[发明专利]车载电子控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如发动机控制装置、或变速器控制装置等车载电子控制装置，特别涉及包括开关电源和电源控制电路部的车载电子控制装置，该开关电源将由车载电池提供的电源电压进行降压以获得中间电压，该电源控制电路部经由由该开关电源供电的线性控制型的恒压控制电源，对包含微处理器的控制电路部提供低功耗、高精度的稳定电压。 

背景技术

对开关元件的通电占空比进行控制以获得规定的稳定电压的开关电源(或者，也称为开关调节器、斩波调节器)可获得低功耗、大功率的稳定电压，但由于输出电压随着开关元件的开关动作而产生波动，因此广泛使用一种从属连接连续控制电源(称为线性控制电源、降压器(dropper)电源、串联调节器等)的技术，该连续控制电源对与开关元件串联连接的第二开关元件的导通状态进行连续控制，以获得更高精度的稳定电压。 

在此情况下，若连续控制电源的输入电压(开关电源的输出电压)稳定，则输入输出的电压差变小，可抑制功耗，但存在如下问题：若输入电压脉动，则输入输出电压差变大，无法充分抑制功耗。 

为了降低开关电源的输出电压的脉动分量，只要增大串联连接的扼流圈的电感量和输出电容器的电容量、以高速周期将开关元件进行开关即可，但在此情况下，存在如下问题：扼流圈、输出电容器将变得大型化，开关元件的开关损耗所产生的发热增大。 

此外，存在如下问题：若对开关元件进行导通驱动时的开关元件的电压降较大，则不仅开关元件的发热增大，而且，在车载电池的电源电压下降时，无法获得作为目标的输出电压，从而导致最低保证电压上升恶化。 

例如，根据下述专利文献1，作为彼此从属连接的开关电源(斩波调节 器)和连续控制电源(串联调节器)，是使用NPN型接合晶体管，各晶体管的基极电流由对开关电源进行供电的外部电源提供。因而，由于前级晶体管的基极电压被限制在集电极电压以下，因此，存在如下问题：对前级晶体管进行导通驱动时的集电极/发射极端子之间的电压降变大，不仅前级晶体管的发热增大，而且，在电源电压下降时，无法获得作为目标的输出电压，从而导致最低保证电压上升恶化。 

此外，根据下述专利文献2，在彼此从属连接的开关电源(1次电源调节器)和连续控制电源(2次电源调节器)中，对前级侧的开关电源使用P沟道型场效应晶体管。在此情况下，存在如下问题：虽然前级晶体管完全导通时的源极/漏极端子间的电压降变小，但对于P沟道型场效应晶体管的情况，若电源电压下降到负载侧电压以下，则晶体管产生反向导通状态，输出电容器的充电电压产生下冲(undershoot)。 

为了防止这种情况，在专利文献2的情况下，将防止逆流用的二极管与晶体管的源极端子串联连接，因此，存在如下问题：即使对前级晶体管进行导通驱动时的源极/漏极端子间的电压降较小，但包含防止逆流用的二极管所产生的电压降的电压降仍变大，不仅包含二极管的前级晶体管的发热增大，而且，在电源电压下降时，无法获得作为目标的输出电压，从而导致最低保证电压上升恶化。 

专利文献1：日本专利特开平07－095765号公报(图1、摘要) 

专利文献2：日本专利特开2003－316482号公报(图1、摘要) 

发明内容

根据上述专利文献1所涉及的直流稳定电源装置，即使开关元件发生反向导通，也因高电阻而不会有问题，但开关元件的正向电压降较大，存在发热和导致最低保证电压上升恶化的问题。 

此外，根据上述专利文献2所涉及的电源电路，虽然开关元件可发生反向导通，但利用防止逆流用的二极管来防止反向导通，包含该二极管的开关元件的正向电压降较大，存在发热和导致最低保证电压上升恶化的问题。 

另外，若在电源电压异常下降时，开关元件发生反向导通，则开关元 件的输出电容器的充电电荷通过扼流圈向上游电源侧放电，即使两侧电压一致，流过扼流圈的电流也不会急剧衰减，而是逐渐持续放电，从而产生下游侧的输出电容器的两端电压比上游电源侧的电压要低的下冲。其结果是，存在如下问题：尽管电源电压为最低保证电压以上，实际获得的电压成为更低的电压，由恒压控制电源驱动的微处理器发生误动作。 

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种包括低功耗的恒压控制装置的车载电子控制装置，该恒压控制装置降低开关元件的正向电压降，并且，抑制电源电压异常下降时的下冲，相对于电源电压的较宽范围内的变动生成稳定的输出电压。