JP6294770B2 - Switching power supply - Google Patents

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    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
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    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Description

本発明は、スイッチング電源に関する。   The present invention relates to a switching power supply.

従来のスイッチング電源として、例えば、特許文献1には、第一のスイッチと第二のスイッチとを交互にオン状態として整流させるスイッチングコンバータの制御回路が開示されている。このスイッチングコンバータの制御回路は、複数の第一のスイッチをそれぞれ駆動する複数の第一の駆動部と、第二のスイッチを駆動する第二の駆動部と、負荷電流、入力電圧、出力電圧又は入出力電圧差に応じて複数の第一の駆動部の一部を停止させる選択部とを備える。   As a conventional switching power supply, for example, Patent Document 1 discloses a control circuit for a switching converter that rectifies a first switch and a second switch alternately turned on. The control circuit of the switching converter includes a plurality of first drive units that respectively drive the plurality of first switches, a second drive unit that drives the second switches, a load current, an input voltage, an output voltage, or A selection unit that stops a part of the plurality of first drive units according to the input / output voltage difference.

特開2006−296186号公報JP 2006-296186 A

ところで、上述のスイッチングコンバータの制御回路は、例えば、電力変換効率の更なる向上が望まれている。   By the way, the control circuit of the above-described switching converter is desired to further improve the power conversion efficiency, for example.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電力変換効率を向上することができるスイッチング電源を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said situation, Comprising: It aims at providing the switching power supply which can improve power conversion efficiency.

上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチング電源は、入力電圧を変換し出力電圧を生成する駆動状態と電力の変換を停止した停止状態とに個別に切り替え可能であるスイッチング方式の複数の電力変換部を有する電源回路と、前記電源回路の電力変換効率を演算し、当該演算した電力変換効率と前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率とに基づいて、前記複数の電力変換部を制御し、個別に前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御を実行可能である制御装置とを備え、前記制御装置は、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される駆動判定用負荷率規定値以上であり、かつ、前記電源回路の電力変換効率が予め設定される駆動判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に多くし、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記駆動判定用負荷率規定値以上であっても、前記電源回路の電力変換効率が前記駆動判定用効率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態のまま維持し、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記駆動判定用負荷率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態のまま維持し、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される停止判定用負荷率規定値未満であり、かつ、前記駆動状態にある前記電源回路の電力変換効率が予め設定される停止判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に少なくし、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記停止判定用負荷率規定値未満であっても、前記電源回路の前記電力変換効率が前記停止判定用効率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態のまま維持し、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記停止判定用負荷率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態のまま維持することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a switching power supply according to the present invention has a plurality of switching systems that can be individually switched between a driving state that converts an input voltage and generates an output voltage, and a stopped state that stops power conversion. A power supply circuit having a power conversion unit, and calculates the power conversion efficiency of the power supply circuit, and based on the calculated power conversion efficiency and the load factor of the power conversion unit in the driving state, the plurality of power conversion units And a control device capable of executing control for switching between the drive state and the stop state individually, and the control device is in a state where the number of the power conversion units in the drive state is relatively small. A drive determination efficiency rule in which the load factor of the power conversion unit in the drive state is equal to or greater than a preset drive determination load factor prescribed value, and the power conversion efficiency of the power supply circuit is preset. The number of the power conversion units in the driving state is relatively large when the power conversion unit is less than the value, and the number of the power conversion units in the driving state is relatively small. Even if the load factor is equal to or greater than the drive determination load factor specified value, the number of the power conversion units in the drive state is relatively large when the power conversion efficiency of the power supply circuit is equal to or greater than the drive determination efficiency specified value. When the load ratio of the power conversion unit in the driving state is relatively less than the prescribed value for the load determination for driving determination, the number of the power conversion units in the driving state is relatively small The load of the power conversion unit in the driving state while the number of the power conversion units in the driving state is maintained in a relatively small state and the number of the power conversion units in the driving state is relatively large Negative for stop judgment with rate set in advance If the power conversion efficiency of the power supply circuit in the driving state is less than a predetermined value, and the power conversion efficiency in the driving state is less than a preset efficiency determining value for stop determination, the number of the power conversion units in the driving state is relatively Even if the load factor of the power conversion unit in the driving state is less than the prescribed value for the stop determination load factor in a state where the number of the power conversion units in the driving state is relatively large When the power conversion efficiency of the circuit is equal to or greater than the efficiency determination value for stop determination, the number of the power conversion units in the driving state is maintained relatively large, and the number of the power conversion units in the driving state When the load factor of the power conversion unit in the drive state is greater than or equal to the stop determination load factor prescribed value in a relatively large state, the number of the power conversion units in the drive state is relatively large. It is characterized by maintaining as it is.

また、上記スイッチング電源では、前記制御装置は、さらに、前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率に基づいて、前記複数の電力変換部を制御し、個別に前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御を実行可能であるものとすることができる。   In the switching power supply, the control device further controls the plurality of power conversion units based on a load factor of the power conversion unit in the drive state, and individually controls the drive state and the stop state. It is possible to execute control for switching between.

また、上記スイッチング電源では、前記制御装置は、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される駆動判定用負荷率規定値以上であり、かつ、前記電源回路の電力変換効率が予め設定される駆動判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に多くし、前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される停止判定用負荷率規定値未満であり、かつ、前記駆動状態にある前記電源回路の電力変換効率が予め設定される停止判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に少なくするものとすることができる。   Further, in the switching power supply, the control device is a drive determination load in which a load factor of the power conversion unit in the drive state is set in advance with a relatively small number of the power conversion units in the drive state. When the power conversion efficiency of the power supply circuit is equal to or greater than a specified rate value and less than a preset drive determination efficiency specified value, the number of the power conversion units in the drive state is relatively increased, The load factor of the power conversion unit in the drive state in a state where the number of the power conversion units in the drive state is relatively large is less than a preset load determination threshold value for stop determination, and the drive state is When the power conversion efficiency of a certain power supply circuit is less than the preset stop regulation efficiency prescribed value, the number of the power conversion units in the drive state can be relatively reduced.

また、上記スイッチング電源では、前記駆動判定用負荷率規定値と前記停止判定用負荷率規定値とは、ヒステリシスが設定されているものとすることができる。   In the switching power supply, hysteresis may be set for the drive determination load factor specified value and the stop determination load factor specified value.

また、上記スイッチング電源では、前記制御装置は、前記電源回路が変換した電力が供給される電気機器の負荷情報を取得し、当該負荷情報に基づいて、前記複数の電力変換部を制御し、個別に前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御を実行可能であるものとすることができる。   In the switching power supply, the control device obtains load information of an electric device to which power converted by the power supply circuit is supplied, controls the plurality of power conversion units based on the load information, and individually In addition, it is possible to execute control for switching between the driving state and the stopped state.

本発明に係るスイッチング電源は、制御装置によって電源回路の電力変換効率を演算し、当該演算した電力変換効率に基づいて、各電力変換部の駆動状態/停止状態を個別に切り替える制御を実行するので、実際の電力変換効率が最適となるように各電力変換部の状態を切り替えることができる。この結果、スイッチング電源は、電力変換効率を向上することができる、という効果を奏する。   Since the switching power supply according to the present invention calculates the power conversion efficiency of the power supply circuit by the control device, and executes control for individually switching the drive state / stop state of each power conversion unit based on the calculated power conversion efficiency. The state of each power conversion unit can be switched so that the actual power conversion efficiency is optimized. As a result, the switching power supply can improve the power conversion efficiency.

図1は、実施形態1に係るスイッチング電源の概略構成を表す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a switching power supply according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係るスイッチング電源の制御装置の概略構成の一例を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the switching power supply control device according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係るスイッチング電源における温度と電力変換効率とに関する特性の一例を説明する線図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of characteristics relating to temperature and power conversion efficiency in the switching power supply according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係るスイッチング電源における負荷率と電力変換効率とに関する特性の一例を説明する線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of characteristics relating to load factor and power conversion efficiency in the switching power supply according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の一例を表すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of switching control by the switching power supply controller according to the first embodiment. 図6は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置の概略構成の一例を表すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a control device for a switching power supply according to the second embodiment. 図7は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の一例を表すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of switching control by the switching power supply control device according to the second embodiment. 図8は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の他の一例を表すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating another example of the switching control by the switching power supply control device according to the second embodiment. 図9は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による通知制御の一例を表すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of notification control by the switching power supply control device according to the second embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

[実施形態1]
図1は、実施形態1に係るスイッチング電源の概略構成を表す構成図である。図2は、実施形態1に係るスイッチング電源の制御装置の概略構成の一例を表すブロック図である。図3は、実施形態1に係るスイッチング電源における温度と電力変換効率とに関する特性の一例を説明する線図である。図4は、実施形態1に係るスイッチング電源における負荷率と電力変換効率とに関する特性の一例を説明する線図である。図5は、実施形態1に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の一例を表すフローチャートである。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a switching power supply according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the switching power supply control device according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining an example of characteristics relating to temperature and power conversion efficiency in the switching power supply according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of characteristics relating to load factor and power conversion efficiency in the switching power supply according to the first embodiment. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of switching control by the switching power supply controller according to the first embodiment.

図1に示す本実施形態に係るスイッチング電源1は、入力電圧Vinを変換し出力電圧Voutを生成するスイッチング方式の電源回路2と、当該電源回路2のスイッチング素子(トランジスタ23)を制御する制御装置3とを備える。このスイッチング電源1は、電源回路2のスイッチング素子のオン(ON)・オフ(OFF)を制御装置3によって制御することにより、当該電源回路2から安定した直流電圧を生成、出力するものである。   A switching power supply 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 includes a switching power supply circuit 2 that converts an input voltage Vin to generate an output voltage Vout, and a control device that controls a switching element (transistor 23) of the power supply circuit 2. 3. The switching power supply 1 generates and outputs a stable DC voltage from the power supply circuit 2 by controlling the ON / OFF of the switching element of the power supply circuit 2 by the control device 3.

本実施形態の電源回路2は、入力端子21、出力端子22、スイッチング素子としての複数のトランジスタ23、インダクタ24、コンデンサ25等を含んで構成されるスイッチング方式の降圧型DC−DCコンバータ回路である。入力端子21は、バッテリ等の直流電源に接続されており、当該直流電源から直流電力として、入力電圧Vinが入力される。出力端子22は、電力を消費する電気機器に接続されており、この電源回路2で変換した出力電圧Voutを当該電気機器に出力する。電源回路2は、入力端子21と出力端子22との間に複数のトランジスタ23が並列に接続され、これらの出力端子22側にインダクタ24、コンデンサ25が配置されている。電源回路2は、スイッチング素子である複数のトランジスタ23が並列に設けられることで、回路全体で相対的に大きな電流を流すことができるようになっている。   The power supply circuit 2 according to this embodiment is a switching step-down DC-DC converter circuit including an input terminal 21, an output terminal 22, a plurality of transistors 23 as switching elements, an inductor 24, a capacitor 25, and the like. . The input terminal 21 is connected to a DC power source such as a battery, and an input voltage Vin is input as DC power from the DC power source. The output terminal 22 is connected to an electric device that consumes power, and outputs the output voltage Vout converted by the power supply circuit 2 to the electric device. In the power supply circuit 2, a plurality of transistors 23 are connected in parallel between an input terminal 21 and an output terminal 22, and an inductor 24 and a capacitor 25 are disposed on the output terminal 22 side. The power supply circuit 2 is configured to allow a relatively large current to flow through the entire circuit by providing a plurality of transistors 23 serving as switching elements in parallel.

