(57)【要約】【課題】トランジスタやツェナーダイオードへ流れる最大電流を制御することによって、定格の低い部品であっても突入電流に対して保護できる車両用計器の電源回路を提供する。【解決手段】車両の電源ラインと負荷回路３と接続される第１のトランジスタ４と、第１のトランジスタ４に接続されるツェナーダイオード５と、第１のトランジスタ４と負荷回路３との間の配線に接続される電解コンデンサ６と、前記電源ラインと第１のトランジスタ４との間の配線に接続される第１の電流制限抵抗７と、第１の電流制限抵抗７と第１のトランジスタ４とに接続される第２のトランジスタ８と、第２のトランジスタ８のベースに接続される第２の電流制限抵抗９と、前記電源ラインと第２のトランジスタ８に接続される電圧制限ダイオード１０と、を備えてなる。【選択図】  図１
2011010453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷回路へ電源供給する車両用計器の電源回路において、
コレクタ側が前記車両の電源ラインに接続され、エミッタ側が前記負荷回路に接続される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのベースに接続されるツェナーダイオードと、
前記第１のトランジスタのエミッタと前記負荷回路との間の配線に接続される電解コンデンサと、
一端側が前記車両の電源ラインと前記第１のトランジスタとの間の配線に接続される第１の電流制限抵抗と、
エミッタ側が前記第１の電流制限抵抗の他端側に接続され、コレクタ側が前記第１のトランジスタと前記ツェナーダイオードとの間の配線に接続される第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのベースと接続される第２の電流制限抵抗と、
一端側が前記車両の電源ラインと前記第１のトランジスタとの間の配線に接続され、他端側が前記第２のトランジスタと前記第２の電流制限抵抗との間の配線に接続される電圧制限ダイオードと、を備えてなることを特徴とする車両用計器の電源回路。
【請求項２】
前記負荷回路は、前記車両の電源ラインを介して、前記車両に搭載された発電機からのみ電源供給されてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器の電源回路。
【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電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両速度や積算走行距離などの車両情報を表示する車両用計器として、例えば、特許文献１に開示されるものがある。これらの車両用計器は、安定して電源を供給することができるバッテリーと接続され、この電源を用いて各種車両情報の表示を行っている。また、車両に搭載される各種センサにおいても、このバッテリーからの電源供給に基づいて作動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００２−１１４０５６号公報
【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、車両に搭載されるバッテリーの電源容量が少ない車両や、バッテリーを搭載しない車両の場合には、車両の発電機から車両用計器へ電源電圧が供給される割合が高くなるため、断続、且つ電圧変動が激しくなってしまう。
【０００５】
従って、車両用計器や各種センサを正常に駆動できず、正確な車両情報を表示できないといった問題があったため、図２に示すようにトランジスタＡとツェナーダイオードＢとベース抵抗Ｃ、そして大容量電解コンデンサＤを用いて駆動電源回路を構成し、安定化を図ることが考えられる。しかしながら、この場合、駆動電源回路へ大きな突入電流が頻繁に流れる可能性があるために、耐性の大きな素子を用いるなどして、機能素子や機能回路等を保護する必要がある。特に、前記トランジスタＡにおいては、絶対最大定格の大きいものを採用する必要があるため、実装面積やコストが大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的とするところは、上述した課題に着目してなされたものであって、トランジスタやツェナーダイオードへ流れる最大電流を制御することによって、定格の低い部品であっても突入電流に対して保護できる車両用計器の電源回路を提供することにある。
【０００７】
また、定格の低い部品を採用することによって、全体としてのコストを低減でき、また、実装面積を小さくできる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用計器の電源回路は、負荷回路へ電源供給する車両用計器の電源回路において、コレクタ側が前記車両の電源ラインに接続され、エミッタ側が前記負荷回路に接続される第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのベースに接続されるツェナーダイオードと、前記第１のトランジスタのエミッタと前記負荷回路との間の配線に接続される電解コンデンサと、一端側が前記車両の電源ラインと前記第１のトランジスタとの間の配線に接続される第１の電流制限抵抗と、エミッタ側が前記第１の電流制限抵抗の他端側に接続され、コレクタ側が前記第１のトランジスタと前記ツェナーダイオードとの間の配線に接続される第２のトランジスタと、前記第２のトランジスタのベースと接続される第２の電流制限抵抗と、一端側が前記車両の電源ラインと前記第１のトランジスタとの間の配線に接続され、他端側が前記第２のトランジスタと前記第２の電流制限抵抗との間の配線に接続される電圧制限ダイオードと、を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記負荷回路は、前記車両の電源ラインを介して、前記車両に搭載された発電機からのみ電源供給されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
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電源回路に関し、トランジスタやツェナーダイオードへ流れる最大電流を制御することによって、定格の低い部品であっても突入電流に対して保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における構成を示す図。
【図２】従来の車両用計器の電源回路の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、車両用計器の電源回路の回路構成を示す図であり、車両のレギュレータを介して入力される電源を安定化し、負荷回路へ供給するまでの構成について示している。
【００１４】
車両用計器は、車両側に設けられる発電機やレギュレータ１、イグニションスイッチ２と接続され、車両情報を表示するためのマイクロコンピュータや照明光源、定電圧回路、センサなどを含む負荷回路３、これらを駆動するための電源回路を備えている。
【００１５】
電源回路は、第１のトランジスタ４、ツェナーダイオード５、電解コンデンサ６、第１の電流制限抵抗７、第２のトランジスタ８、第２の電流制限抵抗９、電圧制限ダイオード１０、とを備えている。
【００１６】
第１のトランジスタ４は、ｎｐｎ型トランジスタを適用でき、コレクタ側がレギュレータ１からの出力電圧を供給するための電源ラインに接続され、エミッタ側が負荷回路３に接続され、ベース側がツェナーダイオード５や第２のトランジスタ８に接続されている。第１のトランジスタ４は、負荷回路３の消費電流や電解コンデンサ６の容量によって最適な増幅率のものが選択される。なお、レギュレータ１は、図示しない発電機からの電圧を制御するレギュレートレクチファイアである。
【００１７】
ツェナーダイオード５は、電圧を安定化するために設けられ、カソード側が第１のトランジスタ４のベースと接続され、アノード側が接地される。
【００１８】
電解コンデンサ６は、プラス側電極が第１のトランジスタ４のエミッタと負荷回路３との間の配線に接続され、マイナス側電極が接地される。電解コンデンサ６の容量は、負荷側へ供給される電圧の変動が平滑化できるように、負荷回路３の消費電流に基づいて設定される。
【００１９】
第１の電流制限抵抗７は、一端側が前記電源ラインと第１のトランジスタ４との間の配線、即ち第１のトランジスタ４のコレクタに接続され、他端側が第２のトランジスタ８に接続されている。第１の電流制限抵抗７の抵抗値は、電源ラインを介して供給される電源電圧の断続供給時間と負荷回路１の消費電流によって算出されるものであり、第１のトランジスタ４の定格範囲内となるように設定される。
【００２０】
第２のトランジスタ８は、エミッタ側が第１の電流制限抵抗７に接続され、コレクタ側が第１のトランジスタ４とツェナーダイオード５との間の配線、即ち第１のトランジスタ４のベースに接続され、ベース側が第２の電流制限抵抗９と電圧制限ダイオード１０と接続される。
【００２１】
第２の電流制限抵抗９は、一端側が第２のトランジスタ８のベースと接続され、他端側が接地される。なお、第２の電流制限抵抗９の抵抗値は、電源電圧の振幅が大きく変動しても、電圧制限ダイオード１０の両端電圧の変動を最小に抑える値が設定される。
【００２２】
電圧制限ダイオード１０は、複合ダイオードを適用でき、アノード側が車両の電源ラインと前記第１のトランジスタとの間の配線、即ち第１のトランジスタのコレクタに接続され、カソード側が第２のトランジスタ８と第２の電流制限抵抗９との間の配線、即ち第２のトランジスタ８のベースに接続される。
【００２３】
以上の構成によって、第１の電流制限抵抗７の両端電圧の変動が小さくなり、第１の電流制限抵抗７を流れる電流の変動が小さいなるため、第１のトランジスタ４とツェナーダイオード５に流れる電流の変動が少ない定電流回路１１として構成することができる。そのため、電源電圧の振幅が高い場合、あるいはサージ電圧が印加される場合においても、第１のトランジスタ４やツェナーダイオード５に過電流が流れないため、想定される最大電流を必要以上に高めることなく、第１のトランジスタ４やツェナーダイオード５について定格の低い部品を採用できる。
【００２４】
斯かる車両用計器の電源回路は、負荷回路３へ電源供給する車両用計器の電源回路において、コレクタ側が前記車両の電源ラインに接続され、エミッタ側が負荷回路３に接続される第１のトランジスタ４と、第１のトランジスタ４のベースに接続されるツェナーダイオード５と、第１のトランジスタ４のエミッタと負荷回路３との間の配線に接続される電解コンデンサ６と、一端側が前記車両の電源ラインと第１のトランジスタ４との間の配線に接続される第１の電流制限抵抗７と、エミッタ側が第１の電流制限抵抗７の他端側に接続され、コレクタ側が第１のトランジスタ４とツェナーダイオード５との間の配線に接続される第２のトランジスタ８と、第２のトランジスタ８のベースと接続される第２の電流制限抵抗９と、一端側が前記車両の電源ラインと第１のトランジスタ４との間の配線に接続され、他端側が第２のトランジスタ８と第２の電流制限抵抗９との間の配線に接続される電圧制限ダイオード１０と、を備えてなる。
【００２５】
従って、突入電流を対策するために第１のトランジスタのベース抵抗となる第１の電流制限抵抗について、必要以上に抵抗値を高める必要がなく、また、第１のトランジスタにあっては、負荷回路の消費電流や電解コンデンサの容量に対応させるだけで、必要以上に定格が高いものを用意する必要がない。そのため、特に、第１のトランジスタやツェナーダイオード、第１の電流制限抵抗にあっては、コストが高い、または実装面積が大きな部品を用いなくとも、突入電流に対して保護するとともに車両用計器のための最適な電源を提供できる。また、第１のトランジスタや第１の電流制限抵抗にあっては、過電流による発熱を抑えることができるため、放熱対策を行うための実装スペースやコストを低減することができる。
【００２６】
また、上述した実施の形態にあっては、特に、電源から供給される電流の変動が激しいバッテリーレスの車両、即ち、負荷回路が、前記車両の電源ラインを介して、前記車両に搭載された発電機（オルタネータ）からのみ電源供給されてなる車両用計器の電源回路として有効である。
【００２７】
なお、本発明を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
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電源回路として適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
３    負荷回路
４    第１のトランジスタ
５    ツェナーダイオード
６    電解コンデンサ
７    第１の電流制限抵抗
８    第２のトランジスタ
９    第２の電流制限抵抗
１０  電圧制限ダイオード
【図１】
2011010453.tif 000003
【図２】
2011010453.tif 000004