JP2015065725A - 絶縁電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の電源IC52を制御主体とする絶縁電源装置を例にして説明すると、第1〜第4のトランス60,62,64,66を、基板150の第1面の正面視において第1の電源制御部CT1と隣り合うように設ける。そして、第1〜第4のトランス60,62,64,66のうち、基板150の第1面の正面視において第1の検出端子Tfb1との距離が最も短い第4のトランス66の有する第3のトランス端子Ta3と、第1の検出端子Tfb1とを第1の電気経路Lfb1によって接続する。第1の電源IC52は、第1の電気経路Lfb1を介して検出された出力電圧を目標電圧Vtgtにフィードバック制御すべく、第1の電圧制御用スイッチング素子80をオンオフ操作する。
【選択図】 図10
Description
以下、本発明にかかる絶縁電源装置を車載主機として回転機及びエンジンを備えるハイブリッド車に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (18)
- 上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)の直列接続体を備える電力変換回路(12,22,30)に適用され、
直流電源(42)に接続可能な1次側コイル(60a,62a,64a,66a,90a,92a,94a)、及び前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(60b,62b,64b,66b,90b,92b,94b)を有し、基板(150)に設けられた上アーム用トランス(60,62,64,66,90,92,94)と、
前記直流電源に接続可能な1次側コイル(68a,96a)、及び前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給可能な2次側コイル(68b,96b)を有し、前記基板に設けられた下アーム用トランス(68,96)と、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルに前記直流電源の電圧を印加すべくオンオフ操作される電圧制御用スイッチング素子(80,110)、並びに前記電圧制御用スイッチング素子をオンオフ操作する集積回路(52,54)を有し、前記基板に設けられた電源制御部(CT1,CT2)と、
を備え、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのうち少なくとも1つのトランスは、前記基板の板面の正面視において前記電源制御部と隣り合うように設けられ、
前記電源制御部と隣り合うように設けられた前記トランス(66,94)を構成する前記2次側コイル(66b,94b)の出力電圧を前記集積回路に伝達する電気経路(Lfb1,Lfb2)を備え、
前記集積回路は、前記電気経路を介して検出された出力電圧を目標電圧にフィードバック制御すべく、前記電圧制御用スイッチング素子をオンオフ操作することを特徴とする絶縁電源装置。 - 前記集積回路は、前記電気経路が接続可能な検出端子(Tfb1,Tfb2)を備え、
前記電気経路は、前記電源制御部と隣り合うように設けられた前記トランスのうち、前記基板の板面の正面視において、前記検出端子との距離が最も短いトランスの有する前記出力電圧の出力部(Ta3)と前記検出端子とを接続することを特徴とする請求項1記載の絶縁電源装置。 - 前記電気経路が接続された前記トランスは、前記出力部として、前記トランスを構成する前記2次側コイルの出力電圧又は該出力電圧に応じた電圧を出力する電圧検出用コイル(66c,94c)を備え、
前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのうち前記電気経路が接続された前記トランスのみに対応して設けられ、前記電圧検出用コイルから出力される交流電圧を直流電圧に変換可能なフィードバック回路(82,112)をさらに備え、
前記電気経路は、前記電圧検出用コイルの端子(Ta3)から前記フィードバック回路を介して前記検出端子に至るまでの経路であることを特徴とする請求項2記載の絶縁電源装置。 - 前記電力変換回路は、複数の前記直列接続体の並列接続体を備え、
複数の前記上アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するための複数の上アーム用接続部(Tcp,T1Up,T1Vp,T1Wp,T2Up,T2Vp,T2Wp)であって、前記基板の板面の正面視において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の前記上アーム用接続部と、
複数の前記下アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するための複数の下アーム用接続部(Tcn,T1Un,T1Vn,T1Wn,T2Un,T2Vn,T2Wn)であって、前記基板の板面の正面視において、複数の前記上アーム用接続部が並ぶ方向に一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の前記下アーム用接続部と、
をさらに備え、
前記上アーム用トランスは、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記電源制御部と隣り合うように設けられた前記トランスは、複数の前記上アーム用トランスのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記電力変換回路は、複数であり、
前記電源制御部は、複数の前記電力変換回路を複数に分けた場合のそれぞれに対応して個別に設けられ、
複数の前記上アーム用接続部は、前記基板の板面の正面視において、複数の前記下アーム用接続部と隣り合うように前記基板に設けられ、
複数の前記電源制御部のうち少なくとも1つである第1の対象制御部(CT1,CT2;CT1)は、前記基板の板面の正面視において、前記第1の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用接続部に対して前記第1の対象制御部に対応する複数の前記下アーム用接続部とは反対側に設けられ、
前記第1の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用トランスは、前記基板の板面の正面視において、前記第1の対象制御部と前記第1の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用接続部とで挟まれる領域に、前記第1の対象制御部と隣り合うように、かつ前記第1の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用接続部が並ぶ方向に一列に設けられていることを特徴とする請求項4記載の絶縁電源装置。 - 前記電力変換回路は、複数であり、
前記電源制御部は、複数の前記電力変換回路を複数に分けた場合のそれぞれに対応して個別に設けられ、
複数の前記上アーム用接続部は、前記基板の板面の正面視において、複数の前記下アーム用接続部と隣り合うように前記基板に設けられ、
複数の前記電源制御部のうち少なくとも1つである第2の対象制御部(CT2)に対応する複数の前記上アーム用トランスは、前記基板の板面の正面視において、前記第2の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用接続部が並ぶ方向に一列に設けられ、
前記第2の対象制御部は、前記基板の板面の正面視において、前記第2の対象制御部に対応する複数の前記上アーム用トランスのうち前記上アーム用接続部が並ぶ方向において前記基板の一辺に最も近いトランス(94)と、前記一辺とで挟まれる領域に設けられていることを特徴とする請求項4又は5記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルは、互いに並列接続されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
- 前記直流電源は、蓄電池であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
- 前記集積回路は、前記電気経路を介して検出された出力電圧が規定電圧を超えた場合、前記直流電源から前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルへの電圧供給を強制的に停止させるように、前記電圧制御用スイッチング素子を操作する強制操作手段を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
- 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルは、互いに並列接続され、
前記電圧制御用スイッチング素子は、1つであり、
前記電圧制御用スイッチング素子は、自身がオン操作されることにより、前記直流電源、複数の前記1次側コイルの並列接続体及び前記電圧制御用スイッチング素子を含む閉回路を形成可能なように設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルのそれぞれは、絶縁皮膜され、
前記1次側コイル及び前記2次側コイルのそれぞれは、前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのそれぞれを構成するコア(132)に取り付けられたボビン(134)に積層されるように巻きつけられていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランスは、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記下アーム用トランスは、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれについての共通のトランスであり、また、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれに対して前記駆動用電圧を供給可能な共通の前記2次側コイルを備え、
前記下アーム用トランスを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルの巻数比は、前記上アーム用トランスを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルの巻数比よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記上アーム用トランス及び前記下アーム用トランスのうち、前記電気経路による出力電圧の検出対象となるトランス(66)を構成するコアと、残余の少なくとも1つ(62,64)を構成するコアとは、同一形状であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。
- 前記検出対象となるトランスを構成する前記1次側コイル(66a)の巻数と、前記残余の少なくとも1つを構成する前記1次側コイル(62a,64a)の巻数とは、同一に設定され、
前記検出対象となるトランスを構成する前記2次側コイル(66b)の巻数と、前記残余の少なくとも1つを構成する前記2次側コイルの巻数(62b,64b)とは、同一に設定されていることを特徴とする請求項13記載の絶縁電源装置。 - 前記検出対象となるトランスを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルの巻数比と、前記残余の少なくとも1つを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルの巻数比とは、同一に設定されていることを特徴とする請求項13又は14記載の絶縁電源装置。
- 前記電力変換回路は、複数の前記直列接続体の並列接続体を備えるインバータ(12)を含み、
前記上アーム用トランスは、複数の前記上アーム用スイッチング素子のそれぞれに対応して個別に設けられ、
前記下アーム用トランスは、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれについての共通のトランスであり、また、複数の前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれに対して前記駆動用電圧を供給可能な共通の前記2次側コイルを備え、
前記インバータにおける複数の前記上アーム用トランスのそれぞれを構成するコアは、互いに同一形状であることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の絶縁電源装置。 - 前記インバータにおける複数の前記上アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイルの巻数は、互いに同一に設定され、
前記インバータにおける複数の前記上アーム用トランスのそれぞれを構成する前記2次側コイルの巻数は、互いに同一に設定されていることを特徴とする請求項16記載の絶縁電源装置。 - 前記インバータにおける複数の前記上アーム用トランスのそれぞれを構成する前記1次側コイル及び前記2次側コイルの巻数比は、互いに同一に設定されていることを特徴とする請求項16又は17記載の絶縁電源装置。
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