より詳細には、本実施形態の電源回路2は、複数のトランジスタ23として、トランジスタ23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23hの合計8つを含んで構成される。トランジスタ23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23hは、例えば、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)を用いることができるが、これに限らず他のスイッチング素子であってもよい。ここでは、トランジスタ23a、23b、23e、23fは、ドレイン端子に入力端子21が接続され、ソース端子にインダクタ24の一端及びトランジスタ23c、23d、23g、23hのドレイン端子が接続され、ゲート端子に制御装置3が接続される。トランジスタ23c、23d、23g、23hは、ドレイン端子にインダクタ24の一端及びトランジスタ23a、23b、23e、23fのソース端子が接続され、ソース端子にGND端子が接続され、ゲート端子に制御装置3が接続される。インダクタ24は、上述したように一端にトランジスタ23a、23b、23e、23fのソース端子及びトランジスタ23c、23d、23g、23hのドレイン端子が接続され、他端にコンデンサ25の一端及び出力端子22が接続される。コンデンサ25は、平滑化用のコンデンサであり、上述したように一端にインダクタ24の他端及び出力端子22が接続され、他端にGND端子が接続される。なお、以下の説明では、複数のトランジスタ23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23hを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「トランジスタ23」という場合がある。   More specifically, the power supply circuit 2 of the present embodiment includes a plurality of transistors 23 including a total of eight transistors 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, and 23h. For example, a field effect transistor (FET) can be used as the transistors 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, and 23h. However, the present invention is not limited to this, and other switching elements may be used. . Here, in the transistors 23a, 23b, 23e, and 23f, the input terminal 21 is connected to the drain terminal, one end of the inductor 24 and the drain terminals of the transistors 23c, 23d, 23g, and 23h are connected to the source terminal, and the gate terminals are controlled. Device 3 is connected. In the transistors 23c, 23d, 23g, and 23h, one end of the inductor 24 and the source terminals of the transistors 23a, 23b, 23e, and 23f are connected to the drain terminal, the GND terminal is connected to the source terminal, and the control device 3 is connected to the gate terminal. Is done. As described above, the inductor 24 has one end connected to the source terminals of the transistors 23a, 23b, 23e, and 23f and the drain terminals of the transistors 23c, 23d, 23g, and 23h, and the other end connected to one end of the capacitor 25 and the output terminal 22. Is done. The capacitor 25 is a smoothing capacitor, and as described above, the other end of the inductor 24 and the output terminal 22 are connected to one end, and the GND terminal is connected to the other end. In the following description, the plurality of transistors 23 a, 23 b, 23 c, 23 d, 23 e, 23 f, 23 g, and 23 h may be simply referred to as “transistor 23” when it is not necessary to particularly distinguish them.

本実施形態の電源回路2は、複数のトランジスタ23によって、入力電圧Vinを変換し出力電圧Voutを生成する駆動状態(電力変換状態)と電力の変換を停止した停止状態とに個別に切り替え可能であるスイッチング方式の複数の電力変換部26が構成される。ここでは、エリアAに属するトランジスタ23a、23b、23c、23dは、第1電力変換部26aを構成し、エリアBに属するトランジスタ23e、23f、23g、23hは、第2電力変換部26bを構成する。電源回路2は、複数のトランジスタ23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23hのオン・オフを個別に制御することで、第1電力変換部26aと第2電力変換部26bとにおいて、駆動状態と停止状態とを個別に切り替えることができる。電源回路2は、各電力変換部26(第1電力変換部26a、第2電力変換部26b)において、制御装置3によってトランジスタ23のデューティ期間(ON期間)が制御されることで、入力端子21に入力された入力電圧Vinを直流の出力電圧Voutに電圧変換して出力端子22から電気機器に出力する。   The power supply circuit 2 of the present embodiment can be individually switched between a driving state (power conversion state) in which the input voltage Vin is converted and the output voltage Vout is generated by a plurality of transistors 23 and a stop state in which power conversion is stopped. A plurality of power conversion units 26 of a certain switching system are configured. Here, the transistors 23a, 23b, 23c, and 23d belonging to the area A constitute the first power conversion unit 26a, and the transistors 23e, 23f, 23g, and 23h belonging to the area B constitute the second power conversion unit 26b. . The power supply circuit 2 individually controls on / off of the plurality of transistors 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, and 23h, so that the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b The driving state and the stopped state can be switched individually. The power supply circuit 2 is configured such that the duty period (ON period) of the transistor 23 is controlled by the control device 3 in each power conversion unit 26 (first power conversion unit 26a, second power conversion unit 26b). Is converted into a DC output voltage Vout and output from the output terminal 22 to an electrical device.

制御装置3は、図2に示すように、制御IC(Integrated Circuit)31と、切替装置32と、ドライバIC33とを含んで構成される。ドライバIC33は、上述の複数の電力変換部26、ここでは、第1電力変換部26a、第2電力変換部26bに対応して2系統設けられる。すなわち、ドライバIC33は、第1電力変換部26aに対応して設けられた第1ドライバIC33aと、第2電力変換部26bに対応して設けられた第2ドライバIC33bとを含んで構成される。   As shown in FIG. 2, the control device 3 includes a control IC (Integrated Circuit) 31, a switching device 32, and a driver IC 33. The driver IC 33 is provided in two systems corresponding to the plurality of power conversion units 26, here, the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b. In other words, the driver IC 33 includes a first driver IC 33a provided corresponding to the first power converter 26a and a second driver IC 33b provided corresponding to the second power converter 26b.

制御IC31は、電源回路2の駆動を制御するものであり、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される集積回路である。制御IC31は、切替装置32、ドライバIC33等を介して各トランジスタ23のゲート端子が接続されると共に、電圧検出ライン4(図1等参照)を介して電源回路2の出力端子22が接続されており、電源回路2からの出力電圧Voutが入力される。そして、制御IC31は、例えば、目標電圧と電源回路2からの出力電圧Voutとの差電圧に基づいて、電源回路2のスイッチング素子であるトランジスタ23を制御し、当該電源回路2からの出力電圧Voutを当該目標電圧に収束させるフィードバック制御を実行する。制御IC31は、目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧に基づいて各トランジスタ23の制御量を演算し当該制御量に基づいて当該各トランジスタ23を制御する。   The control IC 31 controls driving of the power supply circuit 2 and is an integrated circuit including an electronic circuit mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface. The control IC 31 is connected to the gate terminal of each transistor 23 via the switching device 32, the driver IC 33, and the like, and to the output terminal 22 of the power supply circuit 2 via the voltage detection line 4 (see FIG. 1 and the like). The output voltage Vout from the power supply circuit 2 is input. The control IC 31 controls, for example, the transistor 23 that is a switching element of the power supply circuit 2 based on the difference voltage between the target voltage and the output voltage Vout from the power supply circuit 2, and outputs the output voltage Vout from the power supply circuit 2. The feedback control is performed so as to converge to the target voltage. The control IC 31 calculates the control amount of each transistor 23 based on the voltage difference between the target voltage and the output voltage Vout, and controls each transistor 23 based on the control amount.

切替装置32は、制御IC31と各ドライバIC33(第1ドライバIC33a、第2ドライバIC33b)との接続関係を切り替えるものである。切替装置32は、スイッチSW1、SW2、SW3、SW4を含んで構成される。スイッチSW1、SW2は、制御IC31と第1ドライバIC33aとを接続した接続状態(オン)と、制御IC31と第1ドライバIC33aとの接続を遮断した遮断状態(オフ)とに切り替え可能である。スイッチSW3、SW4は、制御IC31と第2ドライバIC33bとを接続した接続状態(オン)と、制御IC31と第2ドライバIC33bとの接続を遮断した遮断状態(オフ)とに切り替え可能である。   The switching device 32 switches the connection relationship between the control IC 31 and each driver IC 33 (first driver IC 33a, second driver IC 33b). The switching device 32 includes switches SW1, SW2, SW3, and SW4. The switches SW1 and SW2 can be switched between a connection state (ON) in which the control IC 31 and the first driver IC 33a are connected, and a cutoff state (OFF) in which the connection between the control IC 31 and the first driver IC 33a is cut off. The switches SW3 and SW4 can be switched between a connection state (ON) in which the control IC 31 and the second driver IC 33b are connected, and a cutoff state (OFF) in which the connection between the control IC 31 and the second driver IC 33b is cut off.

制御IC31は、切替装置32に信号5(信号1〜4については後述する。)を出力することで、各スイッチSW1、SW2、SW3、SW4の状態を切り替えることができる。ここで、信号5は、切替装置32の各スイッチSW1、SW2、SW3、SW4の状態を制御するためのSW制御信号である。切替装置32の各スイッチSW1、SW2、SW3、SW4は、制御IC31から入力される信号5に基づいて、オン・オフが切り替えられる。制御IC31は、スイッチSW1、SW2をオンとすることで第1電力変換部26aを駆動状態(電力変換状態)とすることができ、スイッチSW1、SW2をオフとすることで第1電力変換部26aを停止状態とすることができる。同様に、制御IC31は、スイッチSW3、SW4をオンとすることで第2電力変換部26bを駆動状態(電力変換状態)とすることができ、スイッチSW3、SW4をオフとすることで第2電力変換部26bを停止状態とすることができる。   The control IC 31 can switch the states of the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 by outputting a signal 5 (signals 1 to 4 will be described later) to the switching device 32. Here, the signal 5 is a SW control signal for controlling the state of each switch SW1, SW2, SW3, SW4 of the switching device 32. Each switch SW1, SW2, SW3, SW4 of the switching device 32 is switched on / off based on a signal 5 input from the control IC 31. The control IC 31 can turn on the switches SW1 and SW2 to place the first power conversion unit 26a in the drive state (power conversion state), and turn off the switches SW1 and SW2 to turn off the first power conversion unit 26a. Can be put into a stopped state. Similarly, the control IC 31 can turn on the switches SW3 and SW4 to place the second power converter 26b in a driving state (power conversion state), and turn off the switches SW3 and SW4 to turn on the second power. Conversion part 26b can be made into a halt condition.

ドライバIC33(第1ドライバIC33a、第2ドライバIC33b)は、制御IC31からの指令に応じて各トランジスタ23に信号1〜4を出力し、これらの駆動を実際に制御するものであり、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される集積回路である。ここでは、第1ドライバIC33aは、第1電力変換部26aを構成するトランジスタ23a、23b、23c、23dに接続され、トランジスタ23a、23bに対して共通の信号1を出力することで当該トランジスタ23a、23bのオン・オフを制御し、トランジスタ23c、23dに対して共通の信号2を出力することで当該トランジスタ23c、23dのオン・オフを制御する。第2ドライバIC33bは、第2電力変換部26bを構成するトランジスタ23e、23f、23g、23hに接続され、トランジスタ23e、23fに対して共通の信号3を出力することで当該トランジスタ23e、23fのオン・オフを制御し、トランジスタ23g、23hに対して共通の信号4を出力することで当該トランジスタ23g、23hのオン・オフを制御する。ここで、信号1〜4は、各トランジスタ23のオン・オフを制御するためのPWM信号である。各トランジスタ23は、制御IC31から各ドライバIC33を介して入力される信号1〜4に基づいて、オン・オフが切り替えられる。   The driver IC 33 (the first driver IC 33a and the second driver IC 33b) outputs signals 1 to 4 to each transistor 23 in response to a command from the control IC 31, and actually controls the drive. , An integrated circuit including an electronic circuit mainly including a well-known microcomputer including a RAM and an interface. Here, the first driver IC 33a is connected to the transistors 23a, 23b, 23c, and 23d constituting the first power conversion unit 26a, and outputs a common signal 1 to the transistors 23a and 23b, whereby the transistor 23a, The on / off of the transistors 23c and 23d is controlled by controlling the on / off of the transistors 23b and outputting the common signal 2 to the transistors 23c and 23d. The second driver IC 33b is connected to the transistors 23e, 23f, 23g, and 23h constituting the second power conversion unit 26b, and outputs a common signal 3 to the transistors 23e and 23f, thereby turning on the transistors 23e and 23f. Controlling off and outputting the common signal 4 to the transistors 23g and 23h controls the on / off of the transistors 23g and 23h. Here, the signals 1 to 4 are PWM signals for controlling on / off of each transistor 23. Each transistor 23 is switched on / off based on signals 1 to 4 input from the control IC 31 via each driver IC 33.

