need to take measures against heat dissipation.
[0016]
  Claim 2In the described invention, a plurality of loads are configured to be independently driven by power MOS transistors, and the back gates of these power MOS transistors are formed by a common switch means.Power supply negative end setting sideSince the same effect as that of the above-mentioned claim 1 can be obtained, a plurality of loads can be dealt with by one switch means, and a reverse current is provided for each load. Compared with a conventional transistor that requires a blocking MOS transistor, the configuration is further simplified and the cost is reduced.
[0017]
  Also,the aboveClaim 1For a plurality of loads, the back gate is connected to the plurality of loads by one switch means.Power supply negative end setting sideThe connection is turned on and off, so it can be claimed with a simple configuration even when there is a lot of load.1The same effect is obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
  FIG.First reference example based on the present inventionFIG.
  The load driving device 312 that drives the load 350 includes a driving circuit 310, a power MOS transistor 320, a MOS transistor 321, and a resistor 340.
  One end of the load 350 is connected to the power supply terminal 300 (power supply positive end setting side) to which the positive terminal of the battery is connected, and the other end is connected to the drain of the power MOS transistor 320 through the terminal 305. The source of the power MOS transistor 320 is connected via a terminal 303 to a power supply terminal 301 (power supply minus end setting side) that connects the minus terminal of the battery. The power terminal 301 is grounded.
  The drive circuit 310 has an input terminal connected to the terminal 304 and an output terminal connected to the gate of the power MOS transistor 320. A control signal for driving the load 350 is output to the terminal 304. The drive circuit 310 is connected to the terminals 302 and 303 and is supplied with power from the power supply terminal.
[0019]
  The power MOS transistor 320 is used in a configuration in which the back gate is not short-circuited with the source, and the back gate is connected to the source of the MOS transistor 321. The drain of the MOS transistor 321 is connected to the grounded power supply terminal 301 through the terminal 303, and the gate is connected to the power supply terminal 300 from the terminal 302 through the resistor 340.
[0020]
  Since the MOS transistor 321 is connected in parallel to the parasitic diode 331, in order to prevent a reverse current from being generated in the load 350 by the parasitic diode 332, the parasitic diode 332 includes:anodeIs the back gate side of the MOS transistor 320,CathodeNeeds to be on the terminal 303 side.
  Note that as a switch element connected between the back gate of the MOS transistor 320 and the power supply terminal 303, a switch element other than the MOS transistor such as a bipolar transistor may be used.
[0021]
  The power MOS transistor 320 is an N-channel MOS transistor, and the parasitic diodes 330 and 331 formed between the drain, the source and the back gate have an anode on the back gate and a cathode on the drain and source side.
  The MOS transistor 321 is the same N-channel MOS transistor, and is used in a state where the back gate is connected to the source, and a parasitic diode 332 having an anode at the source and a cathode at the drain is formed.
[0022]
  In the normal connection in which the positive terminal of the battery is connected to the terminal 300 and the negative terminal is connected to the terminal 301, a positive voltage is applied to the gate of the MOS transistor 321. The back gate of the transistor 320 is connected to the source via the terminal 303. At this time, the parasitic diode 330 is connected to the ground in the reverse bias state.
  By connecting the back gate to the terminal 303, the power MOS transistor 320 can control the current supplied to the load 350 by being turned on / off according to the control signal input from the terminal 304 and applied to the gate by the drive circuit 310. .
[0023]
  On the other hand, when the battery is reversely connected, the gate potential of the MOS transistor 321 is lower than that of the source, so the MOS transistor 321 is turned off, and the potential of the back gate of the power MOS transistor 320 becomes unstable. The drive circuit 310 does not operate in the reverse connection state, and the gate voltage of the power MOS transistor 320 is not increased in order to turn on the power MOS transistor 320. For this reason, the gate voltage of the power MOS transistor 320 does not become higher than the back gate voltage of the MOS transistor 320 by a predetermined value or more, and is turned off.
  Further, the parasitic diode 330 that is forward with respect to the battery current is connected to the ground via the parasitic diode 331 and the parasitic diode 332, but the parasitic diode 331 and the parasitic diode 332 are in a reverse bias state. No reverse current flows through the load 350 even through the diode.
[0024]
  Reference exampleIs configured as described above, and the MOS transistor 321 controls the potential of the back gate of the power MOS transistor 320 that controls the current flowing to the load, thereby preventing the reverse current from being generated. When driving the load with normal connection, the current flowing through the load does not pass through the MOS transistor 321, and the output voltage does not decrease due to the presence of the MOS transistor 321.
  Further, since the power for controlling the potential of the back gate of the power MOS transistor 320 is extremely small, the MOS transistor 321 may have a small capacity. Even when the power MOS transistor drives the load with a large current that requires cooling measures, There is no need to take cooling measures for the MOS transistor 321. With an extremely simple configuration, it is possible to effectively prevent destruction due to reverse connection.
[0025]
  next,Second reference exampleWill be described.
  This reference example is a case where there are a load and a plurality of power MOS transistors for driving the load, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration thereof.
  One end of each of the three loads 450, 451, 452 is connected to the power supply terminal 400 (power supply plus end setting side), and the other end is connected to the drains of the power MOS transistors 420, 421, 422 via the terminals 441, 442, 443, respectively. Connected. The source of each power MOS transistor is connected to a power supply terminal 401 (power supply minus end setting side) grounded through a terminal 403. The drive circuits 410, 411, 412 drive the respective power MOS transistors 420, 421, 422, the input terminals are connected to the terminals 404, 405, 406, and the output terminals are the power MOS transistors 420, 421, 422. Connected to the gate. Control signals are input to the terminals 404, 405, and 406.
[0026]
  The power MOS transistors 420, 421, and 422 are N-channel MOS transistors that have a back gate that is not short-circuited, and the back gate is connected to the source of the MOS transistor 423. The drain of the MOS transistor 423 is connected to the grounded power supply terminal 401 via the terminal 403, and the gate is connected to the power supply terminal 400 from the terminal 402 via the resistor 440.
  The MOS transistor 423 is the same N-channel MOS transistor and is used in a configuration in which the back gate and the source are short-circuited, and the parasitic diode 436 has an anode connected to the source and a cathode connected to the drain.
[0027]
  In a normal connection state in which the positive end of the battery is connected to the power supply terminal 400 and the negative end is connected to the power supply terminal 401, a positive voltage is applied to the gate of the MOS transistor 423, and the MOS transistor 423 is turned on. Are connected to the ground at a terminal 403. Since the parasitic diodes 430, 432, and 434 between the drain and back gate of each power MOS transistor are reverse-biased with the anode connected to the ground, the power MOS transistors 420, 421, and 422 are connected to the drive circuits 410, 411, and 412. The load can be driven in accordance with a control signal from.
[0028]
  On the other hand, when the battery is reversely connected, the gate potential of the MOS transistor 423 is lower than that of the source, so that the MOS transistor 423 is turned off, and the back gate potentials of the power MOS transistors 420, 421, and 422 are unstable. Become. The drive circuits 410, 411, and 412 do not operate in the reverse connection state, and the gate voltages of the power MOS transistors 420, 421, and 422 are not increased in order to turn on the power MOS transistors 420, 421, and 422. For this reason, the gate voltages of the power MOS transistors 420, 421, and 422 do not become higher than the respective back gate voltages by a predetermined value or more, and are turned off.
[0029]
  In addition, the parasitic diodes 430, 432, and 434 in the forward direction with respect to the battery are connected to the terminal 403 via the parasitic diodes 431, 433, and 435 and the parasitic diode 436. Is reverse-biased, so that no reverse current flows through the load through each power MOS transistor including the parasitic diode.
  BookReference exampleIs configured as described above, and the firstReference exampleIn addition to obtaining the same effect as described above, it is possible to prevent reverse current from flowing to all the loads with one MOS transistor 423 for a plurality of power MOS transistors.
[0030]
  next,First aspect of the present inventionExamples will be described.
  In this embodiment, the load is connected to the source side of the power MOS transistor.
  FIG.FirstIt is a figure which shows the structure of the Example.
  A load driving device 560 that drives the load 550 includes a driving circuit 510, a power MOS transistor 520, a MOS transistor 521, and a booster circuit 540.
  The power MOS transistor 520 has a source connected to one end of the load 550 via the terminal 506, and the other end of the load 550 is grounded. The drain of the power MOS transistor 520 is connected to the power supply terminal 501 (power supply plus end setting side) via the terminal 502.
[0031]
  The power MOS transistor 520 is used in a configuration in which the back gate is not short-circuited, and the back gate is connected to the source of the MOS transistor 521. The drain of the MOS transistor 521 is connected to the grounded power supply terminal 505 (power supply minus end setting side) via the terminal 503.
  Drive circuit 510 has an input terminal connected to terminal 504 and an output terminal connected to the gate of power MOS transistor 520. A control signal for driving the load 550 is input to the terminal 504.
