JP2021022962A

JP2021022962A - 電源回路

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Publication number: JP2021022962A
Application number: JP2019136450A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　学; Manabu Saito; 学齋藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: JP7124803B2

Abstract

【課題】電源回路において、抵抗の故障が生じても、出力電位を正確に制御する。【解決手段】電源回路であって、スイッチング素子をスイッチングすることで入力電位とは異なる大きさの出力電位を出力するコンバータ回路と、検出端子と、基準端子と、前記出力端子と前記検出端子の間に接続された第１抵抗と、前記検出端子と前記基準端子の間に接続された第２抵抗と、前記出力端子と前記検出端子に接続されている調整回路と、前記検出端子の電位に応じてゲート信号のデューティ比を変更するゲート制御回路、を有する。前記検出端子の電位が前記出力電位を前記第１抵抗と前記第２抵抗により分圧した電位となる第１動作と、前記調整回路が前記出力電位に応じて前記検出端子の電位を制御する第２動作を実行可能である。前記第１動作において前記出力電位が所定期間連続して上昇または低下したときに、前記第２動作を実行する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示の技術は、電源回路に関する。

特許文献１に開示のレギュレータ回路は、スイッチング素子によって入力電圧を昇圧して出力する。このレギュレータは、出力端子とグランドの間に直列に接続された複数の抵抗を有する。このため、抵抗の中点には、レギュレータ回路の出力電位を分圧した電位が生じる。このレギュレータ回路は、中点の電位を用いてスイッチング素子のゲート電圧をフィードバック制御することで、出力電位を制御する。

特開２００４−１２６９２２号公報

特許文献１のように出力電位を複数の抵抗によって分圧し、分圧した電位を検出する回路においては、抵抗の故障によって、抵抗の中点の電位と出力電位の相関が崩れる場合がある。この場合、出力電位を正確に制御することができない。本明細書では、出力電位を分圧した電位に基づいて出力電位を制御する電源回路において、抵抗の故障が生じても、出力電位を正確に制御することができる技術を提案する。

本明細書が開示する電源回路は、入力端子と出力端子とスイッチング素子を有するとともに前記スイッチング素子をスイッチングすることで前記入力端子に印加される入力電位とは異なる大きさの出力電位を前記出力端子に出力するコンバータ回路と、検出端子と、前記出力電位よりも低い電位が印加される基準端子と、前記出力端子と前記検出端子の間に接続された第１抵抗と、前記検出端子と前記基準端子の間に接続された第２抵抗と、前記出力端子と前記検出端子に接続されている調整回路と、前記スイッチング素子のゲートにゲート信号を印加するとともに前記検出端子の電位に応じて前記ゲート信号のデューティ比を変更するゲート制御回路、を有する。この電源回路は、前記検出端子の電位が前記出力電位を前記第１抵抗と前記第２抵抗により分圧した電位となる第１動作と、前記調整回路が前記出力電位に応じて前記検出端子の電位を制御する第２動作を実行可能である。この電源回路は、前記第１動作において前記出力電位が所定期間連続して上昇または低下したときに、前記第２動作を実行する。

この電源回路では、第１動作においては、検出端子の電位が、出力電位を第１抵抗と第２抵抗により分圧した電位となる。このため、第１動作では、ゲート制御回路は、出力電位を第１抵抗と第２抵抗により分圧した電位に基づいて、ゲート信号のデューティ比を制御する。このため、出力電位を正確に制御することができる。また、第１動作において第１抵抗と第２抵抗のいずれかが故障すると、出力電位が所定期間連続して上昇または低下する。すると、電源回路は、第２動作を実行する。第２動作では、調整回路が出力電位に応じて検出端子の電位を制御する。したがって、ゲート制御回路は、調整回路が制御する電位（すなわち、出力電位に応じて制御された電位）に基づいて、ゲート信号のデューティ比を制御する。このため、出力電位を正確に制御することができる。このように、この電源回路では、第１抵抗と第２抵抗のいずれかが故障した場合でも、出力電位を正確に制御することができる。

電源回路１０の回路図。通常動作時の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｆｂの変化を示すグラフ。抵抗故障動作のフローチャート。抵抗の故障によって出力電位Ｖｏｕｔが上昇した場合の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｂの変化を例示するグラフ。抵抗の故障によって出力電位Ｖｏｕｔが低下した場合の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｂの変化を例示するグラフ。低電位動作のフローチャート。低電位動作時の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｂの変化を例示するグラフ。

図１に示す実施形態の電源回路１０は、車両に搭載される。電源回路１０は、コンバータ回路２０を有している。コンバータ回路２０は、入力電位Ｖｉｎを昇圧し、出力電位Ｖｏｕｔとして出力する。コンバータ回路２０の出力電位Ｖｏｕｔは、図示しないレゾルバ（回転角度センサ）に供給される。レゾルバは、走行用モータの回転角度を検出する。電源回路１０の出力電位Ｖｏｕｔがレゾルバに供給されることで、レゾルバが励磁され、回転角度の検出が可能となる。

コンバータ回路２０は、入力端子２２、入力側平滑化コンデンサ２４、リアクトル２６、スイッチング素子２８、ダイオード３０、出力側平滑化コンデンサ３２、及び、出力端子３４を有している。入力端子２２には、図示しない直流電源から入力電位Ｖｉｎが印加される。入力側平滑化コンデンサ２４は、入力端子２２とグランドの間に接続されている。リアクトル２６の一端は、入力端子２２に接続されている。リアクトル２６の他端は、スイッチング素子２８のドレインに接続されている。スイッチング素子２８は、ｎチャネル型のＦＥＴ（field effect transistor）である。スイッチング素子２８のソースは、グランドに接続されている。ダイオード３０のアノードは、スイッチング素子２８のドレインに接続されている。ダイオード３０のカソードは、出力端子３４に接続されている。出力側平滑化コンデンサ３２は、出力端子３４とグランドの間に接続されている。スイッチング素子２８が繰り返しオン−オフすると、入力端子２２に印加されている入力電位Ｖｉｎが昇圧され、昇圧された電位が出力電位Ｖｏｕｔとして出力端子３４に出力される。

コンバータ回路２０は、検出端子３６、基準端子３８、第１抵抗４１、及び、第２抵抗４２を有している。第１抵抗４１は、出力端子３４と検出端子３６の間に接続されている。第２抵抗４２は、検出端子３６と基準端子３８の間に接続されている。基準端子３８は、グランドに接続されている。検出端子３６は、後述する調整回路６０に接続されている。調整回路６０は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを制御することもできるし、検出端子３６の電位を調整回路６０からフローティングとすることもできる。検出端子３６の電位が調整回路６０からフローティングしている場合には、検出端子３６の電位Ｖｆｂは、出力電位Ｖｏｕｔを第１抵抗４１と第２抵抗４２で分圧した電位となる。すなわち、この場合には、電位Ｖｆｂは、Ｖｆｂ＝Ｖｏｕｔ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）の関係を満たす。但し、Ｒ１は第１抵抗４１の電気抵抗であり、Ｒ２は第２抵抗４２の電気抵抗である。

コンバータ回路２０は、ゲート制御ＩＣ４４を有している。ゲート制御ＩＣ４４は、コンパレータ４６とＰＷＭ信号生成部４８を有している。コンパレータ４６の非反転入力端子には、参照電位Ｖｒｅｆ１が印加されている。コンパレータ４６の反転入力端子は、検出端子３６に接続されている。コンパレータ４６は、参照電位Ｖｒｅｆ１と電位Ｖｆｂの何れが大きいかを示す信号を出力する。コンパレータ４６の出力信号は、ＰＷＭ信号生成部４８に入力される。ＰＷＭ信号生成部４８は、スイッチング素子２８のゲートに接続されている。ＰＷＭ信号生成部４８は、スイッチング素子２８のゲートにＰＷＭ信号を印加する。ＰＷＭ信号は、ゲートオン電位とゲートオフ電位の間で変化するパルス信号である。スイッチング素子２８のゲートにゲートオン電位が印加されるとスイッチング素子がオンし、スイッチング素子２８のゲートにゲートオフ電位が印加されるとスイッチング素子がオフする。ＰＷＭ信号がゲートオン電位とゲートオフ電位の間で繰り返し変化するので、スイッチング素子２８が繰り返しオン−オフする。ＰＷＭ信号生成部４８は、ＰＷＭ信号のデューティ比を変更することができる。ＰＷＭ信号のデューティ比は、ゲートオン電位を印加する期間の比率を意味する。ゲートオン電位を印加する期間の長さをＴｏｎ、ゲートオフ電位を印加する期間の長さをＴｏｆｆとしたときに、デューティ比Ｄは、Ｄ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）の関係を満たす。ＰＷＭ信号生成部４８は、コンパレータ４６から入力される信号に応じて、デューティ比を変更する。コンパレータ４６は、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１よりも低いときにデューティ比を高くする。デューティ比を高くすると、コンバータ回路２０の出力電位Ｖｏｕｔが上昇する。また、コンパレータ４６は、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高いときにデューティ比を低くする。デューティ比を低くすると、コンバータ回路２０の出力電位Ｖｏｕｔが低下する。このように、電位Ｖｆｂに基づくフィードバック制御によって、出力電位Ｖｏｕｔが制御される。

