JP5566859B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図1において、電源回路には、スイッチング素子SW、平滑回路Hおよびスイッチング制御部11が設けられている。また、スイッチング素子SWと平滑回路Hとの間には、平滑回路Hに流入する電流を検出する電流センサSAが設けられている。
図2において、チャンネル電界効果トランジスタM1がオン、nチャンネル電界効果トランジスタM2はオフしている時は、検出値Isは直線的に増加し、チャンネル電界効果トランジスタM1がオフ、nチャンネル電界効果トランジスタM2はオンしている時は、検出値Isは直線的に減少するため、検出値Isの波形は三角波となり、検出値Isは局所的には線形である。
図3は、第2実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図3において、この電源回路には、図1の電源回路のスイッチング制御部11の代わりにスイッチング制御部21が設けられている。
図4は、第3実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図4において、この電源回路には、図3の電源回路のスイッチング制御部21の代わりにスイッチング制御部31が設けられている。
図5において、検出値IsのAD変換値は離散的な値をとる。そして、例えば、デジタル補償値Ictが36の場合、検出値Isが36に一致した時にコンパレータ26の比較結果Re_msbが立ち上がる。そして、コンパレータ26の比較結果Re_msbを用いてフリップフロップ28をリセットすると、検出値Isが36に一致した時に検出値Isが減少する。
図6は、第4実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図6において、この電源回路には、図4の電源回路のスイッチング制御部31の代わりにスイッチング制御部41が設けられている。
図7は、第5実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図7において、この電源回路には、図6の電源回路のスイッチング制御部41の代わりにスイッチング制御部51が設けられている。スイッチング制御部51には、図6の減算器42の代わりに減算回路52が設けられている。減算回路52は、デジタル補償値Ictから検出値IsのAD変換値を減算することができる。
図8において、検出値IsのAD変換値は離散的な値をとる。そして、例えば、デジタル補償値Ictが37の場合、検出値Isが37に一致した時にコンパレータ26の比較結果Re_msbが立ち上がる。そして、コンパレータ26の比較結果Re_msbを用いてフリップフロップ28をリセットすると、検出値Isが37に一致した時に検出値Isが減少する。
図9は、第6実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図9において、この電源回路には、図7の電源回路のスイッチング制御部51の代わりにスイッチング制御部61が設けられている。スイッチング制御部61には、図7のコンパレータ26および減算回路52の代わりに判定回路63および減算回路62が設けられている。減算回路62は、デジタル補償値Ictから検出値IsのAD変換値を減算することができる。判定回路63は、減算回路62から出力される正負符号PNに応じて、デジタル補償値Ictと検出値IsのAD変換値との大小関係を判定することができる。
図10は、第7実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図10において、この電源回路には、図4の電源回路のスイッチング制御部31の代わりにスイッチング制御部71が設けられている。スイッチング制御部71には、図4のデジタル補償器23の代わりにデジタル補償器23a、23bが設けられている。
図11は、第8実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図11において、この電源回路には、図4の電源回路のスイッチング制御部31の代わりにスイッチング制御部81が設けられている。また、この電源回路には、電流センサSAの代わりに電流センサSA´が設けられている。なお、電流センサSAは、平滑回路Hに流入する電流の瞬時値を検出するのに対し、電流センサSA´は、平滑回路Hに流入する電流の平均値を検出することができる。
図12は、第9実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図12において、この電源回路には、図3の電源回路のスイッチング制御部21の代わりにスイッチング制御部91が設けられている。
図13において、補間部92には、傾き算出部93および予測部94が設けられている。傾き算出部93は、測定値mkに基づいて測定値mkが時間とともにどの程度増加するかを示す傾きを算出することができる。予測部94は、傾き算出部93にて算出された傾きに基づいて測定値mkを補間する補間値を予測することができる。
そして、傾き算出部93において、前回の測定値mk−1と今回の測定値mkとの差分を前回の測定値mk−1と今回の測定値mkとの時間間隔で除算することで傾きmk´が算出される。そして、傾きmk´に補間周期Tを掛けることで補間値が算出される。そして、予測部94では、サンプリングクロックtrigに従って測定値mkと補間値とが順次出力されることで、補間された測定値pk(i)が図12の補間された検出値Isbとして出力される。なお、補間周期Tは、サンプリングクロックtrigの周期に対応させることができる。
図14において、例えば、測定値としてpk(0)およびpk+1(0)が得られたものとすると、pk(0)とpk+1(0)との間はpk(1)とpk(2)で補間される。
一般的には、pk(0)=mkとすると、pk(i)=pk(i−1)+T・mk´で与えることができる。ただし、kは0以上の整数、iは1以上の整数である。
図15において、補間部92には、傾き算出部93および予測部94の代わりに平滑部95および予測部96が設けられている。平滑部95は、測定値mkを平均化した値に基づいて測定値mkが時間とともにどの程度増加するかを示す傾きを算出することができる。予測部94は、平滑部95にて算出された傾きに基づいて、測定値mkを平均化した値を補間する補間値を予測することができる。
なお、平均値skに基づいて補間された測定値pk(i)は、pk(0)=skとすると、pk(i)=pk(i−1)+T・sk´で与えることができる。
図16は、第10実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図16において、この電源回路には、図12の電源回路のスイッチング制御部91の代わりにスイッチング制御部101が設けられている。ここで、スイッチング制御部101には、図12の補間部92の代わりに補間部102が設けられている。補間部102は、平滑回路Hに流入する電流の検出値IsのAD変換値に基づいて検出値Isを補間することができる。この時、補間部102は、検出値Isの特異点に基づいて補間処理をリセットすることができる。なお、検出値Isの特異点としては、検出値Isの折り返し点および検出値Isの端点を挙げることができる。
図17において、補間部102では図12の補間部92と同様に補間処理が行われる。ここで、検出値Isの特異点B1〜B3が検出されると、補間処理をリセットし、特異点B1〜B3から補間処理を再開する。
図18は、第11実施形態に係る電源回路の概略構成を示すブロック図である。
図18において、この電源回路には、図3の電源回路のスイッチング制御部21の代わりにスイッチング制御部111が設けられている。
図20は、電源回路に適用される移相器の一例を示すブロック図である。
図20において、移相器には、フリップフロップF1〜FN(Nは正の整数)およびセレクタSL1が設けられている。ここで、フリップフロップF1〜FNはN段接続され、各フリップフロップF1〜FNの出力はセレクタSL1に入力されている。
図21において、移相器には、カウンタCU、コンパレータPAおよびフリップフロップFFが設けられている。そして、サンプリングクロックSCLがカウンタCUにてカウントされ、そのカウント結果がコンパレータPAに出力される。そして、コンパレータPAにおいて、カウンタCUのカウント結果がデジタル補償値Ictの下位ビットIct_lsbと比較され、カウンタCUのカウント結果がデジタル補償値Ictの下位ビットIct_lsbと一致した時にコンパレータ16、26の比較結果Re_msbがフリップフロップFFに取り込まれることで、リセット信号Reが出力される。
図22において、バッファU1〜UNおよびセレクタSL2が設けられている。ここで、バッファU1〜UNはN段接続され、各バッファU1〜UNの出力はセレクタSL2に入力されている。
Claims (7)
- 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値の上位ビットのDA変換値と、前記平滑回路に流入する電流の検出値とを比較し、前記デジタル補償値の下位ビットに基づいて前記比較結果の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの出力タイミングをシフトさせた信号に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値と、前記平滑回路に流入する電流の検出値のAD変換値との比較結果に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値の上位ビットと、前記平滑回路に流入する電流の検出値のAD変換値とを比較し、前記デジタル補償値の下位ビットに基づいて前記比較結果の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの出力タイミングをシフトさせた信号に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値と、前記平滑回路に流入する電流のデジタル検出値とを比較し、
前記デジタル補償値と前記デジタル検出値との減算結果に基づいて、前記比較結果の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの出力タイミングをシフトさせた信号に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値の上位ビットと、前記平滑回路に流入する電流の検出値のAD変換値とを比較し、前記比較結果に基づいてデューティの上位ビットを算出するとともに、前記デジタル補償値の下位ビットを前記デューティの下位ビットに設定し、前記デューティに基づいて前記スイッチング素子をPWM制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路に流入する電流の検出値のAD変換値に基づいて前記検出値を補間し、前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値と、前記補間された検出値との比較結果に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。 - 直流を分断するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子にて分断された直流を平滑化する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧から算出されたデジタル補償値を生成し、前記のデジタル補償値に基づいて制御信号の時系列組合せを生成し、前記制御信号と、前記平滑回路に流入する電流の検出値のAD変換値との比較結果に基づいて、前記スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチング制御部とを備えることを特徴とする電源回路。
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