JP4154977B2 - Multi-output power supply circuit with overcurrent protection circuit - Google Patents

Multi-output power supply circuit with overcurrent protection circuit Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の主電源から複数の機器への電源電圧を生成するマルチ出力電源回路に関し、特に、過電流に対する防護を行う過電流保護回路を備えたマルチ出力電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両の周囲の画像をカメラで読み取り、運転の補助や運転の代行などを行う技術が開発されている。例えば、車両の前方及び後方の画像を解析して車線を認識する技術(特許文献1参照)や、車両の後方、左右、側前方、前方などの画像をそれぞれ複数のカメラで読み取り、車内のモニタに適切に写すことにより駐車をアシストする技術(特許文献2参照)がある。
【0003】
このように、複数のカメラを操作するには、そのカメラに対してそれぞれ電源を用意する必要がある。また、カメラ以外にも、センサやアクチュエータを備える場合には、これらの機器にあった電源を用意する必要がある。通常、車両にはバッテリーが搭載されており、このバッテリーの電圧(通常は12V)から、コンピュータ、カメラ、センサ、アクチュエータに適した電圧(5V、6V、3.3V等)をそれぞれ供給する電源回路が必要になる。また、カメラなどの機器は車両上でバッテリーや制御回路から離して置かれるため、制御回路と機器の間の配線がショートすることを考慮に入れる必要がある。そこで、バッテリー電圧から必要な電圧を出力する電源回路には、通常、過電流保護回路が置かれる。例えば、ソレノイドのオン/オフを切り替える出力側のトランジスタ(以下、出力ブーストトランジスタと呼ぶ)を保護するには、電流検出抵抗を配備し、出力ブーストトランジスタに流れる電流を検出して、この電流が規定値を超えたとき、出力ブーストトランジスタをオフする技術(特許文献3参照)や、図6に示すような過電流保護回路を内蔵したレギュレータICの技術(非特許文献1参照)がある。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−92796号公報(図1、図2)
【0005】
【特許文献2】
特許第3298851号公報(図1)
【0006】
【特許文献3】
特開平5−146058号公報(図1、図2)
【0007】
【非特許文献1】
BIPOLAR AND MOS ANALOG INTEGRATED CIRCUIT DESIGN(506頁FIGURE 10.17.),著者:ALAN B.CREBENE,1984年米国のJohn Wiley & Sons,Inc発行
【0008】
【本発明が解決しようとする課題】
電源回路は出力ブーストトランジスタを除いた小電力部分をまとめてIC化することで小型化でき、生産性も向上する。ところが、複数の機器に異なる電源回路を置く必要がある場合、それぞれの電顕回路にそれぞれ過電流保護回路を設ける必要がある。このため、部品点数、回路規模、回路入力端子数が、機器の数に比例して増加するため、大きなICとならざるを得ない。
【0009】
そこで、本発明は、複数の機器に対してそれぞれ電源電圧を供給するマルチ出力電源回路において、出力ブーストトランジスタを除いた部分を小型のICにできるようにすることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載したように、複数の入力端子の入力信号に応じて複数の出力ブーストトランジスタをそれぞれ制御し、複数の機器へ与える電圧を調整するマルチ出力電源回路において、入力端子の入力信号に応じて動作開始し、複数の出力ブーストトランジスタのベース電圧を調整することでコレクタ電圧を一定に調整する複数のエラーアンプと、ベース−エミッタ間の電圧が大きい出力ブーストトランジスタを過電流が流れている出力ブーストトランジスタと判定する過電流チャンネル検出回路と、複数の出力ブーストトランジスタと主電源との間に電流検出抵抗を設け、電流検出抵抗に流れる電流としきい値を比較し、しきい値より大きな電流が電流検出抵抗に流れたとき異常と検出し、過電流が流れているブーストトランジスタの制御を停止又は電流を制限する過電流検出・電流制限アンプと、複数の入力端子の入力信号に応じてしきい値を切り替えるしきい値設定回路と、を備える。
【0011】
これによれば、それぞれの機器に応じた電源供給が可能になる。しきい値設定回路は電源電圧が与えられ動作している機器に応じてしきい値を切り替える。ここで、1つの機器もしくはこの機器につながる電源ラインが短絡した場合、電流検出抵抗に過電流が流れる。電流制限アンプはこの過電流を検出して異常信号を発する。過電流が流れている出力ブーストトランジスタのベース−エミッタ間の電圧は、他の正常な出力ブーストトランジスタのベース−エミッタ間の電圧より大きくなる。過電流チャンネル検出回路は、ベース−エミッタ間の電圧が大きい出力ブーストトランジスタを過電流が流れているトランジスタと判定し、これに応じて電流制限アンプが、その出力ブーストトランジスタのみ、その制御を停止または電流制限する。よって、過電流が流れたチャンネルの出力のみ制限が行われ、回路が保護される。過電流が流れていない他の機器への電源供給は正常に行われる。
【0012】
また、上記の課題を解決するため、本発明は、請求項2に記載したように、請求項1において、エラーアンプ、過電流検出・電流制限アンプ、しきい値設定回路及び過電流チャンネル検出回路を1つのICで構成する。
【0013】
これによれば、スイッチング素子と電流検出抵抗を除く部分が1つの集積回路で構成でき、組み付けが簡単になる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0015】
図1は、2台のカメラを駆動する車載用の制御装置を示す。電源回路は車載の12Vバッテリーからの12V系電圧を受け、コントローラ用の電圧Vcを出力する。コントローラは、車両に設けられた2つのカメラスイッチの入力信号を受け、2本のカメラ電源コントロール信号S1,S2を出力する。電源回路は、カメラ電源コントロール信号S1,S2を受け、2台のカメラのいずれか又は両方にレギュレータ電圧Vout1,Vout2を出力する。電圧が立ち上がったカメラは動作を開始する。
【0016】
電源回路の内部は、図2に示すように、集積回路IC1、1本の電流検出抵抗R及び2台のカメラのレギュレータ電圧Vout1,Vout2を出力する出力ブーストトランジスタQ1,Q2を備えている。尚、これらの他に、図示していないが、コントローラ用のレギュレータ電圧を生成する回路も内蔵している。
【0017】
集積回路IC1はそれぞれの出力ブーストトランジスタQ1,Q2に対応した数のエラーアンプAMP1,AMP2を備えている。カメラ電源コントロール信号S1,S2がカメラ電源のオンを指示しているとき、エラーアンプAMP1,AMP2が作動し、出力ブーストトランジスタQ1,Q2のコレクタ電圧が一定になるように出力ブーストトランジスタQ1,Q2を制御する。よって、一定のレギュレータ電圧Vout1,Vout2が出力される。2台のエラーアンプAMP1,AMP2に与える規定電圧VREFまたは内部の抵抗の値を調整することによって、出力される電圧値をそれぞれのカメラに応じた値にすることができる。もちろん、同じ電圧値であってもかまわない。
【0018】
スイッチSWとコンパレータCP2及びNOT回路NOT1〜3は、過電流チャンネル検出回路を構成している。スイッチSWは2連のスイッチであり、オペアンプAMP3と、トランジスタQ3,Q4のベースをつないでいる。このスイッチSWがオンするとき、オペアンプAMP3の出力に応じてトランジスタQ3,Q4がオン/オフする。コンパレータCP2の入力には出力ブーストトランジスタQ1及びQ2のベース電圧が与えられる。コンパレータCP2は出力ブーストトランジスタQ1及びQ2のエミッタ・ベース間電圧の大小を比較する。NOT回路NOT1〜3はコンパレータCP2の出力に応じて、スイッチSWを操作する。出力ブーストトランジスタQ1のエミッタ・ベース間電圧がトランジスタQ2のエミッタ・ベース間電圧よりも低いとき、トランジスタQ3のベースとオペアンプAMP3をつなぎ、トランジスタQ4のベースとオペアンプAMP3を切り離す。また、出力ブーストトランジスタQ2のエミッタ・ベース間電圧がトランジスタQ1のエミッタ・ベース間電圧よりも低いとき、トランジスタQ4のベースとオペアンプAMP3をつなぎ、トランジスタQ3のベースとオペアンプAMP3を切り離す。
【0019】
トランジスタQ3,Q4及びオペアンプAMP3は過電流検出・電流制限アンプを構成している。トランジスタQ3,Q4がオンの場合、出力ブーストトランジスタQ1,Q2のベース電圧を引き上げるので、出力ブーストトランジスタQ1,Q2がオフ又は出力電流が制限される。したがって、スイッチSWを閉じた状態でオペアンプAMP3の出力が低レベルとなると、エラーアンプAMP1,AMP2の作動にかかわらず、カメラへの電圧の出力を停止できる。
【0020】
オペアンプAMP3の入力には基準のしきい値電圧Vocrと、出力ブーストトランジスタQ1,Q2のエミッタ電圧が与えられる。出力ブーストトランジスタQ1,Q2が作動しているとき、電流検出抵抗Rに電流が流れ,この電流に対応した電圧降下が起こる。出力ブーストトランジスタQ1,Q2のエミッタ電圧がしきい値を下回るとオペアンプAMP3の出力が下がり、出力ブーストトランジスタQ1,Q2をオフさせようとする。このとき電流検出抵抗に流れる電流も減少する。そこで出力ブーストトランジスタQ1,Q2のエミッタ電圧がしきい値を上回りオペアンプAMP3の出力が上がる。この作用により、電流検出抵抗Rに流れる電流は、しきい値電圧Vocrにより一義的に定まる電流値以下に制限される。ただし、スイッチSWがオフとなると、この電流制限機能は効かなくなる。後述する過電流チャンネル検出回路により過電流が流れている出力ブーストトランジスタを判定し、過電流が流れているチャンネルのみ、スイッチSWをオンとすることで、過電流が流れている出力ブーストトランジスタのみ電流制限をかけ、他の出力ブーストトランジスタからの電源供給は正常に行うことができる。
【0021】
ここで、しきい値を一定にすると、少し問題がある。カメラの動作時の電流を200mAとした場合、電流制限は400mAほどでかけたい。しかし、カメラが2台同時に稼動しているとき、電流検出抵抗Rに流れる電流は400mAとなり、正常な場合でも電流制限がかかってしまう。そこで、カメラの台数に応じてしきい値を変更するしきい値設定回路を設ける。図2において、カメラ電源コントロール信号S1,S2はNAND回路に入力される。NAND回路の出力はトランジスタQ5のベースに与えられる。トランジスタQ5のコレクタはFETトランジスタQ6のゲートに接続されている。FETトランジスタQ6のソースは抵抗Raを介して12V系電圧に、ドレインは抵抗Rbを介して12V系電圧に接続されている。またドレインはオペアンプAMP4、トランジスタQ7及び抵抗Rcからなる定電流回路に接続されている。ここで、カメラ電源コントロール信号S1,S2の両方がオフ又は片方がオフの場合、NAND回路の出力はハイレベルとなり、トランジスタQ5がオンし、FETトランジスタQ6がオンするので、抵抗Raと抵抗Rbの並列回路に定電流が流れる。一方、カメラ電源コントロール信号S1,S2の両方がオンの場合、NAND回路の出力はローレベルとなり、トランジスタQ5がオフし、FETトランジスタQ6がオフするので、抵抗Rbに定電流が流れる。したがって、しきい値電圧Vocrは、カメラ電源コントロール信号S1,S2の両方がオンしたときに下げられるため、電流制限値が大きくなり、より大きな電流を電流検出抵抗R1に流すことができるようになる。電流制限値は、1台のカメラを作動させる場合、それぞれのカメラの定格電流(例えば200mA)の倍程度(400mA)とし、2台のカメラを同時に作動させる場合、更に倍(800mA)となるように、しきい値電圧Vocrを定めておく。
【0022】
上記構成において、出力ブーストトランジスタQ1のみが作動中(S1オン)に、仮に、出力ブーストトランジスタQ1の出力Vout1がショートした場合、出力ブーストトランジスタQ1には過電流が流れる。この過電流により出力ブーストトランジスタQ1のベース−エミッタ間の電圧(VBE)が上昇する。トランジスタのベース−エミッタ間の電圧(VBE)は、図3に示すようにコレクタ電流に応じて上昇する。出力ブーストトランジスタQ1とQ2は同じ電源回路内に配置されるため、周囲の温度はほぼ同じになる。よって、コレクタ電流の多い出力ブーストトランジスタQ1も方が出力ブーストトランジスタQ2よりもベース−エミッタ間の電圧(VBE)が大きくなる。過電流チャンネル検出回路は出力ブーストトランジスタQ1とQ2のベース電位を比較し、トランジスタQ3のベースとオペアンプAMP3をつなぎ、トランジスタQ4のベースとオペアンプAMP3を切り離す。一方、過電流により電流検出抵抗R1の電圧降下が大きくなり、過電流検出・電流制限アンプが電流制限を開始する。このとき、トランジスタQ3のみ作動するので、出力ブーストトランジスタQ1には電流制限がかかり、トランジスタQ2には電流制限がかからない。よって、正常なチャンネルは正常に電圧を出力できる。
【0023】
カメラの定格電流を200mA、1台のカメラを作動させる場合、400mA、2台のカメラを同時に作動させる場合800mAとなるように、しきい値電圧Vocrを定めておくと、トランジスタQ2がオフ時には、電流制限値は400mAとなり、ショートしたチャンネルの出力ブーストトランジスタQ1には400mA流れる。また、出力ブーストトランジスタQ2がオン時には、電流制限値は800mAとなり、正常な出力ブーストトランジスタQ2には200mA、ショートしたチャンネルの出力ブーストトランジスタQ1には600mA流れる。正常なチャンネルの出力ブーストトランジスタQ2の動作を阻害することなない。
【0024】
集積回路IC1は、コントローラ用の電源を除けば、バッテリーからの12V系電圧と接地、カメラ電源コントロール信号S1,S2、電流検出抵抗につながる線、出力ブーストトランジスタQ1,Q2のベースとコレクタにそれぞれつながる線の、9端子で構成できる。コントローラ用の電源を内蔵すると、更に、コントローラ用の出力ブーストトランジスタのベースとコレクタの2本分が追加になり。端子数は11本となる。
【0025】
上記実施態様において、カメラの他に、例えば、アクチュエータやセンサなどの他の機器にも適用できる。また、車載以外の用途でもよい。
【0026】
図4に、n台の機器1〜nとコントローラ1台の電源回路(点線内)を示す。それぞれの機器1〜nとコントローラIC2用の出力ブーストトランジスタQ1〜n、Qcを備えている。電流検出抵抗Rは一本で、他の部分は集積回路IC1にIC化してある。このICの端子数は3+3・nとなる。図5に従来のタイプの電流制限回路をもつ構成を示すが、この場合の端子数は2+4・nとなり、チャンネル数が多いと膨大な端子数が必要になる。尚、コントローラを集積回路IC1に内蔵すると、コントローラからのコントロール信号S1〜n用の端子が不要になり、図4の構成では、端子数は3+2・n、従来の図5の構成では、2+3・nとなり、本実施態様のほうが格段に少ない端子数ですむ。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、それぞれの機器に応じた電源供給が可能になるとともに、電源ラインが短絡したチャンネルのみ電流制限をかけることができ、正常なチャンネルには正常な電圧を供給できる。
【0028】
また、電流検出抵抗と出力ブーストトランジスタを除く部分をIC化したとき、少ない端子数でIC化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態における車載用カメラのマルチ出力電源回路のシステム構成図である。
【図2】図1における電源回路の回路図である。
【図3】トランジスタのコレクタ電流対ベース電圧を示す特性図である。
【図4】本発明の一実施の形態におけるマルチ出力電源回路の回路図である。
【図5】従来技術におけるマルチ出力電源回路の回路図である。
【図6】従来技術における過電流保護回路を内蔵したレギュレータICの回路図である。
【符号の説明】
AMP1,AMP2 エラーアンプ
AMP3,AMP4 オペアンプ
VREF 規定電圧
Vocr しきい値電圧
CP2 コンパレータ
IC1 集積回路
IC2 コントローラ
NOT1〜3 NOT回路
Q1〜n、Qc 出力ブーストトランジスタ
Q3,Q4,Q5,Q7 トランジスタ
Q6 FETトランジスタ
R,R1 電流検出抵抗
Ra,Rb,Rc 抵抗
S1,S2 カメラ電源コントロール信号
S1〜n コントロール信号
SW スイッチ
Vout1,Vout2 レギュレータ電圧
Vc 電圧
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-output power supply circuit that generates a power supply voltage from a single main power supply to a plurality of devices, and more particularly to a multi-output power supply circuit including an overcurrent protection circuit that protects against an overcurrent.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a technique has been developed in which an image around a vehicle is read by a camera and driving assistance or driving substitution is performed. For example, a technique for recognizing a lane by analyzing front and rear images of a vehicle (see Patent Document 1), and images of the rear, left and right, side front, and front of the vehicle are read by a plurality of cameras, respectively. There is a technique (see Patent Document 2) that assists parking by appropriately capturing the image.
[0003]
Thus, in order to operate a plurality of cameras, it is necessary to prepare a power source for each camera. In addition to the camera, when a sensor or actuator is provided, it is necessary to prepare a power source suitable for these devices. Usually, a vehicle is equipped with a battery, and a power supply circuit that supplies voltages (5V, 6V, 3.3V, etc.) suitable for computers, cameras, sensors, and actuators from the battery voltage (usually 12V). Is required. Also, since devices such as cameras are placed away from the battery and control circuit on the vehicle, it is necessary to take into account that the wiring between the control circuit and the device is short-circuited. Therefore, an overcurrent protection circuit is usually placed in a power supply circuit that outputs a necessary voltage from the battery voltage. For example, to protect an output-side transistor that switches the solenoid on / off (hereinafter referred to as an output boost transistor), a current detection resistor is provided to detect the current flowing through the output boost transistor, and this current is specified. There is a technique for turning off the output boost transistor when the value is exceeded (see Patent Document 3), and a technique for a regulator IC incorporating an overcurrent protection circuit as shown in FIG. 6 (see Non-Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-92796 A (FIGS. 1 and 2)
[0005]
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3298851 (FIG. 1)
[0006]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-146058 (FIGS. 1 and 2)
[0007]
[Non-Patent Document 1]
BIPOLAR AND MOS ANALOG INTEGRATED CIRCUIT DESIGN (page 506 FIGURE 10.17), author: ALAN B. CREBENE, 1984, published by John Wiley & Sons, Inc., USA [0008]
[Problems to be solved by the present invention]
The power supply circuit can be miniaturized by integrating the small power parts excluding the output boost transistor into an IC, and the productivity is improved. However, when it is necessary to place different power supply circuits in a plurality of devices, it is necessary to provide an overcurrent protection circuit for each electron microscope circuit. For this reason, the number of parts, the circuit scale, and the number of circuit input terminals increase in proportion to the number of devices, and thus must be a large IC.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to enable a small IC in a multi-output power supply circuit that supplies a power supply voltage to a plurality of devices, except for an output boost transistor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention controls a plurality of output boost transistors according to input signals from a plurality of input terminals, respectively, and adjusts voltages to be applied to a plurality of devices. In a multi-output power supply circuit, a plurality of error amplifiers that start operation according to an input signal of an input terminal and adjust a collector voltage to be constant by adjusting a base voltage of a plurality of output boost transistors, and a voltage between a base and an emitter An overcurrent channel detection circuit that determines an output boost transistor with a large current as an output boost transistor in which overcurrent flows, and a current detection resistor provided between the multiple output boost transistors and the main power supply are used as the current flowing through the current detection resistor. Threshold values are compared, and when a current larger than the threshold flows through the current detection resistor, it is detected that an abnormality has occurred, and an overcurrent is detected. It comprises overcurrent detection and current limiting amplifier for limiting stop or current control of boost transistor being a threshold setting circuit for switching threshold according to the input signal of the plurality of input terminals, a.
[0011]
According to this, it becomes possible to supply power according to each device. The threshold value setting circuit switches the threshold value according to an operating device to which a power supply voltage is applied. Here, when one device or a power supply line connected to this device is short-circuited, an overcurrent flows through the current detection resistor. The current limiting amplifier detects this overcurrent and generates an abnormal signal. The voltage between the base and the emitter of the output boost transistor in which the overcurrent flows is larger than the voltage between the base and the emitter of other normal output boost transistors. The overcurrent channel detection circuit determines that an output boost transistor having a large base-emitter voltage is a transistor in which an overcurrent flows, and in response, the current limit amplifier stops controlling only the output boost transistor. Limit current. Therefore, only the output of the channel through which the overcurrent flows is limited, and the circuit is protected. Power is supplied normally to other devices where no overcurrent flows.
[0012]
In order to solve the above problems, the present invention provides an error amplifier, an overcurrent detection / current limit amplifier, a threshold setting circuit, and an overcurrent channel detection circuit according to claim 1. Is composed of one IC.
[0013]
According to this, the part excluding the switching element and the current detection resistor can be constituted by one integrated circuit, and the assembly is simplified.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows an in-vehicle control device that drives two cameras. The power supply circuit receives the 12V system voltage from the in-vehicle 12V battery and outputs the controller voltage Vc. The controller receives input signals from two camera switches provided on the vehicle and outputs two camera power control signals S1 and S2. The power supply circuit receives the camera power control signals S1 and S2 and outputs regulator voltages Vout1 and Vout2 to one or both of the two cameras. When the voltage rises, the camera starts operating.
[0016]
As shown in FIG. 2, the power supply circuit includes an integrated circuit IC1, one current detection resistor R, and output boost transistors Q1 and Q2 for outputting regulator voltages Vout1 and Vout2 of two cameras. In addition to these, although not shown, a circuit for generating a regulator voltage for the controller is also incorporated.
[0017]
The integrated circuit IC1 includes a number of error amplifiers AMP1 and AMP2 corresponding to the respective output boost transistors Q1 and Q2. When the camera power supply control signals S1 and S2 indicate that the camera power supply should be turned on, the error amplifiers AMP1 and AMP2 operate and the output boost transistors Q1 and Q2 are set so that the collector voltages of the output boost transistors Q1 and Q2 are constant. Control. Therefore, constant regulator voltages Vout1 and Vout2 are output. By adjusting the specified voltage VREF applied to the two error amplifiers AMP1 and AMP2 or the value of the internal resistance, the output voltage value can be set to a value corresponding to each camera. Of course, the same voltage value may be used.
[0018]
The switch SW, the comparator CP2, and the NOT circuits NOT1 to NOT3 constitute an overcurrent channel detection circuit. The switch SW is a double switch and connects the operational amplifier AMP3 and the bases of the transistors Q3 and Q4. When this switch SW is turned on, the transistors Q3 and Q4 are turned on / off according to the output of the operational amplifier AMP3. The base voltage of the output boost transistors Q1 and Q2 is applied to the input of the comparator CP2. The comparator CP2 compares the magnitudes of the emitter-base voltages of the output boost transistors Q1 and Q2. The NOT circuits NOT1 to NOT3 operate the switch SW according to the output of the comparator CP2. When the emitter-base voltage of the output boost transistor Q1 is lower than the emitter-base voltage of the transistor Q2, the base of the transistor Q3 and the operational amplifier AMP3 are connected, and the base of the transistor Q4 and the operational amplifier AMP3 are disconnected. When the emitter-base voltage of the output boost transistor Q2 is lower than the emitter-base voltage of the transistor Q1, the base of the transistor Q4 and the operational amplifier AMP3 are connected, and the base of the transistor Q3 and the operational amplifier AMP3 are disconnected.
[0019]
The transistors Q3 and Q4 and the operational amplifier AMP3 constitute an overcurrent detection / current limiting amplifier. When the transistors Q3 and Q4 are on, the base voltages of the output boost transistors Q1 and Q2 are raised, so that the output boost transistors Q1 and Q2 are off or the output current is limited. Therefore, when the output of the operational amplifier AMP3 becomes a low level with the switch SW closed, the output of the voltage to the camera can be stopped regardless of the operation of the error amplifiers AMP1 and AMP2.
[0020]
A reference threshold voltage Vocr and emitter voltages of the output boost transistors Q1 and Q2 are applied to the input of the operational amplifier AMP3. When the output boost transistors Q1 and Q2 are operating, a current flows through the current detection resistor R, and a voltage drop corresponding to this current occurs. When the emitter voltage of the output boost transistors Q1 and Q2 falls below the threshold value, the output of the operational amplifier AMP3 decreases, and the output boost transistors Q1 and Q2 are turned off. At this time, the current flowing through the current detection resistor also decreases. Therefore, the emitter voltage of the output boost transistors Q1 and Q2 exceeds the threshold value, and the output of the operational amplifier AMP3 increases. As a result, the current flowing through the current detection resistor R is limited to a current value that is uniquely determined by the threshold voltage Vocr. However, when the switch SW is turned off, the current limiting function is not effective. The output boost transistor in which an overcurrent flows is determined by an overcurrent channel detection circuit to be described later, and only the output boost transistor in which an overcurrent flows is turned on by turning on the switch SW only in the channel in which the overcurrent flows. The power supply from the other output boost transistors can be normally performed by limiting.
[0021]
Here, if the threshold value is made constant, there is a problem. If the current during camera operation is 200 mA, the current limit should be about 400 mA. However, when two cameras are operating simultaneously, the current flowing through the current detection resistor R is 400 mA, and the current is limited even in a normal case. Therefore, a threshold setting circuit for changing the threshold according to the number of cameras is provided. In FIG. 2, camera power control signals S1 and S2 are input to a NAND circuit. The output of the NAND circuit is applied to the base of transistor Q5. The collector of the transistor Q5 is connected to the gate of the FET transistor Q6. The source of the FET transistor Q6 is connected to the 12V system voltage via the resistor Ra, and the drain is connected to the 12V system voltage via the resistor Rb. The drain is connected to a constant current circuit including an operational amplifier AMP4, a transistor Q7, and a resistor Rc. Here, when both of the camera power supply control signals S1 and S2 are off or one of them is off, the output of the NAND circuit is at a high level, the transistor Q5 is turned on, and the FET transistor Q6 is turned on. A constant current flows through the parallel circuit. On the other hand, when both the camera power control signals S1 and S2 are on, the output of the NAND circuit is at a low level, the transistor Q5 is turned off, and the FET transistor Q6 is turned off, so that a constant current flows through the resistor Rb. Therefore, the threshold voltage Vocr is lowered when both of the camera power control signals S1 and S2 are turned on, so that the current limit value is increased and a larger current can be passed through the current detection resistor R1. . The current limit value is about double (400 mA) of the rated current (for example, 200 mA) of each camera when operating one camera, and is further doubled (800 mA) when simultaneously operating two cameras. The threshold voltage Vocr is determined in advance.
[0022]
In the above configuration, if only the output boost transistor Q1 is operating (S1 is on) and the output Vout1 of the output boost transistor Q1 is short-circuited, an overcurrent flows through the output boost transistor Q1. This overcurrent raises the base-emitter voltage (VBE) of the output boost transistor Q1. The base-emitter voltage (VBE) of the transistor rises according to the collector current as shown in FIG. Since the output boost transistors Q1 and Q2 are arranged in the same power supply circuit, the ambient temperature is substantially the same. Therefore, the output boost transistor Q1 with a large collector current has a larger base-emitter voltage (VBE) than the output boost transistor Q2. The overcurrent channel detection circuit compares the base potentials of the output boost transistors Q1 and Q2, connects the base of the transistor Q3 and the operational amplifier AMP3, and disconnects the base of the transistor Q4 and the operational amplifier AMP3. On the other hand, the voltage drop of the current detection resistor R1 increases due to the overcurrent, and the overcurrent detection / current limiting amplifier starts current limiting. At this time, since only the transistor Q3 operates, the output boost transistor Q1 is current-limited, and the transistor Q2 is not current-limited. Therefore, a normal channel can output a voltage normally.
[0023]
If the threshold voltage Vocr is determined so that the rated current of the camera is 200 mA, when operating one camera, 400 mA, and when operating two cameras simultaneously, the threshold voltage Vocr is determined. The current limit value is 400 mA, and 400 mA flows in the output boost transistor Q1 of the shorted channel. When the output boost transistor Q2 is on, the current limit value is 800 mA, and 200 mA flows through the normal output boost transistor Q2 and 600 mA flows through the shorted channel output boost transistor Q1. The operation of the normal channel output boost transistor Q2 is not hindered.
[0024]
The integrated circuit IC1 is connected to the 12V system voltage from the battery and the ground, the camera power supply control signals S1 and S2, lines connected to the current detection resistors, and the bases and collectors of the output boost transistors Q1 and Q2, except for the controller power supply. It can be composed of 9 terminals. When the power supply for the controller is built-in, two additional parts, the base and collector of the output boost transistor for the controller, are added. The number of terminals is 11.
[0025]
In the above embodiment, in addition to the camera, the present invention can be applied to other devices such as an actuator and a sensor. Further, it may be used for purposes other than in-vehicle use.
[0026]
FIG. 4 shows a power supply circuit (within dotted lines) of n devices 1 to n and one controller. Output boost transistors Q1 to n and Qc for each device 1 to n and controller IC2 are provided. There is one current detection resistor R, and the other part is integrated into the integrated circuit IC1. The number of terminals of this IC is 3 + 3 · n. FIG. 5 shows a configuration having a conventional type current limiting circuit. In this case, the number of terminals is 2 + 4 · n. If the number of channels is large, an enormous number of terminals is required. When the controller is built in the integrated circuit IC1, the terminals for the control signals S1 to Sn from the controller become unnecessary. In the configuration of FIG. 4, the number of terminals is 3 + 2 · n, and in the conventional configuration of FIG. n, and this embodiment requires a much smaller number of terminals.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to supply power according to each device, and it is possible to limit the current only to the channel in which the power line is short-circuited, and supply a normal voltage to a normal channel. it can.
[0028]
Further, when the portion excluding the current detection resistor and the output boost transistor is integrated, it can be integrated with a small number of terminals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a multi-output power supply circuit of a vehicle-mounted camera according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the power supply circuit in FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing collector current versus base voltage of a transistor.
FIG. 4 is a circuit diagram of a multi-output power supply circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a multi-output power supply circuit in the prior art.
FIG. 6 is a circuit diagram of a regulator IC having a built-in overcurrent protection circuit in the prior art.
[Explanation of symbols]
AMP1, AMP2 error amplifier
AMP3, AMP4 operational amplifier
VREF Specified voltage
Vocr threshold voltage CP2 comparator IC1 integrated circuit IC2 controller NOT1 to NOT circuit Q1 to n, Qc output boost transistor Q3, Q4, Q5, Q7 transistor Q6 FET transistor R, R1 current detection resistor Ra, Rb, Rc resistor S1, S2 Camera power control signal S1 to n Control signal SW Switch Vout1, Vout2 Regulator voltage Vc Voltage

Claims (2)

複数の入力端子の入力信号に応じて複数の出力ブーストトランジスタをそれぞれ制御し、複数の機器へ与える電圧を調整するマルチ出力電源回路において、入力端子の入力信号に応じて動作開始し、前記複数の出力ブーストトランジスタのベース電圧を調整することでコレクタ電圧を一定に調整する複数のエラーアンプと、ベース−エミッタ間の電圧が大きい出力ブーストトランジスタを過電流が流れている出力ブーストトランジスタと判定する過電流チャンネル検出回路と、前記複数の出力ブーストトランジスタと主電源との間に電流検出抵抗を設け、該電流検出抵抗に流れる電流としきい値を比較し、しきい値より大きな電流が前記電流検出抵抗に流れたとき異常と検出し、過電流が流れているブーストトランジスタの制御を停止又は電流を制限する過電流検出・電流制限アンプと、前記複数の入力端子の入力信号に応じて前記しきい値を切り替えるしきい値設定回路と、
を備えることを特徴とするマルチ出力電源回路。
In a multi-output power supply circuit that controls a plurality of output boost transistors according to input signals of a plurality of input terminals and adjusts a voltage applied to a plurality of devices, starts operation according to the input signals of the input terminals, and Multiple error amplifiers that adjust the collector voltage to be constant by adjusting the base voltage of the output boost transistor, and the overcurrent that determines the output boost transistor with a large base-emitter voltage as the output boost transistor in which overcurrent flows A current detection resistor is provided between the channel detection circuit, the plurality of output boost transistors, and the main power supply, and a current flowing through the current detection resistor is compared with a threshold value. When it flows, it is detected as abnormal, and control of the boost transistor in which overcurrent is flowing is stopped or An overcurrent detection and current limiting amplifier for limiting a threshold setting circuit for switching said threshold in response to an input signal of said plurality of input terminals,
A multi-output power supply circuit comprising:
請求項1において、前記エラーアンプ、前記過電流検出・電流制限アンプ、前記しきい値設定回路及び前記過電流チャンネル検出回路を1つのICで構成することを特徴とするマルチ出力電源回路。2. The multi-output power supply circuit according to claim 1, wherein the error amplifier, the overcurrent detection / current limit amplifier, the threshold setting circuit, and the overcurrent channel detection circuit are configured by a single IC.
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