JP2769049B2 - Ｄｃ−ｄｃコンバータ - Google Patents
Ｄｃ−ｄｃコンバータInfo
- Publication number
- JP2769049B2 JP2769049B2 JP3102158A JP10215891A JP2769049B2 JP 2769049 B2 JP2769049 B2 JP 2769049B2 JP 3102158 A JP3102158 A JP 3102158A JP 10215891 A JP10215891 A JP 10215891A JP 2769049 B2 JP2769049 B2 JP 2769049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- voltage
- circuit
- converter
- current
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ等の直流電源
の高電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関し、特に密閉したケースの内部素子の
温度上昇を抑える温度管理手段を付加したＤＣ−ＤＣコ
ンバータに関する。
の高電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータに関し、特に密閉したケースの内部素子の
温度上昇を抑える温度管理手段を付加したＤＣ−ＤＣコ
ンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、本件出願人によりディーゼルエン
ジンの車両にリターダ制御装置を装備したシステムが提
案されている。このリターダ制御装置のシステムは、電
動機及び発電機として作動する誘導機をディーゼルエン
ジンの駆動系に装着し、この誘導機の発電モード制御で
電気制動してエンジンブレーキ効果を増大し、且つこの
とき機械エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに
充電するように回生する。また、バッテリ電源により誘
導機の電動モード制御で補助加速し、エンジン出力を増
大し、排気ガスを低減することが基本的な構成になって
いる。一方、この場合のバッテリの直流電源は他の用途
にも利用することが可能であり、このためＤＣ−ＤＣコ
ンバータにより所定の直流電圧に変換して、ディーゼル
エンジンや車両の種々の電装品にも給電するようになっ
ている。また、このような誘導機の制御に用いられる電
力は必然的に大きく、これに対し大電流型に設定すると
誘導機のコイルを太くしたり、抵抗を低減する等の対策
が必要になって重量の増大、漏電問題を招いて好ましく
ない。そこで、誘導機の電力制御系は高電圧型に設定さ
れ、このためバッテリの電源電圧も高電圧に設定され
る。従って、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、効率良く高
電圧を低電圧に変換することが可能な定電圧型に構成
し、更に電装品側の種々の電気的要求に対応したり、モ
ジュールの内部素子を充分に温度管理する等の対策が必
要になる。
ジンの車両にリターダ制御装置を装備したシステムが提
案されている。このリターダ制御装置のシステムは、電
動機及び発電機として作動する誘導機をディーゼルエン
ジンの駆動系に装着し、この誘導機の発電モード制御で
電気制動してエンジンブレーキ効果を増大し、且つこの
とき機械エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに
充電するように回生する。また、バッテリ電源により誘
導機の電動モード制御で補助加速し、エンジン出力を増
大し、排気ガスを低減することが基本的な構成になって
いる。一方、この場合のバッテリの直流電源は他の用途
にも利用することが可能であり、このためＤＣ−ＤＣコ
ンバータにより所定の直流電圧に変換して、ディーゼル
エンジンや車両の種々の電装品にも給電するようになっ
ている。また、このような誘導機の制御に用いられる電
力は必然的に大きく、これに対し大電流型に設定すると
誘導機のコイルを太くしたり、抵抗を低減する等の対策
が必要になって重量の増大、漏電問題を招いて好ましく
ない。そこで、誘導機の電力制御系は高電圧型に設定さ
れ、このためバッテリの電源電圧も高電圧に設定され
る。従って、上記ＤＣ−ＤＣコンバータは、効率良く高
電圧を低電圧に変換することが可能な定電圧型に構成
し、更に電装品側の種々の電気的要求に対応したり、モ
ジュールの内部素子を充分に温度管理する等の対策が必
要になる。
【０００３】従来、上述のように大容量の直流電源に適
応され、高い効率で電圧変換率の比較的大きいＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、スイッチング方式の定電圧電源回路に
構成されている。即ち、ＤＣ−ＡＣインバータに整流回
路を組合わせて構成され、パワートランジスタ等を有す
るスイッチング回路により入力の直流電圧を高周波出力
に変換し、この高周波入力を電源トランスで変圧しダイ
オ−ドにより脈流出力を取出し、コンデンサの整流回路
で整流し、更にチョークコイルのフィルタ回路で平滑化
して所定の直流電圧を出力する。また、出力電圧の変化
に応じて制御回路によりスイッチング回路のスイッチン
グ周波数を調整して、定電圧に保つようになっている。
一方、この定電圧型において出力端子のショート等によ
り過電流が流れて種々の素子を破壊するのを防止するた
め、過電流防止の保護回路が設けられている。更に、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの構造について説明すると、上述の
電圧変換機能を有するモジュールが複数個密閉したケー
スの内部に並列接続して実装される。ケースは熱伝導率
の良いアルミ合金等の材料で作られ、且つ多数の放熱フ
ィンが形成されており、ケース内の内部素子の発熱をケ
ースの部分で自然空冷したり、又は出力を強制的に停止
して温度管理するようになっている。
応され、高い効率で電圧変換率の比較的大きいＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータは、スイッチング方式の定電圧電源回路に
構成されている。即ち、ＤＣ−ＡＣインバータに整流回
路を組合わせて構成され、パワートランジスタ等を有す
るスイッチング回路により入力の直流電圧を高周波出力
に変換し、この高周波入力を電源トランスで変圧しダイ
オ−ドにより脈流出力を取出し、コンデンサの整流回路
で整流し、更にチョークコイルのフィルタ回路で平滑化
して所定の直流電圧を出力する。また、出力電圧の変化
に応じて制御回路によりスイッチング回路のスイッチン
グ周波数を調整して、定電圧に保つようになっている。
一方、この定電圧型において出力端子のショート等によ
り過電流が流れて種々の素子を破壊するのを防止するた
め、過電流防止の保護回路が設けられている。更に、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの構造について説明すると、上述の
電圧変換機能を有するモジュールが複数個密閉したケー
スの内部に並列接続して実装される。ケースは熱伝導率
の良いアルミ合金等の材料で作られ、且つ多数の放熱フ
ィンが形成されており、ケース内の内部素子の発熱をケ
ースの部分で自然空冷したり、又は出力を強制的に停止
して温度管理するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＤＣ−ＤＣコンバータの構成にあっては、常に定格
の直流電圧に変換する。また、電流に関しては過電流の
保護回路の制限電流値により定格出力電流以下に制限さ
れ、ケース側に自然空冷の放熱対策が施されているが、
これのみでは内部素子の温度管理が不充分なことがあ
る。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側には車両の電
装品としてラジオ、ヘッドライト、ワイパ、エアコン、
各種システムの電源等が接続されており、これらの電装
品が同時に多数使用される場合は、定格出力電流付近の
電流が連続して流れる。このとき、ＤＣ−ＤＣコンバー
タは稼動率が大きくなって、その内部素子の発熱量が出
力電流に応じて増大するが、ケース側の放熱効率は一定
であることから、ケース内部温度と共に内部素子温度が
上昇することになる。特に、ＤＣ−ＤＣコンバータが車
両の外に搭載される場合は、ケースの放熱効率が外気温
の影響を多く受け、外気温が高い状況では内部素子の温
度上昇が一層増大する。ここで、内部素子の動作可能な
最大温度は予め決まっているため、上述の場合に内部素
子の温度が上記最大温度以上に上昇して破損することが
ある。このことから、車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコン
バータでは、外気温の影響、電力消費の増大を考慮し
て、更に確実に内部素子温度を管理する対策が要求され
る。
来のＤＣ−ＤＣコンバータの構成にあっては、常に定格
の直流電圧に変換する。また、電流に関しては過電流の
保護回路の制限電流値により定格出力電流以下に制限さ
れ、ケース側に自然空冷の放熱対策が施されているが、
これのみでは内部素子の温度管理が不充分なことがあ
る。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側には車両の電
装品としてラジオ、ヘッドライト、ワイパ、エアコン、
各種システムの電源等が接続されており、これらの電装
品が同時に多数使用される場合は、定格出力電流付近の
電流が連続して流れる。このとき、ＤＣ−ＤＣコンバー
タは稼動率が大きくなって、その内部素子の発熱量が出
力電流に応じて増大するが、ケース側の放熱効率は一定
であることから、ケース内部温度と共に内部素子温度が
上昇することになる。特に、ＤＣ−ＤＣコンバータが車
両の外に搭載される場合は、ケースの放熱効率が外気温
の影響を多く受け、外気温が高い状況では内部素子の温
度上昇が一層増大する。ここで、内部素子の動作可能な
最大温度は予め決まっているため、上述の場合に内部素
子の温度が上記最大温度以上に上昇して破損することが
ある。このことから、車両に搭載されるＤＣ−ＤＣコン
バータでは、外気温の影響、電力消費の増大を考慮し
て、更に確実に内部素子温度を管理する対策が要求され
る。
【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであってその目的は、密閉したケース内部に実
装されるモジュールの内部素子の温度上昇を、出力電流
制御により強制的に抑えて確実に温度管理することが可
能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
れたものであってその目的は、密閉したケース内部に実
装されるモジュールの内部素子の温度上昇を、出力電流
制御により強制的に抑えて確実に温度管理することが可
能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、図１及び図２に示すように、ケース２
０ｂの内部に実装されたモジュール２０ａに入力する直
流電圧をスイッチング方式で所定の直流電圧に変換する
手段２１〜２６と、基準電圧と負荷電流による比較電圧
とを比較して過電流を検知し所定の定格出力電流に制限
する過電流検知回路２７とを備えたＤＣ−ＤＣコンバー
タの改良である。 その特徴ある構成は、内部素子温度を
検知する複数個の温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
が上記ケース２０ｂの内部に分散してかつ互いに並列に
接続されて配置され、上記過電流検知回路２７がこれら
の温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかの所
定の検知温度Ｔ 1 を検知する信号で上記比較電圧を増大
させる電流低下回路３１を有するところにある。このよ
うに構成されたＤＣ−ＤＣコンバータでは、内部素子温
度の上昇時には、温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
のいずれか１又は２以上のスイッチのオン動作により電
流低下回路３１を作動して過電流検知回路２７の比較電
圧を増大し、これに伴い負荷電流を一時的に強制低下し
て、内部素子の自己発熱と共に温度上昇を確実に抑える
ことができる。
め、この発明は、図１及び図２に示すように、ケース２
０ｂの内部に実装されたモジュール２０ａに入力する直
流電圧をスイッチング方式で所定の直流電圧に変換する
手段２１〜２６と、基準電圧と負荷電流による比較電圧
とを比較して過電流を検知し所定の定格出力電流に制限
する過電流検知回路２７とを備えたＤＣ−ＤＣコンバー
タの改良である。 その特徴ある構成は、内部素子温度を
検知する複数個の温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
が上記ケース２０ｂの内部に分散してかつ互いに並列に
接続されて配置され、上記過電流検知回路２７がこれら
の温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかの所
定の検知温度Ｔ 1 を検知する信号で上記比較電圧を増大
させる電流低下回路３１を有するところにある。このよ
うに構成されたＤＣ−ＤＣコンバータでは、内部素子温
度の上昇時には、温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
のいずれか１又は２以上のスイッチのオン動作により電
流低下回路３１を作動して過電流検知回路２７の比較電
圧を増大し、これに伴い負荷電流を一時的に強制低下し
て、内部素子の自己発熱と共に温度上昇を確実に抑える
ことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理と、
リターダ付ディーゼルエンジンに適応した実施例を示す
構成図である。先ず、ディーゼルエンジンのリターダ制
御装置のシステムについて説明すると、ディーゼルエン
ジン１の駆動系のフライホイール２に電動機及び発電機
として作動する誘導機１１が装着され、フライホイール
２がクラッチ３を介して変速機４以降に連結されてい
る。リターダ制御装置１０は誘導機１１がインバータ回
路１２を介してバッテリ１３に電力制御可能に接続さ
れ、制御回路１４の電動モード信号によりインバータ回
路１２で誘導機１１にバッテリ電源を供給し且つ進んだ
回転磁界を生じ、電動機として作動して補助加速する。
また、発電モード信号によりインバータ回路１２で誘導
機１１に遅れた回転磁界を生じ、発電機として作動して
電気制動し、このとき生じた電気エネルギを回生してバ
ッテリ１３に充電するように構成される。
する。図１は本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理と、
リターダ付ディーゼルエンジンに適応した実施例を示す
構成図である。先ず、ディーゼルエンジンのリターダ制
御装置のシステムについて説明すると、ディーゼルエン
ジン１の駆動系のフライホイール２に電動機及び発電機
として作動する誘導機１１が装着され、フライホイール
２がクラッチ３を介して変速機４以降に連結されてい
る。リターダ制御装置１０は誘導機１１がインバータ回
路１２を介してバッテリ１３に電力制御可能に接続さ
れ、制御回路１４の電動モード信号によりインバータ回
路１２で誘導機１１にバッテリ電源を供給し且つ進んだ
回転磁界を生じ、電動機として作動して補助加速する。
また、発電モード信号によりインバータ回路１２で誘導
機１１に遅れた回転磁界を生じ、発電機として作動して
電気制動し、このとき生じた電気エネルギを回生してバ
ッテリ１３に充電するように構成される。
【０００８】次に、上記バッテリ１３の直流電源による
各種電装品の給電システムについて説明すると、バッテ
リ１３にＤＣ−ＤＣコンバータ２０が接続される。この
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の正の出力側が時計５、タコ
メータ６に接続され、更にキースイッチ７のＡＣＣ位置
でオンするスイッチ８を介してラジオ、ヘッドライト、
ワイパ、エアコン等の電装品１５に接続される。ＤＣ−
ＤＣコンバータ２０は車両の外に搭載されるものであ
り、密閉したケース２０ｂの内部に複数個のモジュール
２０ａが並列接続して実装される。ケースは熱伝導率の
良い材料で作られ、多数の放熱フィン２０ｃを有して自
然空冷することが可能になっている。
各種電装品の給電システムについて説明すると、バッテ
リ１３にＤＣ−ＤＣコンバータ２０が接続される。この
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の正の出力側が時計５、タコ
メータ６に接続され、更にキースイッチ７のＡＣＣ位置
でオンするスイッチ８を介してラジオ、ヘッドライト、
ワイパ、エアコン等の電装品１５に接続される。ＤＣ−
ＤＣコンバータ２０は車両の外に搭載されるものであ
り、密閉したケース２０ｂの内部に複数個のモジュール
２０ａが並列接続して実装される。ケースは熱伝導率の
良い材料で作られ、多数の放熱フィン２０ｃを有して自
然空冷することが可能になっている。
【０００９】１つのモジュール２０ａについて説明する
と、モジュール２０ａはバッテリ１３と接続されるスイ
ッチング回路２１を有し、このスイッチング回路２１が
電源トランス２２、整流回路２３、フィルタ回路２４に
接続され、バッテリ１３の直流電圧をスイッチング方式
で所定の直流電圧に変換して出力するように構成され
る。出力側には電圧検知回路２５が接続されこの回路２
５により出力電圧と定格の基準電圧との偏差が求めら
れ、この偏差に応じて制御回路２６によりスイッチング
回路２１のスイッチング周波数が調整される。また、基
準電圧回路２８、比較電圧回路２９、両電圧を比較する
オペアンプ３０を有する過電流検知回路２７が接続さ
れ、この回路２７が基準電圧に対し所定の抵抗の負荷電
流による比較電圧を比較し、負荷電流が定格出力電流以
上に増大すると、オペアンプ３０から制御回路２６に制
限信号を出力して電流制限し、フィードバック制御する
ように構成される。そして、この過電流検知回路２７の
比較電圧回路２９には電流低下回路３１が、比較電圧に
バイアス電圧を加算して増大変化するように接続され
る。一方、ケース２０ｂの内部には内部素子温度Ｔを検
知する３つの温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃがそ
れぞれ設けられ、これらのスイッチ信号で電流低下回路
３１を作動するようになっている。即ち、上記温度スイ
ッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃはケース内部の温度の高い
３箇所に分散して配置され、かつ並列して接続 される。
これにより、ケースの一部に泥等が付着して放熱が局部
的に悪化した場合も、いずれかの温度スイッチ３２ａ，
３２ｂ又は３２ｃのいずれか１又は２以上のスイッチの
オン動作により正確に内部素子温度を検知することが可
能になっている。
と、モジュール２０ａはバッテリ１３と接続されるスイ
ッチング回路２１を有し、このスイッチング回路２１が
電源トランス２２、整流回路２３、フィルタ回路２４に
接続され、バッテリ１３の直流電圧をスイッチング方式
で所定の直流電圧に変換して出力するように構成され
る。出力側には電圧検知回路２５が接続されこの回路２
５により出力電圧と定格の基準電圧との偏差が求めら
れ、この偏差に応じて制御回路２６によりスイッチング
回路２１のスイッチング周波数が調整される。また、基
準電圧回路２８、比較電圧回路２９、両電圧を比較する
オペアンプ３０を有する過電流検知回路２７が接続さ
れ、この回路２７が基準電圧に対し所定の抵抗の負荷電
流による比較電圧を比較し、負荷電流が定格出力電流以
上に増大すると、オペアンプ３０から制御回路２６に制
限信号を出力して電流制限し、フィードバック制御する
ように構成される。そして、この過電流検知回路２７の
比較電圧回路２９には電流低下回路３１が、比較電圧に
バイアス電圧を加算して増大変化するように接続され
る。一方、ケース２０ｂの内部には内部素子温度Ｔを検
知する３つの温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃがそ
れぞれ設けられ、これらのスイッチ信号で電流低下回路
３１を作動するようになっている。即ち、上記温度スイ
ッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃはケース内部の温度の高い
３箇所に分散して配置され、かつ並列して接続 される。
これにより、ケースの一部に泥等が付着して放熱が局部
的に悪化した場合も、いずれかの温度スイッチ３２ａ，
３２ｂ又は３２ｃのいずれか１又は２以上のスイッチの
オン動作により正確に内部素子温度を検知することが可
能になっている。
【００１０】次いで、この実施例の動作について説明す
る。車両走行時の定常走行、制動時にはリターダ制御装
置１０が発電モードで制御され、ディーゼルエンジン１
の駆動系の誘導機１１で生じる電気エネルギを回生して
バッテリ１３に充電される。そして、このバッテリ１３
の電源は、加速時にリターダ制御装置１０が電動モード
で制御されると誘導機１１に給電され、補助加速に使用
される。また、バッテリ１３の直流高電圧はＤＣ−ＤＣ
コンバータ２０のモジュール２０ａのスイッチング回路
２１で高周波入力に変換され、電源トランス２２で所定
の電圧に変換され、整流回路２３で整流され、更にフィ
ルタ回路２４で平滑化されて所定の低い直流電圧に変換
される。このとき、出力電圧が定電圧制御され、過電流
検知で電流制限されるのであり、こうして定格の電圧と
電流が出力される。そして、この定格電圧が時計５、タ
コメータ６、各種電装品１５に印加し、その負荷に応じ
た電流が流れて正常に給電され、上記バッテリ電源が低
電圧仕様の電装品１５等にも使用される。一方、このよ
うにＤＣ−ＤＣコンバータ２０が作動して電装品１５等
に給電する際に、ケース２０ｂ内部では温度スイッチ３
２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかにより内部素子温度Ｔ
が検知される。そして、内部素子温度Ｔの低い場合は、
温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てがオフして
モジュール２０ａの過電流検知回路２７の比較電圧が通
常の負荷電流により設定され、これにより負荷電流は定
格出力電流まで増大することが可能になる。これに対
し、内部素子温度Ｔが上昇すると、温度スイッチ３２
ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか１又は２以上のスイッチ
がオンして電流低下回路３１により比較電圧にバイアス
電圧が加算されることになり、このため過電流検知の基
準電圧との差が減少して負荷電流の増大範囲が制限され
る。そこで、大きい負荷電流が流れて多くの電装品１５
に給電している状況では、直ちに過電流検知により電流
制限されて負荷電流が強制的に低下され、これに伴い内
部素子の自己発熱と共に温度上昇が抑えられ、内部素子
の破損が防止されることになる。
る。車両走行時の定常走行、制動時にはリターダ制御装
置１０が発電モードで制御され、ディーゼルエンジン１
の駆動系の誘導機１１で生じる電気エネルギを回生して
バッテリ１３に充電される。そして、このバッテリ１３
の電源は、加速時にリターダ制御装置１０が電動モード
で制御されると誘導機１１に給電され、補助加速に使用
される。また、バッテリ１３の直流高電圧はＤＣ−ＤＣ
コンバータ２０のモジュール２０ａのスイッチング回路
２１で高周波入力に変換され、電源トランス２２で所定
の電圧に変換され、整流回路２３で整流され、更にフィ
ルタ回路２４で平滑化されて所定の低い直流電圧に変換
される。このとき、出力電圧が定電圧制御され、過電流
検知で電流制限されるのであり、こうして定格の電圧と
電流が出力される。そして、この定格電圧が時計５、タ
コメータ６、各種電装品１５に印加し、その負荷に応じ
た電流が流れて正常に給電され、上記バッテリ電源が低
電圧仕様の電装品１５等にも使用される。一方、このよ
うにＤＣ−ＤＣコンバータ２０が作動して電装品１５等
に給電する際に、ケース２０ｂ内部では温度スイッチ３
２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかにより内部素子温度Ｔ
が検知される。そして、内部素子温度Ｔの低い場合は、
温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てがオフして
モジュール２０ａの過電流検知回路２７の比較電圧が通
常の負荷電流により設定され、これにより負荷電流は定
格出力電流まで増大することが可能になる。これに対
し、内部素子温度Ｔが上昇すると、温度スイッチ３２
ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか１又は２以上のスイッチ
がオンして電流低下回路３１により比較電圧にバイアス
電圧が加算されることになり、このため過電流検知の基
準電圧との差が減少して負荷電流の増大範囲が制限され
る。そこで、大きい負荷電流が流れて多くの電装品１５
に給電している状況では、直ちに過電流検知により電流
制限されて負荷電流が強制的に低下され、これに伴い内
部素子の自己発熱と共に温度上昇が抑えられ、内部素子
の破損が防止されることになる。
【００１１】図２は過電流検知回路２７の具体的な実施
例を示す回路図であり、基準電圧回路２８は正極結線Ｌ
1 と負極結線Ｌ 2 との間に直列に接続された定電圧源Ｖ
REF1 及び２つの抵抗Ｒａ，Ｒｂを有し、両抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂの接続点がオペアンプ３０の正相入力に接続される。
比較電圧回路２９は負極結線Ｌ2 に設けられた抵抗Ｒｓ
を有し、この抵抗Ｒｓは抵抗Ｒｃを介してオペアンプ３
０の逆相入力に接続される。また、電流低下回路３１は
ＭＯＳトランジスタＱ 1 と抵抗Ｒｅと定電圧源Ｖ REF2 と
を有する。ＭＯＳトランジスタＱ 1 のドレンは抵抗Ｒｃ
に並列に接続された抵抗Ｒｆと共にオペアンプ３０の逆
相入力に接続され、ＭＯＳトランジスタＱ 1 のソースは
抵抗Ｒｅを介して定電圧源Ｖ REF2 に接続される。ケース
内部に装着される温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
がオン動作する温度は内部素子の動作可能な最大温度Ｔ
0より少し低い検知温度Ｔ1がそれぞれ設定され、オフ動
作する温度はこの検知温度Ｔ1 より少し低い復帰温度Ｔ2
が設定され、これらの温度Ｔ1，Ｔ2で自らオン、オフし
てヒステリシスを有するように構成される。そして、こ
れらの温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが定電圧源
ＶREF2 と正極結線Ｌ1との間に互いに並列にそれぞれ接
続され、ＭＯＳトランジスタＱ1のゲートも定電圧源Ｖ
REF2に接続される。
例を示す回路図であり、基準電圧回路２８は正極結線Ｌ
1 と負極結線Ｌ 2 との間に直列に接続された定電圧源Ｖ
REF1 及び２つの抵抗Ｒａ，Ｒｂを有し、両抵抗Ｒａ，Ｒ
ｂの接続点がオペアンプ３０の正相入力に接続される。
比較電圧回路２９は負極結線Ｌ2 に設けられた抵抗Ｒｓ
を有し、この抵抗Ｒｓは抵抗Ｒｃを介してオペアンプ３
０の逆相入力に接続される。また、電流低下回路３１は
ＭＯＳトランジスタＱ 1 と抵抗Ｒｅと定電圧源Ｖ REF2 と
を有する。ＭＯＳトランジスタＱ 1 のドレンは抵抗Ｒｃ
に並列に接続された抵抗Ｒｆと共にオペアンプ３０の逆
相入力に接続され、ＭＯＳトランジスタＱ 1 のソースは
抵抗Ｒｅを介して定電圧源Ｖ REF2 に接続される。ケース
内部に装着される温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ
がオン動作する温度は内部素子の動作可能な最大温度Ｔ
0より少し低い検知温度Ｔ1がそれぞれ設定され、オフ動
作する温度はこの検知温度Ｔ1 より少し低い復帰温度Ｔ2
が設定され、これらの温度Ｔ1，Ｔ2で自らオン、オフし
てヒステリシスを有するように構成される。そして、こ
れらの温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが定電圧源
ＶREF2 と正極結線Ｌ1との間に互いに並列にそれぞれ接
続され、ＭＯＳトランジスタＱ1のゲートも定電圧源Ｖ
REF2に接続される。
【００１２】この実施例により、オペアンプ３０の正相
入力の基準電圧Ｖaは定電圧源ＶREF1、抵抗Ｒａ，Ｒｂ
により設定され、 Ｖa＝ＶREF1・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ） で表わされる。そこで、通常の内部素子温度Ｔが検知温
度Ｔ1 又は復帰温度Ｔ2以下の低い場合は、温度スイッチ
３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てがオフしてＭＯＳトラン
ジスタＱ1もオフし、電流低下回路３１に電流が流れな
い。このため、オペアンプ３０の逆相入力の比較電圧Ｖ
bは比較電圧回路２９の抵抗Ｒｓと負荷電流Ｉにより設
定されて、 Ｖb＝Ｒｓ・Ｉ で表わされ、これらを図示すると図３のようになる。従
って、負荷電流Ｉが小さくて、Ｖb＜Ｖaの場合は図３の
「イ」点にあり、負荷電流Ｉと共に比較電圧Ｖbが増大
して基準電圧Ｖa以上になると、過電流検知されてオペ
アンプ３０によりＶb＝Ｖaに制限され、この場合の負荷
電流Ｉは「ハ」点の定格出力電流ＩK1となる。一方、内
部素子温度Ｔが検知温度Ｔ1以上に上昇して温度スイッ
チ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか１又は２以上のス
イッチがオンすると、定電圧源ＶREF2に電源供給されて
ＭＯＳトランジスタＱ1がオンし、電流低下回路３１の
抵抗Ｒｅ及び比較電圧回路２９の抵抗Ｒｆに電流が流れ
る。このため、定電圧源ＶREF2、抵抗Ｒｅ，抵抗Ｒｃと
Ｒｆの合成抵抗Ｒｇによりバイアス電圧Ｖcが、以下の
ように設定される。 Ｖc＝ＶREF2・Ｒｇ／（Ｒｇ＋Ｒｅ） そして、このバイアス電圧Ｖcが比較電圧Ｖbに加算され
ることで、全体の比較電圧Ｖb3は以下のように増大す
る。 Ｖb3＝Ｖb＋Ｖa 従って、この場合は基準電圧Ｖaに対して比較電圧Ｖb3
が比較され、図３の「ロ」点の負荷電流ＩK3で、「ニ」
点のようにＶb3＝Ｖaの条件が成立して過電流検知さ
れ、この負荷電流ＩK3に電流制限される。
入力の基準電圧Ｖaは定電圧源ＶREF1、抵抗Ｒａ，Ｒｂ
により設定され、 Ｖa＝ＶREF1・Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ） で表わされる。そこで、通常の内部素子温度Ｔが検知温
度Ｔ1 又は復帰温度Ｔ2以下の低い場合は、温度スイッチ
３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てがオフしてＭＯＳトラン
ジスタＱ1もオフし、電流低下回路３１に電流が流れな
い。このため、オペアンプ３０の逆相入力の比較電圧Ｖ
bは比較電圧回路２９の抵抗Ｒｓと負荷電流Ｉにより設
定されて、 Ｖb＝Ｒｓ・Ｉ で表わされ、これらを図示すると図３のようになる。従
って、負荷電流Ｉが小さくて、Ｖb＜Ｖaの場合は図３の
「イ」点にあり、負荷電流Ｉと共に比較電圧Ｖbが増大
して基準電圧Ｖa以上になると、過電流検知されてオペ
アンプ３０によりＶb＝Ｖaに制限され、この場合の負荷
電流Ｉは「ハ」点の定格出力電流ＩK1となる。一方、内
部素子温度Ｔが検知温度Ｔ1以上に上昇して温度スイッ
チ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれか１又は２以上のス
イッチがオンすると、定電圧源ＶREF2に電源供給されて
ＭＯＳトランジスタＱ1がオンし、電流低下回路３１の
抵抗Ｒｅ及び比較電圧回路２９の抵抗Ｒｆに電流が流れ
る。このため、定電圧源ＶREF2、抵抗Ｒｅ，抵抗Ｒｃと
Ｒｆの合成抵抗Ｒｇによりバイアス電圧Ｖcが、以下の
ように設定される。 Ｖc＝ＶREF2・Ｒｇ／（Ｒｇ＋Ｒｅ） そして、このバイアス電圧Ｖcが比較電圧Ｖbに加算され
ることで、全体の比較電圧Ｖb3は以下のように増大す
る。 Ｖb3＝Ｖb＋Ｖa 従って、この場合は基準電圧Ｖaに対して比較電圧Ｖb3
が比較され、図３の「ロ」点の負荷電流ＩK3で、「ニ」
点のようにＶb3＝Ｖaの条件が成立して過電流検知さ
れ、この負荷電流ＩK3に電流制限される。
【００１３】図４は温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２
ｃのいずれかによる内部素子の温度制御を示すタイムチ
ャートの図である。キースイッチ７のオフ時は内部素子
温度Ｔは外気温Ｔ3より若干高い状態にあり、ｔ１でキ
ースイッチ７をオンすると、モジュール２０ａから電装
品１５等に給電が開始し、その負荷状態に応じモジュー
ル２０ａが稼動して負荷電流Ｉが流れ、内部素子温度Ｔ
も徐々に上昇する。この場合に、電装品１５の負荷が軽
くて負荷電流Ｉが小さいと、内部素子の発熱も少ないた
めケース２０ｂ側の自然空冷により充分に放熱される。
一方、負荷電流Ｉが増大したり又は外気温Ｔ3が高い条
件になると、上記自然空冷のみでは放熱が不足し、ｔ２
で内部素子温度Ｔが内部素子の動作可能な最大温度Ｔ0
より低い温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの検知温
度Ｔ1に達して検知されると、上述のように強制的に負
荷電流Ｉが低下されるため、内部素子温度Ｔは徐々に低
下する。そして、ｔ３で復帰温度Ｔ2に達すると、温度
スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てのオフにより負
荷電流Ｉは元に復帰して増大し、これに伴い内部素子温
度Ｔは再び上昇するようになる。こうして、負荷電流Ｉ
の復帰と強制低下が繰り返されて、内部素子温度Ｔは内
部素子の動作可能な最大温度Ｔ0より低い温度スイッチ
３２ａ，３２ｂ，３２ｃの検知温度Ｔ1付近に略一定制
御される。
ｃのいずれかによる内部素子の温度制御を示すタイムチ
ャートの図である。キースイッチ７のオフ時は内部素子
温度Ｔは外気温Ｔ3より若干高い状態にあり、ｔ１でキ
ースイッチ７をオンすると、モジュール２０ａから電装
品１５等に給電が開始し、その負荷状態に応じモジュー
ル２０ａが稼動して負荷電流Ｉが流れ、内部素子温度Ｔ
も徐々に上昇する。この場合に、電装品１５の負荷が軽
くて負荷電流Ｉが小さいと、内部素子の発熱も少ないた
めケース２０ｂ側の自然空冷により充分に放熱される。
一方、負荷電流Ｉが増大したり又は外気温Ｔ3が高い条
件になると、上記自然空冷のみでは放熱が不足し、ｔ２
で内部素子温度Ｔが内部素子の動作可能な最大温度Ｔ0
より低い温度スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの検知温
度Ｔ1に達して検知されると、上述のように強制的に負
荷電流Ｉが低下されるため、内部素子温度Ｔは徐々に低
下する。そして、ｔ３で復帰温度Ｔ2に達すると、温度
スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの全てのオフにより負
荷電流Ｉは元に復帰して増大し、これに伴い内部素子温
度Ｔは再び上昇するようになる。こうして、負荷電流Ｉ
の復帰と強制低下が繰り返されて、内部素子温度Ｔは内
部素子の動作可能な最大温度Ｔ0より低い温度スイッチ
３２ａ，３２ｂ，３２ｃの検知温度Ｔ1付近に略一定制
御される。
【００１４】以上、本発明の実施例について説明した
が、電流低下回路は実施例のみに限定されない。ＤＣ−
ＤＣコンバータは実施例以外の全ての用途に適応できる
ことは勿論である。
が、電流低下回路は実施例のみに限定されない。ＤＣ−
ＤＣコンバータは実施例以外の全ての用途に適応できる
ことは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、内部素子温度を検知する複数個の温度スイッチをケ
ースの内部に分散しかつ互いに並列に接続して配置し、
過電流検知回路がこれらの温度スイッチのいずれかの所
定の検知温度を検知する信号で上記比較電圧を増大させ
る電流低下回路を有するように構成したので、負荷電流
や外気温の増大に対し内部素子温度は、常にその内部素
子の動作可能な最大温度以下に制御されて適確に温度管
理することが可能になり、これにより内部素子の破損等
を確実に防止できる。また電流低下回路は過電流検知回
路を利用し、温度スイッチの所定の検知温度を検知する
信号で比較電圧を増大させるように構成したので、構造
が簡素化し、電流低下、温度管理の設定自由度も大きく
なり、温度検知の精度は複数の温度スイッチの分散配置
により容易に向上できる。更に上記実施例のようにディ
ーゼルエンジンの車両の外にＤＣ−ＤＣコンバータを搭
載して電装品等の負荷に適用すると、外気温の影響、負
荷の変動が大きいため、特に有効である。
ば、内部素子温度を検知する複数個の温度スイッチをケ
ースの内部に分散しかつ互いに並列に接続して配置し、
過電流検知回路がこれらの温度スイッチのいずれかの所
定の検知温度を検知する信号で上記比較電圧を増大させ
る電流低下回路を有するように構成したので、負荷電流
や外気温の増大に対し内部素子温度は、常にその内部素
子の動作可能な最大温度以下に制御されて適確に温度管
理することが可能になり、これにより内部素子の破損等
を確実に防止できる。また電流低下回路は過電流検知回
路を利用し、温度スイッチの所定の検知温度を検知する
信号で比較電圧を増大させるように構成したので、構造
が簡素化し、電流低下、温度管理の設定自由度も大きく
なり、温度検知の精度は複数の温度スイッチの分散配置
により容易に向上できる。更に上記実施例のようにディ
ーゼルエンジンの車両の外にＤＣ−ＤＣコンバータを搭
載して電装品等の負荷に適用すると、外気温の影響、負
荷の変動が大きいため、特に有効である。
【図１】本発明のＤＣ−ＤＣコンバータの原理を、リタ
ーダ付ディーゼルエンジンに適応した状態で示す構成図
である。
ーダ付ディーゼルエンジンに適応した状態で示す構成図
である。
【図２】過電流検知回路における基準電圧回路、比較電
圧回路、電流低下回路の具体的な実施例を示す回路図で
ある。
圧回路、電流低下回路の具体的な実施例を示す回路図で
ある。
【図３】通常時と内部素子温度上昇時の動作状態を示す
線図である。
線図である。
【図４】温度スイッチによる内部素子温度制御のタイム
チャートを示す図である。
チャートを示す図である。
【符号の説明】１０ リターダ装置 １３ バッテリ ２０ ＤＣ−ＤＣコンバータ ２０ａ モジュール２０ｂ ケース ２１ スイッチング回路 ２２ 電源トランス ２３ 整流回路 ２４ フィルタ回路２５ 電圧検知回路 ２６ 制御回路 ２７ 過電流検知回路 ２８ 基準電圧回路 ２９ 比較電圧回路 ３０ オペアンプ ３１ 電流低下回路 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 温度スイッチＲｅ 抵抗 Ｑ 1 ＭＯＳトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 篤臣 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社 日野工場内 (72)発明者 清水 邦敏 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社 日野工場内 (72)発明者 大井 修一 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番 地 澤藤電機株式会社 新田工場内 (72)発明者 藤橋 博 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (72)発明者 小川 邦晴 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (72)発明者 熊谷 貞二 東京都台東区上野４丁目６番７−301 インテグラン株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−109288（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44
Claims (3)
- 【請求項１】 ケース(20b)の内部に実装されたモジュ
ール(20a)に入力する直流電圧をスイッチング方式で所
定の直流電圧に変換する手段(21〜26)と、基準電圧と負
荷電流による比較電圧とを比較して過電流を検知し所定
の定格出力電流に制限する過電流検知回路(27)とを備え
たＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、 内部素子温度を検知する複数個の温度スイッチ(32a,32
b,32c)が上記ケース(20b)の内部に分散してかつ互いに
並列に接続されて配置され、 上記過電流検知回路(27)はこれらの温度スイッチ(32a,3
2b,32c)のいずれかの所定の検知温度(T 1 )を検知する信
号で上記比較電圧を増大させる電流低下回路(31)を有す
ることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】 上記電流低下回路(31)は、負荷電流によ
り比較電圧を生じる比較電圧回路(29)の入力に、バイア
ス電圧を加える１つの抵抗(Re)と複数個の温度スイッチ
(32a,32b,32c)のいずれかの所定の検知温度(T 1 )を検知
する信号でオンして通電するＭＯＳトランジスタ(Q 1 )と
上記モジュール(20a)の出力とを直列に接続して構成さ
れた請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】 上記モジュール(20a)の入力がリターダ
