特許 7056606 絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ

(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】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20220412BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019028734

(22)【出願日】2019-02-20

(65)【公開番号】P2020137283

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-05-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】原 清仁

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健一

(72)【発明者】

【氏名】迫田 慎平

【審査官】遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８８４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７５３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２５４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１３８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５３０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８４７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５４７５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００－３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランスと、電源と前記トランスの１次コイルとの間のローサイドの電源ラインに設けられるスイッチと、前記トランスの２次コイルの後段に設けられる整流回路と、前記整流回路の後段に設けられる平滑回路とを含み、前記スイッチが交互にオン、オフすることにより前記電源から供給される電力を前記トランスを介して出力するパワー回路と、
前記スイッチを交互にオン、オフさせる制御信号を絶縁部を介して前記スイッチに出力する制御回路と、
前記２次コイルと前記整流回路との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧を検出する検出回路と、
前記検出回路により出力される電圧を所定の電圧に変化させるレベルシフト回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記レベルシフト回路から出力される電圧を用いて前記パワー回路または前記制御回路が異常であるか否かを検出する異常検出部と、
前記異常検出部により異常が検出されると、当該絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータが発電停止していると判断する発電停止判断部と、
を備えることを特徴とする絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項2】

請求項１に記載の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータであって、
前記異常検出部は、前記レベルシフト回路から出力される電圧が第１のレベルから第２のレベルに切り替わってから一定時間経過しても前記レベルシフト回路から出力される電圧が前記第２のレベルから前記第１のレベルに切り替わらない場合、前記パワー回路または前記制御回路が異常であることを検出する
ことを特徴とする絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項3】

請求項１に記載の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータであって、
前記異常検出部は、前記レベルシフト回路から出力される電圧のピーク値が基準電圧より低くなると、前記パワー回路または前記制御回路が異常であることを検出する
ことを特徴とする絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータであって、
前記１次コイルに並列接続されるクランプコンデンサと、
前記１次コイルと前記スイッチとの接続点と前記クランプコンデンサとの間に接続され、前記１次コイルに蓄積されるエネルギーを前記クランプコンデンサに移動させて前記１次コイルに蓄積されるエネルギーをリセットさせるクランプスイッチと、
前記２次コイルに並列接続され、前記スイッチがオンしているときにオフし、前記スイッチがオフしているときにオンする第１の整流用スイッチと、
前記２次コイルと前記第１の整流用スイッチとの間に接続され、前記スイッチがオンしているときにオンし、前記スイッチがオフしているときにオフする第２の整流用スイッチと、
を備えることを特徴とする絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータとして、トランスと、電源とトランスの１次コイルとの間のローサイドの電源ラインに設けられるスイッチとを含み、スイッチが交互にオン、オフすることにより電源から供給される電力をトランスを介して出力するパワー回路と、スイッチを交互にオン、オフさせる制御信号をスイッチに出力する制御部を含む制御回路とを備えるものがある。

【0003】

ところで、パワー回路で扱われる電圧が制御回路で入出力可能な電圧より高い場合、制御部から絶縁部を介してスイッチに制御信号を出力する必要がある。

【0004】

そのため、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータが発電停止しているか否かを判断する場合、絶縁部に入力される前の制御信号を制御部にフィードバックし制御部が異常であるか否かを判断することが考えられる。

【0005】

関連する技術として、特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平０９－３０８２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータでは、パワー回路で扱われる電圧が制御回路で入出力可能な電圧より高い場合、パワー回路で扱われる電圧を制御回路にフィードバックすることができないため、スイッチやトランスなどに異常があったとしても、その異常を制御部が検出することができず、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータが発電停止しているか否かを判断することができないという懸念がある。

