JP6966121B1 - Signal judgment device, power supply device, signal judgment method and program - Google Patents

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Abstract

【課題】電力供給装置において、負荷の軽い動作モードにおける異常な状態を回避することができる信号判定装置を提供する。【解決手段】信号判定装置は、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する判定手段と、を備える。【選択図】図10PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal determination device capable of avoiding an abnormal state in an operation mode in which a load is light in a power supply device. A signal determination device is a pulse signal for switching between an on state and an off state of a switching element included in a power conversion circuit, and is a detection means for detecting the pulse signal having an intermittent period and the detection. A determination means for determining whether or not the pulse signal is abnormal based on the pulse signal detected by the means is provided. [Selection diagram] FIG. 10

Description

本発明は、信号判定装置、電力供給装置、信号判定方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a signal determination device, a power supply device, a signal determination method and a program.

コンバータ回路などの電力変換回路は、負荷に応じて供給する電力を変更することがある。
特許文献1には、関連する技術として、スイッチング素子に供給するパルス信号を切り替える技術が開示されている。
A power conversion circuit such as a converter circuit may change the power to be supplied depending on the load.
Patent Document 1 discloses a technique for switching a pulse signal supplied to a switching element as a related technique.

特開2016−063621号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-063621

ところで、負荷に電力を供給する電力供給装置において、負荷の軽い動作モードにおいてスイッチング素子に印加されるパルス信号が異常な状態になった場合、スイッチング素子が破損する可能性がある。そのため、電力供給装置において、負荷の軽い動作モードにおける異常な状態を回避することのできる技術が求められている。 By the way, in a power supply device that supplies electric power to a load, if the pulse signal applied to the switching element becomes abnormal in an operation mode in which the load is light, the switching element may be damaged. Therefore, in the power supply device, there is a demand for a technique capable of avoiding an abnormal state in an operation mode with a light load.

本発明の各態様は、上記の課題を解決することのできる信号判定装置、電力供給装置、信号判定方法及びプログラムを提供することを目的としている。 Each aspect of the present invention aims to provide a signal determination device, a power supply device, a signal determination method, and a program capable of solving the above problems.

上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、信号判定装置は、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する判定手段と、を備える。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the signal determination device is a pulse signal for switching between the on state and the off state of the switching element included in the power conversion circuit, and has an intermittent period. It is provided with a detecting means for detecting the pulse signal and a determining means for determining whether or not the pulse signal is abnormal based on the pulse signal detected by the detecting means.

上記目的を達成するために、本発明の別の態様によれば、電力供給装置は、前記信号判定装置と、前記電力変換回路と、を備える。 In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, the power supply device includes the signal determination device and the power conversion circuit.

上記目的を達成するために、本発明の別の態様によれば、信号判定方法は、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出することと、検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定することと、を含む。 In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, the signal determination method is a pulse signal for switching between an on state and an off state of a switching element included in a power conversion circuit, and has an intermittent period. It includes detecting the existing pulse signal and determining whether or not the pulse signal is abnormal based on the detected pulse signal.

上記目的を達成するために、本発明の別の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出することと、
検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定することと、を実行させる。
In order to achieve the above object, according to another aspect of the present invention, the program is a pulse signal for causing a computer to switch between an on state and an off state of a switching element included in a power conversion circuit, and is an intermittent period. To detect the pulse signal in which
Based on the detected pulse signal, it is determined whether or not the pulse signal is abnormal, and the execution is performed.

本発明の各態様によれば、電力供給装置において、負荷の軽い動作モードにおける異常な状態を回避することができる。 According to each aspect of the present invention, in the power supply device, it is possible to avoid an abnormal state in the operation mode in which the load is light.

本発明の一実施形態による電力供給装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the power supply device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるパルス信号を説明するための第1の図である。It is the first figure for demonstrating the pulse signal in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるパルス信号を説明するための第2の図である。It is a 2nd figure for demonstrating the pulse signal in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow of the power supply apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の効果を説明するための第1の図である。It is the first figure for demonstrating the effect of the power supply apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の効果を説明するための第2の図である。It is a 2nd figure for demonstrating the effect of the power supply device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の効果を説明するための第3の図である。It is a 3rd figure for demonstrating the effect of the power supply apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の効果を説明するための第4の図である。It is a 4th figure for demonstrating the effect of the power supply device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電力供給装置の効果を説明するための第5の図である。It is a 5th figure for demonstrating the effect of the power supply device by one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態による信号判定装置の最小構成を示す図である。It is a figure which shows the minimum structure of the signal determination apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による最小構成の信号判定装置の処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow of the signal determination apparatus of the minimum configuration by embodiment of this invention. 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the computer which concerns on at least one Embodiment.

