(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路と複数のトランスと複数のチョークコイルと複数の整流回路とを備え、前記インバータ回路の出力に対して前記複数のトランスの１次側巻線が互いに直列接続されている１次側回路と、前記複数のトランスのうちの１つの２次側巻線、前記複数のチョークコイルのうちの１つ、及び前記複数の整流回路のうちの１つを含んで構成される２次側単位回路を互いに並列接続してなる２次側回路とで構成されており、
前記２次側単位回路のそれぞれにおいて、
前記チョークコイルは、前記２次側巻線のセンタータップに第１の信号線を介して電気的に接続され、
前記整流回路は、前記２次側巻線の両端に第２の信号線及び第３の信号線を介して電気的に接続されている絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、
複数の前記２次側単位回路を、それぞれの第１の信号線同士を互いに電気的に接続するか、あるいは、それぞれの第２の信号線同士及びそれぞれの第３の信号線同士を互いに電気的に接続する２次側回路接続部を更に備える
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記２次側回路接続部は、前記第１の信号線同士を互いに電気的に接続するように構成され、
前記２次側回路接続部と前記第１の信号線のそれぞれは、電気的、物理的に一体化して形成されている
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項３】
請求項２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記２次側回路接続部と前記第１の信号線のそれぞれとともに、前記複数のチョークコイルの巻線と、前記複数の２次側巻線とが、電気的、物理的に接続された一体部材として構成されている
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項４】
請求項３に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記一体部材は、前記２次側単位回路ごとに一体化して形成された部材を互いに機械的に接続することで構成されている
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記２次側回路接続部は、絶縁部材を介してヒートシンクに接触している
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記２次側回路接続部は、プリント基板上のパターンとなっている
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記チョークコイルの巻線の温度を測定することにより前記チョークコイルの異常を検出する温度センサを更に備える
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のトランスを備えた絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに関し、特に、複数のトランスの１次側巻線が互いに直列接続された１次側回路と、１つのチョークコイル、１つの整流回路複数、及び複数のトランスのうちの１つの２次側巻線を含んでなる２次側単位回路が互いに並列接続された２次側回路とで構成される絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、小型、低ノイズ、高絶縁の特徴を持ち、産業界で広く利用される。しかしながら、トランスを有する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、電圧変換機能の大半をトランスが担うため、１次側電圧と２次側電圧の電圧比が大きい場合には、トランスの１次側巻線と２次側巻線の巻数比が大きくなってしまう。
【０００３】
この結果、例えば、トランスの１次側が高電圧側であるとすると、１次側巻線の巻数が多くなってしまい、１次側巻線を構成しにくくなるという課題があった。
【０００４】
上記の課題を解決するための従来技術としては、トランスを複数のトランスで構成するようにし、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを、複数のトランスの１次側巻線が互いに直列接続された１次側回路と、１つのチョークコイル、１つの整流回路複数、及び複数のトランスのうちの１つの２次側巻線を含んでなる２次側単位回路が互いに並列接続された２次側回路とで構成することにより、各１次側巻線の巻数を抑制する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、特許文献１の方法では、トランスの２次側単位回路が並列化されるため、２次側回路の電流が分散され、銅損とチョークコイルによる損失電力が抑制されるという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１７８２０５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、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に示すような、複数の２次側単位回路が互いに並列に接続された構成を有する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、各トランスの励磁インダクタンスに差がある場合に、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する電流が、並列化された各２次側単位回路間に流れてしまう。
【０００８】
この結果として、チョークコイルのインダクタンスと回路上の容量により２次側電圧の共振が生じ、この共振電圧が通常動作時の電圧に重畳されることにより、２次側電圧のピーク振幅が大きくなってしまうという課題があった。更には、この過電圧により、整流素子等の２次側回路素子が破壊されてしまうという課題があった。
【０００９】
この課題を解決するためには、例えば、耐電圧性能に余裕のある整流素子を用いるようにすればよい。しかしながら、このような整流素子は、通常の整流素子よりも高価になってしまうというコスト上の課題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制し、２次側回路素子を過電圧から保護することができる絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、インバータ回路と複数のトランスと複数のチョークコイルと複数の整流回路とを備え、インバータ回路の出力に対して複数のトランスの１次側巻線が互いに直列接続されている１次側回路と、複数のトランスのうちの１つの２次側巻線、複数のチョークコイルのうちの１つ、及び複数の整流回路のうちの１つを含んで構成される２次側単位回路を互いに並列接続してなる２次側回路とで構成されており、２次側単位回路のそれぞれにおいて、チョークコイルは、２次側巻線のセンタータップに第１の信号線を介して電気的に接続され、整流回路は、２次側巻線の両端に第２の信号線及び第３の信号線を介して電気的に接続されている絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、複数の２次側単位回路を、それぞれの第１の信号線同士を互いに電気的に接続するか、あるいは、それぞれの第２の信号線同士及びそれぞれの第３の信号線同士を互いに電気的に接続する２次側回路接続部を更に備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のトランスの１次側巻線が互いに直列接続された１次側回路と、１つのチョークコイル、１つの整流回路複数、及び複数のトランスのうちの１つの２次側巻線を含んでなる２次側単位回路が互いに並列接続された２次側回路とで構成される絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、複数の２次側単位回路同士を互いに電気的に接続する２次側回路接続部を更に備えることにより、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制し、２次側回路素子を過電圧から保護することができる絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成の例示図である。
【図２】本発明の実施の形態１における、各トランスの励磁インダクタンスに差がある場合の整流素子両端の電圧のシミュレーション波形である。
【図３】本発明の実施の形態２における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成の例示図である。
【図４】本発明の実施の形態３における２次側回路接続部の例示図である。
【図５】本発明の実施の形態３における一体部材の第１の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態３における一体部材の第２の例示図である。
【図７】本発明の実施の形態３における一体部材の第３の例示図である。
【図８】本発明の実施の形態４における２次側回路接続部の例示図である。
【図９】本発明の実施の形態５における２次側回路接続部の第１の例示図である。
【図１０】本発明の実施の形態５における２次側回路接続部の第２の例示図である。
【図１１】本発明の実施の形態６における２次側回路接続部の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明における、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、又は相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成の例示図である。図１に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、入力端子１、インバータ回路２、複数のトランス３ａ、３ｂ、複数の整流回路４ａ、４ｂ、複数のチョークコイル５ａ、５ｂ、平滑コンデンサ６、出力端子７、及び２次側回路接続部８を備えて構成される。
【００１６】
ここで、インバータ回路２は、複数のスイッチング素子２１を備えて構成される。また、トランス３ａは、それぞれ１次側巻線３１ａ、２次側巻線３２ａを備えて構成される。更に、２次側巻線３２ａは、センタータップ３３ａを備える。また、整流回路４ａは、複数の整流素子４１を備えて構成される。また、他の２次側単位回路についても同様である。
【００１７】
このように、本実施の形態１における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、１次側回路において、複数の１次側巻線３１ａ、３１ｂが、インバータ回路２の出力に対して互いに直列接続され、また、２次側回路において、２次側巻線３２ａ、チョークコイル５ａ、及び整流回路４ａを含んでなる２次側単位回路が、他の２次側単位回路（例えば、２次側巻線３２ｂ、チョークコイル５ｂ、及び整流回路４ｂを含んでなる２次側単位回路）と互いに並列接続された構成をしている。
【００１８】
なお、図１では、簡単のために、２次側回路が２つに並列化された例を示したが、２次側回路が３つ以上に並列化された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても同様の効果が得られる。
【００１９】
まず、図１を用いて、本実施の形態１における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの各構成要素の機能と電圧信号の流れを説明する。なお、各２次側単位回路はどれも同じ構成を有し、機能も同一であるため、２次側回路の説明は、２次側巻線３２ａを含む２次側単位回路についてのみ行う。
【００２０】
入力端子１には、変圧前の直流電圧が入力される。インバータ回路２は、スイッチング素子２１をスイッチングすることにより、入力端子１の直流電圧を、一定周期で振幅が反転する交流電圧に変換し、トランス３ａ、３ｂの１次側巻線３１ａ、３１ｂに出力する。
【００２１】
トランス３ａは、１次側巻線３１ａの交流電圧を変圧し、２次側巻線３２ａに出力する。このとき、１次側電圧と２次側電圧の電圧比は、１次側巻線３１ａと２次側巻線３２ａの巻数比となっている。
【００２２】
整流回路４ａは、複数の整流素子４１を用いることにより、トランス３ａによって変圧された交流電圧を整流する。また、チョークコイル５ａ及び平滑コンデンサ６は、それぞれ整流回路４ａによって整流された交流電圧を平滑化して出力端子７に出力する。
【００２３】
このように、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを、複数の１次側巻線３１ａ、３１ｂが互いに直列接続された１次側回路と、複数の２次側単位回路が互いに並列接続された２次側回路とで構成することにより、各１次側巻線３１ａ、３１ｂの巻数を抑制することができる。また、２次側回路の電流が分散され、銅損とチョークコイル５ａ、５ｂによる損失電力を抑制することができる。
【００２４】
また、本実施の形態１における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、図１に示すように、複数の２次側単位回路同士を、２次側巻線３２ａ、３２ｂのセンタータップ３３ａ、３３ｂにおいて、互いに電気的に接続する２次側回路接続部８を備えている。
【００２５】
具体的には、２次側回路接続部８は、各２次側単位回路においてチョークコイル５ａ、５ｂと２次側巻線３２ａ、３２ｂのセンタータップ３３ａ、３３ｂとをそれぞれ接続する信号線（以下、第１の信号線と呼ぶ）同士を、互いに電気的に接続することにより、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続している。
【００２６】
このように、２次側回路接続部８を設けることによって、先の「発明が解決しようとする課題」で述べたような、トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスの差に起因する電流を、チョークコイル５ａ、５ｂを経由することなく、２次側回路接続部８を流れるようにすることができる。この結果、トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスの差に起因する共振電圧を抑制することができる。
【００２７】
また、２次側回路接続部８を設けることによって、複数のチョークコイル５ａ、５ｂのうちのいずれかが、断線等により機能を消失した場合でも、残されたチョークコイル５ａ、５ｂによって、全体としての絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとしての機能が維持されるため、耐障害性が向上する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１における、トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスに差がある場合の整流素子４１両端の電圧のシミュレーション波形である。図２において、波形Ｖ１は、２次側回路接続部８を設けない場合の整流素子４１両端の電圧のシミュレーション波形を示している。一方、波形Ｖ２は、２次側回路接続部８を設けた場合の整流素子４１両端の電圧のシミュレーション波形を示している。
【００２９】
２次側回路接続部８を設けない場合には、図２中の波形Ｖ１が示すように、整流素子４１両端において、トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスの差に起因する共振電圧が、通常動作時の電圧に重畳されてピーク振幅が大きくなっている様子が分かる。
【００３０】
一方、２次側回路接続部８を設けた場合には、図２中の波形Ｖ２が示すように、トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスの差に起因する共振電圧は抑制されていることが分かる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１では、複数の２次側単位回路の第１の信号線同士を、互いに電気的に接続する２次側回路接続部を備えている。この結果、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制し、２次側回路素子を過電圧から保護することができる絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを得ることができる。
【００３２】
なお、図１では、インバータ回路２が、４つのスイッチング素子２１で構成されるフルブリッジ型の例を示したが、インバータ回路２はフルブリッジ型に限定されない。また、インバータ回路２のスイッチング素子２１の数も４つに限定されない。インバータ回路２は、直流電圧を交流電圧に変換できるものであればどのようなものでもよい。例えば、インバータ回路２としてハーフブリッジ形を用いても同様の効果が得られる。
【００３３】
また、図１では、整流回路４ａ、４ｂが、２つのパワーＭＯＳＦＥＴで構成される例を示したが、整流素子４１はパワーＭＯＳＦＥＴに限定されない。また、整流回路４ａ、４ｂの整流素子４１の数も２つに限定されない。例えば、整流素子４１として、ダイオード等を用いても同様の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態２．
本実施の形態２では、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続して、各トランス３ａ、３ｂの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制することができるＤＣ／ＤＣコンバータの、先の実施の形態１とは異なる形態を紹介する。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態２における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータの回路構成の例示図である。図３に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、先の図１における２次側回路接続部８の代わりに、２次側回路接続部８（１）及び２次側回路接続部８（２）を備えている。
【００３６】
具体的には、２次側回路接続部８（１）は、複数の整流回路４ａ、４ｂの第１の端点と、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂの第１の端点とを接続する信号線（以下、第２の信号線と呼ぶ）同士を、互いに電気的に接続することにより、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続している。
【００３７】
また、２次側回路接続部８（２）は、複数の整流回路４ａ、４ｂの第２の端点と、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂの第２の端点とを接続する信号線（以下、第３の信号線と呼ぶ）同士を、互いに電気的に接続することにより、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続している。
【００３８】
このように、本実施の形態２では、２次側巻線３２ａ、３２ｂのセンタータップ３３ａ、３３ｂではなく、２次側巻線３２ａ、３２ｂの両端点において、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続している。このような接続によっても、先の実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００３９】
以上のように、実施の形態２では、複数の２次側単位回路の第２の信号線同士を、互いに電気的に接続し、かつ、複数の２次側単位回路の第３の信号線同士を、互いに電気的に接続する２次側回路接続部を備えている。この結果、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制し、２次側回路素子を過電圧から保護することができる絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを得ることができる。
【００４０】
なお、図３においても、先の実施の形態１における図１と同様に、２次側回路の並列化数は２つに限定されない。また、インバータ回路２はフルブリッジ型に限定されず、インバータ回路２のスイッチング素子２１の数は４つに限定されない。また、整流素子４１はパワーＭＯＳＦＥＴに限定されず、整流回路４ａ、４ｂの整流素子４１の数は２つに限定されない。
【００４１】
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態１における２次側回路接続部８の複数の具体例を、図４〜図７を用いて紹介する。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態３における２次側回路接続部８の例示図である。図４に示すトランス３ａは、図示されていない１次側巻線３１ａ、２次側巻線３２ａ、及びトランスのコア３４ａを備えて構成される。更に、２次側巻線３２ａは、センタータップ３３ａを備える。また、チョークコイル５ａは、チョークコイルの巻線５１ａ、及びチョークコイルのコア５２ａを備えて構成される。また、他の２次側単位回路についても同様である。
【００４３】
図４に示す２次側回路接続部８は、複数の第１の信号線８６ａ、８６ｂを電気的、物理的に一体化して構成されている。この結果、複数のセンタータップ３３ａ、３３ｂと複数のチョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂとは、ネジ８４を介して、電気的、機械的に接続されている。
【００４４】
このように、２次側回路接続部８を、複数の第１の信号線８６ａ、８６ｂを電気的、物理的に一体化して形成することにより、部品点数及び部材コストを低減した簡素な構成で、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続することができる。
【００４５】
図５は、本発明の実施の形態３における一体部材１００の第１の例示図である。図５に示す、一体部材１００は、複数の第１の信号線８６ａ、８６ｂを含む２次側回路接続部８と、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂ、複数のセンタータップ３３ａ、３３ｂ、及び、複数のチョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂを、電気的、物理的に一体化して構成したものである。
【００４６】
図５に示すように、２次側巻線３２ａを含む２次側単位回路において、２次側巻線３２ａとチョークコイルの巻線５１ａとは、第１の信号線８６ａにより、互いに電気的に接続されている。また、他の２次側単位回路についても同様である。更に、複数の２次側単位回路同士は、２次側回路接続部８によって、互いに電気的に接続されている。
【００４７】
このように、２次側回路接続部８と第１の信号線８６ａ、８６ｂのそれぞれとともに、複数のチョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂ、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂ、複数のセンタータップ３３ａ、３３ｂとを電気的、物理的に接続された一体部材１００として構成することにより、更に、部品点数及び部材コストを低減することができる。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態３における一体部材１００の第２の例示図である。図６に示す一体部材１００は、複数の一体部材１００ａ、１００ｂから構成される。
【００４９】
ここで、２次側巻線３２ａを含む２次側単位回路において、一体部材１００ａは、第１の信号線８６ａと、２次側巻線３２ａ、センタータップ３３ａ、及び、チョークコイルの巻線５１ａを、電気的、物理的に一体化して構成されている。また、他の２次側単位回路についても同様である。
【００５０】
更に、複数の一体部材１００ａ、１００ｂ同士は、第１の信号線８６ａ、８６ｂ上に設けられた穴部が重なるように、ネジ８８により固定されることにより、互いに電気的、機械的に接続される。
【００５１】
このとき、複数の一体部材１００ａ、１００ｂのうちの少なくとも１つは、他の前記一体部材１００ａ、１００ｂと穴部が重なり易くするための延長部８７を、第１の信号線８６ａ、８６ｂ上に有している。
【００５２】
このように、一体部材１００を、２次側単位回路ごとに一体化して形成された部材を互いに機械的に接続することで構成することにより、組み立て性に優れ、部品の捨て代を削減して部材コストを低減することができる。
【００５３】
なお、図６では、簡単のために、一体部材１００が、２つの一体部材１００ａ、１００ｂから構成されている例を示したが、一体部材１００ａ、１００ｂの数は２つに限定されない。一体部材１００が３以上の一体部材１００ａ、１００ｂで構成される場合においても同様の効果が得られる。
【００５４】
また、図６では、複数の一体部材１００ａ、１００ｂのうち、一体部材１００ａが延長部８７を有する例を示したが、他の一体部材１００ｂが延長部８７を有する場合でも同様の効果が得られる。
【００５５】
図７は、本発明の実施の形態３における一体部材１００の第３の例示図である。図７に示す２次側回路接続部８は、同一形状の２つの一体部材１００ａ及び一体部材１００ｂから構成される。
【００５６】
一体部材１００ａと一体部材１００ｂとは、同一形状であり、どちらも延長部８７を有している。図７に示すように、一方を裏返して他方の鏡面対象になるようにし、一方の延長部８７の穴部が、他方の延長部８７の穴部に重なるように、ネジ８８によって固定されることにより、互いに電気的、機械的に接続される。
【００５７】
このように、一体部材１００を、同一形状の２つの一体部材１００ａ、１００ｂから構成することにより、更に、部材コストを低減した簡素な構成とすることができる。
【００５８】
以上のように、実施の形態３によれば、２次側回路接続部を、複数の第１の信号線を電気的、物理的に一体化して形成することにより、部品点数及び部材コストを低減した簡素な構成で、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続することができる。
【００５９】
また、２次側回路接続部と第１の信号線のそれぞれとともに、複数のチョークコイルの巻線、複数の２次側巻線とを、電気的、物理的に接続された一体部材として構成することにより、更に、部品点数及び部材コストを低減することができる。
【００６０】
また、一体部材を、２次側単位回路ごとに一体化して形成された部材を互いに機械的に接続することで構成することにより、組み立て性に優れ、部品の捨て代を削減して部材コストを低減することができる。
【００６１】
また、一体部材を、同一形状の２つの部材から構成することにより、更に、部材コストを低減した簡素な構成とすることができる。
【００６２】
なお、図４、図５及び図６では、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂの巻回方向を互いに逆方向とした例を示したが、互いに同方向としてもよい。特に、図４において、巻回方向を同方向にする場合には、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂ間に段差が生じてしまうが、この段差は、２次側回路接続部８にちょうどこの段差を打ち消すような反対の段差を設けることで解消できる。
【００６３】
また、図４、図５及び図６では、簡単のために、２次側回路が２つに並列化された例を示したが、２次側回路が３つ以上に並列化された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても同様の効果が得られる。
【００６４】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４における２次側回路接続部８の例示図である。図８に示す２次側回路接続部８は、２次側回路接続部８のヒートシンク接触部８９において、図示されていない絶縁物を介して、図示されていないヒートシンクに接触している。
【００６５】
先の実施の形態１で述べたように、図８に示すような、複数の２次側単位回路の２次側巻線３２ａ、３２ｂが互いに電気的に接続された構成を有する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、複数のチョークコイル５ａ、５ｂのうちのいずれかが、断線等により機能を消失した場合でも、残されたチョークコイル５ａ、５ｂによって、全体としての絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとしての機能が維持される。
【００６６】
しかしながら、チョークコイル５ａ、５ｂのいずれか断線した場合には、例えば、２次側単位回路が２つであり、チョークコイル５ａが断線したとすると、残されたチョークコイル５ｂには、正常時の２倍の電流が流れることにより、チョークコイル５ｂによる銅損は、電流の２乗の４倍となってしまう。
【００６７】
この結果として、残されたチョークコイルの巻線５１ｂが、過剰に発熱して焼損する可能性があるという課題があった。
【００６８】
そこで、本実施の形態４における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、２次側回路接続部８を、絶縁物を介してヒートシンクに接触させることにより、チョークコイル５ａ、５ｂの温度上昇を抑制して熱耐性を高め、より大きな電流値領域における動作を可能としている。
【００６９】
以上のように、実施の形態４では、２次側回路接続部を、絶縁物を介してヒートシンクに接触させることにより、チョークコイルの温度上昇を抑制して熱耐性を高め、より大きな電流値領域における動作を可能としている。この結果、複数のチョークコイルのうちいずれか数個が機能を消失した場合でも、残されたチョークコイルによって、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータとしての機能を維持することができる。
【００７０】
なお、図８では、ヒートシンク接触部８９を、図４に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに設けた例を示したが、ヒートシンク接触部８９を設ける対象は、複数の２次側単位回路が互いに電気的に接続されたものであればどのようなものでもよい。
【００７１】
例えば、図１、図３〜図７、及び後述する図９〜図１１に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに設けることもできる。また、センタータップ３３ａ、３３ｂとチョークコイル５ａ、５ｂを接続する機能を持たない、２次側単位回路同士を接続する部材でも良い。
【００７２】
また、図８では、ヒートシンク接触部８９を、第１の信号線８６ａ、８６ｂに設けた例を示したが、ヒートシンク接触部８９は、２次側回路接続部８のどこに設けてもよい。
【００７３】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５における２次側回路接続部８の第１の例示図である。図９に示す２次側回路接続部８は、プリント基板３５上のパターンとなっている。
【００７４】
図９に示すプリント基板３５上のパターンである２次側回路接続部８は、各２次側巻線３２ａ、３２ｂのセンタータップ３３ａ、３３ｂにおいて、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂ同士を、互いに電気的に接続している。
【００７５】
また、図１０は、本発明の実施の形態５における２次側回路接続部８の第２の例示図である。図１０に示す２次側回路接続部８（１）及び２次側回路接続部８（２）は、プリント基板３５上のパターンとなっている。
【００７６】
図１０に示すプリント基板３５上のパターンである２次側回路接続部８（１）及び２次側回路接続部８（２）は、各２次側巻線３２ａ、３２ｂの両端点において、複数の２次側巻線３２ａ、３２ｂ同士を、互いに電気的に接続している。
【００７７】
以上のように、実施の形態５によれば、２次側回路接続部を、プリント基板上のパターンとすることにより、更に、部品点数及び部材コストを低減した２次側回路接続部を得ることができる。
【００７８】
なお、図９及び図１０では、簡単のために、２次側回路が２つに並列化された例を示したが、２次側回路が３つ以上に並列化された絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても同様の効果が得られる。
【００７９】
実施の形態６．
図１１は、本発明の実施の形態６における２次側回路接続部８の例示図である。図１１に示す２次側回路接続部８は、異常検出部９を更に備えている。
【００８０】
ここで、異常検出部９は、温度センサ９１、プリント基板９２、及び出力端子接続部９３を備えて構成される。
【００８１】
先の実施の形態４で述べたように、図１１に示すような、複数の２次側単位回路の２次側巻線３２ａ、３２ｂが互いに電気的に接続された構成を有する絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、複数のチョークコイル５ａ、５ｂのうちのいずれか機能を消失した場合に、残されたチョークコイル５ａ、５ｂが過剰に発熱して焼損する可能性がある。
【００８２】
そこで、本実施の形態６における絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータでは、異常検出部９に温度センサ９１を備えている。温度センサ９１は、プリント基板９２上に設置され、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂの温度に追従する出力端子接続部９３の温度変化を測定することにより、チョークコイル５ａ、５ｂの異常を検出することができる。
【００８３】
ここで、出力端子接続部９３は、本来は、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂと図示されていない出力端子７とを電気的、機械的に接続するためのものであるが、本実施の形態６における出力端子接続部９３は、更に、プリント基板９２を、ネジ９４を介して温度的、機械的に接続している。
【００８４】
このように、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂの温度に追従する出力端子接続部９３の温度変化を、温度センサ９１を用いて測定することにより、チョークコイル５ａ、５ｂの異常を検出することができる。
【００８５】
また、既存の部材である出力端子接続部９３を、チョークコイルの巻線５１ａ、５１ｂとプリント基板９２とを温度的、機械的に接続する部材として用いることにより、部品点数及び部材コストを抑えている。
【００８６】
以上のように、実施の形態６によれば、プリント基板上に温度センサを有し、チョークコイルの巻線と出力端子とを接続する出力端子接続部の温度を、温度センサを用いて測定することにより、チョークコイルの異常を検出することができる。
【００８７】
なお、図１１では、異常検出部９を、図４に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに適用した例を示したが、異常検出部９を適用する対象は、複数の２次側単位回路が互いに電気的に接続されたものであればどのようなものでもよい。例えば、図１、及び図３〜図１０に示す絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータに適用することもできる。
【符号の説明】
【００８８】
１  入力端子、２  インバータ回路、３ａ、３ｂ  トランス、４ａ、４ｂ  整流回路、５ａ、５ｂ  チョークコイル、６  平滑コンデンサ、７  出力端子、８  ２次側回路接続部、８ａ、８ｂ  ２次側回路接続部、９  異常検出部、２１  スイッチング素子、３１ａ、３１ｂ  １次側巻線、３２ａ、３２ｂ  ２次側巻線、３３ａ、３３ｂ  センタータップ、３４ａ、３４ｂ  トランスのコア、３５  プリント基板、４１  整流素子、５１ａ、５１ｂ  チョークコイルの巻線、５２ａ、５２ｂ  チョークコイルのコア、８４  ネジ、８６ａ、８６ｂ  第１の信号線、８７  延長部、８８  ネジ、８９  ヒートシンク接触部、９１  温度センサ、９２  プリント基板、９３  出力端子接続部、９４  ネジ、１００  一体部材、１００ａ、１００ｂ  一体部材。
【要約】
【課題】複数のトランスを備えた絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、各トランスの励磁インダクタンスの差に起因する２次側電圧の共振を抑制し、２次側回路素子を過電圧から保護することができる絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータを得る。
【解決手段】インバータ回路（２）と複数のトランス（３）と複数のチョークコイル（５）と複数の整流回路（４）とを備え、複数のトランスの１次側巻線（３１）が互いに直列接続された１次側回路と、１つのチョークコイル、１つの整流回路複数、及び複数のトランスのうちの１つの２次側巻線（３２）を含んでなる２次側単位回路が互いに並列接続された２次側回路とで構成される絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、複数の２次側単位回路同士を、互いに電気的に接続する２次側回路接続部（８）を更に備える。
【選択図】図１【図１】
0005506966.tif 000002
【図２】
0005506966.tif 000003
【図３】
0005506966.tif 000004
【図４】
0005506966.tif 000005
【図５】
0005506966.tif 000006
【図６】
0005506966.tif 000007
【図７】
0005506966.tif 000008
【図８】
0005506966.tif 000009
【図９】
0005506966.tif 000010
【図１０】
0005506966.tif 000011
【図１１】
0005506966.tif 000012