JP2021097489A - Voltage monitoring circuit and power unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧監視回路及び電源装置に関する。 The present invention relates to a voltage monitoring circuit and a power supply device.
電源装置では所望の精度を満たす電圧を安定的に出力し続けることが求められ、出力電圧の監視機能が付加された電源装置も多く存在する。特に例えば、自動運転及び先進運転支援システムの分野においては、機能安全への対応の必要性から、電源装置の出力電圧の監視機能が必須とされる。自動運転及び先進運転支援システムの各種機能における高度化が進むにつれ、電圧監視の要求精度が高まりつつある。 Power supply devices are required to continuously output a voltage satisfying a desired accuracy, and there are many power supply devices to which an output voltage monitoring function is added. In particular, for example, in the fields of automatic driving and advanced driver assistance systems, a function of monitoring the output voltage of a power supply device is indispensable due to the need for functional safety. As the sophistication of various functions of autonomous driving and advanced driver assistance systems progresses, the required accuracy of voltage monitoring is increasing.
図10に一般的な電圧監視機能付きの電源装置901の構成を示す。電源装置901は、電圧監視回路910と電源回路920を備える。電源回路920は、入力電圧Vinから、目標電圧Vtg(例えば5V)にて安定化されるべき出力電圧Voutを生成する。電圧監視回路910は、出力電圧Voutを、上側の異常判定電圧である過電圧判定電圧Vovd又は下側の異常判定電圧である低電圧判定電圧Vuvdと比較することで、出力電圧Voutが高くなり過ぎる異常又は低くなり過ぎる異常の有無を判断及び監視する。
FIG. 10 shows the configuration of a general
図11に、図10の電源装置901における、出力電圧Voutの設計値(即ち目標電圧Vtgの値)と、過電圧判定電圧Vovdの設計値Vovd_tgと、低電圧判定電圧Vuvdの設計値Vuvd_tgと、の関係を示す。出力電圧Voutが目標電圧Vtgと一致することを目指して電源回路920が設計及び構成されるが、出力電圧Voutは、異常がなくとも、目標電圧Vtgに対し上側及び下側にΔVaだけばらつく(このばらつきを、出力電圧の絶対値ばらつきと称する)。
FIG. 11 shows a design value of the output voltage Vout (that is, a value of the target voltage Vtg), a design value Vovd_tg of the overvoltage determination voltage Vovd, and a design value Vuvd_tg of the undervoltage determination voltage Vuvd in the
故に、電圧監視回路910では、出力電圧Voutのばらつきを考慮して、判定電圧Vovd及びVuvdを設定しておく必要がある。一方で、電圧監視回路910にて用いられる判定電圧Vovd及びVuvdの夫々にも不可避のばらつき(このばらつきを、判定電圧の絶対値ばらつきと称する)が発生する。従って、電圧監視回路910では、出力電圧の絶対値ばらつき及び判定電圧の絶対値ばらつきを全て考慮した上で、判定電圧Vovd及びVuvdの各設計値を定めておく必要がある。判定電圧の絶対値ばらつきにより、実際の過電圧判定電圧Vovdは設計値Vovd_tgを基準に上側及び下側にΔVbだけばらつき、実際の低電圧判定電圧Vuvdは設計値Vuvd_tgを基準に上側及び下側にΔVcだけばらつく。
Therefore, in the
例えば、目標電圧Vtgが5.00Vであって且つ出力電圧Voutの絶対値ばらつきに対応する電圧ΔVaが0.1Vであるならば、“Vout>5.10V”のときに、出力電圧Voutに異常があると判断されるよう電圧監視を行うことができる。この場合において例えば、過電圧判定電圧Vovdの絶対値ばらつきに対応する電圧ΔVbが0.08Vであったとしたならば、過電圧判定電圧Vovdの設計値Vovd_tgを5.18Vより高くしておく必要がある。設計値Vuvd_tgについても同様である。 For example, if the target voltage Vtg is 5.00V and the voltage ΔVa corresponding to the absolute value variation of the output voltage Vout is 0.1V, the output voltage Vout is abnormal when “Vout> 5.10V”. Voltage monitoring can be performed so that it is determined that there is. In this case, for example, if the voltage ΔVb corresponding to the variation in the absolute value of the overvoltage determination voltage Vovd is 0.08V, it is necessary to set the design value Vovd_tg of the overvoltage determination voltage Vovd to be higher than 5.18V. The same applies to the design value Vuvd_tg.
実際の電圧監視回路910において、各判定電圧Vovd及びVuvdのばらつきの向き及び大きさは不定である。このため、図10の電源装置901では、例えば、当初、目標電圧Vtgと一致していた出力電圧Voutが何らかの原因により上昇して“Vout>Vtg+ΔVa”となっても異常の発生を認知できず、 “Vout>Vtg+ΔVovd=Vtg+ΔVa+2・ΔVb”となってはじめて異常が発生していると判断することができる(但し “Vovd_tg=Vtg+ΔVa+ΔVb”と仮定)。同様に、出力電圧Voutが目標電圧Vtgより低下した場合には、 “Vout<Vtg−ΔVuvd=Vtg−(ΔVa+2・ΔVc)”となってはじめて異常が発生していると判断することができる(但し “Vuvd_tg=Vtg−ΔVa−ΔVc”と仮定)。電圧ΔVovd及びΔVuvdは電圧監視精度に関わり、電圧ΔVovd及びΔVuvdが増大するにつれて電圧監視精度が低下すると言える。
In the actual
このように、図10の電源装置901においては、出力電圧及び判定電圧の夫々の絶対値ばらつきの影響により、電圧監視精度を高めにくいという事情がある。
As described above, in the
本発明は、電圧監視精度の向上に寄与する電圧監視回路及び電源装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a voltage monitoring circuit and a power supply device that contribute to improvement of voltage monitoring accuracy.
本発明に係る電圧監視回路は、監視対象電圧を監視する電圧監視回路であって、D/Aコンバータを用いて対比電圧を出力する対比電圧出力部と、前記監視対象電圧と前記対比電圧を比較する電圧比較部と、設定動作又は監視動作を実行する制御部と、を備え、前記対比電圧出力部は、前記制御部からの入力デジタル値に応じた前記対比電圧を前記D/Aコンバータから出力し、前記制御部は、前記設定動作において、前記入力デジタル値の変動を通じ前記対比電圧を変動させるスイープ処理を実行して、前記スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記対比電圧間の高低関係が反転するときの前記入力デジタル値を基準値として取得し、その後、前記監視動作において、前記基準値に基づく異常判定値を前記入力デジタル値に設定した上で前記電圧比較部の比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成(第1の構成)である。 The voltage monitoring circuit according to the present invention is a voltage monitoring circuit that monitors a monitored voltage, and compares a contrast voltage output unit that outputs a contrast voltage using a D / A converter with the monitored voltage and the contrast voltage. A voltage comparison unit for performing a setting operation or a control unit for executing a monitoring operation is provided, and the contrast voltage output unit outputs the contrast voltage according to an input digital value from the control unit from the D / A converter. Then, in the setting operation, the control unit executes a sweep process that fluctuates the contrast voltage through the fluctuation of the input digital value, and in the process of the sweep process, the height relationship between the monitored voltage and the contrast voltage. The input digital value at the time of inversion is acquired as a reference value, and then, in the monitoring operation, an abnormality determination value based on the reference value is set as the input digital value, and then based on the comparison result of the voltage comparison unit. This is a configuration (first configuration) for determining the presence or absence of an abnormality in the monitored voltage.
上記第1の構成に係る電圧監視回路において、前記制御部は、前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記対比電圧が高く又は低くなるよう、前記基準値に基づき前記異常判定値に設定する構成(第2の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the first configuration, the control unit determines the abnormality based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is higher or lower than the monitored voltage in the setting operation. It may be a configuration (second configuration) set to a value.
上記第2の構成に係る電圧監視回路において、前記制御部は、前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記対比電圧が高くなるよう、前記基準値に基づき前記異常判定値に設定し、前記監視動作において前記監視対象電圧が前記異常判定値に対応する前記対比電圧よりも高いことを示す信号が前記電圧比較部から出力されているとき、前記監視対象電圧に異常があると判定する構成(第3の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the second configuration, the control unit sets the abnormality determination value based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is higher than the monitored voltage in the setting operation. When a signal indicating that the monitored voltage is higher than the contrast voltage corresponding to the abnormality determination value in the monitoring operation is output from the voltage comparison unit, it is determined that the monitored voltage has an abnormality. It may be a determination configuration (third configuration).
上記第2の構成に係る電圧監視回路において、前記制御部は、前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記対比電圧が低くなるよう、前記基準値に基づき前記異常判定値に設定し、前記監視動作において前記監視対象電圧が前記異常判定値に対応する前記対比電圧よりも低いことを示す信号が前記電圧比較部から出力されているとき、前記監視対象電圧に異常があると判定する構成(第4の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the second configuration, the control unit sets the abnormality determination value based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is lower than the monitored voltage in the setting operation. When a signal indicating that the monitored voltage is lower than the contrast voltage corresponding to the abnormality determination value in the monitoring operation is output from the voltage comparison unit, it is determined that the monitored voltage has an abnormality. It may be a determination configuration (fourth configuration).
上記第1〜第4の構成の何れかに係る電圧監視回路において、所定の固定値を保持するメモリを更に備え、前記制御部は、前記設定動作において、前記基準値と前記固定値とに基づき、前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成(第5の構成)であっても良い。 The voltage monitoring circuit according to any one of the first to fourth configurations further includes a memory that holds a predetermined fixed value, and the control unit is based on the reference value and the fixed value in the setting operation. , The configuration (fifth configuration) for determining the presence or absence of an abnormality in the monitored voltage may be used.
上記第1の構成に係る電圧監視回路において、前記対比電圧出力部は、前記制御部からの第1入力デジタル値をD/A変換することで第1対比電圧を出力する第1D/Aコンバータと、前記制御部からの第2入力デジタル値をD/A変換することで第2対比電圧を出力する第2D/Aコンバータと、を有し、前記電圧比較部は、前記監視対象電圧と前記第1対比電圧を比較する第1比較部と、前記監視対象電圧と前記第2対比電圧を比較する第2比較部と、を有し、前記制御部は、前記設定動作において、前記第1入力デジタル値の変動を通じ前記第1対比電圧を変動させる第1スイープ処理を実行して、前記第1スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第1対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第1入力デジタル値を第1基準値として取得するとともに、前記第2入力デジタル値の変動を通じ前記第2対比電圧を変動させる第2スイープ処理を実行して、前記第2スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第2対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第2入力デジタル値を第2基準値として取得し、その後、前記監視動作において、前記第1基準値に基づく第1異常判定値を前記第1入力デジタル値に設定するとともに前記第2基準値に基づく第2異常判定値を前記第2入力デジタル値に設定した上で、前記第1比較部及び前記第2比較部の各比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成(第6の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the first configuration, the contrast voltage output unit is a first D / A converter that outputs the first contrast voltage by D / A converting the first input digital value from the control unit. A second D / A converter that outputs a second contrast voltage by D / A converting a second input digital value from the control unit, and the voltage comparison unit has the monitored voltage and the first voltage. It has a first comparison unit for comparing one contrast voltage and a second comparison unit for comparing the monitored voltage with the second comparison voltage, and the control unit has the first input digital in the setting operation. The first sweep process that fluctuates the first contrast voltage through the fluctuation of the value is executed, and the height relationship between the monitored voltage and the first contrast voltage is reversed in the process of the first sweep process. The 1-input digital value is acquired as the first reference value, and the second sweep process that fluctuates the second contrast voltage through the fluctuation of the second input digital value is executed, and the monitoring is performed in the process of the second sweep process. The second input digital value when the height relationship between the target voltage and the second contrast voltage is reversed is acquired as the second reference value, and then, in the monitoring operation, the first abnormality determination based on the first reference value is performed. After setting the value to the first input digital value and setting the second abnormality determination value based on the second reference value to the second input digital value, each of the first comparison unit and the second comparison unit. A configuration (sixth configuration) may be used in which the presence or absence of an abnormality in the monitored voltage is determined based on the comparison result.
上記第6の構成に係る電圧監視回路において、前記制御部は、前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記第1対比電圧が高くなるよう前記第1基準値に基づき前記第1異常判定値に設定するともに、前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記第2対比電圧が低くなるよう前記第2基準値に基づき前記第2異常判定値に設定する構成(第7の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the sixth configuration, the control unit has the first reference value based on the first reference value so that the first contrast voltage in the monitoring operation is higher than the monitored voltage in the setting operation. 1 Abnormality determination value is set, and the second abnormality determination value is set based on the second reference value so that the second contrast voltage in the monitoring operation is lower than the monitoring target voltage in the setting operation. (7th configuration) may be used.
上記第7の構成に係る電圧監視回路において、前記制御部は、前記監視動作において前記監視対象電圧が前記第1異常判定値に対応する前記第1対比電圧よりも高いことを示す信号が前記第1比較部から出力されているとき、或いは、前記監視動作において前記監視対象電圧が前記第2異常判定値に対応する前記第2対比電圧よりも低いことを示す信号が前記第2比較部から出力されているとき、前記監視対象電圧に異常があると判定する構成(第8の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to the seventh configuration, the control unit has a signal indicating that the monitored voltage is higher than the first contrast voltage corresponding to the first abnormality determination value in the monitoring operation. When output from 1 comparison unit, or in the monitoring operation, a signal indicating that the monitoring target voltage is lower than the second comparison voltage corresponding to the second abnormality determination value is output from the second comparison unit. When this is done, the configuration may be such that it is determined that the monitored voltage has an abnormality (eighth configuration).
上記第6〜第8の構成の何れかに係る電圧監視回路において、所定の第1固定値及び所定の第2固定値を保持するメモリを更に備え、前記制御部は、前記設定動作において、前記第1基準値と前記第1固定値とに基づき、又は、前記第2基準値と前記第2固定値とに基づき、前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成(第9の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to any one of the sixth to eighth configurations, a memory for holding a predetermined first fixed value and a predetermined second fixed value is further provided, and the control unit is described in the setting operation. With a configuration (9th configuration) for determining the presence or absence of an abnormality in the monitored voltage based on the first reference value and the first fixed value, or based on the second reference value and the second fixed value. There may be.
上記第1〜第9の構成の何れかに係る電圧監視回路において、前記制御部は、当該電圧監視回路の起動のたびに前記設定動作を実行可能である構成(第10の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to any one of the first to ninth configurations, the control unit has a configuration (tenth configuration) capable of executing the setting operation each time the voltage monitoring circuit is activated. Is also good.
上記第1〜第10の構成の何れかに係る電圧監視回路において、前記制御部は、当該電圧監視回路に接続される上位制御回路からの信号に基づき、前記設定動作を実行可能である構成(第11の構成)であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to any one of the first to tenth configurations, the control unit can execute the setting operation based on a signal from a higher-level control circuit connected to the voltage monitoring circuit (a configuration in which the setting operation can be executed. It may be the eleventh configuration).
本発明に係る電源装置は、上記第1〜第11の構成の何れかに係る電圧監視回路と、入力電圧に基づき出力電圧を生成する電源回路と、を備え、前記出力電圧が前記電圧監視回路にて監視されるべき監視対象電圧とされる構成(第12の構成)である。 The power supply device according to the present invention includes a voltage monitoring circuit according to any one of the first to eleventh configurations and a power supply circuit that generates an output voltage based on an input voltage, and the output voltage is the voltage monitoring circuit. This is the configuration (12th configuration) that is the monitored voltage to be monitored in.
本発明によれば、電圧監視精度の向上に寄与する電圧監視回路及び電源装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a voltage monitoring circuit and a power supply device that contribute to improvement of voltage monitoring accuracy.
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、素子又は部位等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、素子又は部位等の名称を省略又は略記することがある。例えば、後述の“DAREF”によって参照される第1基準値は(図5参照)、第1基準値DAREFと表記されることもあるし、基準値DAREF又は単に値DAREFと略記されることもあり得るが、それらは全て同じものを指す。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In each of the referenced figures, the same parts are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations regarding the same parts will be omitted in principle. In this specification, for the sake of simplification of description, by describing a symbol or a code that refers to an information, a signal, a physical quantity, an element or a part, etc. Etc. may be omitted or abbreviated. For example, the first reference value referred to by "D AREF " described later (see FIG. 5) may be expressed as the first reference value D AREF , or simply abbreviated as the reference value D AREF or simply the value D AREF. It is possible, but they all refer to the same thing.
まず、本発明の実施形態の記述にて用いられる幾つかの用語について説明を設ける。
グランドとは、基準となる0V(ゼロボルト)の電位を有する導電部を指す又は0Vの電位そのものを指す。0Vの電位をグランド電位と称することもある。本発明の実施形態において、特に基準を設けずに示される電圧は、グランドから見た電位を表す。
First, some terms used in the description of the embodiments of the present invention will be described.
The ground refers to a conductive portion having a reference potential of 0 V (zero volt) or the potential of 0 V itself. The potential of 0 V may be referred to as the ground potential. In the embodiment of the present invention, the voltage shown without any particular reference represents the potential seen from the ground.
レベルとは電位のレベルを指し、任意の信号又は電圧についてハイレベルはローレベルよりも高い電位を有する。任意の信号又は電圧について、信号又は電圧がハイレベルにあるとは信号又は電圧のレベルがハイレベルにあることを意味し、信号又は電圧がローレベルにあるとは信号又は電圧のレベルがローレベルにあることを意味する。信号についてのレベルは信号レベルと表現されることがあり、電圧についてのレベルは電圧レベルと表現されることがある。 Level refers to the level of potential, where a high level has a higher potential than a low level for any signal or voltage. For any signal or voltage, a signal or voltage at a high level means that the signal or voltage level is at a high level, and a signal or voltage at a low level means that the signal or voltage level is at a low level. Means that it is in. A level for a signal is sometimes referred to as a signal level, and a level for a voltage is sometimes referred to as a voltage level.
任意の信号又は電圧において、ローレベルからハイレベルへの切り替わりをアップエッジと称し、ローレベルからハイレベルへの切り替わりのタイミングをアップエッジタイミングと称する。同様に、任意の信号又は電圧において、ハイレベルからローレベルへの切り替わりをダウンエッジと称し、ハイレベルからローレベルへの切り替わりのタイミングをダウンエッジタイミングと称する。 For any signal or voltage, switching from low level to high level is called up edge, and timing of switching from low level to high level is called up edge timing. Similarly, for any signal or voltage, switching from high level to low level is referred to as down edge, and timing of switching from high level to low level is referred to as down edge timing.
ハイレベル又はローレベルの信号レベルをとる任意の信号について、当該信号のレベルがハイレベルとなる区間をハイレベル区間と称し、当該信号のレベルがローレベルとなる区間をローレベル区間と称する。ハイレベル又はローレベルの電圧レベルをとる任意の電圧についても同様である。 For any signal having a high level or low level signal level, a section in which the level of the signal is high level is referred to as a high level section, and a section in which the level of the signal is low level is referred to as a low level section. The same is true for any voltage that has a high or low level voltage level.
図1は本発明の実施形態に係る電源装置1の全体構成図である。電源装置1は、電圧監視機能付きの電源装置であって、電圧監視回路10と電源回路20とを備える。電圧監視回路10に対して上位制御回路30が接続される。電圧監視回路10と電源回路20と上位制御回路30とで電源システムが構成されると考えることもできる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power supply device 1 according to an embodiment of the present invention. The power supply device 1 is a power supply device having a voltage monitoring function, and includes a
電源回路20は、入力電圧VINに基づき所定の目標電圧VTGにて安定化されるべき出力電圧VOUTを生成及び出力する任意の電源回路である。目標電圧VTG及び出力電圧VOUTは直流電圧である。出力電圧VOUTは負荷装置LDの電源電圧として負荷装置LDに供給されて良い。負荷装置LDは出力電圧VOUTを元に駆動する任意の負荷である。例えば、電源回路20は直流の正の入力電圧VINから直流の正の出力電圧VOUTを生成するDC/DCコンバータである。出力電圧VOUT及び目標電圧VTGは入力電圧VINより低くても良いし、高くても良い。また、入力電圧VIN又は出力電圧VOUTは負の直流電圧であり得ても良い。電源回路20はスイッチング方式のDC/DCコンバータであっても良いし、シリーズ方式のDC/DCコンバータであっても良い。尚、電源回路20はAC/DCコンバータであっても良い(即ち入力電圧VINは交流電圧であっても良い)。
The
以下では、目標電圧VTGは正の直流電圧であるとし、故に、電源回路20の正常動作時には出力電圧VOUTも正の直流電圧となる(理想的には“VOUT=VTG”となる)ものとする。また、電源回路20は出力電圧VOUTに基づく信号PGOODを出力する機能を備える。電源回路20が起動して出力電圧VOUTが上昇することにより、出力電圧VOUTが“k×VTG”に達すると信号PGOODはハイレベルとなる。出力電圧VOUTが“k×VTG”未満の状態において信号PGOODはローレベルである。係数kは、0より大きく1未満の所定値(例えば0.8)を有する。
In the following, it is assumed that the target voltage V TG is a positive DC voltage, and therefore, the output voltage V OUT is also a positive DC voltage during normal operation of the power supply circuit 20 (ideally, “V OUT = V TG ”). ). Further, the
電圧監視回路10は電源回路20の出力電圧VOUTを監視対象電圧として監視し、監視結果を外部に出力する機能を有する。電圧監視回路10は、制御部11と、対比電圧出力部12と、電圧比較部13と、メモリ14と、基準電圧生成部15を備えると共に、端子TM1〜TM6を含む複数の外部端子を備える。対比電圧出力部12は、2つのD/Aコンバータ(デジタル/アナログコンバータ)であるDAC12A及びDAC12Bを備える。電圧比較部13は、コンパレータ13A及び13Bを備える。
The
端子TM1に対して電圧監視回路10の電源電圧VDDが供給され、電圧監視回路10内の各回路は電源電圧VDDを元に駆動する。電源電圧VDDは出力電圧VOUTであっても良いし、入力電圧VINを元に生成された他の直流電圧であっても良い。端子TM2はグランドに接続される。端子TM3に対し電源回路20の出力電圧VOUTが入力される。
The power supply voltage VDD of the
端子TM4には信号PGOODが入力される。信号PGOODは制御部11にとってのイネーブル信号ENとして機能する。制御部11は、イネーブル信号ENのローレベル区間では動作せず、イネーブル信号ENのハイレベル区間において動作する。制御部11は、イネーブル信号ENのローレベルからハイレベルへの切り替わりを契機に動作を開始する。以下では、特に記述なき限り、イネーブル信号ENがハイレベルに維持されているものとする。
The signal P GOOD is input to the terminal TM4. The signal P GOOD functions as an enable signal EN for the
端子TM5は制御部11に接続される。制御部11は、端子TM5を介し電圧監視回路10の外部回路(不図示)に異常検出信号DETを出力可能である。ここにおける外部回路は、端子TM5に接続された外部回路であって、上位制御回路30であっても良い。異常検出信号DETの意義は後述される。
The terminal TM5 is connected to the
端子TM6は複数の通信用端子から成り、制御部11は、端子TM6を介して上位制御回路30と双方向通信が可能である。この通信の方式は任意であり、例えば、SPI(Serial Peripheral Interface)による通信や、I2C(Inter-Integrated Circuit)による通信を用いることができる。
The terminal TM6 is composed of a plurality of communication terminals, and the
制御部11はDAC12A及び12Bの夫々に対し個別にデジタル信号を入力する。制御部11からDAC12Aに入力されるデジタル信号を記号“INA”にて参照し、制御部11からDAC12Bに入力されるデジタル信号を記号“INB”にて参照する。デジタル信号INAは所定ビット数で表現されるデジタル値DAを持ち、デジタル信号INBは所定ビット数で表現されるデジタル値DBを持つ。
The
DAC12Aは、所定の基準電圧VREFに基づきデジタル信号INAをD/A変換(デジタル/アナログ変換)することで対比電圧VAを生成する。デジタル信号INAのD/A変換はデジタル値DAのD/A変換と同義である。DAC12Bは、所定の基準電圧VREFに基づきデジタル信号INBをD/A変換(デジタル/アナログ変換)することで対比電圧VBを生成する。デジタル信号INBのD/A変換はデジタル値DBのD/A変換と同義である。
DAC12A generates a comparison voltage V A digital signal IN A based on a predetermined reference voltage V REF by D / A conversion (digital / analog conversion). D / A conversion of the digital signal IN A has the same meaning as D / A conversion of the digital values D A. The
図2(a)及び(b)に示す如く、デジタル値DAの増大につれて対比電圧VAが線型的に単調増加し、デジタル値DBの増大につれて対比電圧VBが線型的に単調増加するものとする。基準電圧VREFは、電源電圧VDDに基づき基準電圧生成部15にて生成される正の直流電圧である。ここでは、デジタル値DAに比例する係数であって且つ1以下の係数を基準電圧VREFに乗じて得た電圧が対比電圧VAとして生成され、デジタル値DBに比例する係数であって且つ1以下の係数を基準電圧VREFに乗じて得た電圧が対比電圧VBとして生成されるものとする。
As shown in FIG. 2 (a) and (b), comparing the voltage V A with increasing digital value D A is linear manner monotonously increased, compared voltage V B increases linearly monotonically with increasing digital value D B It shall be. The reference voltage V REF is a positive DC voltage generated by the reference
DAC12Aから出力される対比電圧VAはコンパレータ13Aの反転入力端子に入力される。コンパレータ13Aの非反転入力端子は端子TM3に接続されて、監視対象電圧としての出力電圧VOUTの入力を受ける。故に、コンパレータ13Aは、対比電圧VAと出力電圧VOUTを比較して、比較結果を示す信号SAを出力する。信号SAは制御部11に入力される。信号SAはハイレベル又はローレベルの何れかの信号レベルをとる二値信号であって、対比電圧VA及び出力電圧VOUT間の高低関係を表す。具体的には、出力電圧VOUTが対比電圧VAよりも高いとき(即ち“VOUT>VA”のとき)において信号SAはハイレベルとなり、出力電圧VOUTが対比電圧VAよりも低いとき(即ち“VOUT<VA”のとき)において信号SAはローレベルとなる。出力電圧VOUTが対比電圧VAとちょうど一致するとき、信号SAはハイレベル又はローレベルとなる。
Contrast voltage V A output from DAC12A is input to the inverting input terminal of the
信号SAは出力電圧VOUTが高くなりすぎる異常(以下、過電圧異常と称する)の有無を表す信号であり、後述の監視動作において、“1”の論理値を有する信号SAは過電圧異常の発生及び存在を示す。本例では、信号SAに対して正論理が採用され、ハイレベルの信号SAが“1”の論理値を有し、ローレベルの信号SAが“0”の論理値を有しているものとする。但し、信号SAに対して負論理が採用されるようにしても良く、この場合には、対比電圧VAをコンパレータ13Aの非反転入力端子に入力し、出力電圧VOUTをコンパレータ13Aの反転入力端子に入力すれば良い。
Signal S A is abnormal to the output voltage V OUT becomes too high is a signal indicating whether or not (hereinafter, overvoltage abnormality called), the monitoring operation to be described later, "1" signal S A with a logical value of the overvoltage anomalies Indicates occurrence and existence. In this example, the positive logic adopted for the signals S A, signal S A of the high level has a logical value of "1", the signal S A of a low level is a logical value of "0" It is assumed that there is. However, may also be negative logic is employed for the signal S A, in this case, the type the comparison voltage V A to the non-inverting input terminal of the
DAC12Bから出力される対比電圧VBはコンパレータ13Bの非反転入力端子に入力される。コンパレータ13Bの反転入力端子は端子TM3に接続されて、監視対象電圧としての出力電圧VOUTの入力を受ける。故に、コンパレータ13Bは、対比電圧VBと出力電圧VOUTを比較して、比較結果を示す信号SBを出力する。信号SBは制御部11に入力される。信号SBはハイレベル又はローレベルの何れかの信号レベルをとる二値信号であって、対比電圧VB及び出力電圧VOUT間の高低関係を表す。具体的には、出力電圧VOUTが対比電圧VBよりも低いとき(即ち“VOUT<VB”のとき)において信号SBはハイレベルとなり、出力電圧VOUTが対比電圧VBよりも高いとき(即ち“VOUT>VB”のとき)において信号SBはローレベルとなる。出力電圧VOUTが対比電圧VBとちょうど一致するとき、信号SBはハイレベル又はローレベルとなる。
The contrast voltage V B output from the
信号SBは出力電圧VOUTが低くなりすぎる異常(以下、低電圧異常と称する)の有無を表す信号であり、後述の監視動作において、“1”の論理値を有する信号SBは低電圧異常の発生及び存在を示す。本例では、信号SBに対して正論理が採用され、ハイレベルの信号SBが“1”の論理値を有し、ローレベルの信号SBが“0”の論理値を有しているものとする。但し、信号SBに対して負論理が採用されるようにしても良く、この場合には、対比電圧VBをコンパレータ13Bの反転入力端子に入力し、出力電圧VOUTをコンパレータ13Bの非反転入力端子に入力すれば良い。
Signal S B is abnormal to the output voltage V OUT becomes too low is a signal indicating whether or not (hereinafter, a low voltage is referred to as error), the signal S B is a low voltage having a logic value of the monitoring operation to be described later, "1" Indicates the occurrence and existence of anomalies. In this example, the positive logic adopted for the signal S B, has a logical value of high level of the signal S B is "1", the signal S B of low level has a logical value of "0" It is assumed that there is. However, may also be negative logic is employed for the signal S B, in this case, the type the comparison voltage V B to the inverting input terminal of the
メモリ14は、制御部11の制御の下で、任意のデータの読み書きを行う。メモリ14は、揮発性メモリ14a及び不揮発性メモリ14bを備える。DRAM(Dynamic Random Access Memory)等にて揮発性メモリ14aを構成することができ、フラッシュメモリ等にて不揮発性メモリ14bを構成することができる。
The
電圧監視回路10の出荷前に実行されるテスト工程における動作も後に説明されるが、まず、テスト工程の後における電源装置1及び電源システムの動作(これを実稼働動作と称する)を説明する。実稼働動作において、電圧監視回路10は設定動作又は監視動作を行うことができる。
The operation in the test process executed before the shipment of the
図3は実稼働動作における電圧監視回路10の動作フローチャートである。実稼働動作において、電圧監視回路10が起動すると、ステップS1にて設定動作が実行され、その後は、ステップS2の処理を経てステップS3の監視動作が継続実行される。但し、ステップS2の処理は、設定動作に属すると考えても良いし、監視動作に属すると考えても良い。尚、電圧監視回路10は、設定動作が行われる設定モード及び監視モードが行われる監視モードの何れかの動作モードにて動作する、と考えても良い。この場合、設定モード又は監視モードを動作モードに設定するモード設定部が制御部11内に設けられている、と考えることができる。
FIG. 3 is an operation flowchart of the
ステップS1の設定動作について説明する。実稼働動作において、ステップS1の設定動作は、電源装置1の起動のたびに(従って電圧監視回路10の起動のたびに)制御部11により実行される。但し、出力電圧VOUTが目標電圧VTGにて安定化していると考えられるタイミングにて設定動作が実行されるものとする。例えば、信号PGOODのアップエッジタイミングから所定時間が経過した後に設定動作が行われるようにすると良い。
The setting operation of step S1 will be described. In the actual operation, the setting operation of step S1 is executed by the
設定動作は第1スイープ処理と第2スイープ処理を含む。第1及び第2スイープ処理を並列して同時に実行して良いが、それらを別々のタイミングにて順次実行するようにしても良い。 The setting operation includes a first sweep process and a second sweep process. The first and second sweep processes may be executed in parallel at the same time, but they may be executed sequentially at different timings.
第1スイープ処理において、制御部11は、図4(a)に示す如く、DAC12Aへ入力されるデジタル値DAを所定の下側デジタル値DA_RANGE_Lから所定の上側デジタル値DA_RANGE_Hまで“1”ずつ増大させる(DA_RANGE_L<DA_RANGE_H)。故に、第1スイープ処理において、対比電圧VAは、“DA=DA_RANGE_L”であるときの電圧から“DA=DA_RANGE_H”であるときの電圧までの所定の第1スイープ電圧範囲内で単調増加することになる。
In the first sweep process, the
“DA=DA_RANGE_L”であるときには対比電圧VAが目標電圧VTGよりも十分に低くなるように、且つ、“DA=DA_RANGE_H”であるときには対比電圧VAが目標電圧VTGよりも十分に高くなるように、デジタル値DA_RANGE_L及びDA_RANGE_Hが設定されている。故に、“DA=DA_RANGE_L”であるときには“VA<VOUT”となって信号SAがハイレベルとなる一方で、“DA=DA_RANGE_H”であるときには“VA>VOUT”となって信号SAがローレベルとなり、第1スイープ処理における対比電圧VAの単調増加の過程で信号SAがハイレベルからローレベルに切り替わる。制御部11は、第1スイープ処理における対比電圧VAの単調増加の過程で、信号SAがハイレベルからローレベルに切り替わる直前又は直後のデジタル値DAを第1基準値DAREFとして取得する。ステップS1の設定動作において、取得された第1基準値DAREFはメモリ(揮発性メモリ)14aに保存される(図5も参照)。
As "D A = D A_RANGE_L" comparison voltage V A when a is sufficiently lower than the target voltage V TG, and, from "D A = D A_RANGE_H" target voltage V TG is compared voltage V A when it is The digital values DA_RANGE_L and DA_RANGE_H are set so as to be sufficiently high. Therefore, when it is "D A = D A_RANGE_L" is "V A <V OUT" While the sounding signal S A becomes high level, when a "D A = D A_RANGE_H" is "V A> V OUT" and becomes the signal S a becomes low level, the process by the signal S a monotonically increasing the contrast voltage V a at the first sweep process is changed from the high level to the low level.
尚、第1スイープ処理においてデジタル値DAを上側デジタル値DA_RANGE_Hから下側デジタル値DA_RANGE_Lへと“1”ずつ減少させても良い。この場合には、第1スイープ処理において対比電圧VAが単調減少するので、その単調減少の過程で信号SAがローレベルからハイレベルに切り替わる直前又は直後のデジタル値DAを第1基準値DAREFとして取得すれば良い。 Incidentally, it may be reduced by "1" to the lower digital value D A_RANGE_L digital values D A from the upper digital value D A_RANGE_H in the first sweep process. In this case, since the comparison voltage V A at the first sweep process decreases monotonically, before or digital values D A immediately after the first reference value signal S A in the course of its monotonously decreasing is switched from the low level to the high level It may be acquired as D AREF.
まとめると、ステップS1の設定動作では、デジタル値DAの変動を通じ対比電圧VAを変動させる第1スイープ処理が実行され、第1スイープ処理の過程で出力電圧VOUT及び対比電圧VA間の高低関係が反転するときのデジタル値DAが第1基準値DAREFとして取得される。出力電圧VOUT及び対比電圧VA間の高低関係の反転が信号SAにより観測された時点で、第1スイープ処理におけるデジタル値DAの変動(故に対比電圧VAの変動)を終了しても良い。 In summary, in the setting operation in step S1, the first sweep process to vary the contrast voltage V A through the variation of digital values D A is executed, between the output voltage V OUT and comparison voltage V A in the course of the first sweep process digital values D a when the height relationship is inverted is obtained as a first reference value D AREF. When the inversion was observed by the signal S A of the high and low relationship between the output voltage V OUT and comparison voltage V A, and ends the variation of digital values D A in the first sweep process (hence variations in the contrast voltage V A) Is also good.
第2スイープ処理において、制御部11は、図4(b)に示す如く、DAC12Bへ入力されるデジタル値DBを所定の下側デジタル値DB_RANGE_Lから所定の上側デジタル値DB_RANGE_Hまで“1”ずつ増大させる(DB_RANGE_L<DB_RANGE_H)。故に、第2スイープ処理において、対比電圧VBは、“DB=DB_RANGE_L”であるときの電圧から“DB=DB_RANGE_H”であるときの電圧までの所定の第2スイープ電圧範囲内で単調増加することになる。
In the second sweep process, the
“DB=DB_RANGE_L”であるときには対比電圧VBが目標電圧VTGよりも十分に低くなるように、且つ、“DB=DB_RANGE_H”であるときには対比電圧VBが目標電圧VTGよりも十分に高くなるように、デジタル値DB_RANGE_L及びDB_RANGE_Hが設定されている。故に、“DB=DB_RANGE_L”であるときには“VB<VOUT”となって信号SBがローレベルとなる一方で、“DB=DB_RANGE_H”であるときには“VB>VOUT”となって信号SBがハイレベルとなり、第2スイープ処理における対比電圧VBの単調増加の過程で信号SBがローレベルからハイレベルに切り替わる。制御部11は、第2スイープ処理における対比電圧VBの単調増加の過程で、信号SBがローレベルからハイレベルに切り替わる直前又は直後のデジタル値DBを第2基準値DBREFとして取得する。ステップS1の設定動作において、取得された第2基準値DBREFはメモリ(揮発性メモリ)14aに保存される(図5も参照)。
As "D B = D B_RANGE_L" comparison voltage V B when a is sufficiently lower than the target voltage V TG, and, from "D B = D B_RANGE_H" target voltage V TG is compared voltage V B when a The digital values DB_RANGE_L and DB_RANGE_H are set so as to be sufficiently high. Therefore, when it is "D B = D B_RANGE_L" is "V B <V OUT" While becomes the signal S B becomes a low level, when it is "D B = D B_RANGE_H" is "V B> V OUT" and becomes the signal S B becomes high level, the signal S B monotonically increases in the course of comparing the voltage V B at the second sweep process is switched from the low level to the high level.
尚、第2スイープ処理においてデジタル値DBを上側デジタル値DB_RANGE_Hから下側デジタル値DB_RANGE_Lへと“1”ずつ減少させても良い。この場合には、第2スイープ処理において対比電圧VBが単調減少するので、その単調減少の過程で信号SBがハイレベルからローレベルに切り替わる直前又は直後のデジタル値DBを第2基準値DBREFとして取得すれば良い。 Incidentally, it may be reduced by "1" to the lower digital value D B_RANGE_L digital value D B from the upper digital value D B_RANGE_H in the second sweep process. In this case, since the comparison voltage V B at the second sweep process decreases monotonically, the digital value D B immediately before or after the process signal S B of the monotonous decrease is switched from the high level to the low level second reference value It may be acquired as D BREF.
まとめると、ステップS1の設定動作では、デジタル値DBの変動を通じ対比電圧VBを変動させる第2スイープ処理が実行され、第2スイープ処理の過程で出力電圧VOUT及び対比電圧VB間の高低関係が反転するときのデジタル値DBが第2基準値DBREFとして取得される。出力電圧VOUT及び対比電圧VB間の高低関係の反転が信号SBにより観測された時点で、第2スイープ処理におけるデジタル値DBの変動(故に対比電圧VBの変動)を終了しても良い。 In summary, in the setting operation in step S1, the second sweep process is performed to vary the contrast voltage V B through a variation of digital values D B, between the output voltage V OUT and comparison voltage V B in the course of the second sweep process The digital value D B when the high-low relationship is reversed is acquired as the second reference value D BREF. When the inversion was observed by the signal S B of high and low relationship between the output voltage V OUT and comparison voltage V B, and ends the variation of digital values D B in the second sweep process (hence variations in the contrast voltage V B) Is also good.
尚、第1スイープ処理におけるデジタル値DAの変動範囲(換言すれば対比電圧VAの変動範囲)と、第2スイープ処理におけるデジタル値DBの変動範囲(換言すれば対比電圧VBの変動範囲)は、互いに一致していても良いし、異なっていても良い。 Incidentally, the variation range of the digital values D A in the first sweep process (the variation range of the comparison voltage V A in other words), the variation of the variation range (contrast in other words the voltage V B of the digital value D B in the second sweep process The ranges) may be in agreement with each other or may be different.
ステップS1の後、ステップS2において、制御部11は、第1基準値DAREFに基づいて第1異常判定値DA_THを設定すると共に、第2基準値DBREFに基づいて第2異常判定値DB_THを設定する。具体的には、“DA_TH=DAREF+ΔDA”及び“DB_TH=DBREF−ΔDB”に従って、異常判定値DA_TH及びDB_THを設定する。ΔDAは上側の電圧監視幅に相当する正の第1所定値であり、ΔDBは下側の電圧監視幅に相当する正の第2所定値である。所定値ΔDA及びΔDBは、互いに一致していても良いし、異なっていても良い。
After step S1, in step S2, the
“DA=DA_TH”であるときの対比電圧VAを、第1異常判定電圧(又は上側異常判定電圧)と称し、記号“VA_TH”にて参照する。“DB=DB_TH”であるときの対比電圧VBを、第2異常判定電圧(又は下側異常判定電圧)と称し、記号“VB_TH”にて参照する。 The "D A = D A_TH" comparison voltage V A at the time is, referred to as a first abnormality determination voltage (or the upper abnormality determination voltage), is referred to by the symbol "V A_TH". The "D B = D B_TH" a comparison voltage V B when it is referred to as a second abnormality determination voltage (or the lower abnormality determination voltage), is referred to by the symbol "V B_TH".
図6に、ステップS1の設定動作の実行時における出力電圧VOUTと、第1異常判定電圧VA_THと、第2異常判定電圧VB_THと、の関係を示す。ステップS1の設定動作の実行時における出力電圧VOUTに対し、第1異常判定電圧VA_THは第1所定値ΔDAに対応する上側の電圧監視幅ΔVAだけ高く、第2異常判定電圧VB_THは第2所定値ΔDBに対応する下側の電圧監視幅ΔVBだけ低い。電圧監視幅ΔVA及びΔVBは、互いに一致していても良いし、異なっていても良い。 FIG. 6 shows the relationship between the output voltage V OUT , the first abnormality determination voltage V A_TH , and the second abnormality determination voltage V B_TH when the setting operation of step S1 is executed. Respect to the output voltage V OUT at the time of execution of the setting operation in step S1, the first abnormality determination voltage V A_TH is higher by above the voltage monitoring width [Delta] V A corresponding to the first predetermined value [Delta] D A, the second abnormality determination voltage V B_TH low by the voltage monitoring width [Delta] V B of the lower side corresponding to the second predetermined value [Delta] D B. The voltage monitoring widths ΔVA A and ΔV B may be the same as each other or may be different from each other.
ステップS2に続くステップS3では監視動作が実行される。監視動作は、ステップS1及びS2の後、継続的に実行される。監視動作において、制御部11は、“DA=DA_TH”及び“DB=DB_TH”とし(即ち“VA=VA_TH”及び“VB=VB_TH”とし)、その上で、コンパレータ13A及び13Bの出力信号SA及びSBに基づき、監視対象電圧である出力電圧VOUTの異常の有無を監視する。出力電圧VOUTの異常として、上述の過電圧異常と低電圧異常がある。 In step S3 following step S2, a monitoring operation is executed. The monitoring operation is continuously executed after steps S1 and S2. In the monitoring operation, the control unit 11, (a i.e. "V A = V A_TH" and "V B = V B_TH") "D A = D A_TH" a and "D B = D B_TH", on the comparator based on 13A and 13B output signals S a and S B of the monitors an abnormality presence or absence of the output voltage V OUT to be monitored voltage. The abnormalities of the output voltage V OUT include the above-mentioned overvoltage abnormality and undervoltage abnormality.
監視動作において、制御部11は、“1”の論理値を有する信号SA(ここではハイレベルの信号SA)が出力されているとき、即ち、出力電圧VOUTが第1異常判定電圧VA_THよりも高いことを示す信号SAがコンパレータ13Aから出力されているとき、過電圧異常が発生していると判定する。制御部11は、過電圧異常が発生していると判定したとき、所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力することができる、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)することができる。電圧監視回路10の外部回路は上位制御回路30であり得る。過電圧異常が発生していると判定されたときに出力される異常信号は、過電圧異常が発生をしている旨を表す過電圧異常信号である。
In the monitoring operation, the
監視動作において、制御部11は、“1”の論理値を有する信号SB(ここではハイレベルの信号SB)が出力されているとき、即ち、出力電圧VOUTが第2異常判定電圧VB_THよりも低いことを示す信号SBがコンパレータ13Bから出力されているとき、低電圧異常が発生していると判定する。制御部11は、低電圧異常が発生していると判定したとき、所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力することができる、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)することができる。電圧監視回路10の外部回路は上位制御回路30であり得る。低電圧異常が発生していると判定されたときに出力される異常信号は、低電圧異常が発生をしている旨を表す低電圧異常信号である。
In the monitoring operation, the
尚、過電圧異常が発生していると判定されたときに出力される異常信号と低電圧異常が発生していると判定されたときに出力される異常信号は、互いに区別可能な2種類の異常信号であっても良いし、共通の異常信号であっても良い。それらが共通の異常信号である場合、異常信号を受信した回路(電圧監視回路10の外部回路又は上位制御回路30)にて、過電圧異常及び低電圧異常のどちらか発生しているのかまでは区別されない。
The abnormal signal output when it is determined that an overvoltage abnormality has occurred and the abnormal signal output when it is determined that an undervoltage abnormality has occurred are two types of abnormalities that can be distinguished from each other. It may be a signal or a common abnormal signal. When they are common abnormal signals, it is possible to distinguish whether an overvoltage abnormality or an undervoltage abnormality has occurred in the circuit that received the abnormal signal (external circuit of
異常信号を受信した回路(電圧監視回路10の外部回路又は上位制御回路30)は、所定の異常対応処理を実行する。異常対応処理の内容は任意であり、例えば、異常対応処理において、電源回路20の動作を停止させる、或いは、図示されない画像表示部又は発光部を用いて所定の警告表示を行うことができる。
The circuit (external circuit of the
図10の電源装置901では、出力電圧並びに異常判定電圧が目標(Vtg、Vovd_tg、Vuvd_tg)に対してどちら向きにどれだけばらついているのかが不明であるため、それらの絶対値ばらつきを含んだ形でしか電圧監視を行うことができない。これに対し、本実施形態に係る電源装置1によれば、ばらつきの向き及び大きさが反映された実際の出力電圧VOUTを参照し、出力電圧VOUT及び対比電圧(VA、VB)間の高低関係が実際に反転するときの対比電圧を基準にして、異常有無の閾値となる異常判定電圧VA_TH及びVB_THを設定することができる。このため、出力電圧及び異常判定電圧の絶対値ばらつきがキャンセルされ、電圧監視精度の向上が見込める。
In the
以下、複数の実施例の中で、電源装置1に関する応用技術、変形技術等を説明する。本実施形態にて上述した事項は、特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、以下の各実施例に適用され、各実施例において、上述した事項と矛盾する事項については各実施例での記載が優先されて良い。また矛盾無き限り、以下に示す複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる(即ち複数の実施例の内の任意の2以上の実施例を組み合わせることも可能である)。 Hereinafter, applied technology, deformation technology, and the like related to the power supply device 1 will be described in a plurality of examples. The matters described above in the present embodiment are applied to the following examples unless otherwise specified and there is no contradiction, and in each embodiment, the description in each embodiment is prioritized for matters contradictory to the above-mentioned matters. May be done. Further, as long as there is no contradiction, the matters described in any of the plurality of examples shown below can be applied to any other example (that is, any two or more of the plurality of examples). It is also possible to combine the examples of).
[第1実施例]
第1実施例を説明する。図7に示す如く、不揮発性メモリ14bに、第1固定値の例である設計上限値DA_LIM及び第2固定値の例である設計下限値DB_LIMが予め保存されていると良い。
[First Example]
The first embodiment will be described. As shown in FIG. 7, it is preferable that the design upper limit value DA_LIM which is an example of the first fixed value and the design lower limit value D B_LIM which is an example of the second fixed value are stored in the
設計上限値DA_LIMは第1基準値DAREFに対する設計上の許容上限値である。出力電圧VOUTに異常がないときにおいて、ステップS1(図3)の設定動作にて取得されるべき第1基準値DAREFの期待値の最大値を、電源装置1の設計段階にて見積もることができる。その期待値の最大値に基づき(例えば、その期待値の最大値に対し所定のマージンを加算した値)を、設計上限値DA_LIMに設定しておくことができる。 The design upper limit value DA_LIM is a design allowable upper limit value with respect to the first reference value D AREF. When there is no abnormality in the output voltage V OUT , the maximum expected value of the first reference value D AREF to be acquired in the setting operation of step S1 (FIG. 3) is estimated at the design stage of the power supply device 1. Can be done. Based on the maximum value of the expected value (for example, a value obtained by adding a predetermined margin to the maximum value of the expected value), the design upper limit value DA_LIM can be set.
設計下限値DB_LIMは第2基準値DBREFに対する設計上の許容下限値である。出力電圧VOUTに異常がないときにおいて、ステップS1(図3)の設定動作にて取得されるべき第2基準値DBREFの期待値の最小値を、電源装置1の設計段階にて見積もることができる。その期待値の最小値に基づき(例えば、その期待値の最小値から所定のマージンを差し引いた値)を、設計下限値DB_LIMに設定しておくことができる。 The design lower limit value D B_LIM is a design allowable lower limit value with respect to the second reference value D BREF. When there is no abnormality in the output voltage V OUT , the minimum expected value of the second reference value D BREF to be acquired in the setting operation of step S1 (FIG. 3) is estimated at the design stage of the power supply device 1. Can be done. Based on the minimum value of the expected value (for example, a value obtained by subtracting a predetermined margin from the minimum value of the expected value), the design lower limit value DB_LIM can be set.
第1基準値DAREFが設計上限値DA_LIMを上回る状態は、出力電圧VOUTの過電圧状態に相当し、第2基準値DBREFが設計下限値DB_LIMを下回る状態は、出力電圧VOUTの低電圧状態に相当する。 A state in which the first reference value D AREF exceeds the design upper limit value D A_LIM corresponds to an overvoltage state of the output voltage V OUT, and a state in which the second reference value D BREF is lower than the design lower limit value D B_LIM is the output voltage V OUT . Corresponds to the low voltage state.
このため、ステップS1の設定動作において、制御部11は、第1基準値DAREF及び第2基準値DBREFを取得した際、第1基準値DAREFを設計上限値DA_LIMと比較すると共に第2基準値DBREFを設計下限値DB_LIMと比較し、不等式“DAREF>DA_LIM”が成立する場合には出力電圧VOUTが過電圧状態にあると判断して良く、不等式“DBREF<DB_LIM”が成立する場合には出力電圧VOUTが低電圧状態にあると判断して良い。ステップS1の設定動作において、不等式“DAREF>DA_LIM”の不成立時には過電圧状態にあるとの判断は成されず、不等式“DBREF<DB_LIM”の不成立時には低電圧状態にあるとの判断は成されない。
Therefore, in the setting operation of step S1, when the
設定動作の段階で出力電圧VOUTが過電圧状態又は低電圧状態にあると判断された後の動作は、監視動作の段階で出力電圧VOUTが過電圧状態又は低電圧状態にあると判断された後の動作と同様であって良い。即ち、制御部11は、設定動作の段階で出力電圧VOUTが過電圧状態又は低電圧状態にあると判断したとき、所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力することができる、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)することができる。電圧監視回路10の外部回路は上位制御回路30であり得る。異常信号を受信した回路(電圧監視回路10の外部回路又は上位制御回路30)は、電源回路20の動作を停止させるなどの所定の異常対応処理を実行して良い。
Operation after the output voltage V OUT is determined to be in an over-voltage condition or a low voltage state in the setting operation step, after the output voltage V OUT in the monitoring operation phase is determined to be in an over-voltage condition or a low voltage state It may be the same as the operation of. That is, when the
ステップS3の監視動作では、ステップS1の設定動作の実行時点での出力電圧VOUTを基準に、出力電圧VOUTが電圧幅ΔVA又はΔVBを超えて変動した否かを監視することができる(図6参照)。第1実施例の方法を追加すれば、監視動作の前の段階で、出力電圧VOUTの絶対値レベルでの異常の有無を判断することができる。 The monitoring operation in step S3, it is possible to reference the output voltage V OUT at the time of execution setting operation of step S1, to monitor whether the output voltage V OUT fluctuates beyond the voltage range [Delta] V A or [Delta] V B (See FIG. 6). If the method of the first embodiment is added, it is possible to determine whether or not there is an abnormality at the absolute value level of the output voltage V OUT before the monitoring operation.
[第2実施例]
第2実施例を説明する。図8に示す如く、不揮発性メモリ14bに、第1固定値の例である第1初期基準値DAREF_INI及び第2固定値の例である第2初期基準値DBREF_INIが予め保存されていても良い。
[Second Example]
A second embodiment will be described. As shown in FIG. 8, the
値DAREF_INI及びDBREF_INIは、電圧監視回路10の出荷前に実行されるテスト工程の段階で、不揮発性メモリ14bに保存される。
The values D AREF_INI and D BREF_INI are stored in the
テスト工程では、電圧監視回路10及び電源回路20が実装された基板が用意され、例えばテスト回路(不図示)から端子TM6を介し制御部11に所定のテスト指令信号が入力される。テスト工程では、電源回路20が動作しており、目標電圧VTGを目指した出力電圧VOUTが出力されているものとする。テスト工程において、制御部11は、テスト指令信号を受けると、上述の第1スイープ処理及び第2スイープ処理を実行する。制御部11は、テスト工程の第1スイープ処理の過程で出力電圧VOUT及び対比電圧VA間の高低関係が反転するときのデジタル値DAを第1初期基準値DAREF_INIとして取得し、テスト工程の第2スイープ処理の過程で出力電圧VOUT及び対比電圧VB間の高低関係が反転するときのデジタル値DBを第2初期基準値DBREF_INIとして取得する。
In the test step, a board on which the
取得された第1初期基準値DAREF_INI及び第2初期基準値DBREF_INIは、不揮発性メモリ14bに保存される。不揮発性メモリ14bへの保存は、制御部11により行われても良いし、テスト工程で用意される他の回路にて実現されても良い。
The acquired first initial reference value D AREF_INI and the second initial reference value D BREF_INI are stored in the
テスト工程の後の実稼働動作における値DAREF_INI及びDBREF_INIの利用方法を説明する。実稼働動作でのステップS1の設定動作において、制御部11は、第1基準値DAREF及び第2基準値DBREFを取得した際、第1基準値DAREFを第1初期基準値DAREF_INIと比較すると共に第2基準値DBREFを第2初期基準値DBREF_INIと比較する。そして、第1差分絶対値|DAREF−DAREF_INI|、又は、第2差分絶対値|DBREF−DBREF_INI|が、所定の差分上限値を上回るとき、制御部11は、出力電圧VOUTに異常があると判断して良い(第1差分絶対値及び第2差分絶対値が共に所定の差分上限値以下であるとき出力電圧VOUTに異常があると判断されない)。第1又は第2差分絶対値が所定の差分上限値を上回る状態は、経年劣化等により、出力電圧VOUTが異常に高くなった又は異常に低くなった状態に相当すると考えられるからである。
The usage of the values D AREF_INI and D BREF_INI in the actual operation after the test process will be described. In the setting operation of step S1 in the actual operation, when the
制御部11は、上記の第1又は第2差分絶対値に基づき異常が発生していると判定したとき、設定動作の段階で、出力電圧VOUTに異常があることを示す所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力することができる、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)することができる。電圧監視回路10の外部回路は上位制御回路30であり得る。異常信号を受信した回路(電圧監視回路10の外部回路又は上位制御回路30)は、電源回路20の動作を停止させるなどの所定の異常対応処理を実行して良い。
When the
ステップS3の監視動作では、ステップS1の設定動作の実行時点での出力電圧VOUTを基準に、出力電圧VOUTが電圧幅ΔVA又はΔVBを超えて変動した否かを監視することができる(図6参照)。第2実施例の方法を追加すれば、監視動作の前の段階で、出力電圧VOUTの異常の有無を判断することができる。 The monitoring operation in step S3, it is possible to reference the output voltage V OUT at the time of execution setting operation of step S1, to monitor whether the output voltage V OUT fluctuates beyond the voltage range [Delta] V A or [Delta] V B (See FIG. 6). If the method of the second embodiment is added, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the output voltage V OUT before the monitoring operation.
また、テスト工程では出力電圧VOUTが所定の検査仕様を満たしているかがチェックされ、所定の検査仕様を満たした電源装置1のみが出荷されて図3の実稼働動作に進む。検査仕様は、実稼働動作にて出力電圧VOUTが満たすべき仕様よりも厳しい(例えば、出力電圧VOUTが満たすべき電圧精度が、実稼働動作の仕様において±2%であるとすれば、検査仕様において±1%とされる)。このため、実稼働動作で取得される基準値(DAREF、DBREF)がテスト工程での初期基準値(DAREF_INI、DBREF_INI)と一致又は近似しておれば、実稼働動作における出力電圧VOUTの仕様の充足が担保される。実稼働動作において出力電圧VOUTの仕様が充足されるよう、上記差分上限値を定めておくと良い。 Further, in the test step, it is checked whether the output voltage V OUT satisfies the predetermined inspection specifications, and only the power supply device 1 satisfying the predetermined inspection specifications is shipped and proceeds to the actual operation operation of FIG. Test specifications are more stringent than the specifications to be satisfied by the output voltage V OUT at a production operation (e.g., output voltage V OUT is the voltage accuracy to be satisfied, if a 2% ± in the specification of the production operation, inspection ± 1% in the specifications). Therefore, if the reference values (D AREF , D BREF ) acquired in the actual operation match or are close to the initial reference values (D AREF_INI , D BREF_INI ) in the test process, the output voltage V in the actual operation is V. Satisfaction of OUT specifications is guaranteed. It is advisable to set the above difference upper limit value so that the specifications of the output voltage V OUT are satisfied in the actual operation.
尚、第1実施例と第2実施例を組み合わせることができる。この場合、第1基準値DAREF及び第2基準値DBREFと、4つの固定値である値DA_LIM、DAREF_INI、DB_LIM及びDBREF_INIと基づき(図7及び図8参照)、設定動作の段階で出力電圧VOUTの異常の有無を判定することができる。 The first embodiment and the second embodiment can be combined. In this case, based on the first reference value D AREF and the second reference value D BREF and the four fixed values DA_LIM , D AREF_INI , DB_LIM and D BREF_INI (see FIGS. 7 and 8), the setting operation is performed. The presence or absence of an abnormality in the output voltage V OUT can be determined in steps.
[第3実施例]
第3実施例を説明する。実稼働動作において、設定動作は電源装置1の起動の際に実行されると述べたが、電源装置1の起動後(従って電圧監視回路10の起動後)、任意のタイミングで設定動作が行われても良い。
[Third Example]
A third embodiment will be described. In the actual operation, it was stated that the setting operation is executed when the power supply device 1 is started, but after the power supply device 1 is started (hence, after the
例えば、制御部11は、設定動作の実行を要求する所定の指令信号を上位制御回路30から受信したときに、設定動作を行うようにしても良い。これとは別に、電源装置1の起動時においても設定動作は実行されて良い。
For example, the
即ち例えば、制御部11は、電源装置1が起動すると(従って電圧監視回路10が起動すると)、図3を参照して上述したように、ステップS1の設定動作を第1回目の設定動作として行い、ステップS2の処理を経てステップS3の監視動作を開始する。その後、制御部11は、指令信号を受信すると、ステップS1の設定動作を第2回目の設定動作を行い、その後、ステップS2の処理を経てステップS3の監視動作を再開する。
That is, for example, when the power supply device 1 is activated (thus, when the
第2回目の設定動作により、メモリ14aに保存される基準値DAREF及びDBREFが、第2回目の設定動作にて取得された基準値DAREF及びDBREFにて更新される。第2回目の設定動作を経て再開される監視動作では、第2回目の設定動作にて取得された基準値DAREF及びDBREFを元に異常判定値DA_TH及びDB_THが再設定された上で、出力電圧VOUTの異常の有無が監視される。
By the second setting operation, the reference values D AREF and D BREF stored in the
以下のような利用形態が考えられる。負荷装置LD(図1参照)の動作モードとして第1モード及び第2モードを含む複数のモードがあり、負荷装置LDの動作モードが第1モードであるときに比べて、負荷装置LDの動作モードが第2モードであるときには、負荷装置LDの消費電力が大きくなるものとする。この場合において、負荷装置LDの動作モードは当初第1モードであって、負荷装置LDの動作モードが第1モードであるときに第1回目の設定動作が行われたとする。その後、上位制御回路30の制御の下で又は他の回路の制御の下で、負荷装置LDの動作モードが第1モードから第2モードに切り替えられる際、第2モードへの切り替え後に、上位制御回路30は制御部11に対し上記の指令信号を送信する。制御部11は指令信号の受信を契機として第2回目の設定動作を行う。
The following usage patterns can be considered. There are a plurality of modes including the first mode and the second mode as the operation mode of the load device LD (see FIG. 1), and the operation mode of the load device LD is compared with the case where the operation mode of the load device LD is the first mode. When is the second mode, the power consumption of the load device LD is assumed to be large. In this case, it is assumed that the operation mode of the load device LD is initially the first mode, and the first setting operation is performed when the operation mode of the load device LD is the first mode. After that, when the operation mode of the load device LD is switched from the first mode to the second mode under the control of the
電源回路20の出力電圧VOUTの負荷依存性が比較的大きい場合、第1モードから第2モードへの切り替え前後で、出力電圧VOUTに無視できない程度の変動が生じうる。このため、第1モードから第2モードへ切り替えられた場合には、設定動作を改めて行うことで第2モードに適した基準値VAREF及びVBREFを再取得すると良く、これによって、より妥当な電圧監視を行うことができる。第2モードから第1モードに切り替えられる場合も同様である。
When the load dependence of the output voltage V OUT of the
尚、第1回目の設定動作及び第2回目の設定動作の夫々において、第1及び第2実施例に示した処理を行って良い。更に、第2回目の設定動作において、第1回目の設定動作にて取得された第1基準値VAREFと第2回目の設定動作にて取得された第1基準値VAREFとを比較し、それらの差の絶対値が所定値以上であるとき、制御部11は、出力電圧VOUTに異常があると判断して、その異常の存在及び発生を示す所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力しても良い、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)しても良い。電源回路20が正常に動作しているならば、第1回目の設定動作及び第2回目の設定動作間で、第1基準値VAREFに所定値を超えるような変動が生じ難いと考えられるからである。
In each of the first setting operation and the second setting operation, the processes shown in the first and second embodiments may be performed. Further, in the second setting operation, the first reference value V AREF acquired in the first setting operation and the first reference value V AREF acquired in the second setting operation are compared. When the absolute value of the difference is equal to or greater than a predetermined value, the
同様に、第2回目の設定動作において、第1回目の設定動作にて取得された第2基準値VBREFと第2回目の設定動作にて取得された第2基準値VBREFとを比較し、それらの差が絶対値が所定値以上であるとき、制御部11は、出力電圧VOUTに異常があると判断して、その異常の存在及び発生を示す所定の異常信号を、端子TM5を介し異常検出信号DETとして電圧監視回路10の外部回路(不図示)に出力しても良い、或いは、端子TM6を介した通信により上位制御回路30に出力(送信)しても良い。
Similarly, in the second setting operation, the second reference value V BREF acquired in the first setting operation is compared with the second reference value V BREF acquired in the second setting operation. When the difference between them is an absolute value or more, the
電圧監視回路10の外部回路は上位制御回路30であり得る。異常信号を受信した回路(電圧監視回路10の外部回路又は上位制御回路30)は、電源回路20の動作を停止させるなどの所定の異常対応処理を実行して良い。
The external circuit of the
[第4実施例]
第4実施例を説明する。
[Fourth Example]
A fourth embodiment will be described.
本実施形態に係る電源装置1を任意の機器に搭載することができ、自動車等の車両に搭載することができる。図9に、電源装置1が搭載された自動車である車両CCの概略構成を示す。車両CCに設けられたバッテリVSの出力電圧を入力電圧VINとすることができる。或いは、バッテリVSの出力電圧に基づき、電源装置1以外の電源装置(不図示)にて生成された電圧が、電源装置1の入力電圧VINとされても良い。負荷装置LDは車両CCに設けられた任意の電気機器であって良い。例えば、負荷装置LDはECU(Electronic Control Unit)であって良い。当該ECUは、車両CCの走行制御、車両CCに設けられた空調機、ランプ、パワーウィンドウ、エアバッグの駆動制御などを行う。或いは例えば、それらの空調機、ランプ、パワーウィンドウ又はエアバッグが負荷装置LDであっても良い。負荷装置LDは電源回路20とは別の電源回路を含んでいても良い。
The power supply device 1 according to the present embodiment can be mounted on any device, and can be mounted on a vehicle such as an automobile. FIG. 9 shows a schematic configuration of a vehicle CC, which is an automobile equipped with the power supply device 1. The output voltage of the battery VS provided in the vehicle CC can be the input voltage VIN. Alternatively, a voltage generated by a power supply device (not shown) other than the power supply device 1 based on the output voltage of the battery VS may be used as the input voltage VIN of the power supply device 1. The load device LD may be any electrical device provided in the vehicle CC. For example, the load device LD may be an ECU (Electronic Control Unit). The ECU performs travel control of the vehicle CC, drive control of an air conditioner, a lamp, a power window, and an airbag provided in the vehicle CC. Alternatively, for example, those air conditioners, lamps, power windows or airbags may be load device LDs. The load device LD may include a power supply circuit different from the
実稼働動作における設定動作において、基準値DAREF及びDBREFをメモリ14aに保存すると述べたが(図3及び図5参照)、基準値DAREF及びDBREFの代わりに基準値DAREF及びDBREFに基づく他の値(例えば、異常判定値DA_TH及びDB_TH)をメモリ14aに保存するようにしても良い。これに連動して、テスト工程において、初期基準値DAREF_INI及びDBREF_INIの代わりに(図8参照)初期基準値DAREF_INI及びDBREF_INIに基づく他の値を不揮発性メモリ14bに保存するようにしても良い。
Although it was stated that the reference values D AREF and D BREF are saved in the
上述の電圧監視回路10では、出力電圧VOUTの過電圧状態及び低電圧状態の双方が検出可能となっているが、電圧監視回路10において、過電圧状態及び低電圧状態の内の任意の一方のみが検出可能であっても良い。即ち例えば、過電圧状態の検出のみを行う場合には図1の電圧監視回路10からDAC12B及びコンパレータ13Bが削除されて良く、低電圧状態の検出のみを行う場合には図1の電圧監視回路10からDAC12A及びコンパレータ13Aが削除されて良い。
In the
電圧監視回路10は半導体集積回路の形態で形成されて良い。電圧監視回路10を含む半導体集積回路と半導体集積回路を収容する筐体とを備えた半導体装置を構成できる。
The
任意の信号又は電圧に関して、上述の主旨を損なわない形で、それらのハイレベルとローレベルの関係を逆にしても良い。 For any signal or voltage, the high-level and low-level relationships may be reversed in a manner that does not compromise the above-mentioned gist.
本発明の一側面に係る電圧監視回路は、監視対象電圧(VOUT)を監視する電圧監視回路(10)であって、D/Aコンバータ(12A、12B)を用いて対比電圧(VA、VB)を出力する対比電圧出力部(12)と、前記監視対象電圧と前記対比電圧を比較する電圧比較部(13)と、設定動作又は監視動作を実行する制御部(11)と、を備え、前記対比電圧出力部は、前記制御部からの入力デジタル値(DA、DB)に応じた前記対比電圧を前記D/Aコンバータから出力し、前記制御部は、前記設定動作において、前記入力デジタル値の変動を通じ前記対比電圧を変動させるスイープ処理を実行して、前記スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記対比電圧間の高低関係が反転するときの前記入力デジタル値を基準値(DAREF、DBREF)として取得し、その後、前記監視動作において、前記基準値に基づく異常判定値(DA_TH、DB_TH)を前記入力デジタル値に設定した上で前記電圧比較部の比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成である。 The voltage monitoring circuit according to one aspect of the present invention is a voltage monitoring circuit (10) that monitors the monitored voltage (V OUT ), and uses a D / A converter (12A, 12B) to compare the voltage ( VA , 12B). A contrast voltage output unit (12) that outputs V B ), a voltage comparison unit (13) that compares the monitored voltage with the contrast voltage, and a control unit (11) that executes a setting operation or a monitoring operation. wherein the comparison voltage output unit may output the input digital value from the control unit (D a, D B) of the comparison voltage corresponding to from the D / a converter, the control unit, in the setting operation, A sweep process that fluctuates the contrast voltage through the fluctuation of the input digital value is executed, and the input digital value when the height relationship between the monitored voltage and the contrast voltage is reversed in the process of the sweep process is used as a reference value. (DA AREF , D BREF ), and then, in the monitoring operation, the abnormality determination values ( DA_TH , DB_TH ) based on the reference value are set to the input digital values, and then the comparison result of the voltage comparison unit is set. Based on the above, the presence or absence of abnormality in the monitored voltage is determined.
本発明の一側面に係る上記電圧監視回路において、前記対比電圧出力部は、前記制御部からの第1入力デジタル値(DA)をD/A変換することで第1対比電圧(VA)を出力する第1D/Aコンバータ(12A)と、前記制御部からの第2入力デジタル値(DB)をD/A変換することで第2対比電圧(VB)を出力する第2D/Aコンバータ(12B)と、を有し、前記電圧比較部は、前記監視対象電圧と前記第1対比電圧を比較する第1比較部(13A)と、前記監視対象電圧と前記第2対比電圧を比較する第2比較部(13B)と、を有し、前記制御部は、前記設定動作において、前記第1入力デジタル値の変動を通じ前記第1対比電圧を変動させる第1スイープ処理を実行して、前記第1スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第1対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第1入力デジタル値を第1基準値(DAREF)として取得するとともに、前記第2入力デジタル値の変動を通じ前記第2対比電圧を変動させる第2スイープ処理を実行して、前記第2スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第2対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第2入力デジタル値を第2基準値(DBREF)として取得し、その後、前記監視動作において、前記第1基準値に基づく第1異常判定値(DA_TH)を前記第1入力デジタル値に設定するとともに前記第2基準値に基づく第2異常判定値(DB_TH)を前記第2入力デジタル値に設定した上で、前記第1比較部及び前記第2比較部の各比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する構成であっても良い。 In the voltage monitoring circuit according to one aspect of the present invention, the comparison voltage output unit has a first input digital value from the control unit (D A) of the first comparison voltage by converting D / A (V A) and the 1D / a converter for outputting (12A), the 2D / a for outputting a second input digital value (D B) a second comparison voltage by converting D / a (V B) from the control unit The voltage comparison unit has a converter (12B), and the voltage comparison unit compares the monitoring target voltage with the second comparison voltage with the first comparison unit (13A) for comparing the monitoring target voltage with the first comparison voltage. A second comparison unit (13B) is provided, and the control unit executes a first sweep process that fluctuates the first contrast voltage through a fluctuation of the first input digital value in the setting operation. In the process of the first sweep process, the first input digital value when the height relationship between the monitored voltage and the first contrast voltage is reversed is acquired as the first reference value (DAREF ), and the second When the second sweep process that fluctuates the second contrast voltage through the fluctuation of the input digital value is executed, and the height relationship between the monitored voltage and the second contrast voltage is reversed in the process of the second sweep process. The second input digital value is acquired as the second reference value (DBREF ), and then, in the monitoring operation, the first abnormality determination value ( DA_TH ) based on the first reference value is used as the first input digital value. After setting and setting the second abnormality determination value ( DB_TH ) based on the second reference value to the second input digital value, the above is made based on the comparison results of the first comparison unit and the second comparison unit. It may be configured to determine the presence or absence of an abnormality in the monitored voltage.
本実施形態では、電源回路20の出力電圧VOUTが電圧監視回路10にとっての監視対象電圧とされているが、監視対象電圧は、これに限定されず、監視が必要とされる任意の直流電圧であって良い。
In the present embodiment, the output voltage V OUT of the
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。 The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims. The above embodiments are merely examples of the embodiments of the present invention, and the meanings of the terms of the present invention and the constituent requirements are not limited to those described in the above embodiments. The specific numerical values shown in the above description are merely examples, and as a matter of course, they can be changed to various numerical values.
1 電源装置
10 電圧監視回路
11 制御部
12 対比電圧出力部
13 電圧比較部
14 メモリ
14a 揮発性メモリ
14b 不揮発性メモリ
20 電源回路
30 上位制御回路
1
Claims (12)
D/Aコンバータを用いて対比電圧を出力する対比電圧出力部と、
前記監視対象電圧と前記対比電圧を比較する電圧比較部と、
設定動作又は監視動作を実行する制御部と、を備え、
前記対比電圧出力部は、前記制御部からの入力デジタル値に応じた前記対比電圧を前記D/Aコンバータから出力し、
前記制御部は、
前記設定動作において、前記入力デジタル値の変動を通じ前記対比電圧を変動させるスイープ処理を実行して、前記スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記対比電圧間の高低関係が反転するときの前記入力デジタル値を基準値として取得し、
その後、前記監視動作において、前記基準値に基づく異常判定値を前記入力デジタル値に設定した上で前記電圧比較部の比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する
ことを特徴とする電圧監視回路。 A voltage monitoring circuit that monitors the monitored voltage.
A contrast voltage output unit that outputs a contrast voltage using a D / A converter,
A voltage comparison unit that compares the monitored voltage with the contrast voltage,
It is equipped with a control unit that executes setting operation or monitoring operation.
The contrast voltage output unit outputs the contrast voltage according to the input digital value from the control unit from the D / A converter.
The control unit
In the setting operation, a sweep process for varying the contrast voltage through fluctuations in the input digital value is executed, and the input when the height relationship between the monitored voltage and the contrast voltage is reversed in the process of the sweep process. Get the digital value as the reference value,
After that, in the monitoring operation, the abnormality determination value based on the reference value is set to the input digital value, and then the presence or absence of the abnormality of the monitored voltage is determined based on the comparison result of the voltage comparison unit. Voltage monitoring circuit.
ことを特徴とする請求項1の記載の電圧監視回路。 1. The control unit is characterized in that the abnormality determination value is set based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is higher or lower than the monitored voltage in the setting operation. The voltage monitoring circuit described in.
前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記対比電圧が高くなるよう、前記基準値に基づき前記異常判定値に設定し、
前記監視動作において前記監視対象電圧が前記異常判定値に対応する前記対比電圧よりも高いことを示す信号が前記電圧比較部から出力されているとき、前記監視対象電圧に異常があると判定する
ことを特徴とする請求項2の記載の電圧監視回路。 The control unit
The abnormality determination value is set based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is higher than the monitoring target voltage in the setting operation.
When a signal indicating that the monitored voltage is higher than the contrast voltage corresponding to the abnormality determination value in the monitoring operation is output from the voltage comparison unit, it is determined that the monitored voltage has an abnormality. 2. The voltage monitoring circuit according to claim 2.
前記設定動作における前記監視対象電圧と比べて前記監視動作における前記対比電圧が低くなるよう、前記基準値に基づき前記異常判定値に設定し、
前記監視動作において前記監視対象電圧が前記異常判定値に対応する前記対比電圧よりも低いことを示す信号が前記電圧比較部から出力されているとき、前記監視対象電圧に異常があると判定する
ことを特徴とする請求項2の記載の電圧監視回路。 The control unit
The abnormality determination value is set based on the reference value so that the relative voltage in the monitoring operation is lower than the monitoring target voltage in the setting operation.
When a signal indicating that the monitored voltage is lower than the contrast voltage corresponding to the abnormality determination value is output from the voltage comparison unit in the monitoring operation, it is determined that the monitored voltage has an abnormality. 2. The voltage monitoring circuit according to claim 2.
前記制御部は、前記設定動作において、前記基準値と前記固定値とに基づき、前記監視対象電圧の異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の電圧監視回路。 Further equipped with a memory that holds a predetermined fixed value,
The voltage monitoring according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit determines whether or not there is an abnormality in the monitored voltage based on the reference value and the fixed value in the setting operation. circuit.
前記電圧比較部は、前記監視対象電圧と前記第1対比電圧を比較する第1比較部と、前記監視対象電圧と前記第2対比電圧を比較する第2比較部と、を有し、
前記制御部は、
前記設定動作において、前記第1入力デジタル値の変動を通じ前記第1対比電圧を変動させる第1スイープ処理を実行して、前記第1スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第1対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第1入力デジタル値を第1基準値として取得するとともに、前記第2入力デジタル値の変動を通じ前記第2対比電圧を変動させる第2スイープ処理を実行して、前記第2スイープ処理の過程で前記監視対象電圧及び前記第2対比電圧間の高低関係が反転するときの前記第2入力デジタル値を第2基準値として取得し、
その後、前記監視動作において、前記第1基準値に基づく第1異常判定値を前記第1入力デジタル値に設定するとともに前記第2基準値に基づく第2異常判定値を前記第2入力デジタル値に設定した上で、前記第1比較部及び前記第2比較部の各比較結果に基づき前記監視対象電圧の異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧監視回路。 The contrast voltage output unit outputs the first contrast voltage by D / A converting the first input digital value from the control unit, and the second input digital value from the control unit. It has a second D / A converter that outputs a second contrast voltage by D / A conversion.
The voltage comparison unit includes a first comparison unit that compares the monitored voltage with the first comparison voltage, and a second comparison unit that compares the monitoring target voltage with the second comparison voltage.
The control unit
In the setting operation, the first sweep process that fluctuates the first contrast voltage through the fluctuation of the first input digital value is executed, and in the process of the first sweep process, between the monitored voltage and the first contrast voltage. The first input digital value when the high-low relationship of is reversed is acquired as the first reference value, and the second sweep process that fluctuates the second contrast voltage through the fluctuation of the second input digital value is executed. In the process of the second sweep process, the second input digital value when the height relationship between the monitored voltage and the second contrast voltage is reversed is acquired as the second reference value.
After that, in the monitoring operation, the first abnormality determination value based on the first reference value is set to the first input digital value, and the second abnormality determination value based on the second reference value is set to the second input digital value. The voltage monitoring circuit according to claim 1, wherein after setting, it is determined whether or not there is an abnormality in the monitored voltage based on the comparison results of the first comparison unit and the second comparison unit.
ことを特徴とする請求項6に記載の電圧監視回路。 The control unit sets the first abnormality determination value based on the first reference value so that the first contrast voltage in the monitoring operation becomes higher than the monitoring target voltage in the setting operation, and also sets the setting operation. The voltage monitoring according to claim 6, wherein the second abnormality determination value is set based on the second reference value so that the second contrast voltage in the monitoring operation is lower than the monitoring target voltage in the above. circuit.
前記監視動作において前記監視対象電圧が前記第1異常判定値に対応する前記第1対比電圧よりも高いことを示す信号が前記第1比較部から出力されているとき、或いは、
前記監視動作において前記監視対象電圧が前記第2異常判定値に対応する前記第2対比電圧よりも低いことを示す信号が前記第2比較部から出力されているとき、
前記監視対象電圧に異常があると判定する
ことを特徴とする請求項7に記載の電圧監視回路。 The control unit
When a signal indicating that the monitored voltage is higher than the first contrast voltage corresponding to the first abnormality determination value in the monitoring operation is output from the first comparison unit, or
When a signal indicating that the monitored voltage is lower than the second contrast voltage corresponding to the second abnormality determination value in the monitoring operation is output from the second comparison unit.
The voltage monitoring circuit according to claim 7, wherein it is determined that the monitored voltage has an abnormality.
前記制御部は、前記設定動作において、前記第1基準値と前記第1固定値とに基づき、又は、前記第2基準値と前記第2固定値とに基づき、前記監視対象電圧の異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項6〜8の何れかに記載の電圧監視回路。 Further provided with a memory for holding a predetermined first fixed value and a predetermined second fixed value,
In the setting operation, the control unit has an abnormality in the monitored voltage based on the first reference value and the first fixed value, or based on the second reference value and the second fixed value. The voltage monitoring circuit according to any one of claims 6 to 8, wherein the voltage monitoring circuit is characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の電圧監視回路。 The voltage monitoring circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit can execute the setting operation each time the voltage monitoring circuit is activated.
ことを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の電圧監視回路。 The voltage monitoring circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein the control unit can execute the setting operation based on a signal from a higher-level control circuit connected to the voltage monitoring circuit.
入力電圧に基づき出力電圧を生成する電源回路と、を備え、
前記出力電圧が前記電圧監視回路にて監視されるべき監視対象電圧とされる
ことを特徴とする電源装置。 The voltage monitoring circuit according to any one of claims 1 to 11.
It is equipped with a power supply circuit that generates an output voltage based on the input voltage.
A power supply device characterized in that the output voltage is a monitored voltage to be monitored by the voltage monitoring circuit.
Priority Applications (1)
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