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公開番号2025042440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149459
出願日2023-09-14
発明の名称電源入力回路及びそれを備えた車両用インバータ一体型電動圧縮機
出願人サンデン株式会社
代理人個人
主分類H02M 1/00 20070101AFI20250319BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】周囲温度の影響による突入電流の変動を抑制すると共に、負荷に供給される電圧の立ち上がり時間も短縮することができる電源入力回路を提供する。
【解決手段】突入電流により両端に発生する電圧で電流を検出する電流検出抵抗9と、コレクタがパワースイッチング素子Q2のゲートに接続された電流制限スイッチング素子Q3を備え、電流制限スイッチング素子Q3は、ベースの電圧が電流検出抵抗9の両端に発生する電圧に応じて変化し、パワースイッチング素子Q2のゲートの電圧を調整して定電流動作を行わせると共に、電流制限スイッチング素子Q3のベースとエミッタ間には、負特性サーミスタ17が接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直流電源と負荷の間に接続されたパワースイッチング素子を有し、該パワースイッチング素子の制御電極の電圧を変化させることで、前記直流電源から前記負荷への電流を制御する電源入力回路において、
突入電流により両端に電圧が誘起される電流検出抵抗と、
制御電極及び一対の主電極を有し、一方の主電極が前記パワースイッチング素子の制御電極に接続された電流制限スイッチング素子を備え、
該電流制限スイッチング素子は、当該電流制限スイッチング素子の制御電極の電圧が前記電流検出抵抗の両端に誘起される電圧に応じて変化し、前記パワースイッチング素子の制御電極の電圧を調整して定電流動作を行わせると共に、
前記電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間には、負特性サーミスタが接続されていることを特徴とする電源入力回路。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記電流制限スイッチング素子の他方の主電極は前記電流検出抵抗の他端に接続され、前記電流検出抵抗の一端と前記電流制限スイッチング素子の制御電極間には第１の抵抗が接続されることで、前記負特性サーミスタは、前記電流検出抵抗及び前記第１の抵抗の直列回路と並列に接続されたかたちとされていることを特徴とする請求項１に記載の電源入力回路。
【請求項３】
前記電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間において、前記負特性サーミスタと直列に接続された第２の抵抗と、
前記電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間において、前記負特性サーミスタ及び前記第２の抵抗の直列回路と並列に接続された第３の抵抗を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電源入力回路。
【請求項４】
前記電流検出抵抗及び前記パワースイッチング素子は前記直流電源の正側電源ラインに設けられ、前記電流検出抵抗の一端が前記パワースイッチング素子の一方の主電極に接続されており、
前記パワースイッチング素子の制御電極と前記直流電源の負側電源ライン間に、第４の抵抗を介して接続されたスイッチ回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電源入力回路。
【請求項５】
前記電流検出抵抗の他端側における前記直流電源の正側電源ライン及び負側電源ライン間に接続された入力コンデンサと、前記パワースイッチング素子の他方の主電極側における前記直流電源の正側電源ライン及び負側電源ライン間に接続された出力コンデンサを備えたことを特徴とする請求項４に記載の電源入力回路。
【請求項６】
前記パワースイッチング素子は、前記制御電極としてのゲートを有する電圧駆動型のスイッチング素子であり、
前記電流制限スイッチング素子は、前記制御電極としてのベースと前記一対の主電極としてのコレクタ及びエミッタを有するバイポーラトランジスタであり、
該バイポーラトランジスタのコレクタが前記パワースイッチング素子のゲートに接続され、前記バイポーラトランジスタのベースとエミッタ間に前記負特性サーミスタが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電源入力回路。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の電源入力回路と、インバータを制御する制御回路を前記負荷として有することを特徴とする車両用インバータ一体型電動圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源から負荷への電源入力回路、及び、それを備えた車両用インバータ一体型電動圧縮機であって、突入電流を制限するものに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、車両に搭載されるインバータ一体型の電動圧縮機では、インバータを制御する制御回路の低電圧電源入力部において、低電圧電源（バッテリ：直流電源）の接続時に突入電流が急激に流れて素子に損傷を来す危険性がある。そこで、過大な突入電流が流れないようにパワースイッチング素子、電流検出抵抗及び電流制限スイッチング素子を用いてこの突入電流を制限し、定電流動作を行わせる電源入力回路が設計されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電流制限スイッチング素子は、例えばバイポーラトランジスタ等から構成されるものであるが、周囲温度条件に起因して特性が変化する。そのため、周囲温度が低くなると突入電流が所定の制限値を超えたり、逆に周囲温度が高くなると負荷に供給する電圧（負荷側電圧）の立ち上がり時間が遅延したりするという問題が生じていた。
【０００５】
そして、このような電流制限値の変化は、広い使用温度範囲が要求される車両用インバータ一体型電動圧縮機では極めて大きな課題となる。
【０００６】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、周囲温度の影響による突入電流の変動を抑制すると共に、負荷に供給される電圧の立ち上がり時間も短縮することができる電源入力回路、及び、それを備えた車両用インバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電源入力回路は、直流電源と負荷の間に接続されたパワースイッチング素子を有し、このパワースイッチング素子の制御電極の電圧を変化させることで、直流電源から負荷への電流を制御するものであって、突入電流により両端に電圧が誘起される電流検出抵抗と、制御電極及び一対の主電極を有し、一方の主電極がパワースイッチング素子の制御電極に接続された電流制限スイッチング素子を備え、この電流制限スイッチング素子は、当該電流制限スイッチング素子の制御電極の電圧が電流検出抵抗の両端に誘起される電圧に応じて変化し、パワースイッチング素子の制御電極の電圧を調整して定電流動作を行わせると共に、電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間には、負特性サーミスタが接続されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の電源入力回路は、上記発明において電流制限スイッチング素子の他方の主電極は電流検出抵抗の他端に接続され、電流検出抵抗の一端と電流制限スイッチング素子の制御電極間には第１の抵抗が接続されることで、負特性サーミスタは、電流検出抵抗及び第１の抵抗の直列回路と並列に接続されたかたちとされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の電源入力回路は、上記発明において電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間において、負特性サーミスタと直列に接続された第２の抵抗と、電流制限スイッチング素子の制御電極と他方の主電極間において、負特性サーミスタ及び第２の抵抗の直列回路と並列に接続された第３の抵抗を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の電源入力回路は、請求項１の発明において電流検出抵抗及びパワースイッチング素子は直流電源の正側電源ラインに設けられ、電流検出抵抗の一端がパワースイッチング素子の一方の主電極に接続されており、パワースイッチング素子の制御電極と直流電源の負側電源ライン間に、第４の抵抗を介して接続されたスイッチ回路を備えたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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