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JP7340975B2 - DC/DC converter system, operation instruction circuit, and DC/DC converter system control method - Google Patents
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DC/DC converter system, operation instruction circuit, and DC/DC converter system control method Download PDF

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Description

本発明は、DC/DCコンバータシステム、動作指示回路、及び、DC/DCコンバータシステムの制御方法に関する。 The present invention relates to a DC/DC converter system, an operation instruction circuit, and a method of controlling the DC/DC converter system.

従来、2個のDC/DCコンバータを並列に駆動する負荷駆動システムがある(例えば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, there is a load driving system that drives two DC/DC converters in parallel (for example, see Patent Document 1).

このような従来の負荷駆動システムにおいては、各DC/DCコンバータの出力電流を検出して、各DC/DCコンバータの出力電流を均等に分担するように制御するようになっている。 In such a conventional load driving system, the output current of each DC/DC converter is detected and controlled so that the output current of each DC/DC converter is shared equally.

しかしながら、この従来の負荷駆動システムにおいては、同じ効率および動作領域であるDC/DCコンバータを用いているため、効率を向上しつつ、動作範囲の拡大を図ることができない問題がある。 However, in this conventional load driving system, since DC/DC converters having the same efficiency and operating range are used, there is a problem that it is not possible to expand the operating range while improving efficiency.

特開2014-183705JP2014-183705

そこで、本発明は、効率を向上しつつ、動作範囲の拡大を図ることが可能なDC/DCコンバータシステムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a DC/DC converter system that can expand the operating range while improving efficiency.

本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムは、
負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、
電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、
前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、を備え、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されている
ことを特徴とする。
A DC/DC converter system according to one aspect of the present invention includes:
A DC/DC converter system that supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the system comprising:
a main DC/DC converter to which a power supply voltage is supplied and outputs a first output voltage from an output section;
one or more sub DC/DC converters to which the power supply voltage is supplied and which outputs a second output voltage from an output section,
The sub DC/DC converter is characterized in that an operating range for input voltage is set wider than an operating range for the input voltage of the main DC/DC converter.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータが前記設定領域で動作するように、前記電源電圧の入力範囲が設定されている
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The input range of the power supply voltage is set so that the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter operate within the set range.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記メインDC/DCコンバータは、前記電源電圧から生成した第1電圧を整流するセンタータップ整流回路を有し、前記センタータップ整流回路が整流した電圧に基づいて、第1の出力電圧を出力部から出力し、
前記サブDC/DCコンバータは、前記電源電圧から生成した第2電圧を整流するブリッジ整流回路を有し、前記ブリッジ整流回路が整流した電圧に基づいて、前記第2の出力電圧を出力部から出力する
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The main DC/DC converter includes a center tap rectifier circuit that rectifies a first voltage generated from the power supply voltage, and outputs a first output voltage from the output section based on the voltage rectified by the center tap rectifier circuit. output,
The sub DC/DC converter includes a bridge rectifier circuit that rectifies a second voltage generated from the power supply voltage, and outputs the second output voltage from the output section based on the voltage rectified by the bridge rectifier circuit. It is characterized by:

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記電源電圧を供給する電源用バッテリが過充電している動作領域において、少なくとも前記サブDC/DCコンバータは、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
At least the sub DC/DC converter can be driven to continue supplying power in an operating region where the power supply battery that supplies the power supply voltage is overcharged.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記電源電圧を供給する電源用バッテリが過放電している動作領域において、少なくとも前記サブDC/DCコンバータは、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
At least the sub DC/DC converter can be driven to continue supplying power in an operating region where the power supply battery that supplies the power supply voltage is over-discharged.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを制御する動作指示部をさらに備える
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
It is characterized by further comprising an operation instruction section that controls the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記動作指示部は、
前記メインDC/DCコンバータの出力電力と前記サブDC/DCコンバータの出力電力の合計が予め設定された電力閾値に達した場合には、前記メインDC/DCコンバータの前記第1の出力電圧と前記サブDC/DCコンバータの前記第2の出力電圧を低下させて供給する電力を制限する
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The operation instruction section includes:
When the sum of the output power of the main DC/DC converter and the output power of the sub DC/DC converter reaches a preset power threshold, the first output voltage of the main DC/DC converter and the The second output voltage of the sub-DC/DC converter is reduced to limit the power supplied.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記動作指示部は、
前記負荷が接続された出力電圧端子に流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを停止させる
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The operation instruction section includes:
If the current flowing through the output voltage terminal to which the load is connected exceeds a preset overcurrent threshold, the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter are stopped.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記メインDC/DCコンバータは、
前記電源電圧に基づいた電圧を変換して出力する第1のフルブリッジ回路と、
前記第1のフルブリッジ回路が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から前記第1電圧を前記センタータップ整流回路に出力する第1のトランスと、をさらに有し、
前記サブDC/DCコンバータは、
前記電源電圧に基づいた電圧を変換して出力する第2のフルブリッジ回路と、
前記第2のフルブリッジ回路が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から前記第2電圧を前記ブリッジ整流回路に出力する第2のトランスと、をさらに有する
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The main DC/DC converter is
a first full-bridge circuit that converts and outputs a voltage based on the power supply voltage;
further comprising a first transformer into which the voltage output by the first full-bridge circuit is input to the primary side and outputs the first voltage from the secondary side to the center tap rectifier circuit;
The sub DC/DC converter is
a second full-bridge circuit that converts and outputs a voltage based on the power supply voltage;
The present invention is characterized in that it further includes a second transformer into which the voltage output by the second full-bridge circuit is input to the primary side and which outputs the second voltage from the secondary side to the bridge rectifier circuit.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記メインDC/DCコンバータは、
一端が前記第1のトランスの二次側のコイルの一部分に接続され、他端が、前記負荷が接続された出力電圧端子に電気的に接続された第1の出力チョークと、
一端が前記第1の出力チョークの他端に接続され、他端が前記接地端子に電気的に接続された第1の出力コンデンサと、をさらに有し、
前記サブDC/DCコンバータは、
一端が前記第1のダイオード及び前記第2のダイオードのカソードに接続され、他端が、前記出力電圧端子に電気的に接続された第2の出力チョークと、
一端が前記第2の出力チョークの他端に接続され、他端が前記接地端子に電気的に接続された第2の出力コンデンサと、をさらに有する
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The main DC/DC converter is
a first output choke, one end of which is connected to a portion of the secondary coil of the first transformer, and the other end of which is electrically connected to an output voltage terminal to which the load is connected;
further comprising a first output capacitor, one end of which is connected to the other end of the first output choke, and the other end of which is electrically connected to the ground terminal;
The sub DC/DC converter is
a second output choke, one end of which is connected to the cathodes of the first diode and the second diode, and the other end of which is electrically connected to the output voltage terminal;
The device further includes a second output capacitor, one end of which is connected to the other end of the second output choke, and the other end of which is electrically connected to the ground terminal.

前記DC/DCコンバータシステムにおいて、
前記DC/DCコンバータシステムは、自動運転機能を備えた自動車に積載されている
ことを特徴とする。
In the DC/DC converter system,
The DC/DC converter system is characterized in that it is installed in an automobile equipped with an automatic driving function.

本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムの制御方法は、
負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、を備えたDC/DCコンバータシステムの制御方法であって、
前記負荷要求に応じて、前記メインDC/DCコンバータと前記サブDC/DCコンバータの駆動を制御し、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されている
ことを特徴とする。
A method for controlling a DC/DC converter system according to one aspect of the present invention includes:
A DC/DC converter system supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the main DC being supplied with a power supply voltage and outputting a first output voltage from an output section. /DC converter, and one or more sub DC/DC converters that are supplied with the power supply voltage and output a second output voltage from an output section, the method comprising:
Controlling the driving of the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter according to the load request,
The sub DC/DC converter is characterized in that an operating range for input voltage is set wider than an operating range for the input voltage of the main DC/DC converter.

本発明の一態様に係る動作指示回路は、
負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、を備えたDC/DCコンバータシステムに適用される動作指示回路であって、
前記動作指示回路は、
前記負荷要求に応じて、前記メインDC/DCコンバータと前記サブDC/DCコンバータの駆動を制御し、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されている
ことを特徴とする。
An operation instruction circuit according to one aspect of the present invention includes:
A DC/DC converter system supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the main DC being supplied with a power supply voltage and outputting a first output voltage from an output section. /DC converter; and one or more sub DC/DC converters that are supplied with the power supply voltage and output a second output voltage from an output section. And,
The operation instruction circuit is
Controlling the driving of the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter according to the load request,
The sub DC/DC converter is characterized in that an operating range for input voltage is set wider than an operating range for the input voltage of the main DC/DC converter.

本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムは、負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、を備える。 A DC/DC converter system according to one aspect of the present invention is a DC/DC converter system that uses a plurality of DC/DC converters to supply power to a load according to a load request, and is configured to supply power to a load using a plurality of DC/DC converters. , a main DC/DC converter that outputs a first output voltage from the output section, and one or more sub DC/DC converters that are supplied with a power supply voltage and output a second output voltage from the output section. .

そして、サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されている。 The operating range for the input voltage of the sub DC/DC converter is set wider than the operating range for the input voltage of the main DC/DC converter.

これにより、本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムによれば、効率を向上しつつ、動作範囲の拡大を図ることができる。 Thereby, according to the DC/DC converter system according to one aspect of the present invention, it is possible to expand the operating range while improving efficiency.

図1は、本発明の実施形態に係るDC/DCコンバータシステム100の回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a DC/DC converter system 100 according to an embodiment of the present invention. 図1に示すDC/DCコンバータシステム100のメインDC/DCコンバータX1の入出力特性X1A及びサブDC/DCコンバータX2の入出力特性X2Aの一例を示す図である。2 is a diagram showing an example of an input/output characteristic X1A of a main DC/DC converter X1 and an input/output characteristic X2A of a sub DC/DC converter X2 of the DC/DC converter system 100 shown in FIG. 1. FIG.

以下、本発明に係るDC/DCコンバータシステムについて、図面とともに説明する。 Hereinafter, a DC/DC converter system according to the present invention will be explained with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るDC/DCコンバータシステム100の回路構成の一例を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a DC/DC converter system 100 according to an embodiment of the present invention.

[DC/DCコンバータシステム]
図1に示すDC/DCコンバータシステム100は、車両負荷LOADの負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、電源用バッテリBSから、車両負荷LOADに電力を供給するようになっている。
[DC/DC converter system]
The DC/DC converter system 100 shown in FIG. 1 uses a plurality of DC/DC converters to supply power to the vehicle load LOAD from a power supply battery BS in accordance with the load request of the vehicle load LOAD. There is.

このDC/DCコンバータシステム100は、例えば、自動運転機能を備えた自動車(図示せず)に積載され、当該自動車に電力を供給するために適用され、電源用バッテリBS及び負荷用バッテリBOUTは、当該自動車に積載されている。なお、このDC/DCコンバータシステム100は、自動車以外にも、ドローン等のその他の装置にも適用が可能である。 This DC/DC converter system 100 is installed in, for example, an automobile (not shown) equipped with an automatic driving function and is applied to supply electric power to the automobile, and the power supply battery BS and the load battery BOUT are It is loaded on the vehicle. Note that this DC/DC converter system 100 can be applied not only to automobiles but also to other devices such as drones.

このDC/DCコンバータシステム100は、例えば、図1に示すように、メインDC/DCコンバータ(第1のDC/DCコンバータ)X1と、サブDC/DCコンバータ(第2のDC/DCコンバータ)X2と、第1の出力ヒューズFO1と、第2の出力ヒューズFO2と、動作指示部(動作指示回路)ECUと、を備える。 For example, as shown in FIG. 1, this DC/DC converter system 100 includes a main DC/DC converter (first DC/DC converter) X1 and a sub DC/DC converter (second DC/DC converter) X2. , a first output fuse FO1, a second output fuse FO2, and an operation instruction unit (operation instruction circuit) ECU.

なお、この図1では、一例として、1つのサブDC/DCコンバータX2が記載されているが、DC/DCコンバータシステム100は、複数のサブDC/DCコンバータX2を備えるようにしてもよい。また、メインDC/DCコンバータX1の回路構成とサブDC/DCコンバータX2の回路構成とを入れ替えるようにしてもよい。 Although one sub DC/DC converter X2 is shown in FIG. 1 as an example, the DC/DC converter system 100 may include a plurality of sub DC/DC converters X2. Furthermore, the circuit configuration of the main DC/DC converter X1 and the circuit configuration of the sub DC/DC converter X2 may be replaced.

そして、例えば、図1に示すように、出力電圧端子TOUTと接地端子TGNDとの間には、車両負荷LOADが接続されている。 For example, as shown in FIG. 1, a vehicle load LOAD is connected between the output voltage terminal TOUT and the ground terminal TGND.

さらに、例えば、図1に示すように、出力電圧端子TOUTと接地端子TGNDとの間には、バッテリBOUTが接続されている。 Further, for example, as shown in FIG. 1, a battery BOUT is connected between the output voltage terminal TOUT and the ground terminal TGND.

[メインDC/DCコンバータ]
メインDC/DCコンバータX1は、例えば、図1に示すように、電源用バッテリBSから第1、第2の入力部TIN1a、TIN1bを介して電源電圧VBが供給されるようになっている。
[Main DC/DC converter]
For example, as shown in FIG. 1, the main DC/DC converter X1 is configured to be supplied with a power supply voltage VB from a power supply battery BS via first and second input parts TIN1a and TIN1b.

そして、このメインDC/DCコンバータX1は、第1の出力部TO1aが出力電圧端子TOUTに電気的に接続され、第2の出力部TO1bが接地端子TGNDに電気的に接続されている。 In the main DC/DC converter X1, the first output section TO1a is electrically connected to the output voltage terminal TOUT, and the second output section TO1b is electrically connected to the ground terminal TGND.

そして、メインDC/DCコンバータX1は、第1の出力電圧VO1を第1の出力部TO1aから出力するようになっている。
ここで、このメインDC/DCコンバータX1は、例えば、図1に示すように、第1のヒューズFI1と、第1のラインフィルタ回路LF1と、第1のフルブリッジ回路FBM1と、第1のトランスMT1と、センタータップ整流回路CTRと、第1の出力チョークLO1と、第1の出力コンデンサCO1と、第1の制御部A1と、を有する。
The main DC/DC converter X1 outputs the first output voltage VO1 from the first output section TO1a.
Here, as shown in FIG. 1, the main DC/DC converter X1 includes, for example, a first fuse FI1, a first line filter circuit LF1, a first full bridge circuit FBM1, and a first transformer. MT1, a center tap rectifier circuit CTR, a first output choke LO1, a first output capacitor CO1, and a first control section A1.

そして、第1のヒューズFI1は、第1の入力部TIN1aと第1のラインフィルタ回路LF1との間に接続されている。 The first fuse FI1 is connected between the first input section TIN1a and the first line filter circuit LF1.

また、第1のラインフィルタ回路LF1は、電源用バッテリBSから第1、第2の入力部TIN1a、TIN1bを介して供給された電源電圧VBを、フィルタリングして、第1のフルブリッジ回路FBM1に出力するようになっている。
また、第1のフルブリッジ回路FBM1は、電源電圧VBに基づいた電圧を交流に変換して出力するようになっている。
Further, the first line filter circuit LF1 filters the power supply voltage VB supplied from the power supply battery BS via the first and second input parts TIN1a and TIN1b, and supplies the filtered power supply voltage VB to the first full bridge circuit FBM1. It is designed to be output.
Further, the first full-bridge circuit FBM1 converts a voltage based on the power supply voltage VB into alternating current and outputs the converted alternating current.

この第1のフルブリッジ回路FBM1は、第1の制御部A1により、ブリッジ回路を構成するスイッチ素子(nMOSトランジスタ)Q1、Q2、Q3、Q4が制御されるようになっている。 In this first full-bridge circuit FBM1, switch elements (nMOS transistors) Q1, Q2, Q3, and Q4 constituting the bridge circuit are controlled by a first control section A1.

また、第1のトランスMT1は、第1のフルブリッジ回路FBM1が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から第1電圧VT1をセンタータップ整流回路CTRの第1及び第2入力ノードN1、N2に出力するようになっている。 In addition, the first transformer MT1 receives the voltage output from the first full-bridge circuit FBM1 on its primary side, and transfers the first voltage VT1 from its secondary side to the first and second input nodes of the center-tap rectifier circuit CTR. It is designed to output to N1 and N2.

すなわち、この第1のトランスMT1が出力した第1電圧VT1が、センタータップ整流回路CTRの第1及び第2入力ノードN1、N2に印加されるようになっている。 That is, the first voltage VT1 output from the first transformer MT1 is applied to the first and second input nodes N1 and N2 of the center tap rectifier circuit CTR.

そして、センタータップ整流回路CTRは、第1電圧VT1を整流するようになっている。 The center tap rectifier circuit CTR rectifies the first voltage VT1.

このセンタータップ整流回路CTRは、例えば、図1に示すように、第1のトランジスタ(スイッチ素子)Q500、Q501と、第2のトランジスタ(スイッチ素子)Q600、Q601と、を有する。 This center tap rectifier circuit CTR includes, for example, as shown in FIG. 1, first transistors (switch elements) Q500 and Q501 and second transistors (switch elements) Q600 and Q601.

そして、第1のトランジスタQ500、Q501は、一端(ドレイン)が第1入力ノードN1に接続され、且つ、他端(ソース)が接地端子TGND(第2の出力部TO1b)に接続されている。 The first transistors Q500 and Q501 have one end (drain) connected to the first input node N1, and the other end (source) connected to the ground terminal TGND (second output section TO1b).

この第1のトランジスタQ500、Q501は、例えば、図1に示すように、第1の制御部A1により制御されるnMOSトランジスタである。 The first transistors Q500 and Q501 are, for example, nMOS transistors controlled by the first control unit A1, as shown in FIG.

また、第2のトランジスタQ600、Q601は、一端(ドレイン)が第2入力ノードN2に接続され、且つ、他端(ソース)が接地端子TGND(第2の出力部TO1b)に接続されている。 Further, the second transistors Q600 and Q601 have one end (drain) connected to the second input node N2, and the other end (source) connected to the ground terminal TGND (second output section TO1b).

この第2のトランジスタQ600、Q601は、例えば、図1に示すように、第1の制御部A1により制御されるnMOSトランジスタである。 The second transistors Q600 and Q601 are, for example, nMOS transistors controlled by the first control unit A1, as shown in FIG.

これらの第1のトランジスタQ500、Q501及び第2のトランジスタQ600、Q601は、第1の制御部A1により制御されて発振動作するようになっている。 These first transistors Q500, Q501 and second transistors Q600, Q601 are controlled by the first control unit A1 to operate in oscillation.

また、第1の出力チョークLO1は、一端が第1のトランスMT1の二次側のコイルの一部分(例えば、中間部分のタップ)に接続され、他端が、第1の出力部TO1a及び第1の出力ヒューズFO1を介して、出力電圧端子TOUTに電気的に接続されている。 Further, the first output choke LO1 has one end connected to a part of the secondary coil of the first transformer MT1 (for example, a tap in the middle part), and the other end connected to the first output part TO1a and the first output choke LO1. is electrically connected to the output voltage terminal TOUT via the output fuse FO1.

また、第1の出力コンデンサCO1は、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力部TO1aと第2の出力部TO1bとの間に接続されている。特に、この第1の出力コンデンサCO1は、一端が第1の出力チョークLO1の他端に接続され、他端が接地端子TGND(第2の出力部TO1b)に電気的に接続されている。 Further, the first output capacitor CO1 is connected between the first output section TO1a and the second output section TO1b of the main DC/DC converter X1. In particular, one end of the first output capacitor CO1 is connected to the other end of the first output choke LO1, and the other end is electrically connected to the ground terminal TGND (second output section TO1b).

また、第1の制御部A1は、例えば、メインDC/DCコンバータX1が所定の電圧を出力するように、第1のフルブリッジ回路FBM1及びセンタータップ整流回路CTRの動作(すなわち各トランジスタの動作)を制御するようになっている。 The first control unit A1 also controls the operation of the first full bridge circuit FBM1 and the center tap rectifier circuit CTR (that is, the operation of each transistor) so that the main DC/DC converter X1 outputs a predetermined voltage. is designed to be controlled.

以上のように、メインDC/DCコンバータX1は、電源電圧VBから生成した第1電圧VT1を整流するセンタータップ整流回路CTRを有し、センタータップ整流回路CTRが整流した電圧に基づいて、第1の出力電圧VO1を第1の出力部TO1aから出力するようになっている。 As described above, the main DC/DC converter The output voltage VO1 is outputted from the first output section TO1a.

なお、このメインDC/DCコンバータX1は、必要に応じて、このセンタータップ整流回路CTRに代えて、ブリッジ整流回路を有するようにしてもよい。 Note that the main DC/DC converter X1 may have a bridge rectifier circuit instead of the center tap rectifier circuit CTR, if necessary.

[サブDC/DCコンバータ]
ここで、サブDC/DCコンバータX2は、例えば、図1に示すように、電源用バッテリBSから第3、第4の入力部TIN2a、TIN2bを介して電源電圧VBが供給されるようになっている。
[Sub DC/DC converter]
Here, the sub DC/DC converter X2 is supplied with the power supply voltage VB from the power supply battery BS via the third and fourth input parts TIN2a and TIN2b, for example, as shown in FIG. There is.

そして、このサブDC/DCコンバータX2は、第3の出力部TO2aが出力電圧端子TOUTに電気的に接続され、第4の出力部TO2bが接地端子TGNDに電気的に接続されている。そして、サブDC/DCコンバータX2は、第2の出力電圧VO2を第3の出力部TO2aから出力するようになっている。 In this sub DC/DC converter X2, the third output section TO2a is electrically connected to the output voltage terminal TOUT, and the fourth output section TO2b is electrically connected to the ground terminal TGND. The sub DC/DC converter X2 is configured to output the second output voltage VO2 from the third output section TO2a.

また、サブDC/DCコンバータX2は、例えば、図1に示すように、第2のヒューズFI2と、第2のラインフィルタ回路LF2と、第2のフルブリッジ回路FBM2と、第2のトランスMT2と、 ブリッジ整流回路FBRと、第2の出力チョークLO2と、第2の出力コンデンサCO2と、第2の制御部A2と、を有する。 Further, as shown in FIG. 1, the sub DC/DC converter X2 includes, for example, a second fuse FI2, a second line filter circuit LF2, a second full bridge circuit FBM2, and a second transformer MT2. , a bridge rectifier circuit FBR, a second output choke LO2, a second output capacitor CO2, and a second control section A2.

そして、第2のヒューズFI2は、第3の入力部TIN2aと第2のラインフィルタ回路LF3との間に接続されている。 The second fuse FI2 is connected between the third input section TIN2a and the second line filter circuit LF3.

また、第2のラインフィルタ回路LF2は、電源用バッテリBSから第3、第4の入力部TIN2a、TIN2bを介して供給された電源電圧VBを、フィルタリングして、第2のフルブリッジ回路FBM2に出力するようになっている。 Further, the second line filter circuit LF2 filters the power supply voltage VB supplied from the power supply battery BS via the third and fourth input parts TIN2a and TIN2b, and supplies the filtered power supply voltage VB to the second full bridge circuit FBM2. It is designed to be output.

また、第2のフルブリッジ回路FBM2は、電源電圧VBに基づいた電圧を交流に変換して出力するようになっている。 Further, the second full-bridge circuit FBM2 converts a voltage based on the power supply voltage VB into alternating current and outputs the converted alternating current.

この第2のフルブリッジ回路FBM2は、第2の制御部A2により、ブリッジ回路を構成するスイッチ素子(nMOSトランジスタ)Q5、Q6、Q7、Q8が制御されるようになっている。 In the second full-bridge circuit FBM2, the second control unit A2 controls switch elements (nMOS transistors) Q5, Q6, Q7, and Q8 that constitute the bridge circuit.

また、第2のトランスMT2は、第2のフルブリッジ回路FBM2が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から第2電圧VT2をブリッジ整流回路FBRの第3及び第4入力ノードN3、N4に出力するようになっている。 In addition, the second transformer MT2 receives the voltage output from the second full-bridge circuit FBM2 on its primary side, and transfers the second voltage VT2 from its secondary side to the third and fourth input nodes N3 of the bridge rectifier circuit FBR. , N4.

すなわち、第2のトランスMT2が出力した第2電圧VT2がブリッジ整流回路FBRの第3及び第4入力ノードN3、N4に印加されるようになっている。 That is, the second voltage VT2 output from the second transformer MT2 is applied to the third and fourth input nodes N3 and N4 of the bridge rectifier circuit FBR.

そして、ブリッジ整流回路FBRは、第2電圧VT2を整流するようになっている。 The bridge rectifier circuit FBR rectifies the second voltage VT2.

このブリッジ整流回路FBRは、例えば、図1に示すように、第1のダイオード(整流素子)Daと、第2のダイオード(整流素子)Dbと、第3のトランジスタ(スイッチ素子)Maと、第4のトランジスタ(スイッチ素子)Mbと、を有する。 For example, as shown in FIG. 1, this bridge rectifier circuit FBR includes a first diode (rectifier) Da, a second diode (rectifier) Db, a third transistor (switch element) Ma, and a third transistor (switch element) Ma. 4 transistors (switch elements) Mb.

そして、第1のダイオードDaは、カソードが第2の出力チョークLO2及び第2の出力ヒューズFO2を介して出力電圧端子TOUTに電気的に接続され、且つ、アノードが第3入力ノードN3に接続されている。 The first diode Da has a cathode electrically connected to the output voltage terminal TOUT via the second output choke LO2 and the second output fuse FO2, and an anode connected to the third input node N3. ing.

また、第2のダイオードDbは、カソードが第2の出力チョークLO2及び第2の出力ヒューズFO2を介して出力電圧端子TOUTに電気的に接続され、且つ、アノードが第4入力ノードN4に接続されている。 Further, the second diode Db has a cathode electrically connected to the output voltage terminal TOUT via the second output choke LO2 and the second output fuse FO2, and an anode connected to the fourth input node N4. ing.

また、第3のトランジスタMaは、一端(ドレイン)が第3入力ノードN3に接続され、且つ、他端(ソース)が接地端子TGNDに接続されている。 Further, the third transistor Ma has one end (drain) connected to the third input node N3, and the other end (source) connected to the ground terminal TGND.

この第3のトランジスタMaは、例えば、図1に示すように、第2の制御部A2により制御されるnMOSトランジスタである。 This third transistor Ma is, for example, an nMOS transistor controlled by the second control unit A2, as shown in FIG.

また、第4のトランジスタMbは、一端(ドレイン)が第4入力ノードN4に接続され、且つ、他端(ソース)が接地端子TGNDに接続されている。 Further, the fourth transistor Mb has one end (drain) connected to the fourth input node N4, and the other end (source) connected to the ground terminal TGND.

この第4のトランジスタMbは、例えば、図1に示すように、第2の制御部A2により制御されるnMOSトランジスタである。 This fourth transistor Mb is, for example, an nMOS transistor controlled by the second control unit A2, as shown in FIG.

そして、第3、第4のトランジスタMa、Mbは、第1のダイオードDa、Dbにそれぞれ直列に接続されている。この第3、第4のトランジスタMa、Mbは、第2の制御部A2により制御されて発振動作するようになっている。 The third and fourth transistors Ma and Mb are connected in series to the first diodes Da and Db, respectively. The third and fourth transistors Ma and Mb are controlled by the second control section A2 to operate in oscillation.

また、第2の出力チョークLO2は、例えば、図1に示すように、第1のダイオードDa及び第2のダイオードDbのカソードと、サブDC/DCコンバータX2の第3の出力部TO2aとの間に接続されている。 Further, the second output choke LO2 is connected, for example, between the cathodes of the first diode Da and the second diode Db and the third output section TO2a of the sub DC/DC converter X2, as shown in FIG. It is connected to the.

特に、この第2の出力チョークLO2は、一端が第1のダイオードDa及び第2のダイオードDbのカソードに接続され、他端が、第3の出力部TO2a及び第2の出力ヒューズFO2を介して、出力電圧端子TOUTに電気的に接続されている。 In particular, this second output choke LO2 has one end connected to the cathodes of the first diode Da and the second diode Db, and the other end connected to the third output section TO2a and the second output fuse FO2. , are electrically connected to the output voltage terminal TOUT.

また、第2の出力コンデンサCO2は、例えば、図1に示すように、サブDC/DCコンバータX2の第3の出力部TO2aと第4の出力部TO2bとの間に接続されている。特に、この第2の出力コンデンサCO2は、一端が第2の出力チョークLO2の他端に接続され、他端が接地端子TGND(第4の出力部TO2b)に電気的に接続されている。 Further, the second output capacitor CO2 is connected between the third output section TO2a and the fourth output section TO2b of the sub DC/DC converter X2, for example, as shown in FIG. In particular, one end of the second output capacitor CO2 is connected to the other end of the second output choke LO2, and the other end is electrically connected to the ground terminal TGND (fourth output section TO2b).

また、第2の制御部A2は、例えば、サブDC/DCコンバータX2が所定の電圧を出力するように、第2のフルブリッジ回路FBM2及びブリッジ整流回路FBRの動作(すなわち各トランジスタの動作)を制御するようになっている。 Further, the second control unit A2 controls the operation of the second full bridge circuit FBM2 and the bridge rectifier circuit FBR (that is, the operation of each transistor) so that the sub DC/DC converter X2 outputs a predetermined voltage, for example. It is meant to be controlled.

以上のように、サブDC/DCコンバータX2は、電源電圧VBから生成した第2電圧VT2を整流するブリッジ整流回路FBRを有し、このブリッジ整流回路FBRが整流した電圧に基づいて、第2の出力電圧VO2を第3の出力部TO3aから出力するようになっている。 As described above, the sub DC/DC converter X2 has the bridge rectifier circuit FBR that rectifies the second voltage VT2 generated from the power supply voltage VB, and the second The output voltage VO2 is output from the third output section TO3a.

なお、このサブDC/DCコンバータX2は、必要に応じて、ブリッジ整流回路FBRに代えて、センタータップ整流回路を有するようにしてもよい。 Note that this sub DC/DC converter X2 may have a center tap rectifier circuit instead of the bridge rectifier circuit FBR, if necessary.

[メインDC/DCコンバータ及びサブDC/DCコンバータの特性]
ここで、図2は、図1に示すDC/DCコンバータシステム100のメインDC/DCコンバータX1の入出力特性X1A及びサブDC/DCコンバータX2の入出力特性X2Aの一例を示す図である。
[Characteristics of main DC/DC converter and sub DC/DC converter]
Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the input/output characteristics X1A of the main DC/DC converter X1 and the input/output characteristics X2A of the sub DC/DC converter X2 of the DC/DC converter system 100 shown in FIG. 1.

例えば、図2に示すように、サブDC/DCコンバータX2の入力電圧に対する動作領域X2Rは、メインDC/DCコンバータX1の入力電圧に対する動作領域X1Rよりも、広く設定されている。 For example, as shown in FIG. 2, the operating range X2R for the input voltage of the sub DC/DC converter X2 is set wider than the operating range X1R for the input voltage of the main DC/DC converter X1.

なお、メインDC/DCコンバータX1及びサブDC/DCコンバータX2が設定領域Zで動作するように、電源電圧VBの入力範囲が設定されている。 Note that the input range of the power supply voltage VB is set so that the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2 operate within the set range Z.

また、電源電圧VBを供給する電源用バッテリBSが過放電している動作領域(設定領域Zの低電圧側の領域)において、少なくともサブDC/DCコンバータX2は、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている。 Furthermore, in the operating region (region on the low voltage side of the setting region Z) where the power supply battery BS that supplies the power supply voltage VB is over-discharged, at least the sub DC/DC converter X2 is driven to supply power. It is possible to continue.

[第1、第2の出力ヒューズ]
また、第1の出力ヒューズFO1は、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力部TO1aと、車両負荷LOAD及びバッテリBOUTが接続された出力電圧端子TOUTと、の間に電気的に接続されている。
[First and second output fuses]
Further, the first output fuse FO1 is electrically connected between the first output section TO1a of the main DC/DC converter X1 and the output voltage terminal TOUT to which the vehicle load LOAD and the battery BOUT are connected. There is.

また、第2の出力ヒューズFO2は、サブDC/DCコンバータX2の第3の出力部TO2aと、該出力電圧端子TOUTと、の間に電気的に接続されている。 Further, the second output fuse FO2 is electrically connected between the third output section TO2a of the sub DC/DC converter X2 and the output voltage terminal TOUT.

[動作指示部]
また、動作指示部(動作指示回路)ECUは、当該DC/DCコンバータシステム100が積載される車両(自動車)を制御するようになっている。
[Operation instruction section]
Further, the operation instruction unit (operation instruction circuit) ECU is configured to control a vehicle (automobile) in which the DC/DC converter system 100 is loaded.

特に、この動作指示部ECUは、負荷要求に応じて、メインDC/DCコンバータX1の第1の制御部A1及びサブDC/DCコンバータX2の第2の制御部A2に、出力電圧を設定するための制御信号を出力して、メインDC/DCコンバータX1とサブDC/DCコンバータX2の駆動を制御するようになっている。 In particular, this operation instruction unit ECU sets the output voltage in the first control unit A1 of the main DC/DC converter X1 and the second control unit A2 of the sub DC/DC converter X2 according to the load request. The control signal is output to control the driving of the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2.

そして、例えば、この動作指示部ECUは、メインDC/DCコンバータX1の出力電力とサブDC/DCコンバータX2の出力電力の合計が予め設定された電力閾値に達していない場合には、制御信号を出力して、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力電圧VO1とサブDC/DCコンバータX2の第2の出力電圧VO2を所定の目標値に設定するようになっている。 For example, the operation instruction unit ECU issues a control signal when the sum of the output power of the main DC/DC converter X1 and the output power of the sub DC/DC converter X2 does not reach a preset power threshold. The first output voltage VO1 of the main DC/DC converter X1 and the second output voltage VO2 of the sub DC/DC converter X2 are set to predetermined target values.

これにより、当該DC/DCコンバータシステム100は、所定の電力を供給するようになっている。 Thereby, the DC/DC converter system 100 is configured to supply a predetermined amount of power.

一方、この動作指示部ECUは、メインDC/DCコンバータX1の出力電力とサブDC/DCコンバータX2の出力電力の合計が既述の電力閾値に達した場合には、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力電圧VO1とサブDC/DCコンバータX2の第2の出力電圧VO2を所定の目標値から低下させるようになっている。 On the other hand, when the sum of the output power of the main DC/DC converter X1 and the output power of the sub DC/DC converter X2 reaches the above-described power threshold, the operation instruction unit ECU The first output voltage VO1 and the second output voltage VO2 of the sub DC/DC converter X2 are lowered from predetermined target values.

これにより、当該DC/DCコンバータシステム100は、供給する電力を制限するようになっている。 Thereby, the DC/DC converter system 100 limits the power it supplies.

なお、例えば、動作指示部ECUは、出力電圧端子TOUTに流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、メインDC/DCコンバータX1及びサブDC/DCコンバータX2を停止させるようになっている。 For example, the operation instruction unit ECU is configured to stop the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2 when the current flowing through the output voltage terminal TOUT exceeds a preset overcurrent threshold. It has become.

次に、以上のような構成を有するDC/DCコンバータシステム100の制御方法の例について説明する。 Next, an example of a method of controlling the DC/DC converter system 100 having the above configuration will be described.

既述のように、メインDC/DCコンバータX1の第1の制御部A1は、例えば、メインDC/DCコンバータX1が所定の電圧を出力するように、第1のフルブリッジ回路FBM1及びセンタータップ整流回路CTRの動作を制御する。 As described above, the first control unit A1 of the main DC/DC converter X1 controls the first full bridge circuit FBM1 and the center tap rectifier so that the main DC/DC converter X1 outputs a predetermined voltage. Controls the operation of circuit CTR.

同様に、サブDC/DCコンバータX1の第2の制御部A2は、例えば、サブDC/DCコンバータX2が所定の電圧を出力するように、第2のフルブリッジ回路FBM2及びブリッジ整流回路FBRの動作を制御する。 Similarly, the second control unit A2 of the sub DC/DC converter X1 operates the second full bridge circuit FBM2 and the bridge rectifier circuit FBR so that the sub DC/DC converter X2 outputs a predetermined voltage. control.

そして、動作指示部ECUは、負荷要求に応じて、メインDC/DCコンバータX1の第1の制御部A1及びサブDC/DCコンバータX2の第2の制御部A2に、出力電圧を設定するための制御信号を出力して、メインDC/DCコンバータX1とサブDC/DCコンバータX2の駆動を制御する。 The operation instruction unit ECU then controls the first control unit A1 of the main DC/DC converter X1 and the second control unit A2 of the sub DC/DC converter X2 to set the output voltage according to the load request. A control signal is output to control the driving of the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2.

そして、例えば、この動作指示部ECUは、メインDC/DCコンバータX1の出力電力とサブDC/DCコンバータX2の出力電力の合計が予め設定された電力閾値に達していない場合には、制御信号を出力して、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力電圧VO1とサブDC/DCコンバータX2の第2の出力電圧VO2を所定の目標値に設定する。 For example, the operation instruction unit ECU issues a control signal when the sum of the output power of the main DC/DC converter X1 and the output power of the sub DC/DC converter X2 does not reach a preset power threshold. The first output voltage VO1 of the main DC/DC converter X1 and the second output voltage VO2 of the sub DC/DC converter X2 are set to predetermined target values.

これにより、当該DC/DCコンバータシステム100は、所定の電力を供給する。 Thereby, the DC/DC converter system 100 supplies predetermined power.

一方、この動作指示部ECUは、メインDC/DCコンバータX1の出力電力とサブDC/DCコンバータX2の出力電力の合計が既述の電力閾値に達した場合には、メインDC/DCコンバータX1の第1の出力電圧VO1とサブDC/DCコンバータX2の第2の出力電圧VO2を所定の目標値から低下させる。 On the other hand, when the sum of the output power of the main DC/DC converter X1 and the output power of the sub DC/DC converter X2 reaches the above-described power threshold, the operation instruction unit ECU The first output voltage VO1 and the second output voltage VO2 of the sub DC/DC converter X2 are lowered from predetermined target values.

これにより、当該DC/DCコンバータシステム100は、供給する電力を制限する。 Thereby, the DC/DC converter system 100 limits the power to be supplied.

なお、例えば、動作指示部ECUは、出力電圧端子TOUTに流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、メインDC/DCコンバータX1及びサブDC/DCコンバータX2を停止させる。 Note that, for example, when the current flowing to the output voltage terminal TOUT exceeds a preset overcurrent threshold, the operation instruction unit ECU stops the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2.

ここで、既述の図2に示すように、サブDC/DCコンバータX2の入力電圧に対する動作領域X2Rは、メインDC/DCコンバータX1の入力電圧に対する動作領域X1Rよりも、広く設定されている。 Here, as shown in FIG. 2 described above, the operating range X2R for the input voltage of the sub DC/DC converter X2 is set wider than the operating range X1R for the input voltage of the main DC/DC converter X1.

これにより、入力電圧がメインDC/DCコンバータX1の動作領域X1Rの範囲を超えた場合であっても、当該入力電圧がサブDC/DCコンバータX2の動作領域X2Rの範囲にある場合には、少なくともサブDC/DCコンバータX2が動作して、電力を供給することができる。 As a result, even if the input voltage exceeds the operating range X1R of the main DC/DC converter X1, if the input voltage is within the operating range X2R of the sub DC/DC converter X2, at least Sub DC/DC converter X2 can operate and supply power.

これにより、入力電圧がメインDC/DCコンバータX1の動作領域X1Rの範囲にある場合には、メインDC/DCコンバータX1も動作して、高効率に電力を供給することができる。 Thereby, when the input voltage is within the operating range X1R of the main DC/DC converter X1, the main DC/DC converter X1 also operates, and power can be supplied with high efficiency.

なお、メインDC/DCコンバータX1及びサブDC/DCコンバータX2が設定領域Zで動作するように、電源電圧VBの入力範囲が設定されている。 Note that the input range of the power supply voltage VB is set so that the main DC/DC converter X1 and the sub DC/DC converter X2 operate within the set range Z.

これにより、DC/DCコンバータシステム100は、電源電圧VBに基づいて、所定の電力を供給することができる。 Thereby, the DC/DC converter system 100 can supply predetermined power based on the power supply voltage VB.

また、電源電圧VBを供給する電源用バッテリBSが過放電している動作領域(設定領域Zの低電圧側の領域)において、少なくともサブDC/DCコンバータX2は、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている。 Furthermore, in the operating region (region on the low voltage side of the setting region Z) where the power supply battery BS that supplies the power supply voltage VB is over-discharged, at least the sub DC/DC converter X2 is driven to supply power. It is possible to continue.

これにより電源電圧VBを供給する電源用バッテリBSが過放電している場合であっても、当該入力電圧がサブDC/DCコンバータX2の動作領域X2Rの範囲にある場合には、少なくともサブDC/DCコンバータX2が動作して、電力を供給することができる。 As a result, even if the power supply battery BS that supplies the power supply voltage VB is over-discharged, if the input voltage is within the operating range X2R of the sub-DC/DC converter X2, at least the sub-DC/DC converter DC converter X2 can operate and supply power.

以上のように、本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムは、負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力するサブDC/DCコンバータと、を備える。 As described above, a DC/DC converter system according to one aspect of the present invention is a DC/DC converter system that supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, and includes: The main DC/DC converter is supplied with a power supply voltage and outputs a first output voltage from the output section, and the sub DC/DC converter is supplied with a power supply voltage and outputs a second output voltage from the output section. .

そして、サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されている。 The operating range for the input voltage of the sub DC/DC converter is set wider than the operating range for the input voltage of the main DC/DC converter.

これにより、本発明の一態様に係るDC/DCコンバータシステムによれば、効率を向上しつつ、動作範囲の拡大を図ることができる。 Thereby, according to the DC/DC converter system according to one aspect of the present invention, it is possible to expand the operating range while improving efficiency.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

100 DC/DCコンバータシステム
X1 メインDC/DCコンバータ
X2 サブDC/DCコンバータ
FO1 第1の出力ヒューズ
FO2 第2の出力ヒューズ
ECU 動作指示部(動作指示回路)
BS 電源用バッテリ
TOUT 出力電圧端子
TGND 接地端子
TIN1a 第1の入力部
TIN1b 第2の入力部
TO1a 第1の出力部
TO1b 第2の出力部
FI1 第1のヒューズ
LF1 第1のラインフィルタ回路
FBM1 第1のフルブリッジ回路
MT1 第1のトランス
CTR センタータップ整流回路
LO1 第1の出力チョーク
CO1 第1の出力コンデンサ
A1 第1の制御部
TIN2a 第3の入力部
TIN2b 第4の入力部
TO2a 第3の出力部
TO2b 第4の出力部
FI2 第2のヒューズ
LF2 第2のラインフィルタ回路
FBM2 第2のフルブリッジ回路
MT2 第2のトランス
FBR ブリッジ整流回路
LO2 第2の出力チョーク
CO2 第2の出力コンデンサ
A2 第2の制御部
100 DC/DC converter system X1 Main DC/DC converter X2 Sub DC/DC converter FO1 First output fuse FO2 Second output fuse ECU Operation instruction section (operation instruction circuit)
BS Power supply battery TOUT Output voltage terminal TGND Ground terminal TIN1a First input section TIN1b Second input section TO1a First output section TO1b Second output section FI1 First fuse LF1 First line filter circuit FBM1 First Full bridge circuit MT1 First transformer CTR Center tap rectifier circuit LO1 First output choke CO1 First output capacitor A1 First control section TIN2a Third input section TIN2b Fourth input section TO2a Third output section TO2b Fourth output section FI2 Second fuse LF2 Second line filter circuit FBM2 Second full bridge circuit MT2 Second transformer FBR Bridge rectifier circuit LO2 Second output choke CO2 Second output capacitor A2 Second control part

Claims (11)

負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、
電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、
前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、
前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを制御する動作指示部と、を備え、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されており、
前記動作指示部は、
前記負荷が接続された出力電圧端子に流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを停止させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータシステム。
A DC/DC converter system that supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the system comprising:
a main DC/DC converter to which a power supply voltage is supplied and outputs a first output voltage from an output section;
one or more sub-DC/DC converters to which the power supply voltage is supplied and which outputs a second output voltage from an output section;
an operation instruction section that controls the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter,
The operating range for the input voltage of the sub DC/DC converter is set wider than the operating range for the input voltage of the main DC/DC converter,
The operation instruction section includes:
If the current flowing through the output voltage terminal to which the load is connected exceeds a preset overcurrent threshold, the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter are stopped.
A DC/DC converter system characterized by:
前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータが前記動作領域で動作するように、前記電源電圧の入力範囲が設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータシステム。
The DC/DC converter system according to claim 1, wherein the input range of the power supply voltage is set so that the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter operate in the operating region. .
前記メインDC/DCコンバータは、前記電源電圧から生成した第1電圧を整流するセンタータップ整流回路を有し、前記センタータップ整流回路が整流した電圧に基づいて、前記第1の出力電圧を出力部から出力し、
前記サブDC/DCコンバータは、前記電源電圧から生成した第2電圧を整流するブリッジ整流回路を有し、前記ブリッジ整流回路が整流した電圧に基づいて、前記第2の出力電圧を出力部から出力する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のDC/DCコンバータシステム。
The main DC/DC converter includes a center tap rectifier circuit that rectifies a first voltage generated from the power supply voltage, and outputs the first output voltage based on the voltage rectified by the center tap rectifier circuit. Output from
The sub DC/DC converter includes a bridge rectifier circuit that rectifies a second voltage generated from the power supply voltage, and outputs the second output voltage from the output section based on the voltage rectified by the bridge rectifier circuit. The DC/DC converter system according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記電源電圧を供給する電源用バッテリが過充電している動作領域において、少なくとも前記サブDC/DCコンバータは、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータシステム。
At least the sub DC/DC converter can be driven to continue supplying power in an operating region where the power supply battery that supplies the power supply voltage is overcharged. The DC/DC converter system according to any one of Items 1 to 3.
前記電源電圧を供給する電源用バッテリが過放電している動作領域において、少なくとも前記サブDC/DCコンバータは、駆動して、電力を供給し続けることが可能となっている
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のDC/DCコンバータシステム。
At least the sub DC/DC converter can be driven to continue supplying power in an operating region where the power supply battery that supplies the power supply voltage is over-discharged. The DC/DC converter system according to any one of Items 1 to 4.
前記動作指示部は、
前記メインDC/DCコンバータの出力電力と前記サブDC/DCコンバータの出力電力の合計が予め設定された電力閾値に達した場合には、前記メインDC/DCコンバータの前記第1の出力電圧と前記サブDC/DCコンバータの前記第2の出力電圧を低下させて供給する電力を制限する
ことを特徴とする請求項に記載のDC/DCコンバータシステム。
The operation instruction section includes:
When the sum of the output power of the main DC/DC converter and the output power of the sub DC/DC converter reaches a preset power threshold, the first output voltage of the main DC/DC converter and the The DC/DC converter system according to claim 1 , wherein the second output voltage of the sub-DC/DC converter is reduced to limit the supplied power.
前記メインDC/DCコンバータは、
前記電源電圧に基づいた電圧を変換して出力する第1のフルブリッジ回路と、
前記第1のフルブリッジ回路が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から前記第1電圧を前記センタータップ整流回路に出力する第1のトランスと、をさらに有し、
前記サブDC/DCコンバータは、
前記電源電圧に基づいた電圧を変換して出力する第2のフルブリッジ回路と、
前記第2のフルブリッジ回路が出力した電圧が1次側に入力され、2次側から前記第2電圧を前記ブリッジ整流回路に出力する第2のトランスと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項に記載のDC/DCコンバータシステム。
The main DC/DC converter is
a first full-bridge circuit that converts and outputs a voltage based on the power supply voltage;
further comprising a first transformer into which the voltage output by the first full-bridge circuit is input to the primary side and outputs the first voltage from the secondary side to the center tap rectifier circuit;
The sub DC/DC converter is
a second full-bridge circuit that converts and outputs a voltage based on the power supply voltage;
A claim further comprising: a second transformer into which the voltage output by the second full-bridge circuit is input to the primary side and outputs the second voltage from the secondary side to the bridge rectifier circuit. The DC/DC converter system according to item 3 .
前記メインDC/DCコンバータは、
一端が前記第1のトランスの二次側のコイルの一部分に接続され、他端が、前記負荷が接続された出力電圧端子に電気的に接続された第1の出力チョークと、
一端が前記第1の出力チョークの他端に接続され、他端が接地端子に電気的に接続された第1の出力コンデンサと、をさらに有し、
前記サブDC/DCコンバータは、
一端が前記ブリッジ整流回路に接続され、他端が、前記出力電圧端子に電気的に接続された第2の出力チョークと、
一端が前記第2の出力チョークの他端に接続され、他端が前記接地端子に電気的に接続された第2の出力コンデンサと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項に記載のDC/DCコンバータシステム。
The main DC/DC converter is
a first output choke, one end of which is connected to a portion of the secondary coil of the first transformer, and the other end of which is electrically connected to an output voltage terminal to which the load is connected;
further comprising a first output capacitor, one end of which is connected to the other end of the first output choke, and the other end of which is electrically connected to a ground terminal ;
The sub DC/DC converter is
a second output choke having one end connected to the bridge rectifier circuit and the other end electrically connected to the output voltage terminal;
The DC according to claim 7 , further comprising a second output capacitor, one end of which is connected to the other end of the second output choke, and the other end of which is electrically connected to the ground terminal. /DC converter system.
前記DC/DCコンバータシステムは、自動運転機能を備えた自動車に積載されている ことを特徴とする請求項1ないしのいずれか一項に記載のDC/DCコンバータシステム。 The DC/DC converter system according to any one of claims 1 to 8 , wherein the DC/DC converter system is installed in an automobile equipped with an automatic driving function. 負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを制御する動作指示部と、を備えたDC/DCコンバータシステムの制御方法であって、
前記負荷要求に応じて、前記メインDC/DCコンバータと前記サブDC/DCコンバータの駆動を制御し、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されており、
前記動作指示部は、
前記負荷が接続された出力電圧端子に流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを停止させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータシステムの制御方法。
A DC/DC converter system supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the main DC being supplied with a power supply voltage and outputting a first output voltage from an output section. /DC converter, one or more sub DC/DC converters to which the power supply voltage is supplied and outputs a second output voltage from an output section, and controlling the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter. 1. A method for controlling a DC/DC converter system , comprising :
Controlling the driving of the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter according to the load request,
The operating range for the input voltage of the sub DC/DC converter is set wider than the operating range for the input voltage of the main DC/DC converter,
The operation instruction section includes:
If the current flowing through the output voltage terminal to which the load is connected exceeds a preset overcurrent threshold, the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter are stopped.
A method for controlling a DC/DC converter system, characterized in that:
負荷要求に応じて、複数のDC/DCコンバータを用いて、負荷に電力を供給するDC/DCコンバータシステムであって、電源電圧が供給され、第1の出力電圧を出力部から出力するメインDC/DCコンバータと、前記電源電圧が供給され、第2の出力電圧を出力部から出力する1つ又は複数のサブDC/DCコンバータと、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを制御する動作指示部と、を備えたDC/DCコンバータシステムに適用される動作指示回路であって、
前記動作指示回路は、
前記負荷要求に応じて、前記メインDC/DCコンバータと前記サブDC/DCコンバータの駆動を制御し、
前記サブDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域は、前記メインDC/DCコンバータの入力電圧に対する動作領域よりも、広く設定されており、
前記動作指示部は、
前記負荷が接続された出力電圧端子に流れる電流が予め設定された過電流閾値を超えた場合には、前記メインDC/DCコンバータ及び前記サブDC/DCコンバータを停止させる
ことを特徴とする動作指示回路。
A DC/DC converter system supplies power to a load using a plurality of DC/DC converters according to a load request, the main DC being supplied with a power supply voltage and outputting a first output voltage from an output section. /DC converter, one or more sub DC/DC converters to which the power supply voltage is supplied and outputs a second output voltage from an output section, and controlling the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter. An operation instruction circuit applied to a DC/DC converter system comprising:
The operation instruction circuit is
Controlling the driving of the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter according to the load request,
The operating range for the input voltage of the sub DC/DC converter is set wider than the operating range for the input voltage of the main DC/DC converter,
The operation instruction section includes:
If the current flowing through the output voltage terminal to which the load is connected exceeds a preset overcurrent threshold, the main DC/DC converter and the sub DC/DC converter are stopped.
An operation instruction circuit characterized by:
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