特許 6555181 逆接保護回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6555181

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】逆接保護回路

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20190729BHJP

   H02H 11/00 20060101ALI20190729BHJP

   H01M 2/10 20060101ALN20190729BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 T

   H02H11/00 120

   !H01M2/10 N

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-85346(P2016-85346)

(22)【出願日】2016年4月21日

(65)【公開番号】特開2017-195718(P2017-195718A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2018年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人 英知国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100145241

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康裕

(72)【発明者】

【氏名】戸谷 彰信

【審査官】 阿部 陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２４２４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３７１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４３０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−００７８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１２６２４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｈ １１／００

Ｈ０１Ｍ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電源と電気回路の間に設けられる前記直流電源の逆接保護回路であって、
前記直流電源の正極と前記電気回路の間の電路に設けられたコンタクタと、
前記コンタクタを開閉制御するコンタクタ制御装置と、
前記直流電源の正極側に接続される第１電極と、前記直流電源の負極側に接続される第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に電流を流すオン動作を行うか否かを切り替える制御電極と、をそれぞれ有する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
を備え、
前記第１スイッチング素子の第１電極は、前記直流電源の正極と前記コンタクタの間に接続され、
前記第１スイッチング素子の第２電極は、前記直流電源の負極に第１抵抗を介して接続され、
前記第１スイッチング素子の制御電極は、前記直流電源の正極と前記コンタクタの間に第２抵抗を介して接続されると共に、前記コンタクタと前記電気回路の間の前記電路に接続され、
前記第２スイッチング素子の第１電極は、前記直流電源の正極と前記コンタクタの間に接続され、
前記第２スイッチング素子の第２電極は、前記コンタクタ制御装置にコンタクタ駆動器を介して接続され、
前記第２スイッチング素子の制御電極は、前記第１スイッチング素子の第２電極と前記第１抵抗の間に接続される、
逆接保護回路。

【請求項2】

直流電源と電気回路の間に設けられる前記直流電源の逆接保護回路であって、
コンタクタを介して前記直流電源の正極と接続されるべき正極端子と、
前記直流電源の負極と接続されるべき負極端子と、
前記直流電源の正極と接続される第１コネクタ端子と、
前記コンタクタを開閉制御するコンタクタ制御装置にコンタクタ駆動器を介して接続される第２コネクタ端子と、
前記直流電源の正極側に接続される第１電極と、前記直流電源の負極側に接続される第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に電流を流すオン動作を行うか否かを切り替える制御電極と、をそれぞれ有する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
を備え、
前記第１スイッチング素子の第１電極は、前記第１コネクタ端子に接続され、
前記第１スイッチング素子の第２電極は、前記負極端子に第１抵抗を介して接続され、
前記第１スイッチング素子の制御電極は、前記第１コネクタ端子に第２抵抗を介して接続されると共に、前記正極端子と前記電気回路の間の電路に接続され、
前記第２スイッチング素子の第１電極は、前記第１コネクタ端子に接続され、
前記第２スイッチング素子の第２電極は、前記第２コネクタ端子に接続され、
前記第２スイッチング素子の制御電極は、前記第１スイッチング素子の第２電極と前記第１抵抗の間に接続される、
逆接保護回路。

【請求項3】

直流電源と電気回路の間に設けられる前記直流電源の逆接保護回路であって、
前記直流電源の正極と前記電気回路の間の電路に設けられたコンタクタと、
前記コンタクタを開閉制御するコンタクタ制御装置と、
前記コンタクタを介して前記直流電源の正極と接続されるべき正極端子と、
前記直流電源の負極と接続されるべき負極端子と、
前記直流電源の正極と接続される第１コネクタ端子と、
前記コンタクタ制御装置にコンタクタ駆動器を介して接続される第２コネクタ端子と、
前記直流電源の正極側に接続される第１電極と、前記直流電源の負極側に接続される第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に電流を流すオン動作を行うか否かを切り替える制御電極と、をそれぞれ有する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、
を備え、
前記第１スイッチング素子の第１電極は、前記第１コネクタ端子に接続され、
前記第１スイッチング素子の第２電極は、前記負極端子に第１抵抗を介して接続され、
前記第１スイッチング素子の制御電極は、前記第１コネクタ端子に第２抵抗を介して接続されると共に、前記正極端子と前記電気回路の間の前記電路に接続され、
前記第２スイッチング素子の第１電極は、前記第１コネクタ端子に接続され、
前記第２スイッチング素子の第２電極は、前記第２コネクタ端子に接続され、
前記第２スイッチング素子の制御電極は、前記第１スイッチング素子の第２電極と前記第１抵抗の間に接続される、
逆接保護回路。

【請求項4】

前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子は、ＰチャネルＦＥＴであり、
前記第１電極はソースであり、前記第２電極はドレインであり、前記制御電極はゲートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の逆接保護回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直流電源の逆接保護回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、直流電源（バッテリ）の電極を逆に接続されても、電気回路を保護するための保護回路が知られている。例えば、特許文献１は、バッテリに充電用電圧を供給する出力装置に対して該バッテリの電極を逆接続した際に、該出力装置および該バッテリの損傷を防止することを目的として逆接続保護回路を開示する。この逆接保護回路は、出力装置にバッテリを逆接続した場合に、該バッテリから特定のリレーコイルに流入する励磁電流を阻止するダイオードと、リレーコイルの励磁によって、出力装置の出力端と前記バッテリとを接続するリレースイッチとを具備する。この逆接続保護回路では、バッテリ接続部にバッテリが正常に接続されているときにのみリレーコイルが励磁され、これによりスイッチが閉成されるが、バッテリの逆接続時には、ダイオードの逆方向作用により励磁電流が阻止されるので、リレースイッチは開放され、短絡電流が流れなくなる。

【0003】

また、特許文献２は、簡易な構成で低コストのバッテリ逆接続保護装置を開示する。このバッテリ逆接続保護装置は、励磁コイル及びリレー接点からなる電磁リレーとダイオードとを備え、励磁コイルの一端は第１端子に接続され、他端はダイオードのカソードに接続され、ダイオードのアノードは第２端子に接続されている。また、このバッテリ逆接続保護装置では、リレー接点は常閉接点で、その一方の接点が第１端子に接続され、他方の接点が負荷側の電源ラインに接続されている。バッテリが逆に接続された場合には、ダイオードに順バイアスが印加されるので、励磁コイルに励磁電流が流れて、リレー接点が開放される。

【0004】

また、特許文献３は、逆接防止回路を用いたシステム全体のコストを低減しつつ、確実に逆接続防止を図ることができる逆接続防止回路を開示する。この逆接続防止回路は、逆接続の際に、負極入力端子からオン用寄生ダイオード、オン用逆起ノイズ除去用フライホイールダイオード、接点オフ用コイル、およびオフ用逆起ノイズ除去用フライホイールダイオードを経由して正極入力端子に電流が流れるように、ラッチリレー、第２逆接続防止用ダイオード、オン用ＭＯＳＦＥＴ、およびオフ用ＭＯＳＦＥＴを接続する。これにより、この逆接続防止回路では、バッテリが逆接続防止回路に正常に接続された際に接点オフ用コイルに流れる電流と同じ向きの電流が接点オフ用コイルに流れるので、確実にラッチ部の通電を遮断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−２０５４１１号公報

【特許文献2】特開平１０−３３６９０５号公報

【特許文献3】特開２０１１−１３５６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、直流電源（バッテリ）が正接続されている場合には損失が小さく、かつ、直流電源が逆接続された場合には確実に電気回路を保護する直流電源の逆接保護回路を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、直流電源と電気回路の間に設けられる直流電源の逆接保護回路であって、直流電源の正極と電気回路の間の電路に設けられたコンタクタと、コンタクタを開閉制御するコンタクタ制御装置と、コンタクタを介して直流電源の正極と接続されるべき正極端子と、直流電源の負極と接続されるべき負極端子と、直流電源の正極と接続される第１コネクタ端子と、コンタクタ制御装置にコンタクタ駆動器を介して接続される第２コネクタ端子と、直流電源の正極側に接続される第１電極と、直流電源の負極側に接続される第２電極と、第１電極および第２電極の間に電流を流すオン動作を行うか否かを切り替える制御電極と、をそれぞれ有する第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、を備え、第１スイッチング素子の第１電極は、第１コネクタ端子に接続され、第１スイッチング素子の第２電極は、負極端子に第１抵抗を介して接続され、第１スイッチング素子の制御電極は、第１コネクタ端子に第２抵抗を介して接続されると共に、正極端子と電気回路の間の電路に接続され、第２スイッチング素子の第１電極は、第１コネクタ端子に接続され、第２スイッチング素子の第２電極は、第２コネクタ端子に接続され、第２スイッチング素子の制御電極は、第１スイッチング素子の第２電極と第１抵抗の間に接続される、逆接保護回路が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、直流電源が正接続されている場合には損失が小さく、かつ、直流電源が逆接続された場合には確実に電気回路を保護する直流電源の逆接保護回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る第一実施例の逆接保護回路の回路図。

【図2】本発明に係る第一実施例の逆接保護回路における、直流電源を正接続した場合の説明回路図（第１段階）。

【図3】本発明に係る第一実施例の逆接保護回路における、直流電源を正接続した場合の説明回路図（第２段階）。

【図4】本発明に係る第一実施例の逆接保護回路における、直流電源を逆接続した場合の説明回路図。

【図5】本発明に係る第一実施例の変形例の逆接保護回路の回路図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１を参照し、本実施例における逆接保護回路１００を説明する。逆接保護回路１００は、直流電源Ｂと負荷Ｌの間に設けられ、直流電源Ｂの正極と負極が逆接続された状態から負荷Ｌに電力を供給する昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路を保護する回路である。なお、本明細書では、直流電源Ｂは、４８Ｖの高圧バッテリであり、負荷Ｌは、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶに接続された１２Ｖバッテリとして記載するが、これに限定されるものではない。なお、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶは、内部に、電流モニタＣＭ、双方向変換部ＴＲ、貫通および逆接を保護する貫通逆接保護部ＰＰを有し、逆接保護回路１００は、双方向変換部ＴＲなどを保護する。本図は、直流電源Ｂの極性を誤らずに正しく接続されている状態（正接続）を示している。

【0011】

逆接保護回路１００は、直流電源Ｂの正極と昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶの正極側を接続するハイサイド電路ＬＨと、直流電源Ｂの負極と昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶの負極側を接続するローサイド電路ＬＬを有する。なお、ハイサイド電路ＬＨと接続される昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶの正極側には電流モニタＣＭが設けられている。

【0012】

逆接保護回路１００は、直流電源Ｂの正極と昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間のハイサイド電路ＬＨ上に設けられたコンタクタＣＯと、コンタクタＣＯと昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間のハイサイド電路ＬＨ上に正極端子ＰＴと、直流電源Ｂの負極と昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間のローサイド電路ＬＬ上に負極端子ＮＴとを備える。すなわち、正極端子ＰＴは、コンタクタＣＯを介して直流電源Ｂの正極と接続され、負極端子ＮＴは、直流電源Ｂの負極と接続される。これは、直流電源Ｂが逆接保護回路１００に正接続された場合の接続であり、逆接続された場合は、正極端子ＰＴは、直流電源Ｂの負極と接続され、負極端子ＮＴは、コンタクタＣＯを介して直流電源Ｂの正極と接続される。したがって、正極端子ＰＴは、コンタクタＣＯを介して直流電源Ｂの正極と接続されるべきものであり、負極端子ＮＴは、直流電源Ｂの負極と接続されるべきものである。

【0013】

逆接保護回路１００は、コンタクタＣＯを開閉制御するコンタクタ制御装置ＣＣと、コンタクタＣＯを駆動するコンタクタ駆動器ＣＤとを備える。コンタクタ制御装置ＣＣは、直流電源Ｂが正接続されている場合にはコンタクタＣＯの開閉を制御し、直流電源Ｂが逆接続された場合には、後述するように、コンタクタＣＯは開となり電路を遮断するので、直流電源Ｂから昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路に電流が流れることがない。したがって、逆接保護回路１００におけるコンタクタ制御装置ＣＣは、直流電源Ｂが正接続された場合および逆接続された場合の両方においてコンタクタとして機能するので、正接続時の接続制御用コンタクタと逆接続時の遮断用コンタクタの２つを備える必要がない。なお、コンタクタＣＯは常開型のコンタクタであり、コンタクタ駆動器ＣＤは、電流が流れた時にコンタクタＣＯを閉とするように駆動する所謂電磁石である。

【0014】

逆接保護回路１００は、直流電源Ｂの正極と直接接続される第１コネクタ端子Ｔ１と、コンタクタ制御装置ＣＣにコンタクタ駆動器ＣＤを介して接続される第２コネクタ端子Ｔ２とを備える。第１コネクタ端子Ｔ１が直流電源Ｂの正極と直接接続されるとは、第１コネクタ端子Ｔ１は、コンタクタなどのスイッチ類を介さずに直流電源Ｂの正極と電気的に接続され、また直流電源Ｂが逆接続された場合であっても直流電源Ｂの正極と接続されることを意味する。第２コネクタ端子Ｔ２は、後述するスイッチング素子のドレインとコンタクタ駆動器ＣＤの間に設けられ、直流電源Ｂが逆接続された場合であってもそのドレインとコンタクタ駆動器ＣＤを接続することに変わりはない。このように、第１コネクタ端子Ｔ１と第２コネクタ端子Ｔ２は、直流電源Ｂが正接続された場合と逆接続された場合とで接続が変わらないように、両者を取り違えて逆に接続できない物理的な構造を有する。

【0015】

逆接保護回路１００は、第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２を備える。第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２は、それぞれ、第１電極Ｓと、第２電極Ｄと、制御電極Ｇとを有する。第１電極Ｓは、直流電源Ｂの正極側に接続され、第２電極Ｄは、直流電源Ｂの負極側に接続され、制御電極Ｇは、第１電極Ｓおよび第２電極Ｄの間に電流を流すオン動作を行うか否かを切り替えるものである。

【0016】

なお、本実施例では、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、ＰＮＰ構造を有するＰチャネルＦＥＴ（ＰＮＰ型の電界効果トランジスタ）であり、第１電極Ｓはソースであり、第２電極Ｄはドレインであり、制御電極Ｇはゲートである。なお、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、これに限定されず、ＰＮＰ構造を有するトランジスタであってもよい。この場合、第１電極はエミッタであり、第２電極はコレクタであり、制御電極はベースである。

【0017】

第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓは、第１コネクタ端子Ｔ１に接続される。すなわち、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓは、直流電源Ｂの正極とコンタクタＣＯの間に接続され、直流電源Ｂの正極に直接接続される。したがって、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓは、直流電源Ｂが逆接続された場合であっても、直流電源Ｂの正極に接続される。

【0018】

第１スイッチング素子ＳＷ１の第２電極Ｄは、負極端子ＮＴに第１抵抗Ｒ１を介して接続される。すなわち、第１スイッチング素子ＳＷ１の第２電極Ｄは、直流電源Ｂが正接続された場合、直流電源Ｂの負極側に接続される。第１抵抗Ｒ１は、後述するように直流電源Ｂが逆接続された場合に電流が流れる電路上にあるので、過大な電流が流れないように適宜定められる。

【0019】

第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇは、第１コネクタ端子Ｔ１に第２抵抗Ｒ２を介して接続されると共に、正極端子ＰＴと昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間のハイサイド電路ＬＨに接続される。すなわち、第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇは、直流電源Ｂの正極とコンタクタＣＯの間に第２抵抗Ｒ２を介して接続されると共に、コンタクタＣＯと昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間のハイサイド電路ＬＨに接続される。したがって、第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇは、直流電源Ｂが正接続された場合はＨｉｇｈとなり、逆接続された場合はＬｏｗとなる。第２抵抗Ｒ２は、直流電源Ｂが正接続された場合、第１コネクタ端子Ｔ１を有する電路はコンタクタＣＯをバイパスする電路となるので、過大な電流が流れないように適宜定められる。

【0020】

第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓは、第１コネクタ端子Ｔ１に接続される。すなわち、第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓは、直流電源Ｂの正極とコンタクタＣＯの間に接続され、直流電源Ｂの正極に直接接続される。第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓは、直流電源Ｂが逆接続された場合であっても、直流電源Ｂの正極に接続される。

【0021】

第２スイッチング素子ＳＷ２の第２電極Ｄは、第２コネクタ端子Ｔ２に接続される。すなわち、第２スイッチング素子ＳＷ２の第２電極Ｄは、コンタクタ制御装置ＣＣにコンタクタ駆動器ＣＤを介して接続される。したがって、第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓから第２電極Ｄへ流れる電流は、第２コネクタ端子Ｔ２を通り、コンタクタ駆動器ＣＤに供給される。

【0022】

第２スイッチング素子ＳＷ２の制御電極Ｇは、第１スイッチング素子ＳＷ１の第２電極Ｄと第１抵抗Ｒ１の間に接続される。したがって、第２スイッチング素子ＳＷ２の制御電極Ｇは、第１スイッチング素子ＳＷ１がオフの場合にＬｏｗとなり、オンの場合にＨｉｇｈとなる。すなわち、第２スイッチング素子ＳＷ２は、第１スイッチング素子ＳＷ１によりオン／オフ制御される。

【0023】

図２および図３を参照して、直流電源Ｂが正接続された場合について説明する。図２は、正接続された場合の第１段階を示し、図３は、正接続された場合の第２段階を示す。まず、第１段階を説明する。直流電源Ｂが正接続された場合、コンタクタＣＯは常開型のコンタクタなので、この段階では正極端子ＰＴやハイサイド電路ＬＨには電流は流れない。一方、直流電源ＢにコンタクタＣＯを介さずに接続されている第１コネクタ端子Ｔ１、および第１コネクタ端子Ｔ１に接続されている第１スイッチング素子の第１電極Ｓと第２スイッチング素子の第１電極Ｓには、正の電位が付加される。さらに、第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇにも、第２抵抗Ｒ２により電位は下がるものの正の電位（Ｈｉｇｈ）が付加される。そうすると、第１スイッチング素子ＳＷ１は、ＰチャネルのＦＥＴなのでオフとなり、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓと第２電極Ｄの間には電流が流れない。

【0024】

第１スイッチング素子ＳＷ１がオフの場合、第２スイッチング素子ＳＷ２の制御電極ＧはＬｏｗとなり、第２スイッチング素子ＳＷ２もＰチャネルのＦＥＴなので、第２スイッチング素子ＳＷ２はオンとなる。そうすると、第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓと第２電極Ｄの間には電流が流れることになる（点線矢印）。第２スイッチング素子ＳＷ２の第２電極Ｄは、第２コネクタ端子Ｔ２を介してコンタクタ駆動器ＣＤにも正の電位を付加することになる。

【0025】

第２段階では、コンタクタ制御装置ＣＣがオンすることにより、順に、直流電源Ｂから、第１コネクタ端子Ｔ１、第１スイッチング素子ＳＷ１、第２コネクタ端子Ｔ２、コンタクタ駆動器ＣＤ、コンタクタ制御装置ＣＣ、グランドに電流が流れる。コンタクタ駆動器ＣＤに電流が流れることにより、コンタクタ駆動器ＣＤは、コンタクタＣＯをオンする。コンタクタＣＯがオンされると、直流電源Ｂから正極端子ＰＴからハイサイド電路ＬＨを介して、昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶおよび負荷Ｌに電力が供給される。

【0026】

一方、コンタクタ制御装置ＣＣがオフになることにより、コンタクタ駆動器ＣＤに電流が流れなくなり、コンタクタ駆動器ＣＤは、コンタクタＣＯをオフする。このように、コンタクタ制御装置ＣＣは、直流電源Ｂが正接続された場合、オン／オフすることで、直流電源Ｂから昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路への電力の供給を制御することができる。さらに、コンタクタ制御装置ＣＣは、正接続または逆接続された場合の両方でコンタクタとして機能するので、正接続時の接続制御用コンタクタと逆接続時の遮断用コンタクタの２つを備える必要がなく、またそれらを制御する素子も少なくて済むので、回路全体の損失が少なく、小型化も可能となる。

【0027】

図４を参照して、直流電源Ｂが逆接続された場合について説明する。直流電源Ｂが逆接続された場合、正極端子ＰＴはグランドの電位となり、負極端子ＮＴは、コンタクタＣＯが常開型でオフの状態なので、正の電位は付加されていない状態である。一方、第１コネクタ端子Ｔ１は、直流電源Ｂが逆接続されても、直流電源Ｂの正極に直接接続されているから、直流電源Ｂの正極、第１コネクタ端子Ｔ１、および第１コネクタ端子Ｔ１に接続されている第１スイッチング素子の第１電極Ｓと第２スイッチング素子の第１電極Ｓには、正の電位が付加される。第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇは、正極端子ＰＴを介してグランドに接続しているのでＬｏｗとなり、第１スイッチング素子ＳＷ１はオンになり、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓと第２電極Ｄの間には電流が流れる。

