JP2010183747A - Dc/dcコンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】出力電圧Voutと目標電圧Vrefとの電圧差分ΔVを演算する差分演算部11と、電圧差分ΔV及び積分値ΣΔVを記憶部15に格納するとともに、記憶部15に格納した電圧差分ΔVとPI演算のKpとの積算値と、記憶部15に格納した積分値ΣΔVとPI演算のKiとの積算値とを加算して目標電流Itargetを生成するPI演算部12と、DC/DCコンバータ1に流れる電流の電流値Iinが目標電流Itargetよりも大きくなるとデューティが小さくなる駆動信号によりスイッチ回路を駆動する駆動回路とを備えてDC/DCコンバータ1を構成し、PI演算部12は、Kp及びKiを小さくさせる場合、積分値ΣΔVの格納量を増加させる。
【選択図】図1
Description
差分演算部11は、DC/DCコンバータ50の出力電圧Voutと目標電圧Vrefとの差分を表す電圧差分ΔVを演算しPI演算部12に出力する。なお、出力電圧Voutは、所定のサンプリング間隔で、デジタルデータに変換されて差分演算部11に与えられる。したがって、差分演算部11は、随時、最新の電圧差分ΔVを出力する。
Itarget=(Kp +Ki Σ)×ΔV=Kp ×ΔV + Ki ×ΣΔV ・・・(1)
なお、「Kp×ΔV」は比例項であり、「Kp」はその係数である。また、「Ki×ΣΔV」は積分項であり、「Ki」はその係数である。すなわち、式(1)では、電圧差分ΔVとPI演算のKpとの積算値(比例項)と、積分値ΣΔVとPI演算のKiとの積算値(積分項)とを加算して目標電流Itargetを生成する。
パルス出力部14a、14bは、所定の周期、かつ、所定のデューティ(50%のデューティからデッドタイム分を除いたデューティ)を持ったパルス信号を生成する。なお、パルス出力部14a、14bにより生成される1組のパルス信号は、例えば、その位相が互いに反転している。
絶対値回路24は、電流センサ23により検出される電流値Iinの絶対値を生成する。
AND回路26aは、パルス出力部14aにより生成されるパルス信号と、保持回路25aの出力信号との論理積を表す信号を生成する。同様に、AND回路26bは、パルス出力部14bにより生成されるパルス信号と、保持回路25bの出力信号との論理積を表す信号を生成する。
また、上記PI演算手段は、温度が低下するに従って前記積分値の格納量を増加させるように構成してもよい。
図1は、本発明の第1実施形態のDC/DCコンバータの構成を示す図である。なお、図5に示す構成と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。また、本実施形態のDC/DCコンバータ1は、例えば、車両のパワーステアリング装置の電源に採用されるものとする。
次に、CPU10は、電圧差分ΔVを記憶部15に格納し(S2)、積分値ΣΔVを記憶部15に格納する(S3)。
次に、CPU10は、PI演算部12において温度Tが低温(例えば、−20℃以下)であるか否かを判断する(S5)。
積分値ΣΔVがΣΔVmaxよりも大きいと判断した場合(S10がYes)、CPU10は、積分値ΣΔVとしてΣΔVmaxを記憶部15に格納する(S11)。
そして、CPU10は、PI演算部12において、Kp及びKi、並びに記憶部15に格納されている電圧差分ΔV及び積分値ΣΔVを上記式(1)に代入してPI演算を実行し、目標電流Itargetを算出する(S14)。
上述したように、Kp1>Kp2、Ki1>Ki2であるため、温度Tが低温であるとき、Kp、Kiは小さくなり、温度Tが低温でないとき、Kp、Kiが元の値に戻る。
<第2実施形態>
図3は、第2実施形態のDC/DCコンバータにおいて上記所定サンプリング間隔毎に実行される目標電流Itargetの算出処理を示すフローチャートである。なお、第2実施形態のDC/DCコンバータの回路構成は、図1と同様である。また、S1〜S4は、図2に示すS1〜S4と同様であるため説明を省略する。
温度Tが所定温度A以下であると判断した場合(S5−1がYes)、CPU10は、上記式(1)のKpとしてKp2を、上記式(1)のKiとしてKi2を設定した後(S6)、ΣΔVmaxとしてmax2を、ΣΔVminとしてmin2を設定する(S7)。
一方、温度Tが所定温度B以下でないと判断した場合(S5−2がNo)、CPU10は、上記式(1)のKpとしてKp1を、上記式(1)のKiとしてKi1を設定した後(S8)、ΣΔVmaxとしてmax1を、ΣΔVminとしてmin1を設定する(S9)。
<第3実施形態>
図4は、第3実施形態のDC/DCコンバータにおいて上記所定サンプリング間隔毎に実行される目標電流Itargetの算出処理を示すフローチャートである。なお、第3実施形態のDC/DCコンバータの回路構成は、図1と同様である。また、S1〜S4は、図2に示すS1〜S4と同様であるため説明を省略する。
11 差分演算部
12 PI演算部
13 デジタル出力部
14a、14b パルス出力部
15 設定部
21 D/A変換部
22 コンパレータ
23 電流センサ
24 絶対値回路
25a、25b 保持回路
26a、26b AND回路
27a、27b ドライブ回路
28 温度センサ
Claims (5)
- スイッチ回路を利用して電圧を変換するDC/DCコンバータであって、
出力電圧と目標電圧との電圧差分を演算する差分演算手段と、
前記電圧差分及び前記電圧差分の累積加算結果である積分値を記憶部に格納するとともに、前記記憶部に格納した電圧差分とPI演算の比例項の係数との積算値と、前記記憶部に格納した積分値とPI演算の積分項の係数との積算値とを加算して目標電流を生成するPI演算手段と、
当該DC/DCコンバータに流れる電流が前記目標電流よりも大きくなるとデューティが小さくなる駆動信号により前記スイッチ回路を駆動する駆動回路と、
を備え、
前記PI演算手段は、前記比例項の係数及び前記積分項の係数を小さくさせる場合、前記積分値の格納量を増加させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 請求項1に記載のDC/DCコンバータであって、
前記PI演算手段は、低温時、前記比例項の係数及び前記積分項の係数を小さくさせる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 請求項2に記載のDC/DCコンバータであって、
前記PI演算手段は、温度が低下するに従って前記積分値の格納量を増加させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 請求項1に記載のDC/DCコンバータであって、
前記PI演算手段は、温度が第1の所定温度以下になると、前記比例項の係数及び前記積分項の係数を小さくさせ、温度が前記第1の所定温度よりも大きい第2の所定温度よりも大きくなると、前記比例項の係数、前記積分項の係数、及び前記積分値の格納量をそれぞれ元の値に戻す
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。 - 請求項1に記載のDC/DCコンバータであって、
前記PI演算手段は、温度が低下するに従って、前記比例項の係数及び前記積分項の係数を小さくさせるとともに、前記積分値の格納量を増加させる
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。
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