JP7200823B2 - 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源 - Google Patents

電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源 Download PDF

Info

Publication number
JP7200823B2
JP7200823B2 JP2019091925A JP2019091925A JP7200823B2 JP 7200823 B2 JP7200823 B2 JP 7200823B2 JP 2019091925 A JP2019091925 A JP 2019091925A JP 2019091925 A JP2019091925 A JP 2019091925A JP 7200823 B2 JP7200823 B2 JP 7200823B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
transistor
state
electrically connected
conductive path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019091925A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020187561A5 (ja
JP2020187561A (ja
Inventor
一翔 島本
佑樹 杉沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP2019091925A priority Critical patent/JP7200823B2/ja
Priority to PCT/JP2020/017930 priority patent/WO2020230605A1/ja
Priority to CN202080033029.3A priority patent/CN113785255B/zh
Priority to US17/610,568 priority patent/US11841721B2/en
Publication of JP2020187561A publication Critical patent/JP2020187561A/ja
Publication of JP2020187561A5 publication Critical patent/JP2020187561A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7200823B2 publication Critical patent/JP7200823B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/108Parallel operation of dc sources using diodes blocking reverse current flow
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本開示は、電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源に関する。
特許文献1には、低ドロップアウト電圧レギュレータと電流源とを有する電圧レギュレーション回路が開示されている。この回路において、低ドロップアウト電圧レギュレータは、負荷回路の電源入力部へ結合される出力部を備え、電源電圧を負荷回路へ供給するように構成されている。電流源は、負荷回路の電源入力部及び低ドロップアウト電圧レギュレータの出力部へ結合され、低ドロップアウト電圧レギュレータによって負荷回路へ供給される電流を低減するように電流を負荷回路へ供給する。
特開2015-201170号公報
リニアレギュレータなどの電圧レギュレータは、入力電圧から予め定められた出力電圧を出力する機能を有している。しかし、使用環境によっては、出力電圧の設定を状況に合わせて変更することが求められる場合も想定され、このような要求に応える対応としては、出力電圧が異なる複数の電圧レギュレータを用意するなどの対応が考えられる。しかし、単に電圧レギュレータの数を増やすだけでは装置の大型化、複雑化を招いてしまう。
そこで、本開示では、電圧レギュレータから出力する電圧の値を設定変更可能な構成を、装置の大型化及び複雑化を抑えて実現し得る技術を提供する。
本開示の一例である電圧レギュレータは、
第1導電路を介して供給される電力に基づいて入力電圧が入力され、第2導電路に出力電圧を出力する電圧レギュレータであって、
複数の出力端子を有する制御部と、
複数の前記出力端子に電気的に接続される入力回路部と、
前記入力回路部に電気的に接続される第1端子を有するトランジスタと、
前記第1導電路と前記第2導電路と前記トランジスタとに電気的に接続されるスイッチと、
前記トランジスタの第2端子と前記第2導電路との間に介在する素子部と、
を有し、
前記制御部は、複数の前記出力端子の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作し、
前記入力回路部は、複数の前記出力端子における前記第1状態の組合せに応じた電圧を前記第1端子に印加し、
前記トランジスタは、少なくともいずれかの前記出力端子が前記第1状態であるときに通電状態となり、
前記スイッチは、前記トランジスタが通電状態である場合にオン状態となり、
前記素子部は、前記第2導電路に印加される前記出力電圧を前記第1端子に印加される電圧に応じた電圧に定める。
本開示の一例である車載用のバックアップ電源は、
上記第1導電路に電気的に接続される蓄電部と、
上記電圧レギュレータと、を備え、
上記制御部は、バックアップ条件の成立に応じて複数の上記出力端子の少なくともいずれかを前記第1状態に切り替える。
図1は、第1実施形態の電圧レギュレータの構成を例示した回路図である。 図2は、第1実施形態の電圧レギュレータにおいて、各ポートからの出力とトランジスタのベース電圧との関係を例示した説明図である。 図3は、第1実施形態の電圧レギュレータが蓄電素子からの放電回路として適用された車載用の電源システムの電気的構成である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の電圧レギュレータは、
(1)制御部は、複数の出力端子の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作する。そして、入力回路部は、複数の出力端子における第1状態の組合せに応じた電圧を第1端子に印加する。そして、トランジスタは、少なくともいずれかの出力端子が第1状態であるときに通電状態となり、スイッチは、トランジスタが通電状態である場合にオン状態となる。そして、素子部は、第2導電路に印加される出力電圧を第1端子に印加される電圧に応じた電圧に定める。
上記の構成をなす電圧レギュレータは、出力する電圧の値が決められた固定値のみに制限されなくなり、出力電圧値を変更できるようになる。しかも、多数の電圧レギュレータを用いなくても制御部による制御によって出力電圧値を変更することができる構成であるため、「出力電圧値を設定変更可能な構成」を装置の大型化及び複雑化を抑えて実現し得る。
(2)上記の電圧レギュレータにおいて、トランジスタはNPN型のバイポーラトランジスタであってもよく、第1端子はバイポーラトランジスタのベースであってもよく、第2端子はバイポーラトランジスタのエミッタであってもよい。そして、素子部は、第2導電路にカソードが電気的に接続されるとともにエミッタにアノードが電気的に接続されるツェナーダイオードであってもよい。更に、上記の電圧レギュレータは、一端がエミッタに電気的に接続され、他端がグラウンドに電気的に接続される抵抗部を有していてもよい。そして、ツェナーダイオードは、第2導電路に印加される出力電圧を当該ツェナーダイオードのツェナー電圧とトランジスタのエミッタ電圧との和に応じた値に定めても良い。
この電圧レギュレータは、バイポーラトランジスタに与えるベース電圧を変更するだけで第2導電路に印加される出力電圧をベース電圧に応じた値に安定的に切り替えることができる構成となり、このような構成を、より簡易な素子構成で実現できる。
(3)上記の電圧レギュレータにおいて、第1状態はハイレベル電圧又はローレベル電圧のうちの一方が印加された状態とすることができ、第2状態はハイレベル電圧又はローレベル電圧のうちの他方が印加された状態とすることができる。そして、入力回路部は、複数の第1抵抗部が第1端子とグラウンドとの間に直列に接続された直列構成部と、複数の第2抵抗部とを有していてもよい。そして、複数の第2抵抗部は、各々の一端が複数の出力端子のそれぞれに電気的に接続され、各々の他端が直列構成部における複数の素子間導電路のそれぞれに電気的に接続されていてもよい。
この電圧レギュレータは、制御部による複数の出力端子の制御によって第1端子に印加される電圧を段階的に切り替えることができ、このような構成を「複数の第1抵抗部及び複数の第2抵抗部」を主体とした簡易な構成で実現できる。しかも、制御部は、複数の出力端子をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切り替えるだけで済むため、制御部の制御も簡易化される。
(4)また、本開示の車載用のバックアップ電源は、上記第1導電路に電気的に接続される蓄電部と、上述の(1)から(3)に記載の電圧レギュレータと、を備え、上記制御部は、バックアップ条件の成立に応じて複数の上記出力端子の少なくともいずれかを第1状態に切り替える。
この車載用のバックアップ電源は、上述の(1)から(3)に記載の電圧レギュレータと同様の効果を奏する。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の電圧レギュレータを、図1、図2を参照して説明する。図1に示す電圧レギュレータ10は、第1導電路91を介して供給される電力に基づいて入力電圧が入力され、第2導電路92に出力電圧を出力する構成である。電圧レギュレータ10は、制御部20と、入力回路部30と、トランジスタ41と、スイッチ43と、ツェナーダイオード(素子部)45と、抵抗(抵抗部)47と、抵抗49と、を有している。
制御部20は、例えばマイクロコンピュータとして構成されており、CPU、ROM又はRAM等のメモリ等を有している。制御部20は、例えば、電源から供給される電力に基づいて動作し、電源からの電力供給が途絶えた場合でもバックアップ電源からの電力によって動作することが可能となっている。制御部20は、ポート(出力端子)P1,P2を有している。制御部20は、ポートP1,P2の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作する。第1状態とは、例えば、グラウンド電圧(0V)よりも高い電圧(Vcc)の電圧信号(ハイレベル信号)を出力する状態である。つまり、第1状態とは、ポート(出力端子)にあらかじめ定められたハイレベル電圧を印加する状態である。ハイレベル電圧(Vcc)は、例えば5Vである。なお、本明細書では、特に限定されない限り、電圧とはグラウンド電位(0V)との電位差を意味する。第2状態とは、例えば、グラウンド電圧(0V)の電圧信号(ローレベル信号)を出力する状態である。つまり、第2状態とは、ポート(出力端子)にあらかじめ定められたローレベル電圧を印加する状態である。
入力回路部30は、ポートP1,P2に電気的に接続されている。入力回路部30は、ポートP1,P2における第1状態及び第2状態の組合せに応じた電圧を、後述するトランジスタ41のベース(第1端子)に印加する。入力回路部30は、直列構成部31と、抵抗(第2抵抗部)37,39と、を有している。抵抗37の一端は、ポートP1に接続されている。抵抗37の一端とポートP1は、同電位である。抵抗39の一端は、ポートP2に接続されている。抵抗39の一端とポートP2は、同電位である。直列構成部31は、抵抗(第1抵抗部)33,35を有している。抵抗33,35は、トランジスタ41のベースとグラウンドとの間に直列に接続されている。抵抗33の一端は、抵抗37の他端と、トランジスタ41のベースと、に接続されている。抵抗33の一端と、抵抗37の他端と、トランジスタ41のベースは、同電位である。抵抗35の一端は、抵抗33の他端と、抵抗39の他端と、に接続されている。抵抗35の一端と、抵抗33の他端と、抵抗39の他端は、同電位である。このように、抵抗37の他端、及び抵抗39の他端は、直列構成部31における各素子間導電路93,94のそれぞれに接続されている。抵抗35の他端は、グラウンドに接続され、グラウンド電位とされる。
トランジスタ41は、NPN型のバイポーラトランジスタとして構成されている。トランジスタ41のベース(第1端子)は、入力回路部30に電気的に接続されている。トランジスタ41のコレクタは、後述する抵抗49の他端と、スイッチ43のゲートと、に接続されている。トランジスタ41のコレクタと、抵抗49の他端と、スイッチ43のゲートは、同電位である。トランジスタ41のエミッタ(第2端子)は、後述する抵抗47の一端と、ツェナーダイオード45のアノードと、に接続されている。トランジスタ41のエミッタと、抵抗47の一端と、ツェナーダイオード45のアノードは、同電位である。トランジスタ41は、少なくともいずれかのポートP1,P2が第1状態であるときに通電状態となり、コレクタからエミッタへ電流を流す。
スイッチ43は、Pチャネル型のMOSFETとして構成されている。スイッチ43は、第1導電路91と第2導電路92とトランジスタ41とに電気的に接続されている。具体的には、スイッチ43のゲートは、抵抗49の他端と、トランジスタ41のコレクタと、に接続されている。スイッチ43のソースは、第1導電路91に接続されている。スイッチ43のソースと第1導電路91は、同電位である。スイッチ43のドレインは、第2導電路92に接続されている。スイッチ43のドレインと第2導電路92は、同電位である。スイッチ43は、トランジスタ41が通電状態である場合にオン状態となる。
ツェナーダイオード45は、トランジスタ41のエミッタと第2導電路92との間に介在している。ツェナーダイオード45のアノードは、トランジスタ41のエミッタと、抵抗47の一端と、に接続されている。ツェナーダイオード45のカソードは、第2導電路92に接続されている。ツェナーダイオード45のカソードと第2導電路92は、同電位である。ツェナーダイオード45は、第2導電路92に印加される出力電圧をトランジスタ41のベースに印加される電圧に応じた電圧に定める。具体的には、ツェナーダイオード45は、第2導電路92に印加される出力電圧を、ツェナー電圧とトランジスタ41のエミッタ電圧との和に応じた値に定める。
抵抗47は、トランジスタ41及びツェナーダイオード45と、グラウンドと、の間に介在している。抵抗47の一端は、トランジスタ41のエミッタと、ツェナーダイオード45のアノードと、に接続されている。抵抗47の他端は、グラウンドに接続され、グラウンド電位とされる。
抵抗49は、第1導電路91と、トランジスタ41と、の間に介在している。抵抗49の一端は、第1導電路91に接続されている。抵抗49の一端と第1導電路91は、同電位である。抵抗49の他端は、トランジスタ41のコレクタと、スイッチ43のゲートと、に接続されている。
次に、電圧レギュレータ10による出力電圧の制御について説明する。
まず、制御部20は、ポートP1,P2の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作する。すなわち、制御部20は、ポートP1及びポートP2から、ハイレベル信号(Vccの大きさの電圧信号)、又はローレベル信号(0Vの大きさの電圧信号)を出力する。
入力回路部30は、ポートP1,P2における第1状態及び第2状態の組合せに応じた電圧を、後述するトランジスタ41のベースに印加する。図2に示すように、例えば、ポートP1からハイレベル信号を出力し、ポートP2からハイレベル信号を出力すると、入力回路部30で分圧され、Vcc×0.8の大きさの電圧Vbがトランジスタ41のベースに印加される。なお、図2は、抵抗33,35、及び抵抗37,39が、全て同じ抵抗値である場合の電圧Vbを示している。また、ポートP1からハイレベル信号を出力し、ポートP2からローレベル信号を出力すると、入力回路部30で分圧され、Vcc×0.6の大きさの電圧Vbがトランジスタ41のベースに印加される。また、ポートP1からローレベル信号を出力し、ポートP2からハイレベル信号を出力すると、入力回路部30で分圧され、Vcc×0.2の大きさの電圧Vbがトランジスタ41のベースに印加される。また、ポートP1からローレベル信号を出力し、ポートP2からローレベル信号を出力すると、入力回路部30で分圧され、トランジスタ41のベースに電圧が印加されず、電圧レギュレータ10がオフ状態となる。
トランジスタ41は、少なくともいずれかのポートP1,P2が第1状態(ハイレベル信号が出力される状態)であるときに通電状態となり、コレクタからエミッタへ電流を流す。スイッチ43は、トランジスタ41が通電状態になると抵抗49に電流が流れるため、ゲートに電圧が印加されて、オン状態となる。ツェナーダイオード45は、スイッチ43がオン状態となると、電圧が印加されるようになる。ツェナーダイオード45に印加される電圧(第2導電路92に印加される出力電圧)が一定程度大きくなると、カソード側からアノード側に電流が流れるようになる。ポートP1,P2のうち少なくともいずれかが第1状態であれば、ツェナーダイオード45がブレークダウンを起こして、カソードとアノードとの間の電位差がツェナー電圧に保たれる。

これにより、ツェナーダイオード45は、第2導電路92に印加される出力電圧Voutを、トランジスタ41のベースに印加される電圧Vbに応じた電圧に定める。具体的には、ツェナーダイオード45は、出力電圧Voutを、ツェナー電圧Vzとトランジスタ41のエミッタ電圧V1との和に応じた電圧に定める。図1の例では、トランジスタ41のエミッタ電圧を電圧V1とし、トランジスタ41のベース-エミッタ間電圧を電圧Vbeとすると、V1=Vb-Vbeであるため、Vout=Vz+V1=Vz+Vb-Vbeとなる。なお、V1は、抵抗47の両端電圧と等しい。これにより、制御部20は、図2に示すように、ポートP1,P2の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作することで、複数種類のVbをトランジスタ41のベースに印加することができ、それに伴い出力電圧Voutを変更することができる。このように、1つの電圧レギュレータ10で複数種類の大きさの出力電圧を出力することができる。
次に、本開示の車載用のバックアップ電源(以下、バックアップ電源ともいう)が適用された車載用の電源システム100(以下、電源システム100ともいう)を、図3を参照して説明する。図3に示す電源システム100は、車載用の電源部101(以下、電源部101ともいう)と、バックアップ電源110と、負荷103と、充電回路105と、を備え、負荷103に電力を供給し得るシステムとして構成されている。バックアップ電源110は、車載用の蓄電部102(以下、蓄電部102ともいう)と、制御部20と、放電回路106と、を備えている。
電源部101は、主電源として機能する。蓄電部102は、バックアップ電源として機能し、電源部101からの電力供給が途絶えたときに電力供給源となる。蓄電部102は、第1導電路91に電気的に接続されている。充電回路105は、電源部101からの電力供給に基づいて蓄電部102を充電する充電動作を行う回路である。放電回路106は、蓄電部102に蓄えられた電力を放電する放電動作を行う回路である。放電回路106は、第1導電路91及び第2導電路92に電気的に接続されている。放電回路106と、制御部20と、によって電圧レギュレータ10が構成されている。
放電回路106には、制御部20によって、蓄電部102の放電を指示する放電指示信号、又は蓄電部102の放電停止を指示する放電停止信号が与えられ、蓄電部102から負荷103に放電電流を流す放電動作と、放電電流を遮断する遮断動作とを行う。制御部20は、バックアップ条件の成立に応じて、放電指示信号を送信する。すなわち、制御部20は、複数のポートP1,P2の少なくともいずれかを第1状態に切り替える。ここで、バックアップ条件は、例えば、導電路191の電圧が所定の閾値以下に低下した場合に成立する。
放電回路106は、制御部20から放電指示信号が与えられている場合、蓄電部102の出力電圧が印加される第1導電路91の電圧を入力電圧として降圧動作を行い、出力側の第2導電路92に対して変更された出力電圧を印加するように放電動作を行う。放電回路106は、制御部20から放電停止信号が与えられている場合、このような放電動作を停止させ、第2導電路92と蓄電部102との間を非導通状態とするように遮断動作を行う。放電回路106が放電動作を行っているときには、放電回路106から出力される出力電流(放電電流)が負荷103に供給される。
制御部20は、バックアップ条件の成立(例えば、導電路191の電圧の値が所定の閾値を下回った場合など)に応じてポートP1,P2のうち少なくともいずれかを第1状態に切り替える。これにより、制御部20は、ポートP1,P2の切り替えの種類(図2参照)によって、放電回路106から負荷103に出力される出力電圧を変更することができる。
このような電圧レギュレータ10は、蓄電部102から適正な電圧の出力電圧が出力されるか否かのイニシャルチェックに用いることができる。
以上のように、本開示の電圧レギュレータ10は、制御部20が、複数のポートP1,P2の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作する。そして、入力回路部30は、複数のポートP1,P2における第1状態の組合せに応じた電圧をトランジスタ41のベースに印加する。そして、トランジスタ41は、少なくともいずれかのポートP1,P2が第1状態であるときに通電状態となり、スイッチ43は、トランジスタ41が通電状態である場合にオン状態となる。そして、ツェナーダイオード45は、第2導電路92に印加される出力電圧をトランジスタ41のベースに印加される電圧に応じた電圧に定める。
このような構成をなす電圧レギュレータ10は、出力する電圧の値が決められた固定値のみに制限されなくなり、出力電圧値を変更できるようになる。しかも、多数の電圧レギュレータを用いなくても制御部20による制御によって出力電圧値を変更することができる構成であるため、「出力電圧値を設定変更可能な構成」を装置の大型化及び複雑化を抑えて実現し得る。
本開示の電圧レギュレータ10は、トランジスタ41はNPN型のバイポーラトランジスタである。そして、ツェナーダイオード45は、第2導電路92にカソードが電気的に接続されるとともにトランジスタ41のエミッタにアノードが電気的に接続される。更に、電圧レギュレータ10は、一端がトランジスタ41のエミッタに電気的に接続され、他端がグラウンドに電気的に接続される抵抗47を有している。そして、ツェナーダイオード45は、第2導電路92に印加される出力電圧を当該ツェナーダイオード45のツェナー電圧とトランジスタ41のエミッタ電圧との和に応じた値に定める。
この電圧レギュレータ10は、トランジスタ41に与えるベース電圧を変更するだけで第2導電路92に印加される出力電圧をベース電圧に応じた値に安定的に切り替えることができる構成となり、このような構成を、より簡易な素子構成で実現できる。
本開示の電圧レギュレータ10は、第1状態をハイレベル電圧又はローレベル電圧のうちの一方が印加された状態とすることができ、第2状態をハイレベル電圧又はローレベル電圧のうちの他方が印加された状態とする。そして、入力回路部30は、複数の抵抗33,35がトランジスタ41のベースとグラウンドとの間に直列に接続された直列構成部31と、複数の抵抗37,39とを有している。そして、複数の抵抗37,39は、各々の一端が複数のポートP1,P2のそれぞれに電気的に接続され、各々の他端が直列構成部31における複数の素子間導電路93,94のそれぞれに電気的に接続されている。
この電圧レギュレータ10は、制御部20による複数のポートP1,P2の制御によってトランジスタ41のベースに印加される電圧を段階的に切り替えることができ、このような構成を「複数の抵抗33,35及び複数の抵抗37,39」を主体とした簡易な構成で実現できる。しかも、制御部20は、複数のポートP1,P2をハイレベル電圧又はローレベル電圧に切り替えるだけで済むため、制御部20の制御も簡易化される。
[他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、実施形態は、制御部20は、2つのポートP1,P2を有していたが、他の実施形態としては、3つ以上のポートを有していてもよい。
実施形態は、抵抗33,35及び抵抗37,39の抵抗値が全て同じ大きさである例(図2参照)を示したが、各抵抗の抵抗値を任意に変更してもよく、各抵抗の抵抗値を変更することで多様な大きさの出力電圧を出力することできる。
10…電圧レギュレータ
20…制御部
30…入力回路部
31…直列構成部
33,35…抵抗(第1抵抗部)
37,39…抵抗(第2抵抗部)
41…トランジスタ
43…スイッチ
44…制御部
45…ツェナーダイオード(素子部)
47…抵抗(抵抗部)
49…抵抗
91…第1導電路
92…第2導電路
93,94…素子間導電路
100…車載用の電源システム
101…車載用の電源部
102…車載用の蓄電部
103…負荷
105…充電回路
106…放電回路
110…バックアップ電源
191…導電路
P1,P2…ポート(出力端子)

Claims (3)

  1. 第1導電路を介して供給される電力に基づいて入力電圧が入力され、第2導電路に出力電圧を出力する電圧レギュレータであって、
    複数の出力端子を有する制御部と、
    複数の前記出力端子に電気的に接続される入力回路部と、
    前記入力回路部に電気的に接続される第1端子を有するトランジスタと、
    前記第1導電路と前記第2導電路と前記トランジスタとに電気的に接続されるスイッチと、
    前記トランジスタの第2端子と前記第2導電路との間に介在する素子部と、
    を有し、
    前記制御部は、複数の前記出力端子の各状態を第1状態及び第2状態のいずれかに切り替えるように動作し、
    前記入力回路部は、複数の前記出力端子における前記第1状態の組合せに応じた電圧を前記第1端子に印加し、
    前記トランジスタは、少なくともいずれかの前記出力端子が前記第1状態であるときに通電状態となり、
    前記スイッチは、前記トランジスタが通電状態である場合にオン状態となり、
    前記素子部は、前記第2導電路に印加される前記出力電圧を前記第1端子に印加される電圧に応じた電圧に定め
    前記トランジスタは、NPN型のバイポーラトランジスタであり、
    前記第1端子は、前記バイポーラトランジスタのベースであり、
    前記第2端子は、前記バイポーラトランジスタのエミッタであり、
    前記素子部は、前記第2導電路にカソードが電気的に接続されるとともに前記エミッタにアノードが電気的に接続されるツェナーダイオードであり、
    更に、一端が前記エミッタに電気的に接続され、他端がグラウンドに電気的に接続される抵抗部を有し、
    前記ツェナーダイオードは、前記第2導電路に印加される出力電圧を当該ツェナーダイオードのツェナー電圧と前記バイポーラトランジスタのエミッタ電圧との和に応じた値に定め、
    前記第1状態はハイレベル電圧又はローレベル電圧のうちの一方が印加された状態であり、前記第2状態は前記ハイレベル電圧又は前記ローレベル電圧のうちの他方が印加された状態であり、
    前記入力回路部は、複数の前記出力端子に印加されるハイレベル電圧又はローレベル電圧を分圧して前記第1端子に印加する
    電圧レギュレータ。
  2. 前記入力回路部は、複数の第1抵抗部が前記第1端子とグラウンドとの間に直列に接続された直列構成部と、複数の第2抵抗部とを有し、
    複数の前記第2抵抗部は、各々の一端が複数の前記出力端子のそれぞれに電気的に接続され、各々の他端が前記直列構成部における複数の素子間導電路のそれぞれに電気的に接続されている
    請求項1に記載の電圧レギュレータ。
  3. 前記第1導電路に電気的に接続される蓄電部と、
    請求項1又は請求項2に記載の電圧レギュレータと、を備え、
    前記制御部は、バックアップ条件の成立に応じて複数の前記出力端子の少なくともいずれかを前記第1状態に切り替える
    車載用のバックアップ電源。
JP2019091925A 2019-05-15 2019-05-15 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源 Active JP7200823B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019091925A JP7200823B2 (ja) 2019-05-15 2019-05-15 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源
PCT/JP2020/017930 WO2020230605A1 (ja) 2019-05-15 2020-04-27 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源
CN202080033029.3A CN113785255B (zh) 2019-05-15 2020-04-27 电压调节器以及车载用的备用电源
US17/610,568 US11841721B2 (en) 2019-05-15 2020-04-27 Voltage regulator and in-vehicle backup power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019091925A JP7200823B2 (ja) 2019-05-15 2019-05-15 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020187561A JP2020187561A (ja) 2020-11-19
JP2020187561A5 JP2020187561A5 (ja) 2021-09-30
JP7200823B2 true JP7200823B2 (ja) 2023-01-10

Family

ID=73222860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019091925A Active JP7200823B2 (ja) 2019-05-15 2019-05-15 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11841721B2 (ja)
JP (1) JP7200823B2 (ja)
CN (1) CN113785255B (ja)
WO (1) WO2020230605A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113763898A (zh) * 2021-08-31 2021-12-07 惠科股份有限公司 控制电路及其驱动方法、显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006293492A (ja) 2005-04-06 2006-10-26 Denso Corp 電源装置
JP2010198405A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Aiphone Co Ltd 電源装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6809968A (ja) * 1970-03-09 1969-01-21
US3832627A (en) * 1971-09-25 1974-08-27 Sony Corp Transistor circuit with slow voltage rise and fast voltage fall characteristic
JPH0682306B2 (ja) * 1989-05-29 1994-10-19 茨城日本電気株式会社 電源回路
JP2555789Y2 (ja) * 1990-11-28 1997-11-26 株式会社ケンウッド 定電圧電源回路
JP3131344B2 (ja) * 1994-01-24 2001-01-31 シャープ株式会社 減電圧感知遮断回路及びそれを用いたシーケンス回路
JP3447106B2 (ja) * 1994-04-06 2003-09-16 ニチコン株式会社 半導体スイッチ回路
JP3427088B2 (ja) * 1994-09-30 2003-07-14 ソニー株式会社 スイッチング電源装置
JPH09325824A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Oki Electric Ind Co Ltd 電源安定化回路
JP3583866B2 (ja) * 1996-08-07 2004-11-04 三洋電機株式会社 電源回路
JPH1132475A (ja) * 1997-07-10 1999-02-02 Yahata Denki Sangyo Kk 過電圧遮断型電源フィルタ装置
JP3489438B2 (ja) * 1998-04-27 2004-01-19 三菱電機株式会社 電池パック
JP2003258605A (ja) * 2002-02-28 2003-09-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 可変インピーダンス回路
EP1439444A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-21 Dialog Semiconductor GmbH Low drop out voltage regulator having a cascode structure
JP2006067187A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 過電圧過電流保護回路
JP2006127093A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Quanta Display Japan Inc 定電圧レギュレータ回路
JP4991336B2 (ja) * 2007-02-15 2012-08-01 三洋電機株式会社 調整回路
JP2012143030A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Renesas Electronics Corp 電子回路
US8928296B2 (en) * 2011-03-01 2015-01-06 Analog Devices, Inc. High power supply rejection ratio (PSRR) and low dropout regulator
US20150286232A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-08 Fujitsu Limited Voltage regulation circuit
JP2017004059A (ja) * 2015-06-04 2017-01-05 イサハヤ電子株式会社 定電圧回路
US10038378B2 (en) * 2016-09-21 2018-07-31 Qualcomm Incorporated Device and method to stabilize a supply voltage
CN106563857B (zh) * 2016-10-18 2018-09-28 丁毅 一种电火花加工机床用脉冲电源

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006293492A (ja) 2005-04-06 2006-10-26 Denso Corp 電源装置
JP2010198405A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Aiphone Co Ltd 電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11841721B2 (en) 2023-12-12
CN113785255B (zh) 2023-02-28
CN113785255A (zh) 2021-12-10
WO2020230605A1 (ja) 2020-11-19
JP2020187561A (ja) 2020-11-19
US20220221887A1 (en) 2022-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10654428B2 (en) Power supply control device
US11031771B2 (en) Power supply control apparatus
JP2008172940A (ja) 電力用半導体装置
JP7200823B2 (ja) 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源
EP3208940B1 (en) A driver circuit, corresponding device and method
WO2020230604A1 (ja) 電圧レギュレータ及び車載用のバックアップ電源
US10396661B2 (en) Power supply control apparatus
JP6996446B2 (ja) 回路装置
JP2020187560A5 (ja)
US6259287B1 (en) Regulated voltage supply with low voltage inhibit reset circuit
WO2021033630A1 (ja) スイッチ装置
JP7003851B2 (ja) 給電制御装置
CN112313489B (zh) 车载用的温度检测电路
CN114223124A (zh) 输出装置
WO2023079975A1 (ja) 制御装置
US11881850B2 (en) Driving apparatus
US20240250679A1 (en) Detection circuit and power supply control device
WO2021131698A1 (ja) 給電制御装置
KR20230091582A (ko) 전자 장치의 온오프 동작 제어 시스템
JP6387886B2 (ja) 電子制御装置
JP2023102546A (ja) クランパ、入力回路、半導体装置
JP2001325030A (ja) 定電圧回路
JP2008269066A (ja) 電源回路および電源供給回路システム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210820

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7200823

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150