車載電子機器の電源回路
【課題】高温状態であっても正常にスイッチングレギュレート制御が行われて常に所定の５〔Ｖ〕に維持する。
【解決手段】スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣＩＣ１とからなるレギュレータ回路ＲＦを有する車載用電源回路において、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタＴＲ３とその制御をするコンパレータＩＣ２とを有する保護回路ＳＣを具えた。
【解決手段】スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣＩＣ１とからなるレギュレータ回路ＲＦを有する車載用電源回路において、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタＴＲ３とその制御をするコンパレータＩＣ２とを有する保護回路ＳＣを具えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される電子機器（車載電子機器）の電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジン、サスペンション、トランスミッション、ブレーキなどの電源装置として、バッテリ電圧をレギュレータにより所定の低電圧に降圧して供給されている。
【０００３】
ところで、レギュレータのスイッチング素子が何らかの原因により短絡してバッテリ電圧がそのまま降圧されずに車載電子機器に供給されると高圧の電圧が車載機器やその間に介設されている各種の電子回路の素子に供給されてしまい、多大な発熱が生じて制御に支障をきたしたり機器が損傷することになる。
【０００４】
そこで、例えは特開平２−２５２００７号公報に提示されているように、レギュレータの異常を検出する手段を設けて、レギュレータの異常を検出したときに、レギュレータを強制的に遮断するスイッチ手段からなる保護回路を具えたものが知られている。
【０００５】
図３は例えばエンジンの燃料供給を制御するＣＰＵ（図示せず）にバッテリ電源ＶＢを例えば５〔Ｖ（ボルト）〕として供給するための従来の電源回路の一例を示すものであり、スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）とからなるレギュレータ回路ＲＣと、電解コンデンサＣ１、電流を回帰させるダイオードＤ１からなる安定化電源を提供するための平滑回路ＲＦと、前記５〔Ｖ〕の出力電圧がＶｐ〔Ｖ〕以上にならないようにスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧を遮断するためのトランジスタＴＲ２およびその制御をするコンパレータＩＣ２とを有する保護回路ＳＣを具えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２５２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記従来の電源回路は、通常の電源供給時には、コンパレータＩＣ２の出力段が常時０になっており、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧はＩＣ１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【０００８】
このとき、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態のときにも次の式（１）に示すように、Ｖ１〔Ｖ〕の電圧がスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢとエミッタＥ間に印加されていることになる。
【０００９】
【数１】
Ｖ１：スイッチング用トランジスタ（ＴＲ１）がＯＦＦ時にベースエミッタ間にかかる
電圧〔Ｖ〕
ＶＢ：バッテリ電源電圧〔Ｖ〕
【００１０】
そして、図４に示すように、低温時にはスイッチング用トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態にあるが、高温時になると、スイッチング用トランジスタＴＲ１を完全にＯＦＦさせるためのベースＢとエミッタＥ間の電圧ＶBE〔Ｖ〕が次第に小さくなり、ｔ１〔℃〕以上になると電圧Ｖ１〔Ｖ〕を下回り、スイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチング制御したとしても出力電圧である５〔Ｖ〕を維持することができくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高温状態にある場合にも正常にスイッチングレギュレート制御が行われて常に所定の５〔Ｖ〕に維持することができる車載電子機器の電源回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するためになされた本発明は、スイッチング用トランジスタとこのスイッチング用トランジスタをスイッチングさせてバッテリ電源を５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタを制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣとからなるレギュレータ回路を有する車載用電源回路において、前記スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタとその制御をするコンパレータとを有する保護回路を具えた。
【００１３】
特に、前記制御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間飽和電圧を超えないこととする。
【００１４】
本発明によれば、スイッチング用トランジスタはスイッチングレギュレータ用により直接行うようにするとともに、出力電圧が５〔Ｖ〕から上昇したとき、コンパレータによりトランジスタをＯＮ状態として、スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間の電圧を制御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧以下にして、確実にスイッチング用トランジスタをＯＦＦさせることができる。
【００１５】
また、制御用トランジスタは通常時はＯＦＦしているためスイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間の電圧に影響を与えることがなく、スイッチング用トランジスタのＯＦＦ時にベース、エミッタ間の電圧がほぼ０〔Ｖ〕になり、その結果、高温状態でも正常にスイッチングレギュレート制御が行われる所定の５〔Ｖ〕に維持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明である車載電子機器の電源回路は、高温状態であっても正常にスイッチングレギュレート制御が行われて常に所定の５〔Ｖ〕に維持することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１に示した実施の形態についてのスイッチング用トランジスタについての電流を遮断するベース−エミッタ間電圧の温度特性に関するグラフである。
【図３】従来例を示す回路図である。
【図４】図３に示した従来例についてのスイッチング用トランジスタについての電流を遮断するベース−エミッタ間電圧の温度特性に関するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発発明を実施するための形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明である車載用電子機器の電源回路は、前記図３に示した従来例と同じく、例えばエンジンの燃料供給を制御するＣＰＵ（図示せず）にバッテリ電源ＶＢを例えば５〔Ｖ〕として供給するための一例を示すものであり、スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）とからなるレギュレータ回路ＲＣと、電解コンデンサＣ１、電流を回帰させるダイオードＤ１からなる安定化電源を提供するための平滑回路ＲＦとを有している。
【００２０】
特に、前記５〔Ｖ〕の出力電圧がＶｐ〔Ｖ〕以上にならないようにスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧を遮断するための保護回路ＳＣが、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ−エミッタＥ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタＴＲ３とその制御用のコンパレータＩＣ２と、前記制御用トランジスタＴＲ３のバイアス抵抗Ｒ１、Ｒ２により構成され、特に、前記制御用トランジスタＴＲ３のコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベース、エミッタ間飽和電圧を超えないこととした。
【００２１】
本発明によれば、スイッチング用トランジスタＴＲ１はスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）により直接行うようにするとともに、出力電圧が５〔Ｖ〕から上昇したとき、コンパレータＩＣ２によりトランジスタＴＲ３をＯＮ状態として、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ−エミッタＥ間の電圧を制御用トランジスタＴＲ３のＶCE（ｓａｔ）（コレクタ、エミッタ間飽和電圧）以下にして、確実にスイッチング用トランジスタＴＲ１をＯＦＦさせることができる。
【００２２】
また、制御用トランジスタＴＲ３通常時はＯＦＦ状態にあるためスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ、エミッタＥ間の電圧に影響を与えることがなく、スイッチング用トランジスタＴＲ１のＯＦＦ時にベースＢ、エミッタＥ間の電圧Ｖ１〔Ｖ〕がほぼ０〔Ｖ〕になり、その結果、図２に示すように、高温状態でも正常にスイッチングレギュレート制御が行われる所定の５〔Ｖ〕に維持することができる。
【符号の説明】
【００２３】
ＴＲ１ スイッチング用トランジスタ、ＶＢ バッテリ電源、ＩＣ１ スイッチングレギュレータ用ＩＣ、ＲＣ レギュレータ回路、Ｃ１ 電解コンデンサＣ１、Ｄ１ ダイオード、ＩＣ２ コンパレータ、ＴＲ３ 制御用トランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される電子機器（車載電子機器）の電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジン、サスペンション、トランスミッション、ブレーキなどの電源装置として、バッテリ電圧をレギュレータにより所定の低電圧に降圧して供給されている。
【０００３】
ところで、レギュレータのスイッチング素子が何らかの原因により短絡してバッテリ電圧がそのまま降圧されずに車載電子機器に供給されると高圧の電圧が車載機器やその間に介設されている各種の電子回路の素子に供給されてしまい、多大な発熱が生じて制御に支障をきたしたり機器が損傷することになる。
【０００４】
そこで、例えは特開平２−２５２００７号公報に提示されているように、レギュレータの異常を検出する手段を設けて、レギュレータの異常を検出したときに、レギュレータを強制的に遮断するスイッチ手段からなる保護回路を具えたものが知られている。
【０００５】
図３は例えばエンジンの燃料供給を制御するＣＰＵ（図示せず）にバッテリ電源ＶＢを例えば５〔Ｖ（ボルト）〕として供給するための従来の電源回路の一例を示すものであり、スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）とからなるレギュレータ回路ＲＣと、電解コンデンサＣ１、電流を回帰させるダイオードＤ１からなる安定化電源を提供するための平滑回路ＲＦと、前記５〔Ｖ〕の出力電圧がＶｐ〔Ｖ〕以上にならないようにスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧を遮断するためのトランジスタＴＲ２およびその制御をするコンパレータＩＣ２とを有する保護回路ＳＣを具えたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２５２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記従来の電源回路は、通常の電源供給時には、コンパレータＩＣ２の出力段が常時０になっており、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧はＩＣ１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【０００８】
このとき、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態のときにも次の式（１）に示すように、Ｖ１〔Ｖ〕の電圧がスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢとエミッタＥ間に印加されていることになる。
【０００９】
【数１】
Ｖ１：スイッチング用トランジスタ（ＴＲ１）がＯＦＦ時にベースエミッタ間にかかる
電圧〔Ｖ〕
ＶＢ：バッテリ電源電圧〔Ｖ〕
【００１０】
そして、図４に示すように、低温時にはスイッチング用トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態にあるが、高温時になると、スイッチング用トランジスタＴＲ１を完全にＯＦＦさせるためのベースＢとエミッタＥ間の電圧ＶBE〔Ｖ〕が次第に小さくなり、ｔ１〔℃〕以上になると電圧Ｖ１〔Ｖ〕を下回り、スイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチング制御したとしても出力電圧である５〔Ｖ〕を維持することができくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高温状態にある場合にも正常にスイッチングレギュレート制御が行われて常に所定の５〔Ｖ〕に維持することができる車載電子機器の電源回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するためになされた本発明は、スイッチング用トランジスタとこのスイッチング用トランジスタをスイッチングさせてバッテリ電源を５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタを制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣとからなるレギュレータ回路を有する車載用電源回路において、前記スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタとその制御をするコンパレータとを有する保護回路を具えた。
【００１３】
特に、前記制御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間飽和電圧を超えないこととする。
【００１４】
本発明によれば、スイッチング用トランジスタはスイッチングレギュレータ用により直接行うようにするとともに、出力電圧が５〔Ｖ〕から上昇したとき、コンパレータによりトランジスタをＯＮ状態として、スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間の電圧を制御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧以下にして、確実にスイッチング用トランジスタをＯＦＦさせることができる。
【００１５】
また、制御用トランジスタは通常時はＯＦＦしているためスイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間の電圧に影響を与えることがなく、スイッチング用トランジスタのＯＦＦ時にベース、エミッタ間の電圧がほぼ０〔Ｖ〕になり、その結果、高温状態でも正常にスイッチングレギュレート制御が行われる所定の５〔Ｖ〕に維持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明である車載電子機器の電源回路は、高温状態であっても正常にスイッチングレギュレート制御が行われて常に所定の５〔Ｖ〕に維持することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１に示した実施の形態についてのスイッチング用トランジスタについての電流を遮断するベース−エミッタ間電圧の温度特性に関するグラフである。
【図３】従来例を示す回路図である。
【図４】図３に示した従来例についてのスイッチング用トランジスタについての電流を遮断するベース−エミッタ間電圧の温度特性に関するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発発明を実施するための形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明である車載用電子機器の電源回路は、前記図３に示した従来例と同じく、例えばエンジンの燃料供給を制御するＣＰＵ（図示せず）にバッテリ電源ＶＢを例えば５〔Ｖ〕として供給するための一例を示すものであり、スイッチング用トランジスタＴＲ１とこのスイッチング用トランジスタＴＲ１をスイッチングさせてバッテリ電源ＶＢを５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタＴＲ１を制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）とからなるレギュレータ回路ＲＣと、電解コンデンサＣ１、電流を回帰させるダイオードＤ１からなる安定化電源を提供するための平滑回路ＲＦとを有している。
【００２０】
特に、前記５〔Ｖ〕の出力電圧がＶｐ〔Ｖ〕以上にならないようにスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ電圧を遮断するための保護回路ＳＣが、前記スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ−エミッタＥ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタＴＲ３とその制御用のコンパレータＩＣ２と、前記制御用トランジスタＴＲ３のバイアス抵抗Ｒ１、Ｒ２により構成され、特に、前記制御用トランジスタＴＲ３のコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベース、エミッタ間飽和電圧を超えないこととした。
【００２１】
本発明によれば、スイッチング用トランジスタＴＲ１はスイッチングレギュレータ用ＩＣ（ＩＣ１）により直接行うようにするとともに、出力電圧が５〔Ｖ〕から上昇したとき、コンパレータＩＣ２によりトランジスタＴＲ３をＯＮ状態として、スイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ−エミッタＥ間の電圧を制御用トランジスタＴＲ３のＶCE（ｓａｔ）（コレクタ、エミッタ間飽和電圧）以下にして、確実にスイッチング用トランジスタＴＲ１をＯＦＦさせることができる。
【００２２】
また、制御用トランジスタＴＲ３通常時はＯＦＦ状態にあるためスイッチング用トランジスタＴＲ１のベースＢ、エミッタＥ間の電圧に影響を与えることがなく、スイッチング用トランジスタＴＲ１のＯＦＦ時にベースＢ、エミッタＥ間の電圧Ｖ１〔Ｖ〕がほぼ０〔Ｖ〕になり、その結果、図２に示すように、高温状態でも正常にスイッチングレギュレート制御が行われる所定の５〔Ｖ〕に維持することができる。
【符号の説明】
【００２３】
ＴＲ１ スイッチング用トランジスタ、ＶＢ バッテリ電源、ＩＣ１ スイッチングレギュレータ用ＩＣ、ＲＣ レギュレータ回路、Ｃ１ 電解コンデンサＣ１、Ｄ１ ダイオード、ＩＣ２ コンパレータ、ＴＲ３ 制御用トランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング用トランジスタとこのスイッチング用トランジスタをスイッチングさせてバッテリ電源を５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタを制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣとからなるレギュレータ回路を有する車載用電源回路において、前記スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタとその制御をするコンパレータとを有する保護回路を具えたことを特徴とする車載電子機器の電源回路。
【請求項２】
前記御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間飽和電圧を超えないことを特徴とする請求項１記載の車載電子機器の電源回路。
【請求項１】
スイッチング用トランジスタとこのスイッチング用トランジスタをスイッチングさせてバッテリ電源を５Ｖとなるようにフィードバックしてスイッチング用トランジスタを制御するためのスイッチングレギュレータ用ＩＣとからなるレギュレータ回路を有する車載用電源回路において、前記スイッチング用トランジスタのベースとエミッタ間に配置した電圧を飽和電圧以下にするための制御用トランジスタとその制御をするコンパレータとを有する保護回路を具えたことを特徴とする車載電子機器の電源回路。
【請求項２】
前記御用トランジスタのコレクタ、エミッタ間飽和電圧が、スイッチング用トランジスタのベース、エミッタ間飽和電圧を超えないことを特徴とする請求項１記載の車載電子機器の電源回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２２１８８３（Ｐ２０１０−２２１８８３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２０１２（Ｐ２００９−７２０１２）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００１５３１２２）株式会社ニッキ (296)
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００１５３１２２）株式会社ニッキ (296)
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