(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品を保護できる車両用計器のサージ保護回路を安価に提供する。【解決手段】本車両用計器のサージ保護回路Ａ１は、車載バッテリＢの電源を所定の電圧に調圧して負荷回路１に供給する調圧回路２と、電源を調圧回路２へ供給／制限するＮＰＮトランジスタ３ＴＲと、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲのコレクタとベース間を電気的に接続する抵抗３Ｒと、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲのベースとグランド間を接続するツェナーダイオード３Ｄと、を有しアヴァランシェ降伏現象により過電圧時に電源の供給を制限する過電圧保護回路３と、を備える。過電圧保護回路３により調圧回路２への電源が供給されているときに、調圧回路２のイネーブル端子ＥＮに起動信号ローを入力し、過電圧保護回路３により調圧回路２への電源が制限されているときに調圧回路２のイネーブル端子ＥＮに停止信号ハイを入力する、調圧停止回路４を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリから供給された電源を所定の電圧に調圧して負荷回路に供給する調圧回路と、
コレクタから入力された前記電源をエミッタから前記調圧回路に供給／制限するＮＰＮトランジスタと、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタとベース間を電気的に接続する抵抗と、前記ＮＰＮトランジスタのベースとグランド間を接続するツェナーダイオードと、を有し前記ツェナーダイオードのアヴァランシェ降伏現象により過電圧時に前記調圧回路への電源の供給を制限する過電圧保護回路と、
を備えた車両用計器のサージ保護回路であって、
前記調圧回路は、入力された信号により起動／停止を外部から制御されるイネーブル端子を有し、
前記過電圧保護回路により前記調圧回路への電源が供給されているときに前記イネーブル端子に前記調圧回路を起動する信号を入力し、前記過電圧保護回路により前記調圧回路への電源が制限されているときに前記イネーブル端子に前記調圧回路を停止する信号を入力する、調圧停止回路を備えた、
ことを特徴とする車両用計器のサージ保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用計器を構成する負荷回路へ安定した電源を供給するためのサージ保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用計器のサージ保護回路として、特許文献１に開示されたものがある。このサージ保護回路は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴにより電源から負荷回路への電力供給とその停止とを切り換え、ツェナーダイオードにより電圧を制限することにより、車両用計器へ供給される電源電圧の変動が激しくなる場合であっても、電子部品を保護するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５２７６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＭＯＳＦＥＴを用いるとサージ保護回路が高価となってしまう、という課題がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、電子部品を保護できる車両用計器のサージ保護回路を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両用計器のサージ保護回路は、
車載バッテリから供給された電源を所定の電圧に調圧して負荷回路に供給する調圧回路と、
コレクタから入力された前記電源をエミッタから前記調圧回路に供給／制限するＮＰＮトランジスタと、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタとベース間を電気的に接続する抵抗と、前記ＮＰＮトランジスタのベースとグランド間を接続するツェナーダイオードと、を有し前記ツェナーダイオードのアヴァランシェ降伏現象により過電圧時に前記調圧回路への電源の供給を制限する過電圧保護回路と、
を備えた車両用計器のサージ保護回路であって、
前記調圧回路は、入力された信号により起動／停止を外部から制御されるイネーブル端子を有し、
前記過電圧保護回路により前記調圧回路への電源が供給されているときに前記イネーブル端子に前記調圧回路を起動する信号を入力し、前記過電圧保護回路により前記調圧回路への電源が制限されているときに前記イネーブル端子に前記調圧回路を停止する信号を入力する、調圧停止回路を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電子部品を保護できる車両用計器のサージ保護回路を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態である車両用計器Ａ１のサージ保護回路の回路構成を示す図。
【図２】本発明の第２実施形態である車両用計器Ａ２のサージ保護回路の回路構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る車両用計器のサージ保護回路の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態である車両用計器Ａ１を図１を参照して説明する。
車両用計器Ａ１は、表示回路（負荷回路）１と、調圧回路２と、過電圧保護回路３と、調圧停止回路４と、を備えている。車両用計器Ａ１は、車載バッテリＢから電源を供給されて駆動し、車両の走行速度やエンジン回転数などの車両情報を表示回路１によって表示する計器である。
【００１１】
表示回路１は、例えば、５Ｖなどの所定の電圧で駆動するマイクロコントローラと、このマイクロコントローラによって制御されて回転するステッピングモータと、から構成される。ステッピングモータの回転軸には、指針が固定されており、マイクロコントローラの制御により所定の角度を指示することで、図示しない文字板上に形成された指標目盛を指針で指し示して車両の走行速度を車両の搭乗者に表示する。
【００１２】
調圧回路２は、例えば、スイッチング方式直流安定化電源回路である。調圧回路２は、入力端子ＩＮに入力された車載バッテリＢの電源電圧を昇圧あるいは降圧することにより調圧して、出力端子ＯＴから表示回路１を駆動させる所定の電圧を安定的に供給する。調圧回路２は、イネーブル端子ＥＮを有しており、このイネーブル端子ＥＮに入力される信号により調圧機能を起動／停止する。第１実施形態においては、イネーブル端子ＥＮにＨ（ハイ）信号が入力されると調圧機能が停止し、Ｌ（ロー）信号が入力されると調圧機能が起動する、ローアクティブの調圧回路２として、以降の回路を説明する。
【００１３】
過電圧保護回路３は、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲと、抵抗３Ｒと、ツェナーダイオード３Ｄと、から構成される。過電圧保護回路３は、車載バッテリＢから供給される電源の電圧がツェナーダイオード３Ｄの降伏電圧以上となると、調圧回路２に供給される車載バッテリＢの電源を制限して、調圧回路２が破損することを防ぐ。
【００１４】
ＮＰＮトランジスタ３ＴＲは、コレクタに車載バッテリＢに接続され、エミッタに調圧回路２が接続されている。抵抗３Ｒは、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲのコレクタとベースとを電気的に接続している。ツェナーダイオード３Ｄは、カソードがＮＰＮトランジスタ３ＴＲのベースに接続され、アノードがグランドに接続されている。以上の構成により、過電圧保護回路３は、ツェナーダイオード３Ｄにかかる電圧が降伏電圧未満のときは、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲがオンとなり、車載バッテリＢの電源が調圧回路２に供給される。一方で、ツェナーダイオード３Ｄにかかる電圧が降伏電圧以上となると、ツェナーダイオード３Ｄのアヴァランシェ降伏現象により車載バッテリＢから供給される電源がツェナーダイオード３Ｄを介してグランドに流れてＮＰＮトランジスタ３ＴＲのエミッタ電圧が制限され、調圧回路２への電源供給が制限される。
【００１５】
調圧停止回路４は、ツェナーダイオード４Ｄと、抵抗４Ｒ１，４Ｒ２と、から構成される。ツェナーダイオード４Ｄは、カソードが抵抗４Ｒ１を介して車載バッテリＢに接続され、アノードが調圧回路２のイネーブル端子ＥＮに接続されるとともに、抵抗４Ｒ２を介してグランドに接続される。以上の構成により、調圧停止回路４は、ツェナーダイオード４Ｄにかかる電圧が降伏電圧未満のときは、調圧回路２のイネーブル端子ＥＮにＬ（ロー）信号を入力して調圧回路２を起動させる。一方で、ツェナーダイオード４Ｄにかかる電圧が降伏電圧以上となると、ツェナーダイオード４Ｄのアヴァランシェ降伏現象により、調圧回路２のイネーブル端子ＥＮにＨ（ハイ）信号を入力して調圧回路２を停止させる。
