(57)【要約】【課題】I/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることが可能な電源装置、電源制御システム、画像形成装置及び信号制御方法を提供することを目的としている。【解決手段】所定電圧を出力する電源装置であって、連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線と、前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替部と、を有し、前記切替部は、前記連続した信号の値が前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とする。【選択図】図１
2013235045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定電圧を出力する電源装置であって、
連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線と、
前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替部と、を有し、
前記切替部は、
前記連続した信号の値が前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、
前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とする電源装置。
【請求項２】
当該電源装置の帰還電圧に基づく駆動信号から前記所定電圧を生成する電源部と、
前記電源部において過電流を検出すると過電流検出信号を出力する過電流検出部と、を有し、
前記切替部は、
当該電源装置から出力される前記帰還電圧を前記連続した信号とし、当該電源装置から出力される前記過電流検出信号を前記非連続の信号とし、
前記帰還電圧の無効領域の範囲を、前記帰還電圧の値が前記過電流が検出されたときの前記帰還電圧の値以下となる範囲とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
当該電源装置の帰還電圧に基づく駆動信号から前記所定電圧を生成する電源部と、
前記電源部において過電流を検出すると過電流検出信号を出力する過電流検出部と、を有し、
前記切替部は、
当該電源装置へ供給される前記駆動信号を前記連続した信号とし、当該電源装置から出力される前記過電流検出信号を前記非連続の信号とし、
前記駆動信号の無効領域の範囲を、前記駆動信号のデューティ値が前記過電流が検出されたときの前記駆動信号のデューティ値以下となる範囲とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記切替部は
前記過電流が検出されたとき、異常検知信号を出力する異常検知部と、
前記異常検知信号によりオン／オフが制御されるスイッチング素子と、を有し、
前記スイッチング素子のオン／オフにより、前記連続する信号と前記非連続な信号の何れかを有効とする請求項２又は３記載の電源装置。
【請求項５】
第一の所定電圧を出力する第一の電源部と、第二の所定電圧を出力する第二の電源部と、を有し、
前記切替部は、
前記第二の電源部に供給される駆動信号を前記連続した信号とし、前記第二の電源部をオフさせる制御信号を前記非連続の信号とし、
前記駆動信号の無効領域の範囲を、前記駆動信号のデューティが予め設定された所定のデューティ以下となる範囲とする請求項１記載の電源装置。
【請求項６】
所定電圧を出力する電源装置と、前記電源装置と接続された制御部とを有する電源制御システムであって、
前記電源装置は、
端子を介して前記制御部に接続されており、連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線と、
前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替部と、を有し、
前記切替部は、
前記連続した信号の値が、前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、
前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とし、
前記制御部は、
前記非連続な信号が有効とされたとき、前記非連続に信号に割り当てられた機能に対応した制御を行う電源制御システム。
【請求項７】
所定電圧を出力する電源装置を有する画像形成装置であって、
前記電源装置は、
連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線と、
前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替部と、を有し、
前記切替部は、
前記連続した信号の値が前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、
前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とする画像形成装置。
【請求項８】
所定電圧を出力する電源装置による、連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線の信号制御方法であって、
前記電源装置は、
前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替手順を実行し、
前記切替手順において、
前記連続した信号の値が前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、
前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とする信号制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定電圧を出力する電源装置、電源制御システム、画像形成装置及び信号制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気機器では、多機能化に伴い電気機器の有する電装部品に対する制御信号が増加しつつある。例えば電気機器の一つである画像形成装置では、多機能化に伴い高圧電源・モータ等の電装部品に対する制御信号は増加しつつある。電装部品に対する制御信号は、制御基板が実装されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)の有するI/O(Input/Output)ポートから入出力されることは既に知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＣＰＵがノイズ等により誤動作したことを検知するとリセット信号を出力し、ＰＷＭ信号が高圧電源に出力されないようにする構成が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の電気機器のASICでは、電装部品が増加した場合にはそれに対応したI/Oポート数を割り当てていた。具体的には例えば、１つの制御信号に対して１つの機能を割り当てる。例えば機能が３つ必要な場合、I/Oポートも３つ割り当てるといった１対１の構成になる。この構成では、多機能になるほどASICのI/Oポートが多数必要となる。
【０００５】
しかしながら昨今では、コストダウンの観点が重視されており、I/Oポート数も削減することが望まれている。また多機能化に伴う電装部品の増加が進行し、I/Oポート数が不足状態に陥る虞がある。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、I/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることが可能な電源装置、電源制御システム、画像形成装置及び信号制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成すべく以下の如き構成を採用した。
【０００８】
本発明は、所定電圧を出力する電源装置であって、連続する信号と非連続な信号とにより共有される信号線と、前記信号線において、前記連続する信号又は前記非連続な信号の何れかを有効にする切替部と、を有し、前記切替部は、前記連続した信号の値が前記連続した信号において予め設けられた無効領域の範囲内に含まれない場合は前記連続した信号を有効とし、前記連続した信号の値が前記無効領域の範囲内に含まれる場合は前記非連続な信号を有効とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、I/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態の電源制御システムを示す図である。
【図２】第一の実施形態の電源装置の出力電圧とPWMデューティとの関係を示す図である。
【図３】第一の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【図４】第一の実施形態のASICにより電源装置の制御を説明するフローチャートである。
【図５】第一の実施形態との比較例を示す図である。
【図６】第二の実施形態の電源制御システムを示す図である。
【図７】第二の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【図８】第三の実施形態の電源制御システムを示す図である。
【図９】第三の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【図１０】第三の実施形態の電源装置の出力を説明する図である。
【図１１】第三の実施形態との比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明では、連続するデータにおいて無効領域を設け、連続するデータの値が無効領域に含まれる値となったときに非連続なデータを有効とすることで、連続するデータと非連続なデータとで信号線を共有し、I/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させる。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の電源制御システムを示す図である。
【００１２】
本実施形態の電源制御システム１００は、制御基板２００と電源装置３００とが接続されて構成されている。本実施形態の電源制御システム１００は、各種の電気機器に搭載されるシステムである。例えば本実施形態の電源制御システム１００は、画像形成装置等に搭載され、画像形成装置の有する電装部品に対して電源を供給しても良い。
【００１３】
本実施形態の制御基板２００は、ASIC２１０と、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、コンデンサＣ２１、ダイオードＤ２１、電源２１を有する。本実施形態のASIC２１０は、駆動制御部２１１と異常判定部２１２とを有し、電源装置３００の動作を制御する。駆動制御部２１１は、電源装置３００へ駆動信号を出力する。本実施形態の駆動信号は、PWM(pulse width modulation)信号である。駆動制御部２１１は、所定のデューティ値のPWM信号を電源装置３００へ供給する。
【００１４】
図２は、第一の実施形態の電源装置の出力電圧とPWMデューティとの関係を示す図である。本実施形態では、PWMデューティが１０％のとき、出力電圧が１００Ｖ、PWMデューティが１００％のとき出力電圧が１０００Ｖとなることがわかる。
【００１５】
抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とは、直列に接続されており、抵抗Ｒ２１の一端がASIC２１０に接続されており、抵抗Ｒ２１の他端は抵抗Ｒ２２の一端と接続されている。抵抗Ｒ２２の他端は接地されている。抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２との接続点は、後述する電源装置３００の端子Ｔ２と接続されている。ダイオードＤ２１の一端は電源２１と接続されており、他端はコンデンサＣ２１の一端と接続されている。コンデンサＣ２１の他端は接地されている。ダイオードＤ２１とコンデンサ２１との接続点は、抵抗Ｒ２１の一端と接続されている。
【００１６】
異常判定部２１２は、電源装置３００の異常検知信号に基づき、電源装置３００に異常が発生したか否かを判定する。本実施形態の異常判定部２１２は、電源装置３００に異常が発生したと判定した場合、電源制御システム１００が搭載された装置本体へ電源装置３００の異常を通知する。具体的には本実施形態の異常判定部２１２は、電源装置３００に設けられた後述する端子Ｔ２から出力される信号がローレベル（以下、Ｌレベル）となったとき、異常と判定する。
【００１７】
本実施形態の電源装置３００は、一定の電圧を出力する。本実施形態の電源装置３００は、例えば高圧の電圧を出力する高圧電源装置等である。また本実施形態の電源装置３００は、出力電圧を帰還電圧（以下、ＦＢ電圧）として制御基板２００に返す。
【００１８】
本実施形態の電源装置３００は、端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、電源部３１０、機能切替部３２０、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、コンデンサＣ３１を有する。本実施形態の端子Ｔ１は、制御基板２００からのPWM信号が入力される。端子Ｔ２は、信号線Ｓ１と接続されており、帰還されたＦＢ電圧か、又は異常検知信号の何れか一方が出力される。すなわち信号線Ｓ１と端子Ｔ２とは、ＦＢ電圧の伝達と出力と、異常検知信号の伝達と出力とを行う。端子Ｔ３は、電源装置３００で生成された電圧が出力される。
【００１９】
本実施形態の電源部３１０は、高圧の電圧を出力するものであり、過電流検出部３１１を有する。過電流検出部３１１は、端子Ｔ３に流れる電流が過電流検出閾値以上になったとき、過電流を検出し、機能切替部３２０へ過電流検出信号を出力する。尚本実施形態の過電流検出閾値は、予め設定された値とする。
【００２０】
本実施形態の機能切替部３２０は、端子Ｔ２に接続された信号線Ｓ１に二つを機能を割り当てて、二つの機能に共有させる。具体的には本実施形態の信号線Ｓ１は、ＦＢ電圧の出力機能と、異常検知信号を出力することによる異常通知機能とにより共有される。
【００２１】
本実施形態の機能切替部３２０は、トランジスタＴｒ３１のオン／オフを制御することで、信号線Ｓ１に割り当てられた２つの機能を切り替える。トランジスタＴｒ３１による機能の切り替えの動作は後述する。
【００２２】
本実施形態の機能切替部３２０は、異常検知部３２１と、抵抗Ｒ３４と、トランジスタＴｒ３１、電源３１とを有する。異常検知部３２１は、過電流検出部３１１からの過電流検出信号が出力されると、トランジスタＴｒ３１をオンさせる異常検知信号を出力する。本実施形態の異常検知部３２１から出力される異常検知信号は、Ｌレベルの信号とＨレベルの信号とで示される２値信号である。本実施形態の異常検知信号は、異常検知部３２１が異常を検知するとＨレベルからＬレベルに反転する。
【００２３】
異常検知部３２１の出力は、トランジスタＴｒ３１のベースに接続されている。トランジスタＴｒは、ＮＰＮ型のトランジスタであり、エミッタは接地されている。トランジスタＴｒのコレクタは、抵抗Ｒ３４の一方に接続されている。抵抗Ｒ３４の他方は、電源３１に接続されている。トランジスタＴｒ３１のコレクタと抵抗Ｒ３４との接続点Ａは、端子Ｔ２に接続されている。
【００２４】
本実施形態の抵抗Ｒ３１は、一端が電源部３１０の出力と接続されており、抵抗Ｒ３１の他端は抵抗Ｒ３２の一端に接続されている。抵抗Ｒ３２の他端は、接地されている。抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２との接続点には、抵抗Ｒ３３の一端とコンデンサＣ３１の一端とが接続されている。抵抗Ｒ３３の他端は、接続点Ａと接続されている。コンデンサＣ３１の他端は接地されている。
【００２５】
以下に図３を参照して本実施形態の電源装置３００における機能の切り替えを説明する。
【００２６】
本実施形態では、連続した信号と非連続の信号とにより、一つの信号線を共有させる。具体的には本実施形態では、連続した信号においてこの信号を無効となる領域（以下、無効領域）を設定し、連続した信号の値が無効領域に含まれる値となった場合に、信号線を非連続の信号の信号線として使用する。
【００２７】
図３は、第一の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【００２８】
本実施形態では、連続した信号は、アナログデータであるＦＢ電圧であり、非連続の信号は２値信号である異常検出信号である。したがって本実施形態では、ＦＢ電圧に無効領域を予め設定した。具体的には本実施形態では、ＦＢ電圧に閾値ＶＴＨ１を設定し、ＦＢ電圧の値が閾値ＶＴＨ１以下のとき、ＦＢ電圧は無効と判定されるものとした。
【００２９】
閾値電圧ＶＴＨ１は、端子Ｔ３の電圧Ｖｏｕｔが過電流検出閾値に対応した電圧ＶＴＨ２となったときのＦＢ電圧である。すなわち本実施形態の閾値電圧ＶＴＨ１は、電源部３１０の過電流検出部３１１が過電流を検出したとき、ＦＢ電圧が無効領域となる。
【００３０】
本実施形態では、ＦＢ電圧が無効領域に含まれる電圧となったとき、機能切替部３２０は端子Ｔ２から出力する信号を異常検知信号に切り替える。すなわち本実施形態では、連続したアナログの信号であるＦＢ電圧の値が無効領域に入ると、非連続の２値信号である異常検知信号が有効となる。
【００３１】
以下に本実施形態の機能切替部３２０による機能の切り替えの動作について説明する。始めに本実施形態の電源装置３００において、信号線Ｓ１と端子Ｔ２とがＦＢ電圧の出力機能を実現している場合について説明する。ＦＢ電圧が信号線Ｓ１を介して端子Ｔ２から出力されている場合、本実施形態の電源装置３００は、電源部３１０の過電流検出部３１１により過電流が検出されていない状態である。
【００３２】
本実施形態の電源装置３００において電源部３１０は、制御基板２００から供給されるPWM信号に基づく電圧を出力する。電源部３１０から出力される電圧は、端子Ｔ３により電源制御システム１００と接続された負荷へ供給される。また電源部３１０から出力された電圧は、抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ３３を介して端子Ｔ２からＦＢ電圧として制御基板２００へ出力される。制御基板２００では、ＦＢ電圧に基づき、端子Ｔ３から出力される電圧が目標値となるようにPWM信号を制御する。
【００３３】
このとき本実施形態の機能切替部３２０は、過電流検知信号を受けていない。よってトランジスタＴｒはオフされている。このため接続点Ａの電位はＦＢ電圧の電位であり端子Ｔ２からはＦＢ電圧が出力される。すなわち信号線Ｓ１と端子Ｔ２は、ＦＢ電圧の出力機能に用いられる。
【００３４】
次に本実施形態の電源装置において過電流が検出された場合の動作について説明する。電源部３１０において、過電流検出部３１１は、端子Ｔ３から出力される電圧が過電流検出閾値に対応する電圧以下となると、過電流検出信号を機能切替部３２０へ出力する。
【００３５】
機能切替部３２０では、過電流検出信号を受けて、異常検知部３２１がトランジスタＴｒ３１をオンさせる。トランジスタＴｒ３１がオンされると、接続点Ａの電位は接地の電位となり、端子Ｔ２はＬレベルの信号を出力し、ＦＢ電圧は出力しない。すなわち信号線Ｓ１と端子Ｔ２は、過電流を通知する異常通知機能に用いられる。
【００３６】
このように本実施形態では、連続するデータにおいて無効領域を設け、連続するデータの値が無効領域に含まれる値となったときに非連続なデータを有効とする。本実施形態では、この構成により、連続するデータと非連続なデータとで信号線と対応する端子とを複数の機能で共有化することができる。よってASIC２１０側のI/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることができる。
【００３７】
次に図４を参照して本実施形態のASIC２１０の動作を説明する。本実施形態のASIC２１０は、異常判定部２１２により、端子Ｔ２から出力される信号がアナログのＦＢ電圧の値からＬレベルの信号に変化したとき、電源装置３００に異常が発生したものと判断する。
【００３８】
図４は、第一の実施形態のASICにより電源装置の制御を説明するフローチャートである。
【００３９】
本実施形態のASIC２１０は、駆動制御部２１１により、電源部３１０に供給するPWM信号のPWMデューティをセットする（ステップＳ４１）。続いてASIC２１０は、電源装置３００に電圧Ｖｏｕｔを出力させる（ステップＳ４２）。続いてASIC２１０は、ＦＢ電圧に基づき電圧Ｖｏｕｔを定電圧とする出力補正を行うか否かを判断する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において出力補正を行うと判断された場合、ASIC２１０の駆動制御部２１１は、ＦＢ電圧に基づき出力補正を行う（ステップＳ４４）。
【００４０】
ステップＳ４３において出力補正を行わないと判断された場合、ASIC２１０の異常判定部２１２は、ＦＢ電圧が０Ｖとなっているか否かを判断する（ステップＳ４５）。すなわち本実施形態の異常判定部２１２は、端子Ｔ２から出力されている信号がＬレベルの信号か否かを判断する。
【００４１】
ステップＳ４５においてＦＢ電圧が０Ｖの場合、異常判定部２１２は、異常検知したことを電源制御システム１００が搭載された本体装置の操作パネル等に表示させ、本体装置の電源をオフさせる（ステップＳ４６）。
【００４２】
ＦＢ電圧が０Ｖの場合とは、ＦＢ電圧の値が無効領域に含まれる電圧となった場合であり、電源部３１０の過電流検出部３１１により過電流が検出された場合である。すなわち信号線Ｓ１と端子Ｔ２により伝達される信号が、ＦＢ電圧から異常検知信号に切り替わったときである。
【００４３】
続いてASIC２１０は、電源制御システム１００が搭載された本体装置の電源がオンされたか否かを判断する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７において本体装置の電源がオンされると、ASIC２１０はステップＳ４１へ戻る。
【００４４】
ステップＳ４６においてＦＢ電圧が０Ｖでない場合、ASIC２１０はジョブエンドの停止要求を受けたか否かを判断する（ステップＳ４８）。
【００４５】
ＦＢ電圧が０Ｖでない場合とは、過電流が検出されておらず、ＦＢ電圧の値が無効領域に含まれない場合である。すなわち信号線Ｓ１と端子Ｔ２により伝達される信号は、ＦＢ電圧である。
【００４６】
ステップＳ４８において停止要求を受けた場合は、ASIC２１０は処理を終了する。ステップＳ４８において停止要求を受けていない場合は、停止要求を受けるまで待機する。
【００４７】
以上のように本実施形態では、ASIC２１０は、端子Ｔ２から出力される信号が連続したＦＢ電圧から、２値信号の異常検知信号にかわったとき、電源装置３００の異常を検知するようにした。よって本実施形態によれば、ASIC２１０側のI/Oポートを増加させずに、多機能化を実現させることができる。
【００４８】
以下に図５を参照して本実施形態の効果について説明する。図５は、第一の実施形態との比較例を示す図である。
【００４９】
図５に示す電源制御システム１０は、機能とI/Oポートとが１対１の構成のシステムである。図５に示す電源制御システム１０は、制御基板２０と電源装置３０とが接続されて構成されている。電源装置３０は、電源部３１、異常検知部３２、トランジスタＴ、端子Ｔ１１，Ｔ１２Ａ，Ｔ１２Ｂ，Ｔ１３を有する。電源装置３０では、ASIC２１から入力される駆動信号が端子Ｔ１１を介して電源部３１に供給される。電源部３１の出力は、端子Ｔ１３から出力される。また電源部３１の出力は、ＦＢ電圧として端子Ｔ１２Ｂを介してASIC２１に供給される。
【００５０】
また電源装置３０では、電源部３１が過電流を検出すると、異常検知部３２がトランジスタＴをオンさせて端子Ｔ１２Ｂから出力される信号を反転させることで、ASIC２１に電源装置３０の異常を通知する。
【００５１】
図５の例では、ＦＢ電圧の出力機能と、異常の通知機能とを実現するために、各機能に対応した端子Ｔ１２Ａと端子Ｔ１２Ｂとを有している。この場合ASIC２１では、各端子に対応する数のI/Oポートを備えている必要がある。
【００５２】
これに対して本実施形態の電源制御システム１００では、ＦＢ電圧の出力機能と、異常の通知機能とを１つのI/Oポートで実現可能である。よって本実施形態では、ASIC側のI/Oポートを増加させずに、多機能化を実現させることができることがわかる。
【００５３】
尚本実施形態では、電源装置３００におけるＦＢ電圧の出力機能と異常検知信号の出力機能とを信号線Ｓ１に共有させる構成としたが、これに限定されない。本実施形態は、連続する信号と非連続な信号とにより同一の信号線を共有する構成であれば、適用することができる。
【００５４】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態は、電源部にPWM信号を供給する機能と、異常検知信号を出力する機能とを一つの信号線で共有させた点が第一の実施形態と相違する。以下の本発明の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【００５５】
図６は、第二の実施形態の電源制御システムを示す図である。本実施形態の電源制御システム１００Ａは、制御基板２００Ａと電源装置３００Ａとが接続されて構成されている。
【００５６】
本実施形態の制御基板２００Ａは、ASIC２１０Ａ、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３、コンデンサＣ４１、Ｃ４２、電源４１を有する。本実施形態のASIC２１０Ａは、駆動制御部２１１Ａ、異常判定部２１２Ａを有する。
【００５７】