付ディーゼルエンジン(1)のリターダ制御装置(10)にお
けるバッテリ(13)に接続され、上記モジュール(20a)の
出力が各種電装品に接続されて回路構成された請求項１
記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102158A JP2769049B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102158A JP2769049B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284737A JPH05284737A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2769049B2 true JP2769049B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=14319924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3102158A Expired - Fee Related JP2769049B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769049B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4075374B2 (ja) | 2001-12-26 | 2008-04-16 | 富士電機機器制御株式会社 | 電磁石装置の駆動装置 |
| JP5287365B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2013-09-11 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置およびそのファン故障検出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01109288U (ja) * | 1988-01-12 | 1989-07-24 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3102158A patent/JP2769049B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05284737A (ja) | 1993-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7038415B2 (en) | Motor driving device | |
| US7082772B2 (en) | Peltier temperature control system for electronic components | |
| US9166499B2 (en) | Electronic circuit operating based on isolated switching power source | |
| US5166538A (en) | Dual or single voltage vehicular power supply with improved switch driver and load dump | |
| US7570027B2 (en) | Electric power generation control apparatus | |
| US4992672A (en) | Dual or single voltage vehicular power supply with improved switch driver and load pump | |
| US7106028B2 (en) | Controller of A.C. generator for vehicles | |
| JPH08126223A (ja) | 交流発電機の制御装置 | |
| US6760237B2 (en) | Inverter for alternating current generator-motor | |
| US10574138B2 (en) | Power converter, power converting system, and power converter control method | |
| JP3680978B2 (ja) | 車載用電源装置 | |
| JPS6135126A (ja) | 発電機の制御装置 | |
| JP2769049B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| US8901865B2 (en) | Current limiting device for vehicle | |
| JP2769050B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP3400678B2 (ja) | 充電発電機の制御装置 | |
| JP3178972B2 (ja) | 自励式フライバックコンバータ | |
| US6323564B1 (en) | Circuit configuration with reduced EMI | |
| JP2769051B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP2597036Y2 (ja) | 複合抵抗器 | |
| JPH04261331A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP2661613B2 (ja) | 車両用発電機の制御装置 | |
| JPH10304580A (ja) | 電源装置 | |
| JP2751153B2 (ja) | 車両充電発電機の電圧調整装置 | |
| JP2000299940A (ja) | 充電装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |