(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電源ラインに出力端子の一方が接続されたスイッチング素子と、そのスイッチング素子の他方の出力端子の電圧を平滑して出力する平滑回路とを有し、前記スイッチング素子がオンオフされることにより、前記平滑回路から前記内部電源ラインの電圧よりも低い電圧を出力する降圧スイッチング電源回路と、
前記降圧スイッチング電源回路の上流側に、前記降圧スイッチング電源回路の作動に伴い発生するスイッチングノイズの放出を抑制するために設けられるフィルタ回路であって、外部電源の高電位側の電圧である外部電源電圧が供給される外部電源ラインと前記内部電源ラインとの間に直列に接続されたインダクタを有するフィルタ回路と、
前記外部電源ラインに一端が接続されたインダクタの他端と前記外部電源の低電位側のラインとの間に直列に接続されたスイッチング素子をオンオフさせることにより、前記内部電源ラインへ前記外部電源電圧よりも高い電圧を出力する昇圧スイッチング電源回路と、
を備えた電源装置において、
前記フィルタ回路のインダクタと、前記昇圧スイッチング電源回路のインダクタとが、同一のインダクタであり、
前記昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴであること、
を特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置において、
当該電源装置の動作モードを、前記昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオフし続けて前記降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオンオフさせることにより、前記降圧スイッチング電源回路から前記外部電源電圧よりも低い電圧を出力する降圧モードと、前記昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオンオフさせると共に、前記降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオンし続けることより、前記降圧スイッチング電源回路から前記外部電源電圧よりも高い電圧を出力する昇圧モードとの、何れか一方に切り替える切替手段を備えていること、
を特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置において、
前記切替手段は、前記外部電源電圧を監視して、前記外部電源電圧が規定値よりも低下した電圧低下状態になったと判定すると、当該電源装置の動作モードを前記降圧モードから前記昇圧モードに切り替え、前記電圧低下状態ではなくなったと判定すると、当該電源装置の動作モードを前記昇圧モードから前記降圧モードに切り替えるように構成されていること、
を特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電源装置において、
前記切替手段は、当該電源装置の外部から供給される昇圧停止信号を受けると、前記昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオフさせるように構成されていること、
を特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の電源装置において、
前記降圧スイッチング電源回路の出力電圧を複数の給電対象に供給するための電源供給経路が前記各給電対象毎に分岐して設けられており、
前記切替手段が当該電源装置の動作モードを前記昇圧モードに切り替えた場合に、前記複数の給電対象毎の電源供給経路のうちの何れかを遮断する電源供給経路遮断手段を備えていること、
を特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５の何れか１項に記載の電源装置において、
前記降圧スイッチング電源回路を複数備えると共に、
前記切替手段が当該電源装置の動作モードを前記昇圧モードに切り替えた場合に、前記複数の降圧スイッチング電源回路の何れかから電圧が出力されるのを禁止する電源供給禁止手段を備えていること、
を特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電源装置において、
前記降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、前記昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路とが、同一の制御回路からなること、
を特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の電源装置において、
前記外部電源は車両のバッテリであり、
当該電源装置は、前記車両の電子制御装置に搭載されて、その電子制御装置内の回路へ電源電圧を供給するものであること、
を特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電源装置において、
前記電子制御装置は、車両のエンジンを始動させるためのスタータモータを制御する装置であること、
を特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池等の外部電源の電圧を所定の電圧値に調整して給電対象に供給する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両に搭載される電子制御装置（車載電子制御装置）においては、車載バッテリのプラス端子の電圧であるバッテリ電圧から、それよりも低い一定の電源電圧を生成して、その生成した電源電圧をマイコンやマイコンの周辺回路等の給電対象へ供給するようにしている。
【０００３】
そして、この種の電源電圧を生成するための回路としては、シリーズ電源回路（シリーズレギュレータ）と、降圧スイッチング電源回路（降圧型のスイッチングレギュレータ）とがある。また一般に、シリーズ電源回路には、出力電圧のリップルは少ないものの効率が低い（電力損失が大きい）という欠点があり、降圧スイッチング電源回路には、効率は高い（電力損失が小さい）ものの出力電圧のリップルが大きいという欠点がある。
【０００４】
そこで、シリーズ電源回路の上流側（前段）に降圧スイッチング電源回路を設けることで、シリーズ電源回路での電力損失を低減させると共に、出力電圧のリップルも抑制した電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、降圧スイッチング電源回路を設けた場合、その電源回路の作動時にスイッチングノイズが発生する。このため、降圧スイッチング電源回路を備えた電源装置では、その降圧スイッチング電源回路の上流側にインダクタを有するフィルタ回路を設けることで、降圧スイッチング電源回路の作動に伴い発生するスイッチングノイズが電子制御装置の外部へ放出されないようにしている。つまり、フィルタ回路を設けることで、電子制御装置の周辺に配置されたラジオ等の機器へのスイッチングノイズによる悪影響を抑制するようにしている。
【０００６】
そして更に、この種の電源装置においては、外部から供給されるバッテリ電圧が電子制御装置内の給電対象へ供給すべき電源電圧より低くなった場合においても、電子制御装置の動作を確保するために、昇圧スイッチング電源回路（昇圧型のスイッチングレギュレータ）を加えることが考えられる。
【０００７】
そこで、このような電源装置の構成例を図８に示す。
図８の電源装置において、３１はシリーズ電源回路であり、２１は降圧スイッチング電源回路であり、１１はフィルタ回路であり、４１は昇圧スイッチング電源回路である。
【０００８】
まず、シリーズ電源回路３１は、トランジスタ（この例ではＰＮＰトランジスタ）３２と、コンデンサ３３と、トランジスタ３２を制御する制御回路３４とを備えている。
トランジスタ３２の２つの出力端子（エミッタとコレクタ）は、降圧スイッチング電源回路２１の出力電圧Ｖ３が供給される電源ラインＬ３と、マイコン等の給電対象へ一定の電源電圧Ｖ４を供給するための電源ラインＬ４との間に直列に接続されている。また、コンデンサ３３は、電源電圧Ｖ４に生じるリップルやノイズを抑制するためのものであり、電源ラインＬ４とグランドライン（車載バッテリのマイナス端子に導通する接地電位のライン）との間に接続されている。そして、制御回路３４は、電源ラインＬ４の電圧（電源電圧）Ｖ４が目標の一定電圧（例えば５Ｖ）となるように、トランジスタ３２のベース電流を制御する。
【０００９】
このようなシリーズ電源回路３１は、降圧スイッチング電源回路２１の出力電圧Ｖ３を降圧して一定の電源電圧Ｖ４を生成し、その電源電圧Ｖ４を給電対象へ出力することとなる。
【００１０】
次に、降圧スイッチング電源回路２１は、トランジスタ（この例ではＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）２２と、インダクタ２３と、ダイオード２４と、コンデンサ２５と、トランジスタ２２を制御する制御回路２６とを備えている。
【００１１】
トランジスタ２２の一方の出力端子（ドレイン）は、フィルタ回路１１又は昇圧スイッチング電源回路４１の出力電圧Ｖ２が供給される電源ラインＬ２に接続されている。そして、トランジスタ２２の他方の出力端子（ソース）は、ダイオード２４のカソードとインダクタ２３の一端とに接続されている。一方、ダイオード２４のアノードはグランドラインに接続されている。また、インダクタ２３の他端は電源ラインＬ３に接続されている。また更に、電源ラインＬ３とグランドラインとの間にコンデンサ２５が接続されている。
【００１２】
このような降圧スイッチング電源回路２１では、トランジスタ２２がオンオフされると、そのトランジスタ２２のソースからインダクタ２３の一端へ出力される電圧が、電源ラインＬ２の電圧Ｖ２と約０Ｖとに交互に変化する。そして、そのトランジスタ２２の出力電圧が、インダクタ２３、ダイオード２４、及びコンデンサ２５からなる平滑回路により平滑化されて、電源ラインＬ３へ出力される。そこで、制御回路２６は、電源ラインＬ３の電圧Ｖ３が電源電圧Ｖ４よりも高い目標の一定電圧となるように、トランジスタ２２をオンオフさせる。尚、トランジスタ２２がオンからオフに転じた際には、ダイオード２４を介してインダクタ２３に電流が還流する。
【００１３】
次に、フィルタ回路１１は、インダクタ１２と、２つのコンデンサ１３，１４とからなる周知のＬＣフィルタ回路である。そして、インダクタ１２は、外部電源電圧としてのバッテリ電圧Ｖ１が供給される電源ラインＬ１と電源ラインＬ２との間に直列に接続されている。また、コンデンサ１３は、電源ラインＬ１（換言すれば、インダクタ１２の上流側端部）とグランドラインとの間に接続され、コンデンサ１４は、電源ラインＬ２（換言すれば、インダクタ１２の下流側端部）とグランドラインとの間に接続されている。
【００１４】
次に、昇圧スイッチング電源回路４１は、インダクタ４２と、トランジスタ（この例ではＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）４３と、ダイオード４４と、トランジスタ４３を制御する制御回路４５と、コンデンサ１４とを備えている。
【００１５】
インダクタ４２の一端は、電源ラインＬ１に接続されており、そのインダクタ４２の他端とグランドラインとの間に、トランジスタ４３の２つの出力端子（ドレインとソース）が直列に接続されている。そして、インダクタ４２とトランジスタ４３との接続点（トランジスタ４３のドレイン）にダイオード４４のアノードが接続されており、そのダイオード４４のカソードが電源ラインＬ２及びコンデンサ１４（詳しくは、コンデンサ１４のグランドライン側とは反対側の端子）に接続されている。尚、こうした昇圧スイッチング電源回路４１の構成自体は、例えば特許文献２に記載されている。また、この例において、コンデンサ１４は、フィルタ回路１１を構成するコンデンサ１４と共用されている。
【００１６】
このような昇圧スイッチング電源回路４１では、トランジスタ４３がオンされると、インダクタ４２とトランジスタ４３との接続点の電圧が約０Ｖとなり、トランジスタ４３がオンからオフに転じると、インダクタ４２とトランジスタ４３との接続点に電源ラインＬ１の電圧Ｖ１よりも高いフライバック電圧が発生する。このため、トランジスタ４３がオンオフされると、インダクタ４２とトランジスタ４３との接続点の電圧は、約０Ｖと電圧Ｖ１よりも高い電圧とに交互に変化し、その交互に変化する電圧がダイオード４４及びコンデンサ１４からなる平滑回路により整流及び平滑化されて、電源ラインＬ２へ出力される。尚、ダイオード４４は、トランジスタ４３のオン時に、コンデンサ１４からトランジスタ４３側へ電流が逆流するのを防止する整流用のダイオードである。そこで、制御回路４５は、電源ラインＬ１の電圧Ｖ１がある値よりも高い場合にはトランジスタ４３をオフしたままにするが、電源ラインＬ１の電圧Ｖ１がある値よりも低くなると昇圧制御を実施して、電源ラインＬ２の電圧（即ち、当該昇圧スイッチング電源回路４１の出力電圧であり、降圧スイッチング電源回路２１の入力電圧でもある）Ｖ２が電源電圧Ｖ４よりも高い目標の一定電圧となるように、トランジスタ４３をオンオフさせる。
【００１７】
そして、こうした昇圧スイッチング電源回路４１を備えた電源装置によれば、もしバッテリ電圧Ｖ１が電源電圧Ｖ４の目標値である５Ｖより低くなったとしても、そのバッテリ電圧Ｖ１が昇圧スイッチング電源回路４１によって５Ｖよりも高い電圧に昇圧され、その昇圧された電圧が降圧スイッチング電源回路２１及びシリーズ電源回路３１に供給されることとなり、マイコン等への電源電圧Ｖ４が確保される。尚、昇圧スイッチング電源回路４１のトランジスタ４３がオフされたままの場合（つまり、昇圧スイッチング電源回路４１が機能しない場合）、電源ラインＬ１のバッテリ電圧Ｖ１は、フィルタ回路１１を通して降圧スイッチング電源回路２１にそのまま入力され、その降圧スイッチング電源回路２１とシリーズ電源回路３１とにより５Ｖの電源電圧Ｖ４に降圧されて、マイコン等へ供給されることとなる。
【００１８】
一方、例えば特許文献３には、降圧スイッチング電源回路のインダクタと、昇圧スイッチング電源回路のインダクタとを、同じ１つのインダクタで共用する構成の昇降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３１２１４１号公報（図６）
【特許文献２】特開２００５−１１７７８４号公報（図１）
【特許文献３】特開２０００−１６６２２３号公報（図１，図２，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、図８に示した従来の電源装置では、降圧スイッチング電源回路とフィルタ回路と昇圧スイッチング電源回路との各々にインダクタが必要であり、小型化、低コスト化の障害となる。このため、この種の電源装置を搭載する電子制御装置の小型化、低コスト化が困難となる。
【００２０】
尚、図８の電源装置に上記特許文献３の技術を適用して、降圧スイッチング電源回路２１のインダクタ２３を、昇圧スイッチング電源回路のインダクタとして兼用する構成を採用したならば、インダクタを１つ削減することができる。しかし、そのような構成では、以下の問題が生じるため現実的には実施し難い。
【００２１】
まず第１の問題として、昇圧スイッチング電源回路のトランジスタ（図８のトランジスタ４３と同じ役割のトランジスタ）がオンしている時には、昇降圧兼用のインダクタ２３だけでなく、フィルタ回路１１のインダクタ１２と、降圧スイッチング電源回路２１のトランジスタ２２とにも、昇圧スイッチング電源回路のトランジスタを介して大きな電流が流れることとなるため、電源装置全体での電力損失が大きくなってしまう。
【００２２】
そして、第２の問題として、昇降圧兼用のインダクタとしては、巻き線の巻き数が多く且つ巻き線を太くした大きなインダクタが必要になってしまう。つまり、降圧スイッチング電源回路用のインダクタとしては、電圧の平滑効果を高めるためにインダクタンスを大きく設定する必要があり、また、昇圧スイッチング電源回路用のインダクタとしては、電力供給能力を高めるために内部抵抗値を小さく設定する必要があるため、昇降圧兼用のインダクタとしては、インダクタンスが大きく且つ抵抗値の小さいインダクタが必要となるからである。
【００２３】
そこで、本発明は、降圧スイッチング電源回路とそれよりも上流側のフィルタ回路及び昇圧スイッチング電源回路とを備えた電源装置の小型化及び低コスト化を、電力損失を増やすことなく実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するためになされた請求項１の電源装置において、降圧スイッチング電源回路は、内部電源ラインに出力端子の一方が接続されたスイッチング素子と、そのスイッチング素子の他方の出力端子の電圧を平滑して出力する平滑回路とを有しており、そのスイッチング素子がオンオフされることにより、平滑回路から内部電源ラインの電圧よりも低い電圧を出力する。
【００２５】
また、その降圧スイッチング電源回路の上流側に設けられたフィルタ回路は、降圧スイッチング電源回路の作動に伴い発生するスイッチングノイズの放出を抑制するためのフィルタ回路であり、外部電源の高電位側の電圧である外部電源電圧が供給される外部電源ラインと、前記内部電源ラインとの間に直列に接続されたインダクタを有している。
【００２６】
そして、昇圧スイッチング電源回路は、外部電源ラインに一端が接続されたインダクタの他端と前記外部電源の低電位側のラインとの間に直列に接続されたスイッチング素子を有しており、そのスイッチング素子をオンオフさせることにより、前記内部電源ラインへ外部電源電圧よりも高い電圧を出力する。
【００２７】
このため、降圧スイッチング電源回路へは、昇圧スイッチング電源回路が作動する場合には、外部電源ラインに供給される外部電源電圧を昇圧スイッチング電源回路で昇圧させた電圧が入力されることとなり、昇圧スイッチング電源回路が作動しない場合には、外部電源電圧がフィルタ回路を通して入力されることとなる。
【００２８】
ここで特に、請求項１の電源装置においては、昇圧スイッチング電源回路のインダクタとフィルタ回路のインダクタとが、同一のインダクタとなっている。換言すれば、フィルタ回路のインダクタを、昇圧スイッチング電源回路のインダクタとして兼用するように構成されている。尚、以下では、フィルタ回路と昇圧スイッチング電源回路とで兼用されるインダクタを、フィルタ昇圧兼用インダクタという。そして更に、昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴである。
【００２９】
このような電源装置によれば、従来構成よりもインダクタを１つ削減して、小型化及び低コスト化を実現することができる。そして、この電源装置を搭載する電子制御装置の小型化と低コスト化も達成することができる。
【００３０】
しかも、昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子（以下、昇圧用スイッチング素子ともいう）がオンしている時には、その昇圧用スイッチング素子を介してフィルタ昇圧兼用インダクタに大きな電流が流れるが、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子と平滑回路を構成するインダクタ（以下、平滑用インダクタという）には昇圧用スイッチング素子を介して大きな電流が流れることはない。つまり、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子と平滑用インダクタには、その降圧スイッチング電源回路の出力電圧を電力源とする給電対象（即ち、本電源装置の給電対象）で使用される電流のみが流れることとなる。このため、電源装置全体での電力損失が大きくなってしまうことがなく、また、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子と平滑用インダクタとのそれぞれとして、必要以上に電流容量の大きいものを選択する必要がない。
【００３１】
更に、昇圧スイッチング電源回路のインダクタ（フィルタ昇圧兼用インダクタ）と、降圧スイッチング電源回路の平滑用インダクタとしては、それぞれの役割に適した特性のインダクタをそれぞれ選択することが可能であり、図８の電源装置に特許文献３の技術を適用した場合のようにインダクタの大型化を招くこともない。
【００３２】
以上のことから、電源装置の小型化及び低コスト化を、電力損失を増やすことなく効果的に実現することができる。
次に、請求項２の電源装置には、当該電源装置の動作モードを降圧モードと昇圧モードとの何れか一方に切り替える切替手段が備えられている。そして、当該電源装置は、動作モードが降圧モードに切り替えられた場合には、昇圧用スイッチング素子をオフし続けて降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオンオフさせることにより、降圧スイッチング電源回路（詳しくは、降圧スイッチング電源回路の平滑回路）から外部電源電圧よりも低い電圧を出力する。また、当該電源装置は、動作モードが昇圧モードに切り替えられた場合には、昇圧用スイッチング素子をオンオフさせると共に、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオンし続けることより、降圧スイッチング電源回路から外部電源電圧よりも高い電圧を出力する。
【００３３】
尚、昇圧モードの場合、昇圧スイッチング電源回路から降圧スイッチング電源回路へ外部電源電圧よりも高い電圧が入力され、その電圧が降圧スイッチング電源回路から出力されることとなる。また、降圧モードの場合、フィルタ昇圧兼用インダクタは、フィルタ回路の構成要素としての役割を果たすこととなる。
【００３４】
このような電源装置によれば、外部電源電圧よりも低い電圧と高い電圧との何れかを、状況に応じて切り替えて出力することができるようになる。よって、外部電源電圧が大きく変動しても安定した電源電圧の出力が可能となる。また、昇圧用スイッチング素子と降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子とが同時にオンオフ制御されないため、スイッチングによる電力損失を低減することができる。
【００３５】
ここで、切替手段は、例えば、当該電源装置の外部から与えられる切替信号に応じて、降圧モードと昇圧モードとを切り替えるように構成することができる。この場合、切替信号を出力する手段としては、当該電源装置と共に電子制御装置に搭載されるマイコンやＩＣ等の他の回路が考えられる。
【００３６】
また、切替手段は、請求項３に記載のように自らの判断でモードの切り替えを実施するように構成することもできる。即ち、切替手段は、外部電源電圧を監視して、その外部電源電圧が規定値よりも低下した電圧低下状態になったと判定すると、当該電源装置の動作モードを降圧モードから昇圧モードに切り替え、前記電圧低下状態ではなくなったと判定すると、当該電源装置の動作モードを昇圧モードから降圧モードに切り替えるように構成することもできる。
【００３７】
次に、請求項４の電源装置では、請求項３の電源装置において、切替手段は、当該電源装置の外部から供給される昇圧停止信号を受けると、昇圧用スイッチング素子をオフさせるように構成されている。つまり、昇圧停止信号を与えることで、昇圧動作を強制的に停止させることができるようになっている。
【００３８】
この構成によれば、外部電源電圧が規定値よりも低くなって当該電源装置の動作モードが昇圧モードになっている場合に、昇圧停止信号を与えることで、当該電源装置の電圧調整出力動作を故意に停止させることができる。このため、例えば、外部電源電圧が給電対象の最低動作電圧よりも低下した場合に、その給電対象が特定の処理を実施し終えたら当該電源装置へ上記昇圧停止信号を出力する、というように構成すれば、その給電対象からなるシステムを特定の処理の実施後に故意にダウンさせることができるようになる。
【００３９】
次に、請求項５の電源装置では、請求項３，４の電源装置において、降圧スイッチング電源回路の出力電圧を複数の給電対象に供給するための電源供給経路が、その各給電対象毎に分岐して設けられている。そして、切替手段が当該電源装置の動作モードを昇圧モードに切り替えた場合には、電源供給経路遮断手段が、複数の給電対象毎の電源供給経路のうちの何れかを遮断するようになっている。
【００４０】
つまり、外部電源電圧が規定値よりも低下して昇圧モードになった場合には、降圧モードの場合よりも出力可能な電力が小さくなるため、給電対象を絞り込むようにしている。そして、この電源装置によれば、動作モードが昇圧モードになった場合に、複数の給電対象のうち、重要度の高い給電対象を確実に動作させることができるようになる。
【００４１】
次に、請求項６の電源装置では、請求項３〜５の電源装置において、降圧スイッチング電源回路を複数備えている。そして、切替手段が当該電源装置の動作モードを昇圧モードに切り替えた場合には、電源供給禁止手段が、複数の降圧スイッチング電源回路の何れかから電圧が出力されるのを禁止する。
【００４２】
つまり、この電源装置では、複数の降圧スイッチング電源回路の何れかから電圧が出力されるのを禁止することで、給電対象を絞り込むようにしている。よって、この電源装置によっても、動作モードが昇圧モードになった場合に、複数の給電対象のうち、重要度の高い給電対象を確実に動作させることができるようになる。
【００４３】
尚、何れかの降圧スイッチング電源回路から電圧が出力されるのを禁止する手法としては、例えば、その降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子をオフさせることが考えられる。また、その降圧スイッチング電源回路への電圧入力ライン（内部電源ライン）を遮断するようにしても良い。
【００４４】
次に、請求項７の電源装置では、請求項１〜６の電源装置において、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子のオンオフを制御する制御回路とが、同一の制御回路からなっている。この構成によれば、２つのスイッチング素子をオンオフさせるための発振信号を発生する回路や出力電圧をモニタする回路等を共用することができ、小型化及び低コスト化に有利である。
【００４５】
ところで、請求項１〜７の電源装置は、車両の電子制御装置に搭載して、その電子制御装置内の回路へ電源電圧を供給するのに使用することが好ましい。車両の電子制御装置においては、外部電源が車両のバッテリとなり、そのバッテリの電圧（バッテリ電圧）は変動しやすいため、降圧スイッチング電源回路と共に昇圧スイッチング電源回路を備えた電源装置が有効であるからである。
【００４６】
また特に、その電子制御装置が、車両のエンジンを始動させるためのスタータモータを制御する装置であれば尚良い。スタータモータの駆動開始時には、そのスタータモータに大きな電流（いわゆる突入電流）が流れて、バッテリ電圧が急に低下する可能性があるが、その場合においても、昇圧スイッチング電源回路を機能させることで、電子制御装置内の回路への安定した電源供給が可能となるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に、本発明が適用された実施形態の電源装置について説明する。
［第１実施形態］
まず図１は、第１実施形態の電源装置１の構成を表す回路図である。尚、図１において、図８の電源装置と同じもの或いは同じ役割のものについては、同一の符号を付している。
【００４８】
図１に示すように、第１実施形態の電源装置１は、図８の電源装置と比較すると、昇圧スイッチング電源回路４１に代えて、昇圧スイッチング電源回路４０を備えており、降圧スイッチング電源回路２１に代えて、降圧スイッチング電源回路２０を備えている。
【００４９】
そして、本実施形態における昇圧スイッチング電源回路４０では、フィルタ回路１１のインダクタ１２を昇圧用のインダクタとしても使用している。つまり、昇圧用スイッチング素子に相当するトランジスタ４３のドレインが、インダクタ１２の電源ラインＬ１側とは反対側の端部に接続されており、インダクタ１２とトランジスタ４３との接続点に、ダイオード４４のアノードが接続されている。
【００５０】
また、図１において、符号Ｒ１，Ｒ２，５１〜５６を付した構成要素からなる回路は、図８の制御回路４５に相当するものであり、トランジスタ４３のオンオフ制御を行う制御回路４６である。
【００５１】
この制御回路４６では、電源ラインＬ２とグランドラインとの間に、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続されており、電源ラインＬ２の電圧（昇圧スイッチング電源回路４０の出力電圧）Ｖ２が、その２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２によって分圧される。
【００５２】
そして、抵抗Ｒ１，Ｒ２同士の接続点に生じる分圧電圧Ｖｆｂ１が、帰還電圧として、誤差増幅器（エラーアンプ）５１の反転入力端子（−端子）に入力される。尚、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１とし、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２とすると、分圧電圧Ｖｆｂ１は、「Ｖ２×ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）」となる。また、誤差増幅器５１の非反転入力端子（＋端子）には、基準電圧源５２からの基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力されている。このため、誤差増幅器５１は、基準電圧Ｖｒｅｆ１と分圧電圧Ｖｆｂ１との差を増幅して誤差信号として出力する。
【００５３】
誤差増幅器５１からの誤差信号は、比較器５３の非反転入力端子（＋端子）に入力される。そして、その比較器５３の反転入力端子（−端子）には、発振回路（ＯＳＣ）５４によって生成される一定周期の鋸波が入力されている。このため、比較器５３からは、誤差増幅器５１から出力される誤差信号の電圧に応じたデューティ比のＰＷＭ（パルス幅変調）信号が出力されることとなる。尚、本実施形態において、比較器５３の出力信号については、ハイレベルの方をアクティブレベルとしているため、デューティ比とは、信号の１周期時間に対するハイレベル時間の割合である。
【００５４】
比較器５３の出力信号（ＰＷＭ信号）は、アンド回路５５に入力される。また、アンド回路５５には、後述するモード切替回路６７からの切替信号Ｓ１と、当該電源装置１の外部から供給される信号Ｓ２との、２つの信号も入力される。
【００５５】
アンド回路５５の出力信号は、トランジスタ４３を駆動する駆動回路５６に、駆動信号として入力される。そして、駆動回路５６は、アンド回路５５の出力がハイならばトランジスタ４３をオンさせ、アンド回路５５の出力がローならばトランジスタ４３をオフさせる。
【００５６】
このような制御回路４６では、アンド回路５５に入力される信号Ｓ１，Ｓ２が両方共にハイの場合には、比較器５３からのＰＷＭ信号が駆動回路５６に入力され、上記分圧Ｖｆｂ１が基準電圧Ｖｒｅｆ１となるように、トランジスタ４３をデューティ制御することとなる。そして、このデューティ制御により、トランジスタ４３は、電源ラインＬ２の電圧Ｖ２が昇圧スイッチング電源回路４０の出力目標値（本実施形態では７Ｖであり、以下、昇圧目標値という）となるようにオンオフされる。また、アンド回路５５に入力される信号Ｓ１，Ｓ２のうちの少なくとも一方がローの場合には、電源ラインＬ２の電圧Ｖ２に拘わらずトランジスタ４３をオフし続けることとなる。尚、信号Ｓ１，Ｓ２が両方共にハイであっても、電源ラインＬ１に供給される外部電源電圧Ｖ１が昇圧目標値よりも高い場合には、比較器５３の出力信号がローのまま（即ち、ＰＷＭ信号のデューティ比が０）となり、トランジスタ４３はオフしたままになる。
【００５７】
一方、降圧スイッチング電源回路２０は、基本的には図８の降圧スイッチング電源回路２１と同じ構成を有しているが、図１では、トランジスタ２２を制御する制御回路の構成を詳しく示している。
【００５８】
即ち、図１において、符号Ｒ３，Ｒ４，６１〜６６を付した構成要素からなる回路は、図８の制御回路２６に相当するものであり、トランジスタ２２のオンオフ制御を行う制御回路２７である。
【００５９】
この制御回路２７では、電源ラインＬ３とグランドラインとの間に、２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４が直列に接続されており、電源ラインＬ３の電圧（降圧スイッチング電源回路２０の出力電圧）Ｖ３が、その２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４によって分圧される。
【００６０】
そして、抵抗Ｒ３，Ｒ４同士の接続点に生じる分圧電圧Ｖｆｂ２が、帰還電圧として、誤差増幅器（エラーアンプ）６１の反転入力端子（−端子）に入力される。尚、抵抗Ｒ３の抵抗値をｒ３とし、抵抗Ｒ４の抵抗値をｒ４とすると、分圧電圧Ｖｆｂ２は、「Ｖ３×ｒ４／（ｒ３＋ｒ４）」となる。また、誤差増幅器６１の非反転入力端子（＋端子）には、基準電圧源６２からの基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力されている。このため、誤差増幅器６１は、基準電圧Ｖｒｅｆ２と分圧電圧Ｖｆｂ２との差を増幅して誤差信号として出力する。
【００６１】
誤差増幅器６１からの誤差信号は、比較器６３の非反転入力端子（＋端子）に入力される。そして、その比較器６３の反転入力端子（−端子）には、発振回路（ＯＳＣ）６４によって生成される一定周期の鋸波が入力されている。このため、比較器６３からは、誤差増幅器６１から出力される誤差信号の電圧に応じたデューティ比のＰＷＭ信号が出力されることとなる。尚、本実施形態においては、比較器６３の出力信号についても、ハイレベルの方をアクティブレベルとしている。
【００６２】
比較器６３の出力信号（ＰＷＭ信号）は、オア回路６５に入力される。また、オア回路６５には、後述するモード切替回路６７からの切替信号Ｓ１も入力される。
オア回路６５の出力信号は、トランジスタ２２を駆動する駆動回路６６に、駆動信号として入力される。そして、駆動回路６６は、オア回路６５の出力がハイならばトランジスタ２２をオンさせ、オア回路６５の出力がローならばトランジスタ２２をオフさせる。
【００６３】
このような制御回路２７では、オア回路６５に入力される信号Ｓ１がローの場合には、比較器６３からのＰＷＭ信号が駆動回路６６に入力され、上記分圧Ｖｆｂ２が基準電圧Ｖｒｅｆ２となるように、トランジスタ２２をデューティ制御することとなる。そして、このデューティ制御により、トランジスタ２２は、電源ラインＬ３の電圧Ｖ３が降圧スイッチング電源回路２０の出力目標値（本実施形態では６Ｖであり、以下、降圧目標値という）となるようにオンオフされる。また、オア回路６５に入力される信号Ｓ１がハイの場合には、電源ラインＬ３の電圧Ｖ３に拘わらずトランジスタ２２をオンし続けることとなる。
【００６４】
尚、制御回路２７，４６の発振回路５４，６４が出力する信号としては、鋸波に代えて、例えば三角波でも良い。
そして更に、本実施形態の電源装置１には、モード切替回路６７が備えられている。
【００６５】
モード切替回路６７は、電源ラインＬ１の電圧Ｖ１と所定の閾値電圧Ｖｔｈ（本実施形態では８Ｖ）とを大小比較する外部電源電圧監視用の比較器（図示省略）を備えている。そして、モード切替回路６７は、図２に示す動作を行う。
【００６６】
即ち、モード切替回路６７は、比較器によって電源ラインＬ１の電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈ以上であると判定した場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、アンド回路５５及びオア回路６５への切替信号Ｓ１をローにする（Ｓ１２０）。また、比較器によって電源ラインＬ１の電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、電圧低下状態であるとして、上記切替信号Ｓ１をハイにする（Ｓ１３０）。
【００６７】
一方、本実施形態の電源装置１は、図３（ａ）に示すように、車両の電子制御装置２に電源回路として搭載される。このため、電源ラインＬ１には、外部電源としての車載バッテリ３のプラス端子の電圧（バッテリ電圧）Ｖ１が外部電源電圧として供給される。そして、本実施形態の電源装置１は、バッテリ電圧Ｖ１から一定の電源電圧Ｖ４（本実施形態では５Ｖ）を生成して、電子制御装置２内のマイコン４や、マイコン４からの制御信号に従いアクチュエータを駆動する駆動回路５等の周辺回路といった給電対象に、その電源電圧Ｖ４を供給する。
【００６８】
また、本実施形態において、電子制御装置２は、車両のエンジンを始動させるためのスタータモータ６を少なくとも制御する。具体的には、図３（ｂ）に示すように、電子制御装置２において、マイコン４は、スタータスイッチ（図示省略）がオンされたことを検知すると、駆動回路５に制御信号を出力する。すると、駆動回路５がスタータリレー７をオンさせ、そのスタータリレー７を介してバッテリ３からスタータモータ６に電流（モータ電流）が流れる。そして、スタータモータ６が回転することにより、エンジンがクランキングされる。このため、スタータモータ６の駆動開始時（通電開始時）には、そのスタータモータ６に大きな電流（突入電流）が流れて、図３（ｂ）の最下段に示すように、外部電源電圧としてのバッテリ電圧Ｖ１が急に低下する可能性がある。
【００６９】
また更に、図３（ａ）に示すように、本実施形態では、マイコン４から電源装置１へ前述の信号Ｓ２が出力されるようになっている。そして、マイコン４は、電源装置１からの電源電圧Ｖ４を受けて動作を開始すると、信号Ｓ２の出力レベルをハイにして、昇圧スイッチング電源回路４０のトランジスタ４３がオンされるのを許可するようになっている。
【００７０】
次に、電源装置１の動作について、図４を参照しつつ説明する。
まず、図４における時刻ｔよりも左側に示すように、通常は、バッテリ電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈ以上になっており、その場合には、モード切替回路６７からの切替信号Ｓ１がローとなって（Ｓ１２０）、昇圧スイッチング電源回路４０のトランジスタ４３はオフされたままになる。よって、降圧スイッチング電源回路２０には、バッテリ電圧Ｖ１が昇圧されることなくフィルタ回路１１及びダイオード４４を介して入力されることとなる。そして、この場合、電源ラインＬ３の電圧Ｖ３が降圧目標値（＝６Ｖ）となるように、トランジスタ２２が制御回路２７によりオンオフされる。
【００７１】
このため、バッテリ電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈ以上である場合には、電源装置１の動作モードがスイッチング電源回路として降圧のみ行う降圧モードとなり、バッテリ電圧Ｖ１が降圧スイッチング電源回路２０により６Ｖの電圧Ｖ３に降圧される。そして更に、その電圧Ｖ３がシリーズ電源回路３１により５Ｖの電源電圧Ｖ４に降圧されて、マイコン４や駆動回路５等の給電対象に供給されることとなる。
【００７２】
尚、このような降圧モードの場合、インダクタ１２は、フィルタ回路１１における高周波除去用のインダクタとして機能する。つまり、降圧スイッチング電源回路２０の作動に伴い発生するスイッチングノイズが電子制御装置２の外部へ放出されないようにする役割を果たすこととなる。
【００７３】
また、図４における時刻ｔよりも右側に示すように、バッテリ電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈよりも低くなった場合には、モード切替回路６７からの切替信号Ｓ１がハイとなって（Ｓ１３０）、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２がオンされたままになる。このため、電源ラインＬ２と電源ラインＬ３が、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２とインダクタ２３を介して接続された状態となる。
【００７４】
更に、このとき、マイコン４からの信号Ｓ２はハイであるため、切替信号Ｓ１がハイになると、昇圧スイッチング電源回路４０のトランジスタ４３が比較器５３からのＰＷＭ信号によってオン可能となる。よって、この場合、電源ラインＬ２の電圧Ｖ２が昇圧目標値（＝７Ｖ）となるように、トランジスタ４３が制御回路４６によりオンオフされ、その電源ラインＬ２の電圧Ｖ２が、降圧スイッチング電源回路２０を通してほぼそのままシリーズ電源回路３１に供給される。
【００７５】
このため、バッテリ電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈ未満になった場合には、電源装置１の動作モードがスイッチング電源回路として昇圧のみ行う昇圧モードとなり、電源ラインＬ２の電圧Ｖ２が昇圧目標値以上或いは昇圧目標値付近に維持される。そして、その電圧Ｖ２がシリーズ電源回路３１により５Ｖの電源電圧Ｖ４に降圧されて、マイコン４等の給電対象に供給されることとなる。
【００７６】
よって、例えばスタータモータ６への突入電流等により、バッテリ電圧Ｖ１が電源電圧Ｖ４の目標値である５Ｖより低下したとしても、マイコン４等の給電対象に５Ｖの電源電圧Ｖ４を供給して、電子制御装置２の動作を維持することができる。
【００７７】
尚、このような昇圧モードの場合、インダクタ１２は、トランジスタ４３のオン時にエネルギーを蓄え、そのエネルギーをトランジスタ４３のオフ時に放出する、という昇圧用のインダクタとして機能することとなる。
【００７８】
以上のような電源装置１では、昇圧スイッチング電源回路４０のインダクタとフィルタ回路１１のインダクタとを、同一のインダクタ１２としており、換言すれば、フィルタ回路１１のインダクタ１２を、昇圧スイッチング電源回路４０のインダクタとしても兼用するようにしている。
【００７９】
このため、図８の電源装置よりもインダクタを１つ削減して、小型化及び低コスト化を実現することができ、延いては、この電源装置１を搭載する電子制御装置２の小型化と低コスト化も達成することができる。
【００８０】
しかも、昇圧スイッチング電源回路４０のトランジスタ４３がオンしている時には、そのトランジスタ４３を介してインダクタ１２に大きな電流が流れるが、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２とインダクタ２３にはトランジスタ４３を介して大きな電流が流れることはない。つまり、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２とインダクタ２３には、本電源装置１の給電対象で使用される電流のみが流れることとなる。このため、電源装置１全体での電力損失が大きくなってしまうことがなく、また、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２とインダクタ２３とのそれぞれとして、必要以上に電流容量の大きいものを選択する必要がない。
【００８１】
更に、昇圧スイッチング電源回路のインダクタ１２と、降圧スイッチング電源回路２０のインダクタ２３としては、それぞれの役割に適した特性のインダクタをそれぞれ選択することが可能であり、図８の電源装置に特許文献３の技術を適用した場合のようにインダクタの大型化を招くこともない。
【００８２】
また、本実施形態の電源装置１では、動作モードを降圧モードと昇圧モードとの何れかに択一的に切り替えるようにしているため、スイッチングによる電力損失も低減することができる。トランジスタ２２とトランジスタ４３とが同時にオンオフ制御されないからである。
【００８３】
そして更に、本実施形態の電源装置１では、マイコン４からの信号Ｓ２がローになると、トランジスタ４３のオンが禁止されるようになっている。このため、バッテリ電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔｈよりも低くなって電源装置１の動作モードが昇圧モードになっている場合に、信号Ｓ２をローにすることで、当該電源装置１の電圧調整出力動作を故意に停止させることができる。よって、例えば、バッテリ電圧Ｖ１がマイコン４の最低動作電圧よりも低下した場合に、マイコン４が特定の処理を実施し終えたら電源装置１への信号Ｓ２をローにして出力する、というように構成すれば、そのマイコン４からなるシステムを特定の処理の実施後に故意にダウンさせることができるようになる。
【００８４】
尚、本実施形態では、トランジスタ２２が、降圧スイッチング電源回路のスイッチング素子に相当し、トランジスタ４３が、昇圧スイッチング電源回路のスイッチング素子に相当している。そして、電源ラインＬ１が外部電源ラインに相当し、電源ラインＬ２が内部電源ラインに相当している。そして更に、モード切替回路６７とアンド回路５５とオア回路６５とが、切替手段に相当している。また、ローレベルの信号Ｓ２が、昇圧停止信号に相当している。
【００８５】
一方、上記実施形態では、電源装置１に備えられたモード切替回路６７によって動作モードが切り替えられるようになっていたが、当該電源装置１の外部から与えられる切替信号に応じて、降圧モードと昇圧モードとに切り替えるように構成しても良い。つまり、図１における切替信号Ｓ１が、マイコン４等の他の回路から与えられる構成でも良い。そして、この構成によれば、電源装置１の動作モードを任意に切り替えることができるようになる。
［第２実施形態］
次に図５は、第２実施形態の電源装置７１の構成を表す回路図である。尚、図５において、図１の電源装置１と同じものについては、同一の符号を付している。
【００８６】
図５に示すように、第２実施形態の電源装置７１は、第１実施形態の電源装置１と比較すると、下記（１）〜（４）の点が異なっている。
（１）昇圧スイッチング電源回路４０には、トランジスタ４３の過電流又は過熱を検出すると、制御回路４６の駆動回路５６にトランジスタ４３を強制的にオフさせる保護回路７３が設けられている。
【００８７】
（２）降圧スイッチング電源回路２０には、トランジスタ２２の過電流又は過熱を検出すると、制御回路２７の駆動回路６６にトランジスタ２２を強制的にオフさせる保護回路７５が設けられている。
【００８８】
（３）シリーズ電源回路３１には、トランジスタ３２の過電流又は過熱を検出すると、制御回路３４にトランジスタ３２を強制的にオフさせる保護回路７７が設けられている。
（４）昇圧スイッチング電源回路４０の制御回路４６及び保護回路７３と、降圧スイッチング電源回路２０の制御回路２７及び保護回路７５と、シリーズ電源回路３１の制御回路３４及び保護回路７７と、モード切替回路６７とが、１つの集積回路（ＩＣ）７９で構成されている。
【００８９】
尚、保護回路７３が、トランジスタ４３の過電流を検出するものである場合、その保護回路７３は、例えば、トランジスタ４３に直列に設けられた電流検出用抵抗（図示省略）の両端に生じる電圧が規定値以上になったか否かを判定することで過電流を検出するように構成することができる。また、保護回路７３が、トランジスタ４３の過熱を検出するものである場合、その保護回路７３は、例えば、トランジスタ４３の近傍に設けられたダイオードの順方向電圧が規定値以下になったか否かを判定することで過熱を検出するように構成することができる。尚、こうした過熱検知を行う構成の場合、一般には、保護対象のトランジスタと過熱検知用のダイオードもＩＣ７９内に設けることとなる。また、上記のような過電流検出又は過熱検出の構成は、他の保護回路７５，７７についても同様である。
【００９０】
このような第２実施形態の電源装置７１によれば、ＩＣ化により一層の小型化と低コスト化を実現することができる。また、保護回路７３，７５，７７を備えることで、高い信頼性も確保することができる。尚、保護回路７３，７５，７７は、第１実施形態の電源装置１や後述する他の実施形態の電源装置にも設けることができる。
［第３実施形態］
次に図６は、第３実施形態の電源装置８１の構成を表す回路図である。尚、図６において、図１の電源装置１と同じものについては、同一の符号を付している。
【００９１】
図６に示すように、第３実施形態の電源装置８１では、第１実施形態の電源装置１と比較すると、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２のオンオフを制御する制御回路と、昇圧スイッチング電源回路４０のトランジスタ４３のオンオフを制御する制御回路とが、同一の制御回路８３となっている。
【００９２】
具体的には、トランジスタ２２，４３をデューティ制御するためのＰＷＭ信号を生成する回路として、第１実施形態における制御回路２７と同様の、抵抗Ｒ３，Ｒ４、誤差増幅器６１、基準電圧源６２、比較器６３、及び発振回路６４を備えているが、抵抗Ｒ１，Ｒ２、誤差増幅器５１、基準電圧源５２、比較器５３、及び発振回路５４からなる回路は削除されている。
【００９３】
そして、制御回路８３には信号切替回路８５が設けられており、比較器６３の出力信号（ＰＷＭ信号）が、その信号切替回路８５により、モード切替回路６７からの切替信号Ｓ１に応じて、オア回路６５とアンド回路５５との何れかに切り替えて入力されるようになっている。つまり、信号切替回路８５は、切替信号Ｓ１がローの場合には、比較器６３の出力信号をオア回路６５に入力させ、逆に、切替信号Ｓ１がハイの場合には、比較器６３の出力信号をアンド回路５５に入力させる。
【００９４】
このため、切替信号Ｓ１がローの場合には、第１実施形態の電源装置１と全く同じ動作となる。
また、切替信号Ｓ１がハイの場合には、トランジスタ４３の駆動回路５６に比較器６３からのＰＷＭ信号が入力されるため、トランジスタ４３は、電源ラインＬ３の電圧Ｖ３が降圧モード時と同じ目標値（＝６Ｖ）となるようにオンオフされることとなるが、バッテリ電圧Ｖ１が昇圧スイッチング電源回路４０により昇圧されてシリーズ電源回路３１へ入力されるという点は第１実施形態と同じである。
【００９５】
そして、このような第３実施形態の電源装置８１によれば、ＰＷＭ信号を生成するための回路を２つのスイッチング電源回路２０，４０で共用することで、一層の小型化及び低コスト化を図ることができる。尚、制御回路８３、或いは制御回路８３とモード切替回路６７は、１つのＩＣで構成しても良い。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の電源装置について説明する。
【００９６】
図７に示すように、第４実施形態の電源装置は、第１〜３実施形態の各電源装置と比較すると、フィルタ回路１１及び昇圧スイッチング電源回路４０の下流側に、降圧スイッチング電源回路２０を複数備えている。つまり、電源ラインＬ２に複数の降圧スイッチング電源回路２０が接続されている。
【００９７】
また更に、各降圧スイッチング電源回路２０の下流側に、シリーズ電源回路３１を複数備えている。つまり、各降圧スイッチング電源回路２０の出力電圧Ｖ３が供給される電源ラインＬ３は、複数の給電対象毎に分岐しており、その分岐先のそれぞれにシリーズ電源回路３１が接続されている。そして、そのシリーズ電源回路３１の各々から様々な給電対象に電源電圧Ｖ４が供給される。尚、本実施形態では、分岐した電源ラインＬ３と、その各電源ラインＬ３毎のシリーズ電源回路３１と、その各シリーズ電源回路３１から給電対象への電源ラインＬ４とが、請求項５に記載の電源供給経路（複数の給電対象毎に分岐して設けられた電源供給経路）に相当している。
【００９８】
そして、本実施形態において、モード切替回路６７は、下記（Ａ），（Ｂ）の動作のうちの少なくとも一方を行う。
（Ａ）モード切替回路６７は、切替信号Ｓ１をハイにした場合（即ち、昇圧モードの場合）に、シリーズ電源回路３１の何れかへ電源供給停止信号を出力して、そのシリーズ電源回路３１のトランジスタ３２を強制的にオフさせる。すると、その電源供給停止信号を受けたシリーズ電源回路３１の上流側の電源ラインＬ３と下流側の電源ラインＬ４とが遮断されることとなり、その遮断された電源ラインＬ４に接続された給電対象への給電が禁止されることとなる。尚、本実施形態では、この（Ａ）の動作が、請求項５の電源供給経路遮断手段としての動作に相当している。
【００９９】
（Ｂ）モード切替回路６７は、切替信号Ｓ１をハイにした場合に、降圧スイッチング電源回路２０の何れかへ電源供給停止信号を出力して、その降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２を強制的にオフさせる。すると、その電源供給停止信号を受けた降圧スイッチング電源回路２０から電圧Ｖ３が出力されなくなり、その降圧スイッチング電源回路２０の下流側に接続された給電対象への電源供給が禁止されることとなる。尚、本実施形態では、この（Ｂ）の動作が、請求項６の電源供給禁止手段としての動作に相当している。
【０１００】
つまり、本第４実施形態の電源装置では、外部電源電圧Ｖ１が低下して昇圧モードになった場合には、通常時（降圧モードの場合）よりも出力可能な電力が小さくなるため、給電対象を絞り込むようにして消費電流を減少させている。そして、この電源装置によれば、動作モードが昇圧モードになった場合に、複数の給電対象のうち、重要度の高い給電対象を確実に動作させることができるようになる。
【０１０１】
例えば、図７において、降圧スイッチング電源回路２０ａの下流側に設けられたシリーズ電源回路３１からは、複数のマイコンのうちで重要度の高い処理を行うメインマイコンと該メインマイコンの周辺回路とに電源電圧Ｖ４が供給され、他の降圧スイッチング電源回路２０ｂの下流側に設けられたシリーズ電源回路３１からは、重要度の低い処理を行うサブマイコンと該サブマイコンの周辺回路とに電源電圧Ｖ４が供給されるようになっているとすると、昇圧モードの場合に、降圧スイッチング電源回路２０ｂ、或いは、その降圧スイッチング電源回路２０ｂの下流側のシリーズ電源回路３１へ電源供給停止信号を出力するように構成すれば、重要性の高いメインマイコンからなる制御系を確実に作動させることができるようになる。
【０１０２】
尚、電源供給停止信号によって、降圧スイッチング電源回路２０のトランジスタ２２やシリーズ電源回路３１のトランジスタ３２を強制的にオフさせるのではなく、何れかの降圧スイッチング電源回路２０へと分岐した電源ラインＬ２や、何れかのシリーズ電源回路３１へと分岐した電源ラインＬ３を、別のスイッチング素子によって遮断するようにしても良い。
【０１０３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等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、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【０１０４】
例えば、降圧スイッチング電源回路２０のダイオード２４と、昇圧スイッチング電源回路４０のダイオード４４との各々は、トランジスタ（スイッチング素子）に置き換えることができる。そして、ダイオード２４に代えるトランジスタは、トランジスタ２２と逆のオンオフ状態に駆動すれば良く、ダイオード４４に代えるトランジスタは、トランジスタ４３と逆のオンオフ状態に駆動すれば良い。
【０１０５】
また、上記各実施形態の電源装置において、シリーズ電源回路３１を削除して、降圧スイッチング電源回路２０から出力される電圧Ｖ３をマイコン等の給電対象へ直接供給するようにしても良い。
【０１０６】
一方、本発明の電源装置は、車載電子制御装置以外の装置（例えば、モバイル機器や携帯電話機等）にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１実施形態の電源装置の構成を表す回路図である。
【図２】モード切替回路の動作を表すフローチャートである。
【図３】電源装置が搭載される電子制御装置を説明する説明図である。
【図４】第１実施形態の電源装置の動作を表すタイムチャートである。
【図５】第２実施形態の電源装置の構成を表す回路図である。
【図６】第３実施形態の電源装置の構成を表す回路図である。
【図７】第４実施形態の電源装置を説明する説明図である。
【図８】従来の電源装置の構成を表す回路図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１，７１，８１…電源装置、２…電子制御装置、３…車載バッテリ、４…マイコン
５…駆動回路、６…スタータモータ、７…スタータリレー、１１…フィルタ回路
１２，２３…インダクタ、１３，１４，２５，３３…コンデンサ
２０…降圧スイッチング電源回路、２２，３２，４３…トランジスタ
２４，４４…ダイオード、２７，３４，４６，８３…制御回路
３１…シリーズ電源回路、４０…昇圧スイッチング電源回路、５１，６１…誤差増幅器
５２，６２…基準電圧源、５３，６３…比較器、５４，６４…発振回路
５５…アンド回路、５６，６６…駆動回路、６５…オア回路、６７…モード切替回路
７３，７５，７７…保護回路、８５…信号切替回路、Ｌ１〜Ｌ４…電源ライン
Ｒ１〜Ｒ４…抵抗
【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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【図８】
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