JP2002312044A - 電源回路 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電流を低減すること。
【解決手段】 出力トランジスタＱ１１とともにマルチ
コレクタ構造をなすトランジスタＱ１２には出力電流Ｉ
ｏの１／Ｎの検出電流Ｉｄが流れる。Ｉｏが小さくしき
い値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）未満の場合には、出力ト
ランジスタＱ１１のコレクタ損失によるＩＣの過熱が発
生する虞がない。この場合、トランジスタＱ１４がオフ
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４へのバイ
アス電流の供給が停止する。Ｉｏが大きくＩＣの過熱が
発生する虞のある場合には、トランジスタＱ１４がオン
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４が動作す
るのでＩＣを過熱保護できる。
コレクタ構造をなすトランジスタＱ１２には出力電流Ｉ
ｏの１／Ｎの検出電流Ｉｄが流れる。Ｉｏが小さくしき
い値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）未満の場合には、出力ト
ランジスタＱ１１のコレクタ損失によるＩＣの過熱が発
生する虞がない。この場合、トランジスタＱ１４がオフ
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４へのバイ
アス電流の供給が停止する。Ｉｏが大きくＩＣの過熱が
発生する虞のある場合には、トランジスタＱ１４がオン
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４が動作す
るのでＩＣを過熱保護できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に対し電流を
流し出す出力トランジスタを備えた電源回路に関する。
流し出す出力トランジスタを備えた電源回路に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、車両（例えば自
動車）の電子制御システムの高度化に伴って、車両には
多くの電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）が搭載
されるようになっている。ＥＣＵはマイクロコンピュー
タを主体として構成されており、動作用の主電源の他に
ＲＡＭをバックアップするためのバックアップ用の電源
を備えている。その結果、イグニッションスイッチがオ
ンの場合におけるＥＣＵ全体の消費電流の増大に加え、
イグニッションスイッチがオフの場合における上記バッ
クアップ用の電源などの動作電流（スタンバイ電流）の
増大が問題となっている。スタンバイ電流の増大は、バ
ッテリ上がりを引き起こす原因となるからである。
動車）の電子制御システムの高度化に伴って、車両には
多くの電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）が搭載
されるようになっている。ＥＣＵはマイクロコンピュー
タを主体として構成されており、動作用の主電源の他に
ＲＡＭをバックアップするためのバックアップ用の電源
を備えている。その結果、イグニッションスイッチがオ
ンの場合におけるＥＣＵ全体の消費電流の増大に加え、
イグニッションスイッチがオフの場合における上記バッ
クアップ用の電源などの動作電流（スタンバイ電流）の
増大が問題となっている。スタンバイ電流の増大は、バ
ッテリ上がりを引き起こす原因となるからである。
【０００３】図３は、従来から用いられているバックア
ップ用の電源回路の電気的構成を示している。この電源
回路１はシリーズレギュレータの回路形態を有してお
り、ＩＣとして構成されている。入力端子２とグランド
端子３との間に入力されたバッテリ電圧ＶＢが出力トラ
ンジスタＱ１を介して定電圧化され、その出力電圧Ｖｏ
が出力端子４とグランド端子３との間から図示しないＥ
ＣＵのＲＡＭに供給されるようになっている。
ップ用の電源回路の電気的構成を示している。この電源
回路１はシリーズレギュレータの回路形態を有してお
り、ＩＣとして構成されている。入力端子２とグランド
端子３との間に入力されたバッテリ電圧ＶＢが出力トラ
ンジスタＱ１を介して定電圧化され、その出力電圧Ｖｏ
が出力端子４とグランド端子３との間から図示しないＥ
ＣＵのＲＡＭに供給されるようになっている。
【０００４】出力トランジスタＱ１の制御回路は、基準
電圧Ｖｒを生成するバンドギャップ基準電圧回路５、出
力電圧Ｖｏを検出する分圧回路６、基準電圧Ｖｒと検出
電圧Ｖｄとの誤差増幅電圧を出力するオペアンプ７、オ
ペアンプ７の出力に応じて出力トランジスタＱ１のベー
ス電流を制御する出力制御トランジスタＱ２、過熱検出
回路８、および上記各回路にバイアス電流を供給する定
電流回路９から構成されている。ここで、過熱検出回路
８は、出力トランジスタＱ１の発熱によるＩＣの過熱状
態を検出するもので、図示しない過電流検出回路などと
ともに保護回路として一般的に用いられるものである。
電圧Ｖｒを生成するバンドギャップ基準電圧回路５、出
力電圧Ｖｏを検出する分圧回路６、基準電圧Ｖｒと検出
電圧Ｖｄとの誤差増幅電圧を出力するオペアンプ７、オ
ペアンプ７の出力に応じて出力トランジスタＱ１のベー
ス電流を制御する出力制御トランジスタＱ２、過熱検出
回路８、および上記各回路にバイアス電流を供給する定
電流回路９から構成されている。ここで、過熱検出回路
８は、出力トランジスタＱ１の発熱によるＩＣの過熱状
態を検出するもので、図示しない過電流検出回路などと
ともに保護回路として一般的に用いられるものである。
【０００５】イグニッションスイッチがオンの時、ＥＣ
Ｕは主電源（図示せず）から電源供給を受けるので、電
源回路１の出力電流は非常に小さくなる。また、イグニ
ッションスイッチがオフの時にも、電源回路１の出力電
流はＲＡＭをバックアップするのに必要な比較的小さい
値となる。しかしながら、たとえ電源回路１の出力電流
が小さくても電源回路１の各回路は常に動作状態にある
ため、イグニッションスイッチのオフ時において、電源
回路１の動作電流がＥＣＵ全体のスタンバイ電流を増加
させる一因となっていた。
Ｕは主電源（図示せず）から電源供給を受けるので、電
源回路１の出力電流は非常に小さくなる。また、イグニ
ッションスイッチがオフの時にも、電源回路１の出力電
流はＲＡＭをバックアップするのに必要な比較的小さい
値となる。しかしながら、たとえ電源回路１の出力電流
が小さくても電源回路１の各回路は常に動作状態にある
ため、イグニッションスイッチのオフ時において、電源
回路１の動作電流がＥＣＵ全体のスタンバイ電流を増加
させる一因となっていた。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、消費電流を低減した電源回路を提供す
ることにある。
で、その目的は、消費電流を低減した電源回路を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した手段
によれば、電流検出回路により検出された電流が所定の
しきい値電流以上となる電流条件である場合に限り異常
検出回路が動作するようになる。この異常検出回路は、
出力トランジスタに流れる電流が増大した場合に生じる
ことのある異常状態の発生を検出するものなので、出力
トランジスタに流れる電流が小さく異常状態が発生し得
ない場合には動作させる必要のない回路である。この制
御によれば、異常検出回路の動作が停止している期間、
異常検出回路の消費電流が低減するので、その分だけ電
源回路全体としての消費電流を低減することができる。
によれば、電流検出回路により検出された電流が所定の
しきい値電流以上となる電流条件である場合に限り異常
検出回路が動作するようになる。この異常検出回路は、
出力トランジスタに流れる電流が増大した場合に生じる
ことのある異常状態の発生を検出するものなので、出力
トランジスタに流れる電流が小さく異常状態が発生し得
ない場合には動作させる必要のない回路である。この制
御によれば、異常検出回路の動作が停止している期間、
異常検出回路の消費電流が低減するので、その分だけ電
源回路全体としての消費電流を低減することができる。
【０００８】請求項２に記載した手段によれば、上記電
流条件の下でバイアス回路が動作し、バイアス回路から
異常検出回路にバイアス電流が供給されて異常検出回路
が動作する。従って、電流検出回路により検出された電
流が所定のしきい値電流未満の場合においては、異常検
出回路もその動作用のバイアス回路も動作を停止して消
費電流が抑制される。
流条件の下でバイアス回路が動作し、バイアス回路から
異常検出回路にバイアス電流が供給されて異常検出回路
が動作する。従って、電流検出回路により検出された電
流が所定のしきい値電流未満の場合においては、異常検
出回路もその動作用のバイアス回路も動作を停止して消
費電流が抑制される。
【０００９】請求項３に記載した手段によれば、出力ト
ランジスタに電流が流れると、出力トランジスタととも
にマルチコレクタ構造をなす検出用トランジスタに、両
トランジスタのエミッタ面積比で定まる検出電流が流れ
る。出力トランジスタに流れる電流と検出電流とは比例
するので、特に低負荷時（例えば負荷の動作停止時）に
おける電源回路の動作電流（スタンバイ電流）を低減で
きる。
ランジスタに電流が流れると、出力トランジスタととも
にマルチコレクタ構造をなす検出用トランジスタに、両
トランジスタのエミッタ面積比で定まる検出電流が流れ
る。出力トランジスタに流れる電流と検出電流とは比例
するので、特に低負荷時（例えば負荷の動作停止時）に
おける電源回路の動作電流（スタンバイ電流）を低減で
きる。
【００１０】請求項４に記載した手段によれば、出力ト
ランジスタに電流が流れると、出力トランジスタと直列
に接続された検出用抵抗の両端子間に電圧降下が発生
し、その電圧降下が検出用トランジスタのしきい値電圧
以上になると検出用トランジスタがオン動作する。上記
電圧降下がしきい値電圧以上になるまでの間は検出用ト
ランジスタがオフしているので、特に低負荷時（例えば
負荷の動作停止時）における電源回路の動作電流（スタ
ンバイ電流）を低減できる。
ランジスタに電流が流れると、出力トランジスタと直列
に接続された検出用抵抗の両端子間に電圧降下が発生
し、その電圧降下が検出用トランジスタのしきい値電圧
以上になると検出用トランジスタがオン動作する。上記
電圧降下がしきい値電圧以上になるまでの間は検出用ト
ランジスタがオフしているので、特に低負荷時（例えば
負荷の動作停止時）における電源回路の動作電流（スタ
ンバイ電流）を低減できる。
【００１１】請求項５に記載した手段によれば、過熱検
出回路は、出力トランジスタのコレクタ損失による過熱
異常を検出する。コレクタ損失はコレクタ電流が大きい
程増大し、出力トランジスタに流れる電流が所定のしき
い値電流未満の場合には過熱異常は発生せずまたは極め
て発生しにくくなる。
出回路は、出力トランジスタのコレクタ損失による過熱
異常を検出する。コレクタ損失はコレクタ電流が大きい
程増大し、出力トランジスタに流れる電流が所定のしき
い値電流未満の場合には過熱異常は発生せずまたは極め
て発生しにくくなる。
【００１２】請求項６に記載した手段によれば、本電源
回路は、車両に搭載された電子制御回路に対するバック
アップ用電源であるので、通常時において出力電流は小
さく、電流検出回路により検出された電流が所定のしき
い値電流未満となっている。従って、通常時において異
常検出回路の動作は停止し、その分だけ消費電流が低減
する。これにより、車載バッテリの消費を抑えることが
できる。
回路は、車両に搭載された電子制御回路に対するバック
アップ用電源であるので、通常時において出力電流は小
さく、電流検出回路により検出された電流が所定のしき
い値電流未満となっている。従って、通常時において異
常検出回路の動作は停止し、その分だけ消費電流が低減
する。これにより、車載バッテリの消費を抑えることが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態について図１を参照しながら説明す
る。図１は、自動車に搭載されるエンジン制御、ＡＢＳ
制御、エアバッグ制御、エアコン制御、ボディ系制御、
パワーステアリング制御などを実行する電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）に用いられる電源回路の電気的構成を示し
ている。この電源回路１１は、ＥＣＵのマイクロコンピ
ュータに用いられているＲＡＭをバックアップするため
のものである。図示しないが、ＥＣＵは、イグニッショ
ンスイッチがオンの場合において別の主電源回路から電
源供給を受けるようになっており、イグニッションスイ
ッチがオフの場合に限り電源回路１１から電源供給を受
けて上記ＲＡＭの記憶内容を保持するようになってい
る。
の第１の実施形態について図１を参照しながら説明す
る。図１は、自動車に搭載されるエンジン制御、ＡＢＳ
制御、エアバッグ制御、エアコン制御、ボディ系制御、
パワーステアリング制御などを実行する電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）に用いられる電源回路の電気的構成を示し
ている。この電源回路１１は、ＥＣＵのマイクロコンピ
ュータに用いられているＲＡＭをバックアップするため
のものである。図示しないが、ＥＣＵは、イグニッショ
ンスイッチがオンの場合において別の主電源回路から電
源供給を受けるようになっており、イグニッションスイ
ッチがオフの場合に限り電源回路１１から電源供給を受
けて上記ＲＡＭの記憶内容を保持するようになってい
る。
【００１４】図１において、電源回路１１は、シリーズ
レギュレータの回路形態を有する定電圧電源回路であっ
てモノリシックＩＣとして構成されている。このＩＣの
入力端子１２とグランド端子１３との間には常時バッテ
リ電圧ＶＢが入力されており、当該ＩＣの出力端子１４
とグランド端子１３との間から負荷であるＲＡＭに対し
常時出力電圧Ｖｏが出力されるようになっている。当該
ＩＣ内部において、入力端子１２および出力端子１４は
それぞれ入力電源線１５および出力電源線１６に接続さ
れており、入力端子１３はグランド線１７に接続されて
いる。
レギュレータの回路形態を有する定電圧電源回路であっ
てモノリシックＩＣとして構成されている。このＩＣの
入力端子１２とグランド端子１３との間には常時バッテ
リ電圧ＶＢが入力されており、当該ＩＣの出力端子１４
とグランド端子１３との間から負荷であるＲＡＭに対し
常時出力電圧Ｖｏが出力されるようになっている。当該
ＩＣ内部において、入力端子１２および出力端子１４は
それぞれ入力電源線１５および出力電源線１６に接続さ
れており、入力端子１３はグランド線１７に接続されて
いる。
【００１５】入力電源線１５と出力電源線１６との間に
は、ＰＮＰ形のトランジスタＱ１１（出力トランジスタ
に相当）のエミッタ・コレクタ間が接続されている。こ
のトランジスタＱ１１はトランジスタＱ１２（電流検出
回路、検出用トランジスタに相当）とともにマルチコレ
クタ構造をなしており、両トランジスタＱ１１、Ｑ１２
のエミッタ面積比はＮ：１（Ｎ＞１）となっている。こ
れにより、トランジスタＱ１２には、トランジスタＱ１
１のコレクタ電流すなわち電源回路１１の出力電流Ｉｏ
の１／Ｎの大きさを持つ検出電流Ｉｄが流れる。上記エ
ミッタ面積比は、後述するバイアス制御を行うのに十分
な検出電流Ｉｄを得られ、且つ検出電流Ｉｄが流れるこ
とによる損失が極力小さくなるように決められている。
は、ＰＮＰ形のトランジスタＱ１１（出力トランジスタ
に相当）のエミッタ・コレクタ間が接続されている。こ
のトランジスタＱ１１はトランジスタＱ１２（電流検出
回路、検出用トランジスタに相当）とともにマルチコレ
クタ構造をなしており、両トランジスタＱ１１、Ｑ１２
のエミッタ面積比はＮ：１（Ｎ＞１）となっている。こ
れにより、トランジスタＱ１２には、トランジスタＱ１
１のコレクタ電流すなわち電源回路１１の出力電流Ｉｏ
の１／Ｎの大きさを持つ検出電流Ｉｄが流れる。上記エ
ミッタ面積比は、後述するバイアス制御を行うのに十分
な検出電流Ｉｄを得られ、且つ検出電流Ｉｄが流れるこ
とによる損失が極力小さくなるように決められている。
【００１６】入力電源線１５とグランド線１７との間に
は、基準電圧Ｖｒを生成するバンドギャップ基準電圧回
路１８、誤差増幅器として機能するオペアンプ１９、お
よびこれらバンドギャップ基準電圧回路１８とオペアン
プ１９にバイアス電流を供給する定電流回路２０が接続
されている。また、出力電源線１６とグランド線１７と
の間には、抵抗Ｒ１１とＲ１２との直列回路からなる分
圧回路２１が接続されている。この分圧回路２１は、出
力電圧Ｖｏの分圧電圧を検出電圧Ｖｄとして出力する出
力電圧検出回路である。上記基準電圧Ｖｒおよび検出電
圧Ｖｄは、それぞれオペアンプ１９の非反転入力端子お
よび反転入力端子に与えられている。
は、基準電圧Ｖｒを生成するバンドギャップ基準電圧回
路１８、誤差増幅器として機能するオペアンプ１９、お
よびこれらバンドギャップ基準電圧回路１８とオペアン
プ１９にバイアス電流を供給する定電流回路２０が接続
されている。また、出力電源線１６とグランド線１７と
の間には、抵抗Ｒ１１とＲ１２との直列回路からなる分
圧回路２１が接続されている。この分圧回路２１は、出
力電圧Ｖｏの分圧電圧を検出電圧Ｖｄとして出力する出
力電圧検出回路である。上記基準電圧Ｖｒおよび検出電
圧Ｖｄは、それぞれオペアンプ１９の非反転入力端子お
よび反転入力端子に与えられている。
【００１７】ＮＰＮ形のトランジスタＱ１３は、トラン
ジスタＱ１１、Ｑ１２を駆動する出力制御トランジスタ
で、そのコレクタはトランジスタＱ１１、Ｑ１２のベー
スに接続され、そのエミッタは抵抗Ｒ１３を介してグラ
ンド線１７に接続され、そのベースはオペアンプ１９の
出力端子に接続されている。オペアンプ１９にはその出
力電圧を制限するためのクランプ回路が内蔵されてお
り、このクランプ電圧と抵抗Ｒ１３の抵抗値とに基づい
て、トランジスタＱ１１、Ｑ１２の最大ベース電流が決
定されるようになっている。
ジスタＱ１１、Ｑ１２を駆動する出力制御トランジスタ
で、そのコレクタはトランジスタＱ１１、Ｑ１２のベー
スに接続され、そのエミッタは抵抗Ｒ１３を介してグラ
ンド線１７に接続され、そのベースはオペアンプ１９の
出力端子に接続されている。オペアンプ１９にはその出
力電圧を制限するためのクランプ回路が内蔵されてお
り、このクランプ電圧と抵抗Ｒ１３の抵抗値とに基づい
て、トランジスタＱ１１、Ｑ１２の最大ベース電流が決
定されるようになっている。
【００１８】トランジスタＱ１２のコレクタは抵抗Ｒ１
４を介してグランド線１７に接続されており、その抵抗
Ｒ１４の両端子間にはＮＰＮ形のトランジスタＱ１４の
ベース・エミッタ間が接続されている。これら抵抗Ｒ１
４とトランジスタＱ１４とは、後述する定電流回路２３
の動作を制御するバイアス制御回路２２（制御回路に相
当）を構成している。
４を介してグランド線１７に接続されており、その抵抗
Ｒ１４の両端子間にはＮＰＮ形のトランジスタＱ１４の
ベース・エミッタ間が接続されている。これら抵抗Ｒ１
４とトランジスタＱ１４とは、後述する定電流回路２３
の動作を制御するバイアス制御回路２２（制御回路に相
当）を構成している。
【００１９】入力電源線１５と上記トランジスタＱ１４
のコレクタとの間には、トランジスタＱ１５〜Ｑ２０と
抵抗Ｒ１５〜Ｒ１８とからなる周知構成の定電流回路２
３（バイアス回路に相当）が接続されている。ＰＮＰ形
のトランジスタＱ１５、Ｑ１６、Ｑ１７は、そのエミッ
タが入力電源線１５に接続され、そのベースが共通に接
続されている。このうちトランジスタＱ１７のコレクタ
とグランド線１７との間には過熱検出回路２４が接続さ
れている。この過熱検出回路２４（異常検出回路に相
当）は、上記定電流回路２３からバイアス電流を得るこ
とにより動作し、図示しないダイオードの順方向電圧に
基づいてＩＣの過熱状態を検出するようになっている。
このＩＣ過熱の原因は、出力トランジスタＱ１１のコレ
クタ損失による発熱である。
のコレクタとの間には、トランジスタＱ１５〜Ｑ２０と
抵抗Ｒ１５〜Ｒ１８とからなる周知構成の定電流回路２
３（バイアス回路に相当）が接続されている。ＰＮＰ形
のトランジスタＱ１５、Ｑ１６、Ｑ１７は、そのエミッ
タが入力電源線１５に接続され、そのベースが共通に接
続されている。このうちトランジスタＱ１７のコレクタ
とグランド線１７との間には過熱検出回路２４が接続さ
れている。この過熱検出回路２４（異常検出回路に相
当）は、上記定電流回路２３からバイアス電流を得るこ
とにより動作し、図示しないダイオードの順方向電圧に
基づいてＩＣの過熱状態を検出するようになっている。
このＩＣ過熱の原因は、出力トランジスタＱ１１のコレ
クタ損失による発熱である。
【００２０】次に、上記構成を持つ電源回路１１の動作
について説明する。バンドギャップ基準電圧回路１８、
オペアンプ１９および定電流回路２０は、バッテリ電圧
ＶＢの供給を受けて常時動作状態となっている。誤差増
幅器として機能するオペアンプ１９は、基準電圧Ｖｒと
検出電圧Ｖｄとが一致するようにトランジスタＱ１３を
介してトランジスタＱ１１のベース電流を制御する。こ
れにより、過熱検出回路２４による過熱保護動作が実行
されない限り、出力電圧Ｖｏは基準電圧Ｖｒにより指令
される一定電圧に制御される。
について説明する。バンドギャップ基準電圧回路１８、
オペアンプ１９および定電流回路２０は、バッテリ電圧
ＶＢの供給を受けて常時動作状態となっている。誤差増
幅器として機能するオペアンプ１９は、基準電圧Ｖｒと
検出電圧Ｖｄとが一致するようにトランジスタＱ１３を
介してトランジスタＱ１１のベース電流を制御する。こ
れにより、過熱検出回路２４による過熱保護動作が実行
されない限り、出力電圧Ｖｏは基準電圧Ｖｒにより指令
される一定電圧に制御される。
【００２１】トランジスタＱ１１を介して出力電流Ｉｏ
が流れると、その１／Ｎの大きさを持つ検出電流Ｉｄが
トランジスタＱ１２のコレクタからバイアス制御回路２
２の抵抗Ｒ１４に流れ、抵抗Ｒ１４の両端子間に電圧降
下が生じる。トランジスタＱ１４は、そのオン状態にお
けるベース・エミッタ間電圧をＶＦ、抵抗Ｒ１４の抵抗
値を符号と同じＲ１４で表すと、次の（１）式が成立す
る条件の下でオン状態となる。 Ｉｏ≧ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４ …（１）
が流れると、その１／Ｎの大きさを持つ検出電流Ｉｄが
トランジスタＱ１２のコレクタからバイアス制御回路２
２の抵抗Ｒ１４に流れ、抵抗Ｒ１４の両端子間に電圧降
下が生じる。トランジスタＱ１４は、そのオン状態にお
けるベース・エミッタ間電圧をＶＦ、抵抗Ｒ１４の抵抗
値を符号と同じＲ１４で表すと、次の（１）式が成立す
る条件の下でオン状態となる。 Ｉｏ≧ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４ …（１）
【００２２】出力電流Ｉｏが増加してしきい値電流（Ｖ
Ｆ×Ｎ／Ｒ１４）以上になると、トランジスタＱ１１の
コレクタ損失が増えてＩＣが過熱する虞が出てくる。こ
の場合には、トランジスタＱ１４がオンとなり、定電流
回路２３にバイアス電流が流れ、定電流回路２３は定電
流動作を行う。これに伴って、入力電源線１５からトラ
ンジスタＱ１７を介して過熱検出回路２４に対し一定の
バイアス電流が流れ、過熱検出回路２４は過熱検出動作
を行う。この過熱検出回路２４は、ＩＣが過熱状態にあ
ることを検出すると、トランジスタＱ１３のベース電圧
を低下させ出力トランジスタＱ１１をオフするとともに
図示しないＣＰＵに対し過熱信号を出力する過熱保護動
作を実行する。
Ｆ×Ｎ／Ｒ１４）以上になると、トランジスタＱ１１の
コレクタ損失が増えてＩＣが過熱する虞が出てくる。こ
の場合には、トランジスタＱ１４がオンとなり、定電流
回路２３にバイアス電流が流れ、定電流回路２３は定電
流動作を行う。これに伴って、入力電源線１５からトラ
ンジスタＱ１７を介して過熱検出回路２４に対し一定の
バイアス電流が流れ、過熱検出回路２４は過熱検出動作
を行う。この過熱検出回路２４は、ＩＣが過熱状態にあ
ることを検出すると、トランジスタＱ１３のベース電圧
を低下させ出力トランジスタＱ１１をオフするとともに
図示しないＣＰＵに対し過熱信号を出力する過熱保護動
作を実行する。
【００２３】これに対し、出力電流Ｉｏが減少してしき
い値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）未満になると、トランジ
スタＱ１１のコレクタ損失が減少してＩＣが過熱する虞
がなくなる。この場合には、トランジスタＱ１４がオフ
となり、定電流回路２３へのバイアス電流が遮断され、
定電流回路２３は定電流動作を停止する。これに伴っ
て、トランジスタＱ１７がオフして過熱検出回路２４へ
のバイアス電流が遮断され、過熱検出回路２４は過熱検
出動作を停止する。
い値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）未満になると、トランジ
スタＱ１１のコレクタ損失が減少してＩＣが過熱する虞
がなくなる。この場合には、トランジスタＱ１４がオフ
となり、定電流回路２３へのバイアス電流が遮断され、
定電流回路２３は定電流動作を停止する。これに伴っ
て、トランジスタＱ１７がオフして過熱検出回路２４へ
のバイアス電流が遮断され、過熱検出回路２４は過熱検
出動作を停止する。
【００２４】このように本実施形態によれば、バイアス
制御回路２２は、出力電流Ｉｏが小さくＩＣの過熱が発
生する虞のない場合に、定電流回路２３へのバイアス電
流の供給を停止することにより過熱検出回路２４へのバ
イアス電流の供給を停止させる。これにより、ＩＣの消
費電流は、これら定電流回路２３および過熱検出回路２
４のバイアス電流だけ低減し、その分だけ車載バッテリ
の消費を抑えることができる。また、バイアス制御回路
２２は、出力電流Ｉｏが大きくＩＣの過熱が発生する虞
のある場合に、定電流回路２３および過熱検出回路２４
を動作させるので、ＩＣを過熱状態から保護することが
できる。
制御回路２２は、出力電流Ｉｏが小さくＩＣの過熱が発
生する虞のない場合に、定電流回路２３へのバイアス電
流の供給を停止することにより過熱検出回路２４へのバ
イアス電流の供給を停止させる。これにより、ＩＣの消
費電流は、これら定電流回路２３および過熱検出回路２
４のバイアス電流だけ低減し、その分だけ車載バッテリ
の消費を抑えることができる。また、バイアス制御回路
２２は、出力電流Ｉｏが大きくＩＣの過熱が発生する虞
のある場合に、定電流回路２３および過熱検出回路２４
を動作させるので、ＩＣを過熱状態から保護することが
できる。
【００２５】検出電流Ｉｄは出力電流Ｉｏに比例するの
で、出力電流Ｉｏが小さいほど検出電流Ｉｄが低下し消
費電流が低減する。また、バイアス制御回路２２は、ト
ランジスタＱ１４と抵抗Ｒ１４とからなる簡単な構成で
あって、出力電流Ｉｏがしきい値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１
４）未満である限りトランジスタＱ１４には電流が流れ
ないので、バイアス制御回路２２を付加したことによる
消費電流の増加を極力抑えることができる。
で、出力電流Ｉｏが小さいほど検出電流Ｉｄが低下し消
費電流が低減する。また、バイアス制御回路２２は、ト
ランジスタＱ１４と抵抗Ｒ１４とからなる簡単な構成で
あって、出力電流Ｉｏがしきい値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１
４）未満である限りトランジスタＱ１４には電流が流れ
ないので、バイアス制御回路２２を付加したことによる
消費電流の増加を極力抑えることができる。
【００２６】本実施形態では、イグニッションスイッチ
がオンの時、ＥＣＵは主電源回路から電源供給を受ける
ので、電源回路１１の出力電流Ｉｏは非常に小さくな
る。また、イグニッションスイッチがオフの時にも、電
源回路１１の出力電流ＩｏはＲＡＭをバックアップする
のに必要な比較的小さい値となる。従って、イグニッシ
ョンスイッチのオンオフ状態にかかわらず、出力電流Ｉ
ｏはしきい値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）以下となり、消
費電流は定電流回路２３および過熱検出回路２４のバイ
アス電流だけ定常的に低減する。このように、本発明を
出力電流Ｉｏの小さいバックアップ電源などに適用する
ことにより、消費電流の低減効果が一層大きくなる。
がオンの時、ＥＣＵは主電源回路から電源供給を受ける
ので、電源回路１１の出力電流Ｉｏは非常に小さくな
る。また、イグニッションスイッチがオフの時にも、電
源回路１１の出力電流ＩｏはＲＡＭをバックアップする
のに必要な比較的小さい値となる。従って、イグニッシ
ョンスイッチのオンオフ状態にかかわらず、出力電流Ｉ
ｏはしきい値電流（ＶＦ×Ｎ／Ｒ１４）以下となり、消
費電流は定電流回路２３および過熱検出回路２４のバイ
アス電流だけ定常的に低減する。このように、本発明を
出力電流Ｉｏの小さいバックアップ電源などに適用する
ことにより、消費電流の低減効果が一層大きくなる。
【００２７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について、電源回路の電気的構成を示す図２を
参照しながら説明する。この図２に示す電源回路２５
は、図１に示した電源回路１１に対し電流検出回路の構
成が異なっている。すなわち、ＩＣの入力端子１２とト
ランジスタＱ１１のエミッタとの間の入力電源線１５に
は抵抗Ｒ１９（検出用抵抗に相当）が介在しており、そ
の抵抗Ｒ１９の両端子間にはＰＮＰ形のトランジスタＱ
２１（検出用トランジスタに相当）のエミッタ・ベース
間が接続されている。トランジスタＱ２１のコレクタ
は、抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ１４のベースに
接続されている。この抵抗Ｒ１９、Ｒ２０とトランジス
タＱ２１とにより電流検出回路２６が構成されている。
実施形態について、電源回路の電気的構成を示す図２を
参照しながら説明する。この図２に示す電源回路２５
は、図１に示した電源回路１１に対し電流検出回路の構
成が異なっている。すなわち、ＩＣの入力端子１２とト
ランジスタＱ１１のエミッタとの間の入力電源線１５に
は抵抗Ｒ１９（検出用抵抗に相当）が介在しており、そ
の抵抗Ｒ１９の両端子間にはＰＮＰ形のトランジスタＱ
２１（検出用トランジスタに相当）のエミッタ・ベース
間が接続されている。トランジスタＱ２１のコレクタ
は、抵抗Ｒ２０を介してトランジスタＱ１４のベースに
接続されている。この抵抗Ｒ１９、Ｒ２０とトランジス
タＱ２１とにより電流検出回路２６が構成されている。
【００２８】この構成において、トランジスタＱ１１が
流し出す出力電流Ｉｏは、検出用の抵抗Ｒ１９にも流れ
るので、抵抗Ｒ１９の両端子間には出力電流Ｉｏに比例
した電圧降下が生じる。抵抗Ｒ１９の抵抗値を符号と同
じＲ１９で表すと、トランジスタＱ２１は、次の（２）
式が成立する条件の下でオン状態となる。 Ｉｏ≧ＶＦ／Ｒ１９ …（２）
流し出す出力電流Ｉｏは、検出用の抵抗Ｒ１９にも流れ
るので、抵抗Ｒ１９の両端子間には出力電流Ｉｏに比例
した電圧降下が生じる。抵抗Ｒ１９の抵抗値を符号と同
じＲ１９で表すと、トランジスタＱ２１は、次の（２）
式が成立する条件の下でオン状態となる。 Ｉｏ≧ＶＦ／Ｒ１９ …（２）
【００２９】トランジスタＱ２１がオンすると、そのコ
レクタから抵抗Ｒ２０とＲ１４とを介して電流が流れ、
抵抗Ｒ１４の両端子間の電圧がＶＦ以上になるとトラン
ジスタＱ１４がオンとなる。抵抗Ｒ１４、Ｒ１９、Ｒ２
０の各抵抗値は、トランジスタＱ１１のコレクタ損失に
よりＩＣの過熱状態が生じ得る条件の下でトランジスタ
Ｑ１４がオンとなるように設定されている。
レクタから抵抗Ｒ２０とＲ１４とを介して電流が流れ、
抵抗Ｒ１４の両端子間の電圧がＶＦ以上になるとトラン
ジスタＱ１４がオンとなる。抵抗Ｒ１４、Ｒ１９、Ｒ２
０の各抵抗値は、トランジスタＱ１１のコレクタ損失に
よりＩＣの過熱状態が生じ得る条件の下でトランジスタ
Ｑ１４がオンとなるように設定されている。
【００３０】本実施形態によれば、出力電流Ｉｏが小さ
くＩＣの過熱が発生する虞のない場合に、Ｑ１４がオフ
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４へのバイ
アス電流の供給が停止するので、第１の実施形態と同様
に消費電流の低減が図られる。また、出力電流Ｉｏが大
きくＩＣの過熱が発生する虞のある場合には、トランジ
スタＱ２１、Ｑ１４がオンとなり定電流回路２３ひいて
は過熱検出回路２４が動作するので、ＩＣを過熱から保
護することができる。
くＩＣの過熱が発生する虞のない場合に、Ｑ１４がオフ
となり定電流回路２３および過熱検出回路２４へのバイ
アス電流の供給が停止するので、第１の実施形態と同様
に消費電流の低減が図られる。また、出力電流Ｉｏが大
きくＩＣの過熱が発生する虞のある場合には、トランジ
スタＱ２１、Ｑ１４がオンとなり定電流回路２３ひいて
は過熱検出回路２４が動作するので、ＩＣを過熱から保
護することができる。
【００３１】また、出力電流Ｉｏが小さく（ＶＦ／Ｒ１
９）未満である場合には、トランジスタＱ２１がオフと
なってバイアス制御回路２２に対する入力電流も遮断さ
れるので、消費電流を一層低減することができる。従っ
て、第１の実施形態と同様に、本発明を出力電流Ｉｏの
小さいバックアップ電源などに適用することにより、消
費電流の低減効果がより大きくなる。
９）未満である場合には、トランジスタＱ２１がオフと
なってバイアス制御回路２２に対する入力電流も遮断さ
れるので、消費電流を一層低減することができる。従っ
て、第１の実施形態と同様に、本発明を出力電流Ｉｏの
小さいバックアップ電源などに適用することにより、消
費電流の低減効果がより大きくなる。
【００３２】（その他の実施形態）なお、本発明は上記
し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではな
く、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
異常検出回路は過熱検出回路２４に限らず、例えば過電
流検出回路など出力トランジスタＱ１１に流れる電流が
増大した場合に生じ得る種々の異常状態の発生を検出す
る回路であっても良い。バイアス制御回路２２に替え
て、検出電流Ｉｄと所定の基準電流とを比較するコンパ
レータであって消費電流の小さいものを用いても良い。
これにより、過熱検出回路２４が動作を開始する出力電
流Ｉｏのしきい値の精度が高まる。
し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではな
く、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
異常検出回路は過熱検出回路２４に限らず、例えば過電
流検出回路など出力トランジスタＱ１１に流れる電流が
増大した場合に生じ得る種々の異常状態の発生を検出す
る回路であっても良い。バイアス制御回路２２に替え
て、検出電流Ｉｄと所定の基準電流とを比較するコンパ
レータであって消費電流の小さいものを用いても良い。
これにより、過熱検出回路２４が動作を開始する出力電
流Ｉｏのしきい値の精度が高まる。
【００３３】トランジスタＱ１４をＭＯＳトランジスタ
により構成しても良い。この場合には、当該ＭＯＳトラ
ンジスタのゲート・ソース間にツェナーダイオードなど
のゲート保護回路を付加することが好ましい。その他の
トランジスタについてもＭＯＳトランジスタにより構成
しても良い。電源回路の回路形態はシリーズレギュレー
タ（リニアレギュレータ）の形態に限定されず、スイッ
チングレギュレータの形態であっても良い。
により構成しても良い。この場合には、当該ＭＯＳトラ
ンジスタのゲート・ソース間にツェナーダイオードなど
のゲート保護回路を付加することが好ましい。その他の
トランジスタについてもＭＯＳトランジスタにより構成
しても良い。電源回路の回路形態はシリーズレギュレー
タ（リニアレギュレータ）の形態に限定されず、スイッ
チングレギュレータの形態であっても良い。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す電源回路の電気
的構成図
的構成図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図３】従来技術を示す図１相当図
１１、２５は電源回路、２２はバイアス制御回路（制御
回路）、２３は定電流回路（バイアス回路）、２４は過
熱検出回路（異常検出回路）、２６は電流検出回路、Ｑ
１１はトランジスタ（出力トランジスタ）、Ｑ１２はト
ランジスタ（電流検出回路、検出用トランジスタ）、Ｑ
２１はトランジスタ（検出用トランジスタ）、Ｒ１９は
抵抗（検出用抵抗）である。
回路）、２３は定電流回路（バイアス回路）、２４は過
熱検出回路（異常検出回路）、２６は電流検出回路、Ｑ
１１はトランジスタ（出力トランジスタ）、Ｑ１２はト
ランジスタ（電流検出回路、検出用トランジスタ）、Ｑ
２１はトランジスタ（検出用トランジスタ）、Ｒ１９は
抵抗（検出用抵抗）である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G053 AA01 AA14 BA01 CA02 EB04 EC03 FA05 5H430 BB01 BB05 BB09 BB11 EE02 FF02 FF07 FF08 FF13 HH03 LA07 LA10 LA15 LA26 LB06
Claims (6)
- 【請求項１】 負荷に対し電流を流し出す出力トランジ
スタを備えた電源回路において、 前記出力トランジスタに流れる電流を検出する電流検出
回路と、 前記出力トランジスタに流れる電流が増大した場合に生
じ得る異常状態の発生を検出する異常検出回路と、 前記電流検出回路により検出された電流が所定のしきい
値電流以上となる電流条件の下で前記異常検出回路を動
作させる制御回路とを備えて構成されていることを特徴
とする電源回路。 - 【請求項２】 前記異常検出回路に対して動作用のバイ
アス電流を与えるバイアス回路を備え、 前記制御回路は、前記電流条件の下で前記バイアス回路
を動作させることを特徴とする請求項１記載の電源回
路。 - 【請求項３】 前記電流検出回路は、前記出力トランジ
スタとともにマルチコレクタ構造をなす検出用トランジ
スタであることを特徴とする請求項１または２記載の電
源回路。 - 【請求項４】 前記電流検出回路は、前記出力トランジ
スタと直列に接続された検出用抵抗と、この検出用抵抗
の両端電圧に基づいてオンオフ動作する検出用トランジ
スタとから構成されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の電源回路。 - 【請求項５】 前記異常検出回路は、過熱検出回路であ
ることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の
電源回路。 - 【請求項６】 車両に搭載された電子制御回路に対する
バックアップ用電源であることを特徴とする請求項１な
いし５の何れかに記載の電源回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116778A JP2002312044A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電源回路 |
| US10/122,781 US6650524B2 (en) | 2001-04-16 | 2002-04-15 | Power supply circuit with adaptive error detection and an electronic control circuit including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116778A JP2002312044A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002312044A true JP2002312044A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18967458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116778A Withdrawn JP2002312044A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電源回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6650524B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002312044A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005165716A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Toshiba Corp | レギュレータ装置およびそれに用いる逆流防止ダイオード回路 |
| JP2006164098A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Denso Corp | 電源回路 |
| JP2008282118A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Ricoh Co Ltd | 過熱保護回路およびそれを具備する電子機器、ならびにその制御方法 |
| US7480125B2 (en) | 2005-06-24 | 2009-01-20 | Ricoh Company, Ltd. | Constant voltage circuit, system power device and method of controlling system power device |
