具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源的制作方法
具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源，其具有：功率部(3)，其輸出輸出電壓(輸出電流)以及第一和第二反饋信號；第一A/D轉(zhuǎn)換器(4)，其輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二A/D轉(zhuǎn)換器(11)，其輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器(6)，其根據(jù)PWM信號輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器(1)，其具備輸出PWM信號的PWM電路(5)以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器(2)，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部(12)；以及警報輸出部(10)，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
【專利說明】具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字控制電源，特別是涉及一種具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，數(shù)字控制電源具有數(shù)字控制器、驅(qū)動器、功率部等的各功能塊。圖1是現(xiàn)有的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)例?，F(xiàn)有的數(shù)字控制電源200的調(diào)整動作如下。
[0003]功率部202的輸入輸出電壓、電流、溫度等信息經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器203反饋至數(shù)字控制器201。數(shù)字控制器201根據(jù)所反饋的功率部202的信息，生成所反饋的信號(電源輸出)與設(shè)定于數(shù)字控制器201的輸出電壓/電流值一致的PWM信號。驅(qū)動器204按照所生成的PWM信號來驅(qū)動功率部202的FET，由此輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓。通過反復(fù)進行上述動作，來輸出固定的電壓、電流。
[0004]另外，現(xiàn)有的數(shù)字控制電源200通常具備監(jiān)視功能。現(xiàn)有的數(shù)字控制電源200的監(jiān)視功能通過以下過程來執(zhí)行。首先，數(shù)字控制電源200使用反饋給數(shù)字控制器201的信息來監(jiān)視功率部202的狀態(tài)。接著，數(shù)字控制電源200判斷監(jiān)視值是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視值不在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的情況下、即檢測到異常的情況下，警報輸出部205輸出監(jiān)視警報并通知給系統(tǒng)(未圖示)，由此將數(shù)字控制電源200發(fā)生異常的情況通知給系統(tǒng)。
[0005]此外，各功能塊不一定必須獨立。即，還存在數(shù)字控制器201包含A/D轉(zhuǎn)換器203、驅(qū)動器204的情況、功率部202包含驅(qū)動器204的情況等。
[0006]作為檢測異常的數(shù)字控制電源，已知以下數(shù)字控制電源:監(jiān)視運算處理電路(數(shù)字控制器)的運算異常，在運算異常時斷開電源輸出(例如專利文獻1)。
[0007]另外，已知一種運算處理電路進行異常監(jiān)視的相互監(jiān)視電路(例如專利文獻2)。該相互監(jiān)視電路為:在微型計算機之間監(jiān)視彼此的監(jiān)視器(watchdog)信號，由此能夠不受微型計算機錯誤動作的影響地檢測到異常。
[0008]上述兩個現(xiàn)有技術(shù)是檢測由數(shù)字控制器的錯誤動作導(dǎo)致的異常的技術(shù)，但是并不檢測反饋路徑發(fā)生故障時的異常。
[0009]另外，還提出了一種監(jiān)視電源單元的狀態(tài)的多重化系統(tǒng)(例如專利文獻3)。該多重化系統(tǒng)是使系統(tǒng)整體多重化，即使在某一系統(tǒng)的電源單元發(fā)生故障的情況下也能夠監(jiān)視發(fā)生故障的電源單元。
[0010]專利文獻1:JP-A_2011-10491
[0011]專利文獻2 JP-A-6-119210
[0012]專利文獻3 JP-A-2012-70307
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]在具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制電源中，有時A/D轉(zhuǎn)換器的故障等反饋路徑發(fā)生故障而反饋至數(shù)字控制器的信號無法正確地反映監(jiān)視對象的狀態(tài)。在這種情況下，由于數(shù)字控制器根據(jù)所反饋的信號來生成PWM信號，因此存在與原來的設(shè)定值不同的異常的電壓、電流被調(diào)整為電源輸出的問題點。
[0014]并且，上述異常狀態(tài)本來是數(shù)字控制器將電源輸出判斷為異常而要輸出監(jiān)視警報的狀態(tài)。然而，由于數(shù)字控制器監(jiān)視通過調(diào)整來使用的反饋信號，因此在反饋的路徑發(fā)生故障的情況下，數(shù)字控制器錯誤判定為正常的輸出電壓/電流，存在無法檢測到異常這樣的問題點。
[0015]本發(fā)明的數(shù)字控制電源的特征在于，具有:功率部，其根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電壓而輸出輸出電壓或者根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電流而輸出輸出電流，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號;第二 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以監(jiān)視為主的第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器，其根據(jù)PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器，其具備根據(jù)反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制功率部的PWM信號的PWM電路以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部；以及警報輸出部，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
[0016]在數(shù)字控制電源中，使監(jiān)視功能二重化(多重化)，由此即使在反饋路徑發(fā)生故障的情況下，也能夠?qū)⒈O(jiān)視對象在正常范圍內(nèi)還是異常狀態(tài)通知給系統(tǒng)。
[0017]另外，即使在數(shù)字控制器的監(jiān)視范圍等的設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也能夠?qū)?shù)字控制器的故障通知給系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是用于說明本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是用于說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖7是用于說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0025]圖8是本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖9是用于說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明所涉及的數(shù)字控制電源。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于這些實施方式，應(yīng)該注意的是權(quán)利要求書中記載的技術(shù)方案以及其等同方案均在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
[0028][實施例1]
[0029]圖2示出本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101的特征在于，具有:功率部3，其根據(jù)門電路信號(gate signal)轉(zhuǎn)換輸入電壓(輸入電流)而輸出輸出電壓(輸出電流)，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器4，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二 A/D轉(zhuǎn)換器11，其根據(jù)以監(jiān)視為主的第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器6，其根據(jù)PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器1，其具備根據(jù)反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制功率部3的PWM信號的PWM電路5以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部7 ;監(jiān)視用數(shù)字控制器2，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部12 ;以及警報輸出部10，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
[0030]本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101具備由監(jiān)視用數(shù)字控制器2構(gòu)成的監(jiān)視專用的電路，由此解決如現(xiàn)有的數(shù)字控制電源那樣將一個反饋信號兼用作電源的調(diào)整用信號和監(jiān)視信號而產(chǎn)生的問題。即，以往，通過一個數(shù)字控制器來進行電源的調(diào)整和功率部的監(jiān)視，但是還設(shè)置監(jiān)視用數(shù)字控制器2和第二 A/D轉(zhuǎn)換器11，使監(jiān)視功能二重化(多重化)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)即使在反饋路徑發(fā)生故障的情況下也能夠檢測異常的數(shù)字控制電源。
[0031]如圖2所示，功率部3的輸入輸出電壓、電流、溫度等信息經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器4反饋至電源控制用數(shù)字控制器1。設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的PWM電路5根據(jù)所反饋的功率部3的信息，生成所反饋的信號(電源輸出)與設(shè)定于第一寄存器8的輸出電壓/電流值一致的PWM信號。驅(qū)動器6根據(jù)所生成的PWM信號來驅(qū)動功率部3的FET，由此輸入電壓被轉(zhuǎn)換為輸出電壓。反復(fù)進行上述動作，由此輸出固定的電壓、電流。
[0032]另外，設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第一異常檢測信號輸出部7使用反饋至電源控制用數(shù)字控制器1的信息來監(jiān)視功率部3的狀態(tài)。在監(jiān)視值不在基于預(yù)先存儲到第一寄存器8的第一基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，第一異常檢測信號輸出部7輸出第一異常檢測信號，警報輸出部10根據(jù)該第一異常檢測信號來輸出監(jiān)視警報，由此通知給系統(tǒng)。
[0033]同樣地，基于第二反饋信號的第二監(jiān)視信號從第二 A/D轉(zhuǎn)換器11被輸入到監(jiān)視用數(shù)字控制器2，設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第二異常檢測信號輸出部12監(jiān)視功率部3的狀態(tài)。在監(jiān)視值不在基于預(yù)先存儲到第二寄存器13的第二基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，第二異常檢測信號輸出部12輸出第二異常檢測信號，警報輸出部10根據(jù)該第二異常檢測信號來輸出監(jiān)視警報，由此通知給系統(tǒng)。
[0034]接著，說明本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101的動作。圖3示出表示本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。首先，在步驟S101中，根據(jù)門電路信號轉(zhuǎn)換輸入到數(shù)字控制電源101的輸入電壓(輸入電流)而功率部3輸出輸出電壓(輸出電流)，并且輸出第一和第二反饋信號。第一和第二反饋信號包含與電壓、電流、溫度等有關(guān)的信號。從功率部3輸出的第一和第二反饋信號分別被輸入到第一 A/D轉(zhuǎn)換器4和第二 A/D轉(zhuǎn)換器11。
[0035]接著，在步驟S102中，第一 A/D轉(zhuǎn)換器4將第一反饋信號A/D轉(zhuǎn)換為反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號而輸出到電源控制用數(shù)字控制器1。具體地說，反饋用數(shù)字信號被輸出到設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的PWM電路5，第一監(jiān)視信號被輸出到設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第一異常檢測信號輸出部7。
[0036]接著，在步驟S103中，PWM電路5根據(jù)反饋用數(shù)字信號來生成PWM信號而對從功率部3輸出的輸出電壓(輸出電流)進行控制。
[0037]接著，在步驟S104中，第一異常檢測信號輸出部7將第一監(jiān)視信號與保存在第一寄存器8的第一基準值進行比較，由此判斷第一監(jiān)視信號是否在基于第一基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)。在第一監(jiān)視信號不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S107中，第一異常檢測信號從第一異常檢測信號輸出部7被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在第一監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，以下那樣通過監(jiān)視用數(shù)字控制器2進行二重監(jiān)視。
[0038]在步驟S105中，第二 A/D轉(zhuǎn)換器11將第二反饋信號A/D轉(zhuǎn)換為第二監(jiān)視信號而輸出到監(jiān)視用數(shù)字控制器2。具體地說，第二監(jiān)視信號被輸出到設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的第二異常檢測信號輸出部12。
[0039]接著，在步驟S106中，第二異常檢測信號輸出部12將第二監(jiān)視信號與保存到第二寄存器13的第二基準值進行比較，由此判斷第二監(jiān)視信號是否在基于第二基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)。在第二監(jiān)視信號不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S107中，第二異常檢測信號從第二異常檢測信號輸出部12被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S102，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化和第一和第二反饋信號。如上所述，通過監(jiān)視用數(shù)字控制器2進行反饋信號的二重監(jiān)視。
[0040]如上所述，在實施例1所涉及的數(shù)字控制電源中，根據(jù)來自功率部的反饋信號，使根據(jù)經(jīng)兩個A/D轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換的兩個異常檢測信號來檢測反饋信號的異常的電路二重化，由此即使在一個異常檢測電路發(fā)生故障的情況下，也能夠通過另一個異常檢測電路來檢測數(shù)字控制電源的異常。
[0041]在本實施例中，示出了使通常的反饋信號進行二重監(jiān)視的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此，還能夠使監(jiān)視為三重以上的多重化。
[0042][實施例2]
[0043]接著，說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源。圖4示出本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備監(jiān)視信號比較部14，該監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源102與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0044]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在產(chǎn)生死機的情況等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，數(shù)字控制電源也有可能無法檢測異常。因此，實施例2所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視反饋(監(jiān)視)信號，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0045]通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常范圍但在第一異常檢測信號輸出部7本身的動作發(fā)生故障的情況下，監(jiān)視信號比較部14將第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號進行比較，在第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號的差分不在預(yù)先設(shè)定于監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0046]接著，說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源102的動作。圖5示出表示本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S201?205的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟S101?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0047]在步驟S206中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S207中進一步進行監(jiān)視。在步驟S207中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分。
[0048]接著，在步驟S208中，監(jiān)視信號比較部14判斷監(jiān)視信號的差分是否在預(yù)先設(shè)定于監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第三異常檢測信號，在步驟S209中第三異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在監(jiān)視信號的差分在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回至步驟S202，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0049]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12和監(jiān)視信號比較部14，由此警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使反饋信號的監(jiān)視多重化。
[0050][實施例3]
[0051]接著，說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源。圖6示出本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。電源控制用數(shù)字控制器1具備存儲成為第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值的第一寄存器8，監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備:第二寄存器13，其存儲成為第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部15，其算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源103與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0052]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在數(shù)字控制器的監(jiān)視值等設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也有可能數(shù)字控制電源無法檢測到異常。因此，實施例3所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視監(jiān)視范圍等設(shè)定值，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0053]通過這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一寄存器8本身的動作發(fā)生故障的情況下，基準值比較部15將存儲到第一寄存器8的第一基準值與存儲到第二寄存器13的第二基準值進行比較，在不在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0054]接著，說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源103的動作。圖7示出表示本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S301?305的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟S101?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0055]在步驟S306中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S307中進一步進行監(jiān)視。在步驟S307中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的基準值比較部15算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分。
[0056]接著，在步驟S308中，基準值比較部15判斷基準值的差分是否在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)。在基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第四異常檢測信號，在步驟S309中第四異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在基準值在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S302，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0057]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12和基準值比較部15，由此警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使監(jiān)視多重化。
[0058][實施例4]
[0059]接著，說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源。圖8示出本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。電源控制用數(shù)字控制器I還具備存儲成為第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值的第一寄存器8，監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備:監(jiān)視信號比較部14，其算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號；第二寄存器13，其存儲成為第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部15，其算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源104與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0060]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在發(fā)生死機的情況、數(shù)字控制器的監(jiān)視值等設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也有可能數(shù)字控制電源無法檢測到異常。因此，實施例4所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視反饋(監(jiān)視)信號，并且在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視監(jiān)視范圍等設(shè)定值，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0061]通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一異常檢測信號輸出部7本身的動作發(fā)生故障的情況下，監(jiān)視信號比較部14將第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號進行比較，在不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。并且，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一寄存器8本身的動作發(fā)生故障的情況下，基準值比較部15將存儲到第一寄存器8的第一基準值與存儲到第二寄存器13的第二基準值進行比較，在不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0062]接著，說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源104的動作。圖9示出表示本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S401?405的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟SlOl?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0063]在步驟S406中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S407中進一步進行監(jiān)視。在步驟S407中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分。
[0064]接著，在步驟S408中，監(jiān)視信號比較部14判斷監(jiān)視信號的差分是否在預(yù)先設(shè)定到監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第三異常檢測信號，在步驟S411中第三異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在監(jiān)視信號的差分在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S409中進一步進行監(jiān)視。在步驟S409中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的基準值比較部15算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分。
[0065]接著，在步驟S410中，基準值比較部15判斷基準值的差分是否在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)。在基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第四異常檢測信號，在步驟S411中第四異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在基準值在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S402，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0066]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12、監(jiān)視信號比較部14以及基準值比較部15，警報輸出部10在輸出第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使監(jiān)視多重化。
[0067]在上述說明的本發(fā)明的實施例中，設(shè)為對一個電源控制用數(shù)字控制器設(shè)置一個監(jiān)視用數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)。然而，并不限定于此，也可以設(shè)為對一個電源控制用數(shù)字控制器設(shè)置多個監(jiān)視用數(shù)字控制器。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字控制電源，其特征在于，具有:功率部，其根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電壓而輸出輸出電壓或者根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電流而輸出輸出電流，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的上述第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以監(jiān)視為主的上述第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器，其根據(jù)上述PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器，其具備根據(jù)上述反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制上述功率部的PWM信號的PWM電路、以及在上述第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器，其具備在上述第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部；以及警報輸出部，其在輸出上述第一異常檢測信號和上述第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:監(jiān)視信號比較部，其算出上述第一監(jiān)視信號的值與上述第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一異常檢測信號、上述第二異常檢測信號以及上述第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述電源控制用數(shù)字控制器還具備:第一寄存器，其存儲成為上述第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:第二寄存器，其存儲成為上述第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部，其算出上述第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一異常檢測信號、上述第二異常檢測信號以及上述第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述電源控制用數(shù)字控制器還具備:第一寄存器，其存儲成為上述第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:監(jiān)視信號比較部，其算出上述第一監(jiān)視信號的值與上述第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號；第二寄存器，其存儲成為上述第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部，其輸出上述第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
【文檔編號】H02M3/157GK103683934SQ201310435027
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】五島數(shù)哉 申請人:發(fā)那科株式會社
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源，其具有：功率部(3)，其輸出輸出電壓(輸出電流)以及第一和第二反饋信號；第一A/D轉(zhuǎn)換器(4)，其輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二A/D轉(zhuǎn)換器(11)，其輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器(6)，其根據(jù)PWM信號輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器(1)，其具備輸出PWM信號的PWM電路(5)以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器(2)，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部(12)；以及警報輸出部(10)，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
【專利說明】具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字控制電源，特別是涉及一種具有異常檢測功能的數(shù)字控制電源。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，數(shù)字控制電源具有數(shù)字控制器、驅(qū)動器、功率部等的各功能塊。圖1是現(xiàn)有的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)例?，F(xiàn)有的數(shù)字控制電源200的調(diào)整動作如下。
[0003]功率部202的輸入輸出電壓、電流、溫度等信息經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器203反饋至數(shù)字控制器201。數(shù)字控制器201根據(jù)所反饋的功率部202的信息，生成所反饋的信號(電源輸出)與設(shè)定于數(shù)字控制器201的輸出電壓/電流值一致的PWM信號。驅(qū)動器204按照所生成的PWM信號來驅(qū)動功率部202的FET，由此輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓。通過反復(fù)進行上述動作，來輸出固定的電壓、電流。
[0004]另外，現(xiàn)有的數(shù)字控制電源200通常具備監(jiān)視功能。現(xiàn)有的數(shù)字控制電源200的監(jiān)視功能通過以下過程來執(zhí)行。首先，數(shù)字控制電源200使用反饋給數(shù)字控制器201的信息來監(jiān)視功率部202的狀態(tài)。接著，數(shù)字控制電源200判斷監(jiān)視值是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視值不在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的情況下、即檢測到異常的情況下，警報輸出部205輸出監(jiān)視警報并通知給系統(tǒng)(未圖示)，由此將數(shù)字控制電源200發(fā)生異常的情況通知給系統(tǒng)。
[0005]此外，各功能塊不一定必須獨立。即，還存在數(shù)字控制器201包含A/D轉(zhuǎn)換器203、驅(qū)動器204的情況、功率部202包含驅(qū)動器204的情況等。
[0006]作為檢測異常的數(shù)字控制電源，已知以下數(shù)字控制電源:監(jiān)視運算處理電路(數(shù)字控制器)的運算異常，在運算異常時斷開電源輸出(例如專利文獻1)。
[0007]另外，已知一種運算處理電路進行異常監(jiān)視的相互監(jiān)視電路(例如專利文獻2)。該相互監(jiān)視電路為:在微型計算機之間監(jiān)視彼此的監(jiān)視器(watchdog)信號，由此能夠不受微型計算機錯誤動作的影響地檢測到異常。
[0008]上述兩個現(xiàn)有技術(shù)是檢測由數(shù)字控制器的錯誤動作導(dǎo)致的異常的技術(shù)，但是并不檢測反饋路徑發(fā)生故障時的異常。
[0009]另外，還提出了一種監(jiān)視電源單元的狀態(tài)的多重化系統(tǒng)(例如專利文獻3)。該多重化系統(tǒng)是使系統(tǒng)整體多重化，即使在某一系統(tǒng)的電源單元發(fā)生故障的情況下也能夠監(jiān)視發(fā)生故障的電源單元。
[0010]專利文獻1:JP-A_2011-10491
[0011]專利文獻2 JP-A-6-119210
[0012]專利文獻3 JP-A-2012-70307
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]在具有上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制電源中，有時A/D轉(zhuǎn)換器的故障等反饋路徑發(fā)生故障而反饋至數(shù)字控制器的信號無法正確地反映監(jiān)視對象的狀態(tài)。在這種情況下，由于數(shù)字控制器根據(jù)所反饋的信號來生成PWM信號，因此存在與原來的設(shè)定值不同的異常的電壓、電流被調(diào)整為電源輸出的問題點。
[0014]并且，上述異常狀態(tài)本來是數(shù)字控制器將電源輸出判斷為異常而要輸出監(jiān)視警報的狀態(tài)。然而，由于數(shù)字控制器監(jiān)視通過調(diào)整來使用的反饋信號，因此在反饋的路徑發(fā)生故障的情況下，數(shù)字控制器錯誤判定為正常的輸出電壓/電流，存在無法檢測到異常這樣的問題點。
[0015]本發(fā)明的數(shù)字控制電源的特征在于，具有:功率部，其根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電壓而輸出輸出電壓或者根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電流而輸出輸出電流，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號;第二 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以監(jiān)視為主的第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器，其根據(jù)PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器，其具備根據(jù)反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制功率部的PWM信號的PWM電路以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部；以及警報輸出部，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
[0016]在數(shù)字控制電源中，使監(jiān)視功能二重化(多重化)，由此即使在反饋路徑發(fā)生故障的情況下，也能夠?qū)⒈O(jiān)視對象在正常范圍內(nèi)還是異常狀態(tài)通知給系統(tǒng)。
[0017]另外，即使在數(shù)字控制器的監(jiān)視范圍等的設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也能夠?qū)?shù)字控制器的故障通知給系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是用于說明本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是用于說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖7是用于說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
[0025]圖8是本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖9是用于說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明所涉及的數(shù)字控制電源。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于這些實施方式，應(yīng)該注意的是權(quán)利要求書中記載的技術(shù)方案以及其等同方案均在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
[0028][實施例1]
[0029]圖2示出本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101的特征在于，具有:功率部3，其根據(jù)門電路信號(gate signal)轉(zhuǎn)換輸入電壓(輸入電流)而輸出輸出電壓(輸出電流)，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器4，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二 A/D轉(zhuǎn)換器11，其根據(jù)以監(jiān)視為主的第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器6，其根據(jù)PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器1，其具備根據(jù)反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制功率部3的PWM信號的PWM電路5以及在第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部7 ;監(jiān)視用數(shù)字控制器2，其具備在第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部12 ;以及警報輸出部10，其在輸出第一異常檢測信號和第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
[0030]本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101具備由監(jiān)視用數(shù)字控制器2構(gòu)成的監(jiān)視專用的電路，由此解決如現(xiàn)有的數(shù)字控制電源那樣將一個反饋信號兼用作電源的調(diào)整用信號和監(jiān)視信號而產(chǎn)生的問題。即，以往，通過一個數(shù)字控制器來進行電源的調(diào)整和功率部的監(jiān)視，但是還設(shè)置監(jiān)視用數(shù)字控制器2和第二 A/D轉(zhuǎn)換器11，使監(jiān)視功能二重化(多重化)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)即使在反饋路徑發(fā)生故障的情況下也能夠檢測異常的數(shù)字控制電源。
[0031]如圖2所示，功率部3的輸入輸出電壓、電流、溫度等信息經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器4反饋至電源控制用數(shù)字控制器1。設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的PWM電路5根據(jù)所反饋的功率部3的信息，生成所反饋的信號(電源輸出)與設(shè)定于第一寄存器8的輸出電壓/電流值一致的PWM信號。驅(qū)動器6根據(jù)所生成的PWM信號來驅(qū)動功率部3的FET，由此輸入電壓被轉(zhuǎn)換為輸出電壓。反復(fù)進行上述動作，由此輸出固定的電壓、電流。
[0032]另外，設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第一異常檢測信號輸出部7使用反饋至電源控制用數(shù)字控制器1的信息來監(jiān)視功率部3的狀態(tài)。在監(jiān)視值不在基于預(yù)先存儲到第一寄存器8的第一基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，第一異常檢測信號輸出部7輸出第一異常檢測信號，警報輸出部10根據(jù)該第一異常檢測信號來輸出監(jiān)視警報，由此通知給系統(tǒng)。
[0033]同樣地，基于第二反饋信號的第二監(jiān)視信號從第二 A/D轉(zhuǎn)換器11被輸入到監(jiān)視用數(shù)字控制器2，設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第二異常檢測信號輸出部12監(jiān)視功率部3的狀態(tài)。在監(jiān)視值不在基于預(yù)先存儲到第二寄存器13的第二基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，第二異常檢測信號輸出部12輸出第二異常檢測信號，警報輸出部10根據(jù)該第二異常檢測信號來輸出監(jiān)視警報，由此通知給系統(tǒng)。
[0034]接著，說明本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101的動作。圖3示出表示本發(fā)明的實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。首先，在步驟S101中，根據(jù)門電路信號轉(zhuǎn)換輸入到數(shù)字控制電源101的輸入電壓(輸入電流)而功率部3輸出輸出電壓(輸出電流)，并且輸出第一和第二反饋信號。第一和第二反饋信號包含與電壓、電流、溫度等有關(guān)的信號。從功率部3輸出的第一和第二反饋信號分別被輸入到第一 A/D轉(zhuǎn)換器4和第二 A/D轉(zhuǎn)換器11。
[0035]接著，在步驟S102中，第一 A/D轉(zhuǎn)換器4將第一反饋信號A/D轉(zhuǎn)換為反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號而輸出到電源控制用數(shù)字控制器1。具體地說，反饋用數(shù)字信號被輸出到設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的PWM電路5，第一監(jiān)視信號被輸出到設(shè)置于電源控制用數(shù)字控制器1內(nèi)的第一異常檢測信號輸出部7。
[0036]接著，在步驟S103中，PWM電路5根據(jù)反饋用數(shù)字信號來生成PWM信號而對從功率部3輸出的輸出電壓(輸出電流)進行控制。
[0037]接著，在步驟S104中，第一異常檢測信號輸出部7將第一監(jiān)視信號與保存在第一寄存器8的第一基準值進行比較，由此判斷第一監(jiān)視信號是否在基于第一基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)。在第一監(jiān)視信號不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S107中，第一異常檢測信號從第一異常檢測信號輸出部7被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在第一監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，以下那樣通過監(jiān)視用數(shù)字控制器2進行二重監(jiān)視。
[0038]在步驟S105中，第二 A/D轉(zhuǎn)換器11將第二反饋信號A/D轉(zhuǎn)換為第二監(jiān)視信號而輸出到監(jiān)視用數(shù)字控制器2。具體地說，第二監(jiān)視信號被輸出到設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的第二異常檢測信號輸出部12。
[0039]接著，在步驟S106中，第二異常檢測信號輸出部12將第二監(jiān)視信號與保存到第二寄存器13的第二基準值進行比較，由此判斷第二監(jiān)視信號是否在基于第二基準值的預(yù)定的范圍內(nèi)。在第二監(jiān)視信號不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S107中，第二異常檢測信號從第二異常檢測信號輸出部12被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S102，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化和第一和第二反饋信號。如上所述，通過監(jiān)視用數(shù)字控制器2進行反饋信號的二重監(jiān)視。
[0040]如上所述，在實施例1所涉及的數(shù)字控制電源中，根據(jù)來自功率部的反饋信號，使根據(jù)經(jīng)兩個A/D轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換的兩個異常檢測信號來檢測反饋信號的異常的電路二重化，由此即使在一個異常檢測電路發(fā)生故障的情況下，也能夠通過另一個異常檢測電路來檢測數(shù)字控制電源的異常。
[0041]在本實施例中，示出了使通常的反饋信號進行二重監(jiān)視的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此，還能夠使監(jiān)視為三重以上的多重化。
[0042][實施例2]
[0043]接著，說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源。圖4示出本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備監(jiān)視信號比較部14，該監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源102與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0044]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在產(chǎn)生死機的情況等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，數(shù)字控制電源也有可能無法檢測異常。因此，實施例2所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視反饋(監(jiān)視)信號，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0045]通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常范圍但在第一異常檢測信號輸出部7本身的動作發(fā)生故障的情況下，監(jiān)視信號比較部14將第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號進行比較，在第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號的差分不在預(yù)先設(shè)定于監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0046]接著，說明本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源102的動作。圖5示出表示本發(fā)明的實施例2所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S201?205的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟S101?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0047]在步驟S206中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S207中進一步進行監(jiān)視。在步驟S207中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分。
[0048]接著，在步驟S208中，監(jiān)視信號比較部14判斷監(jiān)視信號的差分是否在預(yù)先設(shè)定于監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第三異常檢測信號，在步驟S209中第三異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在監(jiān)視信號的差分在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回至步驟S202，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0049]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12和監(jiān)視信號比較部14，由此警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使反饋信號的監(jiān)視多重化。
[0050][實施例3]
[0051]接著，說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源。圖6示出本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。電源控制用數(shù)字控制器1具備存儲成為第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值的第一寄存器8，監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備:第二寄存器13，其存儲成為第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部15，其算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源103與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0052]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在數(shù)字控制器的監(jiān)視值等設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也有可能數(shù)字控制電源無法檢測到異常。因此，實施例3所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視監(jiān)視范圍等設(shè)定值，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0053]通過這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一寄存器8本身的動作發(fā)生故障的情況下，基準值比較部15將存儲到第一寄存器8的第一基準值與存儲到第二寄存器13的第二基準值進行比較，在不在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0054]接著，說明本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源103的動作。圖7示出表示本發(fā)明的實施例3所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S301?305的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟S101?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0055]在步驟S306中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S307中進一步進行監(jiān)視。在步驟S307中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的基準值比較部15算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分。
[0056]接著，在步驟S308中，基準值比較部15判斷基準值的差分是否在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)。在基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第四異常檢測信號，在步驟S309中第四異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在基準值在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S302，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0057]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12和基準值比較部15，由此警報輸出部10在輸出第一異常檢測信號、第二異常檢測信號以及第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使監(jiān)視多重化。
[0058][實施例4]
[0059]接著，說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源。圖8示出本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的結(jié)構(gòu)。電源控制用數(shù)字控制器I還具備存儲成為第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值的第一寄存器8，監(jiān)視用數(shù)字控制器2還具備:監(jiān)視信號比較部14，其算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號；第二寄存器13，其存儲成為第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部15，其算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，警報輸出部10在輸出第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報這一點，本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源104與實施例1所涉及的數(shù)字控制電源101不同。其它結(jié)構(gòu)與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)說明。
[0060]即使在實施例1的結(jié)構(gòu)中，在發(fā)生死機的情況、數(shù)字控制器的監(jiān)視值等設(shè)定值被錯誤變更的情況下等數(shù)字控制器發(fā)生故障的情況下，也有可能數(shù)字控制電源無法檢測到異常。因此，實施例4所涉及的數(shù)字控制電源在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視反饋(監(jiān)視)信號，并且在數(shù)字控制器之間相互監(jiān)視監(jiān)視范圍等設(shè)定值，在各自的差分超過預(yù)先設(shè)定的范圍的情況下輸出監(jiān)視警報。
[0061]通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一異常檢測信號輸出部7本身的動作發(fā)生故障的情況下，監(jiān)視信號比較部14將第一監(jiān)視信號與第二監(jiān)視信號進行比較，在不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。并且，例如盡管第一監(jiān)視信號處于異常的范圍但在第一寄存器8本身的動作發(fā)生故障的情況下，基準值比較部15將存儲到第一寄存器8的第一基準值與存儲到第二寄存器13的第二基準值進行比較，在不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下就能夠判斷為異常。
[0062]接著，說明本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源104的動作。圖9示出表示本發(fā)明的實施例4所涉及的數(shù)字控制電源的動作的流程圖。步驟S401?405的動作與表示實施例1所涉及的數(shù)字控制電源的動作的圖3的流程圖的步驟SlOl?105的動作相同，因此省略重復(fù)說明。
[0063]在步驟S406中，在第二監(jiān)視信號在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，不像實施例1那樣持續(xù)進行反饋，在步驟S407中進一步進行監(jiān)視。在步驟S407中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的監(jiān)視信號比較部14算出第一監(jiān)視信號的值與第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分。
[0064]接著，在步驟S408中，監(jiān)視信號比較部14判斷監(jiān)視信號的差分是否在預(yù)先設(shè)定到監(jiān)視信號比較部14的預(yù)定的范圍內(nèi)。在監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第三異常檢測信號，在步驟S411中第三異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在監(jiān)視信號的差分在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，在步驟S409中進一步進行監(jiān)視。在步驟S409中，設(shè)置于監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)的基準值比較部15算出第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分。
[0065]接著，在步驟S410中，基準值比較部15判斷基準值的差分是否在預(yù)先設(shè)定到基準值比較部15的預(yù)定的范圍內(nèi)。在基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，輸出第四異常檢測信號，在步驟S411中第四異常檢測信號被輸出到警報輸出部10，警報輸出部10輸出監(jiān)視警報。另一方面，在基準值在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下，返回到步驟S402，持續(xù)監(jiān)視功率部3的輸出的穩(wěn)定化以及第一和第二反饋信號。
[0066]如上所述，在監(jiān)視用數(shù)字控制器2內(nèi)設(shè)置第二異常檢測信號輸出部12、監(jiān)視信號比較部14以及基準值比較部15，警報輸出部10在輸出第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報，從而能夠使監(jiān)視多重化。
[0067]在上述說明的本發(fā)明的實施例中，設(shè)為對一個電源控制用數(shù)字控制器設(shè)置一個監(jiān)視用數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)。然而，并不限定于此，也可以設(shè)為對一個電源控制用數(shù)字控制器設(shè)置多個監(jiān)視用數(shù)字控制器。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字控制電源，其特征在于，具有:功率部，其根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電壓而輸出輸出電壓或者根據(jù)門電路信號來轉(zhuǎn)換輸入電流而輸出輸出電流，并且輸出第一和第二反饋信號；第一 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以調(diào)整為主、以監(jiān)視為輔的上述第一反饋信號來輸出反饋用數(shù)字信號和第一監(jiān)視信號；第二 A/D轉(zhuǎn)換器，其根據(jù)以監(jiān)視為主的上述第二反饋信號來輸出第二監(jiān)視信號；驅(qū)動器，其根據(jù)上述PWM信號來輸出門電路信號；電源控制用數(shù)字控制器，其具備根據(jù)上述反饋用數(shù)字信號來輸出用于控制上述功率部的PWM信號的PWM電路、以及在上述第一監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第一異常檢測信號的第一異常檢測信號輸出部；監(jiān)視用數(shù)字控制器，其具備在上述第二監(jiān)視信號的值不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第二異常檢測信號的第二異常檢測信號輸出部；以及警報輸出部，其在輸出上述第一異常檢測信號和上述第二異常檢測信號中的至少一個的情況下輸出警報。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:監(jiān)視信號比較部，其算出上述第一監(jiān)視信號的值與上述第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一異常檢測信號、上述第二異常檢測信號以及上述第三異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述電源控制用數(shù)字控制器還具備:第一寄存器，其存儲成為上述第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:第二寄存器，其存儲成為上述第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部，其算出上述第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一異常檢測信號、上述第二異常檢測信號以及上述第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字控制電源，其特征在于，上述電源控制用數(shù)字控制器還具備:第一寄存器，其存儲成為上述第一監(jiān)視信號的基準的第一基準值，上述監(jiān)視用數(shù)字控制器還具備:監(jiān)視信號比較部，其算出上述第一監(jiān)視信號的值與上述第二監(jiān)視信號的值的差分即監(jiān)視信號的差分，在該監(jiān)視信號的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第三異常檢測信號；第二寄存器，其存儲成為上述第二監(jiān)視信號的基準的第二基準值；以及基準值比較部，其輸出上述第一基準值與第二基準值的差分即基準值的差分，在該基準值的差分不在預(yù)定的范圍內(nèi)的情況下輸出第四異常檢測信號，上述警報輸出部在輸出上述第一至第四異常檢測信號中的至少一個的情況下發(fā)出警報。
【文檔編號】H02M3/157GK103683934SQ201310435027
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】五島數(shù)哉 申請人:發(fā)那科株式會社
相關(guān)技術(shù)
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1