JP3501226B2 - Dc−dcコンバータ - Google Patents
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Description
う非絶縁型のDC−DCコンバータに関するものであ
り、特に、入力側と出力側の双方にバッテリーやキャパ
シタのような充放電手段が設けられている場合に適した
DC−DCコンバータに関するものである。
続された状態で用いられるDC−DCコンバータとし
て、特開2001−128369号公報に開示されたも
のがある。この従来技術におけるDC−DCコンバータ
は、リアクトルに接続される2つのスイッチング素子
(ボディダイオードを持つMOSトランジスタ)を備
え、一方のMOSトランジスタをオフにし、他方のMO
Sトランジスタをオンオフ駆動して直流電力変換を行う
ものである。そして、オフするMOSモストランジスタ
とオンオフ駆動するMOSトランジスタを切り換えるこ
とにより、双方向の充電処理を可能にしている。
であるという利点を有するものの、一方のMOSトラン
ジスタを常にオフするように動作させているため、その
ボディダイオードに順方向電流が流れ、そこでのダイオ
ード損失が大きいという問題を有している。そのため、
この従来装置をダイオード損失が問題となるような電源
回路等に利用することは難しい。
高効率化を図った非絶縁型DC−DCコンバータとし
て、2つのMOSトランジスタを互いに反転動作させる
同期整流制御型のDC−DCコンバータがある。
バータでは、動作開始時にオン駆動されるMOSトラン
ジスタに過電流が流れることを防止するために、オンデ
ューティ時間を当初は短くしておき、徐々に長くして所
望のオンデューティ時間に到達させるというソフトスタ
ート制御が一般に行われている。
型のDC−DCコンバータの場合、その出力側に電源が
接続されていると、ソフトスタート制御の際に他方のM
OSトランジスタのオンデューティ時間が長くなってし
まい、そこに過電流が流れてしまうという矛盾が生じ
る。MOSトランジスタに過電流が流れると、そのトラ
ンジスタ自身が破壊される可能性がある。
バータは、このような課題を解決するためになされたも
のであり、コイルに接続される少なくとも二つのスイッ
チング素子を備え、制御回路によってその二つのスイッ
チング素子を互いに反転動作させることにより直流電力
変換を行う非絶縁型のDC−DCコンバータにおいて、
このDC−DCコンバータは、第1充放電手段と第2充
放電手段との間に接続され、一方の充放電手段から他方
の充放電手段に直流電力を供給するものであり、制御回
路は、動作開始時に、スイッチング素子の一方のオンデ
ューティ時間を徐々に増加させるソフトスタート制御を
行うと共に、このソフトスタート制御中は他方のスイッ
チング素子をオフし、スイッチング素子として第1のス
イッチング素子と第2のスイッチング素子とを備え、第
1のスイッチング素子の一端が第1充放電手段に接続さ
れ、第1のスイッチング素子の他端が第2スイッチング
素子の一端およびコイルの一端に接続され、コイルの他
端が第2充放電手段に接続されており、ソフトスタート
制御は、第1または第2充放電手段との接続点に流れる
電流値が所定しきい値を越えた後に終了させることを特
徴とする。また、ソフトスタート制御は、第2充放電手
段との接続点に流れる電流値が所定しきい値を越えた後
に終了させることが好ましい。
のオンオフ駆動のデューティを適当に制御することによ
り昇圧変換および降圧変換のいずれも可能である。ま
た、ソフトスタート制御中は、一方のスイッチング素子
のオンデューティ時間が定常状態のときよりも短く、し
かも他方のスイッチング素子はオフ状態なので、いずれ
のスイッチング素子にも過電流が流れることがない。
ルに接続される少なくとも二つのスイッチング素子を備
え、制御回路によってその二つのスイッチング素子を互
いに反転動作させることにより直流電力変換を行う非絶
縁型のDC−DCコンバータにおいて、このDC−DC
コンバータは、第1充放電手段と第2充放電手段との間
に接続され、一方の充放電手段から他方の充放電手段に
直流電力を供給するものであり、制御回路は、動作開始
時に、スイッチング素子の一方のオンデューティ時間を
徐々に増加させるソフトスタート制御を行うと共に、こ
のソフトスタート制御中は他方のスイッチング素子をオ
フし、スイッチング素子として第1、第2、第3及び第
4のスイッチング素子を備え、第1のスイッチング素子
の一端が第1充放電手段に接続され、第1のスイッチン
グ素子の他端が第2スイッチング素子の一端およびコイ
ルの一端に接続され、コイルの他端が第3のスイッチン
グ素子の一端および第4のスイッチング素子の一端に接
続され、第3のスイッチング素子の他端が第2充放電手
段に接続されており、制御回路は、第1のスイッチング
素子に対して、第4のスイッチング素子を同相で動作さ
せ、第2および第3のスイッチング素子を反転動作させ
ると共に、動作開始時においては、第1および第4のス
イッチング素子のオンデューティ時間を徐々に増加させ
るソフトスタート制御を行うときには第2および第3の
スイッチング素子の少なくともいずれか一方をオフし、
第2および第3のスイッチング素子のオンデューティ時
間を徐々に増加させるソフトスタート制御を行うときに
は第1および第4のスイッチング素子の少なくともいず
れか一方をオフし、ソフトスタート制御は、第1または
第2充放電手段との接続点に流れる電流値が所定しきい
値を越えた後に終了させることを特徴とする。
方向の昇圧変換および降圧変換が可能である。
いて、第1および第4のスイッチング素子のオンデュー
ティ時間を徐々に増加させるソフトスタート制御を行う
ときには、第1のスイッチング素子に対して、第4のス
イッチング素子を同相で動作させ、第2のスイッチング
素子を反転動作させると共に、第3のスイッチング素子
をオフし、第2および第3のスイッチング素子のオンデ
ューティ時間を徐々に増加させるソフトスタート制御を
行うときには、第2のスイッチング素子に対して、第3
のスイッチング素子を同相で動作させ、第4のスイッチ
ング素子を反転動作させると共に、第1のスイッチング
素子をオフすることが好ましい。
イッチング素子のオンデューティ時間を徐々に増加させ
るソフトスタート制御を行うときには、第1,第4のス
イッチング素子のオンデューティ時間が定常状態のとき
よりも短く、しかも第2のスイッチング素子はオフ状態
なので、いずれのスイッチング素子にも過電流が流れる
ことがない。また、第2および第3のスイッチング素子
のオンデューティ時間を徐々に増加させるソフトスター
ト制御を行うときには、第2,第3のスイッチング素子
のオンデューティ時間が定常状態のときよりも短く、し
かも第1のスイッチング素子はオフ状態なので、いずれ
のスイッチング素子にも過電流が流れることがない。
DC−DCコンバータを示す回路図である。DC−DC
コンバータ1は、電源回路の一部として自動車に搭載さ
れている降圧コンバータであり、同じく自動車に搭載さ
れている2つの充放電手段3および2の間に設けられて
いる。
止する際に発電機4で生成される回生電力を一時的に蓄
えるキャパシタであり、蓄積されている電荷に応じて電
圧が0ボルトから40ボルトの間で変化する。充放電手
段2は12ボルトの電圧を持つバッテリであり、その電
力は自動車のライトやエアコン等の補機に利用される。
キャパシタ3の蓄電容量は、バッテリ2に比べると小さ
い。
キャパシタ3の電圧を降圧して出力側にあるバッテリ2
に電力を供給するものであり、スイッチング素子として
第1のMOSトランジスタ11および第2のMOSトラ
ンジスタ12を備える。第1のMOSトランジスタ11
にはボディダイオード13が、第2のMOSトランジス
タ12にはボディダイオード14がそれぞれ備わってい
る。
OSトランジスタ12は直列に接続され、この直列回路
の第1のMOSトランジスタ11側はキャパシタ3に接
続され、第2のMOSトランジスタ12側は接地されて
いる。第1および第2のMOSトランジスタ11および
12の接続点にはリアクタンスLのコイル15の一端が
接続され、コイル15の他端はバッテリ2に接続されて
いる。コイル15とバッテリ12の間には、出力電流I
outを検出する電流センサ16が設けられている。
タ11と第2のMOSトランジスタ12のオンオフ制御
を行うものであり、定常状態にあっては第1のMOSト
ランジスタ11と第2のMOSトランジスタ12を互い
に反転動作させる同期整流制御を行う。第1のMOSト
ランジスタ11のデューティγは、 γ=出力電圧/入力電圧 …(1) となるように制御される。このスイッチング制御によっ
て、キャパシタ3に蓄えられた電力は、降圧変換されて
バッテリ2に供給される。
ンオフ制御に代えてソフトスタート制御を実行する。
のタイミングチャートである。同図(a)は第1のMO
Sトランジスタ11のスイッチング動作を示すタイミン
グチャートであり、同図(b)は第2のMOSトランジ
スタ12のスイッチング動作を示すタイミングチャート
である。また、同図(c)は電流センサ16で検出され
た出力電流Ioutを示すタイミングチャートである。
に第1のMOSトランジスタ11のオンオフ制御が開始
される。そのときの第1のMOSトランジスタ11のオ
ンデューティ時間は、上記(1)式、すなわち γ=出力電圧/入力電圧 =(バッテリ2の電圧)/(キャパシタ3の電圧) に基づいて算出されたデューティγにより決定される定
常状態時のオンデューティ時間に比べて遙かに短い状態
からスタートし、その後、徐々にオンデューティ時間を
長くしてゆく。
対して、このようなソフトスタート制御を実行すると、
第2のMOSトランジスタ12は第1のMOSトランジ
スタ11の反転動作を行うのであるから、オンデューテ
ィ時間が非常に長い状態からスタートすることになる。
め、動作開始時に第2のMOSトランジスタ12がオン
状態になるとにコイル15を介してバッテリ2から第2
のMOSトランジスタ12へ、(1)式で表される電流
Iが流れてしまう。
12の電圧、Tonは第2のMOSトランジスタ12の
オンデューティ時間である。
直後には第2のMOSトランジスタ12のオンデューテ
ィ時間が長くなり、第2のMOSトランジスタ12に過
電流が流れてしまう。特に、たとえば装置の小型化を図
るために、リアクタンスLを小さくした場合には、過電
流が一層大きくなり、素子を破壊するに至ることがあ
る。
のMOSトランジスタ12は、図2(b)に示すよう
に、ソフトスタート制御中はオフ状態が維持されている
ので、バッテリ2に起因する過電流が流れることがな
い。
フしている間は、第1のMOSトランジスタ11のスイ
ッチング動作に応じてボディダイオード14に順方向の
電流が流れることにより、降圧変換が行われる。
2(c)に示すように、電流センサ16で検出される出
力電流Ioutが徐々に増大し、予め設定されたしきい
値Th1を越えた時点(時刻t1)で、制御回路17
は、ソフトスタート制御を中止して通常の同期整流制御
に切り換える。すなわち、第1のMOSトランジスタ1
1のオンデューティ時間を(1)式に基づくデューティ
γにより決定される定常状態時のオンデューティ時間に
切り換えると共に、第2のMOSトランジスタ12を第
1のMOSトランジスタ11に対して反転動作させる。
定常状態にはいれば、いずれのMOSトランジスタも極
端に長いオンデューティ時間となることはない。
タ11および12のオンオフ切り換えの際に、第1およ
び第2MOSトランジスタが共にオン状態にならないよ
うに、たとえば0.1μs程度のデッドタイムが設けら
れている。
変換を行うDC−DCコンバータを説明する。図3はそ
の構成を示す回路図であり、図4は動作を示すタイミン
グチャートである。
要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
してバッテリ2へ供給する点では、図1に示された第1
実施形態と同じであるが、第1実施形態が降圧変換用の
DC−DCコンバータであるのに対してこの第2実施形
態は昇圧変換用のDC−DCコンバータである。
応じて変化するため、発電機4から十分な回生エネルギ
が得られないと徐々に電圧が下がり、バッテリ2の電圧
である12Vよりも低くなることがある。このような場
合には、昇圧変換を行ってキャパシタ3に蓄積されてい
る電力をバッテリ2に提供する必要がある。このDC−
DCコンバータ20はこのようなときに利用される。
27によって、第2のMOSトランジスタ12のデュー
ティγが、 出力電圧/入力電圧=1/(1−γ) …(3) を満たすようにスイッチングすると共に、第1のMOS
トランジスタ11をその逆相でスイッチングする。そし
て、電源投入時には、第2のMOSトランジスタ12の
オンデューティ時間を最初は短くしておいて徐々に増大
させると共に、第1のMOSトランジスタ11をオフ状
態にするソフトスタート制御を行う。
ミングチャートであり、同図(a)は第2のMOSトラ
ンジスタ12のスイッチング動作を示し、同図(b)は
第1のMOSトランジスタ11のスイッチング動作を示
し、同図(c)は電流センサ16で検知された出力電流
Ioutを示している。
作が開始されると、第1実施形態と同様に、最初はソフ
トスタート制御が実行される。この第2実施形態では、
図4(a)に示すように、第2のMOSトランジスタ1
2のオンオフ制御が開始され、同図(b)に示すように
第1のMOSトランジスタ11はオフ状態が維持され
る。出力電流Ioutがしきい値Th1を越えた時刻t
1において、ソフトスタート制御から通常の同期整流制
御に切り替わる。
ランジスタ12に対してソフトスタート制御を行ったと
きに、第1のMOSトランジスタ11がオフされている
ので、第1のMOSトランジスタ11に過電流が流れる
ことがない。
圧DC−DCコンバータを示す回路図である。このDC
−DCコンバータ30は、図に示すように、4つのMO
Sトランジスタ11、12、33、34を備えており、
第1のMOSトランジスタ11の一端がキャパシタ3に
接続され、第1のMOSトランジスタ11の他端が第2
のMOSトランジスタ12の一端およびコイル15の一
端に接続され、コイル15の他端が第3のMOSトラン
ジスタ33の一端および第4のMOSトランジスタ34
の一端に接続され、第3のMOSトランジスタ33の他
端がバッテリ2に接続されている。
で示すようなキャパシタ3からバッテリ2への正方向の
電力供給においても、矢印39で示すようなバッテリ2
からキャパシタ3への逆方向の電力供給においても、昇
圧変換および降圧変換が可能となる。
を図6のタイミングチャートを用いて説明する。正方向
動作においては、第1および第4のMOSトランジスタ
11および34のデューティγを 出力電圧/入力電圧=γ/(1−γ) …(4) を満たすように、そして、第2および第3のMOSトラ
ンジスタ12および33のデューティがその反対となる
ように、それぞれをオンオフ制御する。これにより、正
方向の昇圧変換および降圧変換を行うことができる。
トランジスタ11および34に対してソフトスタート制
御を行う。
制御を説明するためのタイミングチャートである。同図
(a)は第1および第4のMOSトランジスタ11およ
び34のスイッチング動作を示し、同図(b)は第2の
MOSトランジスタ12のスイッチング動作を示し、同
図(c)は第3のMOSトランジスタ33のスイッチン
グ動作を示し、同図(d)は電流センサ16で検知され
た出力電流Ioutを示している。
0から出力電流Ioutがしきい値Th1を越える時刻
t1までソフトスタート制御が実行され、時刻t1から
通常の同期整流制御となる。
および34のソフトスタート制御中において、通常の同
期整流制御のように第2および第3のMOSトランジス
タ12および33を反転位相で駆動すると、バッテリ1
2から第3のMOSトランジスタ23、コイル15およ
び第2のMOSトランジスタ12を通る過電流が流れ
る。
のMOSトランジスタ11および34のソフトスタート
制御中には、図6(c)に示すように第3のMOSトラ
ンジスタ33がオフされるので、第2および第3のMO
Sトランジスタ12および33に過電流が流れることを
防止することができる。
制御を説明するためのタイミングチャートである。同図
(a)は第2および第3のMOSトランジスタ12およ
び33のスイッチング動作を示し、同図(b)は第4の
MOSトランジスタ34のスイッチング動作を示し、同
図(c)は第1のMOSトランジスタ11のスイッチン
グ動作を示し、同図(d)は電流センサ16で検知され
た出力電流Ioutを示している。なお、電流センサ1
6は逆方向変換の場合には入力側に配置されていること
になるため直接出力電流を検出するものではない。しか
し、その検出電流値は出力電流と実質的に一致している
ので、出力電流検出センサとして利用することができ
る。
出力電流Ioutがしきい値Th1を越える時刻t1ま
でソフトスタート制御が実行され、時刻t1から通常の
同期整流制御となる。
および33のソフトスタート制御中は、第1のMOSト
ランジスタ11がオフとなることにより、第1および第
4のMOSトランジスタ11および34に過電流が流れ
ることを防止することができる。
−DCコンバータによれば、一方のスイッチング素子に
対してソフトスタート制御を行ったときに、他方のスイ
ッチング素子をオフさせるので、いずれのスイッチング
素子にも過電流が流れることがない。したがって、過電
流に起因するスイッチング素子の耐久性低下あるいは破
壊を防止することができる。
コンバータを示す回路図。
DCコンバータを示す回路図。
DC−DCコンバータを示す回路図。
リ、3…キャパシタ、4…発電機、11、12、33、
34…MOSトランジスタ、13、14、35、36…
ボディダイオード、15…コイル、16…電流センサ。
Claims (5)
- 【請求項1】 コイルに接続される少なくとも二つのス
イッチング素子を備え、制御回路によってその二つのス
イッチング素子を互いに反転動作させることにより直流
電力変換を行う非絶縁型のDC−DCコンバータにおい
て、前記DC−DCコンバータは、第1充放電手段と第2充
放電手段との間に接続され、一方の前記充放電手段から
他方の前記充放電手段に直流電力を供給するものであ
り、 前記制御回路は、動作開始時に、前記スイッチング素子
の一方のオンデューティ時間を徐々に増加させるソフト
スタート制御を行うと共に、このソフトスタート制御中
は他方のスイッチング素子をオフし、 前記スイッチング素子として第1のスイッチング素子と
第2のスイッチング素子とを備え、 前記第1のスイッチング素子の一端が前記第1充放電手
段に接続され、前記第1のスイッチング素子の他端が前
記第2スイッチング素子の一端および前記コイルの一端
に接続され、前記コイルの他端が前記第2充放電手段に
接続されており、 前記ソフトスタート制御は、前記第1または第2充放電
手段との接続点に流れる電流値が所定しきい値を越えた
後に終了させる、ことを特徴とするDC−DCコンバー
タ。 - 【請求項2】 前記ソフトスタート制御は、前記第2充
放電手段との接続点に流れる電流値が所定しきい値を越
えた後に終了させる、ことを特徴とする請求項1に記載
のDC−DCコンバータ。 - 【請求項3】 コイルに接続される少なくとも二つのス
イッチング素子を備え、制御回路によってその二つのス
イッチング素子を互いに反転動作させることにより直流
電力変換を行う非絶縁型のDC−DCコンバータにおい
て、 前記DC−DCコンバータは、 第1充放電手段と第2充
放電手段との間に接続され、一方の前記充放電手段から
他方の前記充放電手段に直流電力を供給するものであ
り、 前記制御回路は、動作開始時に、前記スイッチング素子
の一方のオンデューティ時間を徐々に増加させるソフト
スタート制御を行うと共に、このソフトスタート制御中
は他方のスイッチング素子をオフし、 前記スイッチング素子として第1、第2、第3及び第4
のスイッチング素子を備え、 前記第1のスイッチング素子の一端が前記第1充放電手
段に接続され、前記第1のスイッチング素子の他端が前
記第2スイッチング素子の一端および前記コイルの一端
に接続され、前記コイルの他端が前記第3のスイッチン
グ素子の一端および前記第4のスイッチング素子の一端
に接続され、前記第3のスイッチング素子の他端が前記
第2充放電手段に接続されており、 前記制御回路は、前記第1のスイッチング素子に対し
て、前記第4のスイッチング素子を同相で動作させ、前
記第2および第3のスイッチング素子を反転動作させる
と共に、 動作開始時においては、前記第1および第4のスイッチ
ング素子のオンデューティ時間を徐々に増加させるソフ
トスタート制御を行うときには前記第2および第3のス
イッチング素子の少なくともいずれか一方をオフし、前
記第2および第3のスイッチング素子のオンデューティ
時間を徐々に増加させるソフトスタート制御を行うとき
には前記第1および第4のスイッチング素子の少なくと
もいずれか一方をオフし、 前記ソフトスタート制御は、前記第1または第2充放電
手段との接続点に流れる電流値が所定しきい値を越えた
後に終了させる、ことを特徴とするDC−DCコンバー
タ。 - 【請求項4】 前記制御回路は、動作開始時において、
前記第1および第4のスイッチング素子のオンデューテ
ィ時間を徐々に増加させるソフトスタート制御を行うと
きには、前記第1のスイッチング素子に対して、前記第
4のスイッチング素子を同相で動作させ、前記第2のス
イッチング素子を反転動作させると共に、前記第3のス
イッチング素子をオフし、前記第2および第3のスイッ
チング素子のオンデューティ時間を徐々に増加させるソ
フトスタート制御を行うときには、前記第2のスイッチ
ング素子に対して、前記第3のスイッチング素子を同相
で動作させ、前記第4のスイッチング素子を反転動作さ
せると共に、前記第1のスイッチング素子をオフする、
ことを特徴とする請求項3に記載のDC −DCコンバー
タ。 - 【請求項5】 前記スイッチング素子はボディダイオー
ドを備えたMOSトランジスタであることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一項に記載のDC−DCコンバ
ータ。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007132667A1 (ja) | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Panasonic Corporation | 双方向電源装置 |
JP2008072837A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
JP2008072836A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
JP2010154628A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fdk Corp | 蓄電モジュールの電圧補正制御方法 |
JP6121018B1 (ja) * | 2016-03-23 | 2017-04-26 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
Families Citing this family (65)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3501226B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2004-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | Dc−dcコンバータ |
JP3556652B2 (ja) * | 2002-09-27 | 2004-08-18 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | Dc−dcコンバータ |
ES2401135T3 (es) * | 2003-01-08 | 2013-04-17 | Continental Automotive Gmbh | Dispositivo regulador de convertidor de conmutación de tensión de CC-CC, de amplio intevalo de entrada con modos de reducción y elevación |
EP1508957A1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-02-23 | Alcatel | System for controlling the energy flow in an energy conversion system |
JP3787784B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2006-06-21 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | Dc−dcコンバータ |
US7064530B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-06-20 | Intel Corporation | Voltage regulator current sensing |
US7363525B2 (en) * | 2004-10-07 | 2008-04-22 | Cisco Technology, Inc. | Bidirectional inline power port |
WO2006006257A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dc-dcコンバータ |
JP4587117B2 (ja) * | 2005-01-21 | 2010-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置 |
US7394231B2 (en) * | 2005-02-08 | 2008-07-01 | Linear Technology Corporation | Current-mode control for switched step up-step down regulators |
US7365525B2 (en) * | 2005-02-08 | 2008-04-29 | Linear Technology Corporation | Protection for switched step up/step down regulators |
US7466112B2 (en) * | 2005-02-08 | 2008-12-16 | Linear Technology Corporation | Variable frequency current-mode control for switched step up-step down regulators |
US7256570B2 (en) | 2005-02-08 | 2007-08-14 | Linear Technology Corporation | Light load current-mode control for switched step up-step down regulators |
JP4617977B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2011-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換器 |
JP5175427B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2013-04-03 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 発光素子駆動装置 |
JP2007020327A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Toyota Motor Corp | Dc−dcコンバータの制御装置 |
JP4686285B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2011-05-25 | 三洋電機株式会社 | スイッチング制御回路、dc−dcコンバータ |
JP4683477B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2011-05-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Dc/dcコンバータ |
WO2007080777A1 (ja) | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Rohm Co., Ltd. | 電源装置及びこれを備えた電子機器 |
JP4719030B2 (ja) * | 2006-02-21 | 2011-07-06 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | チョッパ装置 |
JP4834865B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-12-14 | 国立大学法人横浜国立大学 | 双方向昇降圧チョッパ回路 |
JP2007306681A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 昇圧回路および電動パワーステアリング装置 |
JP2007323997A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転方法 |
JP4876773B2 (ja) * | 2006-08-22 | 2012-02-15 | パナソニック株式会社 | 電源装置 |
JP4609400B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2011-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | Dc−dcコンバータおよびその制御方法 |
JP4890182B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-03-07 | 株式会社リコー | 同期整流型スイッチングレギュレータ、同期整流型スイッチングレギュレータの制御回路及び同期整流型スイッチングレギュレータの動作制御方法 |
JP4761209B2 (ja) * | 2006-10-16 | 2011-08-31 | 株式会社安川電機 | 電気二重層コンデンサを適用した電力変換装置および電気二重層コンデンサの充電方法 |
US20130235630A1 (en) * | 2007-03-03 | 2013-09-12 | Laurence P. Sadwick | Multiple driver power supply |
TW200840190A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-01 | Richtek Techohnology Corp | Circuit and method for soft start of a switch-mode voltage converter |
JP4363474B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2009-11-11 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用昇圧コンバータ回路 |
KR101344020B1 (ko) | 2007-11-30 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | 직류―직류 변환기 |
KR100967048B1 (ko) * | 2007-12-07 | 2010-06-29 | 삼성전기주식회사 | 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원장치 |
JP5103157B2 (ja) * | 2007-12-19 | 2012-12-19 | ローム株式会社 | スイッチングレギュレータおよびその制御回路、制御方法 |
US8143865B2 (en) * | 2008-08-22 | 2012-03-27 | Active-Semi, Inc. | Average current mode controlled converter having a buck mode, a boost mode, and a partial four-switch mode |
JP4725641B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2011-07-13 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 昇降圧型スイッチングレギュレータ |
US8230257B2 (en) | 2009-06-26 | 2012-07-24 | Seagate Technology Llc | Systems, methods and devices for controlling backup power provided to memory devices and used for storing of sensitive data |
JP5293576B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2013-09-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
JP2011126344A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Ud Trucks Corp | 車両用電源装置 |
JP5189620B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2013-04-24 | 三菱電機株式会社 | Dc/dc電力変換装置 |
FR2963508B1 (fr) * | 2010-07-30 | 2012-08-31 | IFP Energies Nouvelles | Convertisseur dc/dc quadratique double boost bidirectionnel en courant |
US20120049820A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Intersil Americas Inc. | Soft start method and apparatus for a bidirectional dc to dc converter |
FR2965127B1 (fr) * | 2010-09-16 | 2014-07-18 | Thales Sa | Systeme d'alimentation regulee a grande dynamique d'entree de tension |
JP2012090387A (ja) | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Panasonic Corp | Dc−dcコンバータ |
JP2013106393A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Shizuki Electric Co Inc | 瞬低補償装置 |
FR2982997B1 (fr) * | 2011-11-17 | 2013-12-20 | Commissariat Energie Atomique | Source de tension continue incluant des cellules electrochimiques a niveau de tension adaptatif |
CN102790521A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-11-21 | 江苏大学 | 一种分布式发电系统双向dc-dc变换器的缓启动方法 |
KR101355339B1 (ko) | 2012-10-30 | 2014-02-05 | 엘에스산전 주식회사 | 양방향 디시-디시 컨버터 제어 장치 및 그 제어 방법 |
JP6008450B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-10-19 | 新電元工業株式会社 | スイッチング電源装置、及びその制御方法 |
JP6060794B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2017-01-18 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 変換装置 |
JP6044444B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2016-12-14 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 変換装置 |
CN103337956A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-10-02 | 北京联动天翼科技有限公司 | 双向Buck变换器 |
JP6185860B2 (ja) * | 2014-02-27 | 2017-08-23 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | 双方向コンバータ |
US10193442B2 (en) | 2016-02-09 | 2019-01-29 | Faraday Semi, LLC | Chip embedded power converters |
JP6495413B1 (ja) * | 2017-10-19 | 2019-04-03 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
JP2019170073A (ja) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載用のdcdcコンバータ |
JP2019205294A (ja) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載用電源装置 |
JP7213674B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2023-01-27 | 株式会社ダイヘン | 電力変換装置 |
US10504848B1 (en) | 2019-02-19 | 2019-12-10 | Faraday Semi, Inc. | Chip embedded integrated voltage regulator |
US11069624B2 (en) | 2019-04-17 | 2021-07-20 | Faraday Semi, Inc. | Electrical devices and methods of manufacture |
JP6914399B1 (ja) * | 2020-05-18 | 2021-08-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
US11063516B1 (en) | 2020-07-29 | 2021-07-13 | Faraday Semi, Inc. | Power converters with bootstrap |
WO2022035788A1 (en) | 2020-08-10 | 2022-02-17 | Terminal Power LLC | Dc-dc auto-converter module |
JP7562378B2 (ja) | 2020-11-10 | 2024-10-07 | 矢崎総業株式会社 | 電力変換装置 |
JP7303250B2 (ja) * | 2021-07-12 | 2023-07-04 | 矢崎総業株式会社 | スイッチング電源装置 |
US11990839B2 (en) | 2022-06-21 | 2024-05-21 | Faraday Semi, Inc. | Power converters with large duty cycles |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3175227B2 (ja) | 1991-09-13 | 2001-06-11 | モトローラ株式会社 | Dc/dc電圧変換装置 |
US5552695A (en) * | 1994-03-22 | 1996-09-03 | Linear Technology Corporation | Synchronously rectified buck-flyback DC to DC power converter |
US5627460A (en) * | 1994-12-28 | 1997-05-06 | Unitrode Corporation | DC/DC converter having a bootstrapped high side driver |
KR0170215B1 (ko) * | 1996-06-03 | 1999-05-01 | 김광호 | 다이오드의 역회복 특성을 이용한 공진형 콘버터장치 |
KR100204495B1 (ko) * | 1996-11-28 | 1999-06-15 | 전주범 | 영전압스위칭 직류-직류 강압형 컨버터 |
US5889392A (en) * | 1997-03-06 | 1999-03-30 | Maxim Integrated Products, Inc. | Switch-mode regulators and methods providing transient response speed-up |
KR100297340B1 (ko) * | 1997-11-18 | 2001-10-26 | 이형도 | 비대칭플라이백컨버터 |
JP3957019B2 (ja) | 1998-01-30 | 2007-08-08 | 富士通株式会社 | Dc−dcコンバータ制御回路 |
US5998977A (en) | 1998-05-27 | 1999-12-07 | Maxim Integrated Products, Inc. | Switching power supplies with linear precharge, pseudo-buck and pseudo-boost modes |
US5982160A (en) * | 1998-12-24 | 1999-11-09 | Harris Corporation | DC-to-DC converter with inductor current sensing and related methods |
JP3402254B2 (ja) | 1999-05-21 | 2003-05-06 | トヨタ自動車株式会社 | 双方向dc−dcコンバータ |
EP1061629B1 (en) * | 1999-06-07 | 2004-08-25 | STMicroelectronics S.r.l. | Single wire current sharing control technique for parallel/redundant operation of a plurality of PWM converters |
JP2001128369A (ja) | 1999-10-26 | 2001-05-11 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 電源装置 |
GB2357641B (en) | 1999-12-20 | 2002-02-20 | Motorola Ltd | DC-DC Converter and energy management system |
US6583609B1 (en) * | 2001-05-01 | 2003-06-24 | Integration Associates Inc. | Automatic bandwidth and stability control for switched pulse width modulation voltage regulator |
JP3501226B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2004-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | Dc−dcコンバータ |
US6522113B1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-02-18 | Texas Instruments Incorporated | Synchronous coupled inductor switching regulator with improved output regulation |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001260024A patent/JP3501226B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-07 US US10/213,088 patent/US6765371B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-27 KR KR10-2002-0050767A patent/KR100468884B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 2002-08-28 EP EP02019290A patent/EP1289106B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007132667A1 (ja) | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Panasonic Corporation | 双方向電源装置 |
US7839128B2 (en) | 2006-05-15 | 2010-11-23 | Panasonic Corporation | Bidirectional power supply device |
JP2008072837A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
JP2008072836A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
JP2010154628A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fdk Corp | 蓄電モジュールの電圧補正制御方法 |
JP6121018B1 (ja) * | 2016-03-23 | 2017-04-26 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
JP2017175749A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
US9893619B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | DC/DC converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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