JP2021182818A - Power control device - Google Patents

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載浩 申
Jae Ho Shin
淳男 斉島
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Abstract

To provide a power control device that keeps a boost function stable.SOLUTION: A power control device includes: a boost coil 4 connected between a power supply 1 and a load 3 of a vehicle; a switch 5 connected in parallel with the load 3 in an output path 10 connecting the boost coil 4 and the load 3; a control unit 7 that controls switching of the switch 5 such that a power supply voltage of the power supply 1 is boosted by the boost coil 4 and output to the load 3; an input path 9b that connects between the power supply 1 and the control unit 7 and inputs an input voltage for operating the control unit 7; and a return path 11 connecting the output path 10 and the input path 9b such that a current of the output path 10 returns to the input path 9b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、電源制御装置に関する。 The present disclosure relates to a power supply control device.

従来から、車両の電源から所定の負荷に出力される出力電圧を制御する電源制御装置が実用化されている。ここで、車両の電源には、所定の負荷以外にも様々な電子機器が接続されており、その電子機器の駆動により電源の電圧が降下して、負荷に対して所定の出力電圧が出力されないおそれがあった。特に、エンジンを始動させるクランキング期間には、スタータモータで大きな電力が消費されるため、電源の電圧が大きく降下するおそれがあった。 Conventionally, a power supply control device that controls an output voltage output from a vehicle power supply to a predetermined load has been put into practical use. Here, various electronic devices other than the predetermined load are connected to the power supply of the vehicle, and the voltage of the power supply drops due to the driving of the electronic devices, and the predetermined output voltage is not output to the load. There was a risk. In particular, during the cranking period for starting the engine, a large amount of electric power is consumed by the starter motor, so that the voltage of the power supply may drop significantly.

そこで、電源から負荷に所定の出力電圧を安定して出力する技術として、例えば、特許文献1には、昇圧回路を動作させることによりバッテリの電圧を昇圧させて、その昇圧された出力電圧を負荷に出力する車両用の電源回路が開示されている。このとき、制御回路が、昇圧用スイッチング素子の切り換えを制御することによりバッテリの電圧が昇圧される。 Therefore, as a technique for stably outputting a predetermined output voltage from the power supply to the load, for example, in Patent Document 1, the voltage of the battery is boosted by operating a booster circuit, and the boosted output voltage is loaded. A power supply circuit for a vehicle that outputs to is disclosed. At this time, the voltage of the battery is boosted by the control circuit controlling the switching of the boosting switching element.

特開2013−247803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-247803

しかしながら、特許文献1の車両用の電源回路は、バッテリの電圧のみが入力電圧として制御回路に入力されるため、バッテリの電圧がさらに大きく降下した場合には、制御回路の作動が停止して、出力電圧を昇圧できないおそれがあった。 However, in the power supply circuit for a vehicle of Patent Document 1, only the voltage of the battery is input to the control circuit as an input voltage. Therefore, when the voltage of the battery drops further, the operation of the control circuit is stopped and the operation of the control circuit is stopped. There was a risk that the output voltage could not be boosted.

本開示は、昇圧機能を安定して継続する電源制御装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a power supply control device that stably continues the boosting function.

本開示に係る電源制御装置は、車両の電源と負荷との間に接続された昇圧コイルと、昇圧コイルと負荷との間を接続する出力経路において負荷と並列に接続されたスイッチと、電源の電源電圧が昇圧コイルで昇圧されて負荷に出力されるようにスイッチの切り換えを制御する制御部と、電源と制御部との間を接続して、制御部が作動するための入力電圧を入力する入力経路と、出力経路の電流が入力経路に還流するように出力経路と入力経路とを接続する還流経路とを備えるものである。 The power supply control device according to the present disclosure includes a booster coil connected between the power supply and the load of the vehicle, a switch connected in parallel with the load in the output path connecting the booster coil and the load, and a power supply. The control unit that controls the switching of the switch so that the power supply voltage is boosted by the boost coil and output to the load is connected between the power supply and the control unit, and the input voltage for operating the control unit is input. It includes an input path and a return path connecting the output path and the input path so that the current of the output path returns to the input path.

本開示によれば、昇圧機能を安定して継続することが可能となる。 According to the present disclosure, the boosting function can be stably continued.

本開示の実施の形態に係る電源制御装置を備えた車両機器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vehicle equipment provided with the power source control device which concerns on embodiment of this disclosure. クランキング期間において電源電圧が降下する様子を示すグラフである。It is a graph which shows how the power supply voltage drops in a cranking period. 従来の電源制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional power supply control device. 従来の電源制御装置において電源電圧の降下に対する出力電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the output voltage with respect to the drop of the power supply voltage in the conventional power supply control device. 本開示の電源制御装置において電源電圧の降下に対する出力電圧の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the output voltage with respect to the drop of the power supply voltage in the power supply control apparatus of this disclosure.

以下、本開示に係る実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に、本開示の実施の形態に係る電源制御装置を備えた車両機器の構成を示す。車両機器は、電源1と、電源制御装置2と、負荷3とを有する。なお、車両は、例えば、トラックなどの商用車が挙げられるが、これに限定されるものではなく、乗用車および二輪車などでもよい。 FIG. 1 shows a configuration of a vehicle device provided with a power supply control device according to an embodiment of the present disclosure. The vehicle equipment has a power supply 1, a power supply control device 2, and a load 3. The vehicle may be, for example, a commercial vehicle such as a truck, but is not limited to this, and may be a passenger car, a two-wheeled vehicle, or the like.

電源1は、車両の各部に電力を供給するもので、電源制御装置2を介して負荷3に電気的に接続されている。また、電源1は、負荷3以外にも、図示しないエンジン始動用のスタータモータなど、複数の電子機器に接続されている。 The power supply 1 supplies electric power to each part of the vehicle, and is electrically connected to the load 3 via the power supply control device 2. In addition to the load 3, the power supply 1 is connected to a plurality of electronic devices such as a starter motor for starting an engine (not shown).

負荷3は、電源1から供給される電力により駆動する電子機器であり、電源制御装置2と接地点との間に接続されている。負荷3としては、例えば、圧力センサ、温度センサおよびインジェクタなどのエンジン用の電子機器が挙げられる。 The load 3 is an electronic device driven by electric power supplied from the power source 1, and is connected between the power supply control device 2 and the grounding point. Examples of the load 3 include electronic devices for an engine such as a pressure sensor, a temperature sensor, and an injector.

電源制御装置2は、電源1の電源電圧に対して負荷3に出力される出力電圧Voutを制御するもので、昇圧コイル4と、スイッチ5と、コンデンサ6と、制御部7と、整流子8a〜8cとを有する。 The power supply control device 2 controls the output voltage V out output to the load 3 with respect to the power supply voltage of the power supply 1. The boost coil 4, the switch 5, the capacitor 6, the control unit 7, and the commutator. It has 8a to 8c.

昇圧コイル4は、電源1の電源電圧を昇圧するためのもので、電源1と負荷3との間に直列に接続されている。具体的には、昇圧コイル4の一端部と電源1との間が入力経路9aで接続されると共に昇圧コイル4の他端部と負荷3との間が出力経路10で整流子8aおよびコンデンサ6を介して接続されている。 The boost coil 4 is for boosting the power supply voltage of the power supply 1, and is connected in series between the power supply 1 and the load 3. Specifically, one end of the boost coil 4 and the power supply 1 are connected by an input path 9a, and the other end of the boost coil 4 and the load 3 are connected by an output path 10 to a commutator 8a and a capacitor 6. It is connected via.

スイッチ5は、出力経路10と接地点との間に負荷3に対して並列に接続されている。スイッチ5は、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)およびIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などから構成することができる。 The switch 5 is connected in parallel to the load 3 between the output path 10 and the grounding point. The switch 5 can be configured, for example, from a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like.

コンデンサ6は、整流子8aから出力される電圧を平滑化すると共に保持するもので、出力経路10と接地点との間にスイッチ5に対して並列に接続されている。このとき、コンデンサ6は、出力経路10に対して、スイッチ5および整流子8aと負荷3との間、すなわちスイッチ5および整流子8aより出力側で接続されている。 The capacitor 6 smoothes and holds the voltage output from the commutator 8a, and is connected in parallel to the switch 5 between the output path 10 and the grounding point. At this time, the capacitor 6 is connected to the output path 10 between the switch 5 and the commutator 8a and the load 3, that is, on the output side of the switch 5 and the commutator 8a.

制御部7は、信号線を介してスイッチ5に接続され、電源1の電源電圧が昇圧コイル4で昇圧されるようにスイッチ5の切り換えを制御する。また、制御部7は、電源1との間が入力経路9bおよび9cで接続されている。具体的には、入力経路9bの一端部が入力経路9aを介して電源1に接続されると共に、入力経路9bの他端部が整流子8bに接続されている。一方、入力経路9cの一端部が整流子8bに接続されると共に、入力経路9cの他端部が制御部7に接続されている。このように、入力経路9bと入力経路9cは、整流子8bを介して互いに接続されている。この入力経路9bおよび9cにより、制御部7が作動するための入力電圧Vinが電源1から制御部7に入力される。 The control unit 7 is connected to the switch 5 via a signal line, and controls the switching of the switch 5 so that the power supply voltage of the power supply 1 is boosted by the step-up coil 4. Further, the control unit 7 is connected to the power supply 1 by input paths 9b and 9c. Specifically, one end of the input path 9b is connected to the power supply 1 via the input path 9a, and the other end of the input path 9b is connected to the commutator 8b. On the other hand, one end of the input path 9c is connected to the commutator 8b, and the other end of the input path 9c is connected to the control unit 7. In this way, the input path 9b and the input path 9c are connected to each other via the commutator 8b. The input path 9b and 9c, the input voltage V in for the control unit 7 is operated is inputted from the power source 1 to the control unit 7.

ここで、出力経路10の電流が入力経路9cに還流するように、出力経路10と入力経路9cとの間が還流経路11で接続されている。還流経路11の一端部は、出力経路10においてコンデンサ6と負荷3との間、すなわちコンデンサ6より出力側に接続されている。また、還流経路11の他端部は、入力経路9cに接続、すなわち整流子8bと制御部7との間に接続されている。これにより、制御部7には、電源1の電源電圧が出力電圧Voutより降下した場合に、昇圧コイル4で昇圧された出力経路10の出力電圧Voutが還流経路11および入力経路9cを介して入力されることになる。 Here, the output path 10 and the input path 9c are connected by the return path 11 so that the current of the output path 10 returns to the input path 9c. One end of the return path 11 is connected between the capacitor 6 and the load 3 in the output path 10, that is, on the output side of the capacitor 6. Further, the other end of the return path 11 is connected to the input path 9c, that is, is connected between the commutator 8b and the control unit 7. Thus, the control unit 7, when the power supply voltage of the power supply 1 drops from output voltage V out, the output voltage V out of the output path 10 which has been boosted by the boost coil 4 via the return path 11 and the input path 9c Will be entered.

また、制御部7は、参照経路12を介して還流経路11に接続され、還流経路11から入力される参照電圧Vrefを測定する。この参照電圧Vrefは、出力電圧Voutに対応した値を示すものであり、制御部7は、参照電圧Vrefに基づいてスイッチ5の切り換えを制御する。
なお、制御部7は、例えば、ECM(Engine Control Module)およびECU(Engine Control Unit)などから構成することができる。
Further, the control unit 7 is connected to the return path 11 via the reference path 12 and measures the reference voltage V ref input from the return path 11. The reference voltage V ref indicates a value corresponding to the output voltage V out , and the control unit 7 controls switching of the switch 5 based on the reference voltage V ref.
The control unit 7 can be composed of, for example, an ECM (Engine Control Model), an ECU (Engine Control Unit), or the like.

整流子8aは、昇圧コイル4から負荷3に向かって電流を流すように出力経路10に配置されている。具体的には、整流子8aは、出力経路10においてスイッチ5とコンデンサ6との間に昇圧コイル4に対して直列に接続されている。
整流子8bは、電源1から制御部7に向かって電流を流すように入力経路9bおよび9cに配置されている。
The commutator 8a is arranged in the output path 10 so as to allow a current to flow from the boost coil 4 toward the load 3. Specifically, the commutator 8a is connected in series with the step-up coil 4 between the switch 5 and the capacitor 6 in the output path 10.
The commutator 8b is arranged in the input paths 9b and 9c so as to allow a current to flow from the power supply 1 to the control unit 7.

整流子8cは、出力経路10から入力経路9cに向かって電流を流すように還流経路11に配置されている。
整流子8a〜8cは、例えば、ダイオードから構成することができる。
The commutator 8c is arranged in the return path 11 so as to allow a current to flow from the output path 10 to the input path 9c.
The commutators 8a to 8c can be composed of, for example, a diode.

次に、本実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

まず、図1に示すように、車両に搭載された車両機器において、電源1から電源制御装置2を介して負荷3に電力が供給される。このとき、電源制御装置2の制御部7が、参照経路12から入力される参照電圧Vrefを順次測定する。制御部7は、参照電圧Vrefが所定の値以上の場合、例えば参照電圧Vrefが電源1の公称電圧とほぼ同じ場合には、スイッチ5をオフ状態とする。 First, as shown in FIG. 1, in a vehicle device mounted on a vehicle, electric power is supplied from the power source 1 to the load 3 via the power supply control device 2. At this time, the control unit 7 of the power supply control device 2 sequentially measures the reference voltage V ref input from the reference path 12. Control unit 7, when the reference voltage V ref is equal to or higher than the predetermined value, substantially the same case as for example the reference voltage V ref is the nominal voltage of the power supply 1 may be turned off switch 5.

スイッチ5がオフ状態とされることにより、電源1の電源電圧は昇圧されず、電源電圧と同じ出力電圧Voutが負荷3に出力される。このとき、電源1の公称電圧と同じ出力電圧Voutが負荷3に出力されるため、負荷3を構成する圧力センサ、温度センサおよびインジェクタなどを安定して駆動させることができる。 When the switch 5 is turned off, the power supply voltage of the power supply 1 is not boosted, and the same output voltage V out as the power supply voltage is output to the load 3. At this time, since the output voltage V out, which is the same as the nominal voltage of the power supply 1, is output to the load 3, the pressure sensor, temperature sensor, injector, and the like constituting the load 3 can be stably driven.

一方、電源1の電源電圧は、電源1に接続された図示しない電子機器が駆動するなどして、一時的に所定の値より降下する場合がある。例えば、電源1には、大きな電力を消費するエンジン始動用のスタータモータが接続されている。このため、エンジンを始動させる場合には、図2に示すように、スタータモータが駆動するクランキング期間において電源1の電源電圧が大きく降下することになる。 On the other hand, the power supply voltage of the power supply 1 may temporarily drop from a predetermined value due to the driving of an electronic device (not shown) connected to the power supply 1. For example, a starter motor for starting an engine, which consumes a large amount of electric power, is connected to the power source 1. Therefore, when the engine is started, as shown in FIG. 2, the power supply voltage of the power supply 1 drops significantly during the cranking period in which the starter motor is driven.

このように、制御部7は、参照電圧Vrefが所定の値より降下した場合には、スイッチ5のオン状態とオフ状態を繰り返し切り換えるようにスイッチ5を制御する。これにより、電源1の電源電圧を昇圧コイル4で昇圧することができ、この昇圧された出力電圧Voutが負荷3に出力されることにより負荷3を安定して駆動させることができる。 In this way, the control unit 7 controls the switch 5 so as to repeatedly switch between the on state and the off state of the switch 5 when the reference voltage V ref drops from a predetermined value. As a result, the power supply voltage of the power supply 1 can be boosted by the boost coil 4, and the boosted output voltage V out can be output to the load 3 to stably drive the load 3.

このとき、例えば、電源1の充電状態、電源1の劣化、スタータモータの電力消費状態および外部環境の温度などにより、電源1の電源電圧がさらに大きく降下する場合がある。 At this time, for example, the power supply voltage of the power supply 1 may drop further due to the charging state of the power supply 1, the deterioration of the power supply 1, the power consumption state of the starter motor, the temperature of the external environment, and the like.

従来の電源制御装置21は、例えば図3に示すように、制御部22が入力経路23を介して電源1のみに接続されており、電源1の電源電圧と同じ入力電圧Vinが制御部22に入力されていた。
なお、電源制御装置21は、電源制御装置2と同様に、電源1と負荷3との間に昇圧コイル24と整流子25が直列に接続され、出力経路26と接地点との間にスイッチ27およびコンデンサ28がそれぞれ負荷3に対して並列に接続されている。また、制御部22は、参照経路29を介して参照電圧Vrefを測定する。
Conventional power supply control device 21, for example, as shown in FIG. 3, the control unit 22 is connected only to the power source 1 through the input path 23, the same input voltage V in the power supply voltage of the power supply 1 is the control unit 22 Was entered in.
In the power supply control device 21, similarly to the power supply control device 2, the boost coil 24 and the commutator 25 are connected in series between the power supply 1 and the load 3, and the switch 27 is connected between the output path 26 and the grounding point. And the capacitor 28 are connected in parallel to the load 3, respectively. Further, the control unit 22 measures the reference voltage V ref via the reference path 29.

このように、制御部22には、電源1の電源電圧と同じ入力電圧Vinのみが入力されるため、電源1の電源電圧が所定の値より大きく降下した場合には、制御部22の作動が不安定になるおそれがある。例えば、電源1の電源電圧が、制御部22の電圧のスペシフィケーション値より降下した場合には、制御部22の作動が非常に不安定化し、出力電圧Voutが不定または0Vとなるおそれがある。ここで、スペシフィケーション値は、制御部22が正常に作動するために求められる電圧の値である。 Thus, the control unit 22, since only the same input voltage V in the power supply voltage of the power source 1 is input, when the power supply voltage of the power supply 1 is largely lowered than the predetermined value, the operation of the control unit 22 May become unstable. For example, if the power supply voltage of the power supply 1 drops below the specification value of the voltage of the control unit 22, the operation of the control unit 22 may become extremely unstable and the output voltage V out may become indefinite or 0V. be. Here, the specification value is a voltage value required for the control unit 22 to operate normally.

図4(a)および(b)に、実際に、電源制御装置21において電源1の電源電圧を制御部22のスペシフィケーション値より降下させたときの出力電圧Voutの変化を示す。ここで、制御部22のスペシフィケーション値は4Vである。 FIGS. 4A and 4B show changes in the output voltage V out when the power supply voltage of the power supply 1 is actually lowered from the specification value of the control unit 22 in the power supply control device 21. Here, the specification value of the control unit 22 is 4V.

図4(a)に示すように、電源電圧を制御部22のスペシフィケーション値より小さい3.87Vに降下させると、出力電圧Voutが激しく変動して不定になることがわかった。このことから、入力電圧Vinの低下により制御部22が安定して作動せずに、昇圧機能が不安定化したことが示唆された。 As shown in FIG. 4A, it was found that when the power supply voltage was lowered to 3.87V, which was smaller than the specification value of the control unit 22, the output voltage V out fluctuated violently and became indefinite. From this, it was suggested that the control unit 22 did not operate stably due to the decrease in the input voltage Vin, and the boosting function became unstable.

また、図4(b)に示すように、電源電圧を3.66Vまで降下させると、出力電圧Voutが0Vまで急激に降下することがわかった。このことから、入力電圧Vinの低下により制御部22が作動せずに、昇圧機能が停止したことが示唆された。 Further, as shown in FIG. 4B, it was found that when the power supply voltage was lowered to 3.66V, the output voltage V out dropped sharply to 0V. From this, it was suggested that the control unit 22 did not operate due to the decrease in the input voltage Vin, and the boosting function stopped.

このように、電源1の電源電圧が制御部22のスペシフィケーション値より降下すると、制御部22の作動が不安定化するため、昇圧機能を安定して継続することが困難となる。 As described above, when the power supply voltage of the power supply 1 drops below the specification value of the control unit 22, the operation of the control unit 22 becomes unstable, and it becomes difficult to stably continue the boosting function.

そこで、本開示の電源制御装置2は、図1に示すように、出力経路10の電流が入力経路9cに還流して出力電圧Voutが制御部7に入力するように出力経路10と入力経路9cとが還流経路11で接続されている。これにより、入力経路9cには、電源1の電源電圧に換えて、昇圧コイル4で昇圧された出力電圧Voutが入力されることになる。 Therefore, in the power supply control device 2 of the present disclosure, as shown in FIG. 1, the output path 10 and the input path are such that the current of the output path 10 returns to the input path 9c and the output voltage V out is input to the control unit 7. 9c is connected by a reflux path 11. As a result, the output voltage V out boosted by the boost coil 4 is input to the input path 9c instead of the power supply voltage of the power supply 1.

このため、電源1の電源電圧が出力電圧Voutより降下した場合には、電源1の電源電圧は制御部7に入力されず、制御部7には、昇圧コイル4で昇圧された出力経路10の出力電圧Voutが還流経路11を介して入力電圧Vinとして入力される。すなわち、入力経路9bに電流は流れず、出力経路10の電流が還流経路11を介して入力経路9cに流れることになる。これにより、制御部7は、電源1の電源電圧が制御部7のスペシフィケーション値より降下した場合でも、昇圧コイル4で昇圧された電圧が入力されるため、制御部7の作動が不安定化することを抑制し、昇圧機能を安定して継続することができる。 Therefore, when the power supply voltage of the power supply 1 drops from the output voltage V out , the power supply voltage of the power supply 1 is not input to the control unit 7, and the output path 10 boosted by the boost coil 4 is sent to the control unit 7. The output voltage V out of is input as the input voltage V in via the return path 11. That is, no current flows in the input path 9b, and the current in the output path 10 flows in the input path 9c via the return path 11. As a result, even if the power supply voltage of the power supply unit 1 drops below the specification value of the control unit 7, the control unit 7 is unstable in operation because the voltage boosted by the boost coil 4 is input. It is possible to suppress the change and stably continue the boosting function.

このとき、還流経路11に整流子8cを配置することにより、出力経路10から入力経路9cに電流を確実に還流させることができる。
また、還流経路11が、入力経路9cに接続、すなわち整流子8bと制御部7との間に接続されることにより、出力電圧Voutを制御部7に確実に供給することができる。
At this time, by arranging the commutator 8c in the return path 11, the current can be reliably returned from the output path 10 to the input path 9c.
Further, the return path 11 is connected to the input path 9c, that is, is connected between the commutator 8b and the control unit 7, so that the output voltage V out can be reliably supplied to the control unit 7.

また、還流経路11が、出力経路10においてコンデンサ6の出力側である出力部分に配置されることにより、平滑化された電圧を還流させることができ、一定の入力電圧Vinを制御部7に入力させることができる。 The circulation path 11, by being disposed at the output portion, which is the output side of the capacitor 6 in the output path 10, it is possible to recirculate the voltage smoothed, the control unit 7 a certain input voltage V in You can enter it.

また、電源制御装置2は、電源電圧の降下に対応して複雑な制御機構を新たに開発して設ける必要はなく、従来の電源制御装置21に対して還流経路11、整流子8bおよび8cを配置するだけで昇圧機能を安定化させることができる。このため、電源制御装置2は、安価に回路特性を向上させることができる。 Further, the power supply control device 2 does not need to newly develop and provide a complicated control mechanism in response to a drop in the power supply voltage, and provides a return path 11, a commutator 8b and 8c to the conventional power supply control device 21. The boost function can be stabilized just by arranging it. Therefore, the power supply control device 2 can improve the circuit characteristics at low cost.

また、制御部7は、電源電圧が降下すると、昇圧コイル4で昇圧された電圧が還流経路11により自動的に入力されるため、その制御構成を複雑化することなく、昇圧機能を安定して継続することができる。 Further, when the power supply voltage drops, the control unit 7 automatically inputs the voltage boosted by the boost coil 4 by the return path 11, so that the boost function is stable without complicating the control configuration. You can continue.

図5(a)および(b)に、実際に、電源制御装置2において電源1の電源電圧を制御部7のスペシフィケーション値より降下させたときの出力電圧Voutの変化を示す。ここで、制御部7のスペシフィケーション値は4Vである。 FIGS. 5A and 5B show changes in the output voltage V out when the power supply voltage of the power supply 1 is actually lowered from the specification value of the control unit 7 in the power supply control device 2. Here, the specification value of the control unit 7 is 4V.

図5(a)に示すように、電源電圧を制御部7のスペシフィケーション値より小さい3.0Vに降下させた場合でも、出力電圧Voutが12Vで維持されることがわかった。この12Vは、制御部7をスペシフィケーション値以上の入力電圧Vinで作動させたときの出力電圧Voutと同じ値であった。すなわち、電源1の電源電圧を公称電圧から3.0Vまで降下させる間にわたって出力電圧Voutを12Vに維持することができた。このことから、制御部7の入力電圧Vinが12Vで維持されることにより制御部7の作動が不安定化することを抑制し、昇圧機能が安定して継続されることが示唆された。 As shown in FIG. 5A, it was found that the output voltage V out is maintained at 12V even when the power supply voltage is lowered to 3.0V, which is smaller than the specification value of the control unit 7. The 12V was the same value as the output voltage V out when actuating the control unit 7 in Specification Verification value above the input voltage V in. That is, the output voltage V out could be maintained at 12V while the power supply voltage of the power supply 1 was lowered from the nominal voltage to 3.0V. Therefore, the input voltage V in of the control unit 7 is prevented from being unstable the operation of the control unit 7 by being maintained at 12V, the boost function is suggested to be stably continued.

また、図5(b)に示すように、電源電圧を1.1Vまで降下させた場合でも、出力電圧Voutは、制御部7のスペシフィケーション値より高い5Vで維持されることがわかった。このことから、制御部7の入力電圧Vinがスペシフィケーション値より高い値で維持されることにより制御部7の作動が不安定化することを抑制し、昇圧機能が継続されることが示唆された。また、出力電圧Voutが、電源電圧の降下に従って徐々に低下するため、制御部7の作動が不安定化する直前まで電源電圧が降下しても昇圧機能を維持することができる。このため、電源電圧がほぼ0Vになるまで昇圧機能を維持することができる。 Further, as shown in FIG. 5B, it was found that the output voltage V out is maintained at 5V, which is higher than the specification value of the control unit 7, even when the power supply voltage is lowered to 1.1V. .. Therefore, operation of the control unit 7 is prevented from being destabilized by the input voltage V in of the control unit 7 is maintained at a value higher than the Specification Verification value, suggesting that booster function is continued Was done. Further, since the output voltage V out gradually decreases as the power supply voltage drops, the boosting function can be maintained even if the power supply voltage drops until immediately before the operation of the control unit 7 becomes unstable. Therefore, the boosting function can be maintained until the power supply voltage becomes almost 0 V.

このように、制御部7は、電源1の電源電圧が制御部7のスペシフィケーション値より大きく降下した場合でも、昇圧機能を安定して維持することができ、負荷3に持続的に電力を供給することができる。 In this way, the control unit 7 can stably maintain the boosting function even when the power supply voltage of the power supply unit 1 drops more than the specification value of the control unit 7, and continuously supplies power to the load 3. Can be supplied.

本実施の形態によれば、電源1と制御部7との間を接続する入力経路9bおよび9cに昇圧コイル4と負荷3との間を接続する出力経路10の電流が還流するように、還流経路11が出力経路10と入力経路9cとを接続する。これにより、電源1の電源電圧が大きく降下した場合でも、制御部7を安定して作動させることができ、昇圧機能を安定して継続させることができる。 According to the present embodiment, the current of the output path 10 connecting between the boost coil 4 and the load 3 is returned to the input paths 9b and 9c connecting between the power supply 1 and the control unit 7. The path 11 connects the output path 10 and the input path 9c. As a result, even when the power supply voltage of the power supply 1 drops significantly, the control unit 7 can be operated stably, and the boosting function can be stably continued.

なお、上記の実施の形態では、電源制御装置2は、エンジン用の電子機器からなる負荷3に入力される電圧を制御したが、電源1の電源電圧を昇圧コイル4で昇圧して負荷に出力することができればよく、エンジン用に限られるものではない。すなわち、電源制御装置2は、電圧降下が生じる全てのシステムおよび装置などに適用することができる。 In the above embodiment, the power supply control device 2 controls the voltage input to the load 3 composed of electronic devices for the engine, but the power supply voltage of the power supply 1 is boosted by the boost coil 4 and output to the load. It is good if it can be done, and it is not limited to the engine. That is, the power supply control device 2 can be applied to all systems and devices in which a voltage drop occurs.

また、上記の実施の形態では、電源制御装置2は、電源電圧の昇圧のみを制御したが、その他の制御を組み込むこともできる。例えば、電源制御装置2は、電源電圧の降圧の制御を組み込むことができる。 Further, in the above embodiment, the power supply control device 2 controls only the boosting of the power supply voltage, but other controls can also be incorporated. For example, the power supply control device 2 can incorporate control for stepping down the power supply voltage.

また、上記の実施の形態では、制御部7は、還流経路11から入力される参照電圧Vrefに基づいてスイッチ5を切り換えたが、電源1の電源電圧が昇圧コイル4で昇圧されるようにスイッチ5を切り換えることができればよく、これに限られるものではない。 Further, in the above embodiment, the control unit 7 switches the switch 5 based on the reference voltage V ref input from the return path 11, but the power supply voltage of the power supply 1 is boosted by the boost coil 4. It suffices if the switch 5 can be switched, and the present invention is not limited to this.

その他、上記の実施の形態は、何れも本発明の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上記の実施の形態で説明した各部の形状や個数などについての開示はあくまで例示であり、適宜変更して実施することができる。 In addition, the above embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. be. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features. For example, the disclosure of the shape, number, and the like of each part described in the above embodiment is merely an example, and can be appropriately modified and carried out.

本開示に係る電源制御装置は、電源電圧が昇圧するように制御する装置に利用できる。 The power supply control device according to the present disclosure can be used as a device for controlling the power supply voltage to be boosted.

1 電源
2 電源制御装置
3 負荷
4 昇圧コイル
5 スイッチ
6 コンデンサ
7 制御部
8a,8b,8c 整流子
9a,9b,9c 入力経路
10 出力経路
11 還流経路
12 参照経路
in 入力電圧
out 出力電圧
ref 参照電圧
1 Power supply 2 Power supply controller 3 Load 4 Boost coil 5 Switch 6 Capacitor 7 Control unit 8a, 8b, 8c Commutator 9a, 9b, 9c Input path 10 Output path 11 Reflux path 12 Reference path V in Input voltage V out Output voltage V ref reference voltage

Claims (3)

車両の電源と負荷との間に接続された昇圧コイルと、
前記昇圧コイルと前記負荷との間を接続する出力経路において前記負荷と並列に接続されたスイッチと、
前記電源の電源電圧が前記昇圧コイルで昇圧されて前記負荷に出力されるように前記スイッチの切り換えを制御する制御部と、
前記電源と前記制御部との間を接続して、前記制御部が作動するための入力電圧を入力する入力経路と、
前記出力経路の電流が前記入力経路に還流するように前記出力経路と前記入力経路とを接続する還流経路とを備える電源制御装置。
The boost coil connected between the vehicle power supply and the load,
A switch connected in parallel with the load in the output path connecting the boost coil and the load,
A control unit that controls switching of the switch so that the power supply voltage of the power supply is boosted by the step-up coil and output to the load.
An input path that connects between the power supply and the control unit and inputs an input voltage for operating the control unit.
A power supply control device including a recirculation path connecting the output path and the input path so that the current of the output path recirculates to the input path.
前記出力経路から前記入力経路に向かって電流を流すように前記還流経路に配置された第1の整流子と、
前記電源から前記制御部に向かって電流を流すように前記入力経路に配置された第2の整流子とをさらに有し、
前記還流経路は、前記入力経路において前記第2の整流子と前記制御部との間に接続される請求項1に記載の電源制御装置。
A first commutator arranged in the return path so that a current flows from the output path to the input path,
Further, it has a second commutator arranged in the input path so as to allow a current to flow from the power source to the control unit.
The power supply control device according to claim 1, wherein the return path is connected between the second commutator and the control unit in the input path.
前記スイッチと前記負荷との間において前記スイッチと並列に接続されたコンデンサをさらに有し、
前記還流経路は、前記出力経路において前記コンデンサと前記負荷との間に接続される請求項1または2に記載の電源制御装置。
Further having a capacitor connected in parallel with the switch between the switch and the load
The power supply control device according to claim 1 or 2, wherein the return path is connected between the capacitor and the load in the output path.
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