JP4138664B2 - 保護スイッチを備えたマルチセルラーdc/dc電圧コンバータ - Google Patents
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Description
高電圧電気ネットワークの二つの端子にそれぞれ接続するための第1正端子および第1負端子と、
低電圧電気ネットワークの二つの端子にそれぞれ接続するための第2正端子および第2負端子と、
nが1より大きい整数であり、前記第1正端子と負端子間および前記第2正端子と負端子間に配置され並列接続されたn個のセルであって、各セルがチョッパDC/DCコンバータを含み、各々前記第1と第2負端子とを相互接続させる第1分路と、インダクタを含み前記第1正端子と第2正端子とを相互接続させる第2分路と、少なくとも一つのチョッパ・スイッチを備えるチョッパ手段と、所定のデューティレシオでチョッパ・スイッチのOFFとONの切り換えを制御するように適用された管理ユニットとを備えるセルとを具備し、
各セルは前記第2分路内に配備されるとともに前記セルを他のセルとは独立して非作動とするための保護管理ユニットと関連する単一保護トランジスタをさらに備えている。
例えば、MOS電界効果トランジスタ(MOS−FET)であって、そのドレインによって端子1に接続されたnチャネル(N−MOS)を有するバック・トランジスタ11,21,...,61。この種のトランジスタは、バック・トランジスタ11,21,...,61によって構成され、また電流を端子3から端子1に向けて流すように方向付けられたスイッチと並列接続にあるイントリンシックダイオード18,28,...,68を含み、
・ノードN1,N2,...,N6を介してバック・トランジスタ11,21,...,61のソースに接続された例えば6ミリオーム(mΩ)の抵抗を有する12マイクロヘンリー(μH)のインダクタ14,24,...,64、
・各セルのための単一保護トランジスタ、例えば、同様のn−チャネルMOS−FETである保護トランジスタ13,23,...,63。このトランジスタ13,23,...,63は、そのドレインを介してインダクタ14,24,...,64に接続されている。バック・トランジスタ11,21,...,61について言えば、この保護トランジスタ13,23,...,63は、保護トランジスタ13,23,...,63と並列接続され、また電流を端子3から端子1に向けて通すように方向付けられたイントリンシックダイオード20,30,...,70を含み、さらに、
・トランジスタ13,23,...,63のソースおよび端子3に接続された例えば2mΩの抵抗器15,25,...,65である。
・保護スイッチの機能を発揮し、そのドレインは端子1に接続されている例えば、n−チャネルMOS−FETであるトランジスタ13,23,...,63。このトランジスタはイントリンシックダイオード20,30,...,70保護トランジスタ13,23,...,63と並列接続されるとともに端子1に向かって流れる電流が通過するように方向付ける。そのソースもコンデンサ16,26,...,66に接続されており、
・そのカソードが保護トランジスタ13,23,...,63のソースに接続されているダイオード11a,21a,...,61aと、
・ノードN1,N2,..,N6を介してダイオード11a,21a,...,61aのアノードに接続されている例えば12μHと6mΩインダクタのようなインダクタ14,24,...,64と、
・インダクタ14,24,...,64と端子3に接続された例えば2mΩ抵抗器のような抵抗器15,25,...,65とを含んでいる。
Claims (5)
- 高電圧電気ネットワークの二つの端子にそれぞれ接続するための第1正端子(1)及び第1負端子(2)と、
低電圧電気ネットワークの二つの端子にそれぞれ接続するための第2正端子(3)及び第2負端子(4)と、および
nが1より大きい整数であり、前記第1正端子(1)と負端子(2)間および前記第2正端子(3)と負端子(4)間に配置され並列接続されたn個のセル(100、200、・・・、600)であって、各セルがチョッパDC/DCコンバータを含み、各々が前記第1と第2負端子(2および4)とを相互接続させる第1分路と、インダクタ(14、24、・・・、64)を含み前記第1正端子と第2正端子(1および3)とを相互接続させる第2分路と、少なくとも一つのチョッパ・スイッチを備えるチョッパ手段と、所定のデューティレシオで前記チョッパ・スイッチのOFFとONとの切り換えを制御するように適合された管理ユニット(C1)とを備えるセルとを具備し、
各セルが、前記第2分路内に配備されるとともに前記セル(100、200、・・・、600)を他のセルとは独立して非作動とするための保護管理ユニット(P)と関連する単一の保護トランジスタ(13、23、・・・、63)をさらに備え、
前記コンバータはさらに、各セル内の前記インダクタに、前記単一保護トランジスタの反対側で接続されるとともに、前記セルの全てに共通である保護スイッチ(801)を備える
ことを特徴とするDC/DC電圧コンバータ。 - 各セル(100、200、・・・、600)の前記保護トランジスタ(13、23、・・・、63)は、前記インダクタ(14、24、・・・、64)と前記第2正端子(3)間のセルの前記第2分路と直列接続されるとともに、そのカソードによって前記インダクタ(14,24、・・・、64)に、およびそのアノードによって前記第2正端子(3)に接続されたイントリンシックダイオード(20、30、・・・、70)を含むMOSトランジスタである
ことを特徴とする請求項1に記載のコンバータ。 - 各セル内の前記単一保護トランジスタ(13,23、・・・、63)は、セルの高電圧部に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載のコンバータ。 - 前記保護トランジスタ(13,23、・・・、63)は、前記第1正端子(1)の直近になるように前記第2分路と直列接続されるMOSトランジスタであって、またそのカソードによって前記第1正端子に接続されたイントリンシックダイオード(20、30、・・・、70)を有している
ことを特徴とする請求項3に記載のコンバータ。 - 前記コンバータはさらに、セルの低電圧部に接続されるとともに、前記セルの全てに共通である保護スイッチ(801)を含む
ことを特徴とする請求項4に記載のコンバータ。
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