(57)【要約】      （修正有）【課題】電流経路の切り替えを迅速に実行可能な突入電流抑制装置を提供する。【解決手段】突入電流抑制装置は、車両用バッテリー電源の正極側の電位をスイッチ部ＳＷ１を介して入力するコネクタ部５と電位に基づくエネルギーを消費する負荷部４（例えばスイッチングレギュレーター）との間に配置される電流抑制抵抗Ｒ１と、スイッチ部ＳＷ１から電流抑制抵Ｒ１抗を介して負荷部に流れ込む電流経路Ｌｔ１をバイパスする他の電流経路Ｌｔ３を形成可能なバイパス回路３と、負荷部と電流抑制抵抗Ｒ１との接続ノードから電位に基づく他のエネルギーを取り込み、所定時間だけバイパス回路３で他の電流経路Ｌｔ３が形成されることを遅延させるタイマー回路２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用バッテリー電源の正極側の電位をスイッチ部を介して入力するコネクタ部と前記電位に基づくエネルギーを消費する負荷部との間に配置される電流抑制抵抗と、
前記スイッチ部から前記電流抑制抵抗を介して前記負荷部に流れ込む電流経路をバイパスする他の電流経路を形成可能なバイパス回路と、
前記負荷部と前記電流抑制抵抗との接続ノードから前記電位に基づく他のエネルギーを取り込み、所定時間だけ前記バイパス回路で前記他の電流経路が形成されることを遅延させるタイマー回路と、
を備えることを特徴とする突入電流抑制装置。
【請求項２】
前記タイマー回路は、抵抗及びコンデンサを含み、
前記所定時間は、前記タイマー回路の時定数に依存することを特徴とする請求項１に記載の突入電流抑制装置。
【請求項３】
前記バイパス回路は、トランジスタ部を含み、
前記他の電流経路は、前記コンデンサの電圧によって前記トランジスタ部がＯＮされる時に形成されることを特徴とする請求項２に記載の突入電流抑制装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の前記突入電流抑制装置と、
定電圧生成部を含む前記負荷部と、
を備えことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
前記定電圧生成部は、被制御部を制御する制御マイコンの電源を生成するスイッチングレギュレーターであることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記スイッチングレギュレーターは、前記電源を含む共用電源を生成し、
前記共用電源は、前記被制御部を駆動する駆動電源を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記被制御部は、発光素子部であり、
前記駆動電源に含まれるリップルを軽減するリップル軽減回路を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチのＯＮ時における例えば電源回路等の負荷部に流れ込む突入電流（インラッシュ電流）を抑制する装置（突入電流抑制装置）及びそれと電源回路とを備える電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、車両用計器の電源回路を開示し、その車両用計器Ａは、サージ電圧／電源ノイズを抑制するサージ電圧抑制回路１を備えるとともに、突入電流（サージ電流）を抑制するサージ電流抑制回路２を備えている（特許文献２の要約書、段落［０００５］，［００１５］，［００１６］参照）。
【０００３】
特許文献１の車両用計器Ａの電源回路では、サージ電流抑制回路２は、制御手段５（制御回路５）からの制御信号に基づいて、サージ電流抑制回路２の電流経路を切り替えるスイッチ回路３を備えている（特許文献２の要約書、段落［００１７］参照）。言い換えれば、特許文献１の車両用計器Ａの電源回路では、サージ電流抑制回路２を常に機能させるために、イグニションスイッチＩＧの状態に関わらずバッテリー電源Ｂが接続状態において、制御回路５の駆動電源を生成する安定化電源回路４を備える必要がある（特許文献２の要約書、段落［００１８］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０８０９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両用計器（広義には車載装置）の種類によっては、特許文献１のバッテリー電源Ｂのようなバッテリー電源が常に接続されないことがある。従って、特許文献１の車両用計器Ａの電源回路において、車両用計器Ａがバッテリー電源Ｂを直接に入力しない時に、イグニションスイッチＩＧがＯＮ状態でなければ、サージ電流抑制回路２を機能させることができない。言い換えれば、バッテリー電源Ｂが直接に接続されない車両用計器Ａでは、イグニションスイッチＩＧがＯＮされて、安定化電源回路４が起動し、その後に制御回路５が起動し、その後にサージ電流抑制回路２においてトランジスタＴＲ２のベース電流が流れて、抵抗体Ｒ４を電流が流れる経路が抵抗体Ｒ２，Ｒ３によって制限されトランジスタＴＲ２を流れる経路に切り替わる。このような状況に鑑み、本発明者らは、サージ電流抑制回路２が安定化電源回路４の後段の制御回路５によって制御される時に、電流経路の切り替えが遅いことを認識した。
【０００６】
本発明の１つの目的は、電流経路の切り替えを迅速に実行可能な突入電流抑制装置を提供することである。本発明のもう１つの目的は、電流経路の切り替えを迅速に実行可能な電源装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
【０００８】
第１の態様において、突入電流抑制装置は、
車両用バッテリー電源の正極側の電位をスイッチ部を介して入力するコネクタ部と前記電位に基づくエネルギーを消費する負荷部との間に配置される電流抑制抵抗と、
前記スイッチ部から前記電流抑制抵抗を介して前記負荷部に流れ込む電流経路をバイパスする他の電流経路を形成可能なバイパス回路と、
前記負荷部と前記電流抑制抵抗との接続ノードから前記電位に基づく他のエネルギーを取り込み、所定時間だけ前記バイパス回路で前記他の電流経路が形成されることを遅延させるタイマー回路と、
を備える。
【０００９】
第１の態様では、タイマー回路は負荷部の前段に配置されるので、スイッチ部がＯＮされる時に、タイマー回路は、電流経路の切り替えをすぐに準備することができる。従って、タイマー回路は、所定時間が経過した後に、負荷部への電流経路を迅速に切り替えることができる。言い換えれば、スイッチ部がＯＮされる時に、突入電流がバイパス回路を流れることは、所定時間だけ遅延され、所定時間の経過に応じて、負荷部への電流経路は、迅速に切り替えられる。
【００１０】
第１の態様に従属する第２の態様において、
前記タイマー回路は、抵抗及びコンデンサを含んでもよく、
前記所定時間は、前記タイマー回路の時定数に依存してもよい。
【００１１】
第２の態様では、抵抗及びコンデンサでタイマー回路を簡易に構成することができる。また、第２の態様では、タイマー回路の時定数に応じてコンデンサが充電されて、コンデンサの電圧が所定値まで増加する時間で所定時間を設定することができるので、タイマー回路は、負荷部への電流経路を確実に切り替えることができる。
【００１２】
第２の態様に従属する第３の態様において、
前記バイパス回路は、トランジスタ部を含んでもよく、
前記他の電流経路は、前記コンデンサの電圧によって前記トランジスタ部がＯＮされる時に形成されてもよい。
【００１３】
第３の態様では、トランジスタ部がＯＮされる時に他の電流経路が形成される。言い換えれば、他の電流経路の抵抗値は、トランジスタ部のＯＮ抵抗値（電流抑制抵抗の抵抗値よりも低い）である又はそのＯＮ抵抗値に基づく。従って、負荷部によって消費される電流が増大する状況であっても、バイパス回路（トランジスタ部）での電圧降下（負荷部の前段での電圧降下）を抑制することができる。
【００１４】
第４の態様において、電源装置は、
第１〜第３の態様の何れか１つの態様である前記突入電流抑制装置と、
定電圧生成部を含む前記負荷部と、
を備える。
【００１５】
第４の態様では、突入電流抑制装置を電源装置に適用することができる。言い換えれば、その電源装置は、タイマー回路で負荷部（定電圧生成部）への電流経路を迅速に切り替ることができる。
【００１６】
第４の態様に従属する第５の態様において、
前記定電圧生成部は、被制御部を制御する制御マイコンの電源を生成するスイッチングレギュレーターであってもよい。
【００１７】
第５の態様では、バイパス回路（トランジスタ部）での電圧降下（スイッチングレギュレーターの前段での電圧降下）が抑制されるので、スイッチングレギュレーターは、制御マイコンの電源を安定化させることができる。言い換えれば、第５の態様では、制御マイコンの電源が制御マイコンの最低動作電圧を下回ることを抑制することができる。
【００１８】
第５の態様に従属する第６の態様において、
前記スイッチングレギュレーターは、前記電源を含む共用電源を生成してもよく、
前記共用電源は、前記被制御部を駆動する駆動電源を更に含んでもよい。
【００１９】
第６の態様では、スイッチングレギュレーターは、共用電源（制御マイコンの電源及び被制御部を駆動する駆動電源）を安定化させることができる。
【００２０】
第６の態様に従属する第７の態様において、
前記被制御部は、発光素子部であってもよく、
電源装置は、
前記駆動電源に含まれるリップルを軽減するリップル軽減回路を
更に備えてもよい。
【００２１】
第７の態様では、スイッチングレギュレーターは、特に、発光素子部を駆動する駆動電源を安定化させることができる。言い換えれば、第７の態様では、特に、発光素子部の輝度が低下することを抑制することができる。また、第７の態様では、リップル軽減回路は、リップルに起因するラジオノイズの放射を低減できるとともに、制御マイコンの電源を安定化させることができる。
【００２２】
当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（Ａ）は、比較例である突入電流抑制装置を備える比較例である電源装置の構成例を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の負荷部に流れ込む突入電流の説明図を示す。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明に従う突入電流抑制装置を備える本発明に従う電源装置の構成例を示し、図２（Ａ）は、負荷部に流れ込む電流経路の説明図であり、図２（Ｂ）は、負荷部に流れ込む他の電流経路の説明図である。
【図３】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の負荷部に流れ込む突入電流の説明図を示す。
【図４】本発明に従う電源装置の他の構成例を示す。
【図５】図５（Ａ）は、図４のバッテリー電源の電圧のタイミングチャート例（クランキング時電圧変動）を示し、図５（Ｂ）は、図４の負荷部（スイッチングレギュレーター）の消費電流のタイミングチャート例を示し、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、図４の負荷部の出力電圧の説明図を示す。
【図６】図６（Ａ）は、図４のバッテリー電源の電圧の他のタイミングチャート例（瞬断時電圧変動）を示し、図６（Ｂ）は、図４の負荷部（スイッチングレギュレーター）の入力電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｃ）は、図４のタイマー回路の入力電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｄ）は、図４のバイパス回路での他の電流経路を形成するトランジスタのゲート電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｅ）は、図４の負荷部の出力電圧のタイミングチャート例を示す。
【図７】図７（Ａ）は、図４の発光素子部（ＬＥＤ）の印加電圧のタイミングチャート例を示し、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、図４のリップル軽減回路の動作の説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００２５】
図１（Ａ）は、比較例である突入電流抑制装置を備える比較例である電源装置の構成例を示す。図１（Ａ）の例において、比較例である突入電流抑制装置は、突入電流抑制回路１だけを備え、突入電流抑制回路１は、電流抑制抵抗Ｒ１である。なお、突入電流（インラッシュ電流）は、ラッシュ電流と呼ばれることがある。或いは、突入電流は、簡易的にラッシュ電流と表現することができる。また、図１（Ａ）において、突入電流が流れこむ負荷部４は、例えば定電圧を生成する定電圧生成部であり、例えばスイッチングレギュレーター（より具体的には例えば降圧型のスイッチングレギュレーター）を含み、突入電流抑制回路１及び負荷部４（定電圧生成部）は、比較例である電源装置を形成することができる。
【００２６】
図１（Ａ）において、比較例である突入電流抑制装置又は比較例である電源装置は、例えば自動車、オートバイ等の車両に搭載される装置（車載装置）の１例である車載計器Ａに適用されている。図１（Ａ）の車載計器Ａには、外部の電源部Ｂから電力が供給され、電源部Ｂは、直流電源であるバッテリー電源（車両用バッテリー電源）と、例えばイグニッションキー、パワーボタン等の車両の始動部のスイッチ部ＳＷ１（例えばイグニッションキースイッチ）と、を含んでいる。但し、車載計器Ａには、電源部Ｂが常に接続されず、言い換えれば、車載計器Ａは、バッテリー電源を直接に入力していない。従って、スイッチ部ＳＷ１がＯＮ状態でなければ、負荷部４（定電圧生成部）を機能させることができない。
【００２７】
車載計器Ａに電源部Ｂが常に接続されない時に、比較例である突入電流抑制装置又は比較例である電源装置では、バッテリー電源の消費電力（具体的には、待機消費電力）を低減することができる。しかしながら、スイッチ部ＳＷ１がＯＦＦ状態である時に、負荷部４（定電圧生成部）の入力、即ちバッテリー電源の正極側の電位をスイッチ部ＳＷ１を介して入力するコネクタ部（５）は、完全にＯＰＥＮであり、従って、車載計器Ａにはバッテリー電源が全く接続されていない状態になる。このような状況において、スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる毎に、言い換えれば、車載計器Ａに外部の電源部Ｂから電力が供給される毎に、突入電流がその都度発生してしまう。
【００２８】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の負荷部４に流れ込む突入電流の説明図を示す。図１（Ａ）の電流抑制抵抗Ｒ１の両端がショートされる場合、言い換えれば、図１（Ａ）の車載計器Ａが突入電流抑制回路１を備えない場合、図１（Ｂ）に示される大きなピーク電流（ピーク値Ａ）を有する突入電流が発生してしまう。従って、突入電流を抑制するために、言い換えれば、ピーク電流を低減させるために、電流抑制抵抗Ｒ１は、コネクタ部（５）と負荷部４との間に配置される（図１（Ａ）参照）。
【００２９】
ところで、例えばイグニッションキースイッチであるスイッチ部ＳＷ１（車両の始動部）がＯＮされる時に、車両のエンジン（図示せず）を始動させるために、電源部Ｂのバッテリー電源に接続されるスターターモーター（図示せず）は、エンジンのクランクシャフトを回転させることができる。従って、バッテリー電源の電圧は、クランキング時に大きく低下し得る（図５（Ａ）参照）。図１（Ａ）の負荷部４のスイッチングレギュレーターは、定電圧（制御マイコンの電源電圧）を維持させるために、バッテリー電源に基づくエネルギー（バッテリー電源を構成するバッテリー内部に蓄積された電荷）を消費してしまうので、スイッチングレギュレーターの消費電流は、クランキング時に増加してしまう（図５（Ｂ）参照）。
【００３０】
スイッチングレギュレーターでの消費電流の増加は、図１（Ａ）の電流抑制抵抗Ｒ１での電圧降下の増加を意味するので、スイッチングレギュレーターの出力電圧は、クランキング時に低下してしまう（図５（Ｃ）参照）。図１（Ａ）において、スイッチングレギュレーターの出力電圧ｂは、共用電源（制御マイコンの電源及び発光素子部（ＬＥＤ）を駆動する駆動電源）を形成するので、本発明者らは、出力電圧ｂの低下によってＬＥＤの輝度が低下すること及び制御マイコンがリセット回路でリセットされてしまう可能性を認識した。
【００３１】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明に従う突入電流抑制装置を備える本発明に従う電源装置の構成例を示し、図２（Ａ）は、負荷部４に流れ込む電流経路Ｌｔ１の説明図であり、図２（Ｂ）は、負荷部４に流れ込む他の電流経路Ｌｔ３の説明図である。本発明に従う突入電流抑制装置は、電流抑制抵抗Ｒ１だけでなく、バイパス回路３及びタイマー回路２も備えている。
【００３２】
バイパス回路３は、スイッチ部ＳＷ１から電流抑制抵抗Ｒ１を介して負荷部４に流れ込む電流経路Ｌｔ１をバイパスする他の電流経路Ｌｔ３を形成可能である。タイマー回路２は、負荷部４と電流抑制抵抗Ｒ１との接続ノードからバッテリー電源に基づく他のエネルギー（バッテリー電源を構成するバッテリー内部に蓄積された他の電荷）を取り込み、所定時間だけバイパス回路３で他の電流経路Ｌｔ３が形成されることを遅延させる。
【００３３】
本発明に従う突入電流抑制装置では、タイマー回路２は負荷部４の前段に配置されるので、スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる時に、タイマー回路２は、図２（Ａ）の電流経路Ｌｔ１の切り替えをすぐに準備することができる。従って、タイマー回路２は、所定時間が経過した後に、負荷部４への電流経路Ｌｔ１を迅速に切り替えることができる。言い換えれば、スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる時に、突入電流がバイパス回路３を流れる（他の電流経路Ｌｔ３が形成される）ことは、所定時間だけ遅延され、所定時間の経過に応じて、負荷部４への電流経路Ｌｔ１は、迅速に切り替えられる。
【００３４】
図３は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の負荷部４に流れ込む突入電流の説明図を示す。図２（Ａ）の車載計器Ａが突入電流抑制回路１を備えない場合、図３の点線で示されるように、大きなピーク電流（ピーク値Ａ）を有する突入電流が発生してしまう。スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる時刻Ｔ１で、突入電流抑制回路１の電流抑制抵抗Ｒ１は、大きなピーク電流（ピーク値Ａ）を有する突入電流は、低減されたピーク電流（ピーク値Ｂ）を有する突入電流まで抑制される。その後、図３の実線で示されるように、低減されたピーク電流（ピーク値Ｂ）を有する突入電流は、通常電流（負荷部４での通常の消費電流）まで徐々に減少し、その後、一定になる（負荷部４での通常の消費電流の１例は、一定である）。
【００３５】
スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる時刻Ｔ１以降、突入電流は、電流逆流防止用のダイオードＤ１及び突入電流抑制回路１の電流抑制抵抗Ｒ１を通過し、負荷部４の電源電圧安定用のコンデンサＣ２及びＣ３にも流れ込み、コンデンサＣ２及びＣ３が充電される。加えて、時刻Ｔ１以降、負荷部４への電流経路Ｌｔ１を分岐経路である電流経路Ｌｔ２（図２（Ａ）参照）を有し、突入電流は、電流経路Ｌｔ２に従って、タイマー回路２（コンデンサＣ１）の充電電流の逆流を防止するダイオードＤ２及びタイマー回路２（コンデンサＣ１）の放電を抑制する抵抗Ｒ２を通過し、タイマー用のコンデンサＣ１に流れ込み、コンデンサＣ１が充電される。
【００３６】
タイマー回路２は、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１を含み、所定時間は、タイマー回路２の時定数に依存する。本発明に従う突入電流抑制装置では、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１でタイマー回路２を簡易に構成することができる。言い換えれば、タイマー回路２は、制御マイコン等のマイコンで構成する必要がなく、ソフトウェアプログラムの設計が不要である。また、本発明に従う突入電流抑制装置では、タイマー回路２の時定数に応じてコンデンサＣ１が充電されて、コンデンサＣ１の電圧が所定値まで増加する時間で所定時間を設定することができる。具体的には、所定時間は、スイッチ部ＳＷ１がＯＮされる時刻Ｔ１とトランジスタＱ２及びＱ１がＯＮされる時刻Ｔ２（図３参照）とで決定される。バイパス回路３は、例えばトランジスタＱ２及びＱ１で構成されるトランジスタ部を含み、コンデンサＣ１の電圧（＝所定値）によってトランジスタ部がＯＮされる。
【００３７】
なお、時刻Ｔ２で、負荷部４に流れ込む突入電流は、図３で示されるように、通常電流（負荷部４での通常の消費電流）まで減少していることが好ましく、突入電流が通常電流に到達した直後に、タイマー回路２は、負荷部４への電流経路Ｌｔ１から他の電流経路Ｌｔ３（図２（Ｂ）参照）に切り替えることが好ましい。言い換えれば、タイマー回路２は、電流抑制抵抗Ｒ１の役割が終えた時点で、バイパス回路３を有効化させて他の電流経路Ｌｔ３を形成することが好ましい。
【００３８】
バイパス回路３のトランジスタ部（トランジスタＱ２及びＱ１）がＯＮされる時に、他の電流経路Ｌｔ３の抵抗値は、トランジスタ部のＯＮ抵抗値である又はそのＯＮ抵抗値に基づき、他の電流経路Ｌｔ３の抵抗値は、電流経路Ｌｔ１の抵抗値（＝電流抑制抵抗Ｒ１の抵抗値）よりも低い。従って、図３の時刻ｔ２以降、通常電流（負荷部４での通常の消費電流）のほとんどは、他の電流経路Ｌｔ３を流れる電流に起因する。
【００３９】
図３の時刻ｔ２以降、即ちバイパス回路３がＯＮされた後、負荷部４（スイッチングレギュレーター）での消費電流が増加する場合であっても、図２（Ｂ）のトランジスタＱ１での電圧降下は、図２（Ａ）の電流抑制抵抗Ｒ１での電圧降下よりも小さい。負荷部４（スイッチングレギュレーター）の前段（入力）での電圧降下が小さいので、定電圧生成部である負荷部４（本発明に従う電源装置）は、生成する定電圧（電源）を安定化させることができる。また、負荷部４（スイッチングレギュレーター）の後段（出力）での電圧降下が小さいので、定電圧生成部である負荷部４（本発明に従う電源装置）は、消費電流の増加が可能となる。
【００４０】
以下に、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の突入電流抑制装置の構成例を具体的に説明する。電源部Ｂのバッテリー電源の負極側の電位（グランド電位又は車体電位）は、コネクタ部（６）に接続されている。スイッチ部ＳＷ１がＯＮ状態である時に、コネクタ部（５）とコネクタ部（６）との間の電圧は、バッテリー電源の電圧を表し、車載計器Ａは、バッテリー電源の電力によって動作可能である。
【００４１】
コネクタ部（５）は、ダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードは、電流抑制抵抗Ｒ１の一端に接続されている。電流抑制抵抗Ｒ１の他端は、コンデンサＣ２の一端（電解コンデンサの＋端子）に接続され、コンデンサＣ２の他端（電解コンデンサの−端子）は、グランド電位に接続されている。コンデンサＣ３（セラミックコンデンサ）は、コンデンサＣ２と並列に接続されるので、コンデンサＣ２の一端は、コンデンサＣ３の一端に接続され、コンデンサＣ３の他端は、コンデンサＣ２の他端（グランド電位）に接続されている。
【００４２】
電流抑制抵抗Ｒ１の他端は、負荷部４（コンデンサＣ２，Ｃ３及びスイッチングレギュレーター）に接続されるとともに、タイマー回路２（ダイオードＤ２）に接続されている。電流抑制抵抗Ｒ１をバイパスするトランジスタＱ１の第１端子（例えばＰチャンネルＦＥＴのソース端子）は、電流抑制抵抗Ｒ１の一端、抵抗Ｒ６の一端、及びダイオードＤ１のカソードに接続されている。トランジスタＱ１の第２端子（例えばＰチャンネルＦＥＴのドレイン端子）は、電流抑制抵抗Ｒ１の他端、及びダイオードＤ２のアノード（、並びに負荷部４）に接続されている。
【００４３】
ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ２の一端に接続され、抵抗Ｒ２の他端は、コンデンサの一端、及び抵抗Ｒ３の一端に接続されている。コンデンサＣ１の他端は、グランド電位に接続されている。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端、及びトランジスタＱ２の第１端子（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベース端子）に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、グランド電位に接続されている。
【００４４】
トランジスタＱ２の第２端子（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタ端子）は、グランド電位に接続されている。トランジスタＱ２の第３端子（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタ端子）は、抵抗Ｒ５の一端に接続されている。抵抗Ｒ５の他端は、トランジスタＱ１の第３端子（例えばＰチャンネルＦＥＴのゲート端子）、及び抵抗Ｒ６の他端に接続されている。
【００４５】
抵抗Ｒ６は、スイッチ部ＳＷ１のＯＮ直後のトランジスタＱ１のＯＦＦ状態を安定させるために、トランジスタＱ１の第１端子と第３端子との間（例えばＰチャンネルＦＥＴのゲート−ソース間）に配置されている。抵抗Ｒ５は、スイッチ部ＳＷ１のＯＮ直後のトランジスタＱ１の第１端子と第３端子との間（例えばＰチャンネルＦＥＴのゲート−ソース間）の過電圧を分圧で軽減させるために、抵抗Ｒ６と接続されている。また、抵抗Ｒ５は、トランジスタＱ２のＯＮ状態で、トランジスタＱ２の第３端子と第２端子との間（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタ間）の電流を制限することができる。これにより、過電圧時におけるトランジスタＱ１（例えばＰチャンネルＦＥＴのソース−ゲート間の寄生ツェナーダイオード）の電力負担及びトランジスタＱ２の電力負担を軽減することができる。
【００４６】
バッテリー電源（車両用バッテリー電源）の電圧は、クランキング時に大きく低下し得る（図５（Ａ）参照）ので、コンデンサＣ１に充電された電流（電荷）が放電して、バイパス回路３がＯＦＦされることも想定される。コンデンサＣ１に充電された電流がクランキング時又は瞬時に放電されることを抑制するために、ダイオードＤ２並びに抵抗Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、タイマー回路２に設けられている。言い換えれば、タイマー回路２は、バイパス回路３のトランジスタ部のチャタリングを防止するために、ダイオードＤ２並びに抵抗Ｒ２、Ｒ３及びＲ４を備えることが好ましい。もちろん、ダイオードＤ２並びに抵抗Ｒ３及びＲ４の一部又は全部は、タイマー回路２に設けられなくてもよい。
【００４７】
図４は、本発明に従う電源装置の他の構成例を示す。図４の負荷部４は、定電圧生成部として、降圧型のスイッチングレギュレーターを備えている。また、図４の降圧型のスイッチングレギュレーターの出力電圧ｂは、共用電源（制御マイコンの電源及び発光素子部（ＬＥＤ）を駆動する駆動電源）を形成している。
【００４８】
ところで、図４のＬＥＤ（発光素子部）がエンジンを有する車両の車両計器Ａの例えば照明用光源（例えば、バックライト光源等を含む）、インジケータ光源（例えば、指針光源、警告ランプ光源等を含む）等の光源を形成する時に、ＬＥＤ（発光素子部）の輝度は、電源部Ｂの出力電圧の低下の影響を受け難いことが好ましい。従って、負荷部４の定電圧生成部は、電源部Ｂの出力電圧（定電圧生成部の入力電圧）の低下の影響を受け難い、降圧型、昇圧型等のスイッチングレギュレーターであることが好ましい。
【００４９】
しかしながら、負荷部４が昇圧型のスイッチングレギュレーターである時に、昇圧型のスイッチングレギュレーターの出力電圧は、共用電源（制御マイコンの電源及び発光素子部（ＬＥＤ）を駆動する駆動電源）を形成することができない。その理由は、典型的には５［Ｖ］である制御マイコンの電源がバッテリー電源の典型的な変動電圧幅（６．５［Ｖ］〜１６［Ｖ］）よりも低いので、負荷部４はバッテリー電源を降圧して制御マイコンの電源を生成する必要があるためである。言い換えれば、負荷部４の出力電圧が制御マイコンの電源を含む共用電源を形成する時に、負荷部４の定電圧生成部は、降圧型のスイッチングレギュレーターを採用する。
【００５０】
もちろん、図４の負荷部４の変形例として、負荷部４は、共用電源を形成しなくてもよい。負荷部４が共用電源を形成しない時に、負荷部４は、制御マイコンの電源と発光素子部（ＬＥＤ）を駆動する駆動電源とを個別に準備してもよい。しかしながら、このような２つの電源を生成する負荷部４の製造コストは、増加してしまう。従って、製造コストの観点からも、図４の負荷部４は、定電圧生成部として、降圧型のスイッチングレギュレーターを備えることが好ましい。
【００５１】
図４の例において、本発明に従う電源装置は、負荷部４（降圧型のスイッチングレギュレーター）の後段に、制御マイコン及び発光素子部（ＬＥＤ）を備えている。図４の制御マイコンは、駆動電源（共用電源）に基づき発光素子部（ＬＥＤ）を駆動するドライバ（トランジスタＱ３）に対して、例えばＰＷＭ駆動制御等の制御を実行することができる。
【００５２】
図４の電源装置は、負荷部４（降圧型のスイッチングレギュレーター）とドライバ（トランジスタＱ３）との間にリップル軽減回路５を備えることができる。リップル軽減回路５は、発光素子部（ＬＥＤ）の駆動電源に含まれるリップルを軽減するために、例えばダイオードＤ３及びコンデンサＣ４（典型的には電解コンデンサで構成される平滑コンデンサ）を有している。言い換えれば、リップル軽減回路５は、例えばＰＷＭ駆動制御等によって発生するリップルを軽減するとともに、そのリップルに起因するラジオノイズ（放射ノイズ）、制御マイコンへのノイズ（伝導ノイズ）、制御マイコンの電源（動作電源）の変動等を軽減することができる。もちろん、図４の電源装置は、リップル軽減回路５を備えなくてもよい。
【００５３】
また、図４の電源装置は、制御マイコンの電源（動作電源）を監視するリセット回路を備えることができる。リセット回路は、制御マイコンの電源（動作電源）の電圧が制御マイコンの最低動作電圧を下回る時に、車載計器Ａの誤動作を防ぐためにリセット信号を制御マイコンに送り、制御マイコンをリセットさせることができる。なお、制御マイコンがリセットされる時に、発光素子部（ＬＥＤ）は制御されず、ＬＥＤ（発光素子部）の輝度は、一定に維持されなくなる。もちろん、図４の電源装置は、リセット回路を備えなくてもよい。
【００５４】
図４において、バイパス回路３のトランジスタＱ２は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである。バイパス回路３のトランジスタＱ１がＦＥＴ等の電圧駆動である時に、非常に小さな電流（バイポーラ型のトランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ電流）で電圧駆動型のトランジスタＱ１をＯＮさせることができる。また、バイポーラ型のトランジスタＱ２のベース電流は、バイポーラ型のトランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ電流の１／ｈｆｅ倍であればよく、従って、ベース電流が不足するという問題も発生しない。
【００５５】
また、バイポーラ型のトランジスタＱ２のベース−エミッタ間の電圧が典型的には０．７［Ｖ］程度である時に、トランジスタＱ２は、ＯＮ可能である。なお、トランジスタＱ２がＦＥＴである時に、そのＦＥＴのゲート電圧の閾値は、典型的には３［Ｖ］程度である。従って、トランジスタＱ２がバイポーラトランジスタである時に、ＦＥＴと比較して、より低い電源電圧でトランジスタＱ２を駆動することができる。これは、バッテリー電源の電圧がクランキング時等に大きく低下する場合であっても、他の電流経路Ｌｔ３を利用する負荷部４の稼働の中断が発生し難いことを意味している。
【００５６】
図５（Ａ）は、図４のバッテリー電源の電圧のタイミングチャート例（クランキング時電圧変動）を示し、図５（Ｂ）は、図４の負荷部４（スイッチングレギュレーター）の消費電流のタイミングチャート例を示し、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、図４の負荷部４の出力電圧の説明図を示す。
【００５７】
図５（Ａ）に示されるように、バッテリー電源の電圧ａは、例えばクランキング時に大きく低下する。負荷部４（スイッチングレギュレーター）の入力電圧が低下する時に、負荷部４のスイッチングレギュレーターは、その出力電圧ｂ（共用電源の電圧）を一定に維持させるために、スイッチングレギュレーターの消費電流は、クランキング時に増加してしまう（図５（Ｂ）参照）。
【００５８】
図４の突入電流抑制装置又は電源装置がバイパス回路３を備えない場合、スイッチングレギュレーターでの消費電流の増加は、電流経路Ｌｔ１の抵抗値（＝電流抑制抵抗Ｒ１の抵抗値）に起因する電圧降下の増加を意味するので、スイッチングレギュレーターの出力電圧ｂは、クランキング時に低下してしまう（図５（Ｃ）参照）。図５（Ｃ）の例において、出力電圧ｂは制御マイコンの最低動作電圧を下回っていないが、バイパス回路３が存在しない時に、出力電圧ｂは最低動作電圧を下回る恐れがあり、従って、制御マイコンがリセットされる恐れがある。また、図５（Ｃ）の例において、出力電圧ｂは制御マイコンの最低動作電圧を下回っていないが、出力電圧ｂの減少によってＬＥＤ（発光素子部）の輝度は、低下する。
【００５９】
図４に示されるように、突入電流抑制装置又は電源装置がバイパス回路３を備える時に、スイッチングレギュレーターでの消費電流の増加は、他の電流経路Ｌｔ３の抵抗値（＝トランジスタＱ１のＯＮ抵抗値）に起因する電圧降下の増加を意味する。しかしながら、ＯＮ抵抗値は、非常に小さいので、電圧降下が回避され、従って、スイッチングレギュレーターの出力電圧ｂは、クランキング時に低下しない（図５（Ｄ）参照）。従って、図５（Ｄ）の例において、制御マイコンは、リセットされる恐れがなく、また、ＬＥＤ（発光素子部）の輝度は、低下しない。
【００６０】
図６（Ａ）は、図４のバッテリー電源の電圧の他のタイミングチャート例（瞬断時電圧変動）を示し、図６（Ｂ）は、図４の負荷部４（スイッチングレギュレーター）の入力電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｃ）は、図４のタイマー回路２の入力電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｄ）は、図４のバイパス回路３での他の電流経路Ｌｔ３を形成するトランジスタＱ１のゲート電圧のタイミングチャート例を示し、図６（Ｅ）は、図４の負荷部４の出力電圧のタイミングチャート例を示す。
【００６１】
図６（Ａ）に示されるように、バッテリー電源の電圧ａは、例えばバッテリー端子の緩み及び車両の振動等によって、バッテリー電源の瞬間的に断絶する又はゼロになることがある。バッテリー電源の瞬断時には、他の電流経路Ｌｔ３が形成されているが、他の電流経路Ｌｔ３の出力段、即ち負荷部４の入力電圧ｅは、瞬断後、徐々に又は遅延しながら低下する（図６（Ｂ）参照）。図４のタイマー回路２のコンデンサＣ１に溜まった充電電圧、即ちタイマー回路２の入力電圧ｃも、バッテリー電源の瞬断後、徐々に又は遅延しながら低下する（図６（Ｃ）参照）。
【００６２】
図６（Ｄ）は、図４のバイパス回路３での他の電流経路Ｌｔ３を形成するトランジスタＱ１のゲート電圧ｄを示し、所定時間が経過して時点でコンデンサＣ１の充電電圧によってトランジスタＱ２がＯＮされて、ゲート電圧ｄが例えば０．７［Ｖ］付近に設定されて、トランジスタＱ１がＯＮされている。瞬断時にトランジスタＱ２のＯＮが継続され、ゲート電圧ｄに基づくトランジスタＱ１のＯＮも継続されている。
【００６３】
図６（Ｅ）は、スイッチングレギュレーターの出力電圧ｂを示し、出力電圧ｂは、バッテリー電源の瞬断後、徐々に又は遅延しながら低下する。しかしながら、図６（Ｅ）の例において、数ミリ秒の瞬断では、出力電圧ｂは、制御マイコンの最低動作電圧を下回ることなく、従って、制御マイコンのリセットは、回避されている。制御マイコンがリセットされないので、車載計器Ａは、バッテリー電源の瞬断時にＬＥＤ（発光素子部）の発光又は表示を維持することができる。
【００６４】
図７（Ａ）は、図４の発光素子部（ＬＥＤ）の印加電圧ｆのタイミングチャート例を示し、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、図４のリップル軽減回路５の動作の説明図を示す。図７（Ａ）に示されるように、発光素子部（ＬＥＤ）は、例えばＤｕｔｙ比が５０［％］の５［Ｖ］振幅の矩形波である駆動電圧によって駆動される。図４の電源装置がリップル軽減回路５を備える時に、負荷部４のスイッチングレギュレーターの出力電圧ｂ（共用電源の電圧）は、一定である（図７（Ｂ）参照）。他方、図４の電源装置がリップル軽減回路５を備えない時に、出力電圧ｂ（共用電源の電圧）は、ＰＷＭ駆動制御によって発生するリップルを有してしまう。
【００６５】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・突入電流抑制回路、２・・・タイマー回路、３・・・バイパス回路、４・・・負荷部、５・・・リップル軽減回路、Ａ・・・車載計器、Ｂ・・・電源部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４・・・コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・ダイオード、Ｌｔ１，Ｌｔ２，Ｌｔ３・・・電流経路、Ｑ１，Ｑ２・・・トランジスタ、Ｒ１・・・電流抑制抵、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６・・・抵抗、ＳＷ１・・・スイッチ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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