Patent DE-102017111015-B4 (DE)
Title: Gleichspannungswandler
Inventor: AMEI TOSHIHIRO
IPC: H02M1/32
Filed: 2017-05-19
Granted: 2020-07-30
Abstract: Ein Gleichspannungswandler (1), der folgendes aufweist:eine Gleichstrom-Spannungsumwandlungsschaltkreis-Einheit (10), die folgendes aufweist:• einen ersten Schalttransistor (Tr1), der in Reihe mit einer Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) verbunden ist, um einen geschlossenen Schaltkreis mit der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) zu bilden,• einen ersten Treiberschaltkreis (42), der dazu eingerichtet ist, ein erstes Treibersignal an einen Steueranschluss des ersten Schalttransistors (Tr1) auszugeben, um das Öffnen und Schließen des ersten Schalttransistors (Tr1) in einem vorbestimmten Zyklus zu steuern,• einen ersten Kondensator (C1), der zwischen einem Paar von einer hochspannungsseitigen Anschlussleitung (32) und einer niederspannungsseitigen Anschlussleitung (33) verbunden ist, wobei das Paar mit einer Last (RL) verbunden ist,• einen ersten Induktor (L1), der dazu eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung (Vo) zwischen dem Paar der hochspannungsseitigen Anschlussleitung (32) und der niederspannungsseitigen Anschlussleitung (33) in eine Gleichstromspannung umzuwandeln, die von einer Eingangsspannung (Vi) der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) mit der Unterbrechung eines Stroms, der aus der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) aufgrund des Öffnungs- und Schließbetriebs des ersten Schalttransistors (Tr1) fließt, verschieden ist, und• einen ersten Konstantspannungssteuerungsschaltkreis (40), der dazu eingerichtet ist, eine Schließzeit des ersten Schalttransistors (Tr1) mit dem ersten Treibersignal gemäß der Ausgangsspannung (Vo) zwischen dem Paar der hochspannungsseitigen Anschlussleitung (32) der niederspannungsseitigen Anschlussleitung (33) zu steuern und eine Konstantspannungssteuerung auf der Ausgangsspannung (Vo) auszuführen;einen Abnormitätsbestimmungsschaltkreis (4), der einen ersten Vergleichsschaltkreis enthält zum Vergleichen einer Spannung Vd eines Verbindungspunkts A an einer mit dem ersten Induktor (L1) verbundenen Seite des ersten Schalttransistors (Tr1) und einer Schwellenwertspannung Vth, die innerhalb eines Fluktuationsbereichs der Spannung Vd des Verbindungspunkts A während des Schaltbetriebs des ersten Schalttransistors (Tr1) frei eingestellt ist, wobei der Abnormitätsbestimmungsschaltkreis (4) dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, dass der erste Schalttransistor (Tr1) in einem aktiven Zustand arbeitet, wenn sich eine Polarität, die durch den Vergleich der Spannung Vd und der Schwellenwertspannung Vth gefunden worden ist, während eines Detektionszeitraums, der länger als der vorbestimmte Zyklus des ersten Treibersignals ist, nicht verändert; undeine Schutzschaltkreis-Einheit (2), die zwischen der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) und der Gleichstrom-Spannungsumwandlungsschaltkreis-Einheit (10) verbunden ist, um zu dem Zeitpunkt, wenn der Abnormitätsbestimmungsschaltkreis (4) bestimmt, dass der erste Schalttransistor (Tr1) in dem aktiven Zustand arbeitet, in einen Schutzbetriebsmodus umzuschalten und um einen Betrieb zum Schützen der Gleichstrom-Spannungsumwandlungsschaltkreis-Einheit (10) auszuführen, wobei die Schutzschaltkreis-Einheit (2) folgendes aufweist:• einen zweiten Schalttransistor (Tr2), der zwischen der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) und dem ersten Schalttransistor (Tr1) verbunden ist,• einen zweiten Treiberschaltkreis (21), der eingerichtet ist, um in einem normalen Betriebsmodus des Schutzschaltkreises (2) ein zweites Treibersignal an einem Steueranschluss des zweiten Schalttransistors (Tr2) auszugeben, um das Schließen des zweiten Schalttransistors (Tr2) zu steuern, und um das zweite Treibersignal auszugeben, um eine Steuerung des Öffnens und Schließens des zweiten Schalttransistors (Tr2) in dem Schutzbetriebsmodus in einem vorbestimmten Zyklus auszuführen,• einen zweiten Kondensator (C2), der zwischen dem Paar der hochspannungsseitigen Anschlussleitung (32) und der niederspannungsseitigen Anschlussleitung (33a) auf einer Eingangsseite der Gleichstrom-Spannungsumwandlungsschaltkreis-Einheit (10) verbunden ist,• einen zweiten Induktor (L2), der dazu eingerichtet ist, um in dem Schutzbetriebsmodus eine Spannung über dem zweiten Kondensator (C2) in eine Gleichspannung umzuwandeln, die durch Abwärtstransformieren der Eingangsspannung (Vi) der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) mit der Unterbrechung des Stroms, der aus der Gleichstrom-Eingangsleistungsversorgung (30) aufgrund des Öffnungs- und Schließbetriebs des zweiten Schalttransistors (Tr2) fließt, erhalten wird, und• einen zweiten Konstantspannungssteuerungsschaltkreis (12), der dazu eingerichtet ist, um in dem Schutzbetriebsmodus eine Schließzeit des zweiten Schalttransistors (Tr2) mit dem zweiten Treibersignal gemäß der Spannung über dem zweiten Kondensator (C2) zu steuern und um auf der Spannung über dem zweiten Kondensator (C2) eine Konstantspannungssteuerung auszuführen.