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公開番号2025150710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051744
出願日2024-03-27
発明の名称保護装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H02M 3/155 20060101AFI20251002BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】同期整流型の降圧チョッパ回路を、迅速に保護することが可能な保護装置を提供する。
【解決手段】同期整流型の降圧チョッパ回路2を保護する保護装置1は、降圧チョッパ回路2と当該降圧チョッパ回路2に電力供給を行う電源装置3との間に設けられ、電力供給を行う際に閉状態にされるスイッチ10と、降圧チョッパ回路2の入力電流の電流値を検出する入力電流検出部12と、降圧チョッパ回路2のスイッチング素子21の短絡故障時において、入力電流検出部12により検出される電流値が設定上限値を超えたとき、閉状態にあるスイッチ10を開状態にする制御部16と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
同期整流型の降圧チョッパ回路を保護する保護装置であって、
前記降圧チョッパ回路と前記降圧チョッパ回路に電力供給を行う電源装置との間に設けられ、前記電力供給を行う際に閉状態にされるスイッチと、
前記降圧チョッパ回路の入力電流の電流値を検出する入力電流検出部と、
前記降圧チョッパ回路のハイサイドのスイッチング素子の短絡故障時において、前記入力電流検出部により検出される前記電流値が設定上限値を超えたとき、前記閉状態にある前記スイッチを開状態にする制御部と、
を備える保護装置。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記降圧チョッパ回路は、互いに並列に複数設けられている請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
複数の前記入力電流検出部は、複数の前記降圧チョッパ回路の夫々に設けられている請求項２に記載の保護装置。
【請求項４】
前記降圧チョッパ回路の出力電流の電流値を検出する出力電流検出部を更に備え、
前記制御部は、前記出力電流検出部により検出される前記電流値が設定上限値を超えたとき、前記閉状態にある前記スイッチを前記開状態にする請求項１又は２に記載の保護装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期整流型の降圧チョッパ回路や負荷を保護する保護装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、直流電源から出力される直流電圧の電圧値を変換する場合に、電源装置が利用されている。このような電源装置として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１には電源装置が記載されている。この電源装置は、ダイオードブリッジからの直流電圧を降圧するダイオード整流型の降圧チョッパ回路と、当該降圧チョッパ回路の後段において降圧チョッパ回路に対して直列に設けられる絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータとを備えている。電源装置は、降圧チョッパ回路が有するスイッチング素子の短絡故障時において、降圧チョッパ回路の出力電圧が所定値よりも高くなった場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータが有するスイッチング素子を開状態にしてＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止させ、ＤＣ／ＤＣコンバータが有する電子部品への過電圧の印加を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－１７８３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
降圧チョッパ回路は、コイルやコンデンサを含んで構成されている。このため、降圧チョッパ回路が有するスイッチング素子の短絡故障時に、降圧チョッパ回路を起動してから出力電圧が所定値よりも高くなるまでの時間は、コイルとコンデンサとの時定数に応じて定まる。したがって、特許文献１に記載の保護する構成では、コイル及びコンデンサの夫々の定数によっては、迅速に降圧チョッパ回路を保護することができない。
【０００６】
また、高効率化の観点から降圧チョッパ回路として同期整流型の降圧チョッパ回路が利用されることもある。このような同期整流型の降圧チョッパ回路に対して、特許文献１に記載のような出力電圧をモニタして保護するような構成を適用した場合、ハイサイドのスイッチング素子の短絡故障時においてローサイドのスイッチング素子が閉状態にされると、降圧チョッパ回路の出力電圧が上昇することができず、ハイサイドのスイッチング素子を介してローサイドのスイッチング素子に電流が流れることになり、降圧チョッパ回路を保護することができない。
【０００７】
そこで、同期整流型の降圧チョッパ回路を迅速に保護することが可能な保護装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る保護装置の特徴構成は、同期整流型の降圧チョッパ回路を保護する保護装置であって、前記降圧チョッパ回路と前記降圧チョッパ回路に電力供給を行う電源装置との間に設けられ、前記電力供給を行う際に閉状態にされるスイッチと、前記降圧チョッパ回路の入力電流の電流値を検出する入力電流検出部と、前記降圧チョッパ回路のハイサイドのスイッチング素子の短絡故障時において、前記入力電流検出部により検出される前記電流値が設定上限値を超えたとき、前記閉状態にある前記スイッチを開状態にする制御部と、を備えている点にある。
【０００９】
上記のように、同期整流型の降圧チョッパ回路では、ハイサイドのスイッチング素子の短絡故障時に、ローサイドのスイッチング素子を閉状態にすると、ハイサイドのスイッチング素子を介してローサイドのスイッチング素子に電流が流れ、同期整流型の降圧チョッパ回路の入力電流が増大する。上記特徴構成によれば、この入力電流が設定上限値を超えたときに、制御部がスイッチを開状態にするので、同期整流型の降圧チョッパ回路への電力供給を停止することができる。したがって、同期整流型の降圧チョッパ回路を迅速に保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
降圧チョッパ回路に適用した保護装置を示す図である。
保護装置と降圧チョッパ回路のタイミングチャートを示す図である。
２つの降圧チョッパ回路に適用した保護装置を示す図である。
２つの降圧チョッパ回路に適用した保護装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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