JP2005086948A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply Download PDF

Info

Publication number
JP2005086948A
JP2005086948A JP2003318804A JP2003318804A JP2005086948A JP 2005086948 A JP2005086948 A JP 2005086948A JP 2003318804 A JP2003318804 A JP 2003318804A JP 2003318804 A JP2003318804 A JP 2003318804A JP 2005086948 A JP2005086948 A JP 2005086948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
current
circuit
power supply
switching power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003318804A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Murai
康弘 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2003318804A priority Critical patent/JP2005086948A/en
Publication of JP2005086948A publication Critical patent/JP2005086948A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply which can detect various types of faults with a simple constitution in the switching power supply in which converter circuits are connected in parallel. <P>SOLUTION: The switching power supply 1 having converter circuits 2, 3 connected in parallel includes a plurality of current detecting means 4, 5 for detecting currents flowing to the converter circuits 2, 3, a plurality of differential amplifying means 41, 41 for amplifying a difference between a value based on the current detected by an arbitrary current detecting means and a value based on the current detected by a current detecting means except the arbitrary current detecting means, comparing means 42, 42 for comparing a value based on this amplified current difference with a fault judged value, and a control means 9 for controlling the plurality of the converter circuits 2, 3 to peak current by generating a drive signal for controlling to switch switching elements 10a-10b on the basis of the value based on a sum of the currents detected by the plurality of the current detecting means 4, 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コンバータ回路が並列接続されるスイッチング電源装置に関する。   The present invention relates to a switching power supply apparatus in which converter circuits are connected in parallel.

スイッチング電源装置は、小型軽量かつ高効率等の特長を有しており、パソコンや自動車等の電源として幅広く利用されている。スイッチング電源装置には、燃料電池自動車に備えられる電気機器等の大電流(大電力)を必要とする負荷の電源として利用されるものがある。このような大電力用のスイッチング電源装置には、複数のコンバータ回路が並列接続され、複数のコンバータ回路の出力電流を積算した大電流を供給するものがある。このようなスイッチング電源装置では、複数の制御回路によって複数のコンバータ回路を各々制御するものもあれば、1つの制御回路によって複数のコンバータ回路を制御するものもある。   The switching power supply device has features such as small size, light weight and high efficiency, and is widely used as a power source for personal computers and automobiles. Some switching power supply devices are used as a power source for a load that requires a large current (large power) such as an electric device provided in a fuel cell vehicle. Some switching power supply devices for large power supply a plurality of converter circuits connected in parallel and supply a large current obtained by integrating the output currents of the plurality of converter circuits. Some of such switching power supply devices control a plurality of converter circuits by a plurality of control circuits, and some control a plurality of converter circuits by one control circuit.

複数のコンバータ回路を備えるスイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路のうちの任意のコンバータ回路の故障や過電流、コンバータ回路間の出力電流のアンバランス等の異常が発生した場合、その異常を検出し、全てのコンバータ回路を停止させる必要がある。そのために、全てのコンバータ回路に対して制御回路を各々設け、各制御回路においてそれぞれのコンバータ回路の異常を検出するスイッチング電源装置がある(特許文献1参照)。また、全てのコンバータ回路に対して過電流保護回路を各々設け、各過電流保護回路においてそれぞれのコンバータ回路の過電流を検出するスイッチング電源装置もある。
特開平6−105556号公報
In a switching power supply device having a plurality of converter circuits, when an abnormality such as a failure or overcurrent of any converter circuit among the plurality of converter circuits or an imbalance in output current between the converter circuits occurs, the abnormality is detected. It is necessary to stop all the converter circuits. For this purpose, there is a switching power supply device in which a control circuit is provided for each converter circuit, and each control circuit detects an abnormality of each converter circuit (see Patent Document 1). There is also a switching power supply device in which overcurrent protection circuits are provided for all converter circuits, and each overcurrent protection circuit detects an overcurrent of each converter circuit.
JP-A-6-105556

しかしながら、全てのコンバータ回路に対応して制御回路を各々設けたスイッチング電源装置は、構成が複雑化し、回路規模が大きくなる。というのは、このスイッチング電源装置は、各制御回路に、各コンバータ回路のスイッチング素子をスイッチング制御するための回路の他に、コンバータ回路の異常を検出するために各コンバータ回路に流れる電流の差を検出する回路やその電流差と基準値とを比較する回路等が必要となるからである。   However, the switching power supply device provided with the control circuits corresponding to all the converter circuits has a complicated configuration and a large circuit scale. This is because this switching power supply device provides each control circuit with a difference in current flowing in each converter circuit in order to detect an abnormality in the converter circuit, in addition to a circuit for switching control of the switching element of each converter circuit. This is because a circuit for detecting, a circuit for comparing the current difference with a reference value, and the like are required.

また、全てのコンバータ回路に対応して過電流保護回路を各々設けたスイッチング電源装置は、過電流を検出することはできるが、コンバータ回路の故障を検出することができない場合がある。例えば、2つのコンバータ回路が並列接続されるスイッチング電源装置において、装置全体の出力電流の定格電流値を200Aとし、各コンバータ回路の出力電流の定格電流値を100Aとし、各過電流保護回路における過電流の検出判定値を110Aとする。このスイッチング電源装置において負荷率が50%で100Aを出力している場合、一方のコンバータ回路が故障し、このコンバータ回路の出力電流が0Aになったとする。この場合、他方のコンバータ回路では出力電流として100Aを出力するが、過電流の検出判定値は110Aなので、過電流保護回路では他方のコンバータ回路を正常と判定する。つまり、一方のコンバータ回路が故障した場合でも、他方のコンバータ回路では過電流が流れないことがあるので、一方のコンバータ回路の故障を検出できない。   In addition, a switching power supply device provided with an overcurrent protection circuit corresponding to all converter circuits can detect an overcurrent, but cannot detect a failure of the converter circuit. For example, in a switching power supply device in which two converter circuits are connected in parallel, the rated current value of the output current of the entire device is set to 200 A, the rated current value of the output current of each converter circuit is set to 100 A, and an overcurrent in each overcurrent protection circuit is set. The current detection determination value is 110A. In this switching power supply device, when 100 A is output at a load factor of 50%, it is assumed that one converter circuit fails and the output current of this converter circuit becomes 0 A. In this case, the other converter circuit outputs 100 A as the output current, but since the overcurrent detection determination value is 110 A, the overcurrent protection circuit determines that the other converter circuit is normal. In other words, even if one converter circuit fails, the other converter circuit may not flow overcurrent, so that one converter circuit failure cannot be detected.

そこで、本発明は、コンバータ回路が並列接続されるスイッチング電源装置において、簡単な構成により各種異常を検出することができるスイッチング電源装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching power supply device that can detect various abnormalities with a simple configuration in a switching power supply device in which converter circuits are connected in parallel.

本発明に係るスイッチング電源装置は、スイッチング素子を各々含み、並列接続される複数のコンバータ回路と、複数のコンバータ回路に流れる電流を各々検出する複数の電流検出手段と、複数の電流検出手段に各々対応して設けられ、複数の電流検出手段のうちの任意の電流検出手段で検出した電流に基づく値と任意の電流検出手段以外の電流検出手段で検出した電流に基づく値との差を増幅する複数の差動増幅手段と、複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差に基づく値と異常判定値とを比較する比較手段と、複数の電流検出手段で各々検出した電流の和に基づく値に基づいてスイッチング素子をスイッチング制御するための駆動信号を生成し、複数のコンバータ回路をピーク電流制御する制御手段とを備えることを特徴とする。   A switching power supply according to the present invention includes a plurality of converter circuits each including a switching element, connected in parallel, a plurality of current detection means for detecting currents flowing through the plurality of converter circuits, and a plurality of current detection means, respectively. Correspondingly provided, it amplifies the difference between a value based on a current detected by an arbitrary current detecting means among a plurality of current detecting means and a value based on a current detected by a current detecting means other than the arbitrary current detecting means. A plurality of differential amplifying means, a comparing means for comparing a value based on a current difference amplified by each of the plurality of differential amplifying means and an abnormality determination value, and a value based on a sum of currents respectively detected by the plurality of current detecting means And a control means for generating a drive signal for controlling the switching of the switching element based on the above and for controlling the peak current of the plurality of converter circuits.

このスイッチング電源装置では、スイッチング素子を各々備える複数のコンバータ回路において入力電圧を負荷で必要とされる所定の電圧に変換し、複数のコンバータ回路における各出力電流の積算電流を負荷に供給する。また、スイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路に対応して各々設けられる電流検出手段によって、各コンバータ回路に流れる電流を各々検出する。そして、スイッチング電源装置では、1つの制御手段においてその複数の検出電流の和に基づく値を用いて全てのコンバータ回路のスイッチング素子に対する駆動信号を生成し、この駆動信号によりスイッチング素子をオン/オフし、1つの制御手段によって全てのコンバータ回路をピーク電流制御する。各コンバータ回路に流れる電流の和に基づく値は、各コンバータ回路に流れる電流の変化を反映している。したがって、制御手段では、全てのコンバータ回路の電流変化を考慮して駆動信号を生成することになる。さらに、スイッチング電源装置では、複数の電流検出手段に対応して各々設けられる差動増幅手段によって、任意の電流検出手段で検出した電流に基づく値と任意の電流検出手段以外の電流検出手段で検出した電流に基づく値との差を増幅する。さらに、スイッチング電源装置では、比較手段によってその増幅した電流差に基づく値と異常判定値とを比較し、増幅した電流差に基づく値が異常判定値より大きい場合には異常と判定する。スイッチング電源装置では、コンバータ回路間の電流バランスをとりながら制御しているので、正常の場合、コンバータ回路間を流れる電流の差は0(理想値)かあるいは0に近い値となっている。したがって、スイッチング電源装置が正常に動作している場合、全ての差動増幅手段における増幅した電流差に基づく値は、0かあるいは0に近い値になっている。その結果、スイッチング電源装置では、増幅した電流差に基づく値が異常判定値より小さくなり、正常と判定する。しかし、スイッチング電源装置では、異常が発生した場合、差動増幅手段で増幅した電流差に基づく値は大きくなる。というのは、あるコンバータ回路が故障(停止)して流れる電流が0になった場合、あるコンバータ回路に過電流が流れた場合あるいはコンバータ回路間で電流バランスが崩れた場合等の異常が発生した場合、これらいずれの異常においても、異常が発生しているコンバータ回路を流れる電流と他のコンバータ回路を流れる電流との差あるいは電流バランスの崩れているコンバータ回路間の電流の差は非常に大きくなる。そのため、スイッチング電源装置では、差動増幅手段で増幅した電流差に基づく値が異常判定値より大きくなり、これら各種異常を検出することができる。このように、このスイッチング電源装置では、コンバータ回路を複数備えるにもかかわらず、1つの制御手段による簡単な構成により、異常を検出することができる。さらに、スイッチング電源装置では、差動増幅手段と比較手段による簡単な構成によって、様々な種類の異常を検出することができる。   In this switching power supply device, an input voltage is converted into a predetermined voltage required by a load in a plurality of converter circuits each including a switching element, and an integrated current of each output current in the plurality of converter circuits is supplied to the load. In the switching power supply device, each current flowing through each converter circuit is detected by current detection means provided corresponding to each of the plurality of converter circuits. In the switching power supply device, one control means generates a drive signal for the switching elements of all the converter circuits using a value based on the sum of the plurality of detection currents, and turns on / off the switching elements by this drive signal. All converter circuits are peak current controlled by one control means. A value based on the sum of currents flowing through the converter circuits reflects changes in the current flowing through the converter circuits. Therefore, the control means generates a drive signal in consideration of current changes in all converter circuits. Further, in the switching power supply device, the differential amplifying means provided corresponding to the plurality of current detecting means respectively detects the value based on the current detected by the arbitrary current detecting means and the current detecting means other than the arbitrary current detecting means. Amplifies the difference from the current based value. Further, in the switching power supply device, the comparison unit compares the value based on the amplified current difference with the abnormality determination value, and determines that the value is based on the amplified current difference is larger than the abnormality determination value. In the switching power supply device, control is performed while balancing the current between the converter circuits. Therefore, in a normal state, the difference in current flowing between the converter circuits is 0 (ideal value) or a value close to 0. Therefore, when the switching power supply device is operating normally, the value based on the amplified current difference in all the differential amplifiers is 0 or a value close to 0. As a result, in the switching power supply device, the value based on the amplified current difference becomes smaller than the abnormality determination value, and is determined to be normal. However, in the switching power supply device, when an abnormality occurs, the value based on the current difference amplified by the differential amplification means increases. This is because an abnormality such as when a converter circuit fails (stops) and the current that flows becomes zero, when an overcurrent flows through a certain converter circuit, or when the current balance between the converter circuits is lost. In any of these abnormalities, the difference between the current flowing through the converter circuit in which the abnormality has occurred and the current flowing through another converter circuit, or the current difference between the converter circuits in which the current balance has been lost becomes very large. . Therefore, in the switching power supply device, the value based on the current difference amplified by the differential amplification means becomes larger than the abnormality determination value, and these various abnormalities can be detected. As described above, in this switching power supply device, although a plurality of converter circuits are provided, an abnormality can be detected with a simple configuration using a single control unit. Furthermore, in the switching power supply device, various types of abnormalities can be detected with a simple configuration using the differential amplification means and the comparison means.

なお、検出した電流に基づく値は、複数の電流検出手段で各々検出した電流に基づく値であり、例えば、各電流検出手段で検出した電流自体、各電流検出手段で検出した電流を平滑化した値、複数の電流検出手段で各々検出した電流の平均値、複数の電流検出手段で各々検出した電流を平滑化した値の平均値である。増幅した電流差に基づく値は、複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差に基づく値であり、例えば、各差動増幅手段で増幅した電流差自体、複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差の平均値である。電流の和に基づく値は、複数の電流検出手段で各々検出した電流を全て積算した値に基づく値であり、例えば、積算値自体、平均値である。駆動信号は、スイッチング電源装置のスイッチング素子をオン/オフするための信号であり、例えば、PWM信号、位相シフト制御を用いたPWM信号等である。   The value based on the detected current is a value based on the current detected by each of the plurality of current detection means. For example, the current detected by each current detection means itself and the current detected by each current detection means are smoothed. The average value of the current detected by the plurality of current detection means, and the average value of the values obtained by smoothing the current detected by the plurality of current detection means. The value based on the amplified current difference is a value based on the current difference amplified by each of the plurality of differential amplification units. For example, the current difference amplified by each differential amplification unit itself is amplified by each of the plurality of differential amplification units. The average value of the current difference. The value based on the sum of the currents is a value based on a value obtained by integrating all the currents detected by the plurality of current detection units, for example, the integrated value itself is an average value. The drive signal is a signal for turning on / off the switching element of the switching power supply device, and is, for example, a PWM signal, a PWM signal using phase shift control, or the like.

本発明の上記スイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路が各々異なる基板に設けられ、各基板に各コンバータ回路に対応する電流検出手段及び差動増幅手段が設けられている場合、各基板に設けられる差動増幅手段は、異なる基板に設けられている電流検出手段で検出した電流に基づく値が入力される端子が抵抗を介して基板のグランドに接続される構成にすると好適である。   In the switching power supply device of the present invention, when a plurality of converter circuits are provided on different substrates, and current detection means and differential amplification means corresponding to each converter circuit are provided on each substrate, they are provided on each substrate. The differential amplification means is preferably configured such that a terminal to which a value based on the current detected by the current detection means provided on a different substrate is input is connected to the ground of the substrate via a resistor.

このスイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路、各コンバータ回路に対応する電流検出手段及び差動増幅手段が異なる基板に各々設けられており、各種信号を送受信するために基板間がケーブル等で接続されている。したがって、各差動増幅手段には、一方の入力端子に同じ基板に設けられている電流検出手段で検出した電流に基づく値が入力され、他方の入力端子に異なる基板に設けられている電流検出手段で検出した電流に基づく値が入力される。そして、この差動増幅手段の他方の入力端子は、抵抗を介して基板のグランドに接続されている。そのため、基板間に接続されているケーブル等が断線した場合でも、差動増幅手段の他方の入力端子は常時0Vとなるので、その差動増幅手段では、入力端子間の電圧の差分を増幅して出力することができる。その結果、スイッチング電源装置では、基板間のケーブル等の断線も異常として検出することができる。ちなみに、各差動増幅手段の他方の入力端子が抵抗を介して基板のグランドに接続されていない場合、基板間に接続されているケーブル等が断線すると、差動増幅手段の他方の入力端子は浮いた状態となるので、差動増幅することができず、基板間のケーブル等の断線を異常として検出することができない。   In this switching power supply device, a plurality of converter circuits, current detection means and differential amplification means corresponding to each converter circuit are provided on different boards, and the boards are connected by cables or the like to transmit and receive various signals. ing. Therefore, each differential amplification means receives a value based on the current detected by the current detection means provided on the same substrate at one input terminal and the current detection provided on a different substrate at the other input terminal. A value based on the current detected by the means is input. The other input terminal of the differential amplifying means is connected to the ground of the substrate via a resistor. For this reason, even if the cable connected between the substrates is disconnected, the other input terminal of the differential amplifying means is always 0 V. Therefore, the differential amplifying means amplifies the voltage difference between the input terminals. Can be output. As a result, in the switching power supply device, disconnection of the cable between the substrates can be detected as an abnormality. By the way, if the other input terminal of each differential amplification means is not connected to the ground of the board via a resistor, if the cable connected between the boards is disconnected, the other input terminal of the differential amplification means is Since it is in a floating state, differential amplification cannot be performed, and disconnection of a cable or the like between substrates cannot be detected as an abnormality.

本発明の上記スイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路、複数の電流検出手段、複数の差動増幅手段及び比較手段が同じ基板に設けられている場合、複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差を平均化する電流差平均化手段を備え、比較手段は、電流差平均化手段で平均化した電流差と異常判定値とを比較する構成にすると好適である。   In the switching power supply device of the present invention, when a plurality of converter circuits, a plurality of current detection means, a plurality of differential amplification means and a comparison means are provided on the same substrate, the currents amplified by the plurality of differential amplification means respectively A current difference averaging means for averaging the difference is provided, and the comparison means is preferably configured to compare the current difference averaged by the current difference averaging means with the abnormality determination value.

このスイッチング電源装置では、複数のコンバータ回路、複数の電流検出手段、複数の差動増幅手段及び比較手段が同じ基板に設けられている。そして、スイッチング電源装置では、電流差平均化手段によって差動増幅手段で各々増幅した電流差を平均化し、1つの比較手段でこの平均化した電流差と異常判定値とを比較する。増幅した電流差を平均化した値は、全ての差動増幅手段で検出した電流差を反映している。つまり、ある1つの差動増幅手段における増幅した電流差が大きくなった場合(すなわち、異常が発生した場合)、その大きくなった電流差は増幅した電流差を平均化した値にも反映される。したがって、スイッチング電源装置では、比較手段でその平均化した値を比較することによって、異常を検出することができる。そのため、このスイッチング電源装置では、差動増幅手段に対応させて各々比較手段を設ける必要がないので、構成が更に簡素化する。   In this switching power supply device, a plurality of converter circuits, a plurality of current detection means, a plurality of differential amplification means and a comparison means are provided on the same substrate. In the switching power supply, the current difference averaged by the differential amplifier is averaged by the current difference averaging means, and the averaged current difference is compared with the abnormality determination value by one comparison means. The value obtained by averaging the amplified current differences reflects the current differences detected by all the differential amplification means. That is, when the amplified current difference in one differential amplifying means increases (that is, when an abnormality occurs), the increased current difference is also reflected in a value obtained by averaging the amplified current differences. . Therefore, in the switching power supply device, the abnormality can be detected by comparing the averaged values by the comparison means. For this reason, in this switching power supply apparatus, it is not necessary to provide each of the comparison means corresponding to the differential amplification means, so that the configuration is further simplified.

本発明の上記スイッチング電源装置では、複数の電流検出手段に各々対応して設けられ、複数の電流検出手段で各々検出した電流を各々平滑化する複数の平滑化手段を備える構成としてもよい。   The switching power supply device according to the present invention may be configured to include a plurality of smoothing units that are respectively provided corresponding to the plurality of current detection units and smooth the currents detected by the plurality of current detection units.

このスイッチング電源装置では、複数の電流検出手段に対応して各々設けられる平滑化手段によって、電流検出手段で検出した電流を平滑化し、直流の電流とする。つまり、スイッチング電源装置では、各コンバータ回路に流れる電流がパルス状となるので、そのパルス状の検出電流を平滑化し、パルスのオフ期間でもローレベルにならないようにする。このように、スイッチング電源装置では、電流検出手段で検出した電流を直流とし、差動増幅手段で取り扱い易い波形としている。   In this switching power supply, the current detected by the current detecting means is smoothed by the smoothing means provided corresponding to each of the plurality of current detecting means to obtain a direct current. That is, in the switching power supply device, the current flowing through each converter circuit is pulsed, so that the pulsed detected current is smoothed so that it does not become low level even during the pulse off period. As described above, in the switching power supply device, the current detected by the current detecting means is a direct current, and the waveform is easy to handle by the differential amplifying means.

本発明によれば、簡単な構成により、コンバータ回路が並列接続されるスイッチング電源装置における各種異常を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to detect various abnormalities in a switching power supply device in which converter circuits are connected in parallel with a simple configuration.

以下、図面を参照して、本発明に係るスイッチング電源装置の実施の形態を説明する。   Embodiments of a switching power supply apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施の形態では、本実施の形態に係るスイッチング電源装置を、2つ又は3つのDC/DCコンバータ回路を並列接続したスイッチング電源回路に適用する。本実施の形態に係るスイッチング電源装置は、複数のDC/DCコンバータ回路を制御する1つのコントロールIC[Integrated Circuit]を備えており、ピーク電流制御によりDC/DCコンバータ回路をフィードバック制御する。さらに、本実施の形態に係るスイッチング電源装置は、各種異常を検出するために保護回路を備えている。本実施の形態には、DC/DCコンバータ回路の数の違い及び保護回路の構成の違いにより4つの実施の形態があり、第1〜第3の実施の形態が2つのDC/DCコンバータ回路を備える形態であり、第4の実施の形態が3つのDC/DCコンバータ回路を備える形態であり、さらに、第1の実施の形態が2つの差動増幅器に対して比較器を各々備える形態であり、第2の実施の形態が2つの差動増幅器に対して1つの比較器を備える形態であり、第3の実施の形態が2つの差動増幅器に対して1つの比較器を備えるとともに差動増幅器に入力する電流値を平均化する形態であり、第4の実施の形態が3つの差動増幅器に対して比較器を各々備える形態である。   In this embodiment, the switching power supply device according to this embodiment is applied to a switching power supply circuit in which two or three DC / DC converter circuits are connected in parallel. The switching power supply according to the present embodiment includes one control IC [Integrated Circuit] that controls a plurality of DC / DC converter circuits, and performs feedback control of the DC / DC converter circuit by peak current control. Furthermore, the switching power supply apparatus according to the present embodiment includes a protection circuit for detecting various abnormalities. In this embodiment, there are four embodiments depending on the difference in the number of DC / DC converter circuits and the configuration of the protection circuit, and the first to third embodiments include two DC / DC converter circuits. The fourth embodiment includes three DC / DC converter circuits, and the first embodiment includes a comparator for each of the two differential amplifiers. The second embodiment has one comparator for two differential amplifiers, and the third embodiment has one comparator for two differential amplifiers and a differential. In this embodiment, the current values input to the amplifiers are averaged. In the fourth embodiment, comparators are provided for each of the three differential amplifiers.

図1〜図3を参照して、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1の構成について説明する。図1は、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成図である。図2は、図1のスイッチング電源装置の回路構成図である。図3は、図2の差動増幅器の入出力特性である。   With reference to FIGS. 1-3, the structure of the switching power supply device 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram of the switching power supply device according to the first embodiment. FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the switching power supply device of FIG. FIG. 3 shows input / output characteristics of the differential amplifier of FIG.

スイッチング電源装置1は、直流の入力電圧Vを直流の出力電圧V(<V)に変換し、大電流(例えば、200A)、大電力(例えば、3kW)を供給可能な電源回路であり、様々な用途で使用される。また、スイッチング電源装置1は、PWM制御によりスイッチング素子をオン/オフするスイッチングレギュレータである。入力電圧Vは、可変であり、入力電圧範囲(例えば、300〜400V)が設定されている。出力電圧Vは、負荷Lに応じて一定の目標電圧(例えば、12V)が設定されている。負荷Lは、例えば、自動車(特に、スタックの温度管理等に大電力が必要な燃料電池自動車)におけるファン、ヒータ等の電気機器が相当し、処理負荷に応じて負荷電流が大きく変動する負荷である。 The switching power supply device 1 is a power supply circuit that converts a DC input voltage V I into a DC output voltage V O (<V I ) and can supply a large current (for example, 200 A) and a large power (for example, 3 kW). Yes, it is used for various purposes. The switching power supply device 1 is a switching regulator that turns on / off the switching element by PWM control. The input voltage V I is variable, and an input voltage range (for example, 300 to 400 V) is set. The output voltage V O is set to a constant target voltage (for example, 12 V) according to the load L. The load L corresponds to, for example, an electric device such as a fan or a heater in an automobile (particularly, a fuel cell automobile that requires a large amount of power for stack temperature management, etc.), and the load current varies greatly depending on the processing load. is there.

スイッチング電源装置1は、主な構成として、第1DC/DCコンバータ回路2、第2DC/DCコンバータ回路3、第1電流検出回路4、第2電流検出回路5、平均化回路6、第1保護回路7、第2保護回路8、コントロールIC9を備えている。スイッチング電源装置1では、大電流を供給するために、2つのDC/DCコンバータ回路2,3が並列接続され、2つのDC/DCコンバータ回路2,3の各出力電流を合わせた電流を出力する。また、スイッチング電源装置1では、構成を簡単化するために、2つのDC/DCコンバータ回路2,3を1つのコントロールIC9で制御し、コントロールIC9において出力電圧V及びDC/DCコンバータ回路2,3の一次側回路に各々流れる電流I,Iの平均電流に基づいてピーク電流制御を行う。さらに、スイッチング電源装置1では、1つのコントロールIC9でピーク電流制御するために、第1電流検出回路4で第1DC/DCコンバータ回路2に流れる電流Iを検出するとともに第2電流検出回路5で第2DC/DCコンバータ回路3に流れる電流Iを検出し、その2つの電流I,Iを平均化回路6で平均化してコントロールIC9に入力させている。さらに、スイッチング電源装置1では、第1保護回路7及び第2保護回路8でスイッチング電源装置1における様々な異常を検知する。 The switching power supply apparatus 1 includes, as main components, a first DC / DC converter circuit 2, a second DC / DC converter circuit 3, a first current detection circuit 4, a second current detection circuit 5, an averaging circuit 6, and a first protection circuit. 7, a second protection circuit 8 and a control IC 9 are provided. In the switching power supply device 1, two DC / DC converter circuits 2 and 3 are connected in parallel to supply a large current, and a combined current of the output currents of the two DC / DC converter circuits 2 and 3 is output. . Further, in the switching power supply device 1, in order to simplify the configuration, control two DC / DC converter circuit 2 in one control IC9, the output in the control IC9 voltage V o and the DC / DC converter circuit 2, The peak current control is performed based on the average currents of the currents I 1 and I 2 flowing through the primary side circuits of the three primary circuits. Further, in the switching power supply device 1, the peak current is controlled by one control IC 9, so that the first current detection circuit 4 detects the current I 1 flowing through the first DC / DC converter circuit 2 and the second current detection circuit 5 The current I 2 flowing through the second DC / DC converter circuit 3 is detected, and the two currents I 1 and I 2 are averaged by the averaging circuit 6 and input to the control IC 9. Further, in the switching power supply device 1, various abnormalities in the switching power supply device 1 are detected by the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8.

また、スイッチング電源装置1は、2つの第1基板1a、第2基板1bに構成されている。第1基板1aには、第1DC/DCコンバータ回路2、第1電流検出回路4、平均化回路6、第1保護回路7及びコントロールIC9が設けられる。第2基板1bには、第2DC/DCコンバータ回路3、第2電流検出回路5、第2保護回路8が設けられる。第1基板1aと第2基板1bとは多数本のケーブル1c,・・・で接続されており、このケーブル1c,・・・によって第1基板1aと第2基板1b間における信号を送受信する。   Further, the switching power supply device 1 is constituted by two first substrates 1a and second substrates 1b. A first DC / DC converter circuit 2, a first current detection circuit 4, an averaging circuit 6, a first protection circuit 7 and a control IC 9 are provided on the first substrate 1a. A second DC / DC converter circuit 3, a second current detection circuit 5, and a second protection circuit 8 are provided on the second substrate 1b. The first board 1a and the second board 1b are connected by a large number of cables 1c,..., And signals are transmitted and received between the first board 1a and the second board 1b.

2つのDC/DCコンバータ回路2,3は、同一の構成であり、主な構成として、フルブリッジ回路10、トランス11、ダイオード12,13、平滑回路14を備えている。フルブリッジ回路10は、スイッチング素子として第1FET[Field Effect Transistor]10a、第2FET10b、第3FET10c、第4FET10dを備えており、第1FET10a及び第2FET10bのドレインが電源15のプラス側に接続され、第3FET10c及び第4FET10dのソースが電源15のグランド側に接続され、第1FET10aのソースと第3FET10cのドレインの接続端と第2FET10bのソースと第4FET10dのドレインの接続端との間にトランス11の一次巻線11aが接続される。フルブリッジ回路10では、第1FET10a及び第4FET10dと第2FET10b及び第3FET10cとが交互にオンし、トランス11の一次巻線11aに流れる方向が逆になる電流を交互に流す。平滑回路14は、インダクタ14aとコンデンサ14bからなり、フルブリッジ回路10のスイッチング動作によって振幅が入力電圧Vに等しいパルス状電圧が入力され、そのパルス状電圧を平均化する。平滑回路14には、第2FET10b及び第3FET10cがオンした場合にはトランス11の二次側の第1巻線11bからダイオード12を介してパルス状電圧が入力され、第1FET10a及び第4FET10dがオンした場合にはトランス11の二次側の第2巻線11cからダイオード13を介してパルス状電圧が入力される。 The two DC / DC converter circuits 2 and 3 have the same configuration, and include a full bridge circuit 10, a transformer 11, diodes 12 and 13, and a smoothing circuit 14 as main configurations. The full bridge circuit 10 includes a first FET [Field Effect Transistor] 10a, a second FET 10b, a third FET 10c, and a fourth FET 10d as switching elements. The drains of the first FET 10a and the second FET 10b are connected to the positive side of the power supply 15, and the third FET 10c And the source of the fourth FET 10d is connected to the ground side of the power supply 15, and the primary winding of the transformer 11 between the connection terminal of the source of the first FET 10a, the drain of the third FET 10c, the connection terminal of the source of the second FET 10b, and the drain of the fourth FET 10d. 11a is connected. In the full bridge circuit 10, the first FET 10 a, the fourth FET 10 d, the second FET 10 b, and the third FET 10 c are alternately turned on, and a current that flows in the reverse direction in the primary winding 11 a of the transformer 11 is alternately passed. Smoothing circuit 14 is composed of an inductor 14a and the capacitor 14b, the amplitude is input pulse voltage equal to the input voltage V I is the switching operation of the full bridge circuit 10 averages the pulse voltage. When the second FET 10b and the third FET 10c are turned on, a pulse voltage is input to the smoothing circuit 14 from the secondary side first winding 11b of the transformer 11 through the diode 12, and the first FET 10a and the fourth FET 10d are turned on. In this case, a pulse voltage is input from the second winding 11 c on the secondary side of the transformer 11 via the diode 13.

2つの電流検出回路4,5は、同一の構成であり、トランス20、ダイオード21、抵抗22を備えている。トランス20の一次巻線20aは、第3FET10c及び第4FET10dのソースと電源15のグランド側との間に接続される。トランス20の二次巻線20bは、一端がダイオード21のアノードに接続され、他端がグランドに接続される。抵抗22は、一端がダイオード21のカソードに接続され、他端がグランドに接続される。トランス20は、DC/DCコンバータ回路2,3における電力ロスを低減するために、一次巻線20aの巻数が二次巻線20bの巻数に比べて極端に少ない(例えば、巻数比は1:100〜1:200)。電流検出回路4,5では、トランス20の二次側を半波整流し、DC/DCコンバータ回路2,3の一次側回路に流れる電流I,Iを抵抗22の両端電圧V,Vとして各々検出する。以下で、この両端電圧をそれぞれ、第1電流検出電圧V、第2電流検出電圧Vと呼ぶ。なお、電流検出にトランスを用いるのは、一次側と二次側とを絶縁でき、電力ロスも少なくできるからである。 The two current detection circuits 4 and 5 have the same configuration and include a transformer 20, a diode 21, and a resistor 22. The primary winding 20 a of the transformer 20 is connected between the sources of the third FET 10 c and the fourth FET 10 d and the ground side of the power supply 15. The secondary winding 20b of the transformer 20 has one end connected to the anode of the diode 21 and the other end connected to the ground. The resistor 22 has one end connected to the cathode of the diode 21 and the other end connected to the ground. In the transformer 20, in order to reduce power loss in the DC / DC converter circuits 2 and 3, the number of turns of the primary winding 20a is extremely smaller than the number of turns of the secondary winding 20b (for example, the turn ratio is 1: 100). ~ 1: 200). In the current detection circuits 4 and 5, the secondary side of the transformer 20 is half-wave rectified, and the currents I 1 and I 2 flowing in the primary side circuits of the DC / DC converter circuits 2 and 3 are converted to voltages V 1 and V across the resistor 22. Detect as 2 respectively. Hereinafter, the both-end voltages are referred to as a first current detection voltage V 1 and a second current detection voltage V 2 , respectively. The reason why the transformer is used for current detection is that the primary side and the secondary side can be insulated and the power loss can be reduced.

平均化回路6は、2つの抵抗30,31を備えている。抵抗30は、一端が第1電流検出回路4の抵抗22の一端に接続され、他端が抵抗31の他端が接続される。抵抗31は、一端が第2電流検出回路5の抵抗22の一端に接続される。そして、抵抗30と抵抗31との接続端は、コントロールIC9に接続される。抵抗30と抵抗31とは、同じ抵抗値である。平均化回路6では、抵抗30の一端から第1電流検出電圧Vが入力さるとともに抵抗31の一端から第2電流検出電圧Vが入力され、抵抗30と抵抗31との接続端から第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vとを平均化した電圧VAVをコントロールIC9に出力する。なお、第2電流検出回路5と平均化回路6とは異なる基板1a,1bに各々設けられるので、抵抗31の一端と第2電流検出回路5の抵抗22の一端との間はケーブル1cによって接続される。 The averaging circuit 6 includes two resistors 30 and 31. The resistor 30 has one end connected to one end of the resistor 22 of the first current detection circuit 4 and the other end connected to the other end of the resistor 31. One end of the resistor 31 is connected to one end of the resistor 22 of the second current detection circuit 5. The connection end of the resistor 30 and the resistor 31 is connected to the control IC 9. The resistor 30 and the resistor 31 have the same resistance value. In the averaging circuit 6, the first current detection voltage V 1 is input from one end of the resistor 30, the second current detection voltage V 2 is input from one end of the resistor 31, and the first end is connected from the connection end of the resistor 30 and the resistor 31. A voltage V AV obtained by averaging the current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 is output to the control IC 9. Since the second current detection circuit 5 and the averaging circuit 6 are provided on different substrates 1a and 1b, respectively, one end of the resistor 31 and one end of the resistor 22 of the second current detection circuit 5 are connected by a cable 1c. Is done.

なお、電流検出電圧V,Vは、DC/DCコンバータ回路2,3の一次側回路に流れる電流I,Iに対応した電圧であり、直流電流成分にインダクタ14a及びトランス11の巻線による増加電流成分を加味したパルス状の電圧成分V11,・・・,V21,・・・からなる(図5(a)、(b)参照)。電流検出電圧V,Vには、第1FET10a及び第4FET10dがオンした場合(トランス11にマイナスの励磁電流が流れる場合)の電圧成分V11,V13,・・・,V21,V25,・・・と第2FET10b及び第3FET10cがオンした場合(トランス11にプラスの励磁電流が流れる場合)の電圧成分V12,V14,・・・,V22,V26,・・・とが交互に現れる。電流平均化電圧VAVは、2つの電流検出電圧V,Vを平均化した電圧なので、DC/DCコンバータ回路2,3の一次側回路に流れる2つの電流I,Iの変化を反映している。 The current detection voltages V 1 and V 2 are voltages corresponding to the currents I 1 and I 2 flowing through the primary side circuits of the DC / DC converter circuits 2 and 3, and the direct current components include windings of the inductor 14 a and the transformer 11. It consists of pulsed voltage components V 11 ,..., V 21 ,. The current detection voltages V 1 and V 2 include voltage components V 11 , V 13 ,..., V 21 , V 25 when the first FET 10 a and the fourth FET 10 d are turned on (a negative excitation current flows through the transformer 11). , ... and the voltage components V 12 , V 14 , ..., V 22 , V 26 , ... when the second FET 10b and the third FET 10c are turned on (when a positive excitation current flows through the transformer 11). Appear alternately. Current averaging voltage V AV, since voltage obtained by averaging the two current detection voltages V 1, V 2, the change in the DC / DC converter two currents I 1 flowing through the primary circuit of the circuit 2,3, I 2 Reflects.

2つの保護回路7,8は、同一の構成であり、平滑回路40、差動増幅器41、比較器42、判定基準電源43、抵抗44〜47を備えている。第1保護回路7は、第1DC/DCコンバータ回路2の過電流、第2DC/DCコンバータ回路3の故障、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流バランス異常(第1電流Iが第2電流Iより大きい場合)、ケーブル1cの断線等の様々な異常を検出するための保護回路である。第2保護回路8は、第2DC/DCコンバータ回路3の過電流、第1DC/DCコンバータ回路2の故障、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流バランス異常(第2電流Iが第1電流Iより大きい場合)、ケーブル1cの断線等の異常を検出するための保護回路である。 The two protection circuits 7 and 8 have the same configuration, and include a smoothing circuit 40, a differential amplifier 41, a comparator 42, a determination reference power supply 43, and resistors 44 to 47. The first protection circuit 7, the overcurrent of the 1 DC / DC converter circuit 2, a failure of the 2DC / DC converter circuit 3, the current imbalance (first current I 1 between the DC / DC converter circuit 2 second If greater than current I 2), a protective circuit for detecting various abnormalities such as breakage of the cable 1c. The second protection circuit 8, an overcurrent of the 2DC / DC converter circuit 3, a failure of the 1 DC / DC converter circuit 2, a current imbalance (second current I 2 between the DC / DC converter circuit 2 first If greater than current I 1), a protection circuit for detecting an abnormality such as disconnection of the cable 1c.

平滑回路40は、抵抗40a,40b及びコンデンサ40cを備えている。抵抗40aは、一端が電流検出回路4,5の抵抗22の一端に接続され、他端が抵抗40bの一端及びコンデンサ40cの一端に接続される。コンデンサ40cの他端及び抵抗40bの他端は、グランドに接続される。特に、第1保護回路7の平滑回路40の抵抗40bは、第2保護回路8の差動増幅器41の反転入力端子に抵抗45を介して接続される抵抗40bであり、基板1aではなく基板1bに設けられる。また、第2保護回路8の平滑回路40の抵抗40bは、第1保護回路7の差動増幅器41の反転入力端子に抵抗45を介して接続される抵抗40bであり、基板1bではなく基板1aに設けられる。したがって、抵抗40aと抵抗40bとは、ケーブル1cを介して接続されることになる。第1保護回路7の平滑回路40では、第1電流検出電圧Vのパルス状の電圧成分を平均化し、第1平滑化電圧VS1を生成する(図5(a)、(c)参照)。第2保護回路8の平滑回路40では、第2電流検出電圧Vのパルス状の電圧成分を平均化し、第2平滑化電圧VS2を生成する(図5(b)、(d)参照)。 The smoothing circuit 40 includes resistors 40a and 40b and a capacitor 40c. One end of the resistor 40a is connected to one end of the resistor 22 of the current detection circuits 4 and 5, and the other end is connected to one end of the resistor 40b and one end of the capacitor 40c. The other end of the capacitor 40c and the other end of the resistor 40b are connected to the ground. In particular, the resistor 40b of the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7 is a resistor 40b connected to the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 via the resistor 45, and is not the substrate 1a but the substrate 1b. Provided. The resistor 40b of the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8 is a resistor 40b connected to the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 via the resistor 45, and is not the substrate 1b but the substrate 1a. Provided. Therefore, the resistor 40a and the resistor 40b are connected via the cable 1c. The smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7 averages the pulse-like voltage component of the first current detection voltage V 1 to generate the first smoothed voltage V S1 (see FIGS. 5A and 5C). . The smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8, a pulse-like voltage component of the second current detection voltage V 2 averaged to produce a second smoothed voltage V S2 (FIG. 5 (b), (d) see) .

ちなみに、第1電流検出電圧V、第2電流検出電圧Vはパルス状の電圧成分を有しているが、このパルス状の電圧成分を平滑化して第1平滑化電圧VS1及び第2平滑化電圧VS2とすることによって、パルス状の電圧成分が発生しないオフ期間において0Vにならないように設定する。このように、第1電流検出電圧V、第2電流検出電圧Vを直流の電圧とし、差動増幅器41で取り扱い易い電圧にしている。 Incidentally, the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 have pulse-like voltage components, and the pulse-like voltage components are smoothed to obtain the first smoothing voltage V S1 and the second current detection voltage V S1 . By setting the smoothed voltage V S2 , the voltage is set so as not to become 0 V in the off period in which no pulsed voltage component is generated. As described above, the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 are DC voltages, and are easily handled by the differential amplifier 41.

なお、平滑回路40の抵抗40bは、抵抗40aに直列かつコンデンサ40cに並列に接続される抵抗なので、通常、それらの素子40a,40cの近傍に配置される。しかし、スイッチング電源装置1では、一方の保護回路の平滑回路40の抵抗40bが他方の保護回路の差動増幅器41が設けられる異なる基板に配設されている。これは、一方の基板の差動増幅器41の反転入力端子には他方の基板の平滑回路40からケーブル1cを介して平滑化電圧が入力されるので、このケーブル1cが断線した場合、差動増幅器41の反転入力端子がオープン状態になり、差動増幅器41の出力が常時0Vになってしまうからである。差動増幅器41が常時0Vになると、比較器42では常時ロー信号(0V)となり、異常を検出することができない。そこで、ケーブル1cが断線しても差動増幅器41の反転入力端子がオープン状態にならないように、差動増幅器41の反転入力端子を平滑回路40の抵抗40bを有効利用し、接地している。   Since the resistor 40b of the smoothing circuit 40 is a resistor connected in series with the resistor 40a and in parallel with the capacitor 40c, it is usually arranged in the vicinity of the elements 40a and 40c. However, in the switching power supply device 1, the resistor 40 b of the smoothing circuit 40 of one protection circuit is arranged on a different substrate on which the differential amplifier 41 of the other protection circuit is provided. This is because the smoothing voltage is input to the inverting input terminal of the differential amplifier 41 on one board from the smoothing circuit 40 on the other board via the cable 1c. Therefore, if the cable 1c is disconnected, the differential amplifier This is because the inverting input terminal 41 is open and the output of the differential amplifier 41 is always 0V. When the differential amplifier 41 is constantly at 0V, the comparator 42 always has a low signal (0V), and an abnormality cannot be detected. Therefore, the inverting input terminal of the differential amplifier 41 is effectively grounded by using the resistor 40b of the smoothing circuit 40 so that the inverting input terminal of the differential amplifier 41 does not open even if the cable 1c is disconnected.

第1保護回路7の差動増幅器41は、非反転入力端子が第1保護回路7の平滑回路40の抵抗40aと抵抗40b及びコンデンサ40cとの接続端に抵抗44を介して接続され、反転入力端子が第2保護回路8の平滑回路40の抵抗40aと抵抗40b及びコンデンサ40cとの接続端に抵抗45を介して接続される。第2保護回路8の差動増幅器41は、非反転入力端子が第2保護回路8の平滑回路40の抵抗40aと抵抗40b及びコンデンサ40cとの接続端に抵抗44を介して接続され、反転入力端子が第1保護回路7の平滑回路40の抵抗40aと抵抗40b及びコンデンサ40cとの接続端に抵抗45を介して接続される。さらに、差動増幅器41は、出力端子が抵抗46を介して反転入力端子に接続される。第1保護回路7の差動増幅器41では、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2より大きい場合には第1平滑化電圧VS1から第2平滑化電圧VS2を減算した差分電圧を増幅し、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2以下の場合には0Vとした第1差動増幅電圧VA1を出力する(図3、図5(c)〜(e)参照)。第2保護回路の差動増幅器41では、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1より大きい場合には第2平滑化電圧VS2から第1平滑化電圧VS1を減算した差分電圧を増幅し、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1以下の場合には0Vとした第2差動増幅電圧VA2を出力する(図3、図5(c)、(d)、(f)参照)。図3は、横軸が(第1平滑化電圧VS1−第2平滑化電圧VS2)又は(第2平滑化電圧VS2−第1平滑化電圧VS1)であり、縦軸が第1差動増幅電圧VA1又は第2差動増幅電圧VA2であり、差動増幅器41の出力特性を示している。なお、第1保護回路7と第2保護回路8とは異なる基板1a,1bに各々設けられるので、一方の保護回路の差動増幅器41の反転入力端子に接続される抵抗45と他方の保護回路の平滑回路40との間はケーブル1cによって接続される。 The differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 has a non-inverting input terminal connected via a resistor 44 to the connection end of the resistor 40a, the resistor 40b, and the capacitor 40c of the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7, and an inverting input. A terminal is connected to a connection end of the resistor 40 a, the resistor 40 b, and the capacitor 40 c of the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8 via a resistor 45. The differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 has a non-inverting input terminal connected to the connection end of the resistor 40a, the resistor 40b, and the capacitor 40c of the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8 via a resistor 44, and an inverting input. A terminal is connected to a connection end of the resistor 40a, the resistor 40b, and the capacitor 40c of the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7 via a resistor 45. Further, the differential amplifier 41 has an output terminal connected to an inverting input terminal via a resistor 46. In the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7, first smoothing voltage V S1 is the case larger than the second smoothed voltage V S2 obtained by subtracting the second smoothed voltage V S2 from the first smoothing voltage V S1 The differential voltage is amplified, and when the first smoothed voltage V S1 is equal to or lower than the second smoothed voltage V S2 , the first differential amplified voltage V A1 is output as 0 V (FIGS. 3, 5 (c) to 5). (See (e)). In the differential amplifier 41 of the second protection circuit, when the second smoothed voltage V S2 is greater than the first smoothed voltage V S1 is the difference obtained by subtracting the first smoothing voltage V S1 from the second smoothing voltage V S2 The voltage is amplified, and when the second smoothed voltage V S2 is equal to or lower than the first smoothed voltage V S1 , the second differential amplified voltage V A2 is set to 0 V (FIG. 3, FIG. 5 (c), ( d) and (f)). In FIG. 3, the horizontal axis is (first smoothed voltage V S1 −second smoothed voltage V S2 ) or (second smoothed voltage V S2 −first smoothed voltage V S1 ), and the vertical axis is first. The differential amplification voltage V A1 or the second differential amplification voltage V A2 indicates the output characteristics of the differential amplifier 41. Since the first protection circuit 7 and the second protection circuit 8 are provided on different substrates 1a and 1b, respectively, the resistor 45 connected to the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of one protection circuit and the other protection circuit The smoothing circuit 40 is connected by a cable 1c.

ちなみに、通常、DC/DCコンバータ回路2,3間では電流バランスがとられているので、第1DC/DCコンバータ回路2に流れる第1電流Iと第2DC/DCコンバータ回路3に流れる第2電流Iとは同じ電流かあるいは近い電流が流れている。したがって、第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vとのパルス状の電圧成分は、同じかあるいは近似した電圧成分となっている。そのため、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とは、同じかあるいは近い電圧であり、第1差動増幅電圧VA1及び第2差動増幅電圧VA2とは0Vかあるいは0Vに近い電圧となっている。しかし、スイッチング電源装置1において異常は発生して第1電流Iと第2電流Iのいずれか一方が異常な電流になると、第1差動増幅電圧VA1又は第2差動増幅電圧VA2が大きくなる。例えば、第1DC/DCコンバータ回路2が故障した場合には第1電流Iが流れないので、第2差動増幅電圧VA2が大きくなる。逆に、第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合には第2電流Iが流れないので、第1差動増幅電圧VA1が大きくなる。また、第1電流Iが過電流の場合、第1差動増幅電圧VA1が大きくなる。逆に、第2電流Iが過電流の場合、第2差動増幅電圧VA2が大きくなる。 Incidentally, since current balance is normally established between the DC / DC converter circuits 2 and 3, the first current I 1 that flows through the first DC / DC converter circuit 2 and the second current that flows through the second DC / DC converter circuit 3. A current that is the same as or close to I 2 flows. Thus, the first current detection voltages V 1 and pulsed voltage component of the second current detection voltage V 2 has a same or close to that voltage component. Therefore, the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 are the same or close to each other, and the first differential amplified voltage V A1 and the second differential amplified voltage V A2 are 0 V or The voltage is close to 0V. However, when an abnormality occurs in the switching power supply device 1 and one of the first current I 1 and the second current I 2 becomes an abnormal current, the first differential amplification voltage V A1 or the second differential amplification voltage V A2 becomes larger. For example, when the first DC / DC converter circuit 2 fails, the first current I 1 does not flow, and therefore the second differential amplification voltage V A2 increases. Conversely, since the case where the 2DC / DC converter circuit 3 has failed is not the second current I 2 flows through the first differential amplifier voltage V A1 becomes larger. The first current I 1 is the case of overcurrent, the first differential amplifier voltage V A1 becomes larger. Conversely, the second current I 2 is the case of overcurrent, the second differential amplifier voltage V A2 is increased.

比較器42は、非反転入力端子が抵抗47を介して差動増幅器41の出力端子に接続され、反転入力端子が判定基準電源43のプラス端子に接続され、出力端子がコントロールIC9に接続される。判定基準電源43のマイナス端子は、グランドに接続される。判定基準電源43は、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2が異常な電圧まで大きくなったか否かを判定するための異常判定基準電圧Vを発生する電源である。異常判定基準電圧Vは、DC/DCコンバータ回路2,3の定格電圧の20〜30%の電圧に相当する電圧差を検出する電圧が設定される。ちなみに、DC/DCコンバータ回路2,3の素子のばらつき等によってDC/DCコンバータ回路2,3間に電流アンバランスが発生するので、その電流アンバランスによってDC/DCコンバータ回路2,3の定格電圧に対して最大10%程度に相当する電圧差が発生する場合がある。第1保護回路7の比較器42では、第1差動増幅電圧VA1が異常判定基準電圧Vより大きい場合にはハイ信号となり、第1差動増幅電圧VA1が異常判定基準電圧V以下の場合にはロー信号(0V)となる第1異常検出信号Sを出力する。第2保護回路8の比較器42では、第2差動増幅電圧VA2が異常判定基準電圧Vより大きい場合にはハイ信号となり、第2差動増幅電圧VA2が異常判定基準電圧V以下の場合にはロー信号となる第2異常検出信号Sを出力する。なお、第2保護回路8とコントロールIC9とは異なる基板1a,1bに各々設けられるので、第2保護回路8の比較器42の出力端子とコントロールIC9との間はケーブル1cによって接続される。 The comparator 42 has a non-inverting input terminal connected to the output terminal of the differential amplifier 41 via the resistor 47, an inverting input terminal connected to the plus terminal of the determination reference power supply 43, and an output terminal connected to the control IC 9. . The negative terminal of the determination reference power supply 43 is connected to the ground. Criterion power supply 43 is a power supply for generating an abnormality judgment reference voltage V R for the first differential amplifier voltage V A1, the second differential amplifier voltage V A2 to determine whether it is increased to an abnormal voltage . Failure determination reference voltage V R is the voltage for detecting a voltage difference corresponding to 20-30% of the rated voltage of the DC / DC converter circuit 2 is set. Incidentally, since current imbalance occurs between the DC / DC converter circuits 2 and 3 due to variations in the elements of the DC / DC converter circuits 2 and 3, the rated voltage of the DC / DC converter circuits 2 and 3 is caused by the current imbalance. A voltage difference corresponding to about 10% at maximum may occur. In the comparator 42 of the first protection circuit 7, when the first differential amplification voltage V A1 is larger than the abnormality determination reference voltage V R , the signal becomes a high signal, and the first differential amplification voltage V A1 becomes the abnormality determination reference voltage V R. outputting a first abnormality detection signals S 1 serving as a low signal (0V) in the following cases. In the comparator 42 of the second protection circuit 8 becomes a high signal is greater than the second differential amplifier voltage V A2 is failure determination reference voltage V R, the second differential amplifier voltage V A2 is failure determination reference voltage V R and outputs a second abnormality detection signal S 2 as the low signal in the following cases. Since the second protection circuit 8 and the control IC 9 are provided on different substrates 1a and 1b, the output terminal of the comparator 42 of the second protection circuit 8 and the control IC 9 are connected by a cable 1c.

コントロールIC9は、ピーク電流制御により2つのDC/DCコンバータ回路2,3をフィードバック制御する。コントロールIC9では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3における出力電圧Vが目標電圧となるように、出力電圧Vと電流平均化電圧VAVに基づいて第1PWM信号Pと第2PWM信号Pを生成する。また、コントロールIC9では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3のトランス11,11の偏励磁を抑制するように、電流平均化電圧VAVに基づいて第1PWM信号Pと第2PWM信号Pを生成する。 The control IC 9 performs feedback control of the two DC / DC converter circuits 2 and 3 by peak current control. Control in IC 9, 2 two output voltage V O at the DC / DC converter circuit 2 and 3 are formed so that the target voltage, the output voltage V O and the current averaging voltage based on V AV second 1PWM signal P 1 and the 2PWM signal to generate a P 2. The control IC 9 also controls the first PWM signal P 1 and the second PWM signal P 2 based on the current average voltage V AV so as to suppress the partial excitation of the transformers 11 and 11 of the two DC / DC converter circuits 2 and 3. Is generated.

なお、第1PWM信号Pは、第1FET10a及び第4FET10dをオン/オフするための信号である。第2PWM信号Pは、第2FET10b及び第3FET10cをオン/オフするための信号である。第1PWM信号P及び第2PWM信号Pのオン信号は、その立ち上がりがコントロールIC9のクロックで規定され、その立ち下がりが制御信号CSと電流平均化電圧VAVによって規定される(図4(a)〜(c)参照)。第1PWM信号Pと第2PWM信号Pとは、同一周期であり、一方の信号のオン信号の立ち上がりが他方の信号のオン信号の立ち上がりの間に設定される(図4(b)、(c)参照)。第1PWM信号P及び第2PWM信号Pは、2つのDC/DCコンバータ回路2,3において同じ信号が用いられる。 Note that the 1PWM signal P 1 is a signal for turning on / off the first 1FET10a and second 4FET10d. The 2PWM signal P 2 is a signal for turning on / off the first 2FET10b and second 3FET10c. As for the ON signals of the first PWM signal P 1 and the second PWM signal P 2 , the rise is defined by the clock of the control IC 9 and the fall is defined by the control signal CS and the current average voltage V AV (FIG. ) To (c)). The 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2, the same period, the rise of the ON signal of one signal is set between the rising of the ON signal of the other signal (FIG. 4 (b), ( c)). The same signal is used in the two DC / DC converter circuits 2 and 3 for the first PWM signal P 1 and the second PWM signal P 2 .

さらに、コントロールIC9では、第1異常検出信号S及び第2異常検出信号Sに基づいてスイッチング電源装置1に異常が発生しているか否かを判定し、異常と判定した場合にはDC/DCコンバータ回路2,3を停止させるために、第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを全てオフ信号とする。コントロールIC9では、第1異常検出信号S、第2異常検出信号Sの少なくとも一方の信号においてハイ信号になった場合には異常と判定し、両方の信号がロー信号の場合には正常と判定する。なお、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流アンバランスによる異常が発生した場合、コントロールIC9では、全てオフ信号にするのでななく、電流アンバランスを解消するための第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成してもよい。 Further, the control IC 9, when the first abnormality detection signal S 1 and the second abnormality detection signal on the basis of the S 2 determines whether an abnormality in the switching power supply device 1 has occurred, it is determined that the abnormal DC / DC converter circuits 2 and 3 in order to stop, the first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM all off signal signals P 2. The control IC 9 determines that an abnormality has occurred when at least one of the first abnormality detection signal S 1 and the second abnormality detection signal S 2 is a high signal, and is normal when both signals are low signals. judge. When an abnormality due to current imbalance between the DC / DC converter circuits 2 and 3 occurs, the control IC 9 does not use all the OFF signals, but the first PWM signal P1 and the first PWM signal P1 for eliminating the current imbalance. the 2PWM signal P 2 may be generated.

図1〜図4を参照して、スイッチング電源装置1の動作を説明する。ここでは、まず、スイッチング電源装置1及びコントロールIC9における基本的な動作を説明し、次に、DC/DCコンバータ回路2,3のいずれか一方が故障した場合の保護回路7,8の動作を図5のタイミングチャートに沿って説明し、図6に示す第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vにおけるパルス電圧成分の様々なパターンに対する保護回路7,8の動作を説明する。図5は、図1のスイッチング電源装置においてDC/DCコンバータ回路が故障した場合のタイミングチャートであり、(a)が第1電流検出回路で検出した第1電流検出電圧であり、(b)が第2電流検出回路で検出した第2電流検出電圧であり、(c)が第1保護回路における第1平滑化電圧であり、(d)が第2保護回路における第2平滑化電圧であり、(e)が第1保護回路における第1差動増幅電圧であり、(f)が第2保護回路における第2差動増幅電圧であり、(g)が第1保護回路における第1異常検出信号であり、(h)が第2保護回路における第2異常検出信号である。図6は、第1電流検出電圧と第2電流検出電圧におけるパルス電圧成分の様々なパターンに対する各電圧及び各信号の変化を示しており、(a)が第1電流検出回路で検出した第1電流検出電圧であり、(b)が第2電流検出回路で検出した第2電流検出電圧であり、(c)が第1保護回路における第1平滑化電圧であり、(d)が第2保護回路における第2平滑化電圧であり、(e)が第1保護回路における第1差動増幅電圧であり、(f)が第2保護回路における第2差動増幅電圧であり、(g)が第1保護回路における第1異常検出信号であり、(h)が第2保護回路における第2異常検出信号である。 The operation of the switching power supply device 1 will be described with reference to FIGS. Here, first, the basic operation of the switching power supply device 1 and the control IC 9 will be described, and then, the operation of the protection circuits 7 and 8 when one of the DC / DC converter circuits 2 and 3 fails. 5 described along the timing chart, the operation of the first current detection voltages V 1 and the second current detection voltage protection for various patterns of the pulse voltage components in V 2 circuits 7 and 8 shown in FIG. FIG. 5 is a timing chart when the DC / DC converter circuit fails in the switching power supply device of FIG. 1, (a) is the first current detection voltage detected by the first current detection circuit, and (b) is A second current detection voltage detected by the second current detection circuit, (c) is a first smoothing voltage in the first protection circuit, (d) is a second smoothing voltage in the second protection circuit, (E) is a first differential amplification voltage in the first protection circuit, (f) is a second differential amplification voltage in the second protection circuit, and (g) is a first abnormality detection signal in the first protection circuit. (H) is a second abnormality detection signal in the second protection circuit. FIG. 6 shows changes in each voltage and each signal for various patterns of pulse voltage components in the first current detection voltage and the second current detection voltage. FIG. 6A shows the first detected by the first current detection circuit. (B) is the second current detection voltage detected by the second current detection circuit, (c) is the first smoothing voltage in the first protection circuit, and (d) is the second protection voltage. (E) is the first differential amplification voltage in the first protection circuit, (f) is the second differential amplification voltage in the second protection circuit, and (g) is the second smoothing voltage in the circuit. It is a first abnormality detection signal in the first protection circuit, and (h) is a second abnormality detection signal in the second protection circuit.

スイッチング電源装置1では、2つにDC/DCコンバータ回路2,3に入力電圧Vが各々入力される。各DC/DCコンバータ回路2,3では、コントロールIC9からの第1PWM信号Pのオン信号に基づいて第1FET10a及び第4FET10dがオンするとともに第2PWM信号Pのオフ信号に基づいて第2FET10b及び第3FET10cがオフすると、トランス11の一次巻線11aにはマイナスの励磁電流が流れ、2次側の第2巻線11cからダイオード13を介して電流が平滑回路14に流れる。また、各DC/DCコンバータ回路2,3では、コントロールIC9からの第2PWM信号Pのオン信号に基づいて第2FET10b及び第3FET10cがオンするとともに第1PWM信号Pのオフ信号に基づいて第1FET10a及び第4FET10dがオフすると、トランス11の一次巻線11aにはプラスの励磁電流が流れ、2次側の第1巻線11bからダイオード12を介して電流が平滑回路14に流れる。さらに、各DC/DCコンバータ回路2,3では、平滑回路14でFET10a〜10dのオン期間にパルスとなって出力する入力電圧Vを平均化し、電圧Vを出力する。そして、スイッチング電源装置1では、負荷Lにその電圧Vを印加し、2つのDC/DCコンバータ回路2,3の各出力電流を積算した電流を出力する。 In the switching power supply device 1, the input voltage V I is input to the two DC / DC converter circuits 2 and 3, respectively. In each of the DC / DC converter circuits 2 and 3, the first FET 10a and the fourth FET 10d are turned on based on the ON signal of the first PWM signal P1 from the control IC 9, and the second FET 10b and the second FET 10b are based on the OFF signal of the second PWM signal P2. When the 3FET 10c is turned off, a negative exciting current flows in the primary winding 11a of the transformer 11, and a current flows from the secondary winding 11c through the diode 13 to the smoothing circuit 14. In each of the DC / DC converter circuits 2 and 3, the second FET 10b and the third FET 10c are turned on based on the ON signal of the second PWM signal P2 from the control IC 9, and the first FET 10a based on the OFF signal of the first PWM signal P1. When the fourth FET 10 d is turned off, a positive exciting current flows through the primary winding 11 a of the transformer 11, and a current flows from the secondary first winding 11 b to the smoothing circuit 14 through the diode 12. Furthermore, in the DC / DC converter circuit 2, averages the input voltage V I to output as pulse ON period FET10a~10d in the smoothing circuit 14, and outputs a voltage V O. Then, in the switching power supply device 1, and applies the voltage V o to a load L, and outputs a current obtained by integrating the output currents of the two DC / DC converter circuit 2.

また、スイッチング電源装置1では、各DC/DCコンバータ回路2,3の一次側回路に流れる電流I、Iを電流検出回路4,5で第1電流検出電圧V、第2電流検出電圧Vとして各々検出する。そして、スイッチング電源装置1では、平均化回路6で第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vとを平均化し、その電流平均化電圧VAVをコントロールIC9にフィードバックさせる。また、スイッチング電源装置1では、出力電圧VをコントロールIC9にフィードバックさせる。 In the switching power supply device 1, the currents I 1 and I 2 flowing through the primary side circuits of the DC / DC converter circuits 2 and 3 are converted into the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage by the current detection circuits 4 and 5. respectively detected as V 2. In the switching power supply device 1, the averaging circuit 6 averages the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 and feeds back the current average voltage V AV to the control IC 9. In the switching power supply device 1, the output voltage V O is fed back to the control IC 9.

この際、コントロールIC9では、目標電圧から出力電圧Vを減算し、その減算値に利得を乗算して制御信号CSを生成する。そして、コントロールIC9では、コンパレータで制御信号CSとランプ信号としての電流平均化電圧VAVとを比較する(図4(a)参照)。さらに、コントロールIC9では、第2PWM信号Pのオフ信号のときに、一定周期毎に第1PWM信号Pのオフ信号をオン信号に立ち上げ、電流平均化電圧VAVが制御信号CSより小さい期間ではオン信号を継続し、電流平均化電圧VAVが制御信号CSに達するとオン信号からオフ信号に立ち下げ、第1PWM信号Pを生成する(図4(a)、(b)参照)。そして、コントロールIC9では、生成した第1PWM信号Pを2つのDC/DCコンバータ回路2,3の第1FET10a,10a及び第4FET10d,10dの各ゲートに出力する。また、コントロールIC9では、第1PWM信号Pがオフ信号のときに、一定周期毎に第2PWM信号Pのオフ信号をオン信号に立ち上げ、電流平均化電圧VAVが制御信号CSより小さい期間ではオン信号を継続し、電流平均化電圧VAVが制御信号CSに達するとオン信号からオフ信号に立ち下げ、第2PWM信号Pを生成する(図4(a)、(c)参照)。そして、コントロールIC9では、生成した第2PWM信号Pを2つのDC/DCコンバータ回路2,3の第2FET10b,10b及び第3FET10c,10cの各ゲートに出力する。 At this time, the control IC 9, and subtracts the output voltage V O from the target voltage, and generates a control signal CS by multiplying the gain in the subtracted value. Then, in the control IC 9, the control signal CS is compared with the current averaged voltage V AV as the ramp signal by a comparator (see FIG. 4A). Further, the control IC 9, when the first 2PWM signal P 2 of the OFF signal, raises the first 1PWM off signal of the signal P 1 to the ON signal for each fixed period, current averaging voltage V AV control signal CS is less than the period Then, the ON signal is continued, and when the current averaged voltage V AV reaches the control signal CS, it falls from the ON signal to the OFF signal, and the first PWM signal P 1 is generated (see FIGS. 4A and 4B). The control IC 9 outputs the generated first PWM signal P 1 to the gates of the first FETs 10 a and 10 a and the fourth FETs 10 d and 10 d of the two DC / DC converter circuits 2 and 3. Further, the control IC 9, when the first 1PWM signal P 1 is OFF signals launched a first 2PWM off signal of the signal P 2 ON signal every predetermined period, the current averaged voltage V AV control signal CS is less than the period in continuing the oN signal, the current averaging voltage V AV reaches the control signal CS falls from the oN signal to the oFF signal, to generate a first 2PWM signal P 2 (see FIG. 4 (a), (c) ). Then, the control IC 9, and outputs the generated first 2PWM signal P 2 of the two DC / DC converter circuit 2 first 2FET10b, 10b and the 3FET10c, to the gates of 10c.

このように、コントロールIC9では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3を制御するにもかかわらず、1つの検出電流波形(電流平均化電圧VAV)を用いてピーク電流制御を行うことができる。そのため、コントロールIC9では、処理負荷が低減するとともに、コンパレータ等も1つでよいので、構成が簡単化する。また、コントロールIC9では、DC/DCコンバータ回路2,3毎に第1PWM信号P、第2PWM信号Pを生成せず、同じ信号を用いて制御する。そのため、コントロールIC9では、DC/DCコンバータ回路2,3の一方の出力電力が偏ったり、あるいは、負荷電流が急変した場合でもそれぞれのDC/DCコンバータ回路2,3の電流バランスが崩れるようなことはない。 In this way, the control IC 9 can perform peak current control using one detected current waveform (current averaged voltage V AV ) despite controlling the two DC / DC converter circuits 2 and 3. . Therefore, the control IC 9 reduces the processing load and simplifies the configuration because only one comparator or the like is required. Further, the control IC 9 does not generate the first PWM signal P 1 and the second PWM signal P 2 for each of the DC / DC converter circuits 2 and 3, and controls them using the same signal. Therefore, in the control IC 9, even if the output power of one of the DC / DC converter circuits 2, 3 is biased or the load current suddenly changes, the current balance of each DC / DC converter circuit 2, 3 is lost. There is no.

DC/DCコンバータ回路2,3の一方が故障した場合について説明する。図5の例では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3が正常、第2DC/DCコンバータ回路3が故障、第1DC/DCコンバータ回路2が故障の順に示している。また、図5の例では、説明を判り易くするために、第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vのパルス状の電圧成分が同じパルス幅となっている。DC/DCコンバータ回路2,3の故障の原因としては、FET10a〜10dの少なくとも1つが故障や製造工程におけるミス等がある。 A case where one of the DC / DC converter circuits 2 and 3 fails will be described. In the example of FIG. 5, the two DC / DC converter circuits 2 and 3 are normal, the second DC / DC converter circuit 3 is faulty, and the first DC / DC converter circuit 2 is faulty. Further, in the example of FIG. 5, the pulse-like voltage components of the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 have the same pulse width for easy understanding. Causes of failure of the DC / DC converter circuits 2 and 3 include failure of at least one of the FETs 10a to 10d, a mistake in the manufacturing process, and the like.

正常の場合、2つのDC/DCコンバータ回路2,3では電流I、Iが正常に流れているので、第1電流検出電圧Vには正常なパルス電圧成分V11、V12が表われ、第2電流検出電圧Vにも正常なパルス電圧成分V21,V22が表われる(図5(a)、(b)参照)。2つの平滑回路40,40では、第1平滑化電圧VS1、第2平滑化電圧VS2が同じ電圧となる(図5(c)、(d)参照)。そのため、2つの差動増幅器41,41では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とに差がないので、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2として0Vを比較器42,42に出力する(図5(e)、(f)参照)。その結果、2つの比較器42,42では、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2が異常検出基準電圧Vより小さくなるので、第1異常検出信号S、第2異常検出信号Sとしてロー信号(0V)をコントロールIC9に出力する(図5(g)、(h)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生していないと判断し、ピーク電流制御に応じた第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 In the normal case, since the currents I 1 and I 2 normally flow in the two DC / DC converter circuits 2 and 3, normal pulse voltage components V 11 and V 12 are represented in the first current detection voltage V 1. Therefore, normal pulse voltage components V 21 and V 22 also appear in the second current detection voltage V 2 (see FIGS. 5A and 5B). In the two smoothing circuits 40, 40, the first smoothing voltage V S1 and the second smoothing voltage V S2 are the same voltage (see FIGS. 5C and 5D). Therefore, since there is no difference between the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 in the two differential amplifiers 41 and 41, the first differential amplified voltage V A1 and the second differential amplified voltage V S As A2 , 0V is output to the comparators 42 and 42 (see FIGS. 5E and 5F). As a result, the two comparators 42 and 42, first differential amplifying voltage V A1, since the second differential amplifier voltage V A2 is smaller than the abnormality detection reference voltage V R, the first abnormality detection signal S 1, the as second abnormality detection signals S 2 and outputs a low signal (0V) to the control IC 9 (see FIG. 5 (g), (h) ). In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has not occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 corresponding to the peak current control.

第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合、第2DC/DCコンバータ回路3では第2電流Iが流れないので、第2電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない(図5(b)参照)。そのため、第2保護回路8の平滑回路40では、第2平滑化電圧VS2が0Vとなる(図5(d)参照)。したがって、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2より大幅に大きくなり、第1保護回路7の差動増幅器41では、(第1平滑化電圧VS1−第2平滑化電圧VS2)を増幅した第1差動増幅電圧VA1を出力する(図5(e)参照)。この第1差動増幅電圧VA1は異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第1保護回路7の比較器42では、第1異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する(図5(g)参照)。ちなみに、第2保護回路8の差動増幅器41では第2差動増幅電圧VA2として0Vを出力しており(図5(f)参照)、第2保護回路8の比較器42では第2異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力している(図5(h)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。すると、スイッチング電源装置1では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3の全てのFET10a〜10bがオフし、DC/DCコンバータ回路2,3が停止する。 When the second DC / DC converter circuit 3 fails, the second current I 2 does not flow in the second DC / DC converter circuit 3, and therefore no pulse voltage component appears in the second current detection voltage V 2 (FIG. 5 ( b)). Therefore, in the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8, the second smoothing voltage V S2 is 0 V (see FIG. 5D). Therefore, the first smoothing voltage V S1 is significantly larger than the second smoothing voltage V S2 , and the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 has (first smoothing voltage V S1 −second smoothing voltage V A first differential amplification voltage V A1 obtained by amplifying S2 ) is output (see FIG. 5E). Since this first differential amplifier voltage V A1 becomes larger than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the first protection circuit 7 outputs the high signal to the control IC9 as a first abnormality detection signal S 1 (Fig. 5 (g)). Incidentally, the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 outputs 0 V as the second differential amplification voltage V A2 (see FIG. 5F), and the comparator 42 of the second protection circuit 8 has a second abnormality. and it outputs a low signal to the control IC9 as the detection signal S 2 (see FIG. 5 (h)). In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal. Then, in the switching power supply device 1, all the FETs 10a to 10b of the two DC / DC converter circuits 2 and 3 are turned off, and the DC / DC converter circuits 2 and 3 are stopped.

ちなみに、第1保護回路7の差動増幅器41と第2保護回路8の平滑回路40とを接続するケーブル1cが断線した場合も、第1保護回路7の差動増幅器41の反転入力端子が常時0Vとなるので、第1異常検出信号Sがハイ信号となり、異常を検出できる。また、コントロールIC9と第2DC/DCコンバータ回路3とを接続するケーブル1cが断線した場合も、第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを送信できないので、第2DC/DCコンバータ回路3が停止して第2電流Iが流れなくなり、第1異常検出信号Sがハイ信号となり、異常を検出できる。 Incidentally, even when the cable 1c connecting the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 and the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8 is disconnected, the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 is always connected. since the 0V, the first abnormality detection signals S 1 becomes high signal, can detect the abnormality. Further, even when the cable 1c which connects the control IC9 and the second 2DC / DC converter circuit 3 is disconnected, it can not send a second 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2, the 2DC / DC converter circuit 3 is stopped second current I 2 stops flowing Te, the first abnormality detection signals S 1 becomes high signal, can detect the abnormality.

第1DC/DCコンバータ回路2が故障した場合、第1DC/DCコンバータ回路2では第1電流Iが流れないので、第1電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない(図5(a)参照)。そのため、第1保護回路7の平滑回路40では、第1平滑化電圧VS1が0Vとなる(図5(c)参照)。そのため、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1より大幅に大きくなり、第2保護回路8の差動増幅器41では、(第2平滑化電圧VS2−第1平滑化電圧VS1)を増幅した第2差動増幅電圧VA2を出力する(図5(f)参照)。この第2差動増幅電圧VA2は異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第2保護回路8の比較器42では、第2異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する(図5(h)参照)。ちなみに、第1保護回路7の差動増幅器41では第1差動増幅電圧VA1として0Vを出力しており(図5(e)参照)、第1保護回路7の比較器42では第1異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力している(図5(g)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the first DC / DC converter circuit 2 breaks down, the first current I 1 does not flow in the first DC / DC converter circuit 2, and therefore no pulse voltage component appears in the first current detection voltage V 1 (FIG. 5 ( a)). Therefore, in the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7, the first smoothing voltage V S1 is 0 V (see FIG. 5C). Therefore, the second smoothing voltage V S2 is significantly larger than the first smoothing voltage V S1 , and the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 has (second smoothing voltage V S2 −first smoothing voltage V A second differential amplification voltage V A2 obtained by amplifying S1 ) is output (see FIG. 5F). Since the second differential amplifier voltage V A2 is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the second protection circuit 8, and outputs a high signal to the control IC9 as second abnormality detection signal S 2 (Fig. 5 (h)). Incidentally, the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 outputs 0 V as the first differential amplification voltage V A1 (see FIG. 5E), and the comparator 42 of the first protection circuit 7 has a first abnormality. and it outputs a low signal to the control IC9 as a detection signal S 1 (see FIG. 5 (g)). In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

ちなみに、第2保護回路8の差動増幅器41と第1保護回路7の平滑回路40とを接続するケーブル1cが断線した場合も、第2保護回路8の差動増幅器41の反転入力端子が常時0Vとなるので、第2異常検出信号Sがハイ信号となり、この異常を検出できる。また、コントロールIC9と第1DC/DCコンバータ回路2とを接続するケーブル1cが断線した場合、第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを送信できないので、第1DC/DCコンバータ回路2が停止して第1電流Iが流れなくなり、第2異常検出信号Sがハイ信号となり、この異常を検出できる。 Incidentally, even when the cable 1c connecting the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 and the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7 is disconnected, the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 is always connected. since the 0V, the second abnormality detection signal S 2 becomes high signal, it can detect the abnormality. Also, when the cable 1c which connects the control IC9 and the first 1 DC / DC converter circuit 2 is broken, can not send a second 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2, the 1 DC / DC converter circuit 2 is stopped The first current I 1 stops flowing, and the second abnormality detection signal S 2 becomes a high signal, and this abnormality can be detected.

第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vにおけるパルス電圧成分の様々なパターンに対する保護回路7,8の動作を説明する。図6の例では、2つのDC/DCコンバータ回路2,3が正常の場合(パルス電圧成分V11、V12とパルス電圧成分V21、V22のパターン)、第2DC/DCコンバータ回路3の第2電流Iが小電流の場合(パルス電圧成分V13、V14とパルス電圧成分V23、V24のパターン)、第1DC/DCコンバータ回路2の第1電流Iが小電流の場合(パルス電圧成分V15、V16とパルス電圧成分V25、V26のパターン)を示している。なお、図6の例では、説明を判り易くするために、第1電流検出電圧Vと第2電流検出電圧Vのパルス状の電圧成分が同じパルス幅となっている。 The operation of the protection circuits 7 and 8 for various patterns of pulse voltage components in the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 will be described. In the example of FIG. 6, when the two DC / DC converter circuits 2 and 3 are normal (patterns of the pulse voltage components V 11 and V 12 and the pulse voltage components V 21 and V 22 ), the second DC / DC converter circuit 3 When the second current I 2 is a small current (pattern of pulse voltage components V 13 , V 14 and pulse voltage components V 23 , V 24 ), the first current I 1 of the first DC / DC converter circuit 2 is a small current. (Pattern of pulse voltage components V 15 and V 16 and pulse voltage components V 25 and V 26 ) is shown. In the example of FIG. 6, the pulse-like voltage components of the first current detection voltage V 1 and the second current detection voltage V 2 have the same pulse width for easy understanding.

第1DC/DCコンバータ回路2の第1電流I及び第2DC/DCコンバータ回路3の第2電流Iが共に正常に流れている場合、第1電流検出電圧Vのパルス電圧成分V11,V12と第2電流検出電圧Vのパルス電圧成分V23、V24とは同じパルスとなる(図6(a)、(b)参照)。そのため、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とは同じ電圧値となり(図6(c)、(d)参照)、第1保護回路7の差動増幅器41では第1差動増幅電圧VA1として0Vを出力し(図6(e)参照)、第2保護回路8の差動増幅器41では第2差動増幅電圧VA2として0Vを出力する(図6(f)参照)。したがって、第1差動増幅電圧VA1及び第2差動増幅電圧VA2が異常検出基準電圧Vより小さくなるので、第1保護回路7の比較器42では第1異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力し(図6(g)参照)、第2保護回路8の比較器42では第2異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力する(図6(h)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生していないと判断し、ピーク電流制御に応じた第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When both the first current I 1 of the first DC / DC converter circuit 2 and the second current I 2 of the second DC / DC converter circuit 3 are flowing normally, the pulse voltage component V 11 of the first current detection voltage V 1 , the same pulses as the V 12 and the second current detection voltage V 2 of the pulse voltage component V 23, V 24 (see FIG. 6 (a), (b) ). Therefore, the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 have the same voltage value (see FIGS. 6C and 6D), and the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 has the first difference. 0V is output as the dynamic amplification voltage V A1 (see FIG. 6E), and the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 outputs 0V as the second differential amplification voltage V A2 (see FIG. 6F). ). Accordingly, since the first differential amplifier voltage V A1 and a second differential amplifier voltage V A2 is smaller than the abnormality detection reference voltage V R, the low as a comparator in 42 first abnormality detection signals S 1 of the first protection circuit 7 outputs a signal to the control IC9 (see FIG. 6 (g)), the comparator 42 of the second protection circuit 8 outputs a low signal to the control IC9 as second abnormality detection signal S 2 (FIG. 6 (h) see) . In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has not occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 corresponding to the peak current control.

第2DC/DCコンバータ回路3の第2電流Iが小電流となった場合、第2電流検出電圧Vのパルス電圧成分V23、V24も小さくなる(図6(b)参照)。そのため、第2保護回路8の平滑回路40では、パルス電圧成分V23,V24に応じた小電圧の第2平滑化電圧VS2を出力する(図6(d)参照)。そのため、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1に対して小さくなり、第1保護回路7の差動増幅器41では、(第1平滑化電圧VS1−第2平滑化電圧VS2)を増幅した第1差動増幅電圧VA1を出力する(図6(e)参照)。この第1差動増幅電圧VA1が異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第1保護回路7の比較器42では、第1異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する(図6(g)参照)。ちなみに、第2保護回路8の差動増幅器41では第2差動増幅電圧VA2として0Vを出力しており(図6(f)参照)、第2保護回路8の比較器42では第2異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力している(図6(h)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the second current I 2 of the second DC / DC converter circuit 3 becomes a small current, the pulse voltage components V 23 and V 24 of the second current detection voltage V 2 are also reduced (see FIG. 6B). Therefore, the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 8 outputs a second smoothed voltage V S2 having a small voltage corresponding to the pulse voltage components V 23 and V 24 (see FIG. 6D). Therefore, the second smoothing voltage V S2 is smaller than the first smoothing voltage V S1 , and the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 has (first smoothing voltage V S1 −second smoothing voltage V A first differential amplification voltage V A1 obtained by amplifying S2 ) is output (see FIG. 6E). Since the first differential amplifier voltage V A1 is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the first protection circuit 7 outputs the high signal to the control IC9 as a first abnormality detection signal S 1 (Fig. 6 (g)). Incidentally, the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 outputs 0 V as the second differential amplification voltage V A2 (see FIG. 6F), and the comparator 42 of the second protection circuit 8 has a second abnormality. and it outputs a low signal to the control IC9 as the detection signal S 2 (see FIG. 6 (h)). In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

第1DC/DCコンバータ回路2の第1電流Iが小電流となった場合、第1電流検出電圧Vのパルス電圧成分V15、V16も小さくなる(図6(a)参照)。そのため、第1保護回路7の平滑回路40では、パルス電圧成分V15,V16に応じた小電圧の第1平滑化電圧VS1を出力する(図6(c)参照)。そのため、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2に対して小さくなり、第2保護回路8の差動増幅器41では、(第2平滑化電圧VS2−第1平滑化電圧VS1)を増幅した第2差動増幅電圧VA2を出力する(図6(f)参照)。この第2差動増幅電圧VA2が異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第2保護回路8の比較器42では、第2異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する(図6(h)参照)。ちなみに、第1保護回路7の差動増幅器41では第1差動増幅電圧VA1として0Vを出力しており(図6(e)参照)、第1保護回路7の比較器42では第1異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力している(図6(g)参照)。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置1において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the first current I 1 of the first 1 DC / DC converter circuit 2 becomes small current, also decreases the first current detection voltage V 1 of the pulsed voltage component V 15, V 16 (see FIG. 6 (a)). Therefore, the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 7 outputs the first smoothed voltage V S1 having a small voltage corresponding to the pulse voltage components V 15 and V 16 (see FIG. 6C). Therefore, the first smoothing voltage V S1 is smaller than the second smoothing voltage V S2 , and the differential amplifier 41 of the second protection circuit 8 has (second smoothing voltage V S2 −first smoothing voltage V A second differential amplification voltage V A2 obtained by amplifying S1 ) is output (see FIG. 6F). Since the second differential amplifier voltage V A2 is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the second protection circuit 8, and outputs a high signal to the control IC9 as second abnormality detection signal S 2 (Fig. 6 (h)). Incidentally, the differential amplifier 41 of the first protection circuit 7 outputs 0V as the first differential amplification voltage V A1 (see FIG. 6E), and the comparator 42 of the first protection circuit 7 has a first abnormality. and it outputs a low signal to the control IC9 as a detection signal S 1 (see FIG. 6 (g)). In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 1 to generate a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

このスイッチング電源装置1によれば、非常に簡単な構成により1つのコントロールIC9で2つのDC/DCコンバータ回路2,3をピーク電流制御することができるとともに、スイッチング電源装置1における異常を検出することができる。また、スイッチング電源装置1は、2つの保護回路7,8における平滑回路40、差動増幅器41、比較器42等による簡単な構成によって、DC/DCコンバータ回路2,3の故障や過電流、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流アンバランス、ケーブル1cの断線等の様々な異常を検出することができる。さらに、スイッチング電源装置1では、コントロールIC9としては1つであるが、保護回路7,8を各DC/DCコンバータ回路2,3に対応させて設けることによって、片側のDC/DCコンバータ回路の故障や過電流を検出することができる。   According to this switching power supply device 1, it is possible to perform peak current control of the two DC / DC converter circuits 2 and 3 with one control IC 9 with a very simple configuration, and to detect an abnormality in the switching power supply device 1. Can do. In addition, the switching power supply device 1 has a simple configuration including the smoothing circuit 40, the differential amplifier 41, the comparator 42, and the like in the two protection circuits 7 and 8, and the DC / DC converter circuits 2 and 3 fail, overcurrent, DC Various abnormalities such as current imbalance between the DC / DC converter circuits 2 and 3 and disconnection of the cable 1c can be detected. Further, in the switching power supply device 1, although there is only one control IC 9, a failure of the DC / DC converter circuit on one side is provided by providing the protection circuits 7 and 8 corresponding to the DC / DC converter circuits 2 and 3, respectively. And overcurrent can be detected.

また、スイッチング電源装置1では、一方の基板における平滑回路40の抵抗40bを他方の基板における差動増幅器41の反転入力端子を接地するための抵抗に用いたので、他方の基板における差動増幅器41の反転入力端子に接続されるケーブル1cが断線した場合でも、その差動増幅器41を正常に動作させることができ、ケーブル1cの断線異常を検出することができる。   Further, in the switching power supply device 1, since the resistor 40b of the smoothing circuit 40 on one substrate is used as a resistor for grounding the inverting input terminal of the differential amplifier 41 on the other substrate, the differential amplifier 41 on the other substrate is used. Even when the cable 1c connected to the inverting input terminal is disconnected, the differential amplifier 41 can be operated normally, and the disconnection abnormality of the cable 1c can be detected.

図7を参照して、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置51の構成について説明する。図7は、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成図である。なお、第2の実施の形態では、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   With reference to FIG. 7, the structure of the switching power supply device 51 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the switching power supply according to the second embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the switching power supply device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチング電源装置51は、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1と殆ど同じ構成であるが、1つの基板(図示せず)に構成され、2つの保護回路における各差動増幅器に対して1つの比較器で構成される。スイッチング電源装置51は、主な構成として、第1DC/DCコンバータ回路2、第2DC/DCコンバータ回路3、第1電流検出回路4、第2電流検出回路5、平均化回路6、第1保護回路57、第2保護回路58、コントロールIC9を備えており、これら全てが1つの基板に設けられる。   The switching power supply device 51 has almost the same configuration as that of the switching power supply device 1 according to the first embodiment. However, the switching power supply device 51 is configured on one substrate (not shown), and for each differential amplifier in the two protection circuits. It is composed of one comparator. The switching power supply 51 includes, as main components, a first DC / DC converter circuit 2, a second DC / DC converter circuit 3, a first current detection circuit 4, a second current detection circuit 5, an averaging circuit 6, and a first protection circuit. 57, a second protection circuit 58, and a control IC 9, all of which are provided on one substrate.

2つの保護回路57,58は、基本的には、第1の実施の形態に係る保護回路7,8と同様の構成であるが、1つの基板に設けることに応じて、比較器を1つ削減するとともに平滑回路の抵抗の配置が変わる。2つの保護回路57,58は、同一の構成であり、平滑回路60、差動増幅器41、抵抗44〜46をそれぞれの回路に備え、平均化回路61、比較器62、判定基準電源63が2つの回路で1つだけ備える。2つの保護回路57,58は、DC/DCコンバータ回路2,3の過電流や故障、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流バランス異常等の様々な異常を検出するための保護回路である。なお、保護回路57,58では、DC/DCコンバータ回路2,3のうちのどちらのDC/DCコンバータ回路で異常が発生しているかを検出することはできない。   The two protection circuits 57 and 58 have basically the same configuration as that of the protection circuits 7 and 8 according to the first embodiment, but one comparator is provided depending on the provision on one substrate. As well as reducing, the arrangement of the resistors of the smoothing circuit changes. The two protection circuits 57 and 58 have the same configuration, and each includes a smoothing circuit 60, a differential amplifier 41, and resistors 44 to 46, and an averaging circuit 61, a comparator 62, and a determination reference power source 63 are two. Only one circuit is provided. The two protection circuits 57 and 58 are protection circuits for detecting various abnormalities such as an overcurrent and failure of the DC / DC converter circuits 2 and 3 and an abnormal current balance between the DC / DC converter circuits 2 and 3. . Note that the protection circuits 57 and 58 cannot detect which one of the DC / DC converter circuits 2 and 3 has an abnormality.

平滑回路60は、第1の実施の形態に係る平滑回路40と同様の平滑回路であり、抵抗60a,60b及びコンデンサ60cを備えている。スイッチング電源装置51は1つの基板に構成されるので、基板間をケーブルで接続する必要はない。そのため、第1の実施の形態のように、ケーブル断線によって差動増幅器41の反転入力端子がオープン状態になることに対する対策を施さなくてもよい。そこで、第1保護回路57の抵抗60bは、第2保護回路58の差動増幅器41の反転入力端子の接地に用いることなく、第1保護回路57の抵抗60aの近傍に配設される。同様に、第2保護回路58の抵抗60bは、第1保護回路57の差動増幅器41の反転入力端子の接地に用いることなく、第2保護回路58の抵抗60aの近傍に配設される。   The smoothing circuit 60 is a smoothing circuit similar to the smoothing circuit 40 according to the first embodiment, and includes resistors 60a and 60b and a capacitor 60c. Since the switching power supply device 51 is configured on one board, it is not necessary to connect the boards with a cable. Therefore, as in the first embodiment, it is not necessary to take measures against the open state of the inverting input terminal of the differential amplifier 41 due to cable disconnection. Therefore, the resistor 60 b of the first protection circuit 57 is disposed in the vicinity of the resistor 60 a of the first protection circuit 57 without being used for grounding the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the second protection circuit 58. Similarly, the resistor 60 b of the second protection circuit 58 is disposed in the vicinity of the resistor 60 a of the second protection circuit 58 without being used for grounding the inverting input terminal of the differential amplifier 41 of the first protection circuit 57.

平均化回路61は、抵抗61a,62bを備えている。抵抗61aは、一端が第1保護回路57の差動増幅器41の出力端子に接続され、他端が抵抗61bの他端に接続される。抵抗61bは、一端が第2保護回路58の差動増幅器41の出力端子に接続される。抵抗61aと抵抗61bとは、同じ抵抗値である。平均化回路61では、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2とを平均化し、差動増幅平均化電圧VAAを出力する。 The averaging circuit 61 includes resistors 61a and 62b. One end of the resistor 61a is connected to the output terminal of the differential amplifier 41 of the first protection circuit 57, and the other end is connected to the other end of the resistor 61b. One end of the resistor 61 b is connected to the output terminal of the differential amplifier 41 of the second protection circuit 58. The resistor 61a and the resistor 61b have the same resistance value. The averaging circuit 61 averages the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 and outputs the differential amplification average voltage V AA .

比較器62は、第1の実施の形態に係る比較器42と同様の比較器であるが、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2をそれぞれ比較するのではなく、その平均電圧を比較する。比較器62は、非反転入力端子が平均化回路61の抵抗61aと抵抗61bとの接続端に接続され、反転入力端子が判定基準電源63のプラス端子に接続され、出力端子がコントロールIC9に接続される。判定基準電源63のマイナス端子は、グランドに接続される。差動増幅平均化電圧VAAは、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2との平均電圧なので、2つの電圧の電圧変化を反映するが、その電圧変化の度合いは小さくなる。そのため、判定基準電源63で発生する異常判定基準電圧Vは、第1の実施の形態に係る異常判定基準電圧Vより小さな電圧に設定する。比較器62では、差動増幅平均化電圧VAAが異常判定基準電圧Vより大きい場合にはハイ信号であり、差動増幅平均化電圧VAAが異常判定基準電圧V以下の場合にはロー信号である異常検出信号Sを出力する。 The comparator 62 is a comparator similar to the comparator 42 according to the first embodiment, but does not compare the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 , respectively. Compare the average voltages. The comparator 62 has a non-inverting input terminal connected to the connection end of the resistors 61 a and 61 b of the averaging circuit 61, an inverting input terminal connected to the plus terminal of the determination reference power supply 63, and an output terminal connected to the control IC 9. Is done. The negative terminal of the determination reference power supply 63 is connected to the ground. Since the differential amplification average voltage V AA is an average voltage of the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2, it reflects the voltage change of the two voltages, but the degree of the voltage change is Get smaller. Therefore, the abnormality judgment reference voltage V R generated by the judgment reference power supply 63 is set to a voltage lower than the abnormality judgment reference voltage V R according to the first embodiment. In the comparator 62, a high signal when the differential amplifier averaged voltage V AA is larger than the abnormality judgment reference voltage V R, when the differential amplifier averaged voltage V AA is less failure determination reference voltage V R is An abnormality detection signal S that is a low signal is output.

第2の実施の形態では、コントロールIC9は、1つの比較器62からの異常検出信号Sしか入力されないので、異常検出信号Sに基づいてスイッチング電源装置51が異常か否かを判定し、異常と判定した場合にはDC/DCコンバータ回路2,3を停止させるために、第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを全てオフ信号とする。コントロールIC9では、異常検出信号Sがハイ信号になった場合には異常と判定し、ロー信号の場合には正常と判定する。 In the second embodiment, since only the abnormality detection signal S from one comparator 62 is input, the control IC 9 determines whether or not the switching power supply 51 is abnormal based on the abnormality detection signal S. to stop the DC / DC converter circuit 2 and 3 when it is determined, a second 1PWM signal P 1 and the second 2PWM all off signal signals P 2. In the control IC 9, when the abnormality detection signal S becomes a high signal, it is determined as abnormal, and when it is low, it is determined as normal.

図7を参照して、スイッチング電源装置51の動作を説明する。スイッチング電源装置51における動作は、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1における動作と比較すると、保護回路57,58において第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2を平均化して比較する点のみ異なるので、保護回路57,58における動作をスイッチング電源装置51が正常な場合とスイッチング電源装置51に異常が発生した場合について説明する。スイッチング電源装置51における異常については第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合及び第1DC/DCコンバータ回路3が故障した場合について説明する。 The operation of the switching power supply device 51 will be described with reference to FIG. Compared with the operation of the switching power supply device 1 according to the first embodiment, the operation of the switching power supply device 51 uses the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 in the protection circuits 57 and 58. Since only the comparison is made by averaging, the operation of the protection circuits 57 and 58 will be described when the switching power supply device 51 is normal and when the switching power supply device 51 is abnormal. Regarding the abnormality in the switching power supply 51, a case where the second DC / DC converter circuit 3 fails and a case where the first DC / DC converter circuit 3 fails will be described.

スイッチング電源装置51が正常な場合、2つのDC/DCコンバータ回路2,3では電流I、Iが正常に流れているので、第1電流検出電圧Vには正常なパルス電圧成分が表われ、第2電流検出電圧Vにも正常なパルス電圧成分が表われる。2つの平滑回路60,60では、第1平滑化電圧VS1、第2平滑化電圧VS2が同じ電圧となる。そのため、2つの差動増幅器41,41では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とに差がないので、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2として0Vを平均化回路61に出力する。したがって、平均化回路61でも、差動増幅平均化電圧VAAとして0Vを比較器62に出力する。その結果、比較器62では、差動増幅平均化電圧VAAが異常検出基準電圧Vより小さくなるので、異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置51において異常が発生していないと判断し、ピーク電流制御に応じた第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the switching power supply device 51 is normal, the currents I 1 and I 2 normally flow in the two DC / DC converter circuits 2 and 3, and therefore a normal pulse voltage component is represented in the first current detection voltage V 1. We, the normal pulse voltage component to the second current detection voltage V 2 is appearing. In the two smoothing circuits 60, 60, the first smoothing voltage V S1 and the second smoothing voltage V S2 are the same voltage. Therefore, since there is no difference between the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 in the two differential amplifiers 41 and 41, the first differential amplified voltage V A1 and the second differential amplified voltage V S 0V is output to the averaging circuit 61 as A2 . Therefore, even an averaging circuit 61, and outputs 0V to the comparator 62 as a differential amplifier averaged voltage V AA. As a result, the comparator 62, since the differential amplifier averaged voltage V AA is smaller than the abnormality detection reference voltage V R, and outputs a low signal to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality in the switching power supply 51 has not occurred, and generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 corresponding to the peak current control.

第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合、第2DC/DCコンバータ回路3では第2電流Iが流れないので、第2電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない。そのため、第2保護回路58の平滑回路60では、第2平滑化電圧VS2が0Vとなる。したがって、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1より小さくなり、第1保護回路57の差動増幅器41では、(第1平滑化電圧VS1−第2平滑化電圧VS2)を増幅した第1差動増幅電圧VA1を平均化回路61に出力する。一方、第2保護回路58の差動増幅器41では、第2差動増幅電圧VA2として0Vを平均化回路61に出力する。平均化回路61では、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2とを平均化し、第1差動増幅電圧VA1の大きな電圧を反映した差動増幅平均化電圧VAAを比較器62に出力する。この差動増幅平均化電圧VAAは異常検出基準電圧Vより大きくなるので、比較器62では、異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置51において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the second DC / DC converter circuit 3 fails, the second current I 2 does not flow in the second DC / DC converter circuit 3, and therefore no pulse voltage component appears in the second current detection voltage V 2 . Therefore, in the smoothing circuit 60 of the second protection circuit 58, the second smoothing voltage V S2 is 0V. Accordingly, the second smoothing voltage V S2 becomes smaller than the first smoothing voltage V S1 , and the differential amplifier 41 of the first protection circuit 57 ((first smoothing voltage V S1 −second smoothing voltage V S2 )). a first differential amplifier voltage V A1 obtained by amplifying the output to the averaging circuit 61. On the other hand, the differential amplifier 41 of the second protection circuit 58 outputs 0 V to the averaging circuit 61 as the second differential amplification voltage V A2 . In the averaging circuit 61, the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 are averaged, and the differential amplification average voltage V AA reflecting a large voltage of the first differential amplification voltage V A1. Is output to the comparator 62. Since the differential amplifier averaged voltage V AA is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 62 outputs a high signal to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 51, generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

第1DC/DCコンバータ回路2が故障した場合、第1DC/DCコンバータ回路2では第1電流Iが流れないので、第1電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない。そのため、第1保護回路57の平滑回路60では、第1平滑化電圧VS1が0Vとなる。したがって、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS1より小さくなり、第2保護回路58の差動増幅器41では、(第2平滑化電圧VS2−第1平滑化電圧VS1)を増幅した第2差動増幅電圧VA2を平均化回路61に出力する。一方、第1保護回路57の差動増幅器41では、第1差動増幅電圧VA1として0Vを平均化回路61に出力する。平均化回路61では、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2とを平均化し、第2差動増幅電圧VA2の大きな電圧を反映した差動増幅平均化電圧VAAを比較器62に出力する。この差動増幅平均化電圧VAAは異常検出基準電圧Vより大きくなるので、比較器62では、異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置51において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the first DC / DC converter circuit 2 fails, the first current I 1 does not flow in the first DC / DC converter circuit 2, and therefore no pulse voltage component appears in the first current detection voltage V 1 . Therefore, in the smoothing circuit 60 of the first protection circuit 57, the first smoothing voltage V S1 is 0V. Accordingly, the first smoothed voltage V S1 becomes smaller than the second smoothed voltage V S1 , and the differential amplifier 41 of the second protection circuit 58 has (second smoothed voltage V S2 −first smoothed voltage V S1 ). Is output to the averaging circuit 61. On the other hand, the differential amplifier 41 of the first protection circuit 57 outputs 0 V to the averaging circuit 61 as the first differential amplification voltage V A1 . In the averaging circuit 61, the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 are averaged, and the differential amplification average voltage V AA that reflects a large voltage of the second differential amplification voltage V A2. Is output to the comparator 62. Since the differential amplifier averaged voltage V AA is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 62 outputs a high signal to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality has occurred in the switching power supply 51, generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

スイッチング電源装置51によれば、非常に簡単な構成により1つのコントロールIC9で2つのDC/DCコンバータ回路2,3をピーク電流制御することができるとともに、スイッチング電源装置51における異常を検出することができる。また、スイッチング電源装置51は、2つの保護回路57,58における平滑回路60、差動増幅器41、比較器62等による簡単な構成によって、DC/DCコンバータ回路2,3の故障や過電流、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流アンバランス等の様々な異常を検出することができる。   According to the switching power supply device 51, the peak current control of the two DC / DC converter circuits 2 and 3 can be performed by one control IC 9 with a very simple configuration, and an abnormality in the switching power supply device 51 can be detected. it can. In addition, the switching power supply device 51 has a simple configuration including the smoothing circuit 60, the differential amplifier 41, the comparator 62, and the like in the two protection circuits 57 and 58, so that the DC / DC converter circuits 2 and 3 fail, overcurrent, DC Various abnormalities such as current imbalance between the DC / DC converter circuits 2 and 3 can be detected.

図8を参照して、第3の実施の形態に係るスイッチング電源装置71の構成について説明する。図8は、第3の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成図である。なお、第3の実施の形態では、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置51と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   With reference to FIG. 8, the structure of the switching power supply device 71 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the switching power supply according to the third embodiment. In the third embodiment, the same components as those of the switching power supply device 51 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチング電源装置71は、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置51と殆ど同じ構成であるが、2つの差動増幅器の非反転入力端子には第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2との平均化電圧を入力する構成である。スイッチング電源装置71は、主な構成として、第1DC/DCコンバータ回路2、第2DC/DCコンバータ回路3、第1電流検出回路4、第2電流検出回路5、平均化回路6、第1保護回路77、第2保護回路78、コントロールIC9を備えている。 The switching power supply device 71 has almost the same configuration as the switching power supply device 51 according to the second embodiment, but the first smoothing voltage V S1 and the second smoothing are applied to the non-inverting input terminals of the two differential amplifiers. In this configuration, an averaged voltage with the voltage V S2 is input. The switching power supply device 71 includes, as main components, a first DC / DC converter circuit 2, a second DC / DC converter circuit 3, a first current detection circuit 4, a second current detection circuit 5, an averaging circuit 6, and a first protection circuit. 77, a second protection circuit 78, and a control IC 9.

2つの保護回路77,78は、基本的には、第2の実施の形態に係る保護回路57,58と同様の構成であるが、差動増幅器に入力させる電圧を変えている。2つの保護回路77,78は、同一の構成であり、平滑回路60、平均化回路87、差動増幅器81、抵抗84〜86をそれぞれの回路に備え、平均化回路61、比較器62、判定基準電源63が2つの回路で1つ備える。2つの保護回路77,78は、DC/DCコンバータ回路2,3の過電流や故障、DC/DCコンバータ回路2,3間の電流バランス異常等の様々な異常を検出するための保護回路である。なお、保護回路77,78では、DC/DCコンバータ回路2,3のうちのどちらのDC/DCコンバータ回路で異常が発生しているかを検出することはできない。   The two protection circuits 77 and 78 have basically the same configuration as that of the protection circuits 57 and 58 according to the second embodiment, but the voltage input to the differential amplifier is changed. The two protection circuits 77 and 78 have the same configuration, and each includes a smoothing circuit 60, an averaging circuit 87, a differential amplifier 81, and resistors 84 to 86, an averaging circuit 61, a comparator 62, and a determination. One reference power supply 63 is provided with two circuits. The two protection circuits 77 and 78 are protection circuits for detecting various abnormalities such as an overcurrent and failure of the DC / DC converter circuits 2 and 3 and an abnormal current balance between the DC / DC converter circuits 2 and 3. . The protection circuits 77 and 78 cannot detect which one of the DC / DC converter circuits 2 and 3 has an abnormality.

平均化回路87は、抵抗87a,87bを備えている。抵抗87aは、一端が第1保護回路77の平滑回路60の抵抗60aと抵抗60b及びコンデンサ60cとの接続端に接続され、他端が抵抗87bの他端に接続される。抵抗87bは、一端が第2保護回路78の平滑回路60の抵抗60aと抵抗60b及びコンデンサ60cとの接続端に接続される。抵抗87aと抵抗87bとは、同じ抵抗値である。平均化回路87では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とを平均化し、平滑化平均化電圧VSAを出力する。 The averaging circuit 87 includes resistors 87a and 87b. One end of the resistor 87a is connected to the connection end of the smoothing circuit 60 of the first protection circuit 77 between the resistor 60a, the resistor 60b, and the capacitor 60c, and the other end is connected to the other end of the resistor 87b. One end of the resistor 87b is connected to a connection end of the resistor 60a, the resistor 60b, and the capacitor 60c of the smoothing circuit 60 of the second protection circuit 78. The resistor 87a and the resistor 87b have the same resistance value. The averaging circuit 87 averages the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 and outputs a smoothed average voltage V SA .

第1保護回路77の差動増幅器81は、非反転入力端子が平均化回路87の抵抗87aと抵抗87bとの接続端に抵抗84を介して接続され、反転入力端子が第1保護回路77の平滑回路60の抵抗60aと抵抗60b及びコンデンサ60cとの接続端に抵抗85を介して接続される。第2保護回路78の差動増幅器81は、非反転入力端子が平均化回路87の抵抗87aと抵抗87bとの接続端に抵抗84を介して接続され、反転入力端子が第2保護回路78の平滑回路60の抵抗60aと抵抗60b及びコンデンサ60cとの接続端に抵抗85を介して接続される。さらに、差動増幅器81は、出力端子が抵抗86を介して反転入力端子に接続される。第1保護回路77の差動増幅器81では、平滑化平均化電圧VSAが第1平滑化電圧VS1より大きい場合には平滑化平均化電圧VSAから第1平滑化電圧VS1を減算した差分電圧値を増幅し、平滑化平均化電圧VSAが第1平滑化電圧VS1以下の場合には0Vとした第1差動増幅電圧VA1を出力する。第2保護回路78の差動増幅器81では、平滑化平均化電圧VSAが第2平滑化電圧VS2より大きい場合には平滑化平均化電圧VSAから第2平滑化電圧VS2を減算した差分電圧値を増幅し、平滑化平均化電圧VSAが第2平滑化電圧VS2以下の場合には0Vとした第2差動増幅電圧VA2を出力する。 The differential amplifier 81 of the first protection circuit 77 has a non-inverting input terminal connected to the connection end of the resistors 87 a and 87 b of the averaging circuit 87 via the resistor 84, and an inverting input terminal of the first protection circuit 77. The smoothing circuit 60 is connected to a connection end of the resistor 60a, the resistor 60b, and the capacitor 60c via a resistor 85. The differential amplifier 81 of the second protection circuit 78 has a non-inverting input terminal connected to the connection end of the resistors 87 a and 87 b of the averaging circuit 87 via the resistor 84, and an inverting input terminal of the second protection circuit 78. The smoothing circuit 60 is connected to a connection end of the resistor 60a, the resistor 60b, and the capacitor 60c via a resistor 85. Further, the differential amplifier 81 has an output terminal connected to the inverting input terminal via the resistor 86. In the differential amplifier 81 of the first protection circuit 77, smoothed average voltage V SA is the greater than the first smoothed voltage V S1 obtained by subtracting the first smoothing voltage V S1 from the smoothed average voltage V SA The differential voltage value is amplified, and when the smoothed average voltage V SA is equal to or lower than the first smoothed voltage V S1 , the first differential amplified voltage V A1 is output as 0V. In the differential amplifier 81 of the second protection circuit 78, smoothed average voltage V SA is the larger than the second smoothed voltage V S2 obtained by subtracting the second smoothed voltage V S2 from the smoothed average voltage V SA The differential voltage value is amplified, and when the smoothed average voltage V SA is equal to or lower than the second smoothed voltage V S2 , the second differential amplified voltage V A2 is output as 0V.

図8を参照して、スイッチング電源装置71の動作について説明する。スイッチング電源装置71における動作は、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置51における動作と比較すると、2つの保護回路77,78において差動増幅器81,81に入力させる電圧のみ異なるので、保護回路77,78における動作をスイッチング電源装置71が正常な場合とスイッチング電源装置71に異常が発生した場合について説明する。スイッチング電源装置71における異常については第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合及び第1DC/DCコンバータ回路2が故障した場合について説明する。   The operation of the switching power supply device 71 will be described with reference to FIG. Since the operation in the switching power supply 71 is different from the operation in the switching power supply 51 according to the second embodiment, only the voltages input to the differential amplifiers 81 and 81 in the two protection circuits 77 and 78 are different. The operations in 77 and 78 will be described when the switching power supply 71 is normal and when an abnormality occurs in the switching power supply 71. Regarding the abnormality in the switching power supply device 71, a case where the second DC / DC converter circuit 3 fails and a case where the first DC / DC converter circuit 2 fails will be described.

スイッチング電源装置71が正常な場合、2つのDC/DCコンバータ回路2,3では電流I、Iが正常に流れているので、第1電流検出電圧Vには正常なパルス電圧成分が表われ、第2電流検出電圧Vにも正常なパルス電圧成分が表われる。2つの平滑回路60,60では、第1平滑化電圧VS1、第2平滑化電圧VS2が同じ電圧となる。したがって、平均化回路87では、平滑化平均化電圧VSAとして第1平滑化電圧VS1(第2平滑化電圧VS2)と同電圧を2つの差動増幅器81,81にそれぞれ出力する。そのため、2つの差動増幅器81,81では、平滑化平均化電圧VSAと第1平滑化電圧VS1又は第2平滑化電圧VS2とに差がないので、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2として0Vを平均化回路61に出力する。したがって、平均化回路61でも、差動増幅平均化電圧VAAとして0Vを比較器62に出力する。その結果、比較器62では、差動増幅平均化電圧VAAが異常検出基準電圧Vより小さくなるので、異常検出信号Sとしてロー信号(0V)をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置71において異常が発生していないと判断し、ピーク電流制御に応じた第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the switching power supply device 71 is normal, the currents I 1 and I 2 normally flow in the two DC / DC converter circuits 2 and 3, and therefore a normal pulse voltage component is represented in the first current detection voltage V 1. We, the normal pulse voltage component to the second current detection voltage V 2 is appearing. In the two smoothing circuits 60, 60, the first smoothing voltage V S1 and the second smoothing voltage V S2 are the same voltage. Therefore, the averaging circuit 87 outputs the same voltage as the first smoothed voltage V S1 (second smoothed voltage V S2 ) to the two differential amplifiers 81 and 81 as the smoothed average voltage V SA . Therefore, in the two differential amplifiers 81 and 81, there is no difference between the smoothed average voltage V SA and the first smoothed voltage V S1 or the second smoothed voltage V S2, and thus the first differential amplified voltage V A1. , 0 V is output to the averaging circuit 61 as the second differential amplification voltage V A2 . Therefore, even an averaging circuit 61, and outputs 0V to the comparator 62 as a differential amplifier averaged voltage V AA. As a result, the comparator 62, since the differential amplifier averaged voltage V AA is smaller than the abnormality detection reference voltage V R, and outputs a low signal (0V) to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality in the switching power supply 71 has not occurred, and generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 corresponding to the peak current control.

第2DC/DCコンバータ回路3が故障した場合、第2DC/DCコンバータ回路3では第2電流Iが流れないので、第2電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない。そのため、第2保護回路78の平滑回路60では、第2平滑化電圧VS2が0Vとなる。一方、第1DC/DCコンバータ回路2では第1電流Iが正常に流れているので、第1電流検出電圧Vには正常なパルス電圧成分が表われる。そのため、第1保護回路77の平滑回路60では、第1電流検出電圧Vに応じた第1平滑化電圧VS1を出力する。平均化回路87では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とを平均化し、第1平滑化電圧VS1の半分程度の平滑化平均化電圧VSAを2つの差動増幅器81,81にそれぞれ出力する。そのため、第2平滑化電圧VS2(0V)が平滑化平均化電圧VSAより小さくなり、第2保護回路78の差動増幅器81では、(平滑化平均化電圧VSA−第2平滑化電圧VS2)を増幅した第2差動増幅電圧VA2を平均化回路61に出力する。一方、第1保護回路77の差動増幅器81では、第1差動増幅電圧VA1として0Vを平均化回路61に出力する。平均化回路61では、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2とを平均化し、第2差動増幅電圧VA2の大きな電圧を反映した差動増幅平均化電圧VAAを比較器62に出力する。この差動増幅平均化電圧VAAは異常検出基準電圧Vより大きくなるので、比較器62では、異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置71では異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the second DC / DC converter circuit 3 fails, the second current I 2 does not flow in the second DC / DC converter circuit 3, and therefore no pulse voltage component appears in the second current detection voltage V 2 . Therefore, in the smoothing circuit 60 of the second protection circuit 78, the second smoothing voltage V S2 is 0V. On the other hand, since the first current I 1 normally flows in the first DC / DC converter circuit 2, a normal pulse voltage component appears in the first current detection voltage V 1 . Therefore, the smoothing circuit 60 of the first protection circuit 77 outputs the first smoothed voltage V S1 according to the first current detection voltage V 1 . In the averaging circuit 87, the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 are averaged, and the smoothed average voltage V SA that is about half of the first smoothed voltage V S1 is converted into two differential amplifiers. 81 and 81, respectively. Therefore, the second smoothed voltage V S2 (0 V) is smaller than the smoothed average voltage V SA , and the differential amplifier 81 of the second protection circuit 78 has (smoothed average voltage V SA −second smoothed voltage). A second differential amplification voltage V A2 obtained by amplifying V S2 ) is output to the averaging circuit 61. On the other hand, the differential amplifier 81 of the first protection circuit 77 outputs 0 V to the averaging circuit 61 as the first differential amplification voltage V A1 . In the averaging circuit 61, the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 are averaged, and the differential amplification average voltage V AA that reflects a large voltage of the second differential amplification voltage V A2. Is output to the comparator 62. Since the differential amplifier averaged voltage V AA is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 62 outputs a high signal to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality in the switching power supply apparatus 71 has occurred, and generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

第1DC/DCコンバータ回路2が故障した場合、第1DC/DCコンバータ回路2では第1電流Iが流れないので、第1電流検出電圧Vにもパルス電圧成分が表われない。そのため、第1保護回路77の平滑回路60では、第1平滑化電圧VS1が0Vとなる。一方、第2DC/DCコンバータ回路3では第2電流Iが正常に流れているので、第2電流検出電圧Vには正常なパルス電圧成分が表われる。そのため、第2保護回路58の平滑回路60では、第2電流検出電圧Vに応じた第2平滑化電圧VS2を出力する。平均化回路87では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2とを平均化し、第2平滑化電圧VS2の半分程度の平滑化平均化電圧VSAを2つの差動増幅器81,81にそれぞれ出力する。そのため、第1平滑化電圧VS1(0V)が平滑化平均化電圧VSAより小さくなり、第1保護回路77の差動増幅器81では、(平滑化平均化電圧VSA−第1平滑化電圧VS1)を増幅した第1差動増幅電圧VA1を平均化回路61に出力する。一方、第2保護回路78の差動増幅器81では、第2差動増幅電圧VA2として0Vを平均化回路61に出力する。平均化回路61では、第1差動増幅電圧VA1と第2差動増幅電圧VA2とを平均化し、第1差動増幅電圧VA1の大きな電圧を反映した差動増幅平均化電圧VAAを比較器62に出力する。この差動増幅平均化電圧VAAは異常検出基準電圧Vより大きくなるので、比較器62では、異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールIC9に出力する。この場合、コントロールIC9では、スイッチング電源装置71では異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号P及び第2PWM信号Pを生成する。 When the first DC / DC converter circuit 2 fails, the first current I 1 does not flow in the first DC / DC converter circuit 2, and therefore no pulse voltage component appears in the first current detection voltage V 1 . Therefore, in the smoothing circuit 60 of the first protection circuit 77, the first smoothing voltage V S1 is 0V. On the other hand, since the 2DC / DC converter in the circuit 3 and the second current I 2 flows normally, the normal pulse voltage component to the second current detection voltage V 2 is appearing. Therefore, the smoothing circuit 60 of the second protection circuit 58, and outputs a second smoothed voltage V S2 corresponding to the second current detection voltage V 2. In the averaging circuit 87, the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 are averaged, and the smoothed average voltage V SA that is about half of the second smoothed voltage V S2 is converted into two differential amplifiers. 81 and 81, respectively. Therefore, the first smoothed voltage V S1 (0 V) is smaller than the smoothed average voltage V SA , and the differential amplifier 81 of the first protection circuit 77 has (smoothed average voltage V SA −first smoothed voltage). The first differential amplification voltage V A1 obtained by amplifying V S1 ) is output to the averaging circuit 61. On the other hand, the differential amplifier 81 of the second protection circuit 78 outputs 0 V to the averaging circuit 61 as the second differential amplification voltage V A2 . In the averaging circuit 61, the first differential amplification voltage V A1 and the second differential amplification voltage V A2 are averaged, and the differential amplification average voltage V AA reflecting a large voltage of the first differential amplification voltage V A1. Is output to the comparator 62. Since the differential amplifier averaged voltage V AA is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 62 outputs a high signal to the control IC9 as abnormality detection signal S. In this case, the control IC 9, it is determined that an abnormality in the switching power supply apparatus 71 has occurred, and generates a first 1PWM signal P 1 and the second 2PWM signal P 2 all consisting OFF signal.

スイッチング電源装置71によれば、第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置51と同様の効果を有する。   The switching power supply device 71 has the same effect as the switching power supply device 51 according to the second embodiment.

図9を参照して、第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置の第1保護回路90、第2保護回路91、第3保護回路92について説明する。図9は、第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置における保護回路の回路図である。図9には、保護回路における平滑回路は描かれていない。なお、第4の実施の形態では、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   A first protection circuit 90, a second protection circuit 91, and a third protection circuit 92 of the switching power supply according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a circuit diagram of a protection circuit in the switching power supply according to the fourth embodiment. In FIG. 9, the smoothing circuit in the protection circuit is not drawn. In the fourth embodiment, the same components as those of the switching power supply device 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置(図示せず)は、第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置1と同様のスイッチング電源装置であるが、スイッチング電源装置1より大電流を供給可能な電源回路である。そのため、このスイッチング電源装置は、スイッチング電源装置1におけるDC/DCコンバータ回路2(3)が3つ並列接続されるスイッチング電源装置であり、3つのDC/DCコンバータ回路(図示せず)の各出力電流を合わせた電流を出力する。そして、このスイッチング電源装置では、3つのDC/DCコンバータ回路に対して電流検出回路がそれぞれ設けられ、3つの電流検出回路でそれぞれ検出した3つの電流(電圧)を平均化し、コントロールIC(図示せず)でこの電流平均化電圧を用いてピーク電流制御を行う。さらに、このスイッチング電源装置では、3つの電流検出回路に対応して設けられた第1保護回路90、第2保護回路91及び第3保護回路92でスイッチング電源装置における様々な異常を検知する。   The switching power supply device (not shown) according to the fourth embodiment is the same switching power supply device as the switching power supply device 1 according to the first embodiment, but can supply a larger current than the switching power supply device 1. Power circuit. Therefore, this switching power supply device is a switching power supply device in which three DC / DC converter circuits 2 (3) in the switching power supply device 1 are connected in parallel, and each output of the three DC / DC converter circuits (not shown). Outputs the combined current. In this switching power supply device, a current detection circuit is provided for each of the three DC / DC converter circuits, and the three currents (voltages) detected by the three current detection circuits are averaged to obtain a control IC (not shown). The peak current control is performed using this current average voltage. Further, in this switching power supply device, various abnormalities in the switching power supply device are detected by the first protection circuit 90, the second protection circuit 91, and the third protection circuit 92 provided corresponding to the three current detection circuits.

3つの保護回路90,91,92は、同一の構成であり、平滑回路(図示せず)、差動増幅器41、比較器42、判定基準電源43、抵抗44〜47を備えている。第1保護回路90は、第1DC/DCコンバータ回路の過電流、第2DC/DCコンバータ回路の故障、第1DC/DCコンバータ回路と第2DC/DCコンバータ回路間の電流バランス異常(第1電流が第2電流より大きい場合)等の様々な異常を検出するための保護回路である。第2保護回路91は、第2DC/DCコンバータ回路の過電流、第3DC/DCコンバータ回路の故障、第2DC/DCコンバータ回路と第3DC/DCコンバータ回路間の電流バランス異常(第2電流が第3電流より大きい場合)等の異常を検出するための保護回路である。第3保護回路92は、第3DC/DCコンバータ回路の過電流、第1DC/DCコンバータ回路の故障、第3DC/DCコンバータ回路と第1DC/DCコンバータ回路間の電流バランス異常(第3電流が第1電流より大きい場合)等の様々な異常を検出するための保護回路である。   The three protection circuits 90, 91, and 92 have the same configuration, and include a smoothing circuit (not shown), a differential amplifier 41, a comparator 42, a determination reference power supply 43, and resistors 44 to 47. The first protection circuit 90 has an overcurrent of the first DC / DC converter circuit, a failure of the second DC / DC converter circuit, a current balance abnormality between the first DC / DC converter circuit and the second DC / DC converter circuit (the first current is the first current). This is a protection circuit for detecting various abnormalities such as when larger than 2 currents. The second protection circuit 91 includes an overcurrent of the second DC / DC converter circuit, a failure of the third DC / DC converter circuit, a current balance abnormality between the second DC / DC converter circuit and the third DC / DC converter circuit (the second current is the second current). This is a protection circuit for detecting an abnormality such as when larger than 3 currents. The third protection circuit 92 includes an overcurrent of the third DC / DC converter circuit, a failure of the first DC / DC converter circuit, a current balance abnormality between the third DC / DC converter circuit and the first DC / DC converter circuit (the third current is the first current). This is a protection circuit for detecting various abnormalities such as when the current is larger than one current.

第1保護回路90の差動増幅器41は、非反転入力端子が第1保護回路90の平滑回路出力端に抵抗44を介して接続され、反転入力端子が第2保護回路91の平滑回路の出力端に抵抗45を介して接続される。第2保護回路91の差動増幅器41は、非反転入力端子が第2保護回路91の平滑回路の出力端に抵抗44を介して接続され、反転入力端子が第3保護回路92の平滑回路の出力端に抵抗45を介して接続される。第3保護回路92の差動増幅器41は、非反転入力端子が第3保護回路92の平滑回路出力端に抵抗44を介して接続され、反転入力端子が第1保護回路90の平滑回路の出力端に抵抗45を介して接続される。さらに、差動増幅器41は、出力端子が抵抗46を介して反転入力端子に接続される。第1保護回路90の差動増幅器41では、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2より大きい場合には第1平滑化電圧VS1から第2平滑化電圧VS2を減算した差分電圧値を増幅し、第1平滑化電圧VS1が第2平滑化電圧VS2以下の場合には0Vとした第1差動増幅電圧VA1を出力する。第2保護回路91の差動増幅器41では、第2平滑化電圧VS2が第3平滑化電圧VS3より大きい場合には第2平滑化電圧VS2から第3平滑化電圧VS3を減算した差分電圧値を増幅し、第2平滑化電圧VS2が第3平滑化電圧VS3以下の場合には0Vとした第2差動増幅電圧VA2を出力する。第3保護回路92の差動増幅器41では、第3平滑化電圧VS3が第1平滑化電圧VS1より大きい場合には第3平滑化電圧VS3から第1平滑化電圧VS1を減算した差分電圧値を増幅し、第3平滑化電圧VS3が第1平滑化電圧VS1以下の場合には0Vとした第3差動増幅電圧VA3を出力する。 The differential amplifier 41 of the first protection circuit 90 has a non-inverting input terminal connected to the smoothing circuit output terminal of the first protection circuit 90 via the resistor 44 and an inverting input terminal output of the smoothing circuit of the second protection circuit 91. The end is connected via a resistor 45. The differential amplifier 41 of the second protection circuit 91 has a non-inverting input terminal connected to the output terminal of the smoothing circuit of the second protection circuit 91 via the resistor 44 and an inverting input terminal of the smoothing circuit of the third protection circuit 92. The output terminal is connected via a resistor 45. The differential amplifier 41 of the third protection circuit 92 has a non-inverting input terminal connected to the smoothing circuit output terminal of the third protection circuit 92 via the resistor 44, and an inverting input terminal output of the smoothing circuit of the first protection circuit 90. The end is connected via a resistor 45. Further, the differential amplifier 41 has an output terminal connected to an inverting input terminal via a resistor 46. In the differential amplifier 41 of the first protection circuit 90, first smoothing voltage V S1 is the case larger than the second smoothed voltage V S2 obtained by subtracting the second smoothed voltage V S2 from the first smoothing voltage V S1 The differential voltage value is amplified, and when the first smoothed voltage V S1 is equal to or lower than the second smoothed voltage V S2 , the first differential amplified voltage V A1 is output as 0V. In the differential amplifier 41 of the second protection circuit 91, a second smoothing voltage V S2 is the case larger than the third smoothing voltage V S3 by subtracting the third smoothing voltage V S3 from the second smoothing voltage V S2 The differential voltage value is amplified, and when the second smoothed voltage V S2 is equal to or lower than the third smoothed voltage V S3 , the second differential amplified voltage V A2 is output as 0V. In the differential amplifier 41 of the third protection circuit 92, a third smoothing voltage V S3 is the greater than the first smoothed voltage V S1 obtained by subtracting the first smoothing voltage V S1 from the third smoothing voltage V S3 The differential voltage value is amplified, and when the third smoothed voltage V S3 is equal to or lower than the first smoothed voltage V S1 , the third differential amplified voltage V A3 is set to 0V.

図9を参照して、第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置の保護回路90,91,92の動作について説明する。ここでは、保護回路90,91,92における動作をスイッチング電源装置が正常な場合とスイッチング電源装置に異常が発生した場合について説明する。スイッチング電源装置における異常については第2DC/DCコンバータ回路が故障した場合、第3DC/DCコンバータ回路、第1DC/DCコンバータ回路が故障した場合について説明する。   With reference to FIG. 9, the operation of the protection circuits 90, 91, 92 of the switching power supply according to the fourth embodiment will be described. Here, the operation in the protection circuits 90, 91, 92 will be described when the switching power supply device is normal and when the switching power supply device is abnormal. Regarding the abnormality in the switching power supply device, the case where the second DC / DC converter circuit fails, and the case where the third DC / DC converter circuit and the first DC / DC converter circuit fail are described.

スイッチング電源装置が正常の場合、3つのDC/DCコンバータ回路では電流が正常に各々流れているので、第1電流検出電圧には正常なパルス電圧成分が表われ、第2電流検出電圧にも正常なパルス電圧成分が表われ、第3電流検出電圧には正常なパルス電圧成分が表われている。3つの平滑回路は、第1平滑化電圧VS1、第2平滑化電圧VS2、第3平滑化電圧VS3が同じ電圧となる。そのため、3つの差動増幅器41,41,41では、第1平滑化電圧VS1と第2平滑化電圧VS2、第2平滑化電圧VS3と第3平滑化電圧VS3、第3平滑化電圧VS3と第1平滑化電圧VS1とに差がないので、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2、第3差動増幅電圧VA3として0Vを比較器42,42,42に出力する。その結果、3つの比較器42,42,42では、第1差動増幅電圧VA1、第2差動増幅電圧VA2、第3差動増幅電圧VA3が異常検出基準電圧Vより小さくなるので、第1異常検出信号S、第2異常検出信号S、第3異常検出信号Sとしてロー信号(0V)をコントロールICに出力する。この場合、コントロールICでは、スイッチング電源装置において異常が発生していないと判断し、ピーク電流制御に応じた第1PWM信号及び第2PWM信号を生成する。 When the switching power supply device is normal, the currents normally flow in the three DC / DC converter circuits. Therefore, a normal pulse voltage component appears in the first current detection voltage, and the second current detection voltage is also normal. Thus, a normal pulse voltage component appears in the third current detection voltage. In the three smoothing circuits, the first smoothing voltage V S1 , the second smoothing voltage V S2 , and the third smoothing voltage V S3 are the same voltage. Therefore, in the three differential amplifiers 41, 41, 41, the first smoothed voltage V S1 and the second smoothed voltage V S2 , the second smoothed voltage V S3 , the third smoothed voltage V S3 , and the third smoothed voltage are used. Since there is no difference between the voltage V S3 and the first smoothed voltage V S1 , 0 V is set as the comparator 42 as the first differential amplification voltage V A1 , the second differential amplification voltage V A2 , and the third differential amplification voltage V A3. , 42, 42. As a result, the three comparators 42,42,42, first differential amplifying voltage V A1, the second differential amplifier voltage V A2, the third differential amplifier voltage V A3 is smaller than the abnormality detection reference voltage V R Therefore, a low signal (0 V) is output to the control IC as the first abnormality detection signal S 1 , the second abnormality detection signal S 2 , and the third abnormality detection signal S 3 . In this case, the control IC determines that no abnormality has occurred in the switching power supply device, and generates the first PWM signal and the second PWM signal corresponding to the peak current control.

第2DC/DCコンバータ回路が故障した場合、第2DC/DCコンバータ回路では第2電流が流れないので、第2電流検出電圧にもパルス電圧成分が表れない。そのため、第2保護回路91の平滑回路40では、第2平滑化電圧VS2が0Vとなる。したがって、第2平滑化電圧VS2が第1平滑化電圧VS1より小さくなり、第1保護回路90の差動増幅器41では、(第1平滑化電圧VS1−第2平滑化電圧VS2)を増幅した第1差動増幅電圧VA1を出力する。この第1差動増幅電圧VA1は異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第1保護回路90の比較器42では、第1異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールICに出力する。ちなみに、第2保護回路91の差動増幅器41では第2差動増幅電圧VA2として0Vを出力しており、第2保護回路91の比較器42では第2異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。また、第3保護回路92の差動増幅器41では第3差動増幅電圧VA3として0Vを出力しており、第3保護回路92の比較器42では第3異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。この場合、コントロールICでは、スイッチング電源装置において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号及び第2PWM信号を生成する。 When the second DC / DC converter circuit fails, the second current does not flow in the second DC / DC converter circuit, so that no pulse voltage component appears in the second current detection voltage. Therefore, in the smoothing circuit 40 of the second protection circuit 91, the second smoothing voltage V S2 is 0V. Therefore, the second smoothing voltage V S2 becomes smaller than the first smoothing voltage V S1 , and the differential amplifier 41 of the first protection circuit 90 has (first smoothing voltage V S1 −second smoothing voltage V S2 ). Is output as a first differential amplification voltage V A1 . Since this first differential amplifier voltage V A1 becomes larger than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the first protection circuit 90, outputs a high signal to the control IC as a first abnormality detection signal S 1. Incidentally, in the differential amplifier 41 of the second protection circuit 91 and outputs a 0V as the second differential amplifying voltage V A2, a low signal as a comparator in 42 second abnormality detection signal S 2 of the second protection circuit 91 Output to the control IC. The third and outputs 0V as the third differential amplifier voltage V A3 in the differential amplifier 41 of the protection circuit 92, a low signal as the third abnormality detection signal S 3 in the comparator 42 of the third protection circuit 92 Output to the control IC. In this case, the control IC determines that an abnormality has occurred in the switching power supply device, and generates the first PWM signal and the second PWM signal that are all off signals.

第3DC/DCコンバータ回路が故障した場合、第3DC/DCコンバータ回路では第3電流が流れないので、第3電流検出電圧にもパルス電圧成分が表れない。そのため、第3保護回路92の平滑回路40では、第3平滑化電圧VS3が0Vとなる。したがって、第3平滑化電圧VS3が第2平滑化電圧VS2より小さくなり、第2保護回路91の差動増幅器41では、(第2平滑化電圧VS2−第3平滑化電圧VS3)を増幅した第2差動増幅電圧VA2を出力する。この第2差動増幅電圧VA2は異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第2保護回路91の比較器42では、第2異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールICに出力する。ちなみに、第1保護回路90の差動増幅器41では第1差動増幅電圧VA1として0Vを出力しており、第1保護回路90の比較器42では第1異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。また、第3保護回路92の差動増幅器41では第3差動増幅電圧VA3として0Vを出力しており、第3保護回路92の比較器42では第3異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。この場合、コントロールICでは、スイッチング電源装置において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号及び第2PWM信号を生成する。 When the third DC / DC converter circuit fails, the third current does not flow in the third DC / DC converter circuit, and therefore no pulse voltage component appears in the third current detection voltage. Therefore, in the smoothing circuit 40 of the third protection circuit 92, the third smoothing voltage V S3 is 0V. Therefore, the third smoothing voltage V S3 becomes smaller than the second smoothing voltage V S2 , and the differential amplifier 41 of the second protection circuit 91 has (second smoothing voltage V S2 −third smoothing voltage V S3 ). Is output as a second differential amplification voltage V A2 . Since the second differential amplifier voltage V A2 is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the second protection circuit 91, outputs a high signal to the control IC as the second abnormality detection signal S 2. Incidentally, the differential amplifier 41 of the first protection circuit 90 outputs 0 V as the first differential amplification voltage V A1 , and the comparator 42 of the first protection circuit 90 outputs a low signal as the first abnormality detection signal S 1. Output to the control IC. The third and outputs 0V as the third differential amplifier voltage V A3 in the differential amplifier 41 of the protection circuit 92, a low signal as the third abnormality detection signal S 3 in the comparator 42 of the third protection circuit 92 Output to the control IC. In this case, the control IC determines that an abnormality has occurred in the switching power supply device, and generates the first PWM signal and the second PWM signal that are all off signals.

第1DC/DCコンバータ回路が故障した場合、第1DC/DCコンバータ回路では第1電流が流れないので、第1電流検出電圧にもパルス電圧成分が表われな。そのため、第1保護回路90の平滑回路40では、第1平滑化電圧VS1が0Vとなる。したがって、第1平滑化電圧VS1が第3平滑化電圧VS3より小さくなり、第3保護回路92の差動増幅器41では、(第3平滑化電圧VS3−第1平滑化電圧VS1)を増幅した第3差動増幅電圧VA3を出力する。この第3差動増幅電圧VA3は異常検出基準電圧Vより大きくなるので、第3保護回路92の比較器42では、第3異常検出信号Sとしてハイ信号をコントロールICに出力する。ちなみに、第1保護回路90の差動増幅器41では第1差動増幅電圧VA1として0Vを出力しており、第1保護回路90の比較器42では第1異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。また、第2保護回路91の差動増幅器41では第2差動増幅電圧VA2として0Vを出力しており、第2保護回路91の比較器42では第2異常検出信号Sとしてロー信号をコントロールICに出力している。この場合、コントロールICでは、スイッチング電源装置において異常が発生したと判断し、全てオフ信号からなる第1PWM信号及び第2PWM信号を生成する。 When the first DC / DC converter circuit fails, the first current does not flow in the first DC / DC converter circuit, so that no pulse voltage component appears in the first current detection voltage. Therefore, in the smoothing circuit 40 of the first protection circuit 90, the first smoothing voltage V S1 is 0V. Accordingly, the first smoothed voltage V S1 becomes smaller than the third smoothed voltage V S3 , and the differential amplifier 41 of the third protection circuit 92 has (third smoothed voltage V S3 −first smoothed voltage V S1 ). Is output as a third differential amplification voltage V A3 . Since the third differential amplifier voltage V A3 is greater than the abnormality detection reference voltage V R, the comparator 42 of the third protection circuit 92 outputs a high signal to the control IC as a third abnormality detection signal S 3. Incidentally, the differential amplifier 41 of the first protection circuit 90 outputs 0 V as the first differential amplification voltage V A1 , and the comparator 42 of the first protection circuit 90 outputs a low signal as the first abnormality detection signal S 1. Output to the control IC. Further, in the differential amplifier 41 of the second protection circuit 91 and outputs a 0V as the second differential amplifying voltage V A2, a low signal as a comparator in 42 second abnormality detection signal S 2 of the second protection circuit 91 Output to the control IC. In this case, the control IC determines that an abnormality has occurred in the switching power supply device, and generates the first PWM signal and the second PWM signal that are all off signals.

この第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置によれば、非常に簡単な構成により1つのコントロールICで3つのDC/DCコンバータ回路をピーク電流制御することができるとともに、スイッチング電源装置における異常を検出することができる。また、このスイッチング電源装置は、3つの保護回路90,91,92における平滑回路、差動増幅器41、比較器42等による簡単な構成によって、3つのDC/DCコンバータ回路の故障や過電流、DC/DCコンバータ回路間の電流アンバランス等の様々な異常を検出することができる。さらに、このスイッチング電源装置では、コントロールICは1つであるが、3つの保護回路90,91,92を各DC/DCコンバータ回路に対応させて設けることによって、3つのうちの1つのDC/DCコンバータ回路の故障や過電流を検出することができる。   According to the switching power supply according to the fourth embodiment, it is possible to control the peak current of the three DC / DC converter circuits with one control IC with a very simple configuration, and to detect an abnormality in the switching power supply. Can be detected. In addition, this switching power supply device has a simple configuration including a smoothing circuit, a differential amplifier 41, a comparator 42, and the like in the three protection circuits 90, 91, and 92. It is possible to detect various abnormalities such as current imbalance between DC / DC converter circuits. Further, in this switching power supply apparatus, there is one control IC, but by providing three protection circuits 90, 91, 92 corresponding to each DC / DC converter circuit, one of the three DC / DCs is provided. It is possible to detect a converter circuit failure or overcurrent.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、本実施の形態では2つ又は3つのDC/DCコンバータ回路を並列接続するスイッチング電源回路に適用としたが、4つ以上のDC/DCコンバータ回路を並列接続するスイッチング電源回路に適用してもよい。   For example, in this embodiment, the present invention is applied to a switching power supply circuit in which two or three DC / DC converter circuits are connected in parallel. However, the present invention is applied to a switching power supply circuit in which four or more DC / DC converter circuits are connected in parallel. Also good.

また、本実施の形態ではブリッジ回路としてフルブリッジ回路を適用したが、ハーフブリッジ回路、プッシュプル回路等の他のブリッジ回路を適用してもよい。また、本実施の形態ではブリッジ回路を備えるスイッチング電源装置に適用したが、ブリッジ回路を備えないスイッチング電源装置に適用してもよい。   In this embodiment, a full bridge circuit is applied as the bridge circuit, but other bridge circuits such as a half bridge circuit and a push-pull circuit may be applied. Moreover, although applied to the switching power supply device provided with a bridge circuit in this Embodiment, you may apply to the switching power supply device which is not provided with a bridge circuit.

また、本実施の形態では電流検出回路で検出した電流(電圧値)の和に基づく値を生成する回路として平均化回路を構成したが、積算を行う等の別の回路を構成してもよいし、あるいは、コントロールICに電流検出回路で検出した電流(電圧値)を直接取り込んで、コントロールICで平均化や積算する構成としてもよい。   In this embodiment, the averaging circuit is configured as a circuit that generates a value based on the sum of currents (voltage values) detected by the current detection circuit. However, another circuit such as integration may be configured. Alternatively, the current (voltage value) detected by the current detection circuit may be directly taken into the control IC and averaged or integrated by the control IC.

また、本実施の形態では制御手段をアナログ回路(コントロールIC)で構成したが、デジタル回路で構成してもよい。また、本実施の形態では保護回路における比較器等をアナログ回路で構成したが、マイコン等を用いてデジタル回路で構成してもよい。   In the present embodiment, the control means is configured by an analog circuit (control IC), but may be configured by a digital circuit. Further, in the present embodiment, the comparator or the like in the protection circuit is configured by an analog circuit, but may be configured by a digital circuit using a microcomputer or the like.

また、本実施の形態では駆動信号としてPWM信号を適用したが、位相シフトを用いたPWM信号等の他の変調方式の信号を適用してもよい。   In this embodiment, the PWM signal is applied as the drive signal, but a signal of another modulation method such as a PWM signal using phase shift may be applied.

また、本実施の形態では異常を検出した場合には両方のDC/DCコンバータ回路を停止させる構成としたが、異常が発生した側のDC/DCコンバータ回路を停止させる構成でもよいし、あるいは、異常を示す警告信号や表示を行う構成でもよい。   Further, in the present embodiment, when an abnormality is detected, both DC / DC converter circuits are stopped. However, the DC / DC converter circuit on the side where the abnormality has occurred may be stopped, or It may be configured to display a warning signal or display indicating an abnormality.

第1の実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a switching power supply device according to a first embodiment. FIG. 図1のスイッチング電源装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the switching power supply device of FIG. 図2の差動増幅器の入出力特性である。It is the input-output characteristic of the differential amplifier of FIG. 図1のスイッチング電源装置におけるピーク電流制御の説明図であり、(a)がコントロールICで比較される電流平均化電圧と制御信号であり、(b)がコントロールICで生成した第1PWM信号であり、(c)がコントロールICで生成した第2PWM信号である。FIG. 2 is an explanatory diagram of peak current control in the switching power supply device of FIG. 1, where (a) is a current average voltage and a control signal compared by a control IC, and (b) is a first PWM signal generated by the control IC. , (C) is a second PWM signal generated by the control IC. 図1のスイッチング電源装置においてDC/DCコンバータ回路が故障した場合のタイミングチャートであり、(a)が第1電流検出回路で検出した第1電流検出電圧であり、(b)が第2電流検出回路で検出した第2電流検出電圧であり、(c)が第1保護回路における第1平滑化電圧であり、(d)が第2保護回路における第2平滑化電圧であり、(e)が第1保護回路における第1差動増幅電圧であり、(f)が第2保護回路における第2差動増幅電圧であり、(g)が第1保護回路における第1異常検出信号であり、(h)が第2保護回路における第2異常検出信号である。2 is a timing chart when a DC / DC converter circuit fails in the switching power supply device of FIG. 1, wherein (a) is a first current detection voltage detected by a first current detection circuit, and (b) is a second current detection. (C) is a first smoothing voltage in the first protection circuit, (d) is a second smoothing voltage in the second protection circuit, and (e) is a second current detection voltage detected by the circuit. (F) is a second differential amplification voltage in the second protection circuit, (g) is a first abnormality detection signal in the first protection circuit, h) is a second abnormality detection signal in the second protection circuit. 第1電流検出電圧と第2電流検出電圧におけるパルス電圧成分の様々なパターンに対する各電圧及び各信号の変化を示しており、(a)が第1電流検出回路で検出した第1電流検出電圧であり、(b)が第2電流検出回路で検出した第2電流検出電圧であり、(c)が第1保護回路における第1平滑化電圧であり、(d)が第2保護回路における第2平滑化電圧であり、(e)が第1保護回路における第1差動増幅電圧であり、(f)が第2保護回路における第2差動増幅電圧であり、(g)が第1保護回路における第1異常検出信号であり、(h)が第2保護回路における第2異常検出信号である。The change of each voltage and each signal with respect to various patterns of the pulse voltage component in the first current detection voltage and the second current detection voltage is shown, and (a) is the first current detection voltage detected by the first current detection circuit. (B) is the second current detection voltage detected by the second current detection circuit, (c) is the first smoothing voltage in the first protection circuit, and (d) is the second current detection voltage in the second protection circuit. (E) is the first differential amplification voltage in the first protection circuit, (f) is the second differential amplification voltage in the second protection circuit, and (g) is the first protection circuit. (H) is a second abnormality detection signal in the second protection circuit. 第2の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the switching power supply device which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the switching power supply device which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係るスイッチング電源装置における保護回路の回路図である。It is a circuit diagram of the protection circuit in the switching power supply device concerning a 4th embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,51,71…スイッチング電源装置、1a…第1基板、1b…第2基板、1c…ケーブル、2…第1DC/DCコンバータ回路、3…第2DC/DCコンバータ回路、4…第1電流検出回路、5…第2電流検出回路、6…平均化回路、7,57,77…第1保護回路、8,58,78…第2保護回路、9…コントロールIC、10…フルブリッジ回路、10a…第1FET、10b…第2FET、10c…第3FET、10d…第4FET、11…トランス、11a…一次巻線、11b…第1巻線、11c…第2巻線、12,13…ダイオード、14…平滑回路、14a…インダクタ、14b…コンデンサ、15…電源、20…トランス、20a…一次巻線、20b…二次巻線、21…ダイオード、22…抵抗、30,31…抵抗、40,60…平滑回路、40a,40b,60a,60b…抵抗、40c,60c…コンデンサ、41,81…差動増幅器、42,62…比較器、43,63…判定基準電源、44〜47…抵抗、61…平均化回路、61a,61b…抵抗、84〜86…抵抗、87…平均化回路、87a,87b…抵抗、90…第1保護回路、91…第2保護回路、92…第3保護回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51,71 ... Switching power supply device, 1a ... 1st board | substrate, 1b ... 2nd board | substrate, 1c ... Cable, 2 ... 1st DC / DC converter circuit, 3 ... 2nd DC / DC converter circuit, 4 ... 1st electric current detection Circuit 5, 5 Second current detection circuit 6 Average circuit 7, 57, 77 First protection circuit 8, 58, 78 Second protection circuit 9 Control IC 10 Full bridge circuit 10a ... 1st FET, 10b ... 2nd FET, 10c ... 3rd FET, 10d ... 4th FET, 11 ... Transformer, 11a ... Primary winding, 11b ... 1st winding, 11c ... 2nd winding, 12, 13 ... Diode, 14 ... smoothing circuit, 14a ... inductor, 14b ... capacitor, 15 ... power supply, 20 ... transformer, 20a ... primary winding, 20b ... secondary winding, 21 ... diode, 22 ... resistor, 30, 31 ... resistor, 40 60 ... smoothing circuit, 40a, 40b, 60a, 60b ... resistor, 40c, 60c ... capacitor, 41, 81 ... differential amplifier, 42, 62 ... comparator, 43, 63 ... judgment reference power supply, 44-47 ... resistor, 61 ... Averaging circuit, 61a, 61b ... Resistor, 84-86 ... Resistor, 87 ... Averaging circuit, 87a, 87b ... Resistor, 90 ... First protection circuit, 91 ... Second protection circuit, 92 ... Third protection circuit

Claims (4)

スイッチング素子を各々含み、並列接続される複数のコンバータ回路と、
前記複数のコンバータ回路に流れる電流を各々検出する複数の電流検出手段と、
前記複数の電流検出手段に各々対応して設けられ、前記複数の電流検出手段のうちの任意の電流検出手段で検出した電流に基づく値と任意の電流検出手段以外の電流検出手段で検出した電流に基づく値との差を増幅する複数の差動増幅手段と、
前記複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差に基づく値と異常判定値とを比較する比較手段と、
前記複数の電流検出手段で各々検出した電流の和に基づく値に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御するための駆動信号を生成し、前記複数のコンバータ回路をピーク電流制御する制御手段と
を備えることを特徴とするスイッチング電源装置。
A plurality of converter circuits each including a switching element and connected in parallel;
A plurality of current detecting means for detecting each of the currents flowing through the plurality of converter circuits;
A current value provided by each of the plurality of current detection means and based on a current detected by an arbitrary current detection means among the plurality of current detection means and a current detected by a current detection means other than the arbitrary current detection means A plurality of differential amplification means for amplifying a difference from a value based on
Comparison means for comparing a value based on the current difference amplified by each of the plurality of differential amplification means and an abnormality determination value;
Control means for generating a drive signal for switching control of the switching element based on a value based on a sum of currents detected by the plurality of current detection means, and for controlling peak current of the plurality of converter circuits. A switching power supply device.
前記複数のコンバータ回路が各々異なる基板に設けられ、各基板に各コンバータ回路に対応する前記電流検出手段及び前記差動増幅手段が設けられている場合、
前記各基板に設けられる差動増幅手段は、異なる基板に設けられている電流検出手段で検出した電流に基づく値が入力される端子が抵抗を介して基板のグランドに接続されることを特徴とする請求項1に記載するスイッチング電源装置。
When the plurality of converter circuits are provided on different substrates, and the current detection means and the differential amplification means corresponding to each converter circuit are provided on each substrate,
The differential amplifying means provided on each substrate is characterized in that a terminal to which a value based on a current detected by a current detecting means provided on a different substrate is input is connected to the ground of the substrate via a resistor. The switching power supply device according to claim 1.
前記複数のコンバータ回路、前記複数の電流検出手段、前記複数の差動増幅手段及び比較手段が同じ基板に設けられている場合、
前記複数の差動増幅手段で各々増幅した電流差を平均化する電流差平均化手段を備え、
前記比較手段は、前記電流差平均化手段で平均化した電流差と異常判定値とを比較することを特徴とする請求項1に記載するスイッチング電源装置。
When the plurality of converter circuits, the plurality of current detection means, the plurality of differential amplification means and the comparison means are provided on the same substrate,
Current difference averaging means for averaging current differences amplified by the plurality of differential amplification means,
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the comparison unit compares the current difference averaged by the current difference averaging unit with an abnormality determination value.
前記複数の電流検出手段に各々対応して設けられ、前記複数の電流検出手段で各々検出した電流を各々平滑化する複数の平滑化手段を備えることを特徴する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載するスイッチング電源装置。 4. The apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of smoothing units that are respectively provided corresponding to the plurality of current detection units and smooth the currents detected by the plurality of current detection units. A switching power supply device according to claim 1.
JP2003318804A 2003-09-10 2003-09-10 Switching power supply Pending JP2005086948A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003318804A JP2005086948A (en) 2003-09-10 2003-09-10 Switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003318804A JP2005086948A (en) 2003-09-10 2003-09-10 Switching power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005086948A true JP2005086948A (en) 2005-03-31

Family

ID=34417984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003318804A Pending JP2005086948A (en) 2003-09-10 2003-09-10 Switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005086948A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2043245A2 (en) 2007-09-25 2009-04-01 TDK Corporation Switching power supply
JP2009100645A (en) * 2007-09-25 2009-05-07 Tdk Corp Switching power supply
JP2009213239A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Daihen Corp Dc power supply apparatus, and inverter system for system interconnection using same
US8081492B2 (en) 2007-10-29 2011-12-20 Tdk Corporation Switching power supply with smoothing circuitry for more stable output
JP2015115773A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 新電元工業株式会社 Failure detection device and program therefor
JP2015198481A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 株式会社デンソー power conversion system
CN107765067A (en) * 2017-10-17 2018-03-06 深圳南云微电子有限公司 Current detection circuit and electric current detecting method
KR101877381B1 (en) * 2016-12-23 2018-07-11 엘아이지넥스원 주식회사 System and method for controlling parrallel structure dc-dc converter

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2043245A2 (en) 2007-09-25 2009-04-01 TDK Corporation Switching power supply
JP2009100645A (en) * 2007-09-25 2009-05-07 Tdk Corp Switching power supply
US8102161B2 (en) 2007-09-25 2012-01-24 Tdk Corporation Stable output in a switching power supply by smoothing the output of the secondary coil
US8081492B2 (en) 2007-10-29 2011-12-20 Tdk Corporation Switching power supply with smoothing circuitry for more stable output
JP2009213239A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Daihen Corp Dc power supply apparatus, and inverter system for system interconnection using same
JP2015115773A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 新電元工業株式会社 Failure detection device and program therefor
US9823278B2 (en) 2013-12-11 2017-11-21 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Fault detecting apparatus and computer program therefor
JP2015198481A (en) * 2014-03-31 2015-11-09 株式会社デンソー power conversion system
KR101877381B1 (en) * 2016-12-23 2018-07-11 엘아이지넥스원 주식회사 System and method for controlling parrallel structure dc-dc converter
CN107765067A (en) * 2017-10-17 2018-03-06 深圳南云微电子有限公司 Current detection circuit and electric current detecting method
CN107765067B (en) * 2017-10-17 2023-07-07 深圳南云微电子有限公司 Current detection circuit and current detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8212385B2 (en) Car power source apparatus for detecting a ground fault in a vehicle power supply
JP2006254669A (en) Current balance circuit
US7586267B2 (en) Inverter system and detecting device thereof
JP2005086948A (en) Switching power supply
JP5874052B2 (en) Power supply device, lighting device, lamp, vehicle
JP5877371B2 (en) Power supply device, lighting device, lamp, and vehicle
JP2009142028A (en) Parallel power supply system
US10784671B2 (en) Power supply control device
JP3423196B2 (en) Inverter circuit
JP4584880B2 (en) Inverter circuit
JPH10225126A (en) Power supply unit
JPH08289468A (en) Dc power supply for parallel operation
JP2008206229A (en) Dc earth fault detection device and doubled dc power supply circuit
JP5989171B1 (en) CURRENT DETECTION CIRCUIT AND ELECTRIC CONTROL DEVICE FOR VEHICLE HAVING THE CIRCUIT
EP0900469B1 (en) Switched-mode power supply arrangement
JP2001268984A (en) Method for detecting failure of motor
US20100181971A1 (en) Power system having a local sense control dominant over a remote sense control to avoid effects of interconnection failure modes
US7589505B2 (en) Power supply with reliable voltage feedback control independent of any ground voltage difference
EP4106124A1 (en) Terminal protection voltage circuit and power supply apparatus
US7397262B2 (en) Burn-in system power stage
JP4803161B2 (en) Power transistor circuit
JPH1118415A (en) Current balance circuit of parallel operation power unit
JP2001145336A (en) Dc-dc converter
JPH08251816A (en) Current-transformer circuit
KR20040052371A (en) Apparatus for driving proportional solenoid

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070814

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080115