JP4352886B2 - 昇圧回路 - Google Patents

Description

本発明は、直流電源の電源電圧を昇圧して出力する昇圧回路に関する。

従来より、自動車においては、エンジンの始動や点火、および自動車内に搭載された電装品等の電源として、バッテリ（直流電源）が使用されている。ガソリン自動車では一般に１２Ｖのバッテリが使用されており、このバッテリの電源電圧を昇圧することで、用途に応じて所望の電圧を得ている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−７４６６６号公報

ところで、このような直流電源を昇圧する昇圧回路には、従来より、図４（ａ）に示すものが知られている。図４（ａ）は従来の昇圧回路の構成を示す回路図である。
従来の昇圧回路１１０は、図４（ａ）に示すように、直流電源ＶＢから電源電圧を入力し、電源電圧を昇圧して出力端子１２１に出力する昇圧部１１１と、出力端子１２１における電圧を監視し、この出力端子電圧の値に応じて、昇圧を行うための昇圧信号を昇圧部１１１へ出力するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）１１３とから構成されている。

このうち、昇圧部１１１は、一端が電流逆流防止用のダイオードＤ１２を介して直流電源ＶＢ接続され、他端が電流逆流防止用のダイオードＤ１３を介して出力端子１２１に接続されたコイルＬ１１と、一端が直流電源ＶＢに接続され、他端が出力端子１２１に接続されたダイオードＤ１１と、ドレインがコイルＬ１１とダイオードＤ１３との接続点に接続されるとともにソースが接地され、ゲートは抵抗Ｒ１１を介して接地されるとともにマイコン１１３からの昇圧信号が印加されるＮチャネル型の電界効果トランジスタＭ１１と、一端が出力端子１２１に接続されるとともに他端が接地された平滑コンデンサＣ１１と、一端がダイオードＤ１２を介して直流電源ＶＢに接続されるとともに他端が接地された入力コンデンサＣ１２とを備えている。

このように構成された昇圧部１１１において、電界効果トランジスタＭ１１がオン状態になるとコイルＬ１１へ通電が行われ、コイルＬ１１にエネルギーが蓄積される。その後、電界効果トランジスタＭ１１がオフ状態になると、コイルＬ１１に蓄積されたエネルギーがダイオードＤ１３を介して出力端子１２１側に放出されることにより、出力端子１２１に電源電圧より高い電圧を発生させることができる。

次に、マイコン１１３は、出力端子電圧の値が、昇圧開始電圧値（図４（ｂ）参照）より低くなると、上記昇圧信号としてパルス幅変調された信号（ＰＷＭ信号）を出力する。そして、出力端子電圧値が昇圧停止電圧値（図４（ｂ）参照）に達すると、マイコン１１３はＰＷＭ信号出力を停止する。

このように構成された昇圧回路１１０では、直流電源ＶＢの電源電圧値が昇圧開始電圧値以上の状態では、出力端子１２１には、ダイオードＤ１１を介して直流電源ＶＢの電源電圧が印加されており、出力端子電圧値は電源電圧値と等しくなっている。そして、電源電圧値の低下に伴って出力端子電圧値が昇圧開始電圧値より低くなると、マイコン１１３がＰＷＭ信号を出力することにより、昇圧部１１１は直流電源ＶＢの電源電圧を昇圧し、昇圧した電圧を出力端子１２１に出力する。そして、出力端子電圧値が上昇し昇圧停止電圧値（図４（ｂ）参照）に達すると、マイコン１１３はＰＷＭ信号出力を停止するため、出力端子電圧値が低下する。その後、出力端子電圧値が昇圧開始電圧値より低くなると、再び昇圧を開始する。

このようにして、出力端子電圧を、昇圧開始電圧値と昇圧停止電圧値の間に保っている。
しかし、このように構成された昇圧回路１１０では、図４（ｂ）に示すように、出力端子電圧値が昇圧開始電圧値と昇圧停止電圧値の間で変動するために出力端子電圧にノイズが発生しやすくなるという問題があった。

