JP2018061334A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ - Google Patents
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Abstract
【課題】発振回路を設けることなくチャージポンプ回路を駆動することができるＤＣ／ＤＣコンバータを提供する。
【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて昇圧または出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて降圧する場合、第２ドライバＩＣ１０Ｂが、スイッチング素子Ｑ１がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ４を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて昇圧または入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて降圧する場合、第１ドライバＩＣ１０Ａが、スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ２を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。
【選択図】図１
【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて昇圧または出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて降圧する場合、第２ドライバＩＣ１０Ｂが、スイッチング素子Ｑ１がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ４を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて昇圧または入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて降圧する場合、第１ドライバＩＣ１０Ａが、スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ２を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。
【選択図】図１
Description
本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに関する。
双方向に昇降圧の電圧変換を行うことが可能なＤＣ／ＤＣコンバータがある。このようなＤＣ／ＤＣコンバータでは、昇圧時または降圧時において、Ｈｉ側に配置された２つのスイッチング素子のうち、いずれか一方を常時ＯＮにする必要があることから、当該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御するドライバＩＣに電力を供給するチャージポンプ回路と、当該チャージポンプ回路を駆動するための発振回路とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
上記従来のＤＣ／ＤＣコンバータでは、チャージポンプ回路を駆動するために発振回路が設けられていることから、部品点数の削減の点で改善の余地がある。
本発明は、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路を駆動することができるＤＣ／ＤＣコンバータを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、チョークコイルと、いずれか一方が入力部の場合に、他方が出力部となる第１入出力部および第２入出力部と、ＯＮ状態で前記第１入出力部と前記チョークコイルの一端とを接続し、ＯＦＦ状態で前記第１入出力部と前記チョークコイルの一端との接続を遮断する第１スイッチング素子と、前記チョークコイルの一端と前記第１スイッチング素子との間の第１接続点と、ＧＮＤと、の間に配置され、ＯＮ状態で前記第１接続点と前記ＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で前記１接続点と前記ＧＮＤとの接続を遮断する第２スイッチング素子と、ＯＮ状態で前記第２入出力部と前記チョークコイルの他端とを接続し、ＯＦＦ状態で前記第２入出力部と前記チョークコイルの他端との接続を遮断する第３スイッチング素子と、前記チョークコイルの他端と前記第３スイッチング素子との間の第２接続点と、前記ＧＮＤと、の間に配置され、ＯＮ状態で前記第２接続点と前記ＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で前記第２接続点と前記ＧＮＤとの接続を遮断する第４スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する第１制御部と、前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する第２制御部と、前記第１制御部および前記第２制御部に電力を供給するチャージポンプ回路とを備え、前記第１入出力部に入力された直流電圧を昇圧して前記第２入出力部に出力する昇圧時または前記第２入出力部に入力された直流電圧を降圧して前記第１入出力部に出力する降圧時において、前記第２制御部は、前記第１スイッチング素子がＯＮ状態かつ前記第２スイッチング素子がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すように前記第４スイッチング素子を制御する制御信号を前記チャージポンプ回路に出力し、前記第２入出力部に入力された直流電圧を昇圧して前記第１入出力部に出力する昇圧時または前記第１入出力部に入力された直流電圧を降圧して前記第２入出力部に出力する降圧時において、前記第１制御部は、前記第３スイッチング素子がＯＮ状態かつ前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すように前記第２スイッチング素子を制御する制御信号を前記チャージポンプ回路に出力する、ことを特徴とする。
また、上記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記チャージポンプ回路は、前記第１制御部に並列に接続され、前記第１制御部に電力を供給する第１コンデンサと、前記第１コンデンサに充電する第２コンデンサと、前記第２制御部に並列に接続され、前記第２制御部に電力を供給する第３コンデンサと、前記第３コンデンサに充電する第４コンデンサとを備え、入力された前記制御信号により前記第２コンデンサまたは前記第４コンデンサの充電を行う、ことが好ましい。
本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータは、制御部が、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子を制御する制御信号をチャージポンプ回路に出力する。これにより、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路を駆動することができる。
以下に、本発明に係るＤＣ／ＤＣコンバータの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、いわゆる当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
［実施形態］
図１および図２を参照して、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータについて説明する。図１は、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの概略構成図である。図２は、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータを含んで構成される電源供給システムの概略構成図である。
図１および図２を参照して、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータについて説明する。図１は、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの概略構成図である。図２は、実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータを含んで構成される電源供給システムの概略構成図である。
本実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１、図２に示すように、例えば、電気車両（ＥＶ）、ハイブリッド車両（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）などの車両に搭載される電源供給システム１００に適用され、双方向に直流電圧の昇圧または降圧が可能な直流電圧変換器である。
ここでまず、図２を参照して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が適用される電源供給システム１００について説明する。
電源供給システム１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、第１バッテリ２Ａと、第２バッテリ２Ｂと、負荷３と、オルタネータ（ＡＬＴ）４とを含んで構成される。第１バッテリ２Ａは、車両の電源であり、例えば、鉛蓄電池などの二次電池で構成される。第１バッテリ２Ａは、オルタネータ４から供給される電力または第２バッテリ２Ｂから供給されＤＣ／ＤＣコンバータ１により電圧変換された電力を蓄電し、また蓄電した電力を負荷３に供給する。第２バッテリ２Ｂは、車両のもうひとつの電源である。第２バッテリ２Ｂは、第１バッテリ２Ａと異なる定格電圧を有し、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池で構成される。第２バッテリ２Ｂは、オルタネータ４から供給されＤＣ／ＤＣコンバータ１により電圧変換された電力を蓄電し、また蓄電した電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１により電圧変換して第１バッテリ２Ａに供給する。負荷３は、車両に搭載される電装品などであり、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）やエアコン、カーナビゲーションシステムなどが含まれる。負荷３は、第１バッテリ２Ａから供給される電力によって作動する。オルタネータ４は、いわゆる発電機であり、発電した電力を第１バッテリ２Ａに供給するかまたはＤＣ／ＤＣコンバータ１により電圧変換して第２バッテリ２Ｂに供給する。
本実施形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば、Ｈブリッジ型のチョッパ方式で回路構成がなされる。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、入力部２０Ａおよび出力部２０Ｂと、チョークコイルＬと、４つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４と、第１ドライバＩＣ１０Ａと、第２ドライバＩＣ１０Ｂと、４つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と、４つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備える。
入力部２０Ａおよび出力部２０Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が双方向に直流電圧の昇圧または降圧が可能であることから、それぞれが入出力部となる。つまり、入力部２０Ａおよび出力部２０Ｂは、いずれか一方が入力部の場合、他方が出力部となる。入力部２０Ａは、第１入出力部であり、降圧または昇圧の変換対象となる直流電圧を入力する。出力部２０Ｂは、第２入出力部であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１で昇圧または降圧された直流電圧を出力する。本実施形態では、図１に示すように、チョークコイルＬを中心にして、スイッチング素子Ｑ１に接続された一方を入力部２０Ａ、スイッチング素子Ｑ３側に接続された他方を出力部２０Ｂとする。
チョークコイルＬは、いわゆるインダクタ（またはリアクトル）である。チョークコイルＬは、その一端がスイッチング素子Ｑ１を介して入力部２０Ａに接続され、他端がスイッチング素子Ｑ３を介して出力部２０Ｂに接続されている。
４つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４は、ｎチャネルのＭＯＳ−ＦＥＴ等の電界効果トランジスタで構成される。
スイッチング素子Ｑ１は、ドレイン（Ｄ）側が入力部２０Ａに接続され、ソース（Ｓ）側がチョークコイルＬの一端に接続され、ゲート（Ｇ）側が第１ドライバＩＣ１０Ａの出力に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、ＯＮ状態で入力部２０ＡとチョークコイルＬとを接続し、ＯＦＦ状態で入力部２０ＡとチョークコイルＬとの接続を遮断する。
スイッチング素子Ｑ２は、スイッチング素子Ｑ１とチョークコイルＬとの間の第１接続点ａと、ＧＮＤとの間に配置されている。つまり、スイッチング素子Ｑ２は、入力部２０Ａに対してチョークコイルＬと並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、ドレイン側が第１接続点ａに接続され、ソース側がＧＮＤに接続され、ゲート側が第１ドライバＩＣ１０Ａの出力に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、ＯＮ状態で第１接続点ａとＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で第１接続点ａとＧＮＤとの接続を遮断する。
スイッチング素子Ｑ３は、ドレイン側が出力部２０Ｂに接続され、ソース側がチョークコイルＬの他端に接続され、ゲート側が第２ドライバＩＣ１０Ｂの出力に接続されている。スイッチング素子Ｑ３は、ＯＮ状態で出力部２０ＢとチョークコイルＬとを接続し、ＯＦＦ状態で出力部２０ＢとチョークコイルＬとの接続を遮断する。
スイッチング素子Ｑ４は、チョークコイルＬとスイッチング素子Ｑ３との間の第２接続点ｂと、ＧＮＤとの間に配置されている。つまり、スイッチング素子Ｑ４は、チョークコイルＬに対してスイッチング素子Ｑ３と並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ４は、ドレイン側に第２接続点ｂが接続され、ソース側にＧＮＤが接続され、ゲート側に第２ドライバＩＣ１０Ｂの出力が接続されている。スイッチング素子Ｑ４は、ＯＮ状態で第２接続点ｂとＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で第２接続点ｂとＧＮＤとの接続を遮断する。
第１ドライバＩＣ１０Ａおよび第２ドライバＩＣ１０Ｂは、Ｈｉ側およびＬｏ側の複数のスイッチング素子を駆動するゲートドライバＩＣである。ここでいうＨｉ側はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３が含まれ、Ｌｏ側はスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４が含まれる。第１ドライバＩＣ１０Ａは、第１制御部であり、Ｈｉ信号またはＬｏ信号またはＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のいずれかをスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に送信して、当該スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。第２ドライバＩＣ１０Ｂは、第２制御部であり、Ｈｉ信号またはＬｏ信号またはＰＷＭ信号のいずれかをスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４に送信して、当該スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のＯＮ／ＯＦＦを制御する。なお、第１ドライバＩＣ１０Ａおよび第２ドライバＩＣ１０Ｂは、不図示のＰＷＭ信号発生器から入力されたＰＷＭ信号を増幅して出力する構成であってもよい。
４つのコンデンサＣ１〜Ｃ４は、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２と共に、いわゆるチャージポンプ回路３０を構成する。ここでいうチャージポンプ回路３０は、第１ドライバＩＣ１０Ａおよび第２ドライバＩＣ１０Ｂを動作させるための電力を供給するものである。
コンデンサＣ１は、第１ドライバＩＣ１０Ａと並列に接続され、第１ドライバＩＣ１０Ａに電力を供給する、いわゆるブートストラップコンデンサである。
コンデンサＣ２は、コンデンサＣ１に充電するための電解コンデンサである。コンデンサＣ２は、陽極（＋）側が順方向に配置されたダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に接続され、陰極（−）側が抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ４のゲート側に接続されている。
コンデンサＣ３は、第２ドライバＩＣ１０Ｂと並列に接続され、第２ドライバＩＣ１０Ｂに電力を供給する、いわゆるブートストラップコンデンサである。
コンデンサＣ４は、コンデンサＣ３に充電するための電解コンデンサである。コンデンサＣ４は、陽極（＋）側が順方向に配置されたダイオードＤ３を介してコンデンサＣ３に接続され、陰極（−）側が抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート側に接続されている。
ダイオードＤ１，Ｄ２は、コンデンサＣ２からコンデンサＣ１に順方向に電流が流れるように働き、ダイオードＤ３，Ｄ４は、コンデンサＣ４からコンデンサＣ３に順方向に電流が流れるように働く。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、ノイズを防止するための抵抗である。
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１における昇圧時および降圧時の動作例について説明する。
上記のように構成されるＤＣ／ＤＣコンバータ１は、入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて昇圧または出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて降圧する場合、以下のように動作する。まず、第１ドライバＩＣ１０Ａは、Ｈｉ側のスイッチング素子Ｑ１にＨｉ信号を送信してＯＮ状態に切り替えると共に、Ｌｏ側のスイッチング素子Ｑ２にＬｏ信号を送信してＯＦＦ状態に切り替える。そして、第２ドライバＩＣ１０Ｂは、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ４を制御する第１制御信号を当該スイッチング素子Ｑ４に送信すると共に、ＯＦＦ状態またはＯＮ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ３を制御する第２制御信号を当該スイッチング素子Ｑ３に送信する。ここで第１制御信号は、一定の周波数を有するＰＷＭ信号であり、第２制御信号は、第１制御信号と逆位相のＰＷＭ信号である。チャージポンプ回路３０は、第２ドライバＩＣ１０Ｂからスイッチング素子Ｑ４のゲート側へ出力された第１制御信号（ＰＷＭ信号）を入力し、当該ＰＷＭ信号により駆動する。チャージポンプ回路３０は、入力されたＰＷＭ信号により、コンデンサＣ２への充電と充電されたコンデンサＣ２からコンデンサＣ１への充電とが繰り返される。このように、スイッチング素子Ｑ１がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ状態のときに、スイッチング素子Ｑ４を制御するＰＷＭ信号をチャージポンプ回路３０に入力して駆動することにより、コンデンサＣ１が充電され、当該コンデンサＣ１から第１ドライバＩＣ１０Ａへの給電が継続されるので、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができ、スイッチング素子Ｑ１を常時ＯＮ状態に維持して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を正常に動作させることが可能となる。
また、上記のように構成されるＤＣ／ＤＣコンバータ１は、出力部２０Ｂから入力部２０Ａに向けて昇圧または入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて降圧する場合、以下のように動作する。まず、第２ドライバＩＣ１０Ｂは、Ｈｉ側のスイッチング素子Ｑ３にＨｉ信号を送信してＯＮ状態に切り替えると共に、Ｌｏ側のスイッチング素子Ｑ４にＬｏ信号を送信してＯＦＦ状態に切り替える。そして、第１ドライバＩＣ１０Ａは、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ２を制御する第３制御信号を当該スイッチング素子Ｑ２に送信すると共に、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ１を制御する第４制御信号を当該スイッチング素子Ｑ１に送信する。ここで第３制御信号は、一定の周波数を有するＰＷＭ信号であり、第４制御信号は、第３制御信号と逆位相のＰＷＭ信号である。チャージポンプ回路３０は、第１ドライバＩＣ１０Ａからスイッチング素子Ｑ２のゲート側へ出力された第３制御信号（ＰＷＭ信号）を入力し、当該ＰＷＭ信号により駆動する。チャージポンプ回路３０は、入力されたＰＷＭ信号により、コンデンサＣ４への充電と充電されたコンデンサＣ４からコンデンサＣ３への充電とが繰り返される。このように、スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態のときに、スイッチング素子Ｑ２を制御するＰＷＭ信号をチャージポンプ回路３０に入力して駆動することにより、コンデンサＣ３が充電され、当該コンデンサＣ３から第２ドライバＩＣ１０Ｂへの給電が継続されるので、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができ、スイッチング素子Ｑ３を常時ＯＮ状態に維持して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を正常に動作させることが可能となる。
また、上記のように構成されるＤＣ／ＤＣコンバータ１は、コンデンサＣ２とスイッチング素子Ｑ４のゲート側とを抵抗Ｒ１で接続し、コンデンサＣ４とスイッチング素子Ｑ２のゲート側とを抵抗Ｒ２で接続している。これにより、コンデンサＣ２またはコンデンサＣ４を通過するノイズの影響で発生するスイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ４の誤動作を防止することが可能となる。
以上説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１によれば、チョークコイルＬと、入力部２０Ａおよび出力部２０Ｂと、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、第１ドライバＩＣ１０Ａおよび第２ドライバＩＣ１０Ｂと、チャージポンプ回路３０とを備える。入力部２０Ａに入力された直流電圧を昇圧して出力部２０Ｂに出力する昇圧時または出力部２０Ｂに入力された直流電圧を降圧して入力部２０Ａに出力する降圧時において、第２ドライバＩＣ１０Ｂは、スイッチング素子Ｑ１がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ４を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。一方、出力部２０Ｂに入力された直流電圧を昇圧して入力部２０Ａに出力する昇圧時または入力部２０Ａに入力された直流電圧を降圧して出力部２０Ｂに出力する降圧時において、第１ドライバＩＣ１０Ａは、スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態かつスイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すようにスイッチング素子Ｑ２を制御する制御信号をチャージポンプ回路３０に出力する。上記構成により、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を正常に動作させることが可能となる。上記構成により、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が入力部２０Ａから出力部２０Ｂに向けて直流電圧を昇圧する場合において、コンデンサＣ１の充電不足により第１ドライバＩＣ１０Ａが安定動作せず、スイッチング素子Ｑ１が常時ＯＮ状態を維持できなくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１が正常に動作しないという不具合を解消することが可能となる。また、チャージポンプ回路３０を発振回路で駆動した場合、当該発振回路がノイズ源となることから、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができるので、ノイズの低減が可能となると共に、当該ノイズを低減するための部品も削減することができる。さらに、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１を構成する部品点数を削減することができ、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ１を構成する部品の実装に必要な面積を小さくすることが可能となる。
また、以上説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１によれば、チャージポンプ回路３０は、第１ドライバＩＣ１０Ａに並列に接続され、第１ドライバＩＣ１０Ａに電力を供給するコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１に充電するコンデンサＣ２と、第２ドライバＩＣ１０Ｂに並列に接続され、第２ドライバＩＣ１０Ｂに電力を供給するコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３に充電するコンデンサＣ４とを備え、入力されたＰＷＭ信号によりコンデンサＣ２またはコンデンサＣ４の充電を行う。これにより、入力されるＰＷＭ信号により、コンデンサＣ２からコンデンサＣ１への充電またはコンデンサＣ４からコンデンサＣ３への充電が行われるので、発振回路を設けることなくチャージポンプ回路３０を駆動することができる。
［変形例］
なお、以上の説明では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、双方向に昇圧または降圧が可能な直流電圧変換器である場合について説明したが、一方向にのみ昇圧または降圧が可能なものであってもよい。
なお、以上の説明では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、双方向に昇圧または降圧が可能な直流電圧変換器である場合について説明したが、一方向にのみ昇圧または降圧が可能なものであってもよい。
１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２Ａ 第１バッテリ
２Ｂ 第２バッテリ
３ 負荷
４ オルタネータ
１０Ａ 第１ドライバＩＣ
１０Ｂ 第２ドライバＩＣ
２０Ａ 入力部
２０Ｂ 出力部
３０ チャージポンプ回路
１００ 電源供給システム
Ｌ チョークコイル
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
２Ａ 第１バッテリ
２Ｂ 第２バッテリ
３ 負荷
４ オルタネータ
１０Ａ 第１ドライバＩＣ
１０Ｂ 第２ドライバＩＣ
２０Ａ 入力部
２０Ｂ 出力部
３０ チャージポンプ回路
１００ 電源供給システム
Ｌ チョークコイル
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Claims (2)
- チョークコイルと、
いずれか一方が入力部の場合に、他方が出力部となる第１入出力部および第２入出力部と、
ＯＮ状態で前記第１入出力部と前記チョークコイルの一端とを接続し、ＯＦＦ状態で前記第１入出力部と前記チョークコイルの一端との接続を遮断する第１スイッチング素子と、
前記チョークコイルの一端と前記第１スイッチング素子との間の第１接続点と、ＧＮＤと、の間に配置され、ＯＮ状態で前記第１接続点と前記ＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で前記１接続点と前記ＧＮＤとの接続を遮断する第２スイッチング素子と、
ＯＮ状態で前記第２入出力部と前記チョークコイルの他端とを接続し、ＯＦＦ状態で前記第２入出力部と前記チョークコイルの他端との接続を遮断する第３スイッチング素子と、
前記チョークコイルの他端と前記第３スイッチング素子との間の第２接続点と、前記ＧＮＤと、の間に配置され、ＯＮ状態で前記第２接続点と前記ＧＮＤとを接続し、ＯＦＦ状態で前記第２接続点と前記ＧＮＤとの接続を遮断する第４スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する第１制御部と、
前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する第２制御部と、
前記第１制御部および前記第２制御部に電力を供給するチャージポンプ回路とを備え、
前記第１入出力部に入力された直流電圧を昇圧して前記第２入出力部に出力する昇圧時または前記第２入出力部に入力された直流電圧を降圧して前記第１入出力部に出力する降圧時において、
前記第２制御部は、前記第１スイッチング素子がＯＮ状態かつ前記第２スイッチング素子がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すように前記第４スイッチング素子を制御する制御信号を前記チャージポンプ回路に出力し、
前記第２入出力部に入力された直流電圧を昇圧して前記第１入出力部に出力する昇圧時または前記第１入出力部に入力された直流電圧を降圧して前記第２入出力部に出力する降圧時において、
前記第１制御部は、前記第３スイッチング素子がＯＮ状態かつ前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態のときに、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を交互に繰り返すように前記第２スイッチング素子を制御する制御信号を前記チャージポンプ回路に出力する、
ことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。 - 前記チャージポンプ回路は、
前記第１制御部に並列に接続され、前記第１制御部に電力を供給する第１コンデンサと、
前記第１コンデンサに充電する第２コンデンサと、
前記第２制御部に並列に接続され、前記第２制御部に電力を供給する第３コンデンサと、
前記第３コンデンサに充電する第４コンデンサとを備え、
入力された前記制御信号により前記第２コンデンサまたは前記第４コンデンサの充電を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。
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