JPH1141836A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH1141836A
JPH1141836A JP9196094A JP19609497A JPH1141836A JP H1141836 A JPH1141836 A JP H1141836A JP 9196094 A JP9196094 A JP 9196094A JP 19609497 A JP19609497 A JP 19609497A JP H1141836 A JPH1141836 A JP H1141836A
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JP
Japan
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converter
backup capacitor
diode
output
power supply
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JP9196094A
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English (en)
Inventor
Takashi Nakano
孝 中野
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Marelli Corp
Original Assignee
Kansei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジオノイズの発生を抑え、かつ充電時間も
従来と同じ電源回路を提供する。 【解決手段】 バッテリ電圧をスイッチを介して入力し
て昇圧するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバ
ータに並列接続されたダイオードと、DC/DCコンバ
ータの出力及びダイオードの出力によって並列的に充電
されるバックアップコンデンサと、制御手段とを備え、
バックアップコンデンサに充電された電荷を負荷に供給
する電源回路において、制御手段は、スイッチのオン操
作から所定時間の間、DC/DCコンバータの作動を停
止せしめ、ダイオードを介してバックアップコンデンサ
を充電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両の乗
員を衝突事故から保護するエアバッグ等の乗員保護装置
に用いられる電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の電源回路を図3に示す乗員保護
装置を例にとって説明する。まず、図3の概略のみを説
明し、次に本件発明に係るDC/DCコンバータの詳細
を説明する。すなわち、1は車載バッテリ、2はイグニ
ッションスイッチ、3は第1逆流防止用ダイオード、4
はDC/DCコンバータ、5はスイッチングトランジス
タ、6は雷管、7は機械式加速度スイッチで、これらは
直列接続されている。また8は第2逆流防止用ダイオー
ドで、そのアノードが前記イグニッションスイッチ2と
前記第1逆流防止用ダイオード3のアノードとの接続点
に接続され、またカソードが前記DC/DCコンバータ
4の出力端子に接続されている。9は前記第2逆流防止
用ダイオード8及び前記DC/DCコンバータ4の双方
の出力端子とグランドとの間に接続されたバックアップ
コンデンサ、10は前記バックアップコンデンサ9の充
電電圧を分割するための第1電圧分割抵抗、11は衝突
判断機能と診断機能とを有するマイクロコンピュータ
で、入力端子Aに供給される加速度信号に基づいて衝突
の大きさを判断して重大衝突と判断したときには前記ス
イッチングトランジスタ5をオンせしめるための点火信
号を出力端子P2から出力すると共に、また例えば前記
雷管6、バックアップコンデンサ9等の端子電圧を入力
して、それらの短絡(断線等)を診断している。
【0003】それによって、前記イグニッションスイッ
チ2がオン操作された後に、バックアップコンデンサ9
は前記DC/DCコンバータ4の出力と第2逆流防止用
ダイオード8の出力によって充電され、その充電状態が
第1電圧分割抵抗10を介してマイクロコンピュータ1
1の入力端子P1に供給され、前記バックアップコンデ
ンサの充電電圧が基準値まで充電されたか否かがマイク
ロコンピュータ11によって診断される一方で、マイク
ロコンピュータ11は、入力端子Aに供給される加速度
信号に基づいて衝突の大きさを判断して重大衝突と判断
したときには前記スイッチングトランジスタ5に点火信
号を供給し、前記雷管6にバックアップコンデンサ9か
ら点火電流を供給する。
【0004】次に、前記DC/DCコンバータ4の詳細
構成を説明する。すなわち、このDC/DCコンバータ
4は、抵抗12、コイル13、第3及び第4逆流防止用
ダイオード14、15、平滑用コンデンサ16、第2電
圧分割抵抗17及び昇圧制御回路18から構成されてお
り、抵抗12、コイル13、並びに第3及び第4逆流防
止用ダイオード14、15からなる直列回路の一端(入
力端)が第1逆流防止用ダイオード3のカソードに、ま
た他端(出力端)が第2逆流防止用ダイオード8とバッ
クアップコンデンサ9との接続点に接続されている。1
6は平滑用コンデンサ、17は第2電圧分割用抵抗、1
8は昇圧制御回路で、電流検出回路19、タイミングキ
ャパシタ20aを有する発振回路20、ナンドゲート2
1、コンパレータ22、D型フリップフロップ23及び
駆動用トランジスタ24等から構成され、前記電流検出
回路19によって抵抗12に流れる電流の大きさを検出
し、また前記コンパレータ22で前記平滑用コンデンサ
16の充電電圧を検出し、その電圧値が所定値以上の場
合にはナンドゲート21にハイレベル信号を供給する。
【0005】また前記ナンドゲート21からD型フリッ
プフロップ23のD端子にハイレベル信号が供給される
と、D型フリップフロップ23は発振回路20から供給
されるクロックパルスに同期して出力Qの論理を、ロー
レベル、ハイレベルに交互に切り換えて駆動用トランジ
スタ24をオン、オフせしめる。一方、前記電流検出回
路19またはコンパレータ22からナンドゲート21に
ハイレベル信号が供給されると、出力端子Qをローレベ
ルに切り換え、昇圧動作を停止する。
【0006】ここで、例えばイグニッションスイッチ2
が時刻t1にオン状態に切り換えられると(図4A参
照)、バックアップコンデンサ9は、この時刻t1で
は、図4Eに区間T1で示されているように充電されて
いないために、コンパレータ22からナンドゲート21
にローレベル信号が供給される。その結果、D型フリッ
プフロップ23の出力端子Qが発振回路20からのクロ
ックパルス(図4B参照)に同期してオン、オフを繰り
返す。その結果、駆動用トランジスタ24がオン、オフ
を交互に繰り返し(図4C参照)、コイル13に高電圧
が発生して、その高電圧がダイオード14を介して平滑
用コンデンサ16に供給され、この平滑用コンデンサ1
6によって平滑された電圧(図4Dの実線参照)によっ
て区間T2の如き過渡状態を経てバックアップコンデン
サ9が充電される(図4E参照)。
【0007】平滑用コンデンサ16の端子電圧が、所定
電圧V0まで上昇すると、コンパレータ22の出力がハ
イレベルになり、かつこれに連動して抵抗12に流れる
電流量も小さくなるので、電流検出回路19の出力がハ
イレベルに反転する。これにより、ナンドゲート21の
出力がハイレベルに反転し、出力Qはローレベルにラッ
チし(図4Cの区間T3参照)、前記コイル13には電
流が供給されないので、DC/DCコンバータ4は、バ
ックアップコンデンサ9から放電され、再度コンパレー
タ22の出力が反転すると、再度昇圧機能を回復する
(図4Cの区間T4)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電源回路にあっては、イグニッションスイッチ等の
スイッチをオン操作した直後に、充電されていない状態
のバックアップコンデンサを充電するために前記過渡状
態の時にはDC/DCコンバータの抵抗、コイル等に大
きな電流が間欠的に、すなわち発振回路のクロックパル
スに同期して流れるために、図4Dの区間T2に斜線で
示した範囲内において低周波帯のラジオノイズが発生す
るという問題点があつた。
【0009】この初期に大きな電流が間欠的に流れると
いう問題点を解決するために一般的には、DC/DCコ
ンバータの入力段に符号12で示すような電流制限抵抗
を介挿するが、この手法を実施し、効果を上げるために
抵抗値を大きくすると、電流制限抵抗での電圧降下量が
多くなると共に、昇圧時間が長くなるという問題点があ
った。
【0010】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、ラジオノイズの発生を抑え、かつ充電
時間も従来と同じ電源回路を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】この電源回路に係る第1
の発明は、バッテリ電圧をスイッチを介して入力して昇
圧するDC/DCコンバータと、該DC/DCコンバー
タに並列接続されたダイオードと、前記DC/DCコン
バータの出力及び前記ダイオードの出力によって並列的
に充電されるバックアップコンデンサと、前記DC/D
Cコンバータの作動を制御する制御手段とを備え、前記
バックアップコンデンサに充電された電荷を負荷に供給
する電源回路において、前記制御手段は、前記スイッチ
のオン操作から所定時間の間、前記DC/DCコンバー
タの作動を停止せしめ、前記ダイオードを介して前記バ
ックアップコンデンサを充電したものである。
【0012】第2の発明は、第1の発明におけるDC/
DCコンバータの作動を停止せしめる所定時間は、前記
ダイオードを介したバックアップコンデンサの充電電圧
が前記バッテリ電圧に相当する電圧に達するのに必要と
される時間であることを特徴とするものである。
【0013】第3の発明は、第1の発明における負荷
は、スイッチを介して前記バックアップコンデンサに接
続された雷管であることを特徴とするものである。
【0014】第4の発明は、第1の発明におけるDC/
DCコンバータは、前記バックアップコンデンサの充電
状況を判断するコンパレータと、該コンパレータの出力
に基づいて昇圧コイルに流れる電流を制御するトランジ
スタと、該トランジスタをオン、オフ制御する発振回路
とを備えてなることを特徴とするものである。
【0015】第5の発明は、第1の発明におけるバック
アップコンデンサの充電をダイオードからDC/DCコ
ンバータの出力に切り換えるタイミングは、前記制御回
路が、バックアップコンデンサの充電電圧が、前記コン
パレータの基準値に達したと判断したときであることを
特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.この発明による実施の形態を図1に基づ
いて説明する。なお、図1において、図3で説明したも
のと同一構成のもの、または均等なものには同一符号を
付してその詳細説明は省略し、異なる部分についてのみ
以下に説明する。すなわち、異なる点は、図1における
第2電圧分割抵抗17とコンパレータ22の非反転入力
端子との間の信号線と、マイクロコンピュータ11の出
力端子P3との間にダイオード25が介挿されて、マイ
クロコンピュータ11が電源が投入されてから所定時間
T1が経過するまでの時間の間、ダイオード25を介し
てコンパレータ22の非反転入力端子に対してハイレベ
ル信号(第2電圧分割抵抗17から出力される電圧より
も高い電圧を有する)を供給して、強制的にコンパレー
タ22からハイレベル信号を出力させ、D型フリップフ
ロップ23の出力Qをローレベルにラッチさせてしま
う。
【0017】これによって、イグニッションスイッチ2
をオン操作してから一定時間T1の間のみ、バックアッ
プコンデンサ9の充電は、第2逆流防止用ダイオード8
を介して行われ、その一定時間T1が経過した後、DC
/DCコンバータ4によって充電される。
【0018】次に、図2を参照してこれを説明する。こ
こで、例えばイグニッションスイッチ2がオン状態に切
り換えられると(図2A参照)、発振回路20が発振を
開始し(図2Bに示される一定周期のタイミングキャパ
シタ20aの波形と均等波形)、かつマイクロコンピュ
ータ11の出力端子P3から一定時間T1の間ダイオー
ド25を介してコンパレータ22に対して、コンパレー
タ22の基準電圧よりも高いハイレベル信号が供給さ
れ、ナンドゲート21からD型フロップフロップ23に
対してローレベル信号が供給されるので、駆動用トラン
ジスタ24はオフされる(図2D区間T1)。その結
果、その一定時間T1の間のみバックアップコンデンサ
9に対してダイオード8を介して車載バッテリ1からバ
ッテリ電圧V2まで充電される(図2F区間T1)。
【0019】その後、時間T1が経過すると、マイクロ
コンピュータ11の出力P3からハイレベル信号が供給
されなくなり、かつその時間T4時点で抵抗12に電流
が流れ続け、かつ第2電圧分割抵抗17からの出力電圧
がコンパレータ22の基準値V0を越えていないので、
ナンドゲート21の出力がハイレベル状態に切り替わ
り、駆動用トランジスタ24がオン、オフ駆動される。
【0020】その結果、バックアップコンデンサ9は従
来のようにDC/DCコンバータ4によって前記バック
アップコンデンサ9の充電電圧がV1(平滑用コンデン
サ16の充電電圧V0に相当する)になるまで充電され
るが(図2F参照)、このとき、バックアップコンデン
サ9は既に電圧Vyまで充電されているので、従来のよ
うにバックアップコンデンサ9の初期充電電圧が0ボル
トではなくなり、駆動用トランジスタ24のオフ時間が
