JP4807142B2 - DC / DC converter - Google Patents

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Description

本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータに係り、詳しくは電流モード制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータに関する。   The present invention relates to a DC / DC converter, and more particularly to a DC / DC converter that performs current mode control.

ＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチング電源）の制御方式として電圧モード制御と電流モード制御とがある。電流モード制御の場合、電圧モード制御に比較してライン・レギュレーションが良好になる。従来、電流モード制御を行うＤＣ／ＤＣコンバータが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このＤＣ／ＤＣコンバータは、一次−二次間が絶縁されたトランスを備え、一次回路に主スイッチを設けたフォワード型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記トランスに補助巻線を設け、この補助巻線に電圧検出回路を接続し、この電圧検出回路に誤差アンプを設けてある。そして、前記一次回路のピーク電流を検出してスイッチングのオン期間を決めるピーク電流モード制御を行い、前記誤差アンプの出力を利用して、出力電圧の基準電圧に正帰還をかけることで出力電圧の負荷電流補正を行う。
特開２００３−２４４９５３号公報 As a control method of the DC / DC converter (switching power supply), there are voltage mode control and current mode control. In current mode control, line regulation is better than voltage mode control. Conventionally, a DC / DC converter that performs current mode control has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This DC / DC converter is a forward type DC / DC converter having a transformer in which primary and secondary are insulated, and a primary switch is provided in a primary circuit, and an auxiliary winding is provided in the transformer. Is connected to a voltage detection circuit, and this voltage detection circuit is provided with an error amplifier. Then, peak current mode control is performed to detect the peak current of the primary circuit and determine the on period of switching, and by using the output of the error amplifier, positive feedback is applied to the reference voltage of the output voltage. Perform load current correction.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-244953

ＤＣ／ＤＣコンバータで電流モード制御を行う場合、リアクトル電流を測定する必要がある。しかし、制御周期と比較して電流検出回路の遅れ時間が大きい場合、制御を行う時点での正しい電流値が分からないため制御が不安定になることがある。制御周期を短くせずに制御を行えば、制御が不安定になるのを避けることはできるが、制御周期が長くなればなるほどピーク電流値が大きくなり、コンバータに使用するチョークコイルや平滑コンデンサが大型化してコンバータを小型化することが困難になる。   When performing current mode control with a DC / DC converter, it is necessary to measure the reactor current. However, when the delay time of the current detection circuit is large compared to the control cycle, the control may become unstable because the correct current value at the time of control is not known. If control is performed without shortening the control cycle, it is possible to avoid instability of the control, but the longer the control cycle, the larger the peak current value, and the more the choke coil and smoothing capacitor used in the converter become. It becomes difficult to reduce the size of the converter by increasing the size.

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、制御周期を短くしても制御が不安定になるのを抑制することができ、コンバータの小型化を図ることができるＤＣ／ＤＣコンバータを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to suppress unstable control even when the control cycle is shortened, and to reduce the size of the converter. It is to provide a DC / DC converter capable of

前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、スイッチング素子のスイッチング制御を電流モード制御で行うＤＣ／ＤＣコンバータである。そして、コイルに流れる電流量を検出する電流検出手段と、入力電圧、出力電圧、前記コイルに流れる電流値、前記スイッチング素子のデューティ及び前記コイルの電流重畳特性から電流変動値を演算し、前記電流変動値から検出電流値を差し引いた電流値変動分を出力する演算手段と、前記電流検出手段による検出電流値に前記演算手段によって出力された前記電流値変動分を加算し、その加算した値に基づく補正値を検出電流値を遅れ時間分補正するための電流値として出力する補正手段と、前記補正手段により出力された電流値に基づいて前記スイッチング素子をオン、オフ制御する制御手段とを備えている。ここで、「電流重畳特性」とは、電流値によって決まるインダクタンスの値を意味する。また、「電流変動値」とは、電流検出手段による電流検出時から制御手段に電流値信号が入力されるまでの遅れ時間中に変化する電流値を意味する。以下、この明細書では同様の意味で使用する。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a DC / DC converter that performs switching control of a switching element by current mode control. Then, a current detecting means for detecting the amount of current flowing through the coil, the input voltage, output voltage, current flowing through the coil, and calculates the current variation value from the duty and the current superposition characteristic of the coil of the switching element, the current A calculating means for outputting a current value fluctuation amount obtained by subtracting a detected current value from a fluctuation value, and adding the current value fluctuation amount output by the calculating means to the detected current value by the current detecting means, and adding the added value to the added value. A correction unit that outputs a correction value based on the detection current value as a current value for correcting the delay time, and a control unit that controls on and off of the switching element based on the current value output by the correction unit. ing. Here, the “current superposition characteristic” means an inductance value determined by a current value. Further, the “current fluctuation value” means a current value that changes during a delay time from when the current is detected by the current detection unit to when the current value signal is input to the control unit. Hereinafter, the same meaning is used in this specification.

電流モード制御では、コイルに流れる電流量を検出する必要があるが、電流検出が制御周期と比較して遅れが大きいと制御が不安定になりやすい。例えば、キャリア周波数が１００ｋＨｚの場合、電流検出の遅れが数μｓｅｃ以上となると制御が不安定になる可能性がある。しかし、電流検出をこの程度の遅れがない状態で行うのは難しい。この発明では、電流検出を遅れが小さい状態で行うのではなく、電流検出手段によって検出された検出電流値を補正手段により遅れ時間分補正することで、制御手段がスイッチング制御を行う時に正しい電流値を使用することができる。具体的には、演算手段が、入力電圧、出力電圧、コイルに流れる電流値、スイッチング素子のデューティ及び電流重畳特性から電流変動値を演算する。補正手段はその電流変動値に基づいて検出電流値の補正を行う。そして、制御手段は補正された電流値に基づいてスイッチング素子をオン、オフ制御する。従って、制御周期を短くしても制御が不安定になるのを抑制することができ、コンバータの小型化を図ることができる。   In current mode control, it is necessary to detect the amount of current flowing through the coil, but if current detection is delayed compared to the control cycle, control tends to become unstable. For example, when the carrier frequency is 100 kHz, the control may become unstable if the delay in current detection is several μsec or more. However, it is difficult to perform current detection without such a delay. In the present invention, current detection is not performed in a state where the delay is small, but the correct current value is detected when the control means performs switching control by correcting the detected current value detected by the current detection means by the correction means by the delay time. Can be used. Specifically, the calculation means calculates the current fluctuation value from the input voltage, the output voltage, the current value flowing through the coil, the duty of the switching element, and the current superposition characteristics. The correcting means corrects the detected current value based on the current fluctuation value. Then, the control unit performs on / off control of the switching element based on the corrected current value. Therefore, even if the control cycle is shortened, it is possible to prevent the control from becoming unstable, and it is possible to reduce the size of the converter.

また、補正手段が、電流変動値をそのまま使用した補正値を制御手段に出力する構成では、演算手段が故障して電流変動値が得られない場合、制御手段が制御を続けることができなくなる。しかし、この発明では、補正手段は、検出電流値に電流値変動分を加算した値に基づく補正値を制御手段に出力するため、演算手段が故障して電流変動値が得られない場合でも、検出電流値に基づく補正値が制御手段に出力され、演算手段が故障の場合でも制御を続けることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記演算手段には、前記電流変動値を演算するためのマップ又は計算式が記憶されている。 Further, in the configuration in which the correction means outputs the correction value using the current fluctuation value as it is to the control means, the control means cannot continue control when the arithmetic means fails and the current fluctuation value cannot be obtained. However, in the present invention, the correction means outputs a correction value based on a value obtained by adding the current value fluctuation to the detected current value to the control means, so even if the calculation means fails and the current fluctuation value cannot be obtained, A correction value based on the detected current value is output to the control means, and control can be continued even when the arithmetic means is out of order.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the calculation means stores a map or a calculation formula for calculating the current fluctuation value.

本発明によれば、制御周期を短くしても制御が不安定になるのを抑制することができ、コンバータの小型化を図ることができる。   According to the present invention, even if the control cycle is shortened, it is possible to prevent the control from becoming unstable, and it is possible to reduce the size of the converter.

以下、本発明を降圧型の電流モード制御ＤＣ／ＤＣコンバータに具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、２個の電力用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が直流電源１１に直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２にはそれぞれｎチャネルのＭＯＳＦＥＴが使用されている。スイッチング素子Ｑ１のソース及びスイッチング素子Ｑ２のドレインの接続点と、直流電源１１のマイナス端子との間にはコイル（リアクトル）Ｌ１及びコンデンサＣ１が直列に接続されている。コイルＬ１の下流側（スイッチング素子Ｑ１のソース及びスイッチング素子Ｑ２のドレインの接続点側）にはコイルＬ１に流れる電流量を検出する電流検出手段を構成する電流検出用抵抗Ｒ１が設けられている。コンデンサＣ１の一方の端子にはプラス側の出力端子１２ａが設けられ、他方の端子にはマイナス側の出力端子１２ｂが設けられている。そして、両出力端子１２ａ，１２ｂ間に負荷１５が接続されるようになっている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a step-down current mode control DC / DC converter will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the DC / DC converter 10 has two power switching elements Q1 and Q2 connected in series to a DC power source 11. N-channel MOSFETs are used for the switching elements Q1 and Q2, respectively. A coil (reactor) L1 and a capacitor C1 are connected in series between the connection point between the source of the switching element Q1 and the drain of the switching element Q2 and the negative terminal of the DC power supply 11. On the downstream side of the coil L1 (on the connection point side between the source of the switching element Q1 and the drain of the switching element Q2), a current detection resistor R1 constituting current detection means for detecting the amount of current flowing through the coil L1 is provided. One terminal of the capacitor C1 is provided with a positive output terminal 12a, and the other terminal is provided with a negative output terminal 12b. A load 15 is connected between the output terminals 12a and 12b.

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング制御を電流モード制御で行う制御装置２０は、電流検出手段を構成する電流検出回路２１と、電流変動値を演算する演算手段２２と、電流検出手段による検出電流値を遅れ時間分補正する補正手段２３と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン、オフ制御する制御手段としての制御ＩＣ２４とを備えている。   A control device 20 that performs switching control of the switching elements Q1 and Q2 by current mode control includes a current detection circuit 21 that constitutes a current detection unit, a calculation unit 22 that calculates a current fluctuation value, and a current value detected by the current detection unit. A correction means 23 for correcting the delay time and a control IC 24 as a control means for controlling on / off of the switching elements Q1, Q2 are provided.

電流検出回路２１は、電流検出用抵抗Ｒ１の両端電圧を検出するとともに電流値信号ＳＩを出力する。
演算手段２２は、入力電圧Ｖinと、出力電圧Ｖout と、コイルＬ１に流れる電流値に相当する電流値信号ＳＩと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングデューティと、コイルＬ１の電流重畳特性とから電流変動値を演算する。入力電圧Ｖinは図示しない電圧検出センサの検出信号を入力することで得られ、出力電圧Ｖout はコンデンサＣ１の端子電圧を検出する図示しない電圧検出センサの検出信号を入力することで得られる。スイッチングデューティは、制御ＩＣ２４からデューティ信号を入手することで確認する。演算手段２２は例えばマイクロコンピュータで構成されている。演算手段２２は、マップ又は計算式をメモリに記憶しており、マップ又は計算式を使用して電流変動値を演算する。 The current detection circuit 21 detects a voltage across the current detection resistor R1 and outputs a current value signal SI.
The calculation means 22 calculates the current fluctuation from the input voltage Vin, the output voltage Vout, the current value signal SI corresponding to the current value flowing through the coil L1, the switching duty of the switching elements Q1 and Q2, and the current superposition characteristics of the coil L1. Calculate the value. The input voltage Vin is obtained by inputting a detection signal of a voltage detection sensor (not shown), and the output voltage Vout is obtained by inputting a detection signal of a voltage detection sensor (not shown) that detects the terminal voltage of the capacitor C1. The switching duty is confirmed by obtaining a duty signal from the control IC 24. The computing means 22 is constituted by a microcomputer, for example. The calculating means 22 stores a map or a calculation formula in a memory, and calculates the current fluctuation value using the map or the calculation formula.

補正手段２３は、演算手段２２の出力を入力してアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２５と、誤差増幅器２６とを備えている。誤差増幅器２６の反転入力端子には電流検出回路２１の出力端子が抵抗Ｒ２を介して接続され、Ｄ／Ａ変換器２５の出力端子が抵抗Ｒ３を介して接続されている。誤差増幅器２６の非反転入力端子には基準電圧Ｖref が入力される。そして、誤差増幅器２６の出力が制御ＩＣ２４に入力されるようになっている。即ち、補正手段２３は、検出電流値に電流値変動分を加算した値に基づく補正値を制御ＩＣ２４に出力する。   The correction unit 23 includes a D / A converter 25 that receives the output of the calculation unit 22 and converts it into an analog signal, and an error amplifier 26. The output terminal of the current detection circuit 21 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier 26 via a resistor R2, and the output terminal of the D / A converter 25 is connected via a resistor R3. The reference voltage Vref is input to the non-inverting input terminal of the error amplifier 26. The output of the error amplifier 26 is input to the control IC 24. That is, the correction unit 23 outputs a correction value based on a value obtained by adding the current value variation to the detected current value to the control IC 24.

制御ＩＣ２４は、コイルＬ１を流れる電流値に対応する電圧を入力して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン、オフ制御するための制御信号（デューティ信号）を出力するＰＷＭコンパレータ（パルス幅変調器）を備えている。制御ＩＣ２４から出力された制御信号は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲートに入力されるようになっている。   The control IC 24 receives a voltage corresponding to the value of the current flowing through the coil L1, and outputs a PWM comparator (pulse width modulator) that outputs a control signal (duty signal) for on / off control of the switching elements Q1 and Q2. I have. The control signal output from the control IC 24 is input to the gates of the switching elements Q1 and Q2.

次に前記のように構成されたＤＣ／ＤＣコンバータ１０の作用を説明する。制御ＩＣ２４から出力される制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が所定のオンデューティで、交互にＯＮになるようにオン、オフ制御される。   Next, the operation of the DC / DC converter 10 configured as described above will be described. Based on a control signal output from the control IC 24, the switching elements Q1 and Q2 are on / off controlled so as to be alternately turned on at a predetermined on-duty.

スイッチング素子Ｑ１がＯＮでスイッチング素子Ｑ２がＯＦＦの状態において、直流電源１１から電流がスイッチング素子Ｑ１、電流検出用抵抗Ｒ１、コイルＬ１に流れてコイルＬ１に電磁エネルギーが蓄えられるとともにコンデンサＣ１の充電も行われ、静電エネルギーが蓄えられる。次ぎにスイッチング素子Ｑ１がＯＦＦでスイッチング素子Ｑ２がＯＮになると、コイルＬ１の電磁エネルギーがスイッチング素子Ｑ２を介して放出され、電流がスイッチング素子Ｑ２からコイルＬ１に向かうように流れる。この期間、負荷１５はコイルＬ１とコンデンサＣ１の蓄積エネルギーによって連続的に給電を受ける。   When the switching element Q1 is ON and the switching element Q2 is OFF, current flows from the DC power source 11 to the switching element Q1, the current detection resistor R1, the coil L1, and electromagnetic energy is stored in the coil L1 and the capacitor C1 is also charged. Done and electrostatic energy is stored. Next, when the switching element Q1 is turned off and the switching element Q2 is turned on, the electromagnetic energy of the coil L1 is released through the switching element Q2, and a current flows from the switching element Q2 toward the coil L1. During this period, the load 15 is continuously fed by the energy stored in the coil L1 and the capacitor C1.

制御ＩＣ２４は、コイルＬ１に所定の電流が流れるようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティを設定して制御信号を出力する。コイルＬ１に流れる電流量は電流検出用抵抗Ｒ１及び電流検出回路２１によって検出される。電流検出回路２１の検出信号が遅れなく制御ＩＣ２４に入力されれば問題はない。しかし、電流検出回路２１の検出信号が制御ＩＣ２４に入力されるまでには遅れがある。そして、コイルＬ１を流れる電流量は時間と共に変化し、コイルＬ１を流れる電流値によってインダクタンス（Ｌ値）が変化する。図２に示すように、インダクタンスは直流電流が大きくなるに従って減少し、その減少量を考慮せずに制御を行うと、制御が不安定になる。なお、図２ではインダクタンスが直線的に変化するように表しているが、条件によっては曲線状に変化する場合もある。   The control IC 24 sets the duty of the switching elements Q1, Q2 so that a predetermined current flows through the coil L1, and outputs a control signal. The amount of current flowing through the coil L1 is detected by the current detection resistor R1 and the current detection circuit 21. There is no problem if the detection signal of the current detection circuit 21 is input to the control IC 24 without delay. However, there is a delay before the detection signal of the current detection circuit 21 is input to the control IC 24. The amount of current flowing through the coil L1 changes with time, and the inductance (L value) changes depending on the value of the current flowing through the coil L1. As shown in FIG. 2, the inductance decreases as the direct current increases, and if the control is performed without taking the reduction amount into consideration, the control becomes unstable. Although FIG. 2 shows that the inductance changes linearly, it may change in a curved line depending on the conditions.

この実施形態では、演算手段２２において、入力電圧Ｖinと、出力電圧Ｖout と、コイルＬ１に流れる電流値に相当する電流値信号ＳＩと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチングデューティと、電流重畳特性とから電流変動値が演算される。即ち、電流検出回路２１で検出された電流値が制御ＩＣ２４に入力されるまでの遅れ時間を考慮した電流変動値が演算される。演算手段２２は、電流変動値をそのまま補正手段２３のＤ／Ａ変換器２５に出力するのではなく、電流変動値から電流検出回路２１の電流値信号ＳＩの電流値を差し引いた電流値変動分を出力する。   In this embodiment, in the calculation means 22, the input voltage Vin, the output voltage Vout, the current value signal SI corresponding to the current value flowing through the coil L1, the switching duty of the switching elements Q1 and Q2, and the current superimposition characteristics. A current fluctuation value is calculated. That is, the current fluctuation value is calculated in consideration of the delay time until the current value detected by the current detection circuit 21 is input to the control IC 24. The calculation means 22 does not output the current fluctuation value as it is to the D / A converter 25 of the correction means 23, but the current fluctuation value obtained by subtracting the current value of the current value signal SI of the current detection circuit 21 from the current fluctuation value. Is output.

演算手段２２の出力信号がＤ／Ａ変換器２５でアナログ信号に変換され、電流値信号ＳＩに加算された後、誤差増幅器２６の非反転入力端子に入力される。そのため、制御ＩＣ２４には、遅れ時間が補正された電流値に相当する信号が入力される。そして、制御周期（スイッチング周期）に合った正しい電流値に基づいてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティ（スイッチングデューティ）が設定されて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に制御信号が出力される。   The output signal of the arithmetic means 22 is converted into an analog signal by the D / A converter 25, added to the current value signal SI, and then input to the non-inverting input terminal of the error amplifier 26. Therefore, a signal corresponding to the current value whose delay time is corrected is input to the control IC 24. Then, the on-duty (switching duty) of the switching elements Q1, Q2 is set based on the correct current value that matches the control period (switching period), and a control signal is output to the switching elements Q1, Q2.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング制御を電流モード制御で行う。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、コイルＬ１に流れる電流量を検出する電流検出用抵抗Ｒ１及び電流検出回路２１と、入力電圧Ｖin、出力電圧Ｖout 、コイルＬ１に流れる電流値、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のデューティ及びコイルＬ１の電流重畳特性から電流変動値を演算する演算手段２２と、検出電流値を遅れ時間分補正する補正手段２３とを備えている。そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン、オフ制御する制御ＩＣ２４は、補正手段２３により補正された電流値に基づいてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン、オフ時間、即ちスイッチングデューティを設定する。従って、電流検出手段によって検出された検出電流値を補正手段２３により遅れ時間分補正することで、制御ＩＣ２４がスイッチング制御を行う時に正しい電流値を使用することができる。そのため、制御周期を短くしても制御が不安定になるのを抑制することができ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を構成するコイルＬ１やコンデンサＣ１として小型のものを使用でき、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の小型化を図ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The DC / DC converter 10 performs switching control of the switching elements Q1, Q2 by current mode control. The DC / DC converter 10 includes a current detection resistor R1 for detecting the amount of current flowing through the coil L1 and a current detection circuit 21, an input voltage Vin, an output voltage Vout, a current value flowing through the coil L1, and the duty of the switching elements Q1 and Q2. And a calculating means 22 for calculating the current fluctuation value from the current superposition characteristics of the coil L1, and a correcting means 23 for correcting the detected current value by the delay time. Then, the control IC 24 that controls on / off of the switching elements Q1, Q2 sets the on / off time of the switching elements Q1, Q2, that is, the switching duty, based on the current value corrected by the correcting means 23. Therefore, by correcting the detected current value detected by the current detection means by the correction means 23 by the delay time, the correct current value can be used when the control IC 24 performs the switching control. Therefore, even if the control cycle is shortened, it is possible to suppress the control from becoming unstable, and a small-sized one can be used as the coil L1 and the capacitor C1 constituting the DC / DC converter 10, and the DC / DC converter 10 Miniaturization can be achieved.

（２）補正手段２３は、電流検出用抵抗Ｒ１及び電流検出回路２１による検出電流値に電流値変動分を加算した値に基づく補正値を制御ＩＣ２４に出力する。補正手段２３が、電流変動値をそのまま使用した補正値を制御ＩＣ２４に出力する構成では、演算手段２２が故障して電流変動値が得られない場合、制御ＩＣ２４が制御を続けることができなくなる。しかし、補正手段２３は、検出電流値に電流値変動分を加算した値に基づく補正値を制御ＩＣ２４に出力するため、演算手段２２が故障して電流変動値が得られない場合でも、検出電流値に基づく補正値が制御ＩＣ２４に出力されるため、演算手段２２が故障の場合でも制御を続けることができる。   (2) The correction means 23 outputs to the control IC 24 a correction value based on a value obtained by adding the current value variation to the current value detected by the current detection resistor R1 and the current detection circuit 21. In the configuration in which the correction unit 23 outputs a correction value using the current fluctuation value as it is to the control IC 24, the control IC 24 cannot continue control when the calculation unit 22 fails and a current fluctuation value cannot be obtained. However, since the correction unit 23 outputs a correction value based on a value obtained by adding the current value variation to the detected current value to the control IC 24, even if the calculation unit 22 fails and a current variation value cannot be obtained, the detection current Since a correction value based on the value is output to the control IC 24, the control can be continued even when the computing means 22 is out of order.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１０に限らず、例えば、図３に示すような昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ３０に適用してもよい。 The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
Not only the step-down DC / DC converter 10 but also a step-up DC / DC converter 30 as shown in FIG.

○ ２個のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン、オフ制御される構成に限らず、例えば、図４に示すように、スイッチング素子Ｑ２に代えてダイオードＤを設けてもよい。ダイオードＤは、アノードが直流電源１１のマイナス端子側に、カソードがスイッチング素子Ｑ１に接続される。この構成においては、構成が簡単になるとともに制御も簡単になる。   Not limited to the configuration in which the two switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on and off, for example, as shown in FIG. 4, a diode D may be provided instead of the switching element Q2. The diode D has an anode connected to the negative terminal side of the DC power supply 11 and a cathode connected to the switching element Q1. In this configuration, the configuration is simplified and the control is also simplified.

○ スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を構成するトランジスタは、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）等その他のスイッチング素子を使用してもよい。ＩＧＢＴを使用する場合は、ＭＯＳＦＥＴのソースが接続される部分にエミッタを接続し、ドレインが接続される部分にコレクタを接続する。   The transistors constituting the switching elements Q1 and Q2 are not limited to MOSFETs, and other switching elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) may be used. When using an IGBT, an emitter is connected to a portion to which the source of the MOSFET is connected, and a collector is connected to a portion to which the drain is connected.

○ ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、非絶縁型のコンバータに限らず、入力側と出力側とが絶縁されている絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータに適用してもよい。絶縁型のコンバータとしては、例えば、プッシュプル型コンバータや一石フォワード型コンバータがある。   The DC / DC converter 10 is not limited to a non-insulated converter, and may be applied to an insulated DC / DC converter in which an input side and an output side are insulated. Examples of the insulation type converter include a push-pull type converter and a one-stone forward type converter.

○ ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の電源はバッテリに限らず、交流を直流に変換した直流、即ちＡＣ／ＤＣインバータの出力であってもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。 The power source of the DC / DC converter 10 is not limited to a battery but may be a direct current obtained by converting alternating current into direct current, that is, an output of an AC / DC inverter.
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.

・ 請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、非絶縁型のコンバータである。   -In invention of Claim 1 or Claim 2, the said DC / DC converter is a non-insulated type converter.

一実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図。The circuit diagram of the DC / DC converter of one embodiment. 直流電流の大きさとインダクタンスの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the magnitude | size of direct current, and an inductance. 別の実施形態の回路図。The circuit diagram of another embodiment. 別の実施形態の回路図。The circuit diagram of another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

Ｌ１…コイル、Ｑ１，Ｑ２…スイッチング素子、Ｖin…入力電圧、Ｖout …出力電圧、１０，３０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２１…電流検出手段を構成する電流検出回路、２２…演算手段、２３…補正手段、２４…制御手段としての制御ＩＣ。   L1 ... Coil, Q1, Q2 ... Switching element, Vin ... Input voltage, Vout ... Output voltage, 10, 30 ... DC / DC converter, 21 ... Current detection circuit constituting current detection means, 22 ... Calculation means, 23 ... Correction Means 24... Control IC as control means.

Claims (2)

スイッチング素子のスイッチング制御を電流モード制御で行うＤＣ／ＤＣコンバータであって、
コイルに流れる電流量を検出する電流検出手段と、
入力電圧、出力電圧、前記コイルに流れる電流値、前記スイッチング素子のデューティ及び前記コイルの電流重畳特性から電流変動値を演算し、前記電流変動値から検出電流値を差し引いた電流値変動分を出力する演算手段と、
前記電流検出手段による検出電流値に前記演算手段によって出力された前記電流値変動分を加算し、その加算した値に基づく補正値を検出電流値を遅れ時間分補正するための電流値として出力する補正手段と、
前記補正手段により出力された電流値に基づいて前記スイッチング素子をオン、オフ制御する制御手段とを備えたＤＣ／ＤＣコンバータ。 A DC / DC converter that performs switching control of a switching element by current mode control,
Current detection means for detecting the amount of current flowing through the coil;
Calculates the current fluctuation value from the input voltage, output voltage, current value flowing through the coil, duty of the switching element, and current superimposition characteristics of the coil, and outputs the current fluctuation value obtained by subtracting the detected current value from the current fluctuation value and computing means for,
The current value fluctuation output by the computing means is added to the current value detected by the current detecting means, and a correction value based on the added value is output as a current value for correcting the detected current value by the delay time. Correction means;
DC / DC converter provided with the control means which carries out on-off control of the said switching element based on the electric current value output by the said correction means. 前記演算手段には、前記電流変動値を演算するためのマップ又は計算式が記憶されている請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。 2. The DC / DC converter according to claim 1 , wherein a map or a calculation formula for calculating the current fluctuation value is stored in the calculation means .
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