JP2011244534A - Power circuit - Google Patents

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Norihisa Sakakibara
典尚 榊原
Yasuhiro Koike
靖弘 小池
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power circuit capable of suppressing having an adverse effect upon a MOSFET for rectification in a booster circuit even when it is impossible to turn on the MOSFET due to failure in a drive circuit.SOLUTION: When a voltage of a battery 5 is temporarily low, MOSFETs 8, 10 of a booster circuit 2 are alternately turned on and off and MOSFETs 8, 10 of a booster circuit 3 are alternately turned on and off. When a current running through each of the booster circuits 2, 3 is unbalanced after the voltage of the battery 5 has restored to an original voltage, it is determined that a drive circuit 12 of the booster circuit 2 or the booster circuit 3 has some failure and power supply to a predetermined load of a plurality of loads 7-1, 7-2 connected with the booster circuits 2, 3 is stopped.

Description

本発明は、バッテリの電圧を一定に保って負荷に出力する電源回路に関する。   The present invention relates to a power supply circuit that keeps a battery voltage constant and outputs it to a load.

近年、燃料消費量の節減と排ガスの低減を目的として、アイドルストップ車が実用化されている。アイドルストップ車は、信号待ち等で車両の停止動作を検知するとエンジンを自動的に停止し、その後車両の発進動作を検知するとエンジンを自動的に再始動するようにした車両である。   In recent years, idle stop vehicles have been put into practical use for the purpose of reducing fuel consumption and reducing exhaust gas. An idle stop vehicle is a vehicle that automatically stops the engine when it detects a stop operation of the vehicle, such as waiting for a signal, and then automatically restarts the engine when it detects a start operation of the vehicle.

このような車両では、エンジン再始動時において、エンジン始動用のスタータモータに大電流が流れることから、バッテリの電圧が一時的に低下する。また、これに伴って、バッテリに接続されるスタータモータ以外の電装部品などの負荷に供給される電圧も一時的に低下する。そのため、負荷によっては、供給される電圧が動作に必要な電圧の範囲から外れてしまい、一時的に正常に動作しないおそれがある。例えば、カーナビゲーションやオーディオにおいてはリセットが行われたり、オーディオにおいては音飛びが発生したり、運転者の意図せぬ動作が行われるおそれがある。そこで、このような車両では、バッテリの電圧が一時的に低下した場合であっても負荷への必要な電圧の供給を維持することができるように、補助の電源回路を備えるようにしている。   In such a vehicle, when the engine is restarted, a large current flows through the starter motor for starting the engine, so that the battery voltage temporarily decreases. Along with this, the voltage supplied to a load such as an electrical component other than the starter motor connected to the battery also temporarily decreases. Therefore, depending on the load, the supplied voltage may be out of the range of the voltage necessary for the operation, and may not operate normally temporarily. For example, reset may be performed in car navigation or audio, sound skipping may occur in audio, or an operation unintended by the driver may be performed. Therefore, in such a vehicle, an auxiliary power supply circuit is provided so that the supply of a necessary voltage to the load can be maintained even when the voltage of the battery temporarily decreases.

補助の電源回路としては、例えば、昇圧回路を備え、その昇圧回路内のスイッチング素子をオン、オフさせることによりバッテリの電圧を昇圧して負荷への出力電圧を制御するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   As an auxiliary power supply circuit, for example, there is a circuit that includes a booster circuit and controls the output voltage to the load by boosting the voltage of the battery by turning on and off switching elements in the booster circuit ( For example, see Patent Document 1).

しかしながら、このような電源回路は、一時的に低下していたバッテリの電圧が元の電圧に戻った後の通常時、昇圧回路内の整流用のダイオードに常時電流が流れることになるため、そのダイオードでの損失による効率の低下やダイオードの温度上昇が問題となる。   However, in such a power supply circuit, a current always flows through the rectifying diode in the booster circuit at the normal time after the voltage of the battery that has been temporarily reduced returns to the original voltage. A decrease in efficiency due to a loss in the diode and a rise in temperature of the diode are problems.

そこで、電源回路として、整流用のダイオードの代わりにMOSFETを設け、通常時には、その整流用のMOSFETを常時オンさせることにより効率の低下や素子温度上昇を抑えるようにしたものがある。この電源回路では、整流用のMOSFETを駆動するドライブ回路が故障して整流用のMOSFETをオンさせることができなくなった場合でも、整流用のMOSFETのボディダイオード(寄生ダイオード)を通じて電流が流れるため、負荷への電力供給を継続させることができる。   Therefore, as a power supply circuit, there is one in which a MOSFET is provided instead of a rectifying diode and the rectifying MOSFET is normally turned on to suppress a decrease in efficiency and an increase in element temperature. In this power supply circuit, even when the drive circuit that drives the rectifying MOSFET fails and the rectifying MOSFET cannot be turned on, current flows through the body diode (parasitic diode) of the rectifying MOSFET. The power supply to the load can be continued.

特開2005−237149号公報JP 2005-237149 A

しかしながら、上述のように、整流用のMOSFETを駆動するドライブ回路が故障して整流用のMOSFETをオンさせることができなくなった場合、整流用のMOSFETのボディダイオードには常時電流が流れることになり、整流用のMOSFETの温度が上昇してしまう。この場合、昇圧回路内の制御回路によりボディダイオードを流れる電流を止めることはできないため、整流用のMOSFETの温度上昇を抑えることはできず、自己保護ができない。従って、その温度上昇により素子破損等の悪影響を整流用のMOSFETに及ぼすおそれがある。   However, as described above, when the drive circuit that drives the rectifying MOSFET fails and the rectifying MOSFET cannot be turned on, a current always flows through the body diode of the rectifying MOSFET. As a result, the temperature of the rectifying MOSFET rises. In this case, since the current flowing through the body diode cannot be stopped by the control circuit in the booster circuit, the temperature rise of the rectifying MOSFET cannot be suppressed and self-protection cannot be performed. Therefore, there is a possibility that the rectifying MOSFET may be adversely affected such as element breakage due to the temperature rise.

本発明は、ドライブ回路が故障して昇圧回路内の整流用のMOSFETをオンさせることができなくなった場合であっても整流用のMOSFETに悪影響が及ぶことを抑えることが可能な電源回路を提供することを目的とする。   The present invention provides a power supply circuit capable of suppressing adverse effects on a rectifying MOSFET even when the drive circuit fails and the rectifying MOSFET in the booster circuit cannot be turned on. The purpose is to do.

本発明の電源回路は、バッテリと、互いに並列接続され、前記バッテリの電圧を昇圧する第1及び第2昇圧回路と、前記第1及び第2昇圧回路のそれぞれの動作を制御する制御手段とを備え、前記第1及び第2昇圧回路は、それぞれ、スイッチング素子と、前記バッテリと前記スイッチング素子との間に設けられるインダクタと、前記インダクタと複数の負荷との間に設けられる整流用MOSFETと、前記整流用MOSFETを駆動するドライブ回路とを備え、前記制御手段は、前記バッテリの電圧が一時的に低下しているとき、前記第1昇圧回路のスイッチング素子及び整流用MOSFETを交互にオン、オフさせるとともに、前記第2昇圧回路のスイッチング素子及び整流用MOSFETを交互にオン、オフさせることにより、前記負荷への出力電圧を一定に保つように制御し、一時的に低下していた前記バッテリの電圧が元の電圧に戻った後、前記第1及び第2昇圧回路にそれぞれ流れる電流がアンバランスになると、前記第1若しくは第2昇圧回路のドライブ回路から前記整流用MOSFETを駆動させるための駆動信号が出力されなくなると、又は、前記整流用MOSFETの温度が所定温度以上になると、前記第1又は第2昇圧回路のドライブ回路が故障したものと判断して前記複数の負荷のうち、予め決められている負荷への電力供給を停止する。   A power supply circuit according to the present invention includes a battery, first and second booster circuits that are connected in parallel to each other and boost the voltage of the battery, and control means that controls the operations of the first and second booster circuits. The first and second booster circuits each include a switching element, an inductor provided between the battery and the switching element, a rectifying MOSFET provided between the inductor and a plurality of loads, A drive circuit for driving the rectifying MOSFET, and the control means alternately turns on and off the switching element and the rectifying MOSFET of the first booster circuit when the voltage of the battery is temporarily reduced. And alternately turning on and off the switching element and the rectifying MOSFET of the second booster circuit to When the output voltage to the battery is controlled to be constant and the voltage of the battery, which has been temporarily reduced, returns to the original voltage, the currents flowing in the first and second booster circuits become unbalanced, respectively. When the drive signal for driving the rectifying MOSFET is not output from the drive circuit of the first or second booster circuit, or when the temperature of the rectifying MOSFET exceeds a predetermined temperature, the first or second It is determined that the drive circuit of the two booster circuit has failed, and power supply to a predetermined load among the plurality of loads is stopped.

これにより、第1及び第2昇圧回路にそれぞれ流れる電流を小さくさせることができるため、ドライブ回路が故障した昇圧回路の整流用MOSFETの温度上昇を抑えることができる。そのため、ドライブ回路が故障して整流用MOSFETをオンさせることができなくなった場合であっても整流用MOSFETに悪影響が及ぶことを抑えることができる。   As a result, the currents flowing through the first and second booster circuits can be reduced, so that the temperature rise of the rectifying MOSFET of the booster circuit in which the drive circuit has failed can be suppressed. Therefore, even if the drive circuit fails and the rectifying MOSFET cannot be turned on, it is possible to suppress the adverse effect on the rectifying MOSFET.

また、前記制御手段は、前記第1又は第2昇圧回路のドライブ回路が故障したものと判断した後、前記第1及び第2昇圧回路の各整流用MOSFETの温度が所定温度に保たれるように、前記ドライブ回路が故障している昇圧回路を間欠的に昇圧動作させるように構成してもよい。   The control means determines that the drive circuit of the first or second booster circuit has failed, and then maintains the temperature of each rectifying MOSFET of the first and second booster circuits at a predetermined temperature. In addition, the booster circuit in which the drive circuit has failed may be configured to intermittently perform a boost operation.

これにより、ドライブ回路が故障して整流用MOSFETをオンさせることができなくなった場合であっても、電源回路が交換されるまで、整流用MOSFETに悪影響が及ばないようにしつつバッテリから負荷へ電力を継続して供給することができる。   As a result, even if the drive circuit fails and the rectifying MOSFET cannot be turned on, power is transferred from the battery to the load while the rectifying MOSFET is not adversely affected until the power supply circuit is replaced. Can be continuously supplied.

本発明は、バッテリの電圧を一定に保って負荷に出力する電源回路において、ドライブ回路が故障して昇圧回路内の整流用のMOSFETをオンさせることができなくなった場合であっても整流用のMOSFETに悪影響が及ぶことを抑えることができる。   In the power supply circuit that outputs the battery voltage to the load while keeping the battery voltage constant, the rectifying MOSFET can be turned on even when the drive circuit fails and the rectifying MOSFET in the booster circuit cannot be turned on. An adverse effect on the MOSFET can be suppressed.

本発明の実施形態の電源回路を示す図である。It is a figure which shows the power supply circuit of embodiment of this invention. 制御回路の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a control circuit.

図1は、本発明の実施形態の電源回路を示す図である。
図1に示す電源回路1は、互いに並列接続される昇圧回路2、3を備える。昇圧回路2、3は、それぞれ、コンデンサ4を介してバッテリ5に接続されているとともに、コンデンサ6を介して複数の負荷7−1、7−2に接続され、バッテリ5から得られる電力を1/2ずつ分担して複数の負荷7−1、7−2にそれぞれ供給する。本実施形態の電源回路1は、例えば、アイドルストップ車のエンジン始動用のスタータモータに電力を供給するバッテリ5の電圧を、一定に保って負荷7−1、7−2としてのカーナビゲーションやオーディオなどの電装部品(入力電圧の一時的な低下に伴って一時的に正常動作しなくなるような電装部品)に出力するものとして使用される。また、負荷7−1は、アイドルストップ車の走行中、電力供給を停止することができない負荷(例えば、アイドルストップ車において、走る、曲がる、止まるに関係する負荷)とし、負荷7−2は、アイドルストップ車の走行中、電力供給を停止してもよい負荷(例えば、カーナビゲーションやオーディオなど)とする。
FIG. 1 is a diagram showing a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.
A power supply circuit 1 shown in FIG. 1 includes boosting circuits 2 and 3 connected in parallel to each other. Each of the booster circuits 2 and 3 is connected to the battery 5 via the capacitor 4 and is connected to a plurality of loads 7-1 and 7-2 via the capacitor 6 so that the electric power obtained from the battery 5 is 1 / 2 is divided and supplied to a plurality of loads 7-1 and 7-2. The power supply circuit 1 of the present embodiment, for example, keeps the voltage of the battery 5 that supplies power to the starter motor for starting the engine of an idle stop vehicle constant, and performs car navigation and audio as loads 7-1 and 7-2. It is used as an output to an electrical component such as an electrical component that temporarily stops normal operation as the input voltage temporarily decreases. In addition, the load 7-1 is a load that cannot stop power supply while the idle stop vehicle is traveling (for example, a load related to running, turning, or stopping in the idle stop vehicle), and the load 7-2 is: A load (for example, car navigation, audio, etc.) that may stop power supply while the idle stop vehicle is running is set.

昇圧回路2、3は、それぞれ、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FIELD Effect Transistor)8(スイッチング素子)と、バッテリ5とMOSFET8との間に設けられるインダクタ9と、インダクタ9と負荷7−1、7−2との間に設けられる整流用のMOSFET10(整流用MOSFET)と、MOSFET8を駆動させるドライブ回路11と、MOSFET10を駆動させるドライブ回路12と、MOSFET10の近傍に設けられるサーミスタ13(温度検出手段)と、サーミスタ13により検出される電圧に基づいて求められる温度が所定温度以上であるとき、ドライブ回路12が故障していることを検出する検出回路14と、バッテリ5とインダクタ9との間に設けられるヒューズ15と、ヒューズ15とインダクタ9との間に設けられるシャント抵抗16(電流検出手段)とを備えている。   The booster circuits 2 and 3 include a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 8 (switching element), an inductor 9 provided between the battery 5 and the MOSFET 8, and an inductor 9 and loads 7-1 and 7-2, respectively. A rectifying MOSFET 10 (rectifying MOSFET), a drive circuit 11 for driving the MOSFET 8, a drive circuit 12 for driving the MOSFET 10, and a thermistor 13 (temperature detecting means) provided in the vicinity of the MOSFET 10, Provided between the battery 5 and the inductor 9, a detection circuit 14 that detects that the drive circuit 12 has failed when the temperature obtained based on the voltage detected by the thermistor 13 is equal to or higher than a predetermined temperature. Fuse 15 and a shunt resistor 16 (current detection means) provided between the fuse 15 and the inductor 9.

また、電源回路1は、昇圧回路2、3と負荷7−2との間に設けられるリレー17と、リレー17のオン、オフを制御する上位ECU18と、表示部19とを備えている。
また、昇圧回路2は、制御回路20を備えている。なお、制御回路20は、ソフトウェア又はハードウェアによって実現される。ソフトウェアによって実現される場合、制御回路20はCPUやメモリを含み、CPUがメモリに格納されている制御プログラムを読み出し実行することによって実現される。また、特許請求の範囲における制御手段は、例えば、リレー17、上位ECU18、及び、制御回路20により構成されるものとする。
The power supply circuit 1 also includes a relay 17 provided between the booster circuits 2 and 3 and the load 7-2, a host ECU 18 that controls on / off of the relay 17, and a display unit 19.
The booster circuit 2 includes a control circuit 20. The control circuit 20 is realized by software or hardware. When realized by software, the control circuit 20 includes a CPU and a memory, and is realized by the CPU reading and executing a control program stored in the memory. Further, the control means in the claims is constituted by, for example, the relay 17, the host ECU 18, and the control circuit 20.

図2は、制御回路20の動作を示すフローチャートである。
まず、制御回路20は、ユーザによりイグニッションキー等が押された場合、又は、アイドルストップの状態からエンジンが始動する場合、エンジン始動用のスタータモータが駆動することで、バッテリ5の電圧(例えば、12V)が一時的に低下しているとき、昇圧回路2、3のそれぞれのMOSFET8をドライブ回路11を介してオン、オフさせることにより、バッテリ5の電圧(コンデンサ4にかかる電圧)を昇圧させて負荷7にかかる電圧(コンデンサ6にかかる電圧)を一定に保つ(S1)。このとき、制御回路20は、例えば、昇圧回路2のMOSFET8と昇圧回路3のMOSFET8とを180度位相をずらして(周期の1/2だけタイミングをずらして)オン、オフさせる。これにより、昇圧回路2、3の各MOSFET8のスイッチングにより発生するリップル電流が互いに相殺され、電源回路1全体のリップル電流を低減することができる。なお、制御回路20は、MOSFET8とMOSFET10とが同時にオンしないようにMOSFET10をドライブ回路12を介してオン、オフさせるものとする。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control circuit 20.
First, when the ignition key or the like is pressed by the user, or when the engine starts from the idle stop state, the control circuit 20 drives the starter motor for starting the engine, so that the voltage of the battery 5 (for example, 12V) is temporarily lowered, the voltage of the battery 5 (voltage applied to the capacitor 4) is boosted by turning on and off the MOSFETs 8 of the booster circuits 2 and 3 via the drive circuit 11. The voltage applied to the load 7 (voltage applied to the capacitor 6) is kept constant (S1). At this time, for example, the control circuit 20 turns on and off the MOSFET 8 of the booster circuit 2 and the MOSFET 8 of the booster circuit 3 by shifting the phase by 180 degrees (shifting the timing by 1/2 of the period). Thereby, the ripple currents generated by the switching of the MOSFETs 8 of the booster circuits 2 and 3 cancel each other, and the ripple current of the entire power supply circuit 1 can be reduced. Note that the control circuit 20 turns on and off the MOSFET 10 via the drive circuit 12 so that the MOSFET 8 and the MOSFET 10 do not turn on at the same time.

次に、制御回路20は、一時的に低下していたバッテリ5の電圧が元の電圧に戻った後の通常時、昇圧回路2、3のそれぞれのMOSFET8を常時オフさせるとともに、昇圧回路2、3のそれぞれのMOSFET10を常時オンさせる(S2)。すると、バッテリ5からヒューズ15、シャント抵抗16、インダクタ9、及びMOSFET10を介して負荷7−1、7−2に電流が流れ、負荷7−1、7−2に電力が供給される。   Next, the control circuit 20 always turns off the MOSFETs 8 of the booster circuits 2 and 3 at the normal time after the voltage of the battery 5 that has been temporarily reduced returns to the original voltage, 3 are always turned on (S2). Then, current flows from the battery 5 to the loads 7-1 and 7-2 through the fuse 15, the shunt resistor 16, the inductor 9, and the MOSFET 10, and power is supplied to the loads 7-1 and 7-2.

次に、制御回路20は、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障したか否かを判断する(S3)。例えば、制御回路20は、シャント抵抗16にかかる電圧に基づいて求められる電流に基づいて、昇圧回路2、3にそれぞれ流れる電流がアンバランスになったと判断することにより、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障したと判断することができる。また、例えば、制御回路20は、検出回路14の検出結果により、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障したと判断する。   Next, the control circuit 20 determines whether or not the booster circuit 2 or the drive circuit 12 of the booster circuit 3 has failed (S3). For example, the control circuit 20 determines that the currents flowing through the booster circuits 2 and 3 are unbalanced based on the current obtained based on the voltage applied to the shunt resistor 16, thereby increasing the booster circuit 2 or the booster circuit 3. It can be determined that the drive circuit 12 has failed. Further, for example, the control circuit 20 determines that the booster circuit 2 or the drive circuit 12 of the booster circuit 3 has failed based on the detection result of the detection circuit 14.

昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障した判断すると(S3がYes)、制御回路20は、ドライブ回路12が故障した旨を上位ECU18に通信により通知する(S4)。上位ECU18は、ドライブ回路12が故障した旨が通知されると、リレー17をオフさせて、負荷7−2への電力供給を停止させる。また、上位ECU18は、ドライブ回路12が故障した旨が通知されると、電源回路1を交換する必要がある旨のメッセージを表示部19に表示させてもよい。   When determining that the drive circuit 12 of the booster circuit 2 or the booster circuit 3 has failed (S3 is Yes), the control circuit 20 notifies the host ECU 18 by communication that the drive circuit 12 has failed (S4). When notified that the drive circuit 12 has failed, the host ECU 18 turns off the relay 17 and stops the power supply to the load 7-2. Further, when notified that the drive circuit 12 has failed, the host ECU 18 may cause the display unit 19 to display a message indicating that the power supply circuit 1 needs to be replaced.

次に、制御回路20は、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路のサーミスタ13により検出される電圧に基づいて温度を求める(S5)。ドライブ回路12が故障しMOSFET10を常時オンさせることができなくなると、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路に電流が集中しMOSFET10の温度が上昇する。   Next, the control circuit 20 obtains the temperature based on the voltage detected by the thermistor 13 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed (S5). When the drive circuit 12 fails and the MOSFET 10 cannot always be turned on, current concentrates on the booster circuit where the drive circuit 12 does not fail, and the temperature of the MOSFET 10 rises.

次に、制御回路20は、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路のサーミスタ13により検出される電圧に基づいて求めた温度が所定温度以上になったか否かを判断する(S6)。   Next, the control circuit 20 determines whether or not the temperature obtained based on the voltage detected by the thermistor 13 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed exceeds a predetermined temperature (S6).

ドライブ回路12が故障していない昇圧回路のサーミスタ13により検出される電圧に基づいて求めた温度が所定温度以上になったと判断した場合(S6がYes)、制御回路20は、ドライブ回路12が故障している昇圧回路のMOSFET8を小さいデューティの制御信号によりオン、オフさせる(S7)。これにより、ドライブ回路12が故障している昇圧回路からバッテリ5の電圧よりも少し高い電圧が出力されるため、ドライブ回路12が故障している昇圧回路に流れる電流が増加し、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路に流れる電流が減少する。そのため、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路のMOSFET10の温度が低下していき、ドライブ回路12が故障している昇圧回路のMOSFET10の温度が上昇していく。   When it is determined that the temperature obtained based on the voltage detected by the thermistor 13 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed has exceeded a predetermined temperature (Yes in S6), the control circuit 20 causes the drive circuit 12 to fail. The MOSFET 8 of the boosting circuit being turned on is turned on / off by a control signal with a small duty (S7). As a result, a voltage slightly higher than the voltage of the battery 5 is output from the booster circuit in which the drive circuit 12 is faulty, so that the current flowing in the booster circuit in which the drive circuit 12 is faulty increases, The current flowing through the booster circuit that has not failed is reduced. For this reason, the temperature of the MOSFET 10 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed decreases, and the temperature of the MOSFET 10 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has failed increases.

次に、制御回路20は、ドライブ回路12が故障している昇圧回路のサーミスタ13により検出される電圧に基づいて温度を求め(S8)、その温度が所定温度以上になったか否かを判断する(S9)。なお、S6、S9における各所定温度は、MOSFET10が破損されるなどMOSFET10に悪影響が及ぶおそれがあるときのMOSFET10の温度よりも低い温度とする。   Next, the control circuit 20 obtains the temperature based on the voltage detected by the thermistor 13 of the booster circuit in which the drive circuit 12 has failed (S8), and determines whether or not the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. (S9). Each predetermined temperature in S6 and S9 is set to a temperature lower than the temperature of the MOSFET 10 when there is a possibility that the MOSFET 10 is adversely affected, such as the MOSFET 10 being damaged.

ドライブ回路12が故障している昇圧回路のサーミスタ13により検出される電圧に基づいて求めた温度が所定温度以上になったと判断した場合(S9がYes)、制御回路20は、ドライブ回路12が故障している昇圧回路のMOSFET8を常時オフさせた後(S10)、S5に戻る。これにより、再び、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路に電流が集中しMOSFET10の温度が上昇する。   When it is determined that the temperature obtained based on the voltage detected by the thermistor 13 of the booster circuit in which the drive circuit 12 is faulty has become equal to or higher than the predetermined temperature (Yes in S9), the control circuit 20 causes the drive circuit 12 to fail. After the MOSFET 8 of the boosting circuit being operated is always turned off (S10), the process returns to S5. As a result, the current concentrates again on the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed, and the temperature of the MOSFET 10 rises.

なお、制御回路20は、S8、S9の処理を行う代わりに、ドライブ回路12が故障している昇圧回路の昇圧動作を開始させた後(S7)、所定時間(ドライブ回路12が故障している昇圧回路が昇圧動作を開始してからMOSFET10の温度が所定温度になるまでにかかる時間)が経過したと判断すると、ドライブ回路12が故障している昇圧回路の昇圧動作を停止させて(S10)、S5に戻るように構成してもよい。   The control circuit 20 starts the boosting operation of the booster circuit in which the drive circuit 12 has failed instead of performing the processes of S8 and S9 (S7), and then the control circuit 20 has failed for a predetermined time (the drive circuit 12 has failed). If it is determined that the time taken until the temperature of the MOSFET 10 reaches the predetermined temperature after the booster circuit starts the booster operation), the booster operation of the booster circuit in which the drive circuit 12 has failed is stopped (S10). The process may return to S5.

このように、本実施形態の電源回路1では、通常時、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障すると、ドライブ回路12が故障した旨を上位ECU18に通知して、リレー17をオフさせて、支障のない負荷7−2への電力供給を停止させている。これにより、負荷が軽減され、昇圧回路2、3にそれぞれ流れる電流を小さくさせることができるため、ドライブ回路が故障した昇圧回路のMOSFET10の温度上昇を抑えることができる。そのため、ドライブ回路が故障して昇圧回路のMOSFET10をオンさせることができなくなった場合であってもMOSFET10に悪影響が及ぶことを抑えることができる。   As described above, in the power supply circuit 1 of the present embodiment, when the booster circuit 2 or the drive circuit 12 of the booster circuit 3 fails during normal operation, the host ECU 18 is notified that the drive circuit 12 has failed, and the relay 17 is turned off. Thus, power supply to the load 7-2 without any problem is stopped. As a result, the load is reduced and the currents flowing through the booster circuits 2 and 3 can be reduced, so that the temperature rise of the MOSFET 10 of the booster circuit in which the drive circuit has failed can be suppressed. For this reason, even when the drive circuit fails and the MOSFET 10 of the booster circuit cannot be turned on, it is possible to prevent the MOSFET 10 from being adversely affected.

また、本実施形態の電源回路1では、通常時、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障して昇圧回路2、3にそれぞれ流れる電流を小さくした後、昇圧回路2、3の各MOSFET10の温度が、MOSFET10に悪影響が及ばない所定温度に保たれるように、ドライブ回路12が故障している昇圧回路を間欠的に昇圧動作させている。これにより、ドライブ回路が故障して昇圧回路のMOSFET10をオンさせることができなくなった場合であっても、電源回路1が交換されるまで、MOSFET10に悪影響が及ばないようにしつつバッテリ5から負荷7−1へ電力を継続して供給することができる。   Further, in the power supply circuit 1 of the present embodiment, after the drive circuit 12 of the booster circuit 2 or the booster circuit 3 breaks down and the currents flowing through the booster circuits 2 and 3 are reduced, The booster circuit in which the drive circuit 12 is broken is intermittently boosted so that the temperature of the MOSFET 10 is maintained at a predetermined temperature at which the MOSFET 10 is not adversely affected. As a result, even if the drive circuit fails and the MOSFET 10 of the booster circuit cannot be turned on, until the power supply circuit 1 is replaced, the MOSFET 10 does not adversely affect the load 7. -1 can be continuously supplied with electric power.

なお、上記実施形態では、制御回路20を昇圧回路2内に備える構成であるが、制御回路20を昇圧回路3内や昇圧回路2、3の外部に備えるように構成してもよい。
また、上記実施形態において、検出回路14は、通常時、MOSFET10を常時オンさせる駆動信号がドライブ回路12から出力されなくなったとき、ドライブ回路12が故障していることを検出するように構成してもよい。このように構成する場合、制御回路20は、検出回路14の検出結果により、昇圧回路2又は昇圧回路3のドライブ回路12が故障したと判断することができる。また、このように構成する場合、サーミスタ13を省略することができる。
In the above embodiment, the control circuit 20 is provided in the booster circuit 2. However, the control circuit 20 may be provided in the booster circuit 3 or outside the booster circuits 2 and 3.
In the above-described embodiment, the detection circuit 14 is configured to detect that the drive circuit 12 is out of order when a drive signal that always turns on the MOSFET 10 is not output from the drive circuit 12 during normal operation. Also good. In the case of such a configuration, the control circuit 20 can determine that the booster circuit 2 or the drive circuit 12 of the booster circuit 3 has failed based on the detection result of the detection circuit 14. In the case of such a configuration, the thermistor 13 can be omitted.

また、上記実施形態において、制御回路20は、ドライブ回路12が故障した旨を上位ECU18に通知した後(S4)、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路に流れる電流が、ドライブ回路12が故障していない場合に昇圧回路2、3に流れる2相分の電流の1/2(ドライブ回路12が故障していない場合に昇圧回路に流れる1相分の電流の最大値)以上であると判断したとき、S5以降の処理を行うように構成してもよい。また、このように構成する場合、制御回路20は、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路に流れる電流が、ドライブ回路12が故障していない場合に昇圧回路2、3に流れる2相分の電流の1/2よりも小さいと判断したとき、S5以降の処理を行わずに、ドライブ回路12が故障していない昇圧回路を使用して、切断されていない負荷7−1へ電力を継続して供給するように構成してもよい。   Further, in the above embodiment, the control circuit 20 notifies the host ECU 18 that the drive circuit 12 has failed (S4), and then the current flowing through the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed causes the drive circuit 12 to fail. If not, it is determined that the current is equal to or greater than 1/2 of the current for two phases flowing through the booster circuits 2 and 3 (the maximum value of the current for one phase flowing through the booster circuit when the drive circuit 12 is not faulty). In this case, the processing after S5 may be performed. In the case of such a configuration, the control circuit 20 causes the current flowing in the booster circuit in which the drive circuit 12 has not failed to be equivalent to the two phases flowing in the booster circuits 2 and 3 when the drive circuit 12 has not failed. When it is determined that the current is smaller than ½ of the current, the power is continuously supplied to the undisconnected load 7-1 by using the booster circuit in which the drive circuit 12 is not broken without performing the processing after S5. May be configured to be supplied.

1 電源回路
2、3 昇圧回路
4、6 コンデンサ
5 バッテリ
7−1、7−2 負荷
8、10 MOSFET
9 インダクタ
11、12 ドライブ回路
13 サーミスタ
14 検出回路
15 ヒューズ
16 シャント抵抗
17 リレー
18 上位ECU
19 表示部
20 制御回路
1 Power supply circuit 2, 3 Booster circuit 4, 6 Capacitor 5 Battery 7-1, 7-2 Load 8, 10 MOSFET
9 Inductors 11 and 12 Drive circuit 13 Thermistor 14 Detection circuit 15 Fuse 16 Shunt resistor 17 Relay 18 Host ECU
19 Display 20 Control circuit

Claims (2)

バッテリと、
互いに並列接続され、前記バッテリの電圧を昇圧する第1及び第2昇圧回路と、
前記第1及び第2昇圧回路のそれぞれの動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記第1及び第2昇圧回路は、それぞれ、
スイッチング素子と、
前記バッテリと前記スイッチング素子との間に設けられるインダクタと、
前記インダクタと複数の負荷との間に設けられる整流用MOSFETと、
前記整流用MOSFETを駆動するドライブ回路と、
を備え、
前記制御手段は、
前記バッテリの電圧が一時的に低下しているとき、前記第1昇圧回路のスイッチング素子及び整流用MOSFETを交互にオン、オフさせるとともに、前記第2昇圧回路のスイッチング素子及び整流用MOSFETを交互にオン、オフさせることにより、前記複数の負荷への出力電圧を一定に保つように制御し、
一時的に低下していた前記バッテリの電圧が元の電圧に戻った後、前記第1及び第2昇圧回路にそれぞれ流れる電流がアンバランスになると、前記第1若しくは第2昇圧回路のドライブ回路から前記整流用MOSFETを駆動させるための駆動信号が出力されなくなると、又は、前記整流用MOSFETの温度が所定温度以上になると、前記第1又は第2昇圧回路のドライブ回路が故障したものと判断して前記複数の負荷のうち、予め決められている負荷への電力供給を停止する
ことを特徴とする電源回路。
Battery,
First and second booster circuits connected in parallel to each other and boosting the voltage of the battery;
Control means for controlling the respective operations of the first and second booster circuits;
With
The first and second booster circuits are respectively
A switching element;
An inductor provided between the battery and the switching element;
A rectifying MOSFET provided between the inductor and a plurality of loads;
A drive circuit for driving the rectifying MOSFET;
With
The control means includes
When the voltage of the battery is temporarily reduced, the switching element and the rectifying MOSFET of the first booster circuit are alternately turned on and off, and the switching element and the rectifying MOSFET of the second booster circuit are alternately turned on and off. By turning on and off, control to keep the output voltage to the plurality of loads constant,
After the voltage of the battery, which has been temporarily reduced, returns to the original voltage, when the currents flowing through the first and second booster circuits become unbalanced, the drive circuit of the first or second booster circuit When a drive signal for driving the rectifying MOSFET is not output, or when the temperature of the rectifying MOSFET exceeds a predetermined temperature, it is determined that the drive circuit of the first or second booster circuit has failed. A power supply circuit that stops power supply to a predetermined load among the plurality of loads.
請求項1に記載の電源回路であって、
前記制御手段は、前記第1又は第2昇圧回路のドライブ回路が故障したものと判断した後、前記第1及び第2昇圧回路の各整流用MOSFETの温度が所定温度に保たれるように、前記ドライブ回路が故障している昇圧回路を間欠的に昇圧動作させる
ことを特徴とする電源回路。
The power supply circuit according to claim 1,
After the control means determines that the drive circuit of the first or second booster circuit has failed, the temperature of each rectifying MOSFET of the first and second booster circuits is maintained at a predetermined temperature. A power supply circuit characterized by intermittently boosting a booster circuit in which the drive circuit has failed.
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