JP6113062B2 - In-vehicle voltage conversion device and in-vehicle device - Google Patents
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Description
本発明は、入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成する車載用電圧変換装置、および車載用電圧変換装置を搭載した車載装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle voltage conversion device that converts an input voltage to generate a DC output voltage, and an in-vehicle device that includes the in-vehicle voltage conversion device.
近年、自動車にはCAN(Control Area Network)に代表される車内LAN(Local Area Network)が搭載されるようになり、自動車の各機能はECU(Electric Control Unit)と呼ばれる車載側制御部によって電子制御されている。ハイブリッド車などに搭載される車載用電圧変換装置(DC/DCコンバータ)もこの車内LANに接続され、入出力電圧や入出力電流、内部温度などの状態がECUにより詳細に監視されている。 In recent years, in-vehicle LAN (Local Area Network) represented by CAN (Control Area Network) has been installed in automobiles, and each function of the automobile is electronically controlled by an in-vehicle side controller called ECU (Electric Control Unit). Has been. A vehicle-mounted voltage conversion device (DC / DC converter) mounted on a hybrid vehicle or the like is also connected to the in-vehicle LAN, and states such as input / output voltage, input / output current, and internal temperature are monitored in detail by the ECU.
DC/DCコンバータにおいて、入力コンデンサを介して入力電源から入力電圧を供給する場合、DC/DCコンバータが動作停止してから入力電源との接続を切断すると、入力コンデンサの両端子間のインピーダンスが高い状態で放置されるため、放電に長時間を要する。そのため、入力電源が切断されたにもかかわらず、DC/DCコンバータ側は動作可能状態となったままとなり、誤動作の原因ともなる。また、機器の保守のとき等に、入力電源を切断しても内部に高電圧が残ることとなり安全上の問題となるおそれもある。 In a DC / DC converter, when an input voltage is supplied from an input power supply via an input capacitor, the impedance between both terminals of the input capacitor is high if the connection with the input power supply is disconnected after the DC / DC converter stops operating. Since it is left in a state, it takes a long time to discharge. For this reason, the DC / DC converter side remains operable even though the input power supply is cut off, resulting in malfunction. In addition, when maintaining the equipment, even if the input power is turned off, a high voltage remains inside, which may cause a safety problem.
特許文献1には、入力電源の切断時に入力コンデンサを強制放電させる手段を有する電源装置の技術が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、負荷側にスイッチを用いているため、大電流回路においてはパワ―部品が必要となりコストアップとなってしまう。特許文献1に記載の電源装置では、入力コンデンサの電荷を急速に放電することができるが、継続的に動作させるため出力電圧が上昇する可能性がある。
本発明の目的は、電圧変換動作の停止時に入力コンデンサの放電を急速に行うことができるようにした車載用電圧変換装置、および車載装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an in-vehicle voltage conversion device and an in-vehicle device capable of rapidly discharging an input capacitor when the voltage conversion operation is stopped.
本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置は、入力スイッチと入力コンデンサとを介して第1の電源に接続された入力部と、第2の電源に接続された出力部と、メインスイッチング回路を含み、入力スイッチがオンされることにより入力部を介して供給された第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、第2の電源に出力電圧を供給する電圧変換回路と、メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、補助スイッチング回路を含み、入力部と電圧変換回路との間に接続され、制御部に電力を供給する補助電源回路とを備えたものである。また、入力コンデンサの両端が第1の電源に接続されると共に、入力コンデンサの両端が入力部に接続され、入力スイッチは入力コンデンサと第1の電源との間に設けられ、制御部が、電圧変換回路による電圧変換動作中はメインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、補助スイッチング回路を第1のスイッチング周波数でスイッチング動作させ、入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、入力コンデンサを放電させるために、メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、補助スイッチング回路を、第1のスイッチング周波数、または第1のスイッチング周波数よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数でスイッチング動作させるようにしたものである。 An in-vehicle voltage converter according to a first aspect of the present invention includes an input unit connected to a first power supply via an input switch and an input capacitor , an output unit connected to a second power supply, A switching circuit is included, and when the input switch is turned on, the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage, and the output voltage is supplied to the second power source. A voltage conversion circuit to be supplied; a control unit that controls a switching operation of the main switching circuit; and an auxiliary power supply circuit that includes an auxiliary switching circuit and is connected between the input unit and the voltage conversion circuit and supplies power to the control unit It is equipped with. In addition, both ends of the input capacitor are connected to the first power source, both ends of the input capacitor are connected to the input unit, the input switch is provided between the input capacitor and the first power source, and the control unit During the voltage conversion operation by the conversion circuit, the main switching circuit is switched and the auxiliary switching circuit is switched at the first switching frequency, and the input switch is turned off and a stop instruction signal for instructing the stop of the voltage conversion operation is issued. When receiving , the main switching circuit is switched to discharge the input capacitor , and the auxiliary switching circuit is switched to the first switching frequency or the second switching frequency having a frequency higher than the first switching frequency. The switching operation is .
本発明の第1の観点に係る車載装置は、第1の電源と、入力スイッチと、入力コンデンサと、車載用電圧変換装置と、第2の電源とを含み、車載用電圧変換装置を、上記本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置で構成したものである。 An in-vehicle device according to a first aspect of the present invention includes a first power source, an input switch, an input capacitor, an in-vehicle voltage conversion device, and a second power source. It is comprised by the vehicle-mounted voltage converter which concerns on the 1st viewpoint of this invention.
本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置では、入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合に、メインスイッチング回路がスイッチング動作すると共に、補助スイッチング回路が第1のスイッチング周波数、または第1のスイッチング周波数よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数でスイッチング動作する。 In the in-vehicle voltage conversion device or the in-vehicle device according to the first aspect of the present invention, the main switching circuit performs a switching operation when the input switch is turned off and a stop instruction signal instructing to stop the voltage conversion operation is received. At the same time, the auxiliary switching circuit performs the switching operation at the first switching frequency or the second switching frequency that is higher than the first switching frequency.
本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置において、制御部は、入力スイッチがオフされると共に停止指示信号を受信した場合には、所定期間経った後、メインスイッチング回路のスイッチング動作を停止させるようにしてもよい。
この場合、制御部は、直ちに補助スイッチング回路を第2のスイッチング周波数でスイッチング動作させるようにしてもよい。
または、制御部は、所定期間経った後、補助スイッチング回路を第2のスイッチング周波数でスイッチング動作させるようにしてもよい。
In the in-vehicle voltage converter or the in-vehicle device according to the first aspect of the present invention, when the input switch is turned off and the stop instruction signal is received, the control section The switching operation may be stopped.
In this case, the control unit may immediately switch the auxiliary switching circuit at the second switching frequency.
Alternatively, the control unit may switch the auxiliary switching circuit at the second switching frequency after a predetermined period.
本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置において、入力部における電圧値を検出する入力電圧監視部をさらに備え、制御部は、入力スイッチがオフされると共に停止指示信号を受信した場合において、入力電圧監視部で検出される電圧値が所定の目標値に達するまで、補助スイッチング回路をスイッチング動作させるようにしてもよい。 The in-vehicle voltage converter or the in-vehicle device according to the first aspect of the present invention further includes an input voltage monitoring unit that detects a voltage value in the input unit, and the control unit outputs a stop instruction signal when the input switch is turned off. When received, the auxiliary switching circuit may be switched until the voltage value detected by the input voltage monitoring unit reaches a predetermined target value.
本発明の第2の観点に係る車載用電圧変換装置は、入力スイッチと入力コンデンサとを介して第1の電源に接続された入力部と、第2の電源に接続された出力部と、メインスイッチング回路を含み、入力スイッチがオンされることにより入力部を介して供給された第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、第2の電源に出力電圧を供給する電圧変換回路と、メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、入力部と電圧変換回路との間に接続され、制御部に電力を供給する補助電源回路と、スイッチ回路を含み、補助電源回路に接続された定電流回路とを備えたものである。また、入力コンデンサの両端が第1の電源に接続されると共に、入力コンデンサの両端が入力部に接続され、入力スイッチは入力コンデンサと第1の電源との間に設けられ、制御部が、電圧変換回路による電圧変換動作中は定電流回路のスイッチ回路をオフ状態とし、入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、入力コンデンサを放電させるために、メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、スイッチ回路をオン状態にするようにしたものである。 An in-vehicle voltage converter according to a second aspect of the present invention includes an input unit connected to a first power supply via an input switch and an input capacitor , an output unit connected to a second power supply, A switching circuit is included, and when the input switch is turned on, the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage, and the output voltage is supplied to the second power source. A voltage conversion circuit to be supplied; a control unit that controls the switching operation of the main switching circuit; an auxiliary power supply circuit that is connected between the input unit and the voltage conversion circuit and supplies power to the control unit; and a switch circuit, And a constant current circuit connected to the auxiliary power supply circuit. In addition, both ends of the input capacitor are connected to the first power source, both ends of the input capacitor are connected to the input unit, the input switch is provided between the input capacitor and the first power source, and the control unit During the voltage conversion operation by the conversion circuit, the switch circuit of the constant current circuit is turned off, and when the input switch is turned off and a stop instruction signal instructing the stop of the voltage conversion operation is received, the input capacitor is discharged. In addition, the main switching circuit is switched and the switch circuit is turned on.
本発明の第2の観点に係る車載装置は、第1の電源と、入力スイッチと、入力コンデンサと、車載用電圧変換装置と、第2の電源とを含み、車載用電圧変換装置を、上記本発明の第2の観点に係る車載用電圧変換装置で構成したものである。 An in-vehicle device according to a second aspect of the present invention includes a first power source, an input switch, an input capacitor, an in-vehicle voltage conversion device, and a second power source. The vehicle-mounted voltage converter according to the second aspect of the present invention is configured.
本発明の第2の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置では、電圧変換回路による電圧変換動作中は、補助電源回路に接続された定電流回路のスイッチ回路をオフ状態とする。入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、定電流回路のスイッチ回路をオン状態にする。 In the in-vehicle voltage conversion device or the in-vehicle device according to the second aspect of the present invention, the switch circuit of the constant current circuit connected to the auxiliary power circuit is turned off during the voltage conversion operation by the voltage conversion circuit. When the input switch is turned off and a stop instruction signal for stopping the voltage conversion operation is received, the switch circuit of the constant current circuit is turned on.
本発明の第2の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置において、定電流回路は、放電抵抗素子を含んでいてもよい。 In the in-vehicle voltage converter or the in-vehicle device according to the second aspect of the present invention, the constant current circuit may include a discharge resistance element.
本発明の第1の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置によれば、入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合に、入力コンデンサを放電させるために、メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、補助スイッチング回路が第1のスイッチング周波数、または第1のスイッチング周波数よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数でスイッチング動作するようにしたので、電圧変換動作の停止時に入力コンデンサの放電を急速に行うことができる。 According to the in-vehicle voltage conversion device or the in-vehicle device according to the first aspect of the present invention, the input capacitor is discharged when the input switch is turned off and the stop instruction signal instructing the stop of the voltage conversion operation is received . Therefore, the main switching circuit is switched, and the auxiliary switching circuit is switched at the first switching frequency or the second switching frequency higher than the first switching frequency. The input capacitor can be discharged quickly when the operation is stopped.
本発明の第2の観点に係る車載用電圧変換装置または車載装置によれば、入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、入力コンデンサを放電させるために、メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、補助電源回路に接続された定電流回路のスイッチ回路をオン状態にするようにしたので、電圧変換動作の停止時に入力コンデンサの放電を急速に行うことができる。
According to the in-vehicle voltage conversion device or the in-vehicle device according to the second aspect of the present invention, the input capacitor is discharged when the input switch is turned off and the stop instruction signal instructing the stop of the voltage conversion operation is received. In order to achieve this, the switching operation of the main switching circuit and the switching circuit of the constant current circuit connected to the auxiliary power supply circuit are turned on, so that the input capacitor is rapidly discharged when the voltage conversion operation is stopped. be able to.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
1.1 構成
1.1.1 電圧変換装置全体の構成例
1.1.2 補助電源回路の構成例
1.2 動作
1.2.1 電圧変換時の動作
1.2.2 電圧変換動作停止時の動作(入力コンデンサの放電動作)
1.3 効果
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.その他の実施の形態
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. 1. First Embodiment 1.1 Configuration 1.1.1 Configuration Example of Overall Voltage Converter 1.1.2 Configuration Example of Auxiliary Power Supply Circuit 1.2 Operation 1.2.1 Operation at Voltage Conversion 1.2 .2 Operation when voltage conversion operation stops (discharge operation of input capacitor)
1.3
<1.第1の実施の形態>
[1.1 構成]
(1.1.1 電圧変換装置全体の構成例)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電圧変換装置1の一構成例を示している。
<1. First Embodiment>
[1.1 Configuration]
(1.1.1 Example of overall configuration of voltage converter)
FIG. 1 shows a configuration example of the
電圧変換装置1は、入力部としての入力端子T1,T2と、メインスイッチング回路10と、トランス20と、整流回路30と、平滑回路40と、出力部としての出力端子T3,T4と、端子T5とを備えている。この電圧変換装置1はまた、制御IC(Integrated Circuit)53と、ドライブ回路55と、マイコン(マイクロコントローラ)64と、補助電源回路80とを備えている。
The
この電圧変換装置1は、例えば車載用に用いられ、高圧バッテリBHから入力された直流の入力電圧Vinを電圧変換する(降圧する)ことにより、直流の出力電圧Voを生成するようになっている。この出力電圧Voは、出力端子T3を介して低圧バッテリBLへ供給されるようになっている。なお、高圧バッテリBHは、100Vから500V程度の電圧を蓄電するバッテリであり、低圧バッテリBLは、12Vから15V程度の電圧を蓄電するバッテリである。高圧バッテリBHは、入力スイッチ(コンダクタスイッチ)103および入力コンデンサCinを介して入力端子T1,T2に接続されている。低圧バッテリBL側には、負荷101が接続されている。また、この電圧変換装置1には、端子T5を介して車載側制御部であるECU100が接続されている。また、出力端子T3と負荷101および低圧バッテリBLとの間には、IG(イグニッション)スイッチ102の一端が接続されている。IGスイッチ102の他端は端子T5に接続されている。入力スイッチ103の一端は高圧バッテリBHの高圧側に接続されている。入力スイッチ103の他端は入力コンデンサCinの一端と入力端子T1とに接続されている。入力コンデンサCinの他端は、高圧バッテリBHの低圧側と入力端子T2とに接続されている。
The
IGスイッチ102による電源オン/オフ信号は、ECU100に送信されるようになっている。ECU100は、IGスイッチ102の電源オン/オフ信号に基づいて、入力スイッチ103のオン/オフ制御を行うようになっている。入力スイッチ103をオン/オフすることにより、高圧バッテリBHを電圧変換装置1に対して接続/切断することができるようになっている。ECU100は、端子T5を介して電圧変換装置1の動作を制御するための制御信号S0を電圧変換装置1に送信するようになっている。制御信号S0には、IGスイッチ102の電源オン/オフ信号に基づいて、電圧変換装置1における電圧変換動作の開始(電源オン)を指示する開始動作指示信号や、電圧変換動作の停止(電源オフ)を指示する停止指示信号等が含まれる。
A power on / off signal from the
メインスイッチング回路10、トランス20、整流回路30、および平滑回路40は、本発明における「電圧変換回路」の一具体例に対応する。制御IC53およびマイコン64は、本発明における「制御部」の一具体例に対応する。マイコン64は、本発明における「入力電圧監視部」の一具体例に対応する。高圧バッテリBHは、本発明における「第1の電源」の一具体例に対応し、低圧バッテリBLは、本発明における「第2の電源」の一具体例に対応する。
The
入力コンデンサCinは、高圧バッテリBHから入力端子T1、T2間に入力される直流の入力電圧Vinを平滑化するためのものである。 The input capacitor Cin is for smoothing the DC input voltage Vin input between the high-voltage battery BH and the input terminals T1 and T2.
メインスイッチング回路10は、入力電圧Vinを交流電圧に変換するフルブリッジ型のスイッチング回路である。このメインスイッチング回路10は、スイッチング素子SW11〜SW14を有している。
The
スイッチング素子SW11〜SW14は、例えば、MOS−FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの素子が使用可能である。この例では、スイッチング素子SW11〜SW14は、全てNチャネルのMOS−FETにより構成されている。スイッチング素子SW11のゲートにはSW制御信号S11が供給され、ソースがスイッチング素子SW12のドレインに接続され、ドレインが1次側高圧ラインに接続されている。また、スイッチング素子SW12のゲートにはSW制御信号S12が供給され、ソースが1次側低圧ラインに接続され、ドレインがスイッチング素子SW11のソースに接続されている。また、スイッチング素子SW13のゲートにはSW制御信号S13が供給され、ソースがスイッチング素子SW14のドレインに接続され、ドレインが1次側高圧ラインに接続されている。また、スイッチング素子SW14のゲートにはSW制御信号S14が供給され、ソースが1次側低圧ラインに接続され、ドレインがスイッチング素子SW13のソースに接続されている。また、スイッチング素子SW11のソースおよびスイッチング素子SW12のドレインは、後述するトランス20の1次側巻線21の一端に接続されている。また、スイッチング素子SW13のソースおよびスイッチング素子SW14のドレインは、この1次側巻線21の他端に接続されている。
As the switching elements SW11 to SW14, for example, elements such as a MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor) and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used. In this example, the switching elements SW11 to SW14 are all configured by N-channel MOS-FETs. A SW control signal S11 is supplied to the gate of the switching element SW11, the source is connected to the drain of the switching element SW12, and the drain is connected to the primary high-voltage line. Further, the SW control signal S12 is supplied to the gate of the switching element SW12, the source is connected to the primary side low-voltage line, and the drain is connected to the source of the switching element SW11. Further, the SW control signal S13 is supplied to the gate of the switching element SW13, the source is connected to the drain of the switching element SW14, and the drain is connected to the primary high voltage line. Further, the SW control signal S14 is supplied to the gate of the switching element SW14, the source is connected to the primary low-voltage line, and the drain is connected to the source of the switching element SW13. The source of the switching element SW11 and the drain of the switching element SW12 are connected to one end of a primary winding 21 of the
この構成により、メインスイッチング回路10では、ドライブ回路55から供給されるSW制御信号S11〜S14に応じてスイッチング素子SW11〜SW14をオン/オフ制御することにより、入力電圧Vinを交流電圧に変換するようになっている。
With this configuration, the
トランス20は、1次側と2次側とを直流的に絶縁するとともに交流的に接続するものであり、1次側巻線21および2次側巻線22A,22Bを含んで構成された3巻線型のトランスである。また、2次側巻線22A,22Bの一端はそれぞれセンタタップで互いに接続され、さらに2次側高圧ラインに接続されている。2次側巻線22Aの他端は、整流回路30におけるダイオード31のカソードに接続されている。2次側巻線22Bの他端は、整流回路30におけるダイオード32のカソードに接続されている。このトランス20は、メインスイッチング回路10によって変換された交流電圧を降圧または昇圧(この例では、降圧)し、一対の2次側巻線22A,22Bの他端から、互いに180度位相が異なる交流電圧を出力するようになっている。なお、この場合の降圧または昇圧の度合いは、1次側巻線21と2次側巻線22A,22Bとの巻数比によって定まる。1次側巻線21の巻数はNpであり、2次側巻線22A,22Bの巻数はそれぞれNsである。これらの巻数比Np:Nsは、例えば10:1に設定される。
The
この構成により、トランス20は、1次側巻線21の両端間に供給された交流電圧をNs/Np倍に降圧し、2次側巻線22A,22Bから出力するようになっている。
With this configuration, the
整流回路30は、一対の整流素子(ダイオード31,32)から構成され、トランス20から供給される交流電圧を整流する回路である。ダイオード31のカソードは、2次側巻線22Aの他端に接続され、ダイオード32のカソードは、2次側巻線22Bの他端に接続されている。また、これらダイオード31,32のアノード同士は互いに2次側低圧ラインに接続されている。
The
平滑回路40は、チョークコイルLchと出力平滑コンデンサCoutとを有している。チョークコイルLchは、2次側高圧ライン上に挿入配置されている。チョークコイルLchの一端はトランス20のセンタタップに接続され、その他端は平滑コンデンサCoutの一端および出力端子T3に接続されている。平滑コンデンサCoutの他端は2次側低圧ラインに接続され、出力端子T4を介して接地されている。平滑回路40はこのような構成により、整流回路30によって整流され、トランス20のセンタタップから出力される信号を平滑化して直流の出力電圧Voを生成するようになっている。
The smoothing
補助電源回路80は、制御IC53およびマイコン64等の制御系の各回路部に電力を供給するものである。補助電源回路80は、補助スイッチング回路81を含んでいる。補助電源回路80は、入力端子T1とメインスイッチング回路10との間の1次側高圧ラインに接続され、入力電圧Vinおよび入力電流Iinが供給されて動作するようになっている。
The auxiliary
制御IC53およびドライブ回路55は、メインスイッチング回路10のスイッチング素子SW11〜SW14を制御するためのSW制御信号S11〜S14を生成するものである。制御IC53は、マイコン64からの制御信号S1に基づいて、出力電圧Voが所定の電圧を保つように、ドライブ回路55を制御するものである。ドライブ回路55は、制御IC53からの指示に基づいてSW制御信号S11〜S14を生成して、スイッチング素子SW11〜SW14に対して供給するものである。
The
マイコン64は、入力端子T1とメインスイッチング回路10との間の1次側高圧ラインに接続され、電圧変換装置1の入力値として入力電圧Vinの電圧値を検出するようになっている。マイコン64はまた、出力端子T3と平滑回路40との間の2次側高圧ラインに接続され、電圧変換装置1の出力値として出力電流Ioの電流値および出力電圧Voの電圧値を検出するようになっている。
The
マイコン64は、ECU100からの制御信号S0に基づいて、制御IC53の動作を制御する制御信号S1を制御IC53に出力するようになっている。制御信号S1には、メインスイッチング回路10のスイッチング動作の開始を指示する開始動作指示信号や、メインスイッチング回路10のスイッチング動作の停止を指示する停止指示信号等が含まれる。
The
マイコン64はまた、ECU100からの制御信号S0に基づいて、補助スイッチング回路81の動作を制御する制御信号S2を補助電源回路80に出力するようになっている。制御信号S2には、補助スイッチング回路81のスイッチング動作の開始を指示する開始動作指示信号や、補助スイッチング回路81のスイッチング動作の停止を指示する停止指示信号等が含まれる。制御信号S2にはまた、補助スイッチング回路81の動作周波数(スイッチング周波数)を指示する動作周波数設定信号が含まれる。
The
例えば、マイコン64は、電圧変換装置1における電圧変換動作中はメインスイッチング回路10をスイッチング動作させると共に、後述する図3等に示すように、補助スイッチング回路81を第1のスイッチング周波数f1でスイッチング動作させる制御を行うようになっている。マイコン64はまた、ECU100から制御信号S0として電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、後述する図3等に示すように、補助スイッチング回路81を第1のスイッチング周波数f1よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させる制御を行うようになっている。
For example, the
(1.1.2 補助電源回路80の構成例)
図2は、図1に示した電圧変換装置1における補助電源回路80の一構成例を示している。
(1.1.2 Configuration Example of Auxiliary Power Supply Circuit 80)
FIG. 2 shows a configuration example of the auxiliary
補助電源回路80は、例えば図2に示したように、補助スイッチング回路81と、トランス200と、ダイオードD11と、コンデンサC11と、レギュレータ82と、コンデンサC12とを備えたフライバックコンバータで構成することができる。
As shown in FIG. 2, for example, the auxiliary
補助スイッチング回路81は、MOS−FETにより構成されている。トランス200は、極性が反対となるように構成された1次側巻線201および2次側巻線202を含んでいる。1次側巻線201の一端は入力電圧Vinが供給される1次側高圧ラインに接続され、他端は補助スイッチング回路81のドレインに接続されている。補助スイッチング回路81のソースは1次側低圧ラインに接続されている。補助スイッチング回路81のゲートには、マイコン64からの制御信号S2によって周波数設定されたPWM(Pulse Width Modulation)制御信号が入力されるようになっている。
The
2次側巻線202の一端は、ダイオードD11のアノードに接続されている。ダイオードD11のカソードは、コンデンサC11の一端とレギュレータ82とに接続されている。レギュレータ82は、ダイオードD11のカソードおよびコンデンサC11の一端とコンデンサC12の一端との間に配置されている。2次側巻線202の他端は、コンデンサC11,C12の他端に接続され、さらに補助電源電圧Vccの出力ラインに接続されている。
One end of the secondary winding 202 is connected to the anode of the diode D11. The cathode of the diode D11 is connected to one end of the capacitor C11 and the
レギュレータ82は、出力する補助電源電圧Vccを安定化するためのものである。ダイオードD11、コンデンサC11、およびコンデンサC12は、電圧の整流および平滑化のためのものである。これらによって、例えば5Vの安定した補助電源電圧Vccが生成され、制御IC53およびマイコン64等の制御系の各回路部に供給される。
The
[1.2 動作]
(1.2.1 電圧変換時の動作)
図1において、ECU100は、IGスイッチ102がオンされると、入力スイッチ103をオンし、高圧バッテリBHを電圧変換装置1に対して接続する。ECU100はまた、制御信号S0として、電圧変換装置1における電圧変換動作の開始(電源オン)を指示する開始動作指示信号をマイコン64に出力する。制御IC53は、マイコン64からの制御信号S1に基づいて、ドライブ回路55を制御する。ドライブ回路55は、制御IC53からの指示に基づいてSW制御信号S11〜S14を生成する。
[1.2 Operation]
(1.2.1 Operation during voltage conversion)
In FIG. 1, when the
メインスイッチング回路10は、SW制御信号S11〜S14に基づいてスイッチング素子SW11〜SW14をスイッチングすることにより、高圧バッテリBHから供給された直流の入力電圧Vinを交流電圧に変換し、トランス20の1次側巻線21の両端間に供給する。そしてトランス20は、この交流電圧をNs/Np倍に変圧(降圧)し、2次側巻線22A,22Bから、変圧された交流電圧を出力する。整流回路30は、この交流電圧を整流する。平滑回路40は、この整流された信号を平滑化して直流の出力電圧Voを生成し、出力端子T3に接続された低圧バッテリBLに給電する。また、出力電流Ioおよび出力電圧Voが負荷101へと供給される。
The
より具体的には、メインスイッチング回路10では、ドライブ回路55から供給されるSW制御信号S11〜S14に応じて、スイッチング素子SW11,SW14がオン状態でスイッチング素子SW12,SW13がオフ状態の期間と、スイッチング素子SW12,SW13がオン状態でスイッチング素子SW11,SW14がオフ状態の期間とが交互に切り換えられる。このようなスイッチング動作により、メインスイッチング回路10では、入力電圧Vinに基づいて交流のパルス電圧が生成され、トランス20の1次側巻線21へ供給される。
More specifically, in the
(1.2.2 電圧変換動作停止時の動作(入力コンデンサCinの放電動作))
図3〜図6を参照して、電圧変換動作停止時の動作を説明する。図3は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の第1の例を示している。図4は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の第2の例を示している。図5は、図3および図4に示した制御動作に対する比較例を示している。図6は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の流れの一例を示している。
(1.2.2 Operation when voltage conversion operation stops (discharge operation of input capacitor Cin))
The operation when the voltage conversion operation is stopped will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a first example of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 4 shows a second example of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 5 shows a comparative example for the control operation shown in FIGS. FIG. 6 shows an example of the flow of control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment.
