开关电源装置的制作方法

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开关电源装置的制作方法

本发明涉及具备转换器的开关电源装置。



背景技术:

在具备转换器的开关电源中,为了检测异常或检测动作状态,进行对转换器部的电压或电流进行测定的动作。再有,在工厂出厂时将因布线中的电阻或基准电压的偏差等要因而产生的输出电压的误差(偏离量)保持于存储装置并进行修正。

例如,专利文献1公开了一种电源故障检测电路,检测DC-DC转换器所构成的电源的异常,以防止异常时输入电压被直接输出至负载侧。在该专利文献1中,基于流入串联连接在向负载侧进行输出的输出线上的开关元件的输入电流、及施加于开关元件的两端的电压,来检测开关元件的故障的前兆。再有,专利文献2公开了一种电源装置,使基于工厂出厂时检测到的负载电压而算出的阈值存储于EEPROM,通过对该阈值与负载电压进行比较,从而能高精度地检测负载侧的异常。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:JP特开2013-78203号公报

专利文献2:JP特开2009-100496号公报



技术实现要素:

-发明所要解决的技术问题-

然而,一般来说,由于电路的中途并不具备用于从外部测恒压的测定用端子,故如专利文献1那样不能直接测定开关元件的两端电压来修正电压值。再有,在想要检测该开关元件的两端电压并修正电压值的情况下,需要另外设置检测用的端子。设置这种端子会存在部件件数增加、装置大型化等问题。

再有,工厂出厂时所测定的负载电压是通过精度高的测定而得到的值。因而,在采用专利文献2那种修正手法的情况下电路的中途也需要用于从外部测恒压的测定用端子。

因此,本发明的目的在于,提供一种无需设置电压检测用端子就能够检测电路的中途的电压并能够修正该测定结果的开关电源装置。

-用于解决技术问题的手段-

本发明的特征在于,具备:转换器,通过开关元件的接通断开,将被输入到电压输入部的输入电压转换为给定电压;第1半导体元件,被串联连接在所述转换器的输入侧或输出侧且具有开关特性;第1电压检测电路,对被连接于所述转换器的所述第1半导体元件的第1端的电压即第1电压进行检测;第2电压检测电路,对所述第1半导体元件的第2端的电压即第2电压进行检测;取样单元,将由所述第1电压检测电路及第2电压检测电路检测的检测信号和基准电压进行比较并进行取样;电压计算部,采用由所述取样单元生成的电压数据,并根据给定的计算式来计算所述第1电压及所述第2电压的测定值;存储单元,存储所述计算式的系数;和通信单元,向外部装置发送所述电压计算部算出的所述第1电压及所述第2电压的测定值并从外部装置接收所述系数,所述第1电压检测电路及所述第2电压检测电路是由同一规格的元件构成的相同电路,对由所述第1电压检测电路及第2电压检测电路检测的检测信号进行取样的取样单元的基准电压是相同的,对所述第1电压及所述第2电压的测定值进行计算的所述给定的计算式及所述计算式所采用的系数是相同的。

在该构成中,在对转换器所连接的第1半导体元件的两端子电压(第1电压及第2电压)进行了检测的情况下,虽然检测用电路的各元件的影响引起的检测结果包含误差,但误差的偏差没有(误差的偏差小)。为此,能够对两端子电压分别进行测定值的计算,以使同样地误差的影响消失。在第1半导体元件被连接于转换器的输入侧的情况下,第1半导体元件的第2电压只要直接测定开关电源装置的输入端子的电压即可。再有,在第1半导体元件被连接于转换器的输出侧的情况下,第1半导体元件的第2电压只要直接测定开关电源装置的输出端子的电压即可。

计算根据检测电路的检测信号而对测定值进行计算的计算式所采用的系数并进行存储,以使得该直接测定到的输入电压(或输出电压)测定值和根据由检测电路检测到第2电压而得到的测定值一致。而且,根据第1半导体元件与转换器之间的检测电路的检测信号对第1电压测定值进行计算的计算式采用同样的系数,由此也可计算无误差的(误差小的)第1电压的测定值。因而,不用设置直接测定第1电压的测定用端子就能修正第1电压的测定值,能够构成小型且高效率的开关电源装置。

所述第1电压检测电路及所述第2电压检测电路优选为电阻分压电路。在该构成中,能以简易的构成来检测第1电压及第2电压。

所述电阻分压电路的各电阻元件的制造批次优选是相同的。在该构成中,可进一步减小检测电路的各元件的影响引起的检测结果的偏差。

所述电阻分压电路的各电阻元件优选为一个薄膜网络电阻的元件。在该构成中,可进一步减小起因于检测电路的各元件的误差。

优选所述第1电压检测电路在输出部具有第1缓冲器、所述第2电压检测电路在输出部具有第2缓冲器。在该构成中,可稳定生成电阻分压电路的参照电压,可减小电压检测结果的误差。

优选所述第1缓冲器及所述第2缓冲器是分别具有运算放大器的相同构成的电路,所述运算放大器是被设置在一个芯片内的运算放大器。在该构成中,能够消除缓冲器的影响所引起的误差。

所述第1半导体元件优选为MOS-FET。在该构成中,转换器发生了故障等时,通过将MOS-FET断开,从而能防止从开关电源装置输出过电压。

所述第1半导体元件优选为二极管。该构成中,例如在将蓄电池连接于开关电源装置的情况下,在使极性相反地连接了蓄电池时,能够防止来自蓄电池的逆流。

优选所述第1半导体元件被连接于所述转换器的输出侧,所述开关电源装置还包括:第2半导体元件,被连接在所述转换器的输入侧且具有开关特性;第3电压检测电路,对被连接于所述转换器的所述第2半导体元件的第1端的电压即第3电压进行检测;第4电压检测电路,对所述第2半导体元件的第2端的电压即第4电压进行检测;取样单元,将由所述第3电压检测电路及第4电压检测电路检测的检测信号和基准电压进行比较并进行取样;电压计算部,采用由所述取样单元生成的电压数据,并根据给定的计算式来计算所述第3电压及所述第4电压的测定值;存储单元,存储所述计算式的系数;以及通信单元,向外部装置发送所述电压计算部算出的所述第3电压及所述第4电压的测定值并从外部装置接收所述系数,所述第3电压检测电路及所述第4电压检测电路是由同一规格的元件构成的相同电路,对由所述第3电压检测电路及第4电压检测电路检测的检测信号进行取样的取样单元的基准电压是相同的,对所述第3电压及所述第4电压的测定值进行计算的所述给定的计算式及所述计算式所采用的系数是相同的。

在该构成中,对转换器的输入电压及输出电压的任一个都能修正其测定值,能够构成小型且高效率的开关电源装置。

所述第3电压检测电路及所述第4电压检测电路优选为电阻分压电路。在该构成中,能以简易的构成来检测第3电压及第4电压。

优选所述电阻分压电路的各电阻元件的制造批次相同。在该构成中,可进一步减小检测电路的各元件的影响引起的检测结果的偏差。

所述电阻分压电路的各电阻元件优选为一个薄膜网络电阻的元件。在该构成中,可进一步减小起因于检测电路的各元件的误差。

优选所述第3电压检测电路在输出部具有第3缓冲器、所述第4电压检测电路在输出部具有第4缓冲器。在该构成中,可稳定生成电阻分压电路的参照电压,可减小电压检测结果的误差。

优选所述第3缓冲器及所述第4缓冲器是分别具有运算放大器的相同构成的电路,所述运算放大器是被设置在一个芯片内的运算放大器。在该构成中,能够缓消除冲器的影响引起的误差。

所述第2半导体元件优选为MOS-FET。在该构成中,在转换器发生了故障等时,通过将MOS-FET断开,从而可防止从开关电源装置输出过电压。

所述第2半导体元件优选为二极管。在该构成中,例如在将蓄电池连接于开关电源装置的情况下,在使极性相反地连接了蓄电池时,能够防止来自蓄电池的逆流。

-发明效果-

根据本发明,无需在电路中途设置直接测定转换器与第1半导体元件之间的第1电压的测定用端子就能修正第1电压的测定值,能够构成小型且输出电压精度高的开关电源装置。

附图说明

图1是实施方式1涉及的开关电源装置的电路图。

图2是表示微型控制器具有一个AD转换器的情况下的图。

图3是表示微型控制器具有两个AD转换器的情况下的图。

图4是实施方式2涉及的开关电源装置的电路图。

图5是实施方式3涉及的开关电源装置的电路图。

图6是实施方式4涉及的开关电源装置的电路图。

图7是实施方式5涉及的开关电源装置的电路图。

图8是实施方式6涉及的开关电源装置的电路图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是实施方式1涉及的开关电源装置101的电路图。

开关电源装置101的电压输入部P11、P12连接有直流电源E1。再有,开关电源装置101的电压输出部P21、P22连接有蓄电池E2。开关电源装置101对来自直流电源E1的直流电压进行降压并输出至蓄电池E2。蓄电池E2以该电压进行充电。

电压输入部P11、P12经由输入电容器C1而连接有同步整流型的降压转换器10。降压转换器10具备开关元件Q1、Q2、电感器L1及蓄电器C2。开关元件Q1、Q2是n型MOS-FET,由后述的控制电路11施加栅极信号并进行开关控制。

开关电源装置101为了进行降压转换器10的反馈控制而具备检测输出电压的电阻分压电路。该电阻分压电路由电阻R11、R12构成。由电阻分压电路检测出的输出电压被输入到控制电路11。

控制电路11具备基准电压Vref、误差放大器111、比较仪112及三角波振荡器113。向误差放大器111的同相输入端子(+)输入基准电压Vref,反相输入端子(-)连接电阻R11、R12的连接点。该基准电压Vref由后述的微型控制器13来调整值。误差放大器111将被输入到各输入端子的电压的误差放大,并向比较仪112的同相输入端子(+)输出。

比较仪112的反相输入端子(-)连接着三角波振荡器113。比较仪112对来自误差放大器111的输出电压和来自三角波振荡器113的输出电压进行比较,生成依据于比较结果的占空比的PWM调制信号。向开关元件Q1的栅极输入比较仪112所生成的PWM调制信号。另外,比较仪112所生成的PWM调制信号由反相电路114反相后向开关元件Q2的栅极输入。

控制电路11基于电阻分压电路的电压检测结果,对开关元件Q1、Q2进行开关控制,以使得降压转换器10的输出电压变成规定值。例如,在从直流电源E1输入了直流电压的情况下,控制电路11对开关元件Q1、Q2进行开关控制,以使降压转换器10的输出电压变为恒压,以便从开关电源装置101输出恒压。

降压转换器10的输出侧连接着开关元件Q3。开关元件Q3是n型MOS-FET,相当于本发明涉及的“第1半导体元件”。开关元件Q3的漏极连接于降压转换器10、源极连接于电压输出部P21。开关元件Q3是保护开关。

开关元件Q3由微型控制器13进行开关控制。在由后述的输入侧电阻分压电路检测到的电压超过阈值的情况下,微型控制器13将开关元件Q3断开。由此,在降压转换器10的开关元件Q1因故障等而使漏极·源极间发生了短路的情况下,可防止向蓄电池E2施加过电压。再有,即便弄错极性而相反地将蓄电池E2连接于电压输出部P21、P22,由于向开关元件Q3的体二极管施加反向偏压,故在开关元件Q3的断开时也不会从蓄电池E2进行逆流。

开关元件Q3的输入输出侧分别具备输入侧电阻分压电路与输出侧电阻分压电路。输入侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第1电压检测电路”。输入侧电阻分压电路具备电阻R21、R22、R23,对向开关元件Q3输入的输入电压进行检测。输出侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第2电压检测电路”。输出侧电阻分压电路具备电阻R31、R32、R33,对来自开关元件Q3的输出电压进行检测。向开关元件Q3输入的输入电压即便是降压转换器10的输出电压,以下也称为中间总线电压。中间总线电压相当于本发明涉及的“第1电压”、输出电压相当于本发明涉及的“第2电压”。

输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路的输出经由缓冲器Bf1、Bf2而连接着微型控制器13。缓冲器Bf1、Bf2是电压跟随器电路。通过将该缓冲器Bf1、Bf2连接于电阻分压电路的输出,从而可将电阻分压电路的参照信号稳定地向微型控制器13输出。

输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路是同一元件同样地被连接的电路。具体是,电阻R21、R31是同一规格的元件,电阻R22、R32是同一规格的元件,电阻R23、R33是同一规格的元件。而且,电阻R21、R22、R23被串联连接,电阻R31、R32、R33也被串联连接。在此,同一规格的元件意味着:公称电阻值相同、而且耐压规格或误差容许范围或尺寸等产品规格相同的、所谓的产品编号相同的元件。再有,优选制造批次相同的元件。还有,为了进一步减小起因于检测电路的各元件的误差,电阻R21、R31、电阻R22、R32及电阻R23、R33分别优选是一个薄膜网络电阻元件。

这样,通过以同一规格的元件将输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路做成相同的构成的电路,从而各个电路检测电压的检测结果所包含的、元件的影响引起的误差是大致相同的(小的)。因而,在修正包含误差的检测结果的情况下,可分别对输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路进行采用了相同的修正值的修正。关于修正,将后述。

微型控制器13根据控制器驱动电源VDD而动作,具备CPU131、AD转换器132、存储器133及DA转换器134。微型控制器13对开关元件Q3进行接通断开。再有,微型控制器13通过外部输入输出部P3而与外部装置(未图示)进行数据通信。其中,CPU131相当于本发明涉及的“电压计算部”。

微型控制器13通过AD转换器132对来自输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路的参照信号进行A-D转换,以检测中间总线电压及输出电压。通过AD转换器132而被A-D转换过的输出电压相当于本发明涉及的“电压数据”。再有,AD转换器132相当于本发明涉及的“取样单元”。微型控制器13既可以具有一个AD转换器,也可以具有两个AD转换器。

图2是表示微型控制器13具有一个AD转换器的情况下的图。图3是表示微型控制器13具有两个AD转换器的情况下的图。

图2的情况下,微型控制器13在AD转换器132的前级具有复用器(MPX)13A,向AD转换器132输入来自输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路的参照信号的一方。图3的情况下,微型控制器13具有以相同的基准电压来驱动的两个AD转换器132A、132B,将输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路分别连接于AD转换器132A、132B。AD转换器132A、132B分别用多个比较仪将模拟的输入信号与从电源电压VDD分压出的多个基准电压进行比较,用编码器根据比较结果从模拟值转换为数字值。另外,在本实施例中,虽然将AD转换器的基准电压设为控制器驱动电源VDD,但也可以具备与此有别的基准电压产生电路而设为AD转换器132A、132B的基准电压。

此外,在图3的情况下,AD转换器132A及AD转换器132B相当于本发明涉及的“取样单元”。

微型控制器13将由输出侧电阻分压电路检测到的开关元件Q3的输出电压数据通过外部输入输出部P3向外部装置输出。外部装置例如是在工厂出厂时进行开关电源装置101的评价的评价装置。该外部装置对修正开关电源装置101的微型控制器13检测到的电压测定值之际采用的计算式的系数进行计算。外部装置例如在开关电源装置101的工厂出厂之前进行该系数的计算。以下对系数的修正进行说明。

微型控制器13检测的中间总线电压的测定值包含有输入侧电阻分压电路的电阻R21、R22、R23的各元件的影响引起的误差及AD转换器132的基准电压引起的误差。为此,微型控制器13需要对中间总线电压的测定值进行修正。

在计算该系数的情况下,直接测定降压转换器10的中间总线电压,需要对该测定值和由输入侧电阻分压电路检测出的测定值进行比较。然而,一般在电路的中途没有测定用的端子,不能直接测定降压转换器10的中间总线电压。因此,在本实施方式中,外部装置从电压输出部P21、P22测定开关电源装置101的输出电压,对该测定值和由输出侧电阻分压电路测定出的开关元件Q3的输出电压进行比较。而且,外部装置计算对降压转换器10的输出电压测定值进行计算的公式的系数。

如上所述,输入侧电阻分压电路与输出侧电阻分压电路的各元件、及该电路构成及AD转换器132的基准电压是相同的。即,来自输入侧电阻分压电路的信号的检测结果和来自输出侧电阻分压电路的信号的检测结果包含起因于相同的元件的影响的误差。因而,如果针对输出侧电阻分压电路来计算系数,那么该系数也能够利用于输入侧电阻分压电路。

在此,将由输出侧电阻分压电路检测出的、开关元件Q3的输出电压的值设为x、将该输出电压的修正后的电压值设为y。若从输出侧电阻分压电路检测开关元件Q3的输出电压,则微型控制器13采用y=ax+b的公式来运算修正后的电压值。

基于电阻R31、R32、R33的电压的分压比、及AD转换器132的分辨率是已知的。再有,向外部装置输入由高精度的测定装置在电压输出部P21、P22测定出的开关电源装置101的输出电压、即开关元件Q3的输出电压。由该测定装置测定出的电压值成为所述公式的y。外部装置对由测定装置测定出的开关元件Q3的输出电压和从输出侧电阻分压电路检测到的开关元件Q3的输出电压进行比较,根据该比较结果和已知的值,对上述公式的系数a、b进行计算。外部装置向开关电源装置101的微型控制器13输出计算出的系数a、b。

微型控制器13将从外部装置输入的修正值a、b存储于存储器133中。通过将修正值a、b事先存储于存储器133,从而在出厂后也能得到高精度的输出电压及中间总线电压的测定值。

如以上所说明过的,本实施方式涉及的开关电源装置101无需设置用于直接测定中间总线电压的测定端子就能修正中间总线电压测定值的误差。

另外,本实施方式中,虽然设置有缓冲器Bf1、Bf2,但也不是必须的。其中,通过设置缓冲器Bf1、Bf2,从而输入阻抗升高,因此可防止位于AD转换器132的前级的电路将影响波及到电阻分压电路的分压比,微型控制器13能够获得更高精度的检测结果。另外,在设置缓冲器Bf1、Bf2的情况下,为了消除缓冲器Bf1、Bf2的影响引起的误差的偏差,缓冲器Bf1、Bf2优选为一个IC芯片内的运算放大器。

(实施方式2)

图4是实施方式2涉及的开关电源装置102的电路图。

本例中,开关电源装置102取代图1所示的开关元件Q3而具备二极管D1。二极管D1相当于本发明涉及的“第1半导体元件”。二极管D1的阳极连接于降压转换器10、阴极连接于电压输出部P21。另外,其他的电路构成和实施方式1同样。二极管D1防止来自蓄电池E2的逆流。该情况下,二极管D1的开关控制是不需要的。

(实施方式3)

图5是实施方式3涉及的开关电源装置103的电路图。

开关电源装置103和实施方式1同样,具备降压转换器10和被连接于降压转换器10的输出侧的开关元件Q3。本例中,开关元件Q3被连接在与实施方式1相反的方向。详细地说,开关元件Q3的源极连接于降压转换器10、漏极连接于电压输出部P21。

进而,开关电源装置103具备被设置在开关元件Q3及电压输出部P21之间的电流检测电路14。电流检测电路14是用于检测来自蓄电池E2的逆流的电路。电流检测电路14例如是电阻,根据该电阻的两端的电位差对流动的电流的方向进行检测。由电流检测电路14检测到逆流后,微型控制器13使开关元件Q3断开。由此,可防止逆流电流。通过在防止逆流时采用开关元件Q3,从而与实施方式3涉及的采用了二极管D1的情况相比,可降低导通损耗。

(实施方式4)

图6是实施方式4涉及的开关电源装置104的电路图。

本例中,开关电源装置104具备绝缘型的降压转换器20。降压转换器20具备蓄电器C3、C4、开关元件Q5、Q6、降压变压器T1、二极管D2、D3、电感器L2。

开关元件Q5、Q6被控制电路11交替地接通断开。开关元件Q6接通、开关元件Q5断开时,降压变压器T1的次级侧的二极管D2导通,电感器L2被励磁,并且蓄电器C4中被充电,从降压转换器20输出电压。开关元件Q6断开、开关元件Q5接通时,二极管D3导通、电感器L2的励磁能量被释放,并且被充电在蓄电器C4中的电压从降压转换器20输出。

在该电路构成中,与实施方式1同样,如果针对电阻R31、R32、R33所构成的输出侧电阻分压电路来计算系数,则该系数利用于电阻R21、R22、R23所构成的输入侧电阻分压电路,可进行中间总线电压的误差的修正。为此,无需设置用于直接测定中间总线电压的测定端子。

(实施方式5)

图7是实施方式5涉及的开关电源装置105的电路图。

开关电源装置105,蓄电池E3连接于电压输入部P11、P12,负载R连接于电压输出部P21、P22。而且,将蓄电池E3的电压降压后向负载R供给。

开关电源装置105虽然与实施方式1~4同样,具备降压转换器10,但在实施方式1~4中降压转换器10被连接于电压输入部P11、P12侧,相对于此,在本实施方式中被连接于电压输出部P21、P22侧。

降压转换器10的输入侧连接着二极管D4。二极管D4相当于本发明涉及的“第1半导体元件”。二极管D4的阳极连接于电压输入部P11、阴极连接于降压转换器10。该二极管D4在弄错极性而相反地被连接于蓄电池E3时,防止来自蓄电池E3的逆流。

输入侧电阻分压电路被连接于二极管D4的阳极侧,输出侧电阻分压电路被连接于阴极侧。输入侧电阻分压电具备电阻R41、R42、R43,对向二极管D4输入的输入电压进行检测。输出侧电阻分压电路具备电阻R51、R52、R53,对来自二极管D4的输出电压(以下称为中间总线电压)进行检测。中间总线电压相当于本发明涉及的“第1电压”,向二极管D4输入的输入电压相当于本发明涉及的“第2电压”。

输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路的输出经由缓冲器Bf3、Bf4而被连接于微型控制器13。缓冲器Bf3、Bf4是电压跟随器电路。

输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路是同一元件同样地被连接的电路。具体是,电阻R41、R51为同一规格的元件,电阻R42、R52为同一规格的元件,电阻R43、R53为同一规格的元件。而且,电阻R41、R42、R43被串联连接,电阻R51、R52、R53也被串联连接。

在此,同一规格的元件意味着:公称电阻值相同、而且耐压规格或误差容许范围或尺寸等产品规格也相同的所谓的产品编号相同的元件。再有,优选制造批次是相同的。再有,为了进一步减小起因于检测电路的各元件的误差,电阻R41、R51、电阻R42、R52、及电阻R43、R53分别优选为一个薄膜网络电阻元件。

本实施方式中,由输入侧电阻分压电路根据向二极管D4输入的输入电压和用电压输入部P11、P12测定出的开关电源装置105的输入电压,来计算对降压转换器10的输入电压进行计算的公式的系数。如果针对输入侧电阻分压电路来计算系数,那么该系数也能够利用于输出侧电阻分压电路。由此,与实施方式1~4同样,无需设置用于直接测定中间总线电压的测定端子就能修正中间总线电压的误差。

(实施方式6)

图8是实施方式6涉及的开关电源装置106的电路图。

开关电源装置106将蓄电池E4连接于电压输入输出部P41、P42,将蓄电池E5连接于电压输入输出部P51、P52。电压输入输出部P41、P42连接着将蓄电池E4作为电源进行驱动的负载R1、及交流发电机/电动机(以下简单地称为电动机)21。电压输入输出部P51、P52连接着将蓄电池E5作为电源进行驱动的负载R2。

开关电源装置106从电压输入输出部P41、P42向电压输入输出部P51、P52、或从电压输入输出部P51、P52向电压输入输出部P41、P42,双向地传输电力。在从电压输入输出部P41、P42向电压输入输出部P51、P52传输电力的情况下,开关电源装置106被视为降压斩波器电路。再有,从电压输入输出部P51、P52向电压输入输出部P41、P42传输电力的情况下,开关电源装置106被视为升压斩波器电路。

开关电源装置106具备升压降压电路30。升压降压电路30具备蓄电器C3、C4、电感器L3及开关元件Q4、Q5。升压降压电路30通过将开关元件Q4、Q5接通断开,从而对从电压输入输出部P41、P42侧输入的电压进行降压,将从电压输入输出部P51、P52侧输入的电压进行升压。

开关电源装置106具备电阻R61、R62所构成的第1电阻分压电路、和电阻R63、R64所构成的第2电阻分压电路。第1电阻分压电路为了进行升压动作时的反馈控制而对升压降压电路30的输出电压进行检测。第2电阻分压电路为了进行降压动作时的反馈控制而对升压降压电路30的输出电压进行检测。由第1电阻分压回及第2电阻分压回检测出的输出电压被控输入制电路11。控制电路11基于电阻分压电路的电压检测结果对开关元件Q4、Q5进行开关控制,以使得升压降压电路30的输出电压变为规定值。

电压输入输出部P41、P42与升压降压电路30之间连接着开关元件Q6。开关元件Q6为MOS-FET,源极连接于电压输入输出部P41、漏极连接于升压降压电路30。与实施方式5同样,开关元件Q6的源极及漏极分别连接着电阻R41、R42、R43所构成的输入侧电阻分压电路、及电阻R51、R52、R53所构成的输出侧电阻分压电路。而且,输入侧电阻分压电路及输出侧电阻分压电路的输出经由缓冲器Bf5、Bf6而被连接于微型控制器23。

另外,为了消除缓冲器Bf5、Bf6的影响带来的误差的偏差,缓冲器Bf5、Bf6优选是一个IC芯片内的运算放大器。

开关元件Q6在将极性相反地被连接于蓄电池E4时,防止来自蓄电池E4的逆流。

开关元件Q6相当于本发明涉及的“第2半导体元件”。电阻R41、R42、R43所构成的输入侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第4电压检测电路”。再有,电阻R51、R52、R53所构成的输出侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第3电压检测电路”。

在电压输入输出部P51、P52与升压降压电路30之间连接着开关元件Q3。开关元件Q3的源极被连接于电压输入输出部P51、漏极被连接于升压降压电路30。与实施方式3同样,开关元件Q3的源极及漏极分别连接着电阻R21、R22、R23所构成的输入侧电阻分压电路、及电阻R31、R32、R33所构成的输出侧电阻分压电路。而且,输入侧电阻分压电路、及输出侧电阻分压电路的输出经由未图示的缓冲器而被连接于微型控制器23。

开关元件Q3相当于本发明涉及的“第1半导体元件”。电阻R21、R22、R23所构成的输入侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第1电压检测电路”。再有,电阻R31、R32、R33所构成的输出侧电阻分压电路相当于本发明涉及的“第2电压检测电路”。

微型控制器23和实施方式1~5同样,根据控制器驱动电源VDD而进行动作,具备CPU、AD转换器、存储器及DA转换器。微型控制器23对开关元件Q3、Q6进行接通断开。再有,微型控制器23通过外部输入输出部P6而与外部装置(未图示)进行数据通信。该AD转换器相当于本发明涉及的“取样单元”。

该微型控制器23进行与实施方式1~5中所说明过的微型控制器13同样的控制。例如,微型控制器23将用电阻R31、R32、R33所构成的输出侧电阻分压电路检测到的电压向外部装置输出。向该外部装置输入由高精度的测定装置在电压输入输出部P51、P52测定到的电压。外部装置对由测定装置测定到的电压输入输出部P51、P52处的电压和用输出侧电阻分压电路检测到的电压进行比较,根据该比较结果和电阻R31等已知的值,来计算实施方式1中说明过的y=ax+b的公式的系数a、b。外部装置向开关电源装置106的微型控制器23输出算出的系数a、b。

微型控制器23将从外部装置输入的修正值a、b存储于存储器中。微型控制器23在开关电源装置106的驱动时,若从R21等所构成的输入侧电阻分压电路检测电压(以下称为第1中间总线电压),则采用已存储到存储器的修正值a、b,进行修正所检测到的第1中间总线电压的误差的运算。

同样地,微型控制器23向外部装置输出用电阻R41、R42、R43所构成的输入侧电阻分压电路检测到的电压。向该外部装置输入通过高精度的测定装置在电压输入输出部P41、P42测定到的电压。外部装置对由测定装置测定到的电压输入输出部P51、P52处的电压和由输入侧电阻分压电路检测到的电压进行比较,并根据该比较结果和电阻R41等已知的值,对所述公式的系数a、b进行计算。外部装置向开关电源装置106的微型控制器23输出所算出的系数a、b。

微型控制器23将从外部装置输入的修正值a、b存储于存储器中。微型控制器23在开关电源装置106的驱动时,从R51等所构成的输出侧电阻分压电路检测到电压(以下称为第2中间总线电压)后,采用已存储到存储器的修正值a、b,进行修正所检测到的第2中间总线电压的误差的运算。

如以上所说明过的,本实施方式涉及的开关电源装置106无需设置用于直接测定第1中间总线电压及第2中间总线电压的测定端子,就能修正第1中间总线电压及第2中间总线电压测定值的误差。

-符号说明-

10...降压转换器

11...控制电路

13...微型控制器

14...电流检测电路

20...降压转换器

23...微型控制器

30...升压降压电路

101、102、103、104、105...开关电源装置

111...误差放大器

112...比较仪

113...三角波振荡器

114...反相电路

131...CPU

132...AD转换器

132A、132B...AD转换器

133...存储器

134...DA转换器

Bf1...缓冲器(第1缓冲器)

Bf2...缓冲器(第2缓冲器)

Bf3...缓冲器(第2缓冲器)

Bf4...缓冲器(第1缓冲器)

Bf5...缓冲器(第4缓冲器)

Bf6...缓冲器(第3缓冲器)

D1、D2、D3、D4...二极管

E1、E2、E3、E4、E5、E6...蓄电池

Ein...直流电源

P11、P12...电压输入部

P21、P22...电压输出部

P3...外部输入输出部

P41、P42...电压输入输出部

P51、P52...电压输入输出部

P6...外部输入输出部

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6...开关元件

VDD...基准信号

Vref...基准电压

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