电压转换装置制造方法及图纸

一种电压转换装置，其包括：升压电路、升压停止电路、齐纳二极管和电容器。升压停止电路包括晶体管。当等于或大于齐纳二极管的击穿电压的过压被输出到升压电路(11)的输出线时，该齐纳二极管被导通。因此，晶体管导通并且开关元件截止，以停止升压操作。此外，电容器通过齐纳二极管进行充电。即使当齐纳二极管由于升压操作的停止之后输出电压的下降而截止时，晶体管也通过电容器的放电保持在其导通状态一定的时间。因此，继续升压操作的停止。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2015年3月9日向日本专利局提交的日本专利申请第2015-045983号，其整个内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电压转换装置，其提升输入电压并且将升压的电压供应到负载。
技术介绍
一些机动车辆例如当等待交通灯时具有临时自动停止发动机并且当启动时具有自动重新启动发动机的功能(即，所谓的无空转功能)。在这样的机动车辆中，在重新启功发动机时，大电流流过起动电动机。因此，电池电压大幅下降，并且车载设备可能无法正常运转。因此，为了补偿电池电压的下降，设置了诸如升压DC-DC转换器的电压转换装置。升压电压转换装置通常设有升压电路，该升压电路包括开关元件、电感器和二极管。升压电压转换装置通过开关元件以高速切换输入电压，以输出升压的电压。在升压电路中，控制开关元件的接通和断开操作的CPU的失控可能导致升压操作中的异常，并且可能由此输出过压。因此，接收从升压电路供应的电压的车载设备可能由于过压而被损坏或者损毁。JP 2014-13865 A、JP 2012-253949 A以及JP 2010-29009 A描述了用于防止过压输出的技术。在JP 2014-13865 A中，为了防止在更换LED灯时元件的电击和损毁，提供了用于当从一对端子移除LED阵列时将端子之间的开路电压减小到预定电压或更小的过压预防装置。JP 2012-253949 A描述了一种DC-DC转换器，其设置有被串联连接到线圈的第一开关、被并联连接到线圈的第二开关、基于输出电压控制所述第一开关的接通和断开操作的第一控制器、以及当输出电压升高到预定值时中断所述第一控制器的控制并<br>
且控制所述第二开关的接通和断开操作的第二控制器。该第二控制器包括具有针对DC-DC转换器的输出电压的第一滞后特征的第一比较器，以及具有针对DC-DC转换器的输出电压的第二滞后特征的第二比较器。所述比较器中的每个都具有上限阈值和下限阈值，并且基于DC-DC转换器的输出电压与阀值之间的比较的结果输出H电平信号或L电平信号。JP 2010-29009 A描述了设置有振荡电路、电荷泵电路、基准电压发生电路以及过压保护电路的供电电路。所述过压保护电路产生与输出电压成正比的比例电压。当该比例电压变为基准电压或较大时，所述过压保护电路确定该输出电压已经变成过压并且停止所述电荷泵电路的升压操作。所述过压保护电路设置有比较器、电阻器、电容器以及AND(与)电路。当比较器执行基准电压与比例电压之间的电压比较时，通过电阻器、电容器以及AND电路提供预定的滞后。如在JP 2012-253949 A和JP 2010-29009 A中所执行的，当提供针对输出电压的滞后时，有可能将输出电压的平均值保持在额定值范围内。然而，在JP 2012-253949 A和JP 2010-29009 A中，电路配置由于用于实现滞后的比较器而变得复杂。
技术实现思路
本公开的一个或更多个实施方式提供了一种能够利用简单的电路配置防止过压的输出的电压转换装置。根据本公开的一个或更多个实施方式的电压转换装置包括：包括开关元件的升压电路，该升压电路被配置成通过导通和截止所述开关元件来提升输入电压；齐纳二极管，所述齐纳二极管具有被连接到所述升压电路的输出线的阴极；电容器，所述电容器被连接在所述齐纳二极管的阳极和地之间；以及升压停止电路，当等于或大于所述齐纳二极管的击穿电压的过压被输出到所述升压电路的所述输出线时，响应于所述齐纳二极管的导通，所述升压停止电路被配置成截止所述开关元件，以停止升压操作。在这样的配置中，当输出电压变为过压并且达到齐纳二极管的击穿电压时，该齐纳二极管导通。因此，升压停止电路操作以停止升压操作，并且所述电容器通过所述齐纳二极管进行充电。此外，即使当所述齐纳二极管由于由所述升压操作的停止引起的输出电压的下降而截止时，所述升压停止电路也会通过所述电容器的放电而继续操作。因此，在此期间，开关元件不操作，并且继续升压操作的停止。也就是说，能够
针对输出电压赋予开关元件的操作一定的滞后。结果，升压操作的停止时期增加。由于在停止时期内输出电压从过压大幅下降，因此能够将输出电压的平均值保持在额定值范围内。此外，由于所述电容器被用作用于实现所述滞后的装置，因此所述电路配置与如在JP 2012-253949 A和JP 2010-29009 A中使用比较器的电路配置相比更简单。在本公开的一个或更多个实施方式中，开关元件可以包括FET，并且升压停止电路可以包括连接在FET的栅极和地之间的晶体管。在这种情况下，当过压被输出到升压电路的输出线时，响应于齐纳二极管的导通，晶体管导通并且FET截止，以停止升压操作，并且电容器通过齐纳二极管进行充电。当齐纳二极管在升压操作的停止之后截止时，晶体管通过电容器的放电保持导通状态一定的时间。本公开的一个或更多个实施方式使得能够提供一种能够利用简单的电路配置防止过压的输出的电压转换装置。附图说明图1是根据本公开的一个或更多个实施方式的电压转换装置的电路图；图2是示出非升压期间的状态的电路图；图3是示出升压期间的状态的电路图(正常输出情况下)；图4是示出升压期间的状态的电路图(过电压输出情况下)；图5是示出从图4的状态过渡的状态的电路图；图6是示出从图5的状态过渡的状态的电路图；图7是示出本公开的一个或更多个实施方式的电压转换装置的操作的时序图；图8是传统的电压转换装置的电路图；以及图9是示出传统的电压转换装置的操作的时序图。具体实施方式将参照附图描述本公开的实施方式。在附图中，相同的或等效的部件由相同的标号来指定。在本公开的实施方式中，为了提供对本专利技术的更透彻的理解，阐明了许多具体细节。然而，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术。在其它实例中，公知的特征没有被详细描述以避免使本公开模糊。首先，将参照图1描述根据本公开的一个或更多个实施方式的电压转换装置的配置。电压转换装置1是升压DC-DC转换器，并且被设置在电池10和负载20之间。在本公开的一个或更多个实施方式中，电池10是安装在机动车辆上的DC(直流)电源。负载20是包括汽车导航装置和音频装置的车载设备。电压转换装置1设有升压电路11、升压停止电路12、开关SW、齐纳二极管ZD、电容器C、输入端子T1和输出端子T2。升压电路11是已知的电路，其包括开关元件Q1、电感器L和二极管D2。电感器L的一端通过输入线W1被连接到输入端子T1。电感器L的另一端被连接到二极管D2的阳极。二极管D2的阴极通过输出线W2被连接到输出端子T2。开关元件Q1包括场效应晶体管(FET)。在以下描述中，开关元件Q1被称为FET Q1。该FET Q1的漏极d被连接到电感器L和二极管D2之间的连接点。该FET Q1的源极s被连接到地。二极管D1沿与电池10的极性相反的方向连接在漏极d与源极s之间。该二极管D1是FET的寄生二极管。FET Q1的栅极g被连接到控制器30。升压停止电路12包括晶体管Q2、电阻器R1和电阻器R2。晶体管Q2被连接在FET Q1的栅极g和地之间。具体地说，晶体管Q2的集电极被连接到FET Q1的栅极g。晶体管Q2的发射极被连接到地。晶体管Q2的基极通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换装置，所述电压转换装置包括：升压电路，所述升压电路包括开关元件，所述升压电路被配置成通过导通和截止所述开关元件来提升输入电压；齐纳二极管，所述齐纳二极管具有被连接到所述升压电路的输出线的阴极；电容器，所述电容器被连接在所述齐纳二极管的阳极和地之间；以及升压停止电路，当等于或大于所述齐纳二极管的击穿电压的过压被输出到所述升压电路的所述输出线时，响应于所述齐纳二极管的导通，所述升压停止电路被配置成截止所述开关元件，以停止升压操作。

【技术特征摘要】
2015.03.09 JP 2015-0459831.一种电压转换装置，所述电压转换装置包括：升压电路，所述升压电路包括开关元件，所述升压电路被配置成通过导通和截止所述开关元件来提升输入电压；齐纳二极管，所述齐纳二极管具有被连接到所述升压电路的输出线的阴极；电容器，所述电容器被连接在所述齐纳二极管的阳极和地之间；以及升压停止电路，当等于或大于所述齐纳二极管的击穿电压的过压被输出到所述升压电路的所述输出线时，响应于所述齐纳二极管的导通，所述升压停止电路被配置成截止所述开关元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口隆志，木下晋宏，堀尾伸治，
申请(专利权)人：欧姆龙汽车电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP