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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung bezieht sich auf die am 4. August 2008 eingereichte
japanische Patentanmeldung Nr.
2008-200988 , auf der Offenbarung hiermit vollinhaltlich
Bezug genommen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Gebiet der Erfindung)
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Energieversorgungseinheiten
und insbesondere eine Energieversorgungseinheit, die dazu geeignet
ist, Energie mit mehreren Ausgangsspannungsbereichen bereitzustellen.
Genauer gesagt, die Energieversorgungseinheit weist einen energiequellenseitigen
Regler und einen oder mehrere versorgungsseitige Regler auf. Der
energiequellenseitige Regler erzeugt eine erste Zwischenspannung,
die von einer Energieversorgungsquelle heruntergesetzt wird. Der
versorgungsseitige Regler erzeugt Energie, die aus der ersten Zwischenspannung
erzeugt wird, die heruntergesetzt worden ist. Die Energieversorgungseinheit
ist dazu ausgelegt, ein geregeltes Ziel mit der Energie zu versorgen.
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(Stand der Technik)
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Die
JP 2004-147437 offenbart
eine herkömmliche Energieversorgungseinheit gleich der vorstehend
beschriebenen Energieversorgungseinheit, die dazu ausgelegt ist,
mehrere Arten von an ein geregeltes Ziel zu gebenden Versorgungsspannungen
in Abhängigkeit einer Kombination aus einem energiequellenseitigen
Regler und einem versorgungsseitigen Regler zu erzeugen.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden die Arten von
Versorgungsspannungen, die letztendlich erzeugt werden, und insbesondere
ein Spannungsbereich jeder Versorgungsspannung, in Abhängigkeit
der jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen Reglers
und des versorgungsseitiges Reglers bestimmt. Folglich tritt kein Problem
auf, wenn das geregelte Ziel einzig den Spannungsbereich benötigt,
der in Abhängigkeit der jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen Reglers
und des versorgungsseitiges Reglers bestimmt wird. Wenn das geregelte
Ziel jedoch eine Versorgungsspannung benötigt, welche den
obigen Spannungsbereich überschreitet, kann die aus dem energiequellenseitigen
Regler und dem versorgungsseitigen Regler aufgebaute Energieversorgungseinheit
nicht verwendet werden.
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Unter
diesen Umständen wird eine zweckbestimmte Energieversorgungseinheit,
die einen alternativen Spannungsbereich einrichtet, der für
das geregelte Ziel erforderlich ist, neu entwickelt. Die Kosten
für die Entwicklung und Fertigung der zweckbestimmten Energieversorgungseinheit
erhöhen jedoch die endgültigen Fertigungskosten
des geregelten Ziels.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um die vorstehend beschriebenen
Probleme zu bewältigen. Es ist Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Konfiguration eines Versorgungsspannungsbereichs
zu erleichtern, der von einer einzigen Energieversorgungseinheit
erzeugt werden kann.
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Um
die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer
ersten Konfiguration der Erfindung eine Energieversorgungseinheit
bereitgestellt, die einen energiequellenseitigen Regler und einen
oder mehrere versorgungsseitige Regler aufweist. Der energiequellenseitige
Regler erzeugt eine erste Zwischenspannung, die einer Energieversorgungsspannung
entspricht, die von einer externen Quelle bereitgestellt wird, wobei
die Energieversorgungsspannung heruntergesetzt worden ist. Jeder versorgungsseitige
Regler erzeugt eine Versorgungsspannung, welche der ersten Zwischenspannung
entspricht, die heruntergesetzt worden ist. Die Energieversorgungseinheit versorgt
ein geregeltes Objekt mit einer jeweiligen Versorgungsspannung, die
von den versorgungsseitigen Reglern erzeugt wird.
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Bei
der Konfiguration ist wenigstens einer der versorgungsseitigen Regler
dazu ausgelegt, eine gezielte Verbindung zu entweder einem Pfad, über welchen
die erste Zwischenspannung vom energiequellenseitigen Regler eingegeben
wird, oder einem Pfad, der nicht durch den energiequellenseitigen Regler
führt und eine Eingabe einer anderen Quelle ermöglicht,
zu ermöglichen. Die Versorgungsspannung wird auf der Grundlage
der Spannung erzeugt, die über den gezielt verbundenen
Pfad eingegeben wird.
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Bei
einer Energieversorgungseinheit, die gemäß obiger
Beschreibung konfiguriert ist, wird ein Pfad mit wenigstens einem
der versorgungsseitigen Regler verbunden, derart, dass die erste
Zwischenspannung vom energiequellenseitigen Regler oder die andere
externe Quelle, die nicht durch den energiequellenseitigen Regler
führt, gezielt eingegeben wird. Dies führt dazu,
dass die Versorgungsspannung auf der Grundlage der eingegebenen
Quelle erzeugt werden kann.
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Folglich
kann dadurch, dass der Pfad, welcher die andere externe Quelle eingibt,
mit einem relevanten versorgungsseitigen Regler verbunden wird,
eine Versorgungsspannung mit einem Spannungswert erzeugt werden,
der sich von dem unterscheidet, wenn die erste Zwischenspannung
eingegeben wird.
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Dadurch,
dass die Quelle, die an den relevanten versorgungsseitigen Regler
gegeben wird, von der ersten Zwischenspannung zur externen Quelle
geändert wird, wird nur der Spannungswert der Versorgungsspannung
geändert, die vom versorgungsseitigen Regler erzeugt wird.
Folglich kann die Energieversorgungseinheit derart konfiguriert
sein, dass sie auf diese Art und Weise einen alternativen Versorgungsspannungsbereich
aufweist.
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Die
vorstehend beschriebene Änderung kann auf einfache Weise
erzeugt werden, indem entweder der Pfad vom energiequellenseitigen
Regler oder der Pfad, der nicht durch den energiequellenseitigen
Regler führt, gezielt zum relevanten versorgungsseiti gen
Regler verbunden wird, und zwar in Abhängigkeit des vom
geregelten Ziel benötigten Spannungswerts.
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Wenn
das geregelte Ziel beispielsweise nur durch die Versorgungsspannung,
die durch die jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen
Reglers und der versorgungsseitigen Regler bestimmt wird, geregelt
werden kann, müssen alle versorgungsseitigen Regler lediglich
mit dem Pfad vom energiequellenseitigen Regler verbunden werden.
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Demgegenüber
wird dann, wenn das geregelte Ziel eine Versorgungsspannung mit
einem verschiedenen Spannungswert zusätzlich zur Versorgungsspannung,
die durch die jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen
Reglers und der versorgungsseitigen Regler bestimmt wird, benötigt, irgendeiner
der versorgungsseitigen Regler mit dem Pfad verbunden, der nicht
durch den energiequellenseitigen Regler führt, und wird
ferner die externe Quelle über den Pfad eingegeben, wobei
die externe Quelle einen Spannungswert aufweist, der es dem „Spannungswert,
der sich unterscheidet”, ermöglicht, in Bezug
auf die Eigenschaften des versorgungsseitiges Reglers erzeugt zu
werden.
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Insbesondere
ist beispielsweise zusätzlich ein Hilfsregler vorgesehen,
der eine zweite Zwischenspannung erzeugt, welche der Energieversorgungsspannung
entspricht, die heruntergesetzt worden ist (ein Spannungswert unterscheidet
sich von dem der ersten Zwischenspannung). Die auf diese Weise erzeugte
zweite Zwischenspannung wird als externe Quelle an den versorgungsseitigen
Regler gegeben.
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Folglich
ist keine zweckbestimmte Energieversorgungseinheit erforderlich,
da eine geänderte Spannung, die erforderlich ist, um das
geregelte Ziel zu regeln, erzeugt werden kann. Dies führt
dazu, dass eine Zunahme der endgültigen Fertigungskosten
des geregelten Ziels, einschließlich der Kosten für
die Entwicklung und die Fertigung, verhindert werden kann. Solche
kostenrelevanten Vorteile sind insbesondere bei einer Fertigung
von mehreren Arten von Befestigungszielen in geringem Umfang von
Bedeutung.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird eine Konfiguration
bevorzugt, bei der verhindert wird, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen
an das geregelte Ziel gegeben werden, indem der Regler die Spannungserzeugung
stoppt, wenn ein fehlerhafter Betrieb in jedem Regler erfasst wird.
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Um
die vorstehend beschriebene Konfiguration zu realisieren, kann ein
erster Fehlererfassungsabschnitt, der einen fehlerhaften Betrieb
des energiequellenseitigen Reglers erfasst, vorgesehen sein. Wenn
der erste Fehlererfassungsabschnitt den fehlerhaften Betrieb erfasst,
stoppt der energiequellenseitige Regler mit der Erzeugung der ersten
Zwischenspannung.
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Bei
der Konfiguration kann dann, wenn ein fehlerhafter Betrieb im energiequellenseitigen
Regler auftritt, die Erzeugung der ersten Zwischenspannung durch
den energiequellenseitigen Regler gestoppt werden. Dies führt
dazu, dass verhindert werden kann, dass der energiequellenseitige
Regler eine fehlerhafte Versorgungsspannung erzeugt und die fehlerhafte
Versorgungsspannung an das geregelte Ziel gibt.
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Es
sind viele mögliche Konfigurationen zum Stoppen einer Erzeugung
der Zwischenspannung denkbar. Wenn jedoch beispielsweise ein Sanftanlaufkondensator,
der mit dem energiequellenseitigen Regler verbunden ist, um den
Betrieb des energiequellenseitigen Reglers sanft zu starten, vorgesehen ist,
kann eine folgende dritte Konfiguration verwendet werden.
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Bei
der Konfiguration wird der Sanftanlaufkondensator dann, wenn der
erste Fehlererfassungsabschnitt einen fehlerhaften Betrieb erfasst,
entladen. Dies führt dazu, dass der energiequellenseitige Regler
den Betrieb des energiequellenseitigen Reglers selbst und die Erzeugung
der ersten Zwischenspannung stoppt.
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Bei
der Konfiguration kann die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen
durch den energiequellenseitigen Regler lediglich gestoppt werden,
indem der Sanftanlaufkondensator abgeleitet und entladen wird.
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Bei
einer Konfiguration, die solch einen Sanftanlaufkondensator verwendet,
wird dann, wenn ein Hilfsregler gemäß obiger Beschreibung
zusätzlich vorgesehen ist und der Hilfsregler den Sanftanlaufkondensator
ebenso nutzt, vorzugsweise die folgende vierte Konfiguration verwendet.
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Bei
der Konfiguration wird ein Fall angenommen, gemäß dem
eine Hilfsenergieversorgungseinheit vorgesehen ist. Die Hilfsenergieversorgungseinheit
weist einen Hilfsregler und einen zweiten Fehlererfassungsabschnitt
auf. Der Hilfsregler erzeugt eine zweite Zwischenspannung, welche
der Energieversorgungsspannung entspricht, die auf einen Spannungswert
heruntergesetzt wird, der sich von dem der ersten Zwischenspannung
unterscheidet. Der zweite Fehlererfassungsabschnitt erfasst einen
fehlerhaften Betrieb des Hilfsreglers. Die Hilfsenergieversorgungseinheit
ist derart konfiguriert, dass dann, wenn der zweite Fehlererfassungsabschnitt
einen fehlerhaften Betrieb erfasst, ein Sanftanlaufkondensator,
der vorgesehen ist, um den Betrieb des Hilfsreglers sanft zu starten,
entladen wird. Dies führt dazu, dass der Hilfsregler den
Betrieb stoppt. Der Sanftanlaufkondensator ist parallel zum energiequellenseitigen
Regler und zum Hilfsregler in der Hilfsenergieversorgungseinheit
geschaltet, um den Betrieb des Hilfsreglers zusätzlich
zum Betrieb des energiequellenseitigen Reglers sanft zu starten.
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Bei
der Konfiguration kann der für den energiequellenseitigen
Regler vorgesehene Sanftanlaufkondensator ebenso als der Sanftanlaufkondensator des
Hilfsreglers in der Hilfsenergieversorgungseinheit verwendet werden.
Folglich kann die Anzahl von Sanftanlaufkondensatoren verringert
werden.
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Dadurch,
dass der Sanftanlaufkondensator entladen wird, kann die Erzeugung
der zweiten Zwischenspannungen durch den Hilfsregler der Hilfsenergieversorgungseinheit
gleichzeitig mit der Erzeugung der ersten Zwischenspannungen durch
den energiequellenseitigen Regler gestoppt werden.
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Dies
führt dazu, dass ein fehlerhafter Betrieb eines Reglers
auf einer Seite durch den Regler auf der anderen Seite erfasst werden
kann, und dass die Erzeugung von Zwischenspannungen gestoppt werden
kann. Aus der Sicht des Reglers auf der einen Seite kann ein Entladen
des Sanftanlaufkondensators Cs in einem Zustand, in dem ein fehlerhafter
Betrieb des Reglers selbst nicht erfasst wird, derart betrachtet
werden, dass es durch einen fehlerhaften Betrieb des Reglers auf
der anderen Seite verursacht wird.
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Auf
diese Weise kann der energiequellenseitige Regler das Auftreten
eines fehlerhaften Betriebs im Hilfsregler der Hilfsenergieversorgungseinheit über
einen Entladezustand des Sanftanlaufkondensators erfassen. Folglich
ist es nicht erforderlich, dass ein Pfad zum Ausgeben einer Benachrichtigung eines
fehlerhaften Betriebs von der Hilfsreglerseite vorgesehen wird.
Dies wirkt sich dahingehend aus, dass die Anzahl von Pfaden und
Anschlüssen zwischen der Energieversorgungseinheit und
der Hilfsenergieversorgungseinheit verringert werden kann.
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Bei
der Konfiguration gleich der vorstehend beschriebenen Konfiguration,
bei welcher die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen gestoppt
wird, wenn ein fehlerhafter Betrieb erfasst wird, kann der energiequellenseitige
Regler die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen wieder aufnehmen,
wenn der fehlerhafte Betrieb nicht länger erfasst wird.
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Bei
jeder der vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann dann, wenn
ein Rücksetzausgabeabschnitt vorgesehen ist, der ein Rücksetzsignal
zum Zurücksetzen eines Betriebs des geregelten Ziels an
das geregelte Ziel ausgibt, das mit der Versorgungsspannung versorgt
wird, während der erste Fehlererfassungsabschnitt einen
fehlerhaften Betrieb erfasst, die folgende fünfte Konfiguration
verwendet werden.
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Bei
der Konfiguration nimmt der energiequellenseitige Regler die Erzeugung
der ersten Zwischenspannung wieder auf, nachdem eine vorbestimmte
Zeitspanne, der erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten
Ziels zurückzusetzen, nachdem der erste Fehlererfassungsabschnitt
aufhört, den fehlerhaften Betrieb zu erfassen.
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Bei
der Konfiguration wird die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen
bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeitspanne, die erforderlich
ist, um den Betrieb des geregelten Ziels zurückzusetzen, nicht
wieder aufgenommen, und zwar selbst dann nicht, wenn der fehlerhafte
Betrieb nicht länger erfasst wird. Dies führt
dazu, dass selbst dann, wenn ein fehlerhafter Betrieb für
nur eine Zeitspanne auftritt, die kürzer als die Zeitspanne
ist, die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten Ziels zurückzusetzen,
die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen wieder aufgenommen wird,
nachdem die erforderliche Zeitspanne verstrichen ist. Folglich kann
die Versorgung der versorgungsseitigen Regler mit den ersten Zwischenspannungen
wieder aufgenommen werden, nachdem der Betrieb des geregelten Ziels
zuverlässig zurückgesetzt worden ist.
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Bei
der Konfiguration kann durch einen Zählwert eines Zeitgebers,
welcher die Zeit zählt, die auf eine Erfassung des fehlerhaften
Betriebs folgend verstrichen ist, bestimmt werden, ob die „Zeitspanne,
die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten Ziels zurückzusetzen”,
verstrichen ist.
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Wenn
ein fehlerhafter Betrieb in jedem Regler erfasst wird, kann die
Erzeugung der Versorgungsspannungen durch die versorgungsseitigen Regler
individuell gestoppt werden, wenn fehlerhafte Betriebe auftreten,
um die Erzeugung von Spannungen durch die Regler zu stoppen und
zu verhindern, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen an den geregelten
Gegenstand gegeben werden.
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Um
die vorstehend beschriebene Konfiguration zu realisieren, kann ein
erster Fehlererfassungsabschnitt, der einen fehlerhaften Betrieb
des energiequellenseitigen Reglers erfasst, vorgesehen sein. Wenn
der erste Fehlererfassungsabschnitt den fehlerhaften Betrieb erfasst,
stoppt wenigstens einer der versorgungsseitigen Regler mit der Erzeugung
der Versorgungsspannung.
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Bei
dieser Konfiguration kann dann, wenn ein fehlerhafter Betrieb des
energiequellenseitigen Reglers auftritt, die Erzeugung der Versorgungsspannungen
durch die versorgungsseitigen Regler, die weiter stromabwärts
vorgesehen sind, gestoppt werden. Dies führt dazu, dass
unverzüglich verhindert wird, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen erzeugt
und an das geregelte Ziel gegeben werden.
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Bei
der Konfiguration kann der versorgungsseitige Regler, welcher die
Erzeugung der Versorgungsspannungen stoppt, irgendeiner der versorgungsseitigen
Regler sein. Der versorgungsseitige Regler kann beispielsweise ein
Regler oder mehrere Regler sind, der/die in Abhängigkeit
der Bedeutung der Funktion bestimmt wird/werden, die durch den geregelte
Gegenstand bereitgestellt und durch die Versorgungsspannung aktualisiert
wird. Alternativ kann der versorgungsseitige Regler ungeachtet der Bedeutung
allen Reglern entsprechen.
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Wenn
der Hilfsregler gemäß obiger Beschreibung hinzugefügt
wird, wird ein fehlerhafter Betrieb des Hilfsreglers vorzugsweise
ebenso mit dem fehlerhaften Betrieb auf der Energieversorgungseinheitsseite
erfasst, um die Anzahl von Komponenten zu verringern und die Fertigungskosten
zu senken.
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Folglich
kann beispielsweise eine Konfiguration berücksichtigt werden,
bei welcher der energiequellenseitige Regler mit der Erzeugung der
ersten Zwischenspannungen stoppt oder der versorgungsseitige Regler
mit der Erzeugung der Versorgungsspannungen stoppt, wenn ein fehlerhafter
Betrieb des Hilfsreglers auftritt.
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Als
eine Konfiguration zur Realisierung des Letzteren wird ein Fall
angenommen, gemäß dem eine Hilfsenergieversorgungseinheit
vorgesehen sein kann. Die Hilfsenergieversorgungseinheit weist einen
Hilfsregler und einen zweiten Fehlererfassungsabschnitt auf. Der
Hilfsregler erzeugt eine zweite Zwischenspannung, die sich von der
Energieversorgungsspannung unterscheidet, die auf einen Spannungswert
heruntergesetzt wird, der sich von dem der ersten Zwischenspannung
unterscheidet. Der zweite Fehlererfassungsabschnitt erfasst einen fehlerhaften
Betrieb des Hilfsreglers. Wenn ein Erfassungssignal, das entweder
von einem ersten Erfassungspfad oder einem zweiten Erfassungspfad
eingegeben wird, ein Erfassungsergebnis anzeigt, dass ein fehlerhafter
Betrieb erfasst worden ist, stoppt wenigstens einer der versorgungsseitigen
Regler mit der Erzeugung der Versorgungsspannung. Der erste Erfassungspfad
gibt ein Erfassungssignal vom ersten Fehlererfassungsabschnitt ein.
Der zweite Erfassungspfad gibt ein Erfassungssignal vom zweiten Fehlererfassungsabschnitt
der Hilfsenergieversorgungseinheit ein.
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Bei
der Konfiguration kann dann, wenn ein fehlerhafter Betrieb des Hilfsreglers
auftritt, die Erzeugung der Versorgungsspannungen durch einen versorgungsseitigen
Regler, der weiter stromabwärts vorgesehen ist, gestoppt
werden. Dies führt dazu, dass unverzüglich verhindert
werden kann, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen erzeugt und
an das geregelte Ziel gegeben werden.
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Eine
bestimmte Konfiguration zur Erfassung eines fehlerhaften Betriebs
des energiequellenseitigen Reglers, so wie er vorstehend beschrieben
wurde, ist nicht auf eine bestimmte Konfiguration beschränkt.
Es können die folgende siebte bis elfte Konfiguration berücksichtigt
werden.
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Gemäß einer
achten Konfiguration ist der erste Fehlererfassungsabschnitt als
Erfassungsschaltung ausgelegt, die einen fehlerhaften Betrieb des
energiequellenseitigen Reglers durch einen die Erzeugung der ersten
Zwischenspannung durch den energiequellenseitigen Regler begleitenden
Temperaturanstieg über einen vorbestimmten Schwellenwert
erfasst.
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Bei
der Konfiguration kann der fehlerhafte Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers auf der Grundlage des Temperaturanstiegs im energiequellenseitigen
Regler erfasst werden.
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Gemäß einer
neunten Konfiguration ist der erste Fehlererfassungsabschnitt als
Erfassungsschaltung ausgelegt, die einen fehlerhaften Betrieb des
energiequellenseitigen Reglers durch einen Spannungswert der vom
energiequellenseitigen Regler erzeugten ersten Zwischenspannung
erfasst, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
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Bei
dieser Konfiguration kann der fehlerhafte Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers auf der Grundlage einer Ausgangsspannung des energiequellenseitigen
Reglers erfasst werden.
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Gemäß einer
zehnten Ausführungsform ist der erste Fehlererfassungsabschnitt
als Erfassungsschaltung ausgelegt, die einen fehlerhaften Betrieb des
versorgungsseitiges Reglers durch einen Stromwert der vom energiequellenseitigen
Regler erzeugten ersten Zwischenspannung erfasst, der einen vorbestimmten
Schwellenwert überschreitet.
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Bei
dieser Konfiguration kann ein fehlerhafter Betrieb des versorgungsseitigen
Reglers auf der Grundlage eines Ausgangsstroms des energiequellenseitigen
Reglers erfasst werden.
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Gemäß einer
elften Konfiguration ist der erste Fehlererfassungsabschnitt als
Erfassungsschaltung ausgelegt, die einen fehlerhaften Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers oder der versorgungsseitigen Regler durch wenigstens entweder
einen die Erzeugung der ersten Zwischenspannung durch den energiequellenseitigen
Regler begleitenden Temperaturanstieg über einen vorbestimmten Schwellenwert,
einen Spannungswert der vom energiequellenseitigen Regler erzeugten
ersten Zwischenspannung, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet,
oder einen Stromwert der vom energiequellenseitigen Regler erzeugten
ersten Zwischenspannung, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet,
erfasst.
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Bei
der Konfiguration kann der fehlerhafte Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers oder der versorgungsseitigen Regler auf der Grundlage des Temperaturanstiegs
im energiequellenseitigen Regler, des Spannungswerts der ersten
Zwischenspannung oder des Stromwerts der ersten Zwischenspannung
erzeugt werden.
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Bei
einer Konfiguration, bei welcher die Erzeugung von Versorgungsspannungen,
wie vorstehend beschrieben, gestoppt wird, wenn ein fehlerhafter
Betrieb erfasst wird, können die versorgungsseitigen Regler
die Erzeugung der Versorgungsspannungen weder aufnehmen, wenn der
fehlerhafte Betrieb nicht länger erfasst wird.
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Genauer
gesagt, es wird ein Rücksetzausgabeabschnitt vorgesehen,
der ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen eines
Betriebs des geregelten Ziels, das mit der Versorgungsspannung versorgt
wird, ausgibt, während der erste Fehlererfassungsabschnitt
einen fehlerhaften Betrieb erfasst. Wenn der Rücksetzausgabeabschnitt
vorgesehen ist, kann die folgende zwölfte Konfiguration
verwendet werden.
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Bei
dieser Konfiguration nimmt jeder versorgungsseitige Regler die Erzeugung
der Versorgungsspannungen wieder auf, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne
verstrichen ist, die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten
Ziels zurückzusetzen, nachdem der erste Fehlererfassungsabschnitt
aufhört, den fehlerhaften Betrieb zu erfassen.
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Bei
der Konfiguration wird die Erzeugung der Versorgungsspannungen nicht
wieder aufgenommen, bis die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen
ist, die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten Ziels zurückzusetzen,
selbst wenn der fehlerhafte Betrieb nicht länger erfasst
wird. Dies führt dazu, dass selbst dann, wenn ein fehlerhafter
Betrieb für nur eine Zeitspanne auftritt, die kürzer
als die Zeitspanne ist, die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten
Ziels zurückzusetzen, die Erzeugung der Versorgungsspannungen
wieder aufgenommen wird, nachdem die erforderliche Zeitspanne verstrichen
ist. Folglich kann die Versorgung des geregelten Ziels mit den Versorgungsspannungen
wieder aufgenommen werden, nachdem der Betrieb des geregelten Ziels
mit Bestimmtheit zurückgesetzt worden ist.
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Bei
jeder der vorstehend beschriebenen Konfigurationen kann gemäß einer
dreizehnten Konfiguration ein Spannungsabstimmabschnitt vorgesehen
sein, der einen Befehl von einer externen Vorrichtung empfängt
und einen Spannungswert einer von jedem versorgungsseitigen Regler
erzeugten Versorgungsspannung abstimmt.
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Bei
der Konfiguration kann der Spannungswert der Versorgungsspannungen,
die von jedem versorgungsseitigen Regler erzeugt werden, innerhalb
eines Bereichs, der in Bezug auf den Spannungswert der ersten Zwischenspannung
erzeugt wird, abgestimmt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer
elektronischen Steuervorrichtung, auf der eine Energieversorgungseinheit
befestigt ist;
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2 zeigt
ein Blockdiagramm (1/2) zur Veranschaulichung einer Konfiguration
der Energieversorgungseinheit (erste Ausführungsform);
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3 zeigt
ein Blockdiagramm (2/2) zur Veranschaulichung einer Konfiguration
der Energieversorgungseinheit (erste Ausführungsform);
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4 zeigt
ein Blockdiagramm (1/3) zur Veranschaulichung einer Konfiguration
der Energieversorgungseinheit (zweite Ausführungsform);
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5 zeigt
ein Blockdiagramm (2/3) zur Veranschaulichung einer Konfiguration
der Energieversorgungseinheit (zweite Ausführungsform);
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6 zeigt
ein Blockdiagramm (3/3) zur Veranschaulichung einer Konfiguration
der Energieversorgungseinheit (zweite Ausführungsform);
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7 zeigt
ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer
Energieversorgungseinheit gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
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8A und 8B zeigen
jeweils ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer
Energieversorgungseinheit gemäß einer weiteren
Ausführungsform; und
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9 zeigt
ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer
Energieversorgungseinheit gemäß einer weiteren
Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend
werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, 1 bis 9,
beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Nachstehend
wird eine Gesamtkonfiguration der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die 1 beschrieben. Eine Energieversorgungseinheit 1 ist,
wie in 1 gezeigt, auf einem Hauptteil einer elektronischen
Steuervorrichtung 100 befestigt, als eine Vorrichtung,
welche die elektronische Steuervorrichtung 100 mit Energie
versorgt. Die Energieversorgungseinheit 1 ist dazu ausgelegt,
mehrere Arten von Spannungen, die von einem Mikrocomputer 200 und
verschiedenen Sensoren (Sensoren, Ansteuerschaltungen und dergleichen) 300 in
der elektronischen Steuervorrichtung 100 benötigt
werden, zu erzeugen und zu regeln. Der Mikrocomputer 200 und
die Sensoren 300 entsprechen einer Zielvorrichtung.
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Die
Energieversorgungseinheit 1 weist, wie in 2 gezeigt,
ein Eingangsfilter 12 (nachstehend auch als Filterschaltung
bezeichnet), einen energiequellenseitigen Regler 20 (nachstehend
auch als ersten Regler bezeichnet), eine Glättungsschaltung 14, einen
oder mehrere versorgungsseitige Regler 30 (nachstehend
auch als zweite Regler bezeichnet), die gemäß der
Ausführungsform in einer Anzahl von drei Reglern vorgesehen
sind, eine Überhitzungserfassungsschaltung 42,
eine Überspannungserfassungsschaltung 44, eine Überstromerfassungsschaltung 46,
eine Abstimmschaltung 48 und dergleichen auf. Einer Energiequellenspannung
(Spannung V1), die von einer Energiequelle 400 bereitgestellt
wird, wird auf das Eingangsfilter 12 gegeben. Der energiequellenseitige
Regler 20 erzeugt eine erste Zwischenspannung (nachstehend
auch als erste Spannung bezeichnet), welche der Energiequellenspannung
entspricht, aus der mittels des Eingangsfilters 12 Rauschen
entfernt und die heruntergesetzt worden ist. Die Glättungsschaltung 14 glättet
eine Spannungswelligkeit in der ersten Zwischenspannung, die gemäß obiger
Beschreibung erzeugt wird. Jeder versorgungsseitige Regler 30 erzeugt
Versorgungsspannungen, welche der ersten Zwischenspannung entsprechen,
die mittels der Glättungsschaltung 14 geglättet
und heruntergesetzt worden ist. Die Überhitzungserfassungsschaltung 42 erfasst
eine Temperatur des energiequellenseitigen Reglers 20.
Die Überspannungserfassungsschaltung 44 erfasst
einen Spannungswert der mittels der Glättungsschaltung 14 geglätteten
ersten Zwischenspannung. Die Überstromerfassungsschaltung 46 erfasst
einen Stromwert der ersten Zwischenspannung. Eine Überstromerfassungsschaltung 46 ist
zwischen der Glättungsschaltung 14 und jedem versorgungsseitigen Regler 30 angeordnet.
Die Abstimmschaltung 48 stimmt den Spannungswert der von
jedem versorgungsseitigen Regler 30 erzeugten Versorgungsspannungen
ab. Die Energieversorgungseinheit 1 ist dazu ausgelegt,
jeweilige Versorgungsspannungen, die von den versorgungsseitigen
Reglern 30 erzeugt werden, bereitzustellen.
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Mit
Ausnahme des Eingangsfilters 12 und der Glättungsschaltung 14 sind
die anderen Bestandteile, die vorstehend beschrieben wurden, als
eine einziger integrierte Schaltung (IC) montiert.
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Der
energiequellenseitige Regler 20 ist ein Schaltregler, der
einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) 22 und
eine Steuerschaltung 24 zur Steuerung eines Schaltens des
MOSFET 22 aufweist. Die Spannung V1 der Energieversorgungsspannung
wird durch einen Schaltvorgang des MOSFET 22 auf ein Mittelpunktpotential
V2a heruntergesetzt. Die heruntergesetzte Spannung wird als die
erste Zwischenspannung ausgegeben.
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Der
versorgungsseitige Regler 30 ist ein Serienregler, der
einen Bipolartransistor 32 und eine Steuerschaltung 34 zur
Steuerung des Bipolartransistors 32 aufweist. Jeder versorgungsseitige
Regler 30 setzt die Spannung V2a von der ersten Zwischenspannung
durch eine Regelung des Bipolartransistors 32 auf ein vorbestimmtes
Potential V3 bis Vn (n ist eine beliebige ganze Zahl; n = 5 bei
dieser Ausführungsform) herunter. Die heruntergesetzte
Spannung wird als die Versorgungsspannung ausgegeben.
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Jeder
versorgungsseitige Regler 30 ist derart konfiguriert, dass
die erste Zwischenspannung von Außen über einen
Eingangsanschluss 36 eingegeben wird. Folglich kann ein
Pfad, der eine Verbindung mit dem Eingangsanschluss 36 vorsieht,
gezielt nicht nur mit einem Pfad verbunden werden, der durch den energiequellenseitigen
Regler 20 und die Glättungsschaltung 14 führt
(nachstehend als erster Pfad bezeichnet), sondern ebenso mit einem
Pfad, der nicht durch den energiequellenseitigen Regler 20 führt (nachstehend
als zweiter Pfad bezeichnet). In diesem Fall erzeugt der versorgungsseitige
Regler 30, der mit dem Pfad verbunden ist, der nicht durch
den energiequellenseitigen Regler 20 führt, die
Versorgungsspannung auf der Grundlage eine externen Quelle, die über
den Pfad eingegeben wird.
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Die Überhitzungserfassungsschaltung 42 überwacht
die Umgebungstemperatur des energiequellenseitigen Reglers 20.
Wenn die Überhitzungserfassungsschaltung 42 erfasst,
dass die Temperatur eine Höchsttemperatur überschritten
hat, die während ei nes normalen Betriebs erreicht werden
kann, gibt die Überhitzungserfassungsschaltung 42 ein
Benachrichtigungssignal (H-(High)-Pegel-Signal gemäß dieser
Ausführungsform) aus, das anzeigt, dass der energiequellenseitige
Regler 20 fehlerhaft arbeitet. Das Benachrichtigungssignal
wird über eine ODER-Schaltung 52 an die Steuerschaltung 34 jedes versorgungsseitigen
Reglers 30 gegeben. Jede Steuerschaltung 34, welche
das Benachrichtigungssignal empfängt, stoppt die Regelung
des Bipolartransistors 32, um so die Erzeugung der Versorgungsspannungen
als der versorgungsseitige Regler 30 zu stoppen.
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Die Überhitzungserfassungsschaltung 42 gibt
das Benachrichtigungssignal ebenso an die Steuerschaltung 24 des
energiequellenseitigen Reglers 20. Die Steuerschaltung 24,
welche das Benachrichtigungssignal empfangen hat, stoppt den Schaltbetrieb
des MOSFET 22, um so die Erzeugung der Versorgungsspannungen
als der energiequellenseitige Regler 20 zu stoppen.
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Die Überspannungserfassungsschaltung 44 überwacht
den Spannungswert der mittels der Glättungsschaltung 14 geglätteten
ersten Zwischenspannung. Wenn die Überspannungserfassungsschaltung 44 erfasst,
dass der Spannungswert einen Höchstwert überschritten
hat, der erreicht werden kann, während der energiequellenseitige
Regler 20 normal arbeitet, gibt die Überspannungserfassungsschaltung 44 ein
Benachrichtigungssignal (ein H-Pegel-Signal gemäß der
Ausführungsform), das anzeigt, dass der energiequellenseitige
Regler 20 fehlerhaft arbeitet, aus. Das Benachrichtigungssignal wird über
eine ODER-Schaltung 52 an die Steuerschaltung 34 jedes
versorgungsseitigen Reglers 30 gegeben, in einer Weise ähnlich
der vorstehend beschriebenen Weise. Die Steuerschaltung 34,
welche das Benachrichtigungssignal empfangen hat, stoppt die Regelung
des Bipolartransistors 32, um so die Erzeugung von Versorgungsspannungen
als der versorgungsseitige Regler 30 zu stoppen.
-
Die Überspannungserfassungsschaltung 44 gibt
das Benachrichtigungssignal ebenso an die Steuerschaltung 24 des
energiequellenseitigen Reglers 20. Die Steuerschaltung 24,
welche das Benachrichtigungssignal empfangen hat, stoppt den Schaltbetrieb
des MOSFET 22, um so die Erzeugung von Versorgungsspannung
als der energiequellenseitige Regler 20 zu stoppen.
-
Die Überstromerfassungsschaltung 46 überwacht
den über den Eingangsanschluss 36 eingegebenen
Eingangsstrom auf jedem Pfad (Pfade für die ersten Zwischenspannungen
und externen Quellen) unmittelbar vor einem Erreichen des entsprechenden versorgungsseitigen
Reglers 30. Wenn die Überstromerfassungsschaltung 46 erfasst,
dass der Stromwert einen Höchstwert überschritten
hat, der während eines normalen Betriebs erreicht werden
kann, gibt die Überstromerfassungsschaltung 46 ein
Benachrichtigungssignal (H-Pegel-Signal gemäß der Ausführungsform)
aus, das anzeigt, dass der versorgungsseitige Regler 30 fehlerhaft
arbeitet. Das Benachrichtigungssignal wird an die Steuerschaltung 34 des
entsprechenden versorgungsseitigen Reglers 30 gegeben,
in einer Weise ähnlich der vorstehend beschriebenen Weise.
Die Steuerschaltung 34, welche das Benachrichtigungssignal
empfangen hat, stoppt die Erzeugung von Versorgungsspannungen als
der versorgungsseitige Regler 30.
-
Die
Benachrichtigungssignale von jeder Erfassungsschaltung werden nur
ausgegeben, während der relevante Zustand erfasst wird.
Wenn die Ausgabe endet, nimmt die Steuerschaltung 24 des energiequellenseitigen
Reglers 20 den Schaltbetrieb des MOSFET 22 wieder
auf, um so die Erzeugung der ersten Zwischenspannung als der energiequellenseitige
Regler 20 wieder aufzunehmen. In ähnlicher Weise
nehmen die jeweiligen Steuerschaltungen 34 der versorgungsseitigen
Regler 30 die Regelung des Bipolartransistors 32 wieder
auf, um so die Erzeugung der Versorgungsspannungen als die versorgungsseitigen
Regler 30 wieder aufzunehmen.
-
Die
Abstimmschaltung 42 stimmt den Spannungswert der von den
versorgungsseitigen Reglern 30 erzeugten Versorgungsspannungen
ab, wenn ein von einer externen Vorrichtung gesendeter Befehl empfangen
wird. Die Abstimmung erfolgt, indem die Schaltungskonfiguration
der jeweiligen Steuerschaltungen 34 der versorgungsseitigen
Regler 30 auf der Grundlage des Befehls abgeglichen wird.
Ein bestimmtes Verfahren zum Abgleichen der Schaltungskonfiguration
wird hierin nicht beschrieben. Es kann jedoch beispielsweise ein
Verfahren, wie beispielsweise ein Lasertrimmen, angewandt werden.
-
Nachstehend
werden Ausführungsformen für einen Fall beschrieben,
gemäß welchem die gemäß obiger
Beschreibung konfigurierte Energieversorgungseinheit 1 auf
der elektronischen Steuervorrichtung 100 montiert ist.
-
Gemäß der
Ausführungsform ist die Energieversorgungseinheit 1 als
Vorrichtung montiert, welche die elektronische Steuervorrichtung 100 mit
Energie versorgt. Die Energieversorgungseinheit 1 ist dazu
ausgelegt, mehrere Arten von Spannungen, die vom Mikrocomputer 200 und
den verschiedenen Sensoren 300 in der elektronischen Steuervorrichtung 100 benötigt
werden, zu erzeugen und bereitzustellen.
-
Wenn
der Mikrocomputer 200 und die verschiedenen Sensoren 300 beispielsweise
nur durch die Versorgungsspannungen gesteuert werden können,
die durch die jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen
Reglers 20 und der versorgungsseitigen Regler 30 bestimmt
werden, müssen alle Eingangsanschlüsse 36,
die jeweils den versorgungsseitigen Reglern 30 entsprechen,
wie in 2 gezeigt, lediglich mit dem Pfad verknüpft
werden, der durch den energiequellenseitigen Regler 20 führt.
-
Bei
der ersten Ausführungsform kann, wie in 3 gezeigt,
ein Sanftanlaufkondensator Cs vorgesehen sein, der mit dem energiequellenseitigen
Regler 20 verbunden ist, um den Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers 20 sanft zu starten.
-
In
diesem Fall wird der Sanftanlaufkondensator Cs dann, wenn die Überhitzungserfassungsschaltung 42 eine Überhitzung
in der Umgebung des energiequellenseitigen Reglers 20 erfasst,
entladen. Dies führt dazu, dass der Betrieb des energiequellenseitigen
Reglers 20 gestoppt wird, und dass die Erzeugung der ersten
Zwischenspannungen gestoppt wird.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Gemäß der
Ausführungsform können der Mikrocomputer 200 und
die verschiedenen Schaltungen 300, im Hinblick auf die
Spezifikationen, Versorgungsspannungen mit anderen Spannungswerten benötigen,
zusätzlich zu den Versorgungsspannungen, die durch die
jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen Reglers 20 und
der versorgungsseitigen Regler 30 bestimmt werden.
-
Insbesondere
kann beispielsweise unter den mehreren Arten von Spannungen eine
Art einem Spannungswert entsprechen, der sich von den anderen unterscheidet
(der Spannungswert ist höher oder niedriger). Da der Spannungswert
verschieden ist, kann er nicht nur durch eine Kombination des energiequellenseitigen
Reglers 20 und der versorgungsseitigen Regler 30 erzeugt
werden. Ferner wird auch dann, wenn die Spannung erzeugt werden
kann, ein zulässiger Verlust innerhalb des IC gegebenenfalls überschritten.
-
In
solch einem Fall wird ein Eingangsanschluss 36 entsprechend
irgendeinem versorgungsseitigen Regler 30 mit dem Pfad
verbunden, der nicht durch den energiequellenseitigen Regler 20 führt. Ferner
wird eine externe Quelle über diesen Pfad eingegeben, wobei
die externe Quelle einen Spannungswert aufweist, der es dem Spannungswert,
der verschieden ist, ermöglicht, in Bezug auf die Eigenschaften
des versorgungsseitigen Reglers 30 erzeugt zu werden.
-
Gemäß einer
beispielhaften Anwendung wird die Energieversorgungsspannung heruntergesetzt,
um einen Spannungswert aufzuweisen, der sich von dem der ersten
Zwischenspannung unterscheidet. Diese heruntergesetzte zweite Zwischenspannung
(nachstehend auch als dritte Spannung bezeichnet) wird über
den Eingangsanschluss 36 als externe Energiequelle an den
versorgungsseitigen Regler 30 gegeben.
-
Als
eine bestimmte Konfiguration kann beispielsweise, wie in 4 gezeigt,
eine Konfiguration berücksichtigt werden, die ferner eine
allgemeine Hilfsenergieversorgungseinheit 2 und eine Glättungsschaltung 16 aufweist.
Die Hilfsenergieversorgungseinheit 2 erzeugt die zweite
Zwischenspannung, welche der Energieversorgungsspannung entspricht,
aus der mittels des Eingangsfilters 12 Rauschen entfernt
und die heruntergesetzt worden ist. Die Glättungsschaltung 16 glättet
die von der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 erzeugte zweite
Zwischenspannung.
-
Die
Hilfsenergieversorgungseinheit 2 weist einen Hilfsregler 60,
eine Überhitzungserfassungsschaltung 72, eine Überspannungserfassungsschaltung 74 und
dergleichen auf. Der Hilfsregler 60 erzeugt die zweite
Zwischenspannung, welche der Energieversorgungsspannung entspricht,
aus der mittels des Eingangsfilters 12 Rauschen entfernt
und die heruntergesetzt worden ist. Die Überhitzungserfassungsschaltung 72 erfasst
die Temperatur des Hilfsreglers 60. Die Überspannungserfassungsschaltung 74 erfasst
den Spannungswert der von der Glättungsschaltung 16 geglätteten
zweiten Zwischenspannung. Die Hilfsenergieversorgungseinheit 2 ist dazu
ausgelegt, die Energieversorgungseinheit 1 mit den vom
Hilfsregler 60 erzeugten zweiten Zwischenspannungen zu
versorgen.
-
Unter
den Bestandteilen entspricht der Hilfsregler 60 einem Schaltregler,
der einen MOSFET 62 und eine Steuerschaltung 64,
die ein Schalten des MOSFET 62 steuert, aufweist. Der Hilfsregler 60 setzt
die Spannung V1 der Energieversorgungsspannung durch einen Schaltbetrieb
des MOSFET 62 auf ein Mittelpunktpotential V2b und gibt
die heruntergesetzte Spannung als die zweite Zwischenspannung aus.
Der Hilfsregler 60 kann ebenso als Serienregler ausgelegt
sein, ähnlich dem versorgungsseitigen Regler 30,
wenn die Genauigkeit Vorrang vor der Verlustunterdrückung
hat. Ein Spannungswert der Spannungen v2a und v2b wird derart bestimmt,
dass der Spannungswert einen bestimmten Eingangsspannungsbereich
des versorgungsseitigen Reglers 30 erfüllt, der
es dem Regler ermöglicht, normal zu arbeiten.
-
Die Überhitzungserfassungsschaltung 72 überwacht
die Umgebungstemperatur des Hilfsreglers 60. Wenn die Überhitzungserfassungsschaltung 42 erfasst,
dass die Temperatur eine Höchsttemperatur überschritten
hat, die während eines normalen Betriebs erreicht werden
kann, gibt die Überhitzungserfassungsschaltung 42 ein
Benachrichtigungssignal (H-Pegel-Signal gemäß der
Ausführungsform) aus, das anzeigt, das der Hilfsregler 60 fehlerhaft
arbeitet. Das Benachrichtigungssignal wird über eine ODER-Schaltung 7 an
die Energieversorgungseinheit 1 gegeben. Die Energieversorgungseinheit 1 empfängt
das Signal über die vorstehend beschriebene ODER-Schaltung 52.
-
D.
h., das Benachrichtigungssignal wird über die ODER-Schaltung 76 und
die ODER-Schaltung 52 an die Steuerschaltung 34 jedes
versorgungsseitigen Reglers 30 gegeben. Jede Steuerschaltung 34,
welche das Benachrichtigungssignal empfangen hat, stoppt die Erzeugung
der Versorgungsspannungen als der versorgungsseitige Regler 30,
in einer Weise ähnlich der vorstehend beschriebenen Weise.
-
Die Überhitzungserfassungsschaltung 72 gibt
das Benachrichtigungssignal ebenso an die Steuerschaltung 64.
Die Steuerschaltung 64, welche das Benachrichtigungssignal
empfangen hat, stoppt den Schaltbetrieb des MOSFET 62,
um so die Erzeugung der Versorgungsspannung als der Hilfsregler 60 zu
stoppen.
-
Die Überspannungserfassungsschaltung 74 überwacht
den Spannungswert der mittels der Glättungsschaltung 16 geglätteten
zweiten Zwischenspannung. Wenn die Überspannungserfassungsschaltung 74 erfasst,
dass der Spannungswert einen Höchstwert überschritten
hat, der erreicht werden kann, während der Hilfsregler 60 normal
arbeitet, gibt die Überspannungserfassungsschaltung 74 ein
Benachrichtigungssignal (H-Pegel-Signal gemäß der Ausführungsform)
aus, das anzeigt, das der Hilfsregler 60 fehlerhaft arbeitet.
Das Benachrichtigungssignal wird über eine ODER-Schaltung 76 und
die ODER-Schaltung 52 an die Steuerschaltung 34 jedes versorgungsseitigen
Reglers 30 gegeben, in einer Weise ähnlich der
vorstehend beschriebenen Weise. Jede Steuerschaltung 34,
welche das Benachrichtigungssignal empfangen hat, stoppt die Erzeugung der
Versorgungsspannungen als der versorgungsseitige Regler 30,
in einer Weise ähnlich der vorstehend beschriebenen Weise.
-
Die Überspannungserfassungsschaltung 74 gibt
das Benachrichtigungssignal ebenso an die Steuerschaltung 64.
Die Steuerschaltung 64, welche das Benachrichtigungssignal
empfangen hat, stoppt den Schaltbetrieb des MOSFET 62,
um so die Erzeugung der Versorgungsspannung als der Hilfsregler 60 zu
stoppen.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform kann, wie in 3 gezeigt,
ein Sanftanlaufkondensator Cs vorgesehen sein, der mit dem energiequellenseitigen Regler 20 und
dem Hilfsregler 60 verbunden ist, um die Betriebe des energiequellenseitigen
Reglers 20 und des Hilfsreglers 60 sanft zu starten.
Es kann, wie in 5 gezeigt, ein separater Sanft anlaufkondensator
Cs für jeden Regler vorgesehen sein. Der Sanftanlaufkondensator
Cs ist vorzugsweise, wie in 6 gezeigt,
parallel zu beiden Reglern geschaltet sein.
-
In
diesem Fall wird der Sanftanlaufkondensator Cs dann, wenn die Überhitzungserfassungsschaltung 42 und
die Überhitzungserfassungsschaltung 72 eine Überhitzung
in der Umgebung des energiequellenseitigen Reglers 20 bzw.
in der Umgebung des Hilfsreglers 60 erfassen, entladen.
Dies führt dazu, dass der Betrieb des relevanten Reglers
gestoppt werden kann, und dass die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen
und der zweiten Zwischenspannungen gestoppt werden kann.
-
Bei
der gemäß obiger Beschreibung konfigurierten Energieversorgungseinheit 1 wird
der Eingangsanschluss 36 derart mit einem Pfad verbunden,
dass die erste Zwischenspannung vom energiequellenseitigen Regler 20 oder
einer anderen externen Quelle, die nicht durch den energiequellenseitigen
Regler 20 führt, gezielt an wenigstens einen der versorgungsseitigen
Regler 30 gegeben wird. Dies führt dazu, dass
die Versorgungsspannung auf der Grundlage dieser Konfiguration erzeugt
werden kann.
