JP6341334B2 - Ｄｃｄｃコンバータ - Google Patents

Description

本発明は、ＤＣＤＣコンバータに関するものである。

スイッチング素子の駆動によって直流電圧を昇圧又は降圧するＤＣＤＣコンバータでは、スイッチング素子の短絡故障などによって電源ラインに過電流が流れた場合に、過電流状態を即座に検出して装置を保護することが求められる。例えば、特許文献１の技術では、複数の降圧部を備えた降圧型ＤＣＤＣコンバータにおいて、各降圧部に設けられたスイッチング素子の高圧側及び低圧側の電流値を取り込んでいる。そして、各電流値の差分値が所定値よりも大きくなるか否かを継続的に判断することで故障が発生したか否かを監視しており、故障が検出された場合には、非故障の降圧部が過負荷にならないように出力を制限している。

特開２００９−５５５５号公報

しかしながら、特許文献１の方法だけでは、降圧部のスイッチング素子自体に短絡故障が生じた場合に短絡状態を止めることができず、高圧側から低圧側へ大きな電流が流れ、低圧側に予期せぬ過電圧が印加されてしまうことになる。この問題を解消するためには、降圧部のスイッチング素子自体に短絡故障が生じた場合に短絡経路を即座に遮断できる構成が別途必要になる。更に、ＤＣＤＣコンバータでは、このような短絡故障時の保護だけでなく、電源が逆接続されてしまった状態でも回路を保護する必要があり、短絡保護と逆接続保護を両立した構成が求められる。

短絡保護と逆接続保護とを両立したＤＣＤＣコンバータとしては、例えば図１１のような構成が挙げられる。図１１のＤＣＤＣコンバータ１００は、降圧型ＤＣＤＣコンバータの一例であり、ハイサイド側のＭＯＳＦＥＴ１０４、及びローサイド側のＭＯＳＦＥＴ１０６のスイッチングの切り替えによって一次側の入力ライン１０２Ａに印加された直流電圧を降圧し、二次側の出力ライン１０２Ｂに出力する構成となっている。このＤＣＤＣコンバータ１００は、電源導電路１０２を流れる電流を図示しない電流検出部で監視しており、例えばＭＯＳＦＥＴ１０４の短絡などによって電源導電路１０２に過電流が発生した場合、この過電流状態を検知して保護用のスイッチング素子１０８を遮断する制御を行う。更に、スイッチング素子１０８は、逆接続保護用の素子も兼ねている。例えば、二次側電源部の正極と負極とを逆にした逆接続がなされることで端子１１２が負の電位となり、この逆接続に起因する大電流が二次側に流れ込んでしまう場合には、この大電流の発生を検知して保護用のスイッチング素子１０８を遮断する制御を行えばよい。

しかしながら、図１１で示すような降圧型のＤＣＤＣコンバータ１００では、一次側（高圧側）の入力ライン１０２Ａよりも二次側（低圧側）の出力ライン１０２Ｂのほうが大きな電流が流れることになる。このため、図１１の構成のように大きな電流が流れる二次側（低圧側）の経路に保護用のスイッチング素子１０８を設けてしまうと、このスイッチング素子１０８において導通損失が大きくなってしまい、導通損失に起因する発熱量も大きくなってしまう。

本発明は上述した事情に基づいてなされたものであり、導通損失をより抑えた形で、逆接続状態に対応する保護機能及び逆接続状態以外の所定の異常に対応する保護機能を備えたＤＣＤＣコンバータを実現することを目的とするものである。

本発明のＤＣＤＣコンバータは、
第１スイッチング素子を備えるとともに、一次側電源部の高電位側の端子に導通する第１導電路と二次側電源部の高電位側の端子に導通する第２導電路との間に設けられ、前記第１スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替えによって前記第１導電路に印加された電圧を変換して前記第２導電路に出力する電圧変換部と、
所定の異常状態を検出する異常状態検出部と、
前記第１導電路及び前記第２導電路のうちの高圧側となる一方の導電路に設けられるとともに少なくとも前記電圧変換部に向かう方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第２スイッチング素子を備え、前記異常状態検出部によって前記異常状態が検出された場合に前記第２スイッチング素子をオフ状態とする第１保護回路部と、
前記電圧変換部と前記第１導電路及び前記第２導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に配置される第３導電路に設けられるとともに少なくとも前記基準導電路側からの電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第３スイッチング素子を備え、前記一次側電源部及び前記二次側電源部のうちの少なくとも低圧側の電源部の端子が正規の接続状態であることを条件として前記第３スイッチング素子がオン状態になり、少なくとも前記低圧側の電源部の端子が逆接続状態である場合に前記第３スイッチング素子をオフ状態とする第２保護回路部と、
を有する。

本発明は、第１保護回路部を構成する第２スイッチング素子が、第１導電路及び第２導電路のうちの高圧側の導電路に設けられている。そして、所定の異常状態となった場合に第２スイッチング素子がオフ状態に切り替わり、高圧側の導電路を介して電圧変換部に電流が流れ込むことを遮断するように第１保護回路部が構成されている。この構成によれば、異常状態となった場合に高圧側の導電路を遮断して回路を保護することができる。しかも、このような遮断を行うための第２スイッチング素子が、第１導電路及び第２導電路のうち相対的に電流量が少なくなる高圧側（高圧側の導電路）に設けられているため、導通損失及び発熱量をより抑えた形で短絡保護が図られる。

更に、第２保護回路部を構成する第３スイッチング素子が、電圧変換部と基準導電路との間の導電路（第３導電路）に設けられている。そして、この第３スイッチング素子は、一次側電源部及び二次側電源部のうちの少なくとも低圧側の電源部の端子が正規の接続状態であることを条件としてオン状態になり、逆接続状態である場合にはオフ状態に切り替わるように構成されている。この構成によれば、低圧側の電源部が逆接続状態となった場合に、電圧変換部と基準導電路との間に配置される第３導電路において基準導電路側からの電流を遮断することができ、基準導電路側から逆接続された電源側に電流が流れ込むことを防ぐことができる。しかも、第３スイッチング素子が設けられる第３導電路は、第１導電路及び第２導電路のうちの低圧側（低圧側の導電路）よりも電流量が小さくなる経路であるため、同様のスイッチング素子を低圧側の導電路に配置して逆接続保護を図る構成と比べて導通損失をより抑えることができ、発熱量も抑えることができる。

以上のように、本発明によれば、逆接続状態に対応する保護機能及び逆接続状態以外の所定の異常に対応する保護機能を備えたＤＣＤＣコンバータを、導通損失がより少ない形で実現することができる。

実施例１のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例２のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例３のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例４のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例５のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例６のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例７のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例８のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例９のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 実施例１０のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。 比較例のＤＣＤＣコンバータを概略的に例示する回路図である。

ここで、本発明の望ましい例を示す。
異常状態検出部は、第１導電路又は第２導電路の少なくとも一方の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出するように機能し得る。第１保護回路部は、異常状態検出部によって第１導電路又は第２導電路の少なくとも一方の過電流状態が検出された場合に、第２スイッチング素子をオフ状態とするように機能し得る。

この構成によれば、過電流の発生時に第２スイッチング素子をオフ状態とし、高圧側の導電路を介して電圧変換部に電流が流れ込むことを遮断することができる。よって、装置の故障の原因となり得る過電流に対応し得る構成を、導通損失を抑えた形で実現できる。

二次側電源部が低圧側の電源部として構成され、一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、電圧変換部が、第１導電路に印加された直流電圧を降圧して第２導電路に出力する構成であってもよい。この構成において、異常状態検出部は、少なくとも第１導電路が所定の過電圧状態であることを異常状態として検出するように機能してもよく、第１保護回路部は、異常状態検出部によって第１導電路の過電圧状態が検出された場合に、第２スイッチング素子をオフ状態とするように機能してもよい。

この構成では、入力側となる高圧側の導電路（第１導電路）に過電圧が印加され、その状態が継続するとＤＣＤＣコンバータの内部で故障が生じる可能性が高まる懸念がある。この点に関し、上記構成は、第１導電路の過電圧状態が検出された場合に第２スイッチング素子をオフ状態とし、高圧側の導電路を介して電圧変換部に電流が流れ込むことを遮断することができるため、第１導電路の過電圧に起因する内部故障を防ぐことができる。しかも、このような対策を講じることで、第２スイッチング素子よりも下流の部品の耐電圧を下げることができる。

二次側電源部が低圧側の電源部として構成され、一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、電圧変換部が、第１導電路に印加された直流電圧を降圧して第２導電路に出力する構成において、異常状態検出部は、少なくとも第２導電路が所定の過電圧状態であることを異常状態として検出するように機能してもよく、第１保護回路部は、異常状態検出部によって第２導電路の過電圧状態が検出された場合に、第２スイッチング素子をオフ状態とするように機能してもよい。

この構成によれば、出力側である低圧側の導電路（第２導電路）で過電圧が生じた場合に第２スイッチング素子をオフ状態とすることができる。このような動作により、過電圧状態のまま出力が継続することを防ぐことができ、第２導電路に接続される電気機器が第２導電路の過電圧に起因して故障することを防止することができる。

異常状態検出部は、第３導電路の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出するように機能してもよく、第１保護回路部は、異常状態検出部によって第３導電路の過電流状態が検出された場合に、第２スイッチング素子をオフ状態とするように機能してもよい。

この構成によれば、内部故障などによって電圧変換部に過電流が流れた場合に第２スイッチング素子をオフ状態とすることができ、一次側電源部から内部に過電流が流れ込むことに起因する異常発熱等の不具合を防ぐことができる。

本発明は、第１導電路及び第２導電路のうちの低圧側となる導電路に設けられるとともに少なくとも電圧変換部に向かう方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第４スイッチング素子を備えていてもよい。異常状態検出部は、第１導電路、第２導電路、第３導電路の少なくともいずれかが所定の過電流状態又は所定の過電圧状態の少なくともいずれかであることを異常状態として検出してもよい。第１保護回路部は、異常状態検出部によって第１導電路、第２導電路、第３導電路の少なくともいずれかの過電流状態又は過電圧状態が検出された場合に、第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子をオフ状態とするように機能してもよい。

この構成によれば、第１導電路、第２導電路、第３導電路の少なくともいずれかにおいて過電流状態又は過電圧状態の少なくともいずれかが発生した場合に、第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子をいずれもオフ状態とすることができ、一次側電源部からの電圧変換部への電流の流れ込みも、二次側電源部からの電圧変換部への電流の流れ込みも防ぐことができる。これにより、より確実な保護が可能となる。

二次側電源部が低圧側の電源部として構成され、一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、電圧変換部が、第１導電路に印加された直流電圧を降圧して第２導電路に出力する構成において、第１保護回路部の第２スイッチング素子が第１導電路に設けられていてもよい。更に、この構成において、第２導電路に設けられるとともに少なくとも電圧変換部に向かう逆流方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第４スイッチング素子を備え、第２導電路が逆流状態となった場合に第４スイッチング素子をオフ状態とする第３保護回路部が設けられていてもよい。

この構成によれば、第１保護回路部による異常状態に対する保護及び第２保護回路部による逆接続状態に対する保護が図られた降圧型ＤＣＤＣコンバータを構成することができ、更には、第３保護回路部によって二次側（低圧側）での電流の逆流をも防ぐことができる。しかも、この構成では、第２スイッチング素子が一次側の導電路（第１導電路）に配置され、第４スイッチング素子が二次側の導電路（第２導電路）に配置され、第３スイッチング素子が基準導電路に近い第３導電路に配置されることになる。つまり、発熱源となる各スイッチング素子を分散させることができるため、局所的な温度上昇をより抑えやすくなる。

例えば、図１１のような比較例の構成でも、逆流発生時に逆流防止用のスイッチング素子１１０をオフ状態に切り替えることで、二次側での逆流を防ぐことができるが、この構成では、導通損失の大きいスイッチング素子が低電位側（電流が大きい側）に集中してしまう。つまり、図１１のように構成すると電源導電路における低電位側の領域で局所的な温度上昇が大きくなる虞がある。これに対し、第２、第３、第４スイッチング素子を分散させた上述の構成によれば、このような温度上昇を緩和することができる。

異常状態検出部は、第３導電路の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出するように機能してもよく、第１保護回路部及び第３保護回路部は、異常状態検出部によって第３導電路の過電流状態が検出された場合に、第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子をオフ状態とするように機能してもよい。

この構成によれば、内部故障などによって電圧変換部に過電流が流れた場合に第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子をいずれもオフ状態とすることができ、一次側電源部からの電圧変換部への電流の流れ込みも、二次側電源部からの電圧変換部への電流の流れ込みも防ぐことができる。このように、電圧変換部で過電流が発生したときに両電源部からの電流の流れ込みを遮断して過電流を防ぐことができるため、異常発熱等の不具合をより効果的に防ぐことができる。

本発明は、第３スイッチング素子を流れる電流を検出し、第３スイッチング素子を流れる電流が所定の過電流状態である場合に、第２スイッチング素子をオフ状態に切り替えるようにしてもよい。また、第４スイッチング素子を設ける構成では、第３スイッチング素子を流れる電流を検出し、第３スイッチング素子を流れる電流が所定の過電流状態である場合に、第２スイッチング素子又は第４スイッチング素子のいずれか又は両方をオフ状態に切り替えるようにしてもよい。このようにすれば、第３スイッチング素子を電流検出用の素子として兼用し、電圧変換部と基準導電路との間の経路に過電流が生じているか否かを判定することができるようになる。特に、電流検出用の専用素子を設けることを省略又は一部省略することができるため、専用素子に起因する部品点数の増加及び損失の増加を抑えことができる。

本発明は、第２スイッチング素子と電圧変換部との間の導電路に一方の電極が接続され、第３スイッチング素子と電圧変換部との間の導電路に他方の電極が接続される構成で、セラミックコンデンサ等のコンデンサが設けられていてもよい。このようにコンデンサを配置した場合、コンデンサによる効果を享受しつつ、コンデンサのショート故障時に対応できる構成となる。例えば、電圧変換部と基準導電路との間の経路に過電流が生じているか否かを判定し、過電流状態が生じている場合に第２スイッチング素子を遮断する構成とすれば、コンデンサがショート故障した場合に、一次側電源部とコンデンサとの間を非導通状態に切り替えることができ、コンデンサのショート故障時に、一次側電源部からコンデンサを経由して基準導電路側へと流れる過電流を遮断することができる。

本発明は、第１導電路に印加された直流電圧を降圧して第２導電路に出力する複数の電圧変換部が、第１導電路と第２導電路との間に並列に設けられていてもよい。そして、第１導電路が、一次側電源部の高電位側の端子に導通する共通入力路と、共通入力路から分岐して各々の電圧変換部に接続される複数の個別入力路と、を備えていてもよく、第２導電路が、複数の電圧変換部にそれぞれ接続される複数の個別出力路と、それら複数の個別出力路が共通接続されるとともに二次側電源部の高電位側の端子に導通する共通出力路と、を備えていてもよい。そして、第１保護回路部は、複数の第２スイッチング素子が各々の個別入力路にそれぞれ設けられ、各々の個別入力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされていてもよい。

この構成によれば、所定の異常状態に対する保護機能及び逆接続状態に対する保護機能を備えた多相式のＤＣＤＣコンバータを、導通損失がより少ない形で実現することができる。しかも、第１保護回路部により、各々の個別入力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされているため、所定の異常状態が発生した場合に、常に全ての電圧変換部の動作を停止させる必要はなく、場合によっては、一部の電圧変換部の動作を選択的に停止させるといった柔軟な対応も可能となる。

本発明は、第１導電路に印加された直流電圧を降圧して第２導電路に出力する複数の電圧変換部が、第１導電路と第２導電路との間に並列に設けられていてもよい。第１導電路は、一次側電源部の高電位側の端子に導通する共通入力路と、共通入力路から分岐して各々の電圧変換部に接続される複数の個別入力路と、を備えていてもよい。第２導電路は、複数の電圧変換部にそれぞれ接続される複数の個別出力路と、それら複数の個別出力路が共通接続されるとともに二次側電源部の高電位側の端子に導通する共通出力路と、を備えていてもよい。第１保護回路部は、複数の第２スイッチング素子が各々の個別入力路にそれぞれ設けられ、各々の個別入力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされていてもよい。第３保護回路部は、複数の第４スイッチング素子が各々の個別出力路にそれぞれ設けられ、各々の個別出力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされていてもよい。異常状態検出部は、複数の電圧変換部において異常状態を生じさせる異常の電圧変換部を検出する機能を有していてもよい。第１保護回路部及び第３保護回路部は、異常状態検出部によって異常の電圧変換部が検出された場合に、複数の第２スイッチング素子及び複数の第４スイッチング素子のうち異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とするように機能してもよい。

この構成によれば、所定の異常状態に対する保護機能及び逆接続状態に対する保護機能を備えた多相式のＤＣＤＣコンバータを、導通損失がより少ない形で実現することができる。しかも、複数の電圧変換部の中から異常状態を生じさせる電圧変換部（異常の電圧変換部）を検出することができ、異常の電圧変換部が検出された場合には、その異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とし、その相の入力及び出力を確実に停止させて保護を図ることができる。一方、異常状態が生じていない電圧変換部については動作させることができるため、第２導電路への出力を継続することができる。更に、異常状態を生じさせる電圧変換部への電流の流れ込みを、入力側の導電路（個別入力路）だけでなく出力側の導電路（個別出力路）でも遮断することができるため、異常が生じていない電圧変換部を動作させたときに、その出力電流が動作停止対象の電圧変換部（異常の電圧変換部）の個別出力路から内部に流れ込んでしまうことを防ぐことができる。

本発明は、複数の電圧変換部を順に動作させる動作制御部を備えていてもよい。そして、第１保護回路部は、複数の電圧変換部のうちのいずれかの変換部が動作している状態で異常状態検出部によって異常状態が検出され、他の変換部が動作している状態で異常状態検出部によって異常状態が検出されない場合、複数の第２スイッチング素子のうち、異常状態が検出されたいずれかの変換部への入力経路となる個別入力路の第２スイッチング素子を選択的にオフ状態に切り替え、異常状態が検出されない他の変換部への入力経路となる個別入力路の第２スイッチング素子をオン状態で維持するような構成であってもよい。

この構成によれば、多相式のＤＣＤＣコンバータにおいて、複数の電圧変換経路の中から異常状態が発生している電圧変換経路をより正確に且つより効率的に検出することができる。そして、異常状態が発生している電圧変換経路に絞って動作を選択的に停止させることができる。特に、異常状態が発生していない正常な電圧変換経路については動作を継続することができるため、一部の相だけでも動作を継続することが望まれる用途において有利になる。

なお、本発明は、一次側電源部及び二次側電源部のうち、高圧側の電源部の端子が逆接続状態である場合にも第３スイッチング素子がオフ状態となるように逆接続保護回路が構成されていてもよい。このようにすれば、低圧側の電源部の逆接続だけでなく、高圧側の電源部の逆接続にも対応することができる。ゆえに、いずれの電源の逆接続時でも保護を図ることができる構成を、素子数の増加及び導通損失を抑えた形で実現できる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について説明する。
図１で示すＤＣＤＣコンバータ１は、例えば、車載用の降圧型ＤＣＤＣコンバータとして構成されており、入力側の導電路（第１導電路１５）に印加された直流電圧を降圧して出力側の導電路（第２導電路１６）に出力する構成をなすものである。

ＤＣＤＣコンバータ１には、第１導電路１５及び第２導電路１６を備えるとともに電源ラインとして機能する電源導電路１４と、電源導電路１４の電位よりも低い一定の基準電位（グラウンド電位）に保たれる基準導電路１７とが設けられている。そして、第１導電路１５と第２導電路１６との間には、第１導電路１５に印加された入力電圧を降圧して第２導電路１６に印加する出力電圧を生成する電圧変換部１９が設けられている。

第１導電路１５は、相対的に高い電圧が印加される一次側（高圧側）の電源ラインとして構成されている。この第１導電路１５は、一次側電源部４１の高電位側の端子に導通するとともに、その一次側電源部４１から所定の直流電圧が印加される構成をなす。

一次側電源部４１は、例えば、リチウムイオン電池、或いは電気二重層キャパシタ等の蓄電手段によって構成され、第１の所定電圧を発生させるものである。例えば、一次側電源部４１の高電位側の端子は４８Ｖに保たれ、低電位側の端子はグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。なお、図１の例では、第１導電路１５に設けられた端子５１が一次側電源部４１の正極側の端子に接続される状態が、一次側電源部４１の正規の接続状態である。

第２導電路１６は、相対的に低い電圧が印加される二次側（低圧側）の電源ラインとして構成されている。この第２導電路１６は、例えば、二次側電源部４２の高電位側の端子に導通するとともに、その二次側電源部４２から一次側電源部４１の出力電圧よりも小さい直流電圧が印加される構成をなす。

二次側電源部４２は、例えば、鉛蓄電池等の蓄電手段によって構成され、一次側電源部４１で発生する第１の所定電圧よりも低い第２の所定電圧を発生させるものである。例えば、二次側電源部４２の高電位側の端子は１２Ｖに保たれ、低電位側の端子はグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。なお、図１の例では、第２導電路１６に設けられた端子５２が二次側電源部４２の正極側の端子に接続される状態が、二次側電源部４２の正規の接続状態である。

基準導電路１７は、グラウンドとして構成され、一定のグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。この基準導電路１７には、一次側電源部４１の低電位側の端子と二次側電源部４２の低電位側の端子とが導通し、更に、後述するスイッチング素子２２のドレインが接続されている。

電圧変換部１９は、第１導電路１５と第２導電路１６との間に設けられ、ＭＯＳＦＥＴとして構成されるハイサイド側のスイッチング素子４と、同じくＭＯＳＦＥＴとして構成されるローサイド側のスイッチング素子６とを備えている。更に、入力側コンデンサ８と、出力側コンデンサ１０と、コイル１２とを備えている。ハイサイド側のスイッチング素子４は、第１導電路１５からの直流電圧の入力をオンオフするスイッチング素子であり、第１スイッチング素子に相当するものである。

電圧変換部１９において、ハイサイド側のスイッチング素子４のドレインには、電源導電路１４の一部をなす第１導電路１５が接続されている。このスイッチング素子４のドレインは、入力側コンデンサ８の一方側の電極に導通し、第１導電路１５に介在するスイッチング素子２０がオン状態のときには一次側電源部４１の高電位側端子にも導通する。また、スイッチング素子４のソースには、ローサイド側のスイッチング素子６のドレイン及びコイル１２の一端が接続されている。そして、スイッチング素子４のゲートには、制御部２からの駆動信号及び非駆動信号が入力されるようになっており、制御部２からの信号に応じてスイッチング素子４がオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。

ローサイド側のスイッチング素子６のソースには、入力側コンデンサ８及び出力側コンデンサ１０のそれぞれの他方側の電極が接続されている。そして、スイッチング素子６のソースと、入力側コンデンサ８及び出力側コンデンサ１０の他方側の各電極とが互いに導通しており、これらは、第３導電路１８を介してスイッチング素子２２のソースに接続されている。なお、ローサイド側のスイッチング素子６のゲートにも、制御部２からの駆動信号及び非駆動信号が入力されるようになっており、制御部２からの信号に応じてスイッチング素子６がオン状態とオフ状態とに切り替わるようになっている。

電圧変換部１９において、コイル１２の他端は、出力側の電源ラインとなる第２導電路１６に接続されており、出力側コンデンサ１０の一方の電極、及びスイッチング素子２４のソースに導通している。

このように構成される電圧変換部１９は、同期整流方式の降圧型コンバータとして機能し、ローサイド側のスイッチング素子６のオン動作とオフ動作との切り替えを、ハイサイド側のスイッチング素子４の動作と同期させて行うことで、第１導電路１５に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路１６に出力する。具体的には、制御部２の制御により、スイッチング素子４をオン状態とし、スイッチング素子６をオフ状態とした第１状態と、スイッチング素子４をオフ状態とし、スイッチング素子６をオン状態とした第２状態とが交互に切り替えられる。そして、このような第１状態と第２状態との切り替えを繰り返すことで、第１導電路１５に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路１６に出力する。なお、第２導電路１６の出力電圧は、スイッチング素子４のゲートに与えるＰＷＭ信号のデューティ比に応じて定まる。

以上のような構成が、ＤＣＤＣコンバータ１の基本構成であり、公知技術の降圧動作である。このＤＣＤＣコンバータ１に異常が発生したときには、スイッチング素子２０、スイッチング素子２２、スイッチング素子２４のうち、異常の種類に対応する素子がオフ状態に切り替えられ、保護が図られる。

ここで、短絡などに起因して電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能について説明する。なお、電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態は、所定の異常状態の一例に相当する。

ＤＣＤＣコンバータ１には、第２導電路１６を流れる電流を検出するための電流検出経路２６が構成されている。この電流検出経路２６は、第２導電路１６を流れる電流を公知の方法で検出する経路であり、制御部２は、この電流検出経路２６を介して入力された値によって第２導電路１６を流れる電流の値を把握している。なお、図１では、電流検出経路２６を簡略的に示しているが、電流検出経路２６における具体的な電流検出回路は、公知の様々な電流検出回路を用いることができ、第２導電路１６を流れる電流の値Ｉｏを制御部２が把握できる構成であればよい。

そして、制御部２は、異常状態検出部として機能し、第２導電路１６に過電流が生じているか否かを判定することで異常状態の発生を判断している。具体的には、制御部２が検出した第２導電路１６の電流値Ｉｏを予め定められた閾値Ｉｔと比較し、Ｉｏ≦Ｉｔであれば過電流状態ではないと判断し、Ｉｏ＞Ｉｔであれば過電流状態であると判断することで、電源導電路１４の異常状態を検出している。

また、制御部２には、第２導電路１６の電圧が入力され、第２導電路１６に過電圧が生じているか否かを判定することでも、電源導電路１４での異常状態の発生を判断している。具体的には、制御部２が検出した第２導電路１６の電圧値Ｖｏを予め定められた閾値Ｖｔと比較し、Ｖｏ≦Ｖｔであれば過電圧状態ではないと判断し、Ｖｏ＞Ｖｔであれば過電圧状態であると判断することで、電源導電路１４の異常状態を検出している。

一方で、第１導電路１５には、ＭＯＳＦＥＴとして構成されスイッチング素子２０が設けられている。このスイッチング素子２０は、第２スイッチング素子の一例に相当し、制御部２の制御によってオン状態とオフ状態とが切り替わるようになっている。スイッチング素子２０は、例えば、短絡の発生に起因して電源導電路１４に過電流又は過電圧が生じた場合に、このような異常から回路を保護するように機能させ得るものであり、短絡保護用のスイッチングとして機能し得る。

具体的には、第２導電路１６の電流値Ｉｏが閾値Ｉｔ以下であること及び第２導電路１６の電圧値Ｖｏが閾値Ｖｔ以下であることを制御部２が検出している間は、制御部２からスイッチング素子２０のゲートに対してオン信号が継続的に出力される。このようにスイッチング素子２０のゲートにオン信号が継続的に入力され、スイッチング素子２０がオン状態で維持されている間（即ち、導通の遮断が解除されている期間）は、一次側電源部４１と電圧変換部１９との間が導通状態となり、電圧変換部１９には、一次側電源部４１で発生する直流電圧が入力され続ける。

一方、第２導電路１６の電流値Ｉｏが閾値Ｉｔを超えていること、又は、第２導電路１６の電圧値Ｖｏが閾値Ｖｔを超えていることを制御部２が検出した場合には、制御部２からスイッチング素子２０のゲートに対しオフ信号が出力される。このようにスイッチング素子２０のゲートにオフ信号が入力され、スイッチング素子２０がオフ状態に切り替わると、第１導電路１５において一次側電源部４１側と電圧変換部１９側との導通が遮断される。この場合、電圧変換部１９には、一次側電源部４１で発生する直流電圧が入力されないことになる。なお、制御部２及びスイッチング素子２０は第１保護回路部の一例に相当する。

このように、図１の構成では、短絡などに起因して電源導電路１４が過電流状態又は過電圧状態となった場合にスイッチング素子２０がオフ状態に切り替わるため、電源導電路１４の通電を遮断して回路を保護することができる。しかも、スイッチング素子２０が、電源導電路１４において相対的に電流量が少なくなる高圧側の導電路（第１導電路１５）に設けられているため、導通損失及び発熱量をより抑えた形で過電流又は過電圧からの保護が図られる。

具体的には、電源導電路１４での過電流の発生時にスイッチング素子２０をオフ状態とし、高圧側の導電路（第１導電路１５）を介して電圧変換部１９に電流が流れ込むことを遮断することができる。よって、装置の故障の原因となり得る過電流に対応し得る構成を、導通損失を抑えた形で実現できる。また、出力側である低圧側の導電路（第２導電路１６）で過電圧が生じた場合にもスイッチング素子２０をオフ状態とすることができる。このような動作により、過電圧状態のまま出力が継続することを防ぐことができ、第２導電路１６に接続される電気機器が第２導電路１６の過電圧に起因して故障することを防止することができる。

次に、逆接続保護に関する構成について説明する。
図１のＤＣＤＣコンバータ１は、第２保護回路部の一例である逆接続保護回路部３０を備えており、二次側電源部４２が逆接続された場合に第３導電路１８の導通が遮断される構成とし、逆接続時の二次側への電流の流れ込みを防いでいる。この逆接続保護回路部３０は、電圧変換部１９と基準導電路１７との間の導電路（第３導電路１８）に配置される逆接続保護用のスイッチング素子として機能し得るスイッチング素子２２と、スイッチング素子２２のゲート電位を第２導電路１６の電位に保つ第４導電路２３とを備えている。スイッチング素子２２は、第３スイッチング素子の一例に相当し、第３導電路１８の導通（具体的には、基準導電路１７から電圧変換部１９に向かう方向の電流）を遮断するオフ状態と、その遮断を解除するオン状態とに切り替わる構成となっている。

逆接続保護回路部３０では、少なくとも二次側電源部４２（低圧側の電源部）の端子が図１のように正規の接続状態であることを条件としてスイッチング素子２２がオン状態になる。この場合、スイッチング素子２２のゲート電位が二次側電源部４２の正極電位（例えば１２Ｖ）と略同電位になり、ゲート電位がソース電位よりも高い状態で維持されるため、スイッチング素子２２はオン状態で維持される。そして、ローサイド側のスイッチング素子６のソース、入力側コンデンサ８、出力側コンデンサ１０は、いずれも基準導電路１７と導通した状態で維持される。

一方、二次側電源部４２（低圧側の電源部）の端子が正負を逆にした逆接続状態である場合、スイッチング素子２２のゲート電位が二次側電源部４２の負極の電位（例えば−１２Ｖ）と略同電位になり、ゲート電位がソース電位よりも低い状態で維持される。このため、スイッチング素子２２はオフ状態で維持される。スイッチング素子２２がオフ状態（基準導電路１７から電圧変換部１９に向かう方向の電流が遮断される状態）であるときには、スイッチング素子６のソース、入力側コンデンサ８、出力側コンデンサ１０は、いずれも基準導電路１７と導通しない状態となる。更に、図１の構成では、二次側電源部４２と第２導電路１６との間がオープン状態になった場合でも、スイッチング素子２２はオフ状態で維持されることになる。

以上のように、逆接続保護回路部３０では、二次側電源部４２（低圧側の電源部）が逆接続状態となった場合に自動的にスイッチング素子２２をオフ状態にして第３導電路１８の通電を遮断することができる。これにより、基準導電路１７側から逆接続された電源側に電流が流れ込むことを防ぐことができる。また、第３導電路１８に介在するスイッチング素子２２は、一次側電源部４１の逆接続時にオフし得る構造とすることで、一次側電源部４１の逆接続にも対応することができる。しかも、スイッチング素子２２が設けられる第３導電路１８は、電源導電路１４の低圧側（第２導電路１６）よりも電流量が小さくなる経路であるため、同様のスイッチング素子を第２導電路１６に配置して逆接続保護を図る構成と比べて導通損失をより抑えることができ、発熱量も抑えることができる。

次に、逆流保護に関する構成について説明する。
図１のＤＣＤＣコンバータ１に設けられた制御部２は、上述した電流検出経路２６を介して入力された値に基づき、第２導電路１６を流れる電流を把握している。この制御部２は、第２導電路１６を流れる電流の値だけでなく、電流の向きも検出している。そして、制御部２は、第２導電路１６を流れる電流の向きが電圧変換部１９側から二次側電源部４２側に向かう第１の向き（即ち、スイッチング素子２４において、ソース側からドレイン側に向かう向き）であるか、二次側電源部４２側から電圧変換部１９側へ向かう第２の向き（即ち、スイッチング素子２４において、ドレイン側からソース側に向かう向き）であるかを判定する。

一方、第２導電路１６には逆流保護用のスイッチング素子として機能し得るスイッチング素子２４が設けられている。このスイッチング素子２４は、第４スイッチング素子の一例に相当し、第２導電路１６の導通を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる構成となっている。

制御部２は、第２導電路１６を流れる電流の向きが上述した「第１の向き」であることを検出している間（即ち、電流方向が正常状態であると判定している間）は、スイッチング素子２４のゲートに対してオン信号を継続的に出力する。つまり、第２導電路１６の電流方向が正常状態である場合、スイッチング素子２４は継続的にオン状態になり、第２導電路１６において電圧変換部１９と二次側電源部４２との間が導通状態（電圧変換部１９に向かう逆流方向の電流が許容される状態）になる。一方、制御部２は、第２導電路１６を流れる電流の向きが上述した「第２の向き」であることを検出した場合（即ち、電流方向が逆流状態であると判定した場合）は、スイッチング素子２４のゲートに対してオフ信号を出力する。このように、第２導電路１６を流れる電流の向きが逆流状態となった場合には、スイッチング素子２４がオフ状態に切り替えられる。これにより、第２導電路１６において電圧変換部１９と二次側電源部４２との間が、所定の遮断状態（電圧変換部１９に向かう逆流方向の電流が遮断される状態）になり、この間において電圧変換部１９に向かう逆流方向の通電が遮断される。なお、制御部２及びスイッチング素子２４は第３保護回路部の一例に相当する。

この構成によれば、短絡などに起因して電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態からの回路の保護及び逆接続状態からの回路の保護だけでなく、二次側（低圧側）での電流の逆流をも防ぐことができる。しかも、この構成では、電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護し得るスイッチング素子２０が一次側の電源導電路（第１導電路１５）に配置され、逆流保護用のスイッチング素子２４が二次側の電源導電路（第２導電路１６）に配置され、逆接続保護用のスイッチング素子２２が、基準導電路１７に近い第３導電路１８に配置されている。つまり、発熱源となる各スイッチング素子２０，２２，２４を分散して配置することができるため、局所的な温度上昇をより抑えやすくなる。

次に、図１の構成から得られる効果を図１１の比較例と比較して具体的に説明する。
なお、条件を同じにするため、以下の対比説明では、図１、図１１で示す構成が、いずれも降圧比１／４であるものと仮定して説明する。また、図１で示すＤＣＤＣコンバータ１も、図１１で示す比較例のＤＣＤＣコンバータ１００も、二次側（低圧側）に流れる電流を２００Ａ程度とし、一次側（高圧側）に５０Ａ程度の入力電流が流れ、電圧変換部とグランドとの間の経路（逆接時に電流が流れる経路）に１５０Ａ程度の電流が流れるものとする。また、一次側、二次側、グランド側では素子に要求される耐圧が異なるため、一次側に配置するスイッチング素子は、８０Ｖ耐圧でオン抵抗が５ｍΩであるとし、二次側及びグランド側に配置するスイッチング素子は、４０Ｖ耐圧でオン抵抗が２ｍΩであるとする。但し、図１１で示す比較例では、ハイサイド側のスイッチング素子１０４がオン故障した際にスイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂに一次側の電圧が印加されることになるため、スイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂは一次側と同程度の高耐圧が必要となる。このため、スイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂは、８０Ｖ耐圧でオン抵抗が５ｍΩとなっている。

まず、損失低減効果について説明する。
上述した条件で比較した場合、図１１のＤＣＤＣコンバータ１００は、短絡保護及び逆接続保護に兼用されるスイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂのオン抵抗が５ｍΩであり、これらスイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂを２並列で使用しているため、スイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂでの導通損失は１００Ｗ程度となる。つまり、短絡保護及び逆接続保護のために用いる素子での損失の総和が１００Ｗ程度となる。

一方、図１の構成では、短絡保護用のスイッチング素子２０のオン抵抗は５ｍΩであるため、スイッチング素子２０での導通損失は１２．５Ｗ程度となる。また、逆接続保護用のスイッチング素子２２のオン抵抗は２ｍΩであるため、スイッチング素子２２での導通損失は４５Ｗ程度となる。つまり、短絡保護及び逆接続保護のために用いる素子での損失の総和が５７．５Ｗ程度となる。このように、短絡保護及び逆接続保護に着目した場合、実施例１に係る図１の構成のほうが、より導通損失を抑えることができ、損失低減効果が大きくなる。

次に、発熱源の分散効果を説明する。
図１１のＤＣＤＣコンバータ１００は、スイッチング素子１０８Ａ，１０８Ｂでの損失が１００Ｗ、スイッチング素子１１０での導通損失が８０Ｗ程度であるため、二次側には合計１８０Ｗ程度の導通損失が発生する。つまり、二次側の電源ラインには１８０Ｗに相当する局所的な発熱が発生することになる。一方、図１のＤＣＤＣコンバータ１は、８０Ｗ程度の導通損失が生じるスイッチング素子２４と、１２．５Ｗ程度の導通損失が生じるスイッチング素子２０と、４５Ｗ程度の導通損失が生じるスイッチング素子２２とが、それぞれ別の経路に分散して配置されている。このため、局所的な温度上昇が抑えられ、放熱機構の簡素化等の付随効果も得られやすくなる。

＜実施例２＞
次に、実施例２について、主に図２を参照して説明する。
図２で示す実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１をより具体化した構成であり、上述した実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図２では、実施例１と同様の構成の部分については図１と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図２で示す実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａの回路構成は、第３導電路１８に電流検出部３２を追加した点のみが図１で示す実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と異なり、この点以外は実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と同一の回路構成となっている。

図２のように、ＤＣＤＣコンバータ１Ａは、ローサイド側のスイッチング素子６のソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路１８）を流れる電流を検出する電流検出部３２を備える。電流検出部３２は、第３導電路１８を流れる電流に対応する電圧値を検出値として出力する構成であり、図２の例では、第３導電路１８に介在する抵抗器３２Ａ（シャント抵抗）と差動増幅器３２Ｂとを有し、抵抗器３２Ａの両端電圧が差動増幅器３２Ｂに入力され、第３導電路１８を流れる電流によって抵抗器３２Ａに生じた電圧降下量が差動増幅器３２Ｂで増幅され、これを検出値として制御部２に出力するようになっている。図２の例では、抵抗器３２Ａの一端がスイッチング素子６のソースと入力側コンデンサ８及び出力側コンデンサ１０のそれぞれの電極に電気的に接続され、抵抗器３２Ａの他端がスイッチング素子２２のソースに接続されている。そして、スイッチング素子６、入力側コンデンサ８、及び出力側コンデンサ１０のそれぞれの経路を流れる電流の総和が、電流検出部３２によって検出されるようになっている。

図２で示すＤＣＤＣコンバータ１Ａは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備えている。更に、制御部２及び電流検出部３２が異常状態検出部として機能し、第３導電路１８の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出し得る。具体的には、制御部２は、電流検出部３２から出力された検出値に基づいて第３導電路１８の所定位置（抵抗器３２Ａが設けられた位置）の電流値Ｉ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。この例では、Ｉ３＞Ｉｔｈ３となっている状態が所定の過電流状態の一例に相当する。

そして、この例では、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２０が第１保護回路部として機能し、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２４が第３保護回路部として機能する。第１保護回路部及び第３保護回路部として機能するこれらの部分は、第３導電路１８の過電流状態が検出された場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をオフ状態とするように動作し、具体的には、制御部２が、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であると判定した場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をいずれもオフ状態とするようにそれぞれにオフ信号を出力する。

この構成によれば、内部故障などによって電圧変換部１９内に過電流が流れた場合に第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態とすることができ、一次側電源部４１から電圧変換部１９への電流の流れ込みも、二次側電源部４２から電圧変換部１９への電流の流れ込みも防ぐことができる。このように、電圧変換部１９で過電流が発生したときに両電源部からの電流の流れ込みを遮断して過電流を防ぐことができ、異常発熱等の不具合を防止することができる。

また、図２の構成では、例えば、入力側コンデンサ８にショート故障が生じた場合も、スイッチング素子６にショート故障が生じた場合も、出力側コンデンサ１０にショート故障が生じた場合も、電流検出部３２の抵抗器３２Ａに過電流が流れる。このため、これらのショート故障時の過電流を確実に検出することができ、その際の内部への流れ込みを確実に防ぐことができる。

なお、実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ１Ａは、上述した機能に加え、実施例１で説明した各機能（電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例１と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例３＞
次に、実施例３について、主に図３を参照して説明する。
図３で示す実施例３のＤＣＤＣコンバータ１Ｂは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１をより具体化した構成であり、上述した実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図３では、実施例１と同様の構成の部分については図１と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図３で示す実施例３のＤＣＤＣコンバータ１Ｂの回路構成は、第３導電路１８に電流検出部３２を追加した点のみが図１で示す実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と異なり、この点以外は実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と同一の回路構成となっている。

図３のように、ＤＣＤＣコンバータ１Ｂは、ローサイド側のスイッチング素子６のソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路１８）を流れる電流を検出する電流検出部３２を備える。電流検出部３２の構成及び機能は実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａ（図２）に用いられる電流検出部３２と同様である。図３の例では、抵抗器３２Ａの一端がスイッチング素子６のソースと入力側コンデンサ８の電極に電気的に接続され、抵抗器３２Ａの他端が出力側コンデンサ１０の電極とスイッチング素子２２のソースに電気的に接続されている。そして、スイッチング素子６及び入力側コンデンサ８を流れる電流の総和が、電流検出部３２によって検出されるようになっている。

図３で示すＤＣＤＣコンバータ１Ｂは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備えている。更に、制御部２及び電流検出部３２が異常状態検出部として機能し、第３導電路１８の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出し得る。具体的には、制御部２は、電流検出部３２から出力された検出値に基づいて第３導電路１８の所定位置（抵抗器３２Ａが設けられた位置）の電流値Ｉ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。この例でも、Ｉ３＞Ｉｔｈ３となっている状態が所定の過電流状態の一例に相当する。

そして、この例でも、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２０が第１保護回路部として機能し、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２４が第３保護回路部として機能する。第１保護回路部及び第３保護回路部として機能するこれらの部分は、第３導電路１８の過電流状態が検出された場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をオフ状態とするように動作し、具体的には、制御部２が、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であると判定した場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をいずれもオフ状態とするようにそれぞれにオフ信号を出力する。

この構成でも、内部故障などによって電圧変換部１９内に過電流が流れた場合に第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態とすることができ、一次側電源部４１から電圧変換部１９への電流の流れ込みも、二次側電源部４２から電圧変換部１９への電流の流れ込みも防ぐことができる。また、図３の構成では、例えば、入力側コンデンサ８にショート故障が生じた場合も、スイッチング素子６にショート故障が生じた場合も電流検出部３２の抵抗器３２Ａに過電流が流れるため、これらのショート故障時の過電流を確実に検出することができ、その際の内部への流れ込みを確実に防ぐことができる。

なお、実施例３のＤＣＤＣコンバータ１Ｂも、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ１Ｂは、上述した機能に加え、実施例１で説明した各機能（電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例１と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例４＞
次に、実施例４について、主に図４を参照して説明する。
図４で示す実施例４のＤＣＤＣコンバータ１Ｃは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１をより具体化した構成であり、上述した実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図４では、実施例１と同様の構成の部分については図１と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図４で示す実施例４のＤＣＤＣコンバータ１Ｃの回路構成は、第３導電路１８に電流検出部３２を追加した点のみが図１で示す実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と異なり、この点以外は実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の回路構成と同一の回路構成となっている。

図４のように、ＤＣＤＣコンバータ１Ｃは、ローサイド側のスイッチング素子６のソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路１８）を流れる電流を検出する電流検出部３２を備える。電流検出部３２の構成及び機能は実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａ（図２）に用いられる電流検出部３２と同様である。図４の例では、抵抗器３２Ａの一端がスイッチング素子６のソースに電気的に接続され、抵抗器３２Ａの他端が入力側コンデンサ８及び出力側コンデンサ１０の電極とスイッチング素子２２のソースに電気的に接続されている。そして、スイッチング素子６を流れる電流が電流検出部３２によって検出されるようになっている。

図４で示すＤＣＤＣコンバータ１Ｃは、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備えている。更に、制御部２及び電流検出部３２が異常状態検出部として機能し、第３導電路１８の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出し得る。具体的には、制御部２は、電流検出部３２から出力された検出値に基づいて第３導電路１８の所定位置（抵抗器３２Ａが設けられた位置）の電流値Ｉ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。この例でも、Ｉ３＞Ｉｔｈ３となっている状態が所定の過電流状態の一例に相当する。

そして、この例でも、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２０が第１保護回路部として機能し、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２４が第３保護回路部として機能する。第１保護回路部及び第３保護回路部として機能するこれらの部分は、第３導電路１８の過電流状態が検出された場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をオフ状態とするように動作する。具体的には、制御部２が、Ｉ３＞Ｉｔｈ３であると判定した場合にスイッチング素子２０及びスイッチング素子２４をいずれもオフ状態とするようにそれぞれにオフ信号を出力する。

この構成でも、内部故障などによって電圧変換部１９内に過電流が流れた場合に第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態とすることができ、一次側電源部４１から電圧変換部１９への電流の流れ込みも、二次側電源部４２から電圧変換部１９への電流の流れ込みも防ぐことができる。また、図４の構成では、例えば、スイッチング素子６にショート故障が生じた場合に電流検出部３２の抵抗器３２Ａに過電流が流れるため、このショート故障時の過電流を確実に検出することができ、その際の内部への流れ込みを確実に防ぐことができる。

なお、実施例４のＤＣＤＣコンバータ１Ｃも、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ１Ｃは、上述した機能に加え、実施例１で説明した各機能（電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例１と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例５＞
図５で示す実施例５のＤＣＤＣコンバータ１Ｄは、実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａの構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図５では、実施例２と同様の構成の部分については図２と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。なお、図５で示す実施例５のＤＣＤＣコンバータ１Ｄの回路構成は、第１導電路１５の電圧を検出し得る構成とした点のみが図２で示す実施例２の回路構成と異なっており、この点以外は、実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａの回路構成と同一の回路構成となっている。

図５で示すＤＣＤＣコンバータ１Ｄは、第１導電路１５の電圧を検出する電圧検出部３４が設けられている。電圧検出部３４は、公知の電圧検出回路として構成され、第１導電路１５の電圧値に対応した検出値（例えば、第１導電路１５の電圧を分割回路で分圧した分圧値など）を制御部２に入力する構成をなす。

本構成では、少なくとも電圧検出部３４及び制御部２が異常状態検出部の一例に相当し、少なくとも第１導電路１５が所定の過電圧状態であることを異常状態として検出するように機能する。具体的には、制御部２が電圧検出部３４で検出される検出値に基づいて第１導電路１５の電圧値Ｖ１を予め定められた閾値Ｖｔｈ１と比較する。そして、制御部２は、Ｖ１≦Ｖｔｈ１であれば過電圧状態ではないと判断し、Ｖ１＞Ｖｔｈ１であれば過電圧状態であると判断することで、第１導電路１５の異常状態を検出している。この例では、Ｖ１＞Ｖｔｈ１の状態が所定の過電圧状態の一例に相当する。

図５のＤＣＤＣコンバータ１Ｄでは、少なくとも制御部２及びスイッチング素子２０が第１保護回路部として機能し、第１導電路１５の過電圧状態が検出された場合にスイッチング素子２０（第２スイッチング素子）をオフ状態とするように動作し、具体的には、制御部２が、Ｖ１＞Ｖｔｈ１であると判定した場合にスイッチング素子２０をオフ状態とするようにオフ信号を出力する。

図５のように二次側電源部４２が低圧側の電源部として構成され、一次側電源部４１が高圧側の電源部として構成され、電圧変換部１９が、第１導電路１５に印加された直流電圧を降圧して第２導電路１６に出力する構成の場合、入力側となる高圧側の導電路（第１導電路１５）に過電圧が印加され、その状態が継続するとＤＣＤＣコンバータ１Ｄの内部で故障が生じる可能性が高まる懸念がある。この点に関し、上記構成は、第１導電路１５の過電圧状態が検出された場合に第２スイッチング素子２０をオフ状態とし、高圧側の導電路（第１導電路１５）を介して電圧変換部１９に電流が流れ込むことを遮断することができるため、第１導電路１５の過電圧に起因する内部故障を防ぐことができる。しかも、このような対策を講じることで、第２スイッチング素子２０よりも下流の部品の耐電圧を下げることができる。

なお、図５で示すＤＣＤＣコンバータ１Ｄは、実施例２のＤＣＤＣコンバータ１Ａの構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ１Ｄは、上述した機能に加え、実施例１、２で説明した各機能（電源導電路１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能、第３導電路１８で生じる過電流状態から回路を保護する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例２と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例６＞
次に、実施例６について、主に図６を参照して説明する。
図６のＤＣＤＣコンバータ２０１は、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１を多相式にした点が回路構成上の主な相違点である。なお、以下の説明では、実施例１のＤＣＤＣコンバータ１と同様の部分については図１のＤＣＤＣコンバータ１と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図６のＤＣＤＣコンバータ２０１は、入出力電流が流れる経路となる電源導電路２１４と、電源導電路２１４の電位よりも低い一定の基準電位（グラウンド電位）に保たれる基準導電路１７とが設けられている。そして、電源導電路２１４を構成する第１導電路２１５と第２導電路２１６との間には、第１導電路２１５に印加された入力電圧を降圧して第２導電路２１６に印加する出力電圧を生成する複数の電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂが並列に設けられている。

第１導電路２１５は、相対的に高い電圧が印加される一次側（高圧側）の電源ラインとして構成され、一次側電源部４１の高電位側の端子に導通するとともに、その一次側電源部４１から所定の直流電圧（例えば、４８Ｖ）が印加される構成をなす。この第１導電路２１５は、一次側電源部４１の高電位側の端子に導通する共通入力路２４０と、共通入力路２４０から分岐する複数の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂとを備えている。複数の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂは、複数設けられた電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂの各々に接続されている。

第２導電路２１６は、相対的に低い電圧が印加される二次側（低圧側）の電源ラインとして構成され、二次側電源部４２の高電位側の端子に導通するとともに、その二次側電源部４２から一次側電源部４１の出力電圧よりも小さい直流電圧（例えば、１２Ｖ）が印加される構成をなす。この第２導電路２１６は、複数の電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂにそれぞれ接続される複数の個別出力路２５２Ａ，２５２Ｂと、それら複数の個別出力路２５２Ａ，２５２Ｂが共通接続されるとともに二次側電源部４２の高電位側の端子に導通する共通出力路２５０とを備えている。

基準導電路１７は、グラウンドとして構成され、一定のグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。図６の構成でも、基準導電路１７には、一次側電源部４１の低電位側の端子と二次側電源部４２の低電位側の端子とが導通し、更に、スイッチング素子２２のドレインが接続されている。

電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂは、同期整流方式の降圧型コンバータとして機能する。電圧変換部２１９Ａは、スイッチング素子２０４Ａ及びスイッチング素子２０６Ａと、入力側コンデンサ２０８Ａと、出力側コンデンサ２１０Ａと、コイル２１２Ａとを備える。同様に、電圧変換部２１９Ｂは、スイッチング素子２０４Ｂ及びスイッチング素子２０６Ｂと、入力側コンデンサ２０８Ｂと、出力側コンデンサ２１０Ｂと、コイル２１２Ｂとを備える。電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂのハイサイド側のスイッチング素子２０４Ａ，２０４Ｂは、第１導電路２１５に印加された直流電圧の入力を個別にオンオフするスイッチング素子であり、第１スイッチング素子に相当する。

電圧変換部２１９Ａにおいて、ローサイド側のスイッチング素子２０６Ａのソースには、入力側コンデンサ２０８Ａ及び出力側コンデンサ２１０Ａの各電極が接続されている。同様に、電圧変換部２１９Ｂにおいて、ローサイド側のスイッチング素子２０６Ｂのソースには、入力側コンデンサ２０８Ｂ及び出力側コンデンサ２１０Ｂの各電極が接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ａ，２０６Ｂのソース、入力側コンデンサ２０８Ａ，２０８Ｂの各電極、出力側コンデンサ２１０Ａ，２１０Ｂの各電極は互いに導通しており、第３導電路２１８を介してスイッチング素子２２のソースに接続されている。

電圧変換部２１９Ａにおけるコイル２１２Ａの他端は、出力側コンデンサ２１０Ａの一方の電極、及びスイッチング素子２２４Ａのソースに接続されている。同様に、電圧変換部２１９Ｂにおけるコイル２１２Ｂの他端は、出力側コンデンサ２１０Ｂの一方の電極、及びスイッチング素子２２４Ｂのソースに接続されている。そして、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂのドレインは互いに導通し、共通出力路２５０に接続されている。

以上のような構成が、ＤＣＤＣコンバータ２０１の基本構成であり、このＤＣＤＣコンバータ２０１では、両電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂによって降圧動作がなされる。一方の電圧変換部２１９Ａは、制御部２０２からの信号に応じたスイッチング素子２０４Ａのオン動作及びオフ動作と、これに同期したスイッチング素子２０６Ａのオフ動作及びオン動作とによって第１導電路２１５に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路２１６に出力する。他方の電圧変換部２１９Ｂも同様であり、制御部２０２からの信号に応じたスイッチング素子２０４Ｂのオン動作及びオフ動作と、これに同期したスイッチング素子２０６Ｂのオフ動作及びオン動作とによって第１導電路２１５に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路２１６に出力する。なお、両電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂに与える駆動信号のタイミングは特に限定されず、例えば、電圧変換部２１９Ａの動作と、電圧変換部２１９Ｂの動作とを、公知の制御方法によって位相をずらして行えばよい。

また、図６で示すＤＣＤＣコンバータ２０１も、実施例１と同様の逆接続保護機能を有している。このＤＣＤＣコンバータ２０１に設けられた逆接続保護回路部３０は、図１で示すＤＣＤＣコンバータ１の逆接続保護回路部３０と同一の構成となっており、これと同様に機能している。

次に、ＤＣＤＣコンバータ２０１が備える機能のうち、短絡などに起因して電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能について説明する。なお、電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態は、所定の異常状態の一例に相当する。

ＤＣＤＣコンバータ２０１にも、第２導電路２１６を流れる電流を検出するための電流検出経路２６が構成されている。この電流検出経路２６は、実施例１と同様の構成であり、制御部２０２による電流検出も実施例１と同様の方法で行われる。そして、第２導電路２１６における共通出力路２５０の電流値Ｉｏを制御部２０２が把握している。

制御部２０２は、共通出力路２５０を流れる電流値Ｉｏを予め定められた閾値Ｉｔと比較し、Ｉｏ≦Ｉｔであれば過電流状態ではないと判断し、Ｉｏ＞Ｉｔであれば過電流状態であると判断することで、電源導電路２１４の異常状態を検出している。また共通出力路２５０の電圧値Ｖｏを予め定められた閾値Ｖｔと比較し、Ｖｏ≦Ｖｔであれば過電圧状態ではないと判断し、Ｖｏ＞Ｖｔであれば過電圧状態であると判断することで、電源導電路２１４の異常状態を検出している。

一方で、第１導電路２１５において、２つの個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂの各々には、ＭＯＳＦＥＴとして構成されるスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂがそれぞれ設けられている。スイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂは、第２スイッチング素子の一例に相当し、これらの存在により、複数の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂの各々が個別に遮断状態（電圧変換部に向かう方向の電流を遮断するオフ状態）と遮断解除状態（オン状態）とに切り替え可能とされている。スイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂは、例えば、短絡の発生に起因して電源導電路２１４に過電流又は過電圧が生じた場合に、このような異常から回路を保護するように機能させ得るものであり、短絡保護用のスイッチングとして機能し得る。

この例では、共通出力路２５０の電流値Ｉｏが閾値Ｉｔ以下であること及び共通出力路２５０の電圧値Ｖｏが閾値Ｖｔ以下であることを制御部２０２が検出している間は、制御部２０２からスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂのゲートに対してオン信号が継続的に出力される。このようにスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂがオン状態で維持されている間（即ち、遮断状態が解除されている期間）は、一次側電源部４１と各電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂとの間が導通状態となり、電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂには、一次側電源部４１で発生する直流電圧が入力され続ける。

一方、共通出力路２５０の電流値Ｉｏが閾値Ｉｔを超えていること、又は、共通出力路２５０の電圧値Ｖｏが閾値Ｖｔを超えていることを制御部２０２が検出した場合（即ち、制御部２０２が電源導電路２１４の異常状態を検出した場合）には、制御部２０２からスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂのいずれか又は全てのゲートに対しオフ信号が出力される。なお、制御部２０２及びスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂは第１保護回路部の一例に相当する。

制御部２０２が異常状態を検出した場合にスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂの全てをオフにする構成では、異常状態（Ｉｏ＞Ｉｔ又はＶｏ＞Ｖｔの状態）の発生時に、個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂの各々において電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂに向かう方向の電流を遮断することができるため、電源導電路２１４における一次側から二次側への電力供給を完全に遮断することができる。

一方、異常状態が発生している経路のスイッチング素子のみをオフする構成を採用する場合、以下のようにして行うとよい。

例えば、所定のタイミング（例えば、制御部２０２が電源導電路２１４の異常状態（Ｉｏ＞Ｉｔ又はＶｏ＞Ｖｔの状態）を検出したタイミングなど）で、制御部２０２が検査モードとなり、複数の電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂを順番に動作させる。この例では、制御部２０２が、複数の電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂを順に動作させる動作制御部の一例に相当する。

具体的には、制御部２０２が一方の電圧変換部２１９Ａのみを駆動し、スイッチング素子２０４Ａのオン動作及びオフ動作と、これに同期したスイッチング素子２０６Ａのオフ動作及びオン動作とを行うことで、個別入力路２４２Ａに印加された直流電圧を降圧し、個別出力路２５２Ａに出力するように動作させる。そして、このように電圧変換部２１９Ａが駆動される間は、他方の電圧変換部２１９Ｂの駆動を停止させ、スイッチング素子２０４Ａ，２０６Ａをオフ状態で維持する。

このように一方の電圧変換部２１９Ａのみを駆動する制御を所定時間行った後、今度は、他方の電圧変換部２１９Ｂのみを駆動する制御を行う。具体的には、制御部２０２から他方の電圧変換部２１９Ｂに対してのみオンオフ信号を出力し、スイッチング素子２０４Ｂのオン動作及びオフ動作と、これに同期したスイッチング素子２０６Ｂのオフ動作及びオン動作とを行うことで、個別入力路２４２Ｂに印加された直流電圧を降圧し、個別出力路２５２Ｂに出力するように動作させる。そして、このように電圧変換部２１９Ｂが駆動される間は、他方の電圧変換部２１９Ａの駆動を停止させ、スイッチング素子２０４Ｂ，２０６Ｂをオフ状態で維持する。

そして、制御部２０２は、２つの電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂのうちのいずれかの変換部が動作している状態で電源導電路２１４の異常状態（Ｉｏ＞Ｉｔ又はＶｏ＞Ｖｔの状態）が検出され、他の変換部が動作している状態で電源導電路２１４の異常状態が検出されない場合、複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂのうち、異常状態が検出されたいずれかの変換部への入力経路に存在する素子を選択的にオフ状態に切り替え、異常状態が検出されない他の変換部への入力経路に存在する素子をオン状態で維持するように制御する。この場合、更に、複数のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂのうち、異常状態が検出されたいずれかの変換部からの出力経路に存在する素子を選択的にオフ状態に切り替え、異常状態が検出されない他の変換部からの出力経路に存在する素子をオン状態で維持するように制御することが望ましい。そして、それ以降は、異常状態が検出されない他の変換部のみによって降圧動作を行えばよい。

例えば、電圧変換部２１９Ａが動作し、電圧変換部２１９Ｂが動作していない状態で電源導電路２１４の異常状態（Ｉｏ＞Ｉｔ又はＶｏ＞Ｖｔの状態）が検出され、電圧変換部２１９Ｂが動作し、電圧変換部２１９Ａが動作していない状態で電源導電路２１４の異常状態（Ｉｏ＞Ｉｔ又はＶｏ＞Ｖｔの状態）が検出されない場合、電圧変換部２１９Ａの経路で異常状態が発生していることを特定できる。この場合、異常状態が検出された電圧変換部２１９Ａへの入力経路に存在するスイッチング素子２２０Ａを選択的にオフ状態に切り替え、異常状態が検出されなかった電圧変換部２１９Ｂへの入力経路に存在するスイッチング素子２２０Ｂをオン状態で維持するように制御する。この場合、異常状態が検出された電圧変換部２１９Ａからの出力経路に存在するスイッチング素子２２４Ａについても選択的にオフ状態に切り替え、異常状態が検出されなかった電圧変換部２１９Ｂからの出力経路に存在するスイッチング素子２２４Ｂについてはオン状態で維持するように制御することが望ましい。そして、それ以降は、異常状態が検出されない電圧変換部２１９Ｂのみによって降圧動作を行えばよい。

以上のように、図６の構成によれば、短絡などに起因して電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能及び逆接続状態から回路を保護する機能を備えた多相式のＤＣＤＣコンバータを、導通損失がより少ない形で実現することができる。しかも、上述した第１保護回路部により、個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂの各々が個別にオフ状態（遮断状態）とオン状態（遮断解除状態）とに切り替え可能とされているため、何らかの短絡異常が発生した場合に、常に全ての電圧変換部の動作を停止させる必要はなく、場合によっては、一部の電圧変換部の動作を選択的に停止させるといった柔軟な対応も可能となる。

また、上述したように動作制御部を構成すれば、複数の電圧変換経路の中から過電流状態又は過電圧状態を生じさせる異常が発生している電圧変換経路をより正確に且つより効率的に検出することができる。そして、異常が発生している電圧変換経路に絞って動作を選択的に停止させることができる。特に、異常が発生していない正常な電圧変換経路については動作を継続することができるため、一部の相だけでも動作を継続することが望まれる用途において有利になる。

また、図６で示すＤＣＤＣコンバータ２０１も、実施例１と同様の逆流保護機能を有する。具体的には、実施例１と同様の方法で制御部２０２が共通出力路２５０での逆流の発生を検出している。そして、制御部２０２は、共通出力路２５０を流れる電流の向きが上述した「第１の向き」であることを検出している間（即ち、電流方向が正常状態であると判定している間）は、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂの全てのゲートに対してオン信号を継続的に出力する。つまり、共通出力路２５０の電流方向が正常状態である場合、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂは継続的にオン状態になる。一方、制御部２０２は、共通出力路２５０を流れる電流の向きが上述した「第２の向き」であることを検出した場合（即ち、電流方向が逆流状態であると判定した場合）は、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂのいずれか又は全てのゲートに対してオフ信号を出力する。

電流方向が逆流状態であると判定した場合にスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂの全てをオフにする構成では、逆流が発生した場合に第２導電路２１６において二次側電源部４２側から各電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂ側へ向かう電流を完全に遮断することができる。

また、このようにせずに、電流方向が逆流状態であると判定した場合、各電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂを順番に駆動させ、各変換部の動作中に他の変換部を動作させないようにして逆流が発生する経路を特定してもよい。例えば、電圧変換部２１９Ａを動作させ、電圧変換部２１９Ｂを動作させていない状態で第２導電路２１６での逆流が検出され、電圧変換部２１９Ａを動作させず、電圧変換部２１９Ｂを動作させた状態で第２導電路２１６での逆流が検出されなかった場合、電圧変換部２１９Ａを逆流が発生する経路として特定することができる。このような方法で逆流が発生する経路を特定する場合、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂのうち、逆流が検出された変換部からの出力経路に介在するスイッチング素子のみを選択的にオフ状態に切り替え、逆流が検出されなかった変換部からの出力経路に介在するスイッチング素子をオン状態で維持することで、逆流が検出されない変換部の動作を継続するように制御を行ってもよい。

＜実施例７＞
次に、実施例７について、主に図７を参照して説明する。
図７で示す実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１をより具体化した構成であり、上述した実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図７では、実施例６と同様の構成の部分については図６と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図７で示す実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａの回路構成は、第３導電路２１８に電流検出部２３２，２３３を追加した点及び逆接続保護回路部２３０を並列構造とした点のみが図６で示す実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と異なり、この点以外は実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と同一の回路構成となっている。

図７で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ａでは、電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ａ，２０６Ｂと基準導電路１７の間の導電路が第３導電路２１８である。この第３導電路２１８は、スイッチング素子２０６Ａのソースから共通導電路２１８Ｃまでの経路となる個別導電路２１８Ａと、スイッチング素子２０６Ｂのソースから共通導電路２１８Ｃまでの経路となる個別導電路２１８Ｂとを備え、更に、これら個別導電路２１８Ａ，２１８Ｂと基準導電路１７の間の経路である共通導電路２１８Ｃを備える。

図７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、逆接続保護回路部２３０を備えており、二次側電源部４２が逆接続された場合に第３導電路２１８おいて基準導電路１７側からの電流を遮断する構成とし、逆接続時の二次側への電流の流れ込みを防いでいる。この逆接続保護回路部２３０は、両電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂと基準導電路１７との間の導電路（具体的には、第３導電路２１８のうちの共通導電路２１８Ｃ）に並列に配置されるスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂと、スイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの両ゲート電位を第２導電路２１６の所定位置の電位に保つ導電路２２３とを備えている。スイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂは、共通導電路２１８Ｃにおいて基準導電路１７側から電圧変換部側へ向かう方向の電流を遮断するオフ状態と、その遮断を解除するオン状態とに切り替わる構成となっている。このように構成された逆接続保護回路部２３０は、二次側電源部４２（低圧側の電源部）の端子が図７のように正規の接続状態であることを条件としてスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂはいずれもオン状態で維持される。一方、二次側電源部４２の端子が正負を逆にした逆接続状態である場合、スイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂはいずれもオフ状態で維持され、基準導電路１７から共通導電路２１８Ｃを介して各電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂへ向かう電流が遮断される。なお、図７の構成では、二次側電源部４２と第２導電路２１６の間がオープン状態になった場合でも、スイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂはオフ状態で維持されることになる。

図７のように、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、電圧変換部２１９Ａにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ａのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ａ）を流れる電流を検出する電流検出部２３２を備える。更に、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、電圧変換部２１９Ｂにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ｂのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ｂ）を流れる電流を検出する電流検出部２３３を備える。電流検出部２３２，２３３は、実施例２等で用いる電流検出部３２と同様の構成をなし、同様の回路構成で抵抗器（シャント抵抗）を流れる電流値を検出する。電流検出部２３２，２３３による検出値は、図示しない信号線を介して制御部２０２に入力される。図７の例では、抵抗器２３２Ａの一端がスイッチング素子２０６Ａのソースと入力側コンデンサ２０８Ａ及び出力側コンデンサ２１０Ａのそれぞれの電極に電気的に接続され、抵抗器２３２Ａの他端がスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ａ、入力側コンデンサ２０８Ａ、及び出力側コンデンサ２１０Ａのそれぞれの経路を流れる電流の総和が、電流検出部２３２によって検出されるようになっている。同様に、抵抗器２３３Ａの一端がスイッチング素子２０６Ｂのソースと入力側コンデンサ２０８Ｂ及び出力側コンデンサ２１０Ｂのそれぞれの電極に電気的に接続され、抵抗器２３３Ａの他端がスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ｂ、入力側コンデンサ２０８Ｂ、及び出力側コンデンサ２１０Ｂのそれぞれの経路を流れる電流の総和が、電流検出部２３３によって検出されるようになっている。

図７で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備えている。更に、制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３が異常状態検出部として機能し、第３導電路２１８の電流が所定の過電流状態であることを異常状態として検出し得る。具体的には、制御部２０２は、電流検出部２３２，２３３から出力された検出値に基づいて第３導電路２１８の所定位置（各抵抗器２３２Ａ，２３３Ａが設けられた位置）の電流値Ｉａ３、Ｉｂ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、各電流値Ｉａ３、Ｉｂ３が電流閾値Ｉｔｈ３を超えているか否かを判定する。この例では、電流値Ｉａ３、Ｉｂ３のいずれかが電流閾値Ｉｔｈ３を超えている状態が所定の過電流状態の一例に相当する。

そして、この例では、少なくとも制御部２０２及びスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂが第１保護回路部として機能し、少なくとも制御部２０２及びスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂが第３保護回路部として機能する。第１保護回路部は、複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）が各々の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂにそれぞれ設けられ、各々の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂが個別に遮断状態（一次側電源部４１側から電圧変換部側への電流の流れ込みを遮断するオフ状態）と遮断解除状態（オン状態）とに切り替え可能とされている。第３保護回路部は、複数のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂ（第４スイッチング素子）が各々の個別出力路２５２Ａ，２５２Ｂにそれぞれ設けられ、各々の個別出力路２５２Ａ，２５２Ｂが個別に遮断状態（二次側電源部４２側から電圧変換部側への電流の流れ込み（逆流）を遮断するオフ状態）と遮断解除状態（オン状態）とに切り替え可能とされている。第１保護回路部及び第３保護回路部として機能するこれらの部分は、第３導電路２１８の過電流状態が検出された場合にスイッチング素子２２０及びスイッチング素子２２４をオフ状態（遮断状態）とするように動作する。

具体的には、制御部２０２は、電流検出部２３２から出力された検出値に基づき、抵抗器２３２Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ａにおける所定位置）の電流値Ｉａ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉａ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。同様に、制御部２０２は、電流検出部２３３から出力された検出値に基づき、抵抗器２３３Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ｂにおける所定位置）の電流値Ｉｂ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉｂ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。なお、電流閾値Ｉｔｈ３を超える過電流が流れる経路の電圧変換部が異常状態を生じさせる電圧変換部（異常の電圧変換部）の一例に相当し、異常状態検出部として機能し得る制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３は、このような異常の電圧変換部を検出する機能を有している。

制御部２０２は、このような判定によって異常の電圧変換部が検出された場合に、複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）及び複数のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂ（第４スイッチング素子）のうち、異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とする。例えば、電流検出部２３２からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ａが過電流状態（個別導電路２１８Ａの電流値Ｉａ３がＩａ３＞Ｉｔｈ３の状態）と判定され、電流検出部２３３からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ｂが正常状態（個別導電路２１８Ｂの電流値Ｉｂ３がＩｂ３≦Ｉｔｈ３の状態）と判定された場合、個別導電路２１８Ａに対応する電圧変換部２１９Ａの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ａ，２２４Ａをオフ状態とし、個別導電路２１８Ｂに対応する電圧変換部２１９Ｂの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ｂ，２２４Ｂをオン状態で維持する。

この構成によれば、所定の異常状態に対する保護機能及び逆接続状態に対する保護機能を備えた多相式のＤＣＤＣコンバータを、導通損失がより少ない形で実現することができる。しかも、複数の電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂの中から異常状態を生じさせる電圧変換部（異常の電圧変換部）を検出することができ、異常の電圧変換部が検出された場合には、その異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とし、その相の入力及び出力を確実に停止させて保護を図ることができる。一方、異常状態が生じていない電圧変換部については動作させることができるため、第２導電路２１６への出力を継続することができる。更に、異常状態を生じさせる電圧変換部への電流の流れ込みを、入力側の導電路（個別入力路）だけでなく出力側の導電路（個別出力路）でも遮断することができるため、異常が生じていない電圧変換部を動作させたときに、その出力電流が動作停止対象の電圧変換部（異常の電圧変換部）の個別出力路からその電圧変換部内に流れ込んでしまうことを防ぐことができる。

また、図７の構成では、例えば、入力側コンデンサ２０８Ａにショート故障が生じた場合も、スイッチング素子２０６Ａにショート故障が生じた場合も、出力側コンデンサ２１０Ａにショート故障が生じた場合も、電流検出部２３２の抵抗器２３２Ａに過電流が流れる。このため、これらのショート故障時の過電流を確実に検出することができ、その際の内部への流れ込みを確実に防ぐことができる。同様に、入力側コンデンサ２０８Ｂにショート故障が生じた場合も、スイッチング素子２０６Ｂにショート故障が生じた場合も、出力側コンデンサ２１０Ｂにショート故障が生じた場合も、電流検出部２３３の抵抗器２３３Ａに過電流が流れる。このため、これらのショート故障時の過電流を確実に検出することができ、その際の内部への流れ込みを確実に防ぐことができる。

なお、実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ａは、上述した機能に加え、実施例６で説明した各機能（電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例６と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例８＞
次に、実施例８について、主に図８を参照して説明する。
図８で示す実施例８のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂは、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１をより具体化した構成であり、上述した実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図８では、実施例６と同様の構成の部分については図６と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図８で示す実施例８のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂの回路構成は、第３導電路２１８に電流検出部２３２，２３３を追加した点及び逆接続保護回路部２３０を並列構造とした点のみが図６で示す実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と異なり、この点以外は実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と同一の回路構成となっている。なお、図８で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂは、図７で示す実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａから電流検出部２３２，２３３の位置を変更した点のみが実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａと異なり、それ以外は実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａと同様である。

図８で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂは、電圧変換部２１９Ａにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ａのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ａ）を流れる電流を検出する電流検出部２３２を備える。更に、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂは、電圧変換部２１９Ｂにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ｂのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ｂ）を流れる電流を検出する電流検出部２３３を備える。電流検出部２３２，２３３は、実施例２等で用いる電流検出部３２と同様の構成をなし、同様の回路構成で抵抗器（シャント抵抗）を流れる電流値を検出する。図８の例では、抵抗器２３２Ａの一端がスイッチング素子２０６Ａのソースと入力側コンデンサ２０８Ａの電極に電気的に接続され、抵抗器２３２Ａの他端が出力側コンデンサ２１０Ａの電極とスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ａ及び入力側コンデンサ２０８Ａの経路を流れる電流の総和が、電流検出部２３２によって検出されるようになっている。同様に、抵抗器２３３Ａの一端がスイッチング素子２０６Ｂのソース及び入力側コンデンサ２０８Ｂの電極に電気的に接続され、抵抗器２３３Ａの他端が出力側コンデンサ２１０Ｂの電極とスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ｂ及び入力側コンデンサ２０８Ｂを流れる電流の総和が、電流検出部２３３によって検出されるようになっている。

図８で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂも、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備える。更に、制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３が実施例７と同様に異常状態検出部として機能し、制御部２０２及びスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂが実施例７と同様に第１保護回路部として機能し、制御部２０２及びスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂが実施例７と同様に第３保護回路部として機能する。

制御部２０２は、電流検出部２３２から出力された検出値に基づき、抵抗器２３２Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ａにおける所定位置）の電流値Ｉａ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉａ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。同様に、制御部２０２は、電流検出部２３３から出力された検出値に基づき、抵抗器２３３Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ｂにおける所定位置）の電流値Ｉｂ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉｂ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。なお、電流閾値Ｉｔｈ３を超える過電流が流れる経路の電圧変換部が、異常状態を生じさせる電圧変換部（異常の電圧変換部）の一例に相当し、異常状態検出部として機能し得る制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３は、このような異常の電圧変換部を検出する機能を有している。

制御部２０２は、このような判定によって異常の電圧変換部が検出された場合に、複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）及び複数のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂ（第４スイッチング素子）のうち、異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とする。例えば、電流検出部２３２からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ａが過電流状態（個別導電路２１８Ａの電流値Ｉａ３がＩａ３＞Ｉｔｈ３の状態）と判定され、電流検出部２３３からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ｂが正常状態（個別導電路２１８Ｂの電流値Ｉｂ３がＩｂ３≦Ｉｔｈ３の状態）と判定された場合、個別導電路２１８Ａに対応する電圧変換部２１９Ａの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ａ，２２４Ａをオフ状態とし、個別導電路２１８Ｂに対応する電圧変換部２１９Ｂの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ｂ，２２４Ｂをオン状態で維持する。

以上のような構成でも、実施例７と同様の効果が得られる。
実施例８のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂも、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ｂは、上述した機能に加え、実施例６で説明した各機能（電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例６と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例９＞
次に、実施例９について、主に図９を参照して説明する。
図９で示す実施例９のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃは、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１をより具体化した構成であり、上述した実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図９では、実施例６と同様の構成の部分については図６と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。図９で示す実施例９のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃの回路構成は、第３導電路２１８に電流検出部２３２，２３３を追加した点及び逆接続保護回路部２３０を並列構造とした点のみが図６で示す実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と異なり、この点以外は実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の回路構成と同一の回路構成となっている。なお、図９で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃは、図７で示す実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａから電流検出部２３２，２３３の位置を変更した点のみが実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａと異なり、それ以外は実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａと同様である。

図９で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃは、電圧変換部２１９Ａにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ａのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ａ）を流れる電流を検出する電流検出部２３２を備える。更に、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃは、電圧変換部２１９Ｂにおけるローサイド側のスイッチング素子２０６Ｂのソースと基準導電路１７の間の導電路（第３導電路２１８のうちの個別導電路２１８Ｂ）を流れる電流を検出する電流検出部２３３を備える。電流検出部２３２，２３３は、実施例２等で用いる電流検出部３２と同様の構成をなし、同様の回路構成で抵抗器（シャント抵抗）を流れる電流値を検出する。図９の例では、抵抗器２３２Ａの一端がスイッチング素子２０６Ａのソースに電気的に接続され、抵抗器２３２Ａの他端が入力側コンデンサ２０８Ａ及び出力側コンデンサ２１０Ａのそれぞれの電極とスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに電気的に接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ａを流れる電流が、電流検出部２３２によって検出されるようになっている。同様に、抵抗器２３３Ａの一端がスイッチング素子２０６Ｂのソースに電気的に接続され、抵抗器２３３Ａの他端が入力側コンデンサ２０８Ｂ及び出力側コンデンサ２１０Ｂの電極とスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂの各ソースに接続されている。そして、スイッチング素子２０６Ｂを流れるが、電流検出部２３３によって検出されるようになっている。

図９で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃも、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１に備えられた異常状態検出部と同様の構成及び機能を備える。更に、制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３が実施例７と同様に異常状態検出部として機能し、制御部２０２及びスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂが実施例７と同様に第１保護回路部として機能し、制御部２０２及びスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂが実施例７と同様に第３保護回路部として機能する。

制御部２０２は、電流検出部２３２から出力された検出値に基づき、抵抗器２３２Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ａにおける所定位置）の電流値Ｉａ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉａ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。同様に、制御部２０２は、電流検出部２３３から出力された検出値に基づき、抵抗器２３３Ａが設けられた位置（個別導電路２１８Ｂにおける所定位置）の電流値Ｉｂ３と予め定められた所定の電流閾値Ｉｔｈ３とを比較し、Ｉｂ３＞Ｉｔｈ３であるか否かを判定する。なお、電流閾値Ｉｔｈ３を超える過電流が流れる経路の電圧変換部が、異常状態を生じさせる電圧変換部（異常の電圧変換部）の一例に相当し、異常状態検出部として機能し得る制御部２０２及び電流検出部２３２，２３３は、このような異常の電圧変換部を検出する機能を有している。

制御部２０２は、このような判定によって異常の電圧変換部が検出された場合に、複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）及び複数のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂ（第４スイッチング素子）のうち、異常の電圧変換部の経路に設けられた第２スイッチング素子及び第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とする。例えば、電流検出部２３２からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ａが過電流状態（個別導電路２１８Ａの電流値Ｉａ３がＩａ３＞Ｉｔｈ３の状態）と判定され、電流検出部２３３からの検出値に基づいて個別導電路２１８Ｂが正常状態（個別導電路２１８Ｂの電流値Ｉｂ３がＩｂ３≦Ｉｔｈ３の状態）と判定された場合、個別導電路２１８Ａに対応する電圧変換部２１９Ａの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ａ，２２４Ａをオフ状態とし、個別導電路２１８Ｂに対応する電圧変換部２１９Ｂの経路に設けられたスイッチング素子２２０Ｂ，２２４Ｂをオン状態で維持する。

以上のような構成でも、実施例７と同様の効果が得られる。
実施例９のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃも、実施例６のＤＣＤＣコンバータ２０１の構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ｃは、上述した機能に加え、実施例６で説明した各機能（電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例６と同様の効果が得られるようになっている。

＜実施例１０＞
図１０で示す実施例１０のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄは、実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａの構成及び特徴を全て含み、構成及び機能を更に追加したものである。よって、図１０では、実施例７と同様の構成の部分については図７と同様の符号を付し、これら同様の部分についての詳細な説明は省略する。なお、図１０で示す実施例１０のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄの回路構成は、第１導電路２１５の電圧を検出し得る構成とした点のみが図７で示す実施例７の回路構成と異なっており、この点以外は、実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａの回路構成と同一の回路構成となっている。

図１０で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄは、第１導電路２１５の電圧を検出する電圧検出部３４が設けられている。電圧検出部３４は、実施例５で用いる電圧検出部３４（図５）と同様であり、公知の電圧検出回路として構成され、第１導電路２１５の電圧値に対応した検出値（例えば、第１導電路２１５の所定位置の電圧を分割回路で分圧した分圧値など）を制御部２０２に入力する構成をなす。

本構成では、少なくとも電圧検出部３４及び制御部２０２が異常状態検出部の一例に相当し、少なくとも第１導電路２１５が所定の過電圧状態であることを異常状態として検出するように機能する。具体的には、制御部２０２が電圧検出部３４で検出される検出値に基づいて第１導電路２１５の電圧値Ｖ１を予め定められた閾値Ｖｔｈ１と比較する。そして、制御部２０２は、Ｖ１≦Ｖｔｈ１であれば過電圧状態ではないと判断し、Ｖ１＞Ｖｔｈ１であれば過電圧状態であると判断することで、第１導電路２１５の異常状態を検出している。この例では、Ｖ１＞Ｖｔｈ１の状態が所定の過電圧状態の一例に相当する。

図１０のＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄでは、少なくとも制御部２０２及びスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂが第１保護回路部として機能し、第１導電路２１５の過電圧状態が検出された場合にスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）をオフ状態とするように動作し、具体的には、制御部２０２が、Ｖ１＞Ｖｔｈ１であると判定した場合にスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂのいずれか又は全てをオフ状態とするようにオフ信号を出力する。スイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂの全てをオフ状態とする場合、スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂも全てオフ状態で維持すればよい。

なお、図１０で示すＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄは、実施例７のＤＣＤＣコンバータ２０１Ａの構成及び特徴を全て含んでいる。このため、ＤＣＤＣコンバータ２０１Ｄは、上述した機能に加え、実施例６、７で説明した各機能（電源導電路２１４で生じる過電流状態及び過電圧状態から回路を保護する機能、逆接続保護に関する機能、逆流保護に関する機能、第３導電路２１８で生じる過電流状態から回路を保護する機能など）も全て含み、これらの機能によって実施例７と同様の効果が得られるようになっている。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上述した実施例における一次側電源部４１や二次側電源部４２の具体例はあくまで一例であり、蓄電手段の種類や発生電圧は上述した例に限定されず、様々に変更することができる。また、いずれの実施例も、ダイオード整流方式に変更することができる。
（２）図１〜図１０の例では、第１導電路や第２導電路に接続される発電機や負荷などは省略して示したが、様々な装置や電子部品を第１導電路や第２導電路に接続することができる。
（３）図６〜図１０で示す実施例６〜１０では、２つの電圧変換部２１９Ａ，２１９Ｂが並列に接続された２相構造のＤＣＤＣコンバータ２０１を例示したが、３以上の電圧変換部が並列に接続された３相以上の構造であってもよい。この構成でも、短絡状態が発生した場合に、短絡状態が発生した経路に絞って第２スイッチング素子をオフ状態に切り替え、その経路の電圧変換部の降圧動作を停止させることができる。
（４）図６〜図１０で示す実施例６〜１０では、短絡保護用のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂを複数の個別入力路２４２Ａ，２４２Ｂにそれぞれ設けたが、共通入力路２４０に１つのみ設けることで素子数の低減を図ってもよい。
（５）図６〜図１０で示す実施例６〜１０では、逆流保護用のスイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂを複数の個別出力路２５２Ａ，２５２Ｂにそれぞれ設けたが、共通出力路２５０に１つのみ設けることで素子数の低減を図ってもよい。
（６）図１〜図５で示す実施例１〜５では、電流検出経路２６による電流検出に代えて、又は電流検出経路２６による電流検出と併用する形で、スイッチング素子２２を流れる電流を検出し、スイッチング素子２２を流れる電流が所定の過電流状態である場合に、スイッチング素子２０及びスイッチング素子２４の少なくともいずれかをオフ状態に切り替えるようにしてもよい。例えば、スイッチング素子２２の両端の電位差、即ち、スイッチング素子２２のソースドレイン間の電位差を検出し、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、スイッチング素子２２を流れる電流が過電流状態であるとして、スイッチング素子２０及びスイッチング素子２４の少なくともいずれかをオフ状態に切り替える構成としてもよい。具体的には、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合にスイッチング素子２０をオフ状態に切り替えるようにしてもよく、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、スイッチング素子２４をオフ状態に切り替えるようにしてもよい。或いは、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、スイッチング素子２０，２４のいずれをもオフ状態に切り替えるようにしてもよい。このようにすれば、スイッチング素子２２を電流検出用の素子として兼用した形でスイッチング素子２２に過電流状態が発生しているか否かを判定することができ、この経路に電流検出用の専用素子を設けることを省略又は一部省略することができる。また、図６〜図１０で示す実施例６〜１０でも同様の構成を付加することができる。例えば、スイッチング素子２２（実施例７〜実施例１０では、又はスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂ）の両端の電位差、即ち、スイッチング素子２２のソースドレイン間の電位差を検出し、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、入力側の複数のスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂを全てオフ状態に切り替えるようにしてもよく、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、出力側の複数のスイッチング素子２２２Ａ，２２２Ｂを全てオフ状態に切り替えるようにしてもよい。或いは、スイッチング素子２２の両端の電位差が所定の閾値以上である場合に、スイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ，２２２Ａ，２２２Ｂを全てオフ状態に切り替えるようにしてもよい。なお、スイッチング素子２２を流れる電流の検出方法は上述した方法に限定されず、例えば、スイッチング素子２２とこれに直列に接続される１又は複数の他の素子とで構成される素子群の全体の電位差（素子群全体で生じる電圧降下）が所定の閾値以上である場合に、スイッチング素子２２を流れる電流が過電流状態であると判定し、上述の保護動作を行うようにしてもよい。
（７）実施例１〜１０では、公知の電流検出回路を備える電流検出経路２６によって第２導電路の電流を検出したが、公知の電流検出回路によって第１導電路の電流を検出し、第１導電路の電流値を制御部に入力するようにしてもよい。この場合、制御部は、第１導電路の電流値が所定の電流閾値を上回る過電流状態である場合に、実施例１〜１０において第２導電路に過電流が発生した場合に行う保護動作と同様の方法で保護動作を行うようにすればよい。
（８）実施例５では、実施例２の構成に対して第１導電路１５の電圧を検出する機能を付加し、第１導電路１５で過電圧が検出された場合にスイッチング素子２０（第２スイッチング素子）をオフ状態とする例を示したが、このような機能を実施例１、３、４のいずれの構成に付加してもよい。同様に、実施例１０では、実施例７の構成に対して第１導電路２１５の電圧を検出する機能を付加し、第１導電路２１５で過電圧が検出された場合にスイッチング素子２２０Ａ，２２０Ｂ（第２スイッチング素子）をオフ状態とする例を示したが、このような機能を実施例６、８、９のいずれの構成に付加してもよい。
（９）実施例１〜５の例又はこれらを変更したいずれの例においても、第２導電路１６の電流値が閾値を超える過電流状態のときに制御部２が第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１０）実施例１〜５の例又はこれらを変更したいずれの例においても、第２導電路１６の電圧値が閾値を超える過電圧状態のときに制御部２が第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１１）実施例１〜５の例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１導電路１５の電圧値を検出する機能が付加されていてもよく、更に、第１導電路１５の電圧値が閾値を超える過電圧状態のときに制御部２が第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１２）実施例１〜５の例又はこれらを変更したいずれの例においても、第１導電路１５の電流値を検出する機能が付加されていてもよく、第１導電路１５の電流値が閾値を超える過電流状態のときに制御部２が第２スイッチング素子２０及び第４スイッチング素子２４をいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１３）実施例６〜１０の例又はこれらを変更したいずれの例においても、共通出力路２５０の電流値が閾値を超える過電流状態のときに制御部２０２が全ての第２スイッチング素子２２０Ａ、２２０Ｂ及び全ての第４スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂをいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１４）実施例６〜１０の例又はこれらを変更したいずれの例においても、共通出力路２５０の電圧値が閾値を超える過電圧状態のときに制御部２０２が全ての第２スイッチング素子２２０Ａ、２２０Ｂ及び全ての第４スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂをいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１５）実施例６〜１０の例又はこれらを変更したいずれの例においても、共通入力路２４０の電流値を検出する機能が付加されていてもよく、共通入力路２４０の電流値が閾値を超える過電流状態のときに制御部２０２が全ての第２スイッチング素子２２０Ａ、２２０Ｂ及び全ての第４スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂをいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１６）実施例６〜１０の例又はこれらを変更したいずれの例においても、共通入力路２４０の電圧値を検出する機能が付加されていてもよく、共通入力路２４０の電圧値が閾値を超える過電圧状態のときに制御部２０２が全ての第２スイッチング素子２２０Ａ、２２０Ｂ及び全ての第４スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂをいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。
（１７）実施例６〜１０の例又はこれらを変更したいずれの例においても、共通導電路２１８Ｃの電流値又は電圧値を検出する機能が付加されていてもよく、共通導電路２１８Ｃの電流値又は電圧値が閾値を超える過電流状態又は過電圧状態のときに制御部２０２が全ての第２スイッチング素子２２０Ａ、２２０Ｂ及び全ての第４スイッチング素子２２４Ａ，２２４Ｂをいずれもオフ状態に切り替えるように機能してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ…ＤＣＤＣコンバータ
２，２０２…制御部（第１保護回路部、第３保護回路部，異常状態検出部）
４，２０４Ａ，２０４Ｂ…スイッチング素子（第１スイッチング素子）
１４，２１４…電源導電路
１５，２１５…第１導電路
１６，２１６…第２導電路
１７…基準導電路
１８，２１８…第３導電路
１９，２１９Ａ，２１９Ｂ…電圧変換部
２０，２２０Ａ，２２０Ｂ…スイッチング素子（第２スイッチング素子、第１保護回路部）
２２，２２２Ａ，２２２Ｂ…スイッチング素子（第３スイッチング素子）
２４，２２４Ａ，２２４Ｂ…スイッチング素子（第４スイッチング素子、第１保護回路部、第３保護回路部）
３０，２３０…逆接続保護回路部（第２保護回路部）
３２，２３２，２３３…電流検出部（異常状態検出部）
４１…一次側電源部（高圧側の電源部）
４２…二次側電源部（低圧側の電源部）
２４０…共通入力路
２４２Ａ，２４２Ｂ…個別入力路
２５０…共通出力路
２５２Ａ，２５２Ｂ…個別出力路

Claims (11)

1. 第１スイッチング素子を備えるとともに、一次側電源部の高電位側の端子に導通する第１導電路と二次側電源部の高電位側の端子に導通する第２導電路との間に設けられ、前記第１スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替えによって前記第１導電路に印加された電圧を変換して前記第２導電路に出力する電圧変換部と、
   所定の異常状態を検出する異常状態検出部と、
   前記第１導電路及び前記第２導電路のうちの高圧側となる一方の導電路に設けられるとともに少なくとも前記電圧変換部に向かう方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第２スイッチング素子を備え、前記異常状態検出部によって前記異常状態が検出された場合に前記第２スイッチング素子をオフ状態とする第１保護回路部と、
   前記電圧変換部と前記第１導電路及び前記第２導電路の電位よりも低い所定の基準電位に保たれる基準導電路との間に配置される第３導電路に設けられるとともに少なくとも前記基準導電路側からの電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第３スイッチング素子を備え、前記一次側電源部及び前記二次側電源部のうちの少なくとも低圧側の電源部の端子が正規の接続状態であることを条件として前記第３スイッチング素子がオン状態になり、少なくとも前記低圧側の電源部の端子が逆接続状態である場合に前記第３スイッチング素子をオフ状態とする第２保護回路部と、
   を有するＤＣＤＣコンバータ。
2. 前記異常状態検出部は、前記第１導電路又は前記第２導電路の少なくとも一方の電流が所定の過電流状態であることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第１導電路又は前記第２導電路の少なくとも一方の過電流状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子をオフ状態とする請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータ。
3. 前記二次側電源部が前記低圧側の電源部として構成され、前記一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、前記電圧変換部が、前記第１導電路に印加された直流電圧を降圧して前記第２導電路に出力する構成であり、
   前記異常状態検出部は、少なくとも前記第１導電路が所定の過電圧状態であることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第１導電路の過電圧状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子をオフ状態とする請求項１又は請求項２に記載のＤＣＤＣコンバータ。
4. 前記二次側電源部が前記低圧側の電源部として構成され、前記一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、前記電圧変換部が、前記第１導電路に印加された直流電圧を降圧して前記第２導電路に出力する構成であり、
   前記異常状態検出部は、少なくとも前記第２導電路が所定の過電圧状態であることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第２導電路の過電圧状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子をオフ状態とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータ。
5. 前記異常状態検出部は、前記第３導電路の電流が所定の過電流状態であることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第３導電路の過電流状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子をオフ状態とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータ。
6. 前記第１導電路及び前記第２導電路のうちの低圧側となる導電路に設けられるとともに少なくとも前記電圧変換部に向かう方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第４スイッチング素子を備え、
   前記異常状態検出部は、前記第１導電路、前記第２導電路、前記第３導電路の少なくともいずれかが所定の過電流状態又は所定の過電圧状態の少なくともいずれかであることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第１導電路、前記第２導電路、前記第３導電路の少なくともいずれかの過電流状態又は過電圧状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子をオフ状態とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータ。
7. 前記二次側電源部が前記低圧側の電源部として構成され、前記一次側電源部が高圧側の電源部として構成され、前記電圧変換部が、前記第１導電路に印加された直流電圧を降圧して前記第２導電路に出力する構成であり、
   前記第１保護回路部の前記第２スイッチング素子が前記第１導電路に設けられており、
   更に、前記第２導電路に設けられるとともに少なくとも前記電圧変換部に向かう逆流方向の電流を遮断するオフ状態とその遮断を解除するオン状態とに切り替わる第４スイッチング素子を備え、前記第２導電路が逆流状態となった場合に前記第４スイッチング素子をオフ状態とする第３保護回路部が設けられている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータ。
8. 前記異常状態検出部は、前記第３導電路の電流が所定の過電流状態であることを前記異常状態として検出し、
   前記第１保護回路部及び前記第３保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記第３導電路の過電流状態が検出された場合に、前記第２スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子をオフ状態とする請求項７に記載のＤＣＤＣコンバータ。
9. 前記第１導電路に印加された直流電圧を降圧して前記第２導電路に出力する複数の前記電圧変換部が、前記第１導電路と前記第２導電路との間に並列に設けられ、
   前記第１導電路は、前記一次側電源部の高電位側の端子に導通する共通入力路と、前記共通入力路から分岐して各々の前記電圧変換部に接続される複数の個別入力路と、を備え、
   前記第２導電路は、複数の前記電圧変換部にそれぞれ接続される複数の個別出力路と、それら複数の前記個別出力路が共通接続されるとともに前記二次側電源部の高電位側の端子に導通する共通出力路と、を備え、
   前記第１保護回路部は、複数の前記第２スイッチング素子が各々の前記個別入力路にそれぞれ設けられ、各々の前記個別入力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＤＣＤＣコンバータ。
10. 前記第１導電路に印加された直流電圧を降圧して前記第２導電路に出力する複数の前記電圧変換部が、前記第１導電路と前記第２導電路との間に並列に設けられ、
    前記第１導電路は、前記一次側電源部の高電位側の端子に導通する共通入力路と、前記共通入力路から分岐して各々の前記電圧変換部に接続される複数の個別入力路と、を備え、
    前記第２導電路は、複数の前記電圧変換部にそれぞれ接続される複数の個別出力路と、それら複数の前記個別出力路が共通接続されるとともに前記二次側電源部の高電位側の端子に導通する共通出力路と、を備え、
    前記第１保護回路部は、複数の前記第２スイッチング素子が各々の前記個別入力路にそれぞれ設けられ、各々の前記個別入力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされており、
    前記第３保護回路部は、複数の前記第４スイッチング素子が各々の前記個別出力路にそれぞれ設けられ、各々の前記個別出力路が個別にオフ状態とオン状態とに切り替え可能とされており、
    前記異常状態検出部は、複数の前記電圧変換部において前記異常状態を生じさせる異常の電圧変換部を検出し、
    前記第１保護回路部及び前記第３保護回路部は、前記異常状態検出部によって前記異常の電圧変換部が検出された場合に、複数の前記第２スイッチング素子及び複数の前記第４スイッチング素子のうち前記異常の電圧変換部の経路に設けられた前記第２スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子を選択的にオフ状態とする請求項７又は請求項８に記載のＤＣＤＣコンバータ。
11. 複数の前記電圧変換部を順に動作させる動作制御部を備え、
    前記第１保護回路部は、複数の前記電圧変換部のうちのいずれかの変換部が動作している状態で前記異常状態検出部によって前記異常状態が検出され、他の変換部が動作している状態で前記異常状態検出部によって前記異常状態が検出されない場合、複数の前記第２スイッチング素子のうち、前記異常状態が検出された前記いずれかの変換部への入力経路となる前記個別入力路の前記第２スイッチング素子を選択的にオフ状態に切り替え、前記異常状態が検出されない前記他の変換部への入力経路となる前記個別入力路の前記第２スイッチング素子をオン状態で維持する請求項９又は請求項１０に記載のＤＣＤＣコンバータ。

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