电源装置的制作方法

本发明涉及电源装置。

背景技术

作为试图使输出电压在所期望的目标电压处稳定化的电源装置的例子，例如提出了如专利文献1那样的技术。专利文献1的电源控制装置具备数字控制电路部，该数字控制电路部基于向电源控制对象装置供给的输出电压与基准电压之间的差值信息，以使输出电压变得与基准电压相等的方式进行数字控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5175642号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

这种电源装置虽然监视输出而进行反馈控制，使输出电压或输出电流以接近目标值的方式稳定化，但是电源装置的输出受到负载状态的影响，在负载的状态大幅变化的情况下，会有输出电压、输出电流容易大幅变动的情况。在像这样输出根据负载状态而大幅变动的情况下，若进行反馈控制的控制电路的处理速度缓慢则输出的稳定性会变得不充分，因此，可以说优选的是，控制电路能够以设想了由负载状态的变化引起的输出变动的情况下的处理速度进行动作。但是，若使控制电路持续以设想了输出变动的情况下的高的处理速度进行动作，则产生控制电路的消耗电力增大这样的问题。

对此，在专利文献1中提出了成为上述问题的参考的技术。该专利文献1的电源控制装置在设置于对象(电源控制对象装置)的内部的功能块的负载发生变化的情况下设定为激活并向电源控制电路输入，抑制由电源控制对象装置的负载的变化产生的输出电压的变动。另一方面，在电源控制对象装置的负载未变化的情况下，通过使处理器动作时钟停止，使数字控制电路部的处理器停止，从而实现低消耗电力。具体而言，从对象(电源控制对象装置)发出的控制信号输入电源控制装置，在电源控制装置中，数字控制电路部内的处理器响应该控制信号的转变而进行动作。并且，构成为：在电源控制装置内监视数字控制电路部的输出，当判定为对象(电源控制对象装置)内的负载未变化时，使数字控制电路部内的处理器的动作停止。

但是，专利文献1的电源控制装置以如下的结构为前提：从被施加基于该电源控制装置的输出电压的对象(电源控制对象装置)，利用与输出路径(被施加输出电压的电力线)不同的路径发送控制信号(功能块/时钟激活信号)。即，只能应用于利用与被施加输出电压的电力线不同的路径来输出这样的控制信号的结构。并且，该控制信号相对于输出电压或输出电流的变化存在一定程度的滞后，因此根据控制信号来掌握输出电压或输出电流的变化会导致反馈的延迟。

本发明基于上述情况完成，其目的在于，以能够进一步抑制消耗电力的结构实现在输出电流大幅变化的情况下能够以高的响应性进行反馈控制的电源装置。

用于解决课题的技术方案

本发明的电源装置具备：

电压变换部，通过开关元件根据pwm信号进行接通断开动作而将输入的电压升压或降压并输出；

变动率检测部，检测从所述电压变换部输出的电流的变动率；

处理速度决定部，以由所述变动率检测部检测出的所述变动率越大则使速度越大的方式决定处理速度；及

控制部，构成为以由所述处理速度决定部决定的所述处理速度进行动作，进行基于预先设定的目标值和来自所述电压变换部的输出值来运算给予所述电压变换部的pwm信号的占空比并且将设定为运算得到的占空比的pwm信号向所述电压变换部输出的反馈控制。

发明效果

该电源装置通过变动率检测部来检测从电压变换部输出的电流的变动率，处理速度决定部以由变动率检测部检测出的电流的变动率越大则使速度越大的方式决定处理速度。并且，控制部以由处理速度决定部决定的处理速度进行动作。在该结构中，在由于负载变动而输出电流的变动率相对大的情况下，能够将控制部的处理速度设为相对大。即，在输出电流大幅变动的情况下能够通过增大处理速度来提高向目标值的追随性，能够可靠地抑制稳定性由于负载变动等而降低。并且，由于基于从电压变换部输出的电流的变动率来决定处理速度，因此在通过处理速度决定部决定处理速度之后，容易更迅速地反映输出电流的变动状态，能够提高反馈控制的响应性。另一方面，在输出电流的变动率相对小的情况下，能够将控制部的处理速度设为相对小。即，在输出电流的变动率相对小而稳定性不容易受损的状况下抑制控制部的处理速度，能够实现消耗电力的降低。

因此，能够以能够进一步抑制消耗电力的结构来实现在输出电流大幅变化的情况下能够以高的响应性进行反馈控制的电源装置。

附图说明

图1是概略性例示出实施例1的电源装置的框图。

图2是例示出由实施例1的电源装置中的处理速度决定部执行的唤醒信号及运算速度变更要求信号的控制的流程的流程图。

图3是例示出由实施例1的电源装置中的控制部执行的反馈控制的流程的流程图。

图4是概略性地表示实施例1的电源装置中的输出电流的变化的例子和与输出电流对应的唤醒信号、运算速度变更要求信号、微型运算机的处理速度及微型运算机的变化的例子的时序图。

图5是例示出应用实施例1的电源装置的车载系统的框图。

图6是例示出在实施例1的电源装置被应用于图5的车载系统的情况下的控制的流程的流程图。

具体实施方式

在此，示出本发明的优选例子。

处理速度决定部可以是如下的结构：在由变动率检测部检测出的变动率大于规定的第一阈值且从电压变换部输出的电流的电流值大于规定的第二阈值的情况下，将处理速度决定为第一处理速度，在由变动率检测部检测出的变动率为第一阈值以下的情况下，或从电压变换部输出的电流的电流值为第二阈值以下的情况下，将处理速度决定为比第一处理速度慢的第二处理速度。

与输出电流相对小时相比，在输出电流相对大时由负载变动等引起的输出变动的影响更容易成为问题。在本结构中，在输出电流相对大且输出电流相对大的状况下，以处理速度为优先提高向目标值的追随性，能够使上述问题更难以产生。反之，即使输出电流的变动率相对大，在输出电流相对小的状况下也能够通过抑制处理速度而使消耗电力的降低优先。

处理速度决定部可以是如下的结构：在将处理速度从第二处理速度切换为第一处理速度后，在至少规定时间期间，禁止从第一处理速度向第二处理速度的切换，在从第二处理速度切换为第一处理速度起经过了规定时间后，在由变动率检测部检测出的变动率为第一阈值以下的情况下或从电压变换部输出的电流的电流值为第二阈值以下的情况下，从第一处理速度向第二处理速度切换。

如此，在将处理速度从第二处理速度切换为第一处理速度后，通过在至少规定时间期间禁止从第一处理速度向第二处理速度的切换，能够减少切换为相对低的处理速度(第二处理速度)的频度，能够防止因频繁地切换为第二处理速度而引起的追随性的降低。

<实施例1>

以下，对将本发明具体化而得到的实施例1进行说明。

图1所示的电源装置1例如构成为搭载于车辆的车载用电源装置。电源装置1具备控制装置2、电压变换部3、电流检测部22、电压检测部24等，具有如下的功能：向输出侧导电路径7b输出将施加于输入侧导电路径7a的直流电压(输入电压)降压或升压而得到的输出电压。

输入侧导电路径7a构成为由第一电源部91施加直流电压的一次侧的电力线，与第一电源部91的高电位侧端子电连接。第一电源部91例如由铅蓄电池构成。此外，在连接第一电源部91的输入侧导电路径7a，也连接有交流发电机等。

输出侧导电路径7b构成为由第二电源部92施加直流电压的二次侧的电力线，与第二电源部92的高电位侧端子电连接。第二电源部92例如由锂离子电池、电双层电容器等的蓄电装置构成。

电压变换部3构成为通过开关元件(例如mosfet)根据pwm信号进行接通断开动作而将施加于输入侧导电路径7a的输入电压升压或降压并向输出侧导电路径7b输出，例如构成为同步整流方式的dcdc转换器。该电压变换部3例如可以是如下的升压型转换器：施加于输入侧导电路径7a的输入电压通过由pwm信号控制的开关元件的接通断开动作而升压并被向输出侧导电路径7b输出，也可以是如下的降压型转换器：施加于输入侧导电路径7a的输入电压通过由pwm信号控制的开关元件的接通断开动作而降压并被向输出侧导电路径7b输出。或者，也可以是如下的升降压型转换器：切换进行将施加于输入侧导电路径7a的输入电压升压并向输出侧导电路径7b输出的模式(升压模式)和将施加于输入侧导电路径7a的输入电压降压并向输出侧导电路径7b输出的模式(降压模式)。或者，也可以是如下的双向型的升降压型转换器：切换进行将施加于导电路径7a的输入电压升压或降压并向导电路径7b输出的模式和将施加于导电路径7b的输入电压升压或降压并向导电路径7a输出的模式。

在以下的说明中，作为其中的代表例，对切换进行将施加于导电路径7a的输入电压升压并向导电路径7b输出的升压模式和将施加于导电路径7b的输入电压降压并向导电路径7a输出的降压模式的双向型的升降压型转换器的例子进行说明，在图1等中，着眼于将施加于导电路径7a的输入电压升压并向导电路径7b输出的模式(升压模式)进行说明。但是，这只不过是例示，不言而喻，不被限定于该例子。

电流检测部22能够检测在输出侧导电路径7b流动的电流并输出与从电压变换部输出的电流的大小对应的值。详细而言，电流检测部22是将与在输出侧导电路径7b流动的电流对应的电压值作为检测值输出的结构即可。例如，电流检测部22具备插装于输出侧导电路径7b的电阻器和差动放大器，电阻器的两端电压被输入差动放大器，通过在输出侧导电路径7b流动的电流而在电阻器产生的电压下降量由差动放大器放大，作为检测值输出。

电压检测部24能够检测输出侧导电路径7b中的输出电压并输出与输出电压的大小对应的值。详细而言，电压检测部24输出反映了输出侧导电路径7b的电压的值(例如，输出侧导电路径7b的电压本身，或者分压值等)。

以下，将根据从电流检测部22输出的检测值而确定的输出侧导电路径7b的电流值称为电流值iout，将根据从电压检测部24输出的检测值而确定的输出侧导电路径7b的电压值称为电压值vout。

如图1所示，控制装置2具有控制部31、变动率检测部32、处理速度决定部33。

控制部31例如构成为微型运算机，具备cpu、rom、ram、非易失性存储器等。控制部31具有处理部30的功能和驱动部39的功能。控制部31具有如下的功能：基于预先设定的目标值(目标值ita、目标值vta)和来自电压变换部3的输出值(电流值iout、电压值vout)来运算给予电压变换部3的pwm信号的占空比，并且将设定为运算得到的占空比的pwm信号向电压变换部3输出。该控制部31构成为以由后述的处理速度决定部33决定的处理速度进行动作。

处理部30例如具有cpu，是处理作为第一阈值的电流变动率阈值δit1、低输出电流阈值it1、作为第二阈值的高输出电流阈值it2、从电压变换部3输出的电流的目标值ita(以下，称为目标值ita)及从电压变换部3输出的电压的目标值vta(以下，称为目标值vta)的部分。目标值ita、目标值vta是在控制部31中预先设定的值。

驱动部39以从电压变换部3输出的电流及电压为规定的大小的方式进行反馈控制。详细而言，基于输出侧导电路径7b的电流值iout及电压值vout和目标值ita及目标值vta，通过基于公知的pid控制方式的反馈运算来决定控制量(以下，称为占空比)。并且，将决定了的占空比的pwm信号相对于电压变换部3的开关元件输出。

变动率检测部32具有检测从电压变换部3输出的电流的变动率的功能。变动率检测部32监视从电流检测部22输出的电流值iout，能够运算求出在输出侧导电路径7b流动的电流的每规定时间的电流变动率δir(以下，称为电流变动率δir)并输出。即，变动率检测部32能够检测从电压变换部3输出的电流的电流变动率δir。

处理速度决定部33具有如下的功能：以由变动率检测部32检测出的电流变动率δir越大则使速度越大的方式决定处理速度。该处理速度决定部33基于根据电流检测部22的检测值而确定的电流值iout、由变动率检测部32检测出的电流变动率δir及由处理部30掌握的电流变动率阈值δit1、低输出电流阈值it1及高输出电流阈值it2来决定处理速度。具体而言，处理速度决定部33具有如下的功能：基于电流值iout、电流变动率δir、电流变动率阈值δit1、低输出电流阈值it1、高输出电流阈值it2而将后述的唤醒信号rs、运算速度变更要求信号ro中的每一个设置为低电平l或高电平h中的任一状态并输出。

唤醒信号rs例如在将控制部31切换为休眠状态、低速状态时使用。运算速度变更要求信号ro例如被用于驱动部39中的处理速度的变更。

接着，参照图2等对处理速度决定部33的动作进行说明。

图2所示的判定处理是在每短时间由处理速度决定部33进行的周期处理。处理速度决定部33在规定的开始条件成立时(例如，点火信号从断开状态切换为接通状态时等)开始图2的控制，其后，周期性执行图2的控制。

在图2的判定处理的开始后，处理速度决定部33首先取得从检测部20的电流检测部22输出的电流值iout、由变动率检测部32检测出的电流变动率δir、电流变动率阈值δit1、低输出电流阈值it1、高输出电流阈值it2(步骤s1)。此外，电流变动率阈值δit1、低输出电流阈值it1、高输出电流阈值it2可以作为执行图2的处理的程序的一部分存储，也可以利用步骤s1的处理取得另行存储于存储器等的值。

在步骤s1之后，处理速度决定部33判断唤醒信号rs是否为高电平(步骤s2)。

在步骤s2中判断为唤醒信号rs不是高电平的情况下，处理速度决定部33判断通过电流检测部22的检测值而掌握的电流值iout是否大于低输出电流阈值it1(步骤s3)。在步骤s3中判断为电流值iout大于低输出电流阈值it1的情况下，处理速度决定部33将唤醒信号rs设定为高电平(步骤s4)，其后，结束图3的判定处理，再次从步骤s1开始执行处理。在步骤s3中判断为电流值iout为低输出电流阈值it1以下的情况下，处理速度决定部33结束图3的判定处理，再次从步骤s1开始执行处理。

如此，在电流值iout为低输出电流阈值it1以下的期间，处理速度决定部33将唤醒信号rs维持在低电平，在电流值iout大于低输出电流阈值it1的情况下，处理速度决定部33将唤醒信号rs维持在高电平。

此外，在控制部31中，在规定的休眠条件成立的情况(例如，电流值iout为低输出电流阈值it1以下的情况，或电流值iout为低输出电流阈值it1以下的状态且规定条件成立的情况等)下，唤醒信号rs变为低电平，此时，控制部31切换为休眠状态。在休眠状态时，将控制部31的处理速度决定为比后述的第二处理速度慢的第三处理速度。另外，在休眠状态时，可以使控制部31的大部分的功能停止。

在步骤s2中判断为唤醒信号rs为高电平的情况下，处理速度决定部33进行步骤5的处理，判断运算速度变更要求信号ro是否为高电平。

在步骤5中判断为运算速度变更要求信号ro为高电平的情况下，处理速度决定部33进行步骤s6的处理，判断从运算速度变更要求信号ro被设定为高电平起是否经过规定时间(例如，10ms)(即，运算速度变更要求信号ro维持在高电平的时间是否超过规定时间)。

在步骤s6中，在判断为从运算速度变更要求信号ro被设定为高电平起的经过时间未达到规定时间的情况下，处理速度决定部33进行步骤s7的处理，将运算速度变更要求信号ro设定为高电平，在该设定状态下结束处理。在步骤s7的处理之后，再次从步骤s1开始执行处理。

在步骤s5中判断为运算速度变更要求信号ro不是高电平的情况下，或，在步骤s6中判断为从运算速度变更要求信号ro被设定为高电平起的经过时间达到规定时间的情况下，处理速度决定部33进行步骤s8的处理，判断由变动率检测部32检测出的电流变动率δir是否大于电流变动率阈值δit1。

在步骤s8中判断为电流变动率δir大于电流变动率阈值δit1的情况下，处理速度决定部33进行步骤s9的处理，判断从电压变换部3输出的电流值iout是否大于高输出电流阈值it2。并且，在步骤s9中判断为电流值iout大于高输出电流阈值it2的情况下，处理速度决定部33进行步骤s7的处理，将运算速度变更要求信号ro设定为高电平，在该设定状态下结束处理。在步骤s7的处理结束后，再次从步骤s1开始执行处理。

在步骤s8中判断为电流变动率δir为电流变动率阈值δit1以下的情况下，或在步骤s9中判断为电流值iout为高输出电流阈值it2以下的情况下，处理速度决定部33进行步骤s10的处理，将运算速度变更要求信号ro设定为低电平，在该设定状态下结束处理。在步骤s10的处理结束后，再次从步骤s1开始执行处理。

如此，在由变动率检测部32检测出的电流变动率δir大于电流变动率阈值δit1(第一阈值)且从电压变换部3输出的电流的电流值iout大于高输出电流阈值it2(第二阈值)的情况下，处理速度决定部33将运算速度变更要求信号ro设定为高电平，将处理速度决定为第一处理速度。另一方面，在由变动率检测部32检测出的电流变动率δir为电流变动率阈值δit1(第一阈值)以下的情况下，或从电压变换部3输出的电流的电流值iout为高输出电流阈值it2(第二阈值)以下的情况下，处理速度决定部33将运算速度变更要求信号ro设定为低电平，将处理速度决定为比第一处理速度慢的第二处理速度。

接着，参照图3等对在控制部31中执行的反馈控制进行说明。

图3所示的反馈控制是由控制部31执行的控制，是周期性反复进行的处理。控制部31在规定的开始条件成立时(例如，点火信号从断开状态切换为接通状态时等)开始图3的控制，其后，周期性执行图3的控制。

控制部31根据来自电流检测部22的输入值(检测值)及来自电压检测部24的输入值(检测值)而掌握电流值iout及电压值vout(步骤s11)。此外，偏差算出部34、35是将控制部31的一部分功能表示为功能块，偏差算出部34取得电流值iout，偏差算出部35取得电压值vout。

在步骤s11之后，控制部31掌握目标值ita、目标值vta(步骤s12)。在图1的例子中，偏差算出部34取得目标值ita，偏差算出部35取得目标值vta。

在步骤s12之后，控制部31取得在上一次的处理中设定的占空比(即，在上一次的步骤s20中设定的占空比)(步骤s13)。例如，在步骤s20中设定的占空比在每次运算被执行时被存储于控制部31的存储器等，控制部31在步骤s13的处理中取得存储于存储器等的上一次的占空比(更新前的当前的占空比)。

在步骤s13之后，控制部31判断唤醒信号rs是否为高电平(步骤s14)。具体而言，控制部31判断在步骤s14的时间点从处理速度决定部33输出的唤醒信号rs是否为高电平，在判断为是高电平的情况下，进行步骤s15的处理，取得从变动率检测部32输出运算速度变更要求信号ro。

并且，在步骤s15之后，设定控制部31的处理速度(运算速度)(步骤s16)。具体而言，在步骤s15的执行时从变动率检测部32输出的运算速度变更要求信号ro为高电平的情况下，将控制部31的处理速度决定为第一处理速度(处理相对快的速度)。作为该情况下的设定方法，例如，控制部31将进行图3的反馈控制的周期(算出占空比的周期)设定为相对短的第一周期。由此，以至少缩短进行反馈控制的时间间隔的方式使控制部31的处理速度高速化。

另一方面，在步骤s15的执行时从变动率检测部32输出的运算速度变更要求信号ro为低电平的情况下，将控制部31的处理速度决定为比第一处理速度慢的第二处理速度(处理相对慢的速度)。在该情况下，例如，控制部31将进行图3的反馈控制的周期(算出占空比的周期)设定为相对长的第二周期。由此，以至少延长进行反馈控制的时间间隔的方式使控制部31的处理速度低速化。

如此，控制部31被切换为第一处理速度状态(高速状态)、第二处理速度状态(低速状态)、第三处理速度状态(休眠状态)。第一处理速度状态是与第二处理速度状态相比进行反馈控制的时间间隔短的状态，是与第二处理速度状态相比控制部31(微型运算机)的动作时钟的周期小的状态(时钟频率大的状态)。第三处理速度状态是与第二处理速度状态相比控制部31(微型运算机)的动作时钟的周期大的状态(时钟频率小的状态)。

在步骤s16之后，控制部31进行步骤s17的处理，取得从偏差算出部34输出的电流值iout与目标值ita的偏差di，基于偏差di和预先设定的比例增益、微分增益及积分增益而通过公知的pid运算公式来决定用于使电流值iout接近目标值ita的操作量(占空比的增减量)。

在步骤s17之后，控制部31进行步骤s18的处理，运算部37取得与从偏差算出部35输出的电压值vout与目标值vta的偏差对应的值dv，基于值dv和预先设定的比例增益、微分增益及积分增益而通过公知的pid运算公式来决定用于使电压值vout接近目标值vta的操作量(占空比的增减量)。

在步骤s18之后，控制部31进行步骤s19的处理，在该步骤s19中，仲裁部38决定(仲裁)使在步骤s17中决定的操作量和在步骤s18中决定的操作量中的哪一个优先。使哪一个优先的决定方法可以考虑各种方法，例如可以考虑使在运算部36、37中分别决定的操作量中的较小的操作量(占空比小的操作量)优先的方法。此外，决定的方法不被限定于该方法，可以使用公知的其他方法。

在步骤s14中判断为从处理速度决定部33输出的唤醒信号rs不是高电平的情况下，控制部31进行步骤s21的处理，维持在上一次的反馈控制中设定的占空比。即，在进行步骤s21的处理的情况下，控制部31维持上一次的占空比而不更新，将该占空比用作仲裁结果。

在步骤s19或步骤21之后，控制部31进行步骤s20，基于步骤s19或步骤s21中的处理结果来设定占空比。在步骤s19之后进行步骤s20的情况下，仲裁部38将上一次的占空比与在步骤s19中决定的操作量相加，设为新的占空比。在步骤s21之后进行步骤s20的情况下，仲裁部38将上一次的占空比设为新的占空比。在步骤s20中设定了新的占空比的情况下，在至少到下一次进行步骤s20的处理为止期间，仲裁部38相对于电压变换部3持续输出该占空比的pwm信号。此外，在步骤s20中进行了占空比的设定之后，控制部31再次从步骤s11开始执行运算。

接着，主要参照图4，对电流值iout的变化的例子和与该变化对应的唤醒信号rs、运算速度变更要求信号ro、控制部31的处理速度及控制部31的状态的变化的例子进行说明。

在图4的例子中，在来自电压变换部3的输出电流值iout低于低输出电流阈值it1的情况下，控制部31维持在休眠状态。在图4的例子中，在休眠状态时，由负载变动等引起输出电流值iout发生变化，在时间t1的定时，输出电流值iout超过低输出电流阈值it1。因此，处理速度决定部33在与时间t1大致相同的时期在图2的步骤s3中判断为是，将唤醒信号rs从低电平切换为高电平(图2中的步骤s4。)。当像这样通过处理速度决定部33将唤醒信号rs切换为高电平时，控制部31在紧随其后的时间t2从休眠状态变化为规定的低速状态。由此，控制部31的处理速度比休眠状态时增大。

此外，休眠状态例如可以是控制部31的动作时钟未生成的状态，也可以是控制部31的动作时钟的周期长的状态。低速状态例如可以是控制部31的一部分功能停止的状态，可以是控制部31的动作时钟的周期与后述的高速状态时相比长的状态(即，时钟频率(动作频率)小的状态)，也可以是这两方的状态。控制部31的消耗电力与处理速度对应，与休眠状态相比，低速状态下更大。

控制部31在休眠状态时为动作时钟停止的状态，或为生成周期被设定为第三周期的动作时钟的状态，在低速状态时为生成周期被设定为第二周期的动作时钟的状态。在休眠状态时控制部31的动作时钟为第三周期的情况下，上述第二周期是比上述第三周期短的周期。另外，由控制部31进行的图3的反馈控制的执行周期(运算周期)在低速状态时比在休眠状态时更短。

在图4的例子中，在时间t2控制部31从休眠状态变化为低速状态后，在时间t3附近电流值iout急剧变化。在与这样的变化发生的时间t3相近的时期，电流变动率δir变得大于电流变动率阈值δit1，电流值iout变得大于高输出电流阈值it2。由于发生这样的变化，处理速度决定部33在图2所示的周期处理的步骤s8中进行是的判断，在步骤s9中也进行是的判断，根据这些判断而在时间t4的定时将运算速度变更要求信号ro从低电平切换为高电平。当像这样通过处理速度决定部33将运算速度变更要求信号ro切换为高电平时，控制部31在紧随其后的时间t5从低速状态变化为规定的高速状态。由此，控制部31的处理速度与低速状态时相比增大。

控制部31在低速状态时为生成周期被设定为第二周期的动作时钟的状态，在高速状态时为生成周期被设定为第一周期的动作时钟的状态。上述第一周期是比上述第二周期短的周期。此外，由控制部31进行的图3的反馈控制的执行周期(运算周期)在高速状态时比在低速状态时更短。

在图4的例子中，在时间t5控制部31从低速状态变化为高速状态后，在时间t6的定时，从高速状态向低速状态的切换条件(运算速度变更要求信号ro从切换为高电平起经过规定时间且δir≦δit1或iout≦it2中的任一项成立这样的条件)成立，运算速度变更要求信号ro被切换为低电平。当像这样通过处理速度决定部33将运算速度变更要求信号ro切换为低电平时，控制部31在紧随其后的时间t7从高速状态变化为低速状态。由此，控制部31的处理速度与高速状态时相比减小。

如上所述，电源装置1通过变动率检测部32检测从电压变换部3输出的电流的变动率，处理速度决定部33以由变动率检测部32检测出的电流的变动率δir越大则使速度越大的方式决定处理速度。并且，控制部31以由处理速度决定部33决定的处理速度进行动作。在该结构中，在由于负载变动而输出电流的变动率δir相对增大的情况下，能够相对增大控制部31的处理速度。即，在输出电流大幅变动的情况下能够通过增大处理速度来提高向目标值的追随性，能够可靠地抑制稳定性由于负载变动等而降低。并且，由于基于从电压变换部3输出的电流的变动率δir来决定处理速度，因此在通过处理速度决定部33决定处理速度之后，容易更迅速地反映输出电流的变动状态，能够提高反馈控制的响应性。另一方面，在输出电流的变动率相对小的情况下，能够将控制部31的处理速度设为相对小。即，在输出电流的变动率δir相对小而稳定性不容易受损的状况下抑制控制部31的处理速度，能够实现消耗电力的降低。

因此，能够以能够进一步抑制消耗电力的结构来实现在输出电流大幅变化的情况下能够以高的响应性进行反馈控制的电源装置1。

在由变动率检测部32检测出的变动率δir大于电流变动率阈值δit1(第一阈值)且从电压变换部3输出的电流的电流值iout大于高输出电流阈值it2(第二阈值)的情况下，处理速度决定部33将处理速度决定为第一处理速度，在由变动率检测部32检测出的变动率δir为电流变动率阈值δit1(第一阈值)以下的情况下，或从电压变换部输出的电流的电流值iout为高输出电流阈值it2(第二阈值)以下的情况下，速度决定部33将处理速度决定为比第一处理速度慢的第二处理速度。

与输出电流相对小时相比，在输出电流相对大时由负载变动等引起的输出变动的影响更容易成为问题。在本结构中，在输出电流相对大且输出电流相对大的状况下，以处理速度为优先提高向目标值的追随性，能够使上述问题更难以产生。反之，即使输出电流的变动率相对大，在输出电流相对小的状况下也能够通过抑制处理速度使消耗电力的降低优先。

处理速度决定部33为如下结构，在将处理速度从第二处理速度切换为第一处理速度后，在至少规定时间期间，禁止从第一处理速度向第二处理速度的切换，在从第二处理速度切换为第一处理速度起经过了规定时间后，在由变动率检测部32检测出的电流变动率δir为电流变动率阈值δit1(第一阈值)以下的情况下或从电压变换部3输出的电流值iout为高输出电流阈值it2(第二阈值)以下的情况下，从第一处理速度向第二处理速度切换。如此，在将处理速度从第二处理速度切换为第一处理速度后，通过在至少规定时间期间禁止从第一处理速度向第二处理速度的切换，能够减少切换为相对低的处理速度(第二处理速度)的频度，能够防止因频繁地切换为第二处理速度而引起的追随性的降低。

上述的电源装置1在应用于如图5那样的车载系统100时是有效果的。在图5的系统中，第一电源部91构成为铅电池等的主电源，在该第一电源部91连接有负载93、负载94。负载94可以设为即使在第一电源部91失效时也希望电力供给的负载(例如电动停车制动装置等)。此外，虽然未图示，但发电机等也与第一电源部91电连接。并且，导电路径7a成为被施加来自第一电源部91(主电源)的直流电压的结构。另一方面，第二电源部92构成为电双层电容器、锂离子电池等的副电源，导电路径7b成为被施加来自第二电源部92(副电源)的直流电压的结构。例如第一电源部91(主电源)的充满电时的输出电压大于第二电源部92(副电源)的充满电时的输出电压，电源装置1成为能够进行将输入到导电路径7a的直流电压降压或升压并向导电路径7b输出的电压变换动作和将输入到导电路径7b的直流电压升压或降压并向导电路径7a或导电路径7c输出的电压变换动作的结构。在进行向导电路径7a或导电路径7c输出的电压变换动作的情况下，可以以将由电压变换部3电压变换后的电压向导电路径7a及导电路径7c这两方施加的方式进行动作，也可以以仅向导电路径7a或仅向导电路径7c施加的方式进行动作。

另外，在第一电源部91(主电源)与电源装置1之间设置开关部96，通过在发生特定的状况(例如，主电源的失效、主电源侧的接地等)时使开关部96进行断开动作，能够将第一电源部91(主电源)与电源装置1之间切换为非通电状态。另外，即使开关部96处于断开状态，在电源装置1的升压动作时，也能够将来自第二电源部92(副电源)的电力向负载94等供给。

在这样的车载系统100中，当发生特定的状况(例如，主电源侧的接地等)且开关部96进行了断开动作时，必须通过来自第二电源部92(副电源)的电力使负载94等动作，因此需要极力抑制电源装置1中的消耗电力。关于该问题，在本结构的电源装置1中，是如上所述能够抑制消耗电力的结构，因此应用于这样的系统中是有利的。另外，在将第一电源部91(主电源)与电源装置1之间切换为非通电状态而通过第二电源部92(副电源)使负载94等进行动作的情况下，可能会由于负载变动而输出变得不稳定，但在上述的电源装置1中，也实施输出的稳定化对策，在这一点上也是有利的。

在该结构中，控制装置2例如能够以图6那样的流程进行控制。图6的控制在规定的时期(例如，起动开关(点火开关等)从断开状态切换为接通状态的时期)由控制装置2执行，首先，在步骤s101中进行了规定的初始化处理后，在步骤s102中开始第二电源部92的充电。在步骤s102中开始充电的情况下，控制部31使电压变换部3进行动作，以将施加于导电路径7a的直流电压降压或升压并向导电路径7b输出的方式进行电压变换动作，从而通过来自第一电源部91(主电源)的电力将第二电源部92(副电源)充电。此外，控制部31进行第二电源部92的充电直到第二电源部92的输出电压(充电电压)达到规定的目标电压为止。

在步骤s102中开始第二电源部92的充电后，或者在结束第二电源部92的充电后，处理速度决定部33监视第一电源部91的失效(步骤s103)。在步骤s103中执行的监视第一电源部91的失效的情况下，进行该监视直到第一电源部91的失效条件成立为止。具体而言，例如，处理速度决定部33监视施加于第一导电路径7a的电压是否小于规定阈值，在施加于第一导电路径7a的电压为规定阈值以上的情况下，判断为第一电源部91的失效条件未成立，返回步骤s103并继续第一电源部91的失效状态的监视。另一方面，在施加于第一导电路径7a的电压小于规定阈值的情况下，处理速度决定部33在步骤s104中判断为第一电源部91的失效条件成立，进入步骤s105并将唤醒信号rs切换为低电平，将控制部31设为休眠状态。如此，在第一电源部91失效的情况下控制部31被切换为休眠状态，消耗电力被抑制。

在步骤s105中将唤醒信号rs切换为低电平并将控制部31设为休眠状态后，处理速度决定部33在步骤s106中进行唤醒条件的监视。在步骤s106中执行的唤醒条件的监视持续到唤醒条件成立为止。唤醒条件是用于将唤醒信号rs从低电平切换为高电平的条件，是“电流值iout大于低输出电流阈值it1”的条件。在唤醒条件成立的情况下，处理速度决定部33在步骤s107中为是，结束图6的控制。

在图6的控制中，在步骤s107中反复为否的状态与反复进行的图2的控制中在步骤s3中反复出现否的判断的状态相当。另外，步骤s107的判断与图2中的步骤s3的判断相当，在步骤s107中为是的情况与在图2的步骤s3中为是的情况相当。

此外，图6所示的控制可以在规定的结束条件的成立时(例如，起动开关(点火开关等)切换为断开状态时)强制结束。

<其他实施例>

本发明不被上述记述及根据附图说明的实施例1限定，例如如下的实施例也包含于本发明的技术范围内。

(1)在实施例1中，在第二导电路径7b设置电压检测部及电流检测部，但也可以在第一导电路径7a设置电压检测部及电流检测部。

(2)在实施例1中，以控制部31之外的其他硬件电路(处理速度决定部33)切换唤醒信号及运算速度变更要求信号，但也可以使控制部31具有这样的功能。

(3)在实施例1中，示出了以微型运算机构成控制部31的例子，但控制部31也可以由微型运算机以外的硬件电路构成。

(4)在实施例1中，例示出如下的结构：将输出电流的变动率的范围分为比电流变动率阈值δit1大的情况和为δit1以下的情况这两个范围，基于变动率δir属于哪一个范围内来将控制部31的处理速度切换为低速状态和高速状态这两个阶段。但是，也可以将输出电流的变动率的范围分为三个以上的范围，以变动率越属于大的范围则使处理速度越大的方式将控制部31的处理速度切换为三个以上的多个阶段。例如，也可以是在变动率δir处于第一范围且输出电流大于高输出电流阈值的情况下，将控制部31的动作时钟设为第一周期且将图3的反馈运算的周期设为第一设定，在变动率δir处于第二范围(与第一范围相比值小的范围)且输出电流大于高输出电流阈值的情况下，将控制部31的动作时钟设为第二周期(比第一周期长的周期)且将图3的反馈运算的周期设为第二设定(比第一设定长的周期，在变动率δir处于第三范围(与第二范围相比值小的范围)的情况下，或输出电流为高输出电流阈值以下的情况下，将控制部31的动作时钟设为第三周期(比第二周期长的周期)且将图3的反馈运算的周期设为第三设定(比第二设定长的周期)。

(5)在实施例1中，在由变动率检测部32检测出的变动率δir大于规定的第一阈值且从电压变换部3输出的电流的电流值iout大于规定的第二阈值的情况下将控制部31的处理速度决定为上述的第一处理速度。但是，例如也可以省略图2的s9的处理，在由变动率检测部32检测出的变动率δir大于规定的第一阈值的情况下将控制部31的处理速度决定为上述的第一处理速度，在由变动率检测部32检测出的变动率δir为规定的第一阈值以下的情况下将控制部31的处理速度决定为上述的第二处理速度。

(6)在实施例1中，控制部31(微型运算机)的处理速度为低速状态时的时钟频率(动作频率)例如为0.1khz～1khz，但不限于此，低速状态时的时钟频率可以小于0.1khz，也可以大于1khz。

(7)在实施例1中，控制部31(微型运算机)的处理速度为高速状态时的时钟频率(动作频率)例如为10khz～50khz，但不限于此，高速状态时的时钟频率可以小于10khz，也可以大于50khz。

(8)在实施例1中，将在图2的步骤s6中使用的规定时间设为10ms，但该规定时间可以比10ms长，也可以比10ms短。

标号说明

1电源装置

2控制部

3电压变换部

31控制部

32变动率检测部

33处理速度决定部

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种电源装置，具备：

电压变换部，通过开关元件根据pwm信号进行接通断开动作而将输入的电压升压或降压并输出；

变动率检测部，检测从所述电压变换部输出的电流的变动率；

处理速度决定部，以由所述变动率检测部检测出的所述变动率越大则使速度越大的方式决定处理速度；及

控制部，构成为以由所述处理速度决定部决定的所述处理速度进行动作，进行基于预先设定的目标值和来自所述电压变换部的输出值来运算给予所述电压变换部的pwm信号的占空比并且将设定为运算得到的占空比的pwm信号向所述电压变换部输出的反馈控制，

在由所述变动率检测部检测出的所述变动率大于规定的第一阈值且从所述电压变换部输出的电流的电流值大于规定的第二阈值的情况下，所述处理速度决定部将所述处理速度决定为第一处理速度，

在由所述变动率检测部检测出的所述变动率为所述第一阈值以下的情况下，或从所述电压变换部输出的电流的电流值为所述第二阈值以下的情况下，所述处理速度决定部将所述处理速度决定为比第一处理速度慢的第二处理速度。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

在将所述处理速度从所述第二处理速度切换为所述第一处理速度后，所述处理速度决定部在至少规定时间期间禁止从所述第一处理速度向所述第二处理速度的切换，在从所述第二处理速度切换为所述第一处理速度起经过了所述规定时间后，在由所述变动率检测部检测出的所述变动率为所述第一阈值以下的情况下或从所述电压变换部输出的电流的电流值为所述第二阈值以下的情况下从所述第一处理速度向所述第二处理速度切换。