JP3840757B2

JP3840757B2 - Multi-output power supply

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Publication number: JP3840757B2
Application number: JP21668597A
Authority: JP
Inventors: 貴久子安
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-08-11
Also published as: JPH1165685A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部装置に電源供給すべき直流定電圧を生成する複数のオペアンプ回路をＩＣパッケージ内に組み込んだ多出力電源装置（ＩＣ）に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、例えば自動車に搭載される車両制御用の電子制御装置等では、制御の多機能化に伴い、信号処理・演算処理・通信処理等のためのマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという）を多数使用するようになりつつある。
【０００３】
これに伴い、電子制御装置にＣＰＵと共に組み込まれてＣＰＵ駆動用の電源電圧（直流定電圧）を生成する電源ＩＣも、各ＣＰＵの動作電圧，消費電力等に合わせて複数必要になるが、電源ＩＣを各ＣＰＵ毎に設けていては、電子制御装置の大型化を招き、また、コストアップにもなる。
【０００４】
このため、こうした複数種類の電源電圧が必要な装置では、各電源電圧を生成して個々に出力可能な多出力型の電源ＩＣを使用することが望ましい。そして、このような多出力型の電源ＩＣを生産する際には、電源ＩＣを使用する装置構成（つまりＣＰＵの数等）によらず、１種類にした方がよい。つまり、電源ＩＣを１種類にすれば、その量産化を図ることができ、製造コストを低減できる。
【０００５】
しかし、必要な電源電圧の数や種類が異なる装置において、共通の電源ＩＣを使用するために、電源ＩＣを、全ての装置において必要な電源電圧を生成できるように構成すると、量産化によってコストアップの問題は防止できても、電子制御装置に電源ＩＣを組み込み、実際に動作させた際に、電源ＩＣは、装置の駆動に必要のない電源電圧まで生成することになり、その消費電力が増大してしまうという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、上記のように複数の電源電圧を生成して同時に出力可能な多出力電源装置において、実際に使用する際に必要のない電源電圧の出力を停止でき、しかもその不要な電源電圧の生成に伴う消費電力を零にできるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の多出力電源装置においては、外部装置給電用の予め設定された直流定電圧を生成するために複数のオペアンプ回路が備えられ、各オペアンプ回路は、定電流回路により定電流が流されて動作する。つまり、オペアンプ回路は、周知のように、入力段に差動増幅器を備え、その差動増幅器からの出力を増幅して出力するものであり、差動増幅器やその出力を増幅する増幅器等は定電流駆動によって動作することから、本発明の多出力電源装置においては、ＩＣパッケージ内に、複数のオペアンプ回路とオペアンプ回路を定電流駆動するための複数の定電流回路とが組み込まれているのである。そして、各オペアンプ回路は、基準電圧発生回路からの基準電圧に基づき、所定の直流定電圧を外部装置給電用の電源電圧として生成し、その生成した電源電圧を、ＩＣパッケージの外側に設けられた各出力端子から出力する。
【０００８】
また、ＩＣパッケージの外側には、各オペアンプ回路にて生成された電源電圧を出力する複数の出力端子とは別に、一対の電源端子が形成され、ＩＣパッケージ内の各回路には、この電源端子に接続された正負の電源ラインを介して電源供給がなされるが、複数の定電流回路の内の少なくとも一つにおいては、ＩＣパッケージ内の正負の電源ラインの内、前記各回路共通のグランド電位とされるグランドラインに接続されるべき給電経路が、そのグランドラインから遮断されており、その給電経路には、ＩＣパッケージ外側に形成された専用の給電端子から動作に必要な電位を供給できるようにされている。
【０００９】
従って、本発明の多出力電源装置においては、動作のために直流定電圧を必要とする複数の電子部品（前述のＣＰＵ等）と共に自動車用電子制御装置等の回路基板に組み込み、実際に動作させる際には、ＩＣパッケージに形成された給電端子を、電子装置側のグランドラインに接続するか否かによって、給電経路が給電端子に接続された定電流回路、及び、その定電流回路から定電流を受けて動作するオペアンプ回路の動作・非動作を切り換えることができ、回路基板に組み込まれた電子部品の駆動に必要のない電源電圧については、その出力を停止させることができる。
【００１０】
また、本発明では、不要な電源電圧の出力を停止させるに当たって、オペアンプ回路に定電流を流す定電流回路への電源供給を遮断して、その動作を停止させることから、この定電流回路及びオペアンプ回路に流れる電流を零にし、これら回路の不要な動作による電力消費を確実に防止し、多出力電源装置を電源電圧の生成に必要な最小の消費電力量で効率よく動作させることができる。
【００１１】
つまり、本発明のようなオペアンプ回路からなる多出力電源装置において、不要な電源電圧の出力を停止させるには、例えば、一般にオペアンプ回路の出力段には通常プッシュプル回路が使用されることから、そのプッシュプル回路を構成するトランジスタの制御入力端子（ベース，ゲート等）への電流経路を遮断する、というように、電源電圧を生成するオペアンプ回路の出力段からの出力を直接遮断するようにしてもよい。しかし、このような構成では、オペアンプ回路の差動増幅器や差動増幅器からの出力を増幅する増幅器等には定電流が流れてしまい、その動作を停止させることができず、不要な電力消費量が多くなる。これに対して、本発明によれば、オペアンプ回路に定電流を流す定電流回路への電源供給を遮断するので、定電流回路及びオペアンプ回路に流れる電流を零にすることができ、電源装置における無駄な電力消費を零にすることができるのである。
【００１２】
また、このように、本発明によれば、電源装置の無駄な電力消費をなくすことができるので、これら電源装置の不要な動作による発熱も防止できる。従って、本発明の多出力電源装置が組み込まれる装置側では、ＣＰＵ等の電子部品からの発熱と、この電子部品への電源供給に必要な電源装置からの発熱だけを考慮して、放熱のための部品配置をすればよく、多出力電源装置の無駄な発熱を含めた放熱対策を行う必要がないため、無駄な放熱対策のために装置が大型化するといった問題も防止できる。
【００１３】
また、本発明では、給電端子に接続する定電流回路の給電経路を、ＩＣパッケージ内の各回路共通のグランド電位とされるグランドラインに接続されるべき経路にしているので、本発明の多出力電源装置が組み込まれる回路基板の設計が簡単になり、また、その回路基板を使用して、耐ノイズ性に優れた装置を実現できる。
【００１４】
つまり、本発明の多出力型電源装置は、上記各回路がＩＣパッケージに組み込まれており、使用時には、プリント配線基板等の回路基板に装着されることになるが、給電端子を、定電流回路においてグランドライン（一般に負の電源ライン）とは極性の異なる電源ライン（一般に正の電源ライン）に接続されるべき給電経路に接続するようにすると、定電流回路を動作させるには、回路基板側で、その電源ラインを構成する配線パターンを、多出力型電源装置装着時の給電端子位置まで形成しなければならず、回路基板の設計が面倒になる。また、このように回路基板側で、電源ラインを構成する配線パターンを引き回した場合、その配線パターンには、高周波ノイズ等が重畳され易いので、高周波ノイズがその配線パターンを伝わってＣＰＵ等の他の電子部品に入力されることがあり、装置の信頼性が低下する。また、回路基板において、こうしたノイズを低減するには、配線パターンと、回路基板において大きな面積を占めるグランドパターンとの間にノイズ吸収用のコンデンサを設け、このコンデンサにてノイズ成分をグランドパターンに落とすようにすればよいが、このようなノイズ対策を行うには、多出力型電源装置とは別に、コンデンサを装着しなければならず、コストアップになる。
【００１５】
しかし、本発明のように、給電端子を、定電流回路においてグランドライン側に接続されるべき給電経路に接続するようにすれば、回路基板に装着した際、その給電端子を、回路基板において大きな面積を占めるグランドパターンに接続すれば、定電流回路を動作させることができるようになるため、回路基板の設計が簡単になり、耐ノイズ性の優れた装置を実現できることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は実施例の自動車用電子制御装置（以下、単にＥＣＵという）２の構成を表すブロック図である。
【００１７】
ＥＣＵ２は、エンジンやトランスミッション等の車載装置を制御するためのものであり、各種センサからの信号入力，制御対象の制御量演算，他のＥＣＵとの間のデータ通信等、制御に必要な各種処理を分担して実行する複数（本発明では３つ）のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）４，６，８と、これら各ＣＰＵ４，６，８を動作させるのに必要な電源電圧（直流定電圧）を生成して、各電圧を出力端子ＴO1，ＴO2，ＴO3から各ＣＰＵ４，６，８に出力する多出力電源装置（以下、電源ＩＣという）１０とから構成されている。そして、これらＣＰＵ４，６，８及び電源ＩＣ１０は、図示しない回路基板に装着され、その回路基板に形成されたプリント配線パターンにて互いに接続されている。
【００１８】
尚、図では、車両に搭載されたバッテリ１２から電源ＩＣ１０を介して各ＣＰＵ４，６，８に至る電源ラインのみが記載されており、ＣＰＵ４，６，８間のデータラインや、他のＥＣＵとの間の信号入出力ラインは省略されている。また、バッテリ１２の負電極は車体に接地され、回路基板は、そのグランドパターンを車体に接地することにより、バッテリ１２の負電極に接続されることから、バッテリ１２から各ＣＰＵ４，６，８に至る電源ラインについても、正の電源ラインのみを表し、負の電源ラインについては、各部をグランドパターンに接地するものとして記載されている。
【００１９】
そして、本実施例では、ＣＰＵ４が直流５Ｖにて動作する１６bit マイクロコンピュータから構成され、ＣＰＵ６，８が直流３Ｖにて動作する３２bit マイクロコンピュータにて構成されており、電源ＩＣ１０の出力端子ＴO1，ＴO2，ＴO3からは、これら各ＣＰＵ４，６，８に対応した５Ｖ，３Ｖ，３Ｖの電源電圧（直流定電圧）が出力される。
【００２０】
次に、電源ＩＣ１０は、図２に示すように、上記各ＣＰＵ４，６，８に電源供給を行うための電源電圧を生成するオペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３と、これら各オペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３に動作用の定電流を流すための第１定電流回路２２，第２定電流回路２４及び第３定電流回路２６と、各オペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３に基準電圧Ｖref を供給する基準電圧発生回路２８とから構成され、これら各回路をＩＣ基板上に集積化し、更にそのＩＣ基板を、樹脂或いはセラミックス等の絶縁材料からなるＩＣパッケージ３０内に収納することにより、１チップの多出力電源装置として形成されている。
【００２１】
また、ＩＣパッケージ３０内には、上記各回路にバッテリ１２を接続して電源電圧Ｖccを供給するための電源ラインＬBT及びグランドラインＬGDが形成され、ＩＣパッケージ３０の外側には、電源ラインＬBTをバッテリ１２の正電極側に接続するための正の電源端子（バッテリ端子）ＴBT、及びグランドラインＬGDを接地してバッテリ１２の負電極側に接続するための負の電源端子（グランド端子）ＴGDが形成されている。
【００２２】
そして、オペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３及び第２定電流回路２４は、バッテリ端子ＴBT及びグランド端子ＴGD間に電源電圧Ｖccが供給されているときに動作可能になるよう、電源ラインＬBT及びグランドラインＬGDに接続されているが、第１定電流回路２２及び第３定電流回路２６は、電源ラインＬBTのみに接続され、グランドラインＬGDに接続されるべき給電経路は、ＩＣパッケージ３０の外側に形成された専用の給電端子（以下、カット端子という）Ｔc1，Ｔc3に接続されている。
【００２３】
つまり、ＩＣパッケージ３０には、生成した電源電圧（直流定電圧）を出力する出力端子ＴO1〜ＴO3と、外部から電源電圧Ｖccの供給を受けるためのバッテリ端子ＴBT及びグランド端子ＴGDと、第１及び第３定電流回路２２，２６を接地するためのカット端子Ｔc1，Ｔc3とが形成され、このカット端子Ｔc1，Ｔc3をＥＣＵ２の回路基板のグランドパターンに接地するか否かによって、各定電流回路２２，２６の動作・非動作を設定できるようにされている。
【００２４】
そして、本実施例では、ＥＣＵ２に３つのＣＰＵ４，６，８が設けられ、オペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３によりこれら各ＣＰＵ４，６，８に供給する電源電圧を生成する必要があるため、電源ＩＣ１０の各カット端子Ｔc1，Ｔc3は、ＥＣＵ２の回路基板のグランドパターンに接地され、バッテリ端子ＴBTにバッテリ１２が接続されたときには、第２定電流回路２４だけでなく、第１定電流回路２２及び第３定電流回路２６にも定電流が流れ、３つのオペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３が全て動作して、各ＣＰＵ４，６，８に対して、必要な電源電圧（直流定電圧）を供給できるようにされている。
【００２５】
尚、基準電圧発生回路２８は、第２定電流回路２４により定電流が流され、その定電流から基準電圧を生成するよう構成されており、第２定電流回路２４の動作時には常に基準電圧を発生できるよう、グランドラインＬGDに接続されている。そして、基準電圧発生回路２８からの出力（基準電圧Ｖref ）は、各オペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３の非反転入力端子（＋）に入力され、各オペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３は、その基準電圧Ｖref から、出力端子と反転入力端子（−）との間に接続された帰還用の抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５、及び、反転入力端子（−）とグランドラインＬGDとの間に接続された接地用の抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６にて下記のように決定される電源電圧（直流定電圧）を生成する。
【００２６】
オペアンプ回路ＯＰ１出力５Ｖ＝Ｖref ・（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
オペアンプ回路ＯＰ２出力３Ｖ＝Ｖref ・（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４
オペアンプ回路ＯＰ３出力３Ｖ＝Ｖref ・（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ６
次に、図３は、オペアンプ回路ＯＰ１とこれに定電流を流す第１定電流回路２２の構成を表す電気回路図である。
【００２７】
図３に示す如く、オペアンプ回路ＯＰ１は、入力段に差動増幅器３２を、次段に差動増幅器３２からの出力を増幅する共通エミッタ増幅器３４を、出力段にプッシュプル出力回路３６を、夫々備えた周知のものである。
即ち、オペアンプ回路ＯＰ１において、差動増幅器３２は、エミッタが抵抗Ｒ30を介して電源ラインＬBTに接続され、ベースが第１定電流回路２２内で定電流を流すＰＮＰトランジスタＴｒ21のベースに接続され、コレクタから第１定電流回路２２と同じ定電流を出力するＰＮＰトランジスタＴｒ30と、ベースが反転入力端子（−）及び非反転入力端子（＋）に夫々接続され、エミッタがＰＮＰトランジスタＴｒ30のコレクタに夫々接続された一対のＰＮＰトランジスタＴｒ31，Ｔｒ32と、コレクタがＰＮＰトランジスタＴｒ31，Ｔｒ32のコレクタに夫々接続され、エミッタがグランドラインＬGDに夫々接地され、ベースが互いに接続されると共に抵抗Ｒ31を介してグランドラインＬGDに接地された一対のＮＰＮトランジスタＴｒ33，Ｔｒ34と、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ33のコレクタに接続され、エミッタがＮＰＮトランジスタＴｒ33，Ｔｒ34のベースに接続され、コレクタが電源ラインＬBTに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ35とから構成されている。
【００２８】
