JP2007202353A - 電圧変換回路の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】DC−DCコンバータの出力電圧は、監視ラインL3を介して監視される。PWMコンパレータ70は、ノードNaの電圧と基準電圧源68の電圧との差についての誤差増幅器66による出力に基づき、出力電圧を制御するパルスを生成する。差動増幅アンプ78は、ノードNbの電圧とノードNcの電圧との差圧に応じた信号を、断線検出コンパレータ80に出力する。断線検出コンパレータ80は、上記差圧に応じた信号が基準電圧源82の閾値電圧以上となると、フィルタ回路84に論理「H」の信号を出力する。フィルタ回路84は、断線検出コンパレータ80の出力が論理「H」の状態が規定時間継続することで、論理「H」の信号である異常がある旨の信号を出力する。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明にかかる電圧変換回路の制御装置を、ハイブリッド車に搭載されるDC−DCコンバータの制御装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
IL=(Vin/N−Vout)t/L+I0 …(c1)
先の図5(a)に示すインダクタ29aに流れる電流の変化量h、すなわちオン作動からオフ作動までの間の電流の変化量hは、上記の式(c1)の右辺第1項において、時間tをオン時間tonとすることで算出することができる。ここで、オン時間tonは、パワースイッチング素子22〜25を作動する際のスイッチング制御のデューティDと、スイッチング周波数fとを用いて、「ton=D/f」と表されるため、変化量hは、下記の式(c2)となる。
h=(Vin/N−Vout)D/fL …(c2)
これにより、1次側コイル21aを流れる電流Icは、出力電流Ioutを用いることで、下記の式(c3)となる。
Ic=Iout/N−(Vin/N−Vout)D/2fLN
+(Vin/N−Vout)t/NL…(c3)
上記の式(c3)において、1次側コイル21aを流れる電流は、出力電流Ioutを巻数比Nで徐算したものと、インダクタ29aを流れる電流の交流成分を巻数比Nで徐算したものとの和として算出されている。すなわち、トランス21による励磁電流による交流成分についてはこれを無視している。これは、本実施形態では、インダクタ29aのリアクタンスLと比較して、トランス21のリアクタンスの方がはるかに大きな値となっているため、トランス21による励磁電流の効果は、インダクタ29aによる交流成分の効果と比べて無視し得るほど小さいことを理由とする。
Ip=Iout/N+(Vin/N−Vout)D/2fLN …(c4)
ここで、定常状態においては、入力電圧Vinと、出力電圧Voutと、デューティDとの間に「D=NVout/Vin」の関係が成立することに鑑みれば、上記式(c4)の右辺第2項は、下記の式(c5)となる。
(c4)の右辺第2項=(Vin/N−Vout)D/2fLN
=(1−D)Vout/2fLN …(c5)
ここで、先の図7に示す鋸波の高さHは、上記式(c4)の右辺第2項において、「D=0」とすることで、下記の式(c6)となる。
H=Vout/2fLN …(c6)
これにより、鋸波は、時間tの関数F(t)として、下記の式(c7)となる。
F(t)=(Vout/2LN)×t …(c7)
図8に、本実施形態にかかるコントローラ44の回路構成を示す。なお、図8において、先の図2と同一の機能を有する部材には、便宜上、同一の符号を付している。
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (7)
- 入力電源の電圧を変圧してバッテリ等に出力する電圧変換回路に適用され、該電圧変換回路の出力電圧を所望の電圧に制御する電圧変換回路の制御装置において、
前記電圧変換回路の出力端子近傍の電圧と前記バッテリ近傍の電圧との差圧を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出される差圧が予め定められた閾値以上となることで、前記電圧変換回路の出力電圧が印加される経路に異常がある旨の信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする電圧変換回路の制御装置。 - 前記出力手段は、前記差圧が前記閾値以上であるか否かを判断する判断手段と、該閾値以上である継続時間が予め定められた時間以上であるときに前記異常がある旨の信号を出力する手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項1記載の電圧変換回路の制御装置。
- 前記電圧変換回路の出力する電流が規定電流以上であるとき、前記異常がある旨の信号の出力を禁止する禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項1又は2記載の電圧変換回路の制御装置。
- 前記電圧変換回路は、トランスを備えて且つ、該トランスの1次側のスイッチング素子のスイッチング制御により前記電圧の制御を行うものであるとともに、前記トランスの2次側に、該2次側の電流を整流するための同期整流用スイッチング素子を備えるものであり、
前記電圧変換回路の出力電流が所定以下であるときに同期整流制御を禁止する手段を更に備え、
前記禁止手段は、前記同期整流用スイッチング素子を用いた同期整流制御が許可されているとき、前記規定電流以上であると判断することを特徴とする請求項3記載の電圧変換回路の制御装置。 - 前記電圧変換回路は、トランスを備えて且つ、該トランスの1次側のスイッチング素子のスイッチング制御により前記電圧の制御を行うものであり、
前記禁止手段は、前記1次側を流れる電流の検出値に基づき、前記電圧変換回路の出力電流が規定電流以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項3記載の電圧変換回路の制御装置。 - 前記禁止手段は、前記電圧変換回路の出力電流に応じて、前記閾値を可変設定することを特徴とする請求項1又は2記載の電圧変換回路の制御装置。
- 前記バッテリと当該制御装置との間には、車両の起動スイッチがオンとされることで導通状態となるスイッチ手段が設けられており、
当該制御装置は、前記スイッチ手段を介して取り込まれる前記バッテリからの電力に基づき所定の定電圧を生成する定電圧回路の出力を電力源とするものであって且つ、前記バッテリ近傍の電圧として、前記定電圧回路に印加される電圧を取り込むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電圧変換回路の制御装置。
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