以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
<実施形態>
本発明の一実施形態による電力供給装置1は、情報処理システムなどにおいて、負荷が低い場合の効率を改善する装置である。電力供給装置1は、図1に示すように、電源10、第1キャパシタ20、コンバータ回路31(電力変換回路の一例)、トランス40、整流回路50、インダクタ60、第2キャパシタ70、電流検出回路80、制御回路90、信号判定装置100、第3キャパシタ110、第4キャパシタ120、パルストランス130を備える。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
<Embodiment>
The power supply device 1 according to an embodiment of the present invention is a device for improving efficiency when a load is low in an information processing system or the like. As shown in FIG. 1, the power supply device 1 includes a power supply 10, a first capacitor 20, a converter circuit 31 (an example of a power conversion circuit), a transformer 40, a rectifier circuit 50, an inductor 60, a second capacitor 70, and a current detection circuit. 80, a control circuit 90, a signal determination device 100, a third capacitor 110, a fourth capacitor 120, and a pulse transformer 130 are provided.

電源10は、直流電力を出力する。第1キャパシタ20は、電源10が出力する電圧のリップルを低減する。 The power supply 10 outputs DC power. The first capacitor 20 reduces the ripple of the voltage output by the power supply 10.

コンバータ回路31は、所望の電圧を出力する回路である。例えば、コンバータ回路31は、直流電圧から所望の電圧を生成するDC−DCコンバータである。コンバータ回路31は、スイッチング素子30a、30b、30c、30dを備える。以下、スイッチング素子30a、30b、30c、30dを総称してスイッチング素子30と呼ぶ。スイッチング素子は、例えば、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field Effect Transistor、以下、MOSトランジスタと記載)などである。スイッチング素子30a、30b、30c、30dのそれぞれが制御信号に基づいてオン状態とオフ状態との間で切り替わることによって、コンバータ回路31は、電源10が出力する直流電圧から所望の電圧を生成する。 The converter circuit 31 is a circuit that outputs a desired voltage. For example, the converter circuit 31 is a DC-DC converter that generates a desired voltage from a DC voltage. The converter circuit 31 includes switching elements 30a, 30b, 30c, and 30d. Hereinafter, the switching elements 30a, 30b, 30c, and 30d are collectively referred to as the switching element 30. The switching element is, for example, a MOSFET (METal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, hereinafter referred to as a MOS transistor) or the like. The converter circuit 31 generates a desired voltage from the DC voltage output by the power supply 10 by switching each of the switching elements 30a, 30b, 30c, and 30d between the on state and the off state based on the control signal.

トランス40は、コンバータ回路31が生成した電圧を1次側(入力側)コイルで受ける。トランス40は、1次側コイルで受けた電圧を異なる振幅の電圧に変換し、その変換後の電圧を2次側コイルから整流回路50へ出力する。 The transformer 40 receives the voltage generated by the converter circuit 31 at the primary side (input side) coil. The transformer 40 converts the voltage received by the primary coil into a voltage having a different amplitude, and outputs the converted voltage from the secondary coil to the rectifier circuit 50.

整流回路50は、トランス40が出力する電圧を整流することによって直流電圧を生成する。インダクタ60および第2キャパシタ70は、フィルタを構成する。このフィルタにより、整流回路50が生成した直流電圧に重畳する高周波成分の電圧が除去される。高周波成分の電圧が除去された電圧は、負荷2に供給される。 The rectifier circuit 50 generates a DC voltage by rectifying the voltage output by the transformer 40. The inductor 60 and the second capacitor 70 form a filter. This filter removes the voltage of the high frequency component superimposed on the DC voltage generated by the rectifier circuit 50. The voltage from which the voltage of the high frequency component is removed is supplied to the load 2.

電流検出回路80は、信号線L1を介して信号判定装置100と接続される。電流検出回路80は、電圧が負荷2に供給されたときに負荷2に流れる電流の値を検出する。電流検出回路80は、検出した電流の値を、信号線L1を介して信号判定装置100に出力する。 The current detection circuit 80 is connected to the signal determination device 100 via the signal line L1. The current detection circuit 80 detects the value of the current flowing through the load 2 when the voltage is supplied to the load 2. The current detection circuit 80 outputs the value of the detected current to the signal determination device 100 via the signal line L1.

制御回路90は、信号線L2を介して信号判定装置100と接続される。制御回路90は、信号生成部90aを備える。信号生成部90aは、後述する信号判定装置100から出力される指示信号に基づいて、スイッチング素子30を制御する制御信号の元となるパルス信号を生成する。負荷2が所定の負荷以上である通常時には、連続動作モードとなり、信号生成部90aが生成するパルス信号は、図2に示すような、連続したパルス信号である。また、負荷2が所定の負荷未満である低負荷時には、間欠動作モードとなり、信号生成部90aが生成するパルス信号は、図3に示すような、パルス信号が出力されない間欠期間が存在するパルス信号である。信号生成部90aは、端子A、B、C、Dを有する。信号生成部90aは、生成したパルス信号を、端子AとB、端子CとDのそれぞれから信号判定装置100、第3キャパシタ110、第4キャパシタ120を介してパルストランス130に出力する。なお、連続動作モードおよび間欠動作モードの何れの場合であっても、正常に動作している場合には、端子AとBから出力されるパルス信号の数と、端子CとDから出力されるパルス信号の数が同数になる。 The control circuit 90 is connected to the signal determination device 100 via the signal line L2. The control circuit 90 includes a signal generation unit 90a. The signal generation unit 90a generates a pulse signal that is a source of a control signal for controlling the switching element 30 based on an instruction signal output from the signal determination device 100 described later. In a normal state where the load 2 is equal to or greater than a predetermined load, the continuous operation mode is set, and the pulse signal generated by the signal generation unit 90a is a continuous pulse signal as shown in FIG. Further, when the load 2 is less than a predetermined load and the load is low, the intermittent operation mode is set, and the pulse signal generated by the signal generation unit 90a is a pulse signal having an intermittent period in which the pulse signal is not output, as shown in FIG. Is. The signal generation unit 90a has terminals A, B, C, and D. The signal generation unit 90a outputs the generated pulse signal from the terminals A and B and the terminals C and D to the pulse transformer 130 via the signal determination device 100, the third capacitor 110, and the fourth capacitor 120, respectively. In either of the continuous operation mode and the intermittent operation mode, the number of pulse signals output from terminals A and B and the number of pulse signals output from terminals C and D are output when the operation is normal. The number of pulse signals is the same.

第3キャパシタ110、第4キャパシタ120のそれぞれは、パルス信号の直流信号成分(すなわち、信号のバイアス成分)を除去し、パルス信号の交流成分(すなわち、信号の変化分)のみをパルストランス130に出力するように動作する。 Each of the third capacitor 110 and the fourth capacitor 120 removes the DC signal component of the pulse signal (that is, the bias component of the signal), and transfers only the AC component of the pulse signal (that is, the change in the signal) to the pulse transformer 130. It works to output.

信号判定装置100は、信号線L3を介して負荷2と接続される。信号判定装置100は、信号検出回路100a(検出手段の一例)、信号制御回路100bを備える。信号検出回路100aは、制御回路90が出力するパルス信号をモニタリングし、パルス信号の電圧レベルの状態や出力されているパルス信号数、及びパルス信号の周期等の少なくとも1つのパラメータを検出する。信号判定装置100は、検出したパラメータをパルス信号の情報として、信号線L4を介して信号制御回路100bに出力する。 The signal determination device 100 is connected to the load 2 via the signal line L3. The signal determination device 100 includes a signal detection circuit 100a (an example of detection means) and a signal control circuit 100b. The signal detection circuit 100a monitors the pulse signal output by the control circuit 90, and detects at least one parameter such as the voltage level state of the pulse signal, the number of output pulse signals, and the period of the pulse signal. The signal determination device 100 outputs the detected parameter as pulse signal information to the signal control circuit 100b via the signal line L4.

