WO2016136160A1 - 電源制御回路 - Google Patents

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control circuit
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隆宏 住吉
学 平内
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株式会社デンソー
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    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply control circuit that controls a system power supply IC that can output a plurality of power supply voltages.
  • a system power supply IC capable of outputting a plurality of power supply voltages is known (see, for example, Patent Document 1). Since such a system power supply IC incorporates a plurality of power supply circuits in the package, it is possible to output a plurality of power supply voltages, while at the same time reducing the cost compared to the case where the power supply circuits are individually mounted. Can do.
  • the output of the power supply voltage is generally controlled by a control device such as a microcomputer that controls the entire system.
  • a control device such as a microcomputer that controls the entire system.
  • the present disclosure is directed to a power supply control circuit capable of enabling output of a power supply voltage to a system power supply IC capable of outputting a plurality of power supply voltages without using a control device and giving priority to control by the control device during normal operation.
  • the purpose is to provide.
  • a power supply control circuit that controls a system power supply IC that can output a plurality of power supply voltages includes a plurality of power supply circuits, and the plurality of power supply circuits are collectively enabled by a common enable signal. Connected to the system power IC.
  • the power supply control circuit is configured to control the system power supply based on a control signal output from a control device that controls the system power supply IC during normal operation and a selection signal for selecting a power supply circuit that requires output among the plurality of power supply circuits.
  • a gate circuit that generates the enable signal to be provided to the IC; and a first switching device that is driven by a power-on signal during system operation and switches on / off of the selection signal input to the gate circuit.
  • control signal from the control means is not output by the power supply control circuit, an enable signal is output from the gate circuit based on the selection signal, and the system power supply IC is validated. Since the selection signal is turned off by the first switching means when the system is activated, the gate circuit generates an enable signal based on the control signal from the control means. As a result, when the system is started, the control signal is prioritized and the system power supply IC is controlled. Therefore, the output of the power supply voltage can be validated without going through the control means, and control by the control means can be prioritized during normal operation.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an electrical configuration of a power supply control circuit according to an embodiment of the present disclosure and a vehicle apparatus to which the power supply control circuit is applied.
  • the power supply control circuit 16 of the present embodiment is applied to a vehicle device 1 mounted on a vehicle.
  • the vehicle device 1 is an electronic device for controlling various functions of the vehicle, and corresponds to, for example, an ECU (Electronic Control Unit).
  • the vehicle device 1 is responsible for supplying various power supply voltages.
  • the vehicular device 1 is responsible for supplying power for various electrical accessories such as small lamps provided in the vehicle (shown as VOUT2 (ILL power) in FIG. 1) as will be described later.
  • VOUT2 ILL power
  • the vehicular device 1 is shown as an example of an electronic device to which the power supply control circuit 16 is applied, and the application to which the power supply control circuit 16 is applied is not limited.
  • This vehicle device 1 operates by receiving power supply from a battery 2 mounted on the vehicle. Specifically, the power supplied from the battery 2 (hereinafter referred to as + B for convenience and also indicated as + B in FIG. 1) is input to the + 5V power supply circuit 3 of the vehicle device 1, and this + 5V power supply circuit 3 From the above, + 5V power is supplied to the main microcomputer 4 (corresponding to the control device) which is the main body for controlling the entire vehicle device 1.
  • the main microcomputer 4 corresponding to the control device
  • the + 5V power circuit 3 starts supplying + 5V power.
  • the sub-microcomputer 5 is activated first, and then the main microcomputer 4 is activated.
  • the main microcomputer 4 and the sub-microcomputer 5 are constituted by a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown).
  • the sub-microcomputer 5 executes a power management function inside the vehicle apparatus 1 based on various detection signals output from the vehicle signal detection circuit 6. Further, the sub-microcomputer 5 monitors the operation state of each other by performing mutual communication with the main microcomputer 4 during normal operation.
  • the vehicle signal detection circuit 6 is constantly supplied with electric power from the battery 2 and detects various vehicle states based on vehicle signals transmitted from an in-vehicle LAN such as CAN (Controller Area Network). Examples of the vehicle state include an ACC state indicating whether or not an ACC operation has been performed, an ILL state indicating whether or not a lighting operation has been performed, and the like. And the vehicle signal detection circuit 6 outputs the following various detection signals, for example based on the various vehicle information transmitted with respect to the said apparatus 1 for vehicles, for example, an ACC state, an ILL state, etc.
  • + B detection signal a detection signal indicating whether or not the battery 2 is connected. It is also a signal indicating whether or not the voltage (+ B) output from the battery 2 is a normal value.
  • ACC detection signal A detection signal indicating that an accessory power-on command has been received.
  • ⁇ ILL detection signal A detection signal indicating that an on-command for a vehicle electrical accessory has been received.
  • a system power supply IC 7 for supplying power for driving the main microcomputer 4, the sub-microcomputer 5, and the like, and for peripheral devices such as the above-described electrical accessories.
  • the system power supply IC 7 includes a plurality of power supply circuits 8, a power supply circuit 9, a power supply circuit 10, and a power supply circuit 11, and outputs a plurality of power supply voltages (VOUT1 to VOUT4).
  • each of the power supply circuits 8 to 11 is constituted by a DCDC converter, and outputs a predetermined power supply voltage by stepping down or boosting + B.
  • VOUT 1 is used to operate independently at the same time as + B supply, and is used as a backup power source for the sub-microcomputer 5.
  • VOUT2 is used as a power source for the above-described electrical accessory.
  • VOUT3 and VOUT4 are used as power sources for other peripheral circuits and peripheral devices.
  • the number and kind of the power supply voltage to output are an example, and are not limited to this.
  • the operation of the power supply circuits 9 to 11 among the power supply circuits 8 to 11 is collectively enabled by a common enable signal (shown as an EN signal in FIG. 1).
  • each of the power supply circuits 9 to 11 is provided with an enable input (shown as EN2 to EN4 in FIG. 1).
  • EN2 to EN4 in FIG. 1 enable inputs
  • These enable inputs are connected to each other in the system power supply IC 7 and to an enable input (shown as EN in FIG. 1) of the entire system power supply IC 7.
  • the enable signal is also input to each of the power supply circuits 9-11.
  • the power supply circuits 9 to 11 start operation, that is, output of the power supply voltage when the enable signal is turned on, and stop operating when the enable signal is turned off.
  • the power supply circuit 8 has a specification that allows VOUT1 to operate independently simultaneously with + B supply as described above, and therefore, an enable input is not provided.
  • Each of the power supply circuits 8 to 11 is provided with an adjustment input (indicated as SS1 to SS4 in FIG. 1) for adjusting a rise time (timing for outputting the power supply voltage) when outputting the power supply voltage. Yes.
  • a rise time timing for outputting the power supply voltage
  • Capacitors 12 to 15 are connected to the adjustment inputs.
  • the time required for charging to complete varies depending on the capacitance. Therefore, by connecting a capacitor to the adjustment input, it is possible to adjust the time until the adjustment input becomes H level, that is, the time from when the power supply circuit is activated until the power supply voltage is actually output.
  • the power supply circuit When the capacitor is not connected, the power supply circuit outputs the power supply voltage with a specified rise time.
  • the power supply voltage output of the system power supply IC 7 is validated by a control signal (shown as a SYNC signal in FIG. 1) output from the control device (sub-microcomputer 5 in this embodiment) during normal operation. Done.
  • VOUT2 is required to turn on the electrical accessory during parking, but the operation of the main microcomputer 4 and the output of VOUT3 or VOUT4 are unnecessary. This is the case.
  • the main microcomputer 4 and the sub-microcomputer 5 are generally in a low power consumption state such as a stop state or a sleep state during parking where the operation of the control device is not required.
  • the enable signal is output from the control device (sub-microcomputer 5 in this embodiment)
  • the control device needs to be operated in order to output the power supply voltage.
  • the enable signal of the system power supply IC 7 is shared, even when only a specific power supply voltage is required, all the power supply voltages are output, and the power consumption increases.
  • using a power supply IC provided with a plurality of enable signals for individually controlling the power supply circuits 8 to 11 or providing a plurality of single-output power supply ICs significantly increases the cost. There is a problem of inviting.
  • the power supply circuit unit 21 of this embodiment is provided with a power supply control circuit 16 for controlling the system power supply IC 7.
  • the power supply control circuit 16 enables the output of the power supply voltage without going through the control device such as the sub-microcomputer 5, and gives priority to the control from the control device such as the sub-microcomputer 5 during normal operation. ing.
  • the output of the power supply voltage that does not require an output can be regulated for the system power supply IC 7 having a common enable signal.
  • the power supply voltage requiring output is VOUT2 (ILL power supply) and the ILL detection signal is set as a selection signal for selecting the power supply circuit 9 that outputs VOUT2. I will explain it.
  • a control signal (SYNC signal) output from the sub-microcomputer 5 and an ILL detection signal output from the vehicle signal detection circuit 6 are input, and the output side is used as an enable input of the system power supply IC 7.
  • a connected EXOR gate 17 (corresponding to a gate circuit) and a transistor 18 (corresponding to a first switching device) connected to the ILL detection signal side of the EXOR gate 17 are provided.
  • the EXOR gate 17 outputs, as an enable signal (EN signal), an exclusive OR of a control signal (SYNC signal; a signal for controlling the system power supply IC 7 during normal operation) output from the sub-microcomputer 5 and the ILL detection signal. To do. At this time, when one of the signals is turned on (H level), the enable signal (EN signal) is also turned on. For this reason, even if the sub-microcomputer 5 is not operating and the SYNC signal is not output (the SYNC signal is at the L level), if the ILL detection signal is output (if turned on), The enable signal is turned on.
  • the transistor 18 interrupts the path between the input terminal of the ILL detection signal of the EXOR gate 17 and the ground potential.
  • the transistor 18 is driven by a power-on signal (shown as a PWRON signal in FIG. 1) that is output when the system is started. Specifically, when the power-on signal becomes H level (turned on), the transistor 18 becomes conductive, and the ILL detection signal is forced to the ground potential (L level). For this reason, at the time of starting the system in which the vehicle apparatus 1 is started in a normal procedure, the ILL detection signal side of the EXOR gate 17 becomes L level, and the EXOR gate 17 generates an enable signal based on the SYNC signal. That is, when the system is started, the SYNC signal is prioritized and the system power supply IC 7 is validated.
  • each of the power supply circuits 9 to 11 of the system power supply IC 7 can be validated without operating the sub-microcomputer 5, and control of the system power supply IC is given priority to the control from the control device when the system is started up. can do.
  • the power supply control circuit 16 includes a transistor 19 and a transistor 20 (corresponding to a second switching device) that intermittently connect between the adjustment inputs (SS3, SS4) of the power supply circuits 10, 11 and the ground potential.
  • the power supply voltage that requires output is VOUT2
  • the power supply voltages that do not require output when outputting only VOUT2 are VOUT3 and VOUT4.
  • the transistor 19 has a collector terminal connected to a common contact point between the adjustment input (SS3) and the capacitor, and an emitter terminal connected to the ground potential.
  • the transistor 20 has a collector terminal connected to a common contact point between the adjustment input (SS4) and the capacitor, and an emitter terminal connected to the ground potential.
  • the ILL detection signal is input to the base terminal of each transistor.
  • the transistors 19 and 20 are in a non-conductive state when the ILL detection signal is not output from the vehicle signal detection circuit 6, that is, when the ILL detection signal is turned off and at the L level.
  • the signal level of each adjustment input (SS3, SS4) reaches the H level with a delay time corresponding to the capacitance of the respective capacitors 14,15.
  • the power supply circuits 10 and 11 output a specified power supply voltage when the signal level of the adjustment inputs (SS3 and SS4) becomes H level.
  • a state in which the signal level of the adjustment input becomes H level corresponds to a state in which the adjustment input is turned on.
  • the transistors 19 and 20 become conductive when the ILL detection signal is output from the vehicle signal detection circuit 6, that is, when the ILL detection signal is turned on and becomes H level.
  • the signal level of each adjustment input (SS3, SS4) becomes the ground potential (L level).
  • a state in which the signal level of the adjustment input becomes the ground potential corresponds to a state in which the adjustment input is turned off.
  • the adjustment input (SS3, SS4) is in the off state, so that the rise time of the output of the power supply voltage is substantially extended. Therefore, VOUT3 and VOUT4 are not output while the ILL detection signal is at the H level. That is, the output of the corresponding power supply voltage can be regulated by switching the adjustment input on / off by the second switching device using the selection signal (ILL detection signal).
  • the ILL detection signal is a signal directly output from the vehicle signal detection circuit 6 without passing through the sub-microcomputer 5, the operation of the sub-microcomputer 5 is not necessary when driving the transistors 19 and 20. ing. For this reason, extra power consumption can be reduced.
  • the power supply circuits 10 and 11 corresponding to VOUT3 and VOUT4 output the power supply voltage according to the rise time based on the capacitances of the capacitors 14 and 15. That is, while the output is regulated by the ILL detection signal, the regulation can be removed when the system is started, and the system power supply IC 7 can be controlled based on the control signal.
  • the power supply control circuit 16 can enable the system power supply IC 7 without using the control device, and can regulate the output of the power supply voltage that does not require an output to the system power supply IC 7 having a common enable signal. However, at the time of normal system startup, control that gives priority to the control signal from the control device is enabled.
  • the power supply control circuit 16 includes a plurality of power supply circuits, and is connected to a system power supply IC 7 in which the plurality of power supply circuits 8 to 11 are collectively enabled by a common enable signal (EN signal). ) And a selection signal (ILL detection signal) for selecting a power supply circuit (10, 11 in this embodiment) that requires output among the plurality of power supply circuits 8-11.
  • An EXOR gate 17 (gate circuit) that generates an enable signal and a transistor 18 (first circuit) that is driven by a power-on signal (PWRON signal) during system operation and switches on / off of a selection signal input to the EXOR gate 17 Switching device).
  • the power supply control circuit 16 can output the power supply voltage from the system power supply IC 7 without operating the control device.
  • the EXOR gate 17 since the selection signal is turned off by the transistor 18 when the system is started, the EXOR gate 17 generates an enable signal based on the control signal from the control device. In other words, the power supply control circuit 16 generates an enable signal based on the control signal from the control device with the ILL detection signal invalidated at the time of system startup. As a result, the system power supply IC 7 can be controlled with priority given to the control signal when the system is activated.
  • the power supply control circuit 16 can be realized with a simple circuit configuration by relatively inexpensive circuit components such as the EXOR gate 17 and the transistor 18, an increase in cost when the power supply control circuit 16 is provided can be suppressed.
  • the power supply control circuit 16 includes a transistor (second switching device, which is the transistors 19 and 20 in this embodiment) that is driven by a selection signal and switches on / off of the adjustment input.
  • the system power supply IC 7 can individually adjust the timing of outputting the power supply voltage for each power supply circuit 8 to 11 according to the signal level of the adjustment input (SS1 to SS4) provided in each of the power supply circuits 8 to 11. Therefore, by turning off the adjustment input, the timing at which the corresponding power supply voltage is output can be delayed. That is, the output / non-output of the power supply voltage can be controlled by switching the adjustment input on / off.
  • the transistors 19 and 20 are driven by the selection signal, the adjustment input corresponding to the unselected power supply voltage is turned off when the selection signal is turned on. That is, the output of a power supply voltage that does not require output is regulated.
  • the power control circuit 16 is applied to the vehicle device 1 to which power is supplied from the battery 2 mounted on the vehicle. For this reason, since the apparatus 1 for vehicles receives supply of electric power from the battery 2, and consumes the battery 2 at the time of operation
  • the unnecessary power consumption includes not only power consumption inside the system power supply IC 7 but also power consumed by peripheral circuits connected to the system power supply IC 7.
  • the power supply control circuit 16 of the present embodiment by restricting the output of the power supply voltage that does not require output, not only the system power supply IC 7 but also the peripheral circuits supplied with, for example, VOUT3 and VOUT4 are consumed. Electric power can be reduced. Moreover, since the situation where the electrical accessories are turned on while the vehicle is stopped as exemplified in the present embodiment is a state in which the battery 2 is not charged, the power consumption control circuit 16 is more effective in reducing power consumption. It will be effective.
  • VOUT2 (ILL power supply) is set as a power supply voltage that requires output, and the power supply circuit that outputs VOUT2 is not provided with the second switching device.
  • the present invention is not limited to this.
  • the case where the power supply voltage requiring output is one is exemplified, but a plurality of cases may be possible.
  • the configuration may be such that a selection signal is output as many as the number of types of power supply voltage, and a selection circuit that switches the second switching device based on the combination thereof is provided. Good.
  • the first and second switching devices may be other than transistors, other semiconductor switching elements such as IGBTs may be used, or relays having contacts may be used.
  • the gate circuit is configured by the EXOR gate 17, a circuit configuration in which a similar output can be obtained using another logic circuit may be used.
  • control devices In the embodiment, the system having the two control devices of the main microcomputer 4 and the sub-microcomputer 5 is illustrated, but the number of control devices may be one or three or more.
  • 1 is a vehicle device
  • 2 is a battery
  • 4 is a main microcomputer (control device)
  • 5 is a sub-microcomputer (control device)
  • 7 is a system power supply IC
  • 8, 9, 10, and 11 are power supply circuits
  • 16 is a power supply circuit.
  • the power supply control circuit, 17 is an EXOR gate (gate circuit)
  • 18 is a transistor (first switching device)
  • 19 and 20 are transistors (second switching device).

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Abstract

