专利名称：车辆用电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于使车载用电子设备动作的车辆用电源装置。
背景技术：
作为以往技术，公知有图1(a)(b)和图2(a)(b)所示结构的车辆用电源装置。
图1所示的以往的车辆用电源装置10由三端子稳压器(3-terminalregulator)40构成，该三端子稳压器40设在例如输出12V的电池电压VB的车载电源(车载电池)20、和例如以5V动作的车载收音机和车载音响设备、车载钟表等的多个车载用电子设备(以下称为“负载”)30之间。
此处，车载电源20连接有配电线路，以便在利用点火钥匙接通操作点火开关SIG时，也向用于起动发动机的起动电动机M等供给电力。
并且，虽然未图示，但是在各个负载30与三端子稳压器40的输出之间也连接有布线，以便在利用点火钥匙断开操作ACC开关(辅助开关)时，三端子稳压器40的输出电压Vo仅供给多个负载30中需要保持正常动作的车载钟表等，而在接通操作ACC开关时，除该车载钟表等之外，也向车载收音机和车载音响设备等其他车载用电子设备供给输出电压Vo。
三端子稳压器40由半导体集成电路装置(IC)构成，其构成为具有NPN晶体管(以下称为“控制用晶体管”)Qx，连接在车载电源20和负载30之间，并且与负载30射极输出连接；将输出电压Vo分压并检测的分压电阻R1、R2；恒流电路STC；接受来自恒流电路STC的恒定电流Ic而产生基准电压Vrg的基准电压发生电路RG；和误差放大器OP。
并且，误差放大器OP检测在分压电阻R1、R2的连接点产生的电压Vp与基准电压Vrg的电压差(Vp-Vrg)，根据该电压差自动调节控制用晶体管Qx的基极电流，由此，即使在应该供给负载30的必要电力变化时，也能够确保一定(5V)的输出电压Vo，并且确保对负载30的电力供给。
即，在使用三端子稳压器40的以往的车辆用电源装置10中，在进行了点火开关SIG和ACC开关的关断操作后，对需要保持连贯动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备，通过供给一定的输出电压Vo来进行必要电力的供给，另一方面，伴随ACC开关的接通操作，车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备动作，误差放大器OP动作以增加控制用晶体管Qx的基极电流，进行必要电力的供给，由此，即使负载30变重，也能够防止输出电压Vo的降低。
另外，图1(b)所示的以往的车辆用电源装置10由所谓的分立电路形成，其构成为具有控制用晶体管Qx，其射极输出连接在车载电源20和由多个车载用电子设备构成的负荷30之间；连接在控制用晶体管Qx的集电极和基极之间的电阻Ra；连接在控制用晶体管Qx的基极和ACC开关SAC之间的电阻Rb；产生用于设定控制用晶体管Qx的基极电位的稳压电压Vz的稳压二极管ZD。
即，图1(b)所示的以往的车辆用电源装置10由具有控制用晶体管Qx、电阻R1、R2和稳压二极管ZD的分立电路形成，而不是由图1(a)所示的三端子稳压器40。
并且，在点火开关SIG和ACC开关SAC被进行了关断操作后，基极电流Ia通过电阻Ra流入控制用晶体管Qx，控制用晶体管Qx对需要保持保持正常动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备供给一定的输出电压Vo，由此进行必要电力的供给。
另一方面，伴随ACC开关SAC的接通操作，车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备动作，除基极电流Ia外，基极电流Ib通过ACC开关SAC和电阻Rb也流入控制用晶体管Qx的基极，进行必要电力的供给，由此，即使负载30变重，也能够防止输出电压Vo降低。
另外，图2(a)所示以往的车辆用电源装置10构成为，在图1(a)所示的三端子稳压器40和车载电源20之间连接二极管D和电容C。
即，二极管D和电容C构成充电电路，在点火开关SIG和ACC开关SAC被进行了关断操作后，在对需要保持正常动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备供给电力的期间(以下称为“备用期间”)，在车载电源20的电池电压VB下降的情况下，通过把在电容C预先被充电的充电电压供给三端子稳压器40，使三端子稳压器40继续产生具有一定电压(5V)的输出电压Vo，进行必要电力的供给。
另外，图2(b)所示的以往的车辆用电源装置10构成为，在图1(b)所示的控制用晶体管Qx的集电极和车载电源20之间，设置由二极管D和电容C构成的充电电路。
并且，在点火开关SIG和ACC开关SAC被进行了关断操作后，在对需要保持正常动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备供给电力的备用期间，在车载电源20的电池电压VB下降的情况下，通过把在电容C预先被充电的充电电压供给控制用晶体管Qx和电阻Ra，来防止控制用晶体管Qx的基极电流Ia减小，使控制用晶体管Qx继续产生具有一定电压的输出电压Vo，进行必要电力的供给。
但是，在图1(a)和图2(a)所示的以往的车辆用电源装置10中使用IC化的三端子稳压器，结果，不能自由选择电池电压VB相对所期望的输出电压Vo的电压范围，存在着设计自由度低的问题。
并且，在图1(b)和图2(b)所示的以往的车辆用电源装置1 0中，仅仅是跟踪ACC开关SAC的切换状态，使针对控制用晶体管Qx的基极电流成为电流Ia或成为电流Ia和Ib的合成电流(Ia+Ib)，所以根据ACC开关SAC的切换状态确定控制用晶体管Qx的基极电流，不能根据负载30的实际动作状态确定控制用晶体管Qx的基极电流。
因此，在ACC开关SAC处于所谓正常的导通状态或断开状态时，由于负载30的动作状态能够与ACC开关SAC的切换状态对应一致，所以在上述以往的车辆用电源装置中不会产生问题，但是，例如在ACC开关SAC被进行导通断开操作的过渡期间，尽管车载音响设备等较重的负载30开始动作，但在ACC开关SAC处于断开状态的情况下，仅依靠图1(b)和图2(b)所示的通过电阻Ra流入的基极电流Ia，控制用晶体管Qx不能向该负载30供给必要电力，由此导致输出电压Vo降低。
并且，在上述的ACC开关SAC被进行导通断开操作的过渡期间，假定存在控制用晶体管Qx的基极电流达不到合成电流(Ia+Ib)的情况，针对这种情况，虽然可以采用使用电流放大率(hfe)较大的控制用晶体管Qx的电路结构，但由于该电流放大率(hfe)受温度变化的影响较大，导致在常温时为较高的电流放大率、低温时为较低的电流放大率，结果，只能以低温时较低的电流放大率为基准来设定基极电流Ia。即，把电阻Ra设为较低的电阻值，以使大电流的基极电流Ia流入控制用晶体管Qx。
但是，如果进行这种设计，则无非是把本来仅仅是为了在备用期间为驱动车载钟表等耗电较小的车载用电子设备而设置的电阻Ra设计成例如也可以驱动车载音响设备等较重负载，因此在非过渡期间的通常备用期间，不能降低基极电流Ia，导致车辆用电源装置自身的耗电增加的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种可以降低备用期间的耗电的车辆用电源装置。
并且，本发明的目的在于，提供一种可以在过渡期间负载变重的情况下将输出电压的降低防患于未然的车辆用电源装置。
并且，本发明的目的在于，提供一种可以提高设计自由度的车辆用电源装置。
本发明之一的车辆用电源装置，设在车载电源与负载之间，并具有控制用有源元件，该控制用有源元件从所述车载电源接受电池电压和电流的供给，向所述负载供给根据规定的输出电压和控制电流而进行了功率放大的负载驱动用电力，其特征在于，具有向所述控制用有源元件供给第1控制电流的电流供给路径，该第1控制电流用于在车辆的辅助开关被进行了关断操作的备用期间，控制所述有源元件向需要动作的负载提供负载驱动用电力；产生第2控制电流的电流源单元；电流值检测单元，在所述控制用有源元件根据所述第1控制电流对在所述备用期间需要动作的所述负载进行供电时，把从所述车载电源流入所述控制用有源元件的电流的电流值作为基准电流值，检测从所述车载电源流入所述控制用有源元件的电流的电流值是否超过所述基准电流值；和开关单元，在所述电流值检测单元检测到超过了所述基准电流值时，除所述第1控制电流外，还从所述电流源单元向所述控制用有源元件供给第2控制电流，并且从所述车载电源侧向所述控制用有源元件增加供给相当于对应所述第1、第2控制电流的负载驱动用电力的增加部分的电流。
图1是表示以往的车辆用电源装置的结构的电路图。
图2是表示以往的车辆用电源装置的结构的电路图。
图3是表示本发明的实施方式涉及的两种形式的车辆用电源装置的结构的电路图。
图4是表示图3所示各实施方式涉及的车辆用电源装置的更加具体的实施例的结构的电路图。
图中100-车辆用电源装置；200-车载电源；300-负载；400-电流值检测部；500-电流源；600-第1开关部；700-第2开关部具体实施方式
下面，参照图3说明本发明的车辆用电源装置的实施方式。图3(a)是表示第1实施方式的车辆用电源装置的结构的电路图，图3(b)是表示第2实施方式的车辆用电源装置的结构的电路图。
(第1实施方式)首先，参照图3说明第1实施方式的结构。
该车辆用电源装置100由所谓的分立电路形成，设在例如输出12V的电池电压VB的车载电源(车载电池)200、和例如以5V动作的车载收音机和车载音响设备、车载钟表等的多个车载用电子设备(以下称为“负载”)300之间。
并且，虽然未图示，但是各个负载300和控制用晶体管Qy的输出之间连接有布线，以便在利用点火钥匙关断ACC开关(辅助开关)时，后述的控制用晶体管Qy的输出电压Vo仅供给多个负载300中需要保持正常动作的车载钟表等，而在接通ACC开关时，除该车载钟表等之外，也向车载收音机和车载音响设备等其他车载用电子设备供给输出电压Vo。
并且，车辆用电源装置100构成为具有作为控制用有源元件的NPN晶体管(控制用晶体管)Qy，其射极输出连接负载300；电流值检测部400，检测从车载电源200流入控制用有源元件Qy的集电极侧的电流Id的电流值；连接在控制用晶体管Qy的基极和车载电源200的正端子之间的电阻Ra；串联连接在控制用晶体管Qy的基极和车载电源200的正端子之间的电流源500和第1开关部600；连接在电流源500和第1开关部600的连接点P1与控制用晶体管Qy的集电极和电流值检测部400的连接点P2之间的第2开关部700；产生用于设定控制用晶体管Qy的基极电位的恒定电压(例如5.6V)Vz的基准电压发生部800。
此处，电阻Ra是为了向控制用晶体管Qy供给基极电流Ia而设置的，以便控制用晶体管Qy能够向需要保持正常动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
即，电阻Ra由电阻值大的电阻形成，至少在备用期间形成电流供给路径，用于把可以驱动耗电较小的车载用电子设备的较小基极电流Ia作为控制用电流供给控制用晶体管Qy的基极。
电流值检测部400检测从车载电源200流入控制用晶体管Qy的集电极的电流Id的电流值。并且，在ACC开关被操作断开的备用期间，把流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id的电流值确定为基准(以下称为“基准电流值”)，在检测到流过电流值大于该基准电流值的电流Id时，使第1开关部600导通，在除此以外的情况下把第1开关部600控制切换为断开(不导通)。
即，在备用期间通过电阻Ra向控制用晶体管Qy流入基极电流Ia时，把流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id的上限值作为基准电流值，并在设计阶段等预先确定，在超过该预先确定的基准电流值的电流Id流过电流值检测部400时，电流值检测部400判断为ACC开关被导通、并且连接有车载音响设备等较重的负载300，使第1开关部600导通。
第2开关部700在连接点P1、P2之间的电压超过规定电压时切换为导通，在小于规定电压时切换为断开。
即，第2开关部700在第1开关部600断开、连接点P1、P2之间的电压小于规定电压时处于断开状态，在第1开关部600导通、连接点P2相对连接点P1的电压为大于规定电压的高电压时，处于导通状态。
由此，在电流值检测部400的控制下，第2开关部700伴随第1开关部600导通而动作并导通，把从车载电源200通过第1开关部600流入的电流Ie供给控制用晶体管Qy的集电极侧。
另外，在本实施方式中，第2开关部700根据连接点P1、P2之间的电压而动作，并切换为导通或断开，但也可以根据电流值检测部400的控制，与第1开关部600一起动作并切换为导通或断开。
电流源500是在ACC开关被进行了导通操作，并且车载音响设备等耗电大的车载用电子设备动作的情况下，为了向控制用晶体管Qy的基极增加供给仅依靠基极电流Ia还不足的控制电流而设置的，把该增加供给部分的基极电流If作为恒定电流输出。
并且，电流源500连接有控制用晶体管Qy的基极和第1开关部600，所以在第1开关部600断开时，来自车载电源200的电流供给被切断，结果使流向控制用晶体管Qy的基极电流If的供给停止，另一方面，在第1开关部600导通时，进行来自车载电源200的电流供给，结果向控制用晶体管Qy供给基极电流If。
下面，说明具有这种结构的车辆用电源装置100的动作。
首先，在ACC开关被进行正常的关断操作时，即在备用期间，由于只有车载钟表等耗电较小的车载用电子设备成为负载300，而与控制用晶体管Qy连接，所以控制用晶体管Qy根据通过电阻Ra流入的电流值较小的基极电流Ia，向该负载300供给必要电力(即负载驱动用电力)，并且保持在一定的输出电压Vo。
另外，由于流入控制用晶体管Qy的集电极的电流Id也是未超过基准电流值的值，所以电流值检测部400判断为没有连接车载音响设备等较重的负载，形成第1、第2开关部600、700断开、并且不从电流源500向控制用晶体管Qy供给基极电流If的状态。
因此，在ACC开关被进行正常的关断操作的通常的备用期间，由于不从电流源500供给基极电流If，所以能够降低耗电。
下面，说明在ACC开关处于正常导通状态时的动作。在ACC开关处于正常导通状态时，车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy，所以流入控制用晶体管Qy侧的电流Id成为超过基准电流值的值。
并且，电流值检测部400检测到超过基准电流值的电流Id，据此把第1开关部600切换为导通，进而第2开关部700也被切换为导通。另外，电流源500也通过第1开关部600接受来自车载电源200的电流供给。
这样，作为开关单元的第1、第2开关部600、700导通，电流源500也处于可以动作状态时，在控制用晶体管Qy的基极供给基极电流Ia和来自电流源500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电流值检测部400流入的电流Id，也通过第2开关部700流入电流Ie。
因此，即使负载300变重时，控制用晶体管Qy也能够向该负载300供给必要电力(即负载驱动用电力)，并且不会降低输出电压Vo。
下面，说明在ACC开关被进行接通断开操作的过渡时，车载音响设备等耗电较大的车载电子设备开始动作，ACC开关过渡为断开状态的动作。
在进行这种过渡时，在车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy并开始动作时，即使ACC开关过渡为断开状态，流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id以所谓被较重负载300拖拽的形式，成为超过基准电流值的值。
因此，根据电流值检测部400的控制，形成第1开关部600导通，进而第2开关部700导通，并且电流源500也可以动作的状态。
并且，在控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自电流源500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电流值检测部400流入的电流Id，也通过第2开关部700流入电流Ie。
因此，控制用晶体管Qy在负载300较重时，即使ACC开关过渡为断开状态的情况下，也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
如上所述，根据本实施方式的车辆用电源装置100，在使车载钟表等需要保持正常动作的耗电较小的车载用电子设备动作的备用期间，电流源500停止动作，并且根据来自电阻Ra的基极电流Ia，控制用晶体管Qy进行向负载300的电力供给，所以能够降低车辆用电源装置自身的耗电。
另外，为了降低备用期间的耗电，即使降低了基极电流Ia的电流值，在ACC开关被操作接通并且连接车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备的情况下，电流源500成为可以动作的状态，增加供给控制用晶体管Qy的基极电流，另外通过第1开关部700增加供给流向控制用晶体管Qy的集电极的电流Ie，由此向较重的负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
另外，在ACC开关被进行接通断开操作的过渡时，即使ACC开关在负载300动作时断开的情况下，也能够根据该动作中的负载300的实际动作状况，进行流向控制用晶体管Qy的基极电流If和集电极电流Ie的供给，能够稳定输出电压Vo使其不降低地向负载300供给必要电力。
并且，由于本实施方式的车辆用电源装置100由分立电路构成，所以能够比较自由地选择电池电压VB相对所期望的输出电压Vo的电压范围，能够提高设计的自由度。
(第2实施方式)下面，参照图3(b)说明第2实施方式的结构。另外，在图3(b)中，利用相同符号表示和图3(a)相同或相当的部分。
在图3(b)中，该车辆用电源装置100构成为，在图3(a)所示车辆用电源装置上设置由二极管D和电容C构成的充电电路。
即，二极管D的阴极和阳极分别连接电流值检测部400的输入端和车载电源200的正端子，在二极管D的阴极和车载电源200的负端子(接地端子)GND之间连接电容C，由此构成充电电路。
下面，说明具有这种结构的车辆用电源装置100的动作。
首先，与ACC开关被操作接通或被操作断开无关，二极管D在正向偏置期间，通过把从车载电源200侧流入的电流供给电容C，对电容C进行充电电压的充电。另一方面，在车载电源200的电池电压VB低于电容C的充电电压，并且二极管D成为反向偏置时，电容C向电流值检测部400和电阻Ra供给充电电压。
这样，充电电路在备用期间电池电压VB降低的情况下，通过使二极管D成为反向偏置，并向电阻Ra侧供给电容C的充电电压，可以通过电阻Ra向控制用晶体管Qx供给基极电流Ia，使耗电较小的车载钟表等正常动作，并且不会降低输出电压Vo。
并且，在备用期间电池电压VB不降低的情况下，电流值较小的基极电流Ia和电流Id分别通过二极管D流入控制用晶体管Qx的基极和集电极。由于电流Id是未超过基准电流值的值，所以电流值检测部400判断没有连接车载音响设备等较重的负载，形成第1、第2开关部600、700断开、并且不从电流源500向控制用晶体管Qy供给基极电流If的状态。
因此，在ACC开关被进行了正常的关断操作的通常备用期间，由于不从电流源500供给基极电流If，所以能够降低耗电。
然后，在ACC开关处于正常的接通状态时，车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy，所以通过二极管D流入控制用晶体管Qy侧的电流Id成为超过基准电流值的值。
并且，电流值检测部400检测到超过基准电流值的电流Id，据此把第1开关部600切换为导通，进而第2开关部700也被切换为导通。另外，电流源500也通过第1开关部600接受来自车载电源200的电流供给。
这样，第1、第2开关部600、700导通，电流源500也处于可以动作状态时，在控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自电流源500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电流值检测部400流入的电流Id，也通过第2开关部700流入电流Ie。
因此，控制用晶体管Qy即使在负载300变重时，也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
下面，说明在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，车载音响设备等耗电较大的车载电子设备开始动作，ACC开关过渡为断开状态的动作。
在进行这种过渡时，在车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy并开始动作时，即使ACC开关过渡为断开状态，通过二极管D流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id也成为超过基准电流值的值。因此，在电流值检测部400的控制下，形成第1开关部600导通，进而第2开关部700导通，并且电流源500也可以动作的状态。
并且，在控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自电流源500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电流值检测部400流入的电流Id，也通过第2开关部700流入电流Ie。
因此，控制用晶体管Qy在负载300较重时，即使在ACC开关过渡为断开状态的情况下，也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
如上所述，根据本实施方式的车辆用电源装置100，由于设有充电电路，所以在备用期间，电池电压VB降低的情况下，也能够使需要保持正常动作的车载钟表等持续动作。
另外，在备用期间，电流源500停止动作，并且根据来自电阻Ra的基极电流Ia，控制用晶体管Qy进行向负载300的电力供给，所以能够降低车辆用电源装置自身的耗电。
另外，为了降低备用期间的耗电，即使在降低基极电流Ia的电流值后，ACC开关被操作导通并且连接车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备的情况下，电流源500成为可以动作状态，增加供给控制用晶体管Qy的基极电流，另外通过第1开关部700增加供给流向控制用晶体管Qy的集电极的电流Ie，由此向较重的负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
另外，在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，即使ACC开关在负载300动作时断开的情况下，也能够根据该动作中的负载300的实际动作状况，进行流向控制用晶体管Qy的基极电流If和集电极电流Ie的供给，所以能够地向负载300供给必要电力，并且正常输出电压Vo使其不会降低。
并且，本实施方式的车辆用电源装置100由分立电路构成，所以能够比较自由地选择电池电压VB相对所期望的输出电压Vo的电压范围，能够提高设计的自由度。
(实施例1)下面，参照图4(a)说明图3(a)所示的第1实施方式的更具体的实施例。图4(a)是表示本实施例的车辆用电源装置的结构的电路图，利用相同符号表示和图3(a)的车辆用电源装置相同或相当的部分。
在图4(a)中，与图3(a)的车辆用电源装置进行对比说明，设在例如输出12V的电池电压VB的车载电源200、和例如以5V动作的多个负载300之间的本实施例的车辆用电源装置100，由串联连接在控制用晶体管Qx的集电极和车载电源200之间的规定电阻值的固定电阻Rx、Ry形成电流值检测部400，由PNP晶体管Q600形成第1开关部600，由连接在连接点P1、P2之间的二极管D700形成第2开关部700，由把栅极源极短路连接的场效应晶体管(FET)Q500形成电流源500，由产生规定的稳压电压(例如5.6V)Vz的稳压二极管ZD形成基准电压发生部800。
此处，PNP晶体管Q600的基极连接固定电阻Rx、Ry的连接点P3，并且其发射极连接固定电阻Rx在车载电源200侧的输入端，其集电极连接连接点P1。
并且，确定固定电阻Rx的电阻值，以便在ACC开关被操作断开的备用期间，在流向固定电阻Rx的电流Id达到基准电流值时，使固定电阻Rx的两端电压不会达到使PNP晶体管Q600成为导通状态的基极发射极电压，ACC开关被操作导通，负载300变重，在流向固定电阻Rx的电流Id超过基准电流值时，使固定电阻Rx的两端电压达到上述基极发射极电压。
因此，在ACC开关被操作断开、并且只使耗电较小的车载钟表等车载用电子设备动作的备用期间，PNP晶体管Q600截止，在ACC开关被操作导通、并且使车载音响设备等负载较重的车载用电子设备动作时，PNP晶体管Q600导通。
二极管D700的阳极和阴极分别连接有连接点P1和P2，在连接点P1相对连接点P2的电压差达到所谓的正向电压(例如0.6V)时，二极管D700导通，在小于正向电压时，二极管D700截止。
固定电阻Ry的电阻值被确定为，在PNP晶体管Qy导通时，使连接点P1、P2的电压差达到使二极管D700导通的正向电压。
即，确定固定电阻Ry的电阻值，以便在备用期间流入的电流Id达到基准电流值时，使固定电阻Ry的两端电压小于上述的正向电压，另一方面，在使车载音响设备等负载较重的车载用电子设备动作时，电流Id成为超过基准电流值的值，PNP晶体管Q600导通，由于基于该电流Id的电阻Ry的电压下降而在连接点P2产生的电压、与PNP晶体管Qy的集电极电压(连接点P1的电压)的电压差达到上述的正向电压。
场效应晶体管Q500的漏极连接有连接点P1，源极连接控制用晶体管Qy的基极，并且栅极源极之间被短路连接，从而成为从源极向控制用晶体管Qy的基极输出基极电流If的恒定电流源。
并且，在ACC开关被进行了关断操作、PNP晶体管Q600为截止的备用期间，场效应晶体管Q500处于不从车载电源200供给电流的动作停止状态，并停止向控制用晶体管Qy供给基极电流If，另一方面，在ACC开关被进行了导通操作、并使车载音响设备等负载较重的车载用电子设备动作时，PNP晶体管Q600导通，场效应晶体管Q500处于从车载电源200供给电流的可以动作状态，并向控制用晶体管Qy供给基极电流If。
并且，电阻Ra连接在控制用晶体管Qy的基极和电阻Rx的车载电源200侧的输入端之间，在备用期间，向控制用晶体管Qy的基极供给用于使需要保持正常动作的车载钟表等耗电较小的车载用电子设备动作所需要的电流值足够小的基极电流Ia。
下面，说明具有这种结构的车辆用电源装置100的动作。
首先，在ACC开关被进行了正常的关断操作时，即在备用期间，只有车载钟表等耗电较小的车载用电子设备成为负载300，并连接控制用晶体管Qy。因此，控制用晶体管Qy根据通过电阻Ra流入的电流值较小的基极电流Ia，向该负载300供给必要电力，并且保持在一定的输出电压Vo。
另外，由于流入控制用晶体管Qy的集电极的电流Id也是未超过基准电流值的值，所以根据在电阻Rx两端产生的电压，PNP晶体管Q600保持截止状态，进而二极管D700也截止，场效应晶体管Q500也处于动作停止状态。
因此，控制用晶体管Qy根据通过电阻Ra供给的基极电流Ia和通过电阻Rx、Ry供给的基准电压值的电流Id，向负载300供给电力，并且不会产生输出电压Vo的降低。
因此，在ACC开关被进行了正常的关断操作的通常备用期间，由于不从电流源500供给基极电流If，所以能够降低耗电。
下面，说明在ACC开关处于正常导通状态时的动作。
在ACC开关处于正常导通状态时，车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy，所以通过电阻Rx、Ry流入控制用晶体管Qy侧的电流Id成为超过基准电流值的值。
并且，随着电阻Rx的两端电压上升，PNP晶体管Q600导通，另外随着电阻Ry的压降增大，连接点P1、P2之间的电压差增大，由此二极管D700导通，进而场效应晶体管Q500成为可以动作状态。
这样，在PNP晶体管Q600和二极管D700导通，场效应晶体管Q500也处于可以动作状态时，在控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自场效应晶体管Q500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电阻Rx、Ry流入的电流Id，也有通过二极管D700流入的电流Ie。
因此，即使在负载300变重时，控制用晶体管Qy也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
下面，说明在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，车载音响设备等耗电较大的车载电子设备开始动作，ACC开关过渡为断开状态的动作。
在进行这种过渡时，在车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy并开始动作时，即使ACC开关过渡为断开状态，流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id也成为超过基准电流值的值。
因此，随着电阻Rx的两端电压上升，PNP晶体管Q600导通，另外随着电阻Ry的压降增大，连接点P1、P2之间的电压差增大，由此二极管D700导通，进而场效应晶体管Q500成为可以动作状态。
并且，在控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自场效应晶体管Q500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电阻Rx、Ry流入的电流Id，也通过二极管D700流入电流Ie。
因此，在负载300较重时并且ACC开关过渡为断开状态的情况下，控制用晶体管Qy也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
如上所述，根据本实施例的车辆用电源装置100，在使车载钟表等需要保持正常动作的耗电较小的车载用电子设备动作的备用期间，作为电流源的场效应晶体管Q500处于动作停止状态，并且根据来自电阻Ra的基极电流Ia，控制用晶体管Qy进行向负载300的电力供给，所以能够降低车辆用电源装置自身的耗电。
另外，为了降低备用期间的耗电，即使在降低基极电流Ia的电流值后，ACC开关被操作导通并且连接车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备的情况下，场效应晶体管Q500成为可以动作状态，增加供给控制用晶体管Qy的基极电流，另外通过二极管D700增加供给流向控制用晶体管Qy的集电极的电流Ie，由此向较重的负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
另外，在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，即使ACC开关在负载300动作时断开的情况下，也能够根据该动作中的负载300的实际动作状况，进行流向控制用晶体管Qy的基极电流If和集电极电流Ie的供给，所以能够向负载300供给必要电力，并且稳定地输出电压Vo使其不会降低。
并且，由于本实施方式的车辆用电源装置100由分立电路构成，所以能够比较自由地选择电池电压VB相对所期望的输出电压Vo的电压范围，能够提高设计的自由度。
另外，在本实施例中，利用场效应晶体管Q500形成产生基极电流If的电流源，但也可以用下述方法代替，即，通过在控制用晶体管Qy的基极和连接点P1之间连接规定电阻值的电阻来产生基极电流If。
(实施例2)下面，参照图4(b)说明图3(b)所示的第2实施方式的更具体的实施例。图4(b)是表示本实施例的车辆用电源装置的结构的电路图，利用相同符号表示和图3(b)的车辆用电源装置相同或相当的部分。
在图4(b)中，与图3(b)的车辆用电源装置进行对比说明，设在例如输出12V的电池电压VB的车载电源200、和例如以5V动作的多个负载300之间的本实施例的车辆用电源装置100，由具有规定电阻值的固定电阻Rx、Ry形成电流值检测部400，由PNP晶体管Q600形成第1开关部600，由连接在连接点P1、P2之间的二极管D700形成第2开关部700，由栅极源极之间被短路连接的场效应晶体管(FET)Q500形成电流源500，由产生规定的稳压电压(例如5.6V)Vz的稳压二极管ZD形成基准电压发生部800。
并且，作为充电电路的二极管D和电容C连接在车载电源200和电阻Rx及PNP晶体管Q600的发射极之间。
下面，说明具有这种结构的车辆用电源装置100的动作。
首先，利用二极管D和电容C形成的充电电路在二极管D为正向偏置期间，对电容C进行充电电压的充电，在备用期间并且电池电压VB下降的情况下，二极管D成为反向偏置，向电阻Ra供给电容C的充电电压，由此通过电阻Ra向控制用晶体管Qx供给基极电流Ia，使耗电较小的车载钟表等保持正常动作，并且不会降低输出电压Vo。
并且，在备用期间，由于负载30较轻，所以与充电电压VB是否下降无关，流过电阻Rx、Ry的电流Id不会超过基准电流值，所以形成PNP晶体管Q600和二极管D700均断开、并且场效应晶体管Q500也停止动作的状态，在控制用晶体管Qy的基极和集电极分别流入基极电流Ia和电流Ib。因此，本实施例的车辆用电源装置100可以降低耗电。
下面，说明在ACC开关处于正常导通状态时的动作。在ACC开关处于正常导通状态时，车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy。因此，通过二极管D和电阻Rx、Ry流入控制用晶体管Qy侧的电流Id成为超过基准电流值的值。并且，随着电阻Rx的两端电压上升，PNP晶体管Q600导通，另外随着电阻Ry的压降增大，连接点P1、P2之间的电压差增大，由此二极管D700导通，进而使场效应晶体管Q500成为可以动作状态。
这样，在PNP晶体管Q600和二极管D700导通，场效应晶体管Q500也处于可以动作的状态时，控制用晶体管Qy的基极被供给基极电流Ia和来自场效应晶体管Q500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电阻Rx、Ry流入的电流Id，也有通过二极管D700流入的电流Ie。
因此，即使负载300变重时，控制用晶体管Qy也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
下面，说明在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，车载音响设备等耗电较大的车载电子设备开始动作，ACC开关过渡为断开状态的动作。
在进行这种过渡时，在车载音响设备等较重的负载300连接控制用晶体管Qy并开始动作时，在ACC开关过渡为断开状态的情况下，流入控制用晶体管Qy的集电极侧的电流Id也成为超过基准电流值的值。
因此，随着电阻Rx的两端电压上升，PNP晶体管Q600导通，另外随着电阻Ry的压降增大，连接点P1、P2之间的电压差增大，由此二极管D700导通，进而场效应晶体管Q500成为可以动作状态。
并且，在控制用晶体管Qy的基极供给基极电流Ia和来自场效应晶体管Q500的基极电流If，另外在控制用晶体管Qy的集电极不仅有通过电阻Rx、Ry流入的电流Id，也有通过二极管D700流入的电流Ie。
因此，在负载300较重时即使ACC开关过渡为断开状态的情况下，控制用晶体管Qy也能够向该负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
如上所述，根据本实施例的车辆用电源装置100，由于设有充电电路，所以在备用期间中电池电压VB降低的情况下，也能够使需要保持正常动作的车载钟表等持续动作。
另外，在备用期间，作为电流源的场效应晶体管Q500停止动作，并且根据来自电阻Ra的基极电流Ia，控制用晶体管Qy进行向负载300的电力供给，所以能够降低车辆用电源装置自身的耗电。
另外，为了降低备用期间的耗电，在即使降低基极电流Ia的电流值后，ACC开关被操作导通并且连接车载音响设备等耗电较大的车载用电子设备的情况下，场效应晶体管Q500成为可以动作状态，增加供给控制用晶体管Qy的基极电流，另外通过二极管D700增加供给流向控制用晶体管Qy的集电极的电流Ie，由此向较重的负载300供给必要电力，并且不会降低输出电压Vo。
另外，在ACC开关被进行导通断开操作的过渡时，即使ACC开关在负载300动作时断开的情况下，也能够根据该动作中的负载300的实际动作状况，进行流向控制用晶体管Qy的基极电流If和集电极电流Ie的供给，所以能够地向负载300供给必要电力，并且正常输出电压Vo使其不会降低。
并且，本实施方式的车辆用电源装置100由分立电路构成，所以能够比较自由地选择电池电压VB相对所期望的输出电压Vo的电压范围，能够提高设计的自由度。
另外，在本实施例中，利用场效应晶体管Q500形成产生基极电流If的电流源，但也可以用下述方法代替，即，通过在控制用晶体管Qy的基极和连接点P1之间连接规定电阻值的电阻来产生基极电流If。
权利要求
1.一种车辆用电源装置，设在车载电源与负载之间，并具有控制用有源元件，该控制用有源元件从所述车载电源接受电池电压和电流的供给，向所述负载供给根据规定的输出电压和控制电流而进行了功率放大的负载驱动用电力，其特征在于，具有向所述控制用有源元件供给第1控制电流的电流供给路径，该第1控制电流用于在车辆的辅助开关被进行了关断操作的备用期间，控制所述有源元件向需要动作的负载提供负载驱动用电力；产生第2控制电流的电流源单元；电流值检测单元，在所述控制用有源元件根据所述第1控制电流对在所述备用期间需要动作的所述负载进行供电时，把从所述车载电源流入所述控制用有源元件的电流的电流值作为基准电流值，检测从所述车载电源流入所述控制用有源元件的电流的电流值是否超过所述基准电流值；和开关单元，在所述电流值检测单元检测到超过了所述基准电流值时，除所述第1控制电流外，还从所述电流源单元向所述控制用有源元件供给第2控制电流，并且从所述车载电源侧向所述控制用有源元件增加供给相当于对应所述第1、第2控制电流的负载驱动用电力的增加部分的电流。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，还具有充电单元，进行所述车载电源的电池电压的充电，并且在所述电池电压降低时，向所述控制用有源元件供给被充电的充电电压。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述控制用有源元件是NPN晶体管，与所述负载作射极输出连接，其基极被供给所述控制电流，集电极被供给来自所述车载电源的电池电压和电流。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电流源单元产生恒定电流，并把其作为所述第2控制电流。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电流值检测单元由流过从所述车载电源流入所述控制用有源元件的电流的电阻构成，根据在所述电阻上产生的电压进行所述检测。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述开关单元具有第1开关单元，其设在所述电流源单元和所述车载电源之间，在所述电流值检测单元检测到超过所述基准电流值时导通；第2开关单元，连接在所述电流源单元和第1开关单元的第1连接点与所述控制用有源元件和所述车载电源的第2连接点之间，随着所述第1开关单元的导通，在所述第1、第2连接点之间的电压达到规定电压时导通。
7.根据权利要求6所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述第1开关单元由晶体管形成，所述第2开关单元由二极管形成。
全文摘要
一种车辆用电源装置，在车载电源(200)和负载(300)之间通过电流值检测部(400)连接控制用晶体管(Qy)，通过电阻(Ra)向控制用晶体管(Qy)的基极供给基极电流(Ia)，在控制用晶体管(Qy)的基极和车载电源(200)之间串联连接电流源(500)和第1开关部(600)，在车载电源(200)和第1开关部(600)的连接点(P1)与控制用晶体管(Qy)和电流值检测部(400)的连接点(P2)之间连接第2开关部(700)。在驱动耗电较小的负载(300)的备用期间，仅利用基极电流(Ia)使控制用晶体管(Qy)动作，由此降低耗电。在驱动耗电较大的负载(300)时，电流值检测部(400)检测从车载电源(200)流入控制用晶体管(Qy)的电流(Id)的增加，使开关(600)导通，使开关(700)也导通。
文档编号G05F1/10GK1721224SQ200510083820
公开日2006年1月18日 申请日期2005年7月7日 优先权日2004年7月13日
发明者井上隆男 申请人:日本先锋公司