本実施形態の駆動制御部２１１Ａは、PWM信号を生成する。本実施形態の駆動制御部２１１Ａは、抵抗Ｒ４１の一端と接続されている。抵抗Ｒ４１の他端は、コンデンサＣ４１の一端と、後述する端子Ｔ１Ａに接続されている。コンデンサＣ４１の他端は接地されている。
【００５８】
本実施形態の駆動制御部２１１Ａでは、適当なパルスによりスイッチングされるトランジスタ（図示せず）を有しており、パルスのデューティ比を変えることによりPWM信号を生成し、電源装置３００の等価的なアナログ制御を行なう。
【００５９】
本実施形態の異常判定部２１２Ａは、コンデンサＣ４２の一端と抵抗Ｒ４２の一端とに接続されている。コンデンサＣ４２の他端は接地されている。抵抗Ｒ４２の他端は、後述する端子Ｔ１Ａに接続されている。
【００６０】
また本実施形態の電源４１は、抵抗Ｒ４３の一端と接続されている。抵抗Ｒ４３の他端は、後述する端子Ｔ１Ａに接続されている。本実施形態の制御基板２００Ａでは、例えば電源４１を＋３．０Ｖの電源とした。本実施形態の制御基板２００Ａでは、電源４１と抵抗Ｒ４３によるプルアップにより、PWM信号を発生させる。
【００６１】
尚PWM信号のデューティサイクルはアナログ信号の振幅により変化する。本実施形態では、PWM信号のデューティは、アナログ信号のレンジ（０−３Ｖ）に対して、デューティサイクルレンジ（０−１００％）が関連づけられている。すなわちPWM信号は、アナログ信号の振幅により変化するデューティにより決まる信号である。よって以下の本実施形態では、PWM信号は連続した信号とする。
【００６２】
本実施形態のASIC２１０Ａは、駆動制御部２１１Ａにおいて所定のPWMデューティのPWM信号を端子Ｔ１Ａに供給する。また本実施形態のASIC２１０Ａは、異常判定部２１２Ａにおいて、電源装置３００Ａで異常が検知されたか否かを判定する。
【００６３】
本実施形態の電源装置３００Ａは、端子Ｔ１Ａ、端子Ｔ２Ａ、端子Ｔ３、機能切替部３２０Ａを有する。端子Ｔ１Ａは、制御基板２００ＡからPWM信号が入力される。また端子Ｔ１Ａは、制御基板２００Ａに異常検知信号を出力する。すなわち本実施形態の端子Ｔ１Ａは、PWM信号が入力されるか、又は異常検知信号が出力される。
【００６４】
端子Ｔ３は電源部３１０から出力される高電圧を出力する。また端子Ｔ２Ａは、電源部３１０から出力される高電圧に基づくＦＢ電圧を制御基板２００Ａへ出力する。
【００６５】
本実施形態の機能切替部３２０Ａは、異常検知部３２１とトランジスタＴｒとを有する。電源部３１０の有する過電流検出部３１１から過電流検出信号が異常検知部３２１に出力されると、異常検知部３２１は異常検知信号を出力する。異常検知部３２１の出力は、トランジスタＴｒのベースに接続されている。トランジスタＴｒのエミッタは接地されており、コレクタは端子Ｔ１Ａと接続点Ｂにおいて接続されている。
【００６６】
以下に図７を参照して本実施形態の電源装置３００Ａにおける機能の切り替えを説明する。図７は、第二の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【００６７】
本実施形態では、連続する信号をPWM信号のデューティとし、非連続の信号を異常検知信号とする。そして本実施形態では、PWM信号のデューティにおいてPWM信号が無効となる無効領域を設定し、PWM信号のデューティ値が無効領域にある場合に、信号線Ｓ２を非連続の信号の信号線として使用する。
【００６８】
具体的には本実施形態では、PWMデューティに閾値ＴＨ１を設定し、PWMデューティ値が閾値ＴＨ１以下のとき、PWM信号は無効と判定されるものとした。本実施形態では、閾値ＴＨ１を１０%とした。
【００６９】
本実施形態において駆動制御部２１１Ａから供給されるPWMデューティが１０％となる場合とは、電源部３１０から出力される電圧が低い場合であり過電流の場合である。すなわち本実施形態の過電流検出部３１１は、制御基板２００Ａから供給されるPWM信号のデューティ値が１０％以下となったとき、過電流を検出する。またPWM信号は、過電流が検出されたとき、無効領域となる。
【００７０】
本実施形態では、PWM信号のデューティが無効領域に含まれる値となったとき、機能切替部３２０Ａは端子Ｔ１Ａと信号線Ｓ２により実現する機能を、PWM信号の入力機能から異常検知信号の出力機能に切り替える。すなわち本実施形態では、連続したアナログの信号であるPWM信号のデューティの値が無効領域に入ると、非連続の２値信号である異常検知信号が有効となる。
【００７１】
以下に本実施形態の機能切替部３２０Ａによる機能の切り替えの動作について説明する。
【００７２】
始めに本実施形態の電源装置３００Ａにおいて、信号線Ｓ２と端子Ｔ１ＡとがPWM信号の入力機能を実現している場合について説明する。PWM信号が信号線Ｓ２と端子Ｔ２Ａを介して電源装置３００Ａへ供給されている場合は、電源部３１０の過電流検出部３１１により過電流が検出されていない状態である。
【００７３】
本実施形態の電源装置３００Ａにおいて電源部３１０は、制御基板２００Ａから供給されるPWM信号に基づく電圧を出力する。電源部３１０から出力される高電圧は、端子Ｔ３により電源制御システム１００Ａと接続された負荷へ供給される。また電源部３１０から出力された高電圧は、抵抗Ｒ３１、抵抗Ｒ３３を介して端子Ｔ２からＦＢ電圧として制御基板２００Ａへ出力される。制御基板２００Ａでは、ＦＢ電圧に基づき、端子Ｔ３から出力される高電圧が目標値となるようにPWM信号を制御する。
