CN107925353A - Dc‑dc转换器 - Google Patents

Abstract

本发明以进一步抑制导通损失的形式实现一种具备与反接状态对应的保护功能以及与反接状态以外的规定异常对应的保护功能的DC‑DC转换器。在DC‑DC转换器(1)设置有第1保护电路部，在检测到规定的异常状态的情况下，设置于高压侧的第1导电路径(15)的开关元件(20)切换成断开状态，将电流经由第1导电路径(15)向电压变换部(19)的流入切断。进一步地，设置有反接保护电路部(30)，在至少低压侧的电源部是反接状态的情况下，设置于电压变换部(19)与基准导电路径(17)之间的第3导电路径(18)的开关元件(22)切换成断开状态，将电流从基准导电路径(17)侧经由第3导电路径(18)的流入切断。由此，防止电流向被反接的电源侧的流入。

Description

DC-DC转换器

技术领域

本发明涉及一种DC-DC转换器。

背景技术

在通过开关元件的驱动而使直流电压升压或者降压的DC-DC转换器中，在由于开关元件的短路故障等而在电源线中流过过电流的情况下，要求立即检测过电流状态并保护装置。例如，在专利文献1的技术中，在具备多个降压部的降压型DC-DC转换器中，获取设置于各降压部的开关元件的高压侧以及低压侧的电流值。然后，持续地判断各电流值的差值是否大于规定值，从而监控是否发生故障，在检测到故障的情况下，限制输出，以避免非故障的降压部变得过载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-5555号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，仅通过专利文献1的方法，在降压部的开关元件自身发生短路故障的情况下，无法使短路状态停止，从高压侧向低压侧流过大电流，将未预期的过电压施加到低压侧。为了解除该问题，另外需要能够在降压部的开关元件自身发生短路故障的情况下立即切断短路路径的结构。进一步地，在DC-DC转换器中，不仅需要这样的短路故障时的保护，在电源被反接的状态下也需要保护电路，要求兼顾短路保护和反接保护的结构。

作为兼顾短路保护和反接保护的DC-DC转换器，例如可列举图11那样的结构。图11的DC-DC转换器100是降压型DC-DC转换器的一例，构成为通过高压侧的MOSFET104以及低压侧的MOSFET106的开关的切换，将施加到初级侧的输入线102A的直流电压降压并输出到次级侧的输出线102B。该DC-DC转换器100通过未图示的电流检测部监控流过电源导电路径102的电流，例如在由于MOSFET104的短路等而在电源导电路径102中产生过电流的情况下，检测该过电流状态并进行切断保护用的开关元件108的控制。进一步地，开关元件108还兼用作反接保护用的元件。例如在由于进行使次级侧电源部的正极与负极反过来的反接而端子112变成负的电位、并且由该反接引起的大电流流入到次级侧的情况下，检测该大电流的产生而进行切断保护用的开关元件108的控制即可。

然而，在图11所示的降压型的DC-DC转换器100中，与初级侧(高压侧)的输入线102A相比，在次级侧(低压侧)的输出线102B中流过较大电流。因此，如果如图11的结构那样将保护用的开关元件108设置于流过大电流的次级侧(低压侧)的路径，则在该开关元件108中，导通损失变大，由导通损失引起的发热量也变大。

本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于，以进一步抑制导通损失的形式实现一种具备与反接状态对应的保护功能以及与反接状态以外的规定异常对应的保护功能的DC-DC转换器。

用于解决课题的技术方案

本发明的DC-DC转换器具有：

电压变换部，具备第1开关元件，并且设置于与初级侧电源部的高电位侧的端子导通的第1导电路径和与次级侧电源部的高电位侧的端子导通的第2导电路径之间，通过所述第1开关元件的接通状态和断开状态的切换，对施加到所述第1导电路径的电压进行变换并输出到所述第2导电路径；

异常状态检测部，检测规定的异常状态；

第1保护电路部，具备第2开关元件，该第2开关元件设置于所述第1导电路径以及所述第2导电路径中的成为高压侧的一个导电路径，并且在至少切断朝向所述电压变换部的方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，在由所述异常状态检测部检测到所述异常状态的情况下，将所述第2开关元件设为断开状态；以及

第2保护电路部，具备第3开关元件，该第3开关元件设置于在所述电压变换部与基准导电路径之间配置的第3导电路径，并且在至少切断来自所述基准导电路径侧的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，所述基准导电电路被保持成比所述第1导电电路及所述第2导电电路的电位低的规定的基准电位，所述第2保护电路部以所述初级侧电源部以及所述次级侧电源部中的至少低压侧的电源部的端子是标准的连接状态为条件而使所述第3开关元件变成接通状态，在至少所述低压侧的电源部的端子是反接状态的情况下，将所述第3开关元件设为断开状态。

发明效果

在本发明中，构成第1保护电路部的第2开关元件设置于第1导电路径以及第2导电路径中的高压侧的导电路径。并且，将第1保护电路部构成为，在变成规定的异常状态的情况下，将第2开关元件切换成断开状态，将电流经由高压侧的导电路径向电压变换部的流入切断。根据该结构，在变成异常状态的情况下，能够切断高压侧的导电路径而保护电路。而且，用于进行这样的切断的第2开关元件设置于第1导电路径以及第2导电路径中的电流量相对变少的高压侧(高压侧的导电路径)，因此，能够以进一步抑制导通损失以及发热量的形式实现短路保护。

进一步地，构成第2保护电路部的第3开关元件设置于电压变换部与基准导电路径之间的导电路径(第3导电路径)。并且，该第3开关元件构成为，以初级侧电源部以及次级侧电源部中的至少低压侧的电源部的端子是标准的连接状态为条件而变成接通状态，在是反接状态的情况下切换成断开状态。根据该结构，在低压侧的电源部为反接状态的情况下，在配置于电压变换部与基准导电路径之间的第3导电路径中，能够切断来自基准导电路径侧的电流，能够防止电流从基准导电路径侧向被反接的电源侧的流入。而且，设置有第3开关元件的第3导电路径是电流量比第1导电路径以及第2导电路径中的低压侧(低压侧的导电路径)小的路径，因此，与将相同的开关元件配置于低压侧的导电路径而实现反接保护的结构相比，能够进一步抑制导通损失，还能够抑制发热量。

如上所述，根据本发明，能够以导通损失较少的形式实现具备与反接状态对应的保护功能以及与反接状态以外的规定异常对应的保护功能的DC-DC转换器。

附图说明

图1是概略地例示出实施例1的DC-DC转换器的电路图。

图2是概略地例示出实施例2的DC-DC转换器的电路图。

图3是概略地例示出实施例3的DC-DC转换器的电路图。

图4是概略地例示出实施例4的DC-DC转换器的电路图。

图5是概略地例示出实施例5的DC-DC转换器的电路图。

图6是概略地例示出实施例6的DC-DC转换器的电路图。

图7是概略地例示出实施例7的DC-DC转换器的电路图。

图8是概略地例示出实施例8的DC-DC转换器的电路图。

图9是概略地例示出实施例9的DC-DC转换器的电路图。

图10是概略地例示出实施例10的DC-DC转换器的电路图。

图11是概略地例示出比较例的DC-DC转换器的电路图。

具体实施方式

在这里，示出本发明的优选的例子。

异常状态检测部能够以将第1导电路径和第2导电路径中的至少一个导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能。第1保护电路部能够以在由异常状态检测部检测到第1导电路径和第2导电路径中的至少一个导电路径的过电流状态的情况下，将第2开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，能够在产生过电流时，将第2开关元件设为断开状态，将电流经由高压侧的导电路径向电压变换部的流入切断。因此，能够以抑制导通损失的形式实现能够应对可能成为装置的故障的原因的过电流的结构。

也可以是如下结构：次级侧电源部构成为低压侧的电源部，初级侧电源部构成为高压侧的电源部，电压变换部将施加到第1导电路径的直流电压降压并输出到第2导电路径。在该结构中，异常状态检测部也可以以将至少第1导电路径是规定的过电压状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能，第1保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到第1导电路径的过电压状态的情况下，将第2开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

在该结构中，对成为输入侧的高压侧的导电路径(第1导电路径)施加过电压并且该状态持续的话，则担忧在DC-DC转换器的内部发生故障的可能性变高。关于这点，上述结构能够在检测到第1导电路径的过电压状态的情况下，将第2开关元件设为断开状态，将电流经由高压侧的导电路径向电压变换部的流入切断，因此，能够防止由于第1导电路径的过电压引起的内部故障。而且，通过采取这样的应对措施，能够使比第2开关元件更靠下游的零件的耐压下降。

在次级侧电源部构成为低压侧的电源部、初级侧电源部构成为高压侧的电源部、电压变换部将施加到第1导电路径的直流电压降压并输出到第2导电路径的结构中，异常状态检测部也可以以将至少第2导电路径是规定的过电压状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能，第1保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到第2导电路径的过电压状态的情况下将第2开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，当在作为输出侧的低压侧的导电路径(第2导电路径)产生过电压的情况下，能够将第2开关元件设为断开状态。通过这样的动作，能够防止保持过电压状态地持续输出，能够防止连接到第2导电路径的电气设备由于第2导电路径的过电压而故障。

异常状态检测部也可以以将第3导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能，第1保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到第3导电路径的过电流状态的情况下将第2开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，在由于内部故障等而过电流在电压变换部中流过的情况下，能够将第2开关元件设为断开状态，能够防止由于过电流从初级侧电源部流入到内部引起的异常发热等不良情况。

在本发明中，也可以具备第4开关元件，该第4开关元件设置于第1导电路径以及第2导电路径中的成为低压侧的导电路径，并且在至少切断朝向电压变换部的方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换。异常状态检测部也可以将第1导电路径、第2导电路径、第3导电路径中的至少任意一个导电路径是规定的过电流状态和规定的过电压状态中的至少任意一个状态的情况检测为异常状态。第1保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到第1导电路径、第2导电路径、第3导电路径中的至少任意一个导电路径的过电流状态或者过电压状态的情况下将第2开关元件以及第4开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，当在第1导电路径、第2导电路径、第3导电路径中的至少任意一个导电路径中产生过电流状态和过电压状态中的至少任意一个状态的情况下，能够将第2开关元件以及第4开关元件均设为断开状态，能够防止电流从初级侧电源部向电压变换部的流入以及电流从次级侧电源部向电压变换部的流入。由此，能够进行更加可靠的保护。

在次级侧电源部构成为低压侧的电源部、初级侧电源部构成为高压侧的电源部、电压变换部将施加到第1导电路径的直流电压降压并输出到第2导电路径的结构中，也可以将第1保护电路部的第2开关元件设置于第1导电路径。进一步地，在该结构中，也可以设置有第3保护电路部，该第3保护电路部具备第4开关元件，该第4开关元件设置于第2导电路径，并且在至少切断朝向电压变换部的逆流方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，在第2导电路径为逆流状态的情况下，将第4开关元件设为断开状态。

根据该结构，能够构成实现了由第1保护电路部实施的针对异常状态的保护以及由第2保护电路部实施的针对反接状态的保护的降压型DC-DC转换器，进一步地，通过第3保护电路部还能够防止次级侧(低压侧)的电流的逆流。而且，在该结构中，将第2开关元件配置于初级侧的导电路径(第1导电路径)，将第4开关元件配置于次级侧的导电路径(第2导电路径)，将第3开关元件配置于与基准导电路径接近的第3导电路径。即，能够使作为发热源的各开关元件分散，因此，容易进一步抑制局部的温度上升。

例如，在图11那样的比较例的结构中，通过在产生逆流时将逆流防止用的开关元件110切换成断开状态，也能够防止次级侧的逆流，但在该结构中，导通损失大的开关元件集中于低电位侧(电流大的一侧)。即，如果如图11所示地构成，则在电源导电路径中的低电位侧的区域，局部的温度上升有可能变大。与此相对地，根据使第2、第3、第4开关元件分散的上述结构，能够缓和这样的温度上升。

异常状态检测部也可以以将第3导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能，第1保护电路部以及第3保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到第3导电路径的过电流状态的情况下将第2开关元件以及第4开关元件设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，在由于内部故障等而过电流在电压变换部中流过的情况下，能够将第2开关元件以及第4开关元件均设为断开状态，能够防止电流从初级侧电源部向电压变换部的流入以及电流从次级侧电源部向电压变换部的流入。在这样在电压变换部中产生过电流时，能够将电流从两电源部的流入切断而防止过电流，因此，能够更有效地防止异常发热等不良情况。

在本发明中，也可以检测流过第3开关元件的电流，在流过第3开关元件的电流是规定的过电流状态的情况下，将第2开关元件切换成断开状态。另外，在设置第4开关元件的结构中，也可以检测流过第3开关元件的电流，在流过第3开关元件的电流是规定的过电流状态的情况下，将第2开关元件和第4开关元件中的某一方或者双方切换成断开状态。如果这样，则能够将第3开关元件兼用作电流检测用的元件来判定在电压变换部与基准导电路径之间的路径中是否产生过电流。特别是，能够省略或者部分省略设置电流检测用的专用元件，因此，能够抑制由于专用元件引起的零件件数的增加以及损失的增加。

在本发明中，也可以以将一方的电极连接到第2开关元件与电压变换部之间的导电路径、将另一方的电极连接到第3开关元件与电压变换部之间的导电路径的结构设置有陶瓷电容器等电容器。在这样地配置了电容器的情况下，得到能够享受由电容器带来的效果并且应对电容器的短接故障的时候的结构。例如，如果构成为判定在电压变换部与基准导电路径之间的路径中是否产生过电流，在产生过电流状态的情况下切断第2开关元件，则在电容器发生短接故障的情况下，能够将初级侧电源部与电容器之间切换成非导通状态，在电容器的短接故障时，能够切断从初级侧电源部经由电容器流向基准导电路径侧的过电流。

在本发明中，也可以是，将施加到第1导电路径的直流电压降压并输出到第2导电路径的多个电压变换部并联设置于第1导电路径与第2导电路径之间。并且，第1导电路径也可以具备与初级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输入路径以及从共用输入路径分支而连接到各个电压变换部的多个独立输入路径，第2导电路径也可以具备分别连接到多个电压变换部的多个独立输出路径以及将这多个独立输出路径共同连接并且与次级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输出路径。并且，也可以是，第1保护电路部中，多个第2开关元件分别设置于各个独立输入路径，而使各个独立输入路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换。

根据该结构，能够以导通损失较少的形式实现具备针对规定的异常状态的保护功能以及针对反接状态的保护功能的多相式的DC-DC转换器。而且，通过第1保护电路部，使各个独立输入路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换，因此，在产生规定的异常状态的情况下，不需要总是使全部电压变换部的动作停止，还能够进行根据情况选择性地使一部分电压变换部的动作停止这样的灵活的应对。

在本发明中，也可以是，将施加到第1导电路径的直流电压降压并输出到第2导电路径的多个电压变换部并联设置于第1导电路径与第2导电路径之间。第1导电路径也可以具备与初级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输入路径以及从共用输入路径分支而连接到各个电压变换部的多个独立输入路径。第2导电路径也可以具备分别连接到多个电压变换部的多个独立输出路径以及将这多个独立输出路径共同连接并且与次级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输出路径。也可以是，第1保护电路部中，多个第2开关元件分别设置于各个独立输入路径，而使各个独立输入路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换。也可以是，第3保护电路部中，多个第4开关元件分别设置于各个独立输出路径，而使各个独立输出路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换。异常状态检测部也可以具有在多个电压变换部中检测产生异常状态的异常的电压变换部的功能。第1保护电路部以及第3保护电路部也可以以在由异常状态检测部检测到异常的电压变换部的情况下将多个第2开关元件以及多个第4开关元件中的设置于异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态的方式发挥功能。

根据该结构，能够以导通损失较少的形式实现具备针对规定的异常状态的保护功能以及针对反接状态的保护功能的多相式的DC-DC转换器。而且，能够从多个电压变换部中检测产生异常状态的电压变换部(异常的电压变换部)，在检测到异常的电压变换部的情况下，能够将设置于该异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态，使该相的输入以及输出可靠地停止而实现保护。另一方面，能够使未产生异常状态的电压变换部工作，因此，能够持续进行向第2导电路径的输出。进一步地，不仅在输入侧的导电路径(独立输入路径)，在输出侧的导电路径(独立输出路径)中也能够将电流向产生异常状态的电压变换部的流入切断，因此，在使未产生异常的电压变换部工作时，能够防止该输出电流从作为工作停止对象的电压变换部(异常的电压变换部)的独立输出路径流入到内部。

在本发明中，也可以具备使多个电压变换部依次工作的工作控制部。并且，第1保护电路部也可以构成为，当在多个电压变换部中的某一个变换部工作的状态下由异常状态检测部检测到异常状态、而在其他变换部工作的状态下未由异常状态检测部检测到异常状态的情况下，将多个第2开关元件中的、成为向被检测到异常状态的某一个变换部输入的输入路径的独立输入路径的第2开关元件选择性地切换成断开状态，并将成为向未被检测到异常状态的其他变换部输入的输入路径的独立输入路径的第2开关元件维持于接通状态。

根据该结构，在多相式的DC-DC转换器中，能够从多个电压变换路径中更准确且更高效地检测产生异常状态的电压变换路径。并且，能够锁定到产生异常状态的电压变换路径而选择性地使工作停止。特别是，关于未产生异常状态的正常的电压变换路径，能够使工作继续，因此，在即使仅是一部分的相也期望继续工作的用途中变得有利。

此外，在本发明中，也可以将反接保护电路构成为，在初级侧电源部以及次级侧电源部中的高压侧的电源部的端子是反接状态的情况下，第3开关元件也变成断开状态。如果这样，则不仅能够应对低压侧的电源部的反接，还能够应对高压侧的电源部的反接。因而，能够以抑制元件数量的增加以及导通损失的形式，实现在任意电源的反接时都能够谋求保护的结构。

＜实施例1＞

以下，说明使本发明具体化的实施例1。

图1所示的DC-DC转换器1例如构成为车载用的降压型DC-DC转换器，形成为将施加到输入侧的导电路径(第1导电路径15)的直流电压降压并输出到输出侧的导电路径(第2导电路径16)的结构。

在DC-DC转换器1中，具备第1导电路径15以及第2导电路径16，并且设置有作为电源线发挥功能的电源导电路径14以及保持成比电源导电路径14的电位低的恒定的基准电位(地电位)的基准导电路径17。并且，在第1导电路径15与第2导电路径16之间，设置有将施加到第1导电路径15的输入电压降压而生成施加到第2导电路径16的输出电压的电压变换部19。

第1导电路径15构成为被施加相对高的电压的初级侧(高压侧)的电源线。该第1导电路径15形成为与初级侧电源部41的高电位侧的端子导通并且被从该初级侧电源部41施加规定的直流电压的结构。

初级侧电源部41例如由锂离子电池或者双电层电容器等蓄电单元构成，产生第1规定电压。例如，将初级侧电源部41的高电位侧的端子保持成48V，将低电位侧的端子保持成地电位(0V)。此外，在图1的例子中，设置于第1导电路径15的端子51连接于初级侧电源部41的正极侧的端子的状态是初级侧电源部41的标准的连接状态。

第2导电路径16构成为被施加相对低的电压的次级侧(低压侧)的电源线。该第2导电路径16例如形成为与次级侧电源部42的高电位侧的端子导通并且被从该次级侧电源部42施加比初级侧电源部41的输出电压小的直流电压的结构。

次级侧电源部42例如由铅蓄电池等蓄电单元构成，产生比由初级侧电源部41产生的第1规定电压低的第2规定电压。例如，将次级侧电源部42的高电位侧的端子保持成12V，将低电位侧的端子保持成地电位(0V)。此外，在图1的例子中，设置于第2导电路径16的端子52连接于次级侧电源部42的正极侧的端子的状态是次级侧电源部42的标准的连接状态。

基准导电路径17构成为地，保持成恒定的地电位(0V)。在该基准导电路径17，导通有初级侧电源部41的低电位侧的端子和次级侧电源部42的低电位侧的端子，还连接有后述的开关元件22的漏极。

电压变换部19设置于第1导电路径15与第2导电路径16之间，具备构成为MOSFET的高压侧的开关元件4以及同样地构成为MOSFET的低压侧的开关元件6。还具备输入侧电容器8、输出侧电容器10和线圈12。高压侧的开关元件4是使来自第1导电路径15的直流电压的输入接通断开的开关元件，相当于第1开关元件。

在电压变换部19中，将形成电源导电路径14的一部分的第1导电路径15连接于高压侧的开关元件4的漏极。该开关元件4的漏极与输入侧电容器8的一侧的电极导通，并且在设置于第1导电路径15的开关元件20为接通状态时，也与初级侧电源部41的高电位侧端子导通。另外，将低压侧的开关元件6的漏极以及线圈12的一端连接于开关元件4的源极。并且，将来自控制部2的驱动信号以及非驱动信号输入到开关元件4的栅极，根据来自控制部2的信号，将开关元件4在接通状态和断开状态之间进行切换。

将输入侧电容器8以及输出侧电容器10各自的另一侧的电极连接于低压侧的开关元件6的源极。并且，开关元件6的源极与输入侧电容器8以及输出侧电容器10的另一侧的各电极相互导通，它们经由第3导电路径18连接于开关元件22的源极。此外，将来自控制部2的驱动信号以及非驱动信号还输入到低压侧的开关元件6的栅极，根据来自控制部2的信号，将开关元件6在接通状态和断开状态之间进行切换。

在电压变换部19中，线圈12的另一端连接于成为输出侧的电源线的第2导电路径16，与输出侧电容器10的一方的电极以及开关元件24的源极导通。

这样构成的电压变换部19作为同步整流方式的降压型转换器发挥功能，与高压侧的开关元件4的动作同步地进行低压侧的开关元件6的接通动作与断开动作的切换，从而将施加到第1导电路径15的直流电压降压并输出到第2导电路径16。具体来说，通过控制部2的控制，交替地切换将开关元件4设为接通状态并将开关元件6设为断开状态的第1状态以及将开关元件4设为断开状态并将开关元件6设为接通状态的第2状态。并且，通过重复进行这样的第1状态与第2状态的切换，从而将施加到第1导电路径15的直流电压降压并输出到第2导电路径16。此外，第2导电路径16的输出电压根据提供给开关元件4的栅极的PWM信号的占空比来确定。

以上那样的结构是DC-DC转换器1的基本结构，是公知技术的降压动作。在该DC-DC转换器1发生异常时，将开关元件20、开关元件22、开关元件24中的与异常的种类对应的元件切换成断开状态而实现保护。

在这里，说明保护电路免受由于短路等而在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能。此外，在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态相当于规定的异常状态的一例。

在DC-DC转换器1中，构成有用于检测流过第2导电路径16的电流的电流检测路径26。该电流检测路径26是通过公知的方法检测流过第2导电路径16的电流的路径，控制部2根据经由该电流检测路径26输入的值来掌握流过第2导电路径16的电流的值。此外，在图1中，简略地示出电流检测路径26，但电流检测路径26中的具体的电流检测电路能够使用公知的各种电流检测电路，只要是控制部2能够掌握流过第2导电路径16的电流的值Io的结构即可。

并且，控制部2作为异常状态检测部发挥功能，通过判定在第2导电路径16中是否产生过电流来判断异常状态的产生。具体来说，控制部2将所检测到的第2导电路径16的电流值Io与预先确定的阈值It进行比较，如果是Io≤It，则判断为不是过电流状态，如果是Io＞It，则判断为是过电流状态，从而检测电源导电路径14的异常状态。

另外，在控制部2中，也通过输入第2导电路径16的电压并判定在第2导电路径16中是否产生过电压，来判断电源导电路径14中的异常状态的产生。具体来说，控制部2将所检测到的第2导电路径16的电压值Vo与预先确定的阈值Vt进行比较，如果是Vo≤Vt，则判断为不是过电压状态，如果是Vo＞Vt，则判断为是过电压状态，从而检测电源导电路径14的异常状态。

另一方面，将构成为MOSFET的开关元件20设置于第1导电路径15。该开关元件20相当于第2开关元件的一例，通过控制部2的控制而切换接通状态和断开状态。开关元件20能够以例如在由于发生短路而在电源导电路径14中产生过电流或者过电压的情况下保护电路免受这样的异常的影响的方式发挥功能，能够作为短路保护用的开关发挥功能。

具体来说，在控制部2检测到第2导电路径16的电流值Io是阈值It以下以及第2导电路径16的电压值Vo是阈值Vt以下的期间，从控制部2对开关元件20的栅极持续地输出接通信号。在这样将接通信号持续地输入到开关元件20的栅极而使开关元件20维持于接通状态的期间(即解除导通的切断的期间)，初级侧电源部41与电压变换部19之间变成导通状态，持续将由初级侧电源部41产生的直流电压输入到电压变换部19。

另一方面，在控制部2检测到第2导电路径16的电流值Io超过阈值It或者第2导电路径16的电压值Vo超过阈值Vt的情况下，从控制部2对开关元件20的栅极输出断开信号。当这样将断开信号输入到开关元件20的栅极而开关元件20切换成断开状态时，在第1导电路径15中，切断初级侧电源部41侧与电压变换部19侧的导通。在该情况下，不将由初级侧电源部41产生的直流电压输入到电压变换部19。此外，控制部2以及开关元件20相当于第1保护电路部的一例。

这样，在图1的结构中，在由于短路等而电源导电路径14变成过电流状态或者过电压状态的情况下，开关元件20切换成断开状态，因此，能够切断电源导电路径14的通电而保护电路。而且，开关元件20在电源导电路径14中设置于电流量相对变少的高压侧的导电路径(第1导电路径15)，因此，能够以进一步抑制导通损失以及发热量的形式实现免受过电流或者过电压影响的保护。

具体来说，能够当在电源导电路径14中产生过电流时，将开关元件20设为断开状态，将电流经由高压侧的导电路径(第1导电路径15)向电压变换部19的流入切断。因此，能够以抑制导通损失的形式实现能够应对可能成为装置的故障的原因的过电流的结构。另外，当在作为输出侧的低压侧的导电路径(第2导电路径16)中产生过电压的情况下，也能够将开关元件20设为断开状态。通过这样的动作，能够防止保持过电压状态而持续进行输出，能够防止连接到第2导电路径16的电气设备由于第2导电路径16的过电压而故障。

接下来，说明与反接保护相关的结构。

图1的DC-DC转换器1具备作为第2保护电路部的一例的反接保护电路部30，构成为在次级侧电源部42被反接的情况下切断第3导电路径18的导通，来防止在反接时电流向次级侧的流入。该反接保护电路部30具备能够作为配置于电压变换部19与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径18)的反接保护用的开关元件发挥功能的开关元件22以及将开关元件22的栅极电位保持成第2导电路径16的电位的第4导电路径23。开关元件22相当于第3开关元件的一例，构成为在切断第3导电路径18的导通(具体来说，从基准导电路径17朝向电压变换部19的方向的电流)的断开状态以及解除该切断的接通状态之间进行切换。

在反接保护电路部30中，以至少次级侧电源部42(低压侧的电源部)的端子是如图1所示的标准的连接状态为条件而使开关元件22变成接通状态。在该情况下，开关元件22的栅极电位为与次级侧电源部42的正极电位(例如，12V)大致相同的电位，栅极电位维持于比源极电位高的状态，因此，开关元件22维持于接通状态。并且，低压侧的开关元件6的源极、输入侧电容器8、输出侧电容器10均维持于与基准导电路径17导通的状态。

另一方面，在次级侧电源部42(低压侧的电源部)的端子是使正负反过来的反接状态的情况下，开关元件22的栅极电位为与次级侧电源部42的负极的电位(例如，-12V)大致相同的电位，栅极电位维持于比源极电位低的状态。因此，开关元件22维持于断开状态。在开关元件22是断开状态(切断从基准导电路径17朝向电压变换部19的方向的电流的状态)时，开关元件6的源极、输入侧电容器8、输出侧电容器10均变成不与基准导电路径17导通的状态。进一步地，在图1的结构中，即使在次级侧电源部42与第2导电路径16之间为开路状态的情况下，开关元件22也维持于断开状态。

如上所述，在反接保护电路部30中，在次级侧电源部42(低压侧的电源部)为反接状态的情况下，能够自动地将开关元件22设为断开状态而切断第3导电路径18的通电。由此，能够防止电流从基准导电路径17侧流入到被反接的电源侧。另外，设置于第3导电路径18的开关元件22通过做成能够在初级侧电源部41的反接时断开的结构，从而也能够应对初级侧电源部41的反接。而且，设置有开关元件22的第3导电路径18是电流量比电源导电路径14的低压侧(第2导电路径16)小的路径，因此，与将相同的开关元件配置于第2导电路径16来实现反接保护的结构相比，能够进一步抑制导通损失，还能够抑制发热量。

接下来，说明与逆流保护相关的结构。

设置于图1的DC-DC转换器1的控制部2根据经由上述电流检测路径26输入的值来掌握流过第2导电路径16的电流。该控制部2不仅检测流过第2导电路径16的电流的值，还检测电流的方向。并且，控制部2判定流过第2导电路径16的电流的方向是从电压变换部19侧向次级侧电源部42侧的第1方向(即，在开关元件24中从源极侧朝向漏极侧的方向)、还是从次级侧电源部42侧向电压变换部19侧的第2方向(即，在开关元件24中从漏极侧朝向源极侧的方向)。

另一方面，将能够作为逆流保护用的开关元件发挥功能的开关元件24设置于第2导电路径16。该开关元件24相当于第4开关元件的一例，构成为在切断第2导电路径16的导通的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换。

控制部2在检测到流过第2导电路径16的电流的方向是上述“第1方向”的期间(即，判定为电流方向是正常状态的期间)，对开关元件24的栅极持续地输出接通信号。即，在第2导电路径16的电流方向是正常状态的情况下，开关元件24持续为接通状态，在第2导电路径16中，电压变换部19与次级侧电源部42之间变成导通状态(容许朝向电压变换部19的逆流方向的电流的状态)。另一方面，控制部2在检测到流过第2导电路径16的电流的方向是上述“第2方向”的情况下(即，判定为电流方向是逆流状态的情况)，对开关元件24的栅极输出断开信号。这样在流过第2导电路径16的电流的方向为逆流状态的情况下，将开关元件24切换成断开状态。由此，在第2导电路径16中，电压变换部19与次级侧电源部42之间变成规定的切断状态(切断朝向电压变换部19的逆流方向的电流的状态)，在它们之间切断朝向电压变换部19的逆流方向的通电。此外，控制部2以及开关元件24相当于第3保护电路部的一例。

根据该结构，不仅能够保护电路免受由于短路等而在电源导电路径14中产生的过电流状态和过电压状态的影响、以及保护电路免受反接状态的影响，还能够防止次级侧(低压侧)的电流的逆流。而且，在该结构中，将能够保护电路免受在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的开关元件20配置于初级侧的电源导电路径(第1导电路径15)，将逆流保护用的开关元件24配置于次级侧的电源导电路径(第2导电路径16)，将反接保护用的开关元件22配置于与基准导电路径17接近的第3导电路径18。即，能够分散地配置作为发热源的各开关元件20、22、24，因此，容易进一步抑制局部的温度上升。

接下来，与图11的比较例进行比较，具体说明由图1的结构得到的效果。

此外，为了使条件相同，在以下的对比说明中，假定图1、图11所示的结构均为降压比1/4来进行说明。另外，图1所示的DC-DC转换器1以及图11所示的比较例的DC-DC转换器100都是将流到次级侧(低压侧)的电流设为200A左右，在初级侧(高压侧)流过50A左右的输入电流，在电压变换部与地之间的路径(在反接时流过电流的路径)流过150A左右的电流。另外，在初级侧、次级侧、地侧，由于元件所要求的耐压不同，因此，配置于初级侧的开关元件设为80V的耐压且导通电阻是5mΩ，配置于次级侧以及地侧的开关元件设为40V的耐压且导通电阻是2mΩ。其中，在图11所示的比较例中，在高压侧的开关元件104发生接通故障时，对开关元件108A、108B施加初级侧的电压，因此，开关元件108A、108B需要与初级侧相同程度的高耐压。因此，开关元件108A、108B设为80V的耐压且导通电阻是5mΩ。

首先，说明损失降低效果。

当在上述条件下进行比较的情况下，在图11的DC-DC转换器100中，兼用于短路保护以及反接保护的开关元件108A、108B的导通电阻是5mΩ，将这些开关元件108A、108B两个并联来使用，因此，开关元件108A、108B中的导通损失为100W左右。即，用于短路保护以及反接保护的元件中的损失的总和为100W左右。

另一方面，在图1的结构中，短路保护用的开关元件20的导通电阻是5mΩ，因此，开关元件20中的导通损失为12.5W左右。另外，反接保护用的开关元件22的导通电阻是2mΩ，因此，开关元件22中的导通损失为45W左右。即，用于短路保护以及反接保护的元件中的损失的总和为57.5W左右。在这样着眼于短路保护以及反接保护的情况下，在实施例1的图1的结构的情况下，更能够抑制导通损失，损失降低效果变大。

接下来，说明发热源的分散效果。

在图11的DC-DC转换器100中，开关元件108A、108B中的损失是100W，开关元件110中的导通损失是80W左右，因此，在次级侧产生合计180W左右的导通损失。即，在次级侧的电源线中，产生相当于180W的局部发热。另一方面，在图1的DC-DC转换器1中，将产生80W左右的导通损失的开关元件24、产生12.5W左右的导通损失的开关元件20以及产生45W左右的导通损失的开关元件22分别分散地配置于不同的路径。因此，能够抑制局部的温度上升，还容易得到散热机构的简化等附带效果。

＜实施例2＞

接下来，主要参照图2来说明实施例2。

图2所示的实施例2的DC-DC转换器1A是将实施例1的DC-DC转换器1进一步具体化的结构，包括上述实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图2中，对于与实施例1相同的结构的部分，附加与图1相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图2所示的实施例2的DC-DC转换器1A的电路结构仅在将电流检测部32追加到第3导电路径18这点上与图1所示的实施例1的DC-DC转换器1的电路结构不同，除这点以外，是与实施例1的DC-DC转换器1的电路结构相同的电路结构。

如图2所示，DC-DC转换器1A具备检测流过低压侧的开关元件6的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径18)的电流的电流检测部32。电流检测部32是将与流过第3导电路径18的电流对应的电压值作为检测值而输出的结构，在图2的例子中，具有设置于第3导电路径18的电阻器32A(分流电阻)和差动放大器32B，将电阻器32A的两端电压输入到差动放大器32B，由差动放大器32B放大由于流过第3导电路径18的电流而在电阻器32A处产生的压降量，并将其作为检测值输出到控制部2。在图2的例子中，电阻器32A的一端电连接于开关元件6的源极和输入侧电容器8以及输出侧电容器10各自的电极，电阻器32A的另一端连接于开关元件22的源极。并且，由电流检测部32检测流过开关元件6、输入侧电容器8以及输出侧电容器10各自的路径的电流的总和。

图2所示的DC-DC转换器1A具备与实施例1的DC-DC转换器1中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部2以及电流检测部32作为异常状态检测部发挥功能，能够将第3导电路径18的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态。具体来说，控制部2根据从电流检测部32输出的检测值，对第3导电路径18的规定位置(设置有电阻器32A的位置)的电流值I3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为I3＞Ith3。在该例子中，I3＞Ith3的状态相当于规定的过电流状态的一例。

并且，在该例子中，至少控制部2以及开关元件20作为第1保护电路部发挥功能，至少控制部2以及开关元件24作为第3保护电路部发挥功能。作为第1保护电路部以及第3保护电路部发挥功能的这些部分以在检测到第3导电路径18的过电流状态的情况下将开关元件20以及开关元件24设为断开状态的方式工作，具体来说，控制部2在判定为I3＞Ith3的情况下，分别输出断开信号，以将开关元件20以及开关元件24均设为断开状态。

根据该结构，在由于内部故障等而过电流在电压变换部19内流过的情况下，能够将第2开关元件20以及第4开关元件24均设为断开状态，能够防止电流从初级侧电源部41向电压变换部19的流入以及电流从次级侧电源部42向电压变换部19的流入。这样当在电压变换部19中产生过电流时，能够将电流从两电源部的流入切断而防止过电流，能够防止异常发热等不良情况。

另外，在图2的结构中，例如当在输入侧电容器8发生短接故障的情况、在开关元件6发生短接故障的情况、在输出侧电容器10发生短接故障的情况下，都在电流检测部32的电阻器32A中流过过电流。因此，能够可靠地检测上述短接故障时的过电流，能够可靠地防止此时的过电流向内部的流入。

此外，实施例2的DC-DC转换器1A包括实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器1A除上述功能之外，还包括在实施例1中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例1相同的效果。

＜实施例3＞

接下来，主要参照图3，说明实施例3。

图3所示的实施例3的DC-DC转换器1B是将实施例1的DC-DC转换器1进一步具体化的结构，包括上述实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图3中，对于与实施例1相同的结构的部分，附加与图1相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图3所示的实施例3的DC-DC转换器1B的电路结构仅在将电流检测部32追加到第3导电路径18这点上与图1所示的实施例1的DC-DC转换器1的电路结构不同，除这点以外，是与实施例1的DC-DC转换器1的电路结构相同的电路结构。

如图3所示，DC-DC转换器1B具备检测流过低压侧的开关元件6的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径18)的电流的电流检测部32。电流检测部32的结构以及功能与实施例2的DC-DC转换器1A(图2)中使用的电流检测部32相同。在图3的例子中，电阻器32A的一端电连接于开关元件6的源极和输入侧电容器8的电极，电阻器32A的另一端电连接于输出侧电容器10的电极和开关元件22的源极。并且，由电流检测部32检测流过开关元件6以及输入侧电容器8的电流的总和。

图3所示的DC-DC转换器1B具备与实施例1的DC-DC转换器1A中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部2以及电流检测部32作为异常状态检测部发挥功能，能够将第3导电路径18的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态。具体来说，控制部2根据从电流检测部32输出的检测值，对第3导电路径18的规定位置(设置有电阻器32A的位置)的电流值I3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为I3＞Ith3。在该例子中，I3＞Ith3的状态也相当于规定的过电流状态的一例。

并且，在该例子中，也是至少控制部2以及开关元件20作为第1保护电路部发挥功能，至少控制部2以及开关元件24作为第3保护电路部发挥功能。作为第1保护电路部以及第3保护电路部发挥功能的这些部分以在检测到第3导电路径18的过电流状态的情况下将开关元件20以及开关元件24设为断开状态的方式工作，具体来说，控制部2在判定为I3＞Ith3的情况下，分别输出断开信号，以将开关元件20以及开关元件24均设为断开状态。

在该结构中，也能够在由于内部故障等而过电流在电压变换部19内流过的情况下将第2开关元件20以及第4开关元件24均设为断开状态，能够防止电流从初级侧电源部41向电压变换部19的流入以及电流从次级侧电源部42向电压变换部19的流入。另外，在图3的结构中，例如当在输入侧电容器8发生短接故障的情况、在开关元件6发生短接故障的情况下，都在电流检测部32的电阻器32A中流过过电流，因此，能够可靠地检测上述短接故障时的过电流，能够可靠地防止此时的过电流向内部的流入。

此外，实施例3的DC-DC转换器1B也包括实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器1B除上述功能之外，还包括在实施例1中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例1相同的效果。

＜实施例4＞

接下来，主要参照图4，说明实施例4。

图4所示的实施例4的DC-DC转换器1C是将实施例1的DC-DC转换器1进一步具体化的结构，包括上述实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图4中，对于与实施例1相同的结构的部分，附加与图1相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图4所示的实施例4的DC-DC转换器1C的电路结构仅在将电流检测部32追加到第3导电路径18这点上与图1所示的实施例1的DC-DC转换器1的电路结构不同，除这点以外，是与实施例1的DC-DC转换器1的电路结构相同的电路结构。

如图4所示，DC-DC转换器1C具备检测流过低压侧的开关元件6的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径18)的电流的电流检测部32。电流检测部32的结构以及功能与实施例2的DC-DC转换器1A(图2)中使用的电流检测部32相同。在图4的例子中，电阻器32A的一端电连接于开关元件6的源极，电阻器32A的另一端电连接于输入侧电容器8以及输出侧电容器10的电极和开关元件22的源极。并且，由电流检测部32检测流过开关元件6的电流。

图4所示的DC-DC转换器1C具备与实施例1的DC-DC转换器1A中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部2以及电流检测部32作为异常状态检测部发挥功能，能够将第3导电路径18的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态。具体来说，控制部2根据从电流检测部32输出的检测值，对第3导电路径18的规定位置(设置有电阻器32A的位置)的电流值I3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为I3＞Ith3。在该例子中，I3＞Ith3的状态也相当于规定的过电流状态的一例。

并且，在该例子中，也是至少控制部2以及开关元件20作为第1保护电路部发挥功能，至少控制部2以及开关元件24作为第3保护电路部发挥功能。作为第1保护电路部以及第3保护电路部发挥功能的这些部分以在检测到第3导电路径18的过电流状态的情况下将开关元件20以及开关元件24设为断开状态的方式工作。具体来说，控制部2在判定为I3＞Ith3的情况下，分别输出断开信号，以将开关元件20以及开关元件24均设为断开状态。

在该结构中，也能够在由于内部故障等而过电流在电压变换部19内流过的情况下将第2开关元件20以及第4开关元件24均设为断开状态，能够防止电流从初级侧电源部41向电压变换部19的流入以及电流从次级侧电源部42向电压变换部19的流入。另外，在图4的结构中，例如当在开关元件6发生短接故障的情况下，过电流在电流检测部32的电阻器32A中流过，因此，能够可靠地检测该短接故障时的过电流，能够可靠地防止此时的过电流向内部的流入。

此外，实施例4的DC-DC转换器1C也包括实施例1的DC-DC转换器1的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器1C除上述功能之外，还包括在实施例1中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例1相同的效果。

＜实施例5＞

图5所示的实施例5的DC-DC转换器1D包括实施例2的DC-DC转换器1A的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图5中，对于与实施例2相同的结构的部分，附加与图2相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。此外，图5所示的实施例5的DC-DC转换器1D的电路结构仅在构成为能够检测第1导电路径15的电压这点上与图2所示的实施例2的电路结构不同，除这点以外，是与实施例2的DC-DC转换器1A的电路结构相同的电路结构。

图5所示的DC-DC转换器1D设置有检测第1导电路径15的电压的电压检测部34。电压检测部34构成为公知的电压检测电路，形成为将与第1导电路径15的电压值对应的检测值(例如，利用分割电路将第1导电路径15的电压进行分压而得到的分压值等)输入到控制部2的结构。

在本结构中，至少电压检测部34以及控制部2相当于异常状态检测部的一例，以将至少第1导电路径15是规定的过电压状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能。具体来说，控制部2根据由电压检测部34检测到的检测值，对第1导电路径15的电压值V1与预先确定的阈值Vth1进行比较。然后，在控制部2中，如果是V1≤Vth1，则判断为不是过电压状态，如果是V1＞Vth1，则判断为是过电压状态，从而检测电源导电路径14的异常状态。在该例子中，V1＞Vth1的状态相当于规定的过电压状态的一例。

在图5的DC-DC转换器1D中，至少控制部2以及开关元件20作为第1保护电路部发挥功能，以在检测到第1导电路径15的过电压状态的情况下将开关元件20(第2开关元件)设为断开状态的方式工作，具体来说，控制部2在判定为V1＞Vth1的情况下，输出断开信号，以将开关元件20设为断开状态。

如图5所示，在次级侧电源部42构成为低压侧的电源部、初级侧电源部41构成为高压侧的电源部、电压变换部19将施加到第1导电路径15的直流电压降压并输出到第2导电路径16的结构的情况下，对作为输入侧的高压侧的导电路径(第1导电路径15)施加过电压并且该状态持续的话，则担忧在DC-DC转换器1D的内部发生故障的可能性变高。关于这点，上述结构能够在检测到第1导电路径15的过电压状态的情况下将第2开关元件20设为断开状态，将电流经由高压侧的导电路径(第1导电路径15)向电压变换部19的流入切断，因此，能够防止由于第1导电路径15的过电压引起的内部故障。而且，通过采取这样的应对措施，能够使相比第2开关元件20更靠下游的零件的耐压下降。

此外，图5所示的DC-DC转换器1D包括实施例2的DC-DC转换器1A的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器1D除上述功能之外，还包括在实施例1、2中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径14中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能、保护电路免受在第3导电路径18中产生的过电流状态的影响的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例2相同的效果。

＜实施例6＞

接下来，主要参照图6，说明实施例6。

图6的DC-DC转换器201将实施例1的DC-DC转换器1设为多相式这点是电路结构上的主要不同点。此外，在以下说明中，对于与实施例1的DC-DC转换器1相同的部分，附加与图1的DC-DC转换器1相同的符号，详细省略说明。

图6的DC-DC转换器201设置有成为流过输入输出电流的路径的电源导电路径214以及保持成比电源导电路径214的电位低的恒定的基准电位(地电位)的基准导电路径17。并且，在构成电源导电路径214的第1导电路径215与第2导电路径216之间，并联设置有将施加到第1导电路径215的输入电压降压而生成施加到第2导电路径216的输出电压的多个电压变换部219A、219B。

第1导电路径215构成为被施加相对高的电压的初级侧(高压侧)的电源线，形成为与初级侧电源部41的高电位侧的端子导通并且被从该初级侧电源部41施加规定的直流电压(例如，48V)的结构。该第1导电路径215具备与初级侧电源部41的高电位侧的端子导通的共用输入路径240以及从共用输入路径240分支的多个独立输入路径242A、242B。多个独立输入路径242A、242B分别连接于设置了多个的电压变换部219A、219B。

第2导电路径216构成为被施加相对低的电压的次级侧(低压侧)的电源线，形成为与次级侧电源部42的高电位侧的端子导通并且被从该次级侧电源部42施加比初级侧电源部41的输出电压小的直流电压(例如，12V)的结构。该第2导电路径216具备分别连接到多个电压变换部219A、219B的多个独立输出路径252A、252B以及将这多个独立输出路径252A、252B共同连接并且与次级侧电源部42的高电位侧的端子导通的共用输出路径250。

基准导电路径17构成为地，保持成恒定的地电位(0V)。在图6的结构中，也在基准导电路径17，导通有与初级侧电源部41的低电位侧的端子和次级侧电源部42的低电位侧的端子导通，还连接有开关元件22的漏极。

电压变换部219A、219B作为同步整流方式的降压型转换器发挥功能。电压变换部219A具备开关元件204A和开关元件206A、输入侧电容器208A、输出侧电容器210A以及线圈212A。同样地，电压变换部219B具备开关元件204B和开关元件206B、输入侧电容器208B、输出侧电容器210B以及线圈212B。电压变换部219A、219B的高压侧的开关元件204A、204B是使施加到第1导电路径215的直流电压的输入独立地接通断开的开关元件，相当于第1开关元件。

在电压变换部219A中，将输入侧电容器208A以及输出侧电容器210A的各电极连接于低压侧的开关元件206A的源极。同样地，在电压变换部219B中，将输入侧电容器208B以及输出侧电容器210B的各电极连接于低压侧的开关元件206B的源极。并且，开关元件206A、206B的源极、输入侧电容器208A、208B的各电极、输出侧电容器210A、210B的各电极相互导通，经由第3导电路径218连接于开关元件22的源极。

电压变换部219A中的线圈212A的另一端连接于输出侧电容器210A的一方的电极以及开关元件224A的源极。同样地，电压变换部219B中的线圈212B的另一端连接于输出侧电容器210B的一方的电极以及开关元件224B的源极。并且，开关元件224A、224B的漏极相互导通，连接于共用输出路径250。

以上那样的结构是DC-DC转换器201的基本结构，在该DC-DC转换器201中，由两电压变换部219A、219B进行降压动作。一个电压变换部219A通过根据来自控制部202的信号的开关元件204A的接通动作和断开动作以及与之同步的开关元件206A的断开动作和接通动作，将施加到第1导电路径215的直流电压降压并输出到第2导电路径216。另一个电压变换部219B也一样，通过根据来自控制部202的信号的开关元件204B的接通动作和断开动作以及与之同步的开关元件206B的断开动作和接通动作，将施加到第1导电路径215的直流电压降压并输出到第2导电路径216。此外，提供给两电压变换部219A、219B的驱动信号的定时没有特别限定，例如通过公知的控制方法使相位错开而进行电压变换部219A的动作和电压变换部219B的动作即可。

另外，图6所示的DC-DC转换器201也具有与实施例1相同的反接保护功能。设置于该DC-DC转换器201的反接保护电路部30为与图1所示的DC-DC转换器1的反接保护电路部30相同的结构，与之同样地发挥功能。

接下来，说明DC-DC转换器201具备的功能中的保护电路免受由于短路等而在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能。此外，在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态相当于规定的异常状态的一例。

在DC-DC转换器201中，也构成有用于检测流过第2导电路径216的电流的电流检测路径26。该电流检测路径26是与实施例1相同的结构，由控制部202实施的电流检测也通过与实施例1相同的方法来进行。并且，控制部202掌握第2导电路径216中的共用输出路径250的电流值Io。

控制部202将流过共用输出路径250的电流值Io与预先确定的阈值It进行比较，如果是Io≤It，则判断为不是过电流状态，如果是Io＞It，则判断为是过电流状态，从而检测电源导电路径214的异常状态。另外，将共用输出路径250的电压值Vo与预先确定的阈值Vt进行比较，如果是Vo≤Vt，则判断为不是过电压状态，如果是Vo＞Vt，则判断为是过电压状态，从而检测电源导电路径214的异常状态。

另一方面，在第1导电路径215中，将构成为MOSFET的开关元件220A、220B分别设置于2个独立输入路径242A、242B中的各独立输入路径。开关元件220A、220B相当于第2开关元件的一例，由于它们的存在，使多个独立输入路径242A、242B分别能够独立地在切断状态(切断朝向电压变换部的方向的电流的断开状态)与切断解除状态(接通状态)之间进行切换。开关元件220A、220B能够以例如在由于发生短路而在电源导电路径214中产生过电流或者过电压的情况下保护电路免受这样的异常的影响的方式发挥功能，能够作为短路保护用的开关发挥功能。

在该例子中，在控制部202检测到共用输出路径250的电流值Io是阈值It以下以及共用输出路径250的电压值Vo是阈值Vt以下的期间，从控制部202对开关元件220A、220B的栅极持续地输出接通信号。这样在开关元件220A、220B维持于接通状态的期间(即，解除切断状态的期间)，初级侧电源部41与各电压变换部219A、219B之间变成导通状态，持续将由初级侧电源部41产生的直流电压输入到电压变换部219A、219B。

另一方面，在控制部202检测到共用输出路径250的电流值Io超过阈值It或者共用输出路径250的电压值Vo超过阈值Vt的情况下(即，控制部202检测到电源导电路径214的异常状态的情况下)，从控制部202对开关元件220A、220B中的某一个或者全部的开关元件的栅极输出断开信号。此外，控制部202以及开关元件220A、220B相当于第1保护电路部的一例。

在当控制部202检测到异常状态的情况下而使开关元件220A、220B全部断开的结构中，在产生异常状态(Io＞It或者Vo＞Vt的状态)时，能够分别在独立输入路径242A、242B中切断朝向电压变换部219A、219B的方向的电流，因此，能够完全切断在电源导电路径214中从初级侧向次级侧的电力供给。

另一方面，在采用仅使产生异常状态的路径中的开关元件断开的结构的情况下，也可以以如下方式进行。

例如，在规定的定时(例如，控制部202检测到电源导电路径214的异常状态(Io＞It或者Vo＞Vt的状态)的定时等)下，控制部202变成检查模式，使多个电压变换部219A、219B依次工作。在该例子中，控制部202相当于使多个电压变换部219A、219B依次工作的工作控制部的一例。

具体来说，使控制部202以如下方式工作：控制部202仅驱动一个电压变换部219A，进行开关元件204A的接通动作和断开动作以及与之同步的开关元件206A的断开动作和接通动作，从而将施加到独立输入路径242A的直流电压降压并输出到独立输出路径252A。并且，在这样驱动电压变换部219A的期间，使另一个电压变换部219B的驱动停止，将开关元件204A、206A维持于断开状态。

当在规定时间内这样进行仅驱动一个电压变换部219A的控制之后，下次进行仅驱动另一个电压变换部219B的控制。具体来说，使控制部202以如下方式工作：从控制部202仅对另一个电压变换部219B输出接通断开信号，进行开关元件204B的接通动作和断开动作以及与之同步的开关元件206B的断开动作和接通动作，从而将施加到独立输入路径242B的直流电压降压并输出到独立输出路径252B。并且，在这样驱动电压变换部219B的期间，使另一个电压变换部219A的驱动停止，将开关元件204B、206B维持于断开状态。

并且，控制部202控制成当在2个电压变换部219A、219B中的某一个变换部工作的状态下检测到电源导电路径214的异常状态(Io＞It或者Vo＞Vt的状态)、而在其他变换部工作的状态下未检测到电源导电路径214的异常状态的情况下，将多个开关元件220A、220B中的存在于向被检测到异常状态的某一个变换部输入的输入路径中的元件选择性地切换成断开状态，并将存在于向未被检测到异常状态的其他变换部输入的输入路径中的元件维持于接通状态。在该情况下，进一步地，期望控制成将多个开关元件224A、224B中的存在于从被检测到异常状态的某一个变换部输出的输出路径中的元件选择性地切换成断开状态，并将存在于从未被检测到异常状态的其他变换部输出的输出路径中的元件维持于接通状态。并且，在此之后，仅通过未被检测到异常状态的其他变换部进行降压动作即可。

例如，当在电压变换部219A工作而电压变换部219B未工作的状态下检测到电源导电路径214的异常状态(Io＞It或者Vo＞Vt的状态)、而在电压变换部219B工作而电压变换部219A未工作的状态下未检测到电源导电路径214的异常状态(Io＞It或者Vo＞Vt的状态)的情况下，能够确定在电压变换部219A的路径中产生异常状态。在该情况下，控制成将存在于向被检测到异常状态的电压变换部219A输入的输入路径中的开关元件220A选择性地切换成断开状态，并将存在于向未被检测到异常状态的电压变换部219B输入的输入路径中的开关元件220B维持于接通状态。在该情况下，期望控制成对于存在于从被检测到异常状态的电压变换部219A输出的输出路径中的开关元件224A，也选择性地切换成断开状态，并且对于存在于从未被检测到异常状态的电压变换部219B输出的输出路径中的开关元件224B，维持于接通状态。并且，在此之后，仅通过未被检测到异常状态的电压变换部219B进行降压动作即可。

如上所述，根据图6的结构，能够以导通损失较少的形式实现具备保护电路免受由于短路等而在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能以及保护电路免受反接状态的影响的功能的多相式的DC-DC转换器。而且，通过上述第1保护电路部，能够使独立输入路径242A、242B分别独立地在断开状态(切断状态)和接通状态(切断解除状态)之间进行切换，因此，在发生某种短路异常的情况下，不需要总是使全部电压变换部的动作停止，还能够进行根据情况选择性地使一部分电压变换部的动作停止这样的灵活的应对。

另外，如果如上所述地构成工作控制部，则能够从多个电压变换路径中更准确且更高效地检测产生使过电流状态或者过电压状态产生的异常的电压变换路径。并且，能够锁定到产生异常的电压变换路径而选择性地使动作停止。特别是，对于未产生异常的正常的电压变换路径，能够继续工作，因此，在即使仅是一部分的相也期望继续工作的用途中变得有利。

另外，图6所示的DC-DC转换器201也具有与实施例1相同的逆流保护功能。具体来说，通过与实施例1相同的方法，控制部202检测共用输出路径250中的逆流的产生。并且，控制部202在检测到流过共用输出路径250的电流的方向是上述“第1方向”的期间(即，判定为电流方向是正常状态的期间)，对开关元件224A、224B的全部的栅极持续地输出接通信号。即，在共用输出路径250的电流方向是正常状态的情况下，开关元件224A、224B持续为接通状态。另一方面，控制部202在检测到流过共用输出路径250的电流的方向是上述“第2方向”的情况下(即，在判定为电流方向是逆流状态的情况下)，对开关元件224A、224B中的某一个或者全部的开关元件的栅极输出断开信号。

在当判定为电流方向是逆流状态的情况下将开关元件224A、224B的全部设为断开的结构中，在产生逆流的情况下，在第2导电路径216中，能够完全切断从次级侧电源部42侧朝向各电压变换部219A、219B侧的电流。

另外，也可以并非如此，而是在判定为电流方向是逆流状态的情况下，依次驱动各电压变换部219A、219B，在各变换部的工作中不使其他变换部工作，确定产生逆流的路径。例如，当在使电压变换部219A工作而不使电压变换部219B工作的状态下检测到第2导电路径216中的逆流、而在不使电压变换部219A工作而使电压变换部219B工作的状态下未检测到第2导电路径216中的逆流的情况下，能够将电压变换部219A确定为产生逆流的路径。在通过这样的方法确定产生逆流的路径的情况下，也可以控制成仅将开关元件224A、224B中的设置于从被检测到逆流的变换部输出的输出路径中的开关元件选择性地切换成断开状态，并将设置于从未被检测到逆流的变换部输出的输出路径中的开关元件维持于接通状态，从而继续未被检测到逆流的变换部的工作。

＜实施例7＞

接下来，主要参照图7，说明实施例7。

图7所示的实施例7的DC-DC转换器201A是将实施例6的DC-DC转换器201进一步具体化的结构，包括上述实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图7中，对于与实施例6相同的结构的部分，附加与图6相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图7所示的实施例7的DC-DC转换器201A的电路结构仅在将电流检测部232、233追加到第3导电路径218这点以及将反接保护电路部230做成并联结构这点上与图6所示的实施例6的DC-DC转换器201的电路结构不同，除这点以外，是与实施例6的DC-DC转换器201的电路结构相同的电路结构。

在图7所示的DC-DC转换器201A中，电压变换部219A、219B中的低压侧的开关元件206A、206B与基准导电路径17之间的导电路径是第3导电路径218。该第3导电路径218具备成为从开关元件206A的源极至共用导电路径218C的路径的独立导电路径218A以及成为从开关元件206B的源极至共用导电路径218C的路径的独立导电路径218B，还具备作为这些独立导电路径218A、218B与基准导电路径17之间的路径的共用导电路径218C。

图7的DC-DC转换器201A具备反接保护电路部230，构成为在次级侧电源部42被反接的情况下在第3导电路径218中切断来自基准导电路径17侧的电流，来防止在反接时电流向次级侧的流入。该反接保护电路部230具备并联配置于两电压变换部219A、219B与基准导电路径17之间的导电路径(具体来说，第3导电路径218中的共用导电路径218C)的开关元件222A、222B以及将开关元件222A、222B的两栅极电位保持成第2导电路径216的规定位置的电位的导电路径223。开关元件222A、222B构成为在以下两个状态之间进行切换：在共用导电路径218C中切断从基准导电路径17侧朝向电压变换部侧的方向的电流的断开状态；以及解除该切断的接通状态。这样构成的反接保护电路部230以次级侧电源部42(低压侧的电源部)的端子是如图7所示的标准的连接状态为条件而将开关元件222A、222B均维持于接通状态。另一方面，在次级侧电源部42的端子是使正负反过来的反接状态的情况下，将开关元件222A、222B均维持于断开状态，切断从基准导电路径17经由共用导电路径218C朝向各电压变换部219A、219B的电流。此外，在图7的结构中，在次级侧电源部42与第2导电路径216之间为开路状态的情况下，也将开关元件222A、222B维持于断开状态。

如图7所示，DC-DC转换器201A具备检测流过电压变换部219A中的低压侧的开关元件206A的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218A)的电流的电流检测部232。进一步地，DC-DC转换器201A具备检测流过电压变换部219B中的低压侧的开关元件206B的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218B)的电流的电流检测部233。电流检测部232、233形成为与在实施例2等中使用的电流检测部32相同的结构，通过相同的电路结构检测流过电阻器(分流电阻)的电流值。将电流检测部232、233的检测值经由未图示的信号线输入到控制部202。在图7的例子中，电阻器232A的一端电连接于开关元件206A的源极和输入侧电容器208A以及输出侧电容器210A各自的电极，电阻器232A的另一端连接于开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部232检测流过开关元件206A、输入侧电容器208A以及输出侧电容器210A各自的路径的电流的总和。同样地，电阻器233A的一端电连接于开关元件206B的源极和输入侧电容器208B以及输出侧电容器210B各自的电极，电阻器233A的另一端连接于开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部233检测流过开关元件206B、输入侧电容器208B以及输出侧电容器210B各自的路径的电流的总和。

图7所示的DC-DC转换器201A具备与实施例6的DC-DC转换器201中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部202以及电流检测部232、233作为异常状态检测部发挥功能，能够将第3导电路径218的电流是规定的过电流状态的情况检测为异常状态。具体来说，控制部202根据从电流检测部232、233输出的检测值，对第3导电路径218的规定位置(设置有各电阻器232A、233A的位置)的电流值Ia3、Ib3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定各电流值Ia3、Ib3是否超过电流阈值Ith3。在该例子中，电流值Ia3、Ib3中的任意一方超过电流阈值Ith3的状态相当于规定的过电流状态的一例。

并且，在该例子中，至少控制部202以及开关元件220A、220B作为第1保护电路部发挥功能，至少控制部202以及开关元件224A、224B作为第3保护电路部发挥功能。第1保护电路部将多个开关元件220A、220B(第2开关元件)分别设置于各个独立输入路径242A、242B，而使各个独立输入路径242A、242B能够独立地在切断状态(将电流从初级侧电源部41侧向电压变换部侧的流入切断的断开状态)与切断解除状态(接通状态)之间进行切换。第3保护电路部将多个开关元件224A、224B(第4开关元件)分别设置于各个独立输出路径252A、252B，而使各个独立输出路径252A、252B能够独立地在切断状态(将电流从次级侧电源部42侧向电压变换部侧的流入(逆流)切断的断开状态)与切断解除状态(接通状态)之间进行切换。作为第1保护电路部以及第3保护电路部发挥功能的这些部分以在检测到第3导电路径218的过电流状态的情况下将开关元件220以及开关元件224设为断开状态(切断状态)的方式工作。

具体来说，控制部202根据从电流检测部232输出的检测值，对设置有电阻器232A的位置(独立导电路径218A中的规定位置)的电流值Ia3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ia3＞Ith3。同样地，控制部202根据从电流检测部233输出的检测值，对设置有电阻器233A的位置(独立导电路径218B中的规定位置)的电流值Ib3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ib3＞Ith3。此外，流过超过电流阈值Ith3的过电流的路径中的电压变换部相当于产生异常状态的电压变换部(异常的电压变换部)的一例，能够作为异常状态检测部发挥功能的控制部202以及电流检测部232、233具有检测这样的异常的电压变换部的功能。

控制部202在通过这样的判定而检测到异常的电压变换部的情况下，将多个开关元件220A、220B(第2开关元件)以及多个开关元件224A、224B(第4开关元件)中的设置于异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态。例如，在根据来自电流检测部232的检测值而判定为独立导电路径218A是过电流状态(独立导电路径218A的电流值Ia3为Ia3＞Ith3的状态)、而根据来自电流检测部233的检测值而判定为独立导电路径218B是正常状态(独立导电路径218B的电流值Ib3为Ib3≤Ith3的状态)的情况下，将设置于与独立导电路径218A对应的电压变换部219A的路径中的开关元件220A、224A设为断开状态，并将设置于与独立导电路径218B对应的电压变换部219B的路径中的开关元件220B、224B维持于接通状态。

根据该结构，能够以导通损失较少的形式实现具备针对规定的异常状态的保护功能以及针对反接状态的保护功能的多相式的DC-DC转换器。而且，能够从多个电压变换部219A、219B中检测产生异常状态的电压变换部(异常的电压变换部)，在检测到异常的电压变换部的情况下，能够将设置于该异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态，可靠地使该相的输入以及输出停止而实现保护。另一方面，由于能够使未产生异常状态的电压变换部工作，因此，能够继续进行向第2导电路径216的输出。进一步地，不仅在输入侧的导电路径(独立输入路径)，而且在输出侧的导电路径(独立输出路径)也能够将电流向产生异常状态的电压变换部的流入切断，因此，在使未产生异常的电压变换部工作时，能够防止该输出电流从作为动作停止对象的电压变换部(异常的电压变换部)的独立输出路径流入到该电压变换部内。

另外，在图7的结构中，例如当在输入侧电容器208A发生短接故障的情况、在开关元件206A发生短接故障的情况、在输出侧电容器210A发生短接故障的情况下，都在电流检测部232的电阻器232A中流过过电流。因此，能够可靠地检测上述短接故障时的过电流，能够可靠地防止此时的过电流向内部的流入。同样地，当在输入侧电容器208B发生短接故障的情况、在开关元件206B发生短接故障的情况、在输出侧电容器210B发生短接故障的情况下，都在电流检测部233的电阻器233A中流过过电流。因此，能够可靠地检测上述短接故障时的过电流，能够可靠地防止此时的过电流向内部的流入。

此外，实施例7的DC-DC转换器201A包括实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器201A除上述功能之外，还包括在实施例6中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例6相同的效果。

＜实施例8＞

接下来，主要参照图8，说明实施例8。

图8所示的实施例8的DC-DC转换器201B是将实施例6的DC-DC转换器201进一步具体化的结构，包括上述实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图8中，对于与实施例6相同的结构的部分，附加与图6相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图8所示的实施例8的DC-DC转换器201B的电路结构仅在将电流检测部232、233追加到第3导电路径218这点以及将反接保护电路部230做成并联结构这点上，与图6所示的实施例6的DC-DC转换器201的电路结构不同，除这点以外，是与实施例6的DC-DC转换器201的电路结构相同的电路结构。此外，图8所示的DC-DC转换器201B相对于图7所示的实施例7的DC-DC转换器201A仅在变更了电流检测部232、233的位置这点上与实施例7的DC-DC转换器201A不同，除此以外，与实施例7的DC-DC转换器201A相同。

图8所示的DC-DC转换器201B具备检测流过电压变换部219A中的低压侧的开关元件206A的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218A)的电流的电流检测部232。进一步地，DC-DC转换器201B具备检测流过电压变换部219B中的低压侧的开关元件206B的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218B)的电流的电流检测部233。电流检测部232、233形成为与在实施例2等中使用的电流检测部32相同的结构，通过相同的电路结构检测流过电阻器(分流电阻)的电流值。在图8的例子中，电阻器232A的一端电连接于开关元件206A的源极和输入侧电容器208A的电极，电阻器232A的另一端连接于输出侧电容器210A的电极和开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部232检测流过开关元件206A以及输入侧电容器208A的路径的电流的总和。同样地，电阻器233A的一端电连接于开关元件206B的源极以及输入侧电容器208B的电极，电阻器233A的另一端连接于输出侧电容器210B的电极和开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部233检测流过开关元件206B以及输入侧电容器208B的电流的总和。

图8所示的DC-DC转换器201B也具备与实施例6的DC-DC转换器201中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部202以及电流检测部232、233与实施例7同样地作为异常状态检测部发挥功能，控制部202以及开关元件220A、220B与实施例7同样地作为第1保护电路部发挥功能，控制部202以及开关元件224A、224B与实施例7同样地作为第3保护电路部发挥功能。

控制部202根据从电流检测部232输出的检测值，对设置有电阻器232A的位置(独立导电路径218A中的规定位置)的电流值Ia3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ia3＞Ith3。同样地，控制部202根据从电流检测部233输出的检测值，对设置有电阻器233A的位置(独立导电路径218B中的规定位置)的电流值Ib3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ib3＞Ith3。此外，流过超过电流阈值Ith3的过电流的路径中的电压变换部相当于产生异常状态的电压变换部(异常的电压变换部)的一例，能够作为异常状态检测部发挥功能的控制部202以及电流检测部232、233具有检测这样的异常的电压变换部的功能。

控制部202在通过这样的判定而检测到异常的电压变换部的情况下，将多个开关元件220A、220B(第2开关元件)以及多个开关元件224A、224B(第4开关元件)中的设置于异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态。例如，在根据来自电流检测部232的检测值而判定为独立导电路径218A是过电流状态(独立导电路径218A的电流值Ia3为Ia3＞Ith3的状态)、而根据来自电流检测部233的检测值而判定为独立导电路径218B是正常状态(独立导电路径218B的电流值Ib3为Ib3≤Ith3的状态)的情况下，将设置于与独立导电路径218A对应的电压变换部219A的路径中的开关元件220A、224设为断开状态，并将设置于与独立导电路径218B对应的电压变换部219B的路径中的开关元件220B、224B维持于接通状态。

在以上那样的结构中，也能够得到与实施例7相同的效果。

实施例8的DC-DC转换器201B也包括实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器201B除上述功能之外，还包括在实施例6中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例6相同的效果。

＜实施例9＞

接下来，主要参照图9，说明实施例9。

图9所示的实施例9的DC-DC转换器201C是将实施例6的DC-DC转换器201进一步具体化的结构，包括上述实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图9中，对于与实施例6相同的结构的部分，附加与图6相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。图9所示的实施例9的DC-DC转换器201C的电路结构仅在将电流检测部232、233追加到第3导电路径218这点以及将反接保护电路部230做成并联结构这点上，与图6所示的实施例6的DC-DC转换器201的电路结构不同，除这点以外，是与实施例6的DC-DC转换器201的电路结构相同的电路结构。此外，图9所示的DC-DC转换器201C相对于图7所示的实施例7的DC-DC转换器201A仅在变更了电流检测部232、233的位置这点上与实施例7的DC-DC转换器201A不同，除此以外，与实施例7的DC-DC转换器201A相同。

图9所示的DC-DC转换器201C具备检测流过电压变换部219A中的低压侧的开关元件206A的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218A)的电流的电流检测部232。进一步地，DC-DC转换器201C具备检测流过电压变换部219B中的低压侧的开关元件206B的源极与基准导电路径17之间的导电路径(第3导电路径218中的独立导电路径218B)的电流的电流检测部233。电流检测部232、233形成为与在实施例2等中使用的电流检测部32相同的结构，通过相同的电路结构检测流过电阻器(分流电阻)的电流值。在图9的例子中，电阻器232A的一端电连接于开关元件206A的源极，电阻器232A的另一端电连接于输入侧电容器208A以及输出侧电容器210A各自的电极和开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部232检测流过开关元件206A的电流。同样地，电阻器233A的一端电连接于开关元件206B的源极，电阻器233A的另一端连接于输入侧电容器208B以及输出侧电容器210B的电极和开关元件222A、222B的各源极。并且，由电流检测部233检测流过开关元件206B的电流。

图9所示的DC-DC转换器201C也具备与实施例6的DC-DC转换器201中具备的异常状态检测部相同的结构以及功能。进一步地，控制部202以及电流检测部232、233与实施例7同样地作为异常状态检测部发挥功能，控制部202以及开关元件220A、220B与实施例7同样地作为第1保护电路部发挥功能，控制部202以及开关元件224A、224B与实施例7同样地作为第3保护电路部发挥功能。

控制部202根据从电流检测部232输出的检测值，对设置有电阻器232A的位置(独立导电路径218A中的规定位置)的电流值Ia3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ia3＞Ith3。同样地，控制部202根据从电流检测部233输出的检测值，对设置有电阻器233A的位置(独立导电路径218B中的规定位置)的电流值Ib3与预先确定的规定的电流阈值Ith3进行比较，判定是否为Ib3＞Ith3。此外，流过超过电流阈值Ith3的过电流的路径中的电压变换部相当于产生异常状态的电压变换部(异常的电压变换部)的一例，能够作为异常状态检测部发挥功能的控制部202以及电流检测部232、233具有检测这样的异常的电压变换部的功能。

控制部202在通过这样的判定而检测到异常的电压变换部的情况下，将多个开关元件220A、220B(第2开关元件)以及多个开关元件224A、224B(第4开关元件)中的设置于异常的电压变换部的路径中的第2开关元件以及第4开关元件选择性地设为断开状态。例如，在根据来自电流检测部232的检测值而判定为独立导电路径218A是过电流状态(独立导电路径218A的电流值Ia3为Ia3＞Ith3的状态)、而根据来自电流检测部233的检测值而判定为独立导电路径218B是正常状态(独立导电路径218B的电流值Ib3为Ib3≤Ith3的状态)的情况下，将设置于与独立导电路径218A对应的电压变换部219A的路径中的开关元件220A、224A设为断开状态，并将设置于与独立导电路径218B对应的电压变换部219B的路径的开关元件220B、224B维持于接通状态。

在以上那样的结构中，也能够得到与实施例7相同的效果。

实施例9的DC-DC转换器201C也包括实施例6的DC-DC转换器201的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器201C除上述功能之外，还包括在实施例6中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例6相同的效果。

＜实施例10＞

图10所示的实施例10的DC-DC转换器201D包括实施例7的DC-DC转换器201A的全部的结构以及特征，并进一步追加了结构以及功能。因此，在图10中，对于与实施例7相同的结构的部分，附加与图7相同的符号，省略关于这些相同的部分的详细说明。此外，图10所示的实施例10的DC-DC转换器201D的电路结构仅在构成为能够检测第1导电路径215的电压这点上，与图7所示的实施例7的电路结构不同，除这点以外，是与实施例7的DC-DC转换器201A的电路结构相同的电路结构。

图10所示的DC-DC转换器201D设置有检测第1导电路径215的电压的电压检测部34。电压检测部34与在实施例5中使用的电压检测部34(图5)相同，构成为公知的电压检测电路，形成为将与第1导电路径215的电压值对应的检测值(例如，利用分割电路将第1导电路径215的规定位置的电压进行分压而得到的分压值等)输入到控制部202的结构。

在本结构中，至少电压检测部34以及控制部202相当于异常状态检测部的一例，以将至少第1导电路径215是规定的过电压状态的情况检测为异常状态的方式发挥功能。具体来说，控制部202根据由电压检测部34检测到的检测值，将第1导电路径215的电压值V1与预先确定的阈值Vth1进行比较。然后，在控制部202中，如果是V1≤Vth1，则判断为不是过电压状态，如果是V1＞Vth1，则判断为是过电压状态，从而检测电源导电路径214的异常状态。在该例子中，V1＞Vth1的状态相当于规定的过电压状态的一例。

在图10的DC-DC转换器201D中，至少控制部202以及开关元件220A、220B作为第1保护电路部发挥功能，以在检测到第1导电路径215的过电压状态的情况下将开关元件220A、220B(第2开关元件)设为断开状态的方式工作，具体来说，控制部202在判定为V1＞Vth1的情况下，输出断开信号，以将开关元件220A、220B中的某一个或者全部设为断开状态。在将开关元件220A、220B的全部设为断开状态的情况下，开关元件224A、224B也全部维持于断开状态即可。

此外，图10所示的DC-DC转换器201D包括实施例7的DC-DC转换器201A的全部的结构以及特征。因此，DC-DC转换器201D除上述功能之外，还包括在实施例6、7中说明的各功能(保护电路免受在电源导电路径214中产生的过电流状态以及过电压状态的影响的功能、与反接保护相关的功能、与逆流保护相关的功能、保护电路免受在第3导电路径218中产生的过电流状态的影响的功能等)的全部功能，通过这些功能，能够得到与实施例7相同的效果。

＜其他实施例＞

本发明不限定于通过以上叙述以及附图而说明的实施例，例如如下的实施例也包括在本发明的技术范围中。

(1)上述实施例中的初级侧电源部41、次级侧电源部42的具体例只不过是一例，蓄电单元的种类、产生电压不限定于上述例子，能够进行各种变更。另外，任一实施例都能够变更为二极管整流方式。

(2)在图1～图10的例子中，省略示出连接到第1导电路径、第2导电路径的发电机、负载等，能够将各种装置、电子零件连接到第1导电路径、第2导电路径。

(3)在图6～图10所示的实施例6～10中，例示出并联连接有2个电压变换部219A、219B的2相结构的DC-DC转换器201，但也可以是并联连接有3个以上的电压变换部的3相以上的结构。在该结构中，也能够在产生短路状态的情况下锁定到产生短路状态的路径而将第2开关元件切换成断开状态，使该路径的电压变换部的降压动作停止。

(4)在图6～图10所示的实施例6～10中，将短路保护用的开关元件220A、220B分别设置于多个独立输入路径242A、242B，但也可以仅将1个设置于共用输入路径240，从而实现元件数量的降低。

(5)在图6～图10所示的实施例6～10中，将逆流保护用的开关元件224A、224B分别设置于多个独立输出路径252A、252B，但也可以仅将1个设置于共用输出路径250，从而实现元件数量的降低。

(6)在图1～图5所示的实施例1～5中，也可以以代替由电流检测路径26实施的电流检测或者与由电流检测路径26实施的电流检测并用的形式，检测流过开关元件22的电流，在流过开关元件22的电流是规定的过电流状态的情况下，将开关元件20以及开关元件24中的至少任意一个切换成断开状态。例如，也可以构成为检测开关元件22的两端的电位差、即开关元件22的源极漏极间的电位差，在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下，认为流过开关元件22的电流是过电流状态，将开关元件20以及开关元件24中的至少任意一个切换成断开状态。具体来说，既可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将开关元件20切换成断开状态，也可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将开关元件24切换成断开状态。或者，也可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将开关元件20、24均切换成断开状态。如果这样，则能够以将开关元件22兼用作电流检测用的元件的形式判定在开关元件22是否产生过电流状态，能够省略或者部分省略将电流检测用的专用元件设置于该路径的情况。另外，在图6～图10所示的实施例6～10中，也能够附加相同的结构。例如，检测开关元件22(在实施例7～实施例10中，或者是开关元件222A、222B)的两端的电位差、即开关元件22的源极漏极间的电位差，既可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将输入侧的多个开关元件220A、220B全部切换成断开状态，也可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将输出侧的多个开关元件222A、222B全部切换成断开状态。或者，也可以在开关元件22的两端的电位差是规定阈值以上的情况下将开关元件220A、220B、222A、222B全部切换成断开状态。此外，流过开关元件22的电流的检测方法不限定于上述方法，例如也可以在由开关元件22和与之串联连接的一个或者多个其他元件构成的元件组的整体的电位差(在元件群整体产生的压降)是规定阈值以上的情况下，判定为流过开关元件22的电流是过电流状态，进行上述保护动作。

(7)在实施例1～10中，通过具备公知的电流检测电路的电流检测路径26检测第2导电路径的电流，但也可以通过公知的电流检测电路检测第1导电路径的电流，并将第1导电路径的电流值输入到控制部。在该情况下，控制部在第1导电路径的电流值是超过规定的电流阈值的过电流状态的情况下，通过与在实施例1～10中当在第2导电路径中产生过电流的情况下进行的保护动作相同的方法来进行保护动作即可。

(8)在实施例5中，示出了对实施例2的结构附加检测第1导电路径15的电压的功能、并且当在第1导电路径15中检测到过电压的情况下将开关元件20(第2开关元件)设为断开状态的例子，但也可以将这样的功能附加到实施例1、3、4中的任一个的结构中。同样地，在实施例10中，示出了对实施例7的结构附加检测第1导电路径215的电压的功能、并且当在第1导电路径215中检测到过电压的情况下将开关元件220A、220B(第2开关元件)设为断开状态的例子，但也可以将这样的功能附加到实施例6、8、9中的任一个的结构中。

(9)在实施例1～5的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以在第2导电路径16的电流值是超过阈值的过电流状态时，控制部2以将第2开关元件20以及第4开关元件24均切换成断开状态的方式发挥功能。

(10)在实施例1～5的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以在第2导电路径16的电压值是超过阈值的过电压状态时，控制部2以将第2开关元件20以及第4开关元件24均切换成断开状态的方式发挥功能。

(11)在实施例1～5的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以附加检测第1导电路径15的电压值的功能，进一步地，也可以在第1导电路径15的电压值是超过阈值的过电压状态时，控制部2以将第2开关元件20以及第4开关元件24均切换成断开状态的方式发挥功能。

(12)在实施例1～5的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以附加检测第1导电路径15的电流值的功能，也可以在第1导电路径15的电流值是超过阈值的过电流状态时，控制部2以将第2开关元件20以及第4开关元件24均切换成断开状态的方式发挥功能。

(13)在实施例6～10的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以在共用输出路径250的电流值是超过阈值的过电流状态时，控制部202以将全部第2开关元件220A、220B以及全部第4开关元件224A、224B均切换成断开状态的方式发挥功能。

(14)在实施例6～10的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以在共用输出路径250的电压值是超过阈值的过电压状态时，控制部202以将全部第2开关元件220A、220B以及全部第4开关元件224A、224B均切换成断开状态的方式发挥功能。

(15)在实施例6～10的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以附加检测共用输入路径240的电流值的功能，也可以在共用输入路径240的电流值是超过阈值的过电流状态时，控制部202以将全部第2开关元件220A、220B以及全部第4开关元件224A、224B均切换成断开状态的方式发挥功能。

(16)在实施例6～10的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以附加检测共用输入路径240的电压值的功能，也可以在共用输入路径240的电压值是超过阈值的过电压状态时，控制部202以将全部第2开关元件220A、220B以及全部第4开关元件224A、224B均切换成断开状态的方式发挥功能。

(17)在实施例6～10的例子或者将这些例子变更而得到的任意例子中，都可以附加检测共用导电路径218C的电流值或者电压值的功能，也可以在共用导电路径218C的电流值或者电压值是超过阈值的过电流状态或者过电压状态时，控制部202以将全部第2开关元件220A、220B以及全部第4开关元件224A、224B均切换成断开状态的方式发挥功能。

标号说明

1、1A、1B、1C、1D、201、201A、201B、201C、201D…DC-DC转换器

2、202…控制部(第1保护电路部、第3保护电路部、异常状态检测部)

4、204A、204B…开关元件(第1开关元件)

14、214…电源导电路径

15、215…第1导电路径

16、216…第2导电路径

17…基准导电路径

18、218…第3导电路径

19、219A、219B…电压变换部

20、220A、220B…开关元件(第2开关元件、第1保护电路部)

22、222A、222B…开关元件(第3开关元件)

24、224A、224B…开关元件(第4开关元件、第1保护电路部、第3保护电路部)

30、230…反接保护电路部(第2保护电路部)

32、232、233…电流检测部(异常状态检测部)

41…初级侧电源部(高压侧的电源部)

42…次级侧电源部(低压侧的电源部)

240…共用输入路径

242A、242B…独立输入路径

250…共用输出路径

252A、252B…独立输出路径。

Claims (11)

1.一种DC-DC转换器，其特征在于，具有：

电压变换部，具备第1开关元件，并且设置于与初级侧电源部的高电位侧的端子导通的第1导电路径和与次级侧电源部的高电位侧的端子导通的第2导电路径之间，通过所述第1开关元件的接通状态和断开状态的切换，对施加到所述第1导电路径的电压进行变换并输出到所述第2导电路径；

异常状态检测部，检测规定的异常状态；

第1保护电路部，具备第2开关元件，该第2开关元件设置于所述第1导电路径以及所述第2导电路径中的成为高压侧的一个导电路径，并且在至少切断朝向所述电压变换部的方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，在由所述异常状态检测部检测到所述异常状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件设为断开状态；以及

第2保护电路部，具备第3开关元件，该第3开关元件设置于在所述电压变换部与基准导电路径之间配置的第3导电路径，并且在至少切断来自所述基准导电路径侧的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，所述基准导电路径被保持成比所述第1导电路径及所述第2导电路径的电位低的规定的基准电位，所述第2保护电路部以所述初级侧电源部以及所述次级侧电源部中的至少低压侧的电源部的端子是标准的连接状态为条件而使所述第3开关元件变成接通状态，并且在至少所述低压侧的电源部的端子是反接状态的情况下，将所述第3开关元件设为断开状态。

2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其中，

所述异常状态检测部将所述第1导电路径和所述第2导电路径中的至少一个导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第1导电路径和所述第2导电路径中的至少一个导电路径的过电流状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件设为断开状态。

3.根据权利要求1或2所述的DC-DC转换器，其中，

所述次级侧电源部构成为所述低压侧的电源部，所述初级侧电源部构成为高压侧的电源部，所述电压变换部将施加到所述第1导电路径的直流电压降压并输出到所述第2导电路径，

所述异常状态检测部将至少所述第1导电路径是规定的过电压状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第1导电路径的过电压状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件设为断开状态。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的DC-DC转换器，其中，

所述次级侧电源部构成为所述低压侧的电源部，所述初级侧电源部构成为高压侧的电源部，所述电压变换部将施加到所述第1导电路径的直流电压降压并输出到所述第2导电路径，

所述异常状态检测部将至少所述第2导电路径是规定的过电压状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第2导电路径的过电压状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件设为断开状态。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的DC-DC转换器，其中，

所述异常状态检测部将所述第3导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第3导电路径的过电流状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件设为断开状态。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的DC-DC转换器，其中，

所述DC-DC转换器具备第4开关元件，该第4开关元件设置于所述第1导电路径以及所述第2导电路径中的成为低压侧的导电路径，并且在至少切断朝向所述电压变换部的方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，

所述异常状态检测部将所述第1导电路径、所述第2导电路径、所述第3导电路径中的至少任意一个导电路径是规定的过电流状态和规定的过电压状态中的至少任意一个状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第1导电路径、所述第2导电路径、所述第3导电路径中的至少任意一个导电路径的过电流状态或者过电压状态的情况下，所述第1保护电路部将所述第2开关元件以及所述第4开关元件设为断开状态。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的DC-DC转换器，其中，

所述次级侧电源部构成为所述低压侧的电源部，所述初级侧电源部构成为高压侧的电源部，所述电压变换部将施加到所述第1导电路径的直流电压降压并输出到所述第2导电路径，

所述第1保护电路部的所述第2开关元件设置于所述第1导电路径，

还设置有第3保护电路部，该第3保护电路部具备第4开关元件，该第4开关元件设置于所述第2导电路径，并且在至少切断朝向所述电压变换部的逆流方向的电流的断开状态与解除该切断的接通状态之间进行切换，在所述第2导电路径为逆流状态的情况下，所述第3保护电路部将所述第4开关元件设为断开状态。

8.根据权利要求7所述的DC-DC转换器，其中，

所述异常状态检测部将所述第3导电路径的电流是规定的过电流状态的情况检测为所述异常状态，

在由所述异常状态检测部检测到所述第3导电路径的过电流状态的情况下，所述第1保护电路部以及所述第3保护电路部将所述第2开关元件以及所述第4开关元件设为断开状态。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的DC-DC转换器，其中，

将施加到所述第1导电路径的直流电压降压并输出到所述第2导电路径的多个所述电压变换部并联设置于所述第1导电路径与所述第2导电路径之间，

所述第1导电路径具备：与所述初级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输入路径；以及从所述共用输入路径分支而连接到各个所述电压变换部的多个独立输入路径，

所述第2导电路径具备：分别连接到多个所述电压变换部的多个独立输出路径；以及将这多个所述独立输出路径共同连接并且与所述次级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输出路径，

所述第1保护电路部中，多个所述第2开关元件分别设置于各个所述独立输入路径，而使各个所述独立输入路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换。

10.根据权利要求7或8所述的DC-DC转换器，其中，

将施加到所述第1导电路径的直流电压降压并输出到所述第2导电路径的多个所述电压变换部并联设置于所述第1导电路径与所述第2导电路径之间，

所述第1导电路径具备：与所述初级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输入路径；以及从所述共用输入路径分支而连接到各个所述电压变换部的多个独立输入路径，

所述第2导电路径具备：分别连接到多个所述电压变换部的多个独立输出路径；以及将这多个所述独立输出路径共同连接并且与所述次级侧电源部的高电位侧的端子导通的共用输出路径，

所述第1保护电路部中，多个所述第2开关元件分别设置于各个所述独立输入路径，而使各个所述独立输入路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换，

所述第3保护电路部中，多个所述第4开关元件分别设置于各个所述独立输出路径，而使各个所述独立输出路径能够独立地在断开状态和接通状态之间进行切换，

所述异常状态检测部在多个所述电压变换部中检测产生所述异常状态的异常的电压变换部，

在由所述异常状态检测部检测到所述异常的电压变换部的情况下，所述第1保护电路部以及所述第3保护电路部将多个所述第2开关元件以及多个所述第4开关元件中的设置于所述异常的电压变换部的路径中的所述第2开关元件以及所述第4开关元件选择性地设为断开状态。

11.根据权利要求9或10所述的DC-DC转换器，其中，

具备使多个所述电压变换部依次工作的工作控制部，

当在多个所述电压变换部中的某一个变换部工作的状态下由所述异常状态检测部检测到所述异常状态、而在其他变换部工作的状态下未由所述异常状态检测部检测到所述异常状态的情况下，所述第1保护电路部将多个所述第2开关元件中的、成为向被检测到所述异常状态的所述某一个变换部输入的输入路径的所述独立输入路径的所述第2开关元件选择性地切换成断开状态，并将成为向未被检测到所述异常状态的所述其他变换部输入的输入路径的所述独立输入路径的所述第2开关元件维持于接通状态。