電源回路１０は、調整回路６０を有している。調整回路６０は、マイコン６２、第３抵抗６３、第４抵抗６４、中間端子６６、及び、基準端子６８を有している。第３抵抗６３は、コンバータ回路２０の出力端子３４と中間端子６６の間に接続されている。第４抵抗６４は、中間端子６６と基準端子６８の間に接続されている。基準端子６８は、グランドに接続されている。したがって、中間端子６６には、出力電位Ｖｏｕｔを第３抵抗６３と第４抵抗６４で分圧した電位Ｖｓが印加される。マイコン６２は、ＩＣにより構成されており、制御部６２ａとＤ／Ａ変換器６２ｂを有している。制御部６２ａは、中間端子６６の電位Ｖｓを検出する。制御部６２ａは、電位Ｖｓに応じて、Ｄ／Ａ変換器６２ｂに電位指令値を送信する。Ｄ／Ａ変換器６２ｂは、制御部６２ａから電位指令値を受信すると、その電位指令値に応じた電位Ｖｄａｃを検出端子３６に印加する。この場合、検出端子３６の電位Ｖｆｂは、Ｄ／Ａ変換器６２ｂが出力する電位Ｖｄａｃと一致する。また、制御部６２ａは、Ｄ／Ａ変換器６２ｂに対して、電位Ｖｄａｃを出力しないことを指令することもできる。この場合、検出端子３６の電位は、Ｄ／Ａ変換器６２ｂに対してフローティングとなる。この状態では、検出端子３６の電位Ｖｆｂは、出力電位Ｖｏｕｔを第１抵抗４１と第２抵抗４２で分圧した電位となる。以上に説明したように、マイコン６２は、中間端子６６の電位Ｖｓを検出し、その電位Ｖｓに応じて動作する。なお、電位Ｖｓは出力電位Ｖｏｕｔに比例するので、マイコン６２は出力電位Ｖｏｕｔに応じて動作しているに等しい。したがって、以下では、マイコン６２が、出力電位Ｖｏｕｔに応じて動作しているものとして、説明を行う。

電源回路１０は、通常動作、抵抗故障動作、及び、低電位動作を行うことができる。以下、それぞれの動作について説明する。

電源回路１０は、第１抵抗４１と第２抵抗４２に故障が無く、かつ、レゾルバを高精度で動作させるときに、通常動作を行う。通常動作では、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを制御しない。すなわち、通常動作では、検出端子３６の電位Ｖｆｂは、Ｄ／Ａ変換器６２ｂに対してフローティングとなる。このため、電位Ｖｆｂは、出力電位Ｖｏｕｔを第１抵抗４１と第２抵抗４２で分圧した電位となる。この場合、コンパレータ４６は、電位Ｖｆｂ（＝Ｖｏｕｔ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））が参照電位Ｖｒｅｆ１よりも大きいか否かを比較し、その比較結果に応じてＰＷＭ信号生成部４８がＰＷＭ信号のデューティ比を制御する。

図２は、通常動作時の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｆｂの変化を例示している。なお、図２の目標電位Ｖｔ１は、参照電位Ｖｒｅｆ１に対応する出力電位Ｖｏｕｔの制御目標値を示している。図２の期間Ｔ１では、出力電位Ｖｏｕｔは、目標電位Ｖｔ１で安定している。その後の期間Ｔ２では、レゾルバでの負荷が減少したことにより、出力電位Ｖｏｕｔが上昇する。すると、出力電位Ｖｏｕｔの上昇に伴って、電位Ｖｆｂも上昇する。すると、コンパレータ４６が、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高いことを検出する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８が、ＰＷＭ信号のデューティ比を低下させる。すると、その後の期間Ｔ３で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１まで低下する。その後の期間Ｔ４では、電位Ｖｆｂに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比がフィードバック制御されることで、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１で安定する。

また、図２の期間Ｔ５では、レゾルバでの負荷が増加したことにより、出力電位Ｖｏｕｔが低下する。すると、出力電位Ｖｏｕｔの低下に伴って、電位Ｖｆｂも低下する。すると、コンパレータ４６が、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１よりも低いことを検出する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８が、ＰＷＭ信号のデューティ比を上昇させる。すると、その後の期間Ｔ６で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１まで上昇する。その後の期間Ｔ７では、電位Ｖｆｂに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比がフィードバック制御されることで、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１で安定する。

以上に説明したように、通常動作では、検出端子３６の電位Ｖｆｂが、出力電位Ｖｏｕｔを分圧した電位となる。すなわち、電位Ｖｆｂは、出力電位Ｖｏｕｔに比例する。したがって、電位Ｖｆｂに基づいてスイッチング素子２８をフィードバック制御することで、出力電位Ｖｏｕｔを目標電位Ｖｔ１に制御することができる。

次に、抵抗故障動作について説明する。抵抗故障動作は、第１抵抗４１または第２抵抗４２が故障したときに実行される。例えば、はんだクラック等によって、抵抗４１、４２がオープン（断線）となる場合や、抵抗ドリフト故障によって抵抗４１、４２の電気抵抗が変動したときに、抵抗故障動作が実行される。最初に、第１抵抗４１または第２抵抗４２の故障の検出について説明する。

通常動作中に、第１抵抗４１がオープンとなったり、第１抵抗４１の電気抵抗が上昇した場合には、検出端子３６の電位Ｖｆｂが低下する。また、通常動作中に第２抵抗４２の電気抵抗が低下した場合にも、検出端子３６の電位Ｖｆｂが低下する。検出端子３６の電位Ｖｆｂが低下すると、ＰＷＭ信号生成部４８はデューティ比を上昇させて、出力電位Ｖｏｕｔを上昇させる。出力電位Ｖｏｕｔが上昇すると、マイコン６２（すなわち、制御部６２ａ）が出力電位Ｖｏｕｔの上昇を検出する。抵抗の故障による出力電位Ｖｏｕｔの上昇は、通常の出力電位Ｖｏｕｔの上昇（例えば、図２の期間Ｔ２における出力電位Ｖｏｕｔの上昇）よりも、長期間にわたって生じる。マイコン６２は、出力電位Ｖｏｕｔが一定期間以上連続して上昇している場合には、抵抗の故障が生じていると判定する。

また、通常動作中に、第２抵抗４２がオープンとなったり、第２抵抗４２の電気抵抗が上昇した場合には、検出端子３６の電位Ｖｆｂが上昇する。また、通常動作中に第１抵抗４１の電気抵抗が低下した場合にも、検出端子３６の電位Ｖｆｂが上昇する。検出端子３６の電位Ｖｆｂが上昇すると、ＰＷＭ信号生成部４８はデューティ比を低下させて、出力電位Ｖｏｕｔを低下させる。出力電位Ｖｏｕｔが低下すると、マイコン６２が出力電位Ｖｏｕｔの低下を検出する。抵抗の故障による出力電位Ｖｏｕｔの低下は、通常の出力電位Ｖｏｕｔの低下（例えば、図２の期間Ｔ５における出力電位Ｖｏｕｔの低下）よりも、長期間にわたって生じる。マイコン６２は、出力電位Ｖｏｕｔが一定期間以上連続して低下している場合には、抵抗の故障が生じていると判定する。

このように、マイコン６２は、出力電位Ｖｏｕｔが一定期間連続して上昇または低下している場合に、抵抗の故障が生じていると判定する。マイコン６２は、抵抗の故障が生じている場合に、抵抗故障動作を実行する。抵抗故障動作では、マイコン６２が検出端子３６の電位Ｖｆｂを制御する。この場合、検出端子３６の電位Ｖｆｂは、出力電位Ｖｏｕｔから独立して制御される。抵抗故障動作では、マイコン６２は、図３のフローチャートを繰り返し実行する。

ステップＳ２では、マイコン６２は、出力電位Ｖｏｕｔを検出し、出力電位Ｖｏｕｔについて判定を行う。

ステップＳ２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１よりも高いと判定した場合には、ステップＳ４で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高い電位ＶＨに制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を低下させて、出力電位Ｖｏｕｔを低下させる。

ステップＳ２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１と等しい判定した場合には、ステップＳ６で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１と同じ値に制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を維持して、出力電位Ｖｏｕｔを維持する。

ステップＳ２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１よりも低いと判定した場合には、ステップＳ８で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも低い電位ＶＬに制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を上昇させて、出力電位Ｖｏｕｔを上昇させる。

図４は、抵抗の故障によって出力電位Ｖｏｕｔが上昇した場合の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｂの変化を例示している。この場合、抵抗故障動作が実行される。期間Ｔ１１では、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１よりも高い。このため、期間Ｔ１１の間は、マイコン６２がステップＳ２とステップＳ４を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ１１の間は、マイコン６２が電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高い電位ＶＨに制御し、ＰＷＭ信号生成部４８がＰＷＭ信号のデューティ比を低下させる。このため、期間Ｔ１１の間に、出力電位Ｖｏｕｔが低下する。期間Ｔ１１の最後に出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１まで低下すると、マイコン６２はステップＳ２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１と等しいと判定する。このため、マイコン６２は、ステップＳ６で、電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１に制御する。このため、ＰＷＭ信号生成部４８がデューティ比を現在の値に維持する。その結果、出力電位Ｖｏｕｔの低下が停止する。期間Ｔ１１の後の期間Ｔ１２では、マイコン６２がステップＳ２とステップＳ６を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ１２の間は、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１に維持され、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１に維持される。

図５は、抵抗の故障によって出力電位Ｖｏｕｔが低下した場合の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｂの変化を例示している。この場合、抵抗故障動作が実行される。期間Ｔ２１では、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１よりも低い。このため、期間Ｔ２１の間は、マイコン６２がステップＳ２とステップＳ８を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ２１の間は、マイコン６２が電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも低い電位ＶＬに制御し、ＰＷＭ信号生成部４８がＰＷＭ信号のデューティ比を上昇させる。このため、期間Ｔ２１の間に、出力電位Ｖｏｕｔが上昇する。期間Ｔ２１の最後に出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１まで上昇すると、マイコン６２はステップＳ２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１と等しいと判定する。このため、マイコン６２は、ステップＳ６で、電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１に制御する。このため、ＰＷＭ信号生成部４８がデューティ比を現在の値に維持する。その結果、出力電位Ｖｏｕｔの上昇が停止する。期間Ｔ２１の後の期間Ｔ２２では、マイコン６２がステップＳ２とステップＳ６を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ２２の間は、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１に維持され、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１に維持される。

また、抵抗故障動作によって出力電位Ｖｏｕｔが安定した後に、レゾルバにおける負荷の変動によって、出力電位Ｖｏｕｔが上昇または低下する場合がある。例えば、図４の期間Ｔ１２の後、または、図５の期間Ｔ２２の後に、出力電位Ｖｏｕｔが上昇または低下する場合がある。この場合も、図３のフローチャートに従ってマイコン６２が動作して、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１に戻される。このように、この電源回路１０では、第１抵抗４１、または、第２抵抗４２が故障した場合でも、出力電位Ｖｏｕｔを適切に制御することができる。

以上に説明したように、抵抗が故障した場合には、マイコン６２が電位Ｖｂを制御することによって、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ１に制御される。

次に、低電位動作について説明する。低電位動作は、レゾルバで高い検出精度が必要とされないときに実行される。低電位動作では、出力電位Ｖｏｕｔが、通常時の目標値（目標電位Ｖｔ１）よりも低い目標値（目標電位Ｖｔ２）に制御される。出力電位Ｖｏｕｔを低くすることで、レゾルバでの電力の消費を抑制することができる。マイコン６２に外部から指令が入力されることで、低電位動作が開始される。低電位動作では、マイコン６２は、図６のフローチャートを繰り返し実行する。

ステップＳ１２では、マイコン６２は、出力電位Ｖｏｕｔを検出し、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２よりも高いか否かを判定する。上記の通り、目標電位Ｖｔ２は、目標電位Ｖｔ１よりも低い。

ステップＳ１２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２よりも高いと判定した場合には、ステップＳ１４で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高い電位ＶＨに制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を低下させて、出力電位Ｖｏｕｔを低下させる。

ステップＳ１２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２と等しい判定した場合には、ステップＳ１６で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１と同じ値に制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を維持して、出力電位Ｖｏｕｔを維持する。

ステップＳ１２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２よりも低いと判定した場合には、ステップＳ１８で、マイコン６２は、検出端子３６の電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも低い電位ＶＬに制御する。すると、ＰＷＭ信号生成部４８は、デューティ比を上昇させて、出力電位Ｖｏｕｔを上昇させる。

図７は、低電位動作時の出力電位Ｖｏｕｔと電位Ｖｆｂの変化を例示している。期間Ｔ３１の開示時は、出力電位Ｖｏｕｔが通常動作時の目標電位Ｖｔ１と一致している。期間Ｔ３１では、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２よりも高い。このため、期間Ｔ３１の間は、マイコン６２がステップＳ１２とステップＳ１４を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ３１の間は、マイコン６２が電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１よりも高い電位ＶＨに制御し、ＰＷＭ信号生成部４８がＰＷＭ信号のデューティ比を低下させる。このため、期間Ｔ３１の間に、出力電位Ｖｏｕｔが低下する。期間Ｔ３１の最後に出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２まで低下すると、マイコン６２はステップＳ１２で出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２と等しいと判定する。このため、マイコン６２は、ステップＳ１６で、電位Ｖｆｂを参照電位Ｖｒｅｆ１に制御する。このため、ＰＷＭ信号生成部４８がデューティ比を現在の値に維持する。その結果、出力電位Ｖｏｕｔの低下が停止する。期間Ｔ３１の後の期間Ｔ３２では、マイコン６２がステップＳ１２とステップＳ１６を繰り返し実行する。このため、期間Ｔ３２の間は、電位Ｖｆｂが参照電位Ｖｒｅｆ１に維持され、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２に維持される。

また、低電位動作によって出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２で安定した後に、レゾルバにおける負荷の変動によって、出力電位Ｖｏｕｔが上昇または低下する場合がある。例えば、図７の期間Ｔ３２の後に、出力電位Ｖｏｕｔが上昇または低下する場合がある。この場合も、図６のフローチャートに従ってマイコン６２が動作して、出力電位Ｖｏｕｔが目標電位Ｖｔ２に戻される。

以上に説明したように、低電位動作時には、マイコン６２が電位Ｖｂを制御することによって、出力電位Ｖｏｕｔが低電位（目標電位Ｖｔ２）に制御される。

以上に説明したように、電源回路１０によれば、第１抵抗４１または第２抵抗４２が故障した場合でも、出力電位Ｖｏｕｔを適正値に制御することができる。

また、電源回路１０によれば、レゾルバで高精度な検出が不要な場合には、レゾルバに低電位を供給して電力消費を抑制することができる。

また、調整回路６０の構成は出力電位Ｖｏｕｔをモニタする回路の構成を一部変更するだけで得られるので、低コストで調整回路６０を構成することができる。

また、電源回路１０では、抵抗の故障が無い場合には、マイコン６２で電位Ｖｆｂを制御しないので、マイコン６２での電力消費を抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、入力電位を昇圧する電源回路について説明したが、入力電位を降圧する電源回路に実施形態と同様の技術を適用してもよい。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０：電源回路
２０：コンバータ回路
２２：入力端子
２４：入力側平滑化コンデンサ
２６：リアクトル
２８：スイッチング素子
３０：ダイオード
３２：出力側平滑化コンデンサ
３４：出力端子
３６：検出端子
３８：基準端子
４１：第１抵抗
４２：第２抵抗
４６：コンパレータ
４８：ＰＷＭ信号生成部
６０：調整回路
６２：マイコン
６２ａ：制御部
６２ｂ：Ｄ／Ａ変換器
６３：第３抵抗
６４：第４抵抗
６６：中間端子
６８：基準端子

Claims

電源回路であって、
入力端子と出力端子とスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をスイッチングすることで前記入力端子に印加される入力電位とは異なる大きさの出力電位を前記出力端子に出力するコンバータ回路と、
検出端子と、
前記出力電位よりも低い電位が印加される基準端子と、
前記出力端子と前記検出端子の間に接続された第１抵抗と、
前記検出端子と前記基準端子の間に接続された第２抵抗と、
前記出力端子と前記検出端子に接続されている調整回路と、
前記スイッチング素子のゲートにゲート信号を印加し、前記検出端子の電位に応じて前記ゲート信号のデューティ比を変更するゲート制御回路、
を有し、
前記検出端子の電位が前記出力電位を前記第１抵抗と前記第２抵抗により分圧した電位となる第１動作と、前記調整回路が前記出力電位に応じて前記検出端子の電位を制御する第２動作を実行可能であり、
前記第１動作において前記出力電位が所定期間連続して上昇または低下したときに、前記第２動作を実行する、
電源回路。