用于DC/DC转换器的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术目的是为了提供一种用于控制ＤＣ／ＤＣ转换器的控制装置，其有易于确保转换指示主蓄电池的过压和欠压的绝缘信号到控制端。结构：根据本发明专利技术用于控制ＤＣ／ＤＣ转换器的控制装置，其通过开关设备Ｑ１和Ｑ２的开和关来转换主蓄电池２的电能到备用蓄电池１那一侧，该控制装置包括一个用于控制开关设备Ｑ１和Ｑ２的开和关的控制电路３，一个用于检测主蓄电池２的过压和欠压的电压监控器７，该电压监控器包括一个用于驱动开关设备Ｑ１和Ｑ２的驱动变压器。根据本发明专利技术的控制设备响应检测的主蓄电池２的过压或欠压而使用较大电流，通过使变压器输出端短路使该电流流过驱动变压器的控制电路端以转换指示主蓄电池２的电压的绝缘信号到控制电路３端。根据本发明专利技术的控制装置比用于控制ＤＣ／ＤＣ转换器的传统控制装置更可靠，传统控制装置使用一个光电耦合器来转换指示主蓄电池２的电压的绝缘信号到控制电路３端。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括用于传输一种绝缘型DC/DC转换器的主电路电压数据的控制装置，这种绝缘型DC/DC转换器用于电动车辆。
技术介绍
图8是第一种传统DC/DC转换器的电路方框图。图9是第二种传统DC/DC转换器的电路方框图。下面参考图8，第一种传统DC/DC转换器包括一个备用蓄电池1，一个主蓄电池2，一个控制电路3，一个光电耦合器4，一个门驱动电路5，一个电压监控器7，作为开关设备的场效应晶体管(MOSFET’S)Q1和Q2，以及二极管D1和D2。下面参考图9，第二种传统DC/DC转换器包括一个备用蓄电池1，一个主蓄电池2，一个控制电路3，一个光电耦合器4，一个门驱动电路5，一个电压监控器7，以及一个作为开关设备的场效应晶体管(MOSFET)Q1。如图8所示的第一种DC/DC转换器将开关设备Q1和Q2的开和关以将来自主蓄电池2的电能转换到备用蓄电池1。如图9所示的第二种DC/DC转换器将开关设备Q1开和关以将来自主蓄电池2的电能转换到备用蓄电池1。如果只考虑DC/DC转换器，则不考虑控制电路3是否与主蓄电池2一侧的电位耦合或与备用蓄电池1一侧的电位耦合是没有问题的。然而，当DC/DC转换器安装到车辆上时，与车身相连的备用蓄电池1负电极上的电压为12V。因此，对于DC/DC转换器的控制电路3来说有必要参考车体电位来将发动机控制装置(ECU)与这种车辆的控制电路的信号互换。这样，DC/DC转换器的控制电路3与备用蓄电池1一侧的电位耦合。主蓄电池2的电位相对于备用蓄电池1的电位悬空以防止备用蓄电池1那侧的电能及噪音漏向主蓄电池2那侧。为了防止上述结构中的开关设备Q1、Q2，二极管D1、D2以及类似设备由于供应的电压高于其各自的击穿电压而损坏，有必要在主蓄电池2的电压过高时终止DC/DC转换器的控制。当主蓄电池2的电压过低时，由于没有获得参考电压，也要终止DC/DC转换器的控制。因此，有必要传送主蓄电池2的过压和欠压至与主蓄电池2那侧绝缘的控制端。图8和9所示的DC/DC转换器包括用于传送指示主蓄电池2过压和欠压的数据至带绝缘信号的控制端。本专利技术所要解决的问题在恶劣环境条件下使用的机上电源中光电耦合器4的转换效率由于老化损坏而快速降低。由于组元特性的变化，光电耦合器4有时不能将用于指示主蓄电池2过压和欠压的绝缘信号传送至控制端。考虑到前述问题，本专利技术的目的是提供一种用于控制DC/DC转换器的控制装置，其有易于确保将指示主蓄电池2过压和欠压的绝缘信号传送至控制端。用于解决该问题的装置根据本专利技术的第一个方面，提供了一种用于控制包括一个或多个开关设备的DC/DC转换器的控制装置，该DC/DC转换器将来自第二电源的电能转换至第一电源，该控制装置包括一个安排在第一电源那一侧的控制电路；一个包括一个驱动变压器以及一个电压监控器的门驱动电路，该电压监控器监控第二电源的电压；控制电路驱动驱动变压器的初级线圈以感应驱动变压器次级线圈上的电压，驱动变压器驱动位于与具有感应电压的控制电路绝缘的第二电源那一侧上的一个或多个开关设备；电压监控器当第二电源电压在一个预定范围之外时输出一个用于使驱动变压器的次级线圈短路的信号以使一个较大电流流过驱动变压器的初级线圈；控制电路检测流过驱动变压器初级线圈上的较大电流以检测在控制电路上预定范围之外的第二电源的电压。更有利地，驱动变压器的次级线圈包括多个线圈和与线圈之一相连的一个短路电路。更有利地，驱动变压器的次级线圈包括多个线圈和与各个线圈相连的多个短路电路。更有利地，驱动变压器的次级线圈包括多个线圈、与线圈之一相连的一个短路电路，和与其他某一个或多个线圈相连的一个或多个附加电路，该一个或多个附加电路当在其他某一个线圈上的感应电压很低或当其他多个线圈上的感应电压很低时并不供应驱动电能给对应的一个或多个开关设备。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用于控制包括开关设备的DC/DC转换器的控制装置，该DC/DC转换器将第二电源的电能转换至第一电源，该控制装置包括一个安排在第一电源那一侧的控制电路；一个包括多个驱动变压器以及一个电压监控器的门驱动电路，该电压监控器监控第二电源的电压；控制电路驱动各个驱动变压器的初级线圈来感应各个驱动变压器的次级线圈上的电压，驱动变压器驱动安排在与具有感应电压的控制电路绝缘的第二电源那一侧上的各个开关设备；电压监控器当第二电源电压在一个预定范围之外时输出一个用于使驱动变压器之一的次级线圈短路的信号以使一个较大电流流过该驱动变压器之一的初级线圈，其次级线圈被短路；控制电路检测流过该驱动变压器之一的初级线圈上的较大电流以检测在控制电路上预定范围之外的第二电源的电压。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种用于控制包括开关设备的DC/DC转换器的控制装置，该DC/DC转换器从第二电源转换电能至第一电源，该控制装置包括一个安排在第一电源那一侧的控制电路；一个包括多个驱动变压器以及一个电压监控器的门驱动电路，该电压监控器监控第二电源的电压；控制电路驱动各个驱动变压器的初级线圈来感应各个驱动变压器的次级线圈上的电压，驱动变压器驱动安排在与具有感应电压的控制电路绝缘的第二电源那一侧上的各个开关设备；电压监控器当第二电源电压在一个预定范围之外时输出一个用于使各个驱动变压器的次级线圈短路的信号以使一个较大电流流过各个驱动变压器的初级线圈，其次级线圈被短路；控制电路检测流过驱动变压器之一的初级线圈上的较大电流以检测在控制电路上预定范围之外的第二电源的电压。更有利地，该控制设备还包括一个锁存指示第二电源电压在预定范围之外的检测信号的锁存电路。更有利地，该控制电路在检测到第二电源电压在预定范围之外时终止该DC/DC转换器的转换操作。执行本专利技术的方式下面参照附图对本专利技术作详细的说明，附图中示出了本专利技术的优选实施例。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的DC/DC转换器的电路方框图。图2是用于根据本专利技术第一实施例的DC/DC转换器中的门驱动电路的电路方框图。图3是用于根据本专利技术第一实施例的DC/DC转换器中的电压监控器的电路图。下面参考图1，根据本专利技术的第一实施例，DC/DC转换器不包括如图8和9所示的用于传统DC/DC转换器中的光电耦合器。下面参考图2，用于根据第一实施例的DC/DC转换器的门驱动电路5包括一个电流检测器Ri，一个比较器51，一个锁存电路52，一个开关设备Q3，以及一个门驱动器53。下面参考图3，用于监控主蓄电池2的电压Vm的状态的电压监控器7包括一个欠压检测部分71和一个过压检测部分72。该电压监控器7当电压Vm在一个合适的范围之内时在输出端G4输出一个低电平(以后称作“L电平”)以使图2中的开关设备Q4打开。当电压Vm在该合适的范围之外时，电压监控器7在输出端G4输出一个高电平(以后称作“H电平”)，即当电压Vm为过压或欠压时，使图2中的开关设备Q4短路。当电压Vm在合适的范围之内时，图1中控制端上的驱动变压器的电流在门电流反馈完成后接近于一个很小的值Ia。电流检测器Ri检测到电压Va＝Ri×Ia。当电压Vm为过压或欠压，驱动变压器的次级线圈S1通过开关设备Q4被短路。因此，驱动变压器的电流取得一个瞬时较大值Ib，电流检测器Ri检测到电压Vb＝Ri×Ib。这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制包括一个或多个开关设备的ＤＣ／ＤＣ转换器的控制装置，该ＤＣ／ＤＣ转换器从第二电源转换电能至第一电源，该控制装置包括：一个安排在第一电源那一侧的控制电路；一个包括一个驱动变压器的门驱动电路，以及一个电压监控器，该电压监 控器监控第二电源的电压；控制电路驱动驱动变压器的初级线圈来感应驱动变压器的次级线圈上的电压，驱动变压器驱动安排在与具有感应电压的控制电路绝缘的第二电源那一侧上的一个或多个开关设备；电压监控器，当第二电源电压在一个预定范围之外时输出一 个用于使驱动变压器的次级线圈短路的信号以使一个较大电流流过驱动变压器初级线圈；控制电路检测流过驱动变压器初级线圈上的较大电流以检测在控制电路上预定范围之外的第二电源的电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中原和仁，植木浩一，高桥文人，薄田隆行，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]