电源装置以及电源装置的控制方法
【专利摘要】记忆部(80)对额定电流值Ioc1的下垂特性即第1下垂特性、以及大于额定电流值Ioc1的容许电流值Ioc2的下垂特性即第2下垂特性进行记忆。控制部(70)根据由输出电流检测部(50)检测出的电流值和掩蔽条件，选择记忆部(80)所记忆的下垂特性进行下垂控制。
【专利说明】
电源装置以及电源装置的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电源装置及其控制方式。
【背景技术】
[0002]在产生超过额定电流的负载电流时，电源装置通过过电流保护电路控制输出电流。另外，也有提出暂时将超过额定的输出电流用于负载供应的电源装置(参照专利文献一)。专利文献一所记载的技术，是在过电流检测电路中附加可以检测过电流，必要时暂时增大基准电压的可变化上电(PowerUp)电路，并且运行该电源电路使过电流检测电路的基准电压增大，暂时将与之相伴的负载电流增加至额定电流之上。
【发明内容】
[0003]然而，在以上技术中，暂时运行额定值以上电流时，电源装置中的各个部件的温度将超过额定温度。因此，要运行额定电流以上的负载电流，就有必要将电源装置中的各个部件的尺寸大型化使即使是运行额定电流以上电流也能将温度控制在额定温度的这样的课题存在。
[0004]鉴于以上问题点，本发明的目的在于提供在不将电源装置以及其所属部件的尺寸大型化的情况下能够暂时增加输出电流的电源装置及其控制方法。
[0005]为了达成所述目的，本发明的一形态涉及的电源装置其特征在于包括:
[0006]记忆额定输出电流值的下垂特性即第I下垂特性，以及记忆所述大于额定输出电流值的容许电流值的下垂特性即第2下垂特性的记忆部;检测负载电流值的输出电流检测部；以及根据通过所述输出电流检测部检测出的负载电流值及掩蔽(Mask)条件选择所述记忆部所记忆的下垂特性的控制部。
[0007]本发明的一形态的电源装置控制方法，具备一下特征:
[0008]对额定输出电流值的第一下垂特性，以及大于所述额定输出电流值的容许电流值下垂特性的第二下垂特性进行记忆；
[0009]根据输出电流检测值与掩蔽条件，选择所述被记忆的下垂特征从而进行下垂控制。
[0010]【发明效果】
[0011]本发明基于所检测出的负载电流值选择下垂特性，根据所选择的下垂特性暂时将负载电流值按照容许电流值增大至额定电流值以上，可以在电源装置及各部件所具有的特性容许范围内通过电流。因此，可以在使用既有电源装置及其部件，在不必将其大型化的情况下暂时增大负载电流。另外，通过过电流时的下垂特性的掩蔽功能，可以按照额定电流对电源装置进行散热设计，使电源装置的小型化成为可能。
[0012]【简单【附图说明】】
[0013]【图1】图1是展示第一实施方式涉及的电源装置结构的电路图。
[0014]【图2】图2是展示第一实施方式涉及的电源装置中电流检测出电路结构的电路图。
[0015]【图3】图3是对第一实施方式涉及的电源装置中电流检测电路的输出进行说明的图。
[0016]【图4】图4是第一实施方式涉及的电源装置下垂特性的说明图。
[0017]【图5】图5是展示第一实施方式涉及的电源装置的电源控制流程图(Flowchart)。
[0018]【图6】图6是第一实施方式涉及的电源装置的过电流再印加时的运作说明图。
[0019]【图7】图7是第二实施方式涉及的温度与下垂特性的关系的说明图。
[0020]【图8】图8是第二实施方式涉及的电源装置I中电源控制的流程图。
[0021]发明实施方式
[0022]第一实施方式
[0023]以下，将参照附图关于本发明实施方式进行说明。如图1所示，是展示本发明第一实施方式电源装置构成的电路图。如图1所示，电源装置I包含一次电路部20、主变压器(Main Trance)30、二次电路部40、输出电流检测部50、温度检测元件60、控制部70、记忆部
80 ο
[0024]一次电路部20包含开关元件21?24及输入电容器(Condenser)25。开关元件21与22直列连接，开关元件23与24直列连接。另外，开关元件21?24分别由像例如N频段的MOS型FET场效应晶体管(Field effect transist or)所构成。输入电源线(Line) 13以及14由电源输入端子11以及12处提供直流输入电源。输入电源线13与输入电源线14之间由输入电容器25连接。另外，输入电源线13与输入电源线14之间，由开关元件21以及22、和并列的开关元件23以及24连接。