図3〜図5において、(A)はIGスイッチ102による電源オン/オフ信号を示している。(B)はメインスイッチング回路10の駆動波形を示している。(C)は補助スイッチング回路81の駆動波形を示している。(D)は入力電圧Vinを示している。
3 to 5, (A) shows a power on / off signal by the
マイコン64は、電圧変換装置1における電圧変換動作中(電源オン時)は、図3〜図5の(B)に示すようにメインスイッチング回路10を駆動周波数fmでスイッチング動作させるよう指示する信号を、制御信号S1として制御IC53に出力する。マイコン64はまた、電圧変換動作中は、図3〜図5の(C)に示すように補助スイッチング回路81を第1のスイッチング周波数f1でスイッチング動作させるよう指示する信号を、制御信号S2として補助スイッチング回路81に出力する。
During the voltage conversion operation (when the power is turned on) in the
図1において、ECU100は、IGスイッチ102がオフされると、入力スイッチ103をオフし、高圧バッテリBHを電圧変換装置1に対して切断する。ECU100はまた、制御信号S0として、電圧変換装置1における電圧変換動作の停止(電源オフ)を指示する停止指示信号をマイコン64に出力する。
In FIG. 1, when the
マイコン64は、停止指示信号を受信した場合には、図6に示す流れに従って、入力コンデンサCinの放電動作を行うことで、入力コンデンサCinに蓄えられたエネルギを消費させる。マイコン64は、入力電圧Vinの電圧値を監視し、停止指示信号を受信した場合において、検出される電圧値が規定値(所定の目標値)に達するまで(図6のステップS21;N)、入力コンデンサCinを放電させるための動作を行う。
When the
マイコン64は、停止指示信号を受信した場合には、図3〜図5の(B)に示すように直ちにメインスイッチング回路10のスイッチング動作を停止させるよう指示する信号を、制御信号S1として制御IC53に出力する。マイコン64はまた、停止指示信号を受信した場合において、入力電圧Vinの電圧値が所定の目標値に達していない場合(図6のステップS21;Y)には、直ちに補助スイッチング回路81を入力コンデンサCinを放電させたるためにスイッチング動作させるよう指示する信号を、制御信号S2として補助スイッチング回路81に出力する。この場合、マイコン64は、入力コンデンサCinを放電させるのに適した補助スイッチング回路81の動作周波数を設定し、その周波数設定信号を、制御信号S2として補助スイッチング回路81に出力する(図6のステップS22,S23)。
When the
より具体的には、マイコン64は、図3および図4の(C)に示すように、補助スイッチング回路81を、電圧変換動作中の動作周波数(第1のスイッチング周波数f1)よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させる制御を行う。マイコン64は、入力電圧Vinの電圧値を監視し、検出される電圧値が所定の目標値に達するまで、補助スイッチング回路81を第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させる。
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4C, the
ここで、図3は、補助スイッチング回路81に関して、電圧変換動作停止時の動作周波数(第2のスイッチング周波数f2)を、電圧変換動作中の動作周波数(第1のスイッチング周波数f1)に対して2倍(f2=2f1)に設定した場合の例を示している。図4は、3倍(f2=3f1)に設定した場合の例を示している。また、図5は、比較例として、補助スイッチング回路81に関して、電圧変換動作停止時の動作周波数を、電圧変換動作中の動作周波数と同じに設定した場合の例を示している。
Here, FIG. 3 shows that for the
図5の比較例では、電源オフしてから入力電圧Vinが所定の目標値に達するまで(入力コンデンサCinが放電し終わるまで)に、時間t1を要している。これに対して、図3の第1の例では、時間t1よりも短い時間t2で入力コンデンサCinを放電させることができる。さらに図4の第2の例では、電圧変換動作停止時の動作周波数をより高くしたことで、時間t2よりもさらに短い時間t3で入力コンデンサCinを放電させることができる。 In the comparative example of FIG. 5, time t1 is required from when the power is turned off until the input voltage Vin reaches a predetermined target value (until the input capacitor Cin finishes discharging). In contrast, in the first example of FIG. 3, the input capacitor Cin can be discharged at a time t2 shorter than the time t1. Furthermore, in the second example of FIG. 4, the input capacitor Cin can be discharged at a time t3 that is shorter than the time t2 by increasing the operating frequency when the voltage conversion operation is stopped.
[1.3 効果]
以上のように、本実施の形態によれば、電圧変換装置1において、電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合に、補助スイッチング回路81を電圧変換動作中の動作周波数よりも高い第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させるようにしたので、電圧変換動作の停止時に入力コンデンサCinの放電を急速に、安定かつ効率的に行うことができる。
[1.3 Effect]
As described above, according to the present embodiment, when the
<2.第2の実施の形態>
本実施の形態における電圧変換装置1の基本構成は、上記第1の実施の形態(図1、図2)と略同様であってもよい。上記第1の実施の形態に対して、本実施の形態は、電圧変換動作停止時の動作(入力コンデンサCinの放電動作)が部分的に異なっている。
<2. Second Embodiment>
The basic configuration of the
図7〜図9を参照して、本実施の形態における電圧変換動作停止時の動作を説明する。図7は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の流れの一例を示している。図8は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の第1の例を示している。図9は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の第2の例を示している。 With reference to FIG. 7 to FIG. 9, the operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment will be described. FIG. 7 shows an example of the flow of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 8 shows a first example of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 9 shows a second example of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment.
図8および図9において、(A)はIGスイッチ102による電源オン/オフ信号を示している。(B)はメインスイッチング回路10の駆動波形を示している。(C)は補助スイッチング回路81の駆動波形を示している。(D)は入力電圧Vinを示している。
8 and 9, (A) shows a power on / off signal by the
上記第1の実施の形態では、停止指示信号を受信した場合には、図3〜図5の(B)に示すように直ちにメインスイッチング回路10のスイッチング動作を停止させる制御を行う。これに対して、本実施の形態では、図8および図9の(B)に示すように電圧変換動作停止時においても、タイマ制御により、所定期間(Tm)、メインスイッチング回路10のスイッチング動作を継続させる制御を行う(図7のステップS21A)。
In the first embodiment, when a stop instruction signal is received, control for immediately stopping the switching operation of the
マイコン64は、停止指示信号を受信した場合において、入力電圧Vinの電圧値が所定の目標値に達していない場合(図7のステップS21;Y)には、図8および図9の(B)に示すように、所定期間経った後、メインスイッチング回路10のスイッチング動作を停止させるよう指示する信号を、制御信号S1として制御IC53に出力する。マイコン64はまた、上記第1の実施の形態と同様に、入力コンデンサCinを放電させるのに適した補助スイッチング回路81の動作周波数を設定し、その周波数設定信号を、制御信号S2として補助スイッチング回路81に出力する(図7のステップS22,S23)。その後、マイコン64は、入力電圧Vinの電圧値が規定値(所定の目標値)に達するまで入力コンデンサCinを放電させるための動作を行う(図7のステップS24;Y)。
When the
ここで、図8は、マイコン64が、電圧変換動作中(電源オン時)および所定期間Tmの間は、補助スイッチング回路81を第1のスイッチング周波数f1でスイッチング動作させるよう指示する信号を、制御信号S2として補助スイッチング回路81に出力した場合の動作例を示している。図8の例では、停止指示信号を受信して所定期間経った後に、補助スイッチング回路81を、電圧変換動作中の動作周波数(第1のスイッチング周波数f1)よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させる制御を行っている。この図8の第1の動作例では、停止指示信号を受信した場合にも所定期間、メインスイッチング回路のスイッチング動作を継続させるので、上記第1の実施の形態よりもさらに短い時間t4で入力コンデンサCinを放電させることができる。
Here, FIG. 8 shows a control signal for instructing the
図9の第2の動作例では、停止指示信号を受信後、直ちに補助スイッチング回路81を、第2のスイッチング周波数f2でスイッチング動作させる制御を行っている。これにより、図8の動作例による放電時間t4よりもさらに短い時間で入力コンデンサCinを放電させることができる。
In the second operation example of FIG. 9, after the stop instruction signal is received, the
<3.第3の実施の形態>
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る電圧変換装置1Aの一構成例を示している。本実施の形態に係る電圧変換装置1Aは、図1に示した電圧変換装置1に対して構成要素として、定電流回路85をさらに備えている。
<3. Third Embodiment>
FIG. 10 shows a configuration example of the voltage conversion device 1A according to the third embodiment of the present invention. 1 A of voltage converters which concern on this Embodiment are further provided with the constant current circuit 85 as a component with respect to the
定電流回路85は、定電流スイッチ回路86と放電抵抗素子R10とを有している。放電抵抗素子R10の一端は、補助電源回路80に接続されている。放電抵抗素子R10の他端は、定電流スイッチ回路86に接続されている。
The constant current circuit 85 includes a constant
本実施の形態では、マイコン64は、ECU100からの制御信号S0に基づいて、定電流スイッチ回路86の動作を制御する制御信号S3を定電流スイッチ回路86に出力するようになっている。マイコン64は、電圧変換動作中は定電流回路85の定電流スイッチ回路86をオフ状態とし、電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、定電流スイッチ回路86をオン状態にするよう定電流スイッチ回路86を制御するようになっている。
In the present embodiment, the
図11〜図13を参照して、本実施の形態における電圧変換動作停止時の動作を説明する。図11は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の流れの一例を示している。図12は、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作の一例を示している。図13は、図12に示した制御動作に対する比較例を示している。 With reference to FIGS. 11 to 13, the operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment will be described. FIG. 11 shows an example of the flow of control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 12 shows an example of the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment. FIG. 13 shows a comparative example for the control operation shown in FIG.
図12および図13において、(A)はIGスイッチ102による電源オン/オフ信号を示している。(B)はメインスイッチング回路10の駆動波形を示している。(C)は定電流回路85の放電抵抗素子R10に流れる電流Irの波形を示している。(D)は入力電圧Vinを示している。
12 and 13, (A) shows a power on / off signal by the
マイコン64は、停止指示信号を受信した場合には、図11に示す流れに従って、入力コンデンサCinの放電動作を行うことで、入力コンデンサCinに蓄えられたエネルギを消費させる。マイコン64は、入力電圧Vinの電圧値を監視し、停止指示信号を受信した場合において、検出される電圧値が規定値(所定の目標値)に達するまで(図11のステップS31;N)、入力コンデンサCinを放電させるための動作を行う。
When receiving the stop instruction signal, the
マイコン64は、停止指示信号を受信した場合には、図12および図13の(B)に示すように直ちにメインスイッチング回路10のスイッチング動作を停止させるよう指示する信号を、制御信号S1として制御IC53に出力する。マイコン64はまた、停止指示信号を受信した場合において、入力電圧Vinの電圧値が所定の目標値に達していない場合(図11のステップS31;Y)には、入力コンデンサCinを放電させるのに適した状態となるように、定電流回路85の定電流設定を行い、その設定信号を、制御信号S3として定電流回路85に出力する(図11のステップS32,S33)。
When the
より具体的には、マイコン64は、電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、定電流スイッチ回路86をオフ状態からオン状態にするよう指示する信号を、制御信号S3として定電流スイッチ回路86に出力する。これにより、図12の(C)に示すように、定電流回路85の放電抵抗素子R10に電流Irが流れることで、入力コンデンサCinに蓄えられたエネルギが消費され、入力コンデンサCinを放電させることができる。なお、通常の電圧変換動作中は、定電流スイッチ回路86はオフ状態となっているため、放電抵抗素子R10に電流Irは流れず、放電抵抗素子R10を設けたことによる損失は生じない。
More specifically, when the
ここで、図13の比較例は、定電流スイッチ回路86を設けなかった場合の例を示している。図13の比較例では、電圧変換動作中と電圧変換動作の停止中とで、放電抵抗素子R10に同じ電流Irが流れる。よって放電抵抗素子R10を流れる電流Ir分の損失が常に発生する。図13の比較例では、電源オフしてから入力電圧Vinが所定の目標値に達するまで(入力コンデンサCinが放電し終わるまで)に、時間t1を要している。これに対して、図12の動作例では、時間t1よりも短い時間t5で入力コンデンサCinを放電させることができる。
Here, the comparative example of FIG. 13 shows an example in which the constant
なお、本実施の形態における電圧変換動作停止時の制御動作を、上記第1の実施の形態、または上記第2の実施の形態における制御動作と組み合わせて適用するようにしてもよい。 Note that the control operation when the voltage conversion operation is stopped in the present embodiment may be applied in combination with the control operation in the first embodiment or the second embodiment.