　複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣ（７）を制御する電源制御回路（１６）は、複数の電源回路（８、９、１０、１１）を内蔵し、共通のイネーブル信号によって複数の電源回路が一括で有効化されるシステム電源ＩＣ（７）に接続される。電源制御回路は、通常動作時に前記システム電源ＩＣ（７）を制御する制御装置（５）から出力される制御信号および複数の前記電源回路（８、９、１０、１１）のうち出力を要する電源回路を選択するための選択信号に基づいて、前記システム電源ＩＣ（７）に与える前記イネーブル信号を生成するゲート回路（１７）と、システム動時のパワーオン信号によって駆動され、前記ゲート回路（１７）に入力される前記選択信号のオン／オフを切り替える第１の切替装置（１８）と、を備える。

Description

電源制御回路 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１５年２月２７日に出願された日本特許出願番号２０１５－３８３０４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣを制御する電源制御回路に関するものである。
　従来、複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなシステム電源ＩＣは、複数の電源回路をパッケージ内に内蔵していることから、複数の電源電圧を出力可能にしつつも、電源回路を個別に実装する場合よりも低コスト化を図ることができる。
　さて、上記したようなシステム電源ＩＣは、一般的に、システム全体の制御を行うマイクロコンピュータ等の制御装置によって電源電圧の出力が制御されている。換言すると、システム電源ＩＣから電源電圧を出力させるためには、制御装置が動作していることが前提となる。
　しかしながら、システム構成によっては、ある周辺装置を動作させるために特定の電源電圧の出力が必要となるものの、消費電力を抑制するために、制御装置そのものは動作させる必要がないという状況がある。その一方で、通常動作時には、制御装置からの制御を優先させる必要がある。
特開２００８－５９１４１号公報
　本開示は、複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣに対し、制御装置を介さずに電源電圧の出力を有効化できるとともに、通常動作時には制御装置による制御を優先することができる電源制御回路を提供することを目的とする。
　本開示の第一の態様において、複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣを制御する電源制御回路は、複数の電源回路を内蔵し、共通のイネーブル信号によって複数の電源回路が一括で有効化されるシステム電源ＩＣに接続される。電源制御回路は、通常動作時に前記システム電源ＩＣを制御する制御装置から出力される制御信号および複数の前記電源回路のうち出力を要する電源回路を選択するための選択信号に基づいて、前記システム電源ＩＣに与える前記イネーブル信号を生成するゲート回路と、システム動時のパワーオン信号によって駆動され、前記ゲート回路に入力される前記選択信号のオン／オフを切り替える第１の切替装置とを備える。
　上記の電源制御回路により、制御手段からの制御信号が出力されていない状態であっても、選択信号に基づいてゲート回路からイネーブル信号が出力されて、システム電源ＩＣが有効化される。そして、システム起動時には第１の切替手段によって選択信号がオフされることから、ゲート回路は、制御手段からの制御信号に基づいてイネーブル信号を生成する。これにより、システム起動時には、制御信号が優先されてシステム電源ＩＣが制御される。したがって、制御手段を介さずに電源電圧の出力を有効化できるとともに、通常動作時には制御手段による制御を優先することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、本開示の一実施形態による電源制御回路、およびそれを適用した車両用装置の電気的構成を概略的に示す図である。
　以下、本開示の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
　図１に示すように、本実施形態の電源制御回路１６は、車両に搭載される車両用装置１に適用されている。この車両用装置１は、車両の様々な機能を制御するための電子機器であり、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等に相当する。本実施形態の場合、車両用装置１は、各種の電源電圧の供給を担っている。例えば、車両用装置１は、後述するように車両に設けられているスモールランプ等の各種の電飾品の電源（図１にはＶＯＵＴ２（ＩＬＬ電源）と示す）の供給を担っている。なお、車両用装置１は、電源制御回路１６を適用する電子機器の一例として示されているのであって、電源制御回路１６を適用する用途を限定するものではない。
　この車両用装置１は、車両に搭載されているバッテリ２から電源の供給を受けて動作する。具体的には、バッテリ２から供給される電源（以下、便宜的に＋Ｂと称し、図１にも＋Ｂとして示す）は、車両用装置１の＋５Ｖ電源回路３に入力され、この＋５Ｖ電源回路３から、車両用装置１全体の制御を行う主体となるメインマイコン４（制御装置に相当する）に＋５Ｖ電源が供給される。この＋５Ｖ電源回路３は、電源管理機能を有するサブマイコン５（制御装置に相当する）から電源制御信号が入力されると、＋５Ｖ電源の供給を開始する。つまり、この車両用装置１では、通常の起動時には、まずサブマイコン５が起動し、その後、メインマイコン４が起動する。なお、メインマイコン４、サブマイコン５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータで構成されている。
　サブマイコン５は、車両信号検出回路６から出力される各種の検出信号に基づいて、車両用装置１内部の電源管理機能を実行する。また、サブマイコン５は、通常動作時には、メインマイコン４との間で相互通信を行うことで互いの動作状態を監視する。
　車両信号検出回路６は、バッテリ２から電力の供給を常時受けており、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮから送信される車両信号に基づいて様々な車両状態を検出する。車両状態としては、ＡＣＣ操作がなされたか否かを示すＡＣＣ状態や、電飾品の点灯操作がなされたか否かを示すＩＬＬ状態等がある。そして、車両信号検出回路６は、当該車両用装置１に対して送信された各種の車両情報、例えばＡＣＣ状態やＩＬＬ状態等に基づいて、例えば以下のような各種の検出信号を出力する。
　・＋Ｂ検出信号：バッテリ２に接続されているか否かを示す検出信号。バッテリ２から出力される電圧（＋Ｂ）が正常値であるか否かを示す信号でもある。
　・ＡＣＣ検出信号：アクセサリ電源のオン指令を受信したことを示す検出信号。
　・ＩＬＬ検出信号：車両の電飾品のオン指令を受信したことを示す検出信号。
　車両用装置１内には、メインマイコン４やサブマイコン５等の駆動用、および、上記したような電飾品等の周辺装置用の電源を供給するためのシステム電源ＩＣ７が設けられている。このシステム電源ＩＣ７は、複数の電源回路８、電源回路９、電源回路１０および電源回路１１を内蔵しており、複数の電源電圧（ＶＯＵＴ１～ＶＯＵＴ４）を出力する。本実施形態の場合、各電源回路８～１１は、ＤＣＤＣコンバータで構成されており、＋Ｂを降圧あるいは昇圧することで所定の電源電圧をそれぞれ出力する。
　システム電源ＩＣ７が出力する電源電圧のうち、ＶＯＵＴ１は、＋Ｂ供給と同時に独立で作動する使用となっており、サブマイコン５のバックアップ電源として用いられる。ＶＯＵＴ２は、上記した電飾品の電源として用いられる。ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４は、その他の周辺回路や周辺機器の電源として用いられる。なお、出力する電源電圧の数や種類は、一例であり、これに限定されるものではない。
　また、システム電源ＩＣ７は、各電源回路８～１１のうち電源回路９～１１については、その動作が共通のイネーブル信号（図１にはＥＮ信号と示す）によって一括で有効化される。具体的には、各電源回路９～１１にはイネーブル入力（図１にはＥＮ２～ＥＮ４と示す）が設けられている。これらのイネーブル入力は、システム電源ＩＣ７内で互いに接続されているとともに、システム電源ＩＣ７全体のイネーブル入力（図１にはＥＮと示す）に接続されている。
　このため、システム電源ＩＣ７に対してイネーブル信号が入力されると、イネーブル信号は、各電源回路９～１１にも入力される。そして、各電源回路９～１１は、イネーブル信号がオンになると、動作すなわち電源電圧の出力を開始し、イネーブル信号がオフになると動作を停止する。なお、電源回路８は、上記したようにＶＯＵＴ１を＋Ｂ供給と同時に独立で作動させる仕様となっているため、イネーブル入力は設けられていない。
　また、各電源回路８～１１には、電源電圧を出力する際の立ち上がり時間（電源電圧を出力するタイミング）を調整するための調整入力（図１にはＳＳ１～ＳＳ４と示す）が設けられている。この調整入力の信号レベルがＨレベルになると（オンにされると）、規定の電圧が出力される構成になっている。この調整入力には、コンデンサ１２～１５がそれぞれ接続されている。周知のように、コンデンサは、容量の違いによって充電が完了するまでの時間が異なる。そのため、調整入力にコンデンサを接続することによって、調整入力がＨレベルになるまでの時間、つまり、電源回路が有効化されてから実際に電源電圧を出力するまでの時間を調整することができる。
　一般的には、各電源電圧の立ち上がり時間が互いにずれるような調整が行われ、起動時の過度な突入電流やオーバーシュートを防止するいわゆるソフトスタート(Soft Start）機能が実現されている。なお、コンデンサが接続されていない場合には、電源回路は、規定の立ち上がり時間で電源電圧を出力する。
　さて、システム電源ＩＣ７の電源電圧の出力の有効化は、通常動作時であれば、制御装置（本実施形態ではサブマイコン５）から出力される制御信号（図１にはＳＹＮＣ信号と示す）によって行われる。
　しかし、特定の周辺装置のみに電源を供給したい場合には、１つの電源電圧が出力されれば十分であるケースも考えられる。例えば、本実施形態のような車両用装置１の場合であれば、駐車中に電飾品を点灯させる場合にはＶＯＵＴ２が必要となるものの、メインマイコン４の動作やＶＯＵＴ３あるいはＶＯＵＴ４の出力は不要となるようなケースである。なお、制御装置の動作が必要とされない駐車中等においては、メインマイコン４やサブマイコン５は、一般的に、停止状態やスリープ状態等の低消費電力状態となっている。
　この場合、イネーブル信号を制御装置（本実施形態ではサブマイコン５）から出力する構成とすると、電源電圧を出力させるためには制御装置を動作させる必要がある。また、システム電源ＩＣ７のイネーブル信号が共通化されていることから、ある特定の電源電圧のみが必要な場合であっても、全ての電源電圧が出力され、消費電力が増加する。かといって、各電源回路８～１１を個別に制御するためにイネーブル信号が複数設けられている電源ＩＣを用いたり、単出力の電源ＩＣを複数設けたりする構成では、コストの大幅な増加を招くという問題がある。
　また、本実施形態のように車両用装置１に適用する場合には、電力がバッテリ２から供給されることから、バッテリ２への充電が行われない駐車中等に電飾品を点灯させる際には、可能な限り他の周辺装置を動作させないようにして消費電力を抑制し、バッテリ２の消耗を抑えることが望ましい。
　そこで、本実施形態の電源回路部２１には、システム電源ＩＣ７を制御するための電源制御回路１６が設けられている。この電源制御回路１６により、サブマイコン５等の制御装置を介さずに電源電圧の出力を有効化できるとともに、通常動作時には、サブマイコン５等の制御装置からの制御を優先することができるようにしている。また、本実施形態では、イネーブル信号が共通化されているシステム電源ＩＣ７に対して、出力を要しない電源電圧の出力を規制することができるようにしている。
　以下、電源制御回路１６の詳細について、出力を要する電源電圧がＶＯＵＴ２（ＩＬＬ電源）であり、ＶＯＵＴ２を出力する電源回路９を選択するための選択信号としてＩＬＬ検出信号が設定されている場合を例にしながら説明する。
　まず、電源電圧の出力の有効化について説明する。
　本実施形態の電源制御回路１６は、サブマイコン５出力される制御信号（ＳＹＮＣ信号）と車両信号検出回路６から出力されるＩＬＬ検出信号とが入力され、その出力側がシステム電源ＩＣ７のイネーブル入力に接続されたＥＸＯＲゲート１７（ゲート回路に相当する）、および、ＥＸＯＲゲート１７のＩＬＬ検出信号側に接続されたトランジスタ１８（第１の切替装置に相当する）を備えている。
　ＥＸＯＲゲート１７は、サブマイコン５から出力される制御信号（ＳＹＮＣ信号。通常動作時にシステム電源ＩＣ７を制御するために信号）とＩＬＬ検出信号との排他的論理和をイネーブル信号（ＥＮ信号）として出力する。このとき、いずれか一方の信号がオン（Ｈレベル）になると、イネーブル信号（ＥＮ信号）もオンされる。このため、サブマイコン５が動作しておらず、ＳＹＮＣ信号が出力されていない状態（ＳＹＮＣ信号がＬレベルの状態）であっても、ＩＬＬ検出信号が出力されれば（オンされれば）、イネーブル信号がオンされる。
　トランジスタ１８は、ＥＸＯＲゲート１７のＩＬＬ検出信号の入力端子とグランド電位との間の経路を断続する。このトランジスタ１８は、システム起動時に出力されるパワーオン信号（図１にはＰＷＲＯＮ信号と示す）によって駆動される。具体的には、パワーオン信号がＨレベルになると（オンされると）、トランジスタ１８が導通し、ＩＬＬ検出信号が強制的にグランド電位（Ｌレベル）になる。このため、車両用装置１が通常の手順で起動されるシステム起動時には、ＥＸＯＲゲート１７のＩＬＬ検出信号側がＬレベルとなり、ＥＸＯＲゲート１７は、ＳＹＮＣ信号に基づいてイネーブル信号を生成する。つまり、システム起動時には、ＳＹＮＣ信号が優先されてシステム電源ＩＣ７の有効化が行われる。
　これにより、サブマイコン５を動作させることなくシステム電源ＩＣ７の各電源回路９～１１の動作を有効化することができるとともに、システム起動時には、制御装置からの制御を優先させてシステム電源ＩＣを制御することができる。
　次に、出力を要しない電源電圧の出力の規制について説明する。
　電源制御回路１６は、電源回路１０、１１の調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）とグランド電位との間を断続するトランジスタ１９およびトランジスタ２０（第２の切替装置に相当する）。なお、本実施形態では、上記したように出力を要する電源電圧がＶＯＵＴ２であり、ＶＯＵＴ２のみを出力する際には出力を要しない電源電圧がＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４であることから、第２の切替装置は、電源回路１０、１１の調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）に接続されている。
　このトランジスタ１９は、調整入力（ＳＳ３）とコンデンサとの共通接点にコレクタ端子が接続され、グランド電位にエミッタ端子が接続されている。また、トランジスタ２０は、調整入力（ＳＳ４）とコンデンサとの共通接点にコレクタ端子が接続され、グランド電位にエミッタ端子が接続されている。そして、各トランジスタのベース端子に、ＩＬＬ検出信号が入力される。
　各トランジスタ１９、２０は、車両信号検出回路６からＩＬＬ検出信号が出力されていない状態、つまり、ＩＬＬ検出信号がオフされてＬレベルになっている状態では、非導通状態となる。このとき、各調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）の信号レベルは、それぞれのコンデンサ１４、１５の容量に応じた遅延時間でＨレベルに到達する。そして、電源回路１０、１１は、調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）の信号レベルがＨレベルになると、規定の電源電圧を出力する。この調整入力の信号レベルがＨレベルになった状態が、調整入力がオンされた状態に相当する。
　一方、トランジスタ１９、２０は、車両信号検出回路６からＩＬＬ検出信号が出力されると、つまり、ＩＬＬ検出信号がオンされてＨレベルになると、導通状態となる。このとき、各調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）の信号レベルは、グランド電位（Ｌレベル）になる。この調整入力の信号レベルがグランド電位となった状態が、調整入力がオフにされた状態に相当する。
　トランジスタ１９、２０が導通状態となっている間は、調整入力（ＳＳ３、ＳＳ４）がオフされた状態であることから、電源電圧の出力の立ち上がり時間が実質的に延長された状態になる。このため、ＩＬＬ検出信号がＨレベルになっている間は、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４は出力されなくなる。つまり、選択信号（ＩＬＬ検出信号）を用いて第２の切替装置により調整入力のオン／オフを切り替えることによって、対応する電源電圧の出力を規制することが可能となる。
　このとき、ＩＬＬ検出信号はサブマイコン５を介さずに車両信号検出回路６から直接出力される信号であることから、トランジスタ１９、２０を駆動する際には、サブマイコン５の動作は不要となっている。このため、余分な電力消費を低減することができる。
　ただし、各トランジスタ１９、２０は、ＩＬＬ検出信号によって駆動されていることから、上記したシステム起動時にはＩＬＬ検出信号がＬレベルになるため、各トランジスタ１９、２０も非導通状態となる。そのため、ＶＯＵＴ３、ＶＯＵＴ４に対応する電源回路１０、１１は、コンデンサ１４、１５の容量に基づく立ち上がり時間に従って電源電圧を出力する。つまり、ＩＬＬ検出信号によって出力を規制しつつも、システム起動時にはその規制を取り払うことができ、制御信号に基づいてシステム電源ＩＣ７を制御することができる。
　このように、電源制御回路１６は、制御装置を介さずにシステム電源ＩＣ７を有効化でき、イネーブル信号が共通化されているシステム電源ＩＣ７に対して出力を要しない電源電圧の出力を規制できつつも、通常のシステム起動時には制御装置からの制御信号を優先する制御を可能としている。
　以上説明した電源制御回路１６によれば、次のような効果を得ることができる。
　電源制御回路１６は、複数の電源回路を内蔵し、共通のイネーブル信号（ＥＮ信号）によって複数の電源回路８～１１が一括で有効化されるシステム電源ＩＣ７に接続され、サブマイコン５（制御装置）から出力される制御信号（ＳＹＮＣ信号）および複数の電源回路８～１１のうち出力を要する電源回路（本実施形態では、１０、１１）を選択するための選択信号（ＩＬＬ検出信号）に基づいてイネーブル信号を生成するＥＸＯＲゲート１７（ゲート回路）と、システム動時のパワーオン信号（ＰＷＲＯＮ信号）によって駆動され、ＥＸＯＲゲート１７に入力される選択信号のオン／オフを切り替えるトランジスタ１８（第１の切替装置）と、を備える。
　これにより、制御装置からの制御信号が出力されていない状態であっても、選択信号に基づいてＥＸＯＲゲート１７からイネーブル信号が出力されることから、システム電源ＩＣ７を有効化することができる。すなわち、電源制御回路１６は、制御装置を動作させることなく、システム電源ＩＣ７からの電源電圧を出力させることができる。
　このとき、システム起動時には、トランジスタ１８によって選択信号がオフされることから、ＥＸＯＲゲート１７は、制御装置からの制御信号に基づいてイネーブル信号を生成する。換言すると、電源制御回路１６は、システム起動時には、ＩＬＬ検出信号を無効化した状態で、制御装置からの制御信号に基づいてイネーブル信号を生成する。これにより、システム起動時には、制御信号を優先してシステム電源ＩＣ７を制御することができる。
　このため、システム電源ＩＣには共通のイネーブル信号で動作するものを採用すればよく、コストの大幅な増加を招くことがない。また、電源制御回路１６をＥＸＯＲゲート１７とトランジスタ１８という比較的安価な回路部品により簡単な回路構成で実現できることから、電源制御回路１６を設ける際のコストの増加を抑制することができる。
　また、電源制御回路１６は、選択信号によって駆動され、調整入力のオン／オフを切り替えるトランジスタ（第２の切替装置。本実施形態ではトランジスタ１９、２０）を備えている。システム電源ＩＣ７は、各電源回路８～１１にそれぞれ設けられている調整入力（ＳＳ１～ＳＳ４）の信号レベルによって電源電圧を出力するタイミングを電源回路８～１１ごとに個別に調整可能である。そのため、調整入力をオフすることによって、対応する電源電圧が出力されるタイミングを遅延させることができる。すなわち、調整入力のオン／オフを切り替えることで、電源電圧の出力／非出力を制御することができる。このとき、トランジスタ１９、２０は選択信号によって駆動されていることから、選択信号がオンになった場合には、選択されていない電源電圧に対応する調整入力はオフされる。つまり、出力を要しない電源電圧は、その出力が規制される。
　また、電源制御回路１６は、車両に搭載されているバッテリ２から電源が供給される車両用装置１に適用されている。このため、車両用装置１は、バッテリ２から電力の供給を受けており、動作時にはバッテリ２を消費することから、不必要な消費電力をできる限り削減することが望ましい。この場合、不必要な消費電力とは、システム電源ＩＣ７内部の消費電力だけでなく、システム電源ＩＣ７に接続されている周辺回路等で消費される電力も含まれる。
　そのため、本実施形態の電源制御回路１６のように、出力を要しない電源電圧の出力を規制することにより、システム電源ＩＣ７だけでなく、例えばＶＯＵＴ３やＶＯＵＴ４が供給される周辺回路も含めて、消費電力を削減することができる。また、本実施形態で例示したような停車中に電飾品を点灯させるような状況は、バッテリ２への充電が行われない状態であることから、電源制御回路１６による消費電力の削減効果がより効果的になると考えられる。
　本開示は、上記した実施形態にて例示したものに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形あるいは拡張することができる。
　実施形態では出力を要する電源電圧としてＶＯＵＴ２（ＩＬＬ電源）が設定され、ＶＯＵＴ２を出力する電源回路には第２の切替装置を設けない例を示したが、これに限定されるものではない。
　実施形態では出力を要する電源電圧が１つの場合を例示したが、複数の場合であってもよい。また、出力を要する電源電圧を予め設定していたが、電源電圧の種類の数だけ選択信号を出力する構成とし、それらの組み合わせに基づいて第２の切替装置を切り替える選択回路を設ける構成としてもよい。
　第１、第２の切替装置は、トランジスタ以外のものでもよく、ＩＧＢＴ等の他の半導体スイッチング素子を用いてもよいし、接点を持つリレー等を用いてもよい。
　ゲート回路をＥＸＯＲゲート１７で構成したが、他の論理回路を用いて同様の出力が得られる回路構成としてもよい。
　実施形態ではメインマイコン４とサブマイコン５の２つの制御装置を有するシステムを例示したが、制御装置は１つあるいは３つ以上であってもよい。
　図面中、１は車両用装置、２はバッテリ、４はメインマイコン（制御装置）、５はサブマイコン（制御装置）、７はシステム電源ＩＣ、８、９、１０、１１は電源回路、１６は電源制御回路、１７はＥＸＯＲゲート（ゲート回路）、１８はトランジスタ（第１の切替装置）、１９、２０はトランジスタ（第２の切替装置）を示す。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (3)

  1. 　複数の電源電圧を出力可能なシステム電源ＩＣ（７）を制御する電源制御回路（１６）であって、
    　電源制御回路は、複数の電源回路（８、９、１０、１１）を内蔵し、共通のイネーブル信号によって複数の電源回路が一括で有効化されるシステム電源ＩＣ（７）に接続され、
    　通常動作時に前記システム電源ＩＣ（７）を制御する制御装置（５）から出力される制御信号および複数の前記電源回路（８、９、１０、１１）のうち出力を要する電源回路を選択するための選択信号に基づいて、前記システム電源ＩＣ（７）に与える前記イネーブル信号を生成するゲート回路（１７）と、
    　システム動時のパワーオン信号によって駆動され、前記ゲート回路（１７）に入力される前記選択信号のオン／オフを切り替える第１の切替装置（１８）と、
    　を備える電源制御回路。
  2. 　前記システム電源ＩＣ（７）は、各電源回路（８、９、１０、１１）にそれぞれ設けられている調整入力（ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３、ＳＳ４）の信号レベルによって電源電圧を出力するタイミングを電源回路（８、９、１０、１１）ごとに個別に調整可能であり、
    　前記選択信号によって駆動され、前記調整入力（ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３、ＳＳ４）のオン／オフを切り替える第２の切替装置（１９、２０）をさらに備える請求項１記載の電源制御回路。
  3. 　車両に搭載されているバッテリから電源が供給される車両用装置（１）に適用される請求項１または２記載の電源制御回路。
     
     
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