JP3543744B2

JP3543744B2 - Constant voltage power supply circuit

Info

Publication number: JP3543744B2
Application number: JP2000279907A
Authority: JP
Inventors: 四郎長沢; 孝敏相木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP2002091582A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源から電源供給を受けて外部の電気負荷に直流定電圧を供給する定電圧電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両の各部に設けられた各種スイッチやセンサ等からの情報をマイクロコンピュータに入力してその情報に基づく各種演算を行うことにより、エンジン制御や車両制御、或いはボデー制御等を行う各種電子制御装置が広く知られている。
【０００３】
このような電子制御装置として、例えば図３に示すようなエンジン制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）３０が知られている。このエンジン制御ＥＣＵ３０は、燃料噴射量や点火時期を制御してエンジンを最適な状態で作動させるためのものであり、吸入空気量センサ３１やスロットル開度センサ３２、その他図示しない各種センサからのアナログ信号がＡＤコンバータ３３を介してＣＰＵ３４へ入力されると共に、図示はしないものの車速信号等の各種ディジタル信号もＣＰＵ３４へ入力される。そして、ＣＰＵ３４はこれらの各種センサからの信号をもとにメモリ３５に格納された制御プログラムに従って燃料噴射量や点火時期等を演算し、その演算結果に基づいて、出力処理回路３６を介してインジェクタやイグナイタを駆動する。
【０００４】
そして、エンジン制御ＥＣＵ３０には、内部の各種機能回路（ＡＤコンバータ３３やＣＰＵ３４等）を定電圧駆動するために、直流電源であるバッテリ３７（バッテリ電圧ＶB ；約１２Ｖ）から電源供給を受けて駆動用の定電圧（例えば５Ｖ）を生成する内部用定電圧電源回路３８が備えられている。また、外部の各種センサも内部の各種機能回路と同じ定電圧（５Ｖ）を供給することで動作するものがほとんどであり、図３に示す吸入空気量センサ３１とスロットル開度センサ３２も５Ｖの定電圧で駆動する。そのため、内部用定電圧電源回路３８にて生成された５Ｖの定電圧を、エンジン制御ＥＣＵ３０の内部だけでなく、各センサ３１，３２等の外部負荷にも供給することで、これらの外部負荷を動作させることができる。
【０００５】
しかしながら、内部用定電圧電源回路３８にて生成された５Ｖの定電圧をそのまま直接各センサ３１，３２等の外部負荷にも供給するようにすると、万一これらの外部負荷にグランド（ＧＮＤ）短絡などの異常が生じてしまった場合、内部用定電圧電源回路３８が正常に動作しなくなるおそれがある。こうなると、ＣＰＵ３４をはじめとするエンジン制御ＥＣＵ３０内部の各種機能回路に５Ｖの定電圧を供給できなくなり、エンジン制御ＥＣＵ３０が全体として機能しなくなるのはもちろん、ダイアグノーシス機能も作動しなくなってしまうなど、その影響は大きい。
【０００６】
そこで、内部用定電圧電源回路３８とは別に外部用定電圧電源回路３９を設け、各センサ３１，３２等の外部負荷に対してはこの外部用定電圧電源回路３９から電源を供給するようにしている。このようにすれば、万一外部負荷にグランド短絡等の異常が生じても、外部用定電圧電源回路３９は異常になるおそれはあるものの、内部用定電圧電源回路３８は何らその影響を受けることなく正常に動作し、エンジン制御ＥＣＵ３０内部の各種機能回路へ安定した定電圧を供給することができる。そして、この種の外部用定電圧電源回路３９としては、従来より、オペアンプ（演算増幅器）を用いて定電圧を生成するものが知られている。
【０００７】
以下に、従来の外部用定電圧電源回路３９の詳細について、図４に基づいて説明する。図４は、従来の外部用定電圧電源回路３９を示す電気回路図である。図４に示すように、外部用定電圧電源回路３９は、バッテリ３７の正極側に電源入力端子４８及び電源スイッチＳＷ（イグニションスイッチ等のキースイッチ、図３参照）を介して接続される電源ラインＬVCと、バッテリ３７の負極側に車両のシャーシ等を介して接続されたグランドラインＬGDとを備え、これら各ラインＬVC、ＬGDを介して直流定電圧生成用のオペアンプ４０に電源供給を行う。
【０００８】
オペアンプ４０の非反転入力端子（＋）には、内部用定電圧電源回路３８にて生成された５Ｖの定電圧が、基準定電圧Ｖref として基準定電圧入力端子４６から抵抗Ｒ１を介して入力され、オペアンプ４０の反転入力端子（−）には、定電圧出力端子４７から外部負荷へ直流定電圧出力として出力される出力定電圧Ｖout が、抵抗Ｒ２を介してフィードバック入力される。一方、オペアンプ４０の出力端子は、抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42との直列回路を介してグランドラインＬGDに接続されており、抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42との接続点はＮＰＮ型のトランジスタＴ41のベースに接続されている。そして、このトランジスタＴ41のエミッタは抵抗Ｒ43を介してグランドラインＬGDに接続され、コレクタは抵抗Ｒ51及び抵抗Ｒ52を介して電源ラインＬVCに接続されると共に抵抗Ｒ51を介してＰＮＰ型のトランジスタＴ42のベースにも接続される。このトランジスタＴ42のエミッタは抵抗Ｒ53を介して電源ラインＬVCに接続され、コレクタは抵抗Ｒ61等を介してグランドラインＬGDに接続される。
【０００９】
このように構成された従来の外部用定電圧電源回路３９では、各センサ３１，３２などの外部負荷の負荷抵抗やバッテリ電圧ＶB が変化しても出力定電圧Ｖout が基準定電圧Ｖref と同じ５Ｖになるように制御するために、トランジスタＴ42の出力電流Ｉ01を制御する。そして、この出力電流Ｉ01の制御は、出力定電圧Ｖout が基準定電圧Ｖref と同じになるようにオペアンプ４０にてフィードバック制御（出力定電圧Ｖout をオペアンプ４０の反転入力端子へフィードバック）して、オペアンプ４０の出力電位を制御することにより行う。
【００１０】
例えば、外部負荷の抵抗値が一定でバッテリ電圧ＶB が低下した場合、出力電流Ｉ01が低下して出力定電圧Ｖout も低下するが、この出力定電圧Ｖout の低下がオペアンプ４０にそのままフィードバックされ、出力定電圧Ｖout が基準定電圧Ｖref と同じになるようにオペアンプ４０の出力電位が上昇する。そのため、トランジスタＴ41のベース電流が増加し、これにより更にトランジスタＴ４２のベース電流（トランジスタＴ41のコレクタ電流）Ｉ02も増加する。この結果、トランジスタＴ42の出力電流Ｉ01が増加して、出力定電圧Ｖout は定電圧（５Ｖ）になるように増加する。
【００１１】
逆に、バッテリ電圧ＶB が上昇する方向に変化したり外部負荷の減少などにより、出力定電圧Ｖout が上昇した場合は、この上昇がオペアンプ４０の反転入力端子にフィードバック入力され、オペアンプ４０の出力電位は低下し、出力電流Ｉ01、トランジスタＴ４２のベース電流Ｉ02はいずれも減少して、結果的に出力定電圧Ｖout が減少する方向に制御される。
【００１２】
即ち、外部用定電圧電源回路３９は、オペアンプ４０のボルテージフォロワ機能を利用して出力定電圧Ｖout が基準定電圧Ｖref と等しい定電圧になるように制御するものであり、言い換えれば、内部用定電圧電源回路３８が生成した５Ｖの定電圧をそのまま直接外部負荷へ供給せずに、オペアンプ４０によるボルテージフォロワ（バッファ）を介して出力するようにしたものである。
【００１３】
オペアンプによるボルテージフォロワは、一般的には出力電圧が非反転入力端子へ入力される基準電圧と等しくなるように、オペアンプの出力電圧をそのまま反転入力端子に入力（フィードバック）するものである。そのため、図４に示した外部用定電圧電源回路３９においても、オペアンプ４０の出力電位をそのまま出力定電圧Ｖout として外部負荷へ出力すると共に反転入力端子に入力するように構成しても、外部負荷に定電圧（５Ｖ）を供給できる。
【００１４】
しかしながら、汎用のオペアンプは電流供給能力が小さいものがほとんどであり、図４におけるオペアンプ４０の出力電流も微少（例えば数ｍＡ）である。そのため、オペアンプ４０の出力をそのまま定電圧出力とすると、各センサ３１，３２等の外部負荷が電流不足により正常に動作しない。そこで、オペアンプ４０の出力を、二つのトランジスタＴ41，Ｔ42を中心として構成される電流増幅部４１（一点鎖線で囲んだ部分）を介して定電圧出力（出力定電圧Ｖout ）とすることにより、外部負荷に対して定電圧はもちろん、所望の電流も供給できるようにしているのである。つまり、電流増幅部４１は、オペアンプ４０の微少な出力電流を増幅して外部負荷へ供給する役目を持つものである。
【００１５】
尚、電源ラインＬVCとトランジスタＴ42のコレクタとの間に接続されたダイオードＤ１、トランジスタＴ42のコレクタとグランドラインＬGDとの間に接続されたダイオードＤ２、同じくトランジスタＴ42のコレクタとグランドラインＬGDとの間に接続されたコンデンサＣ１は、外部ノイズ等による過大或いは過小なサージ電圧から内部回路を保護するために設けたものである。コンデンサＣ１はまた、外部負荷の変化等による出力定電圧Ｖout の変動を和らげるための、所謂平滑コンデンサとしての機能をも併せ持ったものである。
【００１６】
つまり、外部用定電圧電源回路３９は、内部用定電圧電源回路３８で生成された定電圧（５Ｖ）を基準定電圧Ｖref として取り込み、オペアンプ４０によるボルテージフォロワを介して出力するようにしたものであり、更に外部負荷への電流供給能力を高めるために電流増幅部４１を付加したものである。そのため、出力定電圧Ｖout は基準定電圧Ｖref に等しくなるように制御（但しオペアンプ４０のオフセットによるわずかな誤差は生じる）され、実用上高精度の定電圧電源回路が構成されるのである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにオペアンプを用いた定電圧電源回路においては、直流電源からオペアンプに供給される電源電圧が、オペアンプの各入力電圧（換言すれば外部負荷に供給すべき定電圧）に比べて充分高く、オペアンプが正常動作可能であれば、外部負荷を定電圧駆動することができるが、例えば図４において、例えばエンジン始動の際にスタータを駆動すると、バッテリ電圧ＶB が通常時（約１２Ｖ）から低下して所定の電圧を下回り、オペアンプ４０が正常に動作できなくなり、外部負荷に所望の定電圧電源を供給できなくなる。
【００１８】
即ち、一般的なオペアンプが有する特性として、オペアンプ電源電圧が入力電圧（反転入力端子及び非反転入力端子への入力電圧）より少なくとも所定の値（例えば、ほとんどのオペアンプが１．５Ｖ）だけ高くないと正常に動作しないという特性があり、電源電圧が低すぎて入力電圧との差が１．５Ｖより小さくなると、オペアンプとしての機能が保てなくなる。
【００１９】
通常は、オペアンプ４０の電源電圧（つまりバッテリ電圧ＶB ）は約１２Ｖであってオペアンプの各入力電圧（５Ｖ）より十分大きいため、オペアンプ４０は正常に動作する。しかしながら、例えばエンジン始動時のスタータ駆動によりバッテリ電圧ＶB が低下して６．５Ｖより低くなってしまうと、各入力電圧との差が１．５Ｖより小さくなってしまい、結果として出力定電圧Ｖout が異常な値（入力電圧と無関係な出力；例えば５．５Ｖや４Ｖ）になってしまうのである。この対策として、電源電圧と各入力電圧との差が１．５Ｖより小さくなっても正常に動作するようにオペアンプ４０を高性能化することも不可能ではないが、技術的な限界や大幅なコストアップなどが生じるため、現実的ではない。
【００２０】
また、内部用定電圧電源回路３８は、エンジン制御ＥＣＵ３０内部の各種機能回路に電源を供給するという重要な役目をもっているものであるため、バッテリ電圧ＶB が例えば６Ｖ程度にまで低下した場合でも常に定電圧（５Ｖ）を供給できるような高性能・高価格のものを用いている。そのため、この内部用定電圧電源回路３８と全く同じものを外部用定電圧電源回路３９として備えるようにすることは技術的には何ら問題なく可能であるが、センサ等の外部負荷に電源を供給するためにこのような高価な電源回路を別途新たに設けるのは、オペアンプのボルテージフォロワ機能を利用した簡易的な電源回路に比べて経済的デメリットが大きく、やはり現実的ではない。
【００２１】