【００１６】
以上のように、本発明に係る車両用計器のサージ保護回路は、車載バッテリＢから供給された電源を所定の電圧５Ｖに調圧して負荷回路１に供給する調圧回路２と、コレクタから入力された電源をエミッタから調圧回路２に供給／制限するＮＰＮトランジスタ３ＴＲと、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲのコレクタとベース間を電気的に接続する抵抗３Ｒと、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲのベースとグランド間を接続するツェナーダイオード３Ｄと、を有しツェナーダイオード３Ｄのアヴァランシェ降伏現象により過電圧時に調圧回路２への電源の供給を制限する過電圧保護回路３と、を備えた車両用計器Ａ１のサージ保護回路であって、調圧回路２は、入力された信号により起動／停止を外部から制御されるイネーブル端子ＥＮを有し、過電圧保護回路３により調圧回路２への電源が供給されているときにイネーブル端子ＥＮに調圧回路２を起動する信号Ｌを入力し、過電圧保護回路３により調圧回路２への電源が制限されているときにイネーブル端子ＥＮに調圧回路２を停止する信号Ｈを入力する、調圧停止回路４を備えた。
【００１７】
このように構成したことで、過電圧保護回路３により調圧回路２への電源が制限されるとともに、調圧停止回路４により調圧回路２が即座に停止して放電される。調圧回路２の放電が即座にされることで、過電圧印加時にＮＰＮトランジスタ３ＴＲのコレクタに流れる電流が即座に制限され、ＮＰＮトランジスタ３ＴＲの安全動作電圧領域を超える虞が低減する。これにより、比較的安価なＮＰＮトランジスタ３ＴＲを選定することが可能となり、過電圧保護回路３を安価に構成できる。
【００１８】
（第２実施形態）
第２実施形態である車両用計器Ａ２を図２を参照して説明する。
車両用計器Ａ２は、イネーブル端子ＥＮにＨ（ハイ）信号が入力されると調圧機能が起動し、Ｌ（ロー）信号が入力されると調圧機能が停止する、ハイアクティブの調圧回路２を用いた場合の実施形態である。
【００１９】
調圧停止回路４は、ツェナーダイオード４Ｄと、抵抗４Ｒ１，４Ｒ２，４Ｒ３と、ＮＰＮトランジスタ４ＴＲと、から構成される。ツェナーダイオード４Ｄは、アノードが調圧回路２のイネーブル端子ＥＮに接続され、カソードが抵抗４Ｒ２を介してグランドに接続される。ＮＰＮトランジスタ４ＴＲは、ベースにツェナーダイオード４Ｄのカソードが接続され、エミッタに調圧回路２のイネーブル端子ＥＮに接続され、コレクタにグランドが接続されている。また、抵抗４Ｒ３が調圧回路２の入力端子ＩＮとイネーブル端子ＥＮとを接続してプルアップしている。
【００２０】
以上のように構成することで、第１実施形態の車両用計器Ａ１と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
以上、本発明に係る車両用計器Ａ１，Ａ２のサージ保護回路を説明した。本発明は上述した実施形態（図面の内容も含む）によって限定されず、本発明の主旨に従う範囲で上述した実施形態に変更してもよい。
【００２２】
例えば、調圧回路２は、イネーブル端子ＥＮに入力された信号により起動状態から停止状態に切り替えられた際に、外部に接続されるコンデンサの放電を迅速するオートディスチャージ機能を搭載することが好ましい。このオートディスチャージ機能により放電がより迅速に行われるため、過電圧保護回路３に用いられるＮＰＮトランジスタ３ＴＲを、より低い安全動作電圧領域の素子でも構成できるようになるため、過電圧保護回路３を安価に構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器のサージ保護回路として好適である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ…車両用計器（サージ保護回路）
１…表示回路（負荷回路）
２…調圧回路
ＥＮ…イネーブル端子
３…過電圧保護回路
３ＴＲ…ＮＰＮトランジスタ
３Ｒ…抵抗
３Ｄ…ツェナーダイオード
４…調圧停止回路
Ｂ…車載バッテリ
【図１】
2018142118.tif 000003
【図２】
2018142118.tif 000004