JP2019126131A - Power source device and electronic control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源装置および電子制御装置に関し、例えば、車載用のECU(Electronic Control Unit)に搭載される電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device and an electronic control device, and, for example, to a power supply device mounted on a vehicle-mounted ECU (Electronic Control Unit).
特許文献1には、負荷電流の急激な変化に対して安定した出力電圧を得るための半導体集積回路装置が示される。当該半導体集積回路装置は、内部電圧を形成する安定化電源回路(シリーズレギュレータ)と、当該内部電圧を受けて動作する正規負荷回路およびダミー負荷回路とを備える。ダミー負荷回路は、正規負荷回路が停止状態にされることに対応して所定電流を一定期間流す。
特許文献2には、起動直後から、通常動作時の負荷が発生するまでの期間で電流非連続モードへ移行することを防止するためのDC−DCコンバータが示される。当該DC−DCコンバータは、出力端子に直列接続されるダミー負荷およびスイッチ素子を備え、当該スイッチ素子を、DC−DCコンバータの起動終了後から通常時負荷が発生するまでの期間でオン状態に制御する。
近年、カーエレクトロニクス分野等では、パワートレイン制御、ボディー制御、安全走行制御など向けに数多くの電子制御装置(ECUと呼ばれる)が実用化されている。ECUは、通常、各種制御を担うマイクロコントローラ(マイコンと略す)と、マイコンの電源を生成する電源装置とを搭載している。電源装置は、例えば、バッテリ電源をもとにマイコンの電源を生成するスイッチングレギュレータ方式のDC/DCコンバータである。 In recent years, in the field of car electronics and the like, many electronic control units (referred to as ECUs) have been put to practical use for power train control, body control, safe traveling control, and the like. The ECU is usually equipped with a microcontroller (abbreviated as a microcomputer) responsible for various controls and a power supply device for generating a power supply of the microcomputer. The power supply device is, for example, a switching regulator type DC / DC converter that generates a power supply of a microcomputer based on a battery power supply.
ECU向けのマイコンでは、制御対象の増大に伴い消費電流が増加しており、各制御対象の活性化・非活性化(例えば、スリープモードのオン・オフ)の切替等に伴い、単位時間あたりの消費電流の変化率も増加している。電源装置は、このようにマイコンの消費電流の変化率が増加した場合(電源装置の観点で負荷電流の急増/急減が生じた場合)であっても、マイコンの電源電圧変動(電源装置の観点で出力電圧のリップル)を要求範囲内に保つ必要がある。 In microcomputers for ECUs, current consumption increases as the number of control targets increases, and switching of activation / deactivation (for example, sleep mode ON / OFF) of each control target The rate of change of current consumption is also increasing. Thus, even if the change rate of the consumption current of the microcomputer increases (when the load current rapidly increases / decreases from the viewpoint of the power supply), the power supply voltage fluctuation of the microcomputer (the viewpoint of the power supply) It is necessary to keep the output voltage ripple within the required range.
出力電圧のリップルを低減する技術として、例えば、特許文献1や特許文献2に示されるように、ダミー負荷を設ける方式が考えられる。ただし、特に、スイッチングレギュレータの場合、単にダミー負荷を設けるだけでは、出力電圧のリップルを要求範囲内に保つことが困難となる恐れがある。
As a technique for reducing the ripple of the output voltage, for example, as shown in
本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、出力電圧のリップルを低減可能な電源装置、および当該電源装置を備える電子制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the foregoing, and it is an object of the present invention to provide a power supply capable of reducing the ripple of an output voltage, and an electronic control unit including the power supply. .
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The outline of representative ones of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
一実施の形態による電源装置は、負荷装置に電源を供給するインダクタと、オンに制御された際にインダクタに電力を蓄積するスイッチング素子と、スイッチング素子のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号を生成するスイッチング制御回路と、ダミー負荷回路およびダミー負荷制御回路とを有する。ダミー負荷回路は、負荷装置と並列に結合され、有効状態で負荷装置の負荷電流と並列にダミー負荷電流を流し、無効状態でダミー負荷電流を流さない。ダミー負荷制御回路は、スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいてダミー負荷回路の有効化タイミングまたは無効化タイミングを制御する。 A power supply device according to one embodiment includes an inductor for supplying power to a load device, a switching element for storing power in the inductor when controlled to be on, and a switching control signal for controlling on / off of the switching element. And a dummy load circuit and a dummy load control circuit. The dummy load circuit is coupled in parallel with the load device, conducts dummy load current in parallel with the load current of the load device in a valid state, and does not flow dummy load current in a disabled state. The dummy load control circuit controls the activation timing or the deactivation timing of the dummy load circuit based on the switching timing of the switching control signal.
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、出力電圧のリップルが低減可能になる。 The effects obtained by the representative embodiments of the invention disclosed in the present application can be briefly described as follows. The ripple of the output voltage can be reduced.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, it will be described by dividing into a plurality of sections or embodiments, but unless specifically stated otherwise, they are not mutually unrelated, one is the other Some or all of the variations, details, supplementary explanations, etc. are in a relation. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), it is particularly pronounced and clearly limited to a specific number in principle. Except for the specific number, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Furthermore, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily essential unless explicitly stated or considered to be obviously essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships and the like of components etc., the shapes thereof are substantially the same unless particularly clearly stated and where it is apparently clearly not so in principle. It is assumed that it includes things that are similar or similar to etc. The same applies to the above numerical values and ranges.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same reference numeral is attached to the same member in principle, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
《電子制御装置の概略》
図1は、本発明の実施の形態1による電子制御装置の主要部の構成例を示す概略図である。図1に示す電子制御装置1は、例えば、車載用のECUである。当該電子制御装置1は、DC/DCコンバータ2と、電源装置3と、入力インタフェース4と、負荷装置の一例となるデジタル処理装置5と、ドライバ6とを備え、これらが配線基板に実装された構成となっている。デジタル処理装置5は、例えば、マイクロコントローラ(マイコン)や、FPGA(Field Programmable Gate Array)等である。
<< Outline of electronic control device >>
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a main part of an electronic control unit according to a first embodiment of the present invention. The
DC/DCコンバータ2は、バッテリ電源Vbat(例えば、12V等)を電源電圧Vin(例えば、5V等)に変換する。電源装置3は、このバッテリ電源Vbatをもとにした電源電圧(入力電圧)Vinを受けて、所定の出力電圧(電源電圧)Voを生成する。出力電圧Voは、例えば、1V等である。デジタル処理装置5は、ECUの機能に応じた所定の機能を担い、電源装置3の出力電圧Voを電源として動作する。
The DC /
デジタル処理装置5は、例えば、複数のMPUコア53[1]〜53[k]、メモリ50、アナログデジタル変換器(ADC)51、および各種周辺回路52等を備える。デジタル処理装置5は、入力インタフェース4を介して装置外部からの各種センサ信号Sinを受け、それに応じた各種制御信号Soutをプログラム処理等を用いて生成し、それをドライバ6を介して装置外部へ送信する。装置外部には、当該各種制御信号Soutを受けて動作する各種アクチュエータ等が設けられる。各種センサ信号Sinは、例えば、各種アクチュエータの動作状態の検出結果等である。
The digital processing device 5 includes, for example, a plurality of MPU cores 53 [1] to 53 [k], a
近年、車両の高機能化が進む一方で、車両に搭載するECU数の削減等が求められている。このため、1個の電子制御装置1による制御対象は増大傾向にあり、消費電流も増加傾向にある。デジタル処理装置5は、このような消費電流の増加を抑制するため、必要な期間で必要な回路ブロック(例えば一部のMPUコア)のみを活性化し、不必要な回路ブロックをスリープモードに設定するような機能を備える場合がある。この場合、電源装置3の観点で、負荷電流(デジタル処理装置5の消費電流)の急増や急減が生じ得る。デジタル処理装置5を正常に動作させるためには、負荷電流の急増や急減が生じる場合であっても、出力電圧Voの変動(リップル)を要求範囲内に保つ必要がある。
In recent years, while the advancement of vehicles has been advanced, reduction of the number of ECUs mounted on the vehicle, and the like are required. For this reason, the control target by one
《電源装置(比較例)の概略および問題点》
図12は、本発明の比較例として検討した電源装置周りの主要部の構成例を示す概略図である。図12において、電源装置3aは、ハイサイドのスイッチング素子SWhと、ロウサイドのスイッチング素子SWlと、インダクタL1と、平滑用出力容量C1と、スイッチドライバ8と、スイッチング制御回路7とを備える。インダクタL1は、駆動ノードNmと負荷部11aとの間に設けられ、負荷部11aに電源(出力電圧Voおよび合計負荷電流ILoad)を供給する。
<< Summary and problems of power supply unit (comparative example) >>
FIG. 12 is a schematic view showing a configuration example of main parts around a power supply device studied as a comparative example of the present invention. In FIG. 12, the
スイッチング素子SWhは、入力電圧Vinと駆動ノードNmとの間に設けられ、スイッチング素子SWlは、駆動ノードNmと接地電源電圧GNDとの間に設けられる。スイッチング素子SWh,SWlは、相補的にオン・オフが制御される。スイッチング素子SWhは、オンに制御された際に駆動ノードNmを介してインダクタL1に電力を蓄積する。一方、スイッチング素子SWlは、オンに制御された際にインダクタL1に蓄積された電力を還流する。平滑用出力容量C1は、出力電圧Voのリップルを抑制する。 Switching element SWh is provided between input voltage Vin and drive node Nm, and switching element SWl is provided between drive node Nm and ground power supply voltage GND. The switching elements SWh and SWl are controlled on and off in a complementary manner. Switching element SWh stores power in inductor L1 via drive node Nm when controlled to be on. On the other hand, switching element SWl returns the power stored in inductor L1 when it is controlled to be on. The smoothing output capacitor C1 suppresses the ripple of the output voltage Vo.