また、マイコン１１３に何らかの異常が発生してＰＷＭ信号を出力し続けた場合には、直流電源ＶＢの電源電圧の昇圧が行われて、出力端子１２１の電圧が上昇して昇圧回路１１０の動作保証電圧を超えると、昇圧回路１１０が破壊されるという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、昇圧回路の出力端子電圧の変動を抑える、またはマイコン異常による昇圧回路の破壊を抑えることを目的とする。

係る目的を達成するためになされた請求項１に記載の昇圧回路においては、第２昇圧制御手段は、電源電圧の値が下限電圧値未満になると昇圧指令を昇圧手段に出力する。さらに、昇圧手段は、第２昇圧制御手段からの昇圧指令を入力すると、電源電圧を昇圧して昇圧電圧として出力して、出力手段は、電源電圧と昇圧電圧との内、電圧値が高い方を出力電圧として出力する。

そして、昇圧により、出力電圧の値が、当該昇圧回路の動作保証電圧の上限値より低く設定された第２所定電圧値より高くなると、第２通電手段が通電する。これにより、第２昇圧抑制手段が昇圧手段の動作を抑制するために、昇圧手段による電源電圧の昇圧が抑制され、出力電圧の値が第２所定電圧値で一定になるようにしている。

また、昇圧により、出力電圧の値が、第２所定電圧値より低く設定された第３所定電圧値より高くなると、第３通電手段が通電する。これにより、第２昇圧抑制手段が昇圧手段の動作を抑制するために、昇圧手段による電源電圧の昇圧が抑制され、出力電圧の値が第３所定電圧値で一定になるようにしている。

即ち、請求項１に記載の昇圧回路では、出力電圧の上限値が、第２通電手段により第２所定電圧値に制限されるとともに、第３通電手段により第３所定電圧値に制限される。
このため、第３所定電圧値を昇圧電圧値に設定すれば、出力端子電圧の変動を抑えることができる。さらに、出力端子電圧が当該昇圧回路の動作保証電圧より上昇することがなくなるために、昇圧回路の破壊を抑えることができる。

また、請求項２に記載の昇圧回路においては、前記第２所定電圧値は、前記直流電源の公称電圧の値より高く設定され、予め設定された所定の禁止条件の下で、昇圧制御禁止手段は、第２昇圧制御手段および第３通電手段の動作を禁止する。これにより、所定の禁止条件の下では、出力電圧の値が第３所定電圧値より高くなっても第３通電手段は通電しないとともに、出力電圧の値が直流電源の公称電圧の値より低い時には第２通電手段は通電しない。さらに、所定の禁止条件の下で、出力電圧の値が、第２所定電圧値より高くなると、第２通電手段が通電することにより、第２昇圧抑制手段が昇圧手段の動作を抑制する。

このため、昇圧制御が禁止されている時の電力消費を低減することができる。
また、車両のＩＧ電源をオフにすると、エンジンの始動や点火を行うことはなく、更に多くの車載電装品も使用されないので、車両に搭載された直流電源の負荷が大幅に低減する。即ち、電源電圧の昇圧を要するほどに電源電圧値が低下する状況は起こりにくい。このため、当該昇圧回路を車両に搭載する場合には、請求項３に記載のように、前記禁止条件は、前記車両のＩＧ電源がオフの時であるようにするとよい。

このように構成された昇圧回路によれば、車両のＩＧ電源がオフの時には、電源電圧が第３所定電圧値より高くなっても第３通電手段は通電しないので、ＩＧ電源がオフの時の昇圧回路の電力消費を低減することができる。

また、請求項１〜請求項３何れかに記載の昇圧回路においては、第２通電手段および第３通電手段は、出力電圧の値を監視する監視手段を備え、出力電圧の値が第２所定電圧値および第３所定電圧値より高くなったことを検知すると、それぞれ第２通電手段および第３通電手段が通電するように構成してもよいが、請求項４に記載のように、前記第２通電手段および前記第３通電手段の少なくとも一方はツェナーダイオードであるようにするとよい。

このように構成された昇圧回路によれば、ツェナーダイオードは、ツェナー電圧以上の電圧が印加されると通電するので、ツェナー電圧の値が第２所定電圧値に等しいツェナーダイオードを第２通電手段として用いることにより、監視手段を設けることなく簡便に第２通電手段を構成することができる。また同様に、ツェナー電圧の値が第３所定電圧値に等しいツェナーダイオードを第３通電手段として用いることにより、簡便に第３通電手段を構成することができる。