【0028】

第１スイッチング素子ＳＷ１がオンの場合、第２スイッチング素子ＳＷ２の制御電極ＧはＨｉｇｈとなり、第２スイッチング素子ＳＷ２はオフとなり、第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓと第２電極Ｄの間には電流が流れない。そうすると、第２スイッチング素子ＳＷ２の第２電極Ｄは、コンタクタ駆動器ＣＤにも正の電位を付加することはない。したがって、直流電源Ｂが逆接続された場合、コンタクタ駆動器ＣＤには正の電位が付加されることがないので、コンタクタ制御装置ＣＣの制御に拘わらず、コンタクタＣＯがオンされることがなく、直流電源Ｂから昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路に電力が供給されることがない。このように、逆接保護回路１００は、直流電源が正接続されている場合には損失が小さく、かつ、逆接続された場合には確実に電気回路を保護することができる。

【0029】

直流電源Ｂが逆接続された場合、第１スイッチング素子ＳＷ１がオンとなり、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓから第２電極Ｄへ流れた電流は、第１抵抗Ｒ１を介して、双方向変換部ＴＲのスイッチング素子の寄生ダイオードを流れ、ハイサイド電路ＬＨを通ってグランドに流れる。第１抵抗Ｒ１は、電気回路側に流れる電流を考慮して適宜抵抗値は定められる。

【0030】

＜第一実施例の変形例＞
上記実施例の逆接保護回路１００は、コンタクタＣＯ、コンタクタ駆動器ＣＤ、コンタクタ制御装置ＣＣを含むものであったが、これらを含まない図５に示す逆接保護回路１００’は、言うまでもなく同様な効果が得られる。すなわち、直流電源Ｂと昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間に設けられる逆接保護回路１００’は、正極端子ＰＴと、負極端子ＮＴと、第１コネクタ端子Ｔ１と、第２コネクタ端子Ｔ２と、第１スイッチング素子ＳＷ１および第２スイッチング素子ＳＷ２とを備える。なお、構成要素には同じ符号を付して、それぞれの構成要素の説明を省略する。

【0031】

そして、逆接保護回路１００’では、第１スイッチング素子ＳＷ１の第１電極Ｓは、第１コネクタ端子Ｔ１に接続され、第１スイッチング素子ＳＷ１の第２電極Ｄは、負極端子ＮＴに第１抵抗Ｒ１を介して接続され、第１スイッチング素子ＳＷ１の制御電極Ｇは、第１コネクタ端子Ｔ１に第２抵抗Ｒ２を介して接続されると共に、正極端子ＰＴと昇降圧型ＤＣＤＣコンバータＣＶ内の電気回路の間の電路ＬＨに接続される。また、逆接保護回路１００’では、第２スイッチング素子ＳＷ２の第１電極Ｓは、第１コネクタ端子Ｔ１に接続され、第２スイッチング素子ＳＷ２の第２電極Ｄは、第２コネクタ端子Ｔ２に接続され、第２スイッチング素子ＳＷ２の制御電極Ｇは、第１スイッチング素子ＳＷ１の第２電極Ｄと第１抵抗Ｒ１の間に接続される。

【0032】

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

【符号の説明】

【0033】

１００ 逆接保護回路
ＳＷ１ 第１スイッチング素子
ＳＷ２ 第２スイッチング素子
Ｇ 制御電極
Ｓ 第１電極
Ｄ 第２電極
Ｒ１ 第１抵抗
Ｒ２ 第２抵抗
ＬＨ 電路（ハイサイド）
ＬＬ 電路（ローサイド）
ＣＯ コンタクタ
ＣＣ コンタクタ制御装置
ＣＤ コンタクタ駆動器
ＰＴ 正極端子
ＮＴ 負極端子
Ｔ１ 第１コネクタ端子
Ｔ２ 第２コネクタ端子
Ｂ 直流電源
ＣＶ 昇降圧型ＤＣＤＣコンバータ
ＴＲ 双方向変換部
ＰＰ 貫通逆接保護部
Ｌ 負荷
ＣＭ 電流モニタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】