JP5771511B2 - 電源制御装置 - Google Patents
電源制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5771511B2 JP5771511B2 JP2011253983A JP2011253983A JP5771511B2 JP 5771511 B2 JP5771511 B2 JP 5771511B2 JP 2011253983 A JP2011253983 A JP 2011253983A JP 2011253983 A JP2011253983 A JP 2011253983A JP 5771511 B2 JP5771511 B2 JP 5771511B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer function
- power supply
- control device
- signal
- supply control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
- G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
の特性を有する補償器と、伝達関数Wp(z)の特性を有する制御対象と、伝達関数
{1+Wc(z)・Wp(z)}/{Wc(z)・Wp(z)}
の特性を有する外乱キャンセル器を有することでコンデンサの容量や入力電圧の条件の影響が小さい電源制御装置を構成することができる。
その補償器と制御対象と外乱キャンセル器の伝達関数を近似および等価変換して得られる回路が、制御対象の比例補償を行う比例補償ゲインKpと、制御対象の積分補償を行う積分補償ゲインKiと、外乱の伝達をキャンセルするフィードバックゲインKfと、フィルタ回路ゲインKzの4つの積算器で構成できる。そのため、従来技術に比べて積算器の数を大幅に減らすことができ、電源制御装置の回路規模を小さくすることができる効果がある。
Vi=3.3V
C=10uF
L=2.2uF
r=0.72Ω
R=5Ω
このとき、その条件を(11)式に代入すると、制御対象102に相当する降圧DCDCコンバータ2の伝達関数は、(12)式になる。
2…降圧DCDCコンバータ
101…補償器
102…制御対象
103…外乱キャンセル器
103A…要素
103B…要素
103C…要素
104…フィルタ回路
105…第1加算器
106…第2加算器
107…差分信号
108…外乱キャンセル信号
109…差分外乱信号
110…フィードバック信号
111…制御信号
201…第3加算器
202…第4加算器
203…第5加算器
204…比例補償ゲインブロック
205…積分補償ゲインブロック
206…遅延器
301…コントローラ機能ブロック
302…フィードバックゲインブロック
303…フィルタ回路ゲインブロック
304…第6加算器
305…遅延器
306…第7加算器
307…加算器
ADC…A/D変換器
CNT…コントローラ
Vi…入力電圧
Vo…出力電圧
SW1…ハイサイドスイッチング素子
SW2…ロウサイドスイッチング素子
L…インダクタ
R…抵抗
R1…負荷抵抗
r…目標値
y…制御量
143A…加え合せ点
143B…加え合せ点
143E…加え合せ点
144A…要素
144F…要素
154…制御対象要素
161…伝達要素
162…伝達要素
163…伝達要素
164…引き出し点
165…加え合せ点
166…引き出し点
167…加え合せ点
170…ディジタル制御器
171…フィードバック要素
172…フィードバック要素
173…フィードバック要素
174…フィードバック要素
175…フィードバック要素
176…フィードバック要素
177…フィードフォワード要素
178…フィードフォワード要素
179…フィードフォワード要素
180…要素
181…要素
182…要素
183…要素
184…加え合せ点
185…加え合せ点
Claims (5)
- 目標値とフィードバック信号とに基づいて差分信号を生成する第1の加算器と、
第1の伝達関数Wc(z)の特性を有し、前記差分信号に基づいて制御信号を生成する補償器と、
第2の伝達関数Wp(z)の特性を有し、前記制御信号に応じて生成される出力信号を出力する制御対象と、
第3の伝達関数{1+Wc(z)・Wp(z)}/{Wc(z)・Wp(z)}の特性を有し、制御量yに対応する前記出力信号に基づいて外乱キャンセル信号を生成する外乱キャンセル器と、
前記第1の加算器の出力と前記外乱キャンセル信号とに基づいて差分外乱信号を生成する第2の加算器と、
第4の伝達関数K(z)の特性を有し、前記差分外乱信号に基づいて前記フィードバック信号を生成するフィルタ回路と
を具備し、
前記補償器は、
前記差分信号と前記出力信号とを入力として受け取り、前記差分信号と前記出力信号との各々に基づいて、前記制御量yを前記目標値に一致させる補償動作を行う
電源制御装置。 - 請求項3に記載の電源制御装置において、
前記外乱キャンセル器は、
前記合成伝達関数が有する極のうち、過渡特性の大勢を決定する極を有し、ゲインが1であることを特徴とする
電源制御装置。 - 請求項4に記載の電源制御装置において、
前記フィルタ回路は、下記の積算係数Kzを有する項を含む式
前記フィルタ回路と前記補償器と前記外乱キャンセル器とに対応する前記第1の伝達関数と前記第3の伝達関数と前記第4の伝達関数を等価変換した回路は、
前記制御対象の比例補償を前記積算係数Kpで行う比例補償ゲインブロックと、
前記制御対象の積分補償を前記積算係数Kiで行う積分補償ゲインブロックと、
外乱の伝達をキャンセルするフィードバックゲインブロックと、
前記積算係数Kzを有する項を含む式あらわされる特性を有するフィルタ回路ゲインブロックと
を有し、
前記合成伝達関数が有する極のうち、過渡特性の大勢を決定する極を極P1とするとき、前記フィードバックゲインブロックは、
電源制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011253983A JP5771511B2 (ja) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | 電源制御装置 |
US13/682,183 US8984037B2 (en) | 2011-11-21 | 2012-11-20 | Power supply control apparatus |
US14/608,020 US9214863B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-01-28 | Power supply control apparatus |
US14/958,810 US20160149488A1 (en) | 2011-11-21 | 2015-12-03 | Power supply control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011253983A JP5771511B2 (ja) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | 電源制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013110854A JP2013110854A (ja) | 2013-06-06 |
JP5771511B2 true JP5771511B2 (ja) | 2015-09-02 |
Family
ID=48427973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011253983A Active JP5771511B2 (ja) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | 電源制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US8984037B2 (ja) |
JP (1) | JP5771511B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5771511B2 (ja) * | 2011-11-21 | 2015-09-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電源制御装置 |
JP6674749B2 (ja) * | 2015-06-04 | 2020-04-01 | ローム株式会社 | デジタル制御電源回路、その制御回路およびそれを用いた電子機器 |
WO2021106712A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ローム株式会社 | スイッチング電源およびその制御回路、基地局、サーバ |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2733446B2 (ja) * | 1994-08-12 | 1998-03-30 | 株式会社京三製作所 | 電源制御装置の制御方法 |
US7521913B2 (en) * | 2004-09-10 | 2009-04-21 | Primarion Corporation | Active transient response circuits, system and method for digital multiphase pulse width modulated regulators |
US7570036B2 (en) * | 2004-09-10 | 2009-08-04 | Primarion Corporation | Multi-threshold multi-gain active transient response circuit and method for digital multiphase pulse width modulated regulators |
JP2004254488A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-09-09 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電源装置 |
WO2006013776A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | University Of Electro-Communications | ロバストディジタル制御器およびその設計装置 |
JP2006050723A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Univ Of Electro-Communications | ロバストディジタル制御器の設計装置 |
US7777461B2 (en) * | 2005-10-31 | 2010-08-17 | Chil Semiconductor Corporation | Power supply and controller circuits |
JP4793821B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-10-12 | Tdkラムダ株式会社 | ディジタル制御器 |
CA2629235A1 (en) * | 2007-04-17 | 2008-10-17 | Queen's University At Kingston | Dc-dc converter with improved dynamic response |
US7783269B2 (en) * | 2007-09-20 | 2010-08-24 | Quantance, Inc. | Power amplifier controller with polar transmitter |
US8085024B2 (en) * | 2008-04-29 | 2011-12-27 | Exar Corporation | Self-tuning digital current estimator for low-power switching converters |
CA2751915C (en) * | 2011-09-09 | 2020-03-31 | Queen's University At Kingston | Methods and circuits for improving the dynamic response of a dc-dc converter |
JP5771511B2 (ja) * | 2011-11-21 | 2015-09-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電源制御装置 |
US8937818B2 (en) * | 2012-02-03 | 2015-01-20 | Sheikh Mohammad Ahsanuzzaman | Low-volume programmable-output PFC rectifier with dynamic efficiency and transient response optimization |
US9385599B2 (en) * | 2013-04-25 | 2016-07-05 | Infineon Technologies Austria Ag | Converter circuit and method for converting an input voltage to an output voltage using a white noise generator |
-
2011
- 2011-11-21 JP JP2011253983A patent/JP5771511B2/ja active Active
-
2012
- 2012-11-20 US US13/682,183 patent/US8984037B2/en active Active
-
2015
- 2015-01-28 US US14/608,020 patent/US9214863B2/en active Active
- 2015-12-03 US US14/958,810 patent/US20160149488A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130132451A1 (en) | 2013-05-23 |
US20160149488A1 (en) | 2016-05-26 |
US8984037B2 (en) | 2015-03-17 |
US9214863B2 (en) | 2015-12-15 |
JP2013110854A (ja) | 2013-06-06 |
US20150145492A1 (en) | 2015-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4341753B2 (ja) | ロバストディジタル制御器およびその設計装置 | |
JP5901635B2 (ja) | ブリッジトポロジーを用いるスイッチドモード電力コンバータ及びそのスイッチング方法 | |
JP5808990B2 (ja) | Dc/dcコンバータの制御回路及びdc−dcコンバータ | |
TWI483523B (zh) | 多相直流對直流轉換器與其控制方法 | |
JP2012531179A (ja) | 入出力線形化を使ってコンバータを制御するシステム、方法、および装置 | |
CN108566089B (zh) | 降压型dc-dc变换器***的输出反馈电压控制方法 | |
Leng et al. | A simple model predictive control for Buck converter operating in CCM | |
US20130241513A1 (en) | Power converter with average current limiting | |
JP7109205B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5771511B2 (ja) | 電源制御装置 | |
JP4793821B2 (ja) | ディジタル制御器 | |
TWM454670U (zh) | 直流對直流轉換器 | |
Chincholkar et al. | Design and implementation of an output feedback controller for the Cuk converter | |
JP4877661B2 (ja) | ディジタル制御器 | |
JPWO2018190249A1 (ja) | スイッチング電源システム、コントローラ、及び制御方法 | |
TW202335412A (zh) | 開關電源的控制電路、控制方法及開關電源 | |
JP2013059141A (ja) | ロバストディジタル制御を適用した力率改善装置および電源装置 | |
JP6219099B2 (ja) | 電力変換装置 | |
Alassi et al. | Robust sliding mode controller design for DC-DC converters with adaptive gains | |
JP2006050723A (ja) | ロバストディジタル制御器の設計装置 | |
Sivaraj et al. | Control of quadratic boost converter using fractional order PID controller | |
Michal | Optimal Load Transient Response of the Boost DC-DC Converter Based on Stochastic Duty-cycle Sequence Generator | |
JP6217257B2 (ja) | Dc/dcコンバータ及び電源装置 | |
Liu et al. | Research and simulation of parallel current-mode controlled buck converter | |
Veerachary | Design and analysis of charge-pump based buck converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140829 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5771511 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |