JP2769050B2 - DC-DC converter - Google Patents

DC-DC converter

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JP2769050B2
JP2769050B2 JP10215991A JP10215991A JP2769050B2 JP 2769050 B2 JP2769050 B2 JP 2769050B2 JP 10215991 A JP10215991 A JP 10215991A JP 10215991 A JP10215991 A JP 10215991A JP 2769050 B2 JP2769050 B2 JP 2769050B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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を
温度管理する制御において、温度制御しない領域での温
度スイッチ等の暗電流の消費を低減する対策を施したD
C−DCコンバータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-D converter for converting a high voltage of a DC power supply such as a battery into a predetermined DC voltage and outputting the converted DC voltage.
Regarding the C converter, especially in the control for controlling the temperature of the internal elements of the sealed case, measures are taken to reduce the consumption of dark current such as a temperature switch in a region where the temperature is not controlled.
It relates to a C-DC converter.

【0002】[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
無い。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。
2. Description of the Related Art In recent years, the applicant has proposed a system in which a vehicle having a diesel engine is provided with a retarder control device. The system of the retarder control device includes an induction motor that operates as an electric motor and a generator mounted on a drive system of a diesel engine, and controls the power generation mode of the induction machine to perform electric braking to increase an engine braking effect. Energy is converted into electric energy and regenerated so as to charge the battery. Further, the basic configuration is that auxiliary acceleration is performed by electric mode control of the induction machine by a battery power source, engine output is increased, and exhaust gas is reduced. On the other hand, the DC power supply of the battery in this case can be used for other purposes. For this reason, the DC power is converted into a predetermined DC voltage by a DC-DC converter, and is also used for various electric components of a diesel engine and a vehicle. Power is supplied. In addition, the electric power used to control such an induction machine is inevitably large. On the other hand, if a large current type is set, measures such as thickening the coil of the induction machine and reducing the resistance will be required, and Increase and the problem of electric leakage are not preferred. Therefore, the power control system of the induction machine is set to a high voltage type, and therefore, the power supply voltage of the battery is also set to the high voltage. Therefore, the DC-DC converter is configured as a constant voltage type capable of efficiently converting a high voltage to a low voltage, and further responds to various electrical demands on the electrical component side, and includes an internal element of the module. It is necessary to take measures such as sufficient temperature control.

【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入力
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、ケースの内部素子の発熱をケー
スの部分で自然空冷したり、また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。
Conventionally, as described above, a DC-D which is adapted to a large-capacity DC power supply, has a high efficiency and a relatively large voltage conversion rate.
The C converter is configured as a switching type constant voltage power supply circuit. That is, a rectifier circuit is combined with a DC-AC inverter, and an input DC voltage is converted into a high-frequency input by a switching circuit having a power transistor and the like, the high-frequency input is transformed by a power transformer, and a pulse flows out by a diode. The power is taken out, rectified by a rectifier circuit of a capacitor, and smoothed by a filter circuit of a choke coil to output a predetermined DC voltage. Further, the switching frequency of the switching circuit is adjusted by the control circuit in accordance with the change in the output voltage, and the switching frequency is maintained at a constant voltage.
On the other hand, in this constant voltage type, a protection circuit for preventing an overcurrent is provided in order to prevent an overcurrent from flowing due to a short-circuit of an output terminal or the like and destroying various elements. Furthermore, D
Describing the structure of the C-DC converter, a plurality of modules having the above-described voltage conversion function are mounted in parallel in a closed case. The case is made of a material such as aluminum alloy with good thermal conductivity, and has a large number of radiating fins. Temperature control.

【0004】[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しており、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
影響を多くうけ、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、内部素子の使用温度は予
め決まっているため、上述の場合に内部素子の温度が使
用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。
However, in the configuration of the above-mentioned conventional DC-DC converter, the DC-DC converter is always converted to a rated DC voltage. In addition, the current is limited to the rated output current or less by the limiting current value of the overcurrent protection circuit, and the case side is equipped with natural air cooling heat dissipation measures,
This alone may result in insufficient temperature control of the internal elements. That is, on the output side of the DC-DC converter, radios, headlights, wipers, air conditioners,
When power supplies of various systems are connected and a large number of these electrical components are used at the same time, a current near the rated output current flows continuously. At this time, the operation rate of the DC-DC converter increases, and the amount of heat generated by the internal element increases in accordance with the output current. However, since the heat radiation efficiency on the case side is constant, the internal element temperature and the internal element temperature increase. Will rise. In particular, when the DC-DC converter is mounted outside the vehicle, the heat radiation efficiency of the case is greatly affected by the outside air temperature, and in a situation where the outside air temperature is high, the temperature rise of the internal elements further increases. Here, since the operating temperature of the internal element is determined in advance, the temperature of the internal element may rise to the operating temperature or higher in the above-described case, and the internal element may be damaged. For this reason, in a DC-DC converter mounted on a vehicle, a measure for more reliably managing the internal element temperature is required in consideration of the influence of the outside air temperature and an increase in power consumption.

【0005】ところで、この内部素子温度の管理制御で
はその温度を検知する温度センサや温度スイッチが必要
になり、この温度センサ等がDC−DCコンバータの出
力側に接続される。この場合に、DC−DCコンバータ
の電源供給元がバッテリ等の場合は、温度センサ等で常
時電力消費されるとその消費量が大きい。内部素子の温
度管理は通常の給電状態では不要であり、電装品側の負
荷電流が急増して内部素子温度が上昇するような場合に
のみ必要になるため、温度制御しない領域の暗電流の消
費を極力抑えることが要求される。
[0005] Incidentally, in the management control of the internal element temperature, a temperature sensor and a temperature switch for detecting the temperature are required, and the temperature sensor and the like are connected to the output side of the DC-DC converter. In this case, when the power supply source of the DC-DC converter is a battery or the like, the power consumption is large if power is constantly consumed by the temperature sensor or the like. Internal element temperature management is not required in normal power supply conditions, but only when the load current on the electrical component suddenly increases and the internal element temperature rises, thus consuming dark current in areas where temperature is not controlled. As much as possible.

【0006】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管理の制御におい
て、温度スイッチの暗電流を低減することが可能なDC
−DCコンバータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the dark current of a temperature switch in controlling the temperature management of an internal element of a module mounted inside a sealed case. DC that can be reduced
-To provide a DC converter.

【0007】[0007]

【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に示すように、モジュール20a
に入力する直流電圧をスイッチング方式所定の直流電
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、上
過電流検知回路27が上記比較電圧に一定のバイアス
電圧を加算する電流低下回路31を備え、この電流低下
回路31と上記モジュール20aの出力との間に内部素
子温度を検知して所定の温度で自らオン、オフする温度
スイッチ32が直列接続された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
度が上昇して温度スイッチ32がオンする場合にのみ
流低下回路31に電流が流れるので、電流低下回路31
により負荷電流を強制的に低下して内部素子温度の上昇
を抑えるように制御され、内部素子温度が低くて温度ス
イッチ32がオフし温度制御しない領域では温度スイッ
32がオフして電流低下回路31に電流が流れないの
で、暗電流の消費を無くすことができる
In order to achieve this object, the present invention, as shown in FIG.
A DC voltage input with means 21-26 for converting a predetermined DC voltage by the switching system is limited based on the reference voltage and the rated output current of the comparison voltage and compared to the sensed locations constant the overcurrent due to load current DC- including an overcurrent detection circuit 27
It is an improvement of the DC converter. The characteristic configuration is
The overcurrent detection circuit 27 includes a current reduction circuit 31 for adding a constant bias voltage to the comparison voltage, and an internal element is provided between the current reduction circuit 31 and the output of the module 20a.
A temperature switch 32 which detects a child temperature and turns on and off at a predetermined temperature by itself is connected in series. This
The DC-DC converter constituted urchin, electrostatic only when the temperature switch 32 is turned on inside the device temperature rises
Since current flows through the current reduction circuit 31 , the current reduction circuit 31
Is controlled so as to suppress the increase in the internal device temperature by forcibly lowering the load current, the current reduction circuit 31 temperature switch 32 is turned off in the region where the thermal switch 32 inside the element temperature is low is not turned off and temperature control No current flows in
Thus, consumption of dark current can be eliminated.

