P-ch ハイサイドスイッチ（自作ヘッドライトリレー）のOFF時のゲート電圧の落とし方について

みなさま、はじめまして。
GW如何お過ごしでしょうか？

自宅に籠りっきりのため、半田遊びをしたくなりました。

バイクのヘッドライトを明るくすべく、
FETリレーを作成したいと考えております。
回路で分からないことがありまして、
ご教授頂きたく、よろしくお願いします。

■設計したいこと
・2SJ667のPMosでハイサイドスイッチを作りたい。
・論理反転のために、NMOSを前段に持ってきた。
・4.7kと3.3kで分圧して、ゲート電圧を5Vにした。
・突入電流防止用に22uの積層セラミックコンデンサを追加した。
・PMOSが寄生発振しないように47Ω入れてみた。

■シミュレーションの内容
・ヘッドランプの冷間時の抵抗が0.3Ω、定格60W(5Ω)なので、
　シミュレーションは0.3Ωと5Ωで実施している。
・緑線がNMOSのゲート電圧
・青線がPMOSのゲート電圧
・赤線がPMOSのドレイン電圧

■聞きたいこと
①突入電流防止のためのコンデンサの容量はどのくらいが適切でしょうか？
　また、算出方法を教えていただきたく思います。
②スイッチを切った時に、ランプを速やかに消したい。
　(NMOSのゲート電圧が5V→0Vになった時に、速やかにPMOSのドレイン電圧を0Vしたい）
　のですが、方法が分からず苦戦しております。
　方法を教えて頂きたく、宜しくお願いします。
③その他、回路の内容や定数で、改善したほうが良い点について教えてください。


素人ながら、上記設計を見様見真似で設計してみました。
みなさまの御知見を頂きたく、宜しくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 早速のご回答、誠にありがとうございます。
  
  分圧抵抗と逆起電力対策の件、
  非常に参考になります。ありがとうございます。
  
  突入対策の件ですが、
  ヘッドランプの点灯前冷間時の抵抗が0.3Ωなので、
  電圧を印加した瞬間には、定格電流の5～10倍程度の突入電流が流れることがあるそうです。
  https://www.ushio.co.jp/jp/technology/glossary/g …
  
  
  やりたいこととして、下記２点があります。
  
  　①フィラメントにダメージを与えないよう、ソフトスタートさせたい。
  　　⇒22uのコンデンサで実現しようと考えておりました。
  
  　②OFF時（ヘッドランプのHi/Lo切り替え時）は速やかにOFFさせたい。
  　　⇒やり方が分からず困っております。
  
  具体的な手段をご教授頂きたく、宜しくお願いします。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2020/05/01 10:22

No.2 ベストアンサー 回答者： kabasan 回答日時： 2020/05/01 12:17

Vgsをゆっくり上げて早く落とすのですからこんな回路でしょうか。

時定数は適当暗算ですのでシミュレーションしてみてください。

この回答へのお礼

私の知りたい回路です。
今日シミュレーションし、定数は200kの1uでやってみようと思います。
大変助かりました。
誠にありがとうございました。

お礼日時：2020/05/02 23:20

No.1 回答者： kabasan 回答日時： 2020/05/01 04:42

なぜ突入防止を？リレー接点にそんなもの無いのに。

C1が無ければサクッっと切れます。
抵抗値はこのあたりが良いかと。
R1=R7=10k（この程度で十分OFFします）
R2=R4=22（20Vまで耐えますし分圧は不要でON時間が遅くなるだけです）
R3=0（同上）
ランプと並列にダイオードを上向きに入れた方がベターです。
まあ電球の逆起電力なんて微々たるものでしょうが。