信号制御回路100bは、制御部100b1(判定手段の一例、出力手段の一例)、記憶部100b2を備える。制御部100b1は、信号線L4を介して、信号検出回路100aからパルス信号の情報を信号検出回路100aから受ける。制御部100b1は、記憶部100b2が予め記憶している正常なパルス信号の電圧レベル、パルス信号数、パルス信号の周期等のパラメータと、受けたパルス信号の情報が示す複数のパラメータとを比較する。制御部100b1は、比較結果に基づいて、パルストランス130へ出力されるパルス信号が異常であるか否かを判定する。例えば、制御部100b1は、比較した複数のパラメータのうち、1つ以上が、各パラメータについて予め設定した誤差の許容範囲を超えたと判定した場合に、パルス信号が異常であると判定する。また、制御部100b1は、比較した複数のパラメータのすべてが、各パラメータについて予め設定した誤差の許容範囲内であると判定した場合に、パルス信号が正常であると判定する。 The signal control circuit 100b includes a control unit 100b1 (an example of a determination means and an example of an output means) and a storage unit 100b2. The control unit 100b1 receives pulse signal information from the signal detection circuit 100a from the signal detection circuit 100a via the signal line L4. The control unit 100b1 compares parameters such as the voltage level of a normal pulse signal, the number of pulse signals, and the period of the pulse signal stored in advance by the storage unit 100b2 with a plurality of parameters indicated by the information of the received pulse signal. .. The control unit 100b1 determines whether or not the pulse signal output to the pulse transformer 130 is abnormal based on the comparison result. For example, the control unit 100b1 determines that the pulse signal is abnormal when it is determined that one or more of the plurality of compared parameters exceeds the tolerance range of the error set in advance for each parameter. Further, the control unit 100b1 determines that the pulse signal is normal when it is determined that all of the plurality of compared parameters are within the allowable range of the error set in advance for each parameter.

また、制御部100b1は、信号線L1を介して、電流検出回路80から電流の値を受ける。制御部100b1は、記憶部100b2が予め記憶している負荷電流値と、受けた電流の値とを比較する。制御部100b1は、比較結果に基づいて、負荷2が低負荷であるか否かを判定する。制御部100b1は、負荷2が低負荷であると判定した場合、信号線L2を介して連続動作モードから間欠動作モードへ切り替えさせる指示信号を制御回路90に出力する。 Further, the control unit 100b1 receives a current value from the current detection circuit 80 via the signal line L1. The control unit 100b1 compares the load current value stored in advance by the storage unit 100b2 with the value of the received current. The control unit 100b1 determines whether or not the load 2 is a low load based on the comparison result. When the control unit 100b1 determines that the load 2 is a low load, the control unit 100b1 outputs an instruction signal for switching from the continuous operation mode to the intermittent operation mode to the control circuit 90 via the signal line L2.

また、制御部100b1は、間欠動作モードのときに、パルストランス130へ出力されるパルス信号が異常であると判定した場合、信号線L2を介して、間欠動作モードから連続動作モードへ強制的に切り替えさせる指示信号を制御回路90に出力する。これにより、間欠動作モードにおけるパルス信号の異常を回避することができ、パルストランス130へのパルス信号を正常に戻すことによってパルストランス130の異常状態(偏磁状態)をリセットすることができる。 Further, when the control unit 100b1 determines that the pulse signal output to the pulse transformer 130 is abnormal in the intermittent operation mode, the control unit 100b1 forcibly changes from the intermittent operation mode to the continuous operation mode via the signal line L2. The instruction signal to be switched is output to the control circuit 90. Thereby, the abnormality of the pulse signal in the intermittent operation mode can be avoided, and the abnormal state (eccentric state) of the pulse transformer 130 can be reset by returning the pulse signal to the pulse transformer 130 to normal.

パルストランス130は、信号生成部90aが生成したパルス信号を2つの1次側(入力側)コイルで受ける。パルストランス130は、各1次側コイルで受けたパルス信号を、スイッチング素子30を駆動する振幅のパルス信号に変換し、その変換後の電圧を各1次コイルに対応する2つの2次側コイル、すなわち合計4つの2次コイルから対応する4つのスイッチング素子30に出力する。 The pulse transformer 130 receives the pulse signal generated by the signal generation unit 90a by two primary side (input side) coils. The pulse transformer 130 converts the pulse signal received by each primary coil into a pulse signal having an amplitude for driving the switching element 30, and converts the converted voltage into two secondary coils corresponding to each primary coil. That is, a total of four secondary coils output to the corresponding four switching elements 30.

次に、電力供給装置1が間欠動作モードにおいてパルス信号の異常を判定する処理について説明する。ここでは、図4に示す電力供給装置1の処理フローについて説明する。なお、制御部100b1は、負荷2が低負荷であると判定し、信号線L2を介して連続動作モードから間欠動作モードへ切り替えさせる指示信号を制御回路90に出力した状態にあるものとする。 Next, a process in which the power supply device 1 determines an abnormality of the pulse signal in the intermittent operation mode will be described. Here, the processing flow of the power supply device 1 shown in FIG. 4 will be described. It is assumed that the control unit 100b1 determines that the load 2 is a low load and outputs an instruction signal for switching from the continuous operation mode to the intermittent operation mode to the control circuit 90 via the signal line L2.

間欠動作モードにおいて、信号生成部90aは、生成したパルス信号を、端子AとB、端子CとDのそれぞれから信号判定装置100、第3キャパシタ110、第4キャパシタ120を介してパルストランス130に出力する。 In the intermittent operation mode, the signal generation unit 90a transmits the generated pulse signal from the terminals A and B and the terminals C and D to the pulse transformer 130 via the signal determination device 100, the third capacitor 110, and the fourth capacitor 120, respectively. Output.

信号検出回路100aは、制御回路90が出力するパルス信号をモニタリングし、パルス信号の電圧レベルの状態や出力されているパルス信号数、及びパルス信号の周期等の少なくとも1つのパラメータを検出する(ステップS1)。信号判定装置100は、検出したパラメータをパルス信号の情報として、信号線L4を介して信号制御回路100bに出力する。 The signal detection circuit 100a monitors the pulse signal output by the control circuit 90, and detects at least one parameter such as the voltage level state of the pulse signal, the number of output pulse signals, and the period of the pulse signal (step). S1). The signal determination device 100 outputs the detected parameter as pulse signal information to the signal control circuit 100b via the signal line L4.

制御部100b1は、信号線L4を介して、信号検出回路100aからパルス信号の情報を信号検出回路100aから受ける。制御部100b1は、記憶部100b2が予め記憶している正常なパルス信号の電圧レベル、パルス信号数、パルス信号の周期等のパラメータと、受けたパルス信号の情報が示す複数のパラメータとを比較する(ステップS2)。制御部100b1は、比較結果に基づいて、パルストランス130へ出力されるパルス信号が異常であるか否かを判定する(ステップS3)。 The control unit 100b1 receives pulse signal information from the signal detection circuit 100a from the signal detection circuit 100a via the signal line L4. The control unit 100b1 compares parameters such as the voltage level of a normal pulse signal, the number of pulse signals, and the period of the pulse signal stored in advance by the storage unit 100b2 with a plurality of parameters indicated by the information of the received pulse signal. (Step S2). The control unit 100b1 determines whether or not the pulse signal output to the pulse transformer 130 is abnormal based on the comparison result (step S3).

制御部100b1は、パルス信号が正常であると判定した場合(ステップS3においてNO)、ステップS1の処理に戻す。また、制御部100b1は、パルス信号が異常であると判定した場合(ステップS3においてYES)、信号線L2を介して、間欠動作モードから連続動作モードへ強制的に切り替えさせる指示信号を制御回路90に出力する(ステップS4)。 When the control unit 100b1 determines that the pulse signal is normal (NO in step S3), the control unit 100b1 returns to the process of step S1. Further, when the control unit 100b1 determines that the pulse signal is abnormal (YES in step S3), the control circuit 90 transmits an instruction signal for forcibly switching from the intermittent operation mode to the continuous operation mode via the signal line L2. Is output to (step S4).

信号生成部90aは、信号判定装置100から連続動作モードへ強制的に切り替えさせる指示信号を受ける。信号生成部90aは、その指示信号に応じて連続パルス信号をパルストランス130へ出力する。パルストランス130は、制御回路90から連続パルス信号を受ける。パルストランス130は、受けた連続パルス信号の振幅を変換してスイッチング素子30に出力する。 The signal generation unit 90a receives an instruction signal for forcibly switching from the signal determination device 100 to the continuous operation mode. The signal generation unit 90a outputs a continuous pulse signal to the pulse transformer 130 in response to the instruction signal. The pulse transformer 130 receives a continuous pulse signal from the control circuit 90. The pulse transformer 130 converts the amplitude of the received continuous pulse signal and outputs it to the switching element 30.

以上、本発明の一実施形態による電力供給装置1について説明した。電力供給装置1が備える信号判定装置100は、信号検出回路100a(検出手段の一例)、制御部100b1(判定手段の一例)を備える。信号検出回路100aは、コンバータ回路31(電力変換回路の一例)が備えるスイッチング素子30のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する。制御部100b1は、信号検出回路100aが検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する。 The power supply device 1 according to the embodiment of the present invention has been described above. The signal determination device 100 included in the power supply device 1 includes a signal detection circuit 100a (an example of a detection means) and a control unit 100b1 (an example of a determination means). The signal detection circuit 100a is a pulse signal for switching between an on state and an off state of the switching element 30 included in the converter circuit 31 (an example of a power conversion circuit), and detects the pulse signal having an intermittent period. The control unit 100b1 determines whether or not the pulse signal is abnormal based on the pulse signal detected by the signal detection circuit 100a.