【００７４】
このとき本実施形態の機能切替部３２０Ａは、過電流検知信号を受けていない。よってトランジスタＴｒはオフされている。よって信号線Ｓ２と端子Ｔ２Ａは、PWM信号の入力機能に用いられる。
【００７５】
次に本実施形態の電源装置において過電流が検出された場合の動作について説明する。電源部３１０において、過電流検出部３１１は、端子Ｔ１Ａから入力されるPWM信号のデューティの値が閾値ＴＨ１以下となると、過電流検出信号を機能切替部３２０Ａへ出力する。またこのとき端子Ｔ１Ａから入力されるPWM信号は無効となる。
【００７６】
機能切替部３２０Ａでは、過電流検出信号を受けて、異常検知部３２１がトランジスタＴｒをオンさせる。トランジスタＴｒがオンされると、接続点Ｂの電位は接地の電位となり、端子Ｔ１ＡはＬレベルの信号を出力。すなわち信号線Ｓ２と端子Ｔ１Ａは、過電流を通知する異常通知機能に用いられる。
【００７７】
このように本実施形態では、連続するデータにおいて無効領域を設け、連続するデータの値が無効領域に含まれる値となったときに非連続なデータを有効とする。本実施形態では、この構成により、連続するデータと非連続なデータとで信号線と対応する端子とを複数の機能で共有化することができる。よってASIC２１０Ａ側のI/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることができる。
【００７８】
（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、電源部にPWM信号を供給する機能と、電源部をオフさせる機能とを同一の信号線に共有させた点が第一の実施形態と相違する。以下の本発明の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【００７９】
図８は、第三の実施形態の電源制御システムを示す図である。本実施形態の電源制御システム１００Ｂは、制御基板２００Ｂと電源装置３００Ｂとが接続されて構成される。本実施形態の制御基板２００Ｂは、ASIC２１０Ｂを有する。ASIC２１０Ｂは、後述する電源部３３０、３３１に対してそれぞれを駆動させるPWM信号を供給する。
【００８０】
本実施形態の電源装置３００Ｂは、電源部３３０、３３１、機能切替部３２０Ｂ、定電圧ダイオードＺＤ、端子Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５を有する。
【００８１】
本実施形態の電源部３３０、３３１は、それぞれが高圧の電圧を出力する電源部である。電源部３３０には、端子Ｔ１１を介して制御基板２００ＢからPWM信号が供給される。また電源部３３０から出力される高電圧は、端子Ｔ１３から出力される。
【００８２】
電源部３３１には、端子Ｔ１２を介して制御基板２００ＢからPWM信号が供給される。また電源部３３１から出力される高電圧は、端子Ｔ１４から出力される。また電源部３３１から出力される高電圧は、定電圧ダイオードＺＤにより、端子Ｔ１４から出力される高電圧とは異なる所定の高電圧とされ、端子Ｔ１５から出力される。
【００８３】
本実施形態の機能切替部３２０Ｂは、コンパレータ８１、電源８２、抵抗Ｒ８１、Ｒ８２を有する。機能切替部３２０Ｂにおいて、抵抗Ｒ８１と抵抗Ｒ８２とは、電源８２と接地との間に直列に接続されており、抵抗Ｒ８１と抵抗Ｒ８２との接続点がコンパレータ８１の一方の入力に接続されている。またコンパレータ８１の他方の入力は、端子Ｔ１２と接続されている。コンパレータ８１の出力は、信号線Ｓ３により電源部３３１と接続されている。
【００８４】
本実施形態の機能切替部３２０Ｂは、信号線Ｓ３に電源部３３１にPWM信号を供給する機能と、電源部３３１からの高電圧の出力を停止させる機能とを共有させる。
【００８５】
本実施形態では、端子Ｔ１２から供給されるPWM信号のデューティの値に無効領域を設け、端子Ｔ１２から供給されるPWM信号のデューティの値（以下、PWMデューティ値）が無効領域に含まれる値となったとき、電源部３３１からの電圧の出力をオフさせる制御信号を有効とする。
【００８６】
以下に図９を参照して本実施形態の電源装置３００Ｂにおける機能の切り替えを説明する。図９は、第三の実施形態の連続した信号の無効領域を説明する図である。
【００８７】
図９では、Ｘ軸をPWMデューティ値とし、Ｙ軸を電源装置３００Ｂの出力とした。本実施形態の端子Ｔ１４、端子Ｔ１５から出力される電圧は、正負両極性の電圧である。よって本実施形態では、０Ｖを出力とする場合は一般的にはPWMデューティ値は０％であるが、図９の例では正負両極性の電圧として説明する。
【００８８】
本実施形態では、連続する信号をPWMデューティ値とし、非連続の信号を電圧の出力をオフさせる制御信号とする。そして本実施形態では、PWMデューティ値においてPWM信号が無効となる無効領域を設定し、PWMデューティ値が無効領域に含まれる値となった場合に、信号線Ｓ３を非連続の信号の信号線として使用する。