より詳細には、制御IC31は、目標電圧と、電圧検出ライン4を介して入力される電源回路2からの出力電圧Voutとの差電圧を演算する。目標電圧は、フィードバック制御において、出力電圧Voutの目標となる電圧であり、典型的には、電源回路2に接続される電気機器で要求される電圧等に応じて定まる。そして、制御IC31は、演算した目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧に基づいて、各トランジスタ23の制御量を演算する。ここで、各トランジスタ23の制御量は、典型的には、スイッチング素子であるトランジスタ23のオン期間の長さに相当するデューティ期間である。電源回路2の出力電圧Voutは、各トランジスタ23における当該デューティ期間が相対的に長くなるほど相対的に大きくなり、当該デューティ期間が相対的に短くなるほど相対的に小さくなる。制御IC31は、いわゆるP制御、PI制御、あるいは、PID制御によって、演算した目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧が小さくなるように(すなわち、出力電圧Voutが目標電圧に収束するように)各トランジスタ23の制御量であるデューティ期間を演算する。制御IC31は、例えば、目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧とトランジスタ23の制御量であるデューティ期間との対応関係を規定した制御量マップ(あるいは数式モデル)等が記憶部に記憶されており、当該制御量マップを用いて目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧から、制御の目標とするデューティ期間を演算する。具体的には、制御IC31は、目標電圧と出力電圧Voutとの差電圧が相対的に大きいほどデューティ期間を相対的に長くし、当該差電圧が相対的に小さいほどデューティ期間を相対的に短くする。そして、制御IC31は、演算したデューティ期間に基づいて、各ドライバIC33に指令を出力し、各ドライバIC33によってパルス幅変調したPWM信号(パルス信号)を生成し、信号1〜4として、各トランジスタ23に出力し、出力電圧Voutが目標電圧に収束するように当該トランジスタ23をオン・オフ制御する。   More specifically, the control IC 31 calculates a differential voltage between the target voltage and the output voltage Vout from the power supply circuit 2 input via the voltage detection line 4. The target voltage is a voltage that is a target of the output voltage Vout in the feedback control, and is typically determined according to a voltage or the like required by an electric device connected to the power supply circuit 2. Then, the control IC 31 calculates the control amount of each transistor 23 based on the difference voltage between the calculated target voltage and the output voltage Vout. Here, the control amount of each transistor 23 is typically a duty period corresponding to the length of the ON period of the transistor 23 that is a switching element. The output voltage Vout of the power supply circuit 2 becomes relatively larger as the duty period in each transistor 23 becomes relatively longer, and becomes relatively smaller as the duty period becomes relatively shorter. The control IC 31 is configured so that the difference voltage between the calculated target voltage and the output voltage Vout is reduced by so-called P control, PI control, or PID control (that is, the output voltage Vout converges to the target voltage). A duty period which is a control amount of the transistor 23 is calculated. In the control IC 31, for example, a control amount map (or a mathematical model) that defines a correspondence relationship between a difference voltage between the target voltage and the output voltage Vout and a duty period that is a control amount of the transistor 23 is stored in the storage unit. Then, the control target duty period is calculated from the difference voltage between the target voltage and the output voltage Vout using the control amount map. Specifically, the control IC 31 relatively increases the duty period as the difference voltage between the target voltage and the output voltage Vout is relatively large, and relatively shortens the duty period as the difference voltage is relatively small. To do. Then, the control IC 31 outputs a command to each driver IC 33 based on the calculated duty period, generates a PWM signal (pulse signal) that is pulse-width modulated by each driver IC 33, and outputs each of the transistors 23 as signals 1 to 4. And the transistor 23 is turned on / off so that the output voltage Vout converges to the target voltage.

そして、本実施形態の制御装置3の制御IC31は、電源回路2における電力変換効率ηを演算し、当該演算した電力変換効率ηに基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行することで、電力変換効率ηの向上を図っている。   And control IC31 of the control apparatus 3 of this embodiment calculates the power conversion efficiency (eta) in the power supply circuit 2, controls the several power conversion part 26 based on the calculated power conversion efficiency (eta), and drives individually The power conversion efficiency η is improved by executing the control for switching between the state and the stop state.

ここで、「電力変換効率η」とは、電源回路2において、入出力される電力が変換される効率を表す。電源回路2の電力変換効率ηとは、典型的には、停止状態にある電力変換部26を除いて駆動状態にある電力変換部26による電源回路2全体での電力変換効率ηに相当する。電力変換効率ηは、例えば、電源回路2の入力電力と出力電力との比率であり、入力電力をPin、出力電力をPoutとすると、η=Pout/Pin×100[%]で表すことができる。電力変換効率ηは、100%に近づくほど効率が良いことになり、内部の損失が少なくなる。この電力変換効率ηは、例えば、図3、図4に示すように、電源回路2における温度や負荷率等に応じて変動する傾向にある。   Here, “power conversion efficiency η” represents the efficiency with which the input / output power is converted in the power supply circuit 2. The power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 typically corresponds to the power conversion efficiency η of the entire power supply circuit 2 by the power conversion unit 26 in the driving state except for the power conversion unit 26 in the stopped state. The power conversion efficiency η is, for example, the ratio between the input power and the output power of the power supply circuit 2, and can be expressed by η = Pout / Pin × 100 [%] where Pin is the input power and Pout is the output power. . The power conversion efficiency η is more efficient as it approaches 100%, and the internal loss is reduced. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the power conversion efficiency η tends to vary according to the temperature, the load factor, and the like in the power supply circuit 2.

図3は、横軸を温度とし、縦軸を電源回路2の電力変換効率ηとしている。電力変換効率ηは、図3に示すように、例えば、電力変換部26の温度(例えば、各トランジスタ23の温度)が相対的に高くなるほど低下する傾向にある。   In FIG. 3, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents power conversion efficiency η of the power supply circuit 2. As shown in FIG. 3, for example, the power conversion efficiency η tends to decrease as the temperature of the power conversion unit 26 (for example, the temperature of each transistor 23) increases relatively.

図4は、横軸を負荷率とし、縦軸を電源回路2の電力変換効率ηとしている。ここで、「負荷率」とは、電源回路2を流れる電流(負荷電流)の定格電流(A)に対する比率(あるいは定格出力容量(W)に対する負荷容量の比率)を百分率で表すものである。つまり、負荷率が100%の状態とは、電源回路2に定格電流が流れている状態を意味する。さらに言えば、駆動状態にある電力変換部26の負荷率とは、典型的には、駆動状態にある電力変換部26のスイッチング素子である各トランジスタ23の負荷率に相当する。ここでは、各トランジスタ23は、電気的に並列に設けられているので、基本的には、駆動状態にある電力変換部26の各トランジスタ23における各負荷率は、ほぼ同等となる。駆動状態にある各電力変換部26の負荷率は、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に多いほど相対的に低くなり、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に少ないほど相対的に高くなる傾向にある。   In FIG. 4, the horizontal axis is the load factor, and the vertical axis is the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2. Here, the “load factor” represents the ratio of the current (load current) flowing through the power supply circuit 2 to the rated current (A) (or the ratio of the load capacity to the rated output capacity (W)) as a percentage. That is, the state where the load factor is 100% means a state where the rated current flows through the power supply circuit 2. Furthermore, the load factor of the power conversion unit 26 in the driving state typically corresponds to the load factor of each transistor 23 that is a switching element of the power conversion unit 26 in the driving state. Here, since the transistors 23 are electrically provided in parallel, basically, the load factors of the transistors 23 of the power conversion unit 26 in the driving state are substantially equal. The load factor of each power conversion unit 26 in the driving state is relatively lower as the number of power conversion units 26 in the driving state is relatively larger, and the number of power conversion units 26 in the driving state is relatively lower. The smaller the number, the higher the tendency.

そして、電力変換効率ηは、図4に示すように、駆動状態にある各電力変換部26の負荷率が相対的に低い状態から当該負荷率が徐々に増加するのに伴って増加し、ピーク(最大値)を経た後、徐々に低下する傾向にある。つまり、電力変換効率ηは、当該電力変換効率ηがピークとなる負荷率を境界として、低負荷率側の領域では、典型的には、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に少なくなり負荷率が相対的に高くなるほど相対的に高くなる傾向にある。一方、電力変換効率ηは、当該電力変換効率ηがピークとなる負荷率を境界として、高負荷率側の領域では、典型的には、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に多くなり負荷率が相対的に低くなるほど相対的に高くなる傾向にある。例えば、制御IC31は、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が高すぎる場合、駆動状態にある電力変換部26の数を増加することで、各電力変換部26における各トランジスタ23のON抵抗を小さくすることができ、導通損失を抑制することができる。これにより、制御IC31は、各トランジスタ23を流れる電流が相対的に少なくなり導通損失を抑制することで、例えば、発熱を抑制し温度上昇を抑制することができ、電力変換効率ηを向上することができる。   As shown in FIG. 4, the power conversion efficiency η increases as the load factor gradually increases from a state where the load factor of each power conversion unit 26 in the driving state is relatively low, and reaches a peak. After passing (maximum value), it tends to decrease gradually. That is, the power conversion efficiency η typically has a relatively low number of power conversion units 26 in the drive state in the region on the low load factor side with the load factor at which the power conversion efficiency η reaches a peak as a boundary. It tends to become relatively higher as the load factor becomes lower and the load factor becomes higher. On the other hand, the power conversion efficiency η typically has a relatively high number of power conversion units 26 in a driving state in a region on the high load factor side with a load factor at which the power conversion efficiency η reaches a peak as a boundary. It tends to become higher as the load increases and the load factor becomes lower. For example, when the load ratio of the power conversion unit 26 in the driving state is too high, the control IC 31 increases the ON resistance of each transistor 23 in each power conversion unit 26 by increasing the number of the power conversion units 26 in the driving state. Can be reduced, and conduction loss can be suppressed. Thereby, the control IC 31 can suppress the heat loss by suppressing the conduction loss by relatively reducing the current flowing through each transistor 23, for example, thereby suppressing the temperature rise and improving the power conversion efficiency η. Can do.

本実施形態の制御IC31は、電力変換効率ηの上記のような傾向を踏まえて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御(以下、単に「切替制御」という場合がある。)を実行する。制御IC31は、電源回路2の電力変換効率ηを演算し、当該演算した電力変換効率ηに基づいて駆動状態とする電力変換部26を選択し、当該駆動状態にある電力変換部26の数を調節することで、各電力変換部26の負荷率を調節し、これより、電源回路2の全体において最適な電力変換効率ηを実現する。   The control IC 31 of the present embodiment controls the plurality of power conversion units 26 based on the above-described tendency of the power conversion efficiency η, and performs control for switching between the driving state and the stopped state (hereinafter simply referred to as “switching control”). ”). The control IC 31 calculates the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2, selects the power conversion unit 26 to be driven based on the calculated power conversion efficiency η, and determines the number of power conversion units 26 in the drive state. By adjusting, the load factor of each power conversion unit 26 is adjusted, and thereby the optimum power conversion efficiency η is realized in the entire power supply circuit 2.

さらに、本実施形態の制御IC31は、駆動状態にある電力変換部26の負荷率に基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行することで、より好適に電力変換効率ηを向上させている。つまり、制御IC31は、電源回路2の電力変換効率ηと、駆動状態にある電力変換部26の負荷率とに基づいて、電力変換部26の切替制御を行う。   Furthermore, the control IC 31 according to the present embodiment controls the plurality of power conversion units 26 based on the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state, and executes control for individually switching between the drive state and the stop state. Thus, the power conversion efficiency η is improved more suitably. That is, the control IC 31 performs switching control of the power conversion unit 26 based on the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 and the load factor of the power conversion unit 26 in the driving state.

以下、図4を参照して、制御IC31による電力変換部26の切替制御の具体例について説明する。なお、以下の説明では、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態とは、第1電力変換部26aが駆動状態であり、第2電力変換部26bが停止状態であるシングルコンバータ状態であるものとして説明する。一方、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態とは、第1電力変換部26a、及び、第2電力変換部26bの両方が駆動状態であるデュアルコンバータ状態であるものとして説明する。つまり、このスイッチング電源1では、電源回路2において電力変換を行う場合には、基本的には、第1電力変換部26aが駆動状態(SW1、SW2がオン状態)で維持された上で、電源回路2の電力変換効率ηと駆動状態にある電力変換部26の負荷率とに基づいて、第2電力変換部26bの状態が切り替えられることとなる。   Hereinafter, a specific example of the switching control of the power conversion unit 26 by the control IC 31 will be described with reference to FIG. In the following description, the state in which the number of power conversion units 26 in the drive state is relatively small is a single converter in which the first power conversion unit 26a is in the drive state and the second power conversion unit 26b is in the stop state. It will be described as being in a state. On the other hand, the state where the number of power conversion units 26 in the drive state is relatively large is described as a dual converter state in which both the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b are in the drive state. To do. That is, in the switching power supply 1, when power conversion is performed in the power supply circuit 2, the first power conversion unit 26a is basically maintained in the driving state (SW1 and SW2 are in the on state), and then the power Based on the power conversion efficiency η of the circuit 2 and the load factor of the power conversion unit 26 in the driving state, the state of the second power conversion unit 26b is switched.

制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が予め設定される駆動判定用負荷率規定値Th11以上であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが予め設定される駆動判定用効率規定値Th21未満である場合(例えば図4中の動作点Aに相当する場合)に駆動状態の電力変換部26の数を相対的に多くする。つまり、制御IC31は、シングルコンバータ状態で第1電力変換部26aの負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21未満である場合に切替装置32のスイッチSW3、SW4をオンとする。これにより、制御IC31は、第1電力変換部26aに加えて第2電力変換部26bも駆動状態とし、デュアルコンバータ状態に切り替える。ここで、駆動判定用負荷率規定値Th11は、電力変換部26の負荷率に対して予め設定される閾値であり、例えば、この電源回路2における負荷率と電力変換効率との特性等に応じて予め設定される値である。駆動判定用負荷率規定値Th11は、典型的には、電力変換効率ηがピークとなる負荷率よりも高い値(すなわち、負荷率が高くなるほど電力変換効率ηが悪化する領域内の値)に設定される。駆動判定用効率規定値Th21は、電力変換効率ηに対して予め設定される閾値であり、例えば、この電源回路2における負荷率と電力変換効率との特性等に応じて予め設定される値である。駆動判定用効率規定値Th21は、典型的には、許容できる電力変換効率η等に基づいて設定される。この結果、電源回路2は、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に多くなり各電力変換部26における負荷率が相対的に低くなるので、電力変換効率ηを向上することができる。   The control IC 31 has a load factor of the power conversion unit 26 in the drive state in a state where the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively small is equal to or higher than a predetermined load determination threshold value Th11 for driving determination, and When the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is less than the preset drive determination efficiency prescribed value Th21 (for example, when it corresponds to the operating point A in FIG. 4), the number of the power conversion units 26 in the drive state is relative To increase. That is, in the single converter state, the control IC 31 has the load factor of the first power conversion unit 26a equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11, and the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is the drive decision efficiency prescribed value Th21. If it is less, the switches SW3 and SW4 of the switching device 32 are turned on. Thereby, the control IC 31 sets the second power conversion unit 26b in the drive state in addition to the first power conversion unit 26a, and switches to the dual converter state. Here, the drive determination load factor prescribed value Th11 is a threshold value set in advance with respect to the load factor of the power conversion unit 26. For example, according to the characteristics of the load factor and power conversion efficiency in the power supply circuit 2 Is a preset value. The drive determination load factor prescribed value Th11 is typically higher than a load factor at which the power conversion efficiency η reaches a peak (that is, a value in a region where the power conversion efficiency η deteriorates as the load factor increases). Is set. The drive determination efficiency prescribed value Th21 is a threshold value set in advance with respect to the power conversion efficiency η, and is a value set in advance according to, for example, the characteristics of the load factor and power conversion efficiency in the power supply circuit 2 or the like. is there. The drive determination efficiency prescribed value Th21 is typically set based on an allowable power conversion efficiency η or the like. As a result, the power supply circuit 2 can improve the power conversion efficiency η because the number of power conversion units 26 in the driving state is relatively large and the load factor in each power conversion unit 26 is relatively low. .

制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であっても、電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21以上である場合(例えば図4中の動作点Bに相当する場合)には、電力変換効率ηの落ち込みがさほど大きくないことから、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態のまま維持する。また、制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11未満である場合(例えば図4中の動作点Cに相当する場合)、駆動状態の電力変換部26の数をさらに少なくし負荷率を上げることができないのであれば、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態のまま維持する。つまり、制御IC31は、シングルコンバータ状態で第1電力変換部26aの負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21以上である場合、あるいは、第1電力変換部26aの負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11未満である場合には、そのままシングルコンバータ状態を維持する。   Even if the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state with the relatively small number of the power conversion units 26 in the drive state is equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11, the control IC 31 When the power conversion efficiency η is equal to or greater than the drive determination efficiency prescribed value Th21 (for example, when it corresponds to the operating point B in FIG. 4), the power conversion efficiency η does not drop so much. The number of conversion units 26 is kept relatively small. Further, the control IC 31 has a case where the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state with a relatively small number of the power conversion units 26 in the drive state is less than the drive determination load factor prescribed value Th11 (for example, FIG. 4). If the number of driving power conversion units 26 is further reduced and the load factor cannot be increased, the number of driving power conversion units 26 is relatively small. Keep it. That is, in the single converter state, the control IC 31 has the load factor of the first power conversion unit 26a equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11, and the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is the drive decision efficiency prescribed value Th21. In the case of the above, or when the load factor of the first power converter 26a is less than the drive determination load factor prescribed value Th11, the single converter state is maintained as it is.

制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が予め設定される停止判定用負荷率規定値Th12未満であり、かつ、駆動状態にある電源回路2の電力変換効率ηが予め設定される停止判定用効率規定値Th22未満である場合(例えば図4中の動作点Dに相当する場合)に駆動状態の電力変換部26の数を相対的に少なくする。つまり、制御IC31は、デュアルコンバータ状態で第1電力変換部26a、第2電力変換部26bの負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12未満であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22未満である場合に切替装置32のスイッチSW3、SW4をオフとする。これにより、制御IC31は、第2電力変換部26bを停止状態とし、シングルコンバータ状態に切り替える。ここで、停止判定用負荷率規定値Th12は、電力変換部26の負荷率に対して予め設定される閾値であり、例えば、この電源回路2における負荷率と電力変換効率との特性等に応じて予め設定される値である。停止判定用負荷率規定値Th12は、典型的には、電力変換効率ηがピークとなる負荷率よりも高い値(すなわち、負荷率が高くなるほど電力変換効率ηが悪化する領域内の値)に設定される(ヒステリシスαについては後述する。)。停止判定用効率規定値Th22は、電力変換効率ηに対して予め設定される閾値であり、例えば、この電源回路2における負荷率と電力変換効率との特性等に応じて予め設定される値である。停止判定用効率規定値Th22は、典型的には、許容できる電力変換効率ηや電力変換効率ηのピーク等に基づいて設定される(ヒステリシスβについては後述する。)。この結果、電源回路2は、駆動状態にある電力変換部26の数が相対的に少なくなり各電力変換部26における負荷率が相対的に高くなるので、電力変換効率ηを向上することができる。   The control IC 31 has a load factor of the power conversion unit 26 in the drive state in a state where the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively large, and is less than a preset load determination threshold value Th12 for stop determination, and When the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 in the drive state is less than the preset stop determination efficiency prescribed value Th22 (for example, corresponding to the operating point D in FIG. 4), the drive state power conversion unit 26 Reduce the number of In other words, in the dual converter state, the control IC 31 has a load factor of the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b that is less than the stop determination load factor prescribed value Th12, and the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is If it is less than the stop determination efficiency prescribed value Th22, the switches SW3 and SW4 of the switching device 32 are turned off. As a result, the control IC 31 stops the second power conversion unit 26b and switches to the single converter state. Here, the stop determination load factor prescribed value Th12 is a threshold value set in advance with respect to the load factor of the power conversion unit 26. For example, according to the characteristics of the load factor and the power conversion efficiency in the power supply circuit 2 Is a preset value. The stop determination load factor prescribed value Th12 is typically a value higher than the load factor at which the power conversion efficiency η peaks (that is, a value in a region where the power conversion efficiency η deteriorates as the load factor increases). (Hysteresis α will be described later). The stop determination efficiency prescribed value Th22 is a threshold value set in advance with respect to the power conversion efficiency η, and is a value set in advance according to, for example, the characteristics of the load factor and the power conversion efficiency in the power supply circuit 2. is there. The stop determination efficiency prescribed value Th22 is typically set based on the allowable power conversion efficiency η, the peak of the power conversion efficiency η, and the like (the hysteresis β will be described later). As a result, the power supply circuit 2 can improve the power conversion efficiency η because the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively small and the load factor in each power conversion unit 26 is relatively high. .

制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12未満であっても、電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22以上である場合(例えば図4中の動作点Eに相当する場合)には、電力変換効率ηが良好な状態であるので、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態のまま維持する。また、制御IC31は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12以上である場合(例えば図4中の動作点Fに相当する場合)、駆動状態の電力変換部26の数をさらに多くし負荷率を下げることができないのであれば、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態のまま維持する。つまり、制御IC31は、デュアルコンバータ状態で第1電力変換部26a、第2電力変換部26bの負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12未満であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22以上である場合、あるいは、第1電力変換部26a、第2電力変換部26bの負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12以上である場合には、そのままデュアルコンバータ状態を維持する。   Even if the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state with the relatively large number of power conversion units 26 in the drive state is less than the stop determination load factor prescribed value Th12, the control IC 31 When the power conversion efficiency η is equal to or greater than the stop determination efficiency prescribed value Th22 (for example, when it corresponds to the operating point E in FIG. 4), the power conversion efficiency η is in a good state. The number of the parts 26 is maintained in a relatively large state. In addition, the control IC 31 has a case where the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state in a state where the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively large is greater than or equal to the stop determination load factor prescribed value Th12 (for example, FIG. If the number of driving power converters 26 is further increased and the load factor cannot be lowered, the number of driving power converters 26 is relatively large. Keep it. In other words, in the dual converter state, the control IC 31 has a load factor of the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b that is less than the stop determination load factor prescribed value Th12, and the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is When it is equal to or greater than the stop determination efficiency prescribed value Th22, or when the load factor of the first power converter 26a and the second power converter 26b is equal to or greater than the stop decision load factor prescribed value Th12, the dual converter state is maintained. To maintain.

なお、本実施形態の制御IC31による切替制御では、駆動判定用負荷率規定値Th11と停止判定用負荷率規定値Th12とは、ヒステリシスαが設定されており、これにより、ハンチングの発生を抑制している。ここでは、停止判定用負荷率規定値Th12は、駆動判定用負荷率規定値Th11に対してヒステリシスαだけ小さな値に設定されている。また、駆動判定用効率規定値Th21と停止判定用効率規定値Th22とは、ヒステリシスβが設定されており、これにより、ハンチングの発生を抑制している。ここでは、停止判定用効率規定値Th22は、駆動判定用効率規定値Th21に対してヒステリシスβだけ大きな値に設定されている。ヒステリシスα、βは、予め任意に設定されればよい。   In the switching control by the control IC 31 of the present embodiment, the hysteresis α is set for the drive determination load factor prescribed value Th11 and the stop decision load factor prescribed value Th12, thereby suppressing the occurrence of hunting. ing. Here, the stop determination load factor prescribed value Th12 is set to a value smaller by the hysteresis α than the drive decision load factor prescribed value Th11. Further, the hysteresis β is set for the drive determination efficiency specified value Th21 and the stop determination efficiency specified value Th22, thereby suppressing the occurrence of hunting. Here, the stop determination efficiency specified value Th22 is set to a value larger by the hysteresis β than the drive determination efficiency specified value Th21. The hysteresis α, β may be arbitrarily set in advance.

次に、図5のフローチャートを参照して制御IC31による電力変換部26の切替制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数msないし数十ms毎の制御周期(クロック単位)で繰り返し実行される。   Next, an example of switching control of the power conversion unit 26 by the control IC 31 will be described with reference to the flowchart of FIG. These control routines are repeatedly executed at a control cycle (clock unit) every several ms to several tens of ms.

まず、制御IC31は、定期監視により電源回路2の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、負荷率等に関する情報を取得する(ステップST1)。   First, the control IC 31 acquires information related to the input voltage, input current, output voltage, output current, load factor, and the like of the power supply circuit 2 by regular monitoring (step ST1).

次に、制御IC31は、ステップST1で取得した情報(電源回路2の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流等)に基づいて、電源回路2の電力変換効率ηの実測値を算出する演算処理を行う(ステップST2)。   Next, the control IC 31 calculates an actual measurement value of the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 based on the information acquired in step ST1 (input voltage, input current, output voltage, output current, etc. of the power supply circuit 2). Processing is performed (step ST2).

次に、制御IC31は、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが停止中であるか否かを判定する(ステップST3)。   Next, the control IC 31 determines whether or not the area B, that is, the second power conversion unit 26b is stopped (step ST3).

制御IC31は、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが停止中であると判定した場合、言い換えれば、シングルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST3:Yes)、ステップST1で取得した情報(負荷率)に基づいて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であるか否かを判定する(ステップST4)。   When the control IC 31 determines that the area B, that is, the second power conversion unit 26b is stopped, in other words, determines that it is in the single converter state (step ST3: Yes), the information acquired in step ST1. Based on (load factor), it is determined whether or not the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state is equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11 (step ST4).

制御IC31は、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であると判定した場合(ステップST4:Yes)、ステップST2で演算した電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21未満であるか否かを判定する(ステップST5)。   When the control IC 31 determines that the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state is equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11 (step ST4: Yes), the power conversion efficiency of the power supply circuit 2 calculated in step ST2 It is determined whether or not η is less than the drive determination efficiency prescribed value Th21 (step ST5).

制御IC31は、電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21未満であると判定した場合(ステップST5:Yes)、切替装置32のスイッチSW3、SW4をオンとし、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bを駆動状態としてデュアルコンバータ状態に切り替えて(ステップST6)、本制御フローを終了し、ステップST1に戻る。   When the control IC 31 determines that the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is less than the drive determination efficiency prescribed value Th21 (step ST5: Yes), the control IC 31 turns on the switches SW3 and SW4 of the switching device 32, and the area B, Then, the second power conversion unit 26b is switched to the dual converter state with the drive state (step ST6), the present control flow is terminated, and the process returns to step ST1.

制御IC31は、ステップST4にて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が駆動判定用負荷率規定値Th11未満であると判定した場合(ステップST4:No)、ステップST5にて、電源回路2の電力変換効率ηが駆動判定用効率規定値Th21以上であると判定した場合(ステップST5:No)、シングルコンバータ状態のまま本制御フローを終了し、ステップST1に戻る。   When the control IC 31 determines in step ST4 that the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state is less than the drive determination load factor prescribed value Th11 (step ST4: No), in step ST5, the power supply circuit When it is determined that the power conversion efficiency η of 2 is equal to or greater than the drive determination efficiency prescribed value Th21 (step ST5: No), the present control flow ends in the single converter state, and the process returns to step ST1.

制御IC31は、ステップST3にて、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが駆動中であると判定した場合、言い換えれば、デュアルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST3:No)、ステップST1で取得した情報(負荷率)に基づいて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12(Th12=Th11−α)未満であるか否かを判定する(ステップST7)。   When the control IC 31 determines in step ST3 that the area B, that is, the second power conversion unit 26b is being driven, in other words, if the control IC 31 determines that it is in the dual converter state (step ST3: No), the step Based on the information (load factor) acquired in ST1, it is determined whether or not the load factor of the power conversion unit 26 in the driving state is less than the stop determination load factor prescribed value Th12 (Th12 = Th11−α) ( Step ST7).

制御IC31は、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12未満であると判定した場合(ステップST7:Yes)、ステップST2で演算した電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22(Th22=Th21−β)未満であるか否かを判定する(ステップST8)。   When the control IC 31 determines that the load factor of the power converter 26 in the driving state is less than the stop determination load factor prescribed value Th12 (step ST7: Yes), the power conversion efficiency of the power supply circuit 2 calculated in step ST2 It is determined whether or not η is less than the stop determination efficiency prescribed value Th22 (Th22 = Th21−β) (step ST8).

制御IC31は、電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22未満であると判定した場合(ステップST8:Yes)、切替装置32のスイッチSW3、SW4をオフとし、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bを停止状態としてシングルコンバータ状態に切り替えて(ステップST9)、本制御フローを終了し、ステップST1に戻る。   When the control IC 31 determines that the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is less than the stop determination efficiency prescribed value Th22 (step ST8: Yes), the control IC 31 turns off the switches SW3 and SW4 of the switching device 32, so that the area B, Then, the second power conversion unit 26b is stopped and switched to the single converter state (step ST9), the present control flow is terminated, and the process returns to step ST1.

制御IC31は、ステップST7にて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率が停止判定用負荷率規定値Th12以上であると判定した場合(ステップST7:No)、ステップST8にて、電源回路2の電力変換効率ηが停止判定用効率規定値Th22以上であると判定した場合(ステップST8:No)、デュアルコンバータ状態のまま本制御フローを終了し、ステップST1に戻る。   When the control IC 31 determines in step ST7 that the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state is equal to or greater than the stop determination load factor prescribed value Th12 (step ST7: No), in step ST8, the power supply circuit When it is determined that the power conversion efficiency η of 2 is equal to or greater than the stop determination efficiency prescribed value Th22 (step ST8: No), the present control flow is terminated in the dual converter state, and the process returns to step ST1.

以上で説明したスイッチング電源1によれば、入力電圧Vinを変換し出力電圧Voutを生成する駆動状態と電力の変換を停止した停止状態とに個別に切り替え可能であるスイッチング方式の複数の電力変換部26を有する電源回路2と、電源回路2の電力変換効率ηを演算し、当該演算した電力変換効率ηに基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行可能である制御装置3とを備える。   According to the switching power supply 1 described above, a plurality of switching-type power conversion units that can be individually switched between a driving state in which the input voltage Vin is converted and the output voltage Vout is generated and a stop state in which power conversion is stopped. 26, the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 is calculated, the plurality of power conversion units 26 are controlled based on the calculated power conversion efficiency η, and the drive state and the stop state are individually set. And a control device 3 capable of executing switching control.

したがって、スイッチング電源1は、制御装置3によって電源回路2の電力変換効率ηを演算し、当該演算した電力変換効率ηに基づいて、各電力変換部26の駆動状態/停止状態を個別に切り替える制御を実行するので、実際の電力変換効率ηが最適となるように各電力変換部26の状態を切り替えることができる。この結果、スイッチング電源1は、電力変換効率ηを向上することができる。そして、スイッチング電源1は、小容量(小電流時)から大容量(大電流時)まで幅広い範囲で動作し、かつ、例えば、電気機器の負荷の大きさ等にかかわらず高効率で電力変換を行うことができる。   Therefore, the switching power supply 1 calculates the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 by the control device 3, and controls to individually switch the driving state / stopped state of each power conversion unit 26 based on the calculated power conversion efficiency η. Therefore, the state of each power conversion unit 26 can be switched so that the actual power conversion efficiency η is optimal. As a result, the switching power supply 1 can improve the power conversion efficiency η. The switching power supply 1 operates in a wide range from a small capacity (at a small current) to a large capacity (at a large current), and performs high-efficiency power conversion, for example, regardless of the load size of the electrical equipment. It can be carried out.

より詳細には、以上で説明したスイッチング電源1によれば、制御装置3は、さらに、駆動状態にある電力変換部26の負荷率に基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行可能である。したがって、制御装置3は、電源回路2の電力変換効率ηと駆動状態にある電力変換部26の負荷率とに基づいて、各電力変換部26の切替制御を行うので、各電力変換部26の状態を素早くかつ高精度に最適化することができ、より好適に電力変換効率ηを向上させることができる。   More specifically, according to the switching power supply 1 described above, the control device 3 further controls the plurality of power conversion units 26 based on the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state, and individually Control for switching between a driving state and a stopped state can be executed. Therefore, since the control device 3 performs the switching control of each power conversion unit 26 based on the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 and the load factor of the power conversion unit 26 in the driving state, The state can be optimized quickly and with high accuracy, and the power conversion efficiency η can be improved more suitably.

