CN114342235A - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电力转换装置，在微型计算机能够停止的状态下，输出电路能够立即停止电源供给。该电力转换装置具有：输出电路(10)，其执行将输入电力转换为规定的输出电力并输出的电力转换动作；以及微型计算机(20)，其从输出电路(10)的内部电源(12)被供给电源，控制输出电路(10)的电力转换动作，微型计算机(20)向输出电路(10)输出状态信号，该状态信号通知是能够停止电源的电源可停止期间、还是不能停止电源的电源不可停止期间，输出电路(10)具备电源停止电路(14)，当输入了指示电力转换动作停止的动作停止信号时，该电源停止电路在能够根据状态信号确认微型计算机(20)处于电源可停止期间的情况下，使从内部电源(12)向微型计算机(20)的电源供给停止。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及具备输出电路和控制输出电路的微型计算机的电力转换装置。
背景技术
使用将作为输出电路发挥功能的电源芯片和作为控制输出电路的微型计算机发挥功能的微机芯片搭载在同一框架上进行封装化而成的电力转换装置。在这样的电力转换装置中，输出电路的内部电源供给到微型计算机，在输入电源降低或异常等时，输出电路停止向微型计算机的电源供给。
在停止向微型计算机的电源供给时，在微型计算机正在写入中的情况下，数据有可能损坏。因此，本申请人提出了如下技术：从输出电路向微型计算机输出停止信号，当成为微型计算机能够停止的状态时停止内部电源(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-13130号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在现有技术中，从输出电路向微型计算机输出停止信号，并且被输入了停止信号的微型计算机进入停止处理，从微型计算机向输出电路输出允许停止的停止允许信号。因此，存在如下问题：在输出电路与微型计算机之间需要2条电源停止用控制线，并且即使在微型计算机能够停止的状态下，输出电路也无法立即停止电源供给。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电力转换装置，能够简化输出电路与微型计算机之间的电源停止用控制线，在微型计算机能够停止的状态下，输出电路能够立即停止电源供给。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的电力转换装置如下构成。
本发明的电力转换装置，其具备：输出电路，其执行将输入电力转换为规定的输出电力并输出的电力转换动作；以及微型计算机，其从所述输出电路的内部电源被供给电源，控制所述输出电路的所述电力转换动作，该电力转换装置的特征在于，所述微型计算机向所述输出电路输出状态信号，该状态信号通知是能够停止电源的电源可停止期间、还是不能停止电源的电源不可停止期间，所述输出电路具备电源停止电路，当输入了指示所述电力转换动作的停止的动作停止信号时，该电源停止电路在能够根据所述状态信号确认所述微型计算机处于所述电源可停止期间的情况下，使从所述内部电源向所述微型计算机的电源供给停止。
发明效果
根据本发明，起到如下效果：能够将电源停止用控制线简化为从微型计算机向输出电路通知状态信号的1条，通过状态信号通知电源可停止期间，因此，在微型计算机能够停止的状态下，输出电路能够立即停止电源供给。
附图说明
图1是表示本发明的电力转换装置的第一实施方式的电路结构图。
图2是表示图1所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
图3是表示图1所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
图4是表示图1所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
图5是表示本发明的电力转换装置的第二实施方式的电路结构图。
图6是表示图5所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
图7是表示图5所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
图8是表示图5所示的电力转换装置的各部分的动作的时序图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。
(第一实施方式)
参照图1，第一实施方式的电力转换装置1是将输入电压Vin转换为输出电压Vout并输出的DC/DC转换器。电力转换装置1将芯片化的输出电路10和芯片化的微型计算机20搭载在同一框架上进行封装化而成。
输出电路10具备作为输出部11发挥功能的开关元件Q1和开关元件Q2、内部电源12、驱动电路13、电源停止电路14以及计时器电路15。此外，开关元件Q1以及开关元件Q2也可以由独立于输出电路10的芯片等构成，并与输出电路10的外部连接。
在输入电压Vin的两端连接有输入电容器C1，输入电压Vin的正侧与开关元件Q1的漏极连接，输入电压Vin的负侧接地。开关元件Q1的源极与开关元件Q2的漏极和变压器T1的1次侧绕组的一端连接。变压器T1的1次侧绕组的另一端与输出电容器C3的一端连接，输出电容器C3的另一端接地。在输出电容器C3的两端连接有负载2。
变压器T1的2次侧绕组的一端与二极管D1的阳极连接，变压器T1的2次侧绕组的另一端接地。二极管D1的阴极与内部电源12的输入和电容器C2的一端连接，电容器C2的另一端接地。由此，由变压器T1降压后的开关输出由二极管D1整流，由电容器C2平滑后的直流电压输入到内部电源12。
如图1中粗虚线所示，内部电源12的输出与输出电路10内的驱动电路13、电源停止电路14及计时器电路15和微型计算机20连接，供给电源。
