JPH0830340A - Dc−dcコンバータ - Google Patents

Dc−dcコンバータ

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JPH0830340A
JPH0830340A JP16166494A JP16166494A JPH0830340A JP H0830340 A JPH0830340 A JP H0830340A JP 16166494 A JP16166494 A JP 16166494A JP 16166494 A JP16166494 A JP 16166494A JP H0830340 A JPH0830340 A JP H0830340A
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JP
Japan
Prior art keywords
transistor
output
voltage
current
circuit
Prior art date
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JP16166494A
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English (en)
Inventor
Hirohisa Fujita
啓久 藤田
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NEW ERAA KK
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NEW ERAA KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導負荷などの突入電流のかかる負荷に対し
て遅延をかけ、起動時の動作をスムーズにし得るDC−
DCコンバータを提供する。 【構成】 定電圧回路8からの一定電圧に応じて制御ト
ランジスタ5によって出力トランジスタ6から一定電圧
が出力するように制御し、突入電流がかかったとき、電
流リミッタ7でそれを検出し、コンデンサC1で遅延し
た後、制御トランジスタ5によってリミッタを動作させ
る。過大電流が流れたとき、タイムラグ回路9によって
出力制御回路10の動作を遅延させ、トランジスタ11
を導通させてリレーコイル4に流れる電流を遮断し、リ
レー接点3を開き、出力トランジスタ6に供給される直
流電圧を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はDC−DCコンバータ
に関し、たとえば、トラックやバスなどに搭載され、2
4Vのバッテリ電圧を12Vの直流電圧に降圧するよう
なDC−DCコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】トラックやバスなどの大型車両は直流2
4Vのバッテリを搭載しているが、カーステレオなどに
は直流12Vを供給する必要がある。このため、直流2
4Vを直流12Vに降圧するために、DC−DCコンバ
ータを用いる必要がある。
【0003】DC−DCコンバータには、スイッチング
方式と電圧ドロップ方式のものとがある。スイッチング
方式は、直流電圧を一旦高周波電圧に変換した後、直流
電圧に変換するものであり、変換された直流電圧をたと
えばカーステレオに供給すると、高周波ノイズが出ると
いう問題点があるため、専ら直流ドロップ方式のDC−
DCコンバータが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電圧ドロップ方式のD
C−DCコンバータは出力トランジスタによって電圧を
降下させるものであるが、過大電流が流れたとき、出力
トランジスタが破損してしまうため、電流リミッタが設
けられている。この電流リミッタは、たとえば最大出力
電流が10Aに設定されているとすると、12A以上の
電流が流れたとき、出力電圧を低下せしめるように動作
する。
【0005】ところが、負荷としてモータのような誘導
性負荷が接続されている場合、定常電流が5Aしか流れ
なくても、起動時にはたとえば15Aの突入電流が流れ
ることがある。電流リミッタが12Aに設定されていれ
ば、15Aの突入電流によってリミッタが働き、出力電
圧が低下する。出力電圧が低下すると、負荷電流が下が
るので、リミッタが解除され、再び出力電圧が上昇す
る。負荷の起動時はこの状態を繰返すため、発振状態が
生じ、これに伴って異音や振動が発生してしまうという
問題点がある。
【0006】また、DC−DCコンバータには、リミッ
タが働いた場合、強制的に直流電圧が出力されないよう
にするための出力遮断保護回路を設けたものがあるが、
このようなDC−DCコンバータは、負荷の起動時に突
入電流が流れると、保護回路が働いてしまい、動作が停
止してしまう欠点があった。
【0007】それゆえに、この発明の主たる目的は、誘
導負荷などの突入電流のかかる負荷に対して遅延をか
け、起動時の動作をスムーズにするためのDC−DCコ
ンバータを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
入力された直流電圧を出力トランジスタで降圧して一定
の直流電圧を出力するDC−DCコンバータにおいて、
出力トランジスタに予め定める値以上の突入電流が流れ
たとき、予め定める時間経過後に出力トランジスタに供
給されている直流電圧をタイムラグを有して遮断するよ
うに構成される。
【0009】請求項2に係る発明は、DC−DCコンバ
ータにおいて、出力トランジスタに流れる電流が予め定
める電流を越えたことに応じて、出力トランジスタを非
導通にするための電流制限回路と、電流制限回路によっ
て出力トランジスタを非導通にする時間を遅延させるた
めの遅延回路を備えて構成される。
【0010】
【作用】この発明に係るDC−DCコンバータは、出力
トランジスタに予め定める値以上の突入電流が流れたと
き、タイムラグを有して予め定める時間経過後に出力ト
ランジスタに供給されている直流電圧を遮断することに
より、その時間経過内であれば直流電圧が遮断されるこ
とはない。
【0011】より好ましくは、電流制限回路によって出
力トランジスタを非導通にする時間を遅延させて、突入
電流により電流制限を緩和する。
【0012】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示すブロック図
である。図1において、端子1にはバッテリからたとえ
ば24Vの直流電圧が与えられ、端子2には、アクセサ
リー電源として直流24Vが与えられる。端子1に入力
された直流電圧はリレー接点3を介して制御トランジス
タ5と出力トランジスタ6のそれぞれのコレクタに与え
られる。制御トランジスタ5のベースには定電圧回路8
から一定の電圧が与えられ、制御トランジスタ5のエミ
ッタは出力トランジスタ6のベースに接続されている。
したがって、制御トランジスタ5は定電圧回路8からの
一定電圧に応じて、出力トランジスタのエミッタから出
力される直流電圧がたとえば12Vとなるように出力ト
ランジスタ6を制御する。制御トランジスタ5のコレク
タとベースとの間には抵抗R2が接続され、制御トラン
ジスタ5のベースはコンデンサC1を介して接地され
る。コンデンサC1は電流リミッタ7によるリミット動
作を遅延させるために設けられている。
【0013】出力トランジスタ6のエミッタは電流検出
用抵抗R1を介して端子12に接続されるとともに、電
流リミッタ7とタイムラグ9回路とに接続される。電流
リミッタ7は電流検出用抵抗R1の両端に生じる電圧降
下に応じて、制御トランジスタ5のベース電圧を制御し
てリミッタをかける。タイムラグ回路9は突入電流によ
る出力の遮断を遅らせるためのものであり、たとえば2
秒に設定される。出力制御回路10はリレーコイル4の
通電を停止してリレー接点3を開き、直流電圧が出力ト
ランジスタ6に供給されるのを遮断する。このために、
出力制御回路10はタイムラグ回路9が2秒経過しても
過大電流が流れていることを検出したときには、トラン
ジスタ11のベースに低レベル信号を与え、このトラン
ジスタ11を非導通にする。トランジスタ11のエミッ
タは接地され、コレクタはリレーコイル4の一端に接続
される。リレーコイル4の他端には端子2を介して直流
電圧24Vが与えられる。
【0014】図2は従来例とこの発明の一実施例におけ
る起動時の電流の立上がり波形を示す図である。次に、
図2を参照しながら図1の動作について説明する。端子
1には常時バッテリから直流電圧24Vが供給され、端
子2には、自動車のキースイッチを操作したときに直流
電圧24Vが与えられる。出力制御回路10はキースイ
ッチが操作されてアクセサリー電源が供給されたことに
応じて、トランジスタ11を導通させる。トランジスタ
11が導通すると、リレーコイル4に電流が流れ、リレ
ー接点3が閉じられ、直流電圧24Vが制御トランジス
タ5と出力トランジスタ6のそれぞれのコレクタに与え
られるとともに、抵抗R2を介してコンデンサC1が充
電される。制御トランジスタ5は定電圧回路8からの一
定電圧に応じて、出力トランジスタ6から直流電圧12
Vが出力されるように出力トランジスタ6のベース電位
を制御する。このため、出力トランジスタ6のエミッタ
から直流電圧12Vが電流検出用抵抗R1を介して端子
12に出力される。
【0015】端子12にたとえば誘導性負荷が接続され
ている場合、突入電流が流れ、その突入電流を電流リミ
ッタ7が検出すると、リミッタをかけるために、制御ト
ランジスタ5のベース電位を低くしようとする。ところ
が、コンデンサC1が充電されているため、制御トラン
ジスタ5のベース電位は直ちに低下しない。従来は、コ
ンデンサC1が接続されていなかったため、突入電流に
よってリミッタ動作が働き、出力トランジスタ6の出力
電圧が低下し、それによって負荷電流が小さくなってリ
ミット動作が解除され、再び出力電圧が上昇するという
動作を繰返すために、図2(a)に示すような発振動作
を起こしてしまっていた。
【0016】しかしながら、この実施例では、コンデン
サC1を制御トランジスタ5のベースと接地間に接続し
ているため、電流リミッタ7が突入電流を検出しても直
ちにリミッタがかからないため、図2(b)に示すよう
に、出力電流が徐々に上昇し、発振動作を生じない。一
方、タイムラグ回路9は、過大電流がたとえば2秒以上
流れない限り、出力制御回路10によってトランジスタ
11をオフさせないため、リレー接点3は閉じられたま
まとなり、直流電圧24Vが出力トランジスタ6に供給
され続ける。もし、過大電流が2秒以上流れ続けたとき
には、出力制御回路10はトランジスタ11をオフにす
る。それによって、リレー接点3が開かれ、直流電圧2
4Vが出力トランジスタ6に流れなくなり、保護が図ら
れる。
【0017】図3はこの発明の一実施例のより具体的な
電気回路図である。図3において、電流リミッタ7は、
抵抗R3とトランジスタ13とを含み、制御トランジス
タ5のエミッタ電圧が抵抗R3を介してトランジスタ1
3のベースに与えられ、トランジスタ13のエミッタは
電流検出用抵抗R1の一端に接続される。出力トランジ
スタ6の出力電流が大きくなると、電流検出用抵抗R1
の両端電圧が大きくなるので、トランジスタ13は制御
トランジスタ5のベース電位を低くしてリミッタをかけ
る。定電圧回路8はトランジスタ14とツェナーダイオ
ード15とを含み、トランジスタ14はツェナーダイオ
ード15の一定電圧を制御トランジスタ5のベースに伝
達する。
【0018】タイムラグ回路9は直列接続されたオペア
ンプアンプ16と17およびオペアンプ16の出力と接
地間に接続されるコンデンサC2とを含み、コンデンサ
C2によって2秒のタイムラグが設定される。出力制御
回路10はサイリスタ18を含み、サイリスタ18の制
御電極がタイムラグ回路9に含まれるオペアンプ17の
出力によって制御され、サイリスタ18のアノードはト
ランジスタ11のベースに接続される。タイムラグ回路
9は過大電流が流れても、コンデンサC2によってたと
えば2秒のタイムラグが設定されているため、オペアン
プ17の出力が低レベルになっており、サイリスタ18
は導通しない。2秒以上過大電流が流れると、オペアン
プ17の出力が高レベルになってサイリスタ18が導通
し、トランジスタ11のベース電位を接地電位に引下げ
てこのトランジスタ11をオフにするため、リレーコイ
ル4に電流が流れなくなり、リレー接点3が開かれる。
その結果、出力トランジスタ6に直流電圧24Vが与え
られなくなり、保護が図られる。
【0019】さらに、図3に示した例では、過電圧保護
回路19と温度検出回路21とが設けられている。過電
圧保護回路19はコンパレータ20を含み、出力電圧と
基準電圧とを比較し、出力電圧がたとえば17V以上に
上がったとき、高レベル信号を出力してサイリスタ18
の制御電極に与え、サイリスタ18を導通させてトラン
ジスタ11をオフにし、リレー接点3を開く。
【0020】温度検出回路21はサーミスタ22とオペ
アンプ23とトランジスタ24とを含む。サーミスタ2
2はオペアンプ23の一方入力端に接続されている。オ
ペアンプ23は他方端に与えられる基準電圧とサーミス
タ22の出力電圧とを比較する。オペアンプ23の一方
入力端と出力端との間には抵抗R3が接続されてヒステ
リシス特性が持たされている。オペアンプ23の出力は
トランジスタ24のベースに与えられ、トランジスタ2
4のコレクタはトランジスタ11のベースに接続されて
いる。オペアンプ23はたとえば温度が85℃以上にな
るとトランジスタ24を導通させてトランジスタ11を
非導通にして接点3を開き、出力がオフになり温度が低
下して65℃以下になるとトランジスタ24を非導通に
する。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、出力
トランジスタに予め定める値以上の突入電流が流れたと
き、予め定める時間経過後に出力トランジスタの供給さ
れる直流電圧を遮断するようにしたので、突入電流が流
れても直ちに電流リミッタがかかることがなく、また発
振も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のブロック図である。
【図2】従来例とこの発明の一実施例における起動時の
電流の立上がり波形を示す図である。
【図3】この発明の一実施例の具体的な電気回路図であ
る。
【符号の説明】
1,2,12 端子 3 リレー接点 4 リレーコイル 5 制御トランジスタ 6 出力トランジスタ 7 電流リミッタ 8 定電圧回路 9 タイムラグ回路 10 出力制御回路 11,13,14,24 トランジスタ 15 ツェナーダイオード 16,17,23 オペアンプ 18 サイリスタ 19 過電圧保護回路 20 コンパレータ 21 温度検出回路 22 サーミスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された直流電圧を出力トランジスタ
    で降圧して一定の直流電圧を出力するDC−DCコンバ
    ータにおいて、 前記出力トランジスタに予め定める値以上の突入電流が
    流れたとき、予め定める時間経過後に前記出力トランジ
    スタに供給されている直流電圧をタイムラグを有して遮
    断するようにした、DC−DCコンバータ。
  2. 【請求項2】 入力された直流電圧を出力トランジスタ
    で降圧して一定の直流電圧を出力するDC−DCコンバ
    ータにおいて、 前記出力トランジスタに流れる電流が予め定める電流を
    越えたことに応じて、前記出力トランジスタを非導通に
    するための電流制限回路、および前記電流制限回路によ
    って前記出力トランジスタを非導通にする時間を遅延さ
    せるための遅延回路を備えた、DC−DCコンバータ。
JP16166494A 1994-07-14 1994-07-14 Dc−dcコンバータ Pending JPH0830340A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970624