具体的には、以上で説明したスイッチング電源1によれば、制御装置3は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が予め設定される駆動判定用負荷率規定値Th11以上であり、かつ、電源回路2の電力変換効率ηが予め設定される駆動判定用効率規定値Th21未満である場合に駆動状態の電力変換部26の数を相対的に多くする。制御装置3は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態で駆動状態にある電力変換部26の負荷率が予め設定される停止判定用負荷率規定値Th12未満であり、かつ、駆動状態にある電源回路2の電力変換効率ηが予め設定される停止判定用効率規定値Th22未満である場合に駆動状態の電力変換部26の数を相対的に少なくする。したがって、スイッチング電源1は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に少ない状態で電力変換部26の負荷率が高すぎて電力変換効率ηが悪化している場合に、駆動状態にある電力変換部26の数を相対的に多くすることで、各電力変換部26における負荷率を抑制し、電力変換効率ηを向上することができる。また、スイッチング電源1は、駆動状態の電力変換部26の数が相対的に多い状態で電力変換部26の負荷率が低すぎて電力変換効率ηが悪化している場合に、駆動状態にある電力変換部26の数を相対的に少なくすることで、各電力変換部26における負荷率を増加し、電力変換効率ηを向上することができる。   Specifically, according to the switching power supply 1 described above, the control device 3 has a load factor of the power conversion unit 26 in the drive state in a state where the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively small in advance. When the power determination efficiency η of the power supply circuit 2 is equal to or higher than the set drive determination load factor prescribed value Th11 and less than the preset drive decision efficiency prescribed value Th21, the drive state power conversion unit 26 Increase the number relatively. The control device 3 is configured such that the load factor of the power conversion unit 26 in the drive state in a state where the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively large is less than a preset load determination threshold value Th12 for stop determination, and When the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 in the driving state is less than the preset stop determination efficiency prescribed value Th22, the number of the power conversion units 26 in the driving state is relatively reduced. Therefore, the switching power supply 1 is in the drive state when the number of the power conversion units 26 in the drive state is relatively small and the load factor of the power conversion unit 26 is too high and the power conversion efficiency η is deteriorated. By relatively increasing the number of power conversion units 26, the load factor in each power conversion unit 26 can be suppressed and the power conversion efficiency η can be improved. The switching power supply 1 is in a driving state when the number of the power conversion units 26 in the driving state is relatively large and the load factor of the power conversion unit 26 is too low and the power conversion efficiency η is deteriorated. By relatively reducing the number of power conversion units 26, the load factor in each power conversion unit 26 can be increased, and the power conversion efficiency η can be improved.

また、以上で説明したスイッチング電源1によれば、少なくとも駆動判定用負荷率規定値Th11と停止判定用負荷率規定値Th12とは、ヒステリシスαが設定されている。したがって、スイッチング電源1は、電力変換部26の切替制御においてハンチングが発生することを抑制することができ、制御のばたつきを抑制することができるので、電力変換部26において駆動状態と停止状態との切り替えが短期間で頻発することを抑制することができる。   Further, according to the switching power supply 1 described above, the hysteresis α is set at least for the drive determination load factor prescribed value Th11 and the stop decision load factor prescribed value Th12. Therefore, the switching power supply 1 can suppress the occurrence of hunting in the switching control of the power conversion unit 26 and can suppress the fluttering of the control. It is possible to suppress frequent switching in a short period.

なお、以上の説明では、スイッチング電源1は、電源回路2において電力変換を行う場合には、基本的には、第1電力変換部26aが駆動状態で維持されるものとして説明したが、例えば、第1電力変換部26aが故障した場合には、当該第1電力変換部26aを停止状態とし、第2電力変換部26bを駆動状態としてもよい。制御IC31は、例えば、電源回路2の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流等に基づいて第1電力変換部26aの故障を判定する。そして、制御IC31は、第1電力変換部26aが故障していることを検知した場合には、切替装置32のスイッチSW3、SW4をオンとし第2電力変換部26bを駆動状態とすると共に、切替装置32のスイッチSW1、SW2をオフとし第1電力変換部26aを停止状態とする。この場合、スイッチング電源1は、第1電力変換部26aが故障した場合であっても第2電力変換部26bによって最低限の電力変換を継続することができ、コンバータ機能が完全に停止してしまうことを抑制することができる。   In the above description, the switching power supply 1 has basically been described on the assumption that when the power conversion is performed in the power supply circuit 2, the first power conversion unit 26a is maintained in the driving state. When the first power conversion unit 26a fails, the first power conversion unit 26a may be stopped and the second power conversion unit 26b may be driven. For example, the control IC 31 determines the failure of the first power conversion unit 26a based on the input voltage, input current, output voltage, output current, and the like of the power supply circuit 2. When the control IC 31 detects that the first power conversion unit 26a is out of order, the switches SW3 and SW4 of the switching device 32 are turned on to turn on the second power conversion unit 26b, and the switching is performed. The switches SW1 and SW2 of the device 32 are turned off and the first power converter 26a is stopped. In this case, the switching power supply 1 can continue the minimum power conversion by the second power conversion unit 26b even if the first power conversion unit 26a fails, and the converter function is completely stopped. This can be suppressed.

[実施形態2]
図6は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置の概略構成の一例を表すブロック図である。図7は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の一例を表すフローチャートである。図8は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による切替制御の他の一例を表すフローチャートである。図9は、実施形態2に係るスイッチング電源の制御装置による通知制御の一例を表すフローチャートである。実施形態2に係るスイッチング電源は、さらに、制御装置が上位ECUと接続されている点で実施形態1とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。また、スイッチング電源の各部の構成については、適宜図1も参照する。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a control device for a switching power supply according to the second embodiment. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of switching control by the switching power supply control device according to the second embodiment. FIG. 8 is a flowchart illustrating another example of the switching control by the switching power supply control device according to the second embodiment. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of notification control by the switching power supply control device according to the second embodiment. The switching power supply according to the second embodiment is further different from the first embodiment in that the control device is connected to the host ECU. In addition, about the structure, operation | movement, and effect which are common in embodiment mentioned above, the overlapping description is abbreviate | omitted as much as possible. For the configuration of each part of the switching power supply, refer to FIG. 1 as appropriate.

本実施形態のスイッチング電源201は、電源回路2と、制御装置203とを備える(図1等参照)。電源回路2は、スイッチング電源1で説明した電源回路2と同様の構成である。また、制御装置203は、図6に示すように、制御IC31と、切替装置32と、ドライバIC33とを含んで構成される点はスイッチング電源1で説明した制御装置3と同様の構成である。   The switching power supply 201 of this embodiment includes a power supply circuit 2 and a control device 203 (see FIG. 1 and the like). The power supply circuit 2 has the same configuration as the power supply circuit 2 described in the switching power supply 1. Further, as shown in FIG. 6, the control device 203 includes the control IC 31, the switching device 32, and the driver IC 33, and is the same configuration as the control device 3 described in the switching power supply 1.

本実施形態の制御装置203は、上位ECU(Electronic Control Unit)300と接続されており、相互に情報の授受を行うことができる。上位ECU300は、出力端子22に接続されスイッチング電源201から電力が供給される電気機器の駆動を制御するものである。上位ECU300は、例えば、このスイッチング電源201が車両に搭載される場合には、当該車両の各部を制御するECU等に相当する。   The control device 203 of the present embodiment is connected to a host ECU (Electronic Control Unit) 300 and can exchange information with each other. The host ECU 300 is connected to the output terminal 22 and controls driving of an electric device to which electric power is supplied from the switching power supply 201. For example, when the switching power supply 201 is mounted on a vehicle, the host ECU 300 corresponds to an ECU that controls each part of the vehicle.

そして、本実施形態の制御装置203は、上位ECU300から、電源回路2が変換した電力が供給される電気機器の負荷情報を取得し、当該負荷情報に基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行可能である。   And the control apparatus 203 of this embodiment acquires the load information of the electric equipment to which the electric power converted by the power supply circuit 2 is supplied from the host ECU 300, and controls the plurality of power conversion units 26 based on the load information. In addition, it is possible to execute control for individually switching between the driving state and the stopped state.

具体的には、上位ECU300は、制御装置203の制御IC31に接続されている。制御IC31は、上位ECU300から電気機器の負荷情報を取得し、例えば、今後の負荷変動を予測し、当該予測に基づいて電力変換部26の切替制御を行う。言い換えれば、制御IC31は、上位ECU300から電気機器の負荷情報を取得し、今後の負荷変動を見込んで電力変換部26の切替制御を行う。   Specifically, the host ECU 300 is connected to the control IC 31 of the control device 203. The control IC 31 acquires the load information of the electric device from the host ECU 300, for example, predicts future load fluctuations, and performs switching control of the power conversion unit 26 based on the prediction. In other words, the control IC 31 acquires the load information of the electric device from the host ECU 300, and performs switching control of the power conversion unit 26 in anticipation of future load fluctuations.

この場合、制御IC31は、電力変換部26の切替制御における負荷率の判定において、電気機器の負荷情報に基づいて予測される負荷変動を、電力変換部26の負荷率に反映させるようにしてもよい。   In this case, in the determination of the load factor in the switching control of the power conversion unit 26, the control IC 31 may reflect the load fluctuation predicted based on the load information of the electric equipment on the load factor of the power conversion unit 26. Good.

図7は、電気機器の負荷情報を反映させた切替制御の一例を表すフローチャートである。図7の説明では、ステップST2、ST3、ST5、ST6、ST8、ST9については、上述の図5と同様であるのでここではその説明を省略する。   FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the switching control reflecting the load information of the electric device. In the description of FIG. 7, steps ST2, ST3, ST5, ST6, ST8, and ST9 are the same as those in FIG.

この場合、制御IC31は、まず、定期監視により電源回路2の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、負荷率等に関する情報を取得する。そして、制御IC31は、上位ECU300から電気機器の負荷情報を取得し、今後の負荷変動を予測すると共に、予測される負荷変動に基づいて、電力変換部26の負荷率の予測値を算出し(ステップST201)、ステップST2の処理に移行する。   In this case, the control IC 31 first acquires information on the input voltage, input current, output voltage, output current, load factor, and the like of the power supply circuit 2 by regular monitoring. Then, the control IC 31 acquires the load information of the electric device from the host ECU 300, predicts the future load fluctuation, and calculates the predicted value of the load factor of the power conversion unit 26 based on the predicted load fluctuation ( Step ST201) and the process proceeds to step ST2.

そして、制御IC31は、ステップST3にて、シングルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST3:Yes)、ステップST201で取得し算出した情報(負荷率の予測値)に基づいて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率の予測値が駆動判定用負荷率規定値Th11以上であるか否かを判定し(ステップST204)、以降の処理を行う。同様に、制御IC31は、ステップST3にて、デュアルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST3:No)、ステップST201で取得し算出した情報(負荷率の予測値)に基づいて、駆動状態にある電力変換部26の負荷率の予測値が停止判定用負荷率規定値Th12未満であるか否かを判定し(ステップST207)、以降の処理を行う。   If the control IC 31 determines in step ST3 that it is in the single converter state (step ST3: Yes), the control IC 31 is in the drive state based on the information (predicted value of the load factor) acquired and calculated in step ST201. It is determined whether or not the predicted load factor of the power conversion unit 26 is equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value Th11 (step ST204), and the subsequent processing is performed. Similarly, if the control IC 31 determines in step ST3 that it is in the dual converter state (step ST3: No), the control IC 31 switches to the drive state based on the information (predicted value of the load factor) acquired and calculated in step ST201. It is determined whether or not the predicted value of the load factor of a certain power converter 26 is less than the stop determination load factor prescribed value Th12 (step ST207), and the subsequent processing is performed.

