JP2011172426A - Power supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、安定した電源を供給するためのDC−DCコンバータを用いた電源装置に関し、例えば、車両用計器を構成する負荷回路へ安定した電源を供給するための電源装置として好適である。 The present invention relates to a power supply device using a DC-DC converter for supplying a stable power supply, and is suitable, for example, as a power supply device for supplying a stable power supply to a load circuit constituting a vehicle meter.
従来、DC−DCコンバータを用いた電源装置があり、例えば、特許文献1に開示されている。この発明に係る電源装置は、フォワード型DC−DCコンバータを備えた電源装置であって、インダクタンスとコンデンサにより平滑して出力する2次側回路には出力を分岐して流すダミー抵抗とダミー抵抗の接続をオンオフするスイッチ回路とダミー抵抗の接続を制御する電源制御手段を備えたことを特徴とする構成である。この構成によって、負荷の状態に応じてダミー抵抗への接続/遮断を切り換えることで、DC−DCコンバータからの出力電圧の異常上昇を防止することができる。 Conventionally, there is a power supply device using a DC-DC converter, which is disclosed in Patent Document 1, for example. The power supply apparatus according to the present invention is a power supply apparatus provided with a forward type DC-DC converter, and includes a dummy resistor and a dummy resistor that branch and output the output to a secondary circuit that is output by smoothing with an inductance and a capacitor. The power supply control means for controlling the connection between the switch circuit for turning on and off the connection and the dummy resistor is provided. With this configuration, it is possible to prevent an abnormal increase in the output voltage from the DC-DC converter by switching connection / disconnection to the dummy resistor according to the state of the load.
また、ダミー抵抗とスイッチ回路とを複数備えて、2次側回路から負荷への電流量に対応してダミー抵抗回路を選択接続することにより、出力電圧が異常に上昇する状況時に適切な電圧値となるように出力電圧の上昇を抑制制御することについて開示されている。 Also, by providing a plurality of dummy resistors and switch circuits and selectively connecting the dummy resistor circuit corresponding to the amount of current from the secondary circuit to the load, an appropriate voltage value can be obtained when the output voltage rises abnormally. It is disclosed to suppress and control the increase in output voltage so that
しかしながら、これらダミー抵抗とスイッチ回路とを複数備えることで、部品点数が増加してしまうという問題があった。また、負荷の分解能が多い場合には、その回路数が更に増えてしまうため、部品点数だけでなく、これら部品を実装するための回路基板におけるスペースが必要となってしまい問題となった。 However, the provision of a plurality of these dummy resistors and switch circuits has a problem that the number of parts increases. Further, when the load resolution is high, the number of circuits further increases, so that not only the number of components but also a space on the circuit board for mounting these components is required, which is a problem.
また、回路基板において、回路数が増えることによって、ダミー抵抗への通電/遮断の切り換え制御するための電源制御手段からの制御ラインの配線スペースも増加してしまうという問題があった。 Further, in the circuit board, there is a problem that the wiring space of the control line from the power supply control means for controlling switching of energization / cutoff to the dummy resistor increases as the number of circuits increases.
そこで本発明の目的とするところは、上述した課題に着目してなされたものであって、ダミー抵抗やスイッチ回路などの部品点数やこれらを接続するための配線スペースを抑制しながら、負荷の変動に対応して安定した出力電圧を得ることができる電源装置を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is made by paying attention to the above-mentioned problems, and it is possible to change the load while suppressing the number of parts such as dummy resistors and switch circuits and the wiring space for connecting them. It is an object of the present invention to provide a power supply device that can obtain a stable output voltage.
本発明の電源装置は、複数の光源を含む負荷と、前記負荷への電圧を調整するためのDC−DCコンバータと、このDC−DCコンバータと負荷との間に接続され、平滑した電圧を前記負荷に供給する平滑回路と、この平滑回路から供給される出力電流を調整するダミー抵抗と、前記平滑回路と前記ダミー抵抗との間に設けられるスイッチ回路と、前記負荷の駆動を制御するとともに、前記負荷への出力電流に応じて、前記スイッチ回路を用いて、前記平滑回路と前記ダミー抵抗との接続/非接続を切り換えるように促す制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。 The power supply device of the present invention includes a load including a plurality of light sources, a DC-DC converter for adjusting a voltage to the load, and a smoothed voltage connected between the DC-DC converter and the load. A smoothing circuit to be supplied to the load, a dummy resistor for adjusting an output current supplied from the smoothing circuit, a switch circuit provided between the smoothing circuit and the dummy resistor, and controlling the driving of the load, Control means for performing control to switch the connection / disconnection between the smoothing circuit and the dummy resistor using the switch circuit in accordance with an output current to the load. .
また、前記制御手段は、前記スイッチ回路に対して、パルス幅変調制御を行うことによって、前記平滑回路から前記ダミー抵抗へ供給される出力電流を調整することを特徴とする。 The control means adjusts an output current supplied from the smoothing circuit to the dummy resistor by performing pulse width modulation control on the switch circuit.
また、前記制御手段は、前記光源が消灯状態の際に、前記平滑回路から前記ダミー抵抗へ出力電流が流れるように、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする。 Further, the control means controls the switch circuit so that an output current flows from the smoothing circuit to the dummy resistor when the light source is turned off.
また、前記制御手段は、前記DC−DCコンバータの起動/停止を促す制御を行うとともに、前記DC−DCコンバータを起動/停止を切り換える際には、前記平滑回路から前記ダミー抵抗へ出力電流が流れるように、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする。 Further, the control means performs control for prompting start / stop of the DC-DC converter, and when switching the start / stop of the DC-DC converter, an output current flows from the smoothing circuit to the dummy resistor. Thus, the switch circuit is controlled.
本発明は、DC−DCコンバータを用いた電源装置に関し、ダミー抵抗やスイッチ回路などの部品点数やこれらを接続するための配線スペースを抑制しながら、負荷の変動に対応して安定した出力電圧を得ることができる。 The present invention relates to a power supply device using a DC-DC converter, and suppresses the number of components such as dummy resistors and switch circuits and the wiring space for connecting them, and provides a stable output voltage corresponding to load fluctuations. Obtainable.
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、車両用計器の電源回路の回路構成を示す図であり、負荷1と、DC−DCコンバータ2と、平滑回路3と、ダミー抵抗4と、スイッチ回路5と、制御手段6と、負荷駆動回路7とを回路基板上に備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply circuit of a vehicle meter, and includes a load 1, a DC-
負荷1は、この場合、発光ダイオードからなる光源を複数備えている。また、負荷1は、それぞれの光源が独立してオンまたはオフ制御されるように、負荷駆動回路7を介して制御手段6と接続され、制御手段6からの制御信号に基づいて、各光源が制御されるように構成される。
In this case, the load 1 includes a plurality of light sources composed of light emitting diodes. The load 1 is connected to the control means 6 via the
DC−DCコンバータ2は、車載バッテリなどからの電源を入力して所定電圧を生成して、平滑回路3を介して負荷1へ出力する。また、DC−DCコンバータ2は、制御手段6からの信号を入力する入力ポートを設け、制御手段6からの信号に基づいて、起動、または停止する。
The DC-
平滑回路3は、DC−DCコンバータ2と負荷1との間に接続されて設けられ、ダイオードDと、インダクタンスLと、コンデンサCとを図1に示すように接続することによって、整流平滑された出力を負荷へ供給する。
The
ダミー抵抗4は、平滑回路3から出力分岐して、スイッチ回路5を介して接続されるものであり、負荷の最大消費電流に応じた抵抗値が選択されて設けられる。ダミー抵抗4は、この平滑回路3から供給される出力電流を調整できる。
The
スイッチ回路5は、トランジスタを適用でき、平滑回路3とダミー抵抗4との間に接続されて設けられ、制御手段6からの制御に応じて、平滑回路3からダミー抵抗4への出力の有無を切り換えることができる。
The
制御手段6は、マイクロコンピュータを適用でき、この場合、図示しない車両情報や起動スイッチ(例えば、イグニッションスイッチ)Sからの信号を入力し、所定プログラムの演算に応じて、DC−DCコンバータ2の起動/停止、または負荷駆動回路7を介して負荷1の点灯/消灯を制御する。この場合、制御手段6は、車両情報(例えば、車両走行速度)に基づいて値が大きくなるにつれて、多くの光源が点灯するように負荷1を制御する。
The control means 6 can be a microcomputer. In this case, vehicle information (not shown) and a signal from a start switch (for example, an ignition switch) S are input, and the DC-
また、制御手段6は、光源がすべて消灯している場合には、ダミー抵抗4へ大きな出力電流が流れるように促すデューティ比の信号を用いてスイッチ回路5をパルス幅変調制御し、光源がたくさん点灯し、負荷1へ流れる出力電流が大きくなるにつれて、ダミー抵抗4へ流れる出力電流が小さくなるようにスイッチ回路5をパルス幅変調制御する。この場合、図2に示すように、負荷1への出力電流Xに応じて、ダミー抵抗4への出力電流Yを調整し、これらを合わせた総出力電流Zの電流変動幅Zdが小さいようにしている。従って、平滑回路3からの出力電流の急激な変動を抑えることができるため、応答性良く安定した出力を得ることができる。また、DC−DCコンバータ2からの電流量の変化が抑制されることによって、効率よく安定電源を生成できる。
Further, when all the light sources are turned off, the control means 6 performs pulse width modulation control on the
負荷駆動回路7は、負荷1と制御手段6との間に接続される図示しないトランジスタや抵抗などで構成され、制御手段6からの制御信号に基づく光源を選択的に点灯/消灯制御する切り換え手段である。
The
次に車両用計器の起動時における制御手段6による制御について説明する。 Next, the control by the control means 6 when starting the vehicle meter will be described.
制御手段6は、起動スイッチSに基づいて、車両用計器が停止状態から作動状態へ移行する際に、まず、平滑回路3からダミー抵抗4へ出力可能なようにスイッチ回路5を制御するスイッチ処理を行う。
Based on the start switch S, the control means 6 first controls the
次に、制御手段6は、DC−DCコンバータ2が起動するように促す信号をDC−DCコンバータ2に出力する起動処理を行う。
Next, the control means 6 performs a starting process for outputting a signal prompting the DC-
次に、制御手段6は、車両情報の入力に基づいて、負荷1を点灯/消灯制御するための制御信号を生成し、負荷駆動回路7に出力する車両情報表示処理を行う。なお、車両情報表示処理は、負荷1への出力電流(光源の点灯個数)に応じたスイッチ回路5への信号についてデューティ比を調整し、負荷1への出力電流が大きくなるにつれて、ダミー抵抗4へ流れる電流を小さくするためのパルス幅変調制御を伴って行われる。
Next, the control means 6 performs a vehicle information display process for generating a control signal for controlling lighting / extinguishing of the load 1 based on the input of the vehicle information and outputting it to the
これらの制御手順によって制御することによって、DC−DCコンバータ2の起動直後、負荷1が無負荷状態(光源がすべて消灯状態)であっても、ダミー抵抗4へ出力電流が流れ、負荷1側に出力電流を流さない構成となる。従って、車両情報が急激に変化して光源の点灯個数が変化する場合であっても、平滑回路からの出力電流の差異を狭めることができるため、応答性良く安定した出力を行うことができる電源装置となる。
By controlling according to these control procedures, immediately after the DC-
次に車両用計器の終了停止までにおける制御手段6による制御について説明する。 Next, the control by the control means 6 until the vehicle instrument is finished and stopped will be described.
制御手段6は、起動スイッチSに基づいて、車両用計器が作動状態から停止状態へ移行する際に、まず、負荷1を消灯制御するための制御信号を生成し、負荷駆動回路7に出力する車両情報表示処理を行う。なお、車両情報表示処理は、負荷1への出力電流(光源の点灯個数)に応じたスイッチ回路5への信号についてデューティ比を調整し、負荷1への出力電流が小さくなるにつれて、ダミー抵抗4へ流れる電流を大きくするためのパルス幅変調制御を伴って行われる。
Based on the start switch S, the control means 6 first generates a control signal for controlling the extinction of the load 1 and outputs it to the
次に、制御手段6は、DC−DCコンバータ2が停止するように促す信号をDC−DCコンバータ2に出力する停止処理を行う。
Next, the control means 6 performs a stop process for outputting a signal prompting the DC-
これらの制御手順によって制御することによって、DC−DCコンバータ2の停止時、負荷1が無負荷状態(光源がすべて消灯状態)であっても、ダミー抵抗4へ出力電流が流れ、負荷1側に出力電流を流さない構成となる。また、DC−DCコンバータ2停止後、コンデンサCの電荷をダミー抵抗4側へ放電できるため、負荷1へ該電荷が回り込んで誤作動することを防止できる。
By controlling according to these control procedures, when the DC-
斯かる電源装置は、複数の光源を含む負荷1と、負荷1への電圧を調整するためのDC−DCコンバータ2と、このDC−DCコンバータ2と負荷1との間に接続され、平滑した出力を前記負荷に供給する平滑回路3と、この平滑回路3から供給される出力電流を調整するダミー抵抗4と、平滑回路3とダミー抵抗4との間に設けられるスイッチ回路5と、負荷1の駆動を制御するとともに、負荷1への出力電流に応じて、スイッチ回路5を用いて、平滑回路3とダミー抵抗4との接続/非接続を切り換えるように促す制御を行う制御手段5と、を備えてなる。
Such a power supply device is connected and smoothed by a load 1 including a plurality of light sources, a DC-
また、制御手段6は、スイッチ回路5に対して、パルス幅変調制御を行うことによって、平滑回路3からダミー抵抗4へ供給される出力電流を調整する。
The
従って、電子部品を実装するための回路基板上において、ダミー抵抗やスイッチ回路などの部品点数やこれらを接続するための配線スペースを抑制しながら、負荷の変動に対応して安定した出力電圧を得ることができる電源装置を提供できる。 Therefore, on the circuit board for mounting electronic components, a stable output voltage is obtained in response to load fluctuations while suppressing the number of components such as dummy resistors and switch circuits and the wiring space for connecting them. It is possible to provide a power supply device that can
また、制御手段6は、前記光源が消灯状態の際に、平滑回路3からダミー抵抗4へ出力電流が流れるように、スイッチ回路5を制御することによって、DC−DCコンバータ2からの出力電流の変動幅を小さくでき、効率良く出力電流を生成できる。また、急激な出力電流の変動を低減できるため、異常な出力の発生を防止できる。
Further, the control means 6 controls the
また、制御手段6は、DC−DCコンバータ2の起動/停止を促す制御を行うとともに、DC−DCコンバータ2を起動/停止を切り換える際には、平滑回路3からダミー抵抗4へ出力電流が流れるように、スイッチ回路5を制御することによって、DC−DCコンバータ2が起動時にあっては、異常な出力電流の発生を抑制することで電子部品の破損を防止でき、また、DC−DCコンバータ2が停止状態にあっては、コンデンサCの電荷による不具合を防止できる。
Further, the control means 6 performs control for prompting the start / stop of the DC-
なお、本発明を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。 Although the present invention has been described by way of example in the configuration of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and various other configurations can be used without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible to improve the design and change the design.
本発明は、DC−DCコンバータを用いた電源装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される電源装置として適用できる。 The present invention relates to a power supply device using a DC-DC converter, and can be applied as, for example, a power supply device mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, an agricultural machine, or a construction machine.
1 負荷
2 DC−DCコンバータ
3 平滑回路
4 ダミー抵抗
5 スイッチ回路
6 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記負荷への電圧を調整するためのDC−DCコンバータと、
このDC−DCコンバータと負荷との間に接続され、平滑した電圧を前記負荷に供給する平滑回路と、
この平滑回路から供給される出力電流を調整するダミー抵抗と、
前記平滑回路と前記ダミー抵抗との間に設けられるスイッチ回路と、
前記負荷の駆動を制御するとともに、
前記負荷への出力電流に応じて、前記スイッチ回路を用いて、前記平滑回路と前記ダミー抵抗との接続/非接続を切り換えるように促す制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする電源装置。 A load including a plurality of light sources;
A DC-DC converter for adjusting the voltage to the load;
A smoothing circuit connected between the DC-DC converter and the load and supplying a smoothed voltage to the load;
A dummy resistor for adjusting the output current supplied from the smoothing circuit;
A switch circuit provided between the smoothing circuit and the dummy resistor;
Controlling the driving of the load;
Control means for performing control for urging to switch connection / disconnection between the smoothing circuit and the dummy resistor using the switch circuit according to an output current to the load;
A power supply device comprising:
前記DC−DCコンバータを起動/停止を切り換える際には、前記平滑回路から前記ダミー抵抗へ出力電流が流れるように、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The control means performs control for prompting start / stop of the DC-DC converter,
2. The power supply device according to claim 1, wherein when switching the start-up / stop of the DC-DC converter, the switch circuit is controlled so that an output current flows from the smoothing circuit to the dummy resistor.
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WO2016111009A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 新電元工業株式会社 | Led lamp drive device |
CN113050751A (en) * | 2021-03-29 | 2021-06-29 | 苏州领慧立芯科技有限公司 | Resistance adjusting circuit for improving circuit stability |
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JPWO2016111009A1 (en) * | 2015-01-09 | 2017-08-31 | 新電元工業株式会社 | LED lamp driving device |
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