JP2012105449A - 電源回路 - Google Patents
電源回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012105449A JP2012105449A JP2010251723A JP2010251723A JP2012105449A JP 2012105449 A JP2012105449 A JP 2012105449A JP 2010251723 A JP2010251723 A JP 2010251723A JP 2010251723 A JP2010251723 A JP 2010251723A JP 2012105449 A JP2012105449 A JP 2012105449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- oscillation
- capacitor
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
- Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S30/00—Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
- Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
- Y04S30/12—Remote or cooperative charging
Abstract
【解決手段】ポンプアップ用のキャパシタ51を備えたチャージポンプ回路52と、発振信号を出力する発振器53とを有し、前記発振器53の発振信号に基づいて、入力電圧Vinを前記チャージポンプ回路52に出力し前記キャパシタ51に電荷を蓄積して当該電荷に基づくコレクタ電源電圧Vccを生成するコレクタ電源回路50において、前記発振器53にRC発振回路を有し、前記RC発振回路に接続されて静電容量を可変し発振周波数を切り替える周波数切替用のキャパシタ71と、前記コレクタ電源電圧Vccに応じて前記周波数切替用のキャパシタ71を前記RC発振回路に接続、或いは切り離すスイッチング素子72とを有し、前記コレクタ電源電圧Vccに応じて、前記RC発振回路の発振周波数を複数段に切り替える発振周波数切替回路80を備える構成とした。
【選択図】図3
Description
インダクタンス方式では、チョークコイル等のインダクタとスイッチングダイオードとをスイッチング制御ICに接続して電力変換回路が構成されるのに対し、チャージポンプ方式では、ポンプアップ用のキャパシタをスイッチング制御ICに接続することで電力変換回路が構成される。このため、チャージポンプ方式は、インダクタ方式に比べて省スペース、かつ安価に回路を構成できるという利点がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、出力電圧の安定化とともに消費電力の低減化を図ることができる電源回路を提供することを目的とする。
また本発明によれば、RC発振回路に周波数切替用のキャパシタを接続し静電容量を可変して発振周波数を切り替える構成であるため、簡単な回路構成でありながらも、出力電圧の低下時に応答性良く速やかに発振周波数を切り変えることができる。
また本発明において、前記スイッチング素子は、前記周波数切替用のキャパシタの一端に接続され、前記出力電圧に応じてオフしたときに前記周波数切替用のキャパシタの一端を開放して前記RC発振回路から切り離す構成としても良い。この構成によれば、周波数切替用のキャパシタをRC発振回路に接続、或いは切り離すための回路をスイッチング素子だけで簡単に構成できる。
また本発明において、前記発振周波数切替回路は、前記出力電圧の大きさが所定電圧を下回ったときに前記スイッチング素子のオン閾値を下回るように設定された分圧比で前記出力電圧を分圧し前記スイッチング素子に出力する分圧器を備える構成としても良い。この構成によれば、出力電圧が所定電圧を下回ったか否かを検出するための電圧検出回路を別途に設ける必要がなく、簡単な回路構成で、出力電圧に応じたスイッチング素子のオン/オフ動作を実現できる。
同図に示すように、モータ駆動回路1は、車両に搭載された高圧の直流電源たるバッテリ3と、このバッテリ3の直流電力を交流電力に変換して車両駆動用モータ5に出力する電力変換装置4と、この電力変換装置4を制御するECU(Engine Control Unit)6とを備えている。
上記電力変換装置4は、車両駆動用モータ5の減速時に発生する回生エネルギーを回生する機能を有するものであり、昇降圧コンバータ7と、インバータ8とを備えている。
昇降圧コンバータ7は、ブレーキチョッパ装置として機能し、車両のモータ力行時にはバッテリ3から供給された直流電力を昇圧してインバータ8に出力し、モータ回生時にはインバータ8から出力された直流電力を高圧してバッテリ3へ出力する。かかる昇降圧コンバータ7は、リアクトル10と、スイッチング素子11A、11Bを有するチョッパ回路12と、キャパシタ13とを有して構成され、このキャパシタ13がバッテリ3に並列に接続され蓄電媒体として機能する。
また、昇降圧コンバータ7とインバータ8との間には、チョッパ回路12の高周波スイッチング成分を抑制するためのキャパシタ15が設けられている。
相電流検出回路19、及びバッテリ電流検出回路20のそれぞれの回路構成は、ほぼ同様であり、以下、相電流検出回路19を例にして電流検出の回路構成について説明する。
相電流検出回路19は、電流センサ16の出力(プラス・マイナス)を増幅して出力する増幅器30と、増幅器30の出力からノイズ成分を除去するRCフィルタ31と、RCフィルタ31を介して入力される増幅器30の出力電圧値を変換する電圧変換回路32とを備えている。
この電圧変換回路32は、オペアンプで構成された非反転増幅器33と、ダイオードクリップ回路36とを備えている。非反転増幅器33の入力端子には、RCフィルタ31を介して増幅器30の出力電圧が入力されるとともに、接地抵抗34を介してVa/2[ボルト]が常時入力されることで、増幅器30の出力電圧をVa/2[ボルト]を基準にオフセットした電圧が入力される。そして非反転増幅器33は、反転入力端子に接続された接地抵抗34、及び帰還抵抗35に応じた増幅率で、入力端子の入力電圧を増幅してダイオードクリップ回路36に出力する。ダイオードクリップ回路36は、Va[ボルト]の電源と、接地電位(本実施形態では0ボルト)とのそれぞれの間にダイオード37、38を備え、出力電圧を0〜Va[ボルト]の範囲にクリップする。これにより、上述のように、電圧変換回路32からは、Va/2[ボルト]を基準に、モータ回生時には0〜Va/2[ボルト]、モータ力行時にはVa/2[ボルト]〜Va[ボルト]の電圧の電流検出信号Vkが電流センサ16の出力に応じて出力されることとなる。
コレクタ電源回路50は、ポンプアップ用のキャパシタ51を備えたチャージポンプ回路52と、発振信号を出力する発振器53と、この発振器53の発振信号に基づいて、入力電圧Vinをチャージポンプ回路52に印加しキャパシタ51に電荷を蓄積して当該電荷に基づく出力電圧としてのコレクタ電源電圧Vccを生成するドライバ回路54とを備え、さらに、このコレクタ電源電圧Vccに応じて、発振器53の発振信号の発振周波数を2段に切り替える発振周波数切替回路80と、を備えている。
さらに詳述すると、チャージポンプ回路52は、上記キャパシタ51と、整流用のダイオード55、56を備えて構成されている。キャパシタ51の両端の電位差がコレクタ電源電圧Vccとして上記相電流検出回路19、及びバッテリ電流検出回路20のそれぞれに供給される。
ドライバ回路54は、接地電位と、入力電圧Vinとの間にプッシュプル接続されたトランジスタ57、58と、これらのトランジスタ57、58を発振器53の発振信号に基づいて駆動する駆動トランジスタ59とを備え、当該駆動トランジスタ59の駆動によるチャージポンプ動作により、トランジスタ57、58の間の接続ノード60に入力電圧Vin及び接地電位のいずれかの電圧を出力する。この接続ノード60の電圧がチャージポンプ回路52にカップリングコンデンサ61を介して入力され、キャパシタ51への充電が行われる。
そして、かかる発振器53にあっては、シュミットトリガインバータ回路66が、抵抗67、及びキャパシタ68を直列に接続して成る充放電回路の充放電を、所定の周期で切り替えるスイッチ回路として機能する。これにより、出力端P1の電位がパルス状に連続的に変化して発振信号が生成され、抵抗65を通じてドライバ回路54の駆動トランジスタ59のゲート端子に入力される。
分圧器75は、抵抗73、74で規定される分圧比でコレクタ電源電圧Vccを分圧することで、コレクタ電源電圧Vccが所定電圧(例えば公称値であって本実施形態では15ボルト)を下回ったときにトランジスタ72をオフするものである。すなわち分圧器75の分圧比は、コレクタ電源電圧Vccが所定電圧を下回ったときに、分圧された電圧がトランジスタ72のオン閾値Thを下回るように設定されている。
負荷が軽くコレクタ電源電圧Vccが所定電圧付近の電圧である間は、発振周波数切替回路80のトランジスタ72がオンするため、周波数切替用のキャパシタ71が発振器53に接続され、これにより発振周波数(発振信号V3の周波数)が低い周波数に維持される(図4(A))。
図5は、エミッタ電源回路150の回路図である。
エミッタ電源電圧Veeは、負電圧のエミッタ電源電圧Veeを出力するものであり、コレクタ電源回路50の構成と比較して、チャージポンプ回路152のダイオード55、56が出力端P4の電位を負電位にする向きに接続されている点、並びに、発振周波数切替回路180におけるトランジスタ172の接続態様の点において構成を異にする。
発振周波数切替回路180について詳細には、トランジスタ172は、キャパシタ71の一端と、負電位のラインであるエミッタ電源回路150の出力端P4との間に設けられている。すなわちトランジスタ172は、オンしたときにはキャパシタ71の一端を負電位に接続することで発振器53に接続し、またオフしたときにはキャパシタ71の一端を開放することで、発振器53から切り離す。
分圧器75は、接地電位(0ボルト)を基準にして分圧を生成するものであり、この接地電位からのエミッタ電源電圧Veeの大きさ(絶対値)が所定電圧(例えば公称値付近の電圧)を下回ったときに、トランジスタ172のオン閾値Thを下回る電圧を、このトランジスタ172のベースに出力するように構成されている。
20 バッテリ電流検出回路
50 コレクタ電源回路(電源回路)
51 ポンプアップ用のキャパシタ
52、152 チャージポンプ回路
53 発振器
54 ドライバ回路
66、69 シュミットトリガインバータ回路
67 抵抗
68 充電用のキャパシタ
71、171 周波数切替用のキャパシタ
72、172 トランジスタ(スイッチング素子)
75 分圧器
80、180 発振周波数切替回路
150 エミッタ電源回路(電源回路)
Th オン閾値
V3 発振信号
Vcc コレクタ電源電圧(出力電圧)
Vee エミッタ電源電圧(出力電圧)
Vin 入力電圧
Vk 電流検出信号
Claims (3)
- ポンプアップ用のキャパシタを備えたチャージポンプ回路と、発振信号を出力する発振器とを有し、前記発振器の発振信号に基づいて、入力電圧を前記チャージポンプ回路に出力し前記キャパシタに電荷を蓄積して当該電荷に基づく出力電圧を生成する電源回路において、
前記発振器にRC発振回路を有し、
前記RC発振回路に接続されて静電容量を可変し発振周波数を切り替える周波数切替用のキャパシタと、前記出力電圧に応じて前記周波数切替用のキャパシタを前記RC発振回路に接続、或いは切り離すスイッチング素子とを有し、前記出力電圧に応じて、前記RC発振回路の発振周波数を複数段に切り替える発振周波数切替回路を備えた
ことを特徴とする電源回路。 - 前記スイッチング素子は、前記周波数切替用のキャパシタの一端に接続され、前記出力電圧に応じてオフしたときに前記周波数切替用のキャパシタの一端を開放して前記RC発振回路から切り離すことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
- 前記発振周波数切替回路は、
前記出力電圧の大きさが所定電圧を下回ったときに前記スイッチング素子のオン閾値を下回るように設定された分圧比で前記出力電圧を分圧し前記スイッチング素子に出力する分圧器を備えたことを特徴とする請求項2に記載の電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010251723A JP5588311B2 (ja) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010251723A JP5588311B2 (ja) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | 電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012105449A true JP2012105449A (ja) | 2012-05-31 |
JP5588311B2 JP5588311B2 (ja) | 2014-09-10 |
Family
ID=46395175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010251723A Expired - Fee Related JP5588311B2 (ja) | 2010-11-10 | 2010-11-10 | 電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5588311B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017099146A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | スイッチング回路及び電力変換回路 |
WO2021038866A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 三菱電機株式会社 | 直流電源装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63116505A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-20 | Seiko Epson Corp | Cr発振器 |
JPH0998566A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Nec Corp | 電源回路 |
JP2002238243A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Seiko Epson Corp | Dc/dcコンバータおよび液晶用電源装置 |
JP2002272091A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Rohm Co Ltd | 倍電圧昇圧型dc/dcコンバータ |
-
2010
- 2010-11-10 JP JP2010251723A patent/JP5588311B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63116505A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-20 | Seiko Epson Corp | Cr発振器 |
JPH0998566A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Nec Corp | 電源回路 |
JP2002238243A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Seiko Epson Corp | Dc/dcコンバータおよび液晶用電源装置 |
JP2002272091A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Rohm Co Ltd | 倍電圧昇圧型dc/dcコンバータ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017099146A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | スイッチング回路及び電力変換回路 |
WO2021038866A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 三菱電機株式会社 | 直流電源装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機 |
JPWO2021038866A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-12-02 | 三菱電機株式会社 | 直流電源装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機 |
JP7118284B2 (ja) | 2019-08-30 | 2022-08-15 | 三菱電機株式会社 | 直流電源装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5588311B2 (ja) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9837899B2 (en) | Power converter with improved load transient response and associated control method | |
JP4431405B2 (ja) | 低コストdc−dc電圧スイッチングコンバータレギュレータ装置 | |
EP2113995A1 (en) | Electric power source device | |
US6323623B1 (en) | Charging device and charging method thereof | |
CN101911457B (zh) | 具有与占空比无关的电流限制的电源调节器系统及其调节方法 | |
CN102377337B (zh) | 开关电源装置 | |
US9401642B2 (en) | Switching power-supply device | |
CN106487225A (zh) | 开关电源装置 | |
KR101367607B1 (ko) | 동기형 dc-dc 컨버터 | |
KR102376574B1 (ko) | 전원 장치 | |
JP2008099512A (ja) | 電源装置 | |
US9270177B1 (en) | Switching power-supply device | |
JP2017093159A (ja) | 降圧dc/dcコンバータおよびその制御回路、制御方法、車載用電源装置 | |
CN103001278A (zh) | 充电电路和用于操作该种充电电路的方法 | |
JP5593001B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP5588311B2 (ja) | 電源回路 | |
CN103201132A (zh) | 车辆用辅助电源装置 | |
JP2013247574A (ja) | Pwm信号生成回路および半導体装置 | |
JP2010148289A (ja) | スイッチングレギュレータ回路 | |
JP2011010380A (ja) | 直流電力変換装置 | |
JP2012039823A (ja) | スイッチングレギュレータの制御回路およびそれを利用したスイッチングレギュレータ、電子機器 | |
WO2018079127A1 (ja) | 誘導性負荷通電制御装置 | |
CN112510997B (zh) | 一种用于能量收集系统的混合型升压电路及控制方法 | |
KR101591161B1 (ko) | 전기 차량용 모터를 구동하기 위한 인버터 | |
JP5429656B1 (ja) | 直流電源装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5588311 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |