JP6025199B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1は図1〜図6を参照しながら説明する。図1に示す電力変換装置10は、スイッチング電源装置(DC/DCコンバータ)の一例である。当該電力変換装置10は、入力電圧Vin(例えば288[V])を所要の出力電圧Vout(例えば14[V])に変換して出力する機能を担う。電力変換装置10の入力端子INには電力源Ebが接続され、出力端子OUTには負荷Zが接続される。電力源Ebは、例えばバッテリ(二次電池等)や燃料電池などが該当する。負荷Zは、例えば電力源Ebとは電源容量が異なるバッテリ、回転電機(電動発電機、発電機,電動機等)、ヘッドランプなどが該当する。出力電圧Voutは任意の値で設定してよい。電力変換装置10内に設定してもよく、外部処理装置(例えばECUやコンピュータ等)から受ける信号やデータ等に基づいて設定してもよい。
実施の形態2は図5〜図10を参照しながら説明する。なお電力変換装置10の構成等は実施の形態1と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態2では実施の形態1と異なる点について説明する。よって実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態3は図11と図12を参照しながら説明する。なお電力変換装置10の構成等は実施の形態1,2と一部が同一であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態3では実施の形態1,2と異なる点について説明する。よって実施の形態1,2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜3に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
11(11A,11B) スイッチ回路
Q1〜Q6 スイッチング素子
Tr トランス(誘導性要素)
19 フィードバック手段
19c モード切替手段
Iref 制御電流値(フィードバック制御の制御量)
PWM パルス幅変調信号(制御信号)
Nmode 通常モード(動作モード)
Imode 間欠モード(動作モード)
Vd1 検出電圧値(第1検出値)
Vd2 検出電圧値(第2検出値)
Claims (12)
- 制御信号(PWM)に基づいてスイッチング素子(Q1〜Q6)を駆動するスイッチ回路(11,11A,11B)と、フィードバック制御を行うフィードバック手段(19)と、前記フィードバック制御の制御量(Iref)に基づいて前記制御信号を出力する信号出力手段(14,15)とを備える電力変換装置(10)において、
前記スイッチ回路のスイッチング動作を通常モード(Nmode)と、前記通常モードよりも前記スイッチング動作が少ない間欠モード(Imode)との間で切り替え制御を行うモード切替手段(19c)を有し、
前記モード切替手段は、前記スイッチ回路に入力される入力値である第1検出値(Vd1)と前記スイッチ回路から出力される出力値である第2検出値(Vd2)とのうちで一方または双方の検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させるとともに、前記第1検出値および前記第2検出値のうちで一方または双方の検出値に基づいて、スロープ信号にかかる単位時間当たりの変化量を変化させることを特徴とする電力変換装置。 - 制御信号(PWM)に基づいてスイッチング素子(Q1〜Q6)を駆動するスイッチ回路(11,11A,11B)と、フィードバック制御を行うフィードバック手段(19)と、前記フィードバック制御の制御量(Iref)に基づいて前記制御信号を出力する信号出力手段(14,15)とを備える電力変換装置(10)において、
前記スイッチ回路のスイッチング動作を通常モード(Nmode)と、前記通常モードよりも前記スイッチング動作が少ない間欠モード(Imode)との間で切り替え制御を行うモード切替手段(19c)を有し、
前記モード切替手段は、前記スイッチ回路に入力される入力値である第1検出値(Vd1)と前記スイッチ回路から出力される出力値である第2検出値(Vd2)とのうちで一方または双方の検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させるとともに、前記第1検出値および前記第2検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させることを特徴とする電力変換装置。 - 制御信号(PWM)に基づいてスイッチング素子(Q1〜Q6)を駆動するスイッチ回路(11,11A,11B)と、フィードバック制御を行うフィードバック手段(19)と、前記フィードバック制御の制御量(Iref)に基づいて前記制御信号を出力する信号出力手段(14,15)とを備える電力変換装置(10)において、
前記スイッチ回路のスイッチング動作を通常モード(Nmode)と、前記通常モードよりも前記スイッチング動作が少ない間欠モード(Imode)との間で切り替え制御を行うモード切替手段(19c)を有し、
前記モード切替手段は、前記スイッチ回路に入力される入力値である第1検出値(Vd1)と前記スイッチ回路から出力される出力値である第2検出値(Vd2)とのうちで一方または双方の検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させ、
前記フィードバック手段は、前記通常モードから前記間欠モードに切り替える際、前記フィードバック制御の積分項をゼロに初期化することを特徴とする電力変換装置。 - 制御信号(PWM)に基づいてスイッチング素子(Q1〜Q6)を駆動するスイッチ回路(11,11A,11B)と、フィードバック制御を行うフィードバック手段(19)と、前記フィードバック制御の制御量(Iref)に基づいて前記制御信号を出力する信号出力手段(14,15)とを備える電力変換装置(10)において、
前記スイッチ回路のスイッチング動作を通常モード(Nmode)と、前記通常モードよりも前記スイッチング動作が少ない間欠モード(Imode)との間で切り替え制御を行うモード切替手段(19c)を有し、
前記モード切替手段は、前記スイッチ回路に入力される入力値である第1検出値(Vd1)と前記スイッチ回路から出力される出力値である第2検出値(Vd2)とのうちで一方または双方の検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させ、
前記フィードバック手段は、前記間欠モード中に、次回の前記通常モードで前記フィードバック制御する際のゲイン値を前記入力値に基づいて変化させることを特徴とする電力変換装置。 - 前記モード切替手段は、前記第1検出値および前記第2検出値のうちで一方または双方の検出値に基づいて、スロープ信号にかかる単位時間当たりの変化量を変化させることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記モード切替手段は、前記第1検出値および前記第2検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるタイミングを変化させることを特徴とする請求項1,3,4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記フィードバック手段は、前記通常モードから前記間欠モードに切り替える際、前記フィードバック制御の積分項をゼロに初期化することを特徴とする請求項1,2,4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記フィードバック手段は、前記間欠モード中に、次回の前記通常モードで前記フィードバック制御する際のゲイン値を前記入力値に基づいて変化させることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記モード切替手段は、
前記第1検出値および前記第2検出値のうちで一方または双方の検出値に基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替える際の基準値となる閾値(Ith,Ith1,Ith2)を演算する閾値演算部(19f)と、
前記制御量と前記閾値とに基づいて、前記通常モードから前記間欠モードに切り替えるか否かを判定する切替判定部(19e)と、
を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の電力変換装置。 - 前記モード切替手段は、前記通常モードと前記間欠モードとの切り替えにヒステリシス特性を持たせることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記モード切替手段は、前記間欠モードから前記通常モードに切り替わると、所定期間だけ所定デューティ比の前記制御信号を生成する指令である指令信号(Icom)を前記信号出力手段に伝達することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記スイッチ回路は、一次コイル(L1)と二次コイル(L2)とを有するトランス(Tr)を含み、
前記モード切替手段は、前記一次コイル側の検出値を前記第1検出値とし、前記二次コイル側の検出値を前記第2検出値とすることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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