JPH05127765A - 車載用電子装置の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、それぞれ接地電位が異なるような
複数の電子的に制御回路に対して電源を供給する車載用
電子装置の電源装置を提供するもので、特に省スペース
化と共に放熱対策をも改善できるようにすることを目的
とする。 【構成】直流電源＋Ｂの供給されるスイッチングレギュ
レータ11を備え、このスイッチングレギュレータ11か
ら、シリーズレギュレータ121 、122 、…それぞれを介
して、複数の電子装置を構成する回路１、回路２、…に
対して、その各回路の接地電位に対する適正電圧の電源
を供給する。各シリーズレギュレータ121 、122 、…そ
れぞれからの電圧はスイッチングレギュレータ11の測定
回路114 にフィードバックされ、その中の最高電位の電
圧を測定検出し、この検出電圧に基づき制御回路113 に
よりトランジスタ111 を制御し、スイッチングレギュレ
ータ11からその最高電圧に対応した電圧が出力されるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両に搭載されるそ
れぞれ接地電位が異なる状態の複数の電子的な制御装置
に対して、それぞれ適正な電圧の電源を供給する車載用
電子装置の電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンを搭載した車両においては、こ
のエンジンの燃料噴射制御等を行う電子的な制御装置、
車両に搭載された空調装置の制御を行う電子的な制御装
置等の多種類の電子装置が搭載されている。これらの電
子装置に対しては、それぞれその各電子装置に適正な電
圧を発生する電源装置が要求されるもので、これらの電
源装置に対しては車載されたバッテリからの直流電源が
接続されている。

【０００３】この様な各電子装置に対しては、それぞれ
シリーズレギュレータによって、例えば５Ｖの電圧を発
生している。しかし、省スペース化や車載用電子制御装
置の小型化、さらに部品の共有化を図るため、この各電
子装置に対応して設定された複数の電源装置を一体化す
ることが考えられる。

【０００４】しかし、この様な車両に搭載される電子装
置について考察すると、これらの電子装置はエンジン接
地型、ボディ接地型等とそれぞれ異なる接地電位を基準
にして作動している。したがって、これら複数の電子装
置の接地電位を同じ接地電位とすることができない。

【０００５】さらに、シリーズレギュレータのみによっ
て各電子制御装置の電源をそれぞれ構成した場合、その
各シリーズレギュレータにおいてそれぞれ対応電子制御
装置において要求される電位（例えば５Ｖ）に降圧する
ものであるため、各シリーズレギュレータにおいて大き
な熱が発生し、その放熱対策が大きな問題となる。ま
た、電源効率も落ちる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、複数の電子装置にそれぞれ
対応して設定されるシリーズレギュレータの電源効率を
確保できるようにすると共に、その各シリーズレギレー
タにおける放熱量を少なくすることができるようにし
て、複数の電子装置に対して共通化して構成できるよう
にした車載用電子装置の電源装置を提供しようとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車載用電
子装置の電源装置は、バッテリ等の直流電源からの電圧
を降圧するスイッチングレギュレータ、およびこのスイ
ッチングレギュレータからの発生電圧が結合される、複
数の電子装置それぞれに対応して設定された複数のシリ
ーズレギュレータを備え、前記スイッチングレギュレー
タは、前記複数のシリーズレギューレータでそれぞれ発
生される電源電圧の中の、前記直流電源の接地電位を基
準にして最高の電圧を検出する測定手段を含み構成し、
この測定手段で測定された最高電圧が前記スイッチング
レギュレータで発生されるようにしている。

【０００８】

【作用】この様に構成される電源装置にあっては、スイ
ッチングレギュレータにおいて直流電源の接地電位を基
準にして、各電子装置それぞれで要求される最高の電位
の電圧が発生され、この電圧が各シリーズレギュレータ
に供給される。したがって、各シリーズレギュレータに
おいては、それぞれ対応する電子装置の接地電位と前記
直流電源の接地電位の差分だけ降圧すれば、各電子装置
で要求される適正な電圧が発生されるものであり、各シ
リーズレギュレータにおける発熱量を最小限とすること
ができるもので、放熱機構等も充分に簡易化して構成す
ることができ、省スペース化にも大きな効果が発揮さ
れ、良好な電源効率が確保されるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。この実施例においては複数の接地電位の異な
る複数の回路１、回路２、…がそれぞれで電子装置とし
て存在し、これらの各電子装置に対して供給される電源
を単一の回路で構成するようにした例を示している。

【００１０】図１はその構成を示すもので、図示しない
バッテリ等の車載直流電源からの直流電圧＋Ｂが、スイ
ッチングレギュレータ11に供給される。このスイッチン
グレギュレータ11の接地電位GND はバッテリの接地電位
と一致させられる。そして、このスイッチングレギュレ
ータ11においては、バッテリからの直流電圧＋Ｂを、車
載用電子装置で使用される電圧に対応した電圧Ｖswに高
効率で降圧する。

【００１１】スイッチングレギュレータ11によってバッ
テリ等からの電圧を、各電子装置において使用される電
圧に降圧する場合、シリーズレギュレータに比較して効
率が高いものであり、したがって熱の発生も少なく、放
熱対策を簡易化して構成できる。

【００１２】このスイッチングレギュレータ11で発生さ
れた電圧Ｖswの電圧は、複数のシリーズレギュレータ12
1 、122 、…に並列的に供給するもので、この各シリー
ズレギュレータ121 、122 、…それぞれからの出力電圧
は、車両に搭載される複数の電子装置をそれぞれ構成す
る回路１、回路２、…にそれぞれ電源として供給される
ようにする。

【００１３】このシリーズレギュレータ121 、122 、…
においては、スイッチングレギュレータ11で降圧された
電圧を各回路で要求される電圧に降圧するものであり、
したがってシリーズレギュレータのみによって電源を構
成した場合に比較して、降圧する電圧比を小さくするこ
とができる。したがって、この各シリーズレギュレータ
121 、122 、…それぞれにおける発熱量は充分に小さく
することができ、各シリーズレギュレータ121 、122 、
…それぞれにおける放熱対策を簡略化して構成できる。

【００１４】スイッチングレギュレータ11からの出力
は、Ａ／Ｄコンバータ等のように電圧の精度を要求され
るデバイスに対しては、ノイズレベルの面で不適切であ
る。したがって、この電源装置にあってはこのスイッチ
ングレギュレータ11からの出力電圧を複数のシリーズレ
ギュレータ121 、122 、…に供給し、回路１、回路２、
…等に安定した例えば５Ｖの電源電圧を供給するように
している。

【００１５】この様にスイッチングレギレータ11と各回
路との間に、各回路それぞれに対応してシリーズレギュ
レータ121 、122 、…を介在させるように構成すること
により、各回路１、回路２、…毎に電流リミッタを設け
ることが可能となる。このため、この各回路１、２、…
の１つが破壊され、その回路に過電流が流れる場合を想
定すると、この過電流の影響が他の回路に及ぼされるこ
とがなく、その破壊された回路にのみ電流制限の制御を
行うことが可能となる。

【００１６】シリーズレギュレータ121 、122 、…それ
ぞれから電源の供給される回路１、回路２、…におい
て、それぞれ接地電位が異なるような場合には、各スイ
ッチングレギュレータ121 、122 、…の出力電圧をスイ
ッチングレギュレータ11にフィードバックする。

【００１７】図２はスイッチングレギュレータ11の具体
的な回路例を示すもので、＋Ｂの入力電圧はスイッチン
グ制御されるトランジスタ111 および整流回路112 部を
介して出力に導かれる。トランジスタ111 は、制御回路
113 からの指令信号に基づいて所定のデューティでオン
・オフ制御されるもので、このオン・オフデューティに
対応した直流の出力電圧Ｖswが得られるようになる。そ
して、制御回路113 は各回路からのフィードバック電圧
の供給される測定回路114 から指令が与えられるように
する。

【００１８】図３は測定回路114 の回路例を示すもの
で、回路１〜３それぞれに対して供給される電圧が供給
され、その最高値の電圧が制御回路13に供給されるよう
にしている。

【００１９】この場合、各回路１〜３それぞれは接地電
位がGND1、GND2、GND3でそれぞれ示すように異なるもの
であり、したがってその各回路がそれぞれ５Ｖで動作す
るものであっても、直流電源の接地電位GND を基準にす
ると、各シリーズレギュレータ121 、122 、…から出力
される電圧が相違する。具体的には、図４において接地
電位がβであって最も高い回路３に電源を供給するシリ
ーズレギュレータ113において、最も高い出力電圧が要
求される。

【００２０】この図４で示すように、接地電位が各回路
において異なっている場合、シリーズレギュレータ121
、122 、…それぞれからの出力電圧をスイッチングレ
ギュレータ11にフィードバックしないと、スイッチング
レギュレータ11から出力される電圧Ｖswはバッテリによ
る直流電源の接地電位GND からみて同じ電圧となる。

【００２１】ここで、スイッチングレギュレータ11から
の出力電圧をＶsw1 （＝５Ｖ＋α）であるとすると、回
路３の接地電位GND3がスイッチングレギュレータ11の接
地電位GND よりα以上浮いた状態である場合、シリーズ
レギュレータ121 、122 、…それぞれの接地電位（GND1
〜GND3）に対しての５Ｖの電圧を作り出すことができな
い。

【００２２】特に、回路３に電源を供給するシリーズレ
ギュレータ123 においては、直流電源の接地電位GND と
回路３の接地電位GND3とが、αより大きいβとなるもの
であるため、スイッチングレギュレータ11で出力電圧Ｖ
sw1 を発生したのでは、回路３に対して５Ｖの電源電圧
を設定することができない。

【００２３】しかし、実施例に示した装置においては、
スイッチングレギュレータ11の測定回路114 に対して回
路１〜回路３に供給されるシリーズレギュレータ121 〜
123からの出力電圧がフィードバックされる。そして、
測定回路114 においてこのフィードバック電圧の中で各
シリーズレギュレータ121 〜123 における直流電源の接
地電位GND からみて最も高い電圧である回路３の電圧が
測定検出され、この電圧が制御回路113 に供給され、こ
のスイッチングレギュレータ11からこの測定検出電圧に
対応した電圧Ｖsw2 が出力されるようになる。

【００２４】すなわち、このスイッチングレギュレータ
11においては、直流電源の接地電位GND に対して、回路
３の接地電位GND3の上昇分βだけ高い電圧Ｖsw2 が出力
されるもので、シリーズレギュレータ121 、122 、…そ
れぞれにおいては、回路１、回路２、…それぞれの接地
電位に対して５Ｖの電源電圧を作り出すことができるよ
うになる。

【００２５】この場合、シリーズレギュレータ121 、12
2 、…それぞれから電源の供給される回路１、回路２、
…それぞれの接地電位の差が小さいような場合には、ス
イッチングレギュレータ11からの出力電圧Ｖswを“Ｖsw
＝（５Ｖ＋α）”とすることによって無駄電圧を発生す
ることがなく、省電力化に効果を発揮することができ
る。

【００２６】図５は上記のような制御を実行するための
制御の流れを示すもので、ステップ201 においてシリー
ズレギュレータ121 、122、…それぞれからの出力電圧
であるフィードバック電圧を入力し、ステップ202 にお
いて例えば“Ｖsw＝（５Ｖ＋α）”の基準電圧がフィー
ドバック電圧より低いか否かを判定する。そして、基準
電圧がフィードバック電圧より高いと判定されたときは
ステップ201 に戻る。逆にフィードバック電圧が基準電
圧よりも高いと判定されたときは、次のステップ203 に
進んで、基準電圧をフィードバック電圧に一致させるよ
うにする。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車載用電子
装置の電源装置によれば、スイッチングレギュレータと
シリーズレギュレータとを直列に接続することにより、
複数の接地電位の異なる回路システムに対して高効率で
電力を供給することができる。また、各回路システムに
おいて接地電位に差が存在する場合においても、その各
回路システムにそれぞれ対応するシリーズレギュレータ
からの出力をスイッチングレギュレータにフィードバッ
クすることによって、スイッチングレギュレータから各
シリーズレギュレータに供給される電圧が制御され、各
シリーズレギュレータから各回路システムに対して安定
した適正電圧が供給できるようになる。この場合、各シ
リーズレギュレータにおける降圧率は充分に小さくでき
るので、発熱対策の問題も確実に改善され、省スペース
化にも大きな効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車載用電子装置の電
源装置を説明する構成図。

【図２】上記実施例のスイッチングレギュレータの構成
を示す図。

【図３】このスイッチングレギュレータを構成する測定
回路の例を示す回路図。

【図４】上記測定回路にフィードバックされる電圧、お
よびスイッチングレギュレータからの出力電圧の関係を
説明する図。

【図５】スイッチングレギュレータのフィードバック制
御の流れを説明するフローチャート。

【符号の説明】

11…スイッチングレギュレータ、111 …トランジスタ、
112…整流回路、113 …制御回路、114 …測定回路、121
、122 、…シリーズレギュレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源からの直流電圧が供給されるス
   イッチングレギュレータと、 このスイッチングレギュレータからの出力電圧がそれぞ
   れ供給され、複数の電子装置それぞれに対応して設定さ
   れ、それぞれ対応する電子装置独特の接地電位を基準に
   した所定の要求電圧を発生する複数のシリーズレギュレ
   ータとを具備し、 前記スイッチングレギュレータは、前記複数のシリーズ
   レギューレータでそれぞれ発生される電源電圧の中の、
   前記直流電源の接地電位を基準にして最高の電圧を検出
   する測定手段を含み構成され、この測定手段で測定され
   た最高電位に対応した直流電圧が前記シリーズレギュレ
   ータそれぞれに供給されるようにしたことを特徴とする
   車載用電子装置の電源装置。