放電控制電路的制作方法
【專利摘要】提供一種電力供給時的電力消耗小，并且能夠在電源切斷時使平滑電容器中蓄積的電荷迅速放電，且控制放電的開關的耐壓低的放電控制電路。具備：第一電阻器（1）與第二電阻器（2）串聯(lián)連接并且與平滑電容器（9）并聯(lián)連接的電阻串聯(lián)部（3）；與第一電阻器（1）并聯(lián)連接，并且在維持主電源（20）與電氣電路（30）的連接時為非導通狀態(tài)，在主電源（20）與電氣電路（30）的連接被切斷時以導通狀態(tài)使第一電阻器（1）的兩端短路的開關（4）；使在主電源（20）與電氣電路（30）之間夾設的平滑電容器（9）的電荷在主電源（20）與電氣電路（30）的連接被切斷時放電。
【專利說明】放電控制電路
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及使平滑電容器中蓄積的電荷放電的放電控制電路。
【背景技術】
[0002]電氣電路通過被供給使該電路動作的電力來實現(xiàn)規(guī)定的功能。由于如果該電力不穩(wěn)定，則電路的動作的穩(wěn)定性也變低，所以大多情況下，為了使該電力穩(wěn)定而在供給電力的電源與電氣電路之間具備平滑電容器。即使在來自電源的電力供給被切斷的情況下，該平滑電容器中也蓄積有電荷，該電荷會通過自然放電而逐漸減少。但是，在電氣電路以50V以上的比較高的電壓且數(shù)A以上的消耗電流動作的情況下，由于平滑電容器的靜電電容也與之對應地變大，所以電荷基于自然放電而減少的時間也變長。如果在來自電源的電力的供給被切斷之后，想要進行如檢查電氣電路，則優(yōu)選平滑電容器的電荷被急速放電。基于這樣的觀點，為了使平滑電容器的電荷急速放電，存在與平滑電容器并聯(lián)具備放電電阻的情況。當然，該放電電阻的電阻值越小則放電所需要的時間越短。但是，放電電阻的電阻值越小，則被供給了電力的狀態(tài)下的消耗電力越大(效率越差)，并且電阻器的外形也變大。因此，在以往的系統(tǒng)中大多使用了放電時間比較長的放電電阻(該放電稱為平常放電)。但是，從檢查、安全性提高的觀點出發(fā)，還需要與之獨立地追加僅在電力切斷時發(fā)揮功能的急速放電系統(tǒng)。
[0003]日本特開平6 - 276610號公報(專利文獻I)中公開了一種通過作為開關來發(fā)揮功能的機械式繼電器來對平滑電容器的充放電進行控制的技術(第17 - 19段落、圖1等)。據(jù)此，在對平滑電容器C進行充電時，放電電阻Rl被機械式繼電器Ry3切斷，經由對向平滑電容器C的沖擊電流進行抑制的電流限制電阻(充電用電阻R2 )向平滑電容器C供給電荷。該充電用電阻R2除了電源接通時之外被機械式繼電器Ry2切斷。另一方面，在使平滑電容器C放電時，通過機械式繼電器Ry3建立與針對平滑電容器C的放電電阻Rl的并聯(lián)連接，平滑電容器C中蓄積的電荷經由放電電阻Rl被放電。
[0004]然而，在這樣的放電電路中作為開關發(fā)揮功能的元件除了機械式繼電器以外，還有使用了半導體的固態(tài)繼電器、FET等半導體開關元件。而且，近來從操作的容易度、成本的觀點出發(fā)，這樣的使用了半導體的開關被大量利用。在這樣的開關處于切斷狀態(tài)時，其接點被施加電壓。在機械式繼電器中，接點的物理分離距離為絕緣距離，其成為耐壓。在由半導體構成的開關中，例如PN節(jié)等的反向擊穿電壓成為耐壓。在此，當被從電源供給電力的電氣電路的動作電壓例如為50V以上的比較高的電壓的情況下，平滑電容器的兩端電壓也同樣成為50V以上的比較高的電壓。另外，如果電氣電路是旋轉電機等驅動電路，則動作電壓也有為200V以上的情況。由于對于平滑電容器而言并聯(lián)連接的放電電阻的兩端電壓和平滑電容器的兩端電壓等效，所以將放電電阻切斷的開關的截止(OFF)狀態(tài)下的接點也被施加同樣的電壓。因此，開關被要求高的耐壓特性。不過，這樣的具有高耐壓特性的半導體開關存在大型、且高成本的可能性。
[0005]專利文獻1:日本特開平6 - 276610號公報
【發(fā)明內容】
[0006]鑒于上述背景，希望提供一種減小電力供給時的電力消耗，并且能夠在電源切斷時使該平滑電容器中蓄積的電荷急速放電，將控制放電的開關的耐壓抑制得低的放電控制電路。
[0007]鑒于上述課題，本發(fā)明涉及的放電控制電路的特征在于，使在向電氣電路供給直流電力的主電源與該電氣電路之間夾設的平滑電容器中蓄積的電荷在上述主電源與上述電氣電路的連接被切斷時放電，該放電控制電路具備:電阻串聯(lián)部，其由第一電阻器和第二電阻器串聯(lián)連接而構成，并且與上述平滑電容器并聯(lián)連接；和開關，其與上述第一電阻器并聯(lián)連接，并且在維持上述主電源與上述電氣電路的連接時被控制成非導通狀態(tài)，在切斷上述主電源與上述電氣電路的連接時被控制成導通狀態(tài)而使上述第一電阻器的兩端短路。
[0008]根據(jù)該構成，與第一電阻器并聯(lián)連接的開關的兩端被施加由第一電阻器和第二電阻器對平滑電容器的端子間電壓分壓后的電壓。即，開關的兩端被施加比平滑電容器的端子間電壓小的電壓。因此，可利用具有耐壓比平滑電容器的端子間電壓小的電特性的開關。另外，在電力供給時，由于串聯(lián)連接的第一電阻器與第二電阻器的電阻值之和成為合成電阻，所以電力消耗小。另一方面，由于在對平滑電容器的電荷進行放電時，第一電阻器的兩端通過開關而短路，僅第二電阻器成為放電電阻，所以能夠以小的時間常數(shù)使平滑電容器放電。這樣，根據(jù)本特征結構，能夠減小電力供給時的電力消耗，并且在電源切斷時使該平滑電容器中蓄積的電荷迅速放電，從而可得到控制放電的開關的耐壓受到了抑制的放電控制電路。
[0009]在此，優(yōu)選本發(fā)明涉及的放電控制電路的上述第二電阻器的電阻值被設定為比上述第一電阻器的電阻值小的值。根據(jù)該構成，能夠減小通常的電力供給時的電力消耗，并且盡快進行放電。
[0010]另外，優(yōu)選本發(fā)明涉及的放電控制電路的上述第一電阻器以及上述開關連接在上述主電源的正極側。根據(jù)該構成，即使在第二電阻器發(fā)生了接地短路故障的情況下，如果開關為開啟狀態(tài)，則第一電阻器與平滑電容器并聯(lián)連接。因此，如果第一電阻器以及開關連接在主電源的正極側，則根據(jù)該第一電阻器維持作為放電電阻的功能。
[0011]另外，在急速放電時，為了使流過大電流、發(fā)熱大的第二電阻器容易放熱，有時按照在安裝第一電阻器、開關的基板之外配置第二電阻器的方式構成放電控制電路。例如，通過將包含第二電阻器的連接器組件(connector assembly)與安裝于基板的連接器殼體連接，可實現(xiàn)該構成。此時，存在經由連接器殼體的端子而露出到基板之外的可能性的是主電源的負極側和第一電阻器以及開關的端子。因此，根據(jù)上述構成，將有可能為大電壓的主電源的正極收納于基板中，易于確保絕緣。
[0012]然而，在第一電阻器以及開關連接于主電源的正極側的情況下，如果用于使平滑電容器急速放電的第二電阻器產生接地短路故障，則因接地短路故障會失去作為放電電阻的功能。但是，例如通過監(jiān)視第一電阻器與第二電阻器的連接點的電壓，能夠檢測該接地短路故障。即，在第二電阻器不產生接地短路故障的情況下，該連接點的電壓成為由第一電阻器和第二電阻器對平滑電容器的兩端電壓(主電源的電壓)進行分壓后的值。另一方面，在第二電阻器產生了接地短路故障的情況下，該連接點的電壓成為接地電壓(主電源的負極側的電壓)。因此，即使在電氣電路的穩(wěn)定動作中第二電阻器產生了接地短路故障，通過監(jiān)視第一電阻器與第二電阻器的連接點的電壓，放電控制電路也能夠檢測該接地短路故障。而且，如果放電控制電路不將開關控制成導通狀態(tài)，則能夠防止開關中流過過電流而能防止開關破損，并且可以至少經由第一電阻器來使平滑電容器的電荷放電。另外，在作為其他的故障而開關發(fā)生了短路故障的情況下，總是第一電阻器為短路狀態(tài)，第一電阻器與第二電阻器的連接點的電壓成為主電源的正極側的電壓。因此，通過監(jiān)視該連接點的電壓，還能夠檢測開關的短路故障、第一電阻器的短路故障。
[0013]具體而言，作為一個優(yōu)選方式，優(yōu)選本發(fā)明涉及的放電控制電路還具備:第一電壓傳感器，其檢測上述電阻串聯(lián)部的正極側端子的電壓；第二電壓傳感器，其檢測上述第一電阻器與上述第二電阻器的連接點的電壓；和故障診斷部，其基于上述第一電壓傳感器的檢測結果以及上述第二電壓傳感器的檢測結果來診斷上述電阻串聯(lián)部以及上述開關的故障。其中，即使第一電阻器以及開關不與主電源的正極側而與負極側連接的情況下，通過具備第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和故障診斷部，也能夠檢測放電控制電路的故障。例如，在第一電阻器發(fā)生了接地短路故障的情況下，由于該連接點的電壓成為接地電壓(主電源的負極側的電壓)，所以可檢測該接地短路故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是示意表示放電控制電路的構成的一個例子的電路框圖。
[0015]圖2是示意表示帶診斷功能的放電控制電路的構成的一個例子的電路框圖。
[0016]圖3是表示比較例的放電控制電路的一個例子的電路框圖。
[0017]圖4是表示對圖3的放電控制電路附加了診斷功能的一個例子的電路框圖。
[0018]圖5是表示對另一比較例的放電控制電路附加了診斷功能的一個例子的電路框圖。
[0019]圖6是示意表示放電控制電路的構成的其他例的電路框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。如圖1所示，放電控制電路10是在主電源20與電氣電路30的連接被切斷時，使在向電氣電路30供給直流電力的主電源20與電氣電路30之間夾設的平滑電容器9所蓄積的電荷放電的電路。電氣電路30能夠應用各種電路。例如，電氣電路30可以是以比較高的電壓(50V以上)的電源電壓消耗數(shù)A以上的大電流來動作那樣的逆變器、轉換器等功率系的電路。這樣的電氣電路30經由系統(tǒng)主繼電器(SMR) 21等而與主電源20連接。在SMR21被關閉的情況下，從主電源20向電氣電路30供給電力，在SMR21被開啟的情況下，主電源20與電氣電路30的連接被切斷。其中，在電氣電路30與發(fā)電機連接，主電源20為能夠進行充電的電池等情況下，還可以從電氣電路30向主電源20供給電力來對主電源20進行充電。
[0021]然而，如果使電氣電路30動作的電力不穩(wěn)定，則該電氣電路30的動作的穩(wěn)定性也變低。因此，大多情況下，在供給電力的主電源20與電氣電路30之間為了使該電力穩(wěn)定而具備平滑電容器9。即使在SMR21被開啟，來自主電源20的電力供給被切斷的情況下，該平滑電容器9中也殘留有電荷。雖然該電荷基于自然放電而也逐漸減少，但在電氣電路30是上述那樣的功率系電路的情況下，由于平滑電容器9的靜電電容也與之對應變大，所以電荷基于自然放電而減少的時間也變長。在來自主電源20的電力的供給被切斷之后，如果考慮檢查電氣電路30那樣的情形，則優(yōu)選平滑電容器9的電荷急速放電?；谶@樣的觀點，為了使平滑電容器9的電荷急速放電，具備與平滑電容器9并聯(lián)的電阻器。
[0022]在本實施方式中，第一電阻器I和第二電阻器2串聯(lián)連接而構成的電阻串聯(lián)部3與平滑電容器9并聯(lián)連接。如果SMR21從開啟狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，則伴隨著與由電阻串聯(lián)部3的合成電阻和平滑電容器9的靜電電容決定的時間常數(shù)對應的過渡響應(充電特性)對平滑電容器9進行充電。如果充電結束而成為穩(wěn)定狀態(tài)，則平滑電容器9的兩端電壓成為主電源20的正負兩極間電壓P — N。在此，如果將主電源20的負極N設為接地(=O [V]),則平滑電容器9的兩端電壓可表示為P [V]。
[0023]另一方面，如果SMR21從閉合狀態(tài)變?yōu)殚_啟狀態(tài)，則在平滑電容器9中蓄積的電荷經由電阻串聯(lián)部3被放電。此時，電阻串聯(lián)部3的電阻值越小則電流越大，放電所需要的時間越短。但是，如果電阻串聯(lián)部3的電阻值小，則導致通常時的電力消耗變大。鑒于此，本實施方式的放電控制電路10構成為能夠在充電開始時或穩(wěn)定動作時與放電時變更電阻串聯(lián)部3的電阻值。具體而言，在充電開始時或穩(wěn)定動作時，電阻串聯(lián)部3的電阻值成為將串聯(lián)連接的第一電阻器I與第二電阻器2的電阻值合成后的電阻值(和)。另一方面，在放電時，第二電阻器2的電阻值成為電阻串聯(lián)部3的電阻值。這樣的電阻值的切換如以下所述那樣實施。
[0024]如圖1所示，在本實施方式中，主電源20的正極P側連接著第一電阻器1，負極N側連接著第二電阻器2。換言之，第一電阻器I是電阻串聯(lián)部3的高邊(high side)的電阻器，第二電阻器2是低邊(low side)的電阻器。另外，第一電阻器I與作為開關發(fā)揮功能的M0SFET4并聯(lián)連接。該M0SFET4被例如由微型計算機等構成的急速放電控制部13而受到開關控制。具體而言，M0SFET4在維持主電源20與電氣電路30的連接時(SMR21為閉合狀態(tài)時)被控制成非導通狀態(tài)(截止狀態(tài))。另外，M0SFET4在主電源20與電氣電路30的連接被切斷時(SMR21為開啟狀態(tài)時)被控制成導通狀態(tài)(接通狀態(tài))。
[0025]如果M0SFET4被控制成導通狀態(tài)，則第一電阻器I的兩端經由微小的導通電阻連接。該導通電阻相對于第一電阻器I的電阻值小至可忽略，實際上第一電阻器I的兩端短路。通過第一電阻器I的兩端經由M0SFET4而短路，電阻串聯(lián)部3的電阻值實際上與第二電阻器2的電阻值相同。SMR21處于開啟狀態(tài)，不從主電源20向平滑電容器9供給電荷，在平滑電容器9中蓄積的電荷經由電阻串聯(lián)部3被放電。此時，由于電阻串聯(lián)部3僅由第二電阻器2構成，所以與充電時相比電阻串聯(lián)部3的電阻值變小，時間常數(shù)也小。因此，平滑電容器9的放電迅速結束。
[0026]在此，優(yōu)選第二電阻器2的電阻值被設定為比第一電阻器I的電阻值小的值。由于與充電時、穩(wěn)定時相比能夠使放電時的電阻串聯(lián)部3的電阻值較小，所以也能夠使時間常數(shù)較小，能夠進一步使平滑電容器9的放電迅速結束。當然，第一電阻器I與第二電阻器2也可以是具有相同額定值的電阻值的電阻器，第一電阻器I的電阻值還可以是比第二電阻器的電阻值小的值。即，由于與2個電阻器的電阻值之和相比，第二電阻器2的電阻值小，所以通過實際上經由M0SFET4使第一電阻器I的兩端短路，能夠將電阻串聯(lián)部3的電阻值變更為小的值。[0027]其中，由于在急速放電時流過大電流，所以為了使發(fā)熱比第一電阻器I大的第二電阻器2容易放熱，優(yōu)選按照在安裝第一電阻器1、M0SFET4的基板之外配置第二電阻器2的方式來構成放電控制電路10。另外，在因發(fā)熱造成的消耗或定期的維護而更換第二電阻器2時，也希望在該基板之外配置第二電阻器2。具體而言，優(yōu)選通過對安裝于該基板的連接器殼體連接包含第二電阻器2的連接器組件，來在負極N側和第一電阻器I以及M0SFET4的并聯(lián)部之間安裝第二電阻器2。通過第二電阻器2配置在基板外，包括單純的氣冷在內，能夠實現(xiàn)散熱片的附加等以高的自由度實現(xiàn)第二電阻器2的放熱。另外，通過更換該連接器組件，還能夠容易地更換第二電阻器2。
[0028]圖1例示的放電控制電路10如上述那樣，在電阻串聯(lián)部3的高邊配置有第一電阻器I和M0SFET4 (開關)。因此，經由連接器殼體局部露出在基板之外的端子是與主電源20的負極N側和與第一電阻器I以及M0SFET4的正極P側為相反的端子。因此，主電源20的正極P側的端子不會局部露出到基板的外部，能夠保持高的絕緣性地被安裝于該基板。在主電源20例如是50V以上的大電壓的情況下，考慮到安全性，優(yōu)選特別嚴謹?shù)貙嵤┱龢OP側的絕緣。通過將第一電阻器I以及MS0FET4配置于高邊，能夠容易地實現(xiàn)這樣的優(yōu)選方式。
[0029]此外，圖3表示了相對于本實施方式的放電控制電路10成為比較例的放電控制電路100。在該放電控制電路100中，在電氣電路130的穩(wěn)定運轉時以及平滑電容器109的放電時發(fā)揮功能的第一電阻器101和在平滑電容器109的放電時發(fā)揮功能的第二電阻器102分別與平滑電容器109并聯(lián)連接。在放電控制電路100中，當M0SFET104為截止狀態(tài)時，其漏極一源極間被施加主電源120的正負兩極間電壓即P[V]。與此相對，在圖1所例示的本實施方式中，當M0SFET4為截止狀態(tài)時，其漏極一源極間被施加的電壓是通過第一電阻器I和第二電阻器2對P [V]進行分壓后的電壓，成為比P [V]低的電壓。
[0030]具體而言，如果將第一電阻器I的電阻值設為Rl，將第二電阻器2的電阻值設為R2，則漏極一源極間電壓為PX (Rl/ (R1+R2)) [V]。即，在本實施方式的放電控制電路10中，由于能夠將M0SFET4的兩端電壓抑制得低，所以可使用耐壓低的元件，能夠抑制裝置規(guī)模、成本的增大。如上所述，在第二電阻器2的電阻值R2比第一電阻器I的電阻值Rl小的情況下，例如，若設Rl = 45 [kQ],R2 = 5 [kQ],P = 100 [V]，則M0SFET4的漏極一源極間電壓為90[V]。由于圖3所示的放電控制電路100的M0SFET104的漏極一源極間電壓為P = 100 [V]，所以本實施方式的放電控制電路10的M0SFET4可使用耐壓更低的元件。
[0031]另外，在本實施方式的放電控制電路10能夠附加出色的診斷功能。圖2表示了對圖1的放電控制電路10附加了這樣的診斷電路的例子。如圖2所示，放電控制電路10中具備對電阻串聯(lián)部3的正極P側的端子的電壓進行檢測的第一電壓傳感器11、和對第一電阻器I與第二電阻器2的連接點的電壓進行檢測的第二電壓傳感器12。這些第一電壓傳感器11與第二電壓傳感器12的檢測結果被傳遞給和急速放電控制部13同樣使用微型計算機15構成的故障診斷部14。故障診斷部14基于第一電壓傳感器11的檢測結果以及第二電壓傳感器12的檢測結果來診斷電阻串聯(lián)部3以及M0SFET4的故障。
[0032](診斷條件/SMR:閉合(穩(wěn)定動作中))
[0033]在SMR21為閉合狀態(tài)時，由于已知第一電阻器I以及第二電阻器2的電阻值，所以故障診斷部14能夠基于第一電壓傳感器11的檢測結果來運算第一電阻器I與第二電阻器2的連接點處的電壓。而且，可以基于該運算結果和第二電壓傳感器12的檢測結果來判定電阻串聯(lián)部3 (還包括M0SFET4)是否正常。例如，如果第一電阻器I或者M0SFET4的負極N側的端子(或者第二電阻器2的正極P側的端子)與正極P短路，則第二電壓傳感器12的檢測值為P[V]。在該情況下，故障診斷部14可判定為電阻串聯(lián)部3有故障(高電位短路故障(supply fault))。另外，如果第一電阻器I或者M0SFET4的負極N側的端子(第二電阻器2的正極P側的端子)與負極N短路，則第二電壓傳感器12的檢測值為O [V]。在該情況下，故障診斷部14可判定為電阻串聯(lián)部3有故障(接地短路故障)。
[0034]另外，在第一電阻器I斷線，或第一電阻器I的端子從基板等脫離而處于開路(open)狀態(tài)的情況下，由于第二電壓傳感器12的檢測值為O [V]，所以故障診斷部14可判定為第一電阻器I有故障(開路故障)。另外，在第二電阻器2斷線，或第二電阻器2的端子從基板等脫離而處于開路狀態(tài)的情況下，由于第二電壓傳感器12的檢測值為P[V]，所以故障診斷部14可判定為第二電阻器2有故障(開路故障)。其中，故障診斷部14不需要一定連故障的種類也確定出，只要能夠判定有無故障即可。
[0035]另外，當SMR21為閉合狀態(tài)時，即使通過急速放電控制部13將M0SFET4控制成導通狀態(tài)，在第二電壓傳感器12的檢測值不為P [V]而為PX (Rl/ (R1+R2))的情況下，故障診斷部14也能夠判定為M0SFET4有故障。這樣，在SMR21為閉合狀態(tài)時、即電氣電路30穩(wěn)定動作的期間，由于能夠執(zhí)行包含作為開關的M0SFET4的電阻串聯(lián)部3的故障診斷，所以放電控制電路10的可靠性提高。
[0036](診斷條件/SMR:開啟(放電動作中))
[0037]另一方面，在SMR21為開啟狀態(tài)時，故障診斷部14可以包括平滑電容器9的放電特性在內執(zhí)行放電控制電路10的故障診斷。例如，故障診斷部14通過將M0SFET4保持截止狀態(tài)不變，以恒定的取樣間隔監(jiān)視第一電壓傳感器11以及第二電壓傳感器12的檢測值，由此能夠取得不是急速放電而是通常放電的放電特性。預先使微型計算機15的未圖示的程序存儲器、參數(shù)存儲器存儲該放電特性的基準值，通過將所取得的放電特性與該基準值進行比較，能夠進行包含放電特性在內的放電控制電路10的故障診斷。另外，微型計算機15通過將M0SFET4設為導通狀態(tài)并以恒定的取樣間隔監(jiān)視第一電壓傳感器11以及第二電壓傳感器12的檢測值，能夠取得急速放電時的放電特性。而且，通過同樣地比較使微型計算機15的程序存儲器、參數(shù)存儲器存儲的急速放電時的放電特性的基準值與所取得的放電特性，可包括急速放電時的放電特性在內進行放電控制電路10的故障診斷。
[0038](比較例的放電控制電路的診斷/診斷條件/SMR:開啟(放電動作中))
[0039]在圖3所示的比較例的放電控制電路100中，當SMR121為開啟狀態(tài)的情況下，能夠與上述同樣地包括放電特性在內進行故障診斷。在該情況下，如圖4所示，具備對第一電阻器101的正極側端子的電壓進行檢測的第一電壓傳感器111、和對第二電阻器102與M0SFET104的連接點的電壓進行檢測的第二電壓傳感器112。而且，故障診斷部114能夠基于這些第一電壓傳感器111與第二電壓傳感器112的檢測結果來診斷放電控制電路100的故障。在M0SFET104為截止狀態(tài)時，能夠與上述同樣地取得不是急速放電而是通常放電的放電特性。另外，在MOSFET104為導通狀態(tài)時，能夠與上述同樣地取得急速放電的放電特性。這些放電特性與上述同樣地，能夠通過微型計算機115而與基準值進行比較。另外，雖然省略了詳細的說明，但也能夠檢測第二電阻器102的負極N側的端子的接地短路等。[0040](比較例的放電控制電路的診斷/診斷條件/SMR:閉合(穩(wěn)定動作中))
[0041]在SMR121為閉合狀態(tài)的情況下，放電控制電路100當然進行上述那樣的放電特性的取得，無法檢測因第一電阻器101的斷線等引起的開路故障。為了實現(xiàn)與圖2中例示的放電控制電路10同樣的故障檢測，至少需要構成如圖4所示那樣構成放電控制電路100。具體而言，使第一電阻器101成為基于2個電阻器101a、IOlb的串聯(lián)連接的構成。而且，需要在電阻器IOla與電阻器IOlb的連接點還具備第三電壓傳感器119，將其檢測結果傳遞給故障診斷部114。故障診斷部114基于第一電壓傳感器111、第二電壓傳感器112和第三電壓傳感器119的檢測結果，來診斷放電控制電路100的故障。雖然省略了詳細的說明，但如果第一電阻器101 (101a、101b)正常，則第一電壓傳感器111的檢測結果為P [V]。另外，由作為已知值的第一電阻器IOla和IOlb對P [V]進行分壓后的值為第三電壓傳感器119的檢測結果。如果第一電阻器IOla和IOlb的任意一個產生開路故障，則第三電壓傳感器119的檢測結果與預想值(基準值)不同。因此，由此能夠判定第一電阻器101的故障。
[0042]若將圖2所示的放電控制電路10與圖4所示的放電控制電路100進行比較則可知，在比較例的放電控制電路100中，將第一電阻器101分割成兩個、并設置第三電壓傳感器119等電路規(guī)模增大。因此，圖2中例示的作為本發(fā)明的一個方式的放電控制電路10能夠以更小的規(guī)模構成同樣的功能，從而是優(yōu)選的。
[0043](比較例的放電控制電路的其他例)
[0044]其中，作為比較例的放電控制電路100也可以將M0SFET104從低邊置換到高邊而如圖5所示的放電控制電路200那樣構成。在該情況下，優(yōu)選具備電流傳感器218作為向故障診斷部214提供檢測信息的傳感器。該電流傳感器218例如對在第二電阻器202的正極P側處于接地短路故障的狀態(tài)下將M0SFET204導通時流過的過電流進行檢測。但是，在該放電控制電路200中，當M0SFET204為截止狀態(tài)時，包括第二電阻器202的狀態(tài)在內無法實施急速放電功能的診斷。另外，在放電控制電路200中，還無法檢測第二電阻器202的開路故障。與此相對，作為本發(fā)明的一個方式的放電控制電路10如上述那樣，在M0SFET4為截止狀態(tài)下能夠檢測第二電阻器2的接地短路故障，還能檢測開路故障。此外，放電控制電路10雖然不具有在M0SFET4導通的狀態(tài)下檢測這些故障的功能，但由于能夠在M0SFET4截止的狀態(tài)下檢測第二電阻器2的接地短路故障，所以只要不將M0SFET4控制成導通狀態(tài)，則能夠避免短路。即，能夠防止M0SFET4中流過過電流，能夠防止M0SFET4破損，并且可以至少經由第一電阻器I使平滑電容器9的殘存電荷放電。
[0045]〔其他實施方式〕
[0046]對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。其中，以下說明的各實施方式的構成不限于分別單獨使用，只要不產生矛盾，則也可以與其他實施方式的構成組合應用。
[0047](I)如使用圖1以及圖2說明那樣，作為本發(fā)明的一個方式，例示了在電阻串聯(lián)部3的高邊配置第一電阻器I和M0SFET4 (開關)的例子。但是，本發(fā)明并不限定于該構成。例如，也可以如圖6所示那樣，在電阻串聯(lián)部3的低邊配置第一電阻器I和M0SFET4。另外，該放電控制電路10也可以構成為與圖2例示的放電控制電路10同樣地具有故障診斷功能。
[0048](2)在上述實施方式中，表示了使用MOSFET作為與第一電阻器I并聯(lián)配置的開關的例子，但本發(fā)明并不限定于此。也可以應用雙極性晶體管、固態(tài)繼電器、機械式繼電器等作為該開關。[0049]工業(yè)上的可利用性
[0050]本發(fā)明可應用于使平滑電容器中蓄積的電荷放電的放電控制電路。尤其適合應用于使以大電壓大電流動作的功率系的電氣電路的平滑電容器高效放電的放電控制電路。作為這樣的電氣電路，例如可采用用于對旋轉電機進行驅動的逆變器、DC - DC轉換器等。
[0051]附圖標記說明
[0052]1:第一電阻器；2:第二電阻器；3:電阻串聯(lián)部；4 =MOSFET (開關)；10:放電控制電路；11:第一電壓傳感器；12:第二電壓傳感器；14:故障診斷部；20:主電源；30:電氣電路。
【權利要求】
1.一種放電控制電路，其是使在向電氣電路供給直流電力的主電源與該電氣電路之間夾設的平滑電容器中蓄積的電荷在上述主電源與上述電氣電路的連接被切斷時放電的放電控制電路，其中，上述放電控制電路具備: 電阻串聯(lián)部，其由第一電阻器和第二電阻器串聯(lián)連接而構成，并且與上述平滑電容器并聯(lián)連接；和 開關，其與上述第一電阻器并聯(lián)連接，并且在維持上述主電源與上述電氣電路的連接時被控制成非導通狀態(tài)，在上述主電源與上述電氣電路的連接切斷時被控制成導通狀態(tài)而使上述第一電阻器的兩端短路。
2.根據(jù)權利要求1所述的放電控制電路，其中， 上述第二電阻器的電阻值被設定成比上述第一電阻器的電阻值小的值。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的放電控制電路，其中， 上述第一電阻器以及上述開關與上述主電源的正極側連接。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的放電控制電路，其中，上述放電控制電路還具備: 第一電壓傳感器，其檢測上述電阻串聯(lián)部的正極側端子的電壓； 第二電壓傳感器，其檢測上述第一電阻器與上述第二電阻器的連接點的電壓；和故障診斷部，其基于上述第一電壓傳感器的檢測結果以及上述第二電壓傳感器的檢測結果來診斷上述電阻串聯(lián)部以及上述開關的故障。
【文檔編號】H02M7/48GK103444067SQ201280011496
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權日:2011年4月25日
【發(fā)明者】中村恭士 申請人:愛信艾達株式會社