スイッチング制御回路7は、スイッチング素子SWh,SWlのオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号Sctlを生成し、帰還電圧となる出力電圧Voが目標電圧と一致するようにスイッチング制御信号Sctlを介して帰還制御を行う。スイッチング制御信号Sctlは、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)信号やPFM(Pulse Frequency Modulation)信号である。スイッチドライバ8は、スイッチング制御回路7からのスイッチング制御信号Sctlに基づいて、スイッチング素子SWh,SWlをオンまたはオフに駆動する。
The switching
図13は、図12における電源装置のより詳細な構成例を示す回路ブロック図である。図13において、スイッチング制御回路7は、誤差検出器15と制御器16とを備える。誤差検出器15は、帰還電圧となる出力電圧Voと予め定めた目標電圧Vtgとの誤差を検出する。制御器16は、誤差検出器15によって検出された誤差をゼロに近づけるように、スイッチング制御信号Sctlを生成する。具体的には、制御器16は、PWM信号におけるPWMデューティの制御や、PFM信号におけるPFM周期の制御等を行う。
FIG. 13 is a circuit block diagram showing a more detailed configuration example of the power supply device in FIG. In FIG. 13, the switching
スイッチドライバ8は、ハイサイドドライバDVhとロウサイドドライバDVlとを備える。ハイサイドドライバDVhは、駆動ノードNmの電圧Vmを基準に電源電圧Vcc(Vm+Vcc)で動作し、スイッチング制御信号Sctlに応じてハイサイドスイッチSWhをオンまたはオフに駆動する。ロウサイドドライバDVlは、接地電源電圧GNDを基準に電源電圧Vccで動作し、スイッチング制御信号Sctlの反転信号に応じてロウサイドスイッチSWlをオフまたはオンに駆動する。スイッチング素子SWh,SWlのそれぞれは、トランジスタ(例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等)と、それに並列接続される還流ダイオードとを備える。ロウサイドのスイッチング素子SWlは、場合によっては、還流ダイオードのみであってもよい。
The
図12において、負荷部11aは、デジタル処理装置(負荷装置)5aと、ダミー負荷回路9と、ダミー負荷制御回路10aとを備える。デジタル処理装置5aは、例えば、外部からのモード切り替え信号MDに基づいて、起動モード、通常動作モード、スリープモードといった自身の動作モードを切り替える。ダミー負荷回路9は、デジタル処理装置5aと並列に結合され、有効状態ではデジタル処理装置5aの負荷電流Imcuと並列にダミー負荷電流Idmyを流し、無効状態では当該ダミー負荷電流Idmyを流さない。
In FIG. 12, the
図14は、図12におけるダミー負荷回路の構成例を示す回路図である。図14のダミー負荷回路9は、出力電圧Voと接地電源電圧GNDとの間に並列に結合される複数のトランジスタMN[1]〜MN[n]を備え、合計負荷電流ILoadを調整する機能を担う。複数のトランジスタMN[1]〜MN[n]は、それぞれ、オンに駆動された際に定電流となるダミー負荷電流Idmy[1]〜Idmy[n]を流す。複数のトランジスタMN[1]〜MN[n]は、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]によって個別にオン・オフが制御される。これにより、ダミー負荷回路9は、図12のダミー負荷電流Idmyを可変制御する可変電流源として機能する。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration example of the dummy load circuit in FIG.
なお、ダミー負荷電流Idmy[1]〜Idmy[n]は、共に、同じ電流値であっても異なる電流値であってもよい。例えば、ダミー負荷電流Idmy[1]〜Idmy[n]の電流値は、2のべき乗倍等の比率で異なっていてもよい。また、ここでは、電流値を離散的に制御するデジタル制御型の可変電流源を用いたが、電流値をリニアに制御するアナログ制御型の可変電流源を用いることも可能である。 The dummy load currents Idmy [1] to Idmy [n] may have the same current value or different current values. For example, the current values of the dummy load currents Idmy [1] to Idmy [n] may be different at a ratio such as a power of two. Furthermore, although a digitally controlled variable current source that discretely controls the current value is used here, it is also possible to use an analog controlled variable current source that linearly controls the current value.
図12において、ダミー負荷制御回路10aは、外部からのダミー負荷制御情報DCIに基づいて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]の活性化・非活性化を個別に制御する。ダミー負荷制御情報DCIには、ダミー負荷電流Idmyの変化率(単位時間内の変化量)の情報等が含まれている。ダミー負荷制御回路10aは、ダミー負荷制御情報DCIに基づく変化率でダミー負荷電流Idmyが変化するように、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]の活性化・非活性化を時系列的に順次制御する。
In FIG. 12, the dummy
図15(a)は、図12の動作例を示すタイミングチャートであり、図15(b)は、図15(a)とは異なる動作例を示すタイミングチャートである。図15(a)において、時刻t1では、モード切り替え信号MDに基づく通常動作モードからスリープモード(省電力モード)への切り替えに伴い、負荷電流Imcuの急減が生じている。そこで、時刻t1では、合計負荷電流ILoad(Imcu+Idmy)を変化させないように、例えば、ダミー負荷回路9内の3個の定電流源(ダミー負荷とも呼ぶ)(MN[1]〜MN[3])が同時にオンに制御される。その結果、出力電圧Voのリップルは抑制される。
Fig.15 (a) is a timing chart which shows the operation example of FIG. 12, FIG.15 (b) is a timing chart which shows the operation example different from Fig.15 (a). In FIG. 15 (a), at time t1, with the switching from the normal operation mode to the sleep mode (power saving mode) based on the mode switching signal MD, the load current Imcu rapidly decreases. Therefore, at time t1, for example, three constant current sources (also referred to as dummy loads) (MN [1] to MN [3]) in the
その後、時刻t2〜時刻t4では、3個のダミー負荷(MN[1]〜MN[3])は、順番に1個ずつオフに制御される。時刻t2〜時刻t4の各時刻では、各ダミー負荷のオフに伴い出力電圧Voのリップルが生じる。この際の各リップル量は、ダミー負荷を1個ずつオフに制御することである程度抑制されるが、場合によっては、時刻t1時のリップル量よりも大きくなる恐れがある。 Thereafter, from time t2 to time t4, the three dummy loads (MN [1] to MN [3]) are controlled to be turned off one by one in order. At each time from time t2 to time t4, a ripple of the output voltage Vo occurs with the turning off of each dummy load. Each ripple amount at this time is suppressed to some extent by controlling the dummy loads one by one, but in some cases, it may be larger than the ripple amount at time t1.
図15(b)において、時刻t5では、電源起動の完了に応じて、ダミー負荷回路9内の3個のダミー負荷(MN[1]〜MN[3])は、同時にオンに制御される。その後、時刻t6では、モード切り替え信号MDに基づく起動モードから通常動作モードへの切り替えに伴い、負荷電流Imcuの急増が生じている。そこで、時刻t6では、合計負荷電流ILoad(Imcu+Idmy)を変化させないように、3個のダミー負荷(MN[1]〜MN[3])は同時にオフに制御される。その結果、出力電圧Voのリップルは抑制される。ただし、時刻t5では、3個のダミー負荷(MN[1]〜MN[3])を同時にオンに制御することにより、出力電圧Voに大きなリップルが生じ得る。
In FIG. 15B, at time t5, the three dummy loads (MN [1] to MN [3]) in the
このように、図15(a)や図15(b)に示したような動作例を用いると、負荷電流Imcuの急減タイミング(時刻t1)や急増タイミング(時刻t6)では出力電圧Voのリップルを十分に抑制できる。しかし、負荷電流Imcuの急減タイミングまたは急増タイミングとは異なるタイミングで各ダミー負荷をオンまたはオフにする際に、出力電圧Voのリップルを十分に抑制できない恐れがある。図15(a)の例では、ダミー負荷をオフする際(時刻t2〜t4)のリップルが問題となり、図15(b)の例では、ダミー負荷をオンする際(時刻t5)のリップルが問題となる。言い換えれば、ダミー負荷電流Idmy自体の増減に伴うリップルを十分に抑制できない恐れがある。 Thus, using the operation example as shown in FIG. 15A and FIG. 15B, the ripple of the output voltage Vo is generated at the rapid decrease timing (time t1) or the rapid increase timing (time t6) of the load current Imcu. It can be suppressed sufficiently. However, when each dummy load is turned on or off at a timing different from the rapid decrease timing or the rapid increase timing of the load current Imcu, the ripple of the output voltage Vo may not be sufficiently suppressed. In the example of FIG. 15A, the ripple at the time of turning off the dummy load (time t2 to t4) is a problem, and in the example of FIG. 15B, the ripple at the time of turning on the dummy load (time t5) is a problem It becomes. In other words, there is a possibility that the ripple caused by the increase and decrease of the dummy load current Idmy can not be sufficiently suppressed.
《電源装置(実施の形態1)の基本動作方式》
図2(a)および図2(b)は、本発明の実施の形態1による電源装置において、合計負荷電流を減らす際の基本動作方式の一例を説明するタイミングチャートである。図2(a)および図2(b)には、合計負荷電流ILoadと、インダクタL1に流れるインダクタ電流ILと、スイッチング制御信号Sctlと、出力電圧Voとの関係が示される。出力電圧Vo1のリップルの大きさは、平滑用出力容量C1の入力電流、すなわち、インダクタ電流ILと合計負荷電流ILoadとの差分(図2(a)および図2(b)の網掛け部分の面積)によって定まる。この差分が大きいほど、出力電圧Vo1のリップルは大きくなる。
<< Basic Operation Method of Power Supply Device (Embodiment 1) >>
FIGS. 2A and 2B are timing charts for explaining an example of the basic operation method when reducing the total load current in the power supply device according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B show the relationships among the total load current ILoad, the inductor current IL flowing through the inductor L1, the switching control signal Sctl, and the output voltage Vo. The magnitude of the ripple of the output voltage Vo1 is the difference between the input current of the smoothing output capacitance C1, ie, the difference between the inductor current IL and the total load current ILoad (the shaded area in FIGS. 2A and 2B). Determined by). As the difference is larger, the ripple of the output voltage Vo1 is larger.
図2(a)の例では、時刻t10’において、ダミー負荷回路9の無効化(オフ)タイミングと、スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジの切り替えタイミングとが生じている。これに伴い、時刻t10’では、合計負荷電流ILoadの急減が始まると共に、インダクタ電流ILは、ハイサイドのスイッチング素子SWhがオン期間Tonからオフ期間Toffに切り替わることによって制御周期Tcyc(例えば、PWM周期やPFM周期)中で最大となっている。その結果、平滑用出力容量C1の入力電流(図2(a)の網掛け部分の面積)は大きくなるため、出力電圧Voのリップルも大きくなる。
In the example of FIG. 2A, at time t10 ', the invalidation (off) timing of the
一方、図2(b)の例では、時刻t10において、ダミー負荷回路9の無効化(オフ)タイミングと、スイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジの切り替えタイミングとが生じている。これに伴い、時刻t10では、合計負荷電流ILoadの急減が始まると共に、インダクタ電流ILは、ハイサイドのスイッチング素子SWhがオフ期間Toffからオン期間Tonに切り替わることによって制御周期Tcyc中で最小となっている。その結果、図2(a)の場合と比較して、平滑用出力容量C1の入力電流(図2(b)の網掛け部分の面積)は小さくなるため、出力電圧Voのリップルも小さくなる。
On the other hand, in the example of FIG. 2B, at the time t10, the invalidation (off) timing of the
図3(a)および図3(b)は、本発明の実施の形態1による電源装置において、合計負荷電流を増やす際の基本動作方式の一例を説明するタイミングチャートである。図3(a)の例では、図2(a)の場合とは逆に、時刻t11’において、ダミー負荷回路9の有効化(オン)タイミングと、スイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジの切り替えタイミングとが生じている。これに伴い、時刻t11’では、合計負荷電流ILoadの急増が始まると共に、インダクタ電流ILは、ハイサイドのスイッチング素子SWhがオフ期間Toffからオン期間Tonに切り替わることによって制御周期Tcyc中で最小となっている。その結果、平滑用出力容量C1の入力電流(図3(a)の網掛け部分の面積)は大きくなるため、出力電圧Voのリップルも大きくなる。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are timing charts for explaining an example of the basic operation method when increasing the total load current in the power supply according to
一方、図3(b)の例では、時刻t11において、ダミー負荷回路9の有効化(オン)タイミングと、スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジの切り替えタイミングとが生じている。これに伴い、時刻t11では、合計負荷電流ILoadの急増が始まると共に、インダクタ電流ILは、ハイサイドのスイッチング素子SWhがオン期間Tonからオフ期間Toffに切り替わることによって制御周期Tcyc中で最大となっている。その結果、図3(a)の場合と比較して、平滑用出力容量C1の入力電流(図3(b)の網掛け部分の面積)は小さくなるため、出力電圧Voのリップルも小さくなる。
On the other hand, in the example of FIG. 3B, at the time t11, the activation (on) timing of the
以上のような原理に基づき、実施の形態1の電源装置は、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいてダミー負荷回路9の有効化タイミングまたは無効化タイミングを制御する。すなわち、電源装置は、図15(a)に示した時刻t2〜t4や、図15(b)に示した時刻t5を、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて制御する。
Based on the principle as described above, the power supply device according to the first embodiment controls the enabling timing or the disabling timing of the
具体的には、例えば、図15(b)の時刻t5のように合計負荷電流ILoadを増やす際、電源装置は、図3(b)に示したように、スイッチング素子SWhのオンからオフへの切り替えタイミング(スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジ)に応じて無効状態のダミー負荷回路9を有効化する。一方、例えば、図15(a)の時刻t2〜t4のように合計負荷電流ILoadを減らす際、電源装置は、図2(b)に示したように、スイッチング素子SWhのオフからオンへの切り替えタイミング(スイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジ)に応じて有効状態のダミー負荷回路9を無効化する。これにより、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。
Specifically, for example, when increasing the total load current ILoad as shown at time t5 in FIG. 15 (b), the power supply apparatus changes the switching element SWh from on to off as shown in FIG. 3 (b). The