【0008】[0008]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the principle of the DC-DC converter of the present invention,
It is a lineblock diagram showing an example applied to a diesel engine with a retarder. First, a system of a retarder control device for a diesel engine will be described. An induction machine 11 that operates as an electric motor and a generator is mounted on a flywheel 2 of a drive system of a diesel engine 1.
Are connected via the clutch 3 to the transmission 4 and thereafter.
The retarder control device 10 is configured such that the induction machine 11 is connected to a battery 13 via an inverter circuit 12 so as to be able to control the power, and the control circuit 14
The battery circuit power is supplied to the induction machine 11 by the inverter circuit 12 and an advanced rotating magnetic field is generated by the inverter circuit 12 to operate as an electric motor to perform auxiliary acceleration. The inverter circuit 12 generates a rotating magnetic field delayed by the induction machine 11 by the power generation mode signal, operates as a generator to perform electric braking, and regenerates electric energy generated at this time to charge the battery 13. You.

【0009】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に接続されている。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。
Next, a description will be given of a power supply system for various electric components by the DC power supply of the battery 13.
The DC-DC converter 20 is connected to 13. This DC-
The positive output side of the DC converter 20 is a clock 5 and a tachometer 6
And a radio, a headlight, a wiper, and the like via a switch 8 which is turned on at an ACC position of a key switch 7.
It is connected to electrical components 15 such as an air conditioner. The DC-DC converter 20 is mounted outside the vehicle, and a plurality of modules 20a are mounted in parallel in a sealed case 20b. The case is made of a material having good thermal conductivity, and has a large number of radiating fins 20c so that it can be naturally cooled.

【0010】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
。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求め
、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
、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2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
知する温度スイッチ32が設けられる。この温度スイッ
チ32は低温時の暗電流を低減するため、少なくとも
定の温度で自らオン、オフするものであり、この温度ス
イッチ32が電流低下回路31の定電圧源V REF2 と正極
結線L 1 との間に接続され、温度スイッチ32がオンす
る場合にのみ通電して電流低下回路31を作動すること
が可能になっている。
A description will be given of one module 20a. The module 20a has a switching circuit 21 connected to the battery 13, and this switching circuit 21 is connected to the power transformer 22, the rectifier circuit 23, and the filter circuit 24. It is configured to convert DC voltage to a predetermined DC voltage by switching method and output it.
You . A voltage detection circuit 25 is connected to the output side, and this circuit 2
5 by the output voltage and the deviation calculated et between the reference voltage of the rated
It is the switching frequency of the switching circuit 21 is Ru is adjusted by the control circuit 26 in accordance with the deviation. Further, a reference voltage circuit 28, a comparison voltage circuit 29, and an overcurrent detection circuit 27 having an operational amplifier 30 for comparing both voltages are connected , and this circuit 27 compares the reference voltage with a comparison voltage based on a load current of a predetermined resistance. , the load current increases above the rated output current, and the current limit output a limiting signal to the control circuit 26 from the operational amplifier 30, configured to feed back control. The current reduction circuit 31 to the comparison voltage circuit 2 9 of the overcurrent detection circuit 27 is connected so as to increase the change by adding a bias voltage to the comparison voltage. On the other hand, a temperature switch 32 for detecting the internal element temperature T is provided inside the case 20b. This temperature switch 32 is provided at least in some places to reduce dark current at low temperatures.
The temperature switch 32 is turned on and off at a constant temperature, and the temperature switch 32 is connected to the constant voltage source V REF2 of the current reduction circuit 31 and the positive electrode.
Is connected between the connection L 1, it has been possible only energized to operate the current drop circuit 31 when the temperature switch 32 is turned on.

