JP2015220976A - 多相インターリーブコンバータ及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
110 A相を担当するサブ回路
120 B相を担当するサブ回路
130 C相を担当するサブ回路
200 インターリーブ制御器
210 電流制御器
220 バランス制御器
231、232 移相器
240 電圧制御器
221 加算器
222 増幅器
223 増幅器
224 積分器
225 加算器
226 デューティー調節器
227 乗算器
228 均衡電流指令生成ブロック
300 入力電圧源
400 出力段キャパシター
500 フィルタ
Claims (24)
- 直流(Direct Current)または交流(Alternating Current)の入力電圧を他のレベルの直流(DC)または交流(AC)の出力電圧に変換するためにそれぞれの入力が並列に連結され、それぞれの出力も並列に連結されるn個の各相ごとのサブ回路と、
電流制御指令と前記n個の各相ごとのサブ回路のうち何れか1つの相電流値の入力を受けて、前記何れか1つのサブ回路を制御するための制御信号を出力する電流制御器と、
前記n個の各相ごとのサブ回路の相電流値の入力を受け、前記電流制御器が出力する制御信号の入力を受けて、前記各相ごとのサブ回路の相電流値と前記電流制御器の制御信号に基づいて、残り他のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を調節するバランス制御器と、を含むことを特徴とする多相インターリーブコンバータ。 - 前記電流制御指令は、電圧制御器が前記n個のサブ回路の出力電圧の入力を受け、その大きさに比例して出力する出力信号であることを特徴とする請求項1に記載の多相インターリーブコンバータ。
- 前記バランス制御器は、
前記何れか1つのサブ回路の相電流値から決まる均衡電流指令と残り他のサブ回路の各相電流値との間の差分値を計算し、前記差分値と前記電流制御器の制御信号に基づいて、前記残り他のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を調節することを特徴とする請求項1に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記バランス制御器は、
前記n個のサブ回路のうち何れか1つの相のサブ回路の相電流が他の相のサブ回路の相電流よりも大きい場合は、相電流が大きい前記何れか1つの相のサブ回路に印加される制御信号のデューティー比を減らすことを特徴とする請求項1または3に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記バランス制御器は、
前記n個のサブ回路のうち何れか1つの相のサブ回路の相電流が他の相のサブ回路の相電流よりも小さい場合は、相電流が小さい前記何れか1つの相のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を増やすことを特徴とする請求項1または3に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記バランス制御器が出力する制御信号の位相を遷移させる移相器を含み、前記何れか1つのサブ回路はバランス制御器から出力される制御信号の入力を直接受け、前記残り他のサブ回路は移相器が位相を遷移させた制御信号の入力を受けることを特徴とする請求項1に記載の多相インターリーブコンバータ。
- 前記移相器は、
n相インターリーブコンバータで、前記バランス制御器が出力する制御信号を360/n×(n−1)°移相させることを特徴とする請求項6に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記バランス制御器は、
前記均衡電流指令と前記残り他のサブ回路の各相電流値の差分値を求め、
前記各差分値を所定の増幅比(Kp)で増幅してデューティ比の補正値を求め、
1から前記デューティ比の補正値を差し引いた値を前記電流制御器が出力する制御信号のデューティ比にかけて前記残り他のサブ回路に制御信号として印加することを特徴とする請求項3に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記バランス制御器は、
前記均衡電流指令と前記残り他のサブ回路の各相電流値の差分値を求め、
前記各差分値を所定の増幅比(Kp)で増幅し、
前記各差分値を所定の他の増幅比(Ki)で増幅して積分した値を前記所定の増幅比(Kp)で増幅された値に加えてデューティ比の補正値を求め、
1から前記デューティ比の補正値を差し引いた値を前記電流制御器が出力する制御信号のデューティ比にかけて前記残り他のサブ回路に制御信号として印加することを特徴とする請求項3に記載の多相インターリーブコンバータ。 - 前記何れか1つのサブ回路の相電流値を前記均衡電流指令値として用いることを特徴とする請求項3に記載の多相インターリーブコンバータ。
- 前記バランス制御器は、前記何れか1つのサブ回路を含む多相電流情報を入力として所定の演算過程で演算された均衡電流指令を出力する均衡電流指令生成ブロックを含むことを特徴とする請求項3に記載の多相インターリーブコンバータ。
- 前記n個の各相ごとのサブ回路の相電流の入力を受けて平均化して出力する各相ごとのフィルタをさらに含み、前記各相ごとのフィルタによって平均化された各サブ回路の相電流がバランス制御器に入力されて前記制御信号のデューティ比の調節に用いられることを特徴とする請求項1に記載の多相インターリーブコンバータ。
- 多相インターリーブコンバータのn個のサブ回路の相電流値がそれぞれセンシングされる段階と、
電流制御器が電流制御指令と前記n個の各相ごとのサブ回路のうち何れか1つの相電流値の入力を受けて、前記何れか1つのサブ回路を制御するための制御信号を出力する段階と、
バランス制御器が前記n個の各相ごとのサブ回路の相電流値の入力を受け、前記電流制御器が出力する制御信号の入力を受けて、前記各相ごとのサブ回路の相電流値と前記電流制御器の制御信号に基づいて、残り他のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を調節する段階と、を含むことを特徴とする多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記電流制御指令は、電圧制御器が前記n個のサブ回路の出力電圧の入力を受け、その大きさに比例して出力する出力信号であることを特徴とする請求項13に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。
- 前記バランス制御器は、
前記何れか1つのサブ回路の相電流値から決まる均衡電流指令と残り他のサブ回路の各相電流値との間の差分値を計算し、前記差分値と前記電流制御器の制御信号に基づいて、前記残り他のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を調節することを特徴とする請求項13に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記バランス制御器は、
前記n個のサブ回路のうち何れか1つの相のサブ回路の相電流が他の相のサブ回路の相電流よりも大きい場合は、相電流が大きい前記何れか1つの相のサブ回路に印加される制御信号のデューティー比を減らすことを特徴とする請求項13または15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記バランス制御器は、
前記n個のサブ回路のうち何れか1つの相のサブ回路の相電流が他の相のサブ回路の相電流よりも小さい場合は、相電流が小さい前記何れか1つの相のサブ回路に印加される制御信号のデューティ比を増やすことを特徴とする請求項13または15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 移相器がバランス制御器から出力される制御信号の位相を遷移させ、
前記電流制御器から出力される制御信号と前記移相器で移相された制御信号により、前記各サブ回路の出力が制御されることを特徴とする請求項13に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記移相器は、
n相インターリーブコンバータで、前記バランス制御器が出力する制御信号を360/n×(n−1)°移相させることを特徴とする請求項18に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記バランス制御器は、
前記均衡電流指令と前記残り他のサブ回路の各相電流値の差分値を求め、
前記各差分値を所定の増幅比(Kp)で増幅してデューティ比の補正値を求め、
1から前記デューティ比の補正値を差し引いた値を前記電流制御器が出力する制御信号のデューティ比にかけて前記残り他のサブ回路に制御信号として印加することを特徴とする請求項15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記バランス制御器は、
前記均衡電流指令と前記残り他のサブ回路の各相電流値の差分値を求め、
前記各差分値を所定の増幅比(Kp)で増幅し、
前記各差分値を所定の他の増幅比(Ki)で増幅して積分した値を前記所定の増幅比(Kp)で増幅された値に加えてデューティ比の補正値を求め、
1から前記デューティ比の補正値を差し引いた値を前記電流制御器が出力する制御信号のデューティ比にかけて前記残り他のサブ回路に制御信号として印加することを特徴とする請求項15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。 - 前記何れか1つのサブ回路の相電流値を前記均衡電流指令値として用いることを特徴とする請求項15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。
- 前記バランス制御器は、前記何れか1つのサブ回路を含む多相電流情報を入力として所定の演算過程で演算された均衡電流指令を用いることを特徴とする請求項15に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。
- 各相ごとのフィルタが前記n個の各相ごとのサブ回路の相電流の入力を受けて平均化して出力し、前記各相ごとのフィルタによって平均化された各サブ回路の相電流がバランス制御器に入力されて前記制御信号のデューティ比の調節に用いられることを特徴とする請求項13に記載の多相インターリーブコンバータの制御方法。
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