JPWO2020084966A1 - 電子制御装置 - Google Patents

電子制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020084966A1
JPWO2020084966A1 JP2020552981A JP2020552981A JPWO2020084966A1 JP WO2020084966 A1 JPWO2020084966 A1 JP WO2020084966A1 JP 2020552981 A JP2020552981 A JP 2020552981A JP 2020552981 A JP2020552981 A JP 2020552981A JP WO2020084966 A1 JPWO2020084966 A1 JP WO2020084966A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
voltage
mos fet
electronic control
control device
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.)
Granted
Application number
JP2020552981A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7064617B2 (ja
Inventor
昌宏 土肥
昌宏 土肥
友里 小原
友里 小原
山下 毅雄
毅雄 山下
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.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo 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 Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of JPWO2020084966A1 publication Critical patent/JPWO2020084966A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7064617B2 publication Critical patent/JP7064617B2/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
    • G05F1/565Regulating 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 sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • 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
    • G05F1/462Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic
    • G05F1/465Internal voltage generators for integrated circuits, e.g. step down generators
    • 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
    • G05F1/577Regulating 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 for plural loads
    • 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
    • G05F1/59Regulating 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 including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • H03K17/223Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied in field-effect transistor switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

コスト増加を抑えつつ、幅広い駆動電流の電子機器に対応可能な汎用性および信頼性に優れた電源装置(電源ASIC)とそれを用いた電子制御装置を提供する。第1の電圧を出力する第1電源回路と、前記第1の電圧から第2の電圧を生成する第2電源回路と、前記第1電源回路および前記第2電源回路とは独立して配置された第1のMOS FETと、を備え、前記第2電源回路は、基準電圧を出力する基準電源と、前記基準電圧を増幅する増幅器と、前記第1のMOS FETと並列に接続された第2のMOS FETと、前記第1のMOS FETのゲート端子の電圧値を検出する電圧検出部と、前記増幅器からの出力を前記第1のMOS FETのゲート端子または前記第2のMOS FETのゲート端子のいずれかに接続する切替部と、を有し、前記電圧検出部により検出した起動時の電圧値に基づき、前記切替部を制御する。

Description

本発明は、電子制御装置における電源装置出力部の切替え回路に係り、特に、エンジン制御やバッテリー制御など幅広い駆動電流での制御が要求される車載用の電子制御装置に適用して有効な技術に関する。
電子制御装置に搭載される電源装置は、一般的に高い電流駆動能力を持つことで幅広い用途に使用することが出来る。一方で、高い電流駆動能力を持つ電源装置を、低電流駆動の用途で用いるとオーバースペックとなり電源装置(電子制御装置)のコストアップの要因となる。
ここで、半導体集積回路IC(Integrated Circuit)は、IC内に構成部品を集積することで高集積化と低コスト化を実現しており、ICを用いた電源装置が広く製品化されている。
このICを用いた電源装置の場合も同様に、高い電流駆動能力を持つ電源装置を低電流駆動の用途で使用するとコスト増となる。また、用途毎に最適なICを新規に開発すれば、電源装置のオーバースペックによるコスト増は解消されるが、IC開発の開発期間や開発コストが増大する問題が発生する。
このように、同一仕様のICを用いた電源装置を幅広い電流駆動の用途に使用できる低コストで汎用性の高い電源装置(電子制御装置)の提供が求められている。
車載電子制御装置においても、車両の電動化や高機能化に伴い搭載されるマイクロコンピュータ(マイコン)などの半導体の消費電流は増加してきており、電源装置に求められる電流駆動能力は増大している。また一方で、比較的小さい消費電流の電子制御装置にも、同じ電源装置を流用することで、低コスト化と製品開発期間の短縮が可能である。
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献1のような技術がある。特許文献1には「シリーズレギュレータ用のIC回路であって、内蔵する出力制御用のPchMOSFETと、出力電圧を所定の基準電圧と比較して、その比較結果によって前記PchMOSFETを駆動する制御部と、前記PchMOSFETのバイアス制御信号をIC外部へ出力する第1のIC端子と、を具備し、前記第1のIC端子に外付けPchMOSFETを接続することで、前記外付けPchMOSFETの駆動による出力制御も可能とする」ことが記載されており、外付けPchMOSFETと内蔵PchMOSFETを使用する電源装置が提案されている。
特開2007−140650号公報
上述したように、電子制御装置に搭載される電源装置(電源ASIC:Application Specific Integrated Circuit)、特に、エンジンやインバータ、バッテリーコントローラ向けなど幅広い電子機器への適用が期待される車載電子制御装置の電源装置(電源ASIC)においては、オーバースペックによるコスト増加を抑えつつ、幅広い電流駆動能力に対応することが求められている。
上記特許文献1では、外付けPchMOSFETと内蔵PchMOSFETの両方を備えており、小電流から大電流までの広範な用途に対応することができるが、出力電圧を所定の基準電圧と比較して、その比較結果によって外付けPchMOSFETと内蔵PchMOSFETの駆動を切替えるため、起動後にノイズ等の要因による誤動作(誤切替え)が懸念される。
そこで、本発明の目的は、コスト増加を抑えつつ、幅広い駆動電流の電子機器に対応可能な汎用性および信頼性に優れた電源装置(電源ASIC)とそれを用いた電子制御装置を提供することにある。
具体的には、外付けFETとIC内臓FETを切替えて駆動する電源装置(電源ASIC)において、電子制御装置の安定動作のための確実な切替方法と、低コスト化のためICピンの増加を伴わない電源回路を備える電源装置および電子制御装置を実現することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、第1の電圧を出力する第1電源回路と、前記第1の電圧から第2の電圧を生成する第2電源回路と、前記第1電源回路および前記第2電源回路とは独立して配置された第1のMOS FETと、を備え、前記第2電源回路は、基準電圧を出力する基準電源と、前記基準電圧を増幅する増幅器と、前記第1のMOS FETと並列に接続された第2のMOS FETと、前記第1のMOS FETのゲート端子の電圧値を検出する電圧検出部と、前記増幅器からの出力を前記第1のMOS FETのゲート端子または前記第2のMOS FETのゲート端子のいずれかに接続する切替部と、を有し、前記電圧検出部により検出した起動時の電圧値に基づき、前記切替部を制御することを特徴とする。
本発明によれば、コスト増加を抑えつつ、幅広い駆動電流の電子機器に対応可能な汎用性および信頼性に優れた電源装置(電源ASIC)とそれを用いた電子制御装置を実現することができる。
具体的には、起動時に安定した端子電圧を検出し、その結果をラッチすることで、起動後のノイズ等の影響による意図しない切替動作を防ぐことが出来る。
また、検出結果をレジスタを介してマイコンで読むことで、正常動作の検証が可能となる。
さらに、外付けFETと内蔵FET駆動に必要なICの3端子に対し、追加端子を必要とせず、低コストで幅広い電流駆動が可能な電源装置(電源ASIC)とそれを用いた電子制御装置を提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
第1の実施例における内蔵FET駆動の回路構成図である。 第1の実施例における外付けFET駆動の回路構成図である。 第1の実施例における電源起動時の一例を示すタイミングチャートである。 第2の実施例における内蔵FET駆動の回路構成図である。 第2の実施例における外付けFET駆動の回路構成図である。 第2の実施例における電源起動時の一例を示すタイミングチャートである。 第3の実施例における内蔵FET駆動の回路構成図である。 第3の実施例における外付けFET駆動の回路構成図である。 第3の実施例における電源起動時の一例を示すタイミングチャートである。 第4の実施例における回路構成図である。 第5の実施例における回路構成図である。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
図1Aから図2を用いて、本発明の実施例1について説明する。図1Aおよび図1Bは本実施例の電源装置(電源ASIC)の回路構成図を示しており、図2は本実施例の動作(作用)を示すタイミングチャートである。図1Aは内蔵FET(内蔵NMOS FET)21駆動時の電源装置を示し、図1Bは外付けFET(外付けNMOS FET)17駆動時の電源装置を示す。
図1A、図1Bに示す電源装置は、集積回路10を備え、本電源装置の出力V2には負荷となるマイコン40が接続され、図1Bでは、外付けFET(外付けNMOS FET)17を備える。
集積回路10は、端子31を介してV1電圧を出力する第1電源(回路)13、端子32の電圧を検出する電圧検出部22、その検出結果により出力FETを切替える切替部23、また検出結果を保持(記録)するレジスタ24を備える。レジスタ24は端子34を介してマイコン40とシリアル通信などで接続される。端子32は、図1AではV1電圧ライン(端子31の接続ライン)に接続され、図1Bでは外付けNMOS FET17のゲートに接続される。切替部23は、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子に接続され、さらに帰還抵抗14、15を介してGNDに接続される。
ここで、V1電圧は第1電源(回路)13の出力電圧であり、図1A、図1Bの第2電源回路20A、20Bは、このV1電圧からV2電圧を生成する。本電源装置は起動時に、まず第1電源回路が動作しV1電圧を生成する。
次に、第2電源回路20A、20Bが動作を開始する。この時、電圧検出部22は、端子32の電圧がV1電圧であるかを検出する。図1Aのように端子32がV1に接続されている場合は、端子32はV1電圧と同じ電圧となり、V1に接続されていると判定される。V1に接続されていると判定されると、切替部23により増幅器12の出力は内蔵FET21のゲートに接続される。
端子32の電圧検出およびFETの接続を完了すると、第2電源回路20Aは動作を開始し、基準電圧11を増幅器12で増幅することで、内蔵FET21で出力電圧V2を出力する。出力電圧V2は、端子33に接続される負帰還抵抗14、15で分圧された電圧が増幅器12の反転入力に接続(入力)されることで負帰還制御され所望の出力電圧V2となる。
一方、図1Bで端子32が外付けNMOS FET17のゲートに接続されている場合は、第1電源13の起動後には、端子32電圧はプルダウン抵抗16、および帰還抵抗14、15を介してGNDに接続されており0Vとなっている。電圧検出部22は、端子32の0Vを検出して、端子32がV1に接続されていないことを判定する。検出結果から切替部23により増幅器12の出力は外付けNMOS FET17のゲートに接続される。接続完了後に、第2電源回路20Bは動作を開始し、増幅回路の負帰還動作により、外付けNMOS FET17を介して所望の出力電圧V2が出力される。プルダウン抵抗16は、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子とソース端子間に配置される。
上記のように、本実施例の電源装置(電子制御装置)は、第1の電圧(V1)を出力する第1電源回路13と、第1の電圧(V1)から第2の電圧(V2)を生成する第2電源回路20A,20Bと、第1電源回路13および第2電源回路20A,20Bとは独立して配置された第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)と、を備え、第2電源回路20A,20Bは、基準電圧を出力する基準電源11と、基準電圧を増幅する増幅器12と、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)と並列に接続された第2のMOS FET(内蔵NMOS FET21)と、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子の電圧値を検出する電圧検出部22と、増幅器12からの出力を第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子または第2のMOS FET(内蔵NMOS FET21)のゲート端子のいずれかに接続する切替部23と、を有し、電圧検出部22により検出した起動時の電圧値に基づき、切替部23を制御する。また、電圧検出部22により検出した電圧値を保持(記録)するレジスタ24を備えている。
また、本実施例では、第1のMOS FETはN型MOS FET(外付けNMOS FET17)であり、切替部23は、電圧検出部22により検出した起動時の電圧値が0Vである場合、増幅器12からの出力を第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子に接続し、第1の電圧(V1)である場合、増幅器12からの出力を第2のMOS FET(内蔵NMOS FET21)のゲート端子に接続する。
図2は、本実施例の動作(作用)を示すタイミングチャートである。起動信号の立上りから第1電源回路13が起動し、出力電圧V1が立上る。V1電圧の立上りの完了後に、電圧検出部22の検出期間が開始され、端子32電圧の接続が判定される。電圧検出部22は、第1電源回路13の起動後から所定の時間で第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子の電圧値を検出する。
この検出期間の端子32の電圧は、図1Aの第1電源13出力に接続の場合は、V1電圧となり、図1Bの外付けNMOS FET17接続の場合は0Vとなる。電圧検出部22は、検出期間中に端子32電圧がV1電圧か0Vかを判定する。電圧検出部22は、誤った検出を避けるため検出のフィルタ時間を持ち、端子32の電圧がV1電圧か0Vかを一定時間一定の電圧となっているときに検出を完了する。端子32の電圧検出が完了(確定)すると、検出結果に応じて切替部23で図1Aの場合は内臓NMOS FET21が接続され、図1Bの場合は外付けNMOS FET17が接続され、第2電源回路20Aまたは20Bが起動開始(出力開始)し所望のV2電圧が出力される。
電圧検出部22の検出結果は検出部でラッチ(保持)されるため、検出期間後は切替部23の接続は変わらず、ノイズ等の影響による誤った接続となったりしないため安定した電源出力を維持できる。
また、端子32の電圧の検出結果は、レジスタ24に保持され、端子34を介してシリアル通信などによりマイコン40に検出結果を送信できる。これにより、マイコン40から端子32の検出結果を参照することが出来、電圧検出部22が正しく判定し、正常なFET接続となっているかを確認することが可能となる。
さらにマイコン40から、端子34を介してシリアル通信でレジスタ24の検出結果を書き換えることも可能である。レジスタ24の値が書き換えられると、電圧検出部22の結果も同じく書き換えられ、それに伴い切替部23の接続を変更することが可能である。
つまり、レジスタ24は、マイコン40との通信により書き換え可能であり、レジスタ24に保持(記録)された情報に基づき、切替部23を制御することができる。
これにより、図1Bの電源装置で、例えばノイズ等の外乱の影響を受けて電圧検出部22が端子32の電圧検出を誤り、内蔵NMOS FET21が接続されV2電圧が出力された場合でも、マイコン起動後のレジスタ24の書換えにより、正常接続の外付けNMOS FET17へ接続を変更することが可能となる。
以上のように、本実施例の電源装置(電源ASIC)では、集積回路10の端子32が、第1電源回路13の出力V1に接続されているか、外付けNMOS FET17に接続されているかを電源起動時に電源検出部22で検出して、出力のFETを切替えることが出来る。これにより、切替えの為の追加のピンを必要とせず、同一仕様の集積回路10を用いて、低電流から大電流までの幅広い負荷に対応可能な低コストな電源装置(電源ASIC)とそれを搭載する電子制御装置を提供することができる。
図3Aから図4を用いて、本発明の実施例2について説明する。図3Aおよび図3Bは本実施例の電源装置(電源ASIC)の回路構成図を示しており、図4は本実施例の動作(作用)を示すタイミングチャートである。
図3Aは、図1Aの回路構成に第2電源回路20Aの出力電圧V2の電圧が正常に出力されたかどうかを判定する出力判定部25が追加されている。この出力判定部25は、第2電源回路20Aの出力電圧V2が起動時に正常出力するかどうかを判定する。出力電圧V2が一定時間以内に所望(所定)の電圧とならない場合は、切替部23の接続を反転させる。
例えば、図3Aの回路で、端子32がオープン故障となった場合、図4に示すように端子32の電圧は0V一定となることがある。この場合は、電圧検出部22の検出で外付けNMOS FET17接続が判定され、外付けNMOS FET17が選択されるが、実際には外付けNMOS FET17は接続されていないため、V2電圧は出力されない。ここで、出力判定部25によりV2電圧が正常出力されないことを判定(確定)し、NG判定信号を出力して切替部23の接続を反転し、内蔵NMOS FET21に接続し再起動する。これにより、端子32のオープン故障時も正常にV2電圧を生成することが可能となる。
また、外来ノイズなど特殊な要因により、電圧検出部22が所望の検出とならず、切替部23が誤った接続となりV2が正常に出力されない場合でも、出力判定部25の判定動作により切替部23の接続が正常接続に切り替わることでV2電圧が出力される。
同様に、図3Bにおいても、例えば、一部の部品の故障や、電圧検出部22の誤検出などで誤った切替接続が選択され、V2電圧が出力されない場合でも、出力判定部25の判定動作により切替部23を反転させ、V2電圧が正常出力する機会を作ることが可能となる。
さらに、再起動後もV2電圧が正常出力しない場合は、さらに切替部23の接続を反転させ再起動動作を繰り返すことで、基板上のショート故障など一時的な故障であれば、故障状態が回復した後に正常にV2電圧を出力することが可能である。
以上のように、本実施例の電源装置(電源ASIC)では、V2電圧が起動時に正常出力するかどうかを判定する出力判定部25を追加することで、端子オープンなどの故障や、外来ノイズなどの要因により、V2電圧が正常起動しない場合は、切替部23を反転させて再起動させることで、V2電圧を正常出力することが可能となる。
図5Aから図6を用いて、本発明の実施例3について説明する。図5Aおよび図5Bは本実施例の電源装置(電源ASIC)の回路構成図を示しており、図6は本実施例の動作(作用)を示すタイミングチャートである。本実施例は、FETとしてPMOS FETを使用した場合の例である。
図5Aは、図3Aの内蔵NMOS FET21を内蔵PMOS FET19に変更したものであり、図5Bは、図3Bの内蔵NMOS FET21と外付けNMOS FET17を内蔵PMOS FET19と外付けPMOS FET18に変更したものである。また、プルダウン抵抗16をプルアップ抵抗36に変更している。本実施例のように、外付けPMOS FET18出力とする場合は、実施例1および2の外付けNMOS FET17の場合とは、端子32の検出電圧が異なる。プルアップ抵抗36は、第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)のゲート端子とソース端子間に配置される。
図5Bの接続(回路構成)の場合、端子32はプルアップ抵抗36を介して第1電源回路13の出力V1に接続される。そのため第1電源回路13の出力電圧V1の起動後は、図6に示すように端子32電圧はV1電圧となる。電圧検出部22は端子32がV1電圧となっている場合は、切替部23により外付けPMOS FET18を接続する。接続完了後に、第2電源回路20Bが起動し、所望のV2電圧が出力される。
一方、図5Aでは、端子32をGNDに接続することで、図5Bとは逆に0V一定の電圧となる。電圧検出部22は、検出期間に端子32電圧の0Vを検出し、内蔵PMOS FET19が接続され、所望のV2電圧が出力される。
つまり、本実施例では、第1のMOS FETはP型MOS FET(外付けPMOS FET18)であり、切替部23は、電圧検出部22により検出した起動時の電圧値が第1の電圧(V1)である場合、増幅器12からの出力を第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)のゲート端子に接続し、0Vである場合、増幅器12からの出力を第2のMOS FET(内蔵PMOS FET19)のゲート端子に接続する。
このように、外付けFETにPMOSを使用する場合は、端子32の電圧が反対となるため専用の集積回路10が必要となる。なお、内蔵のFETに関しては、増幅器12を含めた第2電源回路の構成により、必ずしもNMOSとPMOSの区別をする必要はない。
このように、外付けPMOS FET18を用いて、内臓FETと切替る場合でも、実施例1や実施例2と同様に、端子32の電圧検出により出力のFETを切替えることが出来る。これにより、切替えの為の追加のピンを必要とせず、同一仕様の集積回路10を用いて、低電流から大電流までの幅広い負荷に対応可能な低コストな電源装置(電源ASIC)とそれを搭載する電子制御装置を提供することができる。
図7を用いて、本発明の実施例4について説明する。図7は同一の回路基板を使用して基板上に配置された構成部品の実装・非実装(配線接続・非接続)の選択により実施例1で示した図1Aと図1Bの回路を実現する回路構成例である。
図7の外付けNMOS FET17、プルダウン抵抗16を非実装(非接続)とし、0Ω抵抗35を実装(配線接続)することで、図1Aの回路構成と同等の構成となる。また、逆に0Ω抵抗35を非実装(非接続)とし、外付けNMOS FET17、プルダウン抵抗16を実装(配線接続)することで図1Bの回路構成と同等の構成が実現できる。
つまり、本実施例の電源装置(電子制御装置)は、第1電源回路13、第2電源回路20B、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)が同一の回路基板上に配置され、第1電源回路13と第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)のゲート端子間に0Ω抵抗35が配置され、第1のMOS FET(外付けNMOS FET17)、プルダウン抵抗16、0Ω抵抗35の各素子の配線接続の選択により第2電源回路20Bの回路構成を決定する。
このように、図7の回路構成(回路基板構成)で少数部品の実装・非実装(配線接続・非接続)を変えることで端子32の接続を変え、同一基板を使用して外付けFET駆動、内蔵FET駆動の第2電源回路を実現することができる。これにより複数の用途に同一の基板パターン(回路基板)を使用でき、低コストの電源装置を実現することができる。
図8を用いて、本発明の実施例5について説明する。本実施例は、外付けFETにPMOSを用いた例であり、実施例4(図7)の変形例に相当する。
実施例4(図7)と同様に、外付けPMOS FET18、プルアップ抵抗36、0Ω抵抗37の実装・非実装(配線接続・非接続)の選択により、同一の回路基板を使用して外付けPMOS FET18駆動と内蔵NMOS FET21を切替えることが出来る。
外付けFET駆動の場合は、外付けPMOS FET18、プルアップ抵抗36を実装(配線接続)し、0Ω抵抗37を非実装(非接続)とする。また内蔵FET駆動の場合は、逆に外付けPMOS FET18、プルアップ抵抗36を非実装(非接続)とし、0Ω抵抗37を実装(配線接続)する。
つまり、本実施例の電源装置(電子制御装置)は、第1電源回路13、第2電源回路20B、第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)は同一の回路基板上に配置され、第1電源回路13と第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)のゲート端子間にプルアップ抵抗36が配置され、かつ、第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)のゲート端子は0Ω抵抗37を介してGNDに接続され、第1のMOS FET(外付けPMOS FET18)、プルアップ抵抗36、0Ω抵抗37の各素子の配線接続の選択により第2電源回路20Bの回路構成を決定する。
これにより、実施例4と同様に同一の基板パターン(回路基板)を使用して外付けFET駆動、内蔵FET駆動の第2電源回路を実現することができ、低コストの電源装置を実現することができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
10…集積回路
11…基準電圧(基準電源)
12…増幅器
13…第1電源(回路)
14,15…帰還抵抗(負帰還抵抗)
16…プルダウン抵抗
17…外付けFET(外付けNMOS FET)
18…外付けFET(外付けPMOS FET)
19…内臓FET(内蔵PMOS FET)
20A,20B…第2電源回路
21…内蔵FET(内蔵NMOS FET)
22…電圧検出部
23…切替部
24…レジスタ
25…出力判定部
31,32,33,34…端子
35,37…0Ω抵抗
36…プルアップ抵抗
40…マイコン

Claims (14)

  1. 第1の電圧を出力する第1電源回路と、
    前記第1の電圧から第2の電圧を生成する第2電源回路と、
    前記第1電源回路および前記第2電源回路とは独立して配置された第1のMOS FETと、を備え、
    前記第2電源回路は、基準電圧を出力する基準電源と、
    前記基準電圧を増幅する増幅器と、
    前記第1のMOS FETと並列に接続された第2のMOS FETと、
    前記第1のMOS FETのゲート端子の電圧値を検出する電圧検出部と、
    前記増幅器からの出力を前記第1のMOS FETのゲート端子または前記第2のMOS FETのゲート端子のいずれかに接続する切替部と、を有し、
    前記電圧検出部により検出した起動時の電圧値に基づき、前記切替部を制御する電子制御装置。
  2. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記電圧検出部により検出した電圧値を記録するレジスタを備える電子制御装置。
  3. 請求項2に記載の電子制御装置であって、
    前記第2の電圧が入力されるマイコンを備え、
    前記レジスタと前記マイコンは、シリアル通信で接続される電子制御装置。
  4. 請求項3に記載の電子制御装置であって、
    前記レジスタは、前記マイコンとの通信により書き換え可能であり、
    前記レジスタに記録された情報に基づき、前記切替部を制御する電子制御装置。
  5. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記第2の電圧を判定する出力判定部を備え、
    前記出力判定部は、前記第2の電圧が一定時間以内に所定の電圧とならない場合、前記切替部の接続を反転させる電子制御装置。
  6. 請求項5に記載の電子制御装置であって、
    前記出力判定部は、前記第2の電圧が所定の電圧とならない場合、所定の電圧になるまで前記切替部の接続を繰り返し反転させる電子制御装置。
  7. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記第1のMOS FETはN型MOS FETであり、
    前記切替部は、前記電圧検出部により検出した起動時の電圧値が0Vである場合、前記増幅器からの出力を前記第1のMOS FETのゲート端子に接続し、
    前記第1の電圧である場合、前記増幅器からの出力を前記第2のMOS FETのゲート端子に接続する電子制御装置。
  8. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記第1のMOS FETはP型MOS FETであり、
    前記切替部は、前記電圧検出部により検出した起動時の電圧値が前記第1の電圧である場合、前記増幅器からの出力を前記第1のMOS FETのゲート端子に接続し、
    0Vである場合、前記増幅器からの出力を前記第2のMOS FETのゲート端子に接続する電子制御装置。
  9. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記電圧検出部は、前記第1電源回路の起動後から所定の時間で前記第1のMOS FETのゲート端子の電圧値を検出する電子制御装置。
  10. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記第1のMOS FETはN型MOS FETであり、
    前記第1のMOS FETのゲート端子とソース端子間にプルダウン抵抗が配置される電子制御装置。
  11. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記第1のMOS FETはP型MOS FETであり、
    前記第1のMOS FETのゲート端子とドレイン端子間にプルアップ抵抗が配置される電子制御装置。
  12. 請求項1に記載の電子制御装置であって、
    前記切替部は、前記第1のMOS FETのゲート端子に接続され、
    さらに抵抗を介してGNDに接続される電子制御装置。
  13. 請求項10に記載の電子制御装置であって、
    前記第1電源回路、前記第2電源回路、前記第1のMOS FETは同一の回路基板上に配置され、
    前記第1電源回路と前記第1のMOS FETのゲート端子間に0Ω抵抗が配置され、
    前記第1のMOS FET、前記プルダウン抵抗、前記0Ω抵抗の各素子の配線接続の選択により前記第2電源回路の回路構成を決定する電子制御装置。
  14. 請求項11に記載の電子制御装置であって、
    前記第1電源回路、前記第2電源回路、前記第1のMOS FETは同一の回路基板上に配置され、
    前記第1電源回路と前記第1のMOS FETのゲート端子間にプルアップ抵抗が配置され、かつ、前記第1のMOS FETのゲート端子は0Ω抵抗を介してGNDに接続され、
    前記第1のMOS FET、前記プルアップ抵抗、前記0Ω抵抗の各素子の配線接続の選択により前記第2電源回路の回路構成を決定する電子制御装置。
JP2020552981A 2018-10-23 2019-09-19 電子制御装置 Active JP7064617B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018199210 2018-10-23
JP2018199210 2018-10-23
PCT/JP2019/036682 WO2020084966A1 (ja) 2018-10-23 2019-09-19 電子制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020084966A1 true JPWO2020084966A1 (ja) 2021-09-30
JP7064617B2 JP7064617B2 (ja) 2022-05-10

Family

ID=70331371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020552981A Active JP7064617B2 (ja) 2018-10-23 2019-09-19 電子制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210341957A1 (ja)
JP (1) JP7064617B2 (ja)
CN (1) CN112840289B (ja)
DE (1) DE112019004618B4 (ja)
WO (1) WO2020084966A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023047550A1 (ja) * 2021-09-24 2023-03-30
WO2024013872A1 (ja) * 2022-07-13 2024-01-18 日立Astemo株式会社 電源制御ic、電源制御icの診断方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11136049A (ja) * 1997-10-31 1999-05-21 Toko Inc 半導体集積回路
JPH11259152A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Toko Inc シリーズレギュレータ
JP2005198439A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ldo出力ショート保護システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949279A (en) * 1997-05-15 1999-09-07 Advanced Micro Devices, Inc. Devices for sourcing constant supply current from power supply in system with integrated circuit having variable supply current requirement
JP3886876B2 (ja) * 2002-01-17 2007-02-28 三菱電機株式会社 電力用半導体素子の駆動回路
JP2007140650A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Fujitsu Ten Ltd シリーズレギュレータ用の集積回路
EP2354881A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-10 Dialog Semiconductor GmbH Domino voltage regulator (DVR)
US8575903B2 (en) 2010-12-23 2013-11-05 Texas Instruments Incorporated Voltage regulator that can operate with or without an external power transistor
US9405309B2 (en) 2014-11-29 2016-08-02 Infineon Technologies Ag Dual mode low-dropout linear regulator
US10108212B2 (en) * 2015-09-22 2018-10-23 Intel Corporation Digital low drop-out voltage controller including embedded dual-loop feedback for minimum energy point operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11136049A (ja) * 1997-10-31 1999-05-21 Toko Inc 半導体集積回路
JPH11259152A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Toko Inc シリーズレギュレータ
JP2005198439A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ldo出力ショート保護システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019004618T5 (de) 2021-06-02
DE112019004618B4 (de) 2022-12-29
JP7064617B2 (ja) 2022-05-10
CN112840289A (zh) 2021-05-25
CN112840289B (zh) 2022-05-10
US20210341957A1 (en) 2021-11-04
WO2020084966A1 (ja) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4502190B2 (ja) レベルシフタ、レベル変換回路及び半導体集積回路
JP5519052B2 (ja) 負荷駆動装置
JP7064617B2 (ja) 電子制御装置
US7872501B2 (en) Device for transforming input in output signals with different voltage ranges
CN101882427A (zh) 差分信号串行接口电路
US20200259327A1 (en) Polarity-reversal protection arrangement, method for operating the polarity-reversal-protection arrangement and corresponding use
JP5309915B2 (ja) レベルシフト回路
JP4459689B2 (ja) スイッチング素子の駆動回路
WO2018012120A1 (ja) パワーモジュール
US8373457B2 (en) Power-up signal generation circuit in semiconductor integrated circuit
JP2009159121A (ja) 電子回路装置、回路システム、集積回路装置および電子機器
KR102119769B1 (ko) 릴레이 진단 회로 및 그것의 진단 방법
KR101102452B1 (ko) 로우 사이드 구동회로의 이상 검출장치
CN102122948A (zh) 处理数字信号的电路装置和相应方法
JP3896957B2 (ja) レベルシフト回路
US6960915B2 (en) Electric circuit system
JP7234868B2 (ja) 半導体素子駆動回路
JP7392831B2 (ja) 半導体装置
US6111450A (en) Operating voltage adapting buffer
WO2021075150A1 (ja) フィルタ回路及び半導体装置
JP2010258929A (ja) 入力インターフェイス回路
JP2530969Y2 (ja) 保護回路
Marian et al. Short circuit protection in dual configurable high side switch
CN115202246A (zh) 一种自动进入调试模式的电路以及一种整车控制器
JP4616023B2 (ja) 保護回路付き負荷駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210412

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: 20220419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220422

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7064617

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150