<4.その他の実施の形態>
本発明による技術は、上記各実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
<4. Other Embodiments>
The technology according to the present invention is not limited to the description of the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、上記の各実施の形態では、入力電圧Vinを降圧して出力電圧Voを生成するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、入力電圧Vinを昇圧して出力電圧Voを生成してもよい。 For example, in each of the above embodiments, the input voltage Vin is stepped down to generate the output voltage Vo. However, the present invention is not limited to this. Instead, the input voltage Vin is stepped up and output. The voltage Vo may be generated.
本技術は、出力電圧Voが直流電圧であり、その直流電圧レベルを変化させることができる、全ての電源装置に適用可能である。 The present technology is applicable to all power supply apparatuses in which the output voltage Vo is a DC voltage and the DC voltage level can be changed.
1,1A…電圧変換装置、10…メインスイッチング回路、20…トランス、21…1次側巻線、22A,22B…2次側巻線、30…整流回路、31,32…ダイオード、40…平滑回路、53…制御IC、55…ドライブ回路、64…マイコン、80…補助電源回路、81…補助スイッチング回路、82…レギュレータ、85…定電流回路、86…定電流スイッチ回路、100…ECU、101…負荷、102…IGスイッチ、103…入力スイッチ、200…トランス、201…1次側巻線、202…2次側巻線、BH…高圧バッテリ、BL…低圧バッテリ、Cin…入力コンデンサ、Cout…出力平滑コンデンサ、C11,C12…コンデンサ、D11…ダイオード、f1…第1のスイッチング周波数、f2…第2のスイッチング周波数、fm…メインスイッチング回路の駆動周波数、Ir…電流、Iin…入力電流、Io…出力電流、Lch…チョークコイル、R10…放電抵抗素子、SW11〜SW14…スイッチング素子、S0,S1,S2,S3(,S4,S5)…制御信号、S11〜S14…SW制御信号、Tm…所定期間(タイマ時間)、T1,T2…入力端子、T3,T4…出力端子、T5…端子、Vcc…補助電源電圧、Vin…入力電圧、Vo…出力電圧。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
第2の電源に接続された出力部と、
メインスイッチング回路を含み、前記入力スイッチがオンされることにより前記入力部を介して供給された前記第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、前記第2の電源に前記出力電圧を供給する電圧変換回路と、
前記メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、
補助スイッチング回路を含み、前記入力部と前記電圧変換回路との間に接続され、前記制御部に電力を供給する補助電源回路と
を備え、
前記入力コンデンサの両端が前記第1の電源に接続されると共に、前記入力コンデンサの両端が前記入力部に接続され、
前記入力スイッチは前記入力コンデンサと前記第1の電源との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧変換回路による電圧変換動作中は前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記補助スイッチング回路を第1のスイッチング周波数でスイッチング動作させ、前記入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、前記入力コンデンサを放電させるために、前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記補助スイッチング回路を、前記第1のスイッチング周波数、または前記第1のスイッチング周波数よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数でスイッチング動作させる
車載用電圧変換装置。 An input switch and an input capacitor and input connected to the first power supply through a
An output connected to a second power source;
Including a main switching circuit, and when the input switch is turned on , the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage; A voltage conversion circuit for supplying the output voltage to a power supply;
A control unit for controlling the switching operation of the main switching circuit;
An auxiliary power supply circuit that includes an auxiliary switching circuit, is connected between the input unit and the voltage conversion circuit, and supplies power to the control unit;
Both ends of the input capacitor are connected to the first power source, and both ends of the input capacitor are connected to the input unit,
The input switch is provided between the input capacitor and the first power source;
The control unit switches the main switching circuit during the voltage conversion operation by the voltage conversion circuit, switches the auxiliary switching circuit at the first switching frequency, turns off the input switch, and converts the voltage. When receiving a stop instruction signal instructing to stop the operation, the main switching circuit is switched to discharge the input capacitor, and the auxiliary switching circuit is set to the first switching frequency or the A vehicle-mounted voltage converter that performs a switching operation at a second switching frequency that is higher than the first switching frequency.
請求項1に記載の車載用電圧変換装置。 The in-vehicle voltage conversion according to claim 1, wherein when the input switch is turned off and the stop instruction signal is received, the control unit stops the switching operation of the main switching circuit after a predetermined period. apparatus.
請求項1または2に記載の車載用電圧変換装置。 3. The vehicle-mounted device according to claim 1, wherein when the input switch is turned off and the stop instruction signal is received, the control unit immediately causes the auxiliary switching circuit to perform a switching operation at the second switching frequency. 4. Voltage converter.
請求項2に記載の車載用電圧変換装置。 The control unit causes the auxiliary switching circuit to perform a switching operation at the second switching frequency after the predetermined period when the input switch is turned off and the stop instruction signal is received. The vehicle-mounted voltage converter as described.
前記制御部は、前記入力スイッチがオフされると共に前記停止指示信号を受信した場合において、前記入力電圧監視部で検出される電圧値が所定の目標値に達するまで、前記補助スイッチング回路をスイッチング動作させる
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車載用電圧変換装置。 An input voltage monitoring unit for detecting a voltage value in the input unit;
The control unit switches the auxiliary switching circuit until the voltage value detected by the input voltage monitoring unit reaches a predetermined target value when the input switch is turned off and the stop instruction signal is received. The in-vehicle voltage converter according to any one of claims 1 to 4.
第2の電源に接続された出力部と、
メインスイッチング回路を含み、前記入力スイッチがオンされることにより前記入力部を介して供給された前記第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、前記第2の電源に前記出力電圧を供給する電圧変換回路と、
前記メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、
前記入力部と前記電圧変換回路との間に接続され、前記制御部に電力を供給する補助電源回路と、
スイッチ回路を含み、前記補助電源回路に接続された定電流回路と
を備え、
前記入力コンデンサの両端が前記第1の電源に接続されると共に、前記入力コンデンサの両端が前記入力部に接続され、
前記入力スイッチは前記入力コンデンサと前記第1の電源との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧変換回路による電圧変換動作中は前記定電流回路の前記スイッチ回路をオフ状態とし、前記入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、前記入力コンデンサを放電させるために、前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記スイッチ回路をオン状態にする
車載用電圧変換装置。 An input switch and an input capacitor and input connected to the first power supply through a
An output connected to a second power source;
Including a main switching circuit, and when the input switch is turned on , the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage; A voltage conversion circuit for supplying the output voltage to a power supply;
A control unit for controlling the switching operation of the main switching circuit;
An auxiliary power circuit connected between the input unit and the voltage conversion circuit and supplying power to the control unit;
A constant current circuit connected to the auxiliary power circuit, including a switch circuit,
Both ends of the input capacitor are connected to the first power source, and both ends of the input capacitor are connected to the input unit,
The input switch is provided between the input capacitor and the first power source;
During the voltage conversion operation by the voltage conversion circuit, the control unit turns off the switch circuit of the constant current circuit and receives a stop instruction signal that instructs the stop of the voltage conversion operation while the input switch is turned off . In this case, the main switching circuit is switched to discharge the input capacitor, and the switch circuit is turned on.
請求項6に記載の車載用電圧変換装置。 The in-vehicle voltage converter according to claim 6, wherein the constant current circuit includes a discharge resistance element.
前記車載用電圧変換装置は、
前記入力スイッチと前記入力コンデンサとを介して前記第1の電源に接続された入力部と、
前記第2の電源に接続された出力部と、
メインスイッチング回路を含み、前記入力スイッチがオンされることにより前記入力部を介して供給された前記第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、前記第2の電源に前記出力電圧を供給する電圧変換回路と、
前記メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、
補助スイッチング回路を含み、前記入力部と前記電圧変換回路との間に接続され、前記制御部に電力を供給する補助電源回路と
を備え、
前記入力コンデンサの両端が前記第1の電源に接続されると共に、前記入力コンデンサの両端が前記入力部に接続され、
前記入力スイッチは前記入力コンデンサと前記第1の電源との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧変換回路による電圧変換動作中は前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記補助スイッチング回路を第1のスイッチング周波数でスイッチング動作させ、前記入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、前記入力コンデンサを放電させるために、前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記補助スイッチング回路を、前記第1のスイッチング周波数、または前記第1のスイッチング周波数よりも周波数の高い第2のスイッチング周波数でスイッチング動作させる
車載装置。 A first power source, an input switch, an input capacitor, an in-vehicle voltage converter, and a second power source;
The in-vehicle voltage converter is
Said input switch and said input capacitor and input connected to said first power supply through a
An output connected to the second power source;
Including a main switching circuit, and when the input switch is turned on , the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage; A voltage conversion circuit for supplying the output voltage to a power supply;
A control unit for controlling the switching operation of the main switching circuit;
An auxiliary power supply circuit that includes an auxiliary switching circuit, is connected between the input unit and the voltage conversion circuit, and supplies power to the control unit;
Both ends of the input capacitor are connected to the first power source, and both ends of the input capacitor are connected to the input unit,
The input switch is provided between the input capacitor and the first power source;
The control unit switches the main switching circuit during the voltage conversion operation by the voltage conversion circuit, switches the auxiliary switching circuit at the first switching frequency, turns off the input switch, and converts the voltage. When receiving a stop instruction signal instructing to stop the operation, the main switching circuit is switched to discharge the input capacitor, and the auxiliary switching circuit is set to the first switching frequency or the A vehicle-mounted device that performs a switching operation at a second switching frequency that is higher than the first switching frequency.
前記車載用電圧変換装置は、
前記入力スイッチと前記入力コンデンサとを介して前記第1の電源に接続された入力部と、
前記第2の電源に接続された出力部と、
メインスイッチング回路を含み、前記入力スイッチがオンされることにより前記入力部を介して供給された前記第1の電源からの入力電圧を電圧変換して直流の出力電圧を生成し、前記第2の電源に前記出力電圧を供給する電圧変換回路と、
前記メインスイッチング回路のスイッチング動作を制御する制御部と、
前記入力部と前記電圧変換回路との間に接続され、前記制御部に電力を供給する補助電源回路と、
スイッチ回路を含み、前記補助電源回路に接続された定電流回路と
を備え、
前記入力コンデンサの両端が前記第1の電源に接続されると共に、前記入力コンデンサの両端が前記入力部に接続され、
前記入力スイッチは前記入力コンデンサと前記第1の電源との間に設けられ、
前記制御部は、前記電圧変換回路による電圧変換動作中は前記定電流回路の前記スイッチ回路をオフ状態とし、前記入力スイッチがオフされると共に電圧変換動作の停止を指示する停止指示信号を受信した場合には、前記メインスイッチング回路をスイッチング動作させると共に、前記スイッチ回路をオン状態にする
車載装置。 A first power source, an input switch, an input capacitor, an in-vehicle voltage converter, and a second power source;
The in-vehicle voltage converter is
Said input switch and said input capacitor and input connected to said first power supply through a
An output connected to the second power source;
Including a main switching circuit, and when the input switch is turned on , the input voltage from the first power source supplied via the input unit is converted to generate a DC output voltage; A voltage conversion circuit for supplying the output voltage to a power supply;
A control unit for controlling the switching operation of the main switching circuit;
An auxiliary power circuit connected between the input unit and the voltage conversion circuit and supplying power to the control unit;
A constant current circuit connected to the auxiliary power circuit, including a switch circuit,
Both ends of the input capacitor are connected to the first power source, and both ends of the input capacitor are connected to the input unit,
The input switch is provided between the input capacitor and the first power source;
During the voltage conversion operation by the voltage conversion circuit, the control unit turns off the switch circuit of the constant current circuit and receives a stop instruction signal that instructs the stop of the voltage conversion operation while the input switch is turned off . In this case, the main switching circuit is switched and the switch circuit is turned on.
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