JP5749285B2 - Power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、過電流や過昇温から機器を保護するための保護手段を備えた電源供給装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device provided with a protection means for protecting a device from an overcurrent or an excessive temperature rise.
車両等の電源系では、過電流等の異常電流の発生によって負荷が損傷したり電力供給ライン(電線)が焼損するのを防止するために、電力供給ラインにヒューズが適宜配置されている。また、近年はリレーとヒューズの機能を兼ね備えた半導体スイッチも用いられるようになっている。半導体スイッチは、それ自身の過電流や過熱等 半導体スイッチ損傷につながる現象を監視して保護する自己保護機能を備えるものが知られている。 In a power supply system such as a vehicle, a fuse is appropriately disposed in the power supply line in order to prevent the load from being damaged or the power supply line (electric wire) from being burned out due to the occurrence of an abnormal current such as an overcurrent. In recent years, semiconductor switches having both relay and fuse functions have been used. A semiconductor switch is known that has a self-protection function that monitors and protects a phenomenon that causes damage to the semiconductor switch, such as its own overcurrent and overheating.
ところで、車両の高機能化・多機能化に伴い、近年は車両に搭載される電気負荷が大幅に増加してきており、それに伴って電源系に用いられる半導体スイッチも増加する傾向にある。そのため、複数の半導体スイッチを個々に管理するのが難しくなってきており、これらを統括して管理する技術が開発されている。一例として、引用文献1では、複数の負荷ライン(電力供給ライン)を統括して管理する監視ECU(負荷電流監視部)が設けられており、ここで異常が発生した負荷ラインを特定できる構成となっている。
By the way, with the increase in functionality and multifunction of vehicles, in recent years, electrical loads mounted on vehicles have increased significantly, and along with this, the number of semiconductor switches used in power supply systems tends to increase. For this reason, it has become difficult to individually manage a plurality of semiconductor switches, and a technique for managing them collectively has been developed. As an example, in
しかしながら、監視部あるいは制御部等の1つのCPUやASIC 等で複数の電力供給ラインに設けられた半導体スイッチを管理する構成では、コストアップが抑えられるという利点があるものの、CPUに異常が発生するとすべての半導体スイッチの監視・制御ができなくなり、システムの安全性を確保できなくなるおそれが高い。特に車両の電源系では、ヘッドランプやエンジン系システム等の重要な負荷への電力供給が停止されると、車両の安全走行が維持できなくなるといった問題が生じる。 However, a configuration in which a semiconductor switch provided in a plurality of power supply lines is managed by one CPU or ASIC such as a monitoring unit or a control unit has an advantage of suppressing cost increase, but an abnormality occurs in the CPU. All semiconductor switches cannot be monitored and controlled, and there is a high possibility that the safety of the system cannot be ensured. In particular, in the power supply system of a vehicle, when power supply to an important load such as a headlamp or an engine system is stopped, there arises a problem that it is impossible to maintain safe traveling of the vehicle.
また、半導体スイッチはそれ自身を保護する自己保護機能を有しているが、それが接続されている電力供給ライン(電線)の過電流に対しては、半導体スイッチでは精度よく保護できずCPU等で補完する構成となっている場合がある。特に電線保護を目的とした保護特性領域において、過電流に対する遮断特性の精度が低い場合には、適用する電線サイズに余裕を持たせる必要が生じる。適用する電線サイズをできるだけ抑えた設計を行うには、過電流に対する遮断特性が高精度であることが要求される。 In addition, the semiconductor switch has a self-protection function for protecting itself, but the semiconductor switch cannot accurately protect against overcurrent of the power supply line (wire) to which the semiconductor switch is connected. In some cases, it may be configured to complement. In particular, in the protection characteristic region for the purpose of protecting the electric wire, when the accuracy of the interruption characteristic against the overcurrent is low, it is necessary to provide a margin for the applied electric wire size. In order to perform a design with the size of the applied electric wire being suppressed as much as possible, it is required that the interruption characteristic against overcurrent is highly accurate.
このように、CPU等で電力供給ライン(電線)の過電流に対する保護を補完している場合、CPUに異常が発生すると、たとえ電力供給が継続されたとしても、電力供給ラインの保護ができなくなる。しかしながら、CPUの異常(故障)と過電流等の異常事象発生は、車両事故等のトラブルに起因する場合が多く、同時発生も十分ありえるため、CPUに異常時に電源供給する場合には、電源供給ライン(電線)の保護が必要である。
そのため、重要な負荷への電力供給ラインには、従来は、中央制御部で制御・管理された複数の半導体スイッチのうちの一つを適用することができず、その適用範囲が制約されるといった問題があった。
As described above, when the CPU or the like supplements the protection against the overcurrent of the power supply line (electric wire), if an abnormality occurs in the CPU, the power supply line cannot be protected even if the power supply is continued. . However, abnormalities such as CPU abnormalities (failures) and occurrences of abnormal events such as overcurrents are often caused by troubles such as vehicle accidents and can occur simultaneously. It is necessary to protect the line (electric wire).
Therefore, conventionally, one of a plurality of semiconductor switches controlled and managed by the central control unit cannot be applied to a power supply line to an important load, and its application range is restricted. There was a problem.
本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、特定の負荷に接続された半導体スイッチの動作状態を、対象システムが安全側となるように維持しつつ、半導体スイッチと電力供給ラインの両方を保護することが可能な電源供給装置を廉価な構成で提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems. The semiconductor switch and the power supply line are maintained while maintaining the operation state of the semiconductor switch connected to a specific load so that the target system is on the safe side. It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of protecting both of them with an inexpensive configuration.
本発明の電源供給装置の第1の態様は、電源から負荷に電力供給するための電力供給ラインに設けられて通電電流をオン/オフするとともに1以上の過電流保護特性に基づいて過電流を監視する自己保護手段を有する半導体スイッチと、1以上の前記半導体スイッチを制御するとともに前記半導体スイッチ及び前記電力供給ラインを監視・保護する監視・保護手段を有する制御部と、前記制御部の動作を監視する監視部と、前記監視部で前記制御部の異常が検出されたときに前記自己保護手段が有する過電流を監視するための制限値を調整する保護特性調整部と、を備えることを特徴とする。 A first aspect of the power supply apparatus of the present invention is provided in a power supply line for supplying power from a power supply to a load to turn on / off an energizing current and to generate an overcurrent based on one or more overcurrent protection characteristics. A semiconductor switch having a self-protection means for monitoring, a control section for controlling one or more of the semiconductor switches and having a monitoring / protection means for monitoring and protecting the semiconductor switch and the power supply line; and an operation of the control section. A monitoring unit for monitoring, and a protection characteristic adjusting unit for adjusting a limit value for monitoring an overcurrent of the self-protecting means when an abnormality of the control unit is detected by the monitoring unit. And
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記保護特性調整部は、前記過電流を監視するための制限値の調整として、前記半導体スイッチに対する前記過電流保護特性と前記電力供給ラインに対する電線発煙特性の両方を満たすように過電流に対する閾値を調整することを特徴とする。 According to another aspect of the power supply apparatus of the present invention, the protection characteristic adjustment unit adjusts a limit value for monitoring the overcurrent, and the overcurrent protection characteristic for the semiconductor switch and electric wire smoke for the power supply line The threshold for overcurrent is adjusted so as to satisfy both of the characteristics.
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記保護特性調整部は、前記過電流を監視するための制限値の調整として、前記半導体スイッチに対する前記過電流保護特性と前記電力供給ラインに対する電線発煙特性の両方を満たすように前記半導体スイッチの通電電流に対する通電許容時間を調整することを特徴とする。 According to another aspect of the power supply apparatus of the present invention, the protection characteristic adjustment unit adjusts a limit value for monitoring the overcurrent, and the overcurrent protection characteristic for the semiconductor switch and electric wire smoke for the power supply line The energization allowable time for the energization current of the semiconductor switch is adjusted so as to satisfy both of the characteristics.
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記監視部で前記制御部の異常が検出されたとき、前記半導体スイッチに所定の駆動信号を出力する異常時制御部をさらに備えることを特徴とする。 According to another aspect of the power supply apparatus of the present invention, the power supply device further includes an abnormality control unit that outputs a predetermined drive signal to the semiconductor switch when the monitoring unit detects an abnormality of the control unit. .
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記異常時制御部は、前記駆動信号として所定の周期でオンとオフを繰り返すパルス信号を出力することを特徴とする。 In another aspect of the power supply apparatus of the present invention, the abnormality control unit outputs a pulse signal that repeatedly turns on and off at a predetermined cycle as the drive signal.
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記監視部は、所定のクロックパルスを用いて前記制御部の動作を監視しており、前記異常時制御部は、前記監視部から前記クロックパルスを入力して前記パルス信号を生成していることを特徴とする。 In another aspect of the power supply apparatus of the present invention, the monitoring unit monitors the operation of the control unit using a predetermined clock pulse, and the abnormal time control unit receives the clock pulse from the monitoring unit. The pulse signal is generated by inputting.
本発明の電源供給装置の他の態様は、前記保護特性調整部は、少なくとも短期間の過電流に対する閾値と長期間の過電流に対する閾値を調整することを特徴とする。 Another aspect of the power supply apparatus of the present invention is characterized in that the protection characteristic adjusting unit adjusts at least a threshold for a short-term overcurrent and a threshold for a long-term overcurrent.
本発明によれば、特定の負荷に接続された半導体スイッチの動作状態を、対象システムが安全側となるように維持しつつ、半導体スイッチと電力供給ラインの両方を保護することが可能な電源供給装置を廉価な構成で提供することが可能となる。 According to the present invention, the power supply capable of protecting both the semiconductor switch and the power supply line while maintaining the operation state of the semiconductor switch connected to the specific load so that the target system is on the safe side. It is possible to provide the apparatus with an inexpensive configuration.
本発明の好ましい実施の形態における電源供給装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。 A power supply device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about each structural part which has the same function, the same code | symbol is attached | subjected and shown for simplification of illustration and description.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る電源供給装置を、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態の電源供給装置100の構成を示すブロック図である。電源供給装置100は、電源10から電力供給ライン(電線)11を経由して各負荷20に電力を供給する電源系において、各負荷20への電力供給を制御するとともに、電源系を監視して異常時にこれを保護する機能を有している。
(First embodiment)
A power supply apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
本実施形態の電源供給装置100は、電源10から負荷20への電力供給をオン/オフするための半導体スイッチ110と、1以上の半導体スイッチ110を制御するとともに各半導体スイッチ110とそれぞれが接続されている各電力供給ライン11を監視・保護するCPUで構成された制御部120と、制御部120の動作を監視する監視部130と、を備えている。また、電源供給装置100は、他の制御系との間で制御情報を送受信するための通信部140を備えていてもよい。
The
制御部120は、各半導体スイッチ110に対する外部からの要求信号として外部信号30を入力している。制御部120は、半導体スイッチ110に対するオン要求の外部信号30を入力すると、オン要求された半導体スイッチ110に対しこれをオン状態にするための駆動信号31を出力する。
The
また制御部120は、複数の半導体スイッチ110及び電力供給ライン11を監視・保護する監視・保護手段121を有している。半導体スイッチ110及び電力供給ライン11には、過電流に対する制限がそれぞれ設けられており、監視・保護手段121はその両方を監視している。過電流に対する制限として、半導体スイッチ110に対しては過電流保護特性が設定されている。また、電力供給ライン11に対しては、電線が過熱して発煙するのを防止するための電線発煙特性が設定されている。制御部120は、半導体スイッチ110を通電する電流を高精度に検知することができ、これに基づいて過電流を高精度に監視することができる。
The
半導体スイッチ110の過電流保護特性及び電力供給ライン11の電線発煙特性の一例を図2に示す。図2では、横軸が時間、縦軸が電流をそれぞれ表しており、過電流保護特性及び電線発煙特性をそれぞれ符号C1、C2で表している。なお、監視・保護手段121で監視される過電流保護特性及び電線発煙特性は、それぞれ1つに限定されず、2以上あってもよい。
An example of the overcurrent protection characteristic of the
半導体スイッチ110の過電流に対する制限である過電流保護特性C1は、短期間であれば比較的大電流を流すことができるが、長期間流すことができる電流値は、期間が長くなるにつれて低下することを示している。また、電力供給ライン11の発煙を防止するための制限である電線発煙特性C2は、短期間であれば大電流を流すことができるが、電流を流す期間が長くなると電流値を急激に低下させる必要があることを示している。図2に示す過電流に対する特性より、短期間のときは過電流保護特性C1が許容される電流の上限となり、長期間のときは電線発煙特性C2が上限になることが示されている。
The overcurrent protection characteristic C1, which is a limitation on the overcurrent of the
半導体スイッチ110の過電流を容易に監視・保護できるようにするために、例えば図2に示す過電流保護特性C1に代えて、短期間(第1の期間T1以下)の過電流に対する閾値(第1の閾値I1)と長期間(第1の期間T1超)の過電流に対する閾値(第2の閾値I2)に分けて監視するようにしてもよい。同様に、電線発煙特性C2についても、例えば所定の期間(第2の期間T2)経過後の電流値に対する閾値(第3の閾値I3)を設定して監視するようにしてもよい。
In order to easily monitor and protect the overcurrent of the
制御部120の監視・保護手段121は、複数の半導体スイッチ110とそれぞれの電力供給ライン11の両方を監視・保護しており、それぞれの過電流保護特性C1及び電線発煙特性C2を監視している。そして、監視・保護手段121において、過電流保護特性C1あるいは電線発煙特性C2に基づく制限を超過する異常を検出すると、当該の半導体スイッチ110をオフにして電流を遮断することで、制限を超過した半導体スイッチ110あるいは電力供給ライン11を保護することが可能となっている。
The monitoring / protection means 121 of the
半導体スイッチ110は、制御部120からの駆動信号31に従って負荷20への電流をオン/オフする動作を行うが、それとともにスイッチ自身を保護するための自己保護手段111を有している。自己保護手段111は、制御部120の監視・保護手段121と同様に、図2に示す過電流保護特性C1に対する監視を行っており、過電流保護特性C1に基づく制限を逸脱する過電流が検出されると、半導体スイッチ110自身で電流をオフにして保護する。過電流保護特性C1に対する監視として、上記説明の短期間(第1の期間T1以下)の過電流に対する閾値(第1の閾値I1)と長期間(第1の期間T1超)の過電流に対する閾値(第2の閾値I2)を用いて行ってもよい。
The
制御部120は複数の半導体スイッチ110を制御していることから、制御部120が何らかの不具合で正常に動作しなくなると、すべての負荷への電力供給が停止されてシステムが停止してしまうおそれがある。そこで、本実施形態の電源供給装置100では、制御部120の異常が検出されたとき、少なくとも重要な機能を有する負荷20への電力供給を上記の過電流に対する制限を超過することなく継続させるために、保護特性調整部131を備えている。重要な機能を有する負荷20として、例えば車両に搭載された電気機器では、ヘッドランプやエンジン系システム等がある。
Since the
制御部120の異常は、監視部130により検出される。監視部130は、例えばウォッチドッグ(WD)の構成のように、制御部120から定期的に規定の信号を入力するようにしておき、この規定の信号が入力されないときに制御部120が異常と判定するようにすることができる。監視部130で制御部120の異常が判定されたときは、例えば監視部130から制御部120にリセット信号(異常判定信号)32が出力される。監視部130からリセット信号32を入力した制御部120は、例えば所定の初期状態にリセットされる。
An abnormality in the
半導体スイッチ110は、自己保護手段111により過電流保護特性C1を監視・保護することができるが、電力供給ライン11に対する制限である電線発煙特性C2を監視・保護することができない。電線発煙特性C2は、制御部120により監視・保護されていることから、制御部120が異常になると電線発煙特性C2の監視・保護を行うことができなくなる。そのため、制御部120が異常になると、従来は制御部120に接続されているすべての半導体スイッチ110をオフにする必要があった。
The
本実施形態の電源供給装置100では、制御部120の異常が検出されたときは、保護特性調整部131から半導体スイッチ110に所定の調整用信号33が出力される。半導体スイッチ110は、保護特性調整部131から調整用信号33を入力すると、オン状態を維持するとともに自己保護手段111で過電流保護特性C1と電線発煙特性C2の両方を監視・保護できるようにする。また、半導体スイッチ110がオフ状態のときは、オフ状態を維持する。
In the
自己保護手段111は、監視用設定値として通常は半導体スイッチ110の通電電流に対する過電流保護特性C1が設定されているが、保護特性調整部131から調整用信号33を入力したときは、これを過電流保護特性C1と電線発煙特性C2の両方を監視できるような設定値に変更する。
The self-protecting
図2に示すように、所定の電流を流すと短期間のうちは過電流保護特性C1が過電流に対する制限値となるが、長期間になると電線発煙特性C2が制限値になってくる。そこで、本実施形態では、過電流保護特性C1と電線発煙特性C2の両方を監視できる設定値として、例えば図3に示すC3の設定値を自己保護手段111で用いるようにしている。これにより、半導体スイッチ110と電力供給ライン11の両方を監視することができる。
As shown in FIG. 2, when a predetermined current is passed, the overcurrent protection characteristic C1 becomes a limit value for the overcurrent in a short period, but the wire smoke generation characteristic C2 becomes a limit value in a long period. Therefore, in the present embodiment, for example, a setting value of C3 shown in FIG. 3 is used in the self-protecting
制御部120の異常が検出されたときの自己保護手段111の監視・保護用の設定値として、図3に示す設定値C3に代えて、同図に示す過電流に対する第4の閾値I4及び第5のI5を用いてもよい。すなわち、通電時間がT3までは過電流閾値としてI4を用い、通電時間がT3を超えると過電流閾値としてI5を用いる。これにより、自己保護手段111による過電流の監視を簡易化することができる。
Instead of the setting value C3 shown in FIG. 3, the fourth threshold I4 and the fourth threshold I4 for the overcurrent shown in FIG. I5 of 5 may be used. That is, I4 is used as the overcurrent threshold until the energization time T3, and I5 is used as the overcurrent threshold when the energization time exceeds T3. Thereby, the overcurrent monitoring by the self-protecting
制御部120の異常が検出されたときの自己保護手段111の監視・保護用の別の設定値として、半導体スイッチ110の通電電流の大きさに応じて、例えば図3に示す設定値C3から通電許容時間(以下では過電流検出確定時間という)を求め、これを通電時間に対する制限値に用いることができる。この場合には、通電時間が過電流検出確定時間を超えないように監視する。上記のいずれの方法を用いても、半導体スイッチ110と電力供給ライン11の両方を適切に監視して保護することができる。
As another setting value for monitoring and protection of the self-protecting
本実施形態の電源供給装置100によれば、制御部120に異常が発生しても重要な機能を有する負荷への給電を制御する半導体スイッチ110をオン状態のまま維持することができ、システムの安全性向上を図ることができる。これにより、従来は重要度が高いため適用外とされていた負荷の給電制御にも半導体スイッチを適用することが可能となり、半導体スイッチの適用範囲を拡大することができる。
According to the
(第2実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る電源供給装置を、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の電源供給装置200の構成を示すブロック図である。本実施形態の電源供給装置200は、第1実施形態の電源供給装置100にさらに異常時制御部232を備えた構成としている。
(Second Embodiment)
A power supply apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
異常時制御部232は、監視部130で制御部120の異常が検出されたとき、監視部130から制御部120に出力されるリセット信号32を保護特性調整部131とともに入力する。それと同時に、制御部120に入力されている外部信号30を入力する。このような構成とすることにより、異常時制御部232は、監視部130からリセット信号32を入力すると対象の半導体スイッチ110がオン要求されているかを外部信号30から判定することができる。
The
異常時制御部232において、対象の半導体スイッチ110がオン要求されていると判定したときは、制御部120の代わりに半導体スイッチ110に駆動信号31を出力する。これにより、半導体スイッチ110は、異常時制御部232から入力する駆動信号31に従ってオン状態を維持することができる。
When the
異常時制御部232は、半導体スイッチ110に対しそれまでのオン状態を維持させる駆動信号31を出力するように構成することができるが、これに限定されず、制御部120の異常に対応した制御を行うように構成することも可能である。一例として、駆動信号31をPWM(Pulse Width Modulation)制御信号等のパルス信号とすることができる。負荷20が例えばランプの場合には、駆動信号31をパルス信号とすることで、ランプを点滅させることができる。ランプを点滅させることで、電源供給装置200の異常をユーザに報知することができる。
The abnormal-
また、異常時制御部232から出力する駆動信号31をパルス信号としたときは、負荷20での消費電力が低減されることから、省電力化を図ることができる。さらに、制御部120が異常のときは、半導体スイッチ110の自己保護手段111に設定されている過電流に対する閾値が安全側の低い値に変更されるが、駆動信号31をパルス信号として通電電流を低下させることにより、低い値に変更されたしきい値を超過させないようにすることができる。
Further, when the
駆動信号31を間欠的に出力させてパルス信号とする方法として、例えば監視部130が制御部120を監視するときのクロックパルスを用いることができる。監視部130は、前述のように制御部120から定期的に規定の信号を入力しているが、定期的に入力するためのクロックパルスを生成している。そこで、異常時制御部232は、監視部130からこのクロックパルスを入力することで、間欠的な駆動信号31を半導体スイッチ110に出力することが可能となる。これにより、異常時制御部232が自らクロックパルスを生成する必要がなくなり、その構成を簡素化することができる。
As a method of intermittently outputting the
本実施形態の電源供給装置200によれば、第1実施形態の電源供給装置100と同様に、制御部120の異常時に重要な負荷20への給電を維持できるのに加えて、負荷20への給電を省電力化することができ、これにより過電流閾値を超えないようにすることができる。
According to the
(第3実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る電源供給装置を、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の電源供給装置300の構成を示すブロック図である。本実施形態の電源供給装置300では、保護特性調整部331が半導体スイッチ310の内部に設けられている。
(Third embodiment)
A power supply apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the
第1実施形態及び第2実施形態の電源供給装置100、200では、制御部120の異常を監視部130で検知し、監視部130からリセット信号32を入力した保護特性調整部131が半導体スイッチ110に調整用信号33を出力することで、半導体スイッチ110がそれ自身と電力供給ライン11の両方を適切に監視できるようにしていた。
In the
これに対し、本実施形態の電源供給装置300では、制御部120の異常を半導体スイッチ310で検知するように構成している。半導体スイッチ310は、制御部120から駆動信号31を入力していることから、駆動信号31をチェックすることで制御部120の異常を検知することができる。すなわち、半導体スイッチ310において、駆動信号31が正常とされる規定の値になっているか、あるいは正常とされる範囲内にあるかを判定し、正常の規定値になっていない、あるいは正常範囲内にない、と判定したときに制御部120の異常を検知することができる。
On the other hand, the
半導体スイッチ310は、上記のようにして制御部120の異常を検知すると、内部に備える保護特性調整部331により過電流閾値を変更する。これにより、半導体スイッチ310と電力供給ライン11の両方の過電流閾値を満たすように監視することが可能となる。本実施形態では、制御部120が異常となったときの処理を半導体スイッチ310だけで行えるようにしていることから、電源供給装置300の構成を簡略化することができる。
When the
本発明の電源供給装置のさらに別の実施形態として、半導体スイッチが制御部から状態通知信号を定期的に入力するようにし、状態通知信号が制御部から出力されなくなったり、状態通知信号の信号値が正常でなくなったときに、半導体スイッチにおいて制御部の異常を判定させるようにすることができる。 As still another embodiment of the power supply device of the present invention, the semiconductor switch periodically inputs a status notification signal from the control unit, and the status notification signal is not output from the control unit, or the signal value of the status notification signal When the switch becomes abnormal, the semiconductor switch can be made to determine whether or not the controller is abnormal.
また、制御部120が正常な場合でも、通信部140に異常が発生する等により制御情報の通信が途絶した場合にも、自己保護手段111の過電流閾値を例えばあらかじめ記憶された設定値(セーフティーモードの設定値)に変更することで、過電流をより安全側に監視させるようにすることも可能である。
Even when the
なお、上記実施形態では、電源側(ハイサイド側)のスイッチを例に説明したが、複数のスイッチを少数の制御部によって制御が必要な装置やシステムであれば、その構成には制限されず本発明の電源供給装置を適用することができる。本実施の形態における記述は、本発明に係る電源供給装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における電源供給装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In the above embodiment, the power supply side (high side) switch has been described as an example. However, the configuration is not limited as long as a plurality of switches need to be controlled by a small number of control units. The power supply device of the present invention can be applied. The description in this embodiment shows an example of the power supply apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the power supply device in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10 電源
11 電力供給ライン
20 負荷
100、200、300 電源供給装置
110、310 半導体スイッチ
111 自己保護手段
120 制御部
130 監視部
131、331 保護特性調整部
140 通信部
232 異常時制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
1以上の前記半導体スイッチを制御するとともに前記半導体スイッチ及び前記電力供給ラインを監視・保護する監視・保護手段を有する制御部と、
前記制御部の動作を監視する監視部と、
前記監視部で前記制御部の異常が検出されたときに前記自己保護手段が有する過電流を監視するための制限値を調整する保護特性調整部と、を備える
ことを特徴とする電源供給装置。 A semiconductor switch provided in a power supply line for supplying power to a load from a power supply, and having self-protection means for turning on / off an energization current and monitoring overcurrent based on one or more overcurrent protection characteristics;
A control unit that controls one or more of the semiconductor switches and has monitoring / protecting means for monitoring and protecting the semiconductor switches and the power supply line;
A monitoring unit for monitoring the operation of the control unit;
A power supply apparatus comprising: a protection characteristic adjusting unit that adjusts a limit value for monitoring an overcurrent of the self-protecting means when an abnormality of the control unit is detected by the monitoring unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。 The protection characteristic adjustment unit adjusts a limit value for monitoring the overcurrent, and sets a threshold for the overcurrent so as to satisfy both the overcurrent protection characteristic for the semiconductor switch and the wire smoke generation characteristic for the power supply line. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is adjusted.
ことを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。 The protection characteristic adjustment unit adjusts a limit value for monitoring the overcurrent, and energizes the semiconductor switch so as to satisfy both the overcurrent protection characteristic for the semiconductor switch and the wire smoke generation characteristic for the power supply line. The power supply device according to claim 1, wherein an energization allowable time for the current is adjusted.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電源供給装置。 4. The apparatus according to claim 1, further comprising an abnormality control unit that outputs a predetermined drive signal to the semiconductor switch when an abnormality of the control unit is detected by the monitoring unit. 5. Power supply device.
ことを特徴とする請求項4に記載の電源供給装置。 The power supply apparatus according to claim 4, wherein the abnormality control unit outputs a pulse signal that repeatedly turns on and off at a predetermined cycle as the drive signal.
前記異常時制御部は、前記監視部から前記クロックパルスを入力して前記パルス信号を生成している
ことを特徴とする請求項5に記載の電源供給装置。 The monitoring unit monitors the operation of the control unit using a predetermined clock pulse,
The power supply apparatus according to claim 5, wherein the abnormality control unit generates the pulse signal by inputting the clock pulse from the monitoring unit.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電源供給装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 6, wherein the protection characteristic adjusting unit adjusts at least a threshold for a short-term overcurrent and a threshold for a long-term overcurrent.
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