そこで、バッテリ電圧ＶB がオペアンプ４０の最低動作電圧（この場合６．５Ｖ）より低くなってもオペアンプ４０が正常に動作するように、オペアンプ４０の各入力端子への入力電圧を所定の割合で各々低下させるという方法が考えられる。具体的には、図４の波線部に示すように、オペアンプ４０の非反転入力端子とグランドラインＬGDとの間に抵抗Ｒ３を接続すると共に、反転入力端子とグランドラインＬGDとの間に抵抗Ｒ４を接続するのである。そして、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ４との抵抗比が、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との抵抗比と等しくなるようにする（例えば抵抗比１：１）。
【００２２】
このようにすれば、基準定電圧Ｖref は５Ｖであるもののオペアンプ４０の非反転入力端子に入力される電圧は、この５Ｖが抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ３により分圧された値（２．５Ｖ）が入力される。また、５Ｖの定電圧に制御される出力定電圧Ｖout も、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ４により分圧され、その分圧値（２．５Ｖ）がオペアンプ４０の反転入力端子に入力される。そのため、バッテリ電圧ＶB が６．５Ｖより低くなったとしても、オペアンプ４０の各入力端子に実際に入力される入力電圧はいずれも２．５Ｖであるため、正常な動作が継続され、出力定電圧Ｖout を引き続き定電圧（５Ｖ）に制御することができる。そしてこの場合は、バッテリ電圧ＶB が４Ｖより低くなったときに、入力電圧との差が１．５Ｖ未満となって正常動作しなくなる。つまり、オペアンプ４０への各入力電圧を所定の割合で低下（図４では抵抗Ｒ１〜Ｒ４による分圧）させることにより、オペアンプ４０の最低動作電圧を低下させ、エンジン始動時等のバッテリ電圧低下時でも常に定電圧が供給できるようにしているのである。
【００２３】
しかしながら、上記のように基準定電圧Ｖref 及び出力定電圧Ｖout をいずれも抵抗Ｒ１〜Ｒ４で分圧してオペアンプ４０の各入力端子に入力するようにすると、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗が有する抵抗値誤差や温度特性のバラツキ等に起因する分圧誤差を招き、出力定電圧Ｖout の精度が悪化する。オペアンプの通常オフセット誤差は例えば３〜５ｍＶ程度の非常に小さいものであり、これに対応する高精度の抵抗Ｒ１〜Ｒ４を採用することや抵抗Ｒ１〜Ｒ４をトリミング（抵抗体そのものを少しずつカット）して分圧誤差を最小限に抑えるといった対策も不可能ではないが、量産に向かずいずれも大幅なコストアップとなり、しかもそのような対策を施しても抵抗Ｒ１〜Ｒ４による分圧誤差を完全にゼロにすることは技術的に不可能であって、現実的方法ではない。
【００２４】
そして、この抵抗Ｒ１〜Ｒ４による分圧によって生じる分圧誤差は、オペアンプ４０のオフセット誤差に加わって出力定電圧Ｖout の精度を悪化させ、それに伴って各センサ３１，３２の信号精度が悪化する。そのため、図３のエンジン制御ＥＣＵ３０においては、吸入空気量センサ３１及びスロットル開度センサ３２からＡＤコンバータ３３へのセンシング入力値が実際のものから大きくずれて、結果としてインジェクタやイグナイタ等の制御精度が悪くなる。
【００２５】
そのため、燃料噴射量や点火時期などを最適に制御することができず、エンジン始動はできるが、始動後のエンジン制御が不適切なまま継続され、例えばエミッションの悪化など自然環境に対する悪影響も生じてしまう。そのため、オペアンプ４０の各入力端子への入力電圧を上記のように常時分圧して入力することはできない。つまり、抵抗Ｒ１〜Ｒ４にて常時分圧するように構成すると、オペアンプ４０の電源電圧がオペアンプ４０の最低動作電圧（ここでは６．５Ｖ）より高くて分圧する必要がない場合、即ちバッテリ電圧ＶB が十分高い始動後（例えばＶB ≒１４Ｖ）であっても、オペアンプ４０には引き続き常に分圧値が入力されることになり、分圧誤差によりエンジンを最適に制御できない状態が続いてしまうことになるのである。
【００２６】
以上説明したように、従来の外部用定電圧電源回路３９では、基準定電圧Ｖref ，出力定電圧Ｖout をいずれもそのままの値（５Ｖ）でオペアンプ４０の各入力端子に入力するようにすると、出力定電圧Ｖout を高精度で５Ｖの定電圧に制御することが可能となるものの、この場合オペアンプ４０の電源電圧が６．５Ｖより低くなるとオペアンプ４０が正常に動作しなくなるという問題がある。そしてこれを解決するために、基準定電圧Ｖref ，出力定電圧Ｖout をいずれも抵抗により分圧（ここでは１／２の２．５Ｖに分圧）してその分圧値をオペアンプ４０の各入力端子に入力するようにすると、電源電圧が６．５Ｖより低くなってもオペアンプ４０は正常に動作する（つまりオペアンプ４０の最低動作電圧を低くできる）ものの、分圧誤差に起因する出力定電圧Ｖout の精度が悪化し、例えばエンジン始動時の空燃比制御や点火時期制御では、その精度許容範囲が始動後の通常制御に比べて広いため特に問題とはならないものの、これがエンジン始動後も長時間続くと、出力定電圧Ｖout の精度悪化によって、エミッション悪化等の悪影響を生じてしまう。
【００２７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、オペアンプのボルテージフォロワ機能を利用した定電圧電源回路において、オペアンプの最低動作電圧を低くすると共に、オペアンプの電源電圧が所定値以上のときは高精度の定電圧出力を可能とすることを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の定電圧電源回路は、直流電源から電源供給を受け、オペアンプのボルテージフォロワ機能を利用して、該オペアンプに入力された所定の基準定電圧に対応した定電圧（以下「出力定電圧」と称す）を生成して外部の電気負荷に供給するためのものである。即ち、例えば基準定電圧をオペアンプの非反転入力端子に入力すると共に出力定電圧をオペアンプの反転入力端子に入力する（つまりフィードバックさせる）ことにより、所定の基準定電圧をオペアンプのボルテージフォロワ（所謂バッファ機能）を介して出力定電圧として外部の電気負荷に供給するようにしたものである。このため外部の電気負荷の異常（例えばグランド短絡等）による悪影響を基準定電圧の供給源が受けるおそれはない。
【００２９】
このような定電圧電源回路では、既に述べたように、オペアンプの電源電圧が低下して最低動作電圧より低くなったとき、即ち電源電圧とオペアンプの各入力電圧との差が所定の電圧差（例えば１．５Ｖ）より小さくなると、オペアンプが正常に動作しなくなるという問題があった。尚、ここでいう最低動作電圧とは、オペアンプを正常に動作するために最低限必要な電源電圧値であり、各入力電圧により決まるものであって、通常は各入力電圧より所定の電圧差だけ高い値となる。
【００３０】
そこで、本願出願人は、電源電圧がオペアンプの最低動作電圧より低くなった場合は、オペアンプの各入力電圧を所定の割合で低下（例えば分圧抵抗を用いて分圧）させて、入力電圧低下により出力定電圧の精度が多少悪化（例えば分圧抵抗の特性誤差に起因するもの等）するおそれがあるもののオペアンプを正常に動作させることを優先し、電源電圧が正常（例えば最低動作電圧以上の範囲）のときは、各入力電圧を低下させずそのまま入力させることにより出力定電圧を高精度に制御できることに着目した。
【００３１】
即ち、請求項１記載の定電圧電源回路は、電源電圧判定手段が、直流電源の電源電圧を検出し、検出された電源電圧が所定の基準電圧より低いか否かを判定する。そして、電源電圧判定手段にて電源電圧が所定の基準電圧より低いと判定されたとき、入力電圧低下手段が、オペアンプの各入力端子（反転入力端子及び非反転入力端子）に入力される入力電圧を各々同じ所定の割合で低下させる。
【００３２】
所定の基準電圧は、オペアンプを正常に動作するために最低限必要な最低動作電圧以上の値であってしかも直流電源の正常時における電圧値（通常時電源電圧）より低い値の範囲内で適宜設定すればよい。但し、オペアンプへの各入力電圧の低下を、例えば抵抗による分圧にて実現した場合は分圧誤差により出力定電圧の精度が低下するおそれがあるなど、各入力電圧を低下させると出力定電圧の精度悪化を招くおそれがあるため、オペアンプが正常に動作できる電源電圧の範囲内では入力電圧を低下させずそのまま入力する方がよい。そのため、この基準電圧は、できるだけ最低動作電圧に近い値に設定するのが好ましい。
【００３３】
また、各入力電圧を低下させる所定の割合も任意に決めることができる。
【００３４】
つまり、請求項１記載の定電圧電源回路は、オペアンプの電源電圧が所定の基準電圧以上の場合は、オペアンプへの入力電圧である基準定電圧及び出力定電圧をそのままの値でオペアンプの各入力端子に入力するが、電源電圧が基準電圧より低くなった場合は、基準定電圧及び出力定電圧を夫々同じ所定の割合で低下させてオペアンプの各入力端子に入力するのである。
【００３５】
そのため、請求項１記載の定電圧電源回路によれば、例えば外部の電気負荷の変動等によって電源電圧が低くなることにより、電源電圧とオペアンプの各入力電圧（基準定電圧或いは出力定電圧）との差が、オペアンプが正常に動作できなくなる程度（所定の電圧差未満）にまで少なくなったとしても、この電源電圧の低下を電源電圧判定手段が検出して、オペアンプが正常動作できなくなる前に、入力電圧低下手段がオペアンプの各入力電圧を低下させ、結果として電源電圧と各入力電圧との差を、オペアンプが正常に動作できる範囲に維持する。
しかも、各入力電圧を低下させる割合は夫々同じ割合である（つまり出力定電圧と基準定電圧とを同じ割合で低下させる）ため、各入力電圧の低下後も、引き続き出力定電圧を基準定電圧と同じ電圧に制御することができる。
そのため、オペアンプの最低動作電圧を低下させることが可能となると共に、電源電圧正常時（基準電圧以上）は、各入力電圧を低下させることなくそのまま入力させるため出力定電圧を高精度に維持することができる。
【００３６】
ここで、入力電圧低下手段によるオペアンプへの各入力電圧の低下は、各入力電圧を各々同じ所定の割合で低下できる限り種々の方法を採ることができるが、例えば請求項２に記載したように、抵抗を用いて各入力電圧を低下（分圧）するようにするとよい。
【００３７】
請求項２に記載の定電圧電源回路は、請求項１記載の定電圧電源回路であって、入力電圧低下手段が、基準定電圧の供給源とオペアンプの非反転入力端子との間に設けられた非反転側第一分圧抵抗と、電気負荷への定電圧が出力される定電圧出力端子とオペアンプの反転入力端子との間の出力定電圧帰還経路上に設けられた反転側第一分圧抵抗と、非反転入力端子と直流電源の負極側に接続されたグランドラインとの間に設けられた、非反転側第二分圧抵抗と非反転側スイッチング素子との直列回路と、反転入力端子とグランドラインとの間に設けられた、反転側第二分圧抵抗と反転側スイッチング素子との直列回路とから構成され、非反転側第一分圧抵抗の抵抗値と非反転側第二分圧抵抗の抵抗値との比率が、反転側第一分圧抵抗の抵抗値と反転側第二分圧抵抗の抵抗値との比率と同じとなるよう構成されている。そして、電源電圧判定手段は、電源電圧が基準電圧より低いと判定したときに、入力電圧低下手段を構成する両スイッチング素子を共にオンする。
【００３８】
このように構成された定電圧電源回路では、電源電圧が基準電圧以上のときは、両スイッチング素子が共にオフになっているため、電気負荷への出力定電圧は、反転側第一分圧抵抗が接続された出力定電圧帰還経路を介してそのままの電圧値でオペアンプの反転入力端子に入力される。基準定電圧もまた、非反転側第一分圧抵抗を介してそのままの電圧値でオペアンプの非反転入力端子に入力される。つまり、基準定電圧及び出力定電圧はそのままの値で夫々オペアンプの各入力端子に入力されるのである。
【００３９】
そして、電源電圧が基準電圧より低くなったとき、両スイッチング素子が共にオンする。そのため、電気負荷へ出力される出力定電圧（定電圧出力端子の電圧）は、反転側第一分圧抵抗と反転側第二分圧抵抗とにより分圧されて、その分圧値（出力定電圧から反転側第一分圧抵抗両端の電位差を除いた値）がオペアンプの反転入力端子に入力される。基準定電圧もまた、非反転側第一分圧抵抗と非反転側第二分圧抵抗とにより分圧されて、その分圧値（基準定電圧から非反転側第一分圧抵抗両端の電位差を除いた値）がオペアンプの非反転入力端子に入力される。
【００４０】