したがって、制御IC31は、今後の負荷変動を見込んだ電力変換部26の負荷率の予測値に基づいて、切替制御を行うことができるので、例えば、電気機器の負荷が大きく増加する前に、事前に複数の電力変換部26を制御し、駆動状態の電力変換部26の数を相対的に多くしデュアルコンバータ状態としておくことができる。これにより、スイッチング電源201は、電気機器の負荷増大に対して予め駆動状態の電力変換部26の数を多くしておくことで、当該負荷の増大にそなえておくことができる。   Therefore, since the control IC 31 can perform the switching control based on the predicted value of the load factor of the power conversion unit 26 in anticipation of future load fluctuations, for example, before the load on the electric device greatly increases, The plurality of power converters 26 can be controlled to increase the number of power converters 26 in the drive state to be in a dual converter state. Thereby, the switching power supply 201 can prepare for the increase of the said load by increasing the number of the power conversion parts 26 of a drive state previously with respect to the load increase of an electric equipment.

なお、制御IC31は、図7で説明したように、電気機器の負荷情報を負荷率に反映させて切替制御を行う手法に限らず、電気機器の負荷情報に基づいて予測される負荷変動に応じて直接的に切替制御を行うようにしてもよい。例えば、制御IC31は、電気機器の負荷情報に基づいて、今後、電気機器の負荷が増大すると見込まれる場合には、実際に負荷が増大する前に事前に複数の電力変換部26を制御し、駆動状態の電力変換部26の数を相対的に多くしデュアルコンバータ状態とする。これにより、スイッチング電源201は、電気機器の負荷増大に対して予め駆動状態の電力変換部26の数を多くしておくことで、当該負荷の増大にそなえておくことができる。同様に、制御IC31は、今後、電気機器の負荷が低下すると見込まれる場合には、実際に負荷が低下する前に事前に複数の電力変換部26を制御し、駆動状態の電力変換部26の数を相対的に少なくしシングルコンバータ状態とする。これにより、スイッチング電源201は、電気機器の負荷低下に対して予め駆動状態の電力変換部26の数を少なくしておくことで、当該負荷の低下にそなえておくことができる。なお、上記のように、電気機器の負荷低下にそなえてシングルコンバータ状態とする制御は、あくまでも電気負荷で要求される電力を満たせる範囲で行うものである。   As described with reference to FIG. 7, the control IC 31 is not limited to the method of performing the switching control by reflecting the load information of the electric device in the load factor, and responds to the load fluctuation predicted based on the load information of the electric device. Thus, the switching control may be performed directly. For example, the control IC 31 controls the plurality of power conversion units 26 in advance before the load actually increases when the load of the electric device is expected to increase in the future based on the load information of the electric device. The number of the power conversion units 26 in the driving state is relatively increased to obtain a dual converter state. Thereby, the switching power supply 201 can prepare for the increase of the said load by increasing the number of the power conversion parts 26 of a drive state previously with respect to the load increase of an electric equipment. Similarly, when it is expected that the load on the electric device will decrease in the future, the control IC 31 controls the plurality of power conversion units 26 in advance before the load actually decreases, so that the power conversion unit 26 in the driving state is controlled. Reduce the number to a single converter state. Thereby, the switching power supply 201 can prepare for the reduction of the load by reducing the number of the power conversion units 26 in the driving state in advance with respect to the reduction of the load of the electric device. Note that, as described above, the control for setting the single converter state in preparation for the load reduction of the electric device is performed in a range that can satisfy the electric power required by the electric load.

この場合、制御IC31は、例えば、図5の制御とは別ルーチンとして、図8に示すような制御を行えばよい。   In this case, the control IC 31 may perform control as shown in FIG. 8, for example, as a routine different from the control of FIG.

当該図8の制御では、制御IC31は、まず、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが停止中であるか否かを判定する(ステップST301)。   In the control of FIG. 8, the control IC 31 first determines whether or not the area B, that is, the second power conversion unit 26b is stopped (step ST301).

制御IC31は、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが停止中であると判定した場合、言い換えれば、シングルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST301:Yes)、上位ECU300から取得した電気機器の負荷情報に基づいて、今後、電気機器の負荷が所定値より大きくなると見込まれるか否かを判定する(ステップST302)。ここで、所定値は、電気機器の負荷に対して予め設定される閾値であり、各電力変換部26の容量等に応じて設定される。制御IC31は、電気機器の負荷が所定値より大きくならないと判定した場合(ステップST302:No)、本制御フローを終了し、ステップST301に戻る。   When the control IC 31 determines that the area B, that is, the second power conversion unit 26b is stopped, in other words, determines that it is in the single converter state (step ST301: Yes), the electric power acquired from the host ECU 300 is obtained. Based on the load information of the device, it is determined whether or not the load of the electric device is expected to become larger than a predetermined value in the future (step ST302). Here, the predetermined value is a threshold value set in advance for the load of the electric device, and is set according to the capacity of each power conversion unit 26 and the like. If the control IC 31 determines that the load on the electrical device does not become greater than the predetermined value (step ST302: No), the control IC 31 ends the control flow and returns to step ST301.

制御IC31は、電気機器の負荷が所定値より大きくなると見込まれると判定した場合(ステップST302:Yes)、切替装置32のスイッチSW3、SW4をオンとし、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bを駆動状態としてデュアルコンバータ状態に切り替えて(ステップST303)、本制御フローを終了し、ステップST301に戻る。   When the control IC 31 determines that the load on the electrical device is expected to be greater than the predetermined value (step ST302: Yes), the control IC 31 turns on the switches SW3 and SW4 of the switching device 32, and turns on the area B, that is, the second power conversion unit 26b. Is switched to the dual converter state (step ST303), this control flow is terminated, and the process returns to step ST301.

制御IC31は、ステップST301にて、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bが駆動中であると判定した場合、言い換えれば、デュアルコンバータ状態であると判定した場合(ステップST301:No)、上位ECU300から取得した電気機器の負荷情報に基づいて、今後、電気機器の負荷が所定値以下となると見込まれるか否かを判定する(ステップST304)。制御IC31は、電気機器の実際の負荷が所定値以下とはならないと判定した場合(ステップST304:No)、本制御フローを終了し、ステップST301に戻る。   When the control IC 31 determines in step ST301 that the area B, that is, the second power conversion unit 26b is being driven, in other words, the control IC 31 determines that it is in the dual converter state (step ST301: No), Based on the load information of the electric device acquired from the ECU 300, it is determined whether or not the load of the electric device is expected to be a predetermined value or less in the future (step ST304). If the control IC 31 determines that the actual load on the electrical device is not less than or equal to the predetermined value (step ST304: No), the control IC 31 ends this control flow and returns to step ST301.

制御IC31は、電気機器の負荷が所定値以下となると見込まれると判定した場合(ステップST304:Yes)、切替装置32のスイッチSW3、SW4をオフとし、エリアB、すなわち、第2電力変換部26bを停止状態としてシングルコンバータ状態に切り替えて(ステップST305)、本制御フローを終了し、ステップST301に戻る。   When the control IC 31 determines that the load on the electrical device is expected to be equal to or less than the predetermined value (step ST304: Yes), the control IC 31 turns off the switches SW3 and SW4 of the switching device 32, and the area B, that is, the second power conversion unit 26b. Is switched to a single converter state (step ST305), this control flow is terminated, and the process returns to step ST301.

なお、本実施形態の制御IC31は、第1電力変換部26aが故障している等の異常を検知した場合には、上述のように当該第1電力変換部26aを停止状態とし、第2電力変換部26bを駆動状態とすると共に、さらに上位ECU300に電力変換部26の一部に異常が発生している旨の通知を行うようにしてもよい。この場合のフローの一例を図9に示す。   Note that when the control IC 31 according to the present embodiment detects an abnormality such as a failure of the first power conversion unit 26a, the control power supply 31a stops the first power conversion unit 26a as described above, and the second power conversion unit 26a While the conversion unit 26b is in a driving state, the host ECU 300 may be notified that an abnormality has occurred in a part of the power conversion unit 26. An example of the flow in this case is shown in FIG.

当該図9の制御では、制御IC31は、例えば、電源回路2の入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流等に基づいて電力変換部26の故障等の異常が発生したか否かを判定する(ステップST401)。制御IC31は、異常が発生していないと判定した場合(ステップST401:No)、本制御フローを終了し、ステップST401に戻る。制御IC31は、異常が発生した(異常あり)と判定した場合(ステップST401:Yes)、上位ECU300に電力変換部26の一部に異常が発生している旨の通知を行い(ステップST402)、本制御フローを終了し、ステップST401に戻る。そして、上位ECU300は、制御IC31から電力変換部26の一部に異常が発生している旨の通知を受信した場合、例えば、電気機器の負荷に対して上限制限を行うようにしてもよい。   In the control of FIG. 9, the control IC 31 determines whether an abnormality such as a failure of the power conversion unit 26 has occurred based on, for example, the input voltage, input current, output voltage, output current, and the like of the power supply circuit 2. (Step ST401). If it is determined that no abnormality has occurred (step ST401: No), the control IC 31 ends this control flow and returns to step ST401. When it is determined that an abnormality has occurred (abnormal) (step ST401: Yes), the control IC 31 notifies the host ECU 300 that an abnormality has occurred in a part of the power conversion unit 26 (step ST402). This control flow is ended, and the process returns to step ST401. Then, when the host ECU 300 receives a notification from the control IC 31 that an abnormality has occurred in a part of the power conversion unit 26, for example, the upper ECU 300 may perform upper limit restriction on the load of the electrical device.

以上で説明したスイッチング電源201は、制御装置3によって電源回路2の電力変換効率ηを演算し、当該演算した電力変換効率ηに基づいて、各電力変換部26の駆動状態/停止状態を個別に切り替える制御を実行するので、実際の電力変換効率ηが最適となるように各電力変換部26の状態を切り替えることができる。この結果、スイッチング電源201は、電力変換効率ηを向上することができる。   The switching power supply 201 described above calculates the power conversion efficiency η of the power supply circuit 2 by the control device 3, and individually determines the driving state / stopped state of each power conversion unit 26 based on the calculated power conversion efficiency η. Since the switching control is executed, the state of each power conversion unit 26 can be switched so that the actual power conversion efficiency η is optimized. As a result, the switching power supply 201 can improve the power conversion efficiency η.

さらに、以上で説明したスイッチング電源201によれば、制御装置3は、電源回路2が変換した電力が供給される電気機器の負荷情報を取得し、当該負荷情報に基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行可能である。したがって、スイッチング電源201は、今後の負荷変動を見込んで電力変換部26の切替制御を行うことができる。これにより、スイッチング電源201は、例えば、電気機器の負荷増大に対して予め駆動状態の電力変換部26の数を多くしておくことができ、当該負荷の増大にそなえておくことができ、また、電気機器の負荷低下に対して予め駆動状態の電力変換部26の数を少なくしておくことができ、当該負荷の低下にそなえておくことができる。この結果、スイッチング電源201は、電気機器の負荷の変動等に対して電力変換効率ηが一時的に悪化することを抑制することができるので、電力変換効率ηを向上することができる。   Furthermore, according to the switching power supply 201 described above, the control device 3 acquires the load information of the electrical equipment to which the power converted by the power supply circuit 2 is supplied, and a plurality of power conversion units based on the load information. 26 can be controlled to switch between a driving state and a stopped state individually. Therefore, the switching power supply 201 can perform switching control of the power conversion unit 26 in anticipation of future load fluctuations. Thereby, for example, the switching power supply 201 can increase the number of the power conversion units 26 in the driving state in advance with respect to an increase in the load of the electric equipment, and can prepare for the increase in the load. In addition, the number of the power conversion units 26 in the drive state can be reduced in advance with respect to the load reduction of the electric equipment, and the load can be reduced. As a result, the switching power supply 201 can suppress the power conversion efficiency η from temporarily deteriorating with respect to fluctuations in the load of the electrical equipment, and thus can improve the power conversion efficiency η.