【0011】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
2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32がオフして
流低下回路31は非通電の状態になる。このため、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が所定の温度以上に上昇すると、この場合
にのみ温度スイッチ32がオンして電流低下回路31に
電流が流れる。そして、電流低下回路31に電源供給さ
れて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。
Next, the operation of this embodiment will be described. The retarder control device 10 is controlled in a power generation mode when the vehicle is running normally and when braking, and the diesel engine 1
The battery 13 is charged by regenerating the electric energy generated by the induction machine 11 of the drive system. And this battery 13
Is supplied to the induction machine 11 when the retarder control device 10 is controlled in the electric mode during acceleration, and is used for auxiliary acceleration. The DC high voltage of the battery 13 is DC-DC
Is converted to high-frequency input switching circuit 21 of the module 20a of the converter 20, is converted by the power transformer 22 to a predetermined voltage, the rectifier circuit 23 is rectified by further Fi <br/> is smoothed by filter circuit 24 of a given Converted to low DC voltage. At this time, the output voltage is constant voltage control, and of being current limited by the overcurrent detection, thus Ru is output voltage and current rating. Then, this rated voltage is applied to the timepiece 5, the tachometer 6, and the various electrical components 15, and a current corresponding to the load flows to supply power normally, and the battery power is also used for the low-voltage electrical components 15 and the like. You. On the other hand, when the DC-DC converter 20 operates as described above to supply power to the electrical component 15 and the like, the temperature switch 3 is provided inside the case 20b.
2, the internal element temperature T is detected. When the internal element temperature T is low, the temperature switch 32 is turned off to turn off the power.
The flow reduction circuit 31 is turned off . Therefore, the comparison voltage of the overcurrent detection circuit 27 of the module 20a is set by the normal load current, whereby the load current can be increased to the rated output current. On the other hand, when the internal element temperature T rises above a predetermined temperature, the temperature switch 32 is turned on only in this case, and the current reduction circuit 31
Electric current flows . Then, power is supplied to the current reduction circuit 31, and the bias voltage is added to the comparison voltage.
For this reason, the difference from the reference voltage for overcurrent detection is reduced, and the range of increase in the load current is limited. Therefore, in a situation where a large load current flows and power is supplied to many electrical components 15, the current is immediately limited by the overcurrent detection, and the load current is forcibly reduced. Is suppressed, and breakage of the internal element is prevented.

【0012】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
MOSトランジスタQ 1 と抵抗Reと定電圧源V REF2
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
20b内部に装着される温度スイッチ32がオン動作す
る温度は内部素子の動作可能な最大温度0より少し低
検知温度T1が設定され、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、この温度スイッチ32
が定電圧源VREF2 正極結線L1との間に接続され、M
OSトランジスタQ1のゲートも定電圧源VREF2に接続
される。
[0012] Figure 2 is a circuit diagram showing a specific example of the overcurrent detection circuit 27, a reference voltage circuit 28 is a positive electrode connection L
A constant voltage source V that is connected in series between the 1 and the negative electrode connection L 2
REF1 and two resistors Ra, have a Rb, the resistors Ra, R
b of the connection points Ru is connected to the positive input of the operational amplifier 30.
Comparison voltage circuit 29 provided in the anode connection L 2 resistor Rs
The resistor Rs is connected to the operational amplifier 3 via a resistor Rc.
Ru is connected to the inverting input of 0. The current reduction circuit 31
And MOS transistor Q 1 resistance Re and a constant voltage source V REF2
Having. The drain of the MOS transistor Q 1 is resistance Rc
With the resistor Rf connected in parallel with the operational amplifier 30
Is connected to the phase input, the source of the MOS transistor Q 1 is
It is connected to a constant voltage source V REF2 via a resistor Re . The temperature switch 32 mounted inside the case 20b is turned on.
Temperature is slightly lower than the maximum temperature T 0 at which the internal elements can operate.
It is have detected temperature T 1 is set, the temperature of off operation is the detection temperatures T 1 than had little low return temperature T 2 is set, these temperatures T 1, itself on at T 2, off to have a hysteresis < is configured. And this temperature switch 32
There is connected between the constant voltage source V REF2 and the positive electrode connecting L 1, M
The gate of the OS transistor Q 1 is also connected to the constant voltage source V REF2
Ru is.

【0013】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VRE F1、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 以下の低い場合は、温度スイッチ32がオフして
MOSトランジスタQ1 もオフし、電流低下回路31が
非通電される。このため、オペアンプ30の逆相入力の比
較電圧Vb 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
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32がオンすると、定電圧源VREF2
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,Rfが通電する。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 +Vc 従って、この場合は基準電圧Va に対して比較電圧V
b3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] By this embodiment, the reference voltage V a of the positive-phase input of the operational amplifier 30 is a constant voltage source V RE F1, resistors Ra, Rb
V a = V REF1 · Rb / (Ra + Rb) Therefore, normal internal element temperature T may detect temperatures T 1 following low temperature switch 32 is MOS transistor Q 1 is also turned off to turn off, current drop circuit 31 is de-energized. Therefore, the comparison voltage Vb of the negative-phase input of the operational amplifier 30 is equal to the resistance Rs of the comparison voltage circuit 29 and the load current Ib.
V b = Rs · I, which are shown in FIG. Therefore, the load current I is small, in the case of V b <V a is in the "I" point of FIG. 3, the comparison voltage V b with the load current I
There becomes equal to or larger than the reference voltage V a increases, are over-current detection is limited to V b = V a operational amplifier 30,
The load current I in this case is the rated output current I K1 at the point “C”. On the other hand, when the internal element temperature T rises above the detection temperature T 1 and the temperature switch 32 is turned on, power is supplied to the constant voltage source V REF2 to turn on the MOS transistor Q 1 , and the resistances Re and Rf of the current lowering circuit 31 are turned on. Is energized. For this reason,
A constant voltage source V REF2, the resistance Re, the bias voltage V c by the combined resistance Rg of the resistor Rc and Rf are set as follows. V c = V REF2 · Rg / (Rg + Re) Then, the bias voltage V c is that which is added to the comparison voltage V b, the comparison voltage V b3 of the total increase in the following manner. V b3 = V b + V c Therefore, the comparison voltage V with respect to this case the reference voltage V a
b3 are compared, and the load current I K3 at the point “B” in FIG.
The condition of V b3 = V a is satisfied as at the point “d”, an overcurrent is detected, and the current is limited to this load current I K3 .

【0014】図4は温度スイッチ32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
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0より低い温度スイッチ32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32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0より低い温度スイッチ32の検知温度T1
付近に略一定制御される。またこのとき、t1とt2の
間やt3以降のように内部素子温度Tが低くて温度制御
しない領域では、温度スイッチ32がオフの非通電状態
になって、その温度スイッチ32及び電流低下回路31
で電流が消費されなくなる。そして、t2とt3の間の
温度制御領域でのみ温度スイッチ32がオンし、温度ス
イッチ32及び電流低下回路31に電流が流れて電流消
費される。
FIG. 4 is a time chart showing the temperature control of the internal elements by the temperature switch 32. When off the key switch 7 is an internal device temperature T is in a slightly higher than the outside air temperature T 3, when turning on the key switch 7 at t1, powered from module 20a to electrical equipment 15 or the like is started, depending on the load state When the module 20a operates and the load current I
Flows, and the internal element temperature T also gradually increases. In this case, if the load on the electrical component 15 is light and the load current I is small,
Since the internal elements generate little heat, the heat is sufficiently radiated by natural air cooling on the case 20b side. On the other hand, the load current when I is increased or or the outside air temperature T 3 higher conditions, the only natural air cooling is insufficient heat dissipation, internal element temperature T inside the device at t2
When the temperature reaches the detection temperature T 1 of the temperature switch 32 lower than the operable maximum temperature T 0 , the load current I is forcibly reduced as described above, and the internal element temperature T gradually decreases. I do. When reaching the return temperature T 2 at t3, the load current I by turning off the thermal switch 32 increases and returns to the original, is as increases again inside the device temperature T accordingly. In this manner, the return and the forcible decrease of the load current I are repeated, and the internal element temperature T becomes operable.
Temperature T 1 of the temperature switch 32 lower than the maximum temperature T 0
Nearly constant control is performed in the vicinity. At this time, in a region where the internal element temperature T is low and the temperature is not controlled, such as between t1 and t2 or after t3, the temperature switch 32 is turned off and no current is supplied, and the temperature switch 32 and the current reduction circuit 31 are turned off.
And no current is consumed. Then, the temperature switch 32 is turned on only in the temperature control region between t2 and t3, and current flows through the temperature switch 32 and the current reduction circuit 31 to be consumed.

【0015】以上、本発明の実施例について説明した
が、温度スイッチ及びそれと電流低下回路の接続は実施
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。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the connection between the temperature switch and the current reduction circuit is not limited to the embodiment. It goes without saying that the DC-DC converter can be applied to all uses other than the embodiment.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、過電流検知回路が比較電圧に一定のバイアス電圧を
加算する電流低下回路を備え、この電流低下回路とモジ
ュールの出力との間に内部素子温度を検知して所定の温
度で自らオン、オフする温度スイッチを直列に接続した
ので、暗電流が大幅に低減され、特にバッテリの電源供
給元の場合に有利になる。また自らオン、オフする温度
スイッチを電流低下回路とモジュールの出力との間に直
列に接続したので、電流低下回路の電流消費も少なくな
り、簡単な構成で確実に動作することができる。
As described above , according to the present invention ,
For example, the overcurrent detection circuit applies a constant bias voltage to the comparison voltage.
A current reduction circuit for addition is provided.
The internal element temperature is detected between the output of the
Temperature switches that turn on and off at a time
Therefore, the dark current is greatly reduced, which is particularly advantageous in the case of a battery power supply source. The temperature at which it turns itself on and off
Connect a switch directly between the current reduction circuit and the module output.
Since they are connected to the columns, the current consumption of the current reduction circuit is reduced, and the operation can be reliably performed with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a principle of a DC-DC converter according to the present invention in a state applied to a diesel engine with a retarder.

【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、温度スイッチの具体的な実施例
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing specific examples of a reference voltage circuit, a comparison voltage circuit, a current reduction circuit, and a temperature switch in the overcurrent detection circuit.

【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。
FIG. 3 is a diagram showing an operation state in a normal state and in an internal element temperature rise.

【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。
FIG. 4 is a diagram showing a time chart of internal element temperature control by a temperature switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 DC−DCコンバータ 20a モジュール 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 32 温度スイッチReference Signs List 20 DC-DC converter 20a module 21 switching circuit 22 power transformer 23 rectifier circuit 24 filter circuit 25 voltage detection circuit 26 control circuit 27 overcurrent detection circuit 28 reference voltage circuit 29 comparison voltage circuit 30 operational amplifier 31 current reduction circuit 32 temperature switch

───────────────────────────────────────────────────── 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 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02M 3/00 - 3/44──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Obata 3-1-1, Hinodai, Hino-shi, Tokyo Inside the Hino Plant of Hino Motors, Ltd. (72) Kunitoshi Shimizu 3-chome, Hinodai, Hino-shi, Tokyo No. 1 Hino Motors, Ltd. Hino Plant (72) Inventor Shuichi Oi 3rd Hayakawa, Hayakawa, Nitta-machi, Nitta-gun, Gunma Prefecture Sawafuji Electric Co., Ltd. Nitta Plant (72) Inventor Hiroshi Fujihashi Tokyo Integran Co., Ltd., 4-6-1, Ueno, Taito-ku (72) Inventor Kuniharu Ogawa Integran Co., Ltd. 4-6-17-1, Ueno, Taito-ku, Tokyo (72) Inventor Teiji Kumagai, Taito-ku, Tokyo Ueno 4-6-7-301 Integran Corporation (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02M 3/00-3/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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DC−DCコンバータにおい
て、 上記過電流検知回路(27)は上記比較電圧に一定のバイア
ス電圧を加算する電流低下回路(31)備え、この電流低
下回路(31)と上記モジュール(20a)の出力との間に内部
素子温度を検知して所定の温度で自らオン、オフする温
度スイッチ(32)が直列に接続されたことを特徴とするD
C−DCコンバータ。
A means (21) for converting a DC voltage input to a module (20a) into a predetermined DC voltage by a switching method.
And to 26), the DC-DC converter with overcurrent detection circuit (27) for comparing the comparison voltage by the reference voltage and the load current to limit the overcurrent to the rated output current of the detected stations constant, the overcurrent detection circuit (27) comprises a current reduction circuit (31) for adding a constant bias voltage to the comparison voltage, the internal element temperature between the output of the current reduction circuit (31) and the module (20a) , And a temperature switch (32) that turns on and off at a predetermined temperature by itself is connected in series.
C-DC converter.
【請求項2】 上記温度スイッチ(32)がオンする所定の
温度が内部素子の動作可能な最大温度(T 0 )よりも低い検
知温度(T 1 )であり、上記温度スイッチ(32)がオフする所
定の温度が上記検知温度(T 1 )より低い復帰温度(T 2 )であ
請求項1記載のDC−DCコンバータ。
2. A predetermined time when the temperature switch (32) is turned on.
If the temperature is lower than the maximum operable temperature (T 0 )
Temperature (T 1 ) where the temperature switch (32) turns off
The fixed temperature is the return temperature (T 2 ) lower than the detection temperature (T 1 ).
DC-DC converter of claim 1, wherein that.
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