JP2000139023A - Onboard power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電圧をチ
ョッパ型レギュレータとシリーズ型レギュレータで所定
の定電圧に降圧する車載用電源装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-vehicle power supply for reducing a battery voltage to a predetermined constant voltage by a chopper type regulator and a series type regulator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の車載用電源装置は、バッテリ電圧
をシリーズ型レギュレータで所定の定電圧に降圧して車
載用電子機器に供給するものが一般的であるが、シリー
ズ型レギュレータは、安定度の高い電源を構成できる反
面、チョッパ型レギュレータと比較して変換効率が低い
ため、近年の車載用電子機器の増加（消費電力の増加）
に伴って、シリーズ型レギュレータでは発熱が大きくな
るという欠点がある。そこで、近年、高効率で且つ大容
量の安定化電源回路を実現するために、特開平２−２５
２００７号公報、特開平５−３８１３８号公報に示すよ
うに、チョッパ型レギュレータとシリーズ型レギュレー
タとを直列に接続し、バッテリ電圧をチョッパ型レギュ
レータで効率良く所定電圧まで降圧し、これをシリーズ
型レギュレータで所定の定電圧に安定化させて車載用電
子機器に供給するようにしたものがある。2. Description of the Related Art In general, a conventional power supply for a vehicle is one that reduces a battery voltage to a predetermined constant voltage with a series-type regulator and supplies the voltage to a vehicle-mounted electronic device. Power supplies with high power consumption, but the conversion efficiency is lower than that of chopper type regulators.
Accordingly, there is a disadvantage that the series type regulator generates a large amount of heat. In order to realize a highly efficient and large-capacity stabilized power supply circuit in recent years, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2007-2005-38138, a chopper-type regulator and a series-type regulator are connected in series, and the battery voltage is efficiently reduced to a predetermined voltage by the chopper-type regulator. In some cases, the voltage is stabilized at a predetermined constant voltage and supplied to an in-vehicle electronic device.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、前段のチョッパ型レギュレータのスイッチング
素子が何等かの原因でショートした場合、降圧されない
バッテリ電圧がそのまま後段のシリーズ型レギュレータ
に供給されることになるため、シリーズ型レギュレータ
の電圧制御用のトランジスタの発熱量が大きくなり過ぎ
て、該トランジスタが二次故障するおそれがある。However, in the above configuration, if the switching element of the previous chopper type regulator is short-circuited for some reason, the battery voltage which is not reduced is supplied to the subsequent series type regulator as it is. Therefore, the amount of heat generated by the voltage control transistor of the series regulator becomes excessively large, which may cause a secondary failure of the transistor.
【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、前段のチョッパ型レ
ギュレータのショート等の異常による後段のシリーズ型
レギュレータの二次故障を未然に防止することができる
車載用電源装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, has as its object to prevent a secondary failure of a subsequent series type regulator due to an abnormality such as a short circuit of a previous stage chopper type regulator. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle power supply device that can perform the above operations.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の車載用電源装置は、バッテリ電
圧をチョッパ型レギュレータで所定電圧まで降圧し、こ
れをシリーズ型レギュレータで所定の定電圧に安定化さ
せるものにおいて、チョッパ型レギュレータの異常の有
無を異常検出手段で監視し、チョッパ型レギュレータの
異常を検出した時には、強制オフ手段によってシリーズ
型レギュレータを強制的にオフするようにしたものであ
る。このようにすれば、前段のチョッパ型レギュレータ
のショート等の異常による後段のシリーズ型レギュレー
タの二次故障を未然に防止することができる。In order to achieve the above object, an on-vehicle power supply according to claim 1 of the present invention reduces a battery voltage to a predetermined voltage by a chopper type regulator, and reduces the battery voltage by a series type regulator. Abnormality of the chopper type regulator is monitored by the abnormality detection means, and when the abnormality of the chopper type regulator is detected, the series type regulator is forcibly turned off by the forced off means. It was done. In this way, it is possible to prevent a secondary failure of the subsequent series regulator due to an abnormality such as a short circuit of the previous chopper regulator.
【０００６】この場合、請求項２のように、チョッパ型
レギュレータの出力電圧に基づいて該チョッパ型レギュ
レータの異常を検出するようにしても良い。つまり、チ
ョッパ型レギュレータにショート等の異常が発生する
と、チョッパ型レギュレータの出力電圧が正常時よりも
高くなるため、チョッパ型レギュレータの出力電圧が正
常範囲よりも高いか否かで異常の有無を判定することが
できる。In this case, the abnormality of the chopper type regulator may be detected based on the output voltage of the chopper type regulator. In other words, when an abnormality such as a short circuit occurs in the chopper type regulator, the output voltage of the chopper type regulator becomes higher than in the normal state, so it is determined whether or not there is an abnormality based on whether the output voltage of the chopper type regulator is higher than the normal range. can do.
【０００７】或は、請求項３のように、チョッパ型レギ
ュレータの入力電圧と出力電圧との電圧差に基づいて該
チョッパ型レギュレータの異常を検出するようにしても
良い。つまり、チョッパ型レギュレータにショート故障
が発生すると、チョッパ型レギュレータの出力電圧が入
力電圧（バッテリ電圧）とほぼ同一の電圧まで上昇して
入出力電圧の差が小さくなるため、入出力電圧の差が正
常範囲よりも小さいか否かで異常の有無を判定すること
ができる。Alternatively, an abnormality of the chopper type regulator may be detected based on a voltage difference between an input voltage and an output voltage of the chopper type regulator. In other words, when a short-circuit fault occurs in the chopper type regulator, the output voltage of the chopper type regulator rises to almost the same voltage as the input voltage (battery voltage), and the difference between the input and output voltages becomes smaller. The presence or absence of an abnormality can be determined based on whether or not it is smaller than the normal range.
【０００８】但し、バッテリ電圧が低下するに従って、
チョッパ型レギュレータのスイッチング素子のデューテ
ィ比が高くなり、更に、チョッパ型レギュレータの入力
電圧（バッテリ電圧）が目標出力電圧以下に低下する
と、デューティ比が１００％となるため、スイッチング
素子が常時オン状態に保たれてショート故障と区別でき
なくなる。However, as the battery voltage decreases,
When the duty ratio of the switching element of the chopper type regulator increases, and when the input voltage (battery voltage) of the chopper type regulator falls below the target output voltage, the duty ratio becomes 100%, so that the switching element is always on. It is kept and cannot be distinguished from short-circuit failure.
【０００９】この点を考慮して、請求項４のように、チ
ョッパ型レギュレータの入力電圧が所定電圧以下に低下
した時に、チョッパ型レギュレータの異常検出を異常検
出禁止手段により禁止するようにすることが好ましい。
このようにすれば、バッテリ電圧の低下によりチョッパ
型レギュレータのデューティ比が１００％になった状態
を誤ってショート故障と判定することを未然に防止する
ことができ、異常検出の信頼性を向上することができ
る。In view of this point, when the input voltage of the chopper type regulator falls below a predetermined voltage, the abnormality detection of the chopper type regulator is prohibited by the abnormality detection prohibiting means. Is preferred.
With this configuration, it is possible to prevent a situation in which the duty ratio of the chopper type regulator becomes 100% due to a decrease in the battery voltage from being erroneously determined to be a short-circuit failure, thereby improving the reliability of abnormality detection. be able to.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
の実施形態（１）を図１に基づいて説明する。バッテリ
１１のプラス端子側に、イグニッションスイッチ１２を
介してチョッパ型レギュレータ１３とシリーズ型レギュ
レータ１４とが直列に接続されている。チョッパ型レギ
ュレータ１３は、バッテリ１１から供給される電力をト
ランジスタ１５でスイッチングして、平滑回路１６で平
滑化することで、バッテリ電圧を所定電圧まで降圧す
る。トランジスタ１５のスイッチング動作は、チョッパ
型レギュレータ１３の出力電圧が目標電圧となるように
デューティ制御回路１７によって制御される。平滑回路
１６は、トランジスタ１５の出力側（コレクタ）に接続
されたチョークコイル１８と、このチョークコイル１８
の両端とグランド側との間に接続されたダイオード１９
とコンデンサ２０とから構成され、トランジスタ１５の
スイッチングにより生成された矩形波の電圧波形が該平
滑回路１６で平滑化され、後段のシリーズ型レギュレー
タ１４に供給される。[Embodiment (1)] An embodiment (1) of the present invention will be described below with reference to FIG. A chopper type regulator 13 and a series type regulator 14 are connected in series via an ignition switch 12 to the positive terminal side of the battery 11. The chopper regulator 13 switches the power supplied from the battery 11 by the transistor 15 and smoothes the power by the smoothing circuit 16 to reduce the battery voltage to a predetermined voltage. The switching operation of the transistor 15 is controlled by the duty control circuit 17 so that the output voltage of the chopper type regulator 13 becomes the target voltage. The smoothing circuit 16 includes a choke coil 18 connected to the output side (collector) of the transistor 15,
Diode 19 connected between both ends of the
And a capacitor 20. The voltage waveform of the rectangular wave generated by the switching of the transistor 15 is smoothed by the smoothing circuit 16 and supplied to the series regulator 14 at the subsequent stage.
【００１１】一方、シリーズ型レギュレータ１４は、オ
ペアンプ２１で出力電圧を検出して２つのトランジスタ
２２，２３を制御することで、チョッパ型レギュレータ
１３からの入力電圧を所定の定電圧ＶDDに制御する。本
実施形態では、電圧制御用のトランジスタ２２がシリー
ズ型レギュレータ１４の入力端子と出力端子との間に接
続され、このトランジスタ２２のベースとグランド側と
の間に他のトランジスタ２３が接続されている。シリー
ズ型レギュレータ１４の出力端子側とグランド側との間
に２つの抵抗２４，２５が直列に接続され、シリーズ型
レギュレータ１４の出力電圧が２つの抵抗２４，２５で
分圧され、この分圧電圧Ｖ1 が出力電圧検出信号として
オペアンプ２１の反転入力端子に入力される。このオペ
アンプ２１の非反転入力端子には、定電圧ダイオード等
で生成した基準電圧Ｖ2 が入力される。これにより、オ
ペアンプ２１は、２つの入力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 が等しくな
るように、該オペアンプ２１の出力電圧でトランジスタ
２３のベース電圧を制御し、このトランジスタ２３のコ
レクタ電圧によって電圧制御用のトランジスタ２２のベ
ース電圧を制御することで、該トランジスタ２２の出力
電圧（シリーズ型レギュレータ１４の出力電圧）を所定
の定電圧ＶDDに制御する。On the other hand, the series regulator 14 controls an input voltage from the chopper regulator 13 to a predetermined constant voltage VDD by detecting an output voltage with an operational amplifier 21 and controlling the two transistors 22 and 23. In this embodiment, the voltage control transistor 22 is connected between the input terminal and the output terminal of the series regulator 14, and another transistor 23 is connected between the base of the transistor 22 and the ground. . Two resistors 24 and 25 are connected in series between the output terminal side of the series type regulator 14 and the ground side, and the output voltage of the series type regulator 14 is divided by the two resistors 24 and 25. V1 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 21 as an output voltage detection signal. A reference voltage V2 generated by a constant voltage diode or the like is input to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. Thus, the operational amplifier 21 controls the base voltage of the transistor 23 with the output voltage of the operational amplifier 21 so that the two input voltages V1 and V2 become equal, and the collector voltage of the transistor 23 controls the voltage of the transistor 22 for voltage control. By controlling the base voltage, the output voltage of the transistor 22 (the output voltage of the series regulator 14) is controlled to a predetermined constant voltage VDD.
【００１２】このシリーズ型レギュレータ１４の出力電
圧ＶDDは、車載マイクロコンピュータ２６等の車載用電
子機器に電源として供給され、この車載マイクロコンピ
ュータ２６によってエンジン制御装置２７が制御され
る。The output voltage VDD of the series regulator 14 is supplied to a vehicle-mounted electronic device such as a vehicle-mounted microcomputer 26 as a power source, and the vehicle-mounted microcomputer 26 controls an engine control device 27.
【００１３】次に、本実施形態（１）の車載用電源装置
のフェールセーフ回路２９の構成を説明する。フェール
セーフ回路２９は、チョッパ型レギュレータ１３の出力
電圧が所定電圧より高いか否かを判定する出力電圧比較
回路３０と遅延回路３４と強制オフ用のトランジスタ３
５とから構成されている。Next, the configuration of the fail-safe circuit 29 of the vehicle-mounted power supply of the embodiment (1) will be described. The fail-safe circuit 29 includes an output voltage comparison circuit 30 that determines whether the output voltage of the chopper type regulator 13 is higher than a predetermined voltage, a delay circuit 34, and a transistor 3 for forced off.
And 5.
【００１４】まず、出力電圧比較回路３０の構成を説明
すると、チョッパ型レギュレータ１３の出力端子側とグ
ランド側との間に２つの抵抗３１，３２が直列に接続さ
れ、これら両抵抗３１，３２によってチョッパ型レギュ
レータ１３の出力電圧が分圧され、その分圧電圧Ｖ3 が
出力電圧検出信号としてコンパレータ３３の非反転入力
端子に入力される。このコンパレータ３３の反転入力端
子には、定電圧ダイオード等で生成した異常判定用の基
準電圧Ｖ4 が入力され、このコンパレータ３３で、２つ
の入力電圧Ｖ3 ，Ｖ4 が比較される。First, the configuration of the output voltage comparison circuit 30 will be described. Two resistors 31 and 32 are connected in series between the output terminal side of the chopper type regulator 13 and the ground side. The output voltage of the chopper regulator 13 is divided, and the divided voltage V3 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 33 as an output voltage detection signal. A reference voltage V4 for abnormality determination generated by a constant voltage diode or the like is input to the inverting input terminal of the comparator 33, and the comparator 33 compares the two input voltages V3 and V4.
【００１５】この場合、チョッパ型レギュレータ１３が
正常に動作している時には、チョッパ型レギュレータ１
３の出力電圧が所定電圧以下となって、Ｖ3 ≦Ｖ4 とな
り、コンパレータ３３の出力がローレベルに維持され
る。これに対し、チョッパ型レギュレータ１３にショー
ト故障等の異常が発生すると、チョッパ型レギュレータ
１３の出力電圧が所定電圧より高くなって、Ｖ3 ＞Ｖ4
となり、コンパレータ３３の出力がハイレベルに反転す
る。このような動作により、出力電圧比較回路３０は、
チョッパ型レギュレータ１３の異常を検出する異常検出
手段として機能する。In this case, when the chopper type regulator 13 is operating normally, the chopper type regulator 1
3 becomes equal to or lower than the predetermined voltage, and V3.ltoreq.V4, and the output of the comparator 33 is maintained at a low level. On the other hand, when an abnormality such as a short circuit occurs in the chopper type regulator 13, the output voltage of the chopper type regulator 13 becomes higher than a predetermined voltage, and V3> V4
And the output of the comparator 33 is inverted to the high level. With such an operation, the output voltage comparison circuit 30
It functions as an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the chopper type regulator 13.
【００１６】以上のように構成した出力電圧比較回路３
０のコンパレータ３３の出力は、遅延回路３４を介して
強制オフ用のトランジスタ３５のベースに印加される。
このトランジスタ３５のコレクタとエミッタは、シリー
ズ型レギュレータ１４のトランジスタ２３のベース側と
グランド側との間に接続され、強制オフ用のトランジス
タ３５がオンすると、シリーズ型レギュレータ１４のト
ランジスタ２３のベース電位が強制的にローレベルに下
げられ、シリーズ型レギュレータ１４が強制的にオフさ
れる。これにより、強制オフ用のトランジスタ３５は、
特許請求の範囲でいう強制オフ手段としての役割を果た
す。The output voltage comparison circuit 3 configured as described above
The output of the comparator 33 of 0 is applied to the base of the transistor 35 for forced off via the delay circuit 34.
The collector and the emitter of the transistor 35 are connected between the base side and the ground side of the transistor 23 of the series regulator 14, and when the transistor 35 for forced off is turned on, the base potential of the transistor 23 of the series regulator 14 is increased. The level is forcibly lowered to the low level, and the series regulator 14 is forcibly turned off. Thereby, the transistor 35 for forced off is
It serves as a forced off means in the claims.
【００１７】一方、コンパレータ３３の出力側に接続さ
れた遅延回路３４は、短い時間幅のパルス出力をカット
する回路であり、電源投入時やノイズ発生時等にチョッ
パ型レギュレータ１３の出力電圧が瞬間的に上昇してコ
ンパレータ３３の出力が瞬間的にハイレベルに反転して
も、シリーズ型レギュレータ１４が強制オフされないよ
うにするためのものである。On the other hand, a delay circuit 34 connected to the output side of the comparator 33 is a circuit for cutting off a pulse output having a short time width, and the output voltage of the chopper type regulator 13 is instantaneously turned on when power is turned on or when noise occurs. This is for preventing the series regulator 14 from being forcibly turned off even when the output of the comparator 33 is instantaneously inverted to a high level.
【００１８】以上説明した実施形態（１）によれば、チ
ョッパ型レギュレータ１３が正常に動作している時に
は、チョッパ型レギュレータ１３の出力電圧が目標電圧
まで降圧され、コンパレータ３３の入力電圧Ｖ3 が基準
電圧Ｖ4 よりも低くなる。これにより、コンパレータ３
３の出力がローレベルに維持され、強制オフ用のトラン
ジスタ３５がオフ状態に維持される。この状態では、シ
リーズ型レギュレータ１４のオペアンプ２１は、２つの
入力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 が等しくなるように、該オペアンプ
２１の出力電圧でトランジスタ２３のベース電圧を制御
し、このトランジスタ２３のコレクタ電圧によって電圧
制御用のトランジスタ２２のベース電圧を制御すること
で、該トランジスタ２２の出力電圧（シリーズ型レギュ
レータ１４の出力電圧）を所定の定電圧ＶDDに制御す
る。According to the embodiment (1) described above, when the chopper type regulator 13 is operating normally, the output voltage of the chopper type regulator 13 is reduced to the target voltage, and the input voltage V3 of the comparator 33 is set to the reference voltage. It becomes lower than the voltage V4. Thereby, the comparator 3
3 is maintained at the low level, and the transistor 35 for forced off is maintained in the off state. In this state, the operational amplifier 21 of the series regulator 14 controls the base voltage of the transistor 23 with the output voltage of the operational amplifier 21 so that the two input voltages V1 and V2 become equal. By controlling the base voltage of the control transistor 22, the output voltage of the transistor 22 (the output voltage of the series regulator 14) is controlled to a predetermined constant voltage VDD.
【００１９】一方、チョッパ型レギュレータ１３のトラ
ンジスタ１５がショート故障すると、トランジスタ１５
が常時オン状態となるため、チョッパ型レギュレータ１
３の出力電圧がバッテリ電圧とほぼ同じ電圧まで上昇し
て、コンパレータ３３の入力電圧Ｖ3 が基準電圧Ｖ4 よ
りも高くなる。これにより、コンパレータ３３の出力が
ハイレベルに反転して、強制オフ用のトランジスタ３５
がオン状態に切り換えられる。その結果、シリーズ型レ
ギュレータ１４のトランジスタ２３のベース電位が強制
的にローレベルに下げられ、シリーズ型レギュレータ１
４が強制的にオフされる。これにより、前段のチョッパ
型レギュレータ１３のショート等の異常による後段のシ
リーズ型レギュレータ１４の二次故障が未然に防止され
る。On the other hand, when the transistor 15 of the chopper type regulator 13 is short-circuited, the transistor 15
Is always on, so the chopper type regulator 1
The output voltage of the comparator 33 rises to substantially the same voltage as the battery voltage, and the input voltage V3 of the comparator 33 becomes higher than the reference voltage V4. As a result, the output of the comparator 33 is inverted to the high level, and the transistor 35
Is switched on. As a result, the base potential of the transistor 23 of the series regulator 14 is forcibly lowered to a low level, and the series regulator 1
4 is forcibly turned off. As a result, a secondary failure of the subsequent series regulator 14 due to an abnormality such as a short circuit of the previous chopper regulator 13 is prevented.
【００２０】［実施形態（２）］次に、本発明の実施形
態（２）を図２に基づいて説明する。本実施形態（２）
では、チョッパ型レギュレータ１３の出力電圧からチョ
ッパ型レギュレータ１３の異常を検出する出力電圧比較
回路３０を設け、更に、チョッパ型レギュレータ１３の
入力電圧（バッテリ電圧）が所定電圧より高いか否かを
判定する入力電圧比較回路４１を設けている。この入力
電圧比較回路４１の構成を説明すると、チョッパ型レギ
ュレータ１３の入力端子側とグランド側との間に２つの
抵抗４２，４３が直列に接続され、これら両抵抗４２，
４３によってチョッパ型レギュレータ１３の入力電圧
（バッテリ電圧）が分圧され、その分圧電圧Ｖ5 が入力
電圧検出信号としてコンパレータ４４の非反転入力端子
に入力される。このコンパレータ４４の反転入力端子に
は、定電圧ダイオード等で生成した基準電圧Ｖ6 が入力
され、このコンパレータ４４で、２つの電圧Ｖ5 ，Ｖ6
が比較される。この場合、バッテリ電圧が所定電圧より
も高い時（正常時）には、Ｖ5 ＞Ｖ6 となり、コンパレ
ータ４４の出力がハイレベルに維持される。これに対
し、バッテリ電圧が所定電圧以下に低下した時には、Ｖ
5 ≦Ｖ6 となり、コンパレータ４４の出力がローレベル
に反転する。[Embodiment (2)] Next, an embodiment (2) of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment (2)
In the above, an output voltage comparison circuit 30 for detecting an abnormality of the chopper type regulator 13 from the output voltage of the chopper type regulator 13 is provided, and further, it is determined whether or not the input voltage (battery voltage) of the chopper type regulator 13 is higher than a predetermined voltage. An input voltage comparison circuit 41 is provided. The configuration of the input voltage comparison circuit 41 will be described. Two resistors 42 and 43 are connected in series between the input terminal side of the chopper type regulator 13 and the ground side.
The input voltage (battery voltage) of the chopper type regulator 13 is divided by 43, and the divided voltage V5 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 44 as an input voltage detection signal. A reference voltage V6 generated by a constant voltage diode or the like is input to an inverting input terminal of the comparator 44. The comparator 44 outputs two voltages V5 and V6.
Are compared. In this case, when the battery voltage is higher than the predetermined voltage (normal time), V5> V6, and the output of the comparator 44 is maintained at a high level. On the other hand, when the battery voltage falls below the predetermined voltage, V
5 ≦ V6, and the output of the comparator 44 is inverted to a low level.
【００２１】以上のように構成した入力電圧比較回路４
１のコンパレータ４４の出力端子はＡＮＤ回路４５の一
方の入力端子に接続され、該ＡＮＤ回路４５の他方の入
力端子には、出力電圧比較回路３０のコンパレータ３３
の出力端子が接続されている。そして、ＡＮＤ回路４５
の出力端子が強制オフ用のトランジスタ３５のベースに
接続されている。The input voltage comparison circuit 4 configured as described above
The output terminal of the comparator 44 is connected to one input terminal of an AND circuit 45, and the other input terminal of the AND circuit 45 is connected to the comparator 33 of the output voltage comparison circuit 30.
Output terminals are connected. And the AND circuit 45
Is connected to the base of the transistor 35 for forced off.
【００２２】この場合、バッテリ電圧が所定電圧以下に
低下すると、入力電圧比較回路４１のコンパレータ４４
の２つの入力電圧Ｖ5 ，Ｖ6 の関係がＶ5 ≦Ｖ6 とな
り、コンパレータ４４の出力がローレベルに反転して、
ＡＮＤ回路４５の一方の入力がローレベルとなる。この
状態では、仮に、出力電圧比較回路３０のコンパレータ
３３の出力がハイレベルに反転したとしても、ＡＮＤ回
路４５の出力がローレベルに維持され、強制オフ用のト
ランジスタ３５がオフ状態に維持される。これにより、
バッテリ電圧が所定電圧以下に低下した時には、チョッ
パ型レギュレータ１３の異常検出が禁止された状態とな
る。この場合、入力電圧比較回路４１とＡＮＤ回路４５
とから異常検出禁止手段が構成されている。In this case, when the battery voltage drops below a predetermined voltage, the comparator 44 of the input voltage comparing circuit 41
The relationship between the two input voltages V5 and V6 becomes V5.ltoreq.V6, and the output of the comparator 44 is inverted to low level.
One input of the AND circuit 45 becomes low level. In this state, even if the output of the comparator 33 of the output voltage comparison circuit 30 is inverted to the high level, the output of the AND circuit 45 is maintained at the low level, and the transistor 35 for forced off is maintained in the off state. . This allows
When the battery voltage drops below the predetermined voltage, the detection of the abnormality of the chopper type regulator 13 is prohibited. In this case, the input voltage comparison circuit 41 and the AND circuit 45
This constitutes abnormality detection inhibiting means.
【００２３】尚、本実施形態（２）おいても、前記実施
形態（１）と同じく、出力電圧比較回路３０のコンパレ
ータ３３の出力端子に遅延回路を接続して、該コンパレ
ータ３３の出力を遅延回路を介してＡＮＤ回路４５の一
方の入力端子に入力するようにしても良い。同様に、入
力電圧比較回路４１の出力側にも、遅延回路を接続して
も良い。In this embodiment (2), a delay circuit is connected to the output terminal of the comparator 33 of the output voltage comparison circuit 30 to delay the output of the comparator 33, as in the embodiment (1). The signal may be input to one input terminal of the AND circuit 45 via a circuit. Similarly, a delay circuit may be connected to the output side of the input voltage comparison circuit 41.
【００２４】以上説明した実施形態（１），（２）で
は、出力電圧比較回路３０によってチョッパ型レギュレ
ータ１３の出力電圧からチョッパ型レギュレータ１３の
異常を検出するようにしたが、チョッパ型レギュレータ
１３の入力電圧と出力電圧との電圧差を検出して、その
電圧差に基づいてチョッパ型レギュレータ１３の異常を
検出するようにしても良い。つまり、チョッパ型レギュ
レータ１３にショート故障が発生すると、チョッパ型レ
ギュレータ１３の出力電圧が入力電圧（バッテリ電圧）
とほぼ同一の電圧まで上昇して入出力電圧の差が小さく
なるため、入出力電圧の差が正常範囲よりも小さいか否
かで異常の有無を判定することができる。In the embodiments (1) and (2) described above, the output voltage comparison circuit 30 detects the abnormality of the chopper type regulator 13 from the output voltage of the chopper type regulator 13. A voltage difference between the input voltage and the output voltage may be detected, and an abnormality of the chopper type regulator 13 may be detected based on the voltage difference. That is, when a short circuit occurs in the chopper type regulator 13, the output voltage of the chopper type regulator 13 becomes the input voltage (battery voltage).
Since the difference between the input and output voltages is reduced to almost the same voltage as the above, the presence or absence of an abnormality can be determined based on whether or not the difference between the input and output voltages is smaller than the normal range.
【００２５】但し、バッテリ電圧が低下して、チョッパ
型レギュレータ１３の入力電圧が目標出力電圧以下に低
下すると、デューティ比が１００％となり、トランジス
タ１５が常時オン状態に保たれてショート故障と区別で
きなくなる。However, when the battery voltage drops and the input voltage of the chopper type regulator 13 drops below the target output voltage, the duty ratio becomes 100%, and the transistor 15 is always kept on, so that it can be distinguished from a short-circuit fault. Disappears.
【００２６】そこで、チョッパ型レギュレータ１３の入
力電圧と出力電圧との電圧差に基づいてチョッパ型レギ
ュレータ１３の異常を検出する場合には、前記実施形態
（２）と同じく、チョッパ型レギュレータ１３の入力電
圧が所定電圧以下に低下した時に、チョッパ型レギュレ
ータ１３の異常検出を禁止するように構成すると良い。
このようにすれば、バッテリ電圧の低下によりチョッパ
型レギュレータ１３のデューティ比が１００％になった
状態を誤ってショート故障と判定することを未然に防止
することができ、異常検出の信頼性を向上することがで
きる。Therefore, when detecting an abnormality of the chopper type regulator 13 based on the voltage difference between the input voltage and the output voltage of the chopper type regulator 13, the input of the chopper type regulator 13 is the same as in the embodiment (2). When the voltage drops below a predetermined voltage, it is preferable that the abnormality detection of the chopper type regulator 13 is prohibited.
In this way, it is possible to prevent a situation in which the duty ratio of the chopper type regulator 13 becomes 100% due to a decrease in the battery voltage from being erroneously determined to be a short-circuit failure, thereby improving the reliability of abnormality detection. can do.
【００２７】尚、前記実施形態（１），（２）では、チ
ョッパ型レギュレータ１３の異常をハードウエアで検出
するようにしたが、チョッパ型レギュレータ１３の出力
電圧をマイクロコンピュータに取り込んでチョッパ型レ
ギュレータ１３の異常を判定したり、或は、マイクロコ
ンピュータでチョッパ型レギュレータ１３の入力電圧と
出力電圧との電圧差を算出してチョッパ型レギュレータ
１３の異常を判定するようにしても良い。In the above-described embodiments (1) and (2), the abnormality of the chopper type regulator 13 is detected by hardware. However, the output voltage of the chopper type regulator 13 is taken into a microcomputer and the chopper type regulator 13 is detected. 13 may be determined, or the microcomputer may calculate the voltage difference between the input voltage and the output voltage of the chopper regulator 13 to determine the abnormality of the chopper regulator 13.
【００２８】その他、本発明は、チョッパ型レギュレー
タ１３やシリーズ型レギュレータ１４の構成を適宜変更
しても良い。In addition, in the present invention, the configurations of the chopper type regulator 13 and the series type regulator 14 may be appropriately changed.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施形態（１）を示す車載用電源装置
の電気回路図FIG. 1 is an electric circuit diagram of a vehicle-mounted power supply device showing an embodiment (1) of the present invention.
【図２】本発明の実施形態（２）を示す車載用電源装置
の電気回路図FIG. 2 is an electric circuit diagram of a vehicle-mounted power supply device according to an embodiment (2) of the present invention.
１１…バッテリ、１３…チョッパ型レギュレータ、１４
…シリーズ型レギュレータ、１５…トランジスタ、２１
…オペアンプ、２２…電圧制御用のトランジスタ、２３
…トランジスタ、２９…フェールセーフ回路、３０…出
力電圧比較回路（異常検出手段）、３３…コンパレー
タ、３４…遅延回路、３５…強制オフ用のトランジスタ
（強制オフ手段）、４１…入力電圧比較回路、４４…コ
ンパレータ、４５…ＡＮＤ回路。11 ... battery, 13 ... chopper type regulator, 14
… Series regulator, 15… Transistor, 21
... operational amplifier, 22 ... voltage control transistor, 23
... transistor, 29 ... fail-safe circuit, 30 ... output voltage comparison circuit (abnormality detection means), 33 ... comparator, 34 ... delay circuit, 35 ... transistor for forced off (forced off means), 41 ... input voltage comparison circuit, 44: comparator, 45: AND circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 篤志 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5G003 AA04 BA01 DA16 EA02 FA04 GB03 GC01 GC05 5G053 AA09 BA04 CA02 DA02 EB02 EB04 EC03 FA05 5H410 CC02 DD02 EA10 EA39 EB04 EB09 EB16 EB37 FF03 FF22 FF25 LL02 LL13 LL19 5H730 AA20 AS00 BB13 DD02 EE43 FD01 FG05 XX03 XX12 XX23 XX32 XX41 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Yamada 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Denso Co., Ltd. 5G003 AA04 BA01 DA16 EA02 FA04 GB03 GC01 GC05 5G053 AA09 BA04 CA02 DA02 EB02 EB04 EC03 FA05 5H410 CC02 DD02 EA10 EA39 EB04 EB09 EB16 EB37 FF03 FF22 FF25 LL02 LL13 LL19 5H730 AA20 AS00 BB13 DD02 EE43 FD01 FG05 XX03 XX12 XX23 XX32 XX41
Claims (4)
で所定電圧まで降圧し、これをシリーズ型レギュレータ
で所定の定電圧に安定化させて車載用電子機器に供給す
る車載用電源装置において、 前記チョッパ型レギュレータの異常を検出する異常検出
手段と、 前記異常検出手段で前記チョッパ型レギュレータの異常
を検出した時に前記シリーズ型レギュレータを強制的に
オフする強制オフ手段とを備えていることを特徴とする
車載用電源装置。1. An in-vehicle power supply device for reducing a battery voltage to a predetermined voltage by a chopper-type regulator, stabilizing the voltage to a predetermined constant voltage by a series-type regulator, and supplying the voltage to a vehicle-mounted electronic device. Abnormality detection means for detecting an abnormality of the chopper type regulator, and forcibly turning off the series type regulator when the abnormality detection means detects an abnormality of the chopper type regulator. Power supply.
ギュレータの出力電圧に基づいて該チョッパ型レギュレ
ータの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載
の車載用電源装置。2. The in-vehicle power supply device according to claim 1, wherein the abnormality detecting means detects an abnormality of the chopper type regulator based on an output voltage of the chopper type regulator.
ギュレータの入力電圧と出力電圧との電圧差に基づいて
該チョッパ型レギュレータの異常を検出することを特徴
とする請求項１に記載の車載用電源装置。3. The on-vehicle vehicle according to claim 1, wherein the abnormality detecting means detects an abnormality of the chopper type regulator based on a voltage difference between an input voltage and an output voltage of the chopper type regulator. Power supply.
が所定電圧以下に低下した時に前記異常検出手段による
異常検出を禁止する異常検出禁止手段を備えていること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車載用
電源装置。4. An abnormality detection inhibiting means for inhibiting abnormality detection by said abnormality detecting means when an input voltage of said chopper type regulator falls below a predetermined voltage. An in-vehicle power supply device according to any one of the above.
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