JPH04322124A - Protective method and device for power supply circuit - Google Patents

Protective method and device for power supply circuit

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JPH04322124A
JPH04322124A JP3091955A JP9195591A JPH04322124A JP H04322124 A JPH04322124 A JP H04322124A JP 3091955 A JP3091955 A JP 3091955A JP 9195591 A JP9195591 A JP 9195591A JP H04322124 A JPH04322124 A JP H04322124A
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JP
Japan
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power supply
supply circuit
state quantity
rule
state
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Withdrawn
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JP3091955A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Saitou
齋藤 政与志
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04322124A publication Critical patent/JPH04322124A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide protective method and device for power supply circuit wherein the protective control is determined according to a qualitative rule based on parameters(state quantity) for determining the protective operation of the power supply circuit. CONSTITUTION:Status quantity concerning at least one of the operating state arid the load state of a power supply circuit 105 is detected or inputted, and the adaptability of the inputted status quantity is then calculated based on the membership function 132 or 133 thereof. Inference results are then obtained through operation based on thus calculated adaptability according to fuzzy rules 131 representing the relation between the status quantity and the output operating quantity in the form of fuzzy proposition. Operating quantity is then calculated based on inference results of respective rules and the output of the power supply circuit 105 is regulated according to thus calculated operating quantity thus protecting the power supply circuit 105.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスイッチング・
レギュレータ等の電源回路の保護方法及び装置に関する
ものである。
[Industrial Application Field] The present invention is applicable to switching, for example.
The present invention relates to a method and device for protecting power supply circuits such as regulators.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、電源回路の保護回路としてよ
く知られているオペアンプ等を用いた過電流防止回路等
がある。また、電源回路が異常に高温になったことを検
出すると電源回路の出力を遮断する過熱防止回路等があ
る。このような保護回路では、電流検出回路の出力によ
りPWM (pulse width modulat
ion) 制御回路を直接制御したり、また或いはサー
モスイッチ等の温度検出素子により異常高温を検知する
と、電源回路の出力をオフする等して電源回路を保護し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, overcurrent prevention circuits using operational amplifiers and the like are well known as protection circuits for power supply circuits. There are also overheat prevention circuits that cut off the output of the power supply circuit when it detects that the power supply circuit has become abnormally high in temperature. In such a protection circuit, PWM (pulse width modulus) is generated by the output of the current detection circuit.
ion) The power supply circuit is protected by directly controlling the control circuit, or by turning off the output of the power supply circuit when an abnormally high temperature is detected by a temperature detection element such as a thermoswitch.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、例えば複写機等の電源回路の場合、例えばモー
タの動作状態等により、その電流負荷が大きく変動する
ことがある。このような場合、この電流負荷の変動に応
じて保護回路が誤動作して、電源が遮断されることがあ
る。このような電源回路の誤動作をなくすためには、電
源回路の異常を検出するためのパラメータ(状態量)の
数を多くしなければならないが、このように検出すべき
パラメータの数が多くなると、それに応じた制御が複雑
になり、更に、これらパラメータのなかに操作量との関
係があいまいであるようなパラメータが存在するような
場合、これらパラメータと電源回路の制御との関係を定
式化することが困難となり、せっかく多くのパラメータ
を検出してもそれに応じた保護制御ができないという問
題があった。
However, in the above-mentioned conventional example, in the case of a power supply circuit for a copying machine, for example, the current load thereof may vary greatly depending on, for example, the operating state of the motor. In such a case, the protection circuit may malfunction in response to changes in the current load, and the power supply may be cut off. In order to eliminate such malfunctions in the power supply circuit, it is necessary to increase the number of parameters (state quantities) for detecting abnormalities in the power supply circuit, but as the number of parameters to be detected increases, In cases where the corresponding control becomes complex and there are parameters whose relationship with the manipulated variable is ambiguous, it is necessary to formulate the relationship between these parameters and the control of the power supply circuit. The problem is that even if many parameters are detected, protection control cannot be performed accordingly.

【0004】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、電源回路の保護動作を決定するためのパラメータ(
状態量)に基づいて、定性的な規則として関係づける規
則により、その保護制御を決定するようにした電源回路
の保護方法及び装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and is based on parameters (
It is an object of the present invention to provide a protection method and apparatus for a power supply circuit, in which protection control of the power supply circuit is determined based on rules related as qualitative rules based on state quantities).

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電源回路の保護装置は以下のような構成を備
える。即ち、操作量に応じて電源回路の出力を調整して
前記電源回路を保護する保護手段と、電源回路の保護に
関係する前記電源回路の状態量を検知、又は入力する状
態量入力手段と、前記状態量と前記操作量との関係を定
性的な規則として関係づける規則手段と、前記規則手段
から出力された規則に従い、前記状態量が所定の集合に
属する度合いに基いて前記操作量を推論する推論手段と
を有する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the power supply circuit protection device of the present invention has the following configuration. That is, a protection means that protects the power supply circuit by adjusting the output of the power supply circuit according to the amount of operation; a state quantity input means that detects or inputs a state quantity of the power supply circuit related to protection of the power supply circuit; a rule means for associating the relationship between the state quantity and the manipulated variable as a qualitative rule; and in accordance with the rule output from the rule means, the manipulated variable is inferred based on the degree to which the state quantity belongs to a predetermined set. and inference means to do so.

【0006】上記目的を達成するために本発明の電源回
路の保護方法は以下のような構成を備える。即ち、電源
回路の動作状態または電源回路の負荷状態のうち少なく
とも一方に関する状態量を検知、又は入力する工程と、
これら入力された状態量の適合度を、その状態量のメン
バーシップ関数に基づいて算出する工程と、その状態量
と出力すべき操作量との関係をファジイ命題の形で表現
した規則に従って、その算出された適合度に基づいて所
定の演算により推論結果を求める工程と、その求められ
た各規則の推論結果に基づいて前記操作量を算出する工
程と、その操作量に応じて電源回路の出力を調整して前
記電源回路を保護する工程とを有する。
In order to achieve the above object, the power supply circuit protection method of the present invention has the following configuration. That is, a step of detecting or inputting a state quantity related to at least one of the operating state of the power supply circuit and the load state of the power supply circuit;
The process of calculating the fitness of these input state quantities based on the membership function of the state quantities, and the process of calculating the fitness of the input state quantities according to rules expressing the relationship between the state quantities and the manipulated variables to be output in the form of fuzzy propositions. A step of obtaining an inference result by a predetermined calculation based on the calculated fitness degree, a step of calculating the operation amount based on the obtained inference result of each rule, and an output of the power supply circuit according to the operation amount. and adjusting the power supply circuit to protect the power supply circuit.

【0007】[0007]

【作用】以上の構成において、電源回路の動作状態また
は電源回路の負荷状態のうち少なくとも一方に関する状
態量を検知、又は入力し、これら入力された状態量の適
合度を、その状態量のメンバーシップ関数に基づいて算
出する。そして、その状態量と出力すべき操作量との関
係をファジイ命題の形で表現した規則に従って、その算
出された適合度に基づいて所定の演算により推論結果を
求め、その求められた各規則の推論結果に基づいて操作
量を算出し、その操作量に応じて電源回路の出力を調整
して前記電源回路を保護するように動作する。
[Operation] In the above configuration, the state quantity related to at least one of the operating state of the power supply circuit or the load state of the power supply circuit is detected or input, and the fitness of the input state quantity is calculated based on the membership of the state quantity. Calculate based on a function. Then, according to rules expressing the relationship between the state quantity and the manipulated variable to be output in the form of fuzzy propositions, inference results are obtained by predetermined calculations based on the calculated fitness, and each of the obtained rules is The operation amount is calculated based on the inference result, and the output of the power supply circuit is adjusted according to the operation amount to protect the power supply circuit.

【0008】[0008]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0009】図1は本発明の実施例の電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention.

【0010】図1において、100はマイクロプロセッ
サ等のCPUで、後述の各センサにより検知された電源
回路の状態(状態量)の適合度を、ROM101に記憶
されている状態量のメンバーシップ関数に基づいて算出
している。そして、この算出された適合度に基づいて、
所定の演算によりROM101に記憶されている各ファ
ジィ規則に基づく推論結果を求め、求められた各規則の
推論結果に従って操作量を算出して、電源回路105の
ファジイ推論を行っている。121はカウンタ、122
はタイマで、これらカウンタ121及びタイマ122は
、検知された電源105の状態量、例えば電源105の
出力電圧から電流の出力電圧の変化率を求める場合など
にそれぞれ用いられる。
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a CPU such as a microprocessor, which converts the goodness of fit of the state (state quantity) of the power supply circuit detected by each sensor described later into the membership function of the state quantity stored in the ROM 101. Calculated based on Then, based on this calculated fitness,
The fuzzy inference of the power supply circuit 105 is performed by obtaining inference results based on each fuzzy rule stored in the ROM 101 through predetermined calculations, and calculating the operation amount according to the inference result of each of the obtained rules. 121 is a counter, 122
is a timer, and these counter 121 and timer 122 are respectively used when calculating the rate of change in the output voltage of current from the detected state quantity of the power supply 105, for example, the output voltage of the power supply 105.

【0011】101はROMで、メンバーシップ関数記
憶部132,133、及び例えば図2に示されたファジ
ィ規則を記憶する記憶部131等を備えている。メンバ
ーシップ関数132は、例えば後述する温度余裕及び負
荷電流のメンバーシップ関数を記憶しており、メンバー
シップ関数133は、例えば電源回路105を制御する
ためのPWM制御パルス幅のデューティ比のメンバーシ
ップ関数を記憶している。なお、このROM101には
、ファジィ規則131及びメンバーシップ関数132,
133の他に、CPU100の制御プログラムや各種デ
ータが記憶されている。102はRAMで、ファジィ推
論を行う際、或いはCPU100による動作時、作業領
域として用いられる。
A ROM 101 includes membership function storage sections 132 and 133, and a storage section 131 for storing fuzzy rules shown in FIG. 2, for example. The membership function 132 stores, for example, a membership function of a temperature margin and a load current, which will be described later, and the membership function 133 stores, for example, a membership function of a duty ratio of a PWM control pulse width for controlling the power supply circuit 105. I remember. Note that this ROM 101 includes fuzzy rules 131, membership functions 132,
133, control programs for the CPU 100 and various data are stored. A RAM 102 is used as a work area when performing fuzzy inference or when the CPU 100 operates.

【0012】103はCPU100より電源回路105
への出力信号転送用のインターフェース(I/O)部で
、CPU100からのデジタル信号をアナログ信号に変
換してドライバ104に出力している。104はドライ
バで、ファジィ推論によってCPU100により算出さ
れて出力され、D/A変換されたアナログ値(操作量)
に従って、電源回路105を制御している。105はフ
ァジィ推論に基づいて制御される電源回路で、ドライバ
104からの信号により負荷106に電力を供給してい
る。
103 is a power supply circuit 105 from the CPU 100.
An interface (I/O) unit for transferring output signals to the CPU converts a digital signal from the CPU 100 into an analog signal and outputs the analog signal to the driver 104. 104 is a driver, which is calculated and outputted by the CPU 100 by fuzzy inference, and an analog value (operated amount) that is D/A converted.
Accordingly, the power supply circuit 105 is controlled. A power supply circuit 105 is controlled based on fuzzy inference, and supplies power to the load 106 based on a signal from the driver 104.

【0013】106は負荷で、例えばここではモータで
ある。107は温度センサで、電源回路105の構成部
品の温度や室温を検出している。109は出力電圧セン
サで、電源回路105の出力電圧を検出している。11
1は負荷電流を検出するセンサで、負荷106に流れる
電流値を検出している。108,110及び112はA
/D変換器で、それぞれ温度センサ107、出力電圧セ
ンサ109、及び負荷電流検出用センサ111からのア
ナログ信号をデジタル信号に変換して、CPU100に
出力している。
[0013] Reference numeral 106 is a load, for example, a motor in this case. A temperature sensor 107 detects the temperature of the components of the power supply circuit 105 and the room temperature. An output voltage sensor 109 detects the output voltage of the power supply circuit 105. 11
A sensor 1 detects the load current, and detects the value of the current flowing through the load 106. 108, 110 and 112 are A
The /D converter converts analog signals from the temperature sensor 107, output voltage sensor 109, and load current detection sensor 111 into digital signals, and outputs the digital signals to the CPU 100.

【0014】なお、本実施例では、状態量として、電源
回路105の出力電圧、電源回路105の出力電圧の変
化率、電源回路105の負荷電流、電源回路105の負
荷電流の変化率、電源回路105の構成部品の温度、そ
れら構成部品の温度の変化率、構成部品の動作電流等の
うち、例えば、電源回路105の構成部品の温度と電源
回路105の負荷電流を採用し、操作量としては、例え
ばドライバ104に出力するPWM制御パルス幅のデュ
ーティ比の変化率とする。
In this embodiment, the state quantities include the output voltage of the power supply circuit 105, the rate of change of the output voltage of the power supply circuit 105, the load current of the power supply circuit 105, the rate of change of the load current of the power supply circuit 105, and the power supply circuit. Among the temperatures of the components 105, the rate of change in temperature of those components, the operating current of the components, etc., for example, the temperature of the components of the power supply circuit 105 and the load current of the power supply circuit 105 are adopted, and the manipulated variables are , for example, the rate of change in the duty ratio of the PWM control pulse width output to the driver 104.

【0015】図2は、温度余裕と負荷電流とからPWM
制御パルス幅のデューティ比の変化率を求めるファジイ
規則の一例を表した図である。尚、実際にメンバーシッ
プ関数を設定する際には、電源回路105の構成部品の
最高使用温度と構成部品の動作温度の差分を取り、これ
を温度余裕とする。
FIG. 2 shows how PWM is calculated from temperature margin and load current.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a fuzzy rule for determining the rate of change in the duty ratio of the control pulse width. Note that when actually setting the membership function, the difference between the maximum operating temperature of the components of the power supply circuit 105 and the operating temperature of the components is determined, and this is taken as the temperature margin.

【0016】図3(a)は温度余裕のメンバーシップ関
数を示す図、図3(b)は負荷電流のメンバーシップ関
数を示す図、図3(c)はPWM制御のパルス幅デュー
ティ比変化率のメンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 3(a) is a diagram showing the membership function of temperature margin, FIG. 3(b) is a diagram showing the membership function of load current, and FIG. 3(c) is a diagram showing the pulse width duty ratio change rate of PWM control. It is a figure showing the membership function of.

【0017】図3から分かるように、温度余裕、負荷電
流及びPWM制御のパルス幅デューティ比変化率の集合
は、それぞれ3個のファジィ集合を有している。
As can be seen from FIG. 3, the sets of temperature margin, load current, and pulse width duty ratio change rate of PWM control each have three fuzzy sets.

【0018】例えば、温度余裕の3個のファジィ集合(
ML,MM,MH)のそれぞれに対して、それぞれ“M
L”、“MM”、“MH”のファジィラベルが付されて
いる。そして、それぞれ、ML(Margin  Lo
w);“温度余裕が小さい”を表すファジィ集合。
For example, three fuzzy sets of temperature margins (
ML, MM, MH), respectively “M
Fuzzy labels of ``L'', ``MM'', and ``MH'' are attached.
w); Fuzzy set representing “small temperature margin”.

【0019】MM(Margin  Middle);
“温度余裕が中くらい”を表すファジィ集合。
MM (Margin Middle);
A fuzzy set that represents “medium temperature margin”.

【0020】MH(Margin  High);“温
度余裕が大きい”を表すファジィ集合。
MH (Margin High): A fuzzy set representing "a large temperature margin."

【0021】とする。各々の集合に属する度合は、“0
”から“1”までの間の任意の値を取り、図3(a)に
示すファジィラベルMMを付したファジィ集合の場合、
温度余裕30°Cの集合に属する度合い、即ち、適合度
は“1.0”であり、温度余裕15°Cまたは温度余裕
45°Cの適合度は、“0”である。
[0021] The degree of belonging to each set is “0”
In the case of a fuzzy set that takes any value between `` and 1'' and is labeled with the fuzzy label MM shown in FIG. 3(a),
The degree to which the temperature margin belongs to the set of 30°C, that is, the degree of conformity, is “1.0”, and the degree of conformity to the temperature margin of 15°C or 45°C is “0”.

【0022】PWM制御のパルスデューティ比変化率の
決定には、図2に示したファジィ規則の内、例えば<ル
ール  5>及び<ルール  6>のファジィ規制を用
いる。 <ルール  5>  IF(M=MM  AND  I
=IM)  THEN  D=DM <ルール  6>  IF(M=MM  AND  I
=IH)  THEN  D=DL 但し、M=温度余裕、I=負荷電流、D=PWM制御の
パルス幅デューティ比の変化率である。
To determine the pulse duty ratio change rate of PWM control, among the fuzzy rules shown in FIG. 2, for example, <Rule 5> and <Rule 6> fuzzy regulations are used. <Rule 5> IF (M=MM AND I
=IM) THEN D=DM <Rule 6> IF(M=MM AND I
=IH) THEN D=DL where M=temperature margin, I=load current, and D=change rate of pulse width duty ratio of PWM control.

【0023】次に、PWM制御のパルス幅デューティ比
変化率Dを、上述の<ルール  5><ルール  6>
の推論方法に基づいて決定する方法を説明する。
Next, the pulse width duty ratio change rate D of PWM control is determined by the above-mentioned <Rule 5><Rule6>
We will explain how to make a decision based on the inference method.

【0024】いま、<ルール  6>に従って推論する
と、温度余裕Xに対しては温度余裕のメンバーシップ関
数(M=MM)よりμxの度合いでMMの集合に含まれ
る(図4(A)参照)。また、負荷電流Yに対しては、
図4(A)に示すように負荷電流のメンバーシップ関数
(I=IH)によりμyの度合いでIHの集合に含まれ
る。 そして、求められたμxとμyの最小値を取って、その
最小値は<ルール  6>の条件部が満たされる度合い
とし、その値とPWM制御のパルス幅デューティ比変化
率(DL)のメンバーシップ関数とのMIN演算を取る
。 演算結果は、図4(A)に集合Sの斜線部で示す台形と
なる。
Now, inferring according to <Rule 6>, for the temperature margin . Also, for load current Y,
As shown in FIG. 4A, the load current is included in the set of IH to a degree of μy according to the membership function (I=IH). Then, take the minimum value of the obtained μx and μy, and let the minimum value be the degree to which the condition part of <Rule 6> is satisfied, and the membership of that value and the pulse width duty ratio change rate (DL) of PWM control. Take the MIN operation with the function. The calculation result becomes a trapezoid shown by the hatched part of the set S in FIG. 4(A).

【0025】次いで、同様にして<ルール  5>に従
って推論すると、この演算結果は、図4(B)に示す集
合Tの斜線部で示す台形となる。
Next, inference is made in the same manner according to <Rule 5>, and the result of this calculation becomes a trapezoid shown by the hatched part of the set T shown in FIG. 4(B).

【0026】このようにして求められた各規制の推論結
果、即ち、集合Sの斜線部と、集合Tの斜線部とを合成
する。この合成結果は図4の410で示されているよう
に、集合Uの斜線部となる。次に、この集合の重心(点
P)を計算してPWM制御のパルス幅デューティ比の変
化率(DP)を求める。尚、本実施例においては、ファ
ジィ規則、メンバーシップ関数、制御プログラム等をR
OM101に格納し、RAM102を用いて演算を行っ
ているが、状態量の入力に対応する操作量を記憶したテ
ーブルをROM101に記憶しておき、このテーブルを
参照して対応する操作量を出力するようにしてもよい。
The inference results for each regulation obtained in this way, that is, the shaded part of set S and the shaded part of set T are combined. The result of this synthesis becomes the shaded part of the set U, as shown at 410 in FIG. Next, the center of gravity (point P) of this set is calculated to determine the rate of change (DP) of the pulse width duty ratio of PWM control. In this example, fuzzy rules, membership functions, control programs, etc. are written in R.
It is stored in the OM 101 and calculated using the RAM 102, but a table storing the manipulated variables corresponding to the input of state quantities is stored in the ROM 101, and the corresponding manipulated variables are output by referring to this table. You can do it like this.

【0027】図5は本実施例の保護装置におけるCPU
100の制御動作を示すフローチャートで、この処理を
実行する制御プログラムはROM101に記憶されてい
る。まずステップS1で、A/D変換器108、110
及び112のそれぞれより入力される温度情報、出力電
圧及び負荷電流を入力する。ステップS2ではファジイ
規則131に記憶されている複数のファジイ規則の内、
どの規則を採用して推論するかを決定する。これにより
採用される規則が決定されてステップS3に進む。この
ステップS3では、例えば図4に示すようにして、図3
のメンバーシップ関数に従って、ステップS1で入力さ
れたデータに対する度合いを求め、MI演算により各規
則に対応する集合(図4のS及びT)を求める。なお、
図4では、電源回路105の構成部品の温度余裕と、負
荷電流のみを状態量としているが、これに出力電圧のデ
ータを加えて推論してもよいことはもちろんである。
FIG. 5 shows the CPU in the protection device of this embodiment.
100, a control program for executing this process is stored in the ROM 101. First, in step S1, the A/D converters 108, 110
and 112, the temperature information, output voltage, and load current are input. In step S2, among the plurality of fuzzy rules stored in the fuzzy rules 131,
Decide which rules to adopt for reasoning. As a result, the rule to be adopted is determined, and the process proceeds to step S3. In this step S3, for example, as shown in FIG.
The degrees for the data input in step S1 are determined according to the membership function of , and sets (S and T in FIG. 4) corresponding to each rule are determined by MI calculation. In addition,
In FIG. 4, only the temperature margin of the components of the power supply circuit 105 and the load current are used as state quantities, but it goes without saying that inferences may be made by adding output voltage data to these.

【0028】次にステップS4に進み、集合S及びTの
総和を求め、これよりその重心Pを求める。そして、そ
の重心Pに対応する操作量(図4ではデューティ比の変
化率)を求める。次にステップS5に進み、ステップS
4で求めた操作量に応じてD/A変換器103に出力す
るデータを決定し、これにより電源回路105の出力を
PWMにより制御する。
Next, the process proceeds to step S4, where the sum of the sets S and T is calculated, and from this the center of gravity P is calculated. Then, the operation amount (in FIG. 4, the rate of change of the duty ratio) corresponding to the center of gravity P is determined. Next, proceed to step S5, and step S
The data to be output to the D/A converter 103 is determined according to the operation amount obtained in step 4, and the output of the power supply circuit 105 is thereby controlled by PWM.

【0029】なお、本実施例では、状態量を電源回路1
05の構成部品の温度、負荷電流としたが本発明はこれ
に限定されるものでなく、その出力電圧或いはその出力
電圧の変化率、更には電源回路105の構成部品の温度
変化率、電源回路の負荷電流の変化率等のように保護動
作に関係する状態量であれば、本発明の状態量として用
いることができる。
In this embodiment, the state quantity is expressed as the power supply circuit 1.
Although the present invention is not limited to the temperature and load current of the components of the power supply circuit 105, the present invention is not limited thereto; Any state quantity related to the protective operation, such as the rate of change of the load current, can be used as the state quantity in the present invention.

【0030】また、操作量としては、PWM制御のパル
ス幅デューティ比の変化率に限らず、電源回路105の
オン/オフを制御してもよい。
Furthermore, the manipulated variable is not limited to the rate of change of the pulse width duty ratio of PWM control, but may also control on/off of the power supply circuit 105.

【0031】又更に、検知する状態量の数は2つに限ら
ず、いくつでも組み合わせることができることはいうま
でもない。
Furthermore, it goes without saying that the number of state quantities to be detected is not limited to two, but can be combined in any number.

【0032】尚、上述のファジィ推論のアルゴリズムは
、あくまでも一例であってアルゴリズムを変形しても差
し使えない。例えば、複数の規則の合成時に面積の重心
を取る代わりに縦軸が最大となる値に対する横軸の値を
推論結果としてもよう、或いは加重平均により求めても
よい。また、ファジィ規則の数や内容も経験に基づき、
種々変形することが可能である。
Note that the above-mentioned fuzzy inference algorithm is just an example, and the algorithm may be modified. For example, instead of taking the center of gravity of the area when composing a plurality of rules, the value on the horizontal axis relative to the value that maximizes the vertical axis may be used as the inference result, or it may be determined by weighted average. In addition, the number and content of fuzzy rules are determined based on experience.
Various modifications are possible.

【0033】<第2の実施例  (図6)>図6は本発
明の第2の実施例のファジィ規則を示す図である。
<Second Embodiment (FIG. 6)> FIG. 6 is a diagram showing fuzzy rules in a second embodiment of the present invention.

【0034】図6において、Rは構成部品の温度変化率
を示し、3個のファジィ集合に対して、それぞれファジ
ィラベル“RL”、“RM”、“RH”が付されている
。なお、負荷電流及びデューティ比の変化率のファジィ
集合は前述の実施例と同様であるとする。これら各ファ
ジィラベルの意味を以下に示す。
In FIG. 6, R indicates the rate of temperature change of the component, and fuzzy labels "RL", "RM", and "RH" are attached to three fuzzy sets, respectively. It is assumed that the fuzzy set of the load current and the rate of change of the duty ratio is the same as in the previous embodiment. The meaning of each of these fuzzy labels is shown below.

【0035】RL:“温度変化率が小さい”を表すファ
ジィ集合。
RL: A fuzzy set representing "a small rate of temperature change."

【0036】RM:“温度変化率が中くらい”を表すフ
ァジィ集合。
RM: A fuzzy set representing "medium rate of temperature change."

【0037】RH:“温度変化率が大きい”を表すファ
ジィ集合。とする。
RH: A fuzzy set representing "a large rate of temperature change." shall be.

【0038】PWM制御パルス幅のデューティ比変化率
を求める方法は、第1の実施例での方法と同様であるの
で、詳細は省略する。
The method for determining the duty ratio change rate of the PWM control pulse width is the same as the method in the first embodiment, so the details will be omitted.

【0039】<第3の実施例  (図7)>図7は本発
明の第3の実施例のファジィ規則を示す図である。
<Third Embodiment (FIG. 7)> FIG. 7 is a diagram showing fuzzy rules in a third embodiment of the present invention.

【0040】図7において、周囲温度Aの3個のファジ
ィ集合に対して、それぞれファジィラベル“AL”、“
AM”、“AH”が付されており、負荷電流及びデュー
ティ比の変化率のファジィ集合は前述の実施例と同様で
あるとする。これら各ファジィラベルの意味を以下に示
す。
In FIG. 7, for three fuzzy sets of ambient temperature A, fuzzy labels "AL" and "
It is assumed that the fuzzy sets of the load current and the rate of change of the duty ratio are the same as in the previous embodiment.The meanings of these fuzzy labels are shown below.

【0041】AL:“周囲温度が低い”を表すファジィ
集合。
AL: A fuzzy set representing "low ambient temperature."

【0042】AM:“周囲温度が中くらい”を表すファ
ジィ集合。
AM: A fuzzy set representing "medium ambient temperature."

【0043】AH:“周囲温度が高い”を表すファジィ
集合。とする。
AH: Fuzzy set representing "ambient temperature is high". shall be.

【0044】PWM制御のパルス幅のデューティ比変化
率を求める方法は、第1の実施例での方法と同様である
ので、詳細は省略する。
The method for determining the duty ratio change rate of the pulse width of PWM control is the same as the method in the first embodiment, so the details will be omitted.

【0045】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用
しても良い。また、本発明は、システム或は装置に本発
明を実行するプログラムを供給することによって達成さ
れる場合にも適用できることはいうまでもない。
The present invention may be applied to a system made up of a plurality of devices, or to a device made up of one device. It goes without saying that the present invention can also be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program for executing the present invention to a system or device.

【0046】以上説明したように本実施例によれば、電
源回路の負荷の電流、電源回路の構成部品の温度、構成
部品の動作電流、周囲温度、その他相互に関係する多く
のあいまいな変動要因(状態量)に応じて動作する電源
装置の保護動作において、これら複数の状態量から最適
な操作量を算出し、電源回路の保護動作を行うことがで
きる。
As explained above, according to this embodiment, the load current of the power supply circuit, the temperature of the components of the power supply circuit, the operating current of the components, the ambient temperature, and many other ambiguous fluctuation factors that are mutually related to each other can be controlled. In the protection operation of the power supply device that operates according to the (state quantities), the optimum operation amount can be calculated from these plurality of state quantities, and the power supply circuit protection operation can be performed.

【0047】即ち、従来の電源回路では、その周囲温度
、電源の負荷の電流、構成部品の動作温度等、更には環
境の変化に対して、電源の保護動作の基準値が固定され
ていたが、本実施例に示すようにファジィ推論を用い、
複雑な要因を考慮した制御を行うことにより、的確な保
護動作が可能である。
In other words, in conventional power supply circuits, the reference value for the protection operation of the power supply is fixed against changes in the environment such as the ambient temperature, the load current of the power supply, the operating temperature of the component parts, etc. , using fuzzy inference as shown in this example,
Accurate protection operation is possible by performing control that takes into account complex factors.

【0048】また、その際、複数のパラメータに基づい
て操作量を決定するので、仮に入力データの一部に誤差
があつたとしても、操作量に大幅な誤差が生じるのを防
止することができる。
Furthermore, since the manipulated variable is determined based on a plurality of parameters, even if there is an error in some of the input data, it is possible to prevent a large error from occurring in the manipulated variable. .

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
源回路の保護動作を決定するためのパラメータ(状態量
)に基づいて、定性的な規則として関係づける規則によ
り、その保護制御を決定することができるため、的確に
電源回路を保護することができる効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the protection control of the power supply circuit is determined based on the parameters (state quantities) for determining the protection operation of the power supply circuit, based on the rules related as qualitative rules. This has the effect of accurately protecting the power supply circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の電源装置の概略構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例のファジイ規則を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing fuzzy rules of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の温度余裕、負荷電流及
びデューティ変化率のメンバーシップ関数を示すである
FIG. 3 shows membership functions of temperature margin, load current, and duty change rate in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例におけるファジイ規則5
と6を用いて温度余裕と負荷電流よりデューティ比の変
化率を推論する原理を説明するための図である。
FIG. 4 Fuzzy rule 5 in the first embodiment of the present invention
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of inferring the rate of change in duty ratio from temperature margin and load current using equations 6 and 6.

【図5】本発明の第1の実施例におけるCPUの制御動
作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the control operation of the CPU in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例のファジイ規則を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing fuzzy rules of a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例のファジイ規則を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing fuzzy rules of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100  CPU 101  ROM 103  D/A変換器 104  ドライバ 105  電源回路 106  負荷 107  温度センサ 108〜112  A/D変換器 109  出力電圧センサ 109  負荷電流センサ 131  ファジイ規則記憶部 100 CPU 101 ROM 103 D/A converter 104 Driver 105 Power supply circuit 106 Load 107 Temperature sensor 108-112 A/D converter 109 Output voltage sensor 109 Load current sensor 131 Fuzzy rule storage section

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  操作量に応じて電源回路の出力を調整
して前記電源回路を保護する保護手段と、電源回路の保
護に関係する前記電源回路の状態量を検知、又は入力す
る状態量入力手段と、前記状態量と前記操作量との関係
を定性的な規則として関係づける規則手段と、前記規則
手段から出力された規則に従い、前記状態量が所定の集
合に属する度合いに基いて前記操作量を推論する推論手
段と、を有することを特徴とする電源回路の保護装置。
1. A protection means that protects the power supply circuit by adjusting the output of the power supply circuit according to the operation amount, and a state quantity input that detects or inputs a state quantity of the power supply circuit related to protection of the power supply circuit. a rule means for associating the relationship between the state quantity and the manipulated variable as a qualitative rule; and a rule means for determining the operation based on the degree to which the state quantity belongs to a predetermined set according to the rule output from the rule means. A protection device for a power supply circuit, comprising: inference means for inferring a quantity.
【請求項2】  操作量に応じて電源回路の出力を調整
して前記電源回路を保護する保護手段と、電源回路の動
作状態または電源回路の負荷状態のうち少なくとも一方
に関する状態量を検知、又は入力する状態量入力手段と
、前記状態量及び前記操作量とをそれぞれファジィ集合
で表現したメンバーシップ関数記憶手段と、前記状態量
と前記操作量との関係をファジィ命題の形で表現した規
則を記憶する規則記憶手段と、前記状態量入力手段によ
り入力された状態量の適合度を前記メンバーシップ関数
記憶手段に記憶されている状態量のメンバーシップ関数
に基づいて算出する適合度算出手段と、前記適合度算出
手段により算出された適合度に基づき、所定の演算によ
り前記規則記憶手段に記憶されている規則に従って推論
結果を求める演算手段と、前記演算手段により求められ
た各規則の推論結果に基づいて前記操作量を算出する算
出手段と、前記算出手段により算出された操作量に基づ
き前記保護手段に出力する操作量を制御する制御手段と
、を備えたことを特徴とする電源回路の保護装置。
2. A protection means that protects the power supply circuit by adjusting an output of the power supply circuit according to an operation amount, and detecting a state quantity related to at least one of an operating state of the power supply circuit or a load state of the power supply circuit, or A state quantity input means for inputting, a membership function storage means expressing the state quantity and the manipulated quantity as fuzzy sets, and a rule expressing the relationship between the state quantity and the manipulated quantity in the form of a fuzzy proposition. a rule storage means for storing, and a suitability calculation means for calculating the suitability of the state quantity input by the state quantity input means based on the membership function of the state quantity stored in the membership function storage means; calculation means for calculating an inference result according to the rules stored in the rule storage means by a predetermined calculation based on the degree of suitability calculated by the degree of suitability calculation means; Protection of a power supply circuit characterized by comprising: a calculation means for calculating the operation amount based on the operation amount; and a control means for controlling the operation amount output to the protection means based on the operation amount calculated by the calculation means. Device.
【請求項3】  前記状態量入力手段は、状態量として
電源回路の負荷電流、電源回路の構成部品の温度、前記
構成部品の動作電流のうち少なくとも1つの値をを検知
或いは入力するようにしたことを特徴とする請求項1或
いは2に記載の電源回路の保護装置。
3. The state quantity input means detects or inputs at least one value among a load current of a power supply circuit, a temperature of a component of the power supply circuit, and an operating current of the component as a state quantity. The power supply circuit protection device according to claim 1 or 2, characterized in that:
【請求項4】  前記操作量は、前記電源回路の出力を
制御するPWM制御のパルス幅デューティ比の変化率で
あることを特徴とする請求項1或いは2に記載の電源回
路の保護装置。
4. The power supply circuit protection device according to claim 1, wherein the manipulated variable is a rate of change in a pulse width duty ratio of PWM control that controls the output of the power supply circuit.
【請求項5】  前記操作量は、前記電源回路の出力を
制御するPFM制御の周波数変化率であることを特徴と
する請求項1或いは2に記載の電源回路の保護装置。
5. The power supply circuit protection device according to claim 1, wherein the manipulated variable is a frequency change rate of PFM control that controls the output of the power supply circuit.
【請求項6】  電源回路の動作状態または電源回路の
負荷状態のうち少なくとも一方に関する状態量を検知、
又は入力する工程と、これら入力された状態量の適合度
を、その状態量のメンバーシップ関数に基づいて算出す
る工程と、その状態量と出力すべき操作量との関係をフ
ァジイ命題の形で表現した規則に従って、その算出され
た適合度に基づいて所定の演算により推論結果を求める
工程と、その求められた各規則の推論結果に基づいて前
記操作量を算出する工程と、その操作量に応じて電源回
路の出力を調整して前記電源回路を保護する工程と、を
有することを特徴とする電源回路の保護方法。
6. Detecting a state quantity related to at least one of the operating state of the power supply circuit or the load state of the power supply circuit,
Alternatively, the process of inputting, the process of calculating the fitness of these input state quantities based on the membership function of the state quantities, and the relationship between the state quantities and the manipulated variables to be output in the form of fuzzy propositions. a step of obtaining an inference result by a predetermined calculation based on the calculated fitness according to the expressed rule; a step of calculating the operation amount based on the inference result of each rule; A method for protecting a power supply circuit, comprising the step of adjusting the output of the power supply circuit accordingly to protect the power supply circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709835A (en) * 1995-10-16 1998-01-20 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Heating molten metal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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