(57)【要約】【課題】本発明は入力端子に印加された電圧を降下させて出力端子から出力する電源回路に関し、定電圧回路の発熱を抑制できる電源回路を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、入力端子に印加された電圧を降下させて出力端子から出力する電源回路において、入力端子と出力端子との間に接続され、出力端子の電圧を検出し、出力端子の電圧を検出した出力電圧に応じて出力電圧が一定になるように制御する定電圧回路部と、定電圧回路部に並列に接続されており、入力端子に印加される電圧を降下させて出力端子に印加する抵抗回路とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に印加された電圧を降下させて出力端子から出力する電源回路において、
前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記出力端子の電圧を検出し、前記出力端子の電圧を該検出した出力電圧に応じて該出力電圧が一定になるように制御する定電圧回路部と、
前記定電圧回路部に並列に接続されており、前記入力端子に印加される電圧を降下させて前記出力端子に印加する抵抗回路とを有する電源回路。
【請求項２】
前記抵抗回路は、複数の抵抗を並列に接続した並列回路を有する請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記抵抗回路は、前記並列回路を複数、直列に接続した構成とされている請求項２記載の電源回路。
【請求項４】
前記抵抗回路は、複数の抵抗をプリント配線板上に平面的に搭載した構成とされている請求項３記載の電源回路。
【請求項５】
前記出力電圧の前記出力端子への出力をスイッチングするスイッチ回路と、
前記出力電圧に基づいて定電圧を生成する他の定電圧回路部とを有する請求項１乃至４のいずれか一項記載の電源回路。
【請求項６】
前記スイッチ回路により前記出力電圧を前記出力端子に出力しているときには、前記出力電圧は前記定電圧回路部により制御され、
前記スイッチ回路により前記出力電圧の前記出力端子への出力が停止されているときには、前記定電圧回路部による前記出力電圧の制御が停止される請求項５記載の電源回路。
【請求項７】
前記定電圧回路部は、定電圧回路と、
前記出力端子側から前記定電圧回路への電流の逆流を防止する逆バイアス保護回路とを有する請求項１乃至６のいずれか一項記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源回路に係り、特に、入力端子に印加された電圧を降下させて出力端子から出力する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のバッテリとしては、一般に、２４Ｖ（ボルト）バッテリ、１２Ｖ（ボルト）バッテリがある。通常、２４Ｖバッテリは大型車、１２Ｖバッテリは普通車以下の車に搭載されており、近年では、１２Ｖ車両が一般的であった。
【０００３】
一方、１２Ｖバッテリが搭載されている車両の車載用電子機器、例えば、時計などは１２Ｖで表示装置が駆動され、５Ｖで計時動作が行われるように設計されている。
【０００４】
２４Ｖバッテリを搭載した車両に、１２Ｖ使用の時計を搭載する場合には、２４Ｖを１２Ｖ及び５Ｖに変換する電源回路が必要となる。このような、電源回路では、一般に、レギュレータＩＣなどを用いて２４Ｖから１２Ｖ及び５Ｖを得るようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１２７２５３号公報
【特許文献２】特開２００６−３３１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、従来の電源回路はレギュレータＩＣを介して負荷に電流を供給しているため、負荷電流が大きい場合には、レギュレータＩＣが過熱するなどの課題がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、定電圧回路の発熱を抑制できる電源回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入力端子に印加された電圧を降下させて出力端子から出力する電源回路において、入力端子と出力端子との間に接続され、出力端子の電圧を検出し、出力端子の電圧を検出した出力電圧に応じて出力電圧が一定になるように制御する定電圧回路部と、定電圧回路部に並列に接続されており、入力端子に印加される電圧を降下させて出力端子に印加する抵抗回路とを有することを特徴とする。
【０００８】
抵抗回路は、複数の抵抗を並列に接続した並列回路を有することを特徴とする。また、抵抗回路は並列回路を複数、直列に接続した構成とされていることを特徴とする。さらに、抵抗回路は複数の抵抗をプリント配線板上に平面的に搭載した構成とされていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、更に、出力電圧の出力端子への出力をスイッチングするスイッチ回路と、出力電圧に基づいて定電圧を生成する他の定電圧回路部とを有することを特徴とする。
【００１０】
スイッチ回路により出力電圧を出力端子に出力しているときには、出力電圧は前記定電圧回路部により制御され、スイッチ回路により出力電圧の出力端子への出力が停止されているときには定電圧回路部による出力電圧の制御が停止されることを特徴とする。
【００１１】
また、定電圧回路部は、定電圧回路と、出力端子側から定電圧回路への電流の逆流を防止する逆バイアス保護回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、入力端子と出力端子との間に接続され、出力端子の電圧を検出し、出力端子の電圧を検出した出力電圧に応じて出力電圧が一定になるように制御する定電圧回路部と、定電圧回路部に並列に接続されており、入力端子に印加される電圧を降下させて出力端子に印加する抵抗回路とにより電源回路を構成することにより、抵抗回路と定電圧回路分とに負荷電流を分散させることができ、これによって、負荷電流による発熱を分散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の一実施例の回路構成図を示す。
【００１４】
本実施例の電源回路１００は、２４Ｖ電源電圧Ｖ24から５Ｖ電源電圧Ｖ5、１２Ｖ電源電圧Ｖ12を生成する回路であり、ノイズ除去回路１１１、第１の電圧降下回路１１２、第２の電圧降下回路１１３、第１の定電圧回路１１４、第２の定電圧回路１１５、スイッチ回路１１６、コネクタＣＮから構成され、これらを構成する電子部品が１枚のプリント配線板上搭載された構成とされている。
【００１５】
ノイズ除去回路１１１は、コンデンサＣ11、ダイオードＤ11、ツェナーダイオードＤz1、サージカット回路１２１から構成されており、２４Ｖの電源電圧が供給され、供給された２４Ｖ電源電圧から２７Ｖ以上の電圧をカットすることで、サージなどのノイズ成分を除去する。
【００１６】
なお、サージカット回路１２１は、ツェナーダイオードＤz2、抵抗Ｒ11、トランジスタＱ11から構成されており、２７Ｖ以上のサージをカットする。ノイズ除去回路１１１でノイズが除去され、安定化された電圧は、第１の電圧降下回路１１２に供給される。
【００１７】
第１の電圧降下回路１１２は、抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41、Ｒ42、Ｒ51、Ｒ52から構成されている。
【００１８】
抵抗Ｒ21と抵抗Ｒ22、抵抗Ｒ31と抵抗Ｒ32、抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42、抵抗Ｒ51と抵抗Ｒ52は、各々並列に接続されている。抵抗Ｒ21、Ｒ22からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ31、Ｒ32からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ41、Ｒ42からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ51、Ｒ52からなる並列抵抗回路とは直列に接続される。また、抵抗Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41、Ｒ42、Ｒ51、Ｒ52はチップ抵抗から構成されており、プリント配線板に平面的に搭載されている。第１の電圧降下回路１１２を多数の抵抗をプリント配線板に平面的に搭載することにより熱を分散させることができる。
【００１９】
第１の電圧降下回路１１２は、ノイズ除去回路１１１でノイズが除去され、安定化された電圧を、例えば、負荷電流が１００ｍＡ程度流れているときに、８Ｖ程度、降下させて、１６Ｖ程度にして出力する。第１の電圧降下回路１１２で降下された電圧は、第２の電圧降下回路１１３、及び、第１の定電圧回路１１４に印加される。
【００２０】
第２の電圧降下回路１１３は、抵抗Ｒ61、Ｒ62、Ｒ71、Ｒ72、Ｒ81、Ｒ82、Ｒ91、Ｒ92から構成されている。抵抗Ｒ61と抵抗Ｒ62、抵抗Ｒ71と抵抗Ｒ72、抵抗Ｒ81と抵抗Ｒ82、抵抗Ｒ91と抵抗Ｒ92は、各々並列に接続されている。抵抗Ｒ61、Ｒ62からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ71、Ｒ72からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ81、Ｒ82からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ91、Ｒ92からなる並列抵抗回路とは、直列に接続されている。また、抵抗Ｒ61、Ｒ62、Ｒ71、Ｒ72、Ｒ81、Ｒ82、Ｒ91、Ｒ92はチップ抵抗から構成されており、プリント配線板に平面的に搭載されている。第１の電圧降下回路１１２を多数の抵抗をプリント配線板に平面的に搭載することにより熱を分散させることができる。
【００２１】
第２の電圧降下回路１１３は、第１の電圧降下回路１１２の出力電圧を、負荷電流が１００ｍＡ程度のときに、５Ｖ程度、降下させて、略１２Ｖより低い電圧（例えば、１１Ｖ程度）にして出力する。
【００２２】
第１の定電圧回路１１４は、レギュレータＩＣ１３１、コンデンサＣ21、Ｃ22、ダイオードＤ21から構成されており、第１の電圧降下回路１１２の出力電圧を入力電圧としており、出力電圧が１２Ｖになるように制御する。コンデンサＣ21は、第１の電圧降下回路１１２から供給される電圧のノイズ成分を吸収する。
【００２３】
また、コンデンサＣ22は、レギュレータＩＣ１３１の出力電圧のノイズ成分を吸収する。さらに、ダイオードＤ21は、負荷側からレギュレータＩＣ１３１の出力への電流の逆流を防止する。
【００２４】
第２の電圧降下回路１１３と第１の定電圧回路１１４とは、並列に接続されており、第１の定電圧回路１１４は、第２の電圧降下回路１１３の出力電圧が一定電圧、１２Ｖになるように制御している。
【００２５】
第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成される定電圧は、第２の定電圧回路１１５、及び、スイッチ回路１１６に印加される。
【００２６】
第２の定電圧回路１１５は、レギュレータＩＣ１４１、コンデンサＣ31〜Ｃ33、ダイオードＤ31から構成されており、第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４で生成された電圧を入力電圧としており、出力電圧が５Ｖになるように制御する。コンデンサＣ31は、第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成される定電圧のノイズ成分を吸収する。
【００２７】
また、コンデンサＣ32は、レギュレータＩＣ１４１の出力電圧のノイズ成分を吸収する。さらに、コンデンサＣ33は、出力電圧のノイズ成分を吸収する。ダイオードＤ31は、負荷側からレギュレータＩＣ１４１の出力への電流の逆流を防止する。
【００２８】
第２の定電圧回路１１５で生成された５Ｖ電源電圧は、コネクタＣＮのＶDD電源端子に印加される。
【００２９】
スイッチ回路１１６は、トランジスタＱ21、Ｑ22、抵抗Ｒ101〜Ｒ104、コンデンサＣ41、ダイオードＤ41〜Ｄ43から構成されており、アクセサリ端子ＡＣＣから供給されるアクセサリオン信号に基づいて第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成された１２Ｖ定電圧のコネクタＣＮへの供給をスイッチングする。
【００３０】
トランジスタＱ21は、ＰＮＰトランジスタから構成されており、エミッタには第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成された１２Ｖ定電圧が印加されている。また、トランジスタＱ21のコレクタは、コネクタＣＮの１２Ｖ電圧端子に接続されている。さらに、トランジスタＱ21のベースには、抵抗Ｒ101と抵抗Ｒ102との接続点が接続されている。
【００３１】
抵抗Ｒ101は、一端に第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成された１２Ｖ定電圧が印加され、他端がトランジスタＱ21のベース及び抵抗Ｒ102の一端に接続されている。抵抗Ｒ102の他端は、ダイオードＤ41を介してトランジスタＱ22のコレクタに接続されている。
【００３２】
トランジスタＱ22は、ＮＰＮトランジスタから構成されている。トランジスタＱ22のコレクタは、ダイオードＤ41を介して抵抗Ｒ102の他端に接続されるとともに、ダイオードＤ43を介してコネクタＣＮのアクセサリ検出端子に接続されている。
【００３３】
また、トランジスタＱ22のエミッタは接地され、ベースは抵抗Ｒ103と抵抗Ｒ104との接続点に接続されている。抵抗Ｒ104は、ベースを安定させるバイアス抵抗で、他端は接地されている。抵抗Ｒ103は、他端にダイオードＤ42を介してアクセサリオン信号が印加される。コンデンサＣ41は、アクセサリオン信号が供給されるアクセサリ端子と接地との間に接続され、アクセサリオン信号のノイズ成分を吸収する。
【００３４】
ダイオードＤ42は、アクセサリ端子ＡＣＣ側からトランジスタＱ22のベース側に向かう方向が順方向となるように接続されている。
【００３５】
次に、スイッチ回路１１６は、アクセサリ端子ＡＣＣに供給されるアクセサリオン信号がハイレベルになると、トランジスタＱ22がオンし、トランジスタＱ21のベース、及び、コネクタＣＮのアクセサリ検出端子から電流を引き込む。これによって、トランジスタＱ21がオンして、第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成された１２Ｖ定電圧がコネクタＣＮの１２Ｖ電源端子に供給される。また、コネクタＣＮのアクセサリ検出端子は、ローレベルになる。
【００３６】
また、スイッチ回路１１６は、アクセサリ端子ＡＣＣに供給されるアクセサリオン信号がローレベルになると、トランジスタＱ22がオフし、トランジスタＱ21のベース、及び、コネクタＣＮのアクセサリ検出端子が開放された状態となる。これによって、トランジスタＱ21はオフして、第２の電圧降下回路１１３及び第１の定電圧回路１１４により生成された１２Ｖ定電圧がコネクタＣＮの１２Ｖ電源端子に供給されなくなる。また、コネクタＣＮのアクセサリ検出端子は、ハイレベルになる。
【００３７】
以上により、スイッチ回路１１６は、アクセサリ端子ＡＣＣに供給されるアクセサリオン信号によりコネクタＣＮの１２Ｖ電源端子への電源の供給をスイッチングすることができる。
【００３８】
次に電源回路１００の動作を説明する。
【００３９】
図２乃至図４は電源回路１００の１２Ｖ電源電圧の出力波形図を示す。図２は負荷のオンオフ時の波形、図３は軽負荷時、負荷電流が５ｍＡのときの１２Ｖ電源電圧波形、図４は通常負荷時、負荷電流が１００ｍＡのときの１２Ｖ電源電圧波形を示す。
【００４０】
本実施例の電源回路１００では、通常負荷時、負荷電流が１００ｍＡ程度流れているときには、第２の電圧降下回路１１３での電圧降下が大きく、出力電圧は１２Ｖよりわずかに小さくなり、第１の定電圧回路１１４により電流が補われて、第２の電圧降下回路１１３の出力電圧が略１２Ｖとなるように制御される。これによって、１２Ｖ電源電圧Ｖ12を確実に供給できる。
【００４１】
また、このとき、電流は、第２の電圧降下回路１１３に流れ、第１の定電圧回路１１４には補う程度に電流が流れるだけである。よって、第１の定電圧回路１１４での発熱を小さく抑えることができる。さらに、第２の電圧降下回路１１３は、抵抗Ｒ61、Ｒ62からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ71、Ｒ72からなる並列抵抗回路と、抵抗Ｒ81、Ｒ82からなる並列抵抗回路、抵抗Ｒ91、Ｒ92からなる並列抵抗回路とが直列に接続された構成とされており、各抵抗に電流が分散され、各抵抗で発熱する。このため、熱を分散させることができる。よって、第１の定電圧回路１１４がサーマルシャットダウンすることを防止できる。
【００４２】
また、軽負荷時、負荷電流が小さいとき、第２の電圧降下回路１１３の電圧降下が小さくなり、第２の電圧降下回路１１３の出力電圧は、１２Ｖより大きくなる。例えば、負荷電流が５ｍＡでは、２１Ｖとなる。このとき、第１の定電圧回路１１４の出力電圧は１２Ｖであるので、第１の定電圧回路１１４には電流は流れなくなる。なお、軽負荷時には、１２Ｖ電源電圧は用いられず、よって、１２Ｖ電源電圧が２１Ｖとなっても何ら問題はない。
【００４３】
また、このとき、第２の定電圧回路１１５の入力電圧が２１Ｖとなるが、第２の定電圧回路１１５は入力電圧によらずに５Ｖ電源電圧Ｖ5を生成する回路であり、入力電圧が２１Ｖとなるが、この５Ｖ電源電圧で駆動される負荷は、負荷電流が５ｍＡ程度と小さいため、第２の定電圧回路１１５が過熱によりサーマルシャットダウンすることはない。
【００４４】
本実施例の電源回路１００によれば、第１の電圧降下回路１１２及び第２の電圧降下回路１１３で主たる負荷電流を供給し、第２の定電圧回路１１５により電源電圧を一定するために保持的に電流を供給する構成とすることにより、第２の定電圧回路１１５に流れる電流を小さくでき、第２の定電圧回路１１５の発熱を大幅に抑制することができる。
【００４５】
また、このとき、第１の電圧降下回路１１２及び第２の電圧降下回路１１５は、複数のチップ抵抗をプリント配線板に平面状に搭載しているので、発熱箇所が分散され、局部的に発熱することを防止できる。このため、規定値を超える温度となる箇所が発生しない。
【００４６】
次に、電源回路１００の適用例について説明する。
【００４７】
図５は本発明の一実施例の適用例のブロック構成図を示す。
【００４８】
ここでは、２４Ｖバッテリを搭載した車両の車載用計時装置２００に電源回路１００を適用した適用例について説明する。
【００４９】
計時装置２００は、表示回路２１１、計時回路２１２、電源回路１００から構成されている。
【００５０】
電源回路１００には、バッテリ２１３から２４Ｖの電圧が印加される。電源回路１００は、バッテリ２１３から供給された２４Ｖ電圧から１２Ｖ電源電圧及び５Ｖ電源電圧を生成する。電源回路１００で生成された１２Ｖ電源電圧は表示回路２１１に供給され、５Ｖ電源電圧が計時回路２１２に供給される。
【００５１】
また、電源回路１００には、アクセサリオン信号が供給されている。電源回路１００は、スイッチ回路１１６の機能により、アクセサリオン信号がハイレベルになると、１２Ｖ電源電圧を出力し、表示回路２１１に供給する。また、電源回路１００は、アクセサリオン信号がローレベルになると、１２Ｖ電源電圧の出力を停止する。
【００５２】
表示回路２１１は、光電や照明などを駆動する回路を含み、計時回路２１２で計時している時刻を表示する。表示回路２１１で必要となる電流は、略１００ｍＡ程度となる。また、表示回路２１１は、計時装置２００を搭載した車両が使用されるとき、例えば、アクセサリスイッチがオンのときに駆動されればよく、よって、アクセサリスイッチがオフのときには、電源回路１００で生成される１２Ｖ電源電圧は不要となる。
【００５３】
計時回路２１２は、電源回路１００で生成される５Ｖ電源電圧で常時駆動されている。
【００５４】
なお、本実施例では、アクセサリオン信号がローレベルになると、１２Ｖ電源電圧の出力を停止するようにしたが、アクセサリオフ時に１２Ｖ電源電圧が必要な場合には、第１の定電圧回路１１４のレギュレータＩＣ１３１と逆流防止用ダイオードＤ21と接続点から電源の供給を受けるようにすれば、アクセサリオフ時でも略１２Ｖの電源電圧を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例が考えられることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図２】電源回路１００の１２Ｖ電源電圧の出力波形図である。
【図３】電源回路１００の１２Ｖ電源電圧の出力波形図である。
【図４】電源回路１００の１２Ｖ電源電圧の出力波形図である。
【図５】本発明の一実施例の適用例のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  電源回路
１１１  ノイズ除去回路、１１２  第１の電圧降下回路、１１３  第２の電圧降下回路
１１４  第１の定電圧回路、１１５  第２の定電圧回路、１１６  スイッチ回路
１３１、１４１  レギュレータＩＣ
１２１  サージカット回路
ＣＮ  コネクタ
Ｃ11、Ｃ21、Ｃ22、Ｃ31、Ｃ32、Ｃ41  コンデンサ
Ｒ11、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41、Ｒ42、Ｒ51、Ｒ52、Ｒ61、Ｒ62、Ｒ71、Ｒ72
Ｒ81、Ｒ82、Ｒ91、Ｒ92、Ｒ101、Ｒ102、Ｒ103、Ｒ104  抵抗
Ｄ11、Ｄ21、Ｄ31、Ｄ41、Ｄ42、Ｄ43  ダイオード、Ｄz1、Ｄz2  ツェナーダイオード
２００  車載用計時装置
２１１  表示回路、２１２  計時回路
２１３  バッテリ
【図１】
2008293222.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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