(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電力を所望の電力に変換し、出力電力として出力する電力変換器と、
前記電力変換器の前記出力電力を制御するスイッチング制御部と、
前記電力変換器の出力電圧を検出する電圧検出部と、
を備えたスイッチング電源装置であって、
前記電力変換器は、
第１スイッチ素子を含む第１構成部品と、前記第１構成部品の温度に相当する第１部品温度を検出する第１温度検出部とを含み、トランスの１次側に設けられた第１回路と、
第２スイッチ素子を含む第２構成部品と、前記第２構成部品の温度に相当する第２部品温度を検出する第２温度検出部とを含み、前記トランスの２次側に設けられた第２回路と、
を有し、
前記スイッチング制御部は、
前記第１温度検出部が検出した前記第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を越えるまでの期間においては、前記出力電圧があらかじめ規定した目標値となるように、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行い、前記第１部品温度が前記上限温度を超えた場合に、前記第１温度検出部および前記第２温度検出部の検出結果に応じて、前記電力変換器の状態を複数の状態に遷移させながら各状態で異なるＤｕｔｙ制御を行う
スイッチング電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチング電源装置において、
前記複数の状態は、第１状態、第２状態および第３状態から構成され、
前記スイッチング制御部は、
前記第１状態において、前記第１部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第１上限温度以下の場合には、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、前記第１部品温度が前記第１上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第１状態から前記第２状態に遷移させるとともに、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記出力電圧を前記目標値から低下させるようにあらかじめ規定した第１Ｄｕｔｙに制限することにより、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第２状態において、前記第２部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第２上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第２状態から前記第３状態に遷移させるとともに、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記第１Ｄｕｔｙよりも小さく、前記電力変換器の出力電流を低下させるようにあらかじめ規定した第２Ｄｕｔｙに制限することにより、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第３状態において、前記第１部品温度があらかじめ規定した第１下限温度未満であるとともに、前記第２部品温度があらかじめ規定した第２下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第３状態から前記第１状態に遷移させ、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記第２Ｄｕｔｙに制限することを解除して、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行う
スイッチング電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスイッチング電源装置において、
前記複数の状態は、第１状態、第２状態、第３状態および第４状態から構成され、
前記スイッチング制御部は、
前記第１状態において、前記第１部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第１上限温度以下の場合には、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、前記第１部品温度が前記第１上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第１状態から前記第２状態に遷移させるとともに、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記出力電圧を前記目標値から低下させるようにあらかじめ規定した第１Ｄｕｔｙに制限することにより、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第２状態において、前記第２部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第２上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第２状態から前記第３状態に遷移させるとともに、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記第１Ｄｕｔｙよりも小さく、前記電力変換器の出力電流を低下させるようにあらかじめ規定した第２Ｄｕｔｙに制限することにより、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第３状態において、前記第１部品温度があらかじめ規定した第１下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第３状態から前記第４状態に遷移させるとともに、自身が生成する前記Ｄｕｔｙを、前記第２Ｄｕｔｙに制限することを解除して、前記電力変換器の定格電力を超えず、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い
前記第４状態において、前記第２部品温度があらかじめ規定した第２下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第４状態から前記第１状態に遷移させるとともに、前記出力電圧が前記目標値になるように生成した前記Ｄｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行う
スイッチング電源装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスイッチング電源装置において、
前記複数の状態は、第１状態、第２状態および第３状態から構成され、
前記電力変換器の出力電流を検出するための電流検出部をさらに備え、
前記スイッチング制御部は、
前記第１状態において、前記第１部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第１上限温度以下の場合および前記電流検出部の検出結果に基づいた前記出力電流があらかじめ規定した限界電流値以下の場合には、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、前記第１部品温度が前記第１上限温度を超えた場合および前記出力電流が前記限界電流値を超えた場合の少なくともいずれか一方が生じた場合には、前記電力変換器の状態を前記第１状態から前記第２状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記出力電圧を前記目標値から低下させるようにあらかじめ規定した第１制限電流値に制限して生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第２状態において、前記第２部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第２上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第２状態から前記第３状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記第１制限電流値よりも小さく、前記出力電流を低下させるようにあらかじめ規定した第２制限電流値に制限して生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第３状態において、前記第１部品温度があらかじめ規定した第１下限温度未満であるとともに、前記第２部品温度があらかじめ規定した第２下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第３状態から前記第１状態に遷移させ、前記出力電流を、前記第２制限電流値に制限することを解除して、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行う
スイッチング電源装置。
【請求項５】
請求項１に記載のスイッチング電源装置において、
前記複数の状態は、第１状態、第２状態、第３状態および第４状態から構成され、
前記電力変換器の出力電流を検出するための電流検出部をさらに備え、
前記スイッチング制御部は、
前記第１状態において、前記第１部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第１上限温度以下の場合および前記電流検出部の検出結果に基づいた前記出力電流があらかじめ規定した限界電流値以下の場合には、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、前記第１部品温度が前記第１上限温度を超えた場合および前記出力電流が前記限界電流値を超えた場合の少なくともいずれか一方が生じた場合には、前記電力変換器の状態を前記第１状態から前記第２状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記出力電圧を前記目標値から低下させるようにあらかじめ規定した第１制限電流値に制限して生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第２状態において、前記第２部品温度が前記上限温度としてあらかじめ規定した第２上限温度を超えた場合には、前記電力変換器の状態を前記第２状態から前記第３状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記第１制限電流値よりも小さく、前記出力電流を低下させるようにあらかじめ規定した第２制限電流値に制限して生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第３状態において、前記第１部品温度があらかじめ規定した第１下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第３状態から前記第４状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記第２制限電流値よりも小さく、前記出力電流をさらに低下させるようにあらかじめ規定した第３制限電流値に制限して生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行い、
前記第４状態において、前記第２部品温度があらかじめ規定した第２下限温度未満の場合には、前記電力変換器の状態を前記第４状態から前記第１状態に遷移させるとともに、前記出力電流を、前記第３制限電流値に制限することを解除して、前記出力電圧が前記目標値になるように生成したＤｕｔｙに基づいて、前記Ｄｕｔｙ制御を行う
スイッチング電源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のスイッチング電源装置において、
前記第１温度検出部は、
前記第１構成部品のうち、前記第１スイッチの温度を検出し、
前記第２温度検出部は、
前記第２構成部品のうち、前記第２スイッチの温度を検出する
スイッチング電源装置。
【請求項７】
第１スイッチ素子を含む第１構成部品と、前記第１構成部品の温度に相当する第１部品温度を検出する第１温度検出部とを含み、トランスの１次側に設けられた第１回路と、第２スイッチ素子を含む第２構成部品と、前記第２構成部品の温度に相当する第２部品温度を検出する第２温度検出部とを含み、前記トランスの２次側に設けられた第２回路と、を有し、入力電力を所望の電力に変換し、出力電力として出力する電力変換器と、
前記電力変換器の出力電圧を検出する電圧検出部と、
を備えたスイッチング電源装置で実行されるスイッチング電源制御方法であって、
前記第１温度検出部が検出した前記第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を越えるまでの期間においては、前記出力電圧があらかじめ規定した目標値となるように、前記第１スイッチ素子および前記第２スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う第１ステップと、
前記第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を超えた場合に、前記第１温度検出部および前記第２温度検出部の検出結果に応じて、前記電力変換器の状態を複数の状態に遷移させながら各状態で異なるＤｕｔｙ制御を行う第２ステップと、
を備えたスイッチング電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換器内の構成部品の温度に基づいて、電力変換器の出力電力を制御するスイッチング電源装置およびスイッチング電源制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、高電圧バッテリまたは高出力モータを搭載する車両（例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等）が注目されている。このような車両には、一般的に、電力変換器を含むスイッチング電源装置が搭載されている。また、このような電力変換器は、動作例として、主電源回路側の高電圧バッテリから供給される電力を変換するとともに、変換した電力を副電源側の低電圧バッテリ（例えば、鉛バッテリ等）に供給する。
【０００３】
ここで、電力変換器は、構成例として、最大電圧で最大電流を連続的に出力できる（連続定格が実現できる）ように、半導体素子、磁性部品およびコンデンサ等により構成されている。また、このような電力変換器において、状況によっては、定格以上の高負荷状態が必要とされることがある。
【０００４】
この場合、定格以上の高負荷状態では、定格の負荷状態と比べて、電力変換器内の構成部品（以下では、構成部品と称す）がより発熱してしまうので、構成部品により高い耐熱性を持たせる必要がある。したがって、定格以上の高負荷状態が連続的に続くのが短時間であるにも関わらず、その高負荷状態に合わせて、構成部品の耐熱性等を設計していた。この結果として、構成部品が大型化し、コストアップとなりうるという問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するために、従来においては、電力変換器の出力電流が定格電流を超えた場合、スイッチング周波数を上昇させることにより、構成部品（特に、磁性部品等）の発熱を抑えつつ、定格以上の高負荷状態に対する電力を出力していた（例えば、特許文献１参照）。このような制御を行うことで、構成部品の発熱が抑えられるので、構成部品に高い耐熱性を持たせる必要がなく、定格の負荷状態に合わせて構成部品の耐熱性等を設計することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５２５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に記載の従来技術では、前述したように、構成部品の発熱を抑えるために、電力変換器の出力電流が定格電流を超えた時点で、スイッチング周波数を上昇させる。したがって、出力電流が定格電流を超えた時点において、電力変換器に入力される入力電圧が低い場合、電力変換器から出力される出力電圧が低下するので、所望の出力電力が得られない可能性があるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、電力変換器の構成部品の大型化およびコストアップを防ぐことができるとともに、構成部品の温度があらかじめ規定した上限温度を超えるまでの期間においては、電力変換器から出力される出力電圧が低下しないスイッチング電源装置およびスイッチング電源制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明におけるスイッチング電源装置は、入力電力を所望の電力に変換し、出力電力として出力する電力変換器と、電力変換器の出力電力を制御するスイッチング制御部と、電力変換器の出力電圧を検出する電圧検出部と、を備えたスイッチング電源装置であって、電力変換器は、第１スイッチ素子を含む第１構成部品と、第１構成部品の温度に相当する第１部品温度を検出する第１温度検出部とを含み、トランスの１次側に設けられた第１回路と、第２スイッチ素子を含む第２構成部品と、第２構成部品の温度に相当する第２部品温度を検出する第２温度検出部とを含み、トランスの２次側に設けられた第２回路と、を有し、スイッチング制御部は、第１温度検出部が検出した第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を越えるまでの期間においては、出力電圧があらかじめ規定した目標値となるように、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行い、第１部品温度が上限温度を超えた場合に、第１温度検出部および第２温度検出部の検出結果に応じて、電力変換器の状態を複数の状態に遷移させながら各状態で異なるＤｕｔｙ制御を行うものである。
【００１０】
また、本発明におけるスイッチング電源制御方法は、第１スイッチ素子を含む第１構成部品と、第１構成部品の温度に相当する第１部品温度を検出する第１温度検出部とを含み、トランスの１次側に設けられた第１回路と、第２スイッチ素子を含む第２構成部品と、第２構成部品の温度に相当する第２部品温度を検出する第２温度検出部とを含み、トランスの２次側に設けられた第２回路と、を有し、入力電力を所望の電力に変換し、出力電力として出力する電力変換器と、電力変換器の出力電圧を検出する電圧検出部と、を備えたスイッチング電源装置で実行されるスイッチング電源制御方法であって、第１温度検出部が検出した第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を越えるまでの期間においては、出力電圧があらかじめ規定した目標値となるように、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う第１ステップと、第１部品温度があらかじめ規定した上限温度を超えた場合に、第１温度検出部および第２温度検出部の検出結果に応じて、電力変換器の状態を複数の状態に遷移させながら各状態で異なるＤｕｔｙ制御を行う第２ステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スイッチング制御部は、電力変換器内の構成部品の温度に応じた制御モードを電力変換器に対して実行することにより、電力変換器が出力する出力電力（出力電流および出力電圧）の状態を制御する。これにより、電力変換器の構成部品の大型化およびコストアップを防ぐことができるとともに、構成部品の温度があらかじめ規定した上限温度を超えるまでの期間においては、電力変換器から出力される出力電圧が低下しないスイッチング電源装置およびスイッチング電源制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスイッチング電源装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、電力変換器がスイッチング制御部によって温度制御モードが実行された場合の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２において、電力変換器がスイッチング制御部によって温度制御モードが実行された場合の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３におけるスイッチング電源装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態３において、電力変換器がスイッチング制御部によって温度／電流制御モードが実行された場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明によるスイッチング電源装置およびスイッチング電源制御方法を、好適な実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるスイッチング電源装置１の構成図である。この図１におけるスイッチング電源装置１は、電力変換器１００、スイッチング制御部２００を備える。
【００１５】
電力変換器１００は、１次側に第１回路１１０、２次側に第２回路１２０を有し、第１回路１１０には、第１バッテリ３００が接続され、第２回路１２０には、第２バッテリ４００が接続される。なお、第１バッテリ３００の具体例としては、電気自動車等に搭載される高電圧バッテリが挙げられ、第２バッテリ４００の具体例としては、ヘッドライト等といった補機類に電力を供給するための低電圧バッテリが挙げられる。
【００１６】
第１回路１１０には、第１スイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄ、第１温度検出部１１２および１次側コイルＷ１が含まれる。また、第２回路１２０には、第２スイッチ素子１２１ａ、１２１ｂ、平滑コイル１２２、平滑コンデンサ１２３、第２温度検出部１２４、電圧検出部１２５および２次側コイルＷ２、Ｗ３が含まれる。また、トランスＴが、１次側コイルＷ１と、２次側コイルＷ２、Ｗ３とで構成されている。
【００１７】
ここで、電力変換器１００は、第１バッテリ３００から入力された電力を所望の電力に変換し、変換した電力を第２バッテリ４００に供給する。
【００１８】
具体的には、第１回路１１０において、第１バッテリ３００から入力された電力が第１スイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄにより、直流から交流に変換され、トランスＴを介して、第２回路１２０に伝送される。また、第２回路１２０において、直流から交流に変換された電力が第２スイッチ素子１２１ａ、１２１ｂにより、整流された後、平滑コイル１２２および平滑コンデンサ１２３により、交流から直流に変換される。さらに、交流から直流に変換された電力が第２バッテリ４００に供給されることにより、第２バッテリ４００が蓄電される。なお、ここで例示した電力変換器１００の構成および動作は、一例であり、これらに限定されるものではない。
【００１９】
第１温度検出部１１２は、第１回路１１０の部品の温度Ｔ１（以降では、第１部品温度Ｔ１と称す）を検出し、一例として、第１スイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄの温度を検出する。なお、図１においては、第１温度検出部１１２により、第１スイッチ素子１１１ｃの温度が検出される場合を例示している。
【００２０】
第２温度検出部１２４は、第２回路１２０の部品の温度Ｔ２（以降では、第２部品温度Ｔ２と称す）を検出し、一例として、第２スイッチ素子１２１ａ、１２１ｂの温度を検出する。なお、図１においては、第２温度検出部１２４により、第２スイッチ素子１２１ｂの温度が検出される場合を例示している。電圧検出部１２５は、電力変換器１００の出力電圧を検出する。
【００２１】
なお、第１温度検出部１１２および第２温度検出部１２４として、例えば、温度センサ等が用いられ、電圧検出部１２５として、例えば、電圧センサ等が用いられる。また、ここでは、第１温度検出部１１２および第２温度検出部１２４により、温度が検出される、電力変換器１００内の構成部品として、各回路のスイッチ素子が例示されているが、これに限定されない。すなわち、第１温度検出部１１２および第２温度検出部１２４により、各回路のスイッチ素子以外の他の構成部品の温度が検出されるようにしてもよい。
【００２２】
スイッチング制御部２００は、Ｄｕｔｙ制御部２１０を有する。Ｄｕｔｙ制御部２１０には、第１温度検出部１１２が検出した第１部品温度Ｔ１と、第２温度検出部１２４が検出した第２部品温度Ｔ２とが入力されるとともに、電圧検出部１２５が検出した電力変換器１００の出力電圧（センシング情報）が入力される。
【００２３】
また、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００に対して、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２に応じた制御モード（以下、温度制御モードと称す）を実行するために、第１スイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄおよび第２スイッチ素子１２１ａ、１２１ｂのそれぞれのＤｕｔｙ（時比率）を制御する。
【００２４】
すなわち、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２に応じて、電力変換器１００における出力電力の状態が所望の状態となるように、Ｄｕｔｙを生成する。そして、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、自身が生成したＤｕｔｙに基づいて、駆動パルスを各スイッチ素子に対して出力することにより、第１スイッチ素子１１１ａ〜１１１ｄおよび第２スイッチ素子１２１ａ、１２１ｂの動作を制御する。なお、以降では、Ｄｕｔｙ制御部２１０がこのように各スイッチ素子の動作を制御することを、Ｄｕｔｙ制御部２１０が各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行うと称す。
【００２５】
ここで、本発明は、第１温度検出部１１２が検出した第１部品温度Ｔ１があらかじめ規定した第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを越えるまでの期間においては、電力変換器１００の出力電圧があらかじめ規定した目標値Ｖｒｅｆとなるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行い、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えた場合に、第１温度検出部１１２および第２温度検出部１２４の検出結果に応じて、電力変換器１００の状態を複数の状態に遷移させながら各状態で異なるＤｕｔｙ制御を行うという技術的特徴を有する。以下では、本発明の技術的特徴について、各実施の形態毎に詳述する。
【００２６】
なお、本実施の形態１〜３では、具体的に例示して説明するために、電力変換器の状態がとりうる複数の状態が、あらかじめ規定された、第１状態（１）、第２状態（２）および第３状態（３）で構成される場合、またはあらかじめ規定された、第１状態（１）、第２状態（２）、第３状態（３）および第４状態（４）で構成される場合について説明する。
【００２７】
次に、スイッチング制御部２００が行う、電力変換器１００に対する温度制御モードの実行について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１において、スイッチング制御部２００によって電力変換器１００の温度制御モードが実行された場合の説明図である。また、図２（ａ）は、電力変換器１００の出力電流−出力電圧の変化を示した特性図であり、図２（ｂ）は、温度制御モードが実行された電力変換器１００の各状態を示した状態遷移図である。
【００２８】
まず、図２に示された電力変換器１００の状態の１つである第１状態（１）について説明する。定格以上の高負荷状態が必要とされない場合、スイッチング制御部２００のＤｕｔｙ制御部２１０は、電圧検出部１２５が検出した電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。この場合には、負荷状態に合わせて、電力変換器１００の出力電流が制御されるが、定格電流Ｉｔｈを超えることはない。なお、この定格電流Ｉｔｈは、長時間、回路に流れた場合であっても、電力変換器１００内の部品の信頼性または寿命に影響を与えないようにあらかじめ規定される電流である。
【００２９】
これに対して、定格以上の高負荷状態が必要とされる場合には、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように制御されるとともに、高負荷状態に合わせて、電力変換器１００の出力電流が定格電流Ｉｔｈを超えて、制御される。
【００３０】
このように、定格以上の高負荷状態に合わせて、定格以上の電力を出力するために、電力変換器１００の出力電流が定格電流Ｉｔｈを超えて大きくなっているので、電力変換器１００の入力電流も大きくなってしまう。したがって、電力変換器１００の入力電力が大きくなるので、第１回路１１０の部品の発熱量が著しく増加してしまう。結果として、電力変換器１００の出力電流が定格電流Ｉｔｈである場合と比べて、第１部品温度Ｔ１が上昇することとなる。
【００３１】
ここで、第１部品温度Ｔ１があらかじめ規定した第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈ以下の場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第１状態（１）となるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を継続して行う。したがって、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えるまでの期間においては、電力変換器１００の状態が第１状態（１）であるので、電力変換器１００の出力電圧が低下することなく、定格以上の高負荷状態に合わせて、所望の出力電力が得られる。なお、第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈは、第１温度検出部１１２により検出される第１回路１１０の部品の耐熱温度相当になるように、あらかじめ規定しておけばよい。
【００３２】
これに対して、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えた場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第１状態（１）から第２状態（２）に遷移する温度制御モードを実行する。具体的には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧に関わらず、自身が生成するＤｕｔｙを、あらかじめ規定した値であるＤｍａｘとする。なお、Ｄｍａｘは、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆから低下するように、あらかじめ規定しておけばよい。
【００３３】
以上をまとめると、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈ以下の場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆとなるように生成したＤｕｔｙに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。これに対して、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えた場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧に関わらず生成した、あらかじめ規定されたＤｕｔｙであるＤｍａｘに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。