《電源装置(実施の形態1)の構成》
図4は、本発明の実施の形態1による電源装置の主要部の構成例を示す概略図である。図4に示す電源装置は、図12の構成例と比較して負荷部11bの構成が異なっている。負荷部11bは、デジタル処理装置5bと、ダミー負荷回路9と、ダミー負荷制御回路10bとを備える。ダミー負荷回路9の構成および動作は、図12の場合と同様である。
<< Configuration of Power Supply Device (Embodiment 1) >>
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of configuration of a main part of the power supply device according to
デジタル処理装置5bは、例えば、マイコン等であり、図12のデジタル処理装置5aと異なり、負荷急増信号LUPと、負荷急減信号LDNと、ダミー負荷制御情報DCIとを生成する。負荷急増信号LUPは、負荷電流Imcuの急増タイミングよりも早いタイミングで活性化され当該急増タイミングで非活性化される信号である。負荷急減信号LDNは、負荷電流Imcuの急減タイミングで活性化され当該急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される信号である。デジタル処理装置5bは、自身の動作モード(例えば、スリープモードや通常動作モード等)の切り替えタイミングに基づいて、負荷急増信号LUPや負荷急減信号LDNを生成することができる。
The
ダミー負荷制御情報DCIは、ダミー負荷電流Idmyを急増させる際や急減させる際の各変化量と各変化率(単位時間内の変化量)とを指示する情報である。例えば、ダミー負荷電流Idmyを急増させる際の変化量および変化率は、負荷電流Imcuの急減に伴う変化量および変化率を相殺する値に設定される。逆に、ダミー負荷電流Idmyを急減させる際の変化量および変化率は、負荷電流Imcuの急増に伴う変化量および変化率を相殺する値に設定される。デジタル処理装置5bは、例えば、自身の負荷電流Imcuの急増や急減に伴う各変化量や各変化率を予め記憶しておくことで、このようなダミー負荷制御情報DCIを生成することができる。
The dummy load control information DCI is information that indicates each change amount and each change rate (change amount in unit time) when the dummy load current Idmy is rapidly increased or decreased rapidly. For example, the amount of change and the rate of change when the dummy load current Idmy is rapidly increased are set to values that offset the amount of change and the rate of change caused by the rapid decrease of the load current Imcu. Conversely, the amount of change and the rate of change when the dummy load current Idmy is sharply reduced are set to values that offset the amount of change and the rate of change associated with the rapid increase of the load current Imcu. The
ダミー負荷制御回路10bは、図12のダミー負荷制御回路10aと異なり、負荷急増信号LUPおよび負荷急減信号LDNと、ダミー負荷制御情報DCIとに加えて、スイッチング制御回路7からのスイッチング制御信号Sctlを受けて、ダミー負荷回路9へのダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]を生成する。この際に、ダミー負荷制御回路10bは、図2(b)および図3(b)で述べたように、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]を介してダミー負荷回路9の有効化タイミングまたは無効化タイミングを制御する。なお、ダミー負荷制御回路10bは、図12の場合と同様に、ダミー負荷制御情報DCIをデジタル処理装置5b以外の箇所から受けてもよい。
Unlike the dummy
ここで、ダミー負荷回路9およびダミー負荷制御回路10bは、例えば、各スイッチング素子SWh,SWl、スイッチドライバ8およびスイッチング制御回路7と共に1個のパッケージ部品12として実装される。これにより、図1の電子制御装置1における実装面積の低減が図れ、また、様々なデジタル処理装置に対して当該パッケージ部品12を組み合わせることで、リップルの低減効果を得ることが可能になる。ただし、場合によっては、ダミー負荷回路9およびダミー負荷制御回路10bをデジタル処理装置5b内に実装することや、または、デジタル処理装置5b、スイッチング制御回路7等とは独立したパッケージ部品として実装することも可能である。
Here, the
《電源装置(実施の形態1)の動作》
図5は、図4の電源装置の主要部の動作例を示すタイミングチャートである。図5において、時刻t16は、負荷電流Imcuの急増タイミングである。デジタル処理装置5bは、当該急増タイミングで、例えばスリープモードから通常動作モードへ移行する。デジタル処理装置5bは、当該急増タイミング(時刻t16)を事前に把握できるため、当該急増タイミングよりも一定時間T1だけ早いタイミングで活性化され当該急増タイミングで非活性化される負荷急増信号LUPを生成することが可能である。
<< Operation of Power Supply Device (Embodiment 1) >>
FIG. 5 is a timing chart showing an operation example of the main part of the power supply device of FIG. In FIG. 5, time t16 is the spike timing of the load current Imcu. The
ダミー負荷制御回路10bは、時刻t16よりも前の時刻t15において、負荷急増信号LUPが活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(この例では、最初の立ち下がりエッジタイミング)に応じて、無効状態のダミー負荷回路9を有効化する。明細書では、時刻t15のように、負荷電流Imcuが急増する前における、負荷急増信号LUPが活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジタイミング(スイッチング素子SWhのオンからオフへの切り替えタイミング)を事前タイミングと呼ぶ。
Dummy
この例では、ダミー負荷制御回路10bは、事前タイミング(時刻t15)において、まず、内部信号となるダミー有効化信号ENdmyを活性化する。そして、ダミー負荷制御回路10bは、当該ダミー有効化信号ENdmyの活性化に応じて複数(この例では3個)のダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を活性化し、3個のダミー負荷(図14のMN[1]〜MN[3])をオンに制御する。これにより、ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyをゼロから所定の電流設定値へ増加させる。当該所定の電流設定値(すなわちオンに制御するダミー負荷の数)は、前述したダミー負荷制御情報DCIに含まれる負荷電流Imcuの急増時の変化量に基づいて定められる。
In this example, the dummy
このように、時刻t15では、電源装置は、スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジでダミー負荷回路9を有効化し、合計負荷電流ILoad(Imcu+Idmy)を急増させている。このため、図3(b)で述べたように、スイッチング制御信号Sctlを用いない場合と比較して、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。
As described above, at time t15, the power supply device enables the
時刻t15よりも後の時刻t16において、負荷電流Imcuは、例えば、デジタル処理装置5bのスリープモードから通常動作モードへの移行に伴い急増している。ダミー負荷制御回路10bは、当該負荷電流Imcuの急増タイミング(時刻t16)に応じて、有効状態のダミー負荷回路9を無効化する。この例では、ダミー負荷制御回路10bは、まず、負荷急増信号LUPの非活性化に応じてダミー有効化信号ENdmyを非活性化する。そして、ダミー負荷制御回路10bは、当該ダミー有効化信号ENdmyの非活性化に応じて複数(3個)のダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順に非活性化し、3個のダミー負荷(図14のMN[1]〜MN[3])を順にオフに制御する。
At time t16 after time t15, for example, the load current Imcu increases rapidly along with the transition from the sleep mode of the
これにより、ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyを所定の電流設定値からゼロへ予め設定された変化率で減少させる。当該変化率は、前述したダミー負荷制御情報DCIに含まれる負荷電流Imcuの急増時の変化率に基づき、それを相殺する値に設定される。ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyが当該設定された変化率で減少するように、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を介して、3個のダミー負荷をオフに制御するタイミングと、その順番を定める。
Thereby, the dummy
このように、時刻t16では、事前タイミング(時刻t15)で予め流しておいたダミー負荷電流Idmyが、負荷電流Imcuの増加分に置き換えられる。この際の置き換えは、負荷電流Imcuの増加分が、逐次、ダミー負荷電流Idmyの減少分によってキャンセルされるように行われる。その結果、合計負荷電流ILoadは変化せず、また、既に合計負荷電流ILoadとインダクタ電流ILとはバランスした状態となっているため、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。 As described above, at time t16, the dummy load current Idmy, which has been made to flow in advance at the pre-timing (time t15), is replaced with an increase in the load current Imcu. The replacement at this time is performed such that an increase in load current Imcu is canceled by a decrease in dummy load current Idmy. As a result, the total load current ILoad does not change, and since the total load current ILoad and the inductor current IL are already in a balanced state, almost no ripple of the output voltage Vo occurs.
図5において、時刻t17は、負荷電流Imcuの急減タイミングである。デジタル処理装置5bは、当該急減タイミングで、例えば通常動作モードからスリープモードへ移行する。デジタル処理装置5bは、当該急減タイミング(時刻t17)を把握できるため、当該急減タイミングで活性化され当該急減タイミングよりも一定時間T2だけ遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号LDNを生成することが可能である。
In FIG. 5, time t17 is the rapid decrease timing of the load current Imcu. The
時刻t17において、負荷電流Imcuは、例えば、デジタル処理装置5bの通常動作モードからスリープモードへの移行に伴い急減している。ダミー負荷制御回路10bは、当該負荷電流Imcuの急減タイミング(時刻t17)に応じて、無効状態のダミー負荷回路9を有効化する。この例では、ダミー負荷制御回路10bは、まず、負荷急減信号LDNの活性化に応じて、内部信号となるダミー有効化信号ENdmyを活性化する。そして、ダミー負荷制御回路10bは、当該ダミー有効化信号ENdmyの活性化に応じて、複数(3個)のダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順に活性化し、3個のダミー負荷(図14のMN[1]〜MN[3])を順にオンに制御する。
At time t17, for example, the load current Imcu decreases rapidly with the shift from the normal operation mode of the
これにより、ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyをゼロから所定の電流設定値へ予め設定された変化率で増加させる。当該所定の電流設定値(すなわちオンに制御するダミー負荷の数)は、前述したダミー負荷制御情報DCIに含まれる負荷電流Imcuの急減時の変化量に基づいて定められる。また、当該変化率は、前述したダミー負荷制御情報DCIに含まれる負荷電流Imcuの急減時の変化率に基づき、それを相殺する値に設定される。ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyが当該設定された変化率で増加するように、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を介して、3個のダミー負荷をオンに制御するタイミングと、その順番を定める。
Thereby, the dummy
このように、時刻t17では、負荷電流Imcuの減少分がダミー負荷電流Idmyに置き換えられる。この際の置き換えは、負荷電流Imcuの減少分が、逐次、ダミー負荷電流Idmyの増加分でキャンセルされるように行われる。その結果、合計負荷電流ILoadは変化せず、また、合計負荷電流ILoadとインダクタ電流ILとはバランスした状態となっているため、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。 Thus, at time t17, the decrease of the load current Imcu is replaced with the dummy load current Idmy. The replacement at this time is performed such that the decrease of the load current Imcu is sequentially canceled by the increase of the dummy load current Idmy. As a result, the total load current ILoad does not change, and since the total load current ILoad and the inductor current IL are in a balanced state, almost no ripple of the output voltage Vo occurs.
時刻t17よりも後の時刻t18において、ダミー負荷制御回路10bは、負荷急減信号LDNが非活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(この例では、最初の立ち上がりエッジ)に応じて、有効状態のダミー負荷回路9を無効化する。明細書では、時刻t18のように、負荷電流Imcuが急減した後における、負荷急減信号LDNが非活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジタイミング(スイッチング素子SWhのオフからオンへの切り替えタイミング)を事後タイミングと呼ぶ。
At time t18 later than time t17, the dummy
この例では、ダミー負荷制御回路10bは、事後タイミング(時刻t18)において、まず、ダミー有効化信号ENdmyを非活性化する。そして、ダミー負荷制御回路10bは、当該ダミー有効化信号ENdmyの非活性化に応じて複数(この例では3個)のダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を非活性化し、3個のダミー負荷(図14のMN[1]〜MN[3])をオフに制御する。これにより、ダミー負荷制御回路10bは、ダミー負荷電流Idmyを所定の電流設定値からゼロへ減少させる。
In this example, the dummy
このように、時刻t18では、電源装置は、スイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジでダミー負荷回路9を無効化し、合計負荷電流ILoad(Imcu+Idmy)を急減させている。このため、図2(b)で述べたように、スイッチング制御信号Sctlを用いない場合と比較して、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。
As described above, at time t18, the power supply apparatus invalidates the
なお、図5の例では、時刻t15において、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]は、スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジに応じて同時に活性化されている。ただし、一定期間T1をある程度長くできる場合には、同時ではなく分散して活性化することも可能である。すなわち、例えば、ある制御周期の立ち下がりエッジに応じてダミー負荷制御信号Sdmy[1]を活性化し、次の制御周期の立ち下がりエッジに応じてダミー負荷制御信号Sdmy[2]を活性化するといったような制御を行うことも可能である。図5の時刻t18に関しても同様である。 In the example of FIG. 5, at time t15, the dummy load control signals Sdmy [1] to Sdmy [3] are simultaneously activated according to the falling edge of the switching control signal Sctl. However, when the fixed period T1 can be extended to a certain extent, it is also possible to activate them separately not simultaneously. That is, for example, the dummy load control signal Sdmy [1] is activated in response to the falling edge of a certain control cycle, and the dummy load control signal Sdmy [2] is activated in response to the falling edge of the next control cycle. It is also possible to perform such control. The same applies to time t18 in FIG.
《ダミー負荷制御回路の構成》
図6は、図4におけるダミー負荷制御回路の構成例を示す回路図である。図6のダミー負荷制御回路10bは、フリップフロップFF1,FF2と、アンドゲートAD1と、オアゲートOR1,OR2と、スルーレート制御回路18とを備える。フリップフロップFF1は、スイッチング制御信号Sctlの立ち下がりエッジでデジタル処理装置5bからの負荷急増信号LUPをラッチする。アンドゲートAD1は、負荷急増信号LUPとフリップフロップFF1からの出力信号とをアンド演算する。
<< Configuration of dummy load control circuit >>
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the dummy load control circuit in FIG. The dummy
フリップフロップFF2は、スイッチング制御信号Sctlの立ち上がりエッジでデジタル処理装置5bからの負荷急減信号LDNをラッチする。オアゲートOR1は、負荷急減信号LDNとフリップフロップFF2からの出力信号とをオア演算する。オアゲートOR2は、アンドゲートAD1のアンド演算結果とオアゲートOR1のオア演算結果とをオア演算することで、図5に示したダミー有効化信号ENdmyを生成する。
The flip flop FF2 latches the rapid load reduction signal LDN from the
スルーレート制御回路18は、ダミー有効化信号ENdmyと、オアゲートOR1のオア演算結果と、デジタル処理装置5bからのダミー負荷制御情報DCIとを用いて、図5に示したように、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[n]を適宜制御する。オアゲートOR1のオア演算結果は、ダミー有効化信号ENdmyの活性化が負荷電流Imcuの急増時のものか急減時のものかを区別するために用いられる。ただし、負荷急増信号LUPの活性化毎に関連するダミー負荷制御情報DCIが並行して入力され、負荷急減信号LDNの活性化毎に関連するダミー負荷制御情報DCIが並行して入力されるような場合には、ダミー負荷制御情報DCIによって急増・急減を区別できるため、オアゲートOR1のオア演算結果は不要である。
The slew
《実施の形態1の主要な効果》
以上、実施の形態1の方式では、ダミー負荷回路9の有効化/無効化タイミングをスイッチング制御信号Sctlに基づいて定めるため、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。その結果、例えば、車載用の電子制御装置(ECU)等において、信頼性(安全性)の向上等が図れ、また、負荷電流の大きな変化に対応できるようになることから、ECUによる制御対象の拡大等が図れる。
<< Main effects of
As described above, in the method of the first embodiment, since the enabling / disabling timing of the
(実施の形態2)
《電源装置(実施の形態2)の構成》
図7は、本発明の実施の形態2による電源装置の主要部の構成例を示す概略図である。図7に示す電源装置は、図4の構成例と比較して、負荷部11c内に電流検出回路20および電流変化予測回路21が設けられる点と、図12の場合と同様のデジタル処理装置5aが設けられる点とが異なっている。図4の構成例では、デジタル処理装置5bが負荷急増信号LUP、負荷急減信号LDNおよびダミー負荷制御情報DCIを生成した。このような信号を生成できないデジタル処理装置5aを用いる場合、図7の電源装置を用いることが有益となる。
Second Embodiment
<< Configuration of Power Supply Device (Second Embodiment) >>
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of configuration of a main part of a power supply device according to
図7において、電流検出回路20は、例えば、電流センサとなるシャント抵抗や、またはカレントトランス等を備え、デジタル処理装置5aの負荷電流Imcuを検出する。電流変化予測回路21は、電流検出回路20によって検出された負荷電流Imcuの変化率が予め定めた急減判定用しきい値および急増判定用しきい値に達したか否かを判定することで、負荷電流Imcuの急減タイミングおよび急増タイミングをそれぞれ定める。そして、電流変化予測回路21は、当該急減タイミングで活性化され当該急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号LDNと、当該負荷急減信号LDNから予め定めた所定の期間を経過後に活性化され当該急増タイミングで非活性化される負荷急増信号LUPとを生成する。
In FIG. 7, the
ダミー負荷制御回路10bは、図4の場合と同様に、負荷急減信号LDNが非活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて急減後の事後タイミングを定め、負荷急増信号LUPが活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて急増前の事前タイミングを定める。なお、電流検出回路20や電流変化予測回路21は、例えば、図4の場合と同様に、スイッチング制御回路7等と同じパッケージ部品(図4の符号12)に実装される。ただし、これらをデジタル処理装置5aに実装することや、独立した部品として実装することも可能である。
Similar to the case of FIG. 4, the dummy
《電源装置(実施の形態2)の動作》
図8は、図7の電源装置の主要部の動作例を示すタイミングチャートである。時刻t20では、デジタル処理装置5aが例えば通常動作モードからスリープモードへ移行することで、負荷電流Imcuの急減が始まる。このように、通常動作モードからスリープモードへ移行する場合、負荷電流Imcuの変化率(単位時間内の変化量)(di/dt)は最小(負極側に最大)となる。
<< Operation of Power Supply Device (Embodiment 2) >>
FIG. 8 is a timing chart showing an operation example of the main part of the power supply device of FIG. At time t20, when the
電流変化予測回路21には、この最小の変化率の発生有無を判別するための急減判定用しきい値ΔIth1が予め設定される。電流変化予測回路21は、時刻t21において、負荷電流Imcuの変化率が予め定めた急減判定用しきい値ΔIth1に達したことを判別し、その時点を急減タイミングとして負荷急減信号LDNを活性化する。その後、電流変化予測回路21は、予め定めた一定期間T3経過後に、負荷急減信号LDNを非活性化する。
In the current
ダミー負荷制御回路10bは、時刻t21(急減タイミング)において、図5の時刻t17の場合と同様に、負荷急減信号LDNの活性化に応じてダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順次活性化する。その結果、負荷電流Imcuの急減時(時刻t20,t21)には、図5の時刻t17の場合と同様に、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。その後、ダミー負荷制御回路10bは、時刻t22(事後タイミング)において、図5の時刻t18の場合と同様に、負荷急減信号LDNの非活性化と、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(立ち上がりエッジタイミング)とに基づいて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を非活性化する。その結果、時刻t22(事後タイミング)では、図5の時刻t18の場合と同様に、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。
Dummy
一方、電流変化予測回路21は、負荷急減信号LDNを非活性化したのち、予め定めた一定期間T4経過後に、負荷急増信号LUPを活性化する。その後、時刻t24では、デジタル処理装置5aが例えばスリープモードから通常動作モードへ移行することで、負荷電流Imcuの急増が始まる。このように、スリープモードから通常動作モードへ移行する場合、負荷電流Imcuの変化率(単位時間内の変化量)(di/dt)は最大となる。電流変化予測回路21には、この最大の変化率の発生有無を判別するための急増判定用しきい値ΔIth2が予め設定される。電流変化予測回路21は、時刻t25において、負荷電流Imcuの変化率が予め定めた急増判定用しきい値ΔIth2に達したことを判別し、その時点を急増タイミングとして負荷急増信号LUPを非活性化する。
On the other hand, the current
ダミー負荷制御回路10bは、時刻t23(事前タイミング)において、図5の時刻t15の場合と同様に、負荷急増信号LUPの活性化と、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(立ち下がりエッジタイミング)とに基づいて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を活性化する。その結果、時刻t23(事前タイミング)では、図5の時刻t15の場合と同様に、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。その後、ダミー負荷制御回路10bは、時刻t25(急増タイミング)において、図5の時刻t16の場合と同様に、負荷急増信号LUPの非活性化に応じてダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順次非活性化する。その結果、負荷電流Imcuの急増時(時刻t24,t25)には、図5の時刻t16の場合と同様に、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。
Dummy
ここで、図8における一定期間T4は、例えば、スリープモードへの移行タイミングから通常動作モードへの復帰タイミングまでに要する仕様上の最短期間に応じた長さに設定される。これにより、常に、一定期間T4の終了タイミングに応じてダミー負荷がオンに制御されたのちに(時刻t23より後に)、通常動作モードへの復帰タイミング(時刻t24)が生じるようになる。なお、時刻t23から時刻t24までの期間の長さは、実使用に応じて適宜変わり得る。当該期間では、通常動作モードへの復帰の準備状態として、ダミー負荷にダミー負荷電流Idmyが流れている状態となる。 Here, the fixed period T4 in FIG. 8 is set to, for example, a length corresponding to the shortest period in the specification required from the transition timing to the sleep mode to the return timing to the normal operation mode. As a result, after the dummy load is always controlled to be turned on according to the end timing of the fixed period T4 (after time t23), the return timing (time t24) to the normal operation mode is generated. In addition, the length of the period from time t23 to time t24 may change suitably according to actual use. In this period, the dummy load current Idmy flows in the dummy load as a preparation state for return to the normal operation mode.
《電流変化予測回路の構成》
図9は、図7における電流変化予測回路の構成例を示す概略図である。電流変化予測回路21は、例えば、急減判定回路30と、急増判定回路31と、タイマ回路32,33と、セットリセットラッチ回路SRLT1,SRLT2とを備える。急減判定回路30は、電流検出回路20の検出結果(すなわち負荷電流Imcu)を受けて、その変化率が予め定めた急減判定用しきい値ΔIth1に達したか否かを判定し、達した場合に‘H’パルス信号を出力する。具体的には、急減判定回路30は、例えば、連続する2個のタイミングで取得した2個の負荷電流Imcuの差分値と急減判定用しきい値ΔIth1とを比較する。
<< Configuration of current change prediction circuit >>
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of the current change prediction circuit in FIG. The current
タイマ回路32は、急減判定回路30の出力の立ち上がりエッジを受けてカウント動作を開始し、図8に示した一定期間T3をカウントした際に、‘H’パルス信号を出力する。セットリセットラッチ回路SRLT1は、急減判定回路30からの‘H’パルス信号を受けて負荷急減信号LDNを活性化し、タイマ回路32からのH’パルス信号を受けて負荷急減信号LDNを非活性化する。
The
タイマ回路33は、セットリセットラッチ回路SRLT1の出力の立ち下がりエッジを受けてカウント動作を開始し、図8に示した一定期間T4をカウントした際に、‘H’パルス信号を出力する。急増判定回路31は、電流検出回路20の検出結果(すなわち負荷電流Imcu)を受けて、その変化率が予め定めた急増判定用しきい値ΔIth2に達したか否かを判定し、達した場合に‘H’パルス信号を出力する。セットリセットラッチ回路SRLT2は、タイマ回路33からの‘H’パルス信号を受けて負荷急増信号LUPを活性化し、急増判定回路31からの‘H’パルス信号を受けて負荷急増信号LUPを非活性化する。
The
《実施の形態2の主要な効果》
以上、実施の形態2の方式を用いることで、実施の形態1の場合と同様の効果が得られる。さらに、デジタル処理装置5aが負荷急減信号LDNや負荷急増信号LUPを生成できない場合であっても、所望の効果を得ることができる。
<< Main effects of
As described above, by using the method of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, even when the
(実施の形態3)
《電源装置(実施の形態3)の構成》
図10は、本発明の実施の形態3による電源装置の主要部の構成例を示す概略図である。図10に示す電源装置は、図7の構成例と比較して、負荷部11d内において、電流検出回路20および電流変化予測回路21の代わりにリセット制御回路25が設けられる点と、図7の場合とは異なるデジタル処理装置5dが設けられる点とが異なっている。例えば、デジタル処理装置5dは、リセット信号RSTが活性化されている期間ではスリープモードで動作し、リセット信号RSTが非活性化されると通常動作モードへ移行するような動作を行う場合がある。
Third Embodiment
<< Configuration of Power Supply Device (Third Embodiment) >>
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of configuration of a main part of the power supply device according to
このようなデジタル処理装置5dを前提として、リセット制御回路25は、デジタル処理装置5dへリセット信号RSTを供給し、当該リセット信号RSTの活性化タイミングおよび非活性化タイミングに基づき負荷電流Imcuの急減タイミングおよび急増タイミングをそれぞれ定める。そして、リセット制御回路25は、当該急減タイミングで活性化され当該急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号LDNと、当該急増タイミングよりも早いタイミングで活性化され当該急増タイミングで非活性化される負荷急増信号LUPとを生成する。
Assuming that the digital processing device 5d as described above, the
ダミー負荷制御回路10bは、図7の場合の同様に、負荷急減信号LDNが非活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて急減後の事後タイミングを定め、負荷急増信号LUPが活性化されたのちのスイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミングに基づいて急増前の事前タイミングを定める。なお、例えば図1のような電子制御装置(ECU)には、デジタル処理装置5dの異常の有無等を監視する監視装置が設けられる場合がある。リセット制御回路25は、例えば、このような監視装置に実装することができる。
As in the case of FIG. 7, the dummy
《電源装置(実施の形態3)の動作》
図11は、図10の電源装置の主要部の動作例を示すタイミングチャートである。時刻t30において、リセット制御回路25は、リセット信号RSTを活性化する。これに応じて、デジタル処理装置5dは、例えば通常動作モードからスリープモードへ移行し、負荷電流Imcuの急減が始まる。リセット制御回路25は、リセット信号RSTの活性化タイミングを負荷電流Imcuの急減タイミングとみなして負荷急減信号LDNを活性化し、予め定めた一定期間T5経過後に負荷急減信号LDNを非活性化する。
<< Operation of Power Supply Device (Third Embodiment) >>
FIG. 11 is a timing chart showing an operation example of the main part of the power supply device of FIG. At time t30, the