[0025]主变压器30包含一次绕组(Coil)31与二次绕组32，对电源电压进行转换。由二次绕组32处导出中心抽头(Center tap)33。主变压器30的一次绕组31的一端与开关元件23与开关元件24的连接点相连接。一次绕组31的其他端通过变流器(Current Trance)51的一次绕组55与开关元件21和开关元件22的连接点相连接。
[0026]二次电路40包括整流元件41及42、输出阻流圈43、输出电容器44。整流元件41及42进行同步整流。整流元件41及42的结构例如M0SFET0。
[0027]整流元件41的一端(例如漏极(Drain))与主变压器30的二次绕组32的一端连接。整流元件41的其他端(例如源极(Sour c e))与输出电源线16连接。整流元件41的控制端子(例如栅极(Gate))与未图示的同步整流控制部连接。
[0028]整流元件42的一端(例如漏极(Drain))与二次绕组32的其他端连接。整流元件42及的其他端(例如源极(Source))与输出电源线16连接。整流元件42的控制端子(例如栅极(Gate))与未图示的同步整流控制部连接。另外，也可使控制部70具备同步整流控制部的功會K。
[0029]输出阻流圈43的一端与二次绕组32的中心抽头33连接，其他端与输出电源线15连接。
[0030 ]输出电容器44的一端与输出电源线15连接，其他端与输出电源线16连接。
[0031]输出电源线15与电源输出端子17连接，输出电源线16与电源输出端子18连接。另夕卜，电源输出端子17与电源输出端子18之间，连接着负载19。
[0032]另外，此处使用包含偏置磁隙(Biasgap)的输出阻流圈43。像这样使用了磁偏置技术的输出阻流圈43，可以扩大直流重叠特性。
[0033]输出电流检测部50包括变流器(Current Trance)51、整流电路52、以及电流检测电路53。
[0034]变流器51的二次绕组56与整流电路52连接。
[0035]整流电路52包括整流器521?524。整流电路52通过整流器521?524，构成桥接(Bridge)整流电路。整流器521?524分别例如为二极管(D1de)。
[0036]整流器521的输入端子(例如阳极(Anode))与整流器522的输出端子(例如阴极(Cathode))和二次绕组56的一端连接。整流器521的输出端子(例如阴极)与整流器523的输出端子(例如阴极)连接，并与电流检测电路53连接。整流器523的输入端子(例如阳极)与整流器524的输出端子(例如阴极)和二次绕组56的其他端连接。整流器522的输入端子(例如阳极)与整流器524的输入端子(例如阳极)连接，并与电流检测电路53连接。
[0037]电流检测电路53从变流器51处通过整流电路52检测到已整流的电流检测信号后输出给控制部70。另外，关于电流检测电路53的结构将在后文中阐述。
[0038]温度检测元件60的一端与控制部70的输入端子连接，其他端接地。温度检测元件60设置在开关元件21?24、主变压器30、整流元件41、42、以及输出阻流圈43中至少任意一个元件的近旁，从而对电源装置I的温度进行检测。温度检测元件60例如使用热敏电阻(Thermistor)。温度检测元件60的输出向控制部70供给。
[0039]控制部70包含定时器71以及A/D(Analog to Digital;模拟-数码转换部)107。另夕卜，控制部70处连接着一次电路部20的开关元件21?24各自的控制端子(栅极)以及记忆部80。控制部 70 由 CPU(Central Processing Unit)、RAM( Random Access Memory)、ROM (ReadOnly Memory)、A/D及D/A(Digital to Analog;模拟-数码转换部)转换器(Converter)等构成。
[0040]控制部70产生开关脉冲，产生的开关脉冲供给开关元件21?24的控制端子(例如栅极)。控制部70根据由A/D107转换的电流值与温度来控制电源装置I的下垂特性。
[0041]另外，未图示的同步整流控制电路产生开关脉冲，产生的开关脉冲供给整流元件41以及42的控制端子(栅极)。
[0042]定时器71用于测量输出电流从超过额定电流值1cl开始的用时。
[0043]A/D107的输入端子与电流检测电路53的输出端子连接。A/D107将电流检测电路53输出的电流转换为数码值。同样的，由温度检测元件60检测出的温度由控制部70包括的未图示的A/D转换为数码值。
