JP4172076B2

JP4172076B2 - 定電圧電源装置

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Publication number: JP4172076B2
Application number: JP33116798A
Authority: JP
Inventors: 貴久子安
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: JP2000155619A

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電気負荷に直流定電圧を供給する定電圧電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＰＵ等からなる電子回路に電源供給を行う定電圧電源装置には、電子回路の待機状態（スタンバイ状態）での消費電力を最小限に抑え、しかも、電子回路の待機状態から通常動作への移行時及び通常動作時の電流供給能力を確保するため、電子回路が待機状態にあるときに電子回路に電源供給を行う消費電力の小さい電源回路と、電子回路を動作させるときに、その動作に必要な十分な電流を供給できる電源回路との、２系統の電源回路を備えたものが知られている。
【０００３】
そして、この種の定電圧電源装置は、例えば、図４に示す如く構成される。
図４に示す定電圧電源装置は、ＣＰＵ等からなる自動車用の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）に電源供給を行うためのものであり、イグニッションスイッチＩＧを介してバッテリＢＴの正極側端子に接続される第１給電経路Ｌ１に設けられた第１出力トランジスタＴｒ１と、ダイオードＤ１を介してバッテリＢＴの正極側端子に直接接続される第２給電経路Ｌ２に設けられた第２出力トランジスタＴｒ２とを備える。
【０００４】
第１出力トランジスタＴｒ１は、イグニッションスイッチＩＧがオン状態であるときに、ＥＣＵに動作用の定電圧（第１電圧Ｖ１；例えば５Ｖ）を供給するためのものであり、第２出力トランジスタＴｒ２は、イグニッションスイッチＩＧがオフ状態にあるときに、ＥＣＵに対して、動作用の第１電圧Ｖ１よりも低い待機（スタンバイ）用の定電圧（第２電圧Ｖ２；例えば４．７５Ｖ）を供給するためのものである。
【０００５】
そして、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、夫々、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタからなり、エミッタがバッテリＢＴ側となり、コレクタがＥＣＵ側となるように、各給電経路Ｌ１，Ｌ２上に設けられている。また、第１出力トランジスタＴｒ１のベース−コレクタ間には、電流のリーク防止用の抵抗Ｒ１が接続され、第２出力トランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間にも、電流のリーク防止用の抵抗Ｒ２が接続されている。
【０００６】
尚、第２給電経路Ｌ２に設けられたダイオードＤ１は、電流の逆流防止用ダイオードであり、第２給電経路Ｌ２には、このダイオードＤ１を介して、イグニッションスイッチＩＧのオン・オフ状態に関わらず、常時バッテリ電圧が印加されている。また、バッテリＢＴの負極側端子は、グランドライン（具体的には自動車の車体）に接地されている。
【０００７】
次に、上記各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、ベース電流を制御することにより、ＥＣＵ側に流れる電流、延いては、ＥＣＵ側に出力される電源電圧ＶOSを制御できる。このため、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベースには、夫々、ベース電流制御用の制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４が接続され、この制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４に流れる電流を制御することにより、ＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを制御できるようにされている。
【０００８】
即ち、制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタからなり、コレクタが、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベースに夫々接続され、エミッタが、夫々、抵抗Ｒ11とＲ12との直列回路，抵抗Ｒ21とＲ22との直列回路を介してグランドラインに接地され、更に、ベースが、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力端子に夫々接続されている。
【０００９】
そして、出力端子が第１制御トランジスタＴｒ３のベースに接続されるオペアンプ（第１オペアンプ）ＯＰ１は、第１制御トランジスタＴｒ３を駆動制御することにより、第１出力トランジスタＴｒ１のベース電流を制御して、第１出力トランジスタＴｒ１からＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを、第１電圧Ｖ１に制御するためのものであり、第１給電経路Ｌ１から電源供給を受けて動作する。
【００１０】
また、出力端子が第２制御トランジスタＴｒ４のベースに接続されるオペアンプ（第２オペアンプ）ＯＰ２は、第２制御トランジスタＴｒ４を駆動制御することにより、第２出力トランジスタＴｒ２のベース電流を制御して、第２出力トランジスタＴｒ２からＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを、第２電圧Ｖ２に制御するためのものであり、第２給電経路Ｌ２から電源供給を受けて動作する。
【００１１】
次に、これら各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の非反転入力端子（＋）には、基準電圧Ｖref （例えば１Ｖ）が印加され、反転入力端子（−）には、上記各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を介してＥＣＵに供給される電源電圧ＶOSを分圧する分圧用抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を介して、電源電圧ＶOSに対応した分圧電圧が印加される。
【００１２】
即ち、分圧用抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタからＥＣＵに至る電源電圧出力用の給電経路ＬOSと、グランドラインとの間に、抵抗Ｒ３を給電経路ＬOS側、抵抗Ｒ５をグランドライン側として、直列に接続されている。そして、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との間の電圧ＶO1（＝ＶOS×Ｒ５／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５））が、第１制御トランジスタＴｒ３を駆動制御する第１オペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）に印加され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との間の電圧ＶO2（＝ＶOS×（Ｒ４＋Ｒ５）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５））が、第２制御トランジスタＴｒ４を駆動制御する第２オペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）に印加される。
【００１３】
また、第１制御トランジスタＴｒ３のエミッタ−グランドライン間に設けられた接地用の抵抗Ｒ11，Ｒ12の接続点と、ＥＣＵ側給電経路ＬOSとの間には、第１オペアンプＯＰ１に対する位相補償用のコンデンサＣ１が設けられ、第２制御トランジスタＴｒ４のエミッタ−グランドライン間に設けられた接地用の抵抗Ｒ21，Ｒ22の接続点と、ＥＣＵ側給電経路ＬOSとの間には、第２オペアンプＯＰ２に対する位相補償用のコンデンサＣ２が設けられている。
【００１４】
このように構成された従来の定電圧電源装置においては、イグニッションスイッチＩＧがオフ状態である場合には、第２オペアンプＯＰ２が動作し、分圧用抵抗Ｒ３〜Ｒ５を介して得られる分圧電圧ＶO2が基準電圧Ｖref となるように、第２制御トランジスタＴｒ４を駆動制御することにより、第２出力トランジスタＴｒ２のベース電流を制御し、第２出力トランジスタＴｒ２を介してＥＣＵ側に供給される電源電圧ＶOSを、スタンバイ用の第２電圧Ｖ２に制御する。尚、このときＥＣＵは、待機状態（スタンバイ状態）であるため、消費電流は非常に少なく、第２出力トランジスタＴｒ２のベース電流も小さい。
【００１５】
次に、この状態で、イグニッションスイッチＩＧがオンされると、第１オペアンプＯＰ１が動作する。そして、このとき分圧用抵抗Ｒ３〜Ｒ５を介して入力される分圧電圧ＶO1は、基準電圧Ｖref よりも必ず小さいことから、第１オペアンプＯＰ１の出力はHighレベルとなり、第１制御トランジスタＴｒ３をオンさせる。すると、第１出力トランジスタＴｒ１にベース電流が流れ、ＥＣＵには、第１出力トランジスタＴｒ１を介して、動作用の第１電圧Ｖ１が供給されるようになる。
【００１６】
また、このように第１出力トランジスタＴｒ１からＥＣＵに第１電圧Ｖ１が供給されると、第２オペアンプＯＰ２に入力される分圧電圧ＶO2は、基準電圧Ｖref よりも大きくなるため、第２オペアンプＯＰ２の出力はLow レベルとなり、第２制御トランジスタＴｒ４はオフする。この結果、第２出力トランジスタＴｒ２もオフ状態となり、ＥＣＵには、第１出力トランジスタＴｒ１だけで動作用の第１電圧Ｖ１が供給されることになる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、イグニッションスイッチＩＧ等の電源スイッチがオフ状態からオン状態に切り換えられた直後から、ＥＣＵ等の電気負荷を速やかに起動させるために、電源スイッチがオフ状態にあるとき、電気負荷にスタンバイ用の電源電圧を供給して、電気負荷をスタンバイ状態にさせる従来の定電圧電源装置では、スタンバイ用の電源供給を行う電源回路と、動作用の電源供給を行う電源回路との、２系統の電源回路が備えられる。
【００１８】
そして、従来では、この２系統の電源回路を、各々独立した電源回路として構成していたことから、同一の構成要素が夫々２系統分必要で、その構成を簡素化することができないといった問題があった。
一方、こうした従来の定電圧電源装置を実際に使用する際には、一つの半導体集積回路としてＩＣ化し、組み付け時の配線作業等を簡単に行えるようにすることが望ましいが、出力トランジスタを半導体集積回路に内蔵することは、チップサイズ，コスト等の問題により実現できず、特に、電源スイッチのオン時に動作用の電源電圧を供給する第１出力トランジスタは、発熱量が大きくなるため、半導体集積回路に内蔵することは不可能であった。
【００１９】
このため、上記従来の電源回路をＩＣ化するに当たっては、図４に点線で示すように、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２、制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４、分圧用抵抗Ｒ３〜Ｒ５、接地用抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ21，Ｒ22等については、電源ＩＣ２０として一つの半導体集積回路（ＩＣ）内に組み込み、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２や、位相補償用コンデンサＣ１，Ｃ２については、この電源ＩＣ２０に外付けすることにより、定電圧電源装置を構成していた。
【００２０】
この結果、電源ＩＣ２０には、バッテリＢＴ側の各給電経路Ｌ１，Ｌ２から電源供給を受けるためのバッテリ端子ＴBT，イグニッション端子ＴIG，グランド端子ＴGDに加えて、ＥＣＵ側の給電経路ＬOSからＥＣＵへの出力電圧（電源電圧ＶOS）を取り込むための電圧フィードバック端子ＴFB、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース電流を制御するためのコントロール端子ＴC1，ＴC2、位相補償用コンデンサＣ１，Ｃ２を接続するためのコンデンサ接続端子ＴS1，ＴS2等、多数の端子を設けなければならないという問題があった。また、端子が多い分、使用時の配線が面倒であるという問題もある。
【００２１】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、上記のように電源スイッチのオン時とオフ時とで電気負荷に異なる電源電圧を供給する２系統の電源回路を備えた定電圧電源装置において、各回路の一部を共通化することにより、その構成を簡素化し、しかも、ＩＣ化した場合の端子を減らして、使用時の配線も容易に行えるようにすることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の定電圧電源装置においては、直流電源にスイッチを介して接続された第１給電経路に第１出力トランジスタが設けられ、直流電源に直接接続された第２給電経路に第２出力トランジスタが設けられる。また、これら各出力トランジスタには、そのベース電流を制御するための第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタが夫々接続され、これら各制御トランジスタを介してベース電流が制御されることにより各出力トランジスタから電気負荷に出力される電源電圧は、電圧検出回路にて検出される。
【００２３】
そして、スイッチがオフ状態で、上記２系統の給電経路の内、第２給電経路のみに直流電源から電源供給がなされているときには、第２オペアンプが動作して、電圧検出回路にて検出された電源電圧が第２電圧となるように第２制御トランジスタを駆動する。この結果、スイッチがオフ状態である場合には、電気負荷に第２電圧が供給されることになる。
【００２４】
また、スイッチがオン状態となり、第１給電経路にも電源供給がなされると、第１オペアンプが動作して、電圧検出回路にて検出された電源電圧が第２電圧よりも大きい第１電圧となるように第１制御トランジスタを駆動する。この結果、スイッチがオン状態である場合には、電気負荷に第１電圧が供給されることになる。そして、この状態では、電圧検出回路にて検出される電源電圧が第２電圧よりも大きいことから、第２オペアンプは、第２制御トランジスタの駆動を停止し、第２制御トランジスタ、延いては、第２出力トランジスタはオフ状態となる。
【００２５】
このように本発明の定電圧電源装置においては、図４に示した従来の定電圧電源装置と同様、出力トランジスタ，制御トランジスタ，オペアンプからなる２系統の電源回路を備え、これら各電源回路の動作は、スイッチのオン・オフ状態に対応して切り換えられる。従って、第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタには、第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタからの出力電圧を制御するためのベース電流が同時に流れることはない。
【００２６】
そこで、本発明では、図４に示した従来の定電圧電源装置のように、第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタを介して各出力トランジスタのベース電流を流す経路（ベース電流経路）を個々に独立して形成するのではなく、第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタの各出力トランジスタとは反対側のベース電流経路を、各制御トランジスタ共通の抵抗にて形成し、その抵抗にて形成される各制御トランジスタ共通のベース電流経路と各出力トランジスタから電気負荷に至る共通の給電経路との間に、各オペアンプ共通の位相補償用コンデンサを設けるようにしている。
【００２７】
つまり、本発明では、第１制御トランジスタと第２制御トランジスタとが同時に駆動されることがないことに着目し、これら各制御トランジスタにより形成される各出力トランジスタのベース電流経路を共通にして、各制御トランジスタを差動対構成（ＯＲ構成）とし、そのベース電流経路に設ける抵抗や、これに接続する位相補償用コンデンサを、電源回路１系統分に削減しているのである。よって、本発明の定電圧電源装置によれば、図４に示したような従来の定電圧電源装置に比べて、構成要素を削減し、装置の小型化・コスト低減を図ることができる。
【００２８】
また、本発明の定電圧電源装置をＩＣ化する際には、請求項２に記載のように、第１制御トランジスタ、第２制御トランジスタ、電圧検出回路、第１オペアンプ、及び第２オペアンプを、電源ＩＣとして一つの半導体集積回路に組み込み、第１出力トランジスタ、第２出力トランジスタ、及び前記位相補償用コンデンサを、その半導体集積回路に外付けするようにすればよい。
【００２９】
そして、この場合、電源ＩＣには、位相補償用コンデンサを接続する端子を１個設ければよいことから、前述した従来の定電圧電源装置に比べて、電源ＩＣに形成する端子を１個少なくすることができ、使用時の配線も簡単に行うことができるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例を図面と共に説明する。
図１は、本実施例の定電圧電源装置の構成を表す電気回路図である。
本実施例の定電圧電源装置は、図４に示した従来装置と同様、電気負荷としての自動車用電子制御装置（ＥＣＵ）に対して、電源スイッチであるイグニッションスイッチＩＧがオン状態にあるときには、動作用の第１電圧Ｖ１（例えば５Ｖ）を供給し、イグニッションスイッチＩＧがオフ状態にあるときには、スタンバイ用の第２電圧Ｖ２（例えば４．７５Ｖ）を供給するためのものである。
【００３１】
このため、本実施例の定電圧電源装置においても、従来装置と同様、イグニッションスイッチＩＧを介してバッテリＢＴ（換言すれば直流電源）の正極側端子に接続される第１給電経路Ｌ１に設けられた第１出力トランジスタＴｒ１と、ダイオードＤ１を介してバッテリＢＴの正極側端子に直接接続される第２給電経路Ｌ２に設けられた第２出力トランジスタＴｒ２とを備える。尚、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は、夫々、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタからなり、エミッタがバッテリＢＴ側となり、コレクタがＥＣＵ側となるように、各給電経路Ｌ１，Ｌ２上に設けられている。また、第１出力トランジスタＴｒ１のベース−コレクタ間には、電流のリーク防止用の抵抗Ｒ１が接続され、第２出力トランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間にも、電流のリーク防止用の抵抗Ｒ２が接続されている。
【００３２】
一方、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベースには、ベース電流を制御するために、夫々、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタからなる制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のコレクタが接続されている。そして、これら各制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベースには、夫々、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力端子が接続され、エミッタは、各制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４共通の電流経路となる抵抗Ｒ01とＲ02との直列回路を介して、グランドラインに接地されている。尚、このグランドラインは、バッテリＢＴの負極側端子に接続されている。
【００３３】
また、オペアンプＯＰ１及びＯＰ２は、従来装置と同様に、夫々、第１給電経路Ｌ１及び第２給電経路Ｌ２から電源供給を受けて動作し、第１制御トランジスタＴｒ３側のオペアンプ（第１オペアンプ）ＯＰ１は、第１制御トランジスタＴｒ３を駆動制御することにより、第１出力トランジスタＴｒ１からＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを第１電圧Ｖ１に制御し、第２制御トランジスタＴｒ４側のオペアンプ（第２オペアンプ）ＯＰ２は、第２制御トランジスタＴｒ４を駆動制御することにより、第２出力トランジスタＴｒ２からＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを第２電圧Ｖ２に制御する。
【００３４】
即ち、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の非反転入力端子（＋）には、基準電圧Ｖref （例えば１Ｖ）が印加され、反転入力端子（−）には、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタからＥＣＵに至る給電経路ＬOSとグランドラインとの間に設けられた電源電圧ＶOS分圧用の抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５を介して、電源電圧ＶOSを分圧した電圧ＶO1（＝ＶOS×Ｒ５／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５）），ＶO2（＝ＶOS×（Ｒ４＋Ｒ５）／（Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５））が夫々印加されており、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２は、夫々、反転入力端子（−）に印加された各電圧ＶO1又はＶO2が基準電圧Ｖref となるように、制御トランジスタＴｒ３又はＴｒ４を駆動制御することにより、出力トランジスタＴｒ１又はＴｒ２のベース電流を制御して、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２からＥＣＵに出力される電源電圧ＶOSを、第１電圧Ｖ１又は第２電圧Ｖ２に制御する。尚、電源電圧ＶOSを分圧して、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の反転入力端子（−）に電圧ＶO1，ＶO2を印加する、分圧用の抵抗Ｒ３〜Ｒ５は、請求項１記載の電圧検出回路に相当する。
【００３５】
そして、上記各制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のエミッタ−グランドライン間に設けられた抵抗Ｒ01，Ｒ02の接続点と、ＥＣＵ側給電経路ＬOSとの間には、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２共通の位相補償用コンデンサＣ０が設けられている。
【００３６】
また、本実施例の定電圧電源装置において、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２、制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４、分圧用抵抗Ｒ３〜Ｒ５、接地用抵抗Ｒ01，Ｒ02等からなる電源電圧制御用の回路は、図１に点線で示すように、電源ＩＣ１０として一つの半導体集積回路（ＩＣ）内に組み込まれており、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と位相補償用コンデンサＣ０だけがこのＩＣに外付けされている。
【００３７】
従って、電源ＩＣ１０には、バッテリＢＴ側の各給電経路Ｌ１，Ｌ２から電源供給を受けるためのバッテリ端子ＴBT，イグニッション端子ＴIG，及びグランド端子ＴGDと、ＥＣＵ側の給電経路ＬOSからＥＣＵへの出力電圧（電源電圧ＶOS）を取り込むための電圧フィードバック端子ＴFBと、各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベースに接続されてそのベース電流を制御するためのコントロール端子ＴC1，ＴC2と、位相補償用コンデンサＣ０を接続するためのコンデンサ接続端子ＴＳとが設けられている。
【００３８】
このように構成された本実施例の定電圧電源装置においては、図４に示した従来装置と同様、イグニッションスイッチＩＧがオフ状態で、電源ＩＣ１０にバッテリ端子ＴBTだけからバッテリ電圧（ＶBT）が供給されている場合には、２つのオペアンプＯＰ１，ＯＰ２の内の第２オペアンプＯＰ２だけが動作し、図２に示すように、ＥＣＵの電源電圧ＶOSとして、第２出力トランジスタＴｒ２から第２電圧Ｖ２を出力させる。
【００３９】
また、この状態で、イグニッションスイッチＩＧがオン状態になり、電源ＩＣ１０に対してイグニッション端子ＴIGからもバッテリ電圧（ＶIG）が供給されるようになると、第１オペアンプＯＰ１が動作を開始し、図２に示すように、ＥＣＵの電源電圧ＶOSとして、第１出力トランジスタＴｒ１から第２電圧Ｖ２よりも大きい第１電圧Ｖ１を出力させる。
【００４０】
そして、この状態では、第２オペアンプＯＰ２に入力される分圧電圧ＶO2が基準電圧Ｖref よりも大きくなるため、第２オペアンプＯＰ２の出力はLow レベルとなり、第２制御トランジスタＴｒ４がオフ状態となり、ＥＣＵには、第１出力トランジスタＴｒ１だけで動作用の第１電圧Ｖ１が供給されることになる。
【００４１】
従って、本実施例の定電圧電源装置によれば、図４に示した従来装置と同様、イグニッションスイッチＩＧがオフ状態からオン状態に切り換えられた際に、ＥＣＵに対して、動作に必要な大電流を速やかに供給し、ＥＣＵを、イグニッションスイッチＩＧがオン状態となった直後から速やかに動作させることが可能となる。
【００４２】
そして、本実施例の定電圧電源装置においては、第１制御トランジスタＴｒ３及び第２制御トランジスタＴｒ４の各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２とは反対側の電流経路（各出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース電流経路）を共通化し、その電流経路（具体的には抵抗Ｒ01とＲ02との間）に接続する位相補償用のコンデンサＣ０を一つにしているので、上記のように従来装置と同様の機能を実現できるにも関わらず、装置構成を簡素化することができる。
【００４３】
また、位相補償用のコンデンサＣ０を一つにして、第１オペアンプＯＰ１と第２オペアンプＯＰ２とで共用するようにしているので、電源ＩＣ１０に設ける位相補償用コンデンサの接続端子ＴＳも一つにすることができる。
よって、本実施例の定電圧電源装置によれば、従来装置に比べて安価に構成することができ、電源ＩＣ１０を用いて実際に定電圧電源装置を構成する際の配線も簡単にすることができる。
【００４４】
尚、図２は、本実施例の定電圧電源装置をバッテリＢＴに接続した際にバッテリ端子ＴBTから入力されるバッテリ電圧（ＶBT）の立上がりに対応して変化する電源電圧ＶOSの変化、及び、その後、イグニッションスイッチＩＧをオンした際にイグニッション端子ＴIGから入力されるバッテリ電圧（ＶIG）の立上がりに対応して変化する電源電圧ＶOSの変化のシミュレーション結果である。そして、図２では、バッテリＢＴへの接続直後及びイグニッションスイッチＩＧをオンした直後に電源電圧ＶOSが急峻に変化するようになっているが、実際には、電気負荷であるＥＣＵ側の給電経路ＬOSに電解コンデンサ等を設けることにより、こうした急峻な変化は吸収される。
【００４５】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力端子は、対応する制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベースに直接接続されているものとして説明したが、例えば、図３（ａ）に示す如く、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力端子と対応する制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベースとを接続する信号経路に、各制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベース電位の上昇を規制するバイアス回路Ｂ１，Ｂ２を設け、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース電流が必要以上に大きくなるのを防止するようにするとよい。
【００４６】
つまり、例えば、ＥＣＵ側で短絡等の何らかの異常が発生して、電源電圧ＶOSが低下すると、電源ＩＣ１０内では、電源電圧ＶOSを設定電圧Ｖ１又はＶ２にするために、オペアンプＯＰ１又はＯＰ２の出力電圧が上昇するが、この電圧上昇によって、出力トランジスタＴｒ１又はＴｒ２のベース電流が必要以上に上昇すると、出力トランジスタＴｒ１又はＴｒ２が破壊することが考えられる。通常、ＥＣＵへの給電経路には、電流制限回路が設けられ、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に流れる電流も制限されるが、上記のようにバイアス回路b1，Ｂ２を設けておけば、ＥＣＵ側での短絡異常時等に電流制限回路が動作する前に出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２に流れる電流を制限して、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を大電流から確実に保護することができる。
【００４７】
尚、このバイアス回路Ｂ１，Ｂ２としては、制御トランジスタＴｒ３，Ｔｒ４のベース電位の上昇を制限できるものであればよいが、具体的には、例えば、図３（ｂ）に示すように、制御トランジスタＴｒ３（又はＴｒ４）に対して、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ（ＮＰＮトランジスタ）Ｔｒｂをダーリントン接続し、ＮＰＮトランジスタＴｒｂのエミッタが接続される制御トランジスタＴｒ３のベースを、抵抗Ｒｂを介してグランドラインに接地すると共に、ＮＰＮトランジスタＴｒｂのベースをオペアンプＯＰ１（又はＯＰ２）の出力端子に接続して、その接続点を、例えば７個のダイオードＤb1〜Ｄb7からなる直列回路を介して接地するようにするとよい。尚、この場合、７個のダイオードＤb1〜Ｄb7は、互いに同一方向に接続し、アノード側がＮＰＮトランジスタＴｒｂのベースとなるように設ける。
【００４８】
そして、このようにすれば、オペアンプＯＰ１（又はＯＰ２）の動作時に、制御トランジスタＴｒ３（又はＴｒ４）のベース電圧及びエミッタ−グランドライン間電圧（つまりエミッタ電圧）を、夫々、各ダイオードＤb1〜Ｄb7の順方向電圧ＶF の総和（ＶF ×７）と、ＮＰＮトランジスタＴｒｂと制御トランジスタＴｒ３（又はＴｒ４）のベース−エミッタ間の順方向電圧（略ＶF ）とで決定される所定値ＶF ×６，ＶF ×５以下に規制することができ、出力トランジスタＴｒ１（又はＴｒ２）のベース電流を制限して、出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を大電流から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の定電圧電源回路全体の構成を表す電気回路図である。
【図２】実施例の定電圧電源回路の動作を説明する説明図である。
【図３】定電圧電源回路（電源ＩＣ）の他の構成例を表す電気回路図である。
【図４】従来の定電圧電源回路全体の構成を表す電気回路図である。
【符号の説明】
ＢＴ…バッテリ、ＩＧ…イグニッションスイッチ、Ｌ１…第１給電経路、Ｌ２…第２給電経路、Ｔｒ１…第１出力トランジスタ、Ｔｒ２…第２出力トランジスタ、ＬOS…給電経路（ＥＣＵ側）、Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２…位相補償用コンデンサ、１０，２０…電源ＩＣ、Ｒ３〜Ｒ５…分圧用抵抗（電圧検出回路）、Ｔｒ３…第１制御トランジスタ、Ｔｒ４…第２制御トランジスタ、ＯＰ１…第１オペアンプ、ＯＰ２…第２オペアンプ、ＴBT…バッテリ端子、ＴIG…イグニッション端子、ＴGD…グランド端子、ＴＳ，ＴS1，ＴS2…コンデンサ接続端子、ＴC1，ＴC2…コントロール端子、ＴFB…電圧フィードバック端子、Ｂ１，Ｂ２…バイアス回路。

Claims

直流電源にスイッチを介して接続され、該スイッチのオン時に電気負荷に電源供給を行うための第１給電経路に設けられた第１出力トランジスタと、
直流電源に直接接続されて前記スイッチのオフ時に電気負荷に電源供給を行うための第２給電経路に設けられた第２出力トランジスタと、
前記第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタのベース電流を夫々制御することにより、前記各出力トランジスタを介して前記電気負荷に出力される電源電圧を制御する第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタと、
前記各出力トランジスタから前記電気負荷に出力される電源電圧を検出する電圧検出回路と、
前記第１給電経路から電源供給を受けて動作し、前記電圧検出回路にて検出された電源電圧が第１電圧となるように前記第１制御トランジスタを駆動する第１オペアンプと、
前記第２給電経路から電源供給を受けて動作し、前記電圧検出回路にて検出された電源電圧が前記第１電圧よりも低い第２電圧となるように前記第２制御トランジスタを駆動する第２オペアンプと、
を備えた定電圧電源装置において、
前記第１制御トランジスタ及び第２制御トランジスタの前記各出力トランジスタとは反対側のベース電流経路を、各制御トランジスタ共通の抵抗にて形成し、
該抵抗にて形成される各制御トランジスタ共通のベース電流経路と前記各出力トランジスタから電気負荷に至る共通の給電経路との間に、前記各オペアンプ共通の位相補償用コンデンサを設けたことを特徴とする定電圧電源装置。
前記第１制御トランジスタ、前記第２制御トランジスタ、前記電圧検出回路、前記第１オペアンプ、及び前記第２オペアンプは、一つの半導体集積回路に組み込まれ、
前記第１出力トランジスタ、前記第２出力トランジスタ、及び前記位相補償用コンデンサは、前記半導体集積回路に外付けされることを特徴とする請求項１記載の定電圧電源装置。