こうすることにより、負荷の軽い間欠動作モードにおいてパルス信号の異常を検知した場合、速やかに負荷の重い連続動作モードに切り替えることができ、電力供給装置において異常な状態を回避することができる。 By doing so, when an abnormality of the pulse signal is detected in the intermittent operation mode with a light load, it is possible to quickly switch to the continuous operation mode with a heavy load, and it is possible to avoid an abnormal state in the power supply device.

なお、本発明の一実施形態では、電源10が直流電力を出力し、コンバータ回路31は、DC−DCコンバータである場合について説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、電源10が交流電力を出力し、コンバータ回路31がAC−DCコンバータであってもよい。 In one embodiment of the present invention, the case where the power supply 10 outputs DC power and the converter circuit 31 is a DC-DC converter has been described. However, in another embodiment of the present invention, the power supply 10 may output AC power and the converter circuit 31 may be an AC-DC converter.

なお、パルス信号の異常な状態とは、例えば、図5に示すような、制御回路90の端子AとBから出力されるパルス信号の数と、端子CとDから出力されるパルス信号の数が異なる状態である。パルス信号が正常な場合、パルストランス130における電流は、例えば、図6に示すように、安定した状態になる。その結果、図7に示すように、パルストランス130の磁束は安定した状態となり、スイッチング素子30に印加されるパルス信号も安定した信号になる。一方、パルス信号が異常な場合、図8に示すような、パルストランス130において磁束に偏りが生じ、磁束が飽和する。その結果、パルス信号が異常な場合、図9に示すように、スイッチング素子30に印加されるパルス信号も不安定な信号になり、スイッチング素子30が破損する可能性がある。 The abnormal state of the pulse signal is, for example, the number of pulse signals output from terminals A and B of the control circuit 90 and the number of pulse signals output from terminals C and D as shown in FIG. Is in a different state. When the pulse signal is normal, the current in the pulse transformer 130 becomes stable, for example, as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 7, the magnetic flux of the pulse transformer 130 becomes a stable state, and the pulse signal applied to the switching element 30 also becomes a stable signal. On the other hand, when the pulse signal is abnormal, the magnetic flux is biased in the pulse transformer 130 as shown in FIG. 8, and the magnetic flux is saturated. As a result, when the pulse signal is abnormal, as shown in FIG. 9, the pulse signal applied to the switching element 30 also becomes an unstable signal, and the switching element 30 may be damaged.

図10は、本発明の実施形態による信号判定装置100の最小構成を示す図である。信号判定装置100は、検出手段200、判定手段300を備える。 FIG. 10 is a diagram showing the minimum configuration of the signal determination device 100 according to the embodiment of the present invention. The signal determination device 100 includes a detection unit 200 and a determination unit 300.

検出手段200は、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する。判定手段300は、前記検出手段200が検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する。 The detection means 200 is a pulse signal for switching between an on state and an off state of the switching element included in the power conversion circuit, and detects the pulse signal having an intermittent period. The determination means 300 determines whether or not the pulse signal is abnormal based on the pulse signal detected by the detection means 200.

次に、本発明の実施形態による最小構成の信号判定装置100による処理について説明する。ここでは、図11に示す処理フローについて説明する。 Next, processing by the signal determination device 100 having the minimum configuration according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the processing flow shown in FIG. 11 will be described.

検出手段200は、電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する(ステップS11)。判定手段300は、前記検出手段200が検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する(ステップS12)。 The detection means 200 is a pulse signal for switching between an on state and an off state of the switching element included in the power conversion circuit, and detects the pulse signal having an intermittent period (step S11). The determination means 300 determines whether or not the pulse signal is abnormal based on the pulse signal detected by the detection means 200 (step S12).

以上、本発明の実施形態による最小構成の信号判定装置100について説明した。この信号判定装置100により、電力供給装置において、負荷の軽い動作モードにおける異常な状態を回避することができる。 The signal determination device 100 having the minimum configuration according to the embodiment of the present invention has been described above. With this signal determination device 100, it is possible to avoid an abnormal state in the operation mode in which the load is light in the power supply device.