[0044]记忆部80例如由EEPR0M(ElectronicErasable Programmable Read OnlyM e m o r y)所构成，并记忆用于控制部7 0控制所需的参数。在这里，记忆部8 0对额定电流值1cl的下垂特性、最大容许电流值1c2的下垂特性、发热时容许电流值1t的下垂特性、以及掩蔽期Tm等各种参数进行记忆。关于这些参数将在后文中阐述。另外，也可将记忆部80内置于记忆部70中。
[0045]接下来，就电路检测电路53进行说明。图2为展示本实施形态涉及的电源装置I中电流检测电路53结构的电路图。
[0046]如图2所示电流检测电路53包括整流器101、电容器102、电阻103、电阻104、电容器105、电阻 106。
[0047]整流器1I输入端子(例如阳极)与整流电路52的整流器521输出端子和整流器523输出端子的连接点连接。整流101输出端子(例如阴极)与电阻103的一端及电容器102的一端连接。整流器101例如为二极管。整流器101对输入至整流器101的电流进行峰值检测。
[0048]电阻103的其他端与电阻104的一端、电容器105的一端、以及电阻106的一端连接。
[0049]电容器102的其他端、电阻104的其他端、以及电容器105的其他端与整流电路52的整流器522输入端子与整流器524输入端子的连接点连接并接地。
[0050]电阻106的其他端与控制部70的A/D107—端连接。另外，电容器105的其他端接地并与A/D107其他端连接。
[0051 ] 检测电流平均值的电路由电动器102、电容器105、电阻103、电阻104、以及电阻106
所构成。
[0052]接下来，就本发明第一实施方式涉及的电源装置I的运行进行说明。图1中，电源输入端子11以及12由直流电源供给。该直流电源由开关元件21?24进行开关控制，并供给主变压器30的一次绕组31。开关元件21?24构成全桥式(Full Bridge)开关电源电路，可在开关元件21以及24处于开(On)，开关元件22以及23处于关(Off)状态;开关元件22以及23处于开，开关元件21以及24处于关状态之间相互切换。主变压器30的二次绕组32的输出，由整流元件41及42整流后，再由输出阻流圈43及输出电容器44平滑后，从电源输出端子17及18处输出。从电源输出端子17及18输出的直流电源，向负载19给及。
[0053]输出电流检测部50进行负载电流的检测。一旦流向负载19的电流增加，二次电路部40流通的电流会增加，一次电路部20的电流也随之增加。主变压器30的一次绕组31流通的电流会被变流器51检测出。变流器51的二次绕组56的输出由整流电路52全波整流后供给电流检测电路53。
[0054]电流检测电路53由整流器101对供给的电流进行峰值检测，并通过电容器102、电容器105、电阻103、电阻104、以及电阻106所组成的电路检测电流值。电流平均值由电容器102、电容器105、电阻103、电阻104、以及电阻106所组成的电路检测。控制部70根据由电流检测电路53检测出的电流平均值，以及由温度检测元件60检测出的温度，对电源装置I的下垂特性进行控制。
[0055]图3是对第一实施方式涉及的电源装置中电流检测电路输出的说明图。从变流器51的二次绕组56处可获得主变压器30的一次绕组31流通电流的对应输出。该变流器51的二次绕组56的输出由整流电路52全波整流。图3中，横轴为时刻、纵轴为电流及电压。符号AlOl所示波形为全波整流后的变流器51的输出波形。整流电路52的输出通过电流检测电路53平均化后供给控制部70内的A/D转换器107。符号A102所示波形为通过电流检测电路53平均化的输出波形。符号A103所示箭头为A/D转换器107处的负载电流检测值的平均值。另外，图3中符号A103所示箭头下方连线(Li ne)为0[A]、0[V]。
[0056]控制部70基于输出从电流检测部50的电流检测电路53处取得的电流值进行过电流保护控制。即电源装置I预先规定了以能够稳定供应电源的电流作为额定电流值。控制部70从输出电流检测部50的电流检测电路53处的检测值中获取负载电流值，一旦该负载电流值超过设所定值时，则对开关元件21?24的脉冲幅度进行控制，根据下垂特性使输出电压下降，从而控制负载电流。
[0057]此第一实施方式除了能够稳定供应电源的额定电流值之外，仅限在所定时间内，在电源装置及部件具有的特性允许范围内，还设定了供应额定电流值以上电流的最大容许电流值。例如，负载19为电机等时，相比常规运行时，启动时需要暂时的大电流。像这样将即使是暂时供应导致发热致使温度上升，也能够在不超过部件的绝对最大额定范围状态下没有问题的进行输出的电流值设定为最大容许电流值。
[0058]另外，如果使用包含偏置磁隙的阻流圈43，则可因为使用了磁偏置技术扩大直流重叠特性。因此，在限定时间内，以最大容许电流值进行下垂控制时，通过磁偏置技术可扩大输出阻流圈43的额定电流。
[0059]作为最大负载电流值在限定时间内通过的电流值，以及最大负载电流值状态下负载电流通过的时间，例如通过实测取得。例如，以12作为额定电流值、以13作为最大负载电流值。电流值12例如为150A、电流值13例如为180A。此时，对负载电流为12时的电源装置I各部位的温度进行实测并设定容许温度，对负载电流为13时的电源装置I各部位的温度进行实测并与设定的容许温度进行比较，从负载电流为13时容许温度以内的时间范围就可以决定最大负载电流值状态下的负载电流通过时间。像这样通过对电源装置I各部位温度的实测，可以决定作为暂时可通过的最大负载电流值与其时间的关系。
[0060]图4所示为本发明第一实施方式涉及的电源装置I的下垂特性。图4中，横轴表示负载电流Ιο、纵轴表示输出电压Vo。符号BlOl所示特性为额定电流状态下进行下垂控制的下垂特性。符号B102所示特性为在限定时间内最大容许电流值状态下进行下垂控制的下垂特性。符号B103所示特性为对过热时电流值进行控制的下次特性。记忆部80对这样的下垂特性参数进行着记忆。
[0061]如图4所示输出电压为Vl时，伴随着输出电流的增加，电源装置I包括的各部件、功能部的发热量会增加。当负载处产生高于电源装置规定的电流时，在通过额定值以上电流的同时会设定下垂特性减少输出电压。像这样伴随着输出电流的增加而减少输出电压，从而对电源装置内温度上升时的各部件及功能部进行保护。本实施方式的电源装置I，即使是在增加对负载的输出电流时，也可在保持预设的期间及输出电压的情况下对负载提供额定值以上的输出电流。此时，电源装置I包括的各部件及功能部的温度虽然会上升，但在本实施方式中，会在各部件及功能部温度容许范围内保持输出电压并输出额定值以上的输出电流。
[0062]常规状态下，以符号BlOl所示特性进行下垂控制。也就是说，若额定电流值定为1cl，如符号BlOl所示在常规状态下负载电流1检测值为额定电流值1cl，则输出电压Vo被下垂控制为负载电流值1例如不超过12。
[0063 ]如所述当常规状态达到额定电流值I ο c I时，进行符号B1I所示特性的下垂控制。在本实施方式中，电源对负载的供给时间在所定时间(掩蔽期Tm)以内，则符号BlOl所示下垂特性被掩蔽并按符号B102所示特性进行下垂控制。即在限定时间内可以供给的最大容许电流值为1C2(1C2大于1cl)，如符号B102所示，可在所定时间内将负载电流1供给至最大容许电流值1c2，一旦负载电流1检测值达到最大容许电流值1c2，则输出电压Vo被下垂控制为负载电流值1例如不超过13。
[0064]电源装置I根据周围的环境及使用条件会产生热量。温度超过所定值以上时，就有必要进行电源控制使之不再产生更高的热量。因此，当电源装置I的温度达到容许温度以上时，则如符号B103所示特性进行下垂控制。即以OT作为容许界限温度、以可在发热时提供的负载电流作为发热时容许电流值1t(1t为未满1cl)、如符号B103所示，当电源装置已的温度超过容许界限温度OT时，一旦负载电流1的检测值为发热时容许电流值lot，则输出电压Vo被下垂控制为负载电流1例如不超过II。电流值Il例如120A。
[0065]另外，控制部70从电流检测电路53的检测值中获取负载电流值，从而判定该负载电流值是否到达或超过所定值。并且控制部70根据判定结果对下垂控制进行切换。控制部70还通过控制开关元件21?24的脉冲幅度、根据下垂特性降低输出电压、对负载电流进行控制，从而对电源装置I进行控制。
[0066]图5为本发明第一实施方式涉及的电源装置I的电源控制流程图。图5中，控制部70获取温度检测元件60的温度检测值并判定检测温度是否未满容许界限温度OT(步骤(Step)S101)。若判定为检测温度非未满容许界限温度OT(步骤SlOl:N0)，则从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过发热时容许电流值1t(步骤S102)。若判定为负载电流检测值未超过发热时容许电流值1t(步骤S102:N0)，则控制部70返回步骤SlOl进行处理。若判定为负载电流检测值超过发热时容许电流值1t(步骤S102: YES)，则控制部70从记忆部80处读取发热时容许电流值1t的下垂特性，如图4所示进行下垂控制使负载电流检测值不超过11(步骤S103)后返回步骤SlOl进行处理。
[0067]步骤SlOl若判定为检测温度未满容许界限温度OT(步骤SlOl: YES)，则控制部70从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过额定电流值1cl(步骤S104)。若判定为负载电流检测值未超过额定电流值1cl (步骤S104:N0)，则控制部70返回步骤SlOl进行处理。若判定为负载电流检测值超过额定电流值1cl (步骤S104:YES)，则控制部70根据计时器71的计测值来判定负载电流检测值超出额定电流值1cl后的用时是否未满掩蔽期Tm(步骤S105)。
[0068]步骤S105若判定用时未满掩蔽期Tm(步骤S105:YES)，则控制部70从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过最大容许电流值1c2(步骤S106)。若判定为负载电流检测值未超过最大容许电流值1c2(步骤S106:N0)，则控制部70返回步骤SlOl进行处理。若判定为负载电流检测值超过最大容许电流值1c2(步骤S106: YES)，则控制部70从记忆部80处读取最大容许电流值1c2的下垂特性，如图4符号B102所示进行下垂控制(步骤107)使负载电流检测值不超过13后返回步骤SlOl进行处理。
[0069]步骤S105若判定用时非未满掩蔽期Tm(步骤S105:N0)，则控制部70从记忆部80处读取额定电流值1cl的下垂特性，如图4符号BlOl所示进行下垂控制(步骤108)使负载电流检测值不超过12后返回步骤SlOl进行处理。
[0070]接下来，对各种状态的运作，适时参考图4、图5做具体举例说明。
[0071]常规状态时的运作说明。
[0072]首先，从常规状态时的运作，即电源装置I内的发热量不大，负载电流检测值在额定电流值以下时的运作开始说明:
[0073]当温度未满容许界限温度0T，负载电流检测值未达到额定电流值1cl时，图5中形成步骤SlOl与步骤S104的重复循环，此时不进行过电流保护控制，输出电压Vo被保持在例如Vl水平。电压值Vl例如为12V。
[0074]电源装置I内的发热量变大时的运作说明:
[0075]当电源装置I内的发热量大，温度达到容许界限温度OT以上时，会判定负载电流检测值是否超过发热时容许电流值1t(图5步骤S102)。并且，当负载电流检测值超过发热时容许电流值lot时，如图4符号B103所示，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过Il(图5步骤S103)。像这样当发热量变大时，如符号B103所示，以发热时容许电流值1t的特性进行下垂控制。通过这样，可防止电源装置I内的异常发热。
[0076]负载电流检测值超过额定电流值时的运作说明:
[0077]当温度未满容许界限温度OT，负载电流检测值在额定电流值1cl以上，用时在掩蔽期Tm以内时，会判定负载电流检测值是否在最大容许电流值1c2以上(图5步骤S106)。且负载电流检测值在最大容许电流值1c2以上时，如图4符号B102所示，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过13(图5步骤S107)。当用时超过掩蔽期Tm时，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过12(图5步骤S108)。
[0078]像这样，本发明第一实施方式以能够输出容许电流值的期间为掩蔽条件。而且，如满足用时在掩蔽期Tm以内的条件，则额定电流值1cl的下垂控制被掩蔽，从而选择最大容许电流值1c2的下垂控制。用时超过掩蔽期Tm，即未满足用时未满掩蔽期Tm这一条件，则转为执行额定电流值I oc I的下垂控制。这样就可以暂时对负载19通过额定电流值以上的电流。
[0079]本发明第一实施方式像这样由于在电源装置及部件具有的温度特性余量内流通暂时使输出电流值大于额定电流值的电流，因此可以使用既有的电源装置及部件，在不必使其大型化的情况下暂时增加输出电流。另外，关于输出阻流圈43，如所述通过磁偏置技术，能够扩大直流重叠特性。另外，本发明第一实施方式通过掩蔽过电流时下垂特性的功能，可以额定电流为基础进行电源装置的散热设计，从而使电源装置的小型化成为可能。
[0080]另外，流通超过额定电流值1cl的负载电流后，在过电流再印加时，为了抑制温度上升，负载电流会被限制为不超过所定时间及额定电流。图6为第一实施方式涉及的电源装置过电流再印加时的运作说明图。图6中横轴表示时间，纵轴表示输出电压及负载电流。如图6(A)所示在时间点tl之前，假设负载电流1例如为100A。这时由于负载电流1低于额定电流值，不进行过电流保护控制，输出电压Vo保持在例如Vl状态。时间点tl至t2为止的例如两秒钟，假设额定电流值1cl超过了负载电流1(例如180A)，如果是在所定掩蔽期内，则选择最大容许电流之I ο c 2的下垂控制，可以流通额定电流值I ο c I以上的例如13的负载电流(例如180A)。如果是在超过所定掩蔽期Tm的时间点t2会后，负载电流1会被限制在155A<J3再次作为负载电流路通时，如图6(B)所示，为了抑制温度上升，在时间点til至tl2间例如在12以下的负载电流状态下持续10秒钟。
[0081]而且，在所述举例中流通主变压器30的一次绕组31的电流由变流器51检测出，并获取负载电流检测值。此例中由于例如超过10A的电流作为负载电流流通，考虑到电流噪声及发热的影响，使用变流器51对一次电流进行检测。另外，使用变流器51 —次电流进行检测和控制，可以保护开关元件21?24。当然，也可对二次电路40流通的电流进行检测，获取负载电流检测值。例如，图1中也可在输出电源线15及16中设置电流检测电路，获取负载电流检测值。另外，在不使用变流器的情况下，也能够通过使用检测电阻对电流进行检测。
[0082]另外，所述举例中虽然整流元件41及42使用MOSFET进行同步整流，但整流元件41及42也可使用二极管。
[0083]第二实施方式
[0084]接下来就本发明第二实施方式进行说明。所述第一实施方式以负载电流检测值从超过额定电流值1cl开始的用时未满掩蔽期Tm为掩蔽条件，使其可在短时间内对负载提供额定电流以上的电流。第二实施方式相对于此，以温度未满余量温度0T2为掩蔽条件，使其可在短时间内对负载提供额定电流以上的电流。另外，关于电源装置I的结构与图1所示第一实施方式相同。
[0085]图7为第二实施方式中温度与下垂特性间的关系说明图。图7中，横轴表示电源装置I的温度，纵轴表示进行下垂控制时的负载电流。如图7所示，电源装置I的温度在容许界限温度OTl (例如100度)至容许界限温度OTO(例如120度)之间范围，则如图4中符号B103所示，进行负载电流1例如不超过Il的发热时容许电流值的下垂控制。电源装置I的温度在容许界限温度0T2(例如90度)至容许界限温度OTl (例如120度)之间范围，则如图4中符号BlOl所示，进行负载电流1例如不超过12的额定电流值的下垂控制。电源装置I的温度在未满余量温度0Τ2期间，则如图4中符号Β102所示，进行负载电流1例如不超过13的最大容许电流值1c2的下垂控制。
[0086]像这样，第二实施方式中负载电流检测值即使超过额定电流值1cl，电源装置I的温度如未满余量温度0T，则如图4符号B102所示进行最大容许电流值1c2的下垂控制。
[0087]记忆部80对额定电流值1cl的下垂特性、最大容许电流值1c2的下垂特性、及发热时容许电流值1t的下垂特性进行记，另外，对容许界限温度OTl和余量温度0T2的值进行记忆。控制部70根据由电流检测电路53检测出的负载电流检测值和由温度检测元件60检测出的温度，在负载电流检测值即使超过额定电流值1cl，但未满余量温度0T2时，以最大容许电流值1c2作为负载电流进行输出控制。
[0088]图8为第二实施方式涉及的电源装置I的电源控制流程图。图8中，从温度检测元件60的温度检测值中判定检测温度是否未满容许界限温度OTl(步骤S201)。若判定为检测温度非未满容许界限温度OTl (步骤S201:N0)，则从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过发热时容许电流值1t(步骤S202)。若判定为负载电流检测值未超过发热时容许电流值1t(步骤S202:N0)，则控制部70返回步骤S201进行处理。若判定为负载电流检测值超过发热时容许电流值1t(步骤S202: YES)，则控制部70如图4符号B103所示进行下垂控制使负载电流检测值不超过11(步骤S203)后返回步骤S201进行处理。