なお、上述した本発明の実施形態に係るスイッチング電源は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るスイッチング電源は、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。   The switching power supply according to the above-described embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in the claims. The switching power supply according to the present embodiment may be configured by appropriately combining the components of the embodiments and modifications described above.

以上の説明では、電源回路2は、スイッチング方式の降圧型DC−DCコンバータ回路であるものとして説明したが、これに限らず、例えば、スイッチング方式の昇圧型DC−DCコンバータ回路であってもよいし、スイッチング素子を備えた他の回路であってもよい。また、電源回路2は、直流電源にかえて、他の電源回路等から入力電圧Vinが供給される入力端子を含んで構成されるものであってもよく、例えば、AC−DCコンバータ回路の一部に組み込まれるものであってもよい。   In the above description, the power supply circuit 2 has been described as a switching step-down DC-DC converter circuit. However, the power supply circuit 2 is not limited thereto, and may be, for example, a switching step-up DC-DC converter circuit. However, it may be another circuit including a switching element. In addition, the power supply circuit 2 may be configured to include an input terminal to which the input voltage Vin is supplied from another power supply circuit or the like instead of the DC power supply. For example, the power supply circuit 2 is an AC-DC converter circuit. It may be incorporated in the part.

また、制御IC31は、以上で説明した負荷率の比較を、単純に負荷電流値に基づいて行ってもよい。また、制御IC31は、例えば、第1電力変換部26aに相当するエリアAの配線抵抗を他のエリアBと同等とすることで、スイッチSW1、SW2を省略することも可能である。   Further, the control IC 31 may simply compare the load factors described above based on the load current value. Further, for example, the control IC 31 can omit the switches SW1 and SW2 by making the wiring resistance of the area A corresponding to the first power conversion unit 26a equal to that of the other area B.

以上の説明では、複数のトランジスタ23は、トランジスタ23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23hの合計8つであるものとして説明したが、これに限らず、9つ以上であってもよいし、少なくとも2つ以上あれば7つ以下であってもよい。複数の電力変換部26は、第1電力変換部26aと第2電力変換部26bとの2つであるものとして説明したがこれに限らず、3つ以上であってもよい。また、以上の説明では、第1電力変換部26aと第2電力変換部26bとは、共に4つのトランジスタ23を含んで構成されるものとして説明したが、これに限らず、それぞれ少なくとも1つ以上のトランジスタ23を含んで構成されればよい。また、第1電力変換部26aと第2電力変換部26bとは、トランジスタ23の数(言い換えれば、電力変換容量)が同等でなくてもよく、一方が相対的に少なく他方が相対的に多い構成であってもよい。つまり、電源回路2は、少なくとも複数の電力変換部26を備えていればよく、各電力変換部26(各エリア)に搭載するスイッチング素子(トランジスタ23)の数は、スイッチング素子を駆動する回路、又は、スイッチング素子の仕様の範囲内であれば何個使用してもよい。   In the above description, the plurality of transistors 23 has been described as having a total of eight transistors 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, and 23h. Alternatively, it may be 7 or less if at least 2 or more. Although the plurality of power conversion units 26 has been described as being two of the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b, the present invention is not limited to this and may be three or more. In the above description, the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b are described as including four transistors 23. However, the present invention is not limited to this, and at least one or more of each is included. The transistor 23 may be included. Further, the first power conversion unit 26a and the second power conversion unit 26b may not have the same number of transistors 23 (in other words, power conversion capacity), and one is relatively small and the other is relatively large. It may be a configuration. That is, the power supply circuit 2 only needs to include at least a plurality of power conversion units 26, and the number of switching elements (transistors 23) mounted in each power conversion unit 26 (each area) is a circuit that drives the switching elements, Alternatively, any number may be used as long as it is within the specification of the switching element.

以上の説明では、制御IC31は、電力変換効率ηと負荷率とに基づいて、複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行可能であるものとして説明したが、負荷率にかかわらず電力変換効率ηに基づいて複数の電力変換部26を制御し、個別に駆動状態と停止状態とを切り替える制御を実行するようにしてもよい。この場合、制御IC31は、例えば、最適な目標電力変換効率ηtを予め設定しておくと共に、実測した電力変換効率ηが当該目標電力変換効率ηtに収束するように、駆動状態にある電力変換部26の数を調節するフィードバック制御によって、電力変換部26の切替制御を実行するようにしてもよい。   In the above description, it is assumed that the control IC 31 can control the plurality of power conversion units 26 on the basis of the power conversion efficiency η and the load factor, and can perform control for individually switching between the drive state and the stop state. However, the plurality of power conversion units 26 may be controlled based on the power conversion efficiency η regardless of the load factor, and control for individually switching between the drive state and the stop state may be executed. In this case, the control IC 31 sets, for example, the optimum target power conversion efficiency ηt in advance, and the power conversion unit in the drive state so that the actually measured power conversion efficiency η converges to the target power conversion efficiency ηt. The switching control of the power conversion unit 26 may be executed by feedback control that adjusts the number 26.

以上の説明では、駆動判定用負荷率規定値Th11と停止判定用負荷率規定値Th12とは、ヒステリシスαが設定されているものとして説明したが、これに限らない。すなわち、[ヒステリシスα=0]とし、[駆動判定用負荷率規定値Th11=停止判定用負荷率規定値Th12]としてもよい。同様に、駆動判定用効率規定値Th21と停止判定用効率規定値Th22とは、ヒステリシスβが設定されているものとして説明したが、これに限らない。すなわち、[ヒステリシスβ=0]とし、[駆動判定用効率規定値Th21=停止判定用効率規定値Th22]としてもよい。   In the above description, the drive determination load factor specified value Th11 and the stop determination load factor specified value Th12 have been described as having the hysteresis α, but the present invention is not limited thereto. That is, [Hysteresis α = 0] and [Drive determination load factor prescribed value Th11 = Stop decision load factor prescribed value Th12] may be used. Similarly, the drive determination efficiency specified value Th21 and the stop determination efficiency specified value Th22 have been described as having the hysteresis β, but are not limited thereto. That is, [hysteresis β = 0] and [driving determination efficiency prescribed value Th21 = stop judging efficiency prescribed value Th22] may be used.

1、201 スイッチング電源
2 電源回路
3、203 制御装置
23、23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23h トランジスタ
26 電力変換部
31 制御IC
300 上位ECU
1, 201 Switching power supply 2 Power supply circuit 3, 203 Controllers 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h Transistor 26 Power converter 31 Control IC
300 host ECU

Claims (3)

入力電圧を変換し出力電圧を生成する駆動状態と電力の変換を停止した停止状態とに個別に切り替え可能であるスイッチング方式の複数の電力変換部を有する電源回路と、
前記電源回路の電力変換効率を演算し、当該演算した電力変換効率と前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率とに基づいて、前記複数の電力変換部を制御し、個別に前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御を実行可能である制御装置とを備え
前記制御装置は、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される駆動判定用負荷率規定値以上であり、かつ、前記電源回路の電力変換効率が予め設定される駆動判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に多くし、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記駆動判定用負荷率規定値以上であっても、前記電源回路の電力変換効率が前記駆動判定用効率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態のまま維持し、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記駆動判定用負荷率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に少ない状態のまま維持し、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が予め設定される停止判定用負荷率規定値未満であり、かつ、前記駆動状態にある前記電源回路の電力変換効率が予め設定される停止判定用効率規定値未満である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数を相対的に少なくし、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記停止判定用負荷率規定値未満であっても、前記電源回路の前記電力変換効率が前記停止判定用効率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態のまま維持し、
前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態で前記駆動状態にある前記電力変換部の負荷率が前記停止判定用負荷率規定値以上である場合に前記駆動状態の前記電力変換部の数が相対的に多い状態のまま維持することを特徴とする、
スイッチング電源。
A power supply circuit having a plurality of power conversion units of a switching method that can be individually switched between a driving state that converts an input voltage and generates an output voltage and a stopped state that stops power conversion;
The power conversion efficiency of the power supply circuit is calculated, and the plurality of power conversion units are controlled based on the calculated power conversion efficiency and the load factor of the power conversion unit in the driving state, and individually in the driving state And a control device capable of executing control to switch between the stopped states ,
The controller is
A load factor of the power conversion unit in the driving state in a state where the number of the power conversion units in the driving state is relatively small is equal to or higher than a predetermined load determination load factor for determination, and the power supply circuit When the power conversion efficiency of the drive conversion efficiency is less than a preset drive determination efficiency prescribed value, relatively increase the number of the power conversion unit in the drive state,
Even if the load factor of the power conversion unit in the drive state with a relatively small number of the power conversion units in the drive state is equal to or greater than the drive determination load factor prescribed value, the power conversion of the power supply circuit When the efficiency is equal to or higher than the drive determination efficiency prescribed value, the number of the power conversion units in the drive state is maintained in a relatively small state,
The power conversion in the driving state when the load factor of the power conversion unit in the driving state is less than the drive determination load factor prescribed value in a state where the number of the power conversion units in the driving state is relatively small Keep the number of parts relatively small,
The load ratio of the power conversion unit in the drive state in a state where the number of the power conversion units in the drive state is relatively large is less than a preset load determination threshold value for stop determination, and the drive state When the power conversion efficiency of the power supply circuit is less than a preset efficiency determination value for stop determination, the number of the power conversion units in the driving state is relatively reduced,
Even if the load factor of the power conversion unit in the drive state in a state where the number of the power conversion units in the drive state is relatively large is less than the specified load factor for stop determination, the power of the power supply circuit When the conversion efficiency is equal to or higher than the stop determination efficiency prescribed value, the number of the power conversion units in the driving state is maintained in a relatively large state,
The power conversion in the drive state when the load factor of the power conversion unit in the drive state is greater than or equal to the specified load factor for stop determination in a state where the number of the power conversion units in the drive state is relatively large It is characterized by maintaining a relatively large number of parts ,
Switching power supply.
前記駆動判定用負荷率規定値と前記停止判定用負荷率規定値とは、ヒステリシスが設定されている、
請求項に記載のスイッチング電源。
The drive determination load factor specified value and the stop determination load factor specified value are set with hysteresis,
The switching power supply according to claim 1 .
前記制御装置は、前記電源回路が変換した電力が供給される電気機器の負荷情報を取得し、当該負荷情報に基づいて、前記複数の電力変換部を制御し、個別に前記駆動状態と前記停止状態とを切り替える制御を実行可能である、
請求項1又は請求項に記載のスイッチング電源。
The control device acquires load information of an electric device to which power converted by the power supply circuit is supplied, controls the plurality of power conversion units based on the load information, and individually controls the driving state and the stop Control to switch between states can be executed,
The switching power supply according to claim 1 or 2 .
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