また、共通エミッタ増幅器３４は、コレクタが電源ラインＬBT及びＮＰＮトランジスタＴｒ35のコレクタに接続され、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ34のコレクタに接続され、エミッタが抵抗Ｒ32を介してグランドラインＬGDに接地されたＮＰＮトランジスタＴｒ36と、エミッタが電源ラインＬBTに接続され、ベースが第１定電流回路２２内のＰＮＰトランジスタＴ21のベースに接続され、コレクタから第１定電流回路２２と同じ定電流を出力するＰＮＰトランジスタＴｒ37と、コレクタ及びベースがＰＮＰトランジスタＴｒ37のコレクタに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ38と、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ38のエミッタに接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＴｒ38のベースに接続され、エミッタが位相補償用のコンデンサＣ30とダイオードＤ30との並列回路を介して、ＮＰＮトランジスタＴｒ36のベース（換言すればＮＰＮトランジスタＴｒ34のコレクタ）に接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ39と、コレクタが抵抗Ｒ33を介してＮＰＮトランジスタＴｒ39のベースに接続されると共に、ＮＰＮトランジスタＴｒ39のエミッタに直接接続され、エミッタがグランドラインＬGDに接地され、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ36のエミッタに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ40とから構成されている。
【００２９】
またプッシュプル出力回路３６は、コレクタが電源ラインＬBTに接続され、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ38のコレクタに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ41と、コレクタがグランドラインＬGDに接続され、ベースがＮＰＮトランジスタＴｒ40のコレクタに接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ42と、これら各トランジスタＴｒ41，Ｔｒ42のエミッタ間に設けられた２つの抵抗Ｒ34，Ｒ35の直列回路と、これら２つの抵抗Ｒ34，Ｒ35の接続点と出力端子ＴO1とを接続する抵抗Ｒ36とから構成されている。
【００３０】
このように構成されたオペアンプ回路ＯＰ１では、第１定電流回路２２側のＰＮＰトランジスタＴｒ21に定電流が流れると、差動増幅器３２及び共通エミッタ増幅器３４内でこのＰＮＰトランジスタＴｒ21とカレントミラー回路を構成しているＰＮＰトランジスタＴｒ30及びＴｒ37に定電流が流れて、差動増幅器３２及び共通エミッタ増幅器３４が動作し、プッシュプル出力回路３６から非反転入力端子（−）と反転入力端子（＋）の電位差に対応した電圧が出力されることになる。
【００３１】
しかし、第１定電流回路２２内のＰＮＰトランジスタＴｒ21に電流が流れなければ、差動増幅器３２及び共通エミッタ増幅器３４にも電流が流れず、この結果、プッシュプル出力回路３６の出力トランジスタＴｒ41，Ｔｒ42に流れる電流も遮断されて、プッシュプル出力回路３６からの電圧出力が停止される。
【００３２】
従って、第１定電流回路２２への電源供給を遮断して、第１定電流回路２２に流れる定電流を遮断すれば、オペアンプ回路ＯＰ１に流れる電流を零にし、オペアンプ回路ＯＰ１からの電圧出力を停止できる。
一方、第１定電流回路２２において、ベースがオペアンプ回路ＯＰ１内のＰＮＰトランジスタＴｒ30，Ｔｒ37のベースに接続されるＰＮＰトランジスタＴｒ21は、２つのコレクタを有し、一方のコレクタには、抵抗Ｒ22を介して電源ラインＬBTが接続されると共に、エミッタがカット端子Ｔc1に接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ22のコレクタに接続され、更に、エミッタが抵抗Ｒ21を介してカット端子Ｔc1に接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ23のベースが接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｒ21のもう一方のコレクタには、コレクタがカット端子Ｔc1に接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ24のベースが接続されると共に、ＮＰＮトランジスタＴｒ23のコレクタが接続されている。そして、ＰＮＰトランジスタＴｒ21のエミッタは、電源ラインＬBTに直接接続され、ＮＰＮトランジスタＴｒ22のベースは、ＮＰＮトランジスタＴｒ23のエミッタに接続され、更に、ＰＮＰトランジスタＴｒ24のエミッタは、抵抗Ｒ23を介して、ＰＮＰトランジスタＴｒ21のベースに接続されている。
【００３３】
このように構成された第１定電流回路２２においては、バッテリ端子ＴBTがバッテリ１２の正極側に接続され、カット端子Ｔc1がＥＣＵ２のグランドパターンに接地されて、これら端子間に電源電圧Ｖccが印加されると、まず、起動用の抵抗Ｒ22の両端電圧が、電源電圧ＶccからＮＰＮトランジスタＴｒ23，Ｔｒ22のベース・エミッタ間電圧Ｖｆ分だけ減じた電圧（Ｖcc−２・Ｖｆ）となり、各ＮＰＮトランジスタＴｒ23，Ｔｒ22には、「（Ｖcc−２・Ｖｆ）／Ｒ22」のベース電流が流れて、各ＮＰＮトランジスタＴｒ23，Ｔｒ22がオンする。
【００３４】
そしてこのようにＮＰＮトランジスタＴ23，Ｔ22がオンすると、ＰＮＰトランジスタＴ24，延いてはＰＮＰトランジスタＴ21にもベース電流が流れて、これら各ＰＮＰトランジスタＴ24，Ｔ21もオン状態となり、各ＮＰＮトランジスタＴｒ23，Ｔｒ22に流れる電流ｉ23，ｉ22は、夫々、
ｉ23＝（Ｖcc−２・Ｖｆ）／Ｒ22＋ｉ22 ，ｉ22＝Ｖｆ／Ｒ21
となり、この状態で安定する。
【００３５】
この結果、ＰＮＰトランジスタＴｒ21に流れるエミッタ電流は、上記電流ｉ22の２倍の電流値「２・Ｖｆ／Ｒ21」で安定し、オペアンプ回路ＯＰ１内のＰＮＰトランジスタＴｒ30及びＴｒ37にも、これと同じ定電流又はこれに対応した定電流が流れることになる。つまり、各ＰＮＰトランジスタＴｒ30，Ｔｒ37には、抵抗Ｒ30の値やＰＮＰトランジスタＴｒ21とＰＮＰトランジスタＴｒ30，Ｔｒ37とのエミッタ比によって、ＰＮＰトランジスタＴｒ21のエミッタ電流とは異なることはあるものの、そのエミッタ電流に対応した一定の電流が流れる。
【００３６】
しかし、カット端子Ｔc1がＥＣＵ２のグランドパターンに接地されず、オープン状態にされると、バッテリ端子ＴBTがバッテリ１２の正極側に接続されても、第１定電流回路２２内では電流経路が形成されず、ＰＮＰトランジスタＴｒ21に定電流が流れることはない。そして、このようにＰＮＰトランジスタＴｒ21に定電流が流れなければ、オペアンプ回路ＯＰ１に流れる電流も零となり、オペアンプ回路ＯＰ１からの電圧出力は停止される。
【００３７】
そして、オペアンプ回路ＯＰ３及び第３定電流回路２６も、上記オペアンプ回路ＯＰ１及び第１定電流回路２２と同様に構成されており、第３定電流回路２６に接続されたカット端子Ｔc3がＥＣＵ２のグランドパターンに接地されれば、第３定電流回路２６及びオペアンプ回路ＯＰ３に電流が流れて、オペアンプ回路ＯＰ３から電源電圧が出力され、カット端子Ｔc3がオープン状態にされれば、第３定電流回路２６及びオペアンプ回路ＯＰ３に電流が流れず、オペアンプ回路ＯＰ３からの電圧出力が停止される。
【００３８】
尚、オペアンプ回路ＯＰ２及び第２定電流回路２６も、上記オペアンプ回路ＯＰ１及び第１定電流回路２２と略同様に構成されており、第２定電流回路２６がカット端子に接続される代わりに、グランドラインＬGDに接続される点のみが異なる。
【００３９】
以上説明したように、本実施例の電源ＩＣ１０は、３つのＣＰＵ４，６，８に対して個々に電源供給を行うために３つのオペアンプ回路ＯＰ１〜ＯＰ３と定電流回路２２〜２６とを内蔵しているものの、ＩＣパッケージ３０の外部に形成されたカット端子Ｔc1，Ｔc3を接地するかオープン状態にするかによって、表１に記載のように、オペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ３にて生成した電源電圧５Ｖ，３Ｖを出力するか否かを切り換えることができる。
【００４０】
【表１】

【００４１】
従って、本実施例の電源ＩＣ１０によれば、表１に記載のように、上記３つのＣＰＵ４，６，８を全て備えた本実施例のＥＣＵ２からＣＰＵ４，８のいずれか一つ又はその両方を除去した低機能のＥＣＵで使用する場合でも、出力端子Ｔ01，ＴO3からの電圧出力を停止させることによって、安全に使用することができる。
【００４２】
また、本実施例では、出力端子ＴO1，ＴO3からの電圧出力を停止させる際には、カット端子Ｔc1，Ｔc3をオープン状態にして、第１及び第３定電流回路２２，２６の電流経路を遮断するように構成されているため、出力端子ＴO1，ＴO3からの電圧出力を停止させた際には、その出力端子に対応したオペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ３及び定電流回路２２，２６に流れる電流を夫々零にすることができる。
【００４３】
よって、本実施例によれば、出力端子ＴO1，ＴO3からの電圧出力を停止させた際に、その電源電圧を生成するための回路に不要な電流が流れて、電源ＩＣ１０の消費電力が不必要に増加するようなことはなく、電源ＩＣ１０を、電源電圧の生成に必要な最小の消費電力量で効率よく動作させることができる。そして、このように電源ＩＣ１０を効率よく動作させることができるので、電源ＩＣ１０の発熱量も不必要に増大することはなく、ＣＰＵの数を減らして機能を制限したＥＣＵにおいて、その動作に不必要な発熱対策を行う必要がない。
【００４４】
また、特に、本実施例では、出力端子ＴO1，ＴO3からの電圧出力を停止させるカット端子Ｔc1，Ｔc3を、対応する定電流回路２２，２６の低電位側（グランド側）に接続し、カット端子Ｔc1，Ｔc3をＥＣＵ２の回路基板のグランドパターンに接地するか否かによって、出力端子ＴO1，ＴO3からの電圧出力を切り換えるように構成されているため、電源ＩＣ１０が組み込まれる回路基板側では、各出力端子ＴO1，ＴO3に対応した位置にグランドパターンを形成しておけばよく、正の電源電圧を供給するために正の電源パターンを引き回す必要がないため、回路基板の設計を簡単に行うことができる。また、電源パターンの引き回しによるノイズ対策のために、回路基板にノイズ吸収用のコンデンサを設ける必要もないため、ＥＣＵの製造コストも低減できる。
【００４５】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施例では、３つの出力端子ＴO1〜ＴO3を有し、そのうちの２つの出力端子ＴO1，ＴO3から電源電圧を出力させるか否かを切換可能な電源ＩＣについて説明したが、電源ＩＣに設ける出力端子（延いては、定電流回路及びオペアンプ回路）の個数や、電圧出力を停止可能な出力端子の個数（換言すれば、カット端子の個数）は、電源ＩＣを共用する装置の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば、電源ＩＣに設けた全ての出力端子からの出力を停止できるように、出力端子の数とカット端子の数とを一致させるようにしてもよい。
【００４７】
また上記のように定電流回路２２，２６の低電位側にカット端子Ｔｃ１，Ｔｃ３を接続した電源ＩＣ１０の場合、カット端子Ｔｃ１，Ｔｃ２をオープン状態にすれば、出力端子ＴＯ１，ＴＯ３からの電圧出力を停止させることができるが、出力端子ＴＯ１，ＴＯ３からの電圧出力を停止させる際には、例えば、カット端子Ｔｃ１，Ｔｃ３を、バッテリ端子ＴＢＴに短絡させてもよい。つまり、このようにしても、定電流回路２２，２６、延いてはオペアンプ回路ＯＰ１，ＯＰ３に流れる電流を零にして、出力端子ＴＯ１，ＴＯ３からの電圧出力を停止できる。但し、上記実施例のように定電流回路２２，２６の低電位側にカット端子Ｔｃ１，Ｔｃ３を接続した電源ＩＣ１０において、カット端子Ｔｃ１，Ｔｃ３をバッテリ端子ＴＢＴに短絡させることにより、出力端子ＴＯ１，ＴＯ３からの電圧出力を停止させる場合には、カット端子Ｔｃ１，Ｔｃ３とバッテリ端子ＴＢＴとを、短絡用の信号線或いは回路基板側の配線パターン（換言すれば正の電源パターン）にて短絡する必要があり、この短絡経路には高周波ノイズが重畳されやすいことから、この短絡経路を、ノイズ対策用のコンデンサ等を介して、回路基板のグランドパターンに接地する必要はある。
【００４８】
また次に、電源ＩＣに組み込むオペアンプ回路は、従来より安定化電源として使用されているオペアンプ回路であればいかなる回路であっても使用でき、また、定電流回路についても、そのオペアンプ回路を定電流駆動できる定電流回路であれば、いかなる回路であっても使用できる。
【００４９】
例えば、図４（ａ）〜（ｃ）は、定電流回路の他の構成例を表しているが、これら各図に示すように、定電流回路の電流経路をカット端子Ｔｃに接続して、定電流回路をＩＣパッケージの外側で接地するか否かによって定電流回路の動作・非動作を切り換えることができるようにすれば、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
ここで、図４（ａ）に示す定電流回路は、定電流出力用のＰＮＰトランジスタＴｒ51に一つのコレクタを有するトランジスタを使用したものであり、そのエミッタは、電源ラインＬBTに接続され、コレクタは、エミッタが抵抗Ｒ51を介してカット端子Ｔｃに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ52のコレクタに接続されると共に、コレクタがカット端子Ｔｃに直接接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ54のベースに接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｒ51のベースには、抵抗Ｒ55を介してＰＮＰトランジスタＴｒ54のエミッタが接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＴｒ52のベースは、抵抗Ｒ52を介して電源ラインＬBTに接続されると共に、コレクタがカット端子Ｔｃに接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ53のエミッタに接続され、更に、このＰＮＰトランジスタＴｒ53のベースは、抵抗Ｒ53を介して電源ラインＬBTに接続されると共に、抵抗Ｒ54を介してカット端子Ｔｃに接続されている。
【００５１】
このように構成された図４（ａ）の定電流回路においては、バッテリ端子ＴBTとカット端子Ｔｃとの間に電源電圧Ｖccが印加されれば、ＰＮＰトランジスタＴｒ51の電流経路に配置された抵抗Ｒ51の両端電圧が、抵抗Ｒ53と抵抗Ｒ54とにより電源電圧Ｖccを分圧した電圧Ｖｘとなり、ＰＮＰトランジスタＴｒ51に流れる電流ｉは、Ｖｘ／Ｒ51で安定し、上記実施例と同様、ＰＮＰトランジスタＴｒ51に流れる定電流ｉによって、オペアンプ回路に定電流を流すことができる。また、カット端子Ｔｃをオープン状態にすれば、ＰＮＰトランジスタＴｒ51に流れる電流ｉ、延いてはオペアンプ回路に流れる電流を遮断することができる。
【００５２】
また、図４（ｂ）に示す定電流回路は、上記図４（ａ）の定電流回路と同様、定電流出力用のＰＮＰトランジスタＴｒ61に一つのコレクタを有するトランジスタを使用したものであり、そのエミッタは、電源ラインＬBTに接続され、ベースには、抵抗Ｒ61を介してＰＮＰトランジスタＴｒ62のエミッタが接続され、コレクタには、ＮＰＮトランジスタＴｒ62のベースが接続されると共に、抵抗Ｒ62を介してカット端子Ｔｃが接続されている。そして、ＰＮＰトランジスタＴｒ62のコレクタは、カット端子Ｔｃに接続されている。
【００５３】
このように構成された図４（ｂ）の定電流回路においては、バッテリ端子ＴBTとカット端子Ｔｃとの間に電源電圧Ｖccが印加された場合、抵抗Ｒ61における電圧降下を無視すれば、ＰＮＰトランジスタＴｒ61に流れる電流ｉは、ｉ＝（Ｖcc−２・Ｖｆ）／Ｒ62で安定することになり、上記実施例と同様、ＰＮＰトランジスタＴｒ61に流れる定電流ｉによって、オペアンプ回路に定電流を流すことができる。また、カット端子Ｔｃをオープン状態にすれば、ＰＮＰトランジスタＴｒ61に流れる電流ｉ、延いてはオペアンプ回路に流れる電流を遮断することができる。
【００５４】
また次に、図４（ｃ）に示す定電流回路は、上記各定電流回路と同様、定電流出力用のＰＮＰトランジスタＴｒ71に一つのコレクタを有するトランジスタを使用したものであり、そのエミッタは、電源ラインＬBTに接続され、コレクタは、エミッタが抵抗Ｒ71を介してカット端子Ｔｃに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ72のコレクタに接続されると共に、コレクタがカット端子Ｔｃに直接接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ75のベースに接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｒ71のベースには、抵抗Ｒ74を介してＰＮＰトランジスタＴｒ75のエミッタが接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＴｒ72のベースは、エミッタがカット端子に接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ73のベース及びコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタＴｒ73のベース及びコレクタは、エミッタが抵抗Ｒ72を介して電源ラインＬBTに接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ74のコレクタに接続されている。また更に、このＰＮＰトランジスタＴｒ74のベースは、ダイオードＤ71，Ｄ72の直列回路を介して電源ラインＬBTに接続されると共に、抵抗Ｒ73を介してカット端子Ｔｃに接続されている。尚、ダイオードＤ71，Ｄ72は、夫々、電源ラインＬBT側をアノード、ＰＮＰトランジスタＴｒ74のベース側をカソードとして、互いに直列接続されている。
【００５５】
このように構成された図４（ａ）の定電流回路においては、バッテリ端子ＴBTとカット端子Ｔｃとの間に電源電圧Ｖccが印加されれば、ダイオードＤ71，Ｄ72の両端電圧が２・Ｖｆ（Ｖｆはダイオードの順方向電圧であり、トランジスタのベース・エミッタ間電圧と同じである）となり、抵抗Ｒ72の両端電圧はＶｆとなる。従って、ＰＮＰトランジスタＴｒ74，ＮＰＮトランジスタＴｒ73に流れる電流ｉは「Ｖｆ／Ｒ72」となる。そして、ＮＰＮトランジスタＴｒ73とＮＰＮトランジスタＴｒ72とはカレントミラー回路を構成しているため、ＮＰＮトランジスタＴｒ72、延いては、ＰＮＰトランジスタＴｒ71にも、これと同電流ｉが流れ、この電流ｉにより、オペアンプ回路に定電流を流すことができる。また、カット端子Ｔｃをオープン状態にすれば、ＰＮＰトランジスタＴｒ71に流れる電流ｉ、延いてはオペアンプ回路に流れる電流を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の自動車用電子制御装置（ＥＣＵ）の構成を表すブロック図である。
【図２】実施例の電源ＩＣの構成を表す概略構成図である。
【図３】実施例の第１定電流回路及びオペアンプ回路の構成を表す電気回路図である。
【図４】定電流回路の他の構成例を表す電気回路図である。
【符号の説明】
２…ＥＣＵ（自動車用電子制御装置）４，６，８…ＣＰＵ
１０…電源ＩＣ（多出力電源装置）１２…バッテリ
ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３…オペアンプ回路２８…基準電圧発生回路
２２…第１定電流回路２４…第２定電流回路２６…第３定電流回路
３０…ＩＣパッケージＴO1，ＴO2，ＴO3…出力端子
ＴBT…バッテリ端子ＴGD…グランド端子
Ｔc1，Ｔc3…カット端子（給電端子）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-output power supply device (IC) in which a plurality of operational amplifier circuits for generating a DC constant voltage to be supplied to an external device are incorporated in an IC package.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electronic control device for vehicle control mounted on an automobile, a large number of microcomputers (hereinafter referred to as CPU) for signal processing, arithmetic processing, communication processing, etc. have been used along with the increase in control functions. Is starting to do.
[0003]
Along with this, a plurality of power supply ICs that are incorporated in the electronic control unit together with the CPU and generate a power supply voltage (DC constant voltage) for driving the CPU are required according to the operating voltage, power consumption, etc. of each CPU. If an IC is provided for each CPU, the electronic control device is increased in size and the cost is increased.
[0004]
For this reason, in a device that requires a plurality of types of power supply voltages, it is desirable to use a multi-output type power supply IC that can generate and output each power supply voltage individually. When producing such a multi-output type power supply IC, it is better to use one type regardless of the device configuration (that is, the number of CPUs, etc.) using the power supply IC. That is, if one type of power supply IC is used, its mass production can be achieved and the manufacturing cost can be reduced.
[0005]
However, in order to use a common power supply IC in devices with different numbers and types of power supply voltages, if the power supply IC is configured to generate the power supply voltage required for all devices, the cost will increase due to mass production. Even if this problem can be prevented, when the power supply IC is incorporated in the electronic control device and actually operated, the power supply IC generates even a power supply voltage that is not necessary for driving the device, and its power consumption increases. The problem of end up occurs.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and in a multi-output power supply apparatus capable of generating a plurality of power supply voltages and outputting them simultaneously as described above, an output of a power supply voltage that is not necessary when actually used is provided. It is an object of the present invention to make it possible to stop power consumption caused by generation of the unnecessary power supply voltage.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the multi-output power supply device according to claim 1, wherein a plurality of operational amplifier circuits are provided for generating a preset DC constant voltage for power supply to an external device, and each operational amplifier circuit is provided. Operates with a constant current supplied by a constant current circuit. In other words, as is well known, an operational amplifier circuit includes a differential amplifier in an input stage and amplifies and outputs an output from the differential amplifier. A differential amplifier and an amplifier that amplifies the output are fixed. Since the multi-output power supply device of the present invention operates by current drive, a plurality of operational amplifier circuits and a plurality of constant current circuits for driving the operational amplifier circuits at a constant current are incorporated in the IC package. . Each operational amplifier circuit generates a predetermined DC constant voltage as a power supply voltage for power supply to an external device based on the reference voltage from the reference voltage generation circuit, and the generated power supply voltage is provided outside the IC package. Output from each output terminal.
[0008]
In addition, a pair of power supply terminals are formed outside the IC package, separately from a plurality of output terminals that output the power supply voltage generated by each operational amplifier circuit. Each power supply terminal is provided in each circuit in the IC package. Power is supplied through positive and negative power supply lines connected to each other, but at least one of the plurality of constant current circuits is provided in the IC package. Among positive and negative power supply lines, it should be connected to the ground line that is common to each circuit. The power supply path is The ground The power supply path is cut off from the line, and a potential required for operation can be supplied from a dedicated power supply terminal formed outside the IC package.
[0009]
Therefore, in the multi-output power supply device of the present invention, it is incorporated into a circuit board such as an automotive electronic control device together with a plurality of electronic components (such as the above-mentioned CPU) that require a DC constant voltage for operation and is actually operated. The power supply terminal formed on the IC package is connected to the electronic device side. Grand Line The circuit board can be switched between the operation and non-operation of the constant current circuit whose power supply path is connected to the power supply terminal and the operational amplifier circuit that operates by receiving a constant current from the constant current circuit depending on whether or not it is connected to the circuit board. The output of the power supply voltage which is not necessary for driving the electronic component incorporated in the can be stopped.
[0010]
Further, in the present invention, when stopping the output of the unnecessary power supply voltage, the power supply to the constant current circuit for supplying a constant current to the operational amplifier circuit is shut off and the operation is stopped. The current flowing through the circuits can be made zero, power consumption due to unnecessary operations of these circuits can be surely prevented, and the multi-output power supply can be efficiently operated with the minimum power consumption necessary for generating the power supply voltage.
[0011]
In other words, in a multi-output power supply device composed of an operational amplifier circuit such as the present invention, in order to stop the output of an unnecessary power supply voltage, for example, a general push-pull circuit is generally used at the output stage of an operational amplifier circuit. Directly cut off the output from the output stage of the operational amplifier circuit that generates the power supply voltage, such as cutting off the current path to the control input terminals (base, gate, etc.) of the transistors that constitute the push-pull circuit. Also good. However, in such a configuration, a constant current flows through the differential amplifier of the operational amplifier circuit and the amplifier that amplifies the output from the differential amplifier, and the operation cannot be stopped, and unnecessary power consumption is reduced. Will increase. On the other hand, according to the present invention, since the power supply to the constant current circuit for supplying a constant current to the operational amplifier circuit is interrupted, the current flowing to the constant current circuit and the operational amplifier circuit can be reduced to zero. Wasteful power consumption can be reduced to zero.
[0012]
As described above, according to the present invention, useless power consumption of the power supply devices can be eliminated, and thus heat generation due to unnecessary operations of these power supply devices can be prevented. Therefore, on the device side in which the multi-output power supply device of the present invention is incorporated, for heat dissipation, considering only heat generation from electronic components such as CPU and heat generation from the power supply device necessary for power supply to the electronic components. Therefore, it is not necessary to take heat dissipation measures including wasteful heat generation of the multi-output power supply device, so that it is possible to prevent the problem that the device is enlarged for wasteful heat dissipation measures.
[0013]
In the present invention, the power supply path of the constant current circuit connected to the power supply terminal is A path to be connected to a ground line having a ground potential common to each circuit in the IC package Because The design of the circuit board in which the multi-output power supply device of the present invention is incorporated is simplified, and a device excellent in noise resistance can be realized by using the circuit board.
[0014]
That is, in the multi-output type power supply device of the present invention, each of the above circuits is incorporated in an IC package, and when used, it is mounted on a circuit board such as a printed wiring board. In order to operate a constant current circuit by connecting to a power supply path that should be connected to a power line (generally a positive power line) having a polarity different from that of a ground line (generally a negative power line) in FIG. Therefore, the wiring pattern constituting the power supply line must be formed up to the position of the power supply terminal when the multi-output type power supply device is mounted, which makes the circuit board design troublesome. In addition, when the wiring pattern constituting the power supply line is routed on the circuit board side in this way, high-frequency noise or the like is easily superimposed on the wiring pattern. Therefore, the reliability of the apparatus is lowered. In order to reduce such noise in the circuit board, a noise absorbing capacitor is provided between the wiring pattern and the ground pattern that occupies a large area on the circuit board, and the noise component is dropped into the ground pattern by this capacitor. However, in order to take such noise countermeasures, it is necessary to attach a capacitor separately from the multi-output type power supply device, which increases costs.
[0015]
But, Like the present invention, If the power supply terminal is connected to a power supply path to be connected to the ground line side in the constant current circuit, when the power supply terminal is mounted on the circuit board, the power supply terminal is connected to a ground pattern that occupies a large area on the circuit board. In this case, the constant current circuit can be operated, so that the design of the circuit board is simplified and a device with excellent noise resistance can be realized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automotive electronic control device (hereinafter simply referred to as an ECU) 2 according to an embodiment.
[0017]
The ECU 2 is for controlling in-vehicle devices such as engines and transmissions, and various processes necessary for control such as signal input from various sensors, control amount calculation of a control target, data communication with other ECUs, and the like. A plurality of (three in the present invention) microcomputers (CPUs) 4, 6 and 8 that share and execute the power supply and generate a power supply voltage (DC constant voltage) necessary to operate each of the CPUs 4, 6 and 8 A multi-output power supply device (hereinafter referred to as a power supply IC) 10 for outputting each voltage from the output terminals TO1, TO2, TO3 to the

CPUs

4, 6, 8 is constituted. The

CPUs

4, 6 and 8 and the power supply IC 10 are mounted on a circuit board (not shown) and are connected to each other through a printed wiring pattern formed on the circuit board.
[0018]
In the figure, only the power supply line from the battery 12 mounted on the vehicle to each of the

CPUs

4, 6 and 8 via the power supply IC 10 is shown, and the data lines between the

CPUs

4, 6 and 8 and other ECUs Signal input / output lines between are omitted. Further, since the negative electrode of the battery 12 is grounded to the vehicle body, and the circuit board is connected to the negative electrode of the battery 12 by grounding the ground pattern to the vehicle body, the battery 12 can connect to each of the

CPUs

4, 6, 8. As for the power supply line to reach, only the positive power supply line is shown, and the negative power supply line is described as grounding each part to the ground pattern.
[0019]
In this embodiment, the CPU 4 is composed of a 16-bit microcomputer that operates at a direct current of 5V, and the

CPUs

6 and 8 are composed of a 32-bit microcomputer that operates at a direct current of 3V, and the output terminals TO1, TO2 of the power supply IC10. , TO3 outputs 5V, 3V, and 3V power supply voltages (DC constant voltages) corresponding to the

CPUs

4, 6, and 8, respectively.
[0020]
Next, as shown in FIG. 2, the power supply IC 10 includes operational amplifier circuits OP1, OP2, and OP3 that generate power supply voltages for supplying power to the

CPUs

4, 6, and 8, and operational amplifier circuits OP1, OP2, and OP2, respectively. A first constant current circuit 22, a second constant current circuit 24 and a third constant current circuit 26 for supplying a constant current for operation to OP3, and a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage Vref to each operational amplifier circuit OP1 to OP3 28. These circuits are integrated on an IC substrate, and the IC substrate is housed in an IC package 30 made of an insulating material such as resin or ceramics, thereby providing a one-chip multi-output power supply device. Is formed.
[0021]
Further, in the IC package 30, a power line LBT and a ground line LGD for connecting the battery 12 to each circuit and supplying the power voltage Vcc are formed, and the power line LBT is provided outside the IC package 30. A positive power supply terminal (battery terminal) TBT for connecting to the positive electrode side of the battery 12 and a negative power supply terminal (ground terminal) TGD for grounding the ground line LGD and connecting to the negative electrode side of the battery 12 are provided. Is formed.
[0022]
The operational amplifier circuits OP1, OP2, OP3 and the second constant current circuit 24 are operated so that the power supply line LBT and the ground line LGD are operable when the power supply voltage Vcc is supplied between the battery terminal TBT and the ground terminal TGD. However, the first constant current circuit 22 and the third constant current circuit 26 are connected only to the power supply line LBT, and the power supply path to be connected to the ground line LGD is formed outside the IC package 30. Are connected to dedicated power supply terminals (hereinafter referred to as cut terminals) Tc1 and Tc3.
[0023]
That is, the IC package 30 includes output terminals TO1 to TO3 for outputting the generated power supply voltage (DC constant voltage), a battery terminal TBT and a ground terminal TGD for receiving the supply of the power supply voltage Vcc from the outside, the first and Cut terminals Tc1 and Tc3 for grounding the third constant

current circuits

22 and 26 are formed, and each constant current circuit 22 depends on whether or not the cut terminals Tc1 and Tc3 are grounded to the ground pattern of the circuit board of the ECU 2. , 26 operation / non-operation can be set.
[0024]
In this embodiment, the ECU 2 is provided with three

CPUs

4, 6, and 8, and it is necessary to generate power supply voltages to be supplied to the

CPUs

4, 6 and 8 by the operational amplifier circuits OP 1 to OP 3. The cut terminals Tc1 and Tc3 are grounded to the ground pattern of the circuit board of the ECU 2, and when the battery 12 is connected to the battery terminal TBT, not only the second constant current circuit 24 but also the first constant current circuit 22 and the third constant current circuit. A constant current also flows through the current circuit 26, and all three operational amplifier circuits OP1 to OP3 operate so that the necessary power supply voltage (DC constant voltage) can be supplied to the

CPUs

4, 6, and 8. .
[0025]
The reference voltage generation circuit 28 is configured to generate a reference voltage from the constant current supplied by the second constant current circuit 24. When the second constant current circuit 24 is operated, the reference voltage is always generated. It is connected to the ground line LGD so that it can be generated. The output (reference voltage Vref) from the reference voltage generation circuit 28 is input to the non-inverting input terminals (+) of the operational amplifier circuits OP1 to OP3, and the operational amplifier circuits OP1 to OP3 output from the reference voltage Vref. Feedback resistors R1, R3, R5 connected between the terminal and the inverting input terminal (−), and grounding resistors R2, R2 connected between the inverting input terminal (−) and the ground line LGD. A power supply voltage (DC constant voltage) determined as follows is generated by R4 and R6.
[0026]
Operational amplifier circuit OP1 output 5V = Vref (R1 + R2) / R2
Operational amplifier circuit OP2 output 3V = Vref (R3 + R4) / R4
Operational amplifier circuit OP3 output 3V = Vref (R5 + R6) / R6
Next, FIG. 3 is an electric circuit diagram showing the configuration of the operational amplifier circuit OP1 and the first constant current circuit 22 for supplying a constant current thereto.
[0027]
As shown in FIG. 3, the operational amplifier circuit OP1 includes a differential amplifier 32 at the input stage, a common emitter amplifier 34 for amplifying the output from the differential amplifier 32 at the next stage, and a push-pull output circuit 36 at the output stage. It is a well-known one provided.
That is, in the operational amplifier circuit OP1, the differential amplifier 32 has an emitter connected to the power supply line LBT via the resistor R30, and a base connected to the base of the PNP transistor Tr21 that flows a constant current in the first constant current circuit 22. The PNP transistor Tr30 that outputs the same constant current as the first constant current circuit 22 from the collector, the base is connected to the inverting input terminal (−) and the non-inverting input terminal (+), respectively, and the emitter is connected to the collector of the PNP transistor Tr30, respectively. A pair of connected PNP transistors Tr31 and Tr32, collectors are connected to the collectors of the PNP transistors Tr31 and Tr32, emitters are grounded to the ground line LGD, bases are connected to each other, and the ground line is connected via the resistor R31. A pair of NPN transistors Tr33 and Tr34 grounded to LGD and a base Is connected to the collector of the NPN transistor Tr33, the emitter is connected to the bases of the NPN transistors Tr33 and Tr34, and the collector is connected to the power supply line LBT.
[0028]
The common emitter amplifier 34 has an NPN transistor whose collector is connected to the power supply line LBT and the collector of the NPN transistor Tr35, whose base is connected to the collector of the NPN transistor Tr34, and whose emitter is grounded to the ground line LGD via the resistor R32. Tr 36, an emitter connected to the power line LBT, a base connected to the base of the PNP transistor T 21 in the first constant current circuit 22, and a PNP transistor Tr 37 that outputs the same constant current as the first constant current circuit 22 from the collector; The collector and base are connected to the collector of the PNP transistor Tr37, the base is connected to the emitter of the NPN transistor Tr38, the collector is connected to the base of the NPN transistor Tr38, and the emitter is the phase compensation capacitor C30. Die An NPN transistor Tr39 connected to the base of the NPN transistor Tr36 (in other words, the collector of the NPN transistor Tr34) is connected to the base of the NPN transistor Tr39 via the resistor R33 via a parallel circuit with the odd D30. The NPN transistor Tr40 is connected directly to the emitter of the NPN transistor Tr39, the emitter is grounded to the ground line LGD, and the base is connected to the emitter of the NPN transistor Tr36.
[0029]
The push-pull output circuit 36 has an NPN transistor Tr41 whose collector is connected to the power supply line LBT, a base connected to the collector of the NPN transistor Tr38, a collector connected to the ground line LGD, and a base connected to the collector of the NPN transistor Tr40. The connected PNP transistor Tr42, a series circuit of two resistors R34 and R35 provided between the emitters of the transistors Tr41 and Tr42, and a connection point between the two resistors R34 and R35 and the output terminal TO1 are connected. And a resistor R36.
[0030]
In the operational amplifier circuit OP1 configured as described above, when a constant current flows through the PNP transistor Tr21 on the first constant current circuit 22 side, a current mirror circuit is configured with the PNP transistor Tr21 in the differential amplifier 32 and the common emitter amplifier 34. When a constant current flows through the PNP transistors Tr30 and Tr37, the differential amplifier 32 and the common emitter amplifier 34 operate, and the potential difference between the non-inverting input terminal (−) and the inverting input terminal (+) from the push-pull output circuit 36. A voltage corresponding to is output.
[0031]
However, if no current flows through the PNP transistor Tr21 in the first constant current circuit 22, no current flows through the differential amplifier 32 and the common emitter amplifier 34. As a result, the output transistors Tr41 and Tr42 of the push-pull output circuit 36 are output. Is also interrupted, and the voltage output from the push-pull output circuit 36 is stopped.
[0032]
Therefore, if the power supply to the first constant current circuit 22 is cut off and the constant current flowing through the first constant current circuit 22 is cut off, the current flowing through the operational amplifier circuit OP1 is made zero, and the voltage output from the operational amplifier circuit OP1 is reduced. You can stop.
On the other hand, in the first constant current circuit 22, the PNP transistor Tr21 whose base is connected to the bases of the PNP transistors Tr30 and Tr37 in the operational amplifier circuit OP1 has two collectors, and one collector is connected via a resistor R22. The power supply line LBT is connected, the emitter is connected to the collector of the NPN transistor Tr22 connected to the cut terminal Tc1, and the base of the NPN transistor Tr23 whose emitter is connected to the cut terminal Tc1 via the resistor R21 It is connected. The other collector of the PNP transistor Tr21 is connected to the base of a PNP transistor Tr24 whose collector is connected to the cut terminal Tc1, and to the collector of an NPN transistor Tr23. The emitter of the PNP transistor Tr21 is directly connected to the power supply line LBT, the base of the NPN transistor Tr22 is connected to the emitter of the NPN transistor Tr23, and the emitter of the PNP transistor Tr24 is connected to the PNP transistor via the resistor R23. It is connected to the base of Tr21.
[0033]
In the first constant current circuit 22 configured as described above, the battery terminal TBT is connected to the positive side of the battery 12, the cut terminal Tc1 is grounded to the ground pattern of the ECU 2, and the power supply voltage Vcc is applied between these terminals. First, the voltage across the starting resistor R22 becomes a voltage (Vcc-2 · Vf) obtained by subtracting the power source voltage Vcc by the base-emitter voltage Vf of the NPN transistors Tr23 and Tr22, and each NPN transistor Tr23. , Tr22, a base current of “(Vcc−2 · Vf) / R22” flows, and each NPN transistor Tr23, Tr22 is turned on.
[0034]
When the NPN transistors T23 and T22 are turned on in this way, a base current also flows through the PNP transistor T24, and hence also the PNP transistor T21. The PNP transistors T24 and T21 are also turned on, and the NPN transistors Tr23 and Tr22 are turned on. The flowing currents i23 and i22 are respectively
i23 = (Vcc−2 · Vf) / R22 + i22, i22 = Vf / R21
And is stable in this state.
[0035]
As a result, the emitter current flowing in the PNP transistor Tr21 is stabilized at a current value “2 · Vf / R21” which is twice the current i22, and the same constant current is applied to the PNP transistors Tr30 and Tr37 in the operational amplifier circuit OP1. Or the constant current corresponding to this will flow. That is, each PNP transistor Tr30, Tr37 corresponds to the emitter current of the PNP transistor Tr21 although it may differ from the emitter current of the PNP transistor Tr21 depending on the value of the resistor R30 and the emitter ratio of the PNP transistor Tr21 and the PNP transistors Tr30, Tr37. Constant current flows.
[0036]
However, if the cut terminal Tc1 is not grounded to the ground pattern of the ECU 2 and is opened, a current path is formed in the first constant current circuit 22 even if the battery terminal TBT is connected to the positive electrode side of the battery 12. Thus, no constant current flows through the PNP transistor Tr21. If no constant current flows through the PNP transistor Tr21 in this way, the current flowing through the operational amplifier circuit OP1 becomes zero, and the voltage output from the operational amplifier circuit OP1 is stopped.
[0037]
The operational amplifier circuit OP3 and the third constant current circuit 26 are configured in the same manner as the operational amplifier circuit OP1 and the first constant current circuit 22, and the cut terminal Tc3 connected to the third constant current circuit 26 is connected to the ground of the ECU 2. If the pattern is grounded, a current flows through the third constant current circuit 26 and the operational amplifier circuit OP3, a power supply voltage is output from the operational amplifier circuit OP3, and if the cut terminal Tc3 is opened, the third constant current circuit 26 is provided. In addition, no current flows through the operational amplifier circuit OP3, and the voltage output from the operational amplifier circuit OP3 is stopped.
[0038]
The operational amplifier circuit OP2 and the second constant current circuit 26 are configured in substantially the same manner as the operational amplifier circuit OP1 and the first constant current circuit 22, and instead of the second constant current circuit 26 being connected to the cut terminal, The only difference is that it is connected to the ground line LGD.
[0039]
As described above, the power supply IC 10 of this embodiment incorporates the three operational amplifier circuits OP1 to OP3 and the constant current circuits 22 to 26 in order to individually supply power to the three

CPUs

4, 6, and 8. However, depending on whether the cut terminals Tc1 and Tc3 formed outside the IC package 30 are grounded or opened, as shown in Table 1, the power supply voltage 5V generated by the operational amplifier circuits OP1 and OP3, Whether to output 3V can be switched.
[0040]
[Table 1]

[0041]
Therefore, according to the power supply IC 10 of the present embodiment, as shown in Table 1, any one or both of the ECU 2 to the CPUs 4, 8 having all the three

CPUs

4, 6, 8 are provided. Even when used in the removed low-function ECU, it can be used safely by stopping the voltage output from the output terminals T01 and TO3.
[0042]
In this embodiment, when the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 is stopped, the cut terminals Tc1 and Tc3 are opened to cut off the current paths of the first and third constant

current circuits

22 and 26. Therefore, when the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 is stopped, the currents flowing through the operational amplifier circuits OP1 and OP3 and the constant

current circuits

22 and 26 corresponding to the output terminals are respectively zero. Can be.
[0043]
Therefore, according to the present embodiment, when the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 is stopped, an unnecessary current flows in the circuit for generating the power supply voltage, and the power consumption of the power supply IC 10 is unnecessary. The power supply IC 10 can be efficiently operated with the minimum power consumption required for generating the power supply voltage. Since the power supply IC 10 can be efficiently operated in this way, the amount of heat generated by the power supply IC 10 does not increase unnecessarily, and is unnecessary for the operation of the ECU in which the function is reduced by reducing the number of CPUs. There is no need to take extra heat generation measures.
[0044]
In particular, in this embodiment, the cut terminals Tc1 and Tc3 for stopping the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 are connected to the low potential side (ground side) of the corresponding constant

current circuits

22 and 26, and the cut terminals are connected. Since the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 is switched depending on whether or not Tc1 and Tc3 are grounded to the ground pattern of the circuit board of the ECU 2, each output is provided on the circuit board side in which the power supply IC 10 is incorporated. It is only necessary to form a ground pattern at a position corresponding to the terminals TO1 and TO3, and it is not necessary to draw a positive power supply pattern to supply a positive power supply voltage, so that the circuit board can be easily designed. . Further, since it is not necessary to provide a noise absorbing capacitor on the circuit board in order to take measures against noise caused by routing the power supply pattern, the manufacturing cost of the ECU can be reduced.
[0045]
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, It can take a various aspect.
For example, in the above embodiment, a power supply IC having three output terminals TO1 to TO3 and capable of switching whether or not to output a power supply voltage from two output terminals TO1 and TO3 is described. The number of output terminals to be provided (and thus constant current circuits and operational amplifier circuits) and the number of output terminals capable of stopping voltage output (in other words, the number of cut terminals) depend on the type of device sharing the power supply IC. For example, the number of output terminals and the number of cut terminals may be matched so that output from all output terminals provided in the power supply IC can be stopped.
[0047]
As described above, the constant

current circuits

22 and 26 To the low potential side In the case of the power supply IC 10 to which the cut terminals Tc1 and Tc3 are connected, the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 can be stopped by opening the cut terminals Tc1 and Tc2, but the voltage from the output terminals TO1 and TO3. When stopping the output, for example, the cut terminals Tc1 and Tc3 are connected to the battery terminals. On TBT You may short-circuit. That is, even in this way, the current flowing through the constant

current circuits

22 and 26 and thus the operational amplifier circuits OP1 and OP3 can be made zero, and the voltage output from the output terminals TO1 and TO3 can be stopped. However, in the power supply IC 10 in which the cut terminals Tc1 and Tc3 are connected to the low potential side of the constant

current circuits

22 and 26 as in the above embodiment, the output terminals TO1 and Tc3 are short-circuited to the battery terminal TBT. When stopping the voltage output from TO3, it is necessary to short-circuit the cut terminals Tc1, Tc3 and the battery terminal TBT with a short-circuit signal line or a circuit pattern on the circuit board side (in other words, a positive power supply pattern). Since high-frequency noise is likely to be superimposed on this short-circuit path, it is necessary to ground this short-circuit path to the ground pattern of the circuit board via a noise countermeasure capacitor or the like.
[0048]
Next, the operational amplifier circuit incorporated in the power supply IC can be any circuit as long as it has been conventionally used as a stabilized power supply. Any circuit that can be driven can be used.
[0049]
For example, FIGS. 4A to 4C show other configuration examples of the constant current circuit. As shown in these drawings, the current path of the constant current circuit is connected to the cut terminal Tc. If the operation / non-operation of the constant current circuit can be switched depending on whether the constant current circuit is grounded outside the IC package, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0050]
Here, the constant current circuit shown in FIG. 4 (a) uses a transistor having one collector for the PNP transistor Tr51 for constant current output, and its emitter is connected to the power supply line LBT. The emitter is connected to the collector of the NPN transistor Tr52 connected to the cut terminal Tc via the resistor R51, and the collector is connected to the base of the PNP transistor Tr54 connected directly to the cut terminal Tc. Further, the emitter of the PNP transistor Tr54 is connected to the base of the PNP transistor Tr51 via a resistor R55. The base of the NPN transistor Tr52 is connected to the power supply line LBT via the resistor R52, the collector is connected to the emitter of the PNP transistor Tr53 connected to the cut terminal Tc, and the base of the PNP transistor Tr53 is The resistor R53 is connected to the power supply line LBT, and the resistor R54 is connected to the cut terminal Tc.
[0051]
In the constant current circuit of FIG. 4A configured as described above, if the power supply voltage Vcc is applied between the battery terminal TBT and the cut terminal Tc, the resistor R51 disposed in the current path of the PNP transistor Tr51. Is the voltage Vx obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the resistors R53 and R54, and the current i flowing through the PNP transistor Tr51 is stabilized at Vx / R51 and flows through the PNP transistor Tr51 as in the above embodiment. The constant current i can be passed through the operational amplifier circuit. Further, if the cut terminal Tc is opened, the current i flowing through the PNP transistor Tr51, and hence the current flowing through the operational amplifier circuit, can be cut off.
[0052]
The constant current circuit shown in FIG. 4 (b) uses a transistor having one collector for the PNP transistor Tr61 for constant current output, like the constant current circuit of FIG. 4 (a). The emitter is connected to the power supply line LBT, the base is connected to the emitter of the PNP transistor Tr62 via the resistor R61, the collector is connected to the base of the NPN transistor Tr62, and the cut terminal is connected via the resistor R62. Tc is connected. The collector of the PNP transistor Tr62 is connected to the cut terminal Tc.
[0053]
In the constant current circuit of FIG. 4B configured as described above, when the power supply voltage Vcc is applied between the battery terminal TBT and the cut terminal Tc, if the voltage drop at the resistor R61 is ignored, the PNP transistor The current i flowing through Tr61 is stabilized at i = (Vcc−2 · Vf) / R62, and a constant current flows through the operational amplifier circuit by the constant current i flowing through the PNP transistor Tr61 as in the above embodiment. it can. Further, if the cut terminal Tc is opened, the current i flowing through the PNP transistor Tr61 and the current flowing through the operational amplifier circuit can be cut off.
[0054]
Next, the constant current circuit shown in FIG. 4 (c) uses a transistor having one collector as the PNP transistor Tr71 for constant current output, like the above constant current circuits, and its emitter is The collector is connected to the power supply line LBT, and the collector is connected to the collector of the NPN transistor Tr72 whose emitter is connected to the cut terminal Tc via the resistor R71, and the base of the PNP transistor Tr75 whose collector is directly connected to the cut terminal Tc. It is connected to the. The base of the PNP transistor Tr71 is connected to the emitter of the PNP transistor Tr75 via a resistor R74. The base of the NPN transistor Tr72 is connected to the base and collector of the NPN transistor Tr73 whose emitter is connected to the cut terminal, and the base and collector of the NPN transistor Tr73 are connected to the power supply line LBT via the resistor R72. The PNP transistor Tr74 is connected to the collector. Furthermore, the base of the PNP transistor Tr74 is connected to the power supply line LBT via a series circuit of diodes D71 and D72, and is connected to the cut terminal Tc via a resistor R73. The diodes D71 and D72 are connected in series with each other with the power supply line LBT side as an anode and the base side of the PNP transistor Tr74 as a cathode.
[0055]
In the constant current circuit of FIG. 4A configured as described above, if the power supply voltage Vcc is applied between the battery terminal TBT and the cut terminal Tc, the voltage across the diodes D71 and D72 is 2 · Vf ( Vf is the forward voltage of the diode and is the same as the base-emitter voltage of the transistor), and the voltage across the resistor R72 is Vf. Accordingly, the current i flowing through the PNP transistor Tr74 and the NPN transistor Tr73 is “Vf / R72”. Since the NPN transistor Tr73 and the NPN transistor Tr72 constitute a current mirror circuit, the same current i also flows through the NPN transistor Tr72 and, consequently, the PNP transistor Tr71. A constant current can be passed through Further, if the cut terminal Tc is opened, the current i flowing through the PNP transistor Tr71 and the current flowing through the operational amplifier circuit can be cut off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automotive electronic control unit (ECU) of an embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a power supply IC according to an embodiment.
FIG. 3 is an electric circuit diagram illustrating configurations of a first constant current circuit and an operational amplifier circuit according to the embodiment.
FIG. 4 is an electric circuit diagram illustrating another configuration example of the constant current circuit.
[Explanation of symbols]
2 ... ECU (electronic control unit for automobile) 4, 6, 8 ... CPU
10 ... Power supply IC (multiple output power supply) 12 ... Battery
OP1, OP2, OP3 ... operational amplifier circuit 28 ... reference voltage generation circuit
22 ... 1st constant current circuit 24 ... 2nd constant current circuit 26 ... 3rd constant current circuit
30 ... IC package TO1, TO2, TO3 ... Output terminals
TBT ... Battery terminal TGD ... Ground terminal
Tc1, Tc3 ... Cut terminals (feed terminals)

Claims

A reference voltage generating circuit for generating a reference voltage;
A plurality of operational amplifier circuits for generating a preset DC constant voltage for powering an external device based on a reference voltage from the reference voltage generation circuit;
A plurality of constant current circuits for operating each operational amplifier circuit by supplying a constant current to each of the plurality of operational amplifier circuits;
A plurality of output terminals for supplying the output from each operational amplifier circuit to an external device on the outside of the IC package, and in the IC package. A multi-output power supply device comprising a pair of power supply terminals for supplying a power supply voltage to each circuit via positive and negative power supply lines,
In at least one of the plurality of constant current circuits, a power supply path to be connected to a ground line having a common ground potential among the positive and negative power supply lines in the IC package is connected to the ground. A multi-output power supply device characterized in that a dedicated power supply terminal connected to the power supply path is formed outside the IC package and cut off from the line.