【００３４】
次に、図２に示された電力変換器１００の状態の１つである第２状態（２）について説明する。Ｄｕｔｙ制御部２１０が、電力変換器１００の状態が第１状態（１）から第２状態（２）に遷移する温度制御モードを実行した場合、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆから低下する。しかしながら、電力変換器１００が負荷に対して継続して電力を供給しようとするので、第１状態（１）の場合と比べて、電力変換器１００の出力電流が増加する。したがって、第２回路１２０の部品の発熱量が著しく増加してしまうので、結果として、第２部品温度Ｔ２が上昇することとなる。
【００３５】
なお、電力変換器１００が継続して供給しようとする電力が負荷に対して充足されている場合には、第１状態（１）の場合と比べて、電力変換器１００の出力電力が保持されることとなる。したがって、第１回路１１０の部品の発熱量がほとんど変化しないので、結果として、第１部品温度Ｔ１がほとんど変化しないこととなる。
【００３６】
また、電力変換器１００が継続して供給しようとする電力が負荷に対して充足されていない場合には、第１状態（１）の場合と比べて、電力変換器１００の出力電力が低下することとなる。したがって、第１回路１１０の部品の発熱量が減少するので、結果として、第１部品温度Ｔ１が低下することとなる。
【００３７】
ここで、第２部品温度Ｔ２があらかじめ規定した第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈ以下の場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第２状態（２）になるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を継続して行う。なお、第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈは、第２温度検出部１２４により検出される第２回路１２０の部品の耐熱温度相当になるように、あらかじめ規定しておけばよい。
【００３８】
これに対して、第２部品温度Ｔ２が第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈを超えた場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第２状態（２）から第３状態（３）に遷移する温度制御モードを実行する。具体的には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、自身が生成するＤｕｔｙを、あらかじめ規定した値であるＤｔｙｐとする。なお、Ｄｔｙｐは、Ｄｍａｘよりも小さく、電力変換器１００の出力電流が第２状態（２）の場合と比べて低下するように、あらかじめ規定しておけばよく、例えば、電力変換器１００の出力電流が定格電流Ｉｔｈに相当するようにあらかじめ規定しておけばよい。
【００３９】
以上をまとめると、第２部品温度Ｔ２が第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈ以下の場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧に関わらず生成した、あらかじめ規定されたＤｕｔｙであるＤｍａｘに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。これに対して、第２部品温度Ｔ２が第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈを超えた場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、生成した、あらかじめ規定されたＤｕｔｙであるＤｔｙｐに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。
【００４０】
次に、図２に示された電力変換器１００の状態の１つである第３状態（３）について説明する。図２に示すように、Ｄｕｔｙ制御部２１０が電力変換器１００の状態が第２状態（２）から第３状態（３）に遷移する温度制御モードを実行した場合、電力変換器１００の出力電流が第２状態（２）と比べて、低下する。したがって、第２回路１２０の部品の発熱量が減少するので、結果として、第２部品温度Ｔ２が低下することとなる。また、電力変換器１００の出力電力が第２状態（２）と比べて、低下する。したがって、第１回路１１０の部品の発熱量が減少するので、結果として、第１部品温度Ｔ１が低下することとなる。
【００４１】
ここで、第１部品温度Ｔ１があらかじめ規定した第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ以上である場合または第２部品温度Ｔ２があらかじめ規定した第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ以上である場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第３状態（３）になるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を継続して行う。すなわち、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が十分に下がっていない場合には、電力変換器１００が定格以上の電力を出力しようとしても、温度の影響により出力できる時間が短くなるので、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が十分に下がるのを待っている。
【００４２】
なお、第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌは、第１温度検出部１１２により検出される第１回路１１０の部品の温度によってその後の電力変換器１００の動作特性に影響を及ぼさないように、あらかじめ規定しておけばよい。また、同様に、第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌは、第２温度検出部１２４により検出される第２回路１２０の部品の温度によってその後の電力変換器１００の動作特性に影響を及ぼさないように、あらかじめ規定しておけばよい。また、第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈ＞第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ、第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈ＞第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌとする。
【００４３】
これに対して、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満であるとともに、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満である場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第３状態（３）から第１状態（１）に遷移する温度制御モードを実行する。具体的には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、自身が生成するＤｕｔｙを、あらかじめ規定した値であるＤｔｙｐとする制限を解除し、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。
【００４４】