驱动电路13向开关元件Q1的栅极输出Q1驱动信号，通过Q1驱动信号来驱动开关元件Q1。并且，驱动电路13向开关元件Q2的栅极输出与Q1驱动信号反相的Q2驱动信号，驱动开关元件Q2。
微型计算机20检测输出电容器C3的两端电压作为输出电压Vout，将控制Q1驱动信号和Q2驱动信号的占空比的控制信号输出到驱动电路13，以使输出电压Vout恒定。
在输出电路10设置有从上位系统等外部接受指示电力转换装置1的动作停止的动作停止信号的输入的外部输入端子30。动作停止信号经由外部输入端子30输入到电源停止电路14和计时器电路15。动作停止信号例如通常为高(Hi)电平，通过向低(Low)电平的转变来指示电力转换装置1的动作停止。
微型计算机20将通知自身的状态的状态信号输出到输出电路10。状态信号是用于通知是能够停止电源的电源可停止期间、还是正在向存储器写入中等不能停止电源的电源不可停止期间的信号。状态信号例如在电源可停止期间为低电平，通过向高电平的转变来通知电源不可停止期间。
来自微型计算机20的状态信号输入到电源停止电路14。当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14以微型计算机20处于电源可停止期间为条件，向内部电源12输出指示电源供给的停止的电源停止信号。即，当输入了低电平的动作停止信号且输入了低电平的状态信号时，电源停止电路14向内部电源12输出指示电源供给的停止的电源停止信号。电源停止信号例如通常为高电平，通过向低电平的转变来对内部电源12指示电源供给的停止。
通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止，计时器电路15开始预先设定的等待期间T0的计数，当经过了等待期间T0时，向内部电源12输出指示电源供给的停止的电源停止信号。另外，在本实施方式中，从电源停止电路14输出的电源停止信号和从计时器电路15输出的电源停止信号被共用化，电源停止电路14和计时器电路15中的任意方使高电平的电源停止信号转变为低电平，由此对内部电源12指示电源供给的停止。
接着，参照图2至图4详细说明电源停止动作。
参照图2，在时刻t11输入到外部输入端子30的动作停止信号从高电平转变为低电平。于是，当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源可停止期间的低电平，所以使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，内部电源12能够大致实时地使电源的输出停止。
参照图3，在时刻t21输入到外部输入端子30的动作停止信号从高电平转变为低电平。于是，当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源不可停止期间的高电平，所以等待。
另外，当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，计时器电路15开始等待期间T0的计数。然后，在经过等待期间T0的时刻t23之前的时刻t22，状态信号转变为表示是电源可停止期间的低电平时，电源停止电路14使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，内部电源12能够在微型计算机20成为可以停止电源的状态的时间点大致实时地使电源的输出停止。
参照图4，在时刻t31输入到外部输入端子30的动作停止信号从高电平转变为低电平。于是，当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源不可停止期间的高电平，所以等待。
另外，当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，计时器电路15开始等待期间T0的计数。然后，在时刻t32经过了等待期间T0时，计时器电路15使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，即使在状态信号由于某种原因而被卡在表示电源不可停止期间的状态(高电平)的情况下，也能够基于动作停止信号使来自内部电源12的电源供给停止。
(第二实施方式)
参照图5，第二实施方式的电力转换装置1a具备代替计时器电路15而设置有过热检测电路16的输出电路10a。如图5中粗虚线所示，内部电源12的输出也与过热检测电路16连接，供给电源。
过热检测电路16布置在开关元件Q1的附近，检测开关元件Q1的结温。然后，过热检测电路16在检测到的结温超过预先设定的第一阈值温度时，将指示电力转换装置1的动作停止的动作停止信号输出到电源停止电路14。即，在第二实施方式中，在电力转换装置1a内检测出动作停止要因来生成动作停止信号。
另外，过热检测电路16在检测到的结温超过预先设定为比第一阈值温度高的温度的第二阈值温度时，向内部电源12输出指示电源供给的停止的电源停止信号。从电源停止电路14输出的电源停止信号和从过热检测电路16输出的电源停止信号被共用化，电源停止电路14和过热检测电路16中的任意方使高电平的电源停止信号转变为低电平，由此对内部电源12指示电源供给的停止。
接着，参照图6至图8对电源停止动作进行详细说明。
参照图6，当因负载2的异常等而负载电流增加，在时刻t41开关元件Q1的结温上升并超过第一阈值温度时，过热检测电路16使动作停止信号从高电平转变为低电平。当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源可停止期间的低电平，所以使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，内部电源12能够大致实时地使电源的输出停止。
参照图7，当因负载2的异常等而负载电流增加，在时刻t51开关元件Q1的结温上升并超过第一阈值温度时，过热检测电路16使动作停止信号从高电平转变为低电平。当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源不可停止期间的高电平，所以等待。
由此，开关元件Q1的动作继续，开关元件Q1的结温进一步上升，但在结温超过第二阈值温度之前的时刻t52，状态信号转变为表示是电源可停止期间的低电平时，电源停止电路14使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，内部电源12能够在微型计算机20成为可以停止电源的状态的时间点大致实时地使电源的输出停止。
参照图8，当因负载2的异常等而负载电流增加，在时刻t61开关元件Q1的结温上升并超过第一阈值温度时，过热检测电路16使动作停止信号从高电平转变为低电平。当通过动作停止信号指示了电力转换装置1的动作停止时，电源停止电路14确认来自微型计算机20的状态信号，由于状态信号是表示电源不可停止期间的高电平，所以等待。
由此，开关元件Q1的动作继续，开关元件Q1的结温进一步上升，但在时刻t62结温超过第二阈值温度时，过热检测电路16使电源停止信号从高电平转变为低电平，对内部电源12指示电源供给的停止。由此，在结温成为危险的温度的情况下，无论微型计算机20的状态如何，即使在电源不可停止期间也能够使来自内部电源12的电源供给停止。
如以上说明的那样，根据本实施方式，电力转换装置1具有：输出电路10，其执行将输入电力转换为规定的输出电力并输出的电力转换动作；以及微型计算机20，其从输出电路10的内部电源12被供给电源，控制输出电路10的电力转换动作，其中，微型计算机20向输出电路10输出状态信号，该状态信号通知是能够停止电源的电源可停止期间、还是不能停止电源的电源不可停止期间，输出电路10具备电源停止电路14，当输入了指示电力转换动作的停止的动作停止信号时，电源停止电路14在能够根据状态信号确认微型计算机20处于电源可停止期间的情况下，使从内部电源12向微型计算机20的电源供给停止。
根据该结构，能够将电源停止用控制线简化为从微型计算机20向输出电路10通知状态信号的1条，通过状态信号通知电源可停止期间，因此在微型计算机20能够停止的状态下，输出电路10能够立即停止电源供给。
进而，在本实施方式中，输出电路10具备计时器电路15，当输入了动作停止信号时，计时器电路15对预先设定的等待期间T0进行计数，计时器电路15在经过了等待期间T0时，即使在状态信号通知电源不可停止期间的状态下，也使从内部电源12向微型计算机20的电源供给停止。
根据该结构，由此，即使在状态信号由于某种原因而卡在表示电源不可停止期间的状态(高电平)的情况下，也能够基于动作停止信号使来自内部电源12的电源供给停止。
并且，在本实施方式中，输出电路10a具备过热检测电路16，过热检测电路16检测通过开关动作执行电力转换动作的开关元件Q1的结温，在检测到的结温超过预先设定的第一阈值温度时，将动作停止信号输出到电源停止电路14，过热检测电路16在结温超过预先设定为比第一阈值温度高的温度的第二阈值温度时，即使在状态信号通知电源不可停止期间的状态下，也使从内部电源12向微型计算机20的电源供给停止。
根据该结构，由此，在结温成为危险的温度的情况下，无论微型计算机20的状态如何，即使在电源不可停止期间也能够使来自内部电源12的电源供给停止。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式，显然能够在本发明的技术思想的范围内对各实施方式进行适当变更。另外，上述构成部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式，能够设为适合实施本发明的数量、位置、形状等。例如，本发明中的电力转换装置1、1a不限于DC/DC转换器，也可以是输出AC电压的DC/AC转换器或AC/AC转换器，只要是将输入电力转换为规定的输出电力的电力转换装置即可。此外，在各图中，对相同的构成要素标注相同的附图标记。
附图标记说明
1、1a：电力转换装置；
2：负载；
10、10a：输出电路；
11：输出部；
12：内部电源；
13：驱动电路；
14：电源停止电路；
15：计时器电路；
16：过热检测电路；
20：微型计算机；
30：外部输入端子；
Q1、Q2：开关元件。

Claims (3)

1.一种电力转换装置，其具备：输出电路，其执行将输入电力转换为规定的输出电力并输出的电力转换动作；以及微型计算机，其从所述输出电路的内部电源被供给电源，控制所述输出电路的所述电力转换动作，该电力转换装置的特征在于，
所述微型计算机向所述输出电路输出状态信号，该状态信号通知是能够停止电源的电源可停止期间、还是不能停止电源的电源不可停止期间，
所述输出电路具备电源停止电路，当输入了指示所述电力转换动作的停止的动作停止信号时，该电源停止电路在能够根据所述状态信号确认所述微型计算机处于所述电源可停止期间的情况下，使从所述内部电源向所述微型计算机的电源供给停止。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述输出电路具备计时器电路，当输入了所述动作停止信号时，该计时器电路对预先设定的等待期间进行计数，
所述计时器电路在经过了所述等待期间时，即使在所述状态信号通知所述电源不可停止期间的状态下，也使从所述内部电源向所述微型计算机的电源供给停止。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述输出电路具备过热检测电路，该过热检测电路检测通过开关动作执行所述电力转换动作的开关元件的结温，在检测到的所述结温超过预先设定的第一阈值温度时，将所述动作停止信号输出到所述电源停止电路，
所述过热检测电路在所述结温超过预先设定为比所述第一阈值温度高的温度的第二阈值温度时，即使在所述状态信号通知所述电源不可停止期间的状态下，也使从所述内部电源向所述微型计算机的电源供给停止。
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