具体的には本実施形態では、PWMデューティ値に閾値ＴＨ２を設定し、PWMデューティ値が閾値ＴＨ２以上のとき、PWM信号は無効と判定されるものとした。したがって本実施形態では、電源部３３１の出力をオフさせたい場合には、電源部３３１に供給されるPWM信号のPWMデューティ値を９０％以上にすれば良い。
【００８９】
PWMデューティ値が９０％以上のPWM信号に対応する電圧は、抵抗Ｒ８１、抵抗Ｒ８２及び電源８２により生成される基準電圧よりも高くなるため、コンパレータ８１の出力が反転する。本実施形態では、コンパレータ８１の出力が反転すると、この信号により電源部３３１をオフさせる。本実施形態では、例えばコンパレータ８１の出力がＨレベルからＬレベルに反転したとき、電源部３３１をオフさせる。すなわちPWMデューティ値が９０％以上の無効領域にある場合は、信号線Ｓ３から出力される信号は、電源部３３１をオフさせる制御信号を伝達する。よって本実施形態では、信号線Ｓ３は、電源部３３１を駆動するPWM信号の供給機能と、電源部３３１をオフさせる制御機能とに共有される。尚本実施形態のコンパレータ８１の出力論理は、ローアクティブとした。
【００９０】
また図８の例では、コンパレータ８１の代わりとしてセレクタを用いても良い。この場合セレクタは、PWMデューティ値が９０％以上の無効領域にある場合は、電源部３３１をオフさせる制御信号を出力信号として選択するようにすれば良い。
【００９１】
したがって本実施形態では、ASIC２１０Ｂ側のI/Oポート数を増加させることなく多機能化を実現させることができる。
【００９２】
図１０は、第三の実施形態の電源装置の出力を説明する図である。図１０において、タイミングｔ１で電源部３３０、３３１に駆動信号の供給が開始されると、端子Ｔ１３からは、電圧−ｘＶが出力される。また端子Ｔ１４からは電圧−ｙＶが出力される。また端子Ｔ１５からは、電圧−ｙＶから生成された電圧−ｚ′Ｖが出力される。尚本実施形態では、電源部３３１に駆動信号が供給されない場合には、端子Ｔ１５から定電圧ダイオードＺＤにより生成される電圧−ｚＶが出力される。
【００９３】
図１０において、タイミングｔ２で電源部３３１にPWMデューティが９０％以上の駆動信号が供給されると、電源部３３１がオフされる。電源部３３１の出力がオフされると、端子Ｔ１４，１５の出力は共に０Ｖとなる。よって端子Ｔ１５から出力される電圧−ｚＶを０Ｖにすることができる。
【００９４】
以下に図１１を参照して本実施形態の効果について説明する。図１１は、第三の実施形態との比較例を示す図である。
【００９５】
図１１に示す電源制御システム１０Ａは、機能とI/Oポートとが１対１の構成のシステムである。図１１に示す電源制御システム１０Ａは、制御基板２０Ａと電源装置３０Ａとが接続されて構成されている。電源装置３０Ａは、電源部３３、３４、端子Ｔ３１〜Ｔ３６を有する。電源装置３０Ａは、電源部３３、３４を有する。電源部３３には、端子Ｔ３１を介しASIC２１Ａから駆動信号が供給される。電源部３３の出力は、端子Ｔ３４から出力される。
【００９６】
電源部３４には、端子Ｔ３２から駆動信号が供給される。また電源部３４には、端子Ｔ３３から電源部３４をオフさせる信号が供給される。電源部３４の出力は、端子Ｔ３５から出力される。また電源部３４の出力は、定電圧ダイオードＺＤ１により所定の電圧とされて端子Ｔ３６から出力される。
【００９７】
このように図１１に示す電源制御システム１０Ａでは、電源部３４に駆動信号を供給する信号線と端子及び電源部３４をオフさせる制御信号を供給する信号線と端子とが別々に設けられている。
【００９８】
これに対して本実施形態では、電源部３３１に駆動信号を供給する信号線と、電源部３３１をオフさせる制御信号を供給する信号線とを共有化している。
【００９９】
よって本実施形態では、ASIC２１０Ｂ側のI/Oポート数を増加させることなく多機能化が実現できることがわかる。
【０１００】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１００、１００Ａ、１００Ｂ  電源制御システム
２００、２００Ａ、２００Ｂ  制御基板
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ  ASIC
２１１  駆動制御部
２１２  異常判定部
３００、３００Ａ、３００Ｂ  電源装置
３１０、３３０、３３１電源部
３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ  機能切替部
３２１  異常検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開平１１−０３８８４２号公報
【図１】
2013235045.tif 000003
【図２】
2013235045.tif 000004
【図３】
2013235045.tif 000005
【図４】
2013235045.tif 000006
【図５】
2013235045.tif 000007
【図６】
2013235045.tif 000008
【図７】
2013235045.tif 000009
【図８】
2013235045.tif 000010
【図９】
2013235045.tif 000011
【図１０】
2013235045.tif 000012
【図１１】
2013235045.tif 000013