【0008】

そこで、本発明の一側面に係る目的は、制御回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止だけでなくパワー回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止も判断することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る一つの形態である絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータは、トランスと、電源とトランスの１次コイルとの間のローサイドの電源ラインに設けられるスイッチと、トランスの２次コイルの後段に設けられる整流回路と、整流回路の後段に設けられる平滑回路とを含み、スイッチが交互にオン、オフすることにより電源から供給される電力をトランスを介して出力するパワー回路と、スイッチを交互にオン、オフさせる制御信号を絶縁部を介してスイッチに出力する制御回路と、２次コイルと整流回路との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧を検出する検出回路と、検出回路により検出される電圧を所定の電圧に変化させるレベルシフト回路とを備える。

【0010】

制御回路は、レベルシフト回路から出力される電圧を用いてパワー回路または制御回路が異常であるか否かを検出する異常検出部と、異常検出部により異常が検出されると、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータが発電停止していると判断する発電停止判断部とを備える。

【0011】

レベルシフト回路から出力される電圧が制御回路に入出力可能な電圧である場合、レベルシフト回路から出力される電圧を用いて制御回路においてパワー回路または制御回路が異常であるか否かを検出するとともに、その異常検出結果により絶縁型降圧ＤＣＤコンバータが発電停止しているか否かを判断することができる。すなわち、本発明に係る一つの形態である絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータでは、制御回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止だけでなくパワー回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止も判断することができる。

【0012】

また、異常検出部は、レベルシフト回路から出力される電圧が第１のレベルから第２のレベルに切り替わってから一定時間経過してもレベルシフト回路から出力される電圧が第２のレベルから第１のレベルに切り替わらない場合、パワー回路または制御回路が異常であることを検出するように構成してもよい。

【0013】

また、異常検出部は、レベルシフト回路から出力される電圧のピーク値が基準電圧より低くなると、パワー回路または制御回路が異常であることを検出するように構成してもよい。

【0014】

また、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータは、１次コイルに並列接続されるクランプコンデンサと、１次コイルとスイッチとの接続点と、クランプコンデンサとの間に接続され、１次コイルに蓄積されるエネルギーをクランプコンデンサに移動させて１次コイルに蓄積されるエネルギーをリセットさせるクランプスイッチと、２次コイルに並列接続され、スイッチがオンしているときにオフし、スイッチがオフしているときにオンする第１の整流用スイッチと、２次コイルと第１の整流用スイッチとの間に接続され、スイッチがオンしているときにオンし、スイッチがオフしているときにオフする第２の整流用スイッチとを備えるように構成してもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、制御回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止だけでなくパワー回路の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの発電停止も判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの一例を示す図である。

【図2】検出回路、レベルシフト回路、及び異常検出部の例を示す図である。

【図3】検出回路、レベルシフト回路、及び異常検出部の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。

【図4】検出回路、レベルシフト回路、及び異常検出部の例を示す図である。

【図5】検出回路、レベルシフト回路、及び異常検出部の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータの一例を示す図である。

【0018】

図１に示す絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１は、アクティブクランプ方式のフォワード型ＤＣＤＣコンバータであって、パワー回路２と、制御回路３と、検出回路４と、レベルシフト回路５とを備える。また、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１は、ハイブリッド車や電気自動車などの車両に搭載され、高圧バッテリＢｈｉ（電源）から供給される電力を低圧バッテリＢｌｏやスターターモータやライトなどの負荷Ｌｏ２に電力を供給する。高圧バッテリＢｈｉは、走行モータを駆動するインバータなどの負荷Ｌｏ１に電力を供給し、低圧バッテリＢｌｏは、負荷Ｌｏ２に電力を供給する。

【0019】

パワー回路２は、トランスＴと、コンデンサＣ１と、スイッチＳＷと、クランプコンデンサＣｃと、クランプスイッチＳＷｃと、整流回路６と、平滑回路７とを備え、スイッチＳＷが交互にオン、オフすることにより、高圧バッテリＢｈｉから供給される電力をトランスＴ、整流回路６、及び平滑回路７を介して低圧バッテリＢｌｏに出力する。整流回路６は、整流用スイッチＳＷｒ１（第１の整流用スイッチ）と、整流用ＳＷｒ２（第２の整流用スイッチ）とを備える。平滑回路７は、インダクタＬと、コンデンサＣ２とを備える。なお、トランスＴの１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の巻数比は、１次コイルＬ１の巻数：２次コイルＬ２の巻数＝Ｎ：１とし、高圧バッテリＢｈｉの電圧が降圧され低圧バッテリＢｌｏに出力されるものとする。また、スイッチＳＷ、クランプスイッチＳＷｃ、及び整流用スイッチＳＷｒ１、ＳＷｒ２は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などとする。また、整流用スイッチＳＷｒ１、ＳＷｒ２をダイオードに替えてもよい。また、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１は、高圧バッテリＢｈｉとトランスＴの１次コイルＬ１との間のローサイドの電源ラインに設けられるスイッチＳＷが交互にオン、オフすることにより高圧バッテリＢｈｉから供給される電力をトランスＴ、整流回路６、及び平滑回路７を介して出力するものであれば、アクティブクランプ方式のフォワード型ＤＣＤＣコンバータに限定されない。

【0020】

高圧バッテリＢｈｉのプラス端子がコンデンサＣ１の一方の端子、クランプコンデンサＣｃの一方の端子、及びトランスＴの１次コイルＬ１の一方の端子に接続され、高圧バッテリＢｈｉのマイナス端子がコンデンサＣ１の他方の端子及びスイッチＳＷのソース端子に接続されている。スイッチＳＷのドレイン端子が１次コイルＬ１の他方の端子及びクランプスイッチＳＷｃのソース端子に接続されている。クランプスイッチＳＷｃのドレイン端子がクランプコンデンサＣｃの他方の端子に接続されている。トランスＴの２次コイルＬ２の一方の端子が整流用スイッチＳＷｒ１のドレイン端子及びインダクタＬの一方の端子に接続され、２次コイルＬ２の他方の端子が整流用スイッチＳＷｒ２のドレイン端子に接続されている。インダクタＬの他方の端子がコンデンサＣ２の一方の端子及び低圧バッテリＢｌｏのプラス端子に接続されている。整流用スイッチＳＷｒ１のソース端子が整流用スイッチＳＷｒ２のソース端子、コンデンサＣ２の他方の端子、及び低圧バッテリＢｌｏのマイナス端子に接続されている。

【0021】

制御回路３は、制御部８と、絶縁部９、１０とを備える。なお、制御部８は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）やマイクロコンピュータなどにより構成される。また、絶縁部９、１０は、それぞれ、例えば、フォトカプラなどにより構成される。

【0022】

制御部８は、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１の出力電力が目標電力になるように、スイッチＳＷを交互にオン、オフさせる制御信号のデューティ比を制御し、その制御信号を絶縁部９を介してスイッチＳＷのゲート端子に出力する。スイッチＳＷが交互にオン、オフすると、高圧バッテリＢｈｉから供給される電力が交流に変換されて１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に伝わる。

【0023】

また、制御部８は、クランプスイッチＳＷｃを交互にオン、オフさせる制御信号を絶縁部１０を介してクランプスイッチＳＷｃのゲート端子に出力する。なお、制御部８は、スイッチＳＷをオンさせているとき、クランプスイッチＳＷｃをオフさせ、スイッチＳＷをオフさせているとき、クランプスイッチＳＷｃがオンさせる。これにより、１次コイルＬ１に蓄積されるエネルギーをクランプコンデンサＣｃに移動させ、１次コイルＬ１に蓄積されるエネルギーをリセットさせることができる。

【0024】

また、制御部８は、整流用スイッチＳＷｒ１を交互にオン、オフさせる制御信号を整流用スイッチＳＷｒ１のゲート端子に出力するとともに、整流用スイッチＳＷｒ２を交互にオン、オフさせる制御信号を整流用スイッチＳＷｒ２のゲート端子に出力する。なお、制御部８は、スイッチＳＷをオンさせているとき、整流用スイッチＳＷｒ１をオフさせるとともに整流用スイッチＳＷｒ２をオンさせる。また、制御部８は、スイッチＳＷをオフさせているとき、整流用スイッチＳＷｒ１をオンさせるとともに整流用スイッチＳＷｒ２をオフさせる。スイッチＳＷ及び整流用スイッチＳＷｒ２がオンし、整流用スイッチＳＷｒ１がオフすると、２次コイルＬ２からインダクタＬ及びコンデンサＣ２を介して低圧バッテリＢｌｏに電流が流れる。また、スイッチＳＷ及び整流用スイッチＳＷｒ２がオフし、整流用スイッチＳＷｒ１がオンすると、整流用スイッチＳＷｒ１からインダクタＬ及びコンデンサＣ２を介して低圧バッテリＢｌｏに電流が流れる。

【0025】

これにより、高圧バッテリＢｈｉから供給される電力をトランスＴ、整流回路６、及び平滑回路７を介して低圧バッテリＢｌｏに出力させることができる。

【0026】

検出回路４は、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐを検出する。例えば、検出回路４は、２次コイルＬ２の一方の端子と整流用スイッチＳＷｒ１のドレイン端子との接続点ｐの電圧Ｖｐを検出する。

【0027】

レベルシフト回路５は、検出回路４により出力される電圧Ｖｄを電圧Ｖｓに変化させる。例えば、レベルシフト回路５は、検出回路４により出力される電圧Ｖｄのピーク値が制御回路３の入力可能な電圧の上限値以下になるように、電圧Ｖｄを電圧Ｖｓに変化させる。

【0028】

また、制御部８は、異常検出部８１と、発電停止判断部８２とを備える。なお、異常検出部８１や発電停止判断部８２はソフトウェアにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。また、異常検出部８１は、制御部８の外部に設けられていてもよい。

【0029】

異常検出部８１は、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓを用いてパワー回路２または制御回路３が異常であるか否かを検出する。例えば、異常検出部８１は、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓがハイレベル（第１のレベル）からローレベル（第２のレベル）に切り替わってから一定時間経過してもレベルシフト回路５から出力される電圧がローレベルからハイレベルに切り替わらない場合、パワー回路２または制御回路３が異常であることを検出する。または、異常検出部８１は、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓのピーク値が基準電圧より低くなると、パワー回路２または制御回路３が異常であることを検出する。

【0030】

発電停止判断部８２は、異常検出部８１によりパワー回路２または制御回路３が異常であると検出されると、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１が発電停止していると判断する。

【0031】

このように、実施形態の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１によれば、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓが制御回路３に入出力可能な電圧である場合、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓを用いて制御回路３においてパワー回路２または制御回路３が異常であるか否かを検出するとともに、その異常検出結果により絶縁型降圧ＤＣＤコンバータ１が発電停止しているか否かを判断することができる。すなわち、実施形態の絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１では、制御回路３の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１の発電停止だけでなくパワー回路２の異常に伴う絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１の発電停止も判断することができる。これにより、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１の発電が停止している旨を制御回路３から車両全体を制御する上位制御部に伝えることができるため、低圧バッテリＢｌｏのみから負荷Ｌｏ２に電力が供給され続けることを低減することができ、低圧バッテリＢｌｏの容量低下に伴う低圧バッテリＢｌｏの電圧低下により負荷Ｌｏ２を駆動させることができなくなることを抑制することができる。

【0032】

＜検出回路４、レベルシフト回路５、及び異常検出部８１の例＞
図２は、検出回路４、レベルシフト回路５、及び異常検出部８１の例（その１）を示す図である。

【0033】

また、図３（ａ）は、検出回路４の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図３（ｂ）は、レベルシフト回路５の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図３（ｃ）は、後述する１ショットパルス出力回路１３の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図３（ｄ）は、後述する電圧上昇回路１４の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図３（ｅ）は、後述するコンパレータＣＯＭＰ１の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。なお、図３（ａ）～図３（ｅ）に示す直交座標の横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。

【0034】

図２に示す検出回路４は、ダイオードＤと、抵抗Ｒ１とを備え、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐを検出する。ダイオードＤのカソード端子が接続点ｐに接続され、ダイオードＤのアノード端子が抵抗Ｒ１を介して所定の電源に接続されている。スイッチＳＷが交互にオン、オフすることで２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧が発振しているとき、図３（ａ）に示すように、ダイオードＤのアノード端子にかかる電圧、すなわち、検出回路４により出力される電圧Ｖｄがゼロと所定の電源の電圧Ｖｃとの間で発振する。また、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐが発振していないとき、電圧Ｖｄは発振せず、ゼロのままになる。また、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが異常である場合、制御部８がスイッチＳＷを交互にオン、オフさせようとしても、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐが発振しない。

【0035】

図２に示すレベルシフト回路５は、抵抗Ｒ２、Ｒ３を備え、検出回路４により出力される電圧Ｖｄを電圧Ｖｓに変化させる。抵抗Ｒ２の一方の端子がダイオードＤのアノード端子に接続され、抵抗Ｒ２の他方の端子が抵抗Ｒ３を介してグランドに接続されている。すなわち、レベルシフト回路５は、電圧Ｖｄを抵抗Ｒ２、Ｒ３により分圧し、抵抗Ｒ３にかかる電圧を電圧Ｖｓとして出力する。図３（ｂ）に示すように、電圧Ｖｓの変動幅（振幅値）は、電圧Ｖｄの変動幅（振幅値）より小さくなる。

【0036】

図２に示す異常検出部８１は、１ショットパルス出力回路１３と、電圧上昇回路１４と、コンパレータＣＯＭＰ１と、定電圧源Ｐｖ１とを備える。電圧上昇回路１４は、スイッチＳＷｖと、定電流源Ｐｃ１、Ｐｃ２と、コンデンサＣ３とを備える。なお、スイッチＳＷｖは、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどにより構成されるものとする。

【0037】

１ショットパルス出力回路１３は、図３（ｃ）に示すように、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓが立ち下がる度に、ローレベルからハイレベルに切り替わり一定時間Ｔ１経過後ハイレベルからローレベルに切り替わる電圧Ｖｓｈｏｔを出力する。

【0038】

スイッチＳＷｖは、電圧Ｖｓｈｏｔがローレベルであるとき、オフし、電圧Ｖｓｈｏｔがハイレベルであるとき、オンする。スイッチＳＷｖがオフしているとき、定電流源Ｐｃ１からコンデンサＣ３に電流が流れ、図３（ｄ）に示すように、コンデンサＣ３の電圧Ｖｖが上昇する。スイッチＳＷｖがオフからオンに切り替わると、コンデンサＣ３から定電流源Ｐｃ２を介してスイッチＳＷｖに電流が流れ、コンデンサＣ３の電圧Ｖｖが低下する。

【0039】

コンパレータＣＯＭＰ１のプラス入力端子がコンデンサＣ３に接続され、コンパレータＣＯＭＰ１のマイナス入力端子が定電圧源Ｐｖ１のプラス端子に接続され、コンパレータＣＯＭＰ１の出力端子が発電停止判断部８２に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ１は、図３（ｄ）及び図３（ｅ）に示すように、電圧Ｖｖが定電圧源Ｐｖ１の基準電圧Ｖｒｅｆ１より低いとき、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが異常でない旨を示すローレベルの電圧Ｖｅを出力する。また、コンパレータＣＯＭＰ１は、電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆ１より高くなると（時刻ｔ１）、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが異常である旨を示すハイレベルの電圧Ｖｅを出力する。なお、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが正常から異常になり、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓがハイレベルからローレベルに切り替わってから電圧Ｖｖが基準電圧Ｖｒｅｆ１より高くなるまでの時間を一定時間Ｔ２とする。

【0040】

これにより、異常検出部８１は、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓがハイレベルからローレベルに切り替わってから一定時間Ｔ２経過してもレベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓがローレベルからハイレベルに切り替わらない場合、パワー回路２または制御回路３が異常であることを検出することができる。

【0041】

そして、発電停止判断部８２は、異常検出部８１から出力される電圧Ｖｅがローレベルからハイレベルになると、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１が発電停止していると判断する。

【0042】

図４は、検出回路４、レベルシフト回路５、及び異常検出部８１の例（その２）を示す図である。なお、図４に示す検出回路４及びレベルシフト回路５は、図２に示す検出回路４及びレベルシフト回路５と同様とする。

【0043】

また、図５（ａ）は、検出回路４の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図５（ｂ）は、レベルシフト回路５の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図５（ｃ）は、後述するピークホールド回路１５の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。図５（ｄ）は、後述するコンパレータＣＯＭＰ２の出力電圧のタイミングチャートを示す図である。なお、図５（ａ）～図５（ｄ）に示す直交座標の横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。

【0044】

図４に示す異常検出部８１は、ピークホールド回路１５と、コンパレータＣＯＭＰ２とを備える。

【0045】

ピークホールド回路１５は、図５（ｃ）に示すように、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓのピーク値を一定周期（例えば、スイッチＳＷのスイッチング周期）毎に保持し電圧Ｖｈとして出力する。すなわち、ピークホールド回路１５は、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐが発振している場合、ハイレベルの電圧Ｖｈ（後述する基準電圧Ｖｒｅｆ２より高い電圧）を継続して出力し、２次コイルＬ２と整流回路６との間のハイサイドの電源ラインにかかる電圧Ｖｐが発振していない場合、ローレベルの電圧Ｖｈ（基準電圧Ｖｒｅｆ２より低い電圧）を継続して出力する。

【0046】

コンパレータＣＯＭＰ２のマイナス入力端子がピークホールド回路１５の出力端子に接続され、コンパレータＣＯＭＰ２のプラス入力端子が定電圧源Ｐｖ２のプラス端子に接続され、コンパレータＣＯＭＰ２の出力端子が発電停止判断部８２に接続されている。コンパレータＣＯＭＰ２は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、電圧Ｖｈが定電圧源Ｐｖ２の基準電圧Ｖｒｅｆ２より高いとき、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが異常でない旨を示すローレベルの電圧Ｖｅを出力する。また、コンパレータＣＯＭＰ２は、電圧Ｖｈが基準電圧Ｖｒｅｆ２より低くなると（時刻ｔ２）、パワー回路２のスイッチＳＷ及びトランスＴ、並びに、制御回路３の制御部８及び絶縁部１０の少なくとも１つが異常である旨を示すハイレベルの電圧Ｖｅを出力する。

【0047】

これにより、異常検出部８１は、レベルシフト回路５から出力される電圧Ｖｓのピーク値（電圧Ｖｈ）が基準電圧Ｖｒｅｆ２より低くなると、パワー回路２または制御回路３が異常であることを検出することができる。

【0048】

そして、発電停止判断部８２は、異常検出部８１から出力される電圧Ｖｅがローレベルからハイレベルになると、絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ１が発電停止していると判断する。

【0049】

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 絶縁型降圧ＤＣＤＣコンバータ
２ パワー回路
３ 制御回路
４ 検出回路
５ レベルシフト回路
６ 整流回路
７ 平滑回路
８ 制御部
９、１０ 絶縁部
８１ 異常検出部
８２ 発電停止判断部
Ｂｈｉ 高圧バッテリ
Ｂｌｏ 低圧バッテリ
Ｌｏ１、Ｌｏ２ 負荷
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
Ｃｃ クランプコンデンサ
ＳＷ スイッチ
ＳＷｃ クランプスイッチ
ＳＷｒ１、ＳＷｒ２ 整流用スイッチ
Ｔ トランス
Ｌ インダクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】