なお、本発明の別の実施形態では、パルストランス130の異常状態(偏磁状態)をリセットする方法は、別の方法であってもよい。例えば、パルストランス130の異常状態(偏磁状態)をリセットする別の方法として、電流検出回路80が負荷2の消費電流をモニタリングし、制御部100b1が、間欠動作モードから連続動作モードへ移行するまでの消費電流の値の変化分を演算する。そして、制御部100b1が、その消費電流の変化分に相当する負荷を、負荷2において重くする指示信号を、信号線L3を介して負荷2に出力することで、強制的に連続運転モードに切り替える方法が挙げられる。 In another embodiment of the present invention, the method of resetting the abnormal state (eccentric state) of the pulse transformer 130 may be another method. For example, as another method of resetting the abnormal state (eccentric state) of the pulse transformer 130, the current detection circuit 80 monitors the current consumption of the load 2, and the control unit 100b1 shifts from the intermittent operation mode to the continuous operation mode. Calculate the change in the current consumption value up to. Then, the control unit 100b1 forcibly switches to the continuous operation mode by outputting an instruction signal for increasing the load corresponding to the change in the current consumption in the load 2 to the load 2 via the signal line L3. The method can be mentioned.

なお、本発明の別の実施形態では、信号検出回路100aが検出した前記パルス信号の情報と、制御部100b1が判定した、信号検出回路100aが検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かの判定結果を記憶部100b2に記録するものであってもよい。こうすることにより、定期点検時のログの確認すること、また上位制御装置からの定期的な状態確認時に異常発生を通知することができる。その結果、装置運用中の突然の故障を回避して、データ退避後に正常に装置を終了させる保守交換作業を実施することが可能となる。 In another embodiment of the present invention, the pulse signal is generated based on the information of the pulse signal detected by the signal detection circuit 100a and the pulse signal detected by the signal detection circuit 100a determined by the control unit 100b1. The determination result of whether or not it is abnormal may be recorded in the storage unit 100b2. By doing so, it is possible to confirm the log at the time of periodic inspection and to notify the occurrence of an abnormality at the time of periodical status confirmation from the host control device. As a result, it is possible to avoid a sudden failure during operation of the device and perform maintenance and replacement work for normally terminating the device after saving data.

なお、本発明の別の実施形態では、パルストランス130等を使用せず、制御回路90が生成したパルス信号が直接スイッチング素子30を駆動するものであってもよい。 In another embodiment of the present invention, the pulse signal generated by the control circuit 90 may directly drive the switching element 30 without using the pulse transformer 130 or the like.

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 In the processing according to the embodiment of the present invention, the order of the processing may be changed as long as the appropriate processing is performed.

本発明の実施形態について説明したが、上述の制御回路90、信号判定装置100、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図12は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ5は、図12に示すように、CPU6、メインメモリ7、ストレージ8、インターフェース9を備える。
例えば、上述の制御回路90、信号判定装置100、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ5に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ8に記憶されている。CPU6は、プログラムをストレージ8から読み出してメインメモリ7に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU6は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ7に確保する。
Although the embodiment of the present invention has been described, the above-mentioned control circuit 90, signal determination device 100, and other control devices may have a computer system inside. The process of the above-mentioned processing is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-mentioned processing is performed by the computer reading and executing this program. A specific example of a computer is shown below.
FIG. 12 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
As shown in FIG. 12, the computer 5 includes a CPU 6, a main memory 7, a storage 8, and an interface 9.
For example, each of the above-mentioned control circuit 90, signal determination device 100, and other control devices is mounted on the computer 5. The operation of each processing unit described above is stored in the storage 8 in the form of a program. The CPU 6 reads the program from the storage 8, expands it into the main memory 7, and executes the above processing according to the program. Further, the CPU 6 secures a storage area corresponding to each of the above-mentioned storage units in the main memory 7 according to the program.

ストレージ8の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ8は、コンピュータ5のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース9または通信回線を介してコンピュータ5に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ5に配信される場合、配信を受けたコンピュータ5が当該プログラムをメインメモリ7に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ8は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of the storage 8 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, optical magnetic disk, CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versaille Memory Memory), and DVD-ROM (Digital Versaille Memory Memory). , Semiconductor memory and the like. The storage 8 may be internal media directly connected to the bus of computer 5, or external media connected to computer 5 via an interface 9 or a communication line. When this program is distributed to the computer 5 via a communication line, the distributed computer 5 may expand the program in the main memory 7 and execute the above processing. In at least one embodiment, the storage 8 is a non-temporary tangible storage medium.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the above program may realize a part of the above-mentioned functions. Further, the program may be a file that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program).

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the invention. Various additions, omissions, replacements, and changes may be made to these embodiments without departing from the gist of the invention.

1・・・電力供給装置
2・・・負荷
5・・・コンピュータ
6・・・CPU
7・・・メインメモリ
8・・・ストレージ
9・・・インターフェース
10・・・電源
20・・・第1キャパシタ
30、30a、30b、30c、30d・・・スイッチング素子
31・・・コンバータ回路
40・・・トランス
50・・・整流回路
60・・・インダクタ
70・・・第2キャパシタ
80・・・電流検出回路
90・・・制御回路
90a・・・信号生成部
100・・・信号判定装置
100a・・・信号検出回路
100b・・・信号制御回路
100b1・・・制御部
100b2・・・記憶部
110・・・第3キャパシタ
120・・・第4キャパシタ
130・・・パルストランス
1 ... Power supply device 2 ... Load 5 ... Computer 6 ... CPU
7 ... Main memory 8 ... Storage 9 ... Interface 10 ... Power supply 20 ... First capacitors 30, 30a, 30b, 30c, 30d ... Switching element 31 ... Converter circuit 40 ... Transformer 50 ... Rectifier circuit 60 ... Inlay 70 ... Second capacitor 80 ... Current detection circuit 90 ... Control circuit 90a ... Signal generator 100 ... Signal determination device 100a.・ ・ Signal detection circuit 100b ・ ・ ・ Signal control circuit 100b1 ・ ・ ・ Control unit 100b2 ・ ・ ・ Storage unit 110 ・ ・ ・ Third capacitor 120 ・ ・ ・ Fourth capacitor 130 ・ ・ ・ Pulse transformer

Claims (7)

電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する判定手段と、
を備える信号判定装置。
A pulse signal for switching between an on state and an off state of a switching element included in a power conversion circuit, and a detection means for detecting the pulse signal having an intermittent period.
Based on the pulse signal detected by the detection means, a determination means for determining whether or not the pulse signal is abnormal, and
A signal determination device comprising.
前記パルス信号が異常であると前記判定手段が判定した場合に、前記パルス信号を前記間欠期間が存在しないパルス信号に変更させる指令信号を出力する出力手段、
を備える請求項1に記載の信号判定装置。
An output means that outputs a command signal that changes the pulse signal to a pulse signal that does not have an intermittent period when the determination means determines that the pulse signal is abnormal.
The signal determination device according to claim 1.
前記判定手段は、
前記パルス信号の電圧レベル、前記パルス信号のパルス信号数及び前記パルス信号の周期のうち少なくとも1つに基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する、
請求項1または請求項2に記載の信号判定装置。
The determination means
Whether or not the pulse signal is abnormal is determined based on the voltage level of the pulse signal, the number of pulse signals of the pulse signal, and at least one of the period of the pulse signal.
The signal determination device according to claim 1 or 2.
前記判定手段は、
前記電力変換回路の負荷に流れる電流の値に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定する、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の信号判定装置。
The determination means
It is determined whether or not the pulse signal is abnormal based on the value of the current flowing through the load of the power conversion circuit.
The signal determination device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の信号判定装置と、
前記電力変換回路と、
を備える電力供給装置。
The signal determination device according to any one of claims 1 to 4.
With the power conversion circuit
Power supply device equipped with.
電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出することと、
検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定することと、
を含む信号判定方法。
It is a pulse signal for switching between the on state and the off state of the switching element included in the power conversion circuit, and it is possible to detect the pulse signal having an intermittent period and to detect the pulse signal.
Judging whether or not the pulse signal is abnormal based on the detected pulse signal,
Signal determination method including.
コンピュータに、
電力変換回路が備えるスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えさせるためのパルス信号であり、間欠期間が存在する前記パルス信号を検出することと、
検出した前記パルス信号に基づいて、前記パルス信号が異常であるか否かを判定することと、
を実行させるプログラム。
On the computer
It is a pulse signal for switching between the on state and the off state of the switching element included in the power conversion circuit, and it is possible to detect the pulse signal having an intermittent period and to detect the pulse signal.
Judging whether or not the pulse signal is abnormal based on the detected pulse signal,
A program that executes.
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