[0032]
  The booster circuit 540 is connected to the terminals 502 and 503, boosts the battery voltage from the terminal 501, and outputs the boosted voltage from the output terminal to the drive circuit 510 and the gate of the MOS transistor 521. The voltage to be boosted is, for example, 10V higher than the battery voltage as an absolute value.
[0033]
  The power MOS transistor 520 is an N-channel MOS transistor that is used with a non-short-circuited back gate. Parasitic diodes 530 and 531 formed between a drain, a source and a back gate have an anode as a back gate and a cathode as a drain. Formed on the source side.
  The MOS transistor 521 is the same N-channel MOS transistor used in a configuration in which the back gate and the source are short-circuited, and the parasitic diode 532 is in a state where the anode is connected to the source side and the cathode is connected to the drain side.
[0034]
  In a normal connection state where the positive end of the battery is connected to the power supply terminal 501 and the negative end is connected to the power supply terminal 505, the booster circuit 540 boosts the battery voltage by 10V and outputs it to the gate of the MOS transistor 521. The gate potential of 521 is higher than the source potential, and the MOS transistor 521 is turned on. As a result, the back gate of the power MOS transistor 520 is connected to the ground at the terminal 503, and the anode of the parasitic diode 530 whose cathode is formed at the drain is connected to the ground, resulting in a reverse bias state. Therefore, the power MOS transistor 520 can drive the load 550 by the control signal from the drive circuit 510.
[0035]
  On the other hand, when the battery is reversely connected, since the booster circuit 540 does not operate, the gate potential of the MOS transistor 521 does not become higher than the source. As a result, the MOS transistor 521 is turned off, and the potential of the back gate of the power MOS transistor 520 becomes unstable. The drive circuit 510 does not operate in the reverse connection state, and the gate voltage of the power MOS transistor 520 is not increased to turn on the power MOS transistor 520. For this reason, the gate voltage of the power MOS transistor 520 does not become higher than the back gate voltage by a predetermined value or more and is turned off.
[0036]
  The forward parasitic diode 530 is connected to the load 550 via the parasitic diode 531, but since the parasitic diode 531 is in a reverse bias state, a reverse current flows through the load 550 through the power MOS transistor including the parasitic diode. Not.
  The present embodiment is configured as described above, and even in the driving device in which the load is connected to the source, the firstReference exampleThe same effect is obtained.
[0037]
  next,SecondExamples will be described.
  In this embodiment, there are a load and a plurality of power MOS transistors for driving the load, and FIG. 4 is a diagram showing the configuration thereof.
  One end of each of the three loads 650, 651, and 652 is connected to the terminals 641, 642, and 643, and the other end is grounded. The power MOS transistors 620, 621, and 622 have sources connected to the loads 650, 651, and 652 via terminals 641, 642, and 643, respectively, and drains commonly connected from the terminal 602 to the power supply terminal 600 (power supply plus end setting side). Connected. The drive circuits 610, 611, and 612 for driving the power MOS transistors have input terminals connected to terminals 604, 605, and 606 and output terminals connected to the gates of the power MOS transistors 620, 621, and 622, respectively. Control signals for loads 650, 651, and 652 are input to terminals 604, 605, and 606, respectively.
[0038]
  Each of the power MOS transistors 620, 621, and 622 is an N-channel MOS transistor and is used in a configuration in which the back gate is not short-circuited, and each back gate is connected to the source of the MOS transistor 623. The drain of the MOS transistor 623 is connected from the terminal 603 to the grounded power supply terminal 601 (power supply minus end setting side).
[0039]
  Parasitic diodes 630, 631, 632, 633, 634, and 635 between the source, drain, and back gate of the power MOS transistors 620, 621, and 622 are formed with the anode on the back gate side and the cathode on the source and drain side. . The same N-channel MOS transistor 623 has a configuration in which the back gate and the source are short-circuited, and an anode on the source side and a parasitic diode 636 on the cathode side are formed.
  The booster circuit 640 is connected to the terminals 602 and 603 to boost the battery voltage and output it to the drive circuits 610, 611, 612 and the gate of the MOS transistor 623. The boost voltage is assumed to be 10 V higher than the battery voltage as an absolute value, for example.
[0040]
  In a normal connection state in which the positive terminal of the battery is connected to the power supply terminal 600 and the negative terminal is connected to the grounded power supply terminal 601, a boosted positive voltage is applied to the gate of the MOS transistor 623, so that the MOS transistor 623 is turned on. Thus, the back gate of each power MOS transistor is connected to the ground at a terminal 606. Parasitic diodes 630, 632, and 634 formed between the drain and back gate of each power MOS transistor are connected to the ground in a reverse bias state. Therefore, each power MOS transistor can control the current flowing to the load by a control signal from the respective drive circuit.
[0041]
  On the other hand, since the booster circuit 640 does not operate when the battery is reversely connected, the gate potential of the MOS transistor 623 does not become higher than the source, and the MOS transistor 623 is turned off. At this time, the parasitic diodes 630, 632, and 634 that are forward with respect to the battery current are connected to the loads 650, 651, and 652 via the parasitic diodes 631, 633, and 635, but the parasitic diodes 631, 633, and 635 are Since it is in the reverse bias state, current in the reverse direction does not flow to the loads 650, 651, 652 through the power MOS transistors 620, 621, 622 including the parasitic diode.
[0042]
  The present embodiment is configured as described above, and the aboveFirstIn addition to the same effects as the first embodiment, the present invention also has an effect that a single MOS transistor can prevent reverse current from flowing to all loads for a plurality of power MOS transistors.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 FirstReference exampleFIG.
FIG. 2 SecondReference exampleFIG.
[Fig. 3]First aspect of the present inventionIt is a figure which shows the structure of the Example.
[Fig. 4]SecondIt is a figure which shows the structure of the Example.
FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional example.
FIG. 6 is a diagram showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
  100, 101 Power supply terminal
  102 terminals
  110 Drive circuit
  120, 121 MOS transistor
  130, 131 Parasitic diode
  141 Optical switch
  150 load
  300, 301 Power supply terminal
  302, 303, 304, 305 terminals
  310 Drive circuit
  312 Load drive device
  320 Power MOS transistor
  321 MOS transistor
  330, 331, 332 Parasitic diode
  340 resistance
  350 load
  400, 401 Power supply terminal
  402, 403, 404, 405, 406, 441, 442, 443 terminals
  410, 411, 412 drive circuit
  420, 421, 422 Power MOS transistor
  423 MOS transistor
  430, 431, 432, 433, 434, 435, 436 Parasitic diode
  440 resistance
  450, 451, 452 Load
  501, 505 Power supply terminal
  502, 503, 504, 506 terminals
  510 Drive circuit
  560 load drive device
  520 Power MOS transistor
  521 MOS transistor
  530, 531, 532 Parasitic diode
  540 Booster circuit
  550 load
  600, 601 Power supply terminal
  602, 603, 604, 605, 606, 641, 642, 643 terminals
  610, 611, 612 drive circuit
  620, 621, 622 Power MOS transistor
  623 MOS transistor
  630, 631, 632, 633, 634, 635, 636 Parasitic diode
  650, 651, 652 load

Claims

In a load driving apparatus in which a load and a power MOS transistor for controlling energization to the load are connected to a power supply in series,
The drain of the power MOS transistor is connected to the power supply plus end setting side,
The load is connected between a power source minus end setting side and a source of the power MOS transistor;
The power MOS transistor is an N-channel type, and is provided with switch means for connecting and blocking the back gate to the power source minus end setting side , and a drive circuit for applying a voltage to the gate,
And a booster circuit that boosts the power supply voltage when the power supply is normally connected, the booster circuit supplying power to the drive circuit,
The switch means is an N channel type MOS transistor, the source is connected to the back gate, the drain is connected to the power source minus terminal setting side, the gate is connected to the output terminal of the booster circuit, and is opened and closed according to the polarity of the power source It is set so that it may carry out, The load drive device characterized by the above-mentioned .

In a load driving device including a plurality of loads and a plurality of power MOS transistors that respectively control energization to each load, and each load and a corresponding power MOS transistor are connected in series to a power source,
The drain of each power MOS transistor is connected to the power supply plus end setting side,
Each load is connected between the source of the corresponding power MOS transistor and the power source minus end setting side,
Each of the power MOS transistors is an N-channel type, and a drive circuit for applying a voltage to the gate is additionally provided. Further, the power MOS transistor is provided in common with each of the power MOS transistors, and each back gate is connected to the power source minus end setting side and cut off. Switch means to
The power MOS transistor further includes a booster circuit that boosts the power supply voltage when the power supply is normally connected, and the booster circuit supplies power to the drive circuits.
The switch means is an N-channel MOS transistor, the source is connected to each back gate, the drain is connected to the power source minus end setting side, and the gate is connected to the output end of the booster circuit, according to the polarity of the power source A load driving device configured to open and close .