(57)【要約】【課題】過負荷の際でも制御機器の制御回路内の記録データなどが消失してしまうことのない車両用電源回路を提供する。【解決手段】車載バッテリ３と出力端子４との間に接続されたスイッチングトランジスタＴＲ１と、基準電圧発生回路２とを備えた車両用定電圧回路１であって、出力端子４の出力電圧を検出するとともに、この検出した出力電圧と基準電圧発生回路２が出力する基準電圧とを比較する電圧制御回路１０を備え、この電圧制御回路１０は、前記出力電圧と基準電圧との比較結果に基づきスイッチングトランジスタＴＲ１のオン・オフを制御して、出力端子４の出力電圧を基準電圧に対応した一定電圧にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリと出力端子との間に接続された電圧制御スイッチングトランジスタと、該電圧制御スイッチングトランジスタの動作を制御するための基準電圧発生回路とを備えた車両用定電圧回路であって、
前記出力端子の出力電圧を検出するとともに、この検出した出力電圧と前記基準電圧発生回路が出力する基準電圧とを比較する電圧制御回路を備え、
この電圧制御回路は、前記出力電圧と基準電圧との比較結果に基づき前記電圧制御スイッチングトランジスタをオン・オフ制御して、前記出力端子の出力電圧が前記基準電圧に対応した一定電圧になるように制御することを特徴とする車両用定電圧回路。
【請求項２】
前記電圧制御回路は、同一特性の第１,第２トランジスタ回路を有し、
該第１トランジスタ回路は、前記基準電圧発生回路の基準電圧が供給されて前記第２トランジスタ回路の出力電圧と比較し、該第２トランジスタ回路が同一動作になるように規制して、この第２トランジスタ回路の出力電圧を前記基準電圧に対応する電圧に制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用定電圧回路。
【請求項３】
前記第２トランジスタ回路のトランジスタを、該トランジスタのベース・エミッタ間のダイオード特性とほぼ同一のダイオードにしたことを特徴とする請求項２に記載の車両用定電圧回路。
【請求項４】
前記出力電圧を分圧する分圧抵抗を設け、この分圧抵抗による分圧電圧を前記第２トランジスタのベースに入力させることを特徴とする請求項２に記載の車両用停電圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載バッテリの給電により一定の直流電圧を出力する車両用定電圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の制御機器の制御回路などに使用される車両用定電圧回路が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる車両用定電圧回路は、トランジスタと、このトランジスタのベースに基準電圧を印加させるツェナーダイオード等とから構成され、トランジスタのコレクタにダイオードを介してバッテリ電源を接続し、このトランジスタのエミッタから一定の直流電圧（５Ｖ）を出力するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１１−３０１３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車両用定電圧回路にあっては、通常の使用時ではバッテリの電圧は１２〜１４Ｖ程度を維持するが、クランキング時などの過負荷の際にはバッテリ電圧は４〜６Ｖまで低下し、ダイオード,トランジスタ,ツェナーダイオード等のロスにより、トランジスタのエミッタの出力電圧は２Ｖより低くなり、メモリの動作保証電圧以下になってしまう場合がある。そのために、制御機器の制御回路内の記録データなどが消失してしまう等の問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、過負荷の際でも制御機器の制御回路内の記録データなどが消失してしまうことのない車両用定電圧回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、車載バッテリと出力端子との間に接続された電圧制御スイッチングトランジスタと、該電圧制御スイッチングトランジスタの動作を制御するための基準電圧発生回路とを備えた車両用定電圧回路であって、
前記出力端子の出力電圧を検出するとともに、この検出した出力電圧と前記基準電圧発生回路が出力する基準電圧とを比較する電圧制御回路を備え、
この電圧制御回路は、前記出力電圧と基準電圧との比較結果に基づき前記電圧制御スイッチングトランジスタをオン・オフ制御して、前記出力端子の出力電圧が前記基準電圧に対応した一定電圧になるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、過負荷の際でも制御機器の制御回路内の記録データなどが消失してしまうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明に係る車両用定電圧回路の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【０００９】
［第１実施例］
図１に示す車両用定電圧回路１は、基準電圧ＶREFを出力する基準電圧発生回路２と、スイッチングトランジスタ（電圧制御スイッチングトランジスタ）ＴＲ１と、基準電圧発生回路２が出力する基準電圧ＶREFと出力端子４の出力電圧とを比較して、その出力端子４の出力電圧が一定となるようにスイッチングトランジスタＴＲ１のオン・オフを制御する電圧制御回路１０等とを備えている。
【００１０】
基準電圧発生回路２は、図２に示すように、ツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ５とを有しており、ツェナーダイオードＺＤ１のカソードが抵抗Ｒ５およびダイオードＤ１（図１参照）を介してバッテリ（車載バッテリ）３の陽極に接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノードは接地されている。
【００１１】
スイッチングトランジスタＴＲ１は、エミッタがダイオードＤ１を介してバッテリ３の陽極に接続されるとともにコンデンサＣ１を介して接地され、コレクタが出力端子４に接続されているとともにコンデンサＣ２を介して接地されている。出力端子４には図示しない制御機器の制御回路などが接続されている。
【００１２】
電圧制御回路１０は、基準電圧発生回路２の基準電圧をベースに入力するトランジスタ（第１トランジスタ）ＴＲ２と、出力端子４の出力電圧をベースおよびコレクタに入力するトランジスタ（第２トランジスタ）ＴＲ３等とを有している。
【００１３】
トランジスタＴＲ２は、コレクタが抵抗Ｒ１を介してスイッチングトランジスタＴＲ１のベースに接続され、ベースが基準電圧発生回路２のツェナーダイオードＺＤ１のカソードに接続され、エミッタが抵抗Ｒ２を介して接地されている。そして、トランジスタＴＲ２と抵抗Ｒ２等とで第１トランジスタ回路が構成されている。
【００１４】
トランジスタＴＲ３は、ベースとコレクタが短絡されてダイオード接続されるとともに出力端子４に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２を介して接地されている。そして、トランジスタＴＲ３と抵抗Ｒ２などで第２トランジスタ回路が構成されている。
【００１５】
また、トランジスタＴＲ２,ＴＲ３のエミッタは共通の抵抗Ｒ２を介して接地され、２つのトランジスタＴＲ２,ＴＲ３の特性は同一に設定されている。
［動  作］
次に、上記のように構成される車両用定電圧回路１の動作について説明する。
【００１６】
ダイオードＤ１にバッテリ３の電圧が印加されると、基準電圧発生回路２から出力される基準電圧ＶREFがトランジスタＴＲ２のベースに入力してトランジスタＴＲ２のベースに電流が流れることでトランジスタＴＲ２が動作し、エミッタ電流が抵抗Ｒ２を介し流れる。このトランジスタＴＲ２の動作によりトランジスタＴＲ２のコレクタに接続されるスイッチングトランジスタＴＲ１のベースに、前記エミッタ電流相当の電流が流れてスイッチングトランジスタＴＲ１がオンする。このスイッチングトランジスタＴＲ１のオンにより出力端４に電圧が発生し、トランジスタＴＲ３が動作する。
【００１７】
なお、トランジスタＴＲ２のコレクタ電流に対して基準電圧発生回路２から供給するトランジスタＴＲ２のベース電流は、トランジスタＴＲ２の電流増幅により非常に小さく出来る。
【００１８】
トランジスタＴＲ２およびトランジスタＴＲ３はＮＰＮ型の同一特性を有していることにより、トランジスタＴＲ２およびトランジスタＴＲ３のベース電流やエミッタ電流はそれぞれ同一となるが、抵抗Ｒ２を共有することにより、片方が作動する時には他方は非動作状態になり、トランジスタＴＲ２およびトランジスタＴＲ３のベース電圧も同一となる。すなわち、トランジスタＴＲ２を有する第１トランジスタ回路はトランジスタＴＲ３を有する第２トランジスタ回路の動作を同一となるように規制する。
【００１９】
このため、トランジスタＴＲ２のベースには基準電圧ＶREFが印加していることにより、トランジスタＴＲ３のベース電圧は基準電圧ＶREFとなり、この結果、出力端子４の出力電圧ＶREGは基準電圧ＶREFと同じ電圧（５Ｖ）となる。
【００２０】
すなわち、出力端子４から基準電圧ＶREFと同じ電圧の出力電圧ＶREG（５Ｖ）が出力されることとなる。
【００２１】
そして、出力端子４の出力電圧ＶREGが所定電圧より大きくなると、トランジスタＴＲ３のエミッタに流れる電流が増加し、抵抗Ｒ２の両端に生じる電圧が上昇してトランジスタＴＲ２のエミッタ電圧が基準電圧ＶREFを基準にした所定電圧以上になると、トランジスタＴＲ２のベースに電流が流れなくなり、トランジスタＴＲ２はオフする。このトランジスタＴＲ２のオフによりスイッチングトランジスタＴＲ１がオフし、このオフにより出力端子４の出力電圧が所定電圧以上になることが防止される。
【００２２】
また、出力端子４の出力電圧ＶREGが所定電圧、例えば５Ｖ以下に低下すると、トランジスタＴＲ３のエミッタに流れる電流が減少し、トランジスタＴＲ２のエミッタ電圧が基準電圧ＶREFを基準にした所定電圧より低くなると、トランジスタＴＲ２のベースに電流が流れてトランジスタＴＲ２がオンする。このトランジスタＴＲ２のオンによりスイッチングトランジスタＴＲ１がオンする。
【００２３】
このように、２つのトランジスタＴＲ２,ＴＲ３の動作によりスイッチングトランジスタＴＲ１がオン・オフされて出力端子４の出力電圧ＶREGが５Ｖに維持されることとなる。
【００２４】
この２つのトランジスタＴＲ２,ＴＲ３は、特性が同一であることにより、温度の影響を受けにくいものとなり、出力端子４の出力電圧ＶREGを一定に維持させることができる。
【００２５】
通常使用状態ではバッテリ３の電圧は１２〜１４Ｖを維持し、出力端子４の出力電圧ＶREGは５Ｖに保たれて図示しない制御機器へ供給されることになる。
【００２６】
クランキング時などの過負荷の状態が発生すると、従来と同様にバッテリ３の電圧が１２〜１４Ｖから４〜６Ｖ程度まで下がる。このように、バッテリ３電圧が大きく下がると、出力端子４の電圧も大きく下がることになるが、トランジスタＴＲ２およびトランジスタＴＲ３の特性が同一であることにより、出力端子４の電圧は基準電圧発生回路２が出力する基準電圧と同じ電圧となる。
【００２７】
基準電圧発生回路２は、バッテリ３の電圧が４〜６Ｖに下がると、トランジスタＴＲ２のベース電流が非常に小さいため、抵抗Ｒ５による電圧低下が小さく、ダイオードＤ１のロスのみの影響を受けるだけなので、略バッテリ３電圧を基準電圧として出力することになる。すなわち、基準電圧発生回路２はほぼ４〜５ＶからダイオードＤ１（0.7Ｖ程度）ロスした基準電圧を出力する。
【００２８】
そして、トランジスタＴＲ２,ＴＲ３の動作により、スイッチングトランジスタＴＲ１のコレクタすなわち出力端子４の電圧は約４〜５ＶからダイオードＤ１分ロスした電圧となる。すなわち、スイッチングトランジスタＴＲ１による電圧降下つまりロスが解消され、出力端子４の電圧が２Ｖより低くなってしまうことを防止することができ、従来のように制御機器の制御回路内の記録データなどが消失してしまうことはない。
［第２実施例］
図３は第２実施例の車両用定電圧回路１００を示したものである。この車両用定電圧回路１００は、第１実施例のダイオード接続したトランジスタＴＲ３と同じ特性を有するダイオードＤ２に替えて電圧制御回路１１０を構成したものである。
【００２９】
この第２実施例によれば、出力電圧ＶREG≒基準電圧ＶREFとすることができ、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
［第３実施例］
図４は第３実施例の車両用定電圧回路２００を示したものである。この車両用定電圧回路２００は、分圧抵抗Ｒ３,Ｒ４を出力端子４と接地間に接続し、この分圧抵抗Ｒ３,Ｒ４の接続点ＡにトランジスタＴＲ３のベースを接続して電圧制御回路２１０を構成したものである。
【００３０】
この第３実施例によれば、第１実施例と同様な効果を得ることができるとともに、出力端子４の出力電圧ＶREGを分圧抵抗Ｒ３,Ｒ４によって任意に設定することができる。
【００３１】
すなわち、２つのトランジスタＴＲ２,ＴＲ３の特性が同一であることにより、トランジスタＴＲ２のベース電圧ＶREFと分圧抵抗Ｒ３,Ｒ４の接続点Ａの電圧とが等しくなるので、ＶREF＝ＶREG（Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４）となる。したがって、
ＶREG＝ＶREF・（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４
となり、出力電圧ＶREGは分圧抵抗Ｒ３,Ｒ４によって任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明に係る車両用定電圧回路の構成を示した回路図である。
【図２】図１に示す基準電圧発生回路の構成を示した回路図である。
【図３】第２実施例の車両用定電圧回路の構成を示した回路図である。
【図４】第２実施例の車両用定電圧回路の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【００３３】
１              車両用定電圧回路
２              基準電圧発生回路
３              バッテリ（車載バッテリ）
１０            電圧制御回路
ＴＲ１          スイッチングトランジスタ（電圧制御スイッチングトランジ                  スタ）
【図１】
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【図２】
2008273345.tif 000004
【図３】
2008273345.tif 000005
【図４】
2008273345.tif 000006