专利名称：电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对电压进行降压的电源电路。
背景技术：
将来自于蓄电池电源的输入电压进行降压而向电子装置输出的电源电路如下构成。例如，电源电路具有输入部和输出部，该输入部被输入电压，该输出部输出降压之后的电压，在输入部和输出部之间设置开关式稳压器、和与该开关式稳压器并联连接的串联稳压器，将输入电压降压而向电子装置输出。详细地说，通常驱动开关式稳压器，输出将输入电压降压之后的电压，在由于负载变动等造成无法获得目标电压的情况下，使串联稳压器驱动而获得目标电压。此外，专利文献I为说明与本发明相关联的技术的资料。专利文献1:日本特开平11-3126号公报
发明内容
但是，在无法通过开关式稳压器的降压处理获得目标电压的情况下，使串联稳压器驱动的结构中，在开关式稳压器由于故障等原因而不进行驱动时，串联稳压器持续进行驱动。在这种情况下，在输入电压比规定电压高时，如果串联稳压器持续驱动，则从串联稳压器中产生超过允许范围的能量损耗，从而串联稳压器存在发生故障的可能性。其结果，接受从电源电路提供电压的电子装置存在正在工作时被紧急停止工作的可能性。本发明的目的在于防止从电源电路紧急停止提供电压。为了解决上述问题，本发明具有:开关式稳压器，其进行对输入电压降压的驱动；串联稳压器，其与所 述开关式稳压器并联连接，并进行对所述输入电压降压的驱动；以及控制电路，其在所述输入电压的值超过规定电压值的情况下，使所述串联稳压器的驱动停止。另外，本发明的所述控制电路，不管所述开关式稳压器的驱动状态如何，所述控制电路均使所述串联稳压器的驱动停止。另外，本发明具有:第1串联稳压器，其设置在输入部以及输出部之间，该输入部被施加输入电压，该输出部输出将所述输入电压降压之后的电压；第2串联稳压器，其设置在所述输入部以及所述输出部之间，并与所述第I串联稳压器串联连接；以及控制电路，其根据是否相对于所述第I串联稳压器并联连接开关式稳压器，设定与所述第I串联稳压器的模拟运算电路的输入端子连接的电阻元件的电阻值。而且，本发明在电源电路中，所述控制电路，在连接所述开关式稳压器的情况下，与使用所述电阻元件进行分压的电压的第I目标电压对应而设定所述电阻元件的电阻值，在未连接所述开关式稳压器的情况下，根据所述输入电压，与使用所述电阻元件进行分压的电压的第I目标电压、以及电压值比所述第I目标电压高的第2目标电压中的任意一个目标电压对应，设定所述电阻元件的电阻值。发明的效果根据本发明，在输入电压超过规定的电压值的情况下，通过使串联稳压器的驱动停止，从而可以在电源电路的开关式稳压器由于故障等原因而在电子装置开始工作之前就已经不驱动的情况下，防止电源电路在电子装置工作中对该电子装置紧急停止提供电压。另外，可以确保使用该电源电路的系统的安全性。另外，根据本发明，控制电路不管开关式稳压器对输入电压进行降压的驱动状态如何，均通过使串联稳压器的驱动停止，从而可以防止在开关稳压器由于故障等原因不进行持续驱动的情况下，持续驱动串联稳压器，而串联稳压器发生故障。而且，根据本发明，通过根据是否存在与第I串联稳压器并联连接的开关式稳压器而设定连接在第I串联稳压器的模拟运算电路的输入端子上的可变电阻的电阻值，从而可以不改变基本的电路结构就根据需要进行设计，并提高IC的通用性。
图1是表示第I实施方式的电源电路的电路结构的说明图。图2是表示对应于输入电压的稳压器的驱动状态的说明图。图3是表示第2实施方式的电源电路的电路结构的说明图。图4是表示第2实施方式的电源电路的电路结构的说明图。
具体实施例方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。以下示出为实施方式的例示，本申请发明的技术范围并不限定于此。〈第I实施方式〉<1-1.电源电路〉图1是电源电路I的电路图。电源电路1，例如为了供给使在车辆上搭载的EOJ(Electronic Control Unit:电子控制元件)工作的电压,将来自于蓄电池电源(例如在图1中示出的蓄电池电源3)的输入电压进行降压而输出。此外，在本实施方式中，采用的电源电路例如用于向控制发动机驱动的发动机控制ECU的微型计算机供给恒定的电力。在发动机起动时，通过未图示的点火开关的操作将来自于蓄电池电源3的电力向电源电路I供给。而且，通过电源电路I将来自于蓄电池电源3的电力变换为恒定电力，并通过向微型计算机供给工作电源，从而使微型计算机开始进行发动机控制处理。这样，发动机控制ECU开始驱动，进行发动机的驱动控制。下面对本实施方式中的电源电路I的功能配置的背景进行说明。为了降低发动机控制ECU的成本，考虑将开关式稳压器10等的结构统合作为I个1C，使结构简单。但是，因为如果将开关式稳压器10嵌入到IC 2内，则电流能力会受到限制等，所以优选作为开关式稳压器10而采用通用的部件，并将通用的开关式稳压器10相对于IC 2外置。但是，在采用通用的开关式稳压器10的情况下，因为该开关式稳压器10的最低工作电压高，所以需要对其进行辅助。