JP6511854B2 - 電流制御装置及び電源システム - Google Patents
電流制御装置及び電源システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6511854B2 JP6511854B2 JP2015034030A JP2015034030A JP6511854B2 JP 6511854 B2 JP6511854 B2 JP 6511854B2 JP 2015034030 A JP2015034030 A JP 2015034030A JP 2015034030 A JP2015034030 A JP 2015034030A JP 6511854 B2 JP6511854 B2 JP 6511854B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor switches
- semiconductor
- voltage
- semiconductor switch
- drain
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 462
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 19
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 39
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
- H03K17/08122—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0054—Gating switches, e.g. pass gates
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
発熱量が小さい電流制御装置として、オン抵抗が小さい2つの半導体スイッチを備える電流制御装置が考えられる。
また、大型の半導体スイッチは高価であるため、オン抵抗が小さい2つの半導体スイッチを備える電流制御装置には製造費用が嵩むという問題もある。
2つの半導体スイッチ夫々の両端間に2つのダイオードが接続されている。2つのダイオードのアノード又はカソードが互いに接続されている。2つの半導体スイッチ夫々の耐圧は、自身の両端間に接続されているダイオードのカソード側の蓄電器に印加される電圧が高い程、高い。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1における電源システム1の要部構成を示すブロック図である。電源システム1は、好適に車両に搭載されており、発電機10、第1蓄電器11、DCDCコンバータ12、第2蓄電器13、負荷14、制御部15、電流センサ16及び2つの半導体スイッチ20,30を備える。
従って、半導体スイッチ20,30夫々は、ゲートに印加されている電圧が一定電圧以上である場合にオンであり、ゲートに印加されている電圧が一定電圧未満である場合にオフである。
2つの半導体スイッチ20,30がオフであってDCDCコンバータ12が変圧を行っている場合、第2蓄電器13及び負荷14夫々に、DCDCコンバータ12から変圧電圧が印加される。これにより、第2蓄電器13は蓄電し、負荷14は給電される。
上限電流は、DCDCコンバータ12を介して流れることが可能な最大電流以下である。
電源システム1が直接給電状態である場合、発電機10又は第1蓄電器11から負荷14に前述した最大電流を超える電流を供給することが可能である。
制御部15はスイッチ制御部として機能する。
電源システム1が通常状態である場合において、外乱ノイズが通常電圧Vnに加わったときに、半導体スイッチ20のドレインにおける電圧が電圧(Vn+ΔVn)となる可能性がある。
電源システム1が通常状態である場合において、外乱ノイズが変圧電圧Vcに加わったときに、半導体スイッチ30のドレインにおける電圧が電圧(Vc+ΔVc)となる可能性がある。
実施の形態1においては、半導体スイッチ20のソースが半導体スイッチ30のソースに接続されている。しかしながら、半導体スイッチ20のドレインが半導体スイッチ30のドレインに接続されていてもよい。
以下では、実施の形態2について実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については実施の形態1と同様であるため、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態2における電源システム1が通常状態である場合、半導体スイッチ30のドレイン及びソース間に電圧(Vn+ΔVn)が印加される可能性がある。
実施の形態2における電源システム1が通常状態である場合、半導体スイッチ20のドレイン及びソース間に電圧(Vc+ΔVc)が印加される可能性がある。
実施の形態2における電源システム1では、半導体スイッチ20のドレイン及びソース間の耐圧は、第2蓄電器13に印加される電圧に応じた値であり、半導体スイッチ30のドレイン及びソース間の耐圧は、第1蓄電器11に印加される電圧に応じた値である。
実施の形態1における電源システム1では、2つの半導体スイッチ20,30に関して、ドレイン及びソース間の耐圧が異なるため、2つの半導体スイッチ20,30夫々のドレインを介して電流が流れた場合に発生する熱の量が小さい。半導体スイッチ20,30夫々に半導体スイッチを並列に接続することによって、発熱量を更に小さくすることができる。
N個の半導体スイッチ50,50,・・・,50夫々にも、寄生ダイオードであるダイオード51が接続されている。ダイオード51に関して、カソードは半導体スイッチ50のドレインに接続され、アノードは半導体スイッチ50のソースに接続されている。
M個の半導体スイッチ40,40,・・・,40及びN個の半導体スイッチ50,50,・・・,50夫々は第2の半導体スイッチとして機能する。
従って、半導体スイッチ40,50夫々は、ゲートに印加されている電圧が一定電圧以上である場合にオンであり、ゲートに印加されている電圧が一定電圧未満である場合にオフである。
M個の半導体スイッチ40,40,・・・,40夫々におけるドレイン及びソース間の耐圧は、M個の半導体スイッチ40,40,・・・,40夫々に並列に接続されている半導体スイッチ20のドレイン及びソース間の耐圧と同じ又は略同じである。
N個の半導体スイッチ50,50,・・・,50夫々におけるドレイン及びソース間の耐圧は、N個の半導体スイッチ50,50,・・・,50夫々に並列に接続されている半導体スイッチ20のドレイン及びソース間の耐圧と同じ又は略同じである。
実施の形態3においては、半導体スイッチ20のソースが半導体スイッチ30のソースに接続されている。しかしながら、半導体スイッチ20のドレインが半導体スイッチ30のドレインに接続されてもよい。
以下では、実施の形態4について実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については実施の形態1と同様であるため、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
更に、実施の形態1〜4において、DCDCコンバータ12の構成は、一端に印加されている電圧を降圧する構成に限定されず、一端に印加されている電圧を昇圧する構成であってもよい。この場合、通常電圧は変圧電圧よりも低い。
11 第1蓄電器
13 第2蓄電器
14 負荷
15 制御部(スイッチ制御部、電流制御装置の一部)
20,30 半導体スイッチ(電流制御装置の一部)
40,50 半導体スイッチ(第2の半導体スイッチ、電流制御装置の一部)
Claims (4)
- 一端が互いに接続されている2つの半導体スイッチを同時にオン又はオフにするスイッチ制御部を備え、該スイッチ制御部が前記2つの半導体スイッチをオン又はオフにすることによって前記2つの半導体スイッチの他端間を流れる電流を制御する電流制御装置において、
該2つの半導体スイッチ夫々の両端間の耐圧は互いに異なっており、
該2つの半導体スイッチは2つの蓄電器夫々の一端間を接続し、
該2つの半導体スイッチ夫々の両端間に2つのダイオードが接続されており、
該2つのダイオードのアノード又はカソードが互いに接続されており、
前記2つの半導体スイッチ夫々の耐圧は、自身の両端間に接続されている前記ダイオードのカソード側の前記蓄電器に印加される電圧が高い程、高いこと
を特徴とする電流制御装置。 - 前記2つの半導体スイッチのいずれかに並列に接続されている一又は複数の第2の半導体スイッチを備え、
該一又は複数の第2の半導体スイッチ夫々は、並列に接続されている前記半導体スイッチと同じ耐圧を有し、
前記スイッチ制御部は、前記2つの半導体スイッチと、前記一又は複数の第2の半導体スイッチとを同時にオン又はオフにすること
を特徴とする請求項1に記載の電流制御装置。 - 前記2つの半導体スイッチ中の一方の半導体スイッチに並列に接続されている前記第2の半導体スイッチの数は、他方の半導体スイッチに並列に接続されている前記第2の半導体スイッチの数と異なっていること
を特徴とする請求項2に記載の電流制御装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の電流制御装置と、
前記2つの蓄電器と、
該2つの蓄電器によって給電される負荷と
を備え、
前記2つの蓄電器夫々には異なる電圧が印加されること
を特徴とする電源システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015034030A JP6511854B2 (ja) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | 電流制御装置及び電源システム |
CN201680010747.2A CN107251432A (zh) | 2015-02-24 | 2016-02-05 | 电流控制装置及电源系统 |
DE112016000881.3T DE112016000881T5 (de) | 2015-02-24 | 2016-02-05 | Stromsteuereinrichtung und stromversorgungssystem |
US15/552,400 US10230366B2 (en) | 2015-02-24 | 2016-02-05 | Current control device and power supply system |
PCT/JP2016/053473 WO2016136426A1 (ja) | 2015-02-24 | 2016-02-05 | 電流制御装置及び電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015034030A JP6511854B2 (ja) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | 電流制御装置及び電源システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016158071A JP2016158071A (ja) | 2016-09-01 |
JP6511854B2 true JP6511854B2 (ja) | 2019-05-15 |
Family
ID=56788419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015034030A Expired - Fee Related JP6511854B2 (ja) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | 電流制御装置及び電源システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10230366B2 (ja) |
JP (1) | JP6511854B2 (ja) |
CN (1) | CN107251432A (ja) |
DE (1) | DE112016000881T5 (ja) |
WO (1) | WO2016136426A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107979109B (zh) * | 2018-01-02 | 2019-06-25 | 烟台秦讯机械科技有限公司 | 混合能源供电储能系统及储能方法 |
JP6581694B1 (ja) * | 2018-06-27 | 2019-09-25 | 日東電工株式会社 | 補強フィルム |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3529238B2 (ja) * | 1997-03-18 | 2004-05-24 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ | 半導体スイッチ |
JP3927017B2 (ja) | 2001-11-26 | 2007-06-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 回路構成体及びその製造方法 |
DE10254910B4 (de) | 2001-11-26 | 2008-12-24 | AutoNetworks Technologies, Ltd., Nagoya | Schaltkreisbildende Einheit und Verfahren zu deren Herstellung |
JP2003179316A (ja) | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Fuji Kiko Denshi Kk | 放熱性に優れたプリント配線板の構造 |
JP4238700B2 (ja) | 2003-11-11 | 2009-03-18 | 住友電装株式会社 | 回路構成体の製造方法 |
JP5290015B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2013-09-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | バッファ回路 |
JP4881971B2 (ja) | 2009-03-26 | 2012-02-22 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体装置 |
JP5387383B2 (ja) * | 2009-12-18 | 2014-01-15 | 株式会社デンソー | 車載電源装置 |
JP5627264B2 (ja) * | 2010-03-27 | 2014-11-19 | 三洋電機株式会社 | 車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両 |
US8716995B2 (en) * | 2010-11-24 | 2014-05-06 | Rohm Co., Ltd. | Control circuit for switching power supply |
JP2012115039A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Rohm Co Ltd | スイッチング電源の制御回路ならびにそれを用いたスイッチング電源および電子機器 |
JP5605320B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2014-10-15 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車両用電源装置 |
JP5959901B2 (ja) * | 2012-04-05 | 2016-08-02 | 株式会社日立製作所 | 半導体駆動回路および電力変換装置 |
WO2014162907A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置、給電制御装置、充電制御方法、充電制御装置及び車両用電源装置 |
CN203504399U (zh) * | 2013-09-16 | 2014-03-26 | 王达开 | 一种功率开关器件串联限压电路 |
US9729140B2 (en) * | 2014-03-05 | 2017-08-08 | Analog Devices, Inc. | Circuits with floating bias |
US9413348B2 (en) * | 2014-07-29 | 2016-08-09 | Semiconductor Components Industries, Llc | Electronic circuit including a switch having an associated breakdown voltage and a method of using the same |
US9755644B2 (en) * | 2015-09-30 | 2017-09-05 | Lapis Semiconductor Co., Ltd. | Interface circuit |
US20170222641A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Ford Global Technologies, Llc | Dynamic igbt gate drive to reduce switching loss |
US11133796B2 (en) * | 2016-03-11 | 2021-09-28 | Ford Global Technologies, Llc | Dynamic IGBT gate drive to reduce switching loss |
US10090792B2 (en) * | 2016-12-08 | 2018-10-02 | Ford Global Technologies, Llc | Self-balancing parallel power devices with a temperature compensated gate driver |
US9979294B1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-05-22 | Semiconductor Components Industries, Llc | DC-DC converter with gate charge re-use |
-
2015
- 2015-02-24 JP JP2015034030A patent/JP6511854B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-02-05 US US15/552,400 patent/US10230366B2/en active Active
- 2016-02-05 DE DE112016000881.3T patent/DE112016000881T5/de active Pending
- 2016-02-05 CN CN201680010747.2A patent/CN107251432A/zh active Pending
- 2016-02-05 WO PCT/JP2016/053473 patent/WO2016136426A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016136426A1 (ja) | 2016-09-01 |
DE112016000881T5 (de) | 2017-11-02 |
JP2016158071A (ja) | 2016-09-01 |
US10230366B2 (en) | 2019-03-12 |
US20180041206A1 (en) | 2018-02-08 |
CN107251432A (zh) | 2017-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4791132B2 (ja) | 昇圧回路、昇圧回路を使用した定電圧回路及び昇圧回路を使用した定電流回路 | |
US8400122B2 (en) | Selectively activated three-state charge pump | |
JP2017085725A (ja) | 降圧dc/dcコンバータおよびその制御回路、車載用電源装置 | |
US10658840B2 (en) | Current restriction for a power source | |
JP2012205408A (ja) | 電源回路 | |
JP6827112B2 (ja) | 制御回路、及び理想ダイオード回路 | |
JP6511854B2 (ja) | 電流制御装置及び電源システム | |
JP4811948B2 (ja) | 整流装置 | |
JP2017011790A (ja) | スイッチング素子の駆動装置 | |
JP2005176476A (ja) | スイッチングレギュレータ | |
JP6637754B2 (ja) | 電源回路およびそれを備える電子装置 | |
JP2017225322A (ja) | 電力変換システム | |
JP2008172969A (ja) | 半導体集積回路 | |
JP2007282316A (ja) | 直流電源保持回路 | |
JP6902719B2 (ja) | コンバータシステム | |
US9153977B2 (en) | Bi-directional switching regulator and control circuit thereof | |
JP2017021954A (ja) | Led点灯装置 | |
JP6528605B2 (ja) | 電源回路、照明装置 | |
JP5052333B2 (ja) | スイッチングレギュレータおよびその制御方法 | |
JP6577849B2 (ja) | 電源回路用起動回路 | |
JP2015216420A (ja) | スイッチ装置、降圧装置及び昇圧装置 | |
JP6565482B2 (ja) | 電源回路 | |
JP2015198474A (ja) | 電池システム | |
CN213024115U (zh) | 一种电压调节电路 | |
US10871812B2 (en) | Power supply circuit and electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190312 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190325 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6511854 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |