JP4626480B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。以下では、図8に示す構成要素と同一のものには、同一符号を記してある。図1は、本発明の第1実施形態に係る電源回路を備えたECUの概略回路図である。図1に示されるECU100は、例えば車両に搭載されるものであり、所望の制御を行うものとして用いられる。
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第1実施形態で用いられていた電流シンク回路32のうち、電流シンク制御アンプ33を無くし、直接トランジスタTr23を制御するようにしている。
本実施形態では、上記第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図5は、本発明の第3実施形態に係る電源回路を備えたECUの概略回路図である。図5に示されるように、ECU300に備えられたIC20には入力端子21、電圧端子22、および端子23、25の4つの端子が設けられている。
上記各実施形態で示される電源回路は、上記ECU100〜300に限らず、負荷の消費電力に応じて規定電圧が変動してしまう系に採用することができる。
Claims (8)
- 第1電源線(11)に入力された入力電圧に基づいて設定された規定電圧を電圧端子(22)に生成すると共に、前記電圧端子(22)に接続された第2電源線(26)を介して前記規定電圧を負荷(27)に入力するようになっており、
前記負荷の消費電流の変動に応じて、前記電圧端子(22)に入力される電圧が前記規定電圧を上回る場合、前記第1電源線(11)を介して前記電圧端子(22)に電流が流れる経路を入力経路とすると、この入力経路を介して前記電圧端子(22)に電流が流れ込まないようにすることで前記電圧端子(22)の電位の上昇を停止させ、前記電圧端子(22)の電圧が前記規定電圧を下回る場合、前記入力経路を介して前記電圧端子(22)に電流が流れ込むようにすることで前記電圧端子(22)の電位の下降を停止させる定圧回路(10)を備えた電源回路において、
前記定圧回路内は、
前記入力経路を介して前記電圧端子(22)に電流が流れ込むか否かを、前記入力経路を流れる電流で直接検出し、その検出結果をセンス信号として出力する電流センス回路(34、37)と、
前記電流センス回路(34)から入力される前記センス信号に応じて、前記第2電源線(26)に流れ込む電流のうち、前記負荷の消費電流に応じて前記第2電源線に流れ込む過剰な電流を流し込んでグランド(28)に逃がすシンク動作を行う電流シンク回路(32)と、を備えており、
前記入力経路に電流が流れる場合、前記電流センス回路(34)は前記入力経路に電流が流れることを検出すると共に、その検出結果をセンス信号として前記電流シンク回路(32)に出力し、前記電流シンク回路(32)は入力された前記センス信号に応じて前記シンク動作を行わないようにし、
前記入力経路に電流が流れない場合、前記電流センス回路(34)は前記入力経路に電流が流れないことを検出すると共に、その検出結果をセンス信号として前記電流シンク回路(32)に出力し、前記電流シンク回路(32)は入力された前記センス信号に応じて前記シンク動作を行うようになっており、
前記入力経路上に第1トランジスタ(Tr11)が接続されると共に、この第1トランジスタ(Tr11)がONするときに前記入力経路に電流が流れ、前記第1電源線(11)とグランド(28)との間に形成される検出経路上に第2トランジスタ(Tr21)が接続されると共に、この第2トランジスタ(Tr21)がONするときに前記電流センス回路(34)が前記電流シンク回路(32)に前記センス信号を出力する出力経路に電流が流れ、
前記第2トランジスタ(Tr21)がONするときに前記第1トランジスタ(Tr11)がOFFし、前記第2トランジスタ(Tr21)がOFFするときに前記第1トランジスタ(Tr11)がONするように前記入力経路に対して前記検出経路が構成されており、
前記電流センス回路(34、37)は、前記第2トランジスタ(Tr21)が用いられて構成される第1カレントミラー回路(35)を有し、前記第1トランジスタ(Tr11)がOFFまたはONすることで前記入力経路に電流が流れるか否かを、前記第2トランジスタ(Tr21)がONまたはOFFすることによって前記検出経路に流れる電流および前記第1カレントミラー回路(35)を用いて検出するようになっていることを特徴とする電源回路。 - 前記電流センス回路(34)は、第1抵抗(R24)と第3トランジスタ(Tr26)とが接続された経路と、前記第3トランジスタ(Tr26)と対になって接続された第4トランジスタ(Tr25)によって構成された第2カレントミラー回路(36)と、前記第2トランジスタ(Tr21)と対になって接続された第5トランジスタ(Tr24)によって構成された前記第1カレントミラー回路(35)と、を有し、前記第1抵抗(R24)に流れる電流が前記第2カレントミラー回路(36)によって前記第4トランジスタ(Tr25)に流れるようになっており、
前記第5トランジスタ(Tr24)と前記第4トランジスタ(Tr25)との接続点をCとすると、
前記第2トランジスタ(Tr21)に電流が流れない場合、前記第1カレントミラー回路(35)によって前記第5トランジスタ(Tr24)に電流が流れなくなり、前記接続点Cに前記第4トランジスタ(Tr25)から前記第1抵抗(R24)に流れる電流が流れ込んで前記接続点Cの電位が上昇すると共に、上昇した電位をセンス信号として出力し、
前記第2トランジスタ(Tr21)に電流が流れる場合、前記第1カレントミラー回路(35)によって前記第5トランジスタ(Tr24)に電流が流れ、前記接続点Cから前記第5トランジスタ(Tr24)に電流が流れ出て前記接続点Cの電位が下降すると共に、下降した電位をセンス信号として出力するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 - 前記第1抵抗(R24)に流れる電流は、前記出力経路に流れる電流のばらつきの最大値になるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の電源回路。
- 前記電流シンク回路(32)は、
前記第2電源線(26)と前記グランド(28)との間に接続されて流し込み経路を形成する第6トランジスタ(Tr23)と、
前記電圧端子の電圧の上昇または下降に応じた比較電圧(A2)と前記電流センス回路から入力されるセンス信号とを比較してその結果を出力する比較器(33)と、を備え、 前記比較器(33)は、前記比較電圧よりも前記センス信号が大きい場合、前記第6トランジスタ(Tr23)のゲート電極にLOWを出力し、前記第6トランジスタ(Tr23)をOFFさせて前記流し込み経路を切断して前記第6トランジスタ(Tr23)のシンク動作を停止させ、前記比較電圧よりも前記センス信号が小さい場合、前記第6トランジスタ(Tr23)のゲート電極にHIを出力し、前記第6トランジスタ(Tr23)をONさせて前記流し込み経路を介して前記グランド(28)に電流を流すシンク動作を行うようになっていることを特徴とする請求項2または3に記載の電源回路。 - 前記検出経路上のうち、前記第1電源線(11)と前記第2トランジスタ(Tr21)との間に第7トランジスタ(Tr31)が接続され、この第7トランジスタ(Tr31)は、前記第1トランジスタ(Tr11)がONするとONし、前記第1トランジスタ(Tr11)がOFFするとOFFするように前記検出経路上に設けられており、
前記電流シンク回路(32)は、前記第2電源線(26)と前記グランド(28)との間に接続されて流し込み経路を形成する第6トランジスタ(Tr23)を備え、前記第6トランジスタ(Tr23)のゲート電極は前記接続点Cに接続されており、
前記第6トランジスタ(Tr23)は、前記接続点Cから出力されるセンス信号に応じてONした場合、前記流し込み経路を介して前記第2電源線(26)から前記グランド(28)に電流を流すシンク動作を行い、前記接続点Cから出力されるセンス信号に応じてOFFした場合、前記流し込み経路を切断してシンク動作を停止するようになっていることを特徴とする請求項2に記載の電源回路。 - 前記電流センス回路(37)は、第2抵抗(R25)および第8トランジスタ(Tr30)が接続された経路と、前記第8トランジスタ(Tr30)と対になって接続された第9トランジスタ(Tr29)によって構成された第3カレントミラー回路(39)と、前記第5トランジスタ(Tr24)に接続されたトランジスタ(Tr27)と対になって接続された第10トランジスタ(Tr28)によって構成された第4カレントミラー回路(38)と、を備え、
前記第2抵抗(R25)に流れる電流が前記第3カレントミラー回路(39)によって前記第10トランジスタ(Tr28)に流れ、前記第2トランジスタ(Tr21)に流れる電流が前記第1カレントミラー回路(35)および前記第4カレントミラー回路(38)によって前記第10トランジスタ(Tr28)に流れるようになっており、
前記第10トランジスタ(Tr28)と前記第9トランジスタ(Tr29)との接続点をDとすると、
前記第2トランジスタ(Tr21)に電流が流れない場合、前記第1カレントミラー回路(35)および前記第4カレントミラー回路(38)によって前記第10トランジスタ(Tr28)に電流が流れなくなり、前記第2抵抗(R25)に流れる電流が前記第3カレントミラー回路(39)を介して前記第10トランジスタ(Tr28)に流れることで前記接続点Dから電流が流れ出し、前記接続点Dの電位が下降すると共に、下降した電位をセンス信号として出力し、
前記第2トランジスタ(Tr21)に電流が流れる場合、前記第1カレントミラー回路(35)および前記第4カレントミラー回路(38)によって前記第10トランジスタ(Tr28)に電流が流れ、前記接続点Dに電流が流れ込んで前記接続点Dの電位が上昇すると共に、上昇した電位をセンス信号として出力するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 - 前記第2抵抗(R25)に流れる電流は、前記出力経路に流れる電流のばらつきの最大値になるように設定されていることを特徴とする請求項6に記載の電源回路。
- 前記電流シンク回路(32)は、前記第2電源線(26)と前記グランド(28)との間に接続されて流し込み経路を形成する第6トランジスタ(Tr23)を備え、
前記第6トランジスタ(Tr23)のゲート電極は前記接続点Dに接続されており、
前記第6トランジスタ(Tr23)は、前記接続点Dから出力されるセンス信号に応じてONした場合、前記流し込み経路を介して前記第2電源線(26)から前記グランド(28)に電流を流すシンク動作を行い、前記接続点Dから出力されるセンス信号に応じてOFFした場合、前記流し込み経路を切断してシンク動作を停止するようになっていることを特徴とする請求項6または7に記載の電源回路。
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