TW201605156A

TW201605156A - Ｄｃ－ｄｃ轉換器

Info

Publication number: TW201605156A
Application number: TW103134419A
Authority: TW
Inventors: Toshihiro Amei
Original assignee: Smk Kk
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-02-01
Also published as: DE112014006836T5; TWI669889B; JP5811246B1; CN105874699A; JP2016029865A; US20160336863A1; CN105874699B; US9906141B2; WO2016013130A1

Abstract

提供一種：藉由簡單的電路構成，來檢測出切換電晶體(Tr1)之在主動狀態下的異常動作之DC-DC轉換器。對於切換電晶體之與一次線圈間的連接側之連接點(A)之電壓(Vd)、和於在切換電晶體正進行切換動作的期間中之連接點(A)之電壓(Vd)的變動範圍內而設定之臨限值電壓(Vth)，此兩者間作比較；並當對於電壓(Vd)和臨限值電壓(Vth)作了比較後的極性，於較對於切換電晶體進行切換控制之驅動訊號之特定周期而更長的檢測期間(Td)中並未有所改變的情況時，判定為乃身為切換電晶體會產生發熱的危險之主動狀態下的動作。

Description

DC-DC轉換器

本發明，係有關於將直流電壓轉換為適於負載之安定的直流電壓之DC-DC轉換器，更詳細而言，係有關於藉由切換電晶體之開閉動作來使在變壓器之一次線圈中所流動之電流產生斷續，並轉換為與變壓器之一次側的直流輸入電壓相異之直流輸出電壓再從變壓器之二次側而輸出的DC-DC轉換器。

DC-DC轉換器，係為將直流之輸入電壓轉換為相異之直流輸出電壓並對於負載進行輸出者，並在筆記型電腦等之各種的電性製品內之以相異之直流電壓而動作的各電子電路之每一者中分別有所具備，而將輸入電壓轉換為該電子電路所需要的安定之直流電壓並輸出。DC-DC轉換器，係基於其動作原理，而可分成藉由切換電晶體來使在電感中所流動之電流產生斷續並轉換為與直流輸入電壓相異之電壓或極性的直流輸出電壓之非絕緣型、和藉由變壓器來使輸入電壓升降之絕緣型，但是，作為轉換成與直流輸入電壓之間的電位差為大的輸出電壓之轉換器，在行動電話、攜帶音樂播放器等之攜帶電子機器的充電器或AC轉換器中，係採用有絕緣型之DC-DC轉換器。

圖4，係為對於此先前技術之絕緣型之DC-DC轉換器的其中一例之返馳轉換器100作展示者，於圖中，元件符號10a，係為直流電源1之高壓側端子，元件符號10b，係為低壓側端子，元件符號11a，係為變壓器11之一次線圈，元件符號11b，係為變壓器11之二次輸出線圈。相對於直流電源10而被與變壓器11之一次線圈11a作串聯連接的切換電晶體Tr1，例如係由FET(場效電晶體)所構成，並藉由從驅動電路3所輸出至切換電晶體Tr1之閘極處的驅動訊號，而被作開閉控制。在切換電晶體Tr1被作關閉控制(ON控制)並以飽和狀態而動作的期間中，係從直流輸入電源10而對於變壓器11之一次線圈11a流動激磁電流，若是切換電晶體Tr1被作開控制(OFF控制)，則藉由在關閉控制期間中而於一次線圈11a處流動的激磁電流所積蓄在變壓器11中之電力，係從二次輸出線圈11b而被放出。

在變壓器11之二次側處，係被設置有構成整流平滑化電路之整流用二極體15和平滑電容器16，將二次輸出線圈11b之輸出作整流平滑化，並將直流電源1之輸入電壓Vin轉換為高壓側輸出線20a和低壓側輸出線20b之間之輸出電壓Vo，而對於被連接在高壓側輸出線20a和低壓側輸出線20b之間的負載作輸出。在一對的輸出線20a、20b之間，係被設置有將輸出線之輸出電壓Vo 與配合於負載之額定規格所設定的設定電壓作比較之電壓監視電路12，構成定電壓控制電路之變壓器11之二次側的電壓監視電路12和一次側的驅動電路3，係藉由進行光耦合之光耦合發光元件13和光耦合受光元件14而被作連接。

電壓監視電路12，只要高壓側輸出線20a和低壓側輸出線20b之間的輸出電壓Vo超過設定電壓，則係對於光耦合發光元件13進行發光控制，若是光耦合受光元件14受光了從光耦合發光元件13而來之發光，則係對於驅動電路3輸出代表輸出電壓Vo為超過設定電壓的狀態之限制訊號。因應於被積蓄在變壓器11中之電力而增減的輸出電壓Vo，由於係能夠基於每單位時間中之切換電晶體Tr1之閉控制時間，來對於其電壓作控制，因此，驅動電路3，係根據限制訊號來進行PWM調變或PFM調變而對於驅動訊號之ON能率(duty)進行可變控制，在從光耦合受光元件14而接收有限制訊號的期間中，係使對於切換電晶體Tr1進行關閉控制之驅動訊號的ON能率降低，在並未接收限制訊號的期間中，則係使ON能率增加。

藉由此，例如，當輸出電壓Vo為超過設定電壓更高的情況時，係從驅動電路3而對於切換電晶體Tr1之閘極輸出使ON能率作了降低的驅動訊號，在每單位時間內之ON控制時間係被縮短，因此，輸出電壓Vo係降低。相反的，當輸出電壓Vo為較設定電壓更低的情況時，由於使ON能率作了增加的驅動訊號係被輸出至切換電晶體Tr1之閘極處，在單位時間內之ON控制時間係被延長，因此，輸出電壓Vo係一直上升至直到超過設定電壓為止，藉由反覆進行此，輸出電壓Vo係被定電壓控制為特定之設定電壓。

一般而言，在此種DC-DC轉換器中，若是成為過負載或者是輸出線之短路等的非預期之異常動作狀態，則會有發生負載之電路破損或者是造成火災等的危險，因此，係設置有檢測出輸出電壓之降低或輸出電流之異常上升等並將輸出線20a、20b遮斷之保護電路(專利文獻1、2)。

又，亦周知有下述一般之DC-DC轉換器：亦即是，係設置有將熔絲與變壓器11之一次線圈11a作串聯連接，並當在一次線圈11a中所流動之電流超過特定之額定電流的情況時，藉由熔絲來將電流遮斷之保護電路。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-244659號公報

[專利文獻2]日本特開平6-284714號公報

此種構成之DC-DC轉換器100，係會有起因於打雷或者是其他之某些的原因，而導致驅動電路3之進行PWM調變或PFM調變的調變電路等故障，並對於切換電晶體Tr1之閘極(基極)輸出一定電位之驅動訊號，而使切換動作停止並持續以直流偏壓狀態來動作的情況。此時，切換電晶體Tr1係以主動狀態而動作，並持續從直流電源10而流動基於被作了串聯連接的變壓器11之一次線圈11a和切換電晶體Tr1之電阻值所決定的電流。

然而，在使切換電晶體Tr1處之切換損失盡可能地降低而以高效率來將輸入電壓轉換為直流輸出電壓的DC-DC轉換器中，與使用有對於散熱對策有所考慮之功率MOS或者是功率電晶體之串聯式穩壓器相異，起因於ON電阻所產生的熱量係並無法發散，因此，係會有導致切換電晶體Tr1發熱並發生火災之重大事故的發生之危險性。

另一方面，由於就算是切換電晶體Tr1為以主動狀態而動作，也會起因於由負載所導致的電力消耗而使輸出電壓和輸出電流降低，而不會有超過會被判定為異常動作之判定值的情況，因此，在專利文獻1、2等所記載之保護電路中，係並無法將上述異常動作檢測出來，進而，由於多數之DC-DC轉換器乃是被配置在電性製品之框體內，因此，係並無法從外部來藉由目視或感覺而檢測出切換電晶體Tr1的異常發熱，而有著在直到從電性製品之內部起火為止均無法發現到異常動作之虞。

又，就算是在將熔絲與變壓器11之一次線圈11a作了串聯連接的DC-DC轉換器中，亦同樣的，在切換電晶體Tr1為以主動狀態而動作時所流動之電流，係並不會超過熔絲之額定電流，而並無法藉由熔絲來將該電流遮斷。

亦即是，雖然驅動電路3之調變電路等故障並連續地輸出將切換電晶體Tr1設為主動狀態的驅動訊號之現象，係極少發生，但是，若是一發生此種故障，則在先前技術之DC-DC轉換器中，係並無法將此故障檢測出來，而有著會以高機率而導致火災事故之極為重大的問題。

本發明，係為有鑑於此種先前技術之問題點而進行者，其目的，係在於提供一種：藉由簡單的電路構成來檢測出切換電晶體Tr1之在主動狀態下的異常動作之DC-DC轉換器。

又，其目的，係在於提供一種：不需對於既存之DC-DC轉換器的構成作變更，便能夠在以主動狀態而動作之切換電晶體Tr1發生異常發熱之前，停止從直流輸入電源而來之輸入，以防止火災之發生於未然的DC-DC轉換器。

為了達成上述目的，在請求項1中所記載之DC-DC轉換器，係具備有：變壓器，係具備有一次線圈和二次線圈；和切換電晶體，係被串聯連接於將一次線圈作激磁之直流電源的低壓側端子和一次線圈之間；和驅動電路，係對於切換電晶體之控制端子輸出以特定周期來對於切換電晶體進行開閉控制之驅動訊號；和定電壓控制電路，係因應於變壓器之二次側的一對之高壓側輸出線和低壓側輸出線間之輸出電壓，而對於由驅動訊號所致之切換電晶體之閉時間作控制，以對輸出電壓進行定電壓控制，該DC-DC轉換器，其特徵為，係更進而具備有：比較電路，係對於切換電晶體之與一次線圈間的連接側之連接點A之電壓Vd、和於在切換電晶體正進行切換動作的期間中之連接點A之電壓Vd的變動範圍內而任意設定之臨限值電壓Vth，此兩者間作比較；和異常判定電路，係當比較電路對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，於較驅動訊號之前述特定周期而更長的檢測期間Td中並未有所改變的情況時，判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體的動作。

切換電晶體之與電感間的連接側之連接點A之電壓Vd，係在當切換電晶體為反覆成為飽和狀態和遮斷狀態而正常地進行切換動作的期間中之變動範圍中而變動，比較電路之對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，係於切換電晶體進行開閉之特定週期內而變化。若是切換電晶體以主動狀態而動作，則由於輸入電壓Vi係保持為略一定，並且連接點A之電壓Vd亦係保持為略一定之電位，因此，比較電路之對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，就算是於較切換電晶體所進行開閉之特定周期而更長的檢測期間Td中，也不會有所改變，因此，異常判定電路係能夠根據此而與切換電晶體之正常的切換動作相區分，並判定出主動狀態下之動作。

請求項2中所記載之DC-DC轉換器，係具備有：變壓器，係具備有一次線圈和一次副線圈以及二次線圈；和切換電晶體，係被串聯連接於將一次線圈作激磁之直流電源的低壓側端子和一次線圈之間；和驅動電路，係對於切換電晶體之控制端子輸出以特定周期來對於切換電晶體進行開閉控制之驅動訊號；和定電壓控制電路，係因應於變壓器之二次側的一對之高壓側輸出線和低壓側輸出線間之輸出電壓，而對於由驅動訊號所致之切換電晶體之閉時間作控制，以對輸出電壓進行定電壓控制，該DC-DC轉換器，其特徵為，係更進而具備有：比較電路，係使一次副線圈之其中一端與前述直流電源之低壓側端子或高壓側端子作連接，並對於在切換電晶體正進行切換動作的期間中之一次副線圈之另外一端之電壓Vd的變動範圍內而任意設定之臨限值電壓Vth作比較；和異常判定電路，係當比較電路對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，於較驅動訊號之前述特定周期而更長的檢測期間Td中並未有所改變的情況時，判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體的動作。

一次副線圈之並未被與直流電源直接作連接的另外一端之電壓，係在當切換電晶體為反覆成為飽和狀態和遮斷狀態而正常地進行切換動作的期間中之變動範圍中而變動，比較電路之對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，係於切換電晶體進行開閉之特定週期內而變化。若是切換電晶體以主動狀態而動作，則由於輸入電壓Vi係保持為略一定，並且一次副線圈之另外一端之電壓亦係保持為略一定之電位，因此，比較電路之對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，就算是於較切換電晶體所進行開閉之特定周期而更長的檢測期間Td中，也不會有所改變，因此，異常判定電路係能夠根據此而與切換電晶體之正常的切換動作相區分，並判定出主動狀態下之動作。

請求項3所記載之DC-DC轉換器，其特徵為，係具備有：保護電路，係當異常判定電路判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體之動作時，對於被連接於前述直流輸入電源和一次線圈之間的緊急停止開關進行開控制。

若是異常判定電路判定出切換電晶體之主動狀態的動作、則由於緊急停止開關係被作開控制，從直流輸入電源所流動至切換電晶體之電流係停止，因此，係成為不會產生起因於主動狀態之動作所導致的切換電晶體之發熱。

若依據請求項1或請求項2之發明，則由於就算是驅動電路之一部分或切換電晶體自身發生有故障，而切換電晶體以主動狀態而動作，亦能夠將該主動狀態之動作與正常的切換動作相區分並進行判定，因此，係能夠具有像是對於使用者告知切換電晶體之發熱的危險或者是將DC-DC轉換器之動作停止等的預防火災發生於未然之火災避免手段。

又，由於僅需要對於切換電晶體之與一次線圈間的連接側之連接點A或者是一次副線圈之依據切換動作而產生電壓變動之另外一端的電壓Vd作監視，便能夠檢測出切換電晶體之主動狀態的動作，因此，僅需要對於既存之DC-DC轉換器附加比較電路和異常判定電路，便能夠檢測出在至今為止之保護電路中所無法檢測出來的異常動作。

若依據請求項3之發明，則係在切換電晶體異常發熱之前便使該發熱停止，而能夠防止火災之發生於未然。

1‧‧‧DC-DC轉換器

2‧‧‧保護電路

3‧‧‧驅動電路

4‧‧‧異常判定電路

10‧‧‧直流輸入電源

11‧‧‧變壓器

11a‧‧‧一次線圈

11b‧‧‧二次輸出線圈

11c‧‧‧一次副線圈

12‧‧‧電壓監視電路(定電壓控制電路)

20a‧‧‧高壓側輸出線

20b‧‧‧低壓側輸出線

30‧‧‧DC-DC轉換器

Vi‧‧‧輸入電壓

Vo‧‧‧輸出電壓

Tr1‧‧‧切換電晶體

Tr2‧‧‧切換電晶體(緊急停止開關)

Td‧‧‧檢測時間

T‧‧‧驅動訊號之週期

[圖1]係為本案發明之其中一種實施形態之DC-DC轉換器1的電路圖。

[圖2]係為保護電路2的區塊圖。

[圖3]係為本案發明之另外一種實施形態之DC-DC轉換器30的電路圖。

[圖4]係為先前技術之絕緣型DC-DC轉換器100的電路圖。

本發明之其中一種實施形態之DC-DC轉換器，係為將141V之直流輸入電壓Vi轉換為5V之直流輸出電壓Vo的返馳型DC-DC轉換器1，以下，使用圖1和圖2，針對此DC-DC轉換器1作說明。圖1，係為降壓型DC-DC轉換器1之電路圖，如同與圖4中所示之先前技術之DC-DC轉換器100作比較而可明顯得知一般，係為並不對於DC-DC轉換器100之基本構成作改變地而追加有保護電路2和被連接於直流輸入電源10之高壓側端子10a與切換電晶體Tr1之間的身為緊急停止開關之切換電晶體Tr2者。故而，由於在主要之電路構成上係與上述之先前技術之降壓型之DC-DC轉換器100共通，因此，針對實質性為相同或者是具有同樣之作用的構成，係附加相同之元件符號，並省略其詳細之說明。

直流輸入電源10，係為將對於100V用之商用交流電源作了整流平滑化的直流輸入電壓Vi會產生10%程度之電壓變動的不安定之電源，在+141V之高壓側端子10a和0V之低壓側端子10b之間，將上述之切換電晶體Tr2和變壓器11之一次線圈11a以及成為主切換元件之切換電晶體Tr1作串聯連接，藉由此，而形成閉電路。

切換電晶體Tr1，係身為N通道FET(場效電晶體)，切換電晶體Tr2，係身為P通道FET，切換電晶體Tr1，係使閘極與構成定電壓控制電路之一部分的驅動電路3作連接，並藉由從驅動電路3所輸出之驅動訊號而被作ON、OFF控制。又，切換電晶體Tr2，係使閘極與保護電路2之後述之RS正反器電路5的輸出作連接，並藉由RS正反器電路5之輸出訊號而被作ON、OFF控制。於此，所謂切換電晶體Tr1、Tr2之ON控制，係指使該切換電晶體Tr1、Tr2作為飽和狀態而將汲極-源極間作閉控制，所謂OFF控制，係指作為遮斷狀態而將汲極-源極間作開控制。

從驅動電路3所輸出之驅動訊號，例如係身為以800ns之固定週期T而反覆H準位和L準位之輸出的脈衝訊號。在從驅動電路3而對於切換電晶體Tr1之閘極輸出H準位之驅動訊號的期間中，切換電晶體Tr1係被作ON控制，並從直流輸入電源10而對於變壓器11之一次線圈11a流動激磁電流。在此ON控制時間中，由於整流用二極體15之方向係成為與想要在二次輸出線圈11b中而流動之感應電流的方向相反，因此，起因於激磁電流，變壓器11之芯係被磁化，並積蓄有電能量。

之後，若是從驅動電路3而對於切換電晶體Tr1之閘極輸出L準位之驅動訊號，則切換電晶體Tr1係被作OFF控制，在OFF控制時間中，在變壓器11之芯中所積蓄之電能量係被釋放，並從二次輸出線圈11b通過整流用二極體15而流動將平滑電容器16充電之充電電流，在平滑電容器16之兩端的高壓側輸出線20a和低壓側輸出線20b之間係出現有輸出電壓Vo(平滑電容器16之充電電壓)。

藉由由電壓監視電路12和驅動電路3所成之定電壓控制電路，來以使此輸出電壓Vo成為身為負載之動作電壓之設定電壓的方式而進行控制。當輸出電壓Vo為較設定電壓更高的情況時，從光耦合受光元件14而接收了限制訊號之驅動電路3，係藉由內藏之脈衝寬幅調變電路PWM，來將驅動訊號之800nS的固定週期T中之H準位的時間作縮短控制，使ON能率作了降低的驅動訊號，係被輸出至切換電晶體Tr1之閘極。其結果，切換電晶體Tr1之單位時間內的ON控制時間係被縮短，輸出電壓Vo係降低。相反的，當輸出電壓Vo為較設定電壓更低的情況時，由於使ON能率作了增加的驅動訊號係被輸出至切換電晶體Tr1之閘極處，在單位時間內之ON控制時間係被延長，因此，輸出電壓Vo係上升，藉由反覆進行此控制，輸出電壓Vo係被定電壓控制為設定電壓。

本實施形態之保護電路2，係如圖1、2中所示一般，為了對於切換電晶體Tr1和變壓器11之一次線圈11a之間的連接點A之電位作監視，而具備有使檢測用端子Da與連接點A作了連接的異常判定電路4、和與異常判定電路4之輸出作連接的RS正反器電路5。異常判定電路4和RS正反器電路5，係被連接於與高壓側端子 10a作連接之定電流電路6和低壓側端子10b之間，並將藉由定電流電路6而被轉換為安定電位之直流輸入電源10作為電源而動作。

異常判定電路4，係具備有對於連接點A之電壓Vd和在切換電晶體Tr1正進行切換動作的期間中之電壓Vd之變動範圍內所任意設定的臨限值電壓Vth作比較的未圖示之比較電路。在本實施形態中，由於連接點A之電壓Vd，係在從輸入電壓Vi之0V起直到於+141V上再加上了因應於一次線圈11a和二次輸出線圈11b之卷線比所出現的電壓之間而變動，因此，係將前述臨限值電壓Vth例如設定為此範圍中的+20V。

當切換電晶體Tr1正在進行正常的切換動作時，比較電路之極性係至少會在800nS之固定週期T內而反轉。另一方面，若是驅動電路3之脈衝寬幅調變電路PWM等起因於某些原因而故障，而對於切換電晶體Tr1之閘極所輸出的驅動訊號成為一定之電位，則切換電晶體Tr1係以主動狀態而異常動作，直流輸入電壓Vi係成為略一定之電位，因此，連接點A之電壓Vd亦係成為一定之電位，比較電路之輸出的極性係在固定週期T內而並不會反轉。故而，異常判定電路4，係當在設定為較驅動訊號之固定週期T而更長之2μsec的檢測期間Td中而比較電路之輸出的極性並未作任何之反轉的情況時，判定其乃身為主動狀態下之異常動作，並將通常係身為「L」準位之輸出反轉為「H」準位，而對於RS正反器電路5之輸入作輸出。

RS正反器電路5，係在被輸入了「L」準位之重置訊號之後，直到被輸入有從異常判定電路4而來之「H」準位之設定訊號為止，均對於切換電晶體Tr2之閘極輸出「L」準位之輸出訊號，而對於切換電晶體Tr2進行ON控制，並使由切換電晶體Tr1之切換動作所致的通常動作持續進行。另一方面，若是從異常判定電路4而被輸入「H」準位之設定訊號，則直到下一次被輸入有「L」準位之重置訊號為止，均對於切換電晶體Tr2之閘極輸出「H」準位之輸出訊號，而對於切換電晶體Tr2進行OFF控制。其結果，從直流輸入電源10所流動至切換電晶體Tr1之電流係被遮斷，起因於主動狀態下之動作所導致的切換電晶體Tr1之發熱係停止。

當使切換電晶體Tr1成為主動狀態之故障原因被作了解決並成為進行切換動作之狀態的情況時，係藉由對於RS正反器電路5輸入「L」準位之重置訊號，而能夠對於切換電晶體Tr2進行ON控制，並使其回復至正常的動作。

在上述之實施形態中，雖係將起因於切換電晶體Tr1之切換動作而導致電壓有所變動的一次線圈11a之其中一側之連接點A之電壓Vd與臨限值電壓Vth作比較，但是，若是變壓器11乃身為具備有副線圈者，則亦可將並未與直流輸入電源10作連接之副線圈的另外一端之電壓Vd與臨限值電壓Vth作比較，並判定切換電晶體 Tr1之主動狀態的異常動作。圖3，係為變壓器11乃具有一次副線圈11c之本發明的另外一種實施形態之DC-DC轉換器30的電路圖，一次副線圈11c之其中一端，係與直流輸入電源10之低壓側端子10b作連接，另外一端，係與異常判定電路4之檢測用端子Da作連接。其他之構成，由於係與DC-DC轉換器1相同，因此，係在圖中附加相同之元件符號，並省略其說明。

在一次副線圈11c之另外一端處所出現的電壓，由於係會與一次線圈11a之電壓變動成正比地而變動，因此，係可將此一次副線圈11c之另外一端的電位與臨限值電壓Vth作比較，並與上述之例相同的，藉由異常判定電路4來判定出異常。於此情況，臨限值電壓Vth，係因應於一次線圈11a和一次副線圈11c之卷數比，而在其之變動範圍內任意作設定。關於相對於一次線圈11a之一次副線圈11c的線圈相位，由於只要能夠檢測出一次副線圈11c之電位的反轉之有無即可，因此不論是何種線圈相位均可。另外，代替將一次副線圈11c之其中一端連接於低壓側端子10b處，係亦可連接於高壓側端子10a處。

上述之實施形態，雖係藉由返馳型轉換器來作了說明，但是，係亦可適用像是自勵式返馳轉換器、順向型轉換器、推挽式轉換器、全橋式轉換器等之其他的絕緣型之DC-DC轉換器。

又，在上述之實施形態中，作為切換電晶體Tr1、Tr2，係使用P通道FET和N通道FET，但是，亦可設為將汲極和源極之連接設為相反的N通道FET和P通道FET，又，亦可使用雙極電晶體。又，只要當異常判定電路4判定出切換電晶體Tr1之主動狀態的動作時，能夠將從直流輸入電源10所流動至切換電晶體Tr1之電流遮斷，則緊急停止開關之構成，係並不被限定於電晶體。

又，當異常判定電路4判定出切換電晶體Tr1之主動狀態的動作時，係亦能夠在對於緊急停止開關進行開控制時，而同時地或者是相互獨立地啟動未圖示之警報手段，並藉由警報聲或警報顯示來對於使用者通知異常動作狀態。

又，在上述之實施形態中，雖係針對起因於驅動訊號之異常而導致切換電晶體Tr1以主動狀態來動作的情況之例而作了說明，但是，當起因於切換電晶體Tr1自身之故障或者是電路元件間之連接異常等的其他原因而導致切換電晶體Tr1以主動狀態來動作的情況時，係亦能夠作適用。

[產業上之利用可能性]

本發明，係可適用於在絕緣型之DC-DC轉換器的切換元件處而使用有電晶體的DC-DC轉換器中。

1‧‧‧DC-DC轉換器

2‧‧‧保護電路

3‧‧‧驅動電路

4‧‧‧異常判定電路

10‧‧‧直流輸入電源

10a‧‧‧高壓側端子

10b‧‧‧低壓側端子

11‧‧‧變壓器

11a‧‧‧一次線圈

11b‧‧‧二次輸出線圈

12‧‧‧電壓監視電路(定電壓控制電路)

13‧‧‧光耦合發光元件

14‧‧‧光耦合受光元件

15‧‧‧整流用二極體

16‧‧‧平滑電容器

20a‧‧‧高壓側輸出線

20b‧‧‧低壓側輸出線

Vo‧‧‧輸出電壓

Tr1‧‧‧切換電晶體

Tr2‧‧‧切換電晶體(緊急停止開關)

Da‧‧‧檢測用端子

A‧‧‧連接點

Claims

一種DC-DC轉換器，係具備有：變壓器，係具備有一次線圈和二次線圈；和切換電晶體，係被串聯連接於將一次線圈作激磁之直流電源的低壓側端子和一次線圈之間；和驅動電路，係對於切換電晶體之控制端子輸出以特定周期來對於切換電晶體進行開閉控制之驅動訊號；和定電壓控制電路，係因應於變壓器之二次側的一對之高壓側輸出線和低壓側輸出線間之輸出電壓，而對於由驅動訊號所致之切換電晶體之閉時間作控制，以對輸出電壓進行定電壓控制，該DC-DC轉換器，其特徵為，係更進而具備有：比較電路，係對於切換電晶體之與一次線圈間的連接側之連接點A之電壓Vd、和於在切換電晶體正進行切換動作的期間中之連接點A之電壓Vd的變動範圍內而任意設定之臨限值電壓Vth，此兩者間作比較；和異常判定電路，係當比較電路對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，於較驅動訊號之前述特定周期而更長的檢測期間Td中並未有所改變的情況時，判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體的動作。
一種DC-DC轉換器，係具備有：變壓器，係具備有一次線圈和一次副線圈以及二次線圈；和切換電晶體，係被串聯連接於將一次線圈作激磁之直流電源的低壓側端子和一次線圈之間；和驅動電路，係對於切換電晶體之控制端子輸出以特定周期來對於切換電晶體進行開閉控制之驅動訊號；和定電壓控制電路，係因應於變壓器之二次側的一對之高壓側輸出線和低壓側輸出線間之輸出電壓，而對於由驅動訊號所致之切換電晶體之閉時間作控制，以對輸出電壓進行定電壓控制，該DC-DC轉換器，其特徵為，係更進而具備有：比較電路，係使一次副線圈之其中一端與前述直流電源之低壓側端子或高壓側端子作連接，並對於在切換電晶體正進行切換動作的期間中之一次副線圈之另外一端之電壓Vd的變動範圍內而任意設定之臨限值電壓Vth作比較；和異常判定電路，係當比較電路對於電壓Vd和臨限值電壓Vth作了比較後的極性，於較驅動訊號之前述特定周期而更長的檢測期間Td中並未有所改變的情況時，判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體的動作。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之DC-DC轉換器，其中，係具備有：保護電路，係當異常判定電路判定為乃身為在主動狀態下之切換電晶體之動作時，對於被連接於前述直流輸入電源和一次線圈之間的緊急停止開關進行開控制。