JP2004135478A

JP2004135478A - 昇降圧兼用ｄｃ−ｄｃコンバータ

Info

Publication number: JP2004135478A
Application number: JP2002300358A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Nakahara; 中原　和仁; Koichi Ueki; 植木　浩一; Fumito Takahashi; 高橋　文人; Takayuki Usuda; 薄田　隆行
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】半導体スイッチ３をオフ状態にし半導体スイッチ２を断続して高圧バッテリ１の電力を低圧バッテリ７に送る降圧機能と、スイッチ２をオフ状態にしスイッチ３を断続してバッテリ７の電力をバッテリ１に送る昇圧機能とを持ち、バッテリ１，７の逆接続をそれぞれ保護する半導体スイッチ２０，８を備えたＤＣ−ＤＣコンバータにて、スイッチ２，２０，８の駆動信号を絶縁するトランスを共通にし駆動回路を簡単にする。
【解決手段】電圧制御部６１１から半導体スイッチ２に与える駆動信号を絶縁するトランス３０上にスイッチ２０，８をオンさせる電圧を発生する巻線３０−２０，３０−８を設け、降圧動作時にはリレー接点９１，９２間を閉じトランス３０を付勢してスイッチ２を断続オン、スイッチ２０，８をオンとし、昇圧動作時にはリレー接点９１，９２間を開きトランス３０を付勢してスイッチ２０，８をオンとし、別にスイッチ３を断続オンする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気自動車などに搭載される、降圧コンバータと昇圧コンバータの両機能を備えた昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】
車載用の非絶縁の降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの一例として、本出願人の先願に記載された図５の構成が知られている（特許文献１参照。）。
但し、この公報に記載された図５に相当する図では半導体スイッチ２，８，２０のＭＯＳＦＥＴと並列のダイオードが省略されているが、このダイオードはＭＯＳＦＥＴ内の寄生ダイオードであり、機能的には図５と同じである。
【０００３】
この図５において、１は高電圧のバッテリ、７は低電圧のバッテリであり、このコンバータ回路は図外の発電機等によって充電される高電圧バッテリ１の電圧を降圧して低電圧のバッテリ７を充電する機能を持つ。なお、バッテリ１，７には図外の負荷が存在し得るものとする。
【０００４】
２はバッテリ１と７の正極間を断続する半導体スイッチ、４は半導体スイッチ２のオン時にバッテリ１と７の正極間の電圧を負担するチョークコイル、３−１は半導体スイッチ２のオフ時にチョークコイル４の電流の転流路となるダイオード、５はチョークコイル４の出力電圧を平滑化するコンデンサである。
【０００５】
６はこのコンバータを制御する制御回路、３０は制御回路６の電圧制御部６１から半導体スイッチ２を断続駆動するために出力されるオンオフ信号を絶縁する駆動トランスである。
【０００６】
この電圧制御部６１は、降圧指令端子６５に降圧動作を行うべき旨の指令を受けると、このコンバータの出力電圧としての低電圧バッテリ７の正極端子７ａの電圧を検出しつつ、この電圧を一定とするように駆動トランス３０を介して半導体スイッチ２をオンオフ制御する。
【０００７】
具体的には、電圧制御部６１は、駆動トランス３０をオンオフ付勢することによりトランス巻線３０−２を介し半導体スイッチ２に所定周期でＨ／Ｌに変化する駆動パルスを与えて半導体スイッチ２をオンオフしつつ、前記周期に対する半導体スイッチ２のオン期間の割合（オン比率）を制御し、降圧出力としての端子７ａの電圧を一定に維持する。
【０００８】
制御回路６の高圧電圧検知部６２は、この図では回路の一部が省略されているが、高電圧バッテリ１の正極端子１ｂの電圧が正常な所定の上下限電圧範囲内にあるか否かを検知する役割を持ち、正常と検知するとＡＮＤ回路６４にＨの信号を出力する。
【０００９】
制御回路６の低圧電圧検知部６３も、同様に回路の一部が省略されているが、この低圧電圧検知部６３は平滑コンデンサ５の端子５ａの電圧が正常な所定の上下限電圧範囲内にあるか否かを検知することで、低電圧バッテリ７の正極端子７ａの電圧が正常か否かを検知する役割を持ち、正常と検知するとＡＮＤ回路６４にＨの信号を出力する。
【００１０】
こうして高電圧バッテリ１の電圧と低電圧バッテリ７の電圧が共に正常でＡＮＤ回路６４からＨ信号が出力される場合にのみ、電圧制御部６１はオンオフ信号を出力するなどの電圧制御動作を行う。
【００１１】
この低圧電圧検知部６３は、また半導体スイッチ２が過電圧等によって破損し短絡状態になるとコンデンサ５が過電圧になるので、この過電圧を検出し電圧制御部６１の電圧制御動作（従ってオンオフ信号の出力）を停止させる役割も兼ねている。
【００１２】
２０は高電圧バッテリ１が逆極性に接続された場合に、また８は低電圧バッテリ７が逆極性に接続された場合にそれぞれ本ＤＣ−ＤＣコンバータを保護するための半導体スイッチで、駆動トランス３０は半導体スイッチ８及び２０用の駆動信号も作っている。
【００１３】
即ち、バッテリ１および７が共に正常に接続され且つ共に正常な電圧であれば、上述のように電圧制御部６１が半導体スイッチ２に対するオンオフ信号を出力するので、このとき半導体スイッチ２をオンする際に駆動トランス３０の巻線３０−８，３０−２０に発生する電圧により、それぞれダイオード４０，４１を介して半導体スイッチ８，２０内のＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に接続されたコンデンサ４２，４３が充電される。
【００１４】
従って、半導体スイッチ２がオンオフ駆動されている間はコンデンサ４２，４３は充電状態を維持し、半導体スイッチ８，２０内のＭＯＳＦＥＴはオン状態を維持して降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が形成される。
【００１５】
しかし、バッテリ１または７が逆接続されると、上述した高圧電圧検知部６２または低圧電圧検知部６３の異常検知によってＡＮＤ回路６４のＨ出力は発生せず、電圧制御部６１がオンオフ信号を出力しないため、半導体スイッチ８，２０内のＭＯＳＦＥＴはオフのままとなり、バッテリの短絡が防止される。
【００１６】
また、このコンバータの動作中に前記の過電圧等の異常が検出された場合にも、ＡＮＤ回路６４のＨ出力が消失するため、電圧制御部６１がオンオフ信号の出力を停止し、コンデンサ４２，４３がそれぞれ放電抵抗４４，４５を介して速やかに放電する。こうして半導体スイッチ８，２０内のＭＯＳＦＥＴがオフし過大電流等による回路の損傷が防止される。
【００１７】
但し、放電抵抗４４，４５に基づくコンデンサ４２，４３の放電時定数は半導体スイッチ２の断続周期におけるオフ時間より充分大きく、且つ上記異常の検出時点から回路損傷に至るまでの時間よりは充分短く選ばれているものとする。
【００１８】
また、コンデンサ４２，４３については、半導体スイッチ８，２０内のＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に内在する寄生容量によっては外付のコンデンサが省略できる場合もある。
【００１９】
なお、上述した高圧電圧検知部６２，低圧電圧検知部６３，ＡＮＤ回路６４と、電圧制御部６１，駆動トランス３０，保護用半導体スイッチ８，２０との関係動作は、以下に述べる図６，図４，図１〜図３の電圧制御部６１Ａ，６１Ｂ，６１１，６１２についても同様であり、説明を省略する。
【００２０】
ところで、車載用のＤＣ−ＤＣコンバータにおいては上述した高電圧バッテリ１の電力を低電圧バッテリ７に供給する降圧コンバータの機能だけでなく、低電圧バッテリ７の電力を高電圧バッテリ１に供給する昇圧コンバータの機能も必要になる場合がある。
【００２１】
この場合、例えば図６のように図５の半導体スイッチ２とダイオード３−１をそれぞれダイオード２−１と半導体スイッチ３に置き換え、半導体スイッチ３を制御回路６の電圧制御部６１Ａからの信号でオンオフ制御する構成の昇圧コンバータを別に設けて機能を実現する方法がある。
【００２２】
図６の回路では半導体スイッチ３のオン時にチョークコイル４を低電圧バッテリ７によって付勢し、半導体スイッチ３のオフ時にチョークコイル４の発生電圧と低電圧バッテリ７との和電圧によってダイオード２─１を介し高電圧バッテリ１を充電する。
【００２３】
この場合も、制御回路６の電圧制御部６１Ａは、昇圧指令端子６６に昇圧動作を行うべき旨の指令を受けると、高電圧バッテリ１および低電圧バッテリ７が共に正常に接続され且つ共に正常な電圧であれば、高電圧バッテリ１の正極端子１ｂの電圧を検出しつつ半導体スイッチ３を所定周期でオンオフ駆動して半導体スイッチ３のオン比率を制御し、昇圧出力としての端子１ｂの電圧を一定に維持する。
【００２４】
また、電圧制御部６１Ａは、半導体スイッチ３をオンオフ駆動する間は図５と同様にトランス３０を付勢するため保護用半導体スイッチ２０および８内のＭＯＳＦＥＴはオン状態に維持され、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が形成される。
【００２５】
このように降圧時と昇圧時でそれぞれ図５と図６の回路を別々に用いた場合、降圧と昇圧で類似の回路が必要になり、実装スペース、装置の重量、コスト等の面で無駄が多い。そこで．降圧コンバータと昇圧コンバータの大電流が流れる主回路部分を共用化した図４の構成が考えられる。
【００２６】
図４の構成は、指令入力端子６５に降圧指令が入力されると、電圧制御部６１Ｂが半導体スイッチ３をオフ状態にし、駆動トランス３１を付勢して半導体スイッチ２をオンオフ駆動すると同時に、駆動トランス３１と３０とを同期して付勢することで図５の構成と同等になる。
【００２７】
また、指令入力端子６６に昇圧指令が入力されると、電圧制御部６１Ｂが半導体スイッチ２をオフ状態にし、半導体スイッチ３をオンオフ駆動すると同時に駆動トランス３０もオンオフ付勢することで図６の構成と同等になるので、同一の構成で降圧機能と昇圧機能を実現できる。
【００２８】
【特許文献１】
特開２００２−１３６１１１号公報（第４頁、第１図）
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４のような構成では、半導体スイッチ２用と保護用の半導体スイッチ８及び２０用の駆動トランスを含む駆動回路を別回路で構成しなければならず、コンバータ装置の大きさやコストに影響を与えるという問題がある。
【００３０】
本発明の目的は、コンバータ動作を行う半導体スイッチをオンオフする信号を絶縁する駆動トランスと、保護用半導体スイッチ２０，８をオンする信号を絶縁する駆動トランスとを同一として駆動回路を簡単化でき、且つ降圧，昇圧のいずれの動作も可能な昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために請求項１の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータは、高圧直流電源（バッテリ１）から該電源と所定の一方の電極（本例では負極）の電位を同じくする低圧直流電源（バッテリ７）へ電力を供給する降圧機能と、該低圧直流電源から前記高圧直流電源へ電力を供給する昇圧機能とを持ち、
前記高圧直流電源と低圧直流電源との非共通電位側の電極（本例では正極）間に、オフ時には該高圧直流電源からの放電方向の電流のみを阻止する第１の半導体スイッチング手段（半導体スイッチ２）とチョークコイル（４）との直列接続を該チョークコイルが低圧直流電源側となるように備え、且つ
第１の半導体スイッチング手段と前記チョークコイルとの接続点と、前記直流電源の共通電位側の電極との間に、オフ時には前記低圧直流電源からの放電方向の電流のみを阻止する第２の半導体スイッチング手段（半導体スイッチ３）を備えてなり、
降圧動作時には第２の半導体スイッチング手段をオフ状態にして第１の半導体スイッチング手段を断続してオンし、昇圧動作時には第１の半導体スイッチング手段をオフ状態にして第２の半導体スイッチング手段を断続してオンするようにし、
さらに、前記接続点と高圧直流電源の非共通電位側の電極との間に第１の半導体スイッチング手段と直列に設けられてオフ時には少なくとも前記高圧直流電源への充電方向の電流を阻止する、該高圧直流電源の逆接続時の保護用としての第３の半導体スイッチング手段（半導体スイッチ２０）、または前記接続点と低圧直流電源の非共通電位側の電極との間に前記チョークコイルと直列に設けられてオフ時には少なくとも前記低圧直流電源への充電方向の電流を阻止する、該低圧直流電源の逆接続時の保護用としての第４の半導体スイッチング手段（半導体スイッチ８）の少なくとも一方を備えたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
制御手段（制御回路６の電圧制御部６１１，６１２など）によって付勢され、第１または第２の半導体スイッチング手段の少なくとも一方を断続してオンする第１の信号と、第３または第４の半導体スイッチング手段の前記した少なくとも一方を継続してオンする信号の元となる第２の信号とを、少なくともこの第１，第２の信号別に設けられた巻線（３０−２と、３０−２０または（および）３０−８）に同時に形成する駆動トランス（３０）と、
前記駆動トランスからの第１の信号によって駆動される第１または第２の半導体スイッチング手段の前記の少なくとも一方を、前記降圧または昇圧動作のためにオフ状態とすべき際には、オフ状態とする半導体スイッチング手段への前記第１の信号の供給を遮断する手段（リレー９など）と備えたものとする。
【００３２】
また請求項２の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータでは、請求項１に記載の昇降圧兼用　ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
前記第１の信号の供給遮断の対象となる前記第１または第２の半導体スイッチング手段の前記の少なくとも一方は、ダイオードとＭＯＳＦＥＴとの並列接続からなり、この供給遮断の際、該ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間が（リレー９などによって）短絡されるようにする。
【００３３】
また請求項３の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータでは、請求項１または２に記載の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
第３または第４の半導体スイッチング手段の前記した少なくとも一方はＭＯＳＦＥＴを持ち、前記した継続してオンする信号は該信号の元となる前記第２の信号を形成する前記巻線上において該第２の信号を（ダイオード４１とコンデンサ４３、または（および）ダイオード４０とコンデンサ４２を介し）変換して生成されて該ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に与えられ、（コンデンサ４３と放電抵抗４５、または（および）コンデンサ４２と放電抵抗４４によって定まる）所定の時定数をもって持続する直流電圧であるようにする。
【００３４】
また請求項４の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータでは、請求項１ないし３のいずれかに記載の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
第１または第２の半導体スイッチング手段の少なくとも一方を断続してオンする前記第１の信号が、この第１の信号を形成する前記駆動トランス上の同一巻線を切り換えることによって、該巻線から降圧および昇圧動作時にそれぞれ第１および第２の半導体スイッチング手段に与えられるようにする。
【００３５】
本発明の作用は、降圧または（および）昇圧のコンバータ動作を行う半導体スイッチに与えるオンオフ信号を絶縁する駆動トランスと、保護用半導体スイッチ２０，８をオンさせる信号を絶縁する駆動トランスとを同一とし、この同一の駆動トランスを降圧，昇圧のいずれの動作時にも付勢する代わりに、降圧または昇圧のコンバータ動作を行う半導体スイッチにこの駆動トランスから供給されるオンオフ信号を、対象の半導体スイッチをオフ状態とすべき降圧または昇圧動作時に切り離せるようにして、半導体スイッチの駆動回路を簡単に構成するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例としての構成を示す回路図である。図１において図４と異なる主な点は、半導体スイッチ２を駆動する電圧を発生する巻線３０−２を半導体スイッチ２０と８を駆動するトランス３０の鉄心上に設け、且つ制御回路６の電圧制御部６１１により操作される破線で囲んだリレー９を追加して半導体スイッチ２を構成するＭＯＳＦＥＴのゲートを巻線３０−２から切り離せるようにした点である。
【００３７】
図１の回路では、高電圧バッテリ１および低電圧バッテリ７が共に正常に接続され且つ共に正常な電圧であることを条件として、電圧制御部６１１は、その指令端子６５に降圧指令が入力されると、半導体スイッチ２内のＭＯＳＦＥＴのゲートに接続されたリレー９の接点の端子９１を、同リレー９の接点の端子９２に接続して巻線３０−２の電圧が上記ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に加わるようにして、図５の電圧制御部６１と同様に降圧コンバータとしての電圧制御動作を行う。
【００３８】
他方、指令端子６６に昇圧指令が入力されると電圧制御部６１１は、リレー９の接点の端子９１と９２間を開放して図６の電圧制御部６１Ａと同様に昇圧コンバータとしての電圧制御動作を行う。
【００３９】
このように構成すると、昇圧動作時には駆動トランス３０の巻線３０−２の電圧の有無に関わらず半導体スイッチ２はオフ状態にすることができるので、電圧制御部６１１によって降圧動作時と同様に駆動トランス３０をオンオフ付勢することにより、保護用半導体スイッチ８，２０をオンさせる信号を作ることができる。
【００４０】
図２は図１の回路の変形実施例である。図１と異なる点はリレー９としてＣ接点リレーを使用している点である。図２においては、制御回路６の電圧制御部６１１は、降圧制御時にはリレー９のＣ接点の端子９１を同Ｃ接点の端子９２に接続して駆動トランス３０の巻線３０−２の電圧を半導体スイッチ２のＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に加えるようにし、昇圧制御時には上記Ｃ接点の端子９１を同Ｃ接点の端子９３に接続して上記ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡する。
【００４１】
このように構成すると、昇圧制御時に半導体スイッチ２のゲート・ソース間電圧が０Ｖに固定されるため、半導体スイッチ３がオンしたときに半導体スイッチ２が、そのＭＯＳＦＥＴ自体が持つドレイン・ゲート間の容量により、そのゲート電圧がしきい値を超えることによって、誤ってオンしてしまう危険を回避することができる。
【００４２】
また、図３は本発明のさらに別の実施例である。図３においては図２に対し、リレー９のＣ接点を２組にすると共に、駆動トランス３０に巻線３０−３を追加し、半導体スイッチ３を巻線３０−３によってオンオフ駆動するようにしたものである。
【００４３】
図３の回路では、制御回路６の電圧制御部６１２は、降圧制御時にはリレー９の別のＣ接点の端子９４を同Ｃ接点の端子９６に接続して半導体スイッチ３のＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡し、昇圧制御時には上記Ｃ接点の端子９４を同Ｃ接点の端子９５に接続して駆動トランス３０の巻線３０−３の電圧を半導体スイッチ３のＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に加えるようにしている。
【００４４】
このように構成すると、１つの駆動トランス３０で保護用半導体スイッチ８，２０のみならず、降圧用の半導体スイッチ２と昇圧用の半導体スイッチ３を駆動することができ、電圧制御部６１２の構成をより簡単化することができる。
【００４５】
またさらに別の回路構成として、図３における駆動トランス３０の巻線３０−３を省略し、接点の切換により、昇圧動作時にも同一の巻線３０−２を巻線３０−３の代わりに半導体スイッチ３の駆動に用いる方法も考えられ、これも本発明に包含される。
【００４６】
なお、図１〜図３において９は必ずしもリレーである必要はなく、手動スイッチでも、半導体スイッチでもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、降圧，昇圧の両機能を有し、高低圧バッテリの逆接続等に対する保護機能を持つＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、降圧または（および）昇圧のコンバータ動作を行う半導体スイッチに与えるオンオフ信号を絶縁する駆動トランスと、保護用半導体スイッチ２０，８をオンさせる信号を絶縁する駆動トランスとを同一とし、この同一の駆動トランスを降圧，昇圧のいずれの動作時にも付勢する代わりに、降圧または昇圧のコンバータ動作を行う半導体スイッチにこの駆動トランスから供給されるオンオフ信号を、対象の半導体スイッチをオフ状態とすべき降圧または昇圧動作時に切り離せるようにしたので、半導体スイッチの駆動回路を簡単に構成し、装置の小形、軽量、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての構成を示す回路図
【図２】図１の変形実施例としての構成を示す回路図
【図３】本発明のさらに別の実施例としての構成を示す回路図
【図４】図１〜３に対応する従来の回路図
【図５】従来の降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの構成例を示す回路図
【図６】従来の昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの構成例を示す回路図
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　高圧バッテリ
１ｂ，１ｄ，７ａ，７ｂ　　バッテリ端子
２，３　　　　　　　　　　半導体スイッチ（ＭＯＳＦＥＴ）
４　　　　　　　　　　　　チョークコイル
５　　　　　　　　　　　　コンデンサ
５ａ　　　　　　　　　　　コンデンサ端子
６　　　　　　　　　　　　制御回路
７　　　　　　　　　　　　低圧バッテリ、
８　　　　　　　　　　　　半導体スイッチ（ＭＯＳＦＥＴ）
９　　　　　　　　　　　　リレー
２０　　　　　　　　　　　半導体スイッチ（ＭＯＳＦＥＴ）
３０　　　　　　　　　　　駆動トランス
３０−２，３０−３，３０−８，３０−２０　トランス３０の巻線
４０，４１　　　　　　　　ダイオード
４２，４３　　　　　　　　コンデンサ
４４，４５　　　　　　　　放電抵抗
６２　　　　　　　　　　　高圧電圧検知部
６３　　　　　　　　　　　低圧電圧検知部
６５　　　　　　　　　　　降圧指令端子
６６　　　　　　　　　　　昇圧指令端子
９１〜９６　　　　　　　　リレー９の接点端子
６１１，６１２　　　　　　電圧制御部

Claims

高圧直流電源から該電源と所定の一方の電極の電位を同じくする低圧直流電源へ電力を供給する降圧機能と、該低圧直流電源から前記高圧直流電源へ電力を供給する昇圧機能とを持ち、
前記高圧直流電源と低圧直流電源との非共通電位側の電極間に、オフ時には該高圧直流電源からの放電方向の電流のみを阻止する第１の半導体スイッチング手段とチョークコイルとの直列接続を該チョークコイルが低圧直流電源側となるように備え、且つ
第１の半導体スイッチング手段と前記チョークコイルとの接続点と、前記直流電源の共通電位側の電極との間に、オフ時には前記低圧直流電源からの放電方向の電流のみを阻止する第２の半導体スイッチング手段を備えてなり、
降圧動作時には第２の半導体スイッチング手段をオフ状態にして第１の半導体スイッチング手段を断続してオンし、昇圧動作時には第１の半導体スイッチング手段をオフ状態にして第２の半導体スイッチング手段を断続してオンするようにし、
さらに、前記接続点と高圧直流電源の非共通電位側の電極との間に第１の半導体スイッチング手段と直列に設けられてオフ時には少なくとも前記高圧直流電源への充電方向の電流を阻止する、該高圧直流電源の逆接続時の保護用としての第３の半導体スイッチング手段、または前記接続点と低圧直流電源の非共通電位側の電極との間に前記チョークコイルと直列に設けられてオフ時には少なくとも前記低圧直流電源への充電方向の電流を阻止する、該低圧直流電源の逆接続時の保護用としての第４の半導体スイッチング手段の少なくとも一方を備えたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
制御手段によって付勢され、第１または第２の半導体スイッチング手段の少なくとも一方を断続してオンする第１の信号と、第３または第４の半導体スイッチング手段の前記した少なくとも一方を継続してオンする信号の元となる第２の信号とを、少なくともこの第１，第２の信号別に設けられた巻線に同時に形成する駆動トランスと、
前記駆動トランスからの第１の信号によって駆動される第１または第２の半導体スイッチング手段の前記の少なくとも一方を、前記降圧または昇圧動作のためにオフ状態とすべき際には、オフ状態とする半導体スイッチング手段への前記第１の信号の供給を遮断する手段と備えたことを特徴とする昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータ。
請求項１に記載の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、前記第１の信号の供給遮断の対象となる前記第１または第２の半導体スイッチング手段の前記の少なくとも一方は、ダイオードとＭＯＳＦＥＴとの並列接続からなり、この供給遮断の際、該ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間が短絡されることを特徴とする昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータ。
請求項１または２に記載の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
第３または第４の半導体スイッチング手段の前記した少なくとも一方はＭＯＳＦＥＴを持ち、前記した継続してオンする信号は該信号の元となる前記第２の信号を形成する前記巻線上において該第２の信号を変換して生成されて該ＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に与えられ、所定の時定数をもって持続する直流電圧であることを特徴とする昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータ。
請求項１ないし３のいずれかに記載の昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
第１または第２の半導体スイッチング手段の少なくとも一方を断続してオンする前記第１の信号が、この第１の信号を形成する前記駆動トランス上の同一巻線を切り換えることによって、該巻線から降圧および昇圧動作時にそれぞれ第１および第２の半導体スイッチング手段に与えられるようにしたことを特徴とする昇降圧兼用ＤＣ−ＤＣコンバータ。