ダミー負荷制御回路10bは、時刻t30(急減タイミング)において、図5の時刻t17の場合と同様に、負荷急減信号LDNの活性化に応じてダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順次活性化する。その結果、負荷電流Imcuの急減時(時刻t30)には、図5の時刻t17の場合と同様に、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。その後、ダミー負荷制御回路10bは、時刻t31(事後タイミング)において、図5の時刻t18の場合と同様に、負荷急減信号LDNの非活性化と、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(立ち上がりエッジタイミング)とに応じて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を非活性化する。その結果、時刻t31(事後タイミング)では、図5の時刻t18の場合と同様に、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。
Dummy
その後、リセット制御回路25は、時刻t33(急増タイミング)において、リセット信号RSTを非活性化する。これに応じて、デジタル処理装置5dは、例えばスリープモードから通常動作モードへ移行し、負荷電流Imcuの急増が始まる。この負荷電流Imcuの急増に際し、リセット制御回路25は、当該時刻t33よりも予め定めた一定期間T6前のタイミングとなる時刻t32において、負荷急増信号LUPを活性化し、その後の時刻t33において負荷急増信号LUPを非活性化する。
Thereafter, the
ダミー負荷制御回路10bは、時刻t32(事前タイミング)において、図5の時刻t15の場合と同様に、負荷急増信号LUPの活性化と、スイッチング制御信号Sctlの切り替えタイミング(立ち下がりエッジタイミング)とに応じて、ダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を活性化する。その結果、時刻t32(事前タイミング)では、図5の時刻t15の場合と同様に、出力電圧Voのリップルを低減することが可能になる。その後、ダミー負荷制御回路10bは、時刻t33(急増タイミング)において、図5の時刻t16の場合と同様に、負荷急増信号LUPの非活性化に応じてダミー負荷制御信号Sdmy[1]〜Sdmy[3]を順次非活性化する。その結果、負荷電流Imcuの急増時(時刻t33)には、図5の時刻t16の場合と同様に、出力電圧Voのリップルは殆ど生じない。
Dummy
《実施の形態3の主要な効果》
以上、実施の形態3の方式を用いることで、実施の形態3の場合と同様の効果が得られる。また、実施の形態2の場合と比較して電流検出回路20が不要となるため、例えば、電流センサ(シャント抵抗等)に伴う電力損失が生じない。さらに、実施の形態2の場合、図8の時刻t23から時刻t24までの期間の長さによっては、消費電流の問題が生じる恐れがあるが、実施の形態3の方式では、このような問題は生じない。
<< Main effects of
As described above, by using the method of the third embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained. Moreover, since the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 As mentioned above, although the invention made by the present inventor was concretely explained based on an embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously changed in the range which does not deviate from the gist. For example, the above-described embodiments are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. . In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.
例えば、各実施の形態の電源装置は、車載用のECUに限らず、負荷急変が大きい負荷に電源を供給する装置として広く適用可能である。 For example, the power supply apparatus of each embodiment is widely applicable as an apparatus for supplying power to a load having a large sudden change in load as well as an on-vehicle ECU.
1 電子制御装置
3,3a 電源装置
5,5a,5b,5d デジタル処理装置
7 スイッチング制御回路
8 スイッチドライバ
9 ダミー負荷回路
10a,10b ダミー負荷制御回路
11b,11c 負荷部
12 パッケージ部品
20 電流検出回路
21 電流変化予測回路
25 リセット制御回路
C 平滑用出力容量
DCI ダミー負荷制御情報
IL インダクタ電流
ILoad 合計負荷電流
Idmy ダミー負荷電流
Imcu 負荷電流
L インダクタ
LDN 負荷急減信号
LUP 負荷急増信号
RST リセット信号
SW スイッチング素子
Sctl スイッチング制御信号
Sdmy ダミー負荷制御信号
Tcyc 制御周期
Toff オフ期間
Ton オン期間
Vbat バッテリ電源
Vo 出力電圧
ΔIth1 急減判定用しきい値
ΔIth2 急増判定用しきい値
1
Claims (15)
オンに制御された際に前記インダクタに電力を蓄積するスイッチング素子と、
前記負荷装置と並列に結合され、有効状態で前記負荷装置の負荷電流と並列にダミー負荷電流を流し、無効状態で前記ダミー負荷電流を流さないダミー負荷回路と、
前記スイッチング素子のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記ダミー負荷回路の有効化タイミングまたは無効化タイミングを制御するダミー負荷制御回路と、
を有する電源装置。 An inductor for supplying power to a load device having a predetermined function;
A switching element for storing power in the inductor when controlled to be on;
A dummy load circuit coupled in parallel with the load device, supplying a dummy load current in parallel with the load current of the load device in a valid state, and not flowing the dummy load current in a disabled state;
A switching control circuit that generates a switching control signal for controlling on / off of the switching element;
A dummy load control circuit that controls an activation timing or an deactivation timing of the dummy load circuit based on a switching timing of the switching control signal;
Power supply device.
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷電流が急増する前における前記スイッチング素子のオンからオフへの前記切り替えタイミングとなる事前タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急増するタイミングとなる急増タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化する、
電源装置。 In the power supply device according to claim 1,
The dummy load control circuit validates the dummy load circuit in the invalid state according to an advance timing at which the switching element switches from on to off before the load current rapidly increases. The dummy load circuit in the valid state is invalidated in accordance with the rapid increase timing at which the current rapidly increases.
Power supply.
前記ダミー負荷回路は、前記ダミー負荷電流を可変制御する可変電流源を備え、前記事前タイミングに応じて有効化された際に、前記ダミー負荷電流をゼロから所定の電流設定値へ増加させ、前記急増タイミングに応じて無効化された際に、前記ダミー負荷電流を前記所定の電流設定値からゼロへ予め設定された第1の変化率で減少させる、
電源装置。 In the power supply device according to claim 2,
The dummy load circuit includes a variable current source that variably controls the dummy load current, and when activated according to the advance timing, increases the dummy load current from zero to a predetermined current setting value. The dummy load current is decreased from the predetermined current setting value to zero at a preset first rate of change when being invalidated according to the rapid increase timing.
Power supply.
前記第1の変化率は、前記負荷電流の急増に伴う変化率を相殺する値に設定される、
電源装置。 In the power supply device according to claim 3,
The first rate of change is set to a value that cancels out the rate of change associated with the rapid increase of the load current.
Power supply.
前記負荷装置は、前記急増タイミングよりも早いタイミングで活性化され前記急増タイミングで非活性化される負荷急増信号を生成し、
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷急増信号が活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の前記切り替えタイミングに基づいて前記事前タイミングを定める、
電源装置。 In the power supply device according to claim 2,
The load device generates a load surge signal that is activated earlier than the spike timing and deactivated at the spike timing.
The dummy load control circuit determines the advance timing based on the switching timing of the switching control signal after the load surge signal is activated.
Power supply.
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷電流が急減するタイミングとなる急減タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急減した後における前記スイッチング素子のオフからオンへの切り替えタイミングとなる事後タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化する、
電源装置。 In the power supply device according to claim 1,
The dummy load control circuit enables the dummy load circuit in the invalid state in response to a rapid decrease timing at which the load current sharply decreases, and the switching element is turned on after the load current rapidly decreases. Disabling the dummy load circuit in the valid state according to the post-timing that is the switching timing of
Power supply.
前記ダミー負荷回路は、前記ダミー負荷電流を可変制御する可変電流源を備え、前記急減タイミングに応じて有効化された際に、前記ダミー負荷電流をゼロから所定の電流設定値へ予め設定された第2の変化率で増加させ、前記事後タイミングに応じて無効化された際に、前記ダミー負荷電流を前記所定の電流設定値からゼロへ減少させる、
電源装置。 In the power supply device according to claim 6,
The dummy load circuit includes a variable current source that variably controls the dummy load current, and the dummy load current is preset from zero to a predetermined current setting value when activated in accordance with the rapid decrease timing. The dummy load current is decreased from the predetermined current setting value to zero when increased at a second rate of change and disabled according to the post-timing,
Power supply.
前記第2の変化率は、前記負荷電流の急減に伴う変化率を相殺する値に設定される、
電源装置。 In the power supply device according to claim 7,
The second rate of change is set to a value that cancels out the rate of change associated with the rapid decrease of the load current.
Power supply.
前記負荷装置は、前記急減タイミングで活性化され前記急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号を生成し、
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷急減信号が非活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の前記切り替えタイミングに基づいて前記事後タイミングを定める、
電源装置。 In the power supply device according to claim 6,
The load device generates a load reduction signal that is activated at the rapid reduction timing and deactivated at a timing later than the rapid reduction timing.
The dummy load control circuit determines the post-timing based on the switching timing of the switching control signal after the load reduction signal is deactivated.
Power supply.
前記ダミー負荷制御回路は、
前記負荷電流が急増する前における前記スイッチング素子のオンからオフへの前記切り替えタイミングとなる事前タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急増するタイミングとなる急増タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化し、
前記負荷電流が急減するタイミングとなる急減タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急減した後における前記スイッチング素子のオフからオンへの切り替えタイミングとなる事後タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化する、
電源装置。 In the power supply device according to claim 1,
The dummy load control circuit
The dummy load circuit in the invalid state is validated according to the prior timing of the switching timing from on to off of the switching element before the load current jumps, and the jump of the load current jumps timing. Disable the dummy load circuit in the valid state according to the timing;
The dummy load circuit in the invalid state is validated according to a sudden decrease timing at which the load current suddenly decreases, and a post-timing at which the switching element switches from off to on after the load current suddenly decreases Disable the dummy load circuit in the valid state according to
Power supply.
前記負荷電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路で検出された前記負荷電流の変化率が予め定めた急減判定用しきい値および急増判定用しきい値に達したか否かを判定することで前記急減タイミングおよび前記急増タイミングをそれぞれ定め、前記急減タイミングで活性化され前記急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号と、前記負荷急減信号から予め定めた所定の期間を経過後に活性化され前記急増タイミングで非活性化される負荷急増信号とを生成する電流変化予測回路と、
を有し、
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷急減信号が非活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事後タイミングを定め、前記負荷急増信号が活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事前タイミングを定める、
電源装置。 The power supply device according to claim 10, further comprising:
A current detection circuit that detects the load current;
The rapid decrease timing and the rapid increase timing are determined by determining whether the change rate of the load current detected by the current detection circuit has reached a predetermined rapid decrease determination threshold and a rapid increase determination threshold. A load rapid decrease signal activated and delayed at a timing later than the rapid decrease timing, and a predetermined signal predetermined from the load rapid decrease signal are activated and are not activated at the rapid increase timing. A current change prediction circuit that generates an activated load surge signal;
Have
The dummy load control circuit determines the post-timing based on the switching timing of the switching control signal after the load reduction signal is deactivated, and the switching control after the load surge signal is activated. Determining the pre-timing based on the switching timing of the signal,
Power supply.
さらに、前記負荷装置へリセット信号を供給し、前記リセット信号の活性化タイミングおよび非活性化タイミングに基づき前記急減タイミングおよび前記急増タイミングをそれぞれ定め、前記急減タイミングで活性化され前記急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号と、前記急増タイミングよりも早いタイミングで活性化され前記急増タイミングで非活性化される負荷急増信号とを生成するリセット制御回路を有し、
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷急減信号が非活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事後タイミングを定め、前記負荷急増信号が活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事前タイミングを定める、
電源装置。 In the power supply device according to claim 10,
Furthermore, a reset signal is supplied to the load device, and the rapid decrease timing and the rapid increase timing are respectively determined based on the activation timing and the inactivation timing of the reset signal, and activated at the rapid decrease timing and later than the rapid decrease timing. It has a reset control circuit that generates a load sharpening signal that is deactivated at timing and a load spike signal that is activated at a timing earlier than the surge timing and deactivated at the spike timing.
The dummy load control circuit determines the post-timing based on the switching timing of the switching control signal after the load reduction signal is deactivated, and the switching control after the load surge signal is activated. Determining the pre-timing based on the switching timing of the signal,
Power supply.
所定の機能を担い、前記電源装置からの電源で動作する負荷装置と、
を有する電子制御装置であって、
前記電源装置は、
前記負荷装置に電源を供給するインダクタと、
オンに制御された際に前記インダクタに電力を蓄積するスイッチング素子と、
前記負荷装置と並列に結合され、有効状態で前記負荷装置の負荷電流と並列にダミー負荷電流を流し、無効状態で前記ダミー負荷電流を流さないダミー負荷回路と、
前記スイッチング素子のオン・オフを制御するためのスイッチング制御信号を生成するスイッチング制御回路と、
前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記ダミー負荷回路の有効化タイミングまたは無効化タイミングを制御するダミー負荷制御回路と、
を有する電子制御装置。 A power supply device that generates a predetermined power supply based on a battery power supply;
A load device which has a predetermined function and is operated by the power supply from the power supply device;
An electronic control device having
The power supply device
An inductor for supplying power to the load device;
A switching element for storing power in the inductor when controlled to be on;
A dummy load circuit coupled in parallel with the load device, supplying a dummy load current in parallel with the load current of the load device in a valid state, and not flowing the dummy load current in a disabled state;
A switching control circuit that generates a switching control signal for controlling on / off of the switching element;
A dummy load control circuit that controls an activation timing or an deactivation timing of the dummy load circuit based on a switching timing of the switching control signal;
An electronic control unit having
前記ダミー負荷制御回路は、
前記負荷電流が急増する前における前記スイッチング素子のオンからオフへの前記切り替えタイミングとなる事前タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急増するタイミングとなる急増タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化し、
前記負荷電流が急減するタイミングとなる急減タイミングに応じて、前記無効状態の前記ダミー負荷回路を有効化し、前記負荷電流が急減した後における前記スイッチング素子のオフからオンへの切り替えタイミングとなる事後タイミングに応じて、前記有効状態の前記ダミー負荷回路を無効化する、
電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 13,
The dummy load control circuit
The dummy load circuit in the invalid state is validated according to the prior timing of the switching timing from on to off of the switching element before the load current jumps, and the jump of the load current jumps timing. Disable the dummy load circuit in the valid state according to the timing;
The dummy load circuit in the invalid state is validated according to a sudden decrease timing at which the load current suddenly decreases, and a post timing at which the switching element switches from off to on after the load current suddenly decreases Disable the dummy load circuit in the valid state according to
Electronic control unit.
前記負荷装置は、前記急増タイミングよりも早いタイミングで活性化され前記急増タイミングで非活性化される負荷急増信号と、前記急減タイミングで活性化され前記急減タイミングよりも遅いタイミングで非活性化される負荷急減信号とを生成し、
前記ダミー負荷制御回路は、前記負荷急増信号が活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事前タイミングを定め、前記負荷急減信号が非活性化されたのちの前記スイッチング制御信号の切り替えタイミングに基づいて前記事後タイミングを定める、
電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 14,
The load device is activated at a timing earlier than the spike timing and is activated at the spike timing, and is activated at the spike timing and is deactivated at a timing later than the spike timing. Generate a sudden decrease signal and
The dummy load control circuit determines the prior timing based on the switching timing of the switching control signal after the load surge signal is activated, and the switching control after the load surge signal is deactivated. Determining the post-timing based on the switching timing of the signal,
Electronic control unit.
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