短く、区間T4に対する電流変化分(駆動用トランジス
タ24のオン・オフ時間)が図4より短時間となるため
相対的に電流ノイズ発生が低減され、ラジオノイズの発
生は防止される。
【0021】なお、バックアップコンデンサ9にフル充
電されると(図2の区間T2)、そのフル充電の間、D
型フリップフロップ23の出力Qはローレベルにラッチ
されるか、それが幾分低下すると再度D型フリップフロ
ップ23の出力Qからパルスが出力される(図2Cの区
間T3)。
【0022】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、バックアップコンデンサの充電電圧の初期値が0
ボルトではなくなり、DC/DCコンバータのT1時間
内に流れる電流変化分が低減されることにより、ラジオ
ノイズの発生を防止できるという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による電源回路を乗員保護装置に適応
した回路説明図である。
【図2】図1の波形説明図である。
【図3】従来の電源回路を用いた乗員保護装置の回路説
明図である。
【図4】図3の波形説明図である。
【符号の説明】
1 車載バッテリ 2 イグニッションスイッチ 3,8,14,15 逆流防止用ダイオード 4 DC/DCコンバータ 5 スイッチングトランジスタ 6 雷管 7 機械式加速度スイッチ 9 バックアップコンデンサ 10,17 電圧分割抵抗 11 マイクロコンピュータ 12 抵抗 13 コイル 16 平滑用コンデンサ 18 昇圧制御回路 19 電流検出回路 20 発振回路 21 ナンドゲート 22 コンパレータ 23 D型フリップフロップ 24 トランジスタ 25 ダイオード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリ電圧をスイッチを介して入力し
    て昇圧するDC/DCコンバータと、該DC/DCコン
    バータに並列接続されたダイオードと、 前記DC/DCコンバータの出力及び前記ダイオードの
    出力によって並列的に充電されるバックアップコンデン
    サと、 前記DC/DCコンバータの作動を制御する制御手段と
    を備え、 前記バックアップコンデンサに充電された電荷を負荷に
    供給する電源回路において、 前記制御手段は、前記スイッチのオン操作から所定時間
    の間、前記DC/DCコンバータの作動を停止せしめ、
    前記ダイオードを介して前記バックアップコンデンサを
    充電したことを特徴とする電源回路。
  2. 【請求項2】 前記DC/DCコンバータの作動を停止
    せしめる所定時間は、前記ダイオードを介したバックア
    ップコンデンサの充電電圧が前記バッテリ電圧に相当す
    る電圧に達するのに必要とされる時間であることを特徴
    とする請求項1記載の電源回路。
  3. 【請求項3】 前記負荷は、スイッチを介して前記バッ
    クアップコンデンサに接続された雷管であることを特徴
    とする請求項1記載の電源回路。
  4. 【請求項4】 前記DC/DCコンバータは、前記バッ
    クアップコンデンサの充電状況を判断するコンパレータ
    と、該コンパレータの出力に基づいて昇圧コイルに流れ
    る電流を制御するトランジスタと、該トランジスタをオ
    ン、オフ制御する発振回路とを備えてなることを特徴と
    する請求項1記載の電源回路。
  5. 【請求項5】 前記バックアップコンデンサの充電をダ
    イオードからDC/DCコンバータの出力に切り換える
    タイミングは、前記制御回路が、バックアップコンデン
    サの充電電圧が、前記コンパレータの基準値に達したと
    判断したときであることを特徴とする請求項1記載の電
    源回路。
JP9196094A 1997-07-22 1997-07-22 電源回路 Pending JPH1141836A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010007091A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 International Business Machines Corporation Intrinsically balanced direct current uninterruptible power supply
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