-
Folglich
kann dadurch, dass ein Pfad, auf welchen die andere externe Quelle
gegeben wird, mit dem relevanten versorgungsseitigen Regler 30 verbunden
wird, eine Versorgungsspannung erzeugt werden, die einen Spannungswert
aufweist, der sich von dem unterscheidet, wenn die erste Zwischenspannung
eingegeben wird.
-
Dadurch,
dass die Spannung, die an den relevanten versorgungsseitigen Regler 30 gegeben wird,
auf diese Weise von der ersten Zwischenspannung zur externen Quelle
geändert wird, wird nur der Spannungswert der von dem versorgungsseitigen Regler 30 erzeugten
Versorgungsspannung geändert. Auf diese Weise kann der
Ausgangsspannungsbereich der Energieversorgungseinheit 1 geändert werden.
-
Solche Änderungen
können ohne Umstände lediglich durch ein gezieltes
Verbinden des relevanten versorgungsseitigen Reglers 30 mit
entweder dem Pfad vom energiequellenseitigen Regler 20 oder dem
Pfad, der nicht durch den energiequellenseitigen Regler 20 führt,
auf der Grundlage des vom geregelten Ziel (elektronische Steuervorrichtung 100) benötigten
Spannungswerts realisiert werden.
-
Gemäß der
Ausführungsform ist die Energieversorgungseinheit 1 dann,
wenn das geregelte Ziel nur durch die Versorgungsspannung geregelt
werden kann, die durch die jeweiligen Eigenschaften des energiequellenseitigen
Reglers 20 und der versorgungsseitigen Regler 30 bestimmt
wird, wie vorstehend bei der ersten Ausführungsform beschrieben, derart
befestigt, dass alle versorgungsseitigen Regler 30 mit
dem Pfad von dem energiequellenseitigen Regler 20 verbunden
werden (2 und 3).
-
Demgegenüber
wird die Energieversorgungseinheit 1 dann, wenn das geregelte
Ziel eine Versorgungsspannung mit einem verschiedenen Spannungswert
zusätzlich zur Versorgungsspannung, die durch die jeweiligen
Eigenschaften des energiequellenseitigen Reglers 20 und
der versorgungsseitiges Reglers 30 bestimmt wird, benötigt, derart
befestigt, dass irgendeiner der versorgungsseitigen Regler 30 mit
dem Pfad verbunden wird, der nicht durch den energiequellenseitigen
Regler 20 führt, und dass ferner die externe Quelle über
den Pfad eingegeben wird, wobei die externe Quelle einen Spannungswert
aufweist, der es dem Spannungswert, der verschieden ist, ermöglicht,
in Bezug auf die Eigenschaften des versorgungsseitiges Reglers 30 erzeugt
zu werden.
-
Insbesondere
ist, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben, zusätzlich
der Hilfsregler 60 (Hilfsenergieversorgungseinheit 2)
vorgesehen, welcher die zweite Zwischenspannung erzeugt, welche
der Energieversorgungsspannung entspricht, die heruntergesetzt worden
ist. Die auf diese Weise erzeugte zweite Zwischenspannung wird als
die externe Quelle an den versorgungsseitigen Reglern 30 gegeben
(4 bis 6).
-
Auf
diese Weise kann dadurch, dass die allgemeine Hilfsenergieversorgungseinheit 2 hinzugefügt
wird, eine Versorgungsspannung einer Änderung, die zur
Steuerung/Regelung benötigt wird, in Abhängigkeit
des geregelten Ziels erzeugt werden, mit der energiequellenseitige
Regler 20 in der vorliegenden Form. Folglich ist eine zusätzliche
zweckbestimmte Energieversorgungseinheit nicht erforderlich. Dies
führt dazu, dass eine Zunahme der endgültigen
Fertigungskosten des geregelten Ziels, einschließlich der
Kosten für die Entwicklung und die Fertigung, verhindert
werden kann. Solche kostenrelevanten Vorteile sind insbesondere
bei einer Fertigung von mehreren Arten von Befestigungszielen in geringem
Umfang von Bedeutung.
-
Gemäß der
Ausführungsform kann die Erzeugung von Versorgungsspannungen
durch die versorgungsseitigen Regler 30, die weiter stromabwärts vorgesehen
sind, gestoppt werden, wenn ein Fehler im energiequellenseitigen
Regler 20 auftritt. Dies führt dazu, dass unverzüglich
verhindert wird, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen an das geregelte
Ziel gegeben werden.
-
Gemäß der
Ausführungsform kann die Überhitzungserfassungsschaltung 42 einen
fehlerhaften Betrieb auf der Grundlage eines Temperaturanstiegs im
energiequellenseitigen Regler 20 erfassen.
-
Gemäß der
Ausführungsform kann die Überspannungserfassungsschaltung 44 einen
fehlerhaften Betrieb auf der Grundlage der Ausgangspannung des energiequellenseitigen
Reglers 20 erfassen.
-
Gemäß der
Ausführungsform kann die Überstromerfassungsschaltung 46 einen
fehlerhaften Betrieb auf der Grundlage des Ausgangsstroms des energiequellenseitigen
Reglers 20 erfassen.
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Gemäß der
Ausführungsform wird das Benachrichtigungssignal von jeder
Erfassungsschaltung über die ODER-Schaltung 52 an
die Steuerschaltung 34 jedes versorgungsseitigen Reglers 30 gegeben.
Folglich kann ein fehlerhafter Betrieb auf der Grundlage des Temperaturanstiegs
im energiequellenseitigen Regler 20, des Spannungswerts
der ersten Zwischenspannung oder des Stromwerts der ersten Zwischenspannung
erfasst werden.
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Gemäß der
Ausführungsform kann die Abstimmschaltung 48 den
Spannungswert der von jedem versorgungsseitigen Regler 30 erzeugten
Versorgungsspannung innerhalb eines Bereichs abstimmen, der in Bezug
auf den Spannungswert der ersten Zwischenspannung bestimmt wird.
-
Bei
einer Konfiguration, bei welcher der energiequellenseitige Regler 20 mit
einem Sanftanlaufkondensator Cs versehen ist (3, 5 und 6),
kann eine Erzeugung der ersten Zwischenspannungen durch den energiequellenseitigen
Regler 20 dadurch, dass der Sanftanlaufkondensator Cs entladen
wird, gestoppt werden.
-
Bei
einer Konfiguration, bei welcher der Sanftanlaufkondensator Cs,
der für den energiequellenseitigen Regler 20 vorgesehen
ist, ebenso als der Sanftanlaufkondensator des Hilfsreglers 60 in
der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 verwendet wird (6),
kann die Anzahl von Sanftanlaufkondensatoren Cs verglichen mit einem
Fall, in welchem separate Kondensatoren verwendet werden, verringert werden.
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Dadurch,
dass der Sanftanlaufkondensator Cs entladen wird, kann die Erzeugung
von zweiten Zwischenspannungen durch den Hilfsregler 60 der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 gleichzeitig
mit der Erzeugung der ersten Zwischenspannungen durch den energiequellenseitigen
Regler 20 gestoppt werden.
-
Dies
führt dazu, dass ein fehlerhafter Betrieb eines Reglers
auf einer Seite durch einen Regler auf der anderen Seite erfasst
und die Erzeugung der Zwischenspannungen gestoppt werden kann. Aus
der Sicht des Reglers auf der einen Seite kann ein Entladen des
Sanftanlaufkondensators Cs in einem Zustand, in dem ein fehlerhafter
Betrieb des Reglers selbst nicht erfasst wird, derart betrachtet
werden, dass es durch einen fehlerhaften Betrieb des Reglers auf
der anderen Seite verursacht wird.
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Gemäß der
Ausführungsform wird selbst dann, wenn die Hilfsenergieversorgungseinheit 2 hinzugefügt,
ein fehlerhafter Betrieb des Hilfsreglers 60 durch die
Erfassungsschaltungen auf der Seite der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 erfasst
und eine Benachrichtigung des Erfassungsergebnisses an die Seite
der Energieversorgungseinheit 1 gegeben. Folglich kann
die Seite der Energieversorgungseinheit 1 das Auftreten
eines Fehlers bzw. einer Abweichung erfassen und können
die Erzeugung der ersten Zwischenspannungen durch den energiequellenseitigen
Regler 20 und die Erzeugung der Versorgungsspannungen durch
die versorgungsseitigen Regler 30 gestoppt werden.
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Bei
der Konfiguration kann die Erzeugung von Versorgungsspannungen durch
einen versorgungsseitigen Regler 30, der weiter stromabwärts vorgesehen
ist, gestoppt werden, wenn ein fehlerhafter Betrieb des Hilfsreglers 60 auftritt.
Dies führt dazu, dass unverzüglich verhindert
werden kann, dass fehlerhafte Versorgungsspannungen an das geregelte Ziel
gegeben werden.
-
(Weitere Ausführungsform)
-
Vorstehend
wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene
Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene
Weise modifiziert werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen.
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Gemäß der
Ausführungsform stoppen beispielsweise dann, wenn ein fehlerhafter
Betrieb des energiequellenseitigen Reglers 20 erfasst wird,
alle versorgungsseitigen Regler 30 mit der Erzeugung der
Versorgungsspannungen. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass alle
versorgungsseitigen Regler 30 auf diese Weise mit der Erzeugung
der Versorgungsspannungen stoppen. Es kann beispielsweise erforderlich
sein, dass nur einer oder mehrere versorgungsseitige Regler 30,
die auf der Grundlage der Bedeutung der Funktion bestimmt werden,
die vom geregelten Ziel bereitgestellt und durch die Versorgungsspannung
aktualisiert wird, stoppen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform kann dann, wenn, wie in 7 gezeigt,
ein gemeinsamer Sanftanlaufkondensator Cs für den energiequellenseitigen Regler 20 und
die versorgungsseitigen Regler 30 vorgesehen ist, die durch
die Glättungsschaltung 16 geglättete
zweite Zwischenspannung an die Überspannungserfassungsschaltung 44 der
Energieversorgungseinheit 1 gegeben werden, mitten auf
einem Pfad, der zum versorgungsseitigen Regler 30 führt. Die Überspannungserfassungsschaltung 44 kann
die Überspannung auf der Seite der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 erfassen.
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Der
energiequellenseitige Regler 20 kann einen fehlerhaften
Betrieb des Hilfsreglers 60 der Hilfsenergieversorgungseinheit 2,
wie vorstehend beschrieben, auf der Grundlage des Entladezustands des
Sanftanlaufkondensators Cs erfassen. Folglich ist ein Pfad zum Melden
eines fehlerhaften Betriebs des Hilfsreglers 60 nicht erforderlich.
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Dies
führt dazu, dass ein fehlerhafter Betrieb auf der Seite
des Hilfsreglers 60 durch die Seite des energiequellenseitigen
Reglers 20 der Energieversorgungseinheit 1 erfasst
und die Erzeugung der Zwischenspannungen gestoppt werden kann.
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Es
muss lediglich ein Pfad innerhalb der Energieversorgungseinheit 1 gebildet
werden, um die Überspannungserfassungsschaltung 44 mit
dem Pfad zu verbinden, welcher die zweite Zwischenspannung zu den
versorgungsseitigen Reglern 30 führt. Folglich
kann ein Signalpfad (ein Signalpfad, welcher die ODER-Schaltung 76 und
die Energieversorgungseinheit 1 in der 6 verbindet),
welcher die Hilfsenergieversorgungseinheit 2 und die Energieversorgungseinheit 1 verbindet,
ausgelassen werden.
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Gemäß der
Ausführungsform stoppt die Steuerschaltung jedes Reglers
die Erzeugung von Spannungen, wenn eine Erfassungsschaltung einen fehlerhaften
Betrieb erfasst, oder anders gesagt, während ein Benachrichtigungssignal
ausgegeben wird. D. h., die Erzeugung von Spannungen wird wieder
aufgenommen, wenn das Benachrichtigungssignal nicht länger
von der Erfassungsschaltung ausgegeben wird.
-
Die
Erzeugung von Spannungen kann unmittelbar nach einem Stoppen der
Ausgabe der Benachrichtigungssignale wieder aufgenommen werden.
Alternativ kann die Erzeugung von Spannungen unmittelbar nach Verstreichen
einer bestimmten Zeitspanne wieder aufgenommen werden. Insbesondere kann
die Erzeugung von Spannungen bei einer Konfiguration, bei welcher
der Betrieb des geregelten Ziels zurückgesetzt wird, wenn
eine Erfassungsschaltung einen fehlerhaften Betrieb erfasst, nach Verstreichen
einer Zeitspanne, die erforderlich ist, um den Betrieb des geregelten
Ziels zurückzusetzen, nachdem die Erfassungsschaltung den
fehlerhaften Betrieb erfasst hat, wieder aufgenommen werden.
-
Als
eine Konfiguration zum Wiederaufnehmen der Erzeugung von Spannungen
nach Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne können beispielsweise,
wie in 8A gezeigt, eine Rücksetzausgabeschaltung 82 und
ein Zeitgeber 84 vorgesehen sein. Die Rücksetzausgabeschaltung 82 gibt
ein Rücksetzsignal auf der Grundlage eines Benachrichtigungssignals
von einer Erfassungsschaltung aus. Der Zeitgeber 84 zählt
eine Zeitspanne, die ab einem Zeitpunkt verstrichen ist, an welchem
das Benachrichtigungssignal ausgegeben wird. Die Erzeugung von Spannungen
durch die Regler wird wieder aufgenommen, wenn die Erfassungsschaltung
das Benachrichtigungssignal nicht länger ausgibt und wenn der
Zählwert des Zeitgebers 84 wenigstens der erforderlichen
Zeitspanne entspricht.
-
Bei
der Konfiguration wird die Erzeugung von Spannungen selbst dann,
wenn der fehlerhafte Betrieb nicht länger erfasst und das
Benachrichtigungssignal nicht länger ausgegeben wird, nicht
wieder aufgenommen, bis eine Rücksetzperiode (d. h. eine erforderliche
Zeit zum Zurücksetzen) verstrichen ist, um den Betrieb
des geregelten Ziels zurückzusetzen. Dies führt
dazu, dass selbst die Erzeugung von Spannungen dann, wenn ein fehlerhafter
Betrieb für nur eine Zeitspanne auftritt, die kürzer
als die Rücksetzperiode des geregelten Ziels ist, wieder
aufgenommen wird, nachdem die Rücksetzperiode verstrichen
ist. Folglich kann die Versorgung der Regler mit Spannungen wieder
aufgenommen werden, nachdem das Rücksetzen des geregelten
Ziels abgeschlossen worden ist.
-
Bei
dieser Konfiguration kann eine Schaltungskonfiguration, die sich
von den vorstehend beschriebenen Konfigurationen unterscheidet,
als die Erfassungsschaltung verwendet werden. Insbesondere kann,
wie in 8B gezeigt, eine Schaltungskonfiguration
berücksichtigt werden, bei welcher die Spannung von einer
Spannung, die von einem Regler erzeugt wird, von einen Komparator 88 erfasst werden,
als Wert einer Spannung, die von einem Widerstand R1 und einem Widerstand
R2 geteilt wird. Wenn die Spannung unter einem bestimmten Wert liegt,
kann ein Benachrichtigungssignal an die Rücksetzausgabeschaltung 82 ausgegeben
werden.
-
Gemäß der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Konfiguration
bereitgestellt, bei welchem die Bestandteile der Energieversorgungseinheit 1,
mit Ausnahme des Eingangsfilters 12 und der Glättungsschaltung 14,
als ein einziger IC befestigt sind. Die Energieversorgungseinheit 1 kann jedoch
derart konfiguriert sein, dass die anderen Bestandteile nicht in
einem einzigen IC integriert sind. Es können beispielswei se,
wie in 9 gezeigt, einige der Bipolartransistoren 32 der
versorgungsseitigen Regler 30 extern vorgesehen sein.
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Gemäß der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform bilden die Überhitzungserfassungsschaltung 42,
die Überspannungserfassungsschaltung 44, die Überstromerfassungsschaltung 46,
die ODER-Schaltung 52 und der Sanftanlaufkondensator Cs
einen ersten Fehlererfassungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Die Abstimmschaltung 48 entspricht einem Spannungsabstimmabschnitt
der vorliegenden Erfindung. Die Überhitzungserfassungsschaltung 42,
die Überspannungserfassungsschaltung 74, die ODER-Schaltung 76 und
der Sanftanlaufkondensator Cs der Hilfsenergieversorgungseinheit 2 bilden
einen zweiten Fehlererfassungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2008-200988 [0001]
- - JP 2004-147437 [0003]