JP2018186665A - Vehicle power circuit and power supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用の電源回路と電源供給方法に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply circuit and a power supply method.
車両用表示装置等では、バッテリの出力電圧を安定化電源回路により所望の電圧に変換及び安定化して負荷である制御マイコン等に供給している（例えば、特許文献１等参照）。 In a vehicle display device or the like, an output voltage of a battery is converted and stabilized to a desired voltage by a stabilized power supply circuit and supplied to a control microcomputer or the like that is a load (see, for example, Patent Document 1).
バッテリの劣化によりバッテリ電圧が低下した場合や、何らかの原因により負荷へ過電流が流入した場合などには、安定化電源回路が、出力電圧を維持することはできず、出力電圧が低下することがある。 When the battery voltage drops due to deterioration of the battery, or when an overcurrent flows into the load for some reason, the stabilized power supply circuit cannot maintain the output voltage, and the output voltage may drop. is there.
一方、制御マイコンは、安定動作の確保等の観点から、供給電圧が所定の値を下回るとリセットされる構成が採られることがある。したがって、安定化電源回路の出力電圧が低下し、制御マイコンのリセットが発生する電圧付近で変動を繰り返す場合などには、制御マイコンのリセットが頻繁に繰り返される虞がある。従って、安定化電源回路の出力電圧が低下した場合でも、制御マイコンを安定してさせることが望まれている。 On the other hand, the control microcomputer may be configured to be reset when the supply voltage falls below a predetermined value from the viewpoint of ensuring stable operation. Therefore, when the output voltage of the stabilized power supply circuit decreases and the fluctuation is repeated near the voltage at which the reset of the control microcomputer occurs, the reset of the control microcomputer may be frequently repeated. Therefore, it is desired to stabilize the control microcomputer even when the output voltage of the stabilized power supply circuit is lowered.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、安定動作を可能とする車両用の電源回路と電源供給方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle power supply circuit and a power supply method capable of stable operation.
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る車両用の電源回路は、
車両用バッテリの電圧を安定化し、車両負荷へ供給する安定化電源回路と、
前記車両用バッテリの電圧が閾値を下回った場合に、前記車両用バッテリの電圧を前記安定化電源回路をバイパスして前記車両負荷へ供給するバイパス回路と、
を備える。
In order to achieve the above object of the present invention, a vehicle power supply circuit according to the present invention comprises:
A stabilized power circuit that stabilizes the voltage of the vehicle battery and supplies it to the vehicle load;
A bypass circuit that bypasses the stabilized power supply circuit and supplies the vehicle battery voltage to the vehicle load when the voltage of the vehicle battery falls below a threshold;
Is provided.
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る電源供給方法は、
バッテリの電圧を安定化し、負荷へ供給するステップと、
バッテリの電圧が所定の閾値を下回ったときに、バッテリの出力電圧を前記負荷へ供給するステップと、
を備える。
In order to achieve the object of the present invention, a power supply method according to the present invention includes:
Stabilizing the voltage of the battery and supplying it to the load;
Supplying the output voltage of the battery to the load when the voltage of the battery falls below a predetermined threshold; and
Is provided.
本発明によれば、バッテリの電圧が閾値を下回って、安定化電源回路の出力電圧が不安定となる場合に、安定化電源回路を介さずに、バッテリの出力電圧が負荷に印加される。これにより、負荷にマイコン等が含まれている場合に、リセットの発生が抑えられ、安定動作が確保される。 According to the present invention, when the voltage of the battery falls below the threshold value and the output voltage of the stabilized power supply circuit becomes unstable, the output voltage of the battery is applied to the load without going through the stabilized power supply circuit. As a result, when a microcomputer or the like is included in the load, the occurrence of reset is suppressed and stable operation is ensured.
以下、本発明の実施の形態にかかる車両用の電源回路について、この電源回路を備える車載計器を例に、図１乃至図３を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
Hereinafter, a vehicle power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 by taking an in-vehicle instrument including the power supply circuit as an example.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
最初に、車載計器の構成について、図１を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施の形態の車載計器３１０は、電源回路２０１と、表示装置２０２を備え、走行に必要な各種データを表示する。
First, the configuration of the vehicle-mounted instrument will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the vehicle-mounted
電源回路２０１は、電源供給部３２０から供給される電源を表示装置２０２に供給する。
表示装置２０２は、電源回路２１０から電源供給を受けて電力を消費する車両負荷に相当する。表示装置２０２は、例えば、フロントガラスなどの投射部材に反射される表示画像の光を用いて運転者に虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置である。
The
The
電源供給部３２０は、オルタネータ(Alternator)３２１と車両用バッテリ３２２とを有している。
The
オルタネータ３２１は、車両用バッテリ３２２に並列に接続され、車両用バッテリ３２２を充電する充電器として機能する。
車両用バッテリ３２２は、正極側が車載計器３１０の第１の接続端子（ＣＮ１）４１に、負極側が車載計器３１０の第２の接続端子（ＣＮ２）４２に、それぞれ接続されている。
The
The
第１の接続端子４１は、電源回路２０１に設けられた逆接防止用ダイオード（Ｄ１）６のアノードに接続され、第２の接続端子４２は、車両のグランド側に接続されている。
The
電源回路２０１は、安定化電源回路１１と、電源電圧監視回路１５と、安定化電源回路バイパス回路１６と、基準電圧ＩＣ１４と、を備える。
安定化電源回路１１は、入力電圧の安定化と所望の電圧への変換を行う。
The
The stabilized power supply circuit 11 stabilizes the input voltage and converts it to a desired voltage.
安定化電源回路１１は、例えば、従来から用いられているＤＣ−ＤＣコンバータ回路等によって構成される。
安定化電源回路１１の入力段は、第１のコイル（Ｌ１）３５を介して逆接防止用ダイオード６のカソードが接続されると共に、第１の電解コンデンサ（Ｃ１）３７を介してグランドに接続されている。
The stabilized power supply circuit 11 is configured by, for example, a conventionally used DC-DC converter circuit.
The input stage of the stabilized power supply circuit 11 is connected to the cathode of the reverse
安定化電源回路１１の出力段は、第２のコイル（Ｌ２）３６を介して表示装置２０２、及び、基準電圧ＩＣ１４に接続されている。表示装置２０２、及び、基準電圧ＩＣ１４と接続された第２のコイル３６の一端とグランドとの間には、第２の電解コンデンサ（Ｃ２）３８が接続されている。
The output stage of the stabilized power supply circuit 11 is connected to the
表示装置２０２は、電源回路２０１による電源電圧の供給を受ける。
本実施の形態において、表示装置２０２は、表示デバイス１７、制御マイコン１３、及び、リセットＩＣ１２を備える。
The
In the present embodiment, the
表示デバイス１７は、先に述べたようにフロントガラスなどの投射部材へ投射する画像を表示するために用いられる液晶表示器、表示素子、ＬＥＤ等である。
なお、この他、表示装置２０２には、計器の指針を駆動するためのモータ（図示せず）などが含まれてもよい。
As described above, the
In addition, the
制御マイコン１３は、表示デバイス１７の動作制御などを実行する制御回路である。
リセットＩＣ１２は、詳細は後述するように表示デバイス１７や制御マイコン１３へ供給される電圧（以下、「負荷供給電圧」と称する）Ｖｂが所定の閾値電圧以下となった場合に、制御マイコン１３をリセットし、再起動するものである。リセットＩＣ１２は、制御マイコン１３の外部にあっても、制御マイコン１３の内部に配置されていてもよい。いずれの場合も、制御マイコン１３は、電源電圧が閾値以下になったときにリセットするリセット機能を備えていると解する。
The
As will be described in detail later, the
電源電圧監視回路１５は、詳細は後述するように、逆接防止用ダイオード６のカソードの電圧（以下、「電源入力電圧」と称する）Ｖａに応じて、安定化電源回路バイパス回路１６の動作を制御する。
電源電圧監視回路１５は、演算増幅器（ＩＣ１）５、第４のトランジスタ（Ｑ４）４を主たる構成要素として構成されている。電源電圧監視回路１５は、ヒステリシスを有する電圧比較回路が演算増幅器５を中心に構成されている。
As will be described in detail later, the power supply
The power supply
演算増幅器５は、その反転入力端子に基準電圧Ｖrefが印加される。基準電圧Ｖrefは、基準電圧ＩＣ１４によって負荷供給電圧Ｖｂを基に生成され、印加される。
演算増幅器５の非反転入力端子には、負荷供給電圧Ｖｂを第１の抵抗器（Ｒ１）２１と第２の抵抗器（Ｒ２）２２で分圧した分圧電圧が印加される。
The operational amplifier 5 has a reference voltage Vref applied to its inverting input terminal. The reference voltage Vref is generated and applied based on the load supply voltage Vb by the reference voltage IC14.
A divided voltage obtained by dividing the load supply voltage Vb by the first resistor (R1) 21 and the second resistor (R2) 22 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5.
第１の抵抗器２１と第２の抵抗器２２は、逆接防止用ダイオード６のカソードとグランドとの間に、逆接防止用ダイオード６のカソード側から第１の抵抗器２１、第２の抵抗器２２の順で直列接続されて設けられている。
The
第１の抵抗器２１と第２の抵抗器２２の相互の接続点は、演算増幅器５の非反転入力端子に接続されている。また、演算増幅器５の非反転入力端子は、第３の抵抗器（Ｒ３）２３を介してＮＰＮ型の第４のトランジスタ４のコレクタに接続されている。この第４のトランジスタ４のエミッタは、グランドに接続されている。
The connection point between the
演算増幅器５の出力端子は、次述する安定化電源回路バイパス回路１６の第４の抵抗器（Ｒ４）２４を介してＰＮＰ型の第２のトランジスタ（Ｑ２）２のベースに接続されている。
第４のトランジスタ４のベースは、次述する安定化電源回路バイパス回路１６の第１０の抵抗器（Ｒ１０）３０を介して第２のトランジスタ２のコレクタに接続されている。
The output terminal of the operational amplifier 5 is connected to the base of a PNP-type second transistor (Q2) 2 via a fourth resistor (R4) 24 of the stabilized power circuit bypass circuit 16 described below.
The base of the fourth transistor 4 is connected to the collector of the
安定化電源回路バイパス回路１６は、詳細は後述するように、電源電圧監視回路１５による制御に応じて、安定化電源回路１１をバイパスし、逆接防止用ダイオード６のカソード側の負荷供給電圧Ｖｂを、表示装置２０２の入力段へ印加する。
As will be described in detail later, the stabilized power supply circuit bypass circuit 16 bypasses the stabilized power supply circuit 11 in accordance with the control by the power supply
図１に示された安定化電源回路バイパス回路１６は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタである第１のトランジスタ（Ｑ１）１、ＰＮＰ型トランジスタである第２のトランジスタ２、及び、ＮＰＮ型トランジスタである第３のトランジスタ（Ｑ３）３を主たる構成要素として構成されている。
The stabilized power supply circuit bypass circuit 16 shown in FIG. 1 includes a first transistor (Q1) 1 that is a P-channel MOS transistor, a
第１のトランジスタ１は、ソースが逆接防止用ダイオード６のカソードに、ドレインが第２のコイル３６と第２の電解コンデンサ３８との接続点に、それぞれ接続されている。
第１のトランジスタ１のゲートは、第９の抵抗器（Ｒ９）２９を介して第３のトランジスタ３のコレクタに接続されると共に、第８の抵抗器（Ｒ８）２８を介してソースに接続されている。
The first transistor 1 has a source connected to the cathode of the reverse
The gate of the first transistor 1 is connected to the collector of the third transistor 3 through the ninth resistor (R9) 29 and is connected to the source through the eighth resistor (R8) 28. ing.
第３のトランジスタ３のエミッタは、グランドに接続されている。
第３のトランジスタ３のベースは、第６の抵抗器（Ｒ６）２６を介して第２のトランジスタ２のコレクタに接続されると共に、第７の抵抗器（Ｒ７）２７を介してグランドに接続されている。
The emitter of the third transistor 3 is connected to the ground.
The base of the third transistor 3 is connected to the collector of the
第２のトランジスタ２のエミッタは、第１のトランジスタ１のソースに接続されている。
第２のトランジスタ２のベースは、第５の抵抗器（Ｒ５）２５を介して第１のトランジスタ１のソースに接続されると共に、先に述べたように第４の抵抗器２４を介して演算増幅器５の出力端子に接続されている。
The emitter of the
The base of the
第１１の抵抗器（Ｒ１１）３１の一端は、第４のトランジスタ４のベースに接続される一方、他端はグランドに接続されている。 One end of the eleventh resistor (R11) 31 is connected to the base of the fourth transistor 4, and the other end is connected to the ground.
次に、上記構成を有する車載計器３１０の動作を説明する。
最初に、車両用バッテリ３２２の出力電圧（以下、「バッテリ電圧」と称する）が正常な範囲にある場合について説明する。
バッテリ電圧が正常な範囲に有る場合とは、換言すれば、バッテリ電圧がリセット閾値電圧以上であり、制御マイコン１３のリセットが生じない変動範囲にある場合である。この場合における電源入力電圧Ｖａと制御マイコン１３への負荷供給電圧Ｖｂ、及び、第１のリセット閾値電圧Ｖｃとの関係について、図２を参照しつつ説明する。
Next, the operation of the vehicle-mounted
First, a case where the output voltage of the vehicle battery 322 (hereinafter referred to as “battery voltage”) is in a normal range will be described.
The case where the battery voltage is in the normal range is, in other words, the case where the battery voltage is equal to or higher than the reset threshold voltage and in the fluctuation range where the reset of the
電源入力電圧Ｖａは、逆接防止用ダイオード６のカソードにおける電圧である。
負荷供給電圧Ｖｂは、表示装置２０２に供給される電圧で、第２のコイル３６と第２の電解コンデンサ３８の接続点における電圧である。
第１のリセット閾値電圧Ｖｃは、リセットＩＣ１２が制御マイコン１３をリセットする際の電圧である。
The power supply input voltage Va is a voltage at the cathode of the reverse
The load supply voltage Vb is a voltage supplied to the
The first reset threshold voltage Vc is a voltage when the
バッテリ電圧は、車両が運転状態にある場合、種々の要因により変動し、それに伴い電源入力電圧Ｖａも、図２に例示するように、変動する。
図２に示すように、電源入力電圧Ｖａが変動しても、その変動の範囲が、安定化電源回路１１による電圧安定化動作を維持可能な範囲であれば、制御マイコン１３には、負荷供給電圧Ｖｂが供給される。そして、リセットＩＣ１２の第１のリセット閾値電圧Ｖｃを下回ることはないため、制御マイコン１３はリセットされることなく動作する。
When the vehicle is in a driving state, the battery voltage varies due to various factors, and accordingly, the power input voltage Va also varies as illustrated in FIG.
As shown in FIG. 2, even if the power supply input voltage Va fluctuates, if the fluctuation range is within a range in which the voltage stabilizing operation by the stabilized power supply circuit 11 can be maintained, the load supply to the
次に、安定化電源回路バイパス回路１６を有しない従来回路において、バッテリ電圧の変動が正常とされる範囲を逸脱し、制御マイコン１３がリセットされる場合について、図４を参照しつつ説明する。
図４に示すように、車両用バッテリ３２２が経年変化等により劣化したり、一時的な過負荷状態が生ずると、電源入力電圧Ｖａが低下し、それに伴い負荷供給電圧Ｖｂも低下する。この時、負荷供給電圧Ｖｂが、第１のリセット閾値電圧Ｖｃを下回るとリセットＩＣ１２により制御マイコン１３がリセットされる。
Next, a case where the
As shown in FIG. 4, when the
特に、図４に示すように、負荷供給電圧Ｖｂが第１のリセット閾値電圧Ｖｃの付近で変動する場合には、制御マイコン１３のリセットが度々生じ、動作の安定性が維持できなくなる。
In particular, as shown in FIG. 4, when the load supply voltage Vb fluctuates in the vicinity of the first reset threshold voltage Vc, the
次に、本発明の実施の形態にかかる車載計器３１０の動作について、図３を参照しつつ説明する。
まず、電源電圧監視回路１５において、演算増幅器５の非反転入力端子には、第１及び第２の抵抗器２１，２２による電源入力電圧Ｖａの分圧電圧が印加される。
電源入力電圧Ｖａが正常な変動範囲にある場合、分圧電圧は、演算増幅器５の反転入力端子に印加された基準電圧Ｖrefを下回ることはない。その結果、演算増幅器５は、論理値Ｈｉｇｈに相当する所定の正電圧を出力する。
Next, operation | movement of the vehicle-mounted
First, in the power supply
When the power supply input voltage Va is in a normal fluctuation range, the divided voltage does not fall below the reference voltage Vref applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 5. As a result, the operational amplifier 5 outputs a predetermined positive voltage corresponding to the logical value High.
第１の閾値電圧Ｖｄは、演算増幅器５が論理値Ｈｉｇｈに相当する電圧を出力する状態から以下説明するように論理値Ｌｏｗに相当する電圧を出力する際の演算増幅器５の非反転入力端子における電圧である。 The first threshold voltage Vd is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5 when the operational amplifier 5 outputs a voltage corresponding to the logical value Low as described below from a state where the operational amplifier 5 outputs a voltage corresponding to the logical value High. Voltage.
第１の閾値電圧Ｖｄは、次のように定められる。
まず、バッテリ電圧が正常で、電源入力電圧Ｖａが予め設定された値にある場合におけるその電圧を、「標準電源入力電圧」と称すると共にＶａ(ST)と表記する。
The first threshold voltage Vd is determined as follows.
First, when the battery voltage is normal and the power supply input voltage Va is at a preset value, the voltage is referred to as “standard power supply input voltage” and is expressed as Va (ST).
第１の閾値電圧Ｖｄは、電源入力電圧Ｖａが標準電源入力電圧Ｖａ(ST)である場合に演算増幅器５の非反転入力端子に印加される電圧である。 The first threshold voltage Vd is a voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5 when the power supply input voltage Va is the standard power supply input voltage Va (ST).
上述した演算増幅器５の所定の正電圧の出力は、安定化電源回路バイパス回路１６の第２のトランジスタ２のベースに印加される。その結果、第２のトランジスタ２は、非導通状態となる。
第２のトランジスタ２が非導通状態のため、第３のトランジスタ３も非導通状態となる。
The predetermined positive voltage output of the operational amplifier 5 described above is applied to the base of the
Since the
第１のトランジスタ１は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるため、ゲートが閾値電圧以下となると導通状態となる。したがって、この場合、第１のトランジスタ１のゲートは、導通状態となる閾値電圧よりも高い電位に維持されるため、第１のトランジスタ１は非導通状態となる。 Since the first transistor 1 is a P-channel MOS transistor, it becomes conductive when the gate is equal to or lower than the threshold voltage. Therefore, in this case, since the gate of the first transistor 1 is maintained at a potential higher than the threshold voltage at which the first transistor 1 is turned on, the first transistor 1 is turned off.
その結果、安定化電源回路バイパス回路１６は非動作状態となる。すなわち、安定化電源回路１１は、安定化電源回路バイパス回路１６によってバイパスされること無く、入力された電圧を基に安定化された電圧を生成、出力する。 As a result, the stabilized power circuit bypass circuit 16 becomes non-operating. That is, the stabilized power supply circuit 11 generates and outputs a stabilized voltage based on the input voltage without being bypassed by the stabilized power supply circuit bypass circuit 16.
次に、電源入力電圧Ｖａが低下と共に、演算増幅器５の非反転入力端子に印加される電圧が第１の閾値電圧Ｖｄを下回った場合について図３を参照して説明する。 Next, the case where the voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5 falls below the first threshold voltage Vd as the power input voltage Va decreases will be described with reference to FIG.
この場合、演算増幅器５は、論理値Ｌｏｗに相当する電圧を出力するオン状態となる。この論理値Ｌｏｗに相当する電圧は、具体例としてはグランド電位である。演算増幅器５の出力がグランド電位となるとＰＮＰ型トランジスタである第２のトランジスタ２は導通状態となる。
In this case, the operational amplifier 5 is turned on to output a voltage corresponding to the logical value Low. The voltage corresponding to the logical value Low is a ground potential as a specific example. When the output of the operational amplifier 5 becomes the ground potential, the
第２のトランジスタ２が導通状態となることによって、ＮＰＮ型トランジスタの第３のトランジスタ３のベース電位が上昇するため、第３のトランジスタ３も導通状態となる。
When the
第３のトランジスタ３が導通状態となることで、第１のトランジスタ１のゲート電位が、第１のトランジスタ１を導通状態とするに必要な閾値電圧以下となるため、第１のトランジスタ１が導通状態となる。 When the third transistor 3 is turned on, the gate potential of the first transistor 1 becomes equal to or lower than the threshold voltage necessary for making the first transistor 1 conductive, so that the first transistor 1 is turned on. It becomes a state.
第１のトランジスタ１が導通状態となることで、逆接防止用ダイオード６のカソードが表示装置２０２の入力段と接続される。このため、電源入力電圧Ｖａは、第１のコイル３５、安定化電源回路１１、及び、第２のコイル３６を介することなく表示装置２０２に印加されることとなる。
When the first transistor 1 is turned on, the cathode of the reverse
通常、第１のコイル３５、安定化電源回路１１、及び、第２のコイル３６を介して電源入力電圧Ｖａを表示装置２０２に供給する場合、それぞれにおいて電圧降下が生ずる。そのため、表示装置２０２に実際に供給される電圧は、電源入力電圧Ｖａよりも上述の電圧降下分だけ低い電圧となる。
Normally, when the power supply input voltage Va is supplied to the
これに対して、本実施の形態においては、電源入力電圧Ｖａが負荷供給電圧Ｖｂとして供給されるため、負荷供給電圧Ｖｂは、上述の電圧降下分だけ第１のリセット閾値電圧に対する余裕が生ずる。 On the other hand, in this embodiment, since the power supply input voltage Va is supplied as the load supply voltage Vb, the load supply voltage Vb has a margin with respect to the first reset threshold voltage by the voltage drop described above.
したがって、図３及び図４に示すように、電源入力電圧Ｖａが、制御マイコン１３のリセットが生ずる従来の電圧レベルに達しても、第１のリセット閾値電圧Ｖｃに対して上述の電圧降下分だけ余裕があるため、制御マイコン１３は、従来と異なりリセットされることなくその動作が維持される。
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, even if the power supply input voltage Va reaches the conventional voltage level at which the reset of the
第２のトランジスタ２が導通状態となると、電源電圧監視回路１５においては、第４のトランジスタ４が導通状態となる。その結果、第２の抵抗器２２に第３の抵抗器２３が並列接続される。このため、演算増幅器５の非反転入力端子とグランド間の抵抗値が小さくなり、非反転入力端子に印加される電圧が低下する。
When the
非反転入力端子における印加電圧の引き下げによって、演算増幅器５をオン状態から、論理値Ｈｉｇｈに相当する電圧を出力するオフ状態とするためには、電源入力電圧Ｖａは、上述の電圧低下分だけさらに高い電圧レベルとなる必要がある。 In order to change the operational amplifier 5 from an on state to an off state in which a voltage corresponding to the logical value High is output by lowering the applied voltage at the non-inverting input terminal, the power supply input voltage Va is further increased by the voltage drop described above. It needs to be a high voltage level.
演算増幅器５をオン状態からオフ状態とする際に電源入力電圧Ｖａに必要とされる電圧レベルは、第２の閾値電圧Ｖｅとなる。すなわち、電源入力電圧Ｖａが第２の閾値電圧Ｖｅを上回ると演算増幅器５はオン状態からオフ状態となる。第１の閾値電圧Ｖｄと第２の閾値電圧Ｖｅは、第１の閾値電圧Ｖｄ＜第２の閾値電圧Ｖｅの関係となる。 The voltage level required for the power supply input voltage Va when the operational amplifier 5 is switched from the on state to the off state is the second threshold voltage Ve. That is, when the power supply input voltage Va exceeds the second threshold voltage Ve, the operational amplifier 5 changes from the on state to the off state. The first threshold voltage Vd and the second threshold voltage Ve have a relationship of the first threshold voltage Vd <the second threshold voltage Ve.
このように、演算増幅器を中心に構成される電圧比較回路は、そのオン、オフの際の入力電圧に電圧差、すなわち、いわゆるヒステリシス特性を有している。
このようなヒステリシス特性を設けたのは、入力電圧が閾値電圧の近傍で変動しても、安定した動作を確保するためである。
As described above, the voltage comparison circuit composed mainly of the operational amplifier has a voltage difference, that is, a so-called hysteresis characteristic, in the input voltage when it is turned on and off.
The reason why such hysteresis characteristics are provided is to ensure stable operation even when the input voltage fluctuates in the vicinity of the threshold voltage.
電源入力電圧Ｖａが上昇し、第２の閾値電圧Ｖｅを越えると、演算増幅器５は、オフ状態となり、論理値Ｈｉｇｈに相当する電圧を出力する。
その結果、第１乃至第４のトランジスタ１〜４は、全て非導通状態となり、安定化電源回路バイパス回路１６は非動作状態（バイパスの停止）となる。
When the power supply input voltage Va rises and exceeds the second threshold voltage Ve, the operational amplifier 5 is turned off and outputs a voltage corresponding to the logical value High.
As a result, all of the first to fourth transistors 1 to 4 are in a non-conductive state, and the stabilized power circuit bypass circuit 16 is in a non-operating state (bypass is stopped).
すなわち、安定化電源回路１１による表示装置２０２への電源電圧の供給が再開されることとなる。
That is, supply of the power supply voltage to the
第４のトランジスタ４が非導通状態となることで、第２の抵抗器２２に対する第３の抵抗器２３の並列接続は解消される。
その結果、演算増幅器５の入力段における閾値電圧は、再び第１の閾値電圧Ｖｄに戻る。
Since the fourth transistor 4 is turned off, the parallel connection of the
As a result, the threshold voltage at the input stage of the operational amplifier 5 returns again to the first threshold voltage Vd.
なお、安定化電源回路バイパス回路１６が作動して、表示装置２０２に安定化していない電圧を供給する場合に、安定化電源回路１１をオフし、消費電力を抑えるようにしてもよい。この場合、例えば、第１のトランジスタ１のゲート電位を、安定化電源回路１１のＩＣチップのローアクティブのチップイネーブル端子に供給する等すればよい。なお、チップイネーブル端子がハイアクティブの場合には、第１のトランジスタ１のゲート電位の反転電圧を供給してもよい。安定化電源回路１１をオフさせる構成自体は任意である。
When the stabilized power supply circuit bypass circuit 16 operates and supplies an unstabilized voltage to the
なお、車両用バッテリが現在の鉛電池から新型電池に切り替えられ、それに伴いバッテリ電圧が、例えば、１２Ｖから５乃至７Ｖ程度の低圧に変更される可能性がある。このような場合、車両用電源回路に本発明を適用することによって、安定化電源回路の使用の要否を必要に応じて選択して電圧降下の低減を図ることが可能となる。 Note that the vehicle battery is switched from the current lead battery to a new battery, and accordingly, the battery voltage may be changed from 12V to a low voltage of about 5 to 7V, for example. In such a case, by applying the present invention to the vehicular power supply circuit, it is possible to select whether or not to use the stabilized power supply circuit as necessary, and to reduce the voltage drop.
上記実施の形態においては、車載計器３１０を例に、この発明を説明した。ただし、本願発明は、車載計器に限定されない。電源電圧の低下によりリセットされる機能を有するプロセッサ、マイクロコンピュータ、コンピュータ、制御装置、を備える種々の回路及び装置に適用可能である。
In the above embodiment, the present invention has been described by taking the vehicle-mounted
本発明は、車両に用いられる種々の回路の電源回路に適用可能である。 The present invention is applicable to power supply circuits of various circuits used in vehicles.
１１ 安定化電源回路
１２ リセットＩＣ
１３ 制御マイコン
１５ 電源電圧監視回路
１６ 安定化電源回路バイパス回路
11 Stabilized
13
Claims (7)
前記車両用バッテリの電圧が閾値を下回った場合に、前記車両用バッテリの電圧を前記安定化電源回路をバイパスして前記車両負荷へ供給するバイパス回路と、
を備える車両用の電源回路。 A stabilized power circuit that stabilizes the voltage of the vehicle battery and supplies it to the vehicle load;
A bypass circuit that bypasses the stabilized power supply circuit and supplies the vehicle battery voltage to the vehicle load when the voltage of the vehicle battery falls below a threshold;
A power circuit for a vehicle comprising:
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用の電源回路。 A power supply voltage monitoring circuit that causes the bypass circuit to bypass the stabilized power supply circuit when the voltage of the vehicle battery falls below a first threshold voltage;
The vehicle power supply circuit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用の電源回路。 The power supply voltage monitoring circuit causes the bypass circuit to stop bypassing when a voltage of the vehicle battery exceeds a second threshold voltage higher than the first threshold voltage;
The vehicle power circuit according to claim 2.
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用の電源回路。 Means for stopping the stabilized power supply circuit when a power supply voltage is supplied from the bypass circuit to the vehicle load;
The power circuit for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the power circuit is for a vehicle.
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用の電源回路。 The vehicle load includes a control circuit that is reset when a supplied power supply voltage is equal to or lower than a threshold value.
The vehicle power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply circuit is used for a vehicle.
前記車両負荷は、供給される電源電圧が閾値以下となったときに、リセットされる制御回路を含む車両用表示装置を備える、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電源回路。 The vehicle battery includes a battery and a charger for the battery,
The vehicle load includes a display device for a vehicle including a control circuit that is reset when a supplied power supply voltage is equal to or lower than a threshold value.
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein:
バッテリの電圧が所定の閾値を下回ったときに、バッテリの出力電圧を前記負荷へ供給するステップと、
を備える電源供給方法。 Stabilizing the voltage of the battery and supplying it to the load;
Supplying the output voltage of the battery to the load when the voltage of the battery falls below a predetermined threshold; and
A power supply method comprising:
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