在这里作为其辅助功能而采用进行低电压驱动的第I串联稳压器11，即使在低电压时第I串联稳压器11也进行驱动，并向微型计算机供给电力。电源电路I主要具有:开关式稳压器10，其处于输入部401和输出部402之间，该输入部401被施加来自于电源3的输入电压，该输出部402向ECU供给降压之后的电压；第I串联稳压器11 ;第2串联稳压器12 ;控制电路13 ;有极性电容器21 ;以及电容器22。在这里，第I串联稳压器11和第2串联稳压器12串联连接，第I串联稳压器11和开关式稳压器10并联连接。另外，电源电路I的有极性电容器21例如为电解电容器，一端与PNP晶体管111的集电极、电容器103的一端连接，并经由IC 2的端子T3与电阻112的一端连接。有极性电容器21的另一端与地线连接。而且，电容器22例如为陶瓷电容器，一端与有极性电容器21的一端、和后述的第2串联稳压器12的PNP晶体管201的发射极连接。电容器22的另一端与地线连接。另外，作为电源电路1，其一部分含有IC(Integrated Circuit:电子集成电路)2，该IC 2的内部元件经由端子Tl T6与IC 2的外部元件连接。<1-2.开关式稳压器>开关式稳压器10将来自于蓄电池电源3的电压(例如直流电压14V)作为输入电压，进行驱动以对该输入电压进行降压而成为规定的电压(例如直流电压6.5V)。开关式稳压器10主要具有开关电路部101、线圈102、电容器103、以及二极管104。此外，下面说明的电压全都是直流电压。开关电路部101 —端与蓄电池电源3连接，另一端与后述的线圈102的一端、和二极管104的阴极连接。另外，开关电路部101与地线连接。开关电路部101将来自于蓄电池电源3的输入电压变换为与设置在开关电路部101内的开关元件(例如，N通道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))的开关控制相对应的电压而进行输出。线圈102的一端与开关电路部101的另一端、二极管104的阴极连接。另外，线圈102的另一端与电容器103的一端、后述的PNP晶体管111的集电极连接。此外，在线圈102的另一端形成向开关电路部101输出电压的反馈环。电容器103的一端与线圈102的另一端、PNP晶体管111的集电极连接。另外，电容器103的另一端与地线连接。二极管104的阳极与地线连接，阴极与开关电路部101的另一端、和线圈102的一
端连接。线圈102、电容器103、以及二极管104将从开关电路部101输出的电压平滑化，向PNP晶体管111的集电极输出。例如，在从蓄电池电源3向开关式稳压器10供给的输入电压的电压值为14V的情况下，开关式稳压器10通过开关控制及平滑化的处理，将从开关式稳压器10输出的电压降压至6.5V而进行输出。这样，在电源电路I的有极性电容器21、及电容器22中积蓄电荷，它们的电位被保持在6.0V 6.5V左右。<1-3.第I串联稳压器>第I串联稳压器11主要具有PNP晶体管111、电阻112、电阻113、误差放大器114、基准电源115、OR电路116、以及缓存器117。PNP晶体管111的发射极与蓄电池电源3连接，基极经由IC 2的端子T2与缓存器117的输出端连接。集电极与电容器103的一端连接，并经由IC 2的端子T3与电阻112的一端、和有极性电容器21的一端连接。电阻112的一端经由端子T3与 PNP晶体管111的集电极、电容器103的一端、和有极性电容器21的一端连接。电阻112的另一端与电阻113的一端、和误差放大器114的非反相输入端子连接。
电阻113的一端与电阻112的另一端、误差放大器114的非反相输入端子连接，电阻113的另一端与地线连接。误差放大器114是模拟运算电路，具有非反相输入端子、反相输入端子、以及输出端子。非反相输入端子与电阻112的另一端、和电阻113的一端连接。反相输入端子与基准电源115的一端连接。输出端子与OR电路116的一个输入端连接。基准电源(例如1.25V) 115的一端与误差放大器114的反相输入端子连接，基准电源115的另一端与地线连接。OR电路116的一个输入端与误差放大器114的输出端子连接,OR电路116的另一个输入端与后述的控制电路13的AND电路306的输出端连接。另外，OR电路116的输出端与缓存器117的输入端连接。缓存器117的输入端与OR电路116的输出端连接，缓存器117的输出端经由端子T2与PNP晶体管111的基极连接。在这里，使接点CPl上的目标电压(以下称为“第I目标电压”)例如为6.0V，该接点CPl连接第I串联稳压器11的PNP晶体管111的集电极、电阻112的一端、和电容器103的一端。在这种情况下将通过电阻112、以及电阻113对6.0V分压后的电压施加在误差放大器114的非反相输入端子上。并且，预先设定电阻112以及电阻113的电阻值，以使得与分压之后的电压对应的接点CP2的电压、和基准电压115的电压为相同的电压(例如
1.25V)。例如，在电阻112的电阻值为RQ的情况下，电阻113的电阻值为R/3.8 Ω。在实际驱动电源电路I的情况下，通过电阻112及电阻113分压后的电压比基准电源115的电压低时，即，接点CPl的电压比第I目标电压低时，从误差放大器114的输出端子向OR电路116的一个输入端输出Low信号。并且,在从后述的控制电路13的AND电路306的输出端输出Low信号,从而向OR电路116的另一个输入端输入Low信号的情况下，从OR电路116的输出端输出Low信号。从OR电路116的输出端输出的Low信号经由缓存器117、以及端子T2向PNP晶体管111的基极传递。这样，在PNP晶体管111的发射极-集电极之间流过电流，并在有极性电容器21、以及电容器22中积蓄电荷，从而CPl的电位被提高到与第I目标电压对应的电位。另外，在实际驱动电源电路I的情况下，通过电阻112以及电阻113分压后的电压比基准电源115的电压高时，即，在接点CPl的电压比第I目标电压高时，从误差放大器114的输出端子向OR电路116的一个输入端输出High信号。并且，因为在从后述的控制电路13的AND电路306的输出端输出Low信号以及High信号中的某一个信号，向OR电路116的另一个输入端输入的情况下，至少OR电路的一个输入端的信号为High信号，所以从OR电路116的输出端输出High信号。从OR电路116的输出端输出的High信号经由缓存器117以及端子T2向PNP晶体管111的基极传递。这样，在PNP晶体管111的发射极-集电极之间不流过电流，有极性电容器21及电容器22的电荷减少，从而CPl的电位降低至与第I目标电压对应的电位。在这里，在现有技术中，在开关式稳压器正常驱动，接点(例如与接点CPl对应的部分)的目标电压为6.0 V,实际的电压例如为约6.5V的情况下，与施加在误差放大器的非反相输入端子上的电压对应的接点(例如与接点CP2对应的部分)的电压为比基准电源(1.25V)的电压高的电压。因此，从误差放大器的输出端子向OR电路的一个输入端输出High信号。并且，OR电路不管从控制电路的AND电路向OR电路的另一个输入端输入的信号的种类如何，均使High信号经由缓存器向PNP晶体管的基极传递。其结果，PNP晶体管被控制为截止状态，在PNP晶体管的发射极-集电极之间不流过电流。这样，在现有技术中，通过开关式稳压器的处理，在有极性电容器、以及电容器中积蓄电荷，持续进行将接点的电位提高至与目标电压对应的电位的控制。并且，在开关式稳压器正常驱动的情况下，串联稳压器不进行驱动，处于停止状态。但是，在由于开关电路部内的断线等原因造成开关式稳压器发生故障而不进行正常驱动的情况下，接点(例如与接点CPl对应的部分)的电压低于与目标电压对应的电压。因此，串联稳压器取代开关式稳压器进行驱动，使接点的电压成为与目标电压对应的电压。在这种情况下，在PNP晶体管的发射极-集电极之间持续流过电流，从而产生能量损耗。并且，如果持续进行仅通过串联稳压器对蓄电池电源的输入电压进行降压的处理，则会发生超过PNP晶体管的能量损耗的容许范围的情况。其结果，由于PNP晶体管发生故障，所以串联稳压器不进行驱动，会发生在ECU正在工作时对该ECU的微型计算机紧急停止供给来自于电源电路的电压的情况，从而存在正在行驶的车辆停止等而损害用户的安全性的可能性。为了解决这种问题，在输入电压的电压值超过后述的第I基准电压(例如8V)的情况下，在第I实施方式 的技术中，控制电路13停止对第I串联稳压器11的驱动。S卩，开关式稳压器10不管对输入电压进行降压的驱动状态如何(与接点CPl的电压无关)，如果输入电压的电压值比第I基准电压高，则控制电路13均使第I串联稳压器的驱动停止。对于其详细情况在如下进行说明。<1-4.控制电路〉控制电路13主要具有电阻301、电阻302、比较器303、基准电源304、反相器305、以及AND电路306。电阻301的一端经由端子Tl与蓄电池电源3连接。电阻301的另一端与电阻302的一端、比较器303的非反相输入端子连接。电阻302的一端与电阻301的另一端连接，电阻302的另一端与地线连接。比较器303的非反相输入端子与电阻301的另一端、和电阻302的一端连接。另外，比较器303的反相输入端子与基准电源304连接，比较器303的输出端子与AND电路306的一个输入端连接。基准电源(例如1.25V)304的一端与比较器303的反相输入端子连接，另一端与地线连接。反相器305的输入端与端子T6连接，反相器305的输出端与AND电路306的另一个输入端连接。经由端子T6向反相器305的输入端输入Low信号。AND电路306的一个输入端与比较器303的输出端连接，另一个输入端与反相器305的输出端连接。另外，AND电路306的输出端与第I串联稳压器11的OR电路116的另一个输入端连接。在控制电路13中，电阻301及电阻302的电阻值预先设定为，例如在作为输入电压的蓄电池电源3的电压值为8V的情况下，使通过电阻301及电阻302对输入电压进行分压后的接点CP3的电压达到与基准电源304的电压(例如1.25V)相同的电压。例如，如果电阻301为R Ω，则电阻302的电阻值为R/5.4 Ω。并且，将对第I串联稳压器11的驱动进行控制的电压称为第I基准电压(例如8V)，在输入电压超过第I基准电压的情况下，使第I串联稳压器的驱动停止。详细地说，在输入电压超过第I基准电压的情况下，通过电阻301及电阻302分压的接点CP3的电压值超过1.25V，超过1.25V的电压向比较器303的非反相输入端子施加。并且，比较器303对向非反相输入端子施加的电压值、和向反相输入端子施加的基准电源304的电压值进行比较。其结果，因为向非反相输入端子施加的电压值高，所以从比较器303的输出端子输出High信号，High信号向AND电路306的一个输入端输入。另外，因为向AND电路的另一个输入端输入来自于反相器305的输出端的High信号，所以从AND电路306的输出端向OR电路116的另一个输入端输出High信号。通过向OR电路116的另一个输入端输入High信号,从而不论向OR电路116的一个输入端输入的信号为High信号及Low信号中的哪种情况,均从OR电路116的输出端输出High信号。该High信号经由缓存器117、以及端子T2向PNP晶体管111的基极传递。其结果，PNP晶体管111被控制为截止状态，从而在发射极-集电极之间不流过电流。这样，在输入电压超过第I基准电压的情况下，由于第I串联稳压器11的驱动停止，所以可以在电源电路I的开关式稳压器10由于故障等原因而在ECU开始工作之前就已经不进行驱动的情况下，防止电源电路I在ECU正在工作时紧急对该ECU的微型计算机停止供给电压。另外，可以确保使用该电源电路I的车辆系统的安全性。而且，这种控制不管开关式稳压器10对输入电压进行降压的驱动状态如何均进行。即，因为不论开关式稳压器10的驱动状态如何均进行，所以可以防止在开关式稳压器10由于故障等原因造成不进行持续驱动的情况下，第I串联稳压器11持续进行驱动，从而使第I串联稳压器11发生故障。此外，在输入电压低于第I基准电压的情况下，第I串联稳压器11的驱动对应于相对于第I目标电压的接点CPl的电压值而被控制。详细地说，在输入电压低于第I基准电压的情况下，通过电阻301及电阻302分压的接点CP3的电压值低于1.25V，低于1.25V的电压向比较器303的非反相输入端子施加。并且，比较器303对向非反相输入端子施加的电压值和向反相输入端子施加的基准电压304的电压值进行比较。其结果，因为向非反相输入端子施加的电压值低，所以从比较器303的输出端子输出Low信号，并向AND电路306的一个输入端输入。另外，因为向AND电路的另一个输入端输入来自于反相器305的输出端的High信号，所以 从AND电路306的输出端向OR电路116的另一个输入端输出Low信号。并且，在向OR电路116的另一个输入端输入Low信号的情况下，在向OR电路116的一个输入端输入High信号时，经由缓存器117、及端子T2向PNP晶体管111的基极传递High信号，从而在发射极-集电极之间不流过电流。另外，在向OR电路116的一个输入端输入Low信号时，经由缓存器117、及端子T2向PNP晶体管111的基极传递Low信号，从而在发射极-集电极之间流过电流。〈1-5.各稳压器的驱动状态的曲线〉在这里，利用图2对与开关式稳压器10及第I串联稳压器11的输入电压对应的驱动状态进行说明。图2是表示与各稳压器的输入电压对应的驱动状态的说明图。在图2中不出的图表的横轴表不输入电压(V)、纵轴表不输出电压(V)。图2的上图表不与开关式稳压器10的输入电压对应的驱动状态。开关式稳压器10在输入电压为14V 8V之间时输出6.5V的输出电压。并且，输入电压在8V 6V之间时,输出电压的值以规定的斜率降低，在输入电压低于6V的情况下，输出电压为0V。图2的下图表示与第I串联稳压器11的输入电压对应的驱动状态。第I串联稳压器11在输入电压为14V 8V之间时，输出电压为0V。这表示在上述的图1示出的电源电路I的电路图中，从控制电路13的AND电路306的输出端向第I串联稳压器11的OR电路116的输入端输出High信号，因为该High信号向PNP晶体管111传递，所以PNP晶体管111被控制为截止状态，从而在发射极-集电极之间不流过电流的状态。并且，在输入电压为8V的情况下,输出电压为6V,之后在输入电压从8V降低的期间,输出电压保持为6V。之后直到输入电压进一步降低至3V，输入电压从6V以规定的斜率降低。并且，在输入电压低于3V的情况下，输出电压为0V。这样，开关式稳压器10及第I串联稳压器11驱动的输入电压的范围分别为不同的范围，特别地，第I串联稳压器11在输入电压超过第I基准电压(8V)的情况下不进行驱动。<1-6.第2串联稳压器>返回到图1，对第2串联稳压器进行说明。第2串联稳压器12主要具有PNP晶体管201、电阻202、电阻203、误差放大器204、基准电源205、和缓存器206。PNP晶体管201的发射极与电容器22的一端连接，基极经由IC 2的端子T4与缓存器206的输出端连接。另外，集电极经由IC 2的端子T5与电阻202的一端、和有极性电容器203的一端连接。电阻202的一端经由端子T5与PNP晶体管201的集电极、和有极性电容器23的一端连接。电阻202的另一端与电阻203的一端、和误差放大器114的非反相输入端子连接。电阻203的一端与电阻202的另一端、和误差放大器204的非反相输入端子连接，电阻203的另一端设置在地线上。误差放大器204是模拟运算电路，具有非反相输入电子、反相输入电子、以及输出端子。非反相输入端子与电阻202 的另一端、和电阻203的一端连接。反相输入端子与基准电源205的一端连接。输出端子与缓存器206的输入端连接。基准电源(例如1.25V) 205的一端与误差放大器204的反相输入端子连接，另一端连接地线。缓存器206的输入端与误差放大器204的输出端连接，缓存器206的输出端与PNP晶体管201的基极连接。并且，使接点CP4的目标电压(以下称为“特定目标电压”)例如为5.0V，该接点CP4连接第2串联稳压器12的PNP晶体管201的集电极、电阻202的一端、和有极性电容器23的一端。在这种情况下，通过电阻202、以及电阻203对5.0V分压后的电压，为向误差放大器204的非反相输入端子施加的电压。并且，电阻202、以及电阻203的电阻值预先设定为，使与分压之后的电压对应的接点CP5的电压、和基准电源205的电压为相同的电压(例如1.25V)。例如，在电阻202的电阻值为RQ的情况下，电阻203的电阻值为R/3 Ω。并且，在实际驱动电源电路I的情况下，在通过电阻202以及电阻203分压后的接点CP5的电压比基准电源205的电压低时，即，接点CP4的电压也比特定目标电压低时，从误差放大器204的输出端子向缓存器206的输入端输出Low信号。并且,从缓存器206的输出端输出的Low信号经由端子T4向PNP晶体管201的基极传递。这样，在PNP晶体管201的发射极-集电极之间流过电流，并在有极性电容器(例如电解电容器)23、以及电容器(例如陶瓷电容器)24中积蓄电荷，从而将CP4的电位提高到与特定目标电压对应的电位。
另外，在实际驱动电源电路I的情况下，在通过电阻202以及电阻203分压后的接点CP5的电压比基准电源205的电压高时，即，接点CP4的电压比特定目标电压高时，从误差放大器204的输出端子向缓存器206的输入端输出High信号。并且,从缓存器206的输出端输出的High信号经由端子T4向PNP晶体管201的基极传递。这样，在PNP晶体管201的发射极-集电极之间不流过电流，有极性电容器23以及电容器24的电荷减少，从而CP4的电位降低到与特定目标电压对应的电位。这样，有极性电容器23、以及电容器24的电位被调整至与特定目标电压对应的电位，并从输出部402供给用于驱动作为电子装置的E⑶的电压。从发动机发动时(ECU的微型计算机开始处理时)开始对以上说明的电源电路I的动作进行说明。首先，如果操作未图示的点火开关，则来自于蓄电池3的电力向电源电路I供给。如果在起动时开关式稳压器10已经发生故障，则即使输入电压上升到OV 14V，也不从开关式稳压器10向微型计算机供给电力。另一方面，在第I串联稳压器11中，如在图2的下图示出，如果输入电压从OV达到3V，则开始向微型计算机供给电力(低电压辅助)，但如果输入电压大于或等于规定电压的8V，则由于控制电路13的作用而使第I串联稳压器11的驱动停止，并停止向微型计算机供给电力。这样，可以防止由于第I串联稳压器11持续工作造成的故障。而且，因为在发动机起动时，即，在发动机控制ECU在用于实际行驶的驱动开始之前，即停止向微型计算机供给电力，从而停止发动机驱动的控制，所以可以防止串联稳压器10发生故障的车辆行驶，从而可以在低成本ECU的同时，实现较高的电源供给功能以及故障安全防护功能。〈第2实施方式>下面对第2实施方式进行说明。第2实施方式和第I实施方式的不同点如下示出。在第I实施方式中说明的电源电路I为第I串联稳压器11与开关式稳压器10并联连接的结构。在这里，因为在第I串联稳压器11上并联连接开关式稳压器10而增加了电源电路I的零件件数，从而存在妨碍缩小 电源电路I体积的情况。因此，优选在设计时根据需要的电源电路I的大小而成为如下的电路结构。即，需要下述技术:不改变基本的电路结构就可以容易地对在第I串联稳压器Ila上并联连接开关式稳压器10的电源电路(例如图3示出的电源电路Ia)、和不在第I串联稳压器I Ia上并联连接开关式稳压器10 (不在IC 2a上设置开关式稳压器)的电源电路(例如在图4中示出的电源电路Ib)进行选择。在下面，作为第2实施方式，对在图3以及图4中示出的，可以对应于是否相对于IC 2a连接开关式稳压器10而进行电路设定的变更的电源电路进行说明。此外，在第2实施方式中的结构与第I实施方式大致相同。在下面，以不同点为中心进行说明。<2-1.1C 的新结构 >图3表示第2实施方式的电源电路Ia的电路结构的说明图。图4表示第2实施方式的电源电路Ib的电路结构的说明图。图3及图4的电源电路Ia及电源电路Ib与图1的电源电路I的结构不同之处如下示出。在图3及图4中，首先以IC 2a作为基本的电路结构。并且，相对于图1的结构在图3及图4中设置了新的结构，从而通过变更作为基本电路结构的IC 2a的电路内的设定(变更模式设定)，实现相对于在IC 2a中包含的第I串联稳压器Ila并联连接开关式稳压器10(在图3中示出的电源电路Ia)的情况、和不在IC2a上设置开关式稳压器10(在图4中示出的电源电路Ib)的情况。
具体地说，图3以及图4中的IC 2a的第I串联稳压器Ila新设置电阻113a、电阻113b、以及开关118。另外，控制电路13a新设置电阻311、电阻312、比较器313、基准电源314、反相器315、以及AND电路316。这样，利用在IC 2a内新设置的电路元件，根据是否连接开关式稳压器10而进行IC 2a电路内的模式设定。<2-2.模式的说明>在这里，在对用于根据是否在第I串联稳压器Ila上并联连接开关式稳压器10，变更IC 2a的电路设定的结构进行详细地说明之前，首先对各个模式的功能的差异进行说明。将开关式稳压器10并联连接到第I串联稳压器Ila上的情况例如称为“低损耗模式”。该“低损耗模式”如图3所示，开关式稳压器10并联连接到第I串联稳压器Ila上，通常开关式稳压器10进行以下驱动:对来自于蓄电池电源3的输入电压进行降压，将接点CPl上的电压变为第I目标电压(例如6V)。并且，对由开关式稳压器10降压的电压，通过与第I串联稳压器Ila串联连接的第2串联稳压器12的驱动，而将接点CP4的电压降压为特定目标电压(例如5V)，从而向ECU的微型计算机供给电压。此外，第1串联稳压器Ila是对开关式稳压器10的降压处理进行辅助的，在这种情况下，在电源电路I上的降压处理主要通过开关式稳压器10的驱动实现。因此，因为与仅通过第I串联稳压器11a、以及第2串联稳压器12驱动降压处理的情况相比，使用开关式稳压器10的降压处理的各稳压器的能量损耗少，所以将像这样在第I串联稳压器Ila上连接开关式稳压器10的降压处理模式称为“低损耗模式”。此外，在将模式设定为“低损耗模式”的情况下，如后述所述，在设定时设定为，向反相器305的输入端输入Low信号。下面，将不在第I串联稳压器Ila上并联连接开关式稳压器10的情况(不在IC2a上设置开关式稳压器10的情况)例如称为“散热模式”。该模式如图4示出，是不在第I串联稳压器Ila上并联连接开关式稳压器10，仅将第I串联稳压器Ila和第2串联稳压器12串联连接的结构。
在上述的“低损耗模式”中，开关式稳压器10的驱动使接点CPl的电压成为第I目标电压(例如6V)，第2串联稳压器12的驱动使接点CP4的电压成为特定目标电压(例如5V)。与此相对散热模式”对作为输入电压的蓄电池电源3的电压设定第2基准电压(例如11V)，在输入电压超过第2基准电压的情况下，第I串联稳压器Ila驱动而使接点CPl的电压成为第2目标电压(例如10V)，第2串联稳压器12驱动而使接点CP4的电压成为特定目标电压(例如5V)。另外，在“散热模式”中，在输入电压低于第2基准电压的情况下，第I串联稳压器Ila驱动而使接点CPl的电压成为第I目标电压(例如6V)，第2串联稳压器12驱动而使接点CP4的电压成为特定目标电压(例如5V)。这样，在输入电压超过第2基准电压的情况下，例如在输入电压为14V的情况下，第I串联稳压器Ila对输入电压14V进行降压而成为IOV(在电流为IOOmA的情况下，能量损耗(消耗电量)为0.4W)，第2串联稳压器12对IOV进行降压而成为5V (在电流为IOOmA的情况下，能量损耗(消耗电量)为0.5W)。另外，在输入电压低于第2基准电压的情况下，例如在输入电压为8V的情况下，第I串联稳压器Ila对输入电压8V进行降压而成为6V(在电流为IOOmA的情况下，能量损耗(消耗电量)为0.2W)，第2串联稳压器12对6V进行降压而成为5V(在电流为IOOmA的情况下，能量损耗(消耗电量)为0.1W)。这样，将主要通过2个串联稳压器进行降压处理的模式称为“散热模式”，通过这种结构可以使各串联稳压器的能量损耗大致均匀地分散。此夕卜，在将模式设定为“散热模式”的情况下，如后述所述，在设定时设定为，向反相器305的输入端输入High信号。<2-3.详细的IC的电路结构>下面，使用图3以及图4对根据是否并联连接开关式稳压器10的电路结构进行详细地说明。图3以及图4的第I串联稳压器Ila的电阻113a的一端与电阻112的另一端连接，电阻113a的另一端与电阻113b的一端连接。另外，电阻113b的一端与电阻113a连接，电阻113b的另一端与地线连接。开关118的一端连接在电阻113a的另一端和电阻113b的一端之间。另外，开关118的另一端连接在电阻113b的另一端和地线之间。在这里，电阻113a和电阻113b的合成电阻值例如为与在第I实施方式中说明的电阻113相同的电阻值，在电阻112的电阻值为RQ的情况下，电阻113a以及电阻113b的合成电阻值为R/3.8Q。下面，说明对应于在IC 2a中设定的模式的种类对开关118的接通/断开进行控制的控制电路13a。图3以及图4中示出的控制电路13a的电阻311的一端与电阻301的一端连接。电阻311的另一端与电阻312的一端、比较器313的非反相输入端子连接。电阻312的一端与电阻311的 另一端连接，电阻312的另一端与地线连接。比较器313的非反相输入端子与电阻311的另一端、和电阻312的一端连接。另外，比较器313的反相输入端子与基准电源314连接，比较器313的输出端子与AND电路316的一个输入端连接。基准电源(例如1.25V)314的一端与比较器313的反相输入端子连接，另一端与地线连接。反相器315的输入端与反相器305的输出端连接，反相器315的输出端与AND电路316的另一个输入端连接。在这里，在将模式设定为将开关式稳压器10连接到第I串联稳压器Ila上的“低损耗模式”的情况下,在设定时设定为，向反相器305的输入端输入Low信号。另外，在将模式设定为不将开关式稳压器10连接到第I串联稳压器Ila上的“散热模式”的情况下，在设定时设定为，向反相器305的输入端输入High信号。AND电路316的一个输入端与比较器313的输出端连接，AND电路316的另一个输入端与反相器315的输出端连接。另外，构成为，AND电路316的输出端向第I串联稳压器的开关118输出信号。控制电路13a的电阻311以及电阻312的电阻值被预先设定为，在通过电阻311和电阻312分压的来自于蓄电池电源3的输入电压为第2基准电压(例如11V)的情况下，通过电阻311及电阻312对IlV进行分压后的接点CP6的电压成为与基准电源314的电压(例如1.25V)相同的电压。例如，如果电阻311为RQ，则电阻312的电阻值为R/7.8 Ω。并且，在设定为将开关式稳压器10连接到第I串联稳压器Ila的“低损耗模式”的情况下，向反相器305的输入端输入Low信号,来自于反相器305的输出端的High信号向反相器315的输入端输入。并且，通过从反相器315的输出端向AND电路316的另一个输入端输入Low信号，从而从AND电路316的输出端向开关118输出Low信号，开关118为断开状态。其结果，第I串联稳压器Ila使接点CPl的电压与第I目标电压(例如6V)对应，在通过电阻112、和电阻113a与电阻113b的合成电阻对6V进行分压时，为了使接点CP2的电压获得与基准电压115相同的1.25V电压，而设定对接点CPl的电压进行分压的电阻元件的电阻值(如果电阻112的电阻值为RQ，则电阻113a以及电阻113b的合成电阻值为R/3.8 Ω )。另外，在设定为不将开关式稳压器10连接到第I串联稳压器Ila上的“散热模式”的情况下，向反相器305的输入端输入High信号，来自于反相器305的输出端的Low信号向反相器315的输入端输入。并且，来自于反相器315的输出端的High信号向AND电路316的另一个输入端输入。另外，通过电阻311以及电阻312进行分压的接点CP6的电压向比较器313的一个输入端输入。而且，基准电源314的电压向比较器313的另一个输入端输入，比较器313对接点CP6的电压和基准电源314的电压进行比较。并且，在输入电压超过第2基准电压时，接点CP6的电压超过基准电源314的电压，并从比较器313的输出端向AND电路316的一个输入端输出High信号。其结果，从AND电路316的输出端向开关118输出High信号，开关118为接通状态。这样，控制电路13a使接点CPl的电压与比第I目标电压值高的第2目标电压(例如10V)对应，在通过电阻112和电阻113a对IOV进行分压时，为了使接点CP2的电压获得与基准电源115的电压相同的1.25V，而设定对接点CPl的电压进行分压的电阻元件的电阻值(如果电阻112的电阻值为RQ，则电阻113a以及电阻113b的合成电阻值为R/7 Ω )。这样，如果开关118为接通状态，则开关118在断开状态的情况下流过电阻113a以及电阻113b的电流不经由电阻113b而向电阻113a流过之后，流过开关118为接通状态的路径，然后流入地线。因此，也可以说电阻113a以及电阻113b是可以通过开关118的接通/断开而使合成电阻值发生变化的一种可变电阻。另外，在设定为“散热模式”的情况下，向反相器305的输入端输入High信号,来自于反相器305的输出端的Low信号向反相器315的输入端输入。并且，从反相器315的输出端向AND电路316的另一个输入端输入High信号。另外，通过电阻311以及电阻312进行分压的接点CP6的电压向比较器313的一个输入端输入。而且，基准电源314的电压向比较器313的另一个输入端输入，并且比较器313对接点CP6的电压和基准电源314的电压进行比较。并且，在输入电压低于第2基准电压时，接点CP6的电压低于基准电源314的电压，从比较器313的输出端向AND电路316的一个输入端输出Low信号。其结果，从AND电路316的输出端向开关118输出Low信号，开关118为断开状态。如上所述，控制电路13a使接点CPl的电压与第I目标电压(例如6V)对应，在通过电阻112和电阻113a以及电阻113b对6V的电压进行分压时，为了使接点CP2的电压获得与基准电源115相同的1.25V电压，而设定电阻元件的电阻值(如果电阻112的电阻值为RQ，则电阻113a以及电阻113b的合成电阻值为R/3.8 Ω )。这样，可以不改变基本的电路结构而根据需要进行设计，从而提高IC 2a的通用性。这样，控制电路13a根据是否相对于第I串联稳压器Ila并联连接开关式稳压器10而设定连接到作为第I串联稳压器Ila的模拟运算电路的误差放大器114的输入端子上的电阻元件(电阻113a以及电阻113b)的电阻值(电阻113a以及电阻113b的合成电阻值)。
S卩，在第I串联稳压器Ila上并联连接开关式稳压器的情况下，与使用电阻元件分压的电压的第I目标电压对应，设定电阻元件的电阻值，并且在第I串联稳压器Ila上未并联连接开关式稳压器10的情况下，根据输入电压，与使用电阻元件分压的电压的第I目标电压、以及电压值比第I目标电压高的第2目标电压中的任意一个目标电压对应，设定电阻元件的电阻值。这样，可以不改变基本的电路结构而根据需要进行设计，从而提高IC 2a的通用性。〈变形例〉以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种变形。下面对这样的变形例进行说明。此外，在上述实施方式中说明的方式、以及包括在以下说明的方式在内的所有的方式，均可以进行适当的组合。在上述实施方式中，第I目标电压(6.0V)、第2目标电压(10V)、以及基准电源115(1.25V)等的电压值均是一个例子，也可以是其它的电压值。另外，在上述实施方式中，PNP晶体管111、以及PNP晶体管201是表示开关元件的一个例子，也可以改变电路结构而成为其它的开关元件(例如NPN晶体管)。另外，在上述实施方式中，误差放大器114、以及误差放大器204是表示模拟运算电路的一个例子，也可以改变电路结构而成为其它的模拟运算电路。另外，在上述实施方式中，与在图2中说明示出的各稳压器的驱动对应的输入电压以及输出电压的电压值是一个例子，如果保持各稳压器的输入输出电压的特性，则也可以变更为其它的电压值。另外，在上述实施方式中，与在图2中说明的输入电压对应的驱动状态，也可以使用时滞。例如，也可以在图2下图的第I串联稳压器的驱动状态中的8V输入电压向输出电压的变化中应用时滞，以使不进行以8V为界限的 频繁的输出电压的变动。
权利要求
1.一种电源电路，其特征在于，具有: 开关式稳压器，其进行对输入电压降压的驱动； 串联稳压器，其与所述开关式稳压器并联连接，并进行对所述输入电压降压的驱动；以及 控制电路，其在所述输入电压的值超过规定电压值的情况下，使所述串联稳压器的驱动停止。
2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于， 不管所述开关式稳压器的驱动状态如何，所述控制电路均使所述串联稳压器的驱动停止。
3.一种电源电路，其特征在于，具有: 第I串联稳压器，其设置在输入部以及输出部之间，该输入部被施加输入电压，该输出部输出将所述输入电压降压之后的电压； 第2串联稳压器，其设置在所述输入部以及所述输出部之间，并与所述第I串联稳压器串联连接；以及 控制电路，其根据是否相对于所述第I串联稳压器并联连接开关式稳压器，设定与所述第I串联稳压器的模拟运算电路的输入端子连接的电阻元件的电阻值。
4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于， 所述控制电路，在连接所述开关式稳压器的情况下，与使用所述电阻元件进行分压的电压的第I目标电压对应而设定所述电阻元件的电阻值，在未连接所述开关式稳压器的情况下，根据所述输 入电压，与使用所述电阻元件进行分压的电压的第I目标电压、以及电压值比所述第I目标电压高的第2目标电压中的任意一个目标电压对应，设定所述电阻元件的电阻值。
全文摘要
本发明涉及一种电源电路，其防止来自电源电路的紧急电压供给停止。电源电路具有开关式稳压器，其进行对输入电压降压的驱动；串联稳压器，其与开关式稳压器并联连接，并进行对输入电压降压的驱动；以及控制电路，其在输入电压的值超过规定的电压值的情况下，使串联稳压器的驱动停止。这样，在电源电路的开关式稳压器由于故障等原因而在电子装置开始工作之前就已经不驱动的情况下，可以防止电源电路在电子装置正在工作时对该电子装置紧急停止供给电压。另外，可以确保使用该电源电路的系统的安全性。
文档编号G05F1/56GK103226369SQ20121009363
公开日2013年7月31日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年1月31日
发明者木户启介, 小松和弘, 小宫基树 申请人:富士通天株式会社