（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１について、図１を参照しながら説明する。図１は昇圧回路２１０の構成を示す回路図である。

本実施形態の昇圧回路２１０は、図１に示すように、直流電源ＶＢから電源電圧を入力し、電源電圧を昇圧して出力端子２２１に出力する昇圧部２１１と、直流電源ＶＢの電源電圧を監視し、この電源電圧が所定の昇圧開始電圧値より低くなると、昇圧部２１１に昇圧を行わせるための昇圧信号としてのＰＷＭ信号を出力するマイコン２１３と、出力端子電圧値に応じて、昇圧部２１１による昇圧を抑制させる昇圧抑制部２１５とから構成されている。

このうち、昇圧部２１１は、一端が電流逆流防止用のダイオードＤ２２を介して直流電源ＶＢ接続され、他端が電流逆流防止用のダイオードＤ２３を介して出力端子２２１に接続されたコイルＬ２１と、一端が直流電源ＶＢに接続され、他端が出力端子２２１に接続されたダイオードＤ２１と、ドレインがコイルＬ２１とダイオードＤ２３との接続点に接続されるとともにソースが接地され、マイコン２１３からの昇圧信号がゲートに印加されるＮチャネル型の電界効果トランジスタＭ２１と、一端が出力端子２２１に接続されるとともに他端が接地された平滑コンデンサＣ２１と、一端がダイオードＤ２２を介して直流電源ＶＢに接続されるとともに他端が接地された入力コンデンサＣ２２とを備えている。

次に、昇圧抑制部２１５は、一端が出力端子２２１に接続され、他端が抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して接地されているツェナーダイオードＺ２１と、コレクタが電界効果トランジスタＭ２１のゲートに接続されるとともに抵抗Ｒ２３を介して接地され、エミッタが接地され、ベースが抵抗Ｒ２１を介してツェナーダイオードＺ２１の接地端に接続されるＮＰＮ型のトランジスタＴ２１とを備えている。尚、ツェナーダイオードＺ２１のツェナー電圧は、昇圧電圧値に設定されている（例えば１０Ｖ）。また、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２による分圧電圧がトランジスタＴ２１のオン電圧より高くなるように、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値が設定されている。

このように構成された昇圧回路２１０では、直流電源ＶＢの電源電圧が昇圧開始電圧値より低くなると、マイコン２１３がＰＷＭ信号を出力することにより、昇圧部２１１は、昇圧部１１１と同様に、直流電源ＶＢの電源電圧を昇圧し、昇圧した電圧を出力端子２２１に出力する。

そして、出力端子電圧値が上昇しツェナーダイオードＺ２１のツェナー電圧の値に達すると、ツェナーダイオードＺ２１が通電することによりトランジスタＴ２１がオン状態となる。そして、トランジスタＴ２１がオン状態になることで、マイコン２１３からのＰＷＭ信号の電圧レベルにかかわらず、電界効果トランジスタＭ２１のゲートの電圧レベルはＬｏｗレベルになるために、昇圧回路２１０における昇圧は抑制される。即ち、出力端子電圧値はツェナーダイオードＺ２１のツェナー電圧の値に保持されるので、電圧の変動が低減された出力端子電圧を得ることができる。

或いは、同様に、ツェナーダイオードＺ２１のツェナー電圧を、昇圧回路２１０の動作保証電圧値の上限値より低く設定すれば（例えば１５Ｖ）、マイコン２１３に何らかの異常が発生してＰＷＭ信号を出力し続けた場合には、ツェナーダイオードＺ２１のツェナー電圧で昇圧は抑制されるので、マイコン異常による昇圧回路２１０の破壊を抑えることができる。

以上説明した実施形態において、昇圧部２１１は本発明における昇圧手段、ダイオードＤ２１は本発明における出力手段である。

また、昇圧指令は本発明におけるＰＷＭ信号、昇圧開始電圧値は本発明における下限電圧値である。
（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。

図２は、本発明の昇圧回路を適用した電源システムの構成図である。
なお、本実施形態の電源システムは、車両に搭載される各種車載装置に電源供給を行うためのものである。

図２に示すように、本実施形態の電源システム１は、直流電源ＶＢから電源電圧を入力し、電源電圧を昇圧して出力する昇圧回路１０と、昇圧回路１０から出力された電圧を入力し、５Ｖの定電圧を出力する定電圧電源回路３０と、図示しないイグニッションスイッチがオン状態の時に通電して直流電源ＶＢからの電源電圧を供給するＩＧリレー４０とから構成されている。尚、直流電源ＶＢは、例えば公称電圧１２Ｖの車載用バッテリである。また、直流電源ＶＢ及びＩＧリレー４０は、イグニッションスイッチがオン状態の時に供給可能なＩＧ電源を構成している。そして、定電圧電源回路３０の出力電圧（５Ｖ）は各種車載装置のマイコン等に供給され、ＩＧリレー４０の出力電圧は各種車載装置に供給される。

そして、昇圧回路１０は、図２に示すように、直流電源ＶＢから電源電圧を入力し、電源電圧を昇圧して出力端子２１に出力する昇圧部１１と、直流電源ＶＢの電源電圧を監視し、この電源電圧の値に応じて昇圧を行うための昇圧信号として、パルス幅変調された信号（ＰＷＭ信号）を昇圧部１１へ出力する制御部１３と、出力端子２１の電圧値（出力端子電圧値）に応じて、昇圧部１１による昇圧を抑制させる昇圧抑制部１５とから構成されている。

このうち、昇圧部１１は、一端が電流逆流防止用のダイオードＤ２を介して直流電源ＶＢ接続され、他端が電流逆流防止用のダイオードＤ３を介して出力端子２１に接続されたコイルＬ１と、一端が直流電源ＶＢに接続され、他端が出力端子２１に接続されたダイオードＤ１と、ドレインがコイルＬ１とダイオードＤ３との接続点に接続されるとともにソースが抵抗Ｒ４を介して接地され、制御部１３からのＰＷＭ信号がゲートに印加されるＮチャネル型の電界効果トランジスタＭ１と、一端が出力端子２１に接続されるとともに他端が接地された平滑コンデンサＣ１と、一端がダイオードＤ２を介して直流電源ＶＢに接続されるとともに他端が接地された入力コンデンサＣ２とを備えている。

このように構成された昇圧部１１では、電界効果トランジスタＭ１がオフ状態であれば、出力端子２１には、ダイオードＤ１を介して直流電源ＶＢの電源電圧が印加されており、出力端子電圧値は電源電圧値と等しくなっている。そして、電界効果トランジスタＭ１がオン状態になると、コイルＬ１へ通電が行われ、コイルＬ１にエネルギーが蓄積される。その後、電界効果トランジスタＭ１がオフ状態になると、コイルＬ１に蓄積されたエネルギーがダイオードＤ３を介して出力端子２１側に放出されることにより、出力端子２１に電源電圧より高い電圧を発生させることができる。

つまり、昇圧部１１では、制御部１３からＰＷＭ信号が出力されると、電界効果トランジスタＭ１がＰＷＭ信号に従ってオン状態／オフ状態を繰り返すことにより電源電圧の昇圧を行う。

尚、抵抗Ｒ４はヒューズとしての役割を果たしており、電界効果トランジスタＭ１が通電故障して抵抗Ｒ４に過大な電流が流れると抵抗Ｒ４が断線するように、抵抗Ｒ４の定格電力が設定されている。これにより、電界効果トランジスタＭ１の通電故障によって昇圧回路１０全体が焼損することを防止する。

次に、昇圧抑制部１５は、電界効果トランジスタＭ１のオン／オフを制御するためのＮＰＮ型のトランジスタＴ１と、ツェナー電圧が例えば１５ＶであるツェナーダイオードＺ１と、ツェナー電圧が例えば１０ＶであるツェナーダイオードＺ２と、ツェナーダイオードＺ２の通電を制御するためのＰＮＰ型のトランジスタＴ２等から構成される。尚、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧（以降、第１ツェナー電圧と称す）は、電源システム１の動作保証電圧の上限値より低く、且つ公称電圧の値より高く設定されている。

そして、トランジスタＴ１のコレクタは電界効果トランジスタＭ１のゲートに接続されるとともに抵抗Ｒ１を介して接地され、エミッタは接地されている。また、ツェナーダイオードＺ１の一端は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴ１のベースに接続されるとともに抵抗Ｒ３，Ｒ２を介して接地され、他端は出力端子２１に接続されている。さらに、ツェナーダイオードＺ２の一端は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴ１のベースに接続されるとともに抵抗Ｒ３，Ｒ２を介して接地され、他端はトランジスタＴ２のコレクタに接続されている。

また、トランジスタＴ２のエミッタは出力端子２１に接続される。そして、トランジスタＴ２のベースは、後述する入出力ポート２３ｅの出力ポートＰＯ２に接続されており、出力ポートＰＯ２の電圧レベルに応じて、ベースがＬｏｗレベルの時にはトランジスタＴ２はオン状態になり、Ｈｉｇｈレベルの時にはオフ状態になる。

尚、ここでは、抵抗Ｒ２とＲ３とによる分圧電圧がトランジスタＴ１のオン電圧より高くなるように、抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値が設定されている。また、抵抗Ｒ１と後述するＲ５とによる分圧電圧が電界効果トランジスタＭ１のオン電圧より高くなるように、抵抗Ｒ１，Ｒ５の抵抗値が設定されている。

このように構成された昇圧抑制部１５では、トランジスタＴ２がオン状態の時には、ツェナーダイオードＺ１及びツェナーダイオードＺ２が通電していない状態であればトランジスタＴ１はオフ状態になる。一方、ツェナーダイオードＺ１またはツェナーダイオードＺ２が通電している状態であればトランジスタＴ１はオン状態になる。

また、トランジスタＴ２がオフ状態の時には、ツェナーダイオードＺ２には出力端子２１の電圧が印加されないので、出力端子２１の電圧がツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧（以降、第２ツェナー電圧と称す）を超えても、ツェナーダイオードＺ２は通電しない。

つまり、トランジスタＴ２のオン／オフによって、トランジスタＴ１をオン状態にするためのツェナーダイオードを、ツェナーダイオードＺ１またはツェナーダイオードＺ２に切り換えることができる。

次に、制御部１３は、周知のマイクロコンピュータ（マイコン）２３を中心に構成されている。そして、マイコン２３は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するＣＰＵ２３ａと、種々の制御プログラムが格納されたＲＯＭ２３ｂと、種々のデータを格納する各種メモリが設けられたＲＡＭ２３ｃと、直流電源ＶＢが接続され、入力された電源電圧値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器２３ｄと、各種デジタル信号が入力される複数の入力ポートと、各種デジタル信号が出力される複数の出力ポートとを有する入出力ポート２３ｅとを備えている。

また、入出力ポート２３ｅは、図１に示すように、出力ポートＰＯ１，ＰＯ２を備えており、出力ポートＰＯ１には抵抗Ｒ５とＡＣカップリング用コンデンサＣ３を介して電界効果トランジスタＭ１のゲートが接続され、出力ポートＰＯ２にはトランジスタＴ２のベースが接続されている。

このように構成された制御部１３において、ＣＰＵ２３ａは、昇圧回路１０による昇圧を制御するための昇圧制御処理を行う。この昇圧制御処理を図３に基づいて説明する。図３は、昇圧制御処理を表すフローチャートである。この昇圧制御処理は、ＣＰＵ２３ａが起動（電源ＯＮ）している間に繰り返し実行される処理である。

この昇圧制御処理においては、ＣＰＵ２３ａは、まずＳ１０にて、図示しないイグニッションスイッチがオンにされた状態（ＩＧ電源オン）であるか否かを判断する。ここで、イグニッションスイッチがオン状態であると判断すると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、出力ポートＰＯ２の電圧をＬｏｗレベルにして、Ｓ３０に移行する。

そして、Ｓ３０に移行すると、直流電源ＶＢの電源電圧が昇圧開始電圧値（９Ｖ）より低いか否かを判断する。ここで、昇圧開始電圧値より低いと判断すると（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ４０にて、出力ポートＰＯ１からＰＷＭ信号を出力して、当該昇圧制御処理を終了する。一方、昇圧開始電圧値以上であると判断すると（Ｓ３０：ＮＯ）、当該昇圧制御処理を終了する。

