CN114503415A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式所涉及的电源装置具备升压电路、防逆流用二极管以及电解电容器。升压电路在输入侧连接电源，在输出侧并联连接第一负载以及第二负载。防逆流用二极管连接在升压电路与第一负载之间。电解电容器连接在防逆流用二极管与第一负载之间。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及电源装置。
背景技术
以往，已知以下技术：即便在冬季等气温低时蓄电池电压暂时降低的所谓冷起动(cold crank)时，为了将负载的输入电压维持为恒定也配置升压电路。作为该技术的一例，存在对每个负载配置升压电路的情况(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-101590号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
然而，在现有技术中，负载的数量越增加，升压电路的数量越增加，因此担心电路规模会变大。此外，例如，在将用于写入存储介质的信息暂时保持于存储器的负载的情况下，在现有技术中，在电源瞬断的情况下，升压电路不起作用，有电力供给中断的担忧。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制电路规模，并且在蓄电池电压降低时也能够稳定地供给电力的电源装置。
-用于解决课题的手段-
为了解决上述课题并实现目的，本发明所涉及的电源装置具备升压电路、防逆流用二极管以及电解电容器。所述升压电路在输入侧连接电源，在输出侧并联连接第一负载以及第二负载。所述防逆流用二极管连接在所述升压电路与所述第一负载之间。所述电解电容器连接在所述防逆流用二极管与所述第一负载之间。
-发明效果-
根据本发明，能够抑制电路规模，并且在蓄电池电压降低时也能够稳定地供给电力。
附图说明
图1是表示包括第一实施方式所涉及的电源装置的电源系统的结构例的图。
图2是表示包括第二实施方式所涉及的电源装置的电源系统的结构例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本申请所公开的电源装置的实施方式进行详细地说明。另外，本发明并不限定于以下所示的实施方式。
此外，以下使用图1对第一实施方式所涉及的电源装置进行说明，使用图2，对第二实施方式所涉及的电源装置进行说明。
首先，使用图1对第一实施方式所涉及的电源装置进行说明。图1是表示包括实施方式所涉及的电源装置的电源系统的结构例的图。图1所示的电源系统S例如搭载于车辆，向车辆的各负载供给电力。
如图1所示，第一实施方式所涉及的电源系统S具备电源装置1、电源10、备份系统负载100(第一负载的一例)以及非备份系统负载200(第二负载的一例)。
电源10例如是铅蓄电池。电源10与电源装置1的输入侧连接，向电源装置1供给电力。
备份系统负载100是需要存储器保持的负载。例如，备份系统负载100是进行各种车辆控制的微型计算机、导航装置等的微型计算机，是将用于写入未图示的存储介质的信息暂时保持于存储器的负载。
非备份系统负载200是不需要存储器保持的负载。例如，非备份系统负载200是车载相机、车辆的照明(车内灯、前照灯)设备等。
备份系统负载100以及非备份系统负载200与电源装置1并联连接。
另外，在图1中，示出了备份系统负载100以及非备份系统负载200分别为一个的情况，但也可以分别为多个。在该情况下，多个备份系统负载100以及多个非备份系统负载200分别与电源装置1并联连接。
实施方式所涉及的电源装置1具备控制部2、升压电路3、降压电路4、5、电解电容器6以及二极管7(防逆流用二极管)。
控制部2与后述的升压电路3的开关元件32的栅极连接，通过向该栅极供给电压来控制开关元件32的接通以及断开。
升压电路3通过控制部2的控制，对从电源10供给的电压进行升压。升压电路3在输入侧连接有电源10，在输出侧经由降压电路4、5并联连接有备份系统负载100和非备份系统负载200。如图1所示，升压电路3具备线圈31、开关元件32、二极管33以及电解电容器34。
线圈31的初级侧与电源10连接，次级侧与开关元件32以及二极管33的阳极连接。
开关元件32例如是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等晶体管。开关元件32的栅极与控制部2连接，漏极连接在线圈31与二极管33之间，源极接地。
二极管33用于防止逆流，如上所述，阳极与线圈31以及开关元件32的漏极连接，阴极与电解电容器34、二极管7的阳极以及降压电路5连接。电解电容器34连接在二极管33与二极管7之间。
二极管7用于防止逆流，如上所述，阳极与升压电路3的二极管33以及电解电容器34连接，阴极与降压电路4以及电解电容器6连接。电解电容器6连接在二极管7与降压电路4之间。
降压电路4是降压型的DCDC转换器，输入侧与二极管7的阴极以及电解电容器6连接，输出侧与备份系统负载100连接。降压电路4将从升压电路3输出的直流电压降压并施加给备份系统负载100。另外，降压电路4是第一降压电路。
降压电路5是降压型的DCDC转换器，输入侧连接在二极管7与升压电路3之间，输出侧与非备份系统负载200连接。降压电路5将从升压电路3输出的直流电压降压并施加给非备份系统负载200。另外，降压电路5是第二降压电路。
在此，以往对每个负载设置升压电路。以图1为例，在备份系统负载100和非备份系统负载200中分别设置专用的升压电路。因此，随着负载的数量增加，升压电路的数量也增加，因此担心电路规模会变大。
因此，在实施方式所涉及的电源装置1中，对一个升压电路3并联连接多个负载(备份系统负载100以及非备份系统负载200)。换句话说，在实施方式所涉及的电源装置1中，在多个负载中共用一个升压电路3。
进而，在实施方式所涉及的电源装置1中，将电解电容器6连接于连接有备份系统负载100的降压电路4。由此，在电源10的瞬断时，将电解电容器6中蓄积的电力经由降压电路4向备份系统负载100供给。
在此，使用图1，对第一实施方式所涉及的电源系统S的动作进行说明。首先，在正常时(起动(cranking)以及瞬断以外)，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路4而变压后的电压向备份系统负载100施加，同时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路5而变压后的电压向非备份系统负载200施加。
由此，从电源10供给的电流流向备份系统负载100以及非备份系统负载200。此外，此时电解电容器6被充电。另外，在正常时升压电路3不动作，例如，在通过电源10的起动而输出侧的电压低于给定值的情况下，通过向栅极施加作为控制部2的控制信号的PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)信号，开关元件32进行开关，将输出侧的电压升压至给定值以上。
此外，如图1所示，在起动时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路4而变压后的电压向备份系统负载100施加，同时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路5而变压后的电压向非备份系统负载200施加。换句话说，在第一实施方式所涉及的电源系统S中，在正常时和起动时成为相同的电源路径。
进而，在起动时，升压电路3按照控制部2的控制，将输出电压升压至作为降压电路4以及降压电路5的输入电压而要求的电压值。由此，即使由于起动而使电源10的电压暂时降低，通过利用升压电路3进行升压，也能够满足降压电路4以及降压电路5所要求的输入电压，因此能够向各个负载供给电力。
此外，如图1所示，在电源10的瞬断时，充入电解电容器6的电力经由降压电路4供给到备份系统负载100。此时，二极管7作为防逆流阀发挥功能，从而能够防止电解电容器6的电力向非备份系统负载200流动。即，即使在电源10的瞬断时也从电解电容器6供给电力，由此，备份系统负载100能够动作，因此即使在由于瞬断而系统整体停止的情况下，也能够将存储器保持的信息写入存储介质。
另外，非备份系统负载200即使因瞬断而中断电力供给，动作也停止，不会如备份系统负载100那样产生存储器信息的消失等错误。
这样，根据第一实施方式所涉及的电源装置1，通过在多个负载中共用升压电路3，与以往那样在多个负载分别配置升压电路的情况相比，能够减小电路规模。此外，通过配置电解电容器6，即使在电源10瞬断时，也能够从电解电容器6向备份系统负载100稳定地供给电力。
即，根据第一实施方式所涉及的电源装置1，能够抑制电路规模，并且在电源10的电压降低时(起动时以及瞬断时)电能够稳定地向负载供给电力。
如上所述，第一实施方式所涉及的电源装置1具备升压电路3、防逆流用二极管(二极管7)以及电解电容器6。升压电路3在输入侧连接有电源10，在输出侧并联连接有第一负载(备份系统负载100)以及第二负载(非备份系统负载200)。二极管7(防逆流用二极管)连接在升压电路3与第一负载之间。电解电容器6连接在防逆流用二极管(二极管7)与第一负载之间。由此，能够抑制电路规模，并且在电源10的电压降低时也能够稳定地供给电力。
接下来，使用图2对第二实施方式所涉及的电源装置1进行说明。图2是表示包括第二实施方式所涉及的电源装置1电源系统S的结构例的图。
如图2所示，第二实施方式所涉及的电源系统S具备电源装置1、电源10、备份系统负载100以及非备份系统负载200。在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，在电源装置1的输入侧连接有电源10，在输出侧并联连接有备份系统负载100以及非备份系统负载200。
电源装置1具备控制部2、升压电路3、降压电路4，5、电解电容器6、二极管7(第二防逆流用二极管的一例)以及二极管8(第一防逆流用二极管的一例)。
第二实施方式所涉及的电源装置1与第一实施方式所涉及的电源装置1相比，不同之处在于：还具备二极管8；各电路的配置不同，因此，仅对这些不同点进行说明。
具体而言，升压电路3在输入侧连接有电源10，在输出侧并列连接有多个负载。更具体而言，在升压电路3的输出侧，降压电路4和降压电路5经由二极管8并联连接。
二极管8用于防止逆流，阳极连接在升压电路3与降压电路5之间，阴极连接在降压电路4、二极管7与电解电容器6之间。
二极管7的阳极连接在电源10与升压电路3的输入侧之间，阴极连接在电解电容器6、二极管8以及降压电路4之间。换句话说，二极管7相对于电源10而与升压电路3并联连接。电解电容器6的一端连接在二极管7、二极管8以及降压电路4之间，另一端接地。
在此，使用图2，对第二实施方式所涉及的电源系统S的动作进行说明。首先，在正常时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路4而变压后的电压向备份系统负载100施加，同时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路5而变压后的电压向非备份系统负载200施加。
由此，从电源10供给的电流流向备份系统负载100以及非备份系统负载200。此外，此时，电源10的电力经由二极管7流向电解电容器6，从而对电解电容器6进行充电。另外，在正常时，升压电路3不动作，例如，在通过电源10的起动而输出侧的电压低于给定值的情况下，通过向栅极施加作为控制部2的控制信号的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，开关元件32进行开关，将输出侧的电压升压至给定值以上。
此外，如图2所示，在起动时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路4而变压后的电压向备份系统负载100施加，同时，将从电源10供给的电力经由升压电路3以及降压电路5而变压后的电压向非备份系统负载200施加。换句话说，在第二实施方式所涉及的电源系统S中，在正常时和起动时成为相同的电源路径。
进而，在起动时，升压电路3按照控制部2的控制，将输出电压升压至作为降压电路4以及降压电路5的输入电压而要求的电压值。由此，即使由于起动而使电源10的电压暂时降低，通过利用升压电路3进行升压，也能够满足降压电路4以及降压电路5所要求的输入电压，因此能够向各个负载供给电力。
此外，如图2所示，在电源10的瞬断时，充入电解电容器6的电力经由降压电路4供给到备份系统负载100。此时，二极管8作为防逆流阀发挥功能，从而能够防止电解电容器6的电力向非备份系统负载200流动。即，即使在电源10的瞬断时也从电解电容器6供给电力，由此，备份系统负载100能够动作，因此即使在由于瞬断而系统整体停止的情况下，也能够将存储器保持的信息写入存储介质。
另外，非备份系统负载200即使因瞬断而中断电力供给，动作停止，也不会如备份系统负载100那样产生存储器信息的消失等错误。
这样，根据第一实施方式所涉及的电源装置1，通过在多个负载中共用升压电路3，与以往那样在多个负载分别配置升压电路的情况相比，能够减小电路规模。此外，通过配置电解电容器6，即使在电源10瞬断时，也能够从电解电容器6向备份系统负载100稳定地供给电力。
进而，第二实施方式所涉及的电源装置1与第一实施方式所涉及的电源装置1相比，电源10停止时的向备份系统负载100的暗电流变小。具体而言，第一实施方式所涉及的电源装置1在从电源10到备份系统负载100的路径上存在两个二极管(二极管33以及二极管7)。另一方面，第二实施方式所涉及的电源装置1在该路径上(二极管7→降压电路4→备份系统负载100的路径上)仅存在一个二极管7。
因此，第二实施方式所涉及的电源装置1与第一实施方式所涉及的电源装置1相比，由二极管引起的电压降变小，从而能够抑制在备份系统负载100中流动的暗电流。由此，能够抑制蓄电池耗尽。
如上所述，第二实施方式所涉及的电源装置1具备升压电路3、第一防逆流用二极管(二极管8)、第二防逆流用二极管(二极管7)以及电解电容器6。升压电路3在输入侧连接有电源10，在输出侧并联连接有第一负载(备份系统负载100)以及第二负载(非备份系统负载200)。第一防逆流用二极管(二极管8)连接在升压电路3与第一负载之间。第二防逆流用二极管(二极管7)连接在电源10与第一负载之间，相对于电源10而与升压电路3并联连接。电解电容器6连接在第二防逆流用二极管(二极管7)与第一负载之间。由此，能够抑制电路规模，并且在电源10的电压降低时也能够稳定地供给电力。进而，根据第二实施方式所涉及的电源装置1，能够抑制电源10停止时的暗电流。
本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此，本发明的更广泛的方式并不限定于以上所示且记述的特定的详细以及代表性的实施方式。因此，能够在不脱离由所附的权利要求书以及其等同物定义的总括的发明的概念的精神或范围的情况下进行各种变更。
-符号说明-
1 电源装置
2 控制部
3 升压电路
4、5 降压电路
6、34 电解电容器
7、8、33 二极管
10 电源
31 线圈
32 开关元件
100 备份系统负载
200 非备份系统负载
S 电源系统。

Claims (5)

1.一种电源装置，其特征在于，具备：
升压电路，在输入侧连接电源，在输出侧并联连接第一负载及第二负载；
防逆流用二极管，连接在所述升压电路与所述第一负载之间；以及
电解电容器，连接在所述防逆流用二极管与所述第一负载之间。
2.一种电源装置，其特征在于，具备：
升压电路，在输入侧连接电源，在输出侧并联连接第一负载及第二负载；
第一防逆流用二极管，连接在所述升压电路与所述第一负载之间；
第二防逆流用二极管，连接在所述电源与所述第一负载之间，相对于所述电源而与所述升压电路并联连接；以及
电解电容器，连接在所述第二防逆流用二极管与所述第一负载之间。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，
所述电源装置具备：
第一降压电路，连接在所述电解电容器与所述第一负载之间；以及
第二降压电路，连接在所述升压电路与所述第二负载之间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电源装置，其特征在于，
在所述升压电路并联连接多个所述第一负载。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其特征在于，
在所述升压电路并联连接多个所述第二负载。
CN202080018448.XA 2020-09-08 2020-09-08 电源装置 Pending CN114503415A (zh)

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