従って、請求項２記載の定電圧電源回路によれば、電源電圧が基準電圧より低くなったときにオペアンプへ入力すべき各入力電圧を各々分圧して各入力端子に入力するため、請求項１記載の発明と同様、オペアンプの最低動作電圧を低下させることが可能となると共に、電源電圧正常時（基準電圧以上）は、各入力電圧を低下させることなくそのまま入力させるため出力定電圧を高精度に維持することができる。しかも、各入力電圧の低下を、抵抗による分圧を利用して実現しているため、入力電圧を低下させる割合はこの抵抗値を変えることにより任意に設定でき、請求項１の定電圧電源回路を簡易的且つ安価に実現できる。
【００４１】
ここで更に、電源電圧判定手段による電源電圧の判定は、具体的には例えば請求項３に記載したようにするとよい。即ち、請求項３記載の定電圧電源回路は、請求項１又は２記載の定電圧電源回路であって、電源電圧判定手段が、電源電圧を分圧して電源電圧分圧値を生成する電源電圧分圧手段と、基準定電圧を分圧することにより基準電圧に対応した比較用基準電圧を生成する基準定電圧分圧手段と、電源電圧分圧手段にて生成された電源電圧分圧値と基準定電圧分圧手段にて生成された比較用基準電圧とを夫々比較することにより電源電圧が基準電圧より低いか否かを判定するコンパレータとから構成されたものである。
【００４２】
つまり、電源電圧が基準電圧より低いか否かをコンパレータにより比較・判定し、その判定結果に応じてコンパレータがＨレベル又はＬレベルの信号を出力する。例えば、電源電圧が基準電圧以上のときはコンパレータからＬレベル信号が出力され、基準電圧より低くなったときにＨレベルの信号が出力されるように、電源電圧分圧手段が電源電圧を、基準定電圧分圧手段が基準定電圧を、夫々適切に分圧して、コンパレータに入力するようにすればよい。そしてこの場合、コンパレータからＨレベル信号が出力されたときに、入力電圧低下手段の両スイッチング素子をオンさせ、オペアンプへの各入力電圧を分圧（低下）させるようにすればよい。
【００４３】
従って、請求項３記載の定電圧電源回路によれば、請求項１又は２に記載の定電圧電源装置と同様の作用効果に加え、電源電圧分圧手段及び基準定電圧分圧手段における各分圧比は任意に決めることができるため、基準電圧を自由に設定することができる。
【００４４】
尚、この場合において、電源電圧判定手段を構成するコンパレータは、当該コンパレータ自身の出力値に応じて比較用基準電圧が変化するように構成された所謂ヒステリシスコンパレータにすると、電源電圧が基準電圧付近で細かく変動してもその変動によりコンパレータの出力が不必要に反転するのを防止できるため、より好ましい。
【００４５】
ところで、従来技術で述べたように、例えばエンジン制御ＥＣＵなどの、車両に搭載される各種電子制御装置では、その内部における各種機能回路（例えばマイクロコンピュータ等）を動作させるための定電圧電源と、外部の負荷（例えば各種センサ）を動作させるための定電圧電源とを、夫々独自に設ける必要のある場合が多い。
【００４６】
そこで、請求項１〜３いずれかに記載の定電圧電源回路は、例えば請求項４に記載したように、車両に備えられた車両制御装置に組み込まれ、該車両制御装置が車両制御を行うために用いるセンサに電源を供給するために用いるとよい。そしてこの場合、例えば、車両制御装置内部の各種機能回路を動作させるために別途設けた定電圧電源にて生成された内部用定電圧を、基準定電圧として入力するようにすることができる。そのため、センサに異常（例えばグランド短絡等）が生じて、センサに電源を供給する定電圧電源回路が異常になっても、その影響が内部用定電圧を生成する定電圧電源にまで及ぶおそれはなく、車両制御装置内部の各種機能回路を正常に動作させることができる。
【００４７】
また、オペアンプには、電流供給能力が十分であってオペアンプ自身が直接、負荷に対して十分な電流を供給できるのもあることはあるが、一般的にはオペアンプの出力電流は微少（例えば数ｍＶ程度）であるものがほとんどである。このようなオペアンプでは、外部の電気負荷に対して電流が十分に供給できないため、オペアンプの出力をそのまま出力定電圧としたのでは、定電圧は得られるものの電流が不足して外部の電気負荷が十分に機能しない。
【００４８】
そこで、請求項１〜４いずれかに記載の定電圧電源回路は、請求項５に記載したように、オペアンプの出力段に電流増幅部を設け、該電流増幅部からの出力がオペアンプの反転入力端子へ入力されることにより、オペアンプがボルテージフォロワとして機能するように構成するとよい。このようにすると、電源電圧が低下しても定電圧が得られるという請求項１〜４いずれかに記載の発明の作用効果はもちろん、外部の電気負荷に十分な電流も供給でき、あらゆる電気負荷を正常に機能させることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明が適用された実施の形態の外部用定電圧電源回路を示す電気回路図である。本実施形態の外部用定電圧電源回路１０は、図３に示したエンジン制御ＥＣＵ３０において外部用定電圧電源回路３９として用いられるものであり、図４に示した外部用定電圧電源回路３９と同様、バッテリ３７からのバッテリ電圧ＶB をイグニションスイッチ等からなる電源スイッチＳＷを介して電源入力端子４８から取り込むと共に内部用定電圧電源回路３８にて生成される５Ｖの定電圧を基準定電圧Ｖref として取り込むことにより、この基準定電圧Ｖref と同じ５Ｖの定電圧を生成して外部負荷（各センサ３１，３２など）へ供給するものである。
【００５０】
そして、図１の外部用定電圧電源回路１０の構成は、図４に示した従来の外部用定電圧電源回路３９（抵抗Ｒ３，Ｒ４も含む）の構成に対して、波線で囲まれた分圧制御部１１を付加したものである。従って、本実施形態の外部用定電圧電源回路１０は、分圧制御部１１を除いて図４の外部用定電圧電源回路３９と全く同じであるため、図４と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
以下、本実施形態の外部用定電圧電源回路１０の詳細構成について、分圧制御部１１を中心に説明する。図１に示すように、オペアンプ４０の反転入力端子に接続された抵抗Ｒ４とグランドラインＬGDとの間に、スイッチング素子としてのＮＰＮ型のトランジスタＴ１が接続され、オペアンプ４０の非反転入力端子に接続された抵抗Ｒ３とグランドラインＬGDとの間にも、スイッチング素子としてのＮＰＮ型のトランジスタＴ２が接続されている。より詳細には、トランジスタＴ１のコレクタに抵抗Ｒ４が接続され、エミッタがグランドラインＬGDに接続されており、トランジスタＴ２のコレクタには抵抗Ｒ３が接続され、エミッタはグランドラインＬGDに接続されている。
【００５２】
そして、トランジスタＴ１のベースはベース抵抗ＲB1を介してコンパレータ１２の出力端子に接続され、トランジスタＴ２のベースも、ベース抵抗ＲB2を介してコンパレータ１２の出力端子に接続されている。
また、電源ラインＬVCとグランドラインＬGDとの間には抵抗Ｒ11と抵抗Ｒ12との直列回路が接続されており、電源入力端子４８から入力されたバッテリ電圧ＶB はこの抵抗Ｒ11及び抵抗Ｒ12により分圧される。両抵抗Ｒ11及びＲ12の接続点はコンパレータ１２の反転入力端子に接続されているため、バッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBD（即ち両抵抗Ｒ11及びＲ12の接続点の電圧）は、コンパレータ１２の反転入力端子に入力される。
【００５３】
一方、基準定電圧入力端子４６から抵抗Ｒ１に至る基準定電圧ラインＬref とグランドラインＬGDとの間には、抵抗Ｒ21と抵抗Ｒ22との直列回路が接続されており、両抵抗Ｒ21及びＲ22の接続点はコンパレータ１２の非反転入力端子に接続されている。また、基準定電圧ラインＬref は抵抗Ｒ31を介してコンパレータ１２の出力端子に接続されており、コンパレータ１２の出力端子とコンパレータ１２の非反転入力端子とは抵抗Ｒ32を介して接続されている。
【００５４】
このため、両抵抗Ｒ21及びＲ22の接続点の電圧、即ちコンパレータ１２の非反転入力端子に入力されるコンパレータ基準電圧ＶrDは、基準定電圧Ｖref が各抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、及びＲ32により分圧された値となるが、コンパレータ１２は主に抵抗Ｒ32により所謂ヒステリシスコンパレータとして機能するため、コンパレータ基準電圧ＶrDは、コンパレータ１２の出力レベルがＬレベルのときとＨレベルのときとで異なる値となる。
【００５５】
本実施形態では、後述するようにバッテリ電圧ＶB が正常（約１２Ｖ）のときはコンパレータ１２の出力がＬレベルであって、バッテリ電圧ＶB が低下して所定の動作基準電圧（本実施形態では７Ｖ）より低くなった場合にコンパレータ１２の出力がＨレベルになるように各抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、及びＲ32の抵抗値を各々設定している。
【００５６】
より具体的には、本実施形態では、抵抗Ｒ11と抵抗Ｒ12の抵抗値を等しくすることにより、バッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBDがバッテリ電圧ＶB の１／２になるようにしている。また、コンパレータ１２の出力がＬレベルのときはコンパレータ基準電圧ＶrDが３．５Ｖ、コンパレータ１２の出力がＨレベルのときはコンパレータ基準電圧ＶrDが４Ｖとなるように、各抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、及びＲ32の抵抗値を各々設定している。
【００５７】
そのため、バッテリ電圧ＶB が７Ｖ以上のとき（つまりバッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBDが３．５Ｖ以上のとき）は、コンパレータ１２の出力がＬレベルであってコンパレータ基準電圧ＶrDは３．５Ｖであるが、バッテリ電圧ＶB が７Ｖより低くなったとき（つまりバッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBDが３．５Ｖより低くなったとき）、コンパレータ１２の出力がＨレベルに変化すると共に、コンパレータ基準電圧ＶrDは４Ｖに上昇する。そして、分圧値ＶBDが再び上昇して４Ｖ以上になるまで（つまりバッテリ電圧ＶB が８Ｖ以上になるまで）はＨレベル出力を保持する。
【００５８】
次に、上記のように構成された外部用定電圧電源回路１０における、分圧制御部１１を設けることにより得られる本実施形態特有の作用・効果について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態の外部用定電圧電源回路１０における、電源入力端子４８から入力されるバッテリ電圧ＶB （「ＥＣＵ電源」ともいう）に対するコンパレータ入出力電圧及びオペアンプ入力電圧の変化等を示すタイムチャートである。
【００５９】
例えば車両の運転者がエンジンを始動しようとしてまずイグニションスイッチをオンにする（時刻ｔ１）と、図３に示した電源スイッチＳＷがオンし、バッテリ電圧ＶB が電源入力端子４８からＥＣＵ電源として入力される。このとき、バッテリ電圧ＶB は通常時の約１２Ｖであるため、コンパレータ１２の反転入力端子に入力されるバッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBDは約６Ｖとなる。またこのとき、コンパレータ１２の非反転入力端子に入力されるコンパレータ基準電圧ＶrDは３．５Ｖであるため、コンパレータ１２の出力はＬレベルのままである。
【００６０】
そのため、各トランジスタＴ１，Ｔ２はいずれもオフ状態であり、オペアンプ４０の非反転入力端子には基準定電圧Ｖref （５Ｖ）が抵抗Ｒ１を介してそのまま入力され、オペアンプ４０の反転入力端子にも、出力定電圧Ｖout （５Ｖ）が、定電圧出力端子４７から抵抗Ｒ２を経てオペアンプ４０の反転入力端子に至る出力定電圧帰還経路上をそのままの値でフィードバック入力される。
【００６１】
尚、オペアンプ４０の各入力端子に入力される各入力電圧は、厳密には完全に等しいわけではないが、出力定電圧Ｖout は基準定電圧Ｖref に常に等しくなるように制御されていることを考慮し、図２のオペアンプ各入力電圧のチャートにおいては各入力電圧が等しいものとして示している。
【００６２】
時刻ｔ１にてイグニションスイッチをオンにした後、更にイグニションスイッチを操作してスタータを始動させる（時刻ｔ２）と、スタータに大電流が流れるため、バッテリ電圧ＶB は急激に低下する。そして、本実施形態の動作基準電圧である７Ｖより低くなる（つまりコンパレータ１２の反転入力端子に入力されるバッテリ電圧ＶB の分圧値ＶBDが３．５Ｖより低くなる）と、コンパレータ１２の出力がＨレベルになると共に、コンパレータ基準電圧ＶrDが４Ｖに上昇する。
【００６３】
一方、コンパレータ１２の出力がＨレベルになったことにより、各トランジスタＴ１，Ｔ２はいずれもオンする。そして、本実施形態では抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の各抵抗値が等しく、また抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ４の抵抗値も等しいため、オペアンプ４０の反転入力端子には、出力定電圧Ｖout が抵抗Ｒ２及びＲ４にて１／２に分圧された値（２．５Ｖ）が入力され、オペアンプ４０の非反転入力端子には、基準定電圧Ｖref が抵抗Ｒ１及びＲ３にて１／２に分圧された値（２．５Ｖ）が入力される。
【００６４】
尚、各トランジスタＴ１，Ｔ２がオンのとき、各トランジスタＴ１，Ｔ２のエミッタ−コレクタ間にはわずかながら電位差が生じている（所謂オン電圧）が、この電位差はオペアンプ４０の各入力電圧に比べて無視できる程度の微小な値であるため、本実施形態ではこの電位差はゼロとみなす。
【００６５】
スタータの始動中はバッテリ電圧ＶB の低い状態が続き、バッテリ電圧ＶB が８Ｖ以上に再上昇するまではコンパレータ１２の出力はＨレベルに保持され、その間はオペアンプ４０の各入力端子には、出力定電圧Ｖout 及び基準定電圧Ｖref が夫々１／２に分圧された値が入力される。そして、エンジンが始動してバッテリ電圧ＶB が８Ｖ以上になると（時刻ｔ３）、コンパレータ１２の出力が再びＬレベルになり、各トランジスタＴ１，Ｔ２がオフする。尚このとき、コンパレータ基準電圧ＶrDも再び３．５Ｖに低下する。
【００６６】
そのため、オペアンプ４０の各入力端子には、出力定電圧Ｖout 及び基準定電圧Ｖref がいずれもそのままの値（５Ｖ）で入力されるようになる。その後、バッテリ電圧ＶB は徐々に上昇し、通常の電圧値（約１２Ｖ）に戻るが、エンジンが始動すると図示しないオルタネータが作動することにより、車両各部への電源供給はオルタネータにて生成された電圧（例えば１４Ｖ）が供給されることになる。そのため、バッテリ３７は、エンジン駆動中は実質的には機能せず、オルタネータにより生成された電源を得て充電を行うと共に、オルタネータにて生成された電圧の変動を平滑化する、所謂平滑コンデンサとしての役目を果たしている。
【００６７】
また、バッテリ電圧ＶB が動作基準電圧（７Ｖ）以上であってオペアンプ４０の各入力端子に入力される出力定電圧Ｖout 及び基準定電圧Ｖref が夫々そのままの値で入力されているときは、外部負荷に供給される出力定電圧Ｖout の誤差（基準定電圧Ｖref に対する誤差；図２の誤差Ｂ）は、オペアンプ４０のオフセットによる誤差のみであり、出力定電圧Ｖout を高精度に制御できる。
【００６８】
しかし、バッテリ電圧ＶB が７Ｖより低くなってオペアンプ４０の各入力端子に出力定電圧Ｖout 及び基準定電圧Ｖref が夫々１／２に分圧されて入力されているときの、外部負荷に供給される出力定電圧Ｖout の誤差（図２の誤差Ａ）は、オペアンプ４０のオフセットによる誤差に加え、各抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の特性バラツキによる分圧誤差と、各トランジスタＴ１，Ｔ２のオン電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）のバラツキによる誤差が生じるため、その分、バッテリ電圧が７Ｖ以上のときに比べて出力定電圧Ｖout の精度は低下する。
【００６９】
但し、このようにバッテリ電圧ＶB が低下するのは、スタータ駆動時などの短時間であり、エンジン駆動中のオルタネータから電源供給を受けているときに長時間に渡ってバッテリ電圧ＶB が動作基準電圧である７Ｖを下回るおそれはほとんどないため、特に問題とならない。出力定電圧Ｖout の精度が低下して例えば燃料噴射量などの制御精度が悪化しても、エンジン始動時では制御精度許容範囲が広く、且つ制御精度の悪化が短時間であれば許容されるからである。
【００７０】
尚、動作基準電圧は、オペアンプ４０の電源電圧であるバッテリ電圧ＶB がオペアンプ４０の最低動作電圧（本実施形態では６．５Ｖ）より低くなる前に、各トランジスタＴ１，Ｔ２をオンしてオペアンプ４０の各入力電圧を低下（分圧）できるように設定すればよい。そのため、本実施形態では、少なくとも６．５Ｖ以上に設定する必要がある。
【００７１】
以上詳述したように、本実施形態の外部用定電圧電源回路１０は、バッテリ電圧ＶB が動作基準電圧（７Ｖ）以上である通常時は、コンパレータ１２の出力がＬレベルであって各トランジスタＴ１，Ｔ２はいずれもオフしているため、オペアンプの各入力端子には出力定電圧Ｖout 及び基準定電圧Ｖref が夫々そのままの値で入力される。そのため、出力定電圧Ｖout の誤差は、基準定電圧Ｖref に対してオペアンプ４０のオフセットに起因する誤差のみとなる。そして、例えばエンジン始動時のスタータ駆動によりバッテリ電圧ＶB が低下して動作基準電圧の７Ｖを下回ると、コンパレータ１２の出力がＨレベルとなって各トランジスタＴ１，Ｔ２が共にオンし、オペアンプ４０の反転入力端子には出力定電圧Ｖout が抵抗Ｒ２及びＲ４により分圧された値が入力され、オペアンプ４０の非反転入力端子には基準定電圧Ｖref が抵抗Ｒ１及びＲ３により分圧された値が入力されることになる。そしてこのときの出力定電圧Ｖout の基準定電圧Ｖref に対する誤差は、オペアンプ４０のオフセットによる誤差に加えて各入力電圧を分圧したことによる分圧誤差と各トランジスタＴ１，Ｔ２のオン電圧のバラツキによる誤差が生じ、若干精度が落ちる。
【００７２】
従って、本実施形態の外部用定電圧電源回路１０によれば、例えば外部負荷の変動等によってバッテリ電圧ＶB が低くなることにより、オペアンプ４０の電源電圧（バッテリ電圧ＶB ）と各入力電圧（基準定電圧Ｖref 及び出力定電圧Ｖout ）との差が、オペアンプ４０が正常に動作できなくなる程度の所定の電圧差（本実施形態では１．５Ｖ）未満にまで少なくなったとしても、この電源電圧の低下をコンパレータ１２により検出して、オペアンプ４０が正常動作できなくなる前に、オペアンプ４０の各入力電圧を同じ割合で低下（分圧）させ、結果として電源電圧と各入力電圧との差を、オペアンプ４０が正常に動作できる範囲に維持する。そのため、オペアンプ４０の最低動作電圧を低下させることが可能となると共に、バッテリ電圧ＶB 正常時（動作基準電圧以上）は、各入力電圧を低下させることなくそのまま入力させるため、出力定電圧Ｖout を高精度に維持することができる。
【００７３】
そしてこの結果、バッテリ電圧ＶB が動作基準電圧より低くなるおそれがない通常のエンジン駆動中は、出力定電圧Ｖout を高精度に制御してエンジンを最適に制御できると共に、エンジン始動等によりバッテリ電圧ＶB が動作基準電圧より低くなっても、出力定電圧Ｖout の精度は若干低下するもののオペアンプ４０が異常動作することなく継続して定電圧を外部負荷に供給することができる。そのため、車両システムに対する要求（例えば、バッテリ電圧ＶB が６Ｖ程度にまで低下しても定電圧を供給できるようにすること、など）を損なわない外部用定電圧電源回路を提供することができる。
【００７４】
しかも、オペアンプ４０の各入力電圧の低下を、抵抗Ｒ１〜Ｒ４による分圧により実現しているため、各入力電圧を低下させる割合はこの抵抗値を変えることにより任意に設定でき（上記実施形態では分圧比１：１）、更に動作基準電圧の設定も、抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、Ｒ32の各抵抗値を適宜設定することで任意の値に決めることができるため、外部用定電圧電源回路１０を簡易的且つ安価に実現できる。
【００７５】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、コンパレータ１２及び抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22，Ｒ31，Ｒ32により本発明の電源電圧判定手段が構成され、トランジスタＴ１，Ｔ２及び抵抗Ｒ１〜Ｒ４により本発明の入力電圧低下手段が構成され、抵抗Ｒ１は本発明の非反転側第一分圧抵抗に相当し、抵抗Ｒ２は本発明の反転側第一分圧抵抗に相当し、抵抗Ｒ３は本発明の非反転側第二分圧抵抗に相当し、抵抗Ｒ４は本発明の反転側第二分圧抵抗に相当し、トランジスタＴ１は本発明の反転側スイッチング素子に相当し、トランジスタＴ２は本発明の非反転側スイッチング素子に相当し、抵抗Ｒ11及び抵抗Ｒ12により本発明の電源電圧分圧手段が構成され、抵抗Ｒ21，Ｒ22，Ｒ31，及びＲ32により本発明の基準定電圧分圧手段が構成され、動作基準電圧は本発明の基準電圧に相当し、分圧値ＶBDは本発明の電源電圧分圧値に相当し、コンパレータ基準電圧ＶrDは本発明の比較用基準電圧に相当し、出力定電圧Ｖout は本発明の外部の電気負荷に供給する定電圧に相当し、各センサ３１，３２は本発明の電気負荷に相当し、エンジン制御ＥＣＵ３０は本発明の車両制御装置に相当する。
【００７６】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、抵抗Ｒ１とＲ３、及び抵抗Ｒ２とＲ４の抵抗値を夫々同じにして分圧比が１：１になるようにしたが、これに限らず、オペアンプ４０の各入力端子に入力される出力定電圧Ｖ out 及び基準定電圧Ｖ ref が夫々同じ割合で低下する限り、任意の分圧比に設定することができる。
【００７７】
抵抗Ｒ11及びＲ12によるバッテリ電圧ＶB の分圧についても同様であり、１：１の分圧比に限らず、コンパレータ１２によるバッテリ電圧ＶB の判定が確実に行える範囲で適宜設定することができる。
また、上記実施形態では動作基準電圧を７Ｖとしたが、これに限らずオペアンプ４０の最低動作電圧（上記実施形態では６．５Ｖ）以上の範囲で自由に決めることができる。
【００７８】
更に、上記実施形態の外部用定電圧電源回路１０は、エンジン制御ＥＣＵへの適用に限ることなく、所定の基準定電圧をオペアンプのボルテージフォロワを介して出力するように構成されたあらゆる定電圧電源回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の外部用定電圧電源回路を示す電気回路図である。
【図２】本実施形態の外部用定電圧電源回路における、バッテリ電圧ＶB に対するコンパレータ入出力電圧及びオペアンプ入力電圧の変化等を示すタイムチャートである。
【図３】エンジン制御ＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【図４】従来の外部用定電圧電源回路を示す電気回路図である。
【符号の説明】
１０，３９…外部用定電圧電源回路、１１…分圧制御部、１２…コンパレータ、３０…エンジン制御ＥＣＵ、３１…吸入空気量センサ、３２…スロットル開度センサ、３３…ＡＤコンバータ、３４…ＥＣＵ、３５…メモリ、３６…出力処理回路、３７…バッテリ、３８…内部用定電圧電源回路、４０…オペアンプ、４１…電流増幅部、４６…基準定電圧入力端子、４７…定電圧出力端子、４８…電源入力端子、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22，Ｒ31，Ｒ32，Ｒ41，Ｒ42，Ｒ43，Ｒ51，Ｒ52，Ｒ53，Ｒ61，ＲB1，ＲB2…抵抗、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ41，Ｔ42…トランジスタ、ＬVC…電源ライン、ＬGD…グランドライン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a constant voltage power supply circuit that receives power supply from a DC power supply and supplies a constant DC voltage to an external electric load.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various information such as engine control, vehicle control, or body control is input to a microcomputer by inputting information from various switches and sensors provided in various parts of the vehicle to a microcomputer and performing various calculations based on the information. Electronic control devices are widely known.
[0003]
As such an electronic control unit, for example, an engine control ECU (Electronic Control Unit) 30 as shown in FIG. 3 is known. The engine control ECU 30 controls the fuel injection amount and the ignition timing to operate the engine in an optimal state. The engine control ECU 30 controls an analog signal from an intake air amount sensor 31, a throttle opening sensor 32, and other various sensors (not shown). The signals are input to the CPU 34 via the AD converter 33, and various digital signals such as a vehicle speed signal (not shown) are also input to the CPU 34. The CPU 34 calculates a fuel injection amount, an ignition timing, and the like according to a control program stored in a memory 35 based on signals from these various sensors, and based on the calculation results, an injector via an output processing circuit 36. Or drive an igniter.
[0004]
The engine control ECU 30 receives power from a battery 37 (battery voltage VB; about 12 V), which is a DC power supply, to drive various internal functional circuits (such as the AD converter 33 and the CPU 34) at a constant voltage. An internal constant voltage power supply circuit 38 for generating a constant voltage (for example, 5 V) is provided. Most of the external sensors also operate by supplying the same constant voltage (5 V) as the internal various functional circuits, and the intake air amount sensor 31 and the throttle opening sensor 32 shown in FIG. Drive at constant voltage. Therefore, the constant voltage of 5 V generated by the internal constant voltage power supply circuit 38 is supplied not only to the inside of the engine control ECU 30 but also to the external loads of the sensors 31, 32, etc. Can work.
[0005]
However, if the constant voltage of 5 V generated by the internal constant voltage power supply circuit 38 is supplied directly to the external loads such as the sensors 31 and 32 as they are, the ground (GND) is short-circuited to these external loads. When such an abnormality occurs, the internal constant voltage power supply circuit 38 may not operate normally. In such a case, the constant voltage of 5 V cannot be supplied to various functional circuits inside the engine control ECU 30 including the CPU 34, so that not only does the engine control ECU 30 not function as a whole, but also the diagnosis function does not operate. The effect is great.
[0006]
Therefore, an external constant voltage power supply circuit 39 is provided separately from the internal constant voltage power supply circuit 38, and power is supplied from the external constant voltage power supply circuit 39 to external loads such as the sensors 31 and 32. ing. In this way, even if an abnormality such as ground short-circuit occurs in the external load, the external constant voltage power supply circuit 39 may become abnormal, but the internal constant voltage power supply circuit 38 is affected by the abnormality. It can operate normally without supplying a constant voltage to various functional circuits inside the engine control ECU 30. As an external constant voltage power supply circuit 39 of this type, a type that generates a constant voltage by using an operational amplifier (operational amplifier) is conventionally known.
[0007]
Hereinafter, details of the conventional external constant voltage power supply circuit 39 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a conventional external constant voltage power supply circuit 39. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the external constant voltage power supply circuit 39 includes a power supply line connected to the positive electrode side of the battery 37 via a power supply input terminal 48 and a power supply switch SW (key switch such as an ignition switch, see FIG. 3). An LVC and a ground line LGD connected to the negative electrode side of the battery 37 via a chassis of the vehicle or the like are provided, and power is supplied to the operational amplifier 40 for generating a DC constant voltage via the lines LVC and LGD.
[0008]
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 40 receives a constant voltage of 5 V generated by the internal constant voltage power supply circuit 38 as a reference constant voltage Vref from the reference constant voltage input terminal 46 via the resistor R1. The output constant voltage Vout output as a DC constant voltage output from the constant voltage output terminal 47 to the external load is fed back to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 40 via the resistor R2. On the other hand, the output terminal of the operational amplifier 40 is connected to the ground line LGD via a series circuit of the resistors R41 and R42, and the connection point between the resistors R41 and R42 is connected to the base of an NPN transistor T41. ing. The emitter of the transistor T41 is connected to the ground line LGD via the resistor R43, the collector is connected to the power supply line LVC via the resistors R51 and R52, and the base of the PNP transistor T42 is connected via the resistor R51. Is also connected. The emitter of the transistor T42 is connected to a power supply line LVC via a resistor R53, and the collector is connected to a ground line LGD via a resistor R61 and the like.
[0009]
In the conventional external constant voltage power supply circuit 39 configured as described above, even if the load resistance of the external load such as the sensors 31 and 32 and the battery voltage VB change, the output constant voltage Vout is the same as the reference constant voltage Vref of 5 V. The output current I01 of the transistor T42 is controlled so that The output current I01 is controlled by feedback control (the output constant voltage Vout is fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 40) by the operational amplifier 40 so that the output constant voltage Vout becomes the same as the reference constant voltage Vref. This is performed by controlling the output potential of the forty.
[0010]
For example, when the resistance of the external load is constant and the battery voltage VB decreases, the output current I01 decreases and the output constant voltage Vout also decreases. However, this decrease in the output constant voltage Vout is fed back to the operational amplifier 40 as it is, and The output potential of the operational amplifier 40 rises so that the constant voltage Vout becomes equal to the reference constant voltage Vref. Therefore, the base current of the transistor T41 increases, and accordingly, the base current (collector current of the transistor T41) I02 of the transistor T42 also increases. As a result, the output current I01 of the transistor T42 increases, and the output constant voltage Vout increases to a constant voltage (5V).
[0011]
Conversely, when the output constant voltage Vout rises due to a change in the direction in which the battery voltage VB rises or a decrease in external load, this rise is fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 40, and the output potential of the operational amplifier 40 is output. And the output current I01 and the base current I02 of the transistor T42 are both reduced, and as a result, the output constant voltage Vout is controlled to decrease.
[0012]
That is, the external constant voltage power supply circuit 39 controls the output constant voltage Vout to be a constant voltage equal to the reference constant voltage Vref by utilizing the voltage follower function of the operational amplifier 40. The 5V constant voltage generated by the voltage power supply circuit 38 is not directly supplied to an external load as it is, but is output via a voltage follower (buffer) by an operational amplifier 40.
[0013]
The voltage follower by the operational amplifier generally inputs (feeds back) the output voltage of the operational amplifier directly to the inverting input terminal so that the output voltage becomes equal to the reference voltage input to the non-inverting input terminal. Therefore, even if the external constant voltage power supply circuit 39 shown in FIG. 4 is configured to output the output potential of the operational amplifier 40 as it is as the output constant voltage Vout to the external load and to input it to the inverting input terminal, Can be supplied with a constant voltage (5 V).
[0014]
However, most of the general-purpose operational amplifiers have a small current supply capability, and the output current of the operational amplifier 40 in FIG. 4 is very small (for example, several mA). Therefore, if the output of the operational amplifier 40 is used as a constant voltage output as it is, the external loads such as the sensors 31 and 32 do not operate normally due to insufficient current. Therefore, the output of the operational amplifier 40 is output to a constant voltage output (output constant voltage Vout) via a current amplifying unit 41 (portion surrounded by a dashed line) constituted by two transistors T41 and T42. This allows the load to supply not only a constant voltage but also a desired current. That is, the current amplifying unit 41 has a function of amplifying a very small output current of the operational amplifier 40 and supplying the amplified output current to an external load.
[0015]
Note that a diode D1 connected between the power supply line LVC and the collector of the transistor T42, a diode D2 connected between the collector of the transistor T42 and the ground line LGD, and a diode D1 connected between the collector of the transistor T42 and the ground line LGD. Is provided to protect the internal circuit from excessive or excessive surge voltage due to external noise or the like. The capacitor C1 also has a function as a so-called smoothing capacitor for reducing the fluctuation of the output constant voltage Vout due to a change in an external load or the like.
[0016]
That is, the external constant voltage power supply circuit 39 takes in the constant voltage (5 V) generated by the internal constant voltage power supply circuit 38 as the reference constant voltage Vref, and outputs the voltage via the voltage follower by the operational amplifier 40. In addition, a current amplifying unit 41 is added in order to further increase the current supply capability to an external load. Therefore, the output constant voltage Vout is controlled so as to be equal to the reference constant voltage Vref (however, a slight error occurs due to the offset of the operational amplifier 40), and a practically accurate constant voltage power supply circuit is configured.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a constant voltage power supply circuit using an operational amplifier, the power supply voltage supplied from the DC power supply to the operational amplifier is sufficiently larger than each input voltage of the operational amplifier (in other words, a constant voltage to be supplied to an external load). If it is high and the operational amplifier can operate normally, the external load can be driven at a constant voltage. However, for example, in FIG. 4, when the starter is driven at the time of starting the engine, for example, the battery voltage VB is increased from the normal time (about 12 V). As a result, the voltage drops below a predetermined voltage, so that the operational amplifier 40 cannot operate normally and a desired constant voltage power supply cannot be supplied to an external load.
[0018]
That is, as a characteristic of a general operational amplifier, the operational amplifier power supply voltage is not higher than the input voltage (the input voltage to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) by at least a predetermined value (for example, most operational amplifiers are 1.5 V). If the power supply voltage is too low and the difference from the input voltage is smaller than 1.5 V, the function as an operational amplifier cannot be maintained.
[0019]
Normally, the power supply voltage of the operational amplifier 40 (that is, the battery voltage VB) is about 12 V, which is sufficiently higher than each input voltage (5 V) of the operational amplifier, so that the operational amplifier 40 operates normally. However, if the battery voltage VB drops below 6.5 V due to, for example, starter driving at the time of engine start, the difference from each input voltage becomes smaller than 1.5 V, and as a result, the output constant voltage Vout decreases. An abnormal value (an output irrelevant to the input voltage; for example, 5.5 V or 4 V) results. As a countermeasure, it is not impossible to improve the performance of the operational amplifier 40 so that it operates normally even if the difference between the power supply voltage and each input voltage is smaller than 1.5 V, but it is technically difficult or significant. It is not realistic because the cost is increased.
[0020]
Further, since the internal constant voltage power supply circuit 38 has an important role of supplying power to various functional circuits inside the engine control ECU 30, even if the battery voltage VB drops to, for example, about 6V, the internal constant voltage power supply circuit 38 is always constant. A high-performance and high-cost device capable of supplying a voltage (5 V) is used. Therefore, it is technically possible to provide exactly the same internal constant voltage power supply circuit 38 as the internal constant voltage power supply circuit 39 as the external constant voltage power supply circuit 39, but it is possible to supply power to an external load such as a sensor. To provide such an expensive power supply circuit separately in order to achieve this is economically disadvantageous as compared with a simple power supply circuit using a voltage follower function of an operational amplifier, and is not realistic either.
[0021]
Therefore, the input voltage to each input terminal of the operational amplifier 40 is set at a predetermined ratio so that the operational amplifier 40 operates normally even when the battery voltage VB becomes lower than the minimum operating voltage of the operational amplifier 40 (in this case, 6.5 V). There is a method of lowering it. Specifically, as shown by a broken line in FIG. 4, a resistor R3 is connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 and the ground line LGD, and a resistor R4 is connected between the inverting input terminal and the ground line LGD. Is connected. Then, the resistance ratio between the resistors R2 and R4 is made equal to the resistance ratio between the resistors R1 and R3 (for example, a resistance ratio of 1: 1).
[0022]
In this case, although the reference constant voltage Vref is 5 V, the voltage input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 is a value (2.5 V) obtained by dividing this 5 V by the resistors R1 and R3. Is done. The output constant voltage Vout controlled to a constant voltage of 5 V is also divided by the resistors R2 and R4, and the divided value (2.5 V) is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 40. Therefore, even if the battery voltage VB becomes lower than 6.5 V, since the input voltage actually input to each input terminal of the operational amplifier 40 is 2.5 V, the normal operation is continued and the output constant voltage is maintained. Vout can be continuously controlled to a constant voltage (5 V). In this case, when the battery voltage VB becomes lower than 4V, the difference from the input voltage becomes less than 1.5V, and the battery does not operate normally. In other words, the input voltage to the operational amplifier 40 is reduced at a predetermined rate (in FIG. 4, the voltage is divided by the resistors R1 to R4), so that the minimum operating voltage of the operational amplifier 40 is reduced. However, the constant voltage is always supplied.
[0023]
However, as described above, when the reference constant voltage Vref and the output constant voltage Vout are both divided by the resistors R1 to R4 and input to the input terminals of the operational amplifier 40, the resistance values of the resistors R1 to R4 This causes a voltage division error due to an error or a variation in temperature characteristics, and the accuracy of the output constant voltage Vout deteriorates. The normal offset error of the operational amplifier is very small, for example, about 3 to 5 mV. Therefore, it is necessary to use high-precision resistors R1 to R4 corresponding to this and trim the resistors R1 to R4 (cut the resistor itself little by little). It is not impossible to take measures to minimize the voltage division error by doing so, but it is not suitable for mass production, and all of them will increase the cost significantly, and even if such measures are taken, the voltage division error by the resistors R1 to R4 will be completely It is technically impossible to achieve zero and it is not a practical method.
[0024]
The voltage division error caused by the voltage division by the resistors R1 to R4, in addition to the offset error of the operational amplifier 40, deteriorates the accuracy of the output constant voltage Vout, and accordingly, the signal accuracy of each of the sensors 31, 32 deteriorates. Therefore, in the engine control ECU 30 shown in FIG. 3, the sensing input value from the intake air amount sensor 31 and the throttle opening sensor 32 to the AD converter 33 greatly deviates from the actual value, and as a result, the control accuracy of the injector, the igniter, etc. become worse.
[0025]
Therefore, it is not possible to optimally control the fuel injection amount, the ignition timing, and the like, and the engine can be started, but the engine control after the start is continued in an inappropriate manner, and adverse effects on the natural environment such as deterioration of the emission also occur. I will. Therefore, the input voltage to each input terminal of the operational amplifier 40 cannot always be divided and input as described above. That is, if the voltage is divided by the resistors R1 to R4 at all times, the power supply voltage of the operational amplifier 40 is higher than the minimum operating voltage (6.5 V in this case) of the operational amplifier 40 and there is no need to divide the voltage, that is, the battery voltage VB is reduced. Even after a sufficiently high start-up (for example, VB ≒ 14 V), the divided voltage value is always input to the operational amplifier 40, and a state in which the engine cannot be optimally controlled due to a divided voltage error continues. It is.
[0026]
As described above, in the conventional external constant voltage power supply circuit 39, if the reference constant voltage Vref and the output constant voltage Vout are input to the respective input terminals of the operational amplifier 40 with the same value (5 V), the output Although the constant voltage Vout can be controlled to a constant voltage of 5 V with high accuracy, in this case, if the power supply voltage of the operational amplifier 40 becomes lower than 6.5 V, there is a problem that the operational amplifier 40 does not operate normally. In order to solve this problem, the reference constant voltage Vref and the output constant voltage Vout are both divided by a resistor (here, divided into 1/2 V of 2.5 V) and the divided value is input to each input of the operational amplifier 40. When input to the terminal, the operational amplifier 40 operates normally even when the power supply voltage becomes lower than 6.5 V (that is, the minimum operating voltage of the operational amplifier 40 can be lowered), but the output constant voltage Vout due to the voltage division error is generated. For example, in air-fuel ratio control and ignition timing control at the time of engine start, the allowable range of accuracy is wider than that of normal control after start, so this is not particularly problematic, but this continues for a long time after engine start. As a result, the accuracy of the output constant voltage Vout deteriorates, thereby causing adverse effects such as emission deterioration.
[0027]
The present invention has been made in view of the above problems, and in a constant voltage power supply circuit using a voltage follower function of an operational amplifier, the minimum operating voltage of the operational amplifier is reduced, and when the power supply voltage of the operational amplifier is equal to or higher than a predetermined value, high accuracy is achieved. It is an object of the present invention to enable constant voltage output.
[0028]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
The constant voltage power supply circuit according to claim 1, which has been made to solve the above problem, receives power supply from a DC power supply and utilizes a voltage follower function of the operational amplifier to reduce a predetermined reference constant voltage input to the operational amplifier. This is for generating a corresponding constant voltage (hereinafter referred to as “output constant voltage”) and supplying it to an external electric load. That is, for example, by inputting the reference constant voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier and inputting (ie, feeding back) the output constant voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier, a predetermined reference constant voltage is input to a voltage follower (a so-called buffer) of the operational amplifier. And a constant voltage output to an external electric load via the function (i.e., function). Therefore, there is no possibility that the supply source of the reference constant voltage is adversely affected by an abnormality of the external electric load (for example, ground short circuit).
[0029]
In such a constant-voltage power supply circuit, as described above, when the power supply voltage of the operational amplifier decreases to become lower than the minimum operating voltage, that is, the difference between the power supply voltage and each input voltage of the operational amplifier is a predetermined voltage difference ( For example, when the voltage is lower than 1.5 V), the operational amplifier does not operate normally. Note that the minimum operating voltage here is a power supply voltage value that is the minimum required for normal operation of the operational amplifier, and is determined by each input voltage, and is usually a predetermined voltage difference from each input voltage. High value.
[0030]
Therefore, when the power supply voltage becomes lower than the minimum operating voltage of the operational amplifier, the applicant of the present application reduces the input voltage of the operational amplifier at a predetermined rate (for example, voltage division using a voltage dividing resistor) to reduce the input voltage. Although the accuracy of the output constant voltage may be slightly deteriorated (for example, due to the characteristic error of the voltage dividing resistor), the priority is given to the normal operation of the operational amplifier, and the power supply voltage is normal (for example, higher than the minimum operating voltage). In the case of (range), attention was paid to the fact that the output constant voltage can be controlled with high accuracy by inputting each input voltage without lowering it.
[0031]
That is, in the constant voltage power supply circuit according to the first aspect, the power supply voltage determining means detects a power supply voltage of the DC power supply and determines whether the detected power supply voltage is lower than a predetermined reference voltage. When the power supply voltage determining means determines that the power supply voltage is lower than the predetermined reference voltage, the input voltage lowering means controls the input voltage input to each input terminal (inverting input terminal and non-inverting input terminal) of the operational amplifier. Eachthe sameReduce at a predetermined rate.
[0032]
The predetermined reference voltage is appropriately set within a range not less than the minimum operating voltage necessary for the operational amplifier to operate normally and lower than the voltage value of the DC power supply in normal operation (normal power supply voltage). Just set it. However, if the input voltage to the operational amplifier is reduced by, for example, voltage division by a resistor, the accuracy of the output constant voltage may decrease due to a voltage division error. Therefore, it is better to input the input voltage without lowering the input voltage within the range of the power supply voltage at which the operational amplifier can operate normally. Therefore, it is preferable that the reference voltage be set to a value as close as possible to the minimum operating voltage.
[0033]
Further, a predetermined ratio for reducing each input voltage can be arbitrarily determined..
[0034]
In other words, when the power supply voltage of the operational amplifier is equal to or higher than the predetermined reference voltage, the constant voltage power supply circuit according to the first aspect of the present invention provides each input of the operational amplifier with the reference constant voltage and the output constant voltage as input voltages to the operational amplifier unchanged. Input to the terminal.If the power supply voltage is lower than the reference voltage, the reference constant voltage and output constant voltagethe sameIt is reduced at a predetermined rate and input to each input terminal of the operational amplifier.
[0035]
Therefore, according to the constant voltage power supply circuit of the first aspect, the power supply voltage decreases due to, for example, fluctuations in an external electric load, and the input voltage (reference constant voltage or output constant voltage) of the operational amplifier is reduced. Even if the difference in the power supply voltage is reduced to such a level that the operational amplifier cannot operate normally (less than a predetermined voltage difference), the power supply voltage determining means detects this decrease in the power supply voltage and before the operational amplifier cannot operate normally. The input voltage lowering means lowers each input voltage of the operational amplifier, and as a result, maintains the difference between the power supply voltage and each input voltage in a range where the operational amplifier can operate normally.
In addition, since the rate at which each input voltage is reduced is the same rate (that is, the output constant voltage and the reference constant voltage are reduced at the same rate), even after each input voltage decreases, the output constant voltage is continuously reduced to the reference constant voltage. And the same voltage can be controlled.
Therefore, it is possible to lower the minimum operating voltage of the operational amplifier, and to maintain the output constant voltage with high accuracy so that each input voltage can be directly input without lowering when the power supply voltage is normal (above the reference voltage). Can be.
[0036]
Here, the reduction of each input voltage to the operational amplifier by the input voltage lowering means means that each input voltage isthe sameVarious methods can be adopted as long as the voltage can be reduced at a predetermined rate. For example, as described in claim 2, each input voltage may be reduced (divided) using a resistor.
[0037]
The constant voltage power supply circuit according to claim 2 is the constant voltage power supply circuit according to claim 1, wherein the input voltage lowering means is provided between a reference constant voltage supply source and a non-inverting input terminal of the operational amplifier. A non-inverting first voltage dividing resistor, and an inverting first voltage divider provided on an output constant voltage feedback path between a constant voltage output terminal for outputting a constant voltage to an electric load and an inverting input terminal of the operational amplifier. A series circuit of a non-inverting second voltage-dividing resistor and a non-inverting switching element, provided between the non-inverting input terminal and the ground line connected to the negative electrode of the DC power supply; It comprises a series circuit of an inverting-side second voltage-dividing resistor and an inverting-side switching element provided between the terminal and the ground line., The ratio between the resistance value of the non-inverting side first voltage dividing resistor and the resistance value of the non-inverting side second voltage dividing resistor is the resistance value of the inverting side first voltage dividing resistor and the inverting side second voltage dividing resistor. Is configured to be the same asing. When the power supply voltage determining means determines that the power supply voltage is lower than the reference voltage, both of the switching elements constituting the input voltage lowering means are turned on.
[0038]
In the constant voltage power supply circuit configured as described above, when the power supply voltage is equal to or higher than the reference voltage, both of the switching elements are off, so that the output constant voltage to the electric load is the inverting first voltage dividing resistor. Is input to the inverting input terminal of the operational amplifier at the same voltage value via the output constant voltage feedback path to which the is connected. The reference constant voltage is also input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier with the same voltage value via the first non-inverting voltage dividing resistor. That is, the reference constant voltage and the output constant voltage are input as they are to the respective input terminals of the operational amplifier.
[0039]
Then, when the power supply voltage becomes lower than the reference voltage, both the switching elements are turned on. Therefore, the output constant voltage (voltage of the constant voltage output terminal) output to the electric load is divided by the inverting-side first voltage dividing resistor and the inverting-side second voltage dividing resistor, and the divided value (output constant) is obtained. The value obtained by subtracting the potential difference between both ends of the inverting-side first voltage dividing resistor from the voltage) is input to the inverting input terminal of the operational amplifier. The reference constant voltage is also divided by the non-inverting first voltage dividing resistor and the non-inverting second voltage dividing resistor, and the divided voltage value (the potential difference between both ends of the non-inverting first voltage dividing resistor from the reference constant voltage). ) Is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier.
[0040]
Therefore, according to the constant voltage power supply circuit of the second aspect, when the power supply voltage becomes lower than the reference voltage, each input voltage to be input to the operational amplifier is divided and input to each input terminal. As in the invention described above, it becomes possible to lower the minimum operating voltage of the operational amplifier, and when the power supply voltage is normal (above the reference voltage), the input constant voltage is input without lowering, so that the output constant voltage is highly accurate. Can be maintained. Further, since the reduction of each input voltage is realized by using the voltage division by the resistor, the rate of reduction of the input voltage can be set arbitrarily by changing the resistance value. Can be realized simply and inexpensively.
[0041]
Here, the determination of the power supply voltage by the power supply voltage determination means may be specifically performed, for example, as described in claim 3. That is, a constant voltage power supply circuit according to claim 3 is the constant voltage power supply circuit according to claim 1 or 2, wherein the power supply voltage determining means divides the power supply voltage to generate a power supply voltage divided value. Voltage dividing means, reference constant voltage dividing means for generating a reference voltage for comparison corresponding to the reference voltage by dividing the reference constant voltage, power supply voltage dividing value generated by the power supply voltage dividing means and the reference The comparator is configured to compare the reference voltage generated by the constant voltage dividing means with each other to determine whether the power supply voltage is lower than the reference voltage.
[0042]
That is, the comparator compares and determines whether or not the power supply voltage is lower than the reference voltage, and the comparator outputs an H level or L level signal according to the determination result. For example, when the power supply voltage is higher than the reference voltage, an L level signal is output from the comparator, and when the power supply voltage becomes lower than the reference voltage, an H level signal is output. The constant voltage dividing means may appropriately divide the reference constant voltage, respectively, and input the divided voltage to the comparator. In this case, when an H level signal is output from the comparator, both switching elements of the input voltage lowering means may be turned on to divide (lower) each input voltage to the operational amplifier.
[0043]
Therefore, according to the constant voltage power supply circuit of the third aspect, in addition to the same operation and effect as the constant voltage power supply device of the first or second aspect, each of the voltage dividing means in the power supply voltage dividing means and the reference constant voltage dividing means. Since the pressure ratio can be arbitrarily determined, the reference voltage can be set freely.
[0044]
In this case, if the comparator constituting the power supply voltage determination means is a so-called hysteresis comparator configured so that the comparison reference voltage changes in accordance with the output value of the comparator itself, the power supply voltage becomes close to the reference voltage. Even if it fluctuates finely, it is more preferable because the output of the comparator can be prevented from being unnecessarily inverted due to the fluctuation.
[0045]
By the way, as described in the related art, for example, in various electronic control devices mounted on a vehicle, such as an engine control ECU, a constant voltage power supply for operating various functional circuits (for example, a microcomputer or the like) therein, In many cases, it is often necessary to independently provide a constant voltage power supply for operating an external load (for example, various sensors).
[0046]
Therefore, the constant voltage power supply circuit according to any one of claims 1 to 3 is incorporated in a vehicle control device provided in a vehicle, for example, as described in claim 4, and the vehicle control device performs vehicle control. It may be used to supply power to the sensor used for the above. In this case, for example, an internal constant voltage generated by a separately provided constant voltage power supply for operating various functional circuits inside the vehicle control device can be input as a reference constant voltage. Therefore, even if an abnormality (for example, ground short-circuit) occurs in the sensor and the constant-voltage power supply circuit that supplies power to the sensor becomes abnormal, there is a possibility that the influence may extend to the constant-voltage power supply that generates the internal constant voltage. Therefore, various functional circuits inside the vehicle control device can be normally operated.
[0047]
In some cases, the operational amplifier has a sufficient current supply capability, and the operational amplifier itself can directly supply a sufficient current to the load. However, in general, the output current of the operational amplifier is very small (for example, mV). In such an operational amplifier, a sufficient current cannot be supplied to an external electric load, so if the output of the operational amplifier is used as the output constant voltage as it is, a constant voltage is obtained, but the current is insufficient and the external electric load is not supplied. Does not work well.
[0048]
Therefore, in the constant voltage power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, a current amplification unit is provided in an output stage of the operational amplifier, and an output from the current amplification unit is an inverting input of the operational amplifier. It is preferable that the operational amplifier function as a voltage follower by being input to the terminal. In this case, a constant voltage can be obtained even if the power supply voltage is reduced. In addition to the function and effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, a sufficient current can be supplied to an external electric load. Can function normally.
[0049]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an external constant voltage power supply circuit according to an embodiment to which the present invention is applied. The external constant-voltage power supply circuit 10 of the present embodiment is used as the external constant-voltage power supply circuit 39 in the engine control ECU 30 shown in FIG. 3, and is similar to the external constant-voltage power supply circuit 39 shown in FIG. , A battery voltage VB from the battery 37 is taken in from a power input terminal 48 via a power switch SW composed of an ignition switch and the like, and a 5 V constant voltage generated by an internal constant voltage power circuit 38 is taken as a reference constant voltage Vref. Thus, a constant voltage of 5 V, which is the same as the reference constant voltage Vref, is generated and supplied to an external load (the sensors 31, 32, etc.).
[0050]
The configuration of the external constant-voltage power supply circuit 10 in FIG. 1 is different from the configuration of the conventional external constant-voltage power supply circuit 39 (including the resistors R3 and R4) shown in FIG. The pressure control unit 11 is added. Therefore, the external constant-voltage power supply circuit 10 of the present embodiment is completely the same as the external constant-voltage power supply circuit 39 of FIG. 4 except for the voltage dividing control unit 11, and the same components as those of FIG. And a description thereof will be omitted.
[0051]
Hereinafter, a detailed configuration of the external constant-voltage power supply circuit 10 of the present embodiment will be described focusing on the voltage division control unit 11. As shown in FIG. 1, an NPN transistor T1 as a switching element is connected between the resistor R4 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 and the ground line LGD, and connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40. An NPN transistor T2 as a switching element is also connected between the resistor R3 and the ground line LGD. More specifically, a resistor R4 is connected to the collector of the transistor T1, an emitter is connected to the ground line LGD, a resistor R3 is connected to the collector of the transistor T2, and an emitter is connected to the ground line LGD.
[0052]
The base of the transistor T1 is connected to the output terminal of the comparator 12 via the base resistor RB1, and the base of the transistor T2 is also connected to the output terminal of the comparator 12 via the base resistor RB2.
A series circuit of a resistor R11 and a resistor R12 is connected between the power line LVC and the ground line LGD. The battery voltage VB input from the power input terminal 48 is divided by the resistors R11 and R12. Is done. Since the connection point between the two resistors R11 and R12 is connected to the inverting input terminal of the comparator 12, the divided voltage VBD of the battery voltage VB (that is, the voltage at the connection point between the two resistors R11 and R12) is calculated. Input to the terminal.
[0053]
On the other hand, a series circuit of a resistor R21 and a resistor R22 is connected between the reference constant voltage line Lref extending from the reference constant voltage input terminal 46 to the resistor R1 and the ground line LGD, and a connection between the resistors R21 and R22 is provided. The point is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 12. The reference constant voltage line Lref is connected to the output terminal of the comparator 12 via a resistor R31, and the output terminal of the comparator 12 and the non-inverting input terminal of the comparator 12 are connected via a resistor R32.
[0054]
Therefore, the voltage at the connection point between the resistors R21 and R22, that is, the comparator reference voltage VrD input to the non-inverting input terminal of the comparator 12, is obtained by dividing the reference constant voltage Vref by the resistors R21, R22, R31 and R32. However, since the comparator 12 mainly functions as a so-called hysteresis comparator by the resistor R32, the comparator reference voltage VrD has a different value when the output level of the comparator 12 is at the L level and when the output level is at the H level. .
[0055]
In the present embodiment, as will be described later, when the battery voltage VB is normal (about 12 V), the output of the comparator 12 is at the L level, and the battery voltage VB falls to a predetermined operation reference voltage (7 V in this embodiment). The resistance values of the resistors R21, R22, R31, and R32 are set so that the output of the comparator 12 becomes H level when the output voltage becomes lower than the threshold value.
[0056]
More specifically, in the present embodiment, the resistance value of the resistor R11 and the resistance value of the resistor R12 are equalized, so that the divided voltage value VBD of the battery voltage VB becomes 1/2 of the battery voltage VB. When the output of the comparator 12 is at L level, the comparator reference voltage VrD is 3.5V, and when the output of the comparator 12 is at H level, the comparator reference voltage VrD is 4V. , And R32 are set.
[0057]
Therefore, when the battery voltage VB is 7 V or more (that is, when the divided voltage VBD of the battery voltage VB is 3.5 V or more), the output of the comparator 12 is at the L level and the comparator reference voltage VrD is 3.5 V. However, when the battery voltage VB becomes lower than 7 V (that is, when the divided value VBD of the battery voltage VB becomes lower than 3.5 V), the output of the comparator 12 changes to the H level, and the comparator reference voltage VrD becomes It rises to 4V. Then, the H level output is maintained until the divided voltage value VBD rises again and becomes 4 V or more (that is, until the battery voltage VB becomes 8 V or more).
[0058]
Next, the operation and effect unique to the present embodiment obtained by providing the voltage dividing control unit 11 in the external constant voltage power supply circuit 10 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows changes in the comparator input / output voltage and the operational amplifier input voltage with respect to the battery voltage VB (also referred to as “ECU power supply”) input from the power supply input terminal 48 in the external constant voltage power supply circuit 10 of the present embodiment. It is a time chart.
[0059]
For example, when the driver of the vehicle turns on the ignition switch to start the engine (time t1), the power switch SW shown in FIG. 3 is turned on, and the battery voltage VB is input from the power input terminal 48 as the ECU power. You. At this time, since the battery voltage VB is about 12 V in a normal state, the divided voltage VBD of the battery voltage VB input to the inverting input terminal of the comparator 12 is about 6 V. At this time, since the comparator reference voltage VrD input to the non-inverting input terminal of the comparator 12 is 3.5 V, the output of the comparator 12 remains at the L level.
[0060]
Therefore, each of the transistors T1 and T2 is off, and the reference constant voltage Vref (5 V) is directly input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40 via the resistor R1, and the inverting input terminal of the operational amplifier 40 The output constant voltage Vout (5 V) is fed back as it is on the output constant voltage feedback path from the constant voltage output terminal 47 to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 via the resistor R2.
[0061]
It should be noted that although the input voltages input to the input terminals of the operational amplifier 40 are not strictly equal to each other, it is considered that the output constant voltage Vout is controlled to be always equal to the reference constant voltage Vref. Then, in the chart of each input voltage of the operational amplifier in FIG. 2, each input voltage is shown as being equal.
[0062]
After the ignition switch is turned on at time t1, the ignition switch is further operated to start the starter (time t2), and a large current flows through the starter, so that the battery voltage VB drops sharply. When the voltage becomes lower than 7 V, which is the operation reference voltage of the present embodiment (that is, the divided voltage VBD of the battery voltage VB input to the inverting input terminal of the comparator 12 becomes lower than 3.5 V), the output of the comparator 12 becomes lower. At the same time, the comparator reference voltage VrD increases to 4V.
[0063]
On the other hand, when the output of the comparator 12 becomes H level, each of the transistors T1 and T2 is turned on. In this embodiment, since the resistances of the resistors R1 and R3 are equal and the resistances of the resistors R2 and R4 are also equal, the output constant voltage Vout is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 40 by the resistors R2 and R4. (2.5 V) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40, and the value obtained by dividing the reference constant voltage Vref by 1/2 by the resistors R1 and R3 ( 2.5V) is input.
[0064]
When the transistors T1 and T2 are turned on, a slight potential difference occurs between the emitter and the collector of each of the transistors T1 and T2 (so-called on voltage). This potential difference is smaller than the input voltage of the operational amplifier 40. This potential difference is regarded as zero in the present embodiment because it is a very small value that can be ignored.
[0065]
During the start-up of the starter, the battery voltage VB remains low, and the output of the comparator 12 is held at the H level until the battery voltage VB rises again to 8 V or more. A value obtained by dividing the voltage Vout and the reference constant voltage Vref by 々 is input. Then, when the engine is started and the battery voltage VB becomes 8 V or more (time t3), the output of the comparator 12 becomes L level again, and the transistors T1 and T2 are turned off. At this time, the comparator reference voltage VrD also drops to 3.5 V again.
[0066]
Therefore, the output constant voltage Vout and the reference constant voltage Vref are both input to the respective input terminals of the operational amplifier 40 at the same value (5 V). Thereafter, the battery voltage VB gradually increases and returns to a normal voltage value (about 12 V). However, when the engine is started, an alternator (not shown) is operated, and power is supplied to each part of the vehicle by the voltage generated by the alternator. (For example, 14 V). Therefore, the battery 37 does not substantially function when the engine is driven, and obtains a power source generated by the alternator, performs charging, and smoothes the fluctuation of the voltage generated by the alternator. Plays the role of.
[0067]
When the battery voltage VB is equal to or higher than the operation reference voltage (7 V) and the output constant voltage Vout and the reference constant voltage Vref input to the respective input terminals of the operational amplifier 40 are respectively input as they are, an external load The error of the output constant voltage Vout (error with respect to the reference constant voltage Vref; error B in FIG. 2) is only an error due to the offset of the operational amplifier 40, and the output constant voltage Vout can be controlled with high accuracy.
[0068]
However, when the battery voltage VB is lower than 7 V and the output constant voltage Vout and the reference constant voltage Vref are each divided into two and input to each input terminal of the operational amplifier 40, they are supplied to an external load. The error of the output constant voltage Vout (error A in FIG. 2) includes, in addition to the error due to the offset of the operational amplifier 40, the voltage division error due to the characteristic variation of each of the resistors R1, R2, R3, and R4, and the ON voltage of each of the transistors T1 and T2. Since an error occurs due to variation in (collector-emitter voltage), the accuracy of the output constant voltage Vout is reduced as compared with the case where the battery voltage is 7 V or more.
[0069]
However, the battery voltage VB decreases in a short time such as when the starter is driven, and when the power is supplied from the alternator while the engine is running, the battery voltage VB is reduced to the operating reference voltage for a long time. Since there is almost no risk of dropping below 7V, there is no particular problem. Even if the accuracy of the output constant voltage Vout is reduced and the control accuracy of, for example, the fuel injection amount is deteriorated, the allowable range of the control accuracy is wide at the start of the engine and the deterioration of the control accuracy is permissible if it is short. It is.
[0070]
The operation reference voltage is set by turning on the transistors T1 and T2 before the battery voltage VB, which is the power supply voltage of the operational amplifier 40, becomes lower than the minimum operating voltage (6.5V in this embodiment) of the operational amplifier 40. May be set so that each input voltage can be reduced (divided). Therefore, in the present embodiment, it is necessary to set the voltage to at least 6.5 V or more.
[0071]
As described in detail above, the external constant voltage power supply circuit 10 according to the present embodiment normally operates when the output of the comparator 12 is at the L level and the respective transistors T1 are at the normal level when the battery voltage VB is equal to or higher than the operation reference voltage (7 V). , T2 are both turned off, so that the output constant voltage Vout and the reference constant voltage Vref are input as they are to the respective input terminals of the operational amplifier. Therefore, the error of the output constant voltage Vout is only an error due to the offset of the operational amplifier 40 with respect to the reference constant voltage Vref. When the battery voltage VB drops below the operating reference voltage of 7 V due to, for example, starter driving at the time of starting the engine, the output of the comparator 12 goes high, turning on both the transistors T1 and T2, and inverting the operational amplifier 40. A value obtained by dividing the output constant voltage Vout by the resistors R2 and R4 is input to the input terminal, and a value obtained by dividing the reference constant voltage Vref by the resistors R1 and R3 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 40. Will be. The error of the output constant voltage Vout with respect to the reference constant voltage Vref at this time is due to the voltage division error caused by dividing each input voltage and the variation of the ON voltage of each transistor T1 and T2 in addition to the error due to the offset of the operational amplifier 40. An error occurs and the accuracy is slightly reduced.
[0072]
Therefore, according to the external constant voltage power supply circuit 10 of the present embodiment, the power supply voltage of the operational amplifier 40 (battery voltage VB) and each of the input voltages (reference voltage) are reduced by lowering the battery voltage VB due to, for example, a change in an external load. Even if the difference between the voltage Vref and the output constant voltage Vout) becomes smaller than a predetermined voltage difference (1.5 V in the present embodiment) at which the operational amplifier 40 cannot operate normally, this power supply voltage is reduced. Is detected by the comparator 12, and before the operational amplifier 40 cannot operate normally, each input voltage of the operational amplifier 40 isAt the same rateAs a result, the difference between the power supply voltage and each input voltage is maintained in a range where the operational amplifier 40 can operate normally. Therefore, it becomes possible to lower the minimum operating voltage of the operational amplifier 40, and when the battery voltage VB is normal (above the operation reference voltage), each input voltage is input without being reduced, so that the output constant voltage Vout is increased. Accuracy can be maintained.
[0073]
As a result, during normal engine operation in which there is no possibility that the battery voltage VB becomes lower than the operation reference voltage, the engine can be optimally controlled by controlling the output constant voltage Vout with high accuracy, and the battery voltage VB can be controlled by starting the engine. Is lower than the operation reference voltage, the accuracy of the output constant voltage Vout is slightly reduced, but the operational amplifier 40 can continuously supply the constant voltage to the external load without abnormal operation. Therefore, it is possible to provide an external constant-voltage power supply circuit that does not impair the demands on the vehicle system (for example, supply a constant voltage even when the battery voltage VB drops to about 6 V).
[0074]
In addition, since the reduction of each input voltage of the operational amplifier 40 is realized by voltage division by the resistors R1 to R4, the rate of reduction of each input voltage can be arbitrarily set by changing the resistance value (in the above embodiment, The voltage dividing ratio 1: 1) and the operation reference voltage can be set to any values by appropriately setting the resistance values of the resistors R21, R22, R31 and R32. Can be realized simply and inexpensively.
[0075]
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. In the present embodiment, the comparator 12 and the resistors R11, R12, R21, R22, R31, R32 constitute the power supply voltage determining means of the present invention, and the transistors T1, T2 and the resistors R1 to R4 constitute the input voltage lowering means of the present invention. The resistor R1 is equivalent to the non-inverting first voltage dividing resistor of the present invention, the resistor R2 is equivalent to the inverting first voltage dividing resistor of the present invention, and the resistor R3 is the non-inverting second voltage dividing resistor of the present invention. The resistor R4 corresponds to the inverting-side second voltage dividing resistor of the present invention, the transistor T1 corresponds to the inverting-side switching element of the present invention, and the transistor T2 corresponds to the non-inverting-side switching element of the present invention. The power supply voltage dividing means of the present invention is constituted by the resistors R11 and R12, and the reference constant voltage dividing means of the present invention is constituted by the resistors R21, R22, R31 and R32. Reference voltage The voltage division value VBD corresponds to the power supply voltage division value of the present invention, the comparator reference voltage VrD corresponds to the comparison reference voltage of the present invention, and the output constant voltage Vout is supplied to the external electric load of the present invention. The sensors 31 and 32 correspond to the electric load of the present invention, and the engine control ECU 30 corresponds to the vehicle control device of the present invention.
[0076]
It should be noted that the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments at all, and it goes without saying that various embodiments can be adopted as long as they belong to the technical scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the resistance values of the resistors R1 and R3 and the resistances R2 and R4 are set to be equal to each other so that the voltage division ratio becomes 1: 1.The output constant voltage V input to each input terminal of the operational amplifier 40 out And reference constant voltage V ref As long as each declines at the same rate,Can be set to any partial pressure ratio.
[0077]
The same applies to the voltage division of the battery voltage VB by the resistors R11 and R12. The voltage division ratio is not limited to 1: 1 and can be appropriately set within a range in which the comparator 12 can reliably determine the battery voltage VB.
In the above-described embodiment, the operation reference voltage is set to 7 V. However, the present invention is not limited to this. The operation reference voltage can be freely determined within a range not lower than the minimum operation voltage of the operational amplifier 40 (6.5 V in the above-described embodiment).
[0078]
Further, the external constant voltage power supply circuit 10 of the above-described embodiment is not limited to application to an engine control ECU, and may be any constant voltage power supply configured to output a predetermined reference constant voltage via a voltage follower of an operational amplifier. It can be applied to circuits.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an external constant-voltage power supply circuit according to an embodiment.
FIG. 2 is a time chart showing changes in a comparator input / output voltage and an operational amplifier input voltage with respect to a battery voltage VB in the external constant voltage power supply circuit of the present embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an engine control ECU.
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a conventional external constant voltage power supply circuit.
[Explanation of symbols]
10, 39 ... constant voltage power supply circuit for external use, 11: partial pressure control unit, 12 ... comparator, 30 ... engine control ECU, 31 ... intake air amount sensor, 32 ... throttle opening sensor, 33 ... AD converter, 34 ... ECU Reference numeral 35, a memory, 36, an output processing circuit, 37, a battery, 38, an internal constant voltage power supply circuit, 40, an operational amplifier, 41, a current amplifying section, 46, a reference constant voltage input terminal, 47, a constant voltage output terminal, 48 ... Power input terminal, R1, R2, R3, R4, R11, R12, R21, R22, R31, R32, R41, R42, R43, R51, R52, R53, R61, RB1, RB2 ... Resistance, T1, T2, T41 , T42: transistor, LVC: power supply line, LGD: ground line

Claims

A constant voltage power supply circuit that receives power supply from a DC power supply and generates a constant voltage corresponding to a predetermined reference constant voltage input to the operational amplifier by using a voltage follower function of the operational amplifier and supplies the constant voltage to an external electric load. So,
A power supply voltage determination unit that detects a power supply voltage of the DC power supply and determines whether the detected power supply voltage is lower than a predetermined reference voltage;
When the power supply voltage determining means determines that the power supply voltage is lower than the reference voltage, input voltage reducing means for reducing input voltages input to the respective input terminals of the operational amplifier at the same predetermined rate. A constant voltage power supply circuit comprising:

The input voltage lowering means includes:
A non-inverting first voltage dividing resistor provided between the reference constant voltage supply source and the non-inverting input terminal of the operational amplifier,
An inverting-side first voltage-dividing resistor provided on an output constant-voltage feedback path between a constant-voltage output terminal from which the constant voltage is output to the electric load and an inverting input terminal of the operational amplifier;
A series circuit of a non-inverting second voltage dividing resistor and a non-inverting switching element, provided between the non-inverting input terminal and a ground line connected to the negative electrode side of the DC power supply,
It is provided between the inverting input terminal and the ground line, and comprises a series circuit of an inverting-side second voltage-dividing resistor and an inverting-side switching element.
The ratio between the resistance value of the non-inverting side first voltage dividing resistor and the resistance value of the non-inverting side second voltage dividing resistor is the resistance value of the inverting side first voltage dividing resistor and the inverting side second voltage dividing resistor. Is the same as the ratio of
2. The constant voltage power supply circuit according to claim 1, wherein said power supply voltage determination means turns on both of said switching elements of said input voltage reduction means when determining that said power supply voltage is lower than said reference voltage. .

The power supply voltage determining means,
Power supply voltage dividing means for dividing the power supply voltage to generate a power supply voltage divided value,
Reference constant voltage dividing means for generating a reference voltage for comparison corresponding to the reference voltage by dividing the reference constant voltage,
The power supply voltage is compared with the reference voltage by comparing the power supply voltage divided value generated by the power supply voltage dividing means with the comparison reference voltage generated by the reference constant voltage dividing means, respectively. 3. The constant voltage power supply circuit according to claim 1, further comprising a comparator for determining whether the voltage is low.

The constant voltage power supply circuit,
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle control device is incorporated in a vehicle control device provided in the vehicle, and the vehicle control device is for supplying power to a sensor used for performing vehicle control. Constant voltage power supply circuit.

A current amplifier is provided at an output stage of the operational amplifier, and an output from the current amplifier is input to an inverting input terminal of the operational amplifier, whereby the operational amplifier functions as a voltage follower. A constant voltage power supply circuit according to any one of claims 1 to 4.