このように、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が十分に下がったことを確認した上で、電力変換器１００の状態を第３状態（３）から第１状態（１）に遷移させる。したがって、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が十分に下がっていない場合と比べて、電力変換器１００が定格以上の電力を出力できる時間が短くなることを防ぐことができる。
【００４５】
以上をまとめると、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ以上である場合または第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ以上である場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、生成した、あらかじめ規定されたＤｕｔｙであるＤｔｙｐに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。これに対して、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満であるとともに、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満である場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆとなるように生成したＤｕｔｙに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。
【００４６】
このように、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００に対して、温度制御モードを繰り返し実行することにより、電力変換器１００の状態を第１状態（１）、第２状態（２）、第３状態（３）の間に繰り返し遷移させることとなる。したがって、第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が電力変換器１００内の構成部品の耐熱温度に達すれば、これらの温度が低下するので、電力変換器１００の定格の負荷状態と比べて、構成部品に高い耐熱性を持たせる必要がない。そのため、構成部品の大型化およびコストアップを防ぐことができる。
【００４７】
また、第１部品温度Ｔ１が電力変換器１００内の構成部品の耐熱温度に達するまでの間においては、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチング素子のＤｕｔｙ制御を行う。したがって、電力変換器１００の入力電圧が低く、出力電流が定格電流Ｉｔｈを超えた場合であっても、第１部品温度Ｔ１が電力変換器１００内の構成部品の耐熱温度に達するまでの間においては、電力変換器１００の出力電圧が低下することがないので、所望の出力電力が得られる。
【００４８】
なお、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、第２部品温度Ｔ２が第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈを超えた場合だけでなく、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈよりもさらに高い許容温度を超えた場合であっても、電力変換器１００の状態を、第２状態（２）から第３状態（３）に遷移させてもよい。これにより、想定しない負荷状態によって、第１部品温度Ｔ１が上昇した場合であっても、対応可能となる。
【００４９】
また、電力変換器１００の状態が第２状態（２）である場合に、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満であるとともに、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満であれば、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態を、第２状態（２）から第１状態（１）に遷移させてもよい。
【００５０】
また、電力変換器１００内の構成部品において、部品コストの約２〜３割を占めるのは、スイッチ素子である。したがって、これを踏まえと、第１温度検出部１１２が第１回路１１０の各スイッチ素子の温度を検出し、第２温度検出部１２４が第２回路１２０の各スイッチ素子の温度を検出するように構成することが好ましい。この場合、構成部品であるスイッチ素子の温度が検出されることにより、スイッチ素子に高い耐熱性を持たせる必要がない。
【００５１】
このように、スイッチ素子が耐熱温度を超えないように温度を管理されることにより、スイッチ素子の耐熱を従来と比べて上昇させる必要がないので、コスト高なスイッチ素子のパラ設計または放熱構造の強化等による部品の大型化およびコストアップを防ぐことができる。
【００５２】
以上、本実施の形態１によれば、スイッチング電源装置のスイッチング制御部は、電力変換器内の構成部品の温度に応じた制御モードを電力変換器に対して実行することにより、電力変換器が出力する出力電力（出力電流および出力電圧）の状態を制御する。これにより、電力変換器の定格の負荷状態と比べて、構成部品に耐熱性を持たせることにより生じる構成部品の大型化およびコストアップを防ぐことができるとともに、構成部品の温度があらかじめ規定した上限温度を超えるまでの期間においては、電力変換器から出力される出力電圧が低下することなく、所望の出力電力が得られる。
【００５３】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、スイッチング制御部２００が温度制御モードを電力変換器１００に対して実行することにより、電力変換器１００の状態を、第１状態（１）、第２状態（２）、第３状態（３）に遷移させる場合について説明した。これに対して、本発明の実施の形態２では、Ｄｕｔｙ制御部２１０が電力変換器１００の状態を、第４状態（４）にさらに遷移させる場合について、図３を参照しながら説明する。
【００５４】
図３は、本発明の実施の形態２において、電力変換器１００がスイッチング制御部２００によって温度制御モードが実行された場合の説明図である。また、図３（ａ）は、電力変換器１００の出力電流−出力電圧の変化を示した特性図であり、図３（ｂ）は、温度制御モードが実行された電力変換器１００の各状態を示した状態遷移図である。
【００５５】
Ｄｕｔｙ制御部２１０は、先の実施の形態１と同様に、電力変換器１００の状態を、第１状態（１）、第２状態（２）、第３状態（３）に遷移させる。また、電力変換器１００の状態が第３状態（３）の場合、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、生成した、あらかじめ規定されたＤｕｔｙであるＤｔｙｐに基づいて、各スイッチ素子の動作を制御することとなる。
【００５６】
ここで、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満である場合、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態が第３状態（３）から第４状態（４）に遷移する温度制御モードを実行する。具体的には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、自身が生成するＤｕｔｙを、あらかじめ規定した値であるＤｔｙｐとする制限を解除し、定格電力を超えず、出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。なお、この定格電力は、連続使用であれば、電力変換器１００の寿命または信頼性が損なわれることのないようにあらかじめ規定される電力である。
【００５７】
次に、図３に示された電力変換器１００の状態の１つである第４状態（４）について説明する。Ｄｕｔｙ制御部２１０が電力変換器１００の状態が第３状態（３）から第４状態（４）に遷移する温度制御モードを実行した場合、電力変換器１００の出力電流が第３状態（３）と比べて、低下する。したがって、第２回路１２０の部品の発熱量がさらに減少するので、結果として、第２部品温度Ｔ２がさらに低下することとなる。
【００５８】
先の実施の形態１では、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満になるとともに、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満になるまで、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態を、第３状態（３）から第１状態（１）に遷移させなかった。ここで、電力変換器１００の状態が第３状態（３）である場合、第１部品温度Ｔ１が急激に低下するが、第２部品温度Ｔ２が低下しにくいことがあるので、例えば、第２部品温度Ｔ２が低下するのに時間がかかることに伴い、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆに戻るのに時間がかかる可能性がある。
【００５９】
これに対して、本実施の形態２では、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満になれば、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満でなくても、電力変換器１００の状態を、第３状態（３）から第４状態（４）に遷移させるために、前述した各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。
【００６０】
したがって、電力変換器１００の状態が第３状態（３）よりも第４状態（４）のほうが、第２部品温度Ｔ２がより低下するので、先の実施の形態１と比べて、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満になるために要する時間が短くなる。このように、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態を、第３状態（３）から第４状態（４）に遷移させることにより、第２部品温度Ｔ２を急速に低下させることができる。
【００６１】
これにより、先の実施の形態１と比べて、短時間の定格以上の電力を出力することによって上昇した第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２が速やかに低下するので、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆに戻る時間が短くなる。したがって、次に、短時間の定格以上の電力を出力するまでの時間を短くすることができる（短時間の定格以上の電力出力が短い間隔で行えるようになる）。
【００６２】
また、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満である場合、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態を、第４状態（４）から第１状態（１）に遷移させ、先の実施の形態１と同様の動作を行う。
【００６３】
以上、本実施の形態２によれば、スイッチング電源装置のスイッチング制御部は、第１部品温度が第１下限温度未満になれば、電力変換器の状態を、第３状態から第４状態に遷移させることにより、第２部品温度を急速に低下させ、速やかに第２下限温度未満にする。これにより、第４状態への遷移を有していない先の実施の形態１と比べて、短時間の定格以上の電力を出力することによって上昇した第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２を速やかに低下させることができるので、次に、短時間の定格以上の電力を出力するまでの時間を短くすることができる。
【００６４】
実施の形態３．
先の実施の形態１、２では、スイッチング制御部２００が第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２に応じた制御モード（温度制御モード）を実行する場合について説明した。これに対して、本発明の実施の形態３では、スイッチング制御部２００ａが第１部品温度Ｔ１および第２部品温度Ｔ２だけでなく、さらに、電力変換器１００ａの出力電流にも応じた制御モード（以降では、温度／電流制御モードと称す）を実行する場合について、図４を参照しながら説明する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態３におけるスイッチング電源装置１ａの構成図である。この図４におけるスイッチング電源装置１ａは、電力変換器１００ａおよびスイッチング制御部２００ａを備える。
【００６６】
電力変換器１００ａは、１次側に第１回路１１０ａ、２次側に第２回路１２０ａを有する。なお、第２回路１２０ａには、先の実施の形態１における第２回路１２０と同様の構成が含まれる。また、第１回路１１０ａには、先の実施の形態１と同様の構成に加えて、さらに、電流検出部１１３が含まれる。電流検出部１１３は、第１回路１１０ａに流れる電流（すなわち、電力変換器１００ａの入力電流）を検出する。なお、電流検出部１１３として、例えば、電流センサ等が用いられる。
【００６７】
スイッチング制御部２００ａは、先の実施の形態１と同様の構成に加えて、さらに、電流制御部２２０を有する。電流制御部２２０は、電流検出部１１３が検出した電力変換器１００ａの入力電流の検出結果に基づいて、例えば、電力変換器１００ａの変換特性を考慮して、電力変換器１００ａの出力電流を算出する。
【００６８】
また、電流制御部２２０が電力変換器１００ａの出力電流の上限を規定し、検出結果に基づいて算出された出力電流が規定した上限を超えないように、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。
【００６９】
なお、第２回路１２０に電流検出部１１３を設けることによって、第２回路１２０に流れる電流（すなわち、電力変換器１００ａの出力電流）を直接検出し、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、その検出結果に基づいて、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行ってもよい。このように、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電流検出部１１３の検出結果に基づいた電力変換器１００ａの出力電流の情報を得ることができる。
【００７０】
次に、スイッチング制御部２００ａが行う、電力変換器１００ａに対する温度／電流制御モードの実行について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態３において、電力変換器１００ａがスイッチング制御部２００ａによって温度／電流制御モードが実行された場合の説明図である。また、図５（ａ）は、電力変換器１００の出力電流−出力電圧の変化を示した特性図であり、図５（ｂ）は、温度／電流制御モードが実行された電力変換器１００ａの各状態を示した状態遷移図である。
【００７１】
定格以上の高負荷状態が必要とされない場合、スイッチング制御部２００ａのＤｕｔｙ制御部２１０は、電圧検出部１２５が検出した電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。この場合には、負荷状態に合わせて、電力変換器１００ａの出力電流が制御されるが、定格電流Ｉｔｈを超えることはない。
【００７２】
また、定格以上の高負荷状態が必要とされる場合には、先の実施の形態１と同様に、電力変換器１００ａの出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように制御されるとともに、高負荷状態に合わせて、電力変換器１００ａの出力電流が定格電流Ｉｔｈを超えて、制御される。
【００７３】
ここで、先の実施の形態１では、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えた場合に、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００の状態を、第１状態（１）から第２状態（２）に遷移させる。
【００７４】
これに対して、本実施の形態３では、第１部品温度Ｔ１が第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈを超えた場合、または電力変換器１００ａの出力電流があらかじめ規定した限界電流Ｉｌｍを超えた場合のいずれかにおいて、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの状態が第１状態（１）から第２状態（２）に遷移する温度／電流制御モードを実行する。
【００７５】
具体的には、電流制御部２２０が電力変換器１００ａの出力電流を第１制限電流Ｉｍａｘ（出力電流制限Ｉｍａｘ）に制限する。さらに、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの出力電流がこの第１制限電流Ｉｍａｘを超えないように、定格以上の高負荷状態に合わせて、定格以上の電力を出力するために、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。なお、限界電流Ｉｌｍは、先の実施の形態１、２においてあらかじめ規定した第１部品温度Ｔにおける第１上限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｈに相関するように、あらかじめ規定しておけばよい。また、第１制限電流Ｉｍａｘは、電力変換器１００の出力電圧が目標値Ｖｒｅｆから低下するように、あらかじめ規定しておけばよい。
【００７６】
また、第２部品温度Ｔ２が第２上限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｈを超えた場合、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの状態が第２状態（２）から第３状態（３）に遷移する温度／電流制御モードを実行する。
【００７７】
具体的には、電流制御部２２０が電力変換器１００ａの出力電流を第２制限電流Ｉｔｙｐ（出力電流制限Ｉｔｙｐ）に制限する。さらに、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの出力電流がこの第２制限電流Ｉｔｙｐを超えないように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。なお、第２制限電流Ｉｔｙｐは、電力変換器１００の出力電流が第２状態（２）の場合と比べて低下するように、あらかじめ規定しておけばよく、例えば、電力変換器１００の出力電流が定格電流Ｉｔｈに相当するようにあらかじめ規定しておけばよい。また、限界電流Ｉｌｍ＞定格電流Ｉｔｈ、第１制限電流Ｉｍａｘ＞第２制限電流Ｉｔｙｐとする。
【００７８】
そして、第１部品温度Ｔ１が第１下限温度Ｔ１ｔｈ＿Ｌ未満であるとともに、第２部品温度Ｔ２が第２下限温度Ｔ２ｔｈ＿Ｌ未満である場合には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの状態が第３状態（３）から第１状態（１）に遷移する温度／電流制御モードを実行する。具体的には、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電流制御部２２０が制限する電力変換器１００ａの出力電流の制限を解除し、電力変換器１００ａの出力電圧が目標値Ｖｒｅｆになるように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行う。
【００７９】
なお、先の実施の形態２と同様に、Ｄｕｔｙ制御部２１０が電力変換器１００ａの状態を、第３状態（３）から第４状態（４）に遷移する場合には、電流制御部２２０が電力変換器１００ａの出力電流を第２制限電流Ｉｔｙｐよりも小さい第３制限電流Ｉｍｉｎに制限すればよい。これにより、Ｄｕｔｙ制御部２１０は、電力変換器１００ａの出力電流がこの第３制限電流Ｉｍｉｎを超えないように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行った後、先の実施の形態２と同様に、電力変換器１００ａの状態を第４状態（４）から第１状態（１）に遷移させる。なお、第３制限電流Ｉｍｉｎは、定格電流Ｉｔｈよりも小さくなるように、あらかじめ規定しておけばよい。
【００８０】
このように、スイッチング制御部２００ａは、電流検出部１１３が検出した電力変換器１００ａの入力電流に基づいて、電力変換器１００ａの出力電流の上限を規定し、電力変換器１００ａに対して、温度／電流制御モードを実行する。したがって、先の実施の形態１、２と同様の効果が得られるとともに、さらに、電力変換器１００ａの出力電流の上限が規定されるので、電力変換器１００ａから負荷（例えば、鉛バッテリなど）に接続される回路に挿入されるヒューズの容量を小さくすることできる。
【００８１】
なお、本実施の形態３において、電流検出部１１３は、どのように電流検出してもよく、例えば、カレントトランスあるいはホール素子による電流検出、またはシャント抵抗による電流検出等が挙げられる。
【００８２】
以上、本実施の形態３によれば、スイッチング電源装置のスイッチング制御部は、先の実施の形態１、２とは異なり、自身が生成するＤｕｔｙを制限して、Ｄｕｔｙ制御を行うのではなく、電力変換器の出力電流を制限して、Ｄｕｔｙ制御を行うことにより、電力変換器の状態を制御する。換言すると、スイッチング制御部は、電力変換器の出力電流の上限を規定し、規定した各制限電流を超えないように、各スイッチ素子のＤｕｔｙ制御を行うことにより、電力変換器の状態を制御する。これにより、先の実施の形態１、２と同様の効果が得られるとともに、さらに、電力変換器から負荷（例えば、鉛バッテリなど）に接続される回路に挿入されるヒューズの容量を小さくすることできる。
【００８３】
なお、本実施の形態１〜３において、電力変換器１００の１次側がフルブリッジ回路であり、２次側がセンタータップ方式により構成されている場合を例示したが、これに限定されない。すなわち、例えば、電力変換器１００の１次側がハーフブリッジまたはプッシュプル方式でもあってもよく、２次側がカレントダブラ方式であってもよい。また、電力変換器１００がフォワードコンバータまたはフライバックコンバータであってもよい。
【００８４】
また、本実施の形態１〜３において、スイッチ素子の種類として、ＭＯＳＦＥＴの場合を例示したが、これに限定されず、外部信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチ素子であれば、例えば、ＩＧＢＴ等、どのような種類であってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１、１ａ  スイッチング電源装置、１００、１００ａ  電力変換器、１１０、１１０ａ  第１回路、１１１ａ〜１１１ｄ  第１スイッチ素子、１１２  第１温度検出部、１１３  電流検出部、１２０、１２０ａ  第２回路、１２１ａ、１２１ｂ  第２スイッチ素子、１２２  平滑コイル、１２３  平滑コンデンサ、１２４  温度検出部、１２５  電圧検出部、２００、２００ａ  スイッチング制御部、２１０  Ｄｕｔｙ制御部、２２０  電流制御部、３００  第１バッテリ、４００  第２バッテリ。
【要約】
【課題】電力変換器（１００）の定格の負荷状態と比べて、構成部品に高い耐熱性を持たせることにより生じる構成部品の大型化およびコストアップを防ぐことができるとともに、構成部品の温度があらかじめ規定した上限温度を超えるまでの期間においては、電力変換器から出力される出力電圧が低下しないようにする。
【解決手段】スイッチング制御部（２００）は、電力変換器内の構成部品の温度に応じた制御モードを電力変換器に対して実行することにより、電力変換器が出力する出力電力（出力電流および出力電圧）の状態を制御する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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