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JP2012005234A - Power supply circuit - Google Patents

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JP2012005234A JP2010137565A JP2010137565A JP2012005234A JP 2012005234 A JP2012005234 A JP 2012005234A JP 2010137565 A JP2010137565 A JP 2010137565A JP 2010137565 A JP2010137565 A JP 2010137565A JP 2012005234 A JP2012005234 A JP 2012005234A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply circuit where a primary circuit is isolated from a secondary circuit without using an insulating component that transmits abnormal signals, which are detection results of abnormalities in an input voltage being input to the primary circuit, to the secondary circuit with the primary circuit being isolated from the secondary circuit.SOLUTION: The power supply circuit 1 comprises the primary circuit powered from a power supply and the secondary circuit that converts a power to supply it to a load and is isolated from the primary circuit. In the power supply circuit 1, a controller section 70 generates a duty cycle indicating a ratio of an on-time per a predetermined cycle for turning a switch circuit section 10 on and off repeatedly in response to an output voltage value detected by an output voltage detection circuit section 60. Then the controller section 70 controls a drive circuit section 80 based on the generated duty cycle, and determines whether the input voltage being input to the primary circuit is abnormal or not based on the detected output voltage value and the duty cycle.

Description

本発明は、電源回路に関する。   The present invention relates to a power supply circuit.

従来の電源回路は、一次側回路と二次側回路を絶縁トランスによって絶縁した絶縁型で構成される場合がある。このような従来型の電源回路において、動作状態を制御する制御部は、一次側回路と二次側回路のいずれか一方に設けられることが多い(例えば、特許文献1を参照)。そのため、電源回路を制御するための監視制御情報は、一次側回路と二次側回路の間をまたいで伝達されている。例えば、図6に示される電源回路は、一次側回路に含まれる電圧検出回路で検出した入力電圧の異常信号を二次側回路に含まれる制御部に伝達して、制御部が異常を判定する。   A conventional power supply circuit may be configured as an insulation type in which a primary circuit and a secondary circuit are insulated by an insulation transformer. In such a conventional power supply circuit, the control unit that controls the operation state is often provided in either the primary side circuit or the secondary side circuit (see, for example, Patent Document 1). Therefore, the monitoring control information for controlling the power supply circuit is transmitted across the primary side circuit and the secondary side circuit. For example, the power supply circuit shown in FIG. 6 transmits an abnormality signal of the input voltage detected by the voltage detection circuit included in the primary side circuit to the control unit included in the secondary side circuit, and the control unit determines abnormality. .

特開2009−17754号公報JP 2009-17754 A

しかしながら、図6に示される電源回路では、一次側回路と二次側回路を絶縁することが必要とされ、一次側回路に含まれる入力電圧検出回路部から二次側回路に含まれる制御部に、検出した異常信号を伝達するために、フォトカプラやパルストランス(絶縁トランス)、絶縁型の電圧検出IC(Integrated Circuit)等の絶縁部品を用いる必要があった。このため、回路を構成する部品が増加するという問題があった。   However, in the power supply circuit shown in FIG. 6, it is necessary to insulate the primary side circuit and the secondary side circuit from the input voltage detection circuit unit included in the primary side circuit to the control unit included in the secondary side circuit. In order to transmit the detected abnormal signal, it is necessary to use an insulating component such as a photocoupler, a pulse transformer (insulating transformer), or an insulating voltage detecting IC (Integrated Circuit). For this reason, there was a problem that the number of parts constituting the circuit increased.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、一次側回路と二次側回路間を絶縁させた状態で、一次側回路に入力される入力電圧の異常を検出した異常信号を二次側回路に伝達する絶縁部品を用いることなく、一次側回路と二次側回路間が絶縁された電源回路を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to detect an abnormality in the input voltage input to the primary circuit in a state where the primary circuit and the secondary circuit are insulated. It is an object of the present invention to provide a power supply circuit in which a primary side circuit and a secondary side circuit are insulated without using an insulating component that transmits a signal to a secondary side circuit.

上記問題を解決するために、本発明は、電源から電力が供給される一次側回路と前記電力を変換して負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成する電源回路であって、前記一次側回路と前記二次側回路の間を絶縁する絶縁トランス部と、前記二次側回路から前記負荷に出力する出力電圧を検出する出力電圧検出回路部と、前記電源から前記一次側回路に電力を供給するために導通又は遮断されるスイッチ回路部と、前記スイッチ回路部を導通又は遮断する駆動信号を生成するドライブ回路部と、前記出力電圧検出回路部によって検出された出力電圧の値に対応させて、前記スイッチ回路部を繰り返して導通と遮断を行う予め定められた1周期当たりの導通時間の比率を示す時比率を生成して、前記生成した時比率に基づいて前記ドライブ回路部を制御し、前記検出された出力電圧の値及び前記時比率に基づいて、前記一次側回路に入力される入力電圧が異常な電圧であるか否かを判定する制御部とを備える電源回路である。   In order to solve the above problem, the present invention is a power supply circuit configured to insulate a primary circuit supplied with power from a power supply and a secondary circuit that converts the power and supplies the load to a load, An insulating transformer that insulates between the primary circuit and the secondary circuit, an output voltage detection circuit that detects an output voltage output from the secondary circuit to the load, and the primary circuit from the power source A switch circuit portion that is turned on or off to supply power to the drive circuit; a drive circuit portion that generates a drive signal that turns on or off the switch circuit portion; and a value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit portion In response to this, a time ratio indicating a ratio of a predetermined conduction time per cycle in which the switch circuit unit is repeatedly turned on and off is generated, and the drive circuit is generated based on the generated time ratio. And a control unit that determines whether or not the input voltage input to the primary circuit is an abnormal voltage based on the detected value of the output voltage and the time ratio. It is.

また、本発明は上記発明において、前記制御部は、前記入力電圧が前記入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より低下した低電圧異常状態であることを示す第1の情報を記憶する第1の記憶部を備え、前記検出された出力電圧の値が予め定められた第1のしきい値以下であり、且つ、前記時比率が設定可能な範囲において最大値である場合に、前記入力電圧が前記低電圧異常状態であると判定し、前記第1の情報を前記第1の記憶部に記憶させ、前記検出された出力電圧の値が予め定められた第2のしきい値以上である場合に、前記入力電圧が正常であると判定し、前記第1の情報を前記第1の記憶部から消去し、前記第1のしきい値は、前記出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される下限値以下の値であり、前記第2のしきい値は、前記第1のしきい値以上の値であることを特徴とする。   In the present invention, the control unit stores first information indicating that the input voltage is in a low-voltage abnormal state in which the input voltage is lower than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage. A first storage unit, wherein the detected output voltage value is equal to or less than a predetermined first threshold value, and the duty ratio is a maximum value within a settable range; It is determined that the input voltage is in the low voltage abnormal state, the first information is stored in the first storage unit, and the detected output voltage value is equal to or greater than a predetermined second threshold value. If the input voltage is normal, the input voltage is determined to be normal, the first information is erased from the first storage unit, and the first threshold value is predetermined as the output voltage. A value less than or equal to the lower limit indicated by the specified fluctuation range There, the second threshold value, characterized in that the a first threshold value or more.

また、本発明は上記発明において、前記制御部は、前記入力電圧が前記入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より上昇した過電圧異常状態であることを示す第2の情報を記憶する第2の記憶部を備え、前記検出された出力電圧の値が予め定められた第3のしきい値以上であり、且つ、前記時比率が設定可能な範囲において最小値である場合に、前記入力電圧が前記過電圧異常状態であると判定し、前記第2の情報を前記第2の記憶部に記憶させ、前記検出された出力電圧の値が予め定められた第4のしきい値以下である場合に、前記入力電圧が正常であると判定し、前記第2の情報を前記第2の記憶部から消去し、前記第3のしきい値は、前記出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される上限値以上の値であり、前記第4のしきい値は、前記第3のしきい値以下の値であることを特徴とする。   Further, the present invention is the above invention, wherein the control unit stores second information indicating that the input voltage is in an abnormal overvoltage state in which the input voltage is higher than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage. 2 when the value of the detected output voltage is equal to or greater than a predetermined third threshold value and the time ratio is a minimum value within a settable range. It is determined that the voltage is in the overvoltage abnormal state, the second information is stored in the second storage unit, and the value of the detected output voltage is equal to or less than a predetermined fourth threshold value. And determining that the input voltage is normal, erasing the second information from the second storage unit, and the third threshold value is a predetermined value allowed as the output voltage. A value greater than or equal to the upper limit indicated by the fluctuation range There, the fourth threshold value, wherein said a third following values threshold.

本発明によれば、電源から電力が供給される一次側回路と電力を変換して負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成する電源回路において、出力電圧検出回路部は、二次側回路から負荷に出力する出力電圧を検出する。また、制御部は、出力電圧検出回路部によって検出された出力電圧の値に対応させて、スイッチ回路部を繰り返して導通と遮断を行う予め定められた1周期当たりの導通時間の比率を示す時比率を生成する。制御部は、生成した時比率に基づいてドライブ回路部を制御する。また、制御部は、出力電圧検出回路部によって検出された出力電圧の値及び時比率に基づいて、一次側回路に入力される入力電圧が異常な電圧であるか否かを判定する。二次側回路から負荷に出力する出力電圧は、一次側回路に入力される入力電圧と時比率との両方に相関がある。このため、出力電圧検出回路部によって検出された二次側回路から負荷に出力する出力電圧の値と生成した時比率とに基づいて、制御部は、一次側回路に入力される入力電圧の異常を検出することができる。これにより、本発明では、一次側回路に入力される入力電圧の異常を検出した異常信号を二次側回路に伝達する絶縁部品を用いることなく、一次側回路と二次側回路間が絶縁された電源回路を提供することができる。   According to the present invention, in the power supply circuit configured to insulate the primary side circuit supplied with power from the power supply and the secondary side circuit that converts power and supplies the load to the load, the output voltage detection circuit unit includes the secondary circuit The output voltage output from the side circuit to the load is detected. In addition, the control unit indicates a predetermined ratio of conduction time per cycle in which the switch circuit unit is repeatedly turned on and off according to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit. Generate a ratio. The control unit controls the drive circuit unit based on the generated duty ratio. In addition, the control unit determines whether or not the input voltage input to the primary side circuit is an abnormal voltage based on the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit and the duty ratio. The output voltage output from the secondary side circuit to the load is correlated with both the input voltage input to the primary side circuit and the duty ratio. Therefore, based on the value of the output voltage output from the secondary circuit to the load detected by the output voltage detection circuit unit and the generated time ratio, the control unit detects an abnormality in the input voltage input to the primary circuit. Can be detected. As a result, in the present invention, the primary side circuit and the secondary side circuit are insulated from each other without using an insulating component that transmits an abnormal signal that detects an abnormality of the input voltage input to the primary side circuit to the secondary side circuit. A power supply circuit can be provided.

本実施形態による電源回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the power supply circuit by this embodiment. 同実施形態における電源回路の入力低電圧検出の動作を示すグラフである。It is a graph which shows the operation | movement of the input low voltage detection of the power supply circuit in the embodiment. 同実施形態における電源回路の入力低電圧検出の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of detecting an input low voltage of the power supply circuit in the embodiment. 同実施形態における電源回路の入力過電圧検出の動作を示すグラフである。It is a graph which shows the operation | movement of the input overvoltage detection of the power supply circuit in the embodiment. 同実施形態における電源回路の入力過電圧検出の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of detecting an input overvoltage of the power supply circuit in the same embodiment. 従来技術の電源回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the power supply circuit of a prior art.

以下、本発明の一実施形態による電源回路を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態による電源回路1を示す概略ブロック図である。
図1に示される電源回路1は、スイッチ回路部10、絶縁トランス部20、整流回路部30、コイル40、コンデンサ50、出力電圧検出回路部60、制御部70、及びドライブ回路部80を備える。また、電源90は、直流電源であり、スイッチ回路部10に接続される。電源90は、一次側回路に電力を供給する。また、電源回路1は、電源90から電力が供給される一次側回路と、電力を変換して図示されない負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成される。
Hereinafter, a power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the power supply circuit 1 according to the present embodiment.
The power supply circuit 1 shown in FIG. 1 includes a switch circuit unit 10, an insulating transformer unit 20, a rectifier circuit unit 30, a coil 40, a capacitor 50, an output voltage detection circuit unit 60, a control unit 70, and a drive circuit unit 80. The power source 90 is a DC power source and is connected to the switch circuit unit 10. The power source 90 supplies power to the primary side circuit. The power supply circuit 1 is configured by insulating a primary side circuit to which power is supplied from the power source 90 and a secondary side circuit that converts the power and supplies it to a load (not shown).

スイッチ回路部10は、電源90と絶縁トランス部20との間に配置される。スイッチ回路部10は、ドライブ回路部80から供給される駆動信号に基づいて、電源90と絶縁トランス部20の一次側コイルとを導通又は遮断する。
絶縁トランス部20は、一次側回路と二次側回路の間に配置される。絶縁トランス部20は、互いに絶縁された一次側のコイルと二次側のコイルとを備え、一次側回路と二次側回路を絶縁する。絶縁トランス部20は、一次側コイルにスイッチ回路部10を介して電源90から電力として供給された交流信号を変換して、変換された交流信号を二次側コイルから整流回路部30に供給する。
整流回路部30は、絶縁トランス部20から供給される交流信号を二次側回路のグランド端子を基準とした信号に整流する。整流回路部30は、整流した信号(整流信号)をコイル40に供給する。
The switch circuit unit 10 is disposed between the power supply 90 and the insulating transformer unit 20. The switch circuit unit 10 conducts or cuts off the power supply 90 and the primary coil of the insulating transformer unit 20 based on the drive signal supplied from the drive circuit unit 80.
The insulating transformer unit 20 is disposed between the primary side circuit and the secondary side circuit. The insulating transformer unit 20 includes a primary side coil and a secondary side coil which are insulated from each other, and insulates the primary side circuit and the secondary side circuit. The insulating transformer unit 20 converts the AC signal supplied as power from the power supply 90 to the primary coil via the switch circuit unit 10 and supplies the converted AC signal to the rectifier circuit unit 30 from the secondary coil. .
The rectifier circuit unit 30 rectifies the AC signal supplied from the insulating transformer unit 20 into a signal based on the ground terminal of the secondary circuit. The rectifier circuit unit 30 supplies a rectified signal (rectified signal) to the coil 40.

コイル40は、整流回路部30から供給された整流信号の周期、及びDuty(デューティ)に応じた電圧(出力電圧)を図示されない負荷に供給する。
コンデンサ50は、二次側回路のグランド端子と出力線とに接続され、コイル40によって負荷に供給される出力電圧を平滑して安定させる。
出力電圧検出回路部60は、例えば、アナログ・デジタルコンバータ(ADC)などを含む。出力電圧検出回路部60は、アナログ信号として二次側回路の出力電圧を検出して、検出した出力電圧の値を含むデジタル信号の出力電圧情報として制御部70に供給する。
ドライブ回路部80は、制御部70とスイッチ回路部10との間に配置される。ドライブ回路部80は、制御部70から供給されたDutyに応じた駆動信号を生成して、スイッチ回路部10に供給する。
The coil 40 supplies a voltage (output voltage) according to the cycle of the rectified signal supplied from the rectifier circuit unit 30 and a duty (duty) to an unillustrated load.
The capacitor 50 is connected to the ground terminal of the secondary side circuit and the output line, and smoothes and stabilizes the output voltage supplied to the load by the coil 40.
The output voltage detection circuit unit 60 includes, for example, an analog / digital converter (ADC). The output voltage detection circuit unit 60 detects the output voltage of the secondary circuit as an analog signal, and supplies the output voltage information of the digital signal including the detected output voltage value to the control unit 70.
The drive circuit unit 80 is disposed between the control unit 70 and the switch circuit unit 10. The drive circuit unit 80 generates a drive signal corresponding to the duty supplied from the control unit 70 and supplies the drive signal to the switch circuit unit 10.

制御部70は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値に応じたDutyを生成し、ドライブ回路部80に供給する。ここで、Dutyとは、スイッチ回路部10を繰り返して導通と遮断を行う予め定められた1周期当たりの導通時間の比率を示す時比率である。また、制御部70は、出力電圧検出回路部60から供給される出力電圧の値及びDutyに基づいて、一次側回路の入力電圧(電源90の電圧)が異常な電圧であるか否を判定する。ここで、異常な電圧とは、例えば、一次側回路の入力電圧が入力電圧として許容される予め定められた変動範囲外となる電圧である。また、制御部70は、電源90の電圧が異常な電圧であると判定した場合、保護動作を行う。保護動作は、例えば、図示されない警報出力部に、警報を出力させる制御や、一次側回路の動作を停止させる制御などである。   The control unit 70 generates a duty corresponding to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 and supplies it to the drive circuit unit 80. Here, the duty is a time ratio indicating a ratio of a predetermined conduction time per cycle in which the switch circuit unit 10 is repeatedly turned on and off. Further, the control unit 70 determines whether or not the input voltage (voltage of the power supply 90) of the primary side circuit is an abnormal voltage based on the value of the output voltage supplied from the output voltage detection circuit unit 60 and the duty. . Here, the abnormal voltage is, for example, a voltage that falls outside a predetermined fluctuation range in which the input voltage of the primary circuit is allowed as the input voltage. In addition, when the control unit 70 determines that the voltage of the power supply 90 is an abnormal voltage, the control unit 70 performs a protection operation. The protection operation includes, for example, control for outputting an alarm to an alarm output unit (not shown), control for stopping the operation of the primary side circuit, and the like.

制御部70は、OnDuty(オンデューティ)生成部71、異常判定部72、及び記憶部73を備える。
OnDuty生成部71は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値に対応させて、Dutyを生成する。また、OnDuty生成部71は、生成したDutyをドライブ回路部80に供給する。
異常判定部72は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値と、OnDuty生成部71によって生成されたDutyとに基づいて、電源90の電圧が異常な電圧であるか否かを判定する。異常判定部72は、電源90の電圧が異常な電圧であるか否かの判定に基づいて、記憶部73に一次側回路の入力電圧が異常な電圧であることを示す情報(例えば、論理状態“1”)を記憶させる又は情報を消去する。
記憶部73は、入力低電圧フラグ731と入力過電圧フラグ732とを含み、一次側回路の入力電圧が許容される予め定められた変動範囲外となる異常な電圧であることを示す情報を記憶する。入力低電圧フラグ731は、一次側回路の入力電圧が入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より低下した低電圧異常状態であることを示す情報(第1の情報)を記憶する。また、入力過電圧フラグ732は、一次側回路の入力電圧が許容される予め定められた変動範囲より上昇した過電圧異常状態であることを示す情報(第2の情報)を記憶する。
The control unit 70 includes an OnDuty (on duty) generation unit 71, an abnormality determination unit 72, and a storage unit 73.
The OnDuty generation unit 71 generates a Duty corresponding to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60. The OnDuty generation unit 71 supplies the generated Duty to the drive circuit unit 80.
The abnormality determination unit 72 determines whether or not the voltage of the power supply 90 is an abnormal voltage based on the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 and the duty generated by the OnDuty generation unit 71. judge. Based on the determination as to whether or not the voltage of the power supply 90 is an abnormal voltage, the abnormality determination unit 72 stores information indicating that the input voltage of the primary side circuit is an abnormal voltage in the storage unit 73 (for example, a logic state). “1”) is stored or information is deleted.
The storage unit 73 includes an input undervoltage flag 731 and an input overvoltage flag 732, and stores information indicating that the input voltage of the primary side circuit is an abnormal voltage that is outside a predetermined fluctuation range that is allowed. . The input low voltage flag 731 stores information (first information) indicating that the input voltage of the primary side circuit is in a low voltage abnormal state that is lower than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage. Further, the input overvoltage flag 732 stores information (second information) indicating an overvoltage abnormality state in which the input voltage of the primary side circuit has risen above a predetermined fluctuation range that is allowed.

次に、本実施形態の動作について説明する。
まず、図1に示される電源回路1が出力電圧を生成する動作を説明する。
スイッチ回路部10は、ドライブ回路部80から供給される駆動信号に基づいて、電源90と絶縁トランス部20の一次側コイルとの間の導通と遮断を繰り返し行う。絶縁トランス部20は、一次側コイルにスイッチ回路部10を介して電源90から電力として供給された交流信号を変換して、変換された交流信号を二次側コイルから整流回路部30に供給する。整流回路部30は、変換された交流信号を整流した整流信号を生成し、整流信号をコイル40に供給する。コイル40は、整流回路部30から供給された整流信号の周期、及びDutyに応じた電圧を出力電圧として出力する。また、出力電圧は、コンデンサ50によって平滑され、所望の電圧として出力される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, an operation in which the power supply circuit 1 shown in FIG. 1 generates an output voltage will be described.
Based on the drive signal supplied from the drive circuit unit 80, the switch circuit unit 10 repeatedly conducts and shuts off between the power supply 90 and the primary coil of the insulating transformer unit 20. The insulating transformer unit 20 converts the AC signal supplied as power from the power supply 90 to the primary coil via the switch circuit unit 10 and supplies the converted AC signal to the rectifier circuit unit 30 from the secondary coil. . The rectifier circuit unit 30 generates a rectified signal obtained by rectifying the converted AC signal, and supplies the rectified signal to the coil 40. The coil 40 outputs a voltage corresponding to the period of the rectified signal supplied from the rectifier circuit unit 30 and the duty as an output voltage. The output voltage is smoothed by the capacitor 50 and output as a desired voltage.

また、制御部70のOnDuty生成部71は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値に対応させて、Dutyを生成する。また、OnDuty生成部71は、生成したDutyを示す制御信号をドライブ回路部80に供給する。ドライブ回路部80は、OnDuty生成部71から供給された制御信号に基づいて、Dutyに応じた駆動信号を生成して、スイッチ回路部10に供給する。ここで、ドライブ回路部80が生成する駆動信号の周期、及びDutyによって、電源回路1の出力電圧が定まる。そのため、OnDuty生成部71は、電源回路1の出力電圧として許容される予め定められた変動範囲に、電源回路1の出力電圧が収まるように、ドライブ回路部80を制御する。   The OnDuty generation unit 71 of the control unit 70 generates a Duty corresponding to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60. The OnDuty generation unit 71 supplies a control signal indicating the generated Duty to the drive circuit unit 80. The drive circuit unit 80 generates a drive signal corresponding to the duty based on the control signal supplied from the on-duty generation unit 71 and supplies the drive signal to the switch circuit unit 10. Here, the output voltage of the power supply circuit 1 is determined by the cycle of the drive signal generated by the drive circuit unit 80 and the duty. Therefore, the OnDuty generation unit 71 controls the drive circuit unit 80 so that the output voltage of the power supply circuit 1 is within a predetermined fluctuation range allowed as the output voltage of the power supply circuit 1.

例えば、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値が、予め定められた基準の電圧値(定格値)より高いとOnDuty生成部71が判定した場合、OnDuty生成部71は、Dutyを下げる制御を行う。これにより、スイッチ回路部10の導通期間が短くなり、電源回路1の出力電圧が低下する。また、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値が、予め定められた基準の電圧値(定格値)より低いとOnDuty生成部71が判定した場合、OnDuty生成部71は、Dutyを大きくする制御を行う。これにより、スイッチ回路部10の導通期間が長くなり、電源回路1の出力電圧が上昇する。このOnDuty生成部71によるDutyの制御が繰り返されることによって、電源回路1の出力電圧は、予め定められた基準の電圧値(定格値)に維持される。   For example, when the OnDuty generation unit 71 determines that the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 is higher than a predetermined reference voltage value (rated value), the OnDuty generation unit 71 sets the duty to Control to lower. Thereby, the conduction | electrical_connection period of the switch circuit part 10 becomes short, and the output voltage of the power supply circuit 1 falls. In addition, when the OnDuty generation unit 71 determines that the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 is lower than a predetermined reference voltage value (rated value), the OnDuty generation unit 71 determines the duty. Control to increase. Thereby, the conduction | electrical_connection period of the switch circuit part 10 becomes long, and the output voltage of the power supply circuit 1 rises. By repeating the duty control by the on-duty generation unit 71, the output voltage of the power supply circuit 1 is maintained at a predetermined reference voltage value (rated value).

次に、図1に示される電源回路1が一次側回路の入力電圧が異常状態にある場合の判定動作を説明する。
まず、一次側回路の入力電圧が低電圧異常状態である場合の動作を説明する。
図2は、同実施形態における電源回路1の入力低電圧検出の動作を示すグラフである。
図2(a)のグラフでは、横軸が一次側回路に入力される入力電圧を示し、左側の縦軸が二次側回路から出力される出力電圧を示す。また、右側の縦軸は、Dutyを示す。ここで、波形401は、一次側回路に入力される入力電圧に対する、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値を示す。また、波形711は、一次側回路に入力される入力電圧に対する、OnDuty生成部71によって生成されたDutyを示す。
図2(b)のグラフ(波形721)では、横軸が一次側回路に入力される入力電圧を示し、縦軸は、入力低電圧フラグ731の論理状態を示す。
Next, the determination operation when the power supply circuit 1 shown in FIG. 1 is in an abnormal state of the input voltage of the primary circuit will be described.
First, the operation when the input voltage of the primary side circuit is in the low voltage abnormal state will be described.
FIG. 2 is a graph showing the operation of detecting the input low voltage of the power supply circuit 1 in the same embodiment.
In the graph of FIG. 2A, the horizontal axis indicates the input voltage input to the primary circuit, and the left vertical axis indicates the output voltage output from the secondary circuit. The right vertical axis indicates Duty. Here, the waveform 401 indicates the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 with respect to the input voltage input to the primary side circuit. A waveform 711 indicates the duty generated by the on-duty generation unit 71 with respect to the input voltage input to the primary side circuit.
In the graph (waveform 721) of FIG. 2B, the horizontal axis indicates the input voltage input to the primary circuit, and the vertical axis indicates the logic state of the input low voltage flag 731.

図2において、一次側回路に入力される入力電圧が低下すると、二次側回路に出力される出力電圧が低下しないように、OnDuty生成部71は、Dutyを大きくする制御を行う。これにより、波形711のDutyは大きくなるが、波形401の出力電圧は、一定の電圧が保たれる(入力電圧V1より高い領域)。しかし、さらに一次側回路に入力される入力電圧が低下すると、Dutyが設定可能な最大値(Duty MAX)に固定され、波形401によって示される出力電圧が低下する(入力電圧V0からV1の領域)。
波形401において、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値が予め定められた第1のしきい値より小さくなった場合、異常判定部72は、低電圧異常状態であると判定する。ここで、低電圧異常状態とは、一次側回路に入力される入力電圧が低い異常状態を示す。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力低電圧フラグ731に論理情報“1”を記憶させ、入力低電圧フラグ731を設定する。つまり、異常判定部72は、異常状態であることを示すフラグとして論理情報“1”を設定して、記憶部73の入力低電圧フラグ731に記憶させる。これにより波形721は、ポイントP1の入力電圧において、“1”に移行する。
また、波形401の出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧が上昇して、予め定められた第2のしきい値より大きくなった場合、異常判定部72は、入力電圧が正常な値であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力低電圧フラグ731に論理情報“0”を記憶させ、入力低電圧フラグ731を解除する。つまり、異常判定部72は、異常状態であることを示すフラグとして論理情報“1”を解除して、記憶部73の入力低電圧フラグ731から消去させる。これにより波形721は、ポイントP2の入力電圧において、“0”に移行する。
In FIG. 2, the OnDuty generator 71 performs control to increase the duty so that the output voltage output to the secondary circuit does not decrease when the input voltage input to the primary circuit decreases. As a result, the duty of the waveform 711 is increased, but the output voltage of the waveform 401 is kept constant (region higher than the input voltage V1). However, when the input voltage input to the primary circuit further decreases, the duty is fixed to the maximum value (Duty MAX), and the output voltage indicated by the waveform 401 decreases (region from the input voltage V0 to V1). .
In the waveform 401, when the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 becomes smaller than a predetermined first threshold value, the abnormality determination unit 72 determines that the low voltage abnormality state is present. . Here, the low voltage abnormal state indicates an abnormal state in which the input voltage input to the primary circuit is low. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logic information “1” in the input low voltage flag 731 of the storage unit 73 and sets the input low voltage flag 731. That is, the abnormality determination unit 72 sets the logical information “1” as a flag indicating an abnormal state, and stores it in the input low voltage flag 731 of the storage unit 73. As a result, the waveform 721 shifts to “1” at the input voltage at the point P1.
In addition, when the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 of the waveform 401 increases and becomes larger than a predetermined second threshold value, the abnormality determination unit 72 determines that the input voltage is a normal value. It is determined that In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logic information “0” in the input low voltage flag 731 of the storage unit 73 and cancels the input low voltage flag 731. That is, the abnormality determination unit 72 cancels the logical information “1” as a flag indicating an abnormal state and erases it from the input low voltage flag 731 of the storage unit 73. As a result, the waveform 721 shifts to “0” at the input voltage at the point P2.

第1のしきい値は、例えば、二次側回路から出力される出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される下限値以下の値とする。また、第2のしきい値は、例えば、第1のしきい値以上の値とする。また、第1のしきい値及び第2のしきい値は、例えば、記憶部73の図示されない領域に予め記憶された情報とする。   The first threshold value is, for example, a value equal to or lower than a lower limit value indicated by a predetermined variation range allowed as an output voltage output from the secondary side circuit. Further, the second threshold value is set to a value equal to or higher than the first threshold value, for example. The first threshold value and the second threshold value are information stored in advance in an area (not shown) of the storage unit 73, for example.

図3は、同実施形態における電源回路1の入力低電圧検出の動作を示すフローチャートである。
図3において、まず、異常判定部72は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値を取得する(ステップS701)。次に、異常判定部72は、OnDuty生成部71によって生成されたDutyを取得する(ステップS702)。
次に、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第1のしきい値以下であるか否かを判定する(ステップS703)。ステップS703において、取得した出力電圧の値が、予め定められた第1のしきい値以下であると判定された場合、ステップS704の処理に進む。また、ステップS703において、取得した出力電圧の値が、予め定められた第1のしきい値より小さいと判定された場合、ステップS706の処理に進む。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of detecting the input low voltage of the power supply circuit 1 in the same embodiment.
In FIG. 3, first, the abnormality determination unit 72 acquires the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 (step S701). Next, the abnormality determination unit 72 acquires the duty generated by the on duty generation unit 71 (step S702).
Next, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired value of the output voltage is equal to or less than a predetermined first threshold value (step S703). If it is determined in step S703 that the acquired output voltage value is equal to or less than a predetermined first threshold value, the process proceeds to step S704. If it is determined in step S703 that the acquired output voltage value is smaller than the predetermined first threshold value, the process proceeds to step S706.

ステップS704において、異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最大値であるか否かを判定する。異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最大値であると判定した場合に、一次側回路に入力される入力電圧が低い低電圧異常状態であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力低電圧フラグ731に論理情報“1”を記憶させて(第1の情報を記憶させて)、入力低電圧フラグ731を設定する(ステップS705)。また、ステップS704において、異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最大値でないと判定した場合に、ステップS701の処理に戻る。   In step S704, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired duty is the maximum value within a settable range. If the abnormality determination unit 72 determines that the acquired duty is the maximum value within a settable range, the abnormality determination unit 72 determines that the input voltage input to the primary circuit is in a low-voltage abnormality state. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logical information “1” in the input low voltage flag 731 of the storage unit 73 (stores the first information), and sets the input low voltage flag 731 (step S705). ). In step S704, when the abnormality determination unit 72 determines that the acquired duty is not the maximum value in the settable range, the process returns to step S701.

また、ステップS706において、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第2のしきい値以上であるか否かを判定する。異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第2のしきい値以上であると判定した場合に、一次側回路に入力される入力電圧が正常な状態であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力低電圧フラグ731に論理情報“0”を記憶して(第1の情報を消去して)、入力低電圧フラグ731を解除する(ステップS707)。また、ステップS706において、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第2のしきい値より小さいと判定した場合に、ステップS701の処理に戻る。   In step S706, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired output voltage value is equal to or greater than a predetermined second threshold value. The abnormality determination unit 72 determines that the input voltage input to the primary circuit is in a normal state when it is determined that the acquired output voltage value is equal to or greater than a predetermined second threshold value. To do. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logic information “0” in the input low voltage flag 731 of the storage unit 73 (deletes the first information), and cancels the input low voltage flag 731 (step S707). ). In step S706, when the abnormality determination unit 72 determines that the acquired output voltage value is smaller than a predetermined second threshold value, the process returns to step S701.

次に、一次側回路の入力電圧が過電圧異常状態である場合の動作を説明する。
図4は、同実施形態における電源回路1の入力過電圧検出の動作を示すグラフである。
図4(a)のグラフでは、横軸が一次側回路に入力される入力電圧を示し、左側の縦軸が二次側回路から出力される出力電圧を示す。また、右側の縦軸は、Dutyを示す。ここで、波形402は、一次側回路に入力される入力電圧に対する、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値を示す。また、波形712は、一次側回路に入力される入力電圧に対する、OnDuty生成部71によって生成されたDutyを示す。
図4(b)のグラフ(波形722)では、横軸が一次側回路に入力される入力電圧を示し、縦軸は、入力過電圧フラグ732の論理状態を示す。
Next, the operation when the input voltage of the primary side circuit is in an overvoltage abnormal state will be described.
FIG. 4 is a graph showing the operation of input overvoltage detection of the power supply circuit 1 in the same embodiment.
In the graph of FIG. 4A, the horizontal axis indicates the input voltage input to the primary circuit, and the left vertical axis indicates the output voltage output from the secondary circuit. The right vertical axis indicates Duty. Here, the waveform 402 indicates the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 with respect to the input voltage input to the primary circuit. A waveform 712 indicates the duty generated by the on-duty generation unit 71 with respect to the input voltage input to the primary side circuit.
In the graph (waveform 722) of FIG. 4B, the horizontal axis indicates the input voltage input to the primary circuit, and the vertical axis indicates the logic state of the input overvoltage flag 732.

図4において、一次側回路に入力される入力電圧が上昇すると、二次側回路に出力される出力電圧が上昇しないように、OnDuty生成部71は、Dutyを小さくする制御を行う。これにより、波形712のDutyは小さくなるが、波形402の出力電圧は、一定の電圧が保たれる(入力電圧V2より低い領域)。しかし、さらに一次側回路に入力される入力電圧が上昇すると、Dutyが設定可能な最小値(Duty MIN)に固定され、波形402によって示される出力電圧が上昇する(入力電圧V2より高い領域)。
波形402において、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値が予め定められた第3のしきい値より大きくなった場合、異常判定部72は、過電圧異常状態であると判定する。ここで、過電圧異常状態とは、一次側回路に入力される入力電圧が高い異常状態を示す。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力過電圧フラグ732に論理情報“1”を記憶させ、入力過電圧フラグ732を設定する。つまり、異常判定部72は、異常状態であることを示すフラグとして論理情報“1”を設定して、記憶部73の入力過電圧フラグ732に記憶させる。これにより波形722は、ポイントP3の入力電圧において、“1”に移行する。
また、波形402の出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧が低下して、予め定められた第4のしきい値より小さくなった場合、異常判定部72は、入力電圧が正常な値であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力過電圧フラグ732に論理情報“0”を記憶させ、入力過電圧フラグ732を解除する。つまり、異常判定部72は、異常状態であることを示すフラグとして論理情報“1”を解除して、記憶部73の入力過電圧フラグ732から消去させる。これにより波形722は、ポイントP4の入力電圧において、“0”に移行する。
In FIG. 4, the OnDuty generation unit 71 performs control to reduce the Duty so that the output voltage output to the secondary circuit does not increase when the input voltage input to the primary circuit increases. As a result, the duty of the waveform 712 is reduced, but the output voltage of the waveform 402 is kept constant (region lower than the input voltage V2). However, when the input voltage input to the primary circuit further increases, the Duty is fixed to a minimum value (Duty MIN), and the output voltage indicated by the waveform 402 increases (region higher than the input voltage V2).
In the waveform 402, when the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 becomes larger than a predetermined third threshold value, the abnormality determination unit 72 determines that the overvoltage abnormality state is present. Here, the overvoltage abnormal state indicates an abnormal state where the input voltage input to the primary circuit is high. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logic information “1” in the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73 and sets the input overvoltage flag 732. That is, the abnormality determination unit 72 sets the logical information “1” as a flag indicating an abnormal state, and stores it in the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73. As a result, the waveform 722 shifts to “1” at the input voltage at the point P3.
In addition, when the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 of the waveform 402 decreases and becomes smaller than a predetermined fourth threshold value, the abnormality determination unit 72 determines that the input voltage is a normal value. It is determined that In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logic information “0” in the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73 and cancels the input overvoltage flag 732. That is, the abnormality determination unit 72 cancels the logical information “1” as a flag indicating an abnormal state and erases it from the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73. As a result, the waveform 722 shifts to “0” at the input voltage at the point P4.

第3のしきい値は、例えば、二次側回路から出力される出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される上限値以上の値とする。また、第4のしきい値は、例えば、第3のしきい値以下の値とする。また、第2のしきい値及び第4のしきい値は、例えば、記憶部73の図示されない領域に予め記憶された情報とする。   The third threshold value is, for example, a value equal to or higher than an upper limit value indicated by a predetermined fluctuation range allowed as an output voltage output from the secondary side circuit. Further, the fourth threshold value is set to a value equal to or smaller than the third threshold value, for example. Further, the second threshold value and the fourth threshold value are information stored in advance in an area (not shown) of the storage unit 73, for example.

図5は、同実施形態における電源回路1の入力過電圧検出の動作を示すフローチャートである。
図5において、まず、異常判定部72は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値を取得する(ステップS711)。次に、異常判定部72は、OnDuty生成部71によって生成されたDutyを取得する(ステップS712)。
次に、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第3のしきい値以上であるか否かを判定する(ステップS713)。ステップS713において、取得した出力電圧の値が、予め定められた第3のしきい値以上であると判定された場合、ステップS714の処理に進む。また、ステップS713において、取得した出力電圧の値が、予め定められた第3のしきい値より大きいと判定された場合、ステップS716の処理に進む。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of detecting the input overvoltage of the power supply circuit 1 in the same embodiment.
In FIG. 5, first, the abnormality determination unit 72 acquires the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60 (step S711). Next, the abnormality determination unit 72 acquires the duty generated by the on duty generation unit 71 (step S712).
Next, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired output voltage value is equal to or greater than a predetermined third threshold value (step S713). If it is determined in step S713 that the acquired output voltage value is greater than or equal to a predetermined third threshold value, the process proceeds to step S714. If it is determined in step S713 that the acquired output voltage value is greater than the predetermined third threshold value, the process proceeds to step S716.

ステップS714において、異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最小値であるか否かを判定する。異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最小値であると判定した場合に、一次側回路に入力される入力電圧が高い過電圧異常状態であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力過電圧フラグ732に論理情報“1”を記憶させて(第2の情報を記憶させて)、入力過電圧フラグ732を設定する(ステップS715)。また、ステップS714において、異常判定部72は、取得したDutyが設定可能な範囲における最小値でないと判定した場合に、ステップS711の処理に戻る。   In step S714, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired duty is the minimum value in a settable range. If the abnormality determination unit 72 determines that the acquired duty is the minimum value within the settable range, the abnormality determination unit 72 determines that the input voltage input to the primary circuit is in an overvoltage abnormality state. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logical information “1” in the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73 (stores the second information), and sets the input overvoltage flag 732 (step S715). In step S714, when the abnormality determination unit 72 determines that the acquired duty is not the minimum value in the settable range, the process returns to step S711.

また、ステップS716において、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第4のしきい値以下であるか否かを判定する。異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第4のしきい値以下であると判定した場合に、一次側回路に入力される入力電圧が正常な状態であると判定する。この場合、異常判定部72は、記憶部73の入力過電圧フラグ732に論理情報“0”を記憶して(第2の情報を消去して)、入力過電圧フラグ732を解除する(ステップS717)。また、ステップS716において、異常判定部72は、取得した出力電圧の値が、予め定められた第4のしきい値より大きいと判定した場合に、ステップS711の処理に戻る。   In step S716, the abnormality determination unit 72 determines whether or not the acquired value of the output voltage is equal to or less than a predetermined fourth threshold value. The abnormality determination unit 72 determines that the input voltage input to the primary circuit is in a normal state when it is determined that the acquired output voltage value is equal to or less than a predetermined fourth threshold value. To do. In this case, the abnormality determination unit 72 stores the logical information “0” in the input overvoltage flag 732 of the storage unit 73 (deletes the second information), and cancels the input overvoltage flag 732 (step S717). In Step S716, when it is determined that the value of the acquired output voltage is greater than a predetermined fourth threshold value, the abnormality determining unit 72 returns to the process of Step S711.

以上のように、電源回路1は、制御部70のOnDuty生成部71は、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値に対応させて、Dutyを生成する。また、制御部70の異常判定部72は、OnDuty生成部71によって生成されたDutyと、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値とに基づいて、一次側回路に入力される入力電圧が異常な電圧であるか否かを判定する。二次側回路から出力される出力電圧は、一次側回路に入力される入力電圧とDutyとの両方に相関がある。このため、出力電圧検出回路部60によって検出された二次側回路から出力される出力電圧の値とOnDuty生成部71によって生成されたDutyとに基づいて、異常判定部72は、一次側回路に入力される入力電圧の異常(低電圧異常状態及び過電圧異常状態)を検出することができる。これにより、電源回路1では、フォトカプラやパルストランス(絶縁トランス)、絶縁型の電圧検出IC(Integrated Circuit)等の絶縁部品を用いる必要がなく、回路を構成する部品を低減できる。また、電源回路1は、一次側回路に入力される入力電圧の異常を検出した異常信号を二次側回路に伝達する絶縁部品を用いることなく、一次側回路と二次側回路間が絶縁された電源回路を提供できる。   As described above, in the power supply circuit 1, the OnDuty generation unit 71 of the control unit 70 generates a Duty corresponding to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60. Further, the abnormality determination unit 72 of the control unit 70 is input based on the duty generated by the on-duty generation unit 71 and the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60. It is determined whether the voltage is an abnormal voltage. The output voltage output from the secondary side circuit is correlated to both the input voltage input to the primary side circuit and the duty. Therefore, based on the value of the output voltage output from the secondary side circuit detected by the output voltage detection circuit unit 60 and the duty generated by the OnDuty generation unit 71, the abnormality determination unit 72 is connected to the primary side circuit. It is possible to detect an abnormality in the input voltage (undervoltage abnormal state and overvoltage abnormal state). Thereby, in the power supply circuit 1, it is not necessary to use insulation components, such as a photocoupler, a pulse transformer (insulation transformer), and an insulation type voltage detection IC (Integrated Circuit), and the components constituting the circuit can be reduced. In addition, the power supply circuit 1 is insulated between the primary side circuit and the secondary side circuit without using an insulating component that transmits an abnormal signal that detects an abnormality of the input voltage input to the primary side circuit to the secondary side circuit. A power supply circuit can be provided.

本発明の実施形態によれば、電源90から電力が供給される一次側回路と電力を変換して負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成する電源回路1は、一次側回路と二次側回路の間を絶縁する絶縁トランス部20と、二次側回路から負荷に出力する出力電圧を検出する出力電圧検出回路部60と、電源90から一次側回路に電力を供給するために導通又は遮断されるスイッチ回路部10と、スイッチ回路部10を導通又は遮断する駆動信号を生成するドライブ回路部80と、出力電圧検出回路部60によって検出された出力電圧の値に対応させて、スイッチ回路部10を繰り返して導通と遮断を行う予め定められた1周期当たりの導通時間の比率を示す時比率(Duty)を生成して、生成した時比率(Duty)に基づいてドライブ回路部80を制御し、検出された出力電圧の値及び時比率(Duty)に基づいて、一次側回路に入力される入力電圧が異常な電圧であるか否かを判定する制御部70とを備える。
これにより、電源回路1は、出力電圧検出回路部60によって検出された二次側回路から出力される出力電圧の値とOnDuty生成部71によって生成されたDutyとに基づいて、一次側回路に入力される入力電圧の異常(低電圧異常状態及び過電圧異常状態)を検出することができる。そのため、電源回路1は、一次側回路に入力される入力電圧の異常を検出した異常信号を二次側回路に伝達する絶縁部品を用いることなく、一次側回路と二次側回路間が絶縁された電源回路を提供できる。
According to the embodiment of the present invention, the power supply circuit 1 configured to insulate the primary side circuit supplied with power from the power source 90 and the secondary side circuit that converts the power and supplies the load to the load includes: In order to supply power from the power supply 90 to the primary side circuit, the isolation transformer unit 20 that insulates the secondary side circuit, the output voltage detection circuit unit 60 that detects the output voltage output from the secondary side circuit to the load, and Corresponding to the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit 60, the switch circuit unit 10 that is conducted or cut off, the drive circuit unit 80 that generates a drive signal that conducts or cuts off the switch circuit unit 10, The drive circuit is generated based on the generated time ratio (Duty) by generating a time ratio (Duty) indicating a ratio of a predetermined conduction time per cycle in which the switch circuit unit 10 is repeatedly turned on and off. 80 controls, based on the value and the duty ratio of the detected output voltage (Duty), and a control unit 70 judges whether an input voltage inputted to a primary side circuit is abnormal voltage.
As a result, the power supply circuit 1 is input to the primary side circuit based on the value of the output voltage output from the secondary side circuit detected by the output voltage detection circuit unit 60 and the duty generated by the OnDuty generation unit 71. It is possible to detect abnormal input voltage (undervoltage abnormal state and overvoltage abnormal state). Therefore, the power supply circuit 1 is insulated between the primary side circuit and the secondary side circuit without using an insulating component that transmits an abnormal signal that detects an abnormality of the input voltage input to the primary side circuit to the secondary side circuit. A power supply circuit can be provided.

また、制御部70は、入力電圧が入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より低下した低電圧異常状態であることを示す第1の情報(論理情報”1”)を記憶する第1の記憶部(入力低電圧フラグ731)を備え、検出された出力電圧の値が予め定められた第1のしきい値以下であり、且つ、時比率(Duty)が設定可能な範囲において最大値である場合に、入力電圧が低電圧異常状態であると判定し、第1の情報(論理情報”1”)を第1の記憶部(入力低電圧フラグ731)に記憶させ、検出された出力電圧の値が予め定められた第2のしきい値以上である場合に、入力電圧が正常であると判定し、第1の情報(論理情報”1”)を第1の記憶部(入力低電圧フラグ731)から消去する。また、第1のしきい値は、出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される下限値以下の値である。また、第2のしきい値は、第1のしきい値以上の値である。
これにより、電源回路1は、一次側回路に入力される入力電圧が低い異常状態を示す低電圧異常状態に対応することができる。
In addition, the control unit 70 stores first information (logic information “1”) indicating that the input voltage is in a low-voltage abnormal state in which the input voltage is lower than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage. Storage unit (input low voltage flag 731), the detected output voltage value is equal to or smaller than a predetermined first threshold value, and the maximum value is within a range in which the duty ratio (Duty) can be set. If the input voltage is low, it is determined that the input voltage is in a low voltage abnormal state, the first information (logic information “1”) is stored in the first storage unit (input low voltage flag 731), and the detected output is detected. When the voltage value is equal to or greater than a predetermined second threshold value, it is determined that the input voltage is normal, and the first information (logic information “1”) is stored in the first storage unit (input low Erase from voltage flag 731). Further, the first threshold value is a value equal to or lower than a lower limit value indicated by a predetermined fluctuation range allowed as the output voltage. Further, the second threshold value is a value equal to or greater than the first threshold value.
Thereby, the power supply circuit 1 can respond to the low voltage abnormal state which shows the abnormal state where the input voltage input to the primary circuit is low.

また、制御部70は、入力電圧が入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より上昇した過電圧異常状態であることを示す第2の情報(論理情報”1”)を記憶する第2の記憶部(入力過電圧フラグ732)を備え、検出された出力電圧の値が予め定められた第3のしきい値以上であり、且つ、時比率(Duty)が設定可能な範囲において最小値である場合に、入力電圧が過電圧異常状態であると判定し、第2の情報(論理情報”1”)を第2の記憶部(入力過電圧フラグ732)に記憶させ、検出された出力電圧の値が予め定められた第4のしきい値以下である場合に、入力電圧が正常であると判定し、第2の情報(論理情報”1”)を第2の記憶部(入力過電圧フラグ732)から消去する。第3のしきい値は、出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される上限値以上の値であり、第4のしきい値は、第3のしきい値以下の値である。
これにより、電源回路1は、一次側回路に入力される入力電圧が高い異常状態を示す過電圧異常状態に対応することができる。
In addition, the control unit 70 stores second information (logic information “1”) indicating that the input voltage is in an overvoltage abnormal state in which the input voltage has risen above a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage. A storage unit (input overvoltage flag 732) is provided, the detected output voltage value is equal to or greater than a predetermined third threshold value, and is the minimum value within a range in which the duty ratio (Duty) can be set. In this case, it is determined that the input voltage is in an overvoltage abnormal state, the second information (logic information “1”) is stored in the second storage unit (input overvoltage flag 732), and the detected output voltage value is When it is equal to or lower than a predetermined fourth threshold value, it is determined that the input voltage is normal, and the second information (logic information “1”) is stored from the second storage unit (input overvoltage flag 732). to erase. The third threshold value is a value equal to or higher than an upper limit value indicated by a predetermined fluctuation range allowed as an output voltage, and the fourth threshold value is a value equal to or lower than the third threshold value. .
Thereby, the power supply circuit 1 can respond to the overvoltage abnormal state which shows the abnormal state where the input voltage input into the primary side circuit is high.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。本発明は、電源90から電力が供給される一次側回路と電力を変換して負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成し、二次側回路に出力される出力電圧の値に基づいてDutyを生成し、Dutyに基づいて出力電圧が制御される電源回路であれば、他の形態でも良い。
また、上記の実施形態において、第1のしきい値は、第2のしきい値と異なる値の形態を説明したが、第1のしきい値が第2のしきい値と等しい値の形態でも良い。また、第1のしきい値は、電源回路1の出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される下限値以下の形態を説明したが、下限値未満の値でも良い。
また、上記の実施形態において、第3のしきい値は、第4のしきい値と異なる値の形態を説明したが、第3のしきい値が第4のしきい値と等しい値の形態でも良い。また、第3のしきい値は、出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される上限値以上の形態を説明したが、上限値を超える値でも良い。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. In the present invention, the primary side circuit supplied with power from the power source 90 and the secondary side circuit that converts power and supplies it to the load are insulated from each other, and the value of the output voltage output to the secondary side circuit is obtained. Any other form may be used as long as the power supply circuit generates the duty based on the duty and controls the output voltage based on the duty.
In the above embodiment, the first threshold value has a different value form from the second threshold value. However, the first threshold value has the same value as the second threshold value. But it ’s okay. Further, although the first threshold value has been described as being below the lower limit value indicated by the predetermined fluctuation range allowed as the output voltage of the power supply circuit 1, it may be a value less than the lower limit value.
In the above embodiment, the third threshold value has a different value form from the fourth threshold value. However, the third threshold value has the same value as the fourth threshold value. But it ’s okay. Further, the third threshold value has been described as being above the upper limit value indicated by the predetermined fluctuation range allowed as the output voltage, but may be a value exceeding the upper limit value.

また、上記の実施形態において、入力低電圧フラグ731と入力過電圧フラグ732は、記憶部73の記憶領域として説明したが、他の形態でも良い。例えば、制御部70が2つの記憶部を備え、入力低電圧フラグ731と入力過電圧フラグ732がそれぞれ異なる記憶部に含まれる形態でも良い。また、入力低電圧フラグ731と入力過電圧フラグ732をそれぞれ異なるフラグとする形態を説明したが、例えば、入力異常フラグとして1つのフラグを共用する形態でも良い。また、異常判定部72は、低電圧異常状態、又は過電圧異常状態のいずれか一方を判定する形態でも良い。また、第1から第4のしきい値は、記憶部73にそれぞれ記憶される形態を説明したが、他の記憶部にそれぞれ記憶される形態でも良い。また、制御部70が、記憶部73を備える形態を説明したが、制御部70の外に記憶部を備える形態でも良い。
また、図3と図5に示される2つのフローチャートにおいて、ステップS701とS711における処理、及びステップS702とS712における処理は、個別に処理する形態を説明したが、共通に処理する形態でも良い。
In the above embodiment, the input undervoltage flag 731 and the input overvoltage flag 732 have been described as storage areas of the storage unit 73, but other forms may be used. For example, the control unit 70 may include two storage units, and the input undervoltage flag 731 and the input overvoltage flag 732 may be included in different storage units. In addition, although the mode in which the input undervoltage flag 731 and the input overvoltage flag 732 are different from each other has been described, for example, a mode in which one flag is shared as an input abnormality flag may be used. In addition, the abnormality determination unit 72 may be configured to determine either a low voltage abnormal state or an overvoltage abnormal state. Further, the first to fourth threshold values have been described as being stored in the storage unit 73, but may be stored in other storage units. Moreover, although the control part 70 demonstrated the form provided with the memory | storage part 73, the form provided with a memory | storage part in addition to the control part 70 may be sufficient.
Further, in the two flowcharts shown in FIGS. 3 and 5, the processing in steps S701 and S711 and the processing in steps S702 and S712 have been described as being processed individually, but they may be processed in common.

また、上記の実施形態において、出力電圧検出部60は、ADCを備える形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数のコンパレータを備えて、基準の電圧値(定格値)や第1から第4のしきい値などの数箇所の電圧値との比較結果を出力する形態でも良い。
また、上記の実施形態において、制御部70の各部の処理は、IC(Integrated Circuit)などの専用のハードウェアで実現しても良いし、ソフトウェア処理によって実現されても良い。
Moreover, in said embodiment, although the output voltage detection part 60 demonstrated the form provided with ADC, it is not limited to this. For example, a plurality of comparators may be provided to output a comparison result with several voltage values such as a reference voltage value (rated value) and first to fourth threshold values.
In the above embodiment, the processing of each unit of the control unit 70 may be realized by dedicated hardware such as an IC (Integrated Circuit) or may be realized by software processing.

上述の電源回路1は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した制御部70の処理過程は、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。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   The power supply circuit 1 described above has a computer system therein. The process of the control unit 70 described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

1 電源回路
10 スイッチ回路部
20 絶縁トランス部
30 整流回路部
40 コイル
50 コンデンサ
60 出力電圧検出回路部
70 制御部
71 OnDuty生成部
72 異常判定部
73 記憶部
80 ドライブ回路部
90 電源
731 入力低電圧フラグ
732 入力過電圧フラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply circuit 10 Switch circuit part 20 Isolation transformer part 30 Rectifier circuit part 40 Coil 50 Capacitor 60 Output voltage detection circuit part 70 Control part 71 OnDuty generation part 72 Abnormality judgment part 73 Storage part 80 Drive circuit part 90 Power supply 731 Input low voltage flag 732 Input overvoltage flag

Claims (3)

電源から電力が供給される一次側回路と前記電力を変換して負荷に供給する二次側回路とを絶縁して構成する電源回路であって、
前記一次側回路と前記二次側回路の間を絶縁する絶縁トランス部と、
前記二次側回路から前記負荷に出力する出力電圧を検出する出力電圧検出回路部と、
前記電源から前記一次側回路に電力を供給するために導通又は遮断されるスイッチ回路部と、
前記スイッチ回路部を導通又は遮断する駆動信号を生成するドライブ回路部と、
前記出力電圧検出回路部によって検出された出力電圧の値に対応させて、前記スイッチ回路部を繰り返して導通と遮断を行う予め定められた1周期当たりの導通時間の比率を示す時比率を生成して、前記生成した時比率に基づいて前記ドライブ回路部を制御し、
前記検出された出力電圧の値及び前記時比率に基づいて、前記一次側回路に入力される入力電圧が異常な電圧であるか否かを判定する制御部と
を備えることを特徴とする電源回路。
A power circuit configured to insulate a primary side circuit supplied with power from a power source and a secondary side circuit that converts the power and supplies it to a load;
An insulating transformer that insulates between the primary circuit and the secondary circuit;
An output voltage detection circuit unit for detecting an output voltage output from the secondary circuit to the load;
A switch circuit portion that is turned on or off to supply power from the power source to the primary circuit;
A drive circuit unit for generating a drive signal for conducting or blocking the switch circuit unit;
In correspondence with the value of the output voltage detected by the output voltage detection circuit unit, a time ratio is generated that indicates a ratio of a predetermined conduction time per cycle in which the switch circuit unit is repeatedly turned on and off. And controlling the drive circuit unit based on the generated time ratio,
A power supply circuit comprising: a control unit that determines whether or not an input voltage input to the primary side circuit is an abnormal voltage based on the value of the detected output voltage and the time ratio. .
前記制御部は、
前記入力電圧が前記入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より低下した低電圧異常状態であることを示す第1の情報を記憶する第1の記憶部を備え、
前記検出された出力電圧の値が予め定められた第1のしきい値以下であり、且つ、前記時比率が設定可能な範囲において最大値である場合に、前記入力電圧が前記低電圧異常状態であると判定し、前記第1の情報を前記第1の記憶部に記憶させ、
前記検出された出力電圧の値が予め定められた第2のしきい値以上である場合に、前記入力電圧が正常であると判定し、前記第1の情報を前記第1の記憶部から消去し、
前記第1のしきい値は、前記出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される下限値以下の値であり、
前記第2のしきい値は、前記第1のしきい値以上の値である
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
The controller is
A first storage unit that stores first information indicating that the input voltage is in a low-voltage abnormal state that is lower than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage;
When the detected output voltage value is equal to or less than a predetermined first threshold value and the time ratio is a maximum value within a settable range, the input voltage is in the low-voltage abnormal state. And determine that the first information is stored in the first storage unit,
When the detected output voltage value is equal to or greater than a predetermined second threshold value, it is determined that the input voltage is normal, and the first information is erased from the first storage unit. And
The first threshold value is a value equal to or lower than a lower limit value indicated by a predetermined fluctuation range allowed as the output voltage,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the second threshold value is equal to or greater than the first threshold value.
前記制御部は、
前記入力電圧が前記入力電圧として許容される予め定められた変動範囲より上昇した過電圧異常状態であることを示す第2の情報を記憶する第2の記憶部を備え、
前記検出された出力電圧の値が予め定められた第3のしきい値以上であり、且つ、前記時比率が設定可能な範囲において最小値である場合に、前記入力電圧が前記過電圧異常状態であると判定し、前記第2の情報を前記第2の記憶部に記憶させ、
前記検出された出力電圧の値が予め定められた第4のしきい値以下である場合に、前記入力電圧が正常であると判定し、前記第2の情報を前記第2の記憶部から消去し、
前記第3のしきい値は、前記出力電圧として許容される予め定められた変動範囲によって示される上限値以上の値であり、
前記第4のしきい値は、前記第3のしきい値以下の値である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電源回路。
The controller is
A second storage unit that stores second information indicating that the input voltage is in an overvoltage abnormal state in which the input voltage is higher than a predetermined fluctuation range allowed as the input voltage;
When the detected output voltage value is equal to or greater than a predetermined third threshold value and the time ratio is a minimum value within a settable range, the input voltage is in the overvoltage abnormal state. Determining that there is, storing the second information in the second storage unit,
When the detected output voltage value is less than or equal to a predetermined fourth threshold value, it is determined that the input voltage is normal, and the second information is erased from the second storage unit And
The third threshold value is a value equal to or higher than an upper limit value indicated by a predetermined fluctuation range allowed as the output voltage,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the fourth threshold value is a value equal to or less than the third threshold value.
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