[0089]步骤S201若判定为检测温度未满容许界限温度OTl (步骤S201: YES)，则控制部70从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过额定电流值1cl(步骤S204)。若判定为负载电流检测值未超过额定电流值1cl (步骤S204:N0)，则控制部70返回步骤S201进行处理。若判定为负载电流检测值超过额定电流值1cl(步骤S204:YES)，则控制部70判定检测温度是否未满余量温度0T2(步骤S205)。
[0090]步骤S105若判定为检测温度未满余量温度0Τ2(步骤S205:YES)，则控制部70从电流检测电路53的检测值中判定负载电流检测值是否超过最大容许电流值1c2(步骤S206)。若判定为负载电流检测值未超过最大容许电流值1c2(步骤S206:N0)，则控制部70返回步骤S201进行处理。若判定为负载电流检测值超过最大容许电流值1c2(步骤S206:YES)，则控制部70如图4符号B102所示进行下垂控制(步骤207)使负载电流检测值不超过13后返回步骤S201进行处理。
[0091]步骤S205若判定为检测温度非未满余量温度0T2(步骤S205:N0)，则控制部70如图4符号BlOl所示进行下垂控制(步骤208)使负载电流检测值不超过12后返回步骤S201进行处理。
[0092]接下来，对各种状态的运作，适时参考图4、图7、图8做具体举例说明。
[0093]常规状态时的运作说明:
[0094]常规状态时的运作、以及电源装置I内的发热量变大时的运作，与所述第一实施方式相同。即，当温度未满容许界限温度OTl(图7)，负载电流检测值未达到额定电流值1cl时，图8中形成步骤S201与步骤S204的重复循环，此时不进行过电流保护控制，输出电压Vo被保持在例如Vl水平。另外，当电源装置I内的发热量变大，温度达到非未满容许界限温度OTl(图7)时，则如图4符号B103所示，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过11(图8步骤S203)。
[0095]负载电流检测值超过额定电流值时的运作说明:
[0096]当温度未满容许界限温度OTl、负载电流检测值在额定电流值1cl以上时，如温度未满余量温度0T2(图7)，则判定负载电流检测值是否在最大容许电流值1c2以上(图8步骤S206)。当负载电流检测值在最大容许电流值1c2以上时，如图4符号B102所示，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过13(图8步骤S207)。并且，当负载电流增大至最大容许电流值1c2并持续运作，温度随之上升。当温度超过余量温度0T2(图7)时，如图4符号B102所示，输出电压被下垂控制为负载电流检测值不超过12(图8步骤S208)。
[0097]像这样，本发明第二实施方式以能够输出容许电流值的温度为掩蔽条件。而且，如满足温度未满余量温度0Τ2的掩蔽条件，则额定电流值1cl的下垂控制被掩蔽，从而选择最大容许电流值1c2的下垂控制。如由于负载电流以最大容许电流值1c2状态持续运作而使温度上升，不再满足温度未满余量温度0T2的掩蔽条件时，则转为执行额定电流值1cl的下垂控制。这样就可以暂时对负载19通过额定电流值以上的电流。
[0098]另外，本发明第二实施方式中，电源装置I的温度检测元件60最好设置在容易受过电流影响的元件近旁。即，温度检测元件60设置在开关元件21?24、主变压器30、整流元件41和42、以及输出阻流圈43中至少任意一个的近旁。另外，温度检测元件60也可设置在多个容易受过电流影响的元件近旁，通过多个温度检测元件的检测结果来判定电源装置I的温度。
[0099]所述第一及第二实施方式中，虽然一次电路部20的结构以全桥接电路为例子进行了说明，但本发明的电源装置I中的一次电路部20的电路结构并未被特定。例如，一次电路部20的电路亦可为非共振型的PffM控制方式，或亦可为由相位偏移(Phase Shift)型开关电路所构成的开关电源装置。
[0100]所述第一及第二实施方式中，记忆部80对3个下垂特性进行记忆，虽然已就控制部70根据负载电流值以及掩蔽条件选择记忆部80所记忆的下垂特性进行举例说明，但不仅限于此。记忆部80所记忆的下垂特性也可为基于额定输出电流的第I下垂特性、以及对应大于该额定电流值的第2下垂特性。另外，也可使控制部70对这两个下垂特性进行选择。另外，所述本实施方式中以第I下垂特性为一个，第2下垂特性为两个进行了举例说明，也可将两种以上的下垂特性用于第2下垂特性，并对这些下垂特性加以选择。
[0101 ]另外，也可将本发明中用于实现控制部70功能的程序(Program)记录在可进行计算机(Computer)读取的记录媒体中，通过将该记录媒体中记录的程序读取到计算机系统(Computer System)并执行，从而对控制部70进行运作和控制。另外，所述“计算机系统”包括OS以及周边器材等硬件(Hardware)。另外，所述“计算机系统”也包含具备提供主页(HomePage)环境(或是显示环境)的WWW系统。另外，所述“可进行计算机读取的记录媒体”是指软盘(flexible disk)、光盘、R0M、CD-R0M、等可移动媒体、以及内置在计算机系统中的硬盘(Hard disk)等记忆装置。另外，该“可进行计算机读取的记录媒体”是指包含通过互联网(Internet)等的网络以及电话线路等的通信线路将程序传输后作为服务器(Server)及客户端(Client)的像内置于计算机系统中的随机存储器(RAM)般可将程序在一定时间内进行存储的记录媒体。
[0102]另外，也可将所述程序从装有记忆该程序的记忆装置的计算机系统中通过传输媒体、或是通过传输媒体中的传输信号传输至其他计算机系统。此处所述将程序传输的“传输媒体”指像互联网等的网络(通信网络)及电话线路等的线路(通信线路)一样的具有信息传输功能的媒体。另外，所述程序也可以是以实现部分所述功能为目的，甚至也可与计算机系统中已经记忆的程序相组合来实现所述功能，即也可作为差别文件(差别程序)。
[0103]符号说明
[0104]20 一次电路部
[0105]21?24开关元件
[0106]25输入电容器
[0107]30主变压器
[0108]40 二次电路部
[0109]41、42整流元件
[0110]43输出阻流圈
[0111]44输出电容器
[0112]50输出电流检测部
[0113]51变流器
[0114]52整流电路
[0115]53电流检测电路
[0116]60温度检测元件
[0117]70控制部
[0118]80记忆部
【主权项】
1.一种电源装置，其特征在于，包括: 对额定输出电流值的第一下垂特性与大于所述额定输出电流值的容许电流值下垂特性的第二下垂特性进行记忆的记忆部； 检测负载电流值的输出电流检测部； 以及根据由所述输出电流检测部检测出的负载电流值与掩蔽条件选择所述记忆部所记忆的下垂特性的控制部。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于: 其中，所述掩蔽条件是能够输出所述容许电流值的期间，或是能够输出所述容许电流值的温度范围中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，还包括: 进行电压转换的变压器， 其中，所述变压器包括一次线圈及二次线圈， 所述一次线圈与开关元件连接， 所述二次线圈与整流元件和输出阻流圈连接。4.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于: 其中，所述输出阻流圈包含偏置磁隙。5.根据权利要求3或4所述的电源装置，其特征在于，还包括: 检测温度的温度检测元件， 其中，所述温度检测元件，设置在所述整流元件、所述输出阻流圈、以及所述开关元件中任意一个元件的近旁， 所述控制部根据由所述温度检测元件检测出的温度选择记忆部记忆的任意一个下垂特性。6.一种电源装置的控制方法，其特征在于: 对额定输出电流值的第一下垂特性，以及大于所述额定输出电流值的容许电流值下垂特性的第二下垂特性进行记忆， 根据输出电流检测值与掩蔽条件，选择所述被记忆的下垂特性从而进行下垂控制。
【文档编号】H02M3/28GK105850019SQ201380080939
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2013年11月29日
【发明人】若林浩二, 新田甲之辅
【申请人】新电元工业株式会社