JP6559643B2 - 調整可能なフライバック又はバックブーストコンバータ - Google Patents
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Description
D(t)=T(t)*Uout/(Uout+Uin(t))
Ipeak-coil(t)=D(t)*Uin(t)/L
Iav-in(t)=(D(t)/T(t))*Ipeak-coil(t)/2=D(t)2*Uin(t)/(2*T(t)*L)
を導くことができる。これは、
Iav-in(t)=D(t)*Uin(t)*Uout/(2*L*(Uout+Uin(t)))
に変換することができる。トランス比がn:1である場合、UoutはnUoutとなる。一般的な場合、これは、
Iav-in(t)=D(t)*Uin(t)*nUout/(2*L*(nUout+Uin(t)))
となる。これは、相対的に一定した出力電圧Uout及び相対的に一定した出力電流を持つ境界モードの単段フライバックコンバータに対して有効である。該単段フライバックコンバータが力率コントローラとしても動作しなければならない場合、Iav-in(t)がUin(t)に実質的に比例して変化することが必要となる。このことは、D(t)*nUout/(2*L*(nUout+Uin(t)))が相対的に一定でなければならないという要件につながる。nUout及びLは相対的に一定であるので、D(t)は、Uin(t)に、
D(t)=constant*(nUout+Uin(t))
に従って依存する必要がある。
Claims (14)
- 電圧源に接続されるコンバータのスイッチを制御するためのコントローラユニットであって、
前記コントローラユニットは、前記電圧源の電圧信号を受信し、前記スイッチの導通時間の期間が前記電圧信号の振幅と設計パラメータとの和に実質的に比例するように、制御信号を発生し、前記設計パラメータは他の電圧信号の振幅を有し、前記他の電圧信号は前記コンバータの出力電圧を有する、コントローラユニット。 - 前記コンバータはフライバックコンバータ又はバックブーストコンバータであり、
前記コントローラユニットは、前記フライバックコンバータ又は前記バックブーストコンバータの前記スイッチを制御する請求項1に記載のコントローラユニット。 - 前記コンバータが前記スイッチに結合された一次コイル及び負荷に結合されるべき二次コイルを備えたトランスを有する前記フライバックコンバータである場合、前記他の電圧信号は前記一次コイルの巻線数により乗算されると共に前記二次コイルの巻線数により除算された該二次コイルの出力電圧を有し、前記コンバータが前記スイッチに結合されると共に負荷に接続されるべきコイルを有するバックブーストコンバータである場合、前記他の電圧信号が前記コイルの入力部の巻線数により乗算されると共に前記コイルの出力部の巻線数により除算された該コイルの出力電圧を有する請求項2に記載のコントローラユニット。
- 前記コントローラユニットが回路及びコントローラを含み、
前記回路が、前記電圧信号を入力するための入力端子と、前記コントローラの制御入力端子に結合されるべき出力端子と、共通端子と、第1抵抗、第2抵抗及び第1電圧規定エレメントの第1直列接続並びに第3抵抗及び第2電圧規定エレメントの第2直列接続の並列接続と、電流通過エレメントとを有し、
前記並列接続が前記入力端子及び前記出力端子に結合され、前記電流通過エレメントが前記出力端子及び前記共通端子に結合され、
前記コントローラが、前記制御信号を発生する請求項3に記載のコントローラユニット。 - 前記第1電圧規定エレメント及び前記第2電圧規定エレメントの各々がダイオード又はツェナーダイオードを有し、前記電流通過エレメントが第4抵抗を有する請求項4に記載のコントローラユニット。
- 前記コントローラユニットが回路及びコントローラを含み、
前記回路がグランドに接続された外部エレメントを有し、
前記コントローラが、前記制御信号を発生し、前記スイッチの導通時間の期間が前記グランドに接続された外部エレメントにより定められるタイプのものであり、該外部エレメントの値の増加の結果として前記スイッチの導通時間の期間が増加され、該外部エレメントの値の減少の結果として前記スイッチの導通時間の期間が減少される請求項3に記載のコントローラユニット。 - 前記外部エレメントが外部抵抗であり、
前記回路が、前記電圧信号を入力する入力端子と、前記コントローラの制御入力端子に結合されるべき出力端子と、共通端子と、前記コントローラの電源端子に結合されるべき他の端子と、前記入力端子に結合された第1抵抗、電圧規定エレメント及び前記共通端子に結合された第2抵抗の第1直列接続と、制御電極が前記電圧規定エレメントと前記第2抵抗との間の接続点に結合され、第1主電極が前記共通端子に結合され、且つ、第2主電極が第3抵抗を介して前記他の端子に結合された第1トランジスタとを有し、該第1トランジスタの前記第2主電極は第2トランジスタの制御電極に結合され、該第2トランジスタの第1主電極は前記共通端子に結合され、該第2トランジスタの第2主電極は第4抵抗及び第5抵抗の第2直列接続を介して前記共通端子に結合され、前記第4抵抗と前記第5抵抗との間の接続点が前記出力端子に結合される請求項6に記載のコントローラユニット。 - 前記外部エレメントは外部コンデンサであり、
前記回路が、前記電圧信号を入力する入力端子と、前記コントローラの制御入力端子に結合されるべき出力端子と、共通端子と、前記入力端子に結合された第1抵抗、電圧規定エレメント及び前記共通端子に結合された第2抵抗の第1直列接続と、制御電極が前記電圧規定エレメントと前記第2抵抗との間の接続点に結合され、第1主電極が前記共通端子に結合され、且つ、第2主電極が第1コンデンサ及び第2コンデンサの第2直列接続を介して前記共通端子に結合されたトランジスタとを有し、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとの間の接続点が前記出力端子に結合された請求項6に記載のコントローラユニット。 - 請求項1に記載のコントローラユニットを有するフライバックコンバータ。
- 請求項1に記載のコントローラユニットを有するバックブーストコンバータ。
- 請求項9に記載のフライバックコンバータを有すると共に、負荷を更に有する機器。
- 請求項10記載のバックブーストコンバータを有すると共に、負荷を更に有する機器。
- 電圧信号を供給する電圧源に接続されるべきフライバックコンバータ又はバックブーストコンバータを有するコンバータのスイッチを制御するための制御信号を調整する方法であって、
前記スイッチの導通時間の期間を前記電圧信号の振幅と設計パラメータとの和に実質的に比例させるステップを有し、
前記設計パラメータは他の電圧信号の振幅を有し、前記他の電圧信号は前記コンバータの出力電圧を有する方法。 - 電圧信号を供給する電圧源に接続されるべきフライバックコンバータ又はバックブーストコンバータを有するコンバータのスイッチを制御するための制御信号を調整する機器であって、
前記スイッチの導通時間の期間を前記電圧信号の振幅と設計パラメータとの和に実質的に比例させる手段とを有し、
前記設計パラメータは他の電圧信号の振幅を有し、前記他の電圧信号は前記コンバータの出力電圧を有する機器。
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