JP2015080955A - Power source circuit of vehicle instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用計器を構成する負荷回路へ安定した電源を供給するための電源回路に関する。 The present invention relates to a power supply circuit for supplying stable power to a load circuit constituting a vehicle meter.
従来、車両速度や積算走行距離などの車両情報を表示する車両用計器として、例えば、特許文献1に開示されるものがある。これらの車両用計器は、安定して電源を供給することができるバッテリと接続され、この電源を用いて各種車両情報の表示を行っている。また、車両に搭載される各種センサにおいても、このバッテリからの電源供給に基づいて作動するものである。 Conventionally, as a vehicle instrument for displaying vehicle information such as a vehicle speed and an accumulated travel distance, there is one disclosed in Patent Document 1, for example. These vehicle meters are connected to a battery that can stably supply power, and display various vehicle information using this power. Various sensors mounted on the vehicle also operate based on the power supply from the battery.
しかしながら、車両に搭載されるバッテリが小型で電源容量が少ない車両や、放電など電力消費によって電源容量が少ない車両の場合には、車両の発電機から車両用計器へ電源電圧が供給される割合が高くなるため、電源供給が断続したり、且つ電圧変動が激しくなってしまうため、例えば、特許文献2に開示されるように、電源回路に、瞬断防止用に設けられる入力電解コンデンサや、トランジスタとツェナーダイオードとベース抵抗体から構成されるサージ保護回路を備えるものがある。
However, in the case of a vehicle with a small battery and a small power supply capacity mounted on the vehicle, or a vehicle with a small power supply capacity due to power consumption such as discharge, the proportion of power supply voltage supplied from the vehicle generator to the vehicle meter is high. For example, as disclosed in
しかしながら、サージ電圧/電源ノイズが印加される場合や、発電機からの電源供給割合が大きな車両にあっては、特にエンジンの始動時に、車両用計器へ大きな電圧変動をともなう電源が供給されてしまうため、該電解コンデンサが繰り返し充電され、トランジスタに突入電流が頻繁に流れてしまう。その結果、該構成を前記車両の計器に適用した場合、トランジスタや電解コンデンサなどの電子部品が破損してしまう恐れがあり問題であった。 However, when a surge voltage / power supply noise is applied, or in a vehicle with a large power supply ratio from the generator, a power supply with a large voltage fluctuation is supplied to the vehicle instrument, particularly at the time of starting the engine. For this reason, the electrolytic capacitor is repeatedly charged, and an inrush current frequently flows through the transistor. As a result, when this configuration is applied to the vehicle instrument, electronic components such as transistors and electrolytic capacitors may be damaged, which is a problem.
そこで、本発明は前述の問題点に着目し、車両用計器へ供給される電源電圧の変動が激しくなる場合にあっても、電子部品を保護できる車両用計器の電源回路を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention focuses on the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a power circuit for a vehicle instrument that can protect electronic components even when the power supply voltage supplied to the vehicle instrument varies greatly. And
本発明の車両用計器の電源回路は、負荷回路へ電源供給する車両用計器の電源回路において、バッテリ電源と前記負荷回路との間にサージ電圧抑制回路を備え、前記サージ電圧抑制回路と前記負荷回路との間にサージ電流抑制回路を設けることを特徴とする。 A power supply circuit for a vehicle instrument according to the present invention is a power supply circuit for a vehicle instrument that supplies power to a load circuit, and includes a surge voltage suppression circuit between a battery power supply and the load circuit, and the surge voltage suppression circuit and the load A surge current suppression circuit is provided between the circuit and the circuit.
また、前記負荷回路として制御手段を備え、前記制御手段は、前記サージ電流抑制回路において、車両が稼働停止状態の暗電流の発生を抑制するスイッチ回路を駆動制御することを特徴とする。 The load circuit includes a control unit, and the control unit drives and controls a switch circuit that suppresses generation of dark current when the vehicle is in an operation stop state in the surge current suppression circuit.
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、車両用計器の電源回路の回路構成を示す図であり、車両のバッテリ電源Bから供給される電源を安定化し、負荷回路へ供給するまでの構成について示している。 FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply circuit of a vehicle meter, and shows a configuration from stabilization of power supplied from a battery power supply B of the vehicle to supply to a load circuit.
車両用計器Aは、車載されるバッテリ電源BやイグニションスイッチIGと接続され、サージ電圧抑制回路1、サージ電流抑制回路2、スイッチ回路3、安定化電源回路4、制御回路(制御手段)5を回路基板に備えている。なお、バッテリ電源Bには、図示しない発電機やレギュレータを搭載している。
The vehicle meter A is connected to an on-vehicle battery power source B and an ignition switch IG, and includes a surge voltage suppression circuit 1, a surge
制御回路5等の負荷回路に供給される定電圧、例えば5V電圧は、車両用計器A外に車載されるバッテリ電源Bから安定化電源回路4を介して供給され、バッテリ電源Bと安定化電源4との間には、サージ電圧抑制回路1とサージ電流抑制回路2、一端をグランド接続する瞬断防止用のコンデンサCを備えている。
A constant voltage, for example, a 5 V voltage supplied to a load circuit such as the control circuit 5 is supplied from a battery power supply B mounted outside the vehicle meter A via the stabilized
なお、コンデンサCは、プラス側電極がトランジスタTR2と負荷側の安定化電源回路4との間の配線に接続され、マイナス側電極が接地される。コンデンサCの容量は、負荷側へ供給される電圧の変動が平滑化できるように、負荷の消費電流に基づいて設定される。
The capacitor C has a positive electrode connected to a wiring between the transistor TR2 and the load-side stabilized
サージ電圧抑制回路1は、従来例で示すサージ保護回路と同様のものを適用でき、バッテリ電源Bと安定化電源回路4との接続配線に介在するトランジスタ(例えば、NPN型トランジスタ)TR1と、が介在し、このトランジスタTR1のベース端子には、ツェナーダイオードZDのカソードが接続され、ツェナーダイオードZDのアノードをグランドとなるように接続される。このツェナーダイオードZDとトランジスタTR1のベース端子の間と、コレクタ端子とが抵抗体R1を介して接続されている。この抵抗体R1は、サージ電圧印加時、ツェナーダイオードZDに流れる電流を制限するために用いられる。このツェナーダイオードZDの作用により、サージ電圧を吸収することができる。
The surge voltage suppression circuit 1 can be the same as the surge protection circuit shown in the conventional example, and a transistor (for example, an NPN transistor) TR1 interposed in the connection wiring between the battery power supply B and the stabilized
サージ電流抑制回路2は、トランジスタTR2と、抵抗体R2,R3,R4を用いて構成され、スイッチ手段3によって、抵抗体R4を電流が流れる経路と、抵抗体R2,R3によって制限されトランジスタTR2を流れる経路とを切り替えることができる。サージ電流抑制回路2は、最大負荷電流を制限できるため、トランジスタTR1に流れるサージ電流を制限でき、トランジスタTR1やコンデンサC等の電子部品を保護できる。
The surge
スイッチ回路3は、制御手段5からの制御信号に基づいて、サージ電流抑制回路2の電流経路を切り替えるものであり、トランジスタTR2を作動するために調整された信号をトランジスタTR2のベース端子へ供給する。
The
安定化電源回路4は、制御回路5等の駆動電源を生成するもので、この場合、5Vを生成するためのレギュレータを適用している。なお、安定化電源回路4は、イグニションスイッチIGの状態に関わらずバッテリ電源Bが接続状態において、該駆動電源を出力する。
The stabilized
制御回路5は、安定化電源回路4からの電源供給によって駆動するマイクロコンピュータを適用でき、図示しない、ケーブルを介して入力される車両情報に基づいて、車両用計器Aの表示器を制御するものである。また、制御回路5は、イグニションスイッチIGの状態を検出でき、この状態に基づいて、スイッチ回路3を制御する制御信号を出力する。
The control circuit 5 can be a microcomputer that is driven by power supply from the stabilized
制御回路5は、イグニションスイッチIGがオフからオンへ移行した場合に、トランジスタTR2のベース電流が流れるようにスイッチ回路3を制御し、トランジスタTR2によって、サージ電流を抑制した状態にできる。この際、車両利用者のスタータ操作によって、エンジンが始動した場合であっても、サージ電流から各部品を保護できる。
The control circuit 5 controls the
また、制御回路5は、イグニションスイッチIGがオフからオンへ移行した場合に、トランジスタTR3のベース電流を停止する制御信号を出力し、抵抗体R2,R3経路で電流が流れることを抑止して、車両停止中の電力消費を抑制できる。この場合、サージ電流抑制回路2において抵抗体R4経由で電流が流れて、安定化電源回路4、省電力モードの制御回路5を作動できる。
Further, the control circuit 5 outputs a control signal for stopping the base current of the transistor TR3 when the ignition switch IG shifts from OFF to ON, and suppresses current from flowing through the resistor R2 and R3 paths, Power consumption while the vehicle is stopped can be suppressed. In this case, current flows through the resistor R4 in the surge
従って、エンジン及び発電機が作動する電源の電圧変動が大きな状態をともなうイグニションスイッチIGオン状態では、サージ電圧やサージ電流から電子部品を保護でき、一方、電力消費が少なく、バッテリ電源のみで安定した電源状態であるイグニションスイッチIGオフ状態では、サージ電流抑制回路2を作動せずに、暗電流の小さな状態(電力消費を抑えた電流経路)に切り替えることができる。
Therefore, when the ignition switch IG is on, which has a large voltage fluctuation of the power source that operates the engine and the generator, the electronic components can be protected from surge voltage and surge current, while the power consumption is low and stable with only battery power source. In the ignition switch IG off state, which is a power supply state, the surge
かかる車両用計器の電源回路は、負荷回路となる制御回路5等へ電源供給する車両用計器の電源回路において、バッテリ電源Bと前記負荷回路との間にサージ電圧抑制回路1を備え、サージ電圧抑制回路1と前記負荷回路との間にサージ電流抑制回路2を設ける。
The vehicle instrument power supply circuit is a vehicle instrument power supply circuit that supplies power to the control circuit 5 or the like serving as a load circuit, and includes a surge voltage suppression circuit 1 between the battery power supply B and the load circuit. A surge
従って、車両用計器Aへ供給される電源電圧の変動が激しくなる場合にあっても、トランジスタやコンデンサ、負荷回路に搭載される電子部品を保護できる車両用計器の電源回路となる。 Therefore, even when the fluctuation of the power supply voltage supplied to the vehicle meter A becomes severe, the power circuit of the vehicle meter can protect the electronic components mounted on the transistor, the capacitor, and the load circuit.
また、前記負荷回路として制御回路5を備え、制御回路5は、サージ電流抑制回路2において、車両が稼働停止状態の暗電流の発生を抑制するスイッチ回路3を駆動制御することによって、サージ電流抑制回路2を構成しても小さな電力消費状態に切り替えできる。なお、上述した実施の形態では、イグニションスイッチIGのオフ状態によって、車両が稼働停止状態を判定しており、スタータ装置が作動条件となるイグニションスイッチIGがオン状態において、サージ電流の対策状態に切り替えて移行できる。
Further, the load control circuit includes a control circuit 5, and the control circuit 5 controls the surge current in the surge
なお、本発明を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。例えば、負荷回路として制御回路5を例に上げて説明したが、イグニションスイッチIGオン状態において、制御回路5によって駆動制御される発光ダイオードからなる光源や、液晶ディスプレイ、計測値を示す指針の駆動用モータなどの車両情報を表示するための回路も負荷回路として構成できる。 Although the present invention has been described by way of example in the configuration of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and various other configurations can be used without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible to improve the design and change the design. For example, the control circuit 5 has been described as an example of the load circuit. However, when the ignition switch IG is on, a light source including a light emitting diode that is driven and controlled by the control circuit 5, a liquid crystal display, and a pointer for indicating a measured value are driven. A circuit for displaying vehicle information such as a motor can also be configured as a load circuit.
本発明は、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器の電源回路として適用できる。 The present invention can be applied, for example, as a power circuit for a vehicle instrument mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, an agricultural machine, or a construction machine.
1 サージ電圧抑制回路
2 サージ電流抑制回路
3 スイッチ回路
4 安定化電源回路
5 制御回路(制御手段)
A 車両用計器
B バッテリ電源
C コンデンサ
TR1,TR2,TR3 トランジスタ
R1,R2,R3,R4 抵抗体
ZD ツェナーダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surge
A Vehicle instrument B Battery power supply C Capacitors TR1, TR2, TR3 Transistors R1, R2, R3, R4 Resistor ZD Zener diode
Claims (2)
バッテリ電源と前記負荷回路との間にサージ電圧抑制回路を備え、
前記サージ電圧抑制回路と前記負荷回路との間にサージ電流抑制回路を設けることを特徴とする車両用計器の電源回路。 In the power circuit of a vehicle instrument that supplies power to the load circuit,
A surge voltage suppression circuit is provided between the battery power source and the load circuit,
A power supply circuit for a vehicle instrument, wherein a surge current suppression circuit is provided between the surge voltage suppression circuit and the load circuit.
前記制御手段は、前記サージ電流抑制回路において、車両が稼働停止状態の暗電流の発生を抑制するスイッチ回路を駆動制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用計器の電源回路。 A control means is provided as the load circuit,
2. The vehicle instrument power supply circuit according to claim 1, wherein the control unit drives and controls a switch circuit that suppresses generation of dark current when the vehicle is in an operation stop state in the surge current suppression circuit. 3.
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