JPH04500147A - エネルギー蓄積装置を充電するための変圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エネルギー蓄積装置を充電するための変圧装置技術分野 本発明は請求の範囲ｌの前文に記載した種類のエネルギー蓄積装置を充電するた めの変圧装置に関するものである。

この種の装置はすでに知られており自動車のエアバッグ保護装置に用いられてい る。エネルギー蓄積装置は、バッテリーのパワーが落ちているときであっても、 自動車の衝突時、エアバッグ（単数または複数）を膨らませるために１つあるい はそれ以上のエアバッグカプセルに点火できるだけのエネルギーを供給するため に使用される。また、このような状況では、自動車の他の電子回路を駆動するた めのエネルギーも必要となるが、通常、このためには別の充電圧源を設は本なけ ればならなかった。というのは、一般に、自動車の電子回路を駆動するためのエ ネルギー蓄積装置は、エアバッグに点火するためのエネルギー蓄積装置よりも小 さな電圧で充電しなければならないからである。

本発明の課題は、従来構成における上記の問題を解決する変圧装置を提供するこ とである。

発明の利点 を採用することにより達成される。この構成によれば、比較的大きな２つの異な るエネルギー蓄積装置を異なる高い電圧でしかも相互に放電することなく短時間 に充電させることができるという利点が得られる。

バッテリーを用いて２つの異なるエネルギー蓄積装置を７秒以内にそれぞれ異な る電圧に充電できる変圧装置を実現できる。

図面 図は、本発明を採用した変圧装置の実施例を示すブロック図である。

以下添付図面を参照して、本発明を説明する。

実施例の説明 図面に示した変圧装置は、コイルにバッテリー電源を接続し、制御出力段により コイルを断続的に接地電位に短絡することにより高電圧を発生させる、いわゆる 「フライバックレギュレータ」の原理を用いている。

妨害パルスから保護されたバッテリー電圧Ｕ　ＢＡＴは、ダイオードＤＩを介し てコイルＬの一端に供給される。ダイオードＤＩは、バッテリーが逆極性で接続 された場合に回路を保護するためのものである。コイルＬの他端はダイオードＤ ２を介して２つの蓄積コンデンサＣ１、Ｃ２の一端に接続される。これらのコン デンサは、その他端がアースされており、第１のエネルギー蓄積装置１を構成す る。このエネルギー蓄積装置１は、バッテリーが弱っているときでも、単数また は複数のエアバックカプセルを点火するエネルギーを供給し、衝突時、自動車の 乗客を保護するためのものである。ダイオードＤＩおよびコイルしは、コンデン サＣ３とともに誘導性のエネルギー蓄積装置２を構成する。

本実施例においては、コンデンサＣ１、Ｃ２は、それぞれ４７００μＦ１定格電 圧６３ｖのもので、合成容量は９．４ｍＦとなる。

さらに、バッテリーは抵抗Ｒ１およびダイオードＤ３を介してコンデンサＣＩ、 Ｃ２に接続されており、抵抗Ｒ］およびダイオードＤ３は従来同様の補助充電回 路３を構成している。

コイルＬの他端の接続点Ｐには、出力段４を構成するＭＯＳ−ＦＥＴトランジス タＴ１が接続されている。トランジスタＴ１は、導通すると接続点Ｐを接地電位 に接続する。トランジスタＴ１の制御端子は、非安定マルチバイブレータ５の出 力Ｆに接続されている。非安定マルチバイブレータ５の構成は公知のものと同様 であり、ここではその詳細な説明を省略する。また、非安定マルチバイブレータ ５の出力Ｆは、以下に構成を詳述する調節回路６に接続されている。なお、調節 回路６は、所定の状況下においては、非安定マルチバイブレータ５の制御動作を 抑制し、トランジスタＴ１がスイッチングするのを防ぐ。

第２のエネルギー蓄積装置７を構成するコンデンサＣ４は、充電制御回路８を介 して第１のエネルギー蓄積装置１に接続されている。この充電制御回路８は、エ ネルギー蓄積装置１の充電電圧が所定の電圧、たとえば本実施例では３０ｖに達 している場合にのみエネルギー蓄積装置７の充電を許可するものである。

それまでは、エネルギー蓄積装置７の充電は非導通に制御されたトランジスタＴ ２により禁止される。エネルギー蓄積装置７は、衝突時及び電子回路のバッテリ 電力がな（なっているときに自動車の電子回路に一時的にエネルギーを供給する ためのものである。本実施例では、エネルギー蓄積装置７を構成するコンデンサ Ｃ４は、容量６．８ｍＦ定格電圧４０ｖのものである。

上述した回路は以下のように動作する。

スパイクを除去されたバッテリー電圧（通常１２〜１６ｖ）がコイルしに印加さ れる。非安定マルチバイブレーク５は継続的に動作し、トランジスタＴＩは、断 続的に接続点Ｐを接地電位に接続し、または接地電位から遮断する。これにより 、コイルしに高電圧が誘起される。この高電圧は、ダイオードＤ２により整流さ れ、コンデンサＣ１、Ｃ２の充電が開始される。

初期状態では、コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電圧はエネルギー蓄積装置７のコン デンサＣ４に到達できない。というのは、トランジスタＴ２が非導通状態にある からである。しかし、コンデンサＣＩ、Ｃ２の充電電圧が３０ｖに達すると、ツ ェナーダイオードＺ１が降伏し、これによりトランジスタＴ３、さらにトランジ スタＴ２がオンにスイッチングされる。トランジスタＴ２が導通することにより 、コンデンサＣ４は抵抗Ｒ２を介して充電されるようになる。ただし、−コンデ ンサＣ４の所定電圧（この場合２４ｖ）以上への充電は、２４ｖのツェナーダイ オードＺ２により防止される。

一方、エネルギー蓄積装置ＩのコンデンサＣ１，Ｃ２の充電電圧は、その間も上 昇し続ける。コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電圧が所定電圧（この場合３８ｖ）に 達すると、今度はツェナーダイオードＺ３が降伏し、調節回路６が起動される。

調節回路６はコンパレータＩＯを内蔵しており、このコンパレータｌＯはエネル ギー蓄積装置ｌのコンデンサＣ１、Ｃ２の充電信号から得た信号を比較する。

コンパレータ１０に固定の基準電圧を与えることにより、出力点Ｆに信号が出力 され、これにより非安定マルチバイブレータ５のパルス出力が抑制され、コンデ ンサＣ１、Ｃ２の充電電圧の上昇が止まり、充電電圧が一定に保たれる。

以上のようにして、まず、エネルギー蓄積装置１のコンデン’Ｊ　Ｃｉ、Ｃ２が ３０ｖに充；され、続いてコンデンサＣ４の２４１Ｔへの充電が始まり、その場 合のみ続いてエネルギー蓄積装置］のコンデンサＣ１、Ｃ２の充電電圧が最大許 容電圧である３８ｖとなるまで充電が続行される。

上記充電電圧までの全体の充電時間は、ｔ＜７秒の時間である。コンデンサＣ１ 、Ｃ２は、ｔ＜３秒の時間で充電される。このようにして、バッテリーが弱って いる場合でも、充電時間ｔ＝７秒を経過すれば、常時の放電は１０　ｍ　Ａであ り充分エアバッグのカプセルに点火することが可能である。

なお、上記構成では、２つのエネルギー蓄積装置の一方が放電しても、その放電 により他方が放電することはない。すなわち、エネルギー蓄積装置間に相互の放 電は存在しない。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成３年１月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バッテリー電圧に接続されるとともに、マルチバイブレータ（５）の制御に より断続的に接地電位と接地されて、前記バッテリー電圧よりも高い高電圧を発 生させる誘導性のエネルギー蓄積装置（２）を有し、前記高電圧によりエネルギ ー蓄積装置（１）を充電するエネルギー蓄積装置を充電するための変圧装置にお いて、 前記高電圧を用いて異なるエネルギー蓄積装置（１、７）を相互間で放電を発生 させることなく、それぞれ異なる電圧に充電することを特徴とするエネルギー蓄 積装置を充電するための変圧装置。 ２）第２のエネルギー蓄積装置（Ｃ４）は、前記第１のエネルギー蓄積装置（１ ）の充電電圧が所定の充電電圧に達している場合にのみ前記第２のエネルギー蓄 積装置（Ｃ４）に充電電圧を接続する制御回路（８）を介して第１のエネルギー 蓄積装置（１）に接続されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の変圧装 置。 ３）前記制御回路（８）は、第１および第２のエネルギー蓄積装置（１、７）の 間に配置された第１のトランジスタ（Ｔ２）を有し、このトランジスタ（Ｔ２） は、第１のエネルギー蓄積装置の充電電圧が前記所定の充電電圧に到達するまで 非導通に制御されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の変圧装置。 ４）前記制御回路（８）は、第１のエネルギー蓄積装置（１）と接地電位の間に 接続された第１の抵抗（Ｒ４）および第１のツエナーダイオード（Ｚ１）の直列 回路と、制御端子を第１の抵抗（Ｒ４）および第１のツエナーダイオード（Ｚ１ ）の接続点に接続された第２のトランジスタ（Ｔ３）とを有し、前記第１のエネ ルギー蓄積装置（１）の充電電圧が前記第１のツエナーダイオード（Ｚ１）の降 伏電圧に達した時、前記第２のトランジスタ（Ｔ３）が前記第１のトランジスタ （Ｔ２）を導通させ、充電電圧を前記第２のエネルギー蓄積装置（７）に接続す ることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の変圧装置。 ５）前記制御回路（８）の第２のツエナーダイオード（Ｚ２）により前記第２の エネルギー蓄積装置（７）の最大充電電圧が前記第１のエネルギー蓄積装置（１ ）の最大充電電圧よりも小さくされることを特徴とする請求の範囲第４項に記載 の変圧装置。 ６）前記第１のエネルギー蓄積装置（１）の充電電圧が前記第１の所定電圧より も高い第２の所定電圧に達した際に前記マルチバイブレータ（５）を抑制させる 調節回路（６）が設けられることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項まで のいずれか１項に記載の変圧装置。 ７）前記第１のエネルギー蓄積装置（１）は、バッテリー電圧が低下している場 合、自動車の単数または複数のエアバッグ保護装置を点火するために使用され、 一方前記第２のエネルギー蓄積装置（７）は、同様の状況下において、自動車の 他の電子制御回路にエネルギーを供給するために使用されることを特徴とする請 求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の変圧装置。