また、Ｓ１０に戻り、イグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧ電源オフ）であると判断すると（Ｓ１０：ＮＯ）、Ｓ５０にて、出力ポートＰＯ２の電圧をＨｉｇｈレベルにして、当該昇圧制御処理を終了する。

このように構成された本実施形態の昇圧回路１０では、ＩＧ電源がオンの時に、直流電源ＶＢの電源電圧が昇圧開始電圧値（９Ｖ）以上の場合には、直流電源ＶＢの電源電圧値に等しい電圧を出力端子２１に出力する。

一方、ＩＧ電源がオンの時に、直流電源ＶＢの電源電圧が所定の昇圧開始電圧値（９Ｖ）より低くなると、マイコン２３がＰＷＭ信号を出力し、ＰＷＭ信号の電圧レベルに従って電界効果トランジスタＭ１がオン／オフすることにより、直流電源ＶＢの電源電圧を昇圧した電圧を出力端子２１に出力する。そして、出力端子電圧値が第２ツェナー電圧（１０Ｖ）の値を超えると、ツェナーダイオードＺ２が通電し、トランジスタＴ１はオン状態になる。これにより、マイコン２３からのＰＷＭ信号の電圧レベルにかかわらず、電界効果トランジスタＭ１のゲートの電圧レベルはＬｏｗレベルになるために、電界効果トランジスタＭ１はオフ状態となり、昇圧は抑制される。即ち、第２ツェナー電圧の値に等しい電圧（１０Ｖ）が出力端子２１に出力され続ける。

また、ＩＧ電源がオフの時には、マイコン２３はＰＷＭ信号を出力しないため、昇圧回路１０は、直流電源ＶＢの電源電圧値にかかわらず、直流電源ＶＢの電源電圧値に等しい電圧を出力端子２１に出力する。尚、ＩＧ電源がオフの時にはトランジスタＴ２がオフ状態であるので、直流電源ＶＢの電源電圧が１０Ｖ以上であっても、ツェナーダイオードＺ２は通電しない。

このため、ＩＧ電源がオフの時の電力消費を低減することができる。
また、ＩＧ電源がオフの時に、マイコン２３に何らかの異常が発生してＰＷＭ信号を出力し続けた場合には、直流電源ＶＢの電源電圧の昇圧が行われて、出力端子２１の電圧が上昇する。しかし、第１ツェナー電圧（１５Ｖ）を超えると、ツェナーダイオードＺ１が通電してトランジスタＴ１がオン状態になるので、昇圧は抑制される。つまり、昇圧回路１０では電源電圧が第１ツェナー電圧（１５Ｖ）以上に昇圧されることはない。

また、ツェナーダイオードＺ２が破損して第２ツェナー電圧で通電することができなくなった場合でも、ツェナーダイオードＺ１が第１ツェナー電圧で通電するために、電源電圧は第１ツェナー電圧（１５Ｖ）以上に昇圧されることはない。同様に、ツェナーダイオードＺ１が破損して第１ツェナー電圧で通電することができなくなった場合でも、ツェナーダイオードＺ２が第２ツェナー電圧で通電するために、電源電圧は第２ツェナー電圧（１０Ｖ）以上に昇圧されることはない。即ち、ツェナーダイオードＺ１，Ｚ２の何れか一方が破損した場合でも、出力端子２１の電圧が電源システム１の動作保証電圧を超えることがないので、ツェナーダイオードの破損による電源システム１の故障を抑えることができる。更に、昇圧回路２１０では、ツェナーダイオードＺ２１が破損すると昇圧を停止することができず出力端子電圧が上昇し続ける虞があるのに対して、昇圧回路１０では、ツェナーダイオードＺ１，Ｚ２の両方とも破損しない限りは昇圧を停止することができるので、ツェナーダイオード破損に対する昇圧回路の信頼性が向上する。

以上説明した実施形態において、昇圧部１１は本発明における昇圧手段、ダイオードＤ１は本発明における出力手段、ツェナーダイオードＺ１は本発明における第２通電手段、ツェナーダイオードＺ２は本発明における第３通電手段、トランジスタＴ１は本発明における第２昇圧抑制手段、図３におけるＳ３０及びＳ４０の処理は本発明における第２昇圧制御手段、トランジスタＴ２と図３におけるＳ１０，Ｓ２０及びＳ５０の処理は本発明における昇圧制御禁止手段である。

また、昇圧指令は本発明におけるＰＷＭ信号、第１ツェナー電圧の値は本発明における第２所定電圧値、第２ツェナー電圧の値は本発明における第３所定電圧値、昇圧開始電圧値は本発明における下限電圧値である。

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、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態においては、昇圧回路１０を車両に搭載し、ＩＧ電源がオフの時に昇圧動作を禁止するものを示した。しかし、昇圧回路１０を車両以外に搭載してもよく、昇圧回路１０を搭載した装置に応じて、昇圧動作を禁止する条件を設定すればよい。

また、上記実施形態においては、本発明の第２，第３通電手段としてツェナーダイオードを用いたものを示した。しかし、例えば、第２通電手段，第３通電手段をスイッチ素子で構成して、出力端子電圧値をマイコンにおいて監視し、出力端子電圧値が所定の電圧値より高くなったのを検知すると、マイコンからスイッチ素子を制御してスイッチ素子をオン状態にすることにより通電するようにしてもよい。

昇圧回路２１０の構成を表す回路図。 電源システム１の構成を表す回路図。 昇圧制御処理の手順を表すフローチャート。 昇圧回路１１０の構成を表す回路図。

符号の説明

１…電源システム、１０…昇圧回路、１１…昇圧部、１３…制御部、１５…昇圧抑制部、２１…出力端子、２３…マイコン、２３ａ…ＣＰＵ、２３ｂ…ＲＯＭ、２３ｃ…ＲＡＭ、２３ｄ…Ａ／Ｄ変換器、２３ｅ…入出力ポート、３０…定電圧電源回路、４０…ＩＧリレー、Ｃ１〜Ｃ３…コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ３…ダイオード、Ｌ１…コイル、Ｍ１…電界効果トランジスタ、ＰＯ１，ＰＯ２…出力ポート、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｔ１，Ｔ２…トランジスタ、ＶＢ…直流電源、Ｚ１，Ｚ２…ツェナーダイオード。

Claims (4)

1. 直流電源から電源電圧を入力し、前記電源電圧を昇圧するための昇圧指令が外部から入力すると、前記電源電圧を昇圧して、該昇圧した電源電圧を昇圧電圧として出力する昇圧手段と、
   前記直流電源から前記電源電圧を入力するとともに、前記昇圧手段から前記昇圧電圧を入力し、前記電源電圧と前記昇圧電圧との内、電圧値が高い方を出力電圧として出力する出力手段と、
   前記出力手段から前記出力電圧が印加され、当該昇圧回路の動作保証電圧の上限値より低く設定された第２所定電圧値より前記出力電圧の値が高くなると通電する第２通電手段と、
   前記出力手段から前記出力電圧が印加され、前記第２所定電圧値より低く設定された第３所定電圧値より前記出力電圧の値が高くなると通電する第３通電手段と、
   前記第２通電手段または前記第３通電手段が通電すると、前記昇圧手段の動作を抑制する第２昇圧抑制手段と、
   前記直流電源の電源電圧を監視し、前記電源電圧の値が、前記第３所定電圧値より低く設定された下限電圧値未満である時には、前記昇圧指令を前記昇圧手段に出力する第２昇圧制御手段と、
   を備えることを特徴とする昇圧回路。
2. 前記第２所定電圧値は、前記直流電源の公称電圧の値より高く設定され、
   予め設定された所定の禁止条件の下で、前記第２昇圧制御手段および前記第３通電手段の動作を禁止する昇圧制御禁止手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の昇圧回路。
3. 当該昇圧回路は車両に搭載され、
   前記禁止条件は、前記車両のＩＧ電源がオフの時である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の昇圧回路。
4. 前記第２通電手段および前記第３通電手段の少なくとも一方はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項１〜請求項３何れかに記載の昇圧回路。

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