| JP2014108046A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 過熱保護回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4082221B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2008-04-30 | 株式会社デンソー | 車両用電子制御装置及び車両乗員検知装置 |
| US6854557B1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-02-15 | General Motors Corporation | Anti-jackknife control for vehicle-trailer backing up using rear-wheel steer control |
| JP2005261047A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Denso Corp | 車両用電源装置 |
| DE102006028584A1 (de) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Wabco Gmbh | Anzeigesystem für ein Anhängerfahrzeug |
| JP5068522B2 (ja) * | 2006-12-08 | 2012-11-07 | 株式会社リコー | 基準電圧発生回路 |
| JP2008197892A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Sharp Corp | シリーズレギュレータ |
| CN103425057A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 开关电路及具有该开关电路的电子设备 |
| JP7126931B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2022-08-29 | エイブリック株式会社 | 過熱保護回路及び半導体装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5550462A (en) * | 1993-06-29 | 1996-08-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Regulated power supply circuit and an emitter follower output current limiting circuit |
| JPH09191556A (ja) | 1996-01-09 | 1997-07-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電源保護装置 |
| JP3442942B2 (ja) * | 1996-10-08 | 2003-09-02 | シャープ株式会社 | 直流安定化電源回路の出力ドライブ回路 |
| JP3147808B2 (ja) | 1997-03-31 | 2001-03-19 | 日本電気株式会社 | 異常検出回路 |
| JPH1124764A (ja) | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Sharp Corp | 直流安定化電源装置 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116778A patent/JP2002312044A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-04-15 US US10/122,781 patent/US6650524B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005165716A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Toshiba Corp | レギュレータ装置およびそれに用いる逆流防止ダイオード回路 |
| JP2006164098A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Denso Corp | 電源回路 |
| US7480125B2 (en) | 2005-06-24 | 2009-01-20 | Ricoh Company, Ltd. | Constant voltage circuit, system power device and method of controlling system power device |
| JP2008282118A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Ricoh Co Ltd | 過熱保護回路およびそれを具備する電子機器、ならびにその制御方法 |
| US7965475B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-06-21 | Ricoh Company, Ltd. | Overheat protection circuit |
| JP2014108046A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 過熱保護回路 |
| US8908344B2 (en) | 2012-11-22 | 2014-12-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Overheating protection circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6650524B2 (en) | 2003-11-18 |
| US20020149350A1 (en) | 2002-10-17 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090619 |