JP2011234525A - 電子サーマル保護機能付き電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置に搭載される電子サーマル保護機能をより最適化し、電子部品や負荷の熱損を抑制する。
【解決手段】第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２は、それぞれ独立に電流を外部出力可能である。第１電流検出部２１および第２電流検出部２２は、第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２のそれぞれの出力電流を検出する。第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２は、第１電流検出部２１および第２電流検出部２２により検出された出力電流をそれぞれ二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させる。第１サーマル保護部３１は、第１電流アンプ部１１において使用される閾値を、第２電流アンプ部１２の出力電流に応じて、変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、負荷に電流を供給するための電子サーマル保護機能付き電源装置に関する。

電源装置には、内部の電子部品や電流供給先の負荷の焼損を防ぐために、サーマル保護機能が搭載されているものが多い。サーマル保護には、サーマルリレーを用いた機械的なものや、電子回路のみを用いた電気的なものがある。後者を電子サーマルと呼ぶ（たとえば、特許文献１参照）。

電子サーマル保護機能は、下記式１を満たしたときアラーム信号を発生させる。そのアラーム信号に応じて、電源装置は負荷への電流供給を停止または制限する。

Ｘ＜∫Ｉ^２ｄｔ …（式１）
（Ｘ＝アラーム設定値（以下、本明細書では閾値という）、Ｉ＝電流）

特開２００８−１１３４７７号公報

ところで、電源装置には複数の電流アンプを搭載し、それぞれの電流アンプから電流を出力可能なタイプ（多チャンネル出力型）が存在する（後述する図２参照）。このような電源装置では、同一筐体内に複数の電流アンプが搭載されるため、電流を出力していない電流アンプの温度が、電流を出力している別の電流アンプの影響を受けて、上昇することがある。たとえば、複数の電流アンプでヒートシンクを共用している場合、そのヒートシンクを通じて熱が伝達されることになる。

電子サーマル保護機能では、出力電流値から電子部品や負荷の発熱を推定するのが基本である。したがって、電子サーマル保護機能では電流アンプ周囲の環境変化による温度上昇を検知することは難しい。たとえば、電流アンプが環境要因により温度上昇している状態において、上記式１に示した判定式を単純に実行しただけではアラーム信号の発生タイミングが遅れる結果となる。その遅れの分、電子部品などの熱損のリスクが増大することになる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源装置に搭載される電子サーマル保護機能をより最適化し、電子部品や負荷の熱損を抑制する技術を提供することにある。とくに、多チャンネル出力型の電源装置に搭載される電子サーマル保護機能を、より最適化する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電子サーマル保護機能付き電源装置は、それぞれ独立に電流を外部出力可能な複数の電流アンプ部と、複数の電流アンプ部のそれぞれの出力電流を検出する複数の電流検出部と、複数の電流検出部により検出された出力電流をそれぞれ二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、を備える。サーマル保護部は、ある電流アンプ部において使用される閾値を、別の電流アンプ部の出力電流に応じて、変更する。サーマル保護部は、「別の電流アンプ」の出力電流が大きいほど、「閾値」を下げ、「別の電流アンプ」の出力電流が小さいほど、「閾値」を下げてもよい。

本発明の別の態様もまた、電子サーマル保護機能付き電源装置である。この装置は、それぞれ独立に電流を外部出力可能な複数の電流アンプ部と、複数の電流アンプ部のそれぞれの出力電流を検出する複数の電流検出部と、複数の電流検出部により検出されたそれぞれの出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、本電源装置内の温度を検出する温度検出部と、を備える。サーマル保護部は、温度検出部により検出された温度に応じて、複数の電流アンプ部の出力電流からそれぞれ得られる演算値と比較すべきそれぞれの閾値を変更する。サーマル保護部は、「温度」が高いほど「閾値」を下げ、「温度」が低いほど「閾値」を上げてもよい。

本発明のさらに別の態様もまた、電子サーマル保護機能付き電源装置である。この装置は、電流アンプ部と、電流アンプ部の出力電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値と所定の閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、を備える。サーマル保護部は、複数の箇所に設置された複数の温度センサにより検出される複数の温度のうちの最も高い温度に応じて、閾値を変更する。サーマル保護部は、「温度」が高いほど「閾値」を下げ、「温度」が低いほど「閾値」を上げてもよい。

サーマル保護部は、複数の温度のうちの最も高い温度に応じて、上記演算値を算出するための積分時間を変更してもよい。サーマル保護部は、最も高温の電子部品の時定数に対応する積分時間に変更してもよい。

本発明のさらに別の態様もまた、電子サーマル保護機能付き電源装置である。この装置は、電流アンプ部と、電流アンプ部の出力電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値と所定の閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、電流アンプ部に入力される入力電圧を検出する入力電圧検出部と、を備える。サーマル保護部は、入力電圧検出部により検出される入力電圧に応じて、閾値を変更する。サーマル保護部は、「入力電圧」が高いほど「閾値」を下げ、「入力電圧」が低いほど、「閾値」を下げてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、電源装置に搭載される電子サーマル保護機能をより最適化することができる。

一般的な電子サーマル保護機能を搭載した電源装置を説明するための図である。 多チャンネル出力型の電源装置の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る電源装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る電源装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る電源装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る電源装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５の変形例に係る電源装置の構成を示す図である。

図１は、一般的な電子サーマル保護機能を搭載した電源装置１００ｐ１を説明するための図である。図１では、負荷２００の一例として単相交流モータを想定する。当該電源装置１００ｐ１は、第１電流アンプ部１１、第１抵抗Ｒ１、第１電流検出部２１、第１サーマル保護部３１および第１内部制御部４１を備える。第１電流アンプ部１１は、所定の直流電源Ｖｃから供給される入力電圧および第１内部制御部４１から供給される制御信号を受けて、負荷２００に電流を出力する。当該入力電圧は、交流電源（商用電源）から図示しない整流器により整流された電圧であってもよい。

第１サーマル保護部３１および第１内部制御部４１のそれぞれの構成は、ハードウェア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

第１電流アンプ部１１は、第１インバータ部１１ａおよび第１平滑化部１１ｂを含む。第１インバータ部１１ａは、四つの第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４によるフルブリッジ回路により形成される。当該第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４として、たとえば、パワーＭＯＳＦＥＴを用いることができる。

第１−１スイッチング素子Ｑ１１および第１−４スイッチング素子Ｑ１４がオン、第１−２スイッチング素子Ｑ１２、第１−３スイッチング素子Ｑ１３がオフ状態で、負荷２００に順方向電流を供給することができる。一方、第１−１スイッチング素子Ｑ１１および第１−４スイッチング素子Ｑ１４がオフ、第１−２スイッチング素子Ｑ１２、第１−３スイッチング素子Ｑ１３がオン状態で、負荷２００に逆方向電流を供給することができる。

第１内部制御部４１は、四つの第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４のゲート端子に制御電圧を印加することにより、これらのスイッチング制御を実行する。また、第１内部制御部４１は、ＰＭＷ制御により、負荷２００に供給する電流量を調整することができる。

第１平滑化部１１ｂは、第１−１コイルＬ１１、第１−２コイルＬ１２および第１容量Ｃ１１を含む。第１インバータ部１１ａの出力段に接続され、ＬＣフィルタとして作用し、第１インバータ部１１ａの出力に含まれるリップルを除去する。

第１抵抗Ｒ１は、第１電流アンプ部１１から負荷２００に供給される電流を検出し、第１内部制御部４１に出力する。より具体的には、第１内部制御部４１は第１抵抗Ｒ１の両端電圧を所定の増幅率で増幅し、その値と所定の指定値とを比較する。第１内部制御部４１は、両者の値が一致するよう、四つの第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を制御する。たとえば、前者が後者より小さい場合、デューティ比を上げ、その逆の場合、デューティ比を下げるよう制御する。このフィードバック制御は、電源装置１００ｐ１内で実行される制御である。

負荷２００の状態を示すステータス情報、たとえば、モータの位置、速度、回転数、脱調の有無などは、図示しないセンサにより検出され、外部制御部３００に出力される。外部制御部３００は、当該ステータス情報をもとに、それぞれの測定値を目標値に近づけるための制御信号を第１内部制御部４１に出力する。第１内部制御部４１は、その制御信号に応じて、四つの第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を制御する。このフィードバック制御は、負荷２００も含む系の制御である。

第１電流検出部２1は、第１電流アンプ部１１から出力される電流を検出し、第１サーマル保護部３１に出力する。たとえば、カレントセンサを用いて直接、電流を検出してもよい。第１サーマル保護部３１は、第１電流検出部２１により検出された出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較する（上記式１参照）。第１サーマル保護部３１は、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させ、第１内部制御部４１に出力する。第１内部制御部４１は、当該アラーム信号を受けると、四つの第１スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４を制御して、第１電流アンプ部１１から負荷２００への電流供給を制限または停止させる。

本電源装置１００ｐ１のように電流制御型の電源装置では、接続される負荷２００の種類により負荷電圧が変化するため、電流を二乗して時間積分することにより、発熱量（すなわち、消費エネルギ）を推測する。積分時間は、設計者により設定される。

上記式１の閾値Ｘは、第１電流アンプ部１１および負荷２００の仕様により決定される。第１サーマル保護部３１は上記演算値と、第１電流アンプ部１１用の閾値および負荷２００用の閾値のそれぞれと比較してもよいが、両閾値のうち低い方とのみ比較してもよい。

図２は、多チャンネル出力型の電源装置１００ｐ２の構成例を示す図である。なお、負荷２００および外部制御部３００は省略して描いている。当該電源装置１００ｐ２は、それぞれ独立に電流を外部出力可能な複数の電流アンプ部を備える。図２では、第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２を備える。すなわち、図１に示した電源装置１００ｐ１が二つ搭載された電源装置１００ｐ２である。したがって、電源装置１００ｐ２には、当該第１抵抗Ｒ１、第１電流検出部２１、第１サーマル保護部３１および第１内部制御部４１に加えて、それらにそれぞれ対応する、第２抵抗Ｒ２、第２電流検出部２２、第２サーマル保護部３２および第２内部制御部４２が搭載される。

また、第２電流アンプ部１２は、第１電流アンプ部１１と同様に、第２インバータ部１２ａおよび第２平滑化部１２ｂを含む。第２インバータ部１２ａは、第２−１スイッチング素子Ｑ２１、第２−２スイッチング素子Ｑ２２、第２−３スイッチング素子Ｑ２３および第２−４スイッチング素子Ｑ２４によるフルブリッジ回路により形成される。第２平滑化部１２ｂは、第２−１コイルＬ２１、第２−２コイルＬ２２および第２容量Ｃ２１を含む。

図２に示す電源装置１００ｐ２では、図１に示した電子サーマル保護機能を、第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２によりそれぞれ個別に実行している。

図３は、本発明の実施の形態１に係る電源装置１００ａの構成を示す図である。実施の形態１に係る電源装置１００ａは、あるチャンネルのサーマル保護判定用の閾値を、別のチャンネルの出力状態に応じて補正する機能を備える。すなわち、サーマル保護部は、ある電流アンプ部において使用される閾値を、別の電流アンプの出力電流に応じて、変更する。より具体的には、ある電流アンプ部の出力電流から得られる演算値と比較すべき閾値を、別の電流アンプ部の出力電流から得られる演算値に応じて、変更する。通常、あるチャンネルに電流が流れると、その電流による発熱が別のチャンネルに伝搬するため、そのチャンネルの閾値を下げる方向に作用する。

以下、図１、２と共通する構成および動作の説明を省略し、それらと異なる構成および動作について説明する。実施の形態１では、第１サーマル保護部３１は、第２サーマル保護部３２から伝達される上記演算値に応じて、自己の閾値を変更する。同様に、第２サーマル保護部３２は、第１サーマル保護部３１から伝達される上記演算値に応じて、自己の閾値を変更する。

以下、上記閾値の変更例について説明する。第１チャンネル（第１電流アンプ部１１の出力電流路）用のサーマル保護判定式を下記式２に示し、第２チャンネル（第２電流アンプ部１２の出力電流路）用のサーマル保護判定式を下記式３に示す。
Ｘ_１−Ｋ_ｉ∫Ｉ_２ ^２ｄｔ＜∫Ｉ_１ ^２ｄｔ …（式２）
（Ｘ_１＝第１チャンネル用の基本閾値、Ｉ_１＝第１チャンネル電流、Ｋ_ｉ＝係数）
Ｘ_２−Ｋ_ｉ∫Ｉ_１ ^２ｄｔ＜∫Ｉ_２ ^２ｄｔ …（式３）
（Ｘ_２＝第２チャンネル用の基本閾値、Ｉ_２＝第２チャンネル電流）

このように、第１チャンネル用の判定閾値は、第１チャンネル用の基本閾値Ｘ_１から、第２チャンネルの上記演算値（∫Ｉ_２ ^２ｄｔ）に係数Ｋ_ｉを掛けた値を減算した値に設定される。第２チャンネルについても同様である。当該係数Ｋ_ｉは設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

多チャンネル出力型の電源装置では、複数のチャンネルの発熱部品が一つのヒートシンクに実装されることが多い。たとえば、本実施の形態では、第１−１スイッチング素子Ｑ１１、第１−２スイッチング素子Ｑ１２、第１−３スイッチング素子Ｑ１３、第１−４スイッチング素子Ｑ１４、第２−１スイッチング素子Ｑ２１、第２−２スイッチング素子Ｑ２２、第２−３スイッチング素子Ｑ２３および第２−４スイッチング素子Ｑ２４が一つのヒートシンクに実装される。したがって、多チャンネル出力型の電源装置では、あるチャンネルの出力状態が他のチャンネルに熱的影響を及ぼすケースが多くなる。なお、ヒートシンクを通じた直接的な影響以外にも、周囲温度の変化を通じた間接的な影響を受けることもある。

この点、実施の形態１によれば、他のチャンネルの発熱の影響を考慮して、自己のチャンネル用のサーマル保護判定閾値を適応的に変化させることにより、当該判定閾値を適正な水準に維持することができる。したがって、多チャンネル出力型の電源装置に搭載される電子サーマル保護機能を最適化することができ、電子部品や負荷の熱損を抑制することができる。

図４は、本発明の実施の形態２に係る電源装置１００ｂの構成を示す図である。実施の形態２に係る電源装置１００ｂは、電源装置１００ｂ内部の温度に応じて、サーマル保護判定の閾値を補正する機能を備える。実施の形態２に係る電源装置１００ｂは、図２に示した電源装置１００ｐ２に、一つの温度検出部５０が追加された構成である。温度検出部５０は、電源装置１００ｂ内部の温度を検出し、第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２に出力する。温度検出部５０は、電源装置１００ｂ内に共通に設置されたヒートシンクの温度を検出してもよい。また、電源装置１００ｂの内外にファンが搭載される場合、電源装置１００ｂ内の風下側の所定の位置に設置され、その位置の温度を検出してもよい。

第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２は、温度検出部５０により検出された温度に応じて、第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２の出力電流からそれぞれ得られる演算値と比較すべきそれぞれの閾値を変更する。

以下、上記閾値の変更例について説明する。ここでは、温度検出部５０が、共通に使用されるヒートシンクの温度を検出する例を想定する。第１チャンネル用のサーマル保護判定式を下記式４に示し、第２チャンネル用のサーマル保護判定式を下記式５に示す。
Ｘ_１−Ｋ_ｔＴ_ｈ＜∫Ｉ_１ ^２ｄｔ …（式４）
（Ｘ_１＝第１チャンネル用の基本閾値、Ｉ_１＝第１チャンネル電流、Ｋ_ｔ＝係数、Ｔ_ｈ＝ヒートシンク温度）
Ｘ_２−Ｋ_ｔＴ_ｈ＜∫Ｉ_２ ^２ｄｔ …（式５）
（Ｘ_２＝第２チャンネル用の基本閾値、Ｉ_２＝第２チャンネル電流）

このように、第１チャンネル用の判定閾値は、第１チャンネル用の基本閾値Ｘ_１から、ヒートシンク温度Ｔ_ｈに係数Ｋ_ｔを掛けた値を減算した値に設定される。第２チャンネルについても同様である。当該係数Ｋ_ｔは設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。それに加え、温度検出部５０を追加することにより、電源装置１００ｂ内部の温度を直接検出することができるため、電子サーマル保護機能の精度をさらに向上させることができる。

図５は、本発明の実施の形態３に係る電源装置１００ｃの構成を示す図である。実施の形態３は、実施の形態１、２のように多チャンネル出力型の電源装置に限ることなく単チャンネル出力型の電源装置にも適用可能である。以下、説明を単純化するため、単チャンネル出力型の電源装置を例に説明する。

実施の形態３に係る電源装置１００ｃは、電源装置１００ｃの内外の複数箇所の温度に応じて、サーマル保護判定閾値を補正する機能を備える。実施の形態３では、電源装置１００ｃの内外を問わず、それぞれ異なる複数の位置に温度検出部が設置される。当該電源装置１００ｃは、図１に示した電源装置１００ｐ１に、第１温度検出部５１および第２温度検出部５２が追加された構成であり、その外部に設置された第３温度検出部５３から温度情報を取得可能な構成である。

ここで、第１温度検出部５１は主に、第１−１スイッチング素子Ｑ１１、第１−２スイッチング素子Ｑ１２、第１−３スイッチング素子Ｑ１３および第１−４スイッチング素子Ｑ１４の温度を検出する。第２温度検出部５２は主に、第１−１コイルＬ１１および第１−２コイルＬ１２の温度を検出する。第３温度検出部５３は主に負荷２００の温度を検出する。

第１サーマル保護部３１は、第１温度検出部５１、第２温度検出部５２および第３温度検出部５３により検出された温度のうちの最も高い温度に応じて、第１電流アンプ部１１の出力電流から得られる演算値と比較すべき閾値を変更する。

以下、上記閾値の変更例について説明する。まず、第１−１コイルＬ１１および第１−２コイルＬ１２の温度が一番高い場合のサーマル保護判定式を下記式６に示す。
Ｘ−Ｋ_ＬＴ_Ｌ＜∫Ｉ^２ｄｔ …（式６）
（Ｘ＝基本閾値、Ｉ＝電流、Ｋ_Ｌ＝係数、Ｔ_Ｌ＝コイル温度）

この場合、判定閾値は基本閾値Ｘから、コイル温度Ｔ_Ｌに係数Ｋ_Ｌを掛けた値を減算した値に設定される。当該係数Ｋ_Ｌは設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

つぎに、負荷２００であるモータの温度が一番高い場合のサーマル保護判定式を下記（式７）に示す。
Ｘ−Ｋ_ＭＴ_Ｍ＜∫Ｉ^２ｄｔ …（式７）
（Ｋ_Ｍ＝係数、Ｔ_Ｍ＝モータ温度）

この場合、判定閾値は基本閾値Ｘから、モータ温度Ｔ_Ｍに係数Ｋ_Ｍを掛けた値を減算した値に設定される。当該係数Ｋ_Ｍは設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

一般的に電源装置内には複数の発熱部品が設置されており、電流供給している負荷条件など動作環境によりどの部品の発熱量が大きくなるかが異なってくる。この点、実施の形態３によれば、電源装置１００ｃ内部の部品温度、負荷温度など、複数箇所の温度を検出し、最も高い温度に達している電子部品または負荷の温度に応じて、サーマル保護判定閾値を適応的に変化させる。これにより、よりきめ細かな電子サーマル保護機能を実現することができる。

つぎに、実施の形態４について説明する。実施の形態４は実施の形態３を前提条件とする。実施の形態４では、上記演算値を算出する際の積分時間を補正する。第１サーマル保護部３１は、第１温度検出部５１、第２温度検出部５２および第３温度検出部５３により検出された温度のうちの最も高い温度に応じて、上記演算値を算出するための積分時間を変更する。

以下、上記積分時間の変更例について説明する。まず、最も高い温度に達している部材が、第１−１コイルＬ１１および第１−２コイルＬ１２である場合のサーマル保護判定式を下記式８に示す。

（Ｘ＝基本閾値、Ｉ＝電流、Ｋ_Ｌ＝係数、Ｔ_Ｌ＝コイル温度、ｔｌ＝コイル用の積分時間）

この場合、判定閾値は基本閾値Ｘから、コイル温度Ｔ_Ｌに係数Ｋ_ｔを掛けた値を減算した値に設定される。また、上記演算値は電流Ｉの二乗をコイル用の積分時間ｔｌ、積分した値に設定される。当該係数Ｋ_Ｌおよびコイル用の積分時間ｔｌは、設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

つぎに、最も高い温度に達している部材が、モータである場合のサーマル保護判定式を下記式９に示す。

（Ｋ_Ｍ＝係数、Ｔ_Ｍ＝モータ温度、ｔｍ＝モータ用の積分時間）

この場合、判定閾値は基本閾値Ｘから、モータ温度Ｔ_Ｍに係数Ｋ_Ｍを掛けた値を減算した値に設定される。また、上記演算値は電流Ｉの二乗をモータ用の積分時間ｔｍ、積分した値に設定される。当該係数Ｋ_Ｍおよびモータ用の積分時間ｔｍは、設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

電子部品や負荷の種類によって温度上昇の時定数が異なる。実施の形態４では、最も高い温度に達している部材の温度上昇の時定数に応じて、上記演算値を算出する際の積分時間を変更することができる。これにより、さらにきめ細かな電子サーマル保護機能を実現することができる。

図６は、本発明の実施の形態５に係る電源装置１００ｄの構成を示す図である。実施の形態５も、実施の形態１、２のように多チャンネル出力型の電源装置に限ることなく単チャンネル出力型の電源装置にも適用可能である。以下、説明を単純化するため、単チャンネル出力型の電源装置を例に説明する。

実施の形態６に係る電源装置１００ｄは、第１電流アンプ部１１に入力される入力電圧に応じて、サーマル保護判定閾値を補正する機能を備える。当該電源装置１００ｄは、図１に示した電源装置１００ｐ１に、入力電圧検出部６０が追加された構成である。入力電圧検出部６０は、第１電流アンプ部１１に入力される入力電圧を検出し、第１サーマル保護部３１に出力する。第１サーマル保護部３１は、入力電圧検出部６０により検出された入力電圧に応じて、第１電流アンプ部１１の出力電流から得られる上記演算値と比較すべき閾値を変更する。

以下、上記閾値の変更例について説明する。入力電圧を検出する場合のサーマル保護判定式を下記（式１０）に示す。
Ｘ−Ｋ_ＶＶ_ＩＮ ^２＜∫Ｉ^２ｄｔ …（式１０）
（Ｘ＝基本閾値、Ｖ_ＩＮ＝入力電圧、Ｋ_Ｖ＝係数）

この場合、判定閾値は基本閾値Ｘから、入力電圧Ｖ_ＩＮの２乗に係数Ｋ_Ｍを掛けた値を減算した値に設定される。当該係数Ｋ_Ｖは設計者が実験やシミュレーションにより求めた値を用いることができる。

第１電流アンプ部１１が出力する電流が同じでも、第１電流アンプ部１１に入力される電圧が異なると、電子部品の発熱状況も異なってくる。実施の形態５では、第１電流アンプ部１１に入力される入力電圧を考慮して、サーマル保護判定閾値を適応的に変化させることにより、当該判定閾値を適正な水準に維持することができる。したがって、電子サーマル保護機能を最適化することができる。

図７は、本発明の実施の形態５の変形例に係る電源装置１００ｅの構成を示す図である。当該変形例は、図２に示した多チャンネル出力型の電源装置ｐ２に入力電圧検出部６０を追加した構成である。入力電圧検出部６０は、第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２に共通に入力される入力電圧を検出し、第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２に出力する。第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２は、上記式１０を用いて説明した処理を実行する。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

たとえば、実施の形態１〜５に示したサーマル保護用判定式の閾値変更処理を、任意に複数組み合わせて使用することができる。その場合、第１サーマル保護部３１および第２サーマル保護部３２は、上記式１〜式１０により算出された複数の判定閾値のうち、最も小さな閾値を採用すればよい。

また、第１電流アンプ部１１および第２電流アンプ部１２は、スイッチング構成に限ることなく、アペアンプを用いたアナログ電流アンプであってもよい。

１００ｐ１，１００ｐ２，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ 電源装置、 １１ 第１電流アンプ部、 １２ 第２電流アンプ部、 １１ａ 第１インバータ部、 １１ｂ 第１平滑化部、 １２ａ 第２インバータ部、 １２ｂ 第２平滑化部、 Ｑ１１ 第１−１スイッチング素子、 Ｑ１２ 第１−２スイッチング素子、 Ｑ１３ 第１−３スイッチング素子、 Ｑ１４ 第１−４スイッチング素子、 Ｑ２１ 第２−１スイッチング素子、 Ｑ２２ 第２−２スイッチング素子、 Ｑ２３ 第２−３スイッチング素子、 Ｑ２４ 第２−４スイッチング素子、 Ｌ１１ 第１−１コイル、 Ｌ１２ 第１−２コイル、 Ｃ１１ 第１容量、 Ｌ２１ 第２−１コイル、 Ｌ２２ 第２−２コイル、 Ｃ２１ 第２容量、 Ｒ１ 第１抵抗、 ２１ 第１電流検出部、 ３１ 第１サーマル保護部、 ４１ 第１内部制御部、 Ｖｃ 直流電源、 ２００ 負荷、 ３００ 外部制御部、 Ｒ２ 第２抵抗、 ２２ 第２電流検出部、 ３２ 第２サーマル保護部、 ４２ 第２内部制御部、 ５０，５１，５２，５３ 温度検出部、 ６０ 入力電圧検出部。

Claims (5)

1. それぞれ独立に電流を外部出力可能な複数の電流アンプ部と、
   前記複数の電流アンプ部のそれぞれの出力電流を検出する複数の電流検出部と、
   前記複数の電流検出部により検出された出力電流をそれぞれ二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、を備え、
   前記サーマル保護部は、ある電流アンプ部において使用される閾値を、別の電流アンプの出力電流に応じて、変更することを特徴とする電子サーマル保護機能付き電源装置。
2. それぞれ独立に電流を外部出力可能な複数の電流アンプ部と、
   前記複数の電流アンプ部のそれぞれの出力電流を検出する複数の電流検出部と、
   前記複数の電流検出部により検出されたそれぞれの出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値とそれぞれの閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、
   本電子サーマル保護機能付き電源装置内の温度を検出する温度検出部と、を備え、
   前記サーマル保護部は、前記温度検出部により検出された温度に応じて、前記複数の電流アンプ部の出力電流からそれぞれ得られる前記演算値と比較すべきそれぞれの閾値を変更することを特徴とする電子サーマル保護機能付き電源装置。
3. 電流アンプ部と、
   前記電流アンプ部の出力電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部により検出された出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値と所定の閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、を備え、
   前記サーマル保護部は、複数の箇所に設置された複数の温度センサにより検出される複数の温度のうちの最も高い温度に応じて、前記閾値を変更することを特徴とする電子サーマル保護機能付き電源装置。
4. 前記サーマル保護部は、前記複数の温度のうちの最も高い温度に応じて、前記演算値を算出するための積分時間を変更することを特徴とする請求項３に記載の電子サーマル保護機能付き電源装置。
5. 電流アンプ部と、
   前記電流アンプ部の出力電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部により検出された出力電流を二乗して所定の時間単位で積分し、得られた演算値と所定の閾値とを比較して、前者が後者を超えたときアラーム信号を発生させるサーマル保護部と、
   前記電流アンプ部に入力される入力電圧を検出する入力電圧検出部と、を備え、
   前記サーマル保護部は、前記入力電圧検出部により検出される入力電圧に応じて、前記閾値を変更することを特徴とする電子サーマル保護機能付き電源装置。

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