(57)【要約】【課題】容易に電流容量を増加させることができる電源装置を提供する。【解決手段】バックアップライン４から電流が供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａとアクセサリーライン５から電流が供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂと、を備える。電圧制御回路１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２ＡおよびＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂの出力電圧が同一となるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２ＡおよびＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂを制御する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部と、
第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部と、
前記第１の電源部および前記第２の電源部間の動作を調整する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の電源部の出力電圧を所定の電圧とするように前記第１の電源部を制御するとともに、前記第２の電源部の出力電圧を前記第１の電源部の出力電圧とほぼ同一とするように前記第２の電源部を制御することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第２系統の電源ラインのオン／オフ状態を検出する検出手段を備え、
前記検出手段は、前記第２系統の電源ラインのオン状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させ、前記第２系統の電源ラインのオフ状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させないように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記検出手段により前記第２系統の電源ラインのオフを迅速に検出するための逆流防止ダイオードを、前記第２系統の電源ラインに挿入したことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１の電源部および前記第２の電源部は、それぞれＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記第１系統の電源ラインは車両に設けられたバックアップラインであり、前記第２系統の電源ラインは前記車両に設けられたアクセサリーラインであり、
前記バックアップラインおよび前記アクセサリーラインは、それぞれ前記車両に設けられた同一のバッテリーからの電流を供給するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記第１の電源部および前記第２の電源部はそれぞれオーディオ機器の一部として機能することを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部を所定の電圧とするように前記第１の電源部を制御する手順と、
第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部の出力電圧を前記第１の電源部の出力電圧とほぼ同一とするように前記第２の電源部を制御する手順と、
前記第２系統の電源ラインのオン／オフ状態を検出する手順と、
前記第２系統の電源ラインのオン状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させ、前記第２系統の電源ラインのオフ状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させないように制御する手順と、
を備えることを特徴とする電源制御方法。
【請求項９】
第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部を所定の電圧とするように前記第１の電源部を制御するとともに、第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部の出力電圧を前記第１の電源部の出力電圧とほぼ同一とするように前記第２の電源部を制御する電源制御手順と、
前記第２系統の電源ラインのオン／オフ状態を検出する検出手順と、
前記第２系統の電源ラインのオン状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させ、前記第２系統の電源ラインのオフ状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させないように制御する動作制御手順と、
前記電源制御手順における制御が必要か否かを判断する判断手順と、
前記判断手順における判断結果に応じて前記電源制御手順における制御の実行／停止を制御する実行／停止制御手順と、
を備えることを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数系統の電源ラインを利用した電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用オーディオアンプにおいて、オーディオ出力の増大を図るため、車載バッテリの電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧する方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平９−２９１８４３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いたオーディオアンプでは、車両付属配線の電流容量（例えば、１０アンペア）では電流容量が不足する場合がある。この場合には、図１に示すように、電流容量の大きな専用配線１２０（電流容量：例えば、２０アンペア）を設ける必要がある。図１に示すオーディオアンプでは、コネクタ１０２を介して車載バッテリ１に接続されるパワーアンプ部１１０が設けられる。パワーアンプ部１１０には、一対のパワーアンプ１１１Ａおよび１１１Ｂと、パワーアンプ１１１Ａおよび１１１Ｂに電源電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ回路１１２と、アクセサリースイッチ６のオン／オフを検出してパワーアンプ１１１Ａおよび１１１Ｂの動作を制御するためのオン／オフ検出回路１１６と、が設けられる。このため、バッテリ１から電流を引き出すための専用配線１２０を車両に取り付けるとともに、大容量の電流に対応するヒューズやコネクタを用意しなければならず、煩雑な作業や特殊な部品を必要とする。
【０００４】
本発明は、容易に使用電流の容量を増加させることができる電源装置を提供することなどを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電源装置は、第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部と、第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部と、前記第１の電源部および前記第２の電源部の動作を調整する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項８に記載の電源制御方法は、第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部を所定の電圧とするように前記第１の電源部を制御する手順と、第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部の出力電圧を前記第１の電源部の出力電圧とほぼ同一とするように前記第２の電源部を制御する手順と、前記第２系統の電源ラインのオン／オフ状態を検出する手順と、前記第２系統の電源ラインのオン状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させ、前記第２系統の電源ラインのオフ状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させないように制御する手順と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項９に記載の電源制御方法は、第１系統の電源ラインから電流が供給される第１の電源部を所定の電圧とするように前記第１の電源部を制御するとともに、第２系統の電源ラインから電流が供給される第２の電源部の出力電圧を前記第１の電源部の出力電圧とほぼ同一とするように前記第２の電源部を制御する電源制御手順と、前記第２系統の電源ラインのオン／オフ状態を検出する検出手順と、前記第２系統の電源ラインのオン状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させ、前記第２系統の電源ラインのオフ状態を検出すると前記第１の電源部および前記第２の電源部を動作させないように制御する動作制御手順と、前記電源制御手順における制御が必要か否かを判断する判断手順と、前記判断手順における判断結果に応じて前記電源制御手順における制御の実行／停止を制御する実行／停止制御手順と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図２〜図４を参照して、本発明による電源装置を車載用オーディオアンプに適用した一実施形態について説明する。
【０００９】
図２は本実施形態の電源装置が適用されたオーディオアンプの構成を示すブロック図、図３は具体的な回路構成を示す回路図である。
【００１０】
図２に示すように、このオーディオアンプは、コネクタ２を介して車載バッテリ１に接続されるパワーアンプ部１０を備える。パワーアンプ部１０はバックアップライン４およびアクセサリーライン５の両者を介してバッテリ１と接続されており、それぞれのラインには定格容量１０アンペアのヒューズが接続されている。また、アクセサリーライン５には、車両に設けられたキーシリンダーを介して操作されるアクセサリースイッチ６が挿入されている。
【００１１】
図２に示すように、パワーアンプ部１０には、一対のパワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂと、パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂにそれぞれ電源電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａおよび１２Ｂの出力電圧を制御する電圧制御回路１４と、アクセサリースイッチ６をオフした場合の動作の遅延を防止するための遅延防止回路１５と、アクセサリースイッチ６のオン／オフを検出するためのオン／オフ検出回路１６とを備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａはバックアップライン４に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂはアクセサリーライン５に、それぞれコネクタ２を介して接続される。
【００１２】
図３に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａおよび１２Ｂは、通常のＤＣ／ＤＣコンバータと同様の回路からなり、スイッチング素子１２ａおよび１２ｂをそれぞれ有する。
【００１３】
図３に示すように、電圧制御回路１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａのスイッチング素子１２ａに制御パルスを印加するパルス制御回路１４ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ｂのスイッチング素子１２ｂに制御パルスを印加するパルス制御回路１４ｂと、電圧比較回路１４ｃおよび１４ｄとを備える。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの出力ライン間には、ダイオードＤ２およびＤ３が互いに逆方向に並列に接続されている。
【００１４】
図３に示すように、遅延防止回路１５はアクセサリースイッチ６がオフした時の電流の逆流を防止するための逆流防止ダイオードＤ１を備える。また、オン／オフ検出回路１６は、アクセサリーライン５の電圧を分圧する抵抗Ｒ１およびＲ２と、分圧された電圧に応じてオン／オフするトランジスタＱ１とを備える。
【００１５】
次に、本実施形態のオーディオアンプの動作について説明する。
【００１６】
本実施形態のオーディオアンプでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを動作させることにより、バックアップライン４の電圧およびアクセサリーライン５の電圧を、それぞれバッテリ１の電圧よりも高く設定された設定電圧まで上昇させ、パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂに印加する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを動作させることなく、オーディオアンプを動作させることも可能であり、この場合にはパワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂにはバッテリ１の電圧がそのまま印加される。このように、本実施形態のオーディオアンプでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの動作／非動作を切り替えることができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを動作させた場合には、電源電圧を上昇させることで、より大きなオーディオ出力を得られるように構成されている。
【００１７】
電圧制御回路１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの出力電圧の電圧差を抑制するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを制御する。
【００１８】
図３に示すように、電圧比較回路１４ｃは、ツェナーダイオード１４ｅにより規定される規定電圧に対するＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａの出力電圧の変動を検出し、パルス制御回路１４ａに比較結果を与える。パルス制御回路１４ａでは、この比較結果に応じたパルスをスイッチング素子１２ａに向けて出力することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａの出力電圧が一定となるように制御する。
【００１９】
また、電圧比較回路１４ｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａの出力電圧とＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂの出力電圧とを比較し、比較結果をパルス制御回路１４ｂに与える。パルス制御回路１４ｂでは、この比較結果に応じたパルスをスイッチング素子１２ｂに向けて出力することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂの出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａの出力電圧と同一になるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂの出力電圧を制御する。
【００２０】
以上の動作により、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの動作時において、電圧制御回路１４はＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの出力電圧を予め設定された同一の値に維持するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを制御する。これにより、２つのパワーアンプを常に同一条件で動作させることが可能となる。
【００２１】
また、電圧制御回路１４に設けられたダイオードＤ２およびＤ３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを動作させない時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの出力ラインの電圧がほぼ一定となるように機能する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂを動作させない時には、実質的にバッテリの電圧が直接パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂに印加される。
【００２２】
遅延防止回路１５は、アクセサリースイッチ６がオフした場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ｂに設けられたコンデンサＣ１に充電されている電荷がアクセサリーライン６に流れ込むことを防止する。またこのとき、抵抗Ｒ１およびＲ２によりアクセサリーライン５を確実にアース電位とすることができる。このため、後述するオン／オフ検出回路１６においてアクセサリースイッチ６がオフしたことを速やかに検出することが可能となる。
【００２３】
オン／オフ検出回路１６は、アクセサリースイッチ６のオン／オフ状態を検出する。アクセサリースイッチ６がオンした場合にはトランジスタＱ１はオンし、検出信号としてＬ信号を出力し、アクセサリースイッチ６がオフした場合にはトランジスタＱ１はオフし、検出信号としてＨ信号を出力する。図２に示すように、検出信号はパワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂと、電圧制御回路１４とに与えられ、パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂの動作／非動作と、電圧制御回路１４の動作／非動作とが、それぞれ、アクセサリースイッチ６のオン／オフに応じて切り替えられる。
【００２４】
図４は、オーディオアンプにおける動作の流れを示すフローチャートである。図２および図３に示す構成では、実質的に図４に示す処理手順と同様の動作が実現されるが、図４に示すフローチャートに即した処理を、コンピュータを用いて実行するようにしてもよい。
【００２５】
図４では、アクセサリースイッチ６をオフ→オン→オフの順に操作した場合の動作を示している。アクセサリースイッチ６をオフからオンに切り替えた場合、オン／オフ検出回路１６はアクセサリースイッチ６がオンしたことを検出する（ステップＳ１）。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂは動作していない状態にある。オン／オフ検出回路１６からの検出信号を受けると、パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂは動作状態となる（ステップＳ２）。次に、オーディオ出力の大きさが一定の値よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ３）。この判断は、例えば、パワーアンプ１１Ａおよび１１Ｂへの入力信号のレベルが一定の値を超えているか否かに基づいて判断することができる。
【００２６】
ステップＳ３において、オーディオ出力が一定の値よりも大きくないと判断されれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａおよび１２Ｂを非動作の状態とするとともに（ステップＳ４）、電圧制御回路１４を非動作の状態として（ステップＳ５）、ステップＳ８へ進む。一方、ステップＳ３において、オーディオ出力が一定の値よりも大きいと判断されれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２Ａおよび１２Ｂを動作状態とする（ステップＳ６）。次に、電圧制御回路１４を動作状態として（ステップＳ７）、ステップＳ８へ進む。
【００２７】
ステップＳ８では、オン／オフ検出回路１６においてアクセサリースイッチ６がオフしたことを検出すれば、オーディオアンプの動作を停止し（ステップＳ９）、図４の動作を終了する。ステップＳ８において、アクセサリースイッチ６がオフしたことを検出しなければ、ステップＳ３へ戻る。
【００２８】
このようにアクセサリースイッチ６がオフされるまで、オーディオ出力の大きさに応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａおよび１２Ｂの動作／非動作および電圧制御回路１４の動作／非動作を切り替える制御が継続される。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の電源装置によれば、車両に予め設けられたバックアップラインおよびアクセサリーラインからの電流供給を受けるように構成したので、新たに専用配線を設けることなく電流容量を増大させることができる。このため、専用配線を設けるための作業が不要となるとともに、特殊部品を使用する必要もなくなる。したがって、極めて容易にオーディオ出力の増大を図ることが可能となる。
【００３０】
また、バックアップライン４から電流が供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａと、アクセサリーライン５から電流が供給されるＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂと、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２ＡおよびＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂ間の動作を調整する電圧制御回路１４とを備えるので、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ回路の電圧を適切に管理できる。
【００３１】
上記実施形態では、車載用オーディオアンプの一部として機能する電源装置を例示したが、本発明による電源装置は車載用機器あるいはオーディオ機器への適用に限定されることはない。また、上記実施形態では、２系統の電源ラインである、バックアップラインおよびアクセサリーラインが同一のバッテリに接続される例を示したが、それぞれの電源ラインに接続される電源が別個に設けられていてもよい。また、複数系統の電源ラインに電力を供給する電源は、バッテリに限定されず、例えば、商用電源であってもよい。
【００３２】
特許請求の範囲および上記実施形態の記載に関し、「第１系統の電源ライン」はバックアップライン４に、「第２系統の電源ライン」はアクセサリーライン５に、「第１の電源部」はＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ａに、「第２の電源部」はＤＣ／ＤＣコンバータ回路１２Ｂに、「制御部」は電圧制御回路１４に、「検出手段」はオン／オフ検出回路１６に、それぞれ対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電源装置の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の電源装置が適用されたオーディオアンプの構成を示すブロック図。
【図３】オーディオアンプの回路図。
【図４】オーディオアンプにおける動作の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
４      バックアップライン（第１系統の電源ライン）
５      アクセサリーライン（第２系統の電源ライン）
１２Ａ  ＤＣ／ＤＣコンバータ回路（第１の電源部）
１２Ｂ  ＤＣ／ＤＣコンバータ回路（第２の電源部）
１４    電圧制御回路（制御部）
１５    遅延防止回路
１６    オン／オフ検出回路（検出手段）
Ｄ１    逆流防止ダイオード
【図１】
2004159410.tif 000003
【図２】
2004159410.tif 000004
【図３】
2004159410.tif 000005
【図４】
2004159410.tif 000006