JP6458552B2 - スイッチング方式の降圧型dc−dcコンバータ、及び電力変換回路 - Google Patents
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Description
Pd=Qg×Vgs×fsw
の如く表すことができる。ここで、Qgはハイサイドスイッチ素子のゲート電荷、Vgsは駆動電圧(≒駆動回路用電源電圧Vbs)、fswはスイッチング周波数である。特許文献1や非特許文献1に示された従来回路の場合には、高い電圧である電源電圧Vccをゲート電圧としてハイサイドスイッチ素子Q1を駆動することになるが、実施例に示したように、電源電圧Vccより低い電圧であるVdをゲート電圧としてハイサイドスイッチ素子Q1を駆動するので、ハイサイドの駆動電力損失Pdの低減を図ることができる。
12 ハイサイド駆動回路
13 ローサイド駆動回路
14 直流電源
15 ブートストラップ回路
16 遮断回路
17 電圧検出回路
18 平滑回路
C1 ブートストラップコンデンサ
D1 ブートストラップダイオード
Q1 ハイサイドスイッチ素子
Q2 ローサイドスイッチ素子
Claims (6)
- 高電位電源出力端と低電位電源出力端との間にハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子とがその順に直列接続されたトーテムポール回路と、
ブートストラップダイオードとブートストラップコンデンサとを有し、前記ブートストラップダイオードと前記ブートストラップコンデンサとが前記高電位電源出力端と、前記ハイサイドスイッチ素子及び前記ローサイドスイッチ素子の接続点との間に接続されたブートストラップ回路と、
前記ブートストラップコンデンサの両端間電圧に応じて前記ハイサイドスイッチ素子をオンオフ駆動するハイサイド駆動回路と、
前記高電位電源出力端と前記低電位電源出力端とから得られる電圧に応じて前記ハイサイドスイッチ素子のオンオフとは逆位相で前記ローサイドスイッチ素子をオンオフ駆動するローサイド駆動回路と、
前記接続点に接続された平滑回路と、を備え、
前記ブートストラップ回路は、
前記ハイサイド駆動回路及び前記ローサイド駆動回路による互いに前記逆位相でのオンオフ駆動動作中に、前記ブートストラップコンデンサの両端間電圧を検出して当該検出電圧が第1の閾値電圧以上であるか否か判定する電圧検出回路と、
前記ブートストラップ回路の前記高電位電源出力端と前記接続点との間の電流経路内に挿入され、前記検出電圧が前記第1の閾値電圧以上であるとき前記電流経路を遮断する遮断回路と、を含むことを特徴とする降圧型DC−DCコンバータ。 - 前記遮断回路は、前記検出電圧が前記第1の閾値電圧を下回ったとき前記電流経路を接続することを特徴とする請求項1記載の降圧型DC−DCコンバータ。
- 前記電圧検出回路は、前記検出電圧が前記第1の閾値電圧より小なる第2の閾値電圧以下であるか否か判定し、
前記遮断回路は、前記検出電圧が前記第2の閾値電圧以下であるとき前記電流経路を接続することを特徴とする請求項1記載の降圧型DC−DCコンバータ。 - 前記遮断回路は、内部に抵抗成分を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1記載の降圧型DC−DCコンバータ。
- 前記ハイサイドスイッチ素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1記載の降圧型DC−DCコンバータ。
- 高電位電源出力端と低電位電源出力端との間にハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子とがその順に直列接続されたトーテムポール回路と、
ブートストラップダイオードとブートストラップコンデンサとを有し、前記ブートストラップダイオードと前記ブートストラップコンデンサとが前記高電位電源出力端と、前記ハイサイドスイッチ素子及び前記ローサイドスイッチ素子の接続点との間に接続されたブートストラップ回路と、
前記ブートストラップコンデンサの両端間電圧に応じて前記ハイサイドスイッチ素子をオンオフ駆動するハイサイド駆動回路と、
前記高電位電源出力端と前記低電位電源出力端とから得られる電圧に応じて前記ハイサイドスイッチ素子のオンオフとは逆位相で前記ローサイドスイッチ素子をオンオフ駆動するローサイド駆動回路と、を備える降圧型DC−DCコンバータの電力変換回路であって、
前記ブートストラップ回路は、
前記ハイサイド駆動回路及び前記ローサイド駆動回路による互いに前記逆位相でのオンオフ駆動動作中に、前記ブートストラップコンデンサの両端間電圧を検出して当該検出電圧が第1の閾値電圧以上であるか否か判定する電圧検出回路と、
前記ブートストラップ回路の前記高電位電源出力端と前記接続点との間の電流経路内に挿入され、前記検出電圧が前記第1の閾値電圧以上であるとき前記電流経路を遮断する遮断回路と、を含むことを特徴とする電力変換回路。
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