JP2022140922A - サージ保護回路および電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る代表的なサージ保護回路を備えた電力変換装置を示した回路図である。自動車のモータを駆動するための電力変換装置に係り、特に、モータの回生サージ保護回路を合理的に配したものである。
図1に示す電力変換装置1は、車載電源としてのバッテリ2とオルタネータ3、およびモータ4に接続され、電力変換を実施する電力変換回路5、及びサージ保護回路6で構成される。電力変換回路5は、複数のスイッチング素子によってハーフブリッジ回路に構成されている。
また、大きなエネルギの吸収を目的とした特定用途のツェナーダイオードを用いずに、幅広い用途の電気部品を使用して、安価にサージ保護回路を実現できる。
図2は、実施の形態2に係るサージ保護回路を備えた電力変換装置を示した回路図であって、図1に示す実施の形態1におけるサージ保護回路を応用したものである。この実施の形態2におけるサージ保護回路6は、図1における抵抗11の代わりに、第1のツェナーダイオード7と並列に、小電力用の小型な第2のツェナーダイオード14を配置し、信号線12を接続する。このように構成されたサージ保護回路6のツェナーダイオード14としては、動作電圧がツェナーダイオード7の動作電圧よりもやや低く、具体的にはトランジスタ9dのオンのベース電圧分だけ低い値のものを使用する。
図3は、実施の形態3に係るサージ保護回路を備えた電力変換装置を示した回路図であって、図1に示す実施の形態1におけるサージ保護回路の制御部9の一部をマイクロコンピュータ9eに置き換えたものである。ツェナーダイオード7に電流が流れたことを、抵抗11の上流の電圧をソフトウェアで検出し、タイマ機能を動作させることでスイッチ8をオフする。特徴としては、タイマ機能をソフトウェアで設定できるため、調整が必要となった場合に部品の変更を必要としないことである。なお、抵抗11の上流の電圧ではなく、電源供給線13の電圧を検出してタイマ機能を動作させる構成でも良い。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (11)
- 電源と負荷との間の電源供給線に接続されており、前記電源供給線に発生した前記電源に起因するサージおよび前記負荷に起因するサージのエネルギを吸収し、前記電源供給線の電圧上昇を抑制する向きに接続されたツェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードと直列に接続されたスイッチと、タイマ手段の出力によって前記スイッチを開閉制御する制御部とを備えたことを特徴とするサージ保護回路。
- 前記スイッチは、前記ツェナーダイオードのアノード側に接続されたNチャネルMOSFETであることを特徴とする請求項1に記載のサージ保護回路。
- 前記スイッチは、前記ツェナーダイオードのアノード側またはカソード側に接続されたPチャネルMOSFETであることを特徴とする請求項1に記載のサージ保護回路。
- 前記制御部は、前記ツェナーダイオードのアノードの電圧が信号線を介して入力され、前記アノードの電圧によって動作することを特徴とする請求項1に記載のサージ保護回路。
- 前記制御部は、前記タイマ手段を抵抗とコンデンサによる充電回路で構成したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のサージ保護回路。
- 前記充電回路は、前記抵抗がサーミスタであることを特徴とする請求項5に記載のサージ保護回路。
- 前記充電回路には、充電電圧に応じてオンオフ動作し、前記スイッチを開閉制御するバイポーラトランジスタが接続されていることを特徴とする請求項5に記載のサージ保護回路。
- 前記ツェナーダイオードのカソードと同電位に他のカソードを接続した他のツェナーダイオードと、前記他のツェナーダイオードのアノードに接続した信号線とを介して前記他のツェナーダイオードのアノード電位を前記制御部の前記充電回路に入力したことを特徴とする請求項5に記載のサージ保護回路。
- 前記制御部は、前記タイマ手段のタイマ機能をリセットするリセット機能を有したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のサージ保護回路。
- 前記電源は車載電源であり、前記負荷は電力変換回路を介して前記車載電源から電力供給されるモータであって、前記車載電源と前記電力変換回路との間に接続されたことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のサージ保護回路。
- 前記電源となる車載電源と前記負荷となるモータとの間に電源供給線を介して接続されており、前記モータに接続された電力変換回路と、前記車載電源と前記電力変換回路との間に接続された請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のサージ保護回路とを備えたことを特徴とする電力変換装置。
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2021
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