JP7412388B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
入力電力に基づいて出力電力を制御する車載電力変換装置においては、小型・低コスト化を目的として電流検出のためにカレントトランス(CT)が用いられる。カレントトランスの使用においては、検出される電流値が実際の電流値と乖離する場合がある。そこで、例えば、下記特許文献1には、カレントトランスを使用した電流検出回路において、検出電流による誤差を電解効果トランジスタ(FET)で修正する技術が開示されている。
真の入力電流の平滑回路の出力電圧をV_flat_realとし、
デューティー比が狭小の時の平滑回路の出力電圧をV_flatとし、
現在のデューティー比をdutyとし、
デューティー比広大時における最大値である最大デューティー比をduty_largeとした場合、下記の式(1)に基づき、
V_flat_real=V_flat×(duty_large/duty)・・・・・(1)
現在のデューティー比と最大デューティー比の比率をゲインとし、平滑回路の出力電圧にゲインを乗算して入力電流に対して平滑回路の出力電圧を補正する。
以下、実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1による電力変換装置1の一例を示すブロック図である。図1に示すように、カレントトランス11、リセット抵抗12、分圧抵抗13、ダイオード14、フィルタ抵抗15、フィルタコンデンサ16を有し、更に、カレントトランス11の後段に接続された半導体スイッチング素子17a、17b、17c、17dと、トランス18と、ダイオード19a、19b、19c、19dと、平滑リアクトル20とで構成される電力変換回路100を備えている。電力変換回路100は、DC/DCコンバータを構成しており、半導体スイッチング素子17a~17dのそれぞれには制御ドライバ101a、101b、101c、101dが接続されている。電力変換装置1の入力側にはセンサ回路300が接続され、その出力側にはセンサ回路400が接続されている。
一般的に、第1の制御部200aは、低コスト化のために、汎用ICにて構成される。汎用ICでは、例えば、出力側のセンサ回路400により得た出力電圧値Voutを、第2の制御部200bからの出力電圧指令値V*に近づけるように半導体スイッチング素子17a~17dの駆動信号Dra~Drdのデューティー比を制御する。
なお、一般的に、電力変換回路を構成している半導体スイッチング素子の駆動信号における駆動周波数の一周期をT、半導体スイッチング素子で構成されている上下アームの短絡を防止するために設定されるデッドタイムをTdとすると、「最大デューティー比」は(T-2×Td)/T、「最小デューティー比」は制御器200aが出力可能な駆動信号の最小パルス幅として表すことができる。
また、図3に記載のとおり、デューティー比狭小からデューティー比広大までは、ある一定の傾きで入力電流と平滑回路出力電圧は線形的に相関を持つことになるため、予めこの「デューティー比狭小時の平滑回路出力電圧と真の入力電流」、「デューティー比広大時の平滑回路出力電圧と真の入力電流」を取得していれば、現在の平滑回路出力電圧から入力電流を算出することが可能となる。この相関の関係を示したものが図3である。この関係を用いて真の入力電流を求める算出式が後述する式(1)である。よって、この相関関係は、式(1)の前提条件である。
即ち、真の入力電流と平滑回路の出力の相関について、係数は、具体的な演算関係における補正値を導出するための演算式に用いられる。
V_flat_real=V_flat×(duty_large/duty)・・・・・(1)
上記の式(1)において、V_flat_realは真の入力電流の平滑回路の出力電圧を、V_flatはデューティー比が狭小の時の平滑回路の出力電圧を、dutyは現在のデューティー比を、duty_largeは最大デューティー比を示す。ここで、式(1)の「duty_large」は、図3のデューティー比広大の中でも最もデューティー比が最大の時である。また、式(1)における「duty_large/duty」は、現在のデューティー比と最大デューティー比の比率を表している。
このように、平滑回路によって検出される出力電圧がデューティー比によって変化する分をあらかじめ入力電流で補正しておくことで、結果的に正しく補正された入力電流に相当する平滑回路の出力電圧が検出される。
duty=1-(Vin/Vout)・・・・・(2)
第2の制御部200bにおいて上記のようにデューティー比を測定することで、既存の検出用の回路を流用することで、デューティー比を算出するための追加部品の必要が無く、デューティー比を測定できる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
Claims (2)
- 半導体スイッチング素子を有した電力変換回路と、
前記電力変換回路の入力電流を電圧に変換して検出するためのカレントトランスと、
前記カレントトランスの二次側の出力を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力電圧を入力として前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動信号を制御し、前記半導体スイッチング素子の前記駆動信号のデューティー比により前記平滑回路の出力電圧を補正する制御部を有する電力変換装置において、
前記制御部は、前記デューティー比をデューティー比狭小時における最小値からデューティー比広大時における最大値まで変動させた際の真の入力電流と前記平滑回路の出力電圧とを予め取得し、前記真の入力電流と前記平滑回路の出力電圧の相関を、平滑された出力電圧をカレントトランスの電流値に変換する際に補正するための係数として記憶した記憶部を有しており、
真の入力電流の平滑回路の出力電圧をV_flat_realとし、
デューティー比が狭小の時の平滑回路の出力電圧をV_flatとし、
現在のデューティー比をdutyとし、
デューティー比広大時における最大値である最大デューティー比をduty_largeとした場合、下記の式(1)に基づき、
V_flat_real=V_flat×(duty_large/duty)・・・・・(1)
現在のデューティー比と最大デューティー比の比率をゲインとし、前記平滑回路の出力電圧に前記ゲインを乗算して前記入力電流に対して前記平滑回路の出力電圧を補正することを特徴とする電力変換装置。 - 前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を駆動する第1の制御部と前記平滑回路の出力を取得する第2の制御部とに分離していることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000139073A (ja) | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源回路 |
JP2002107387A (ja) | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Tempearl Ind Co Ltd | 電流値検出方法及び電流値検出装置 |
JP2003143858A (ja) | 2001-10-30 | 2003-05-16 | Daikin Ind Ltd | 電源装置およびそれを用いた空気調和機 |
JP2013046489A (ja) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Tdk Corp | スイッチング電源装置、出力電流検出装置、および出力電流検出方法 |
JP2014119354A (ja) | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電流検出回路 |
JP2015089192A (ja) | 2013-10-29 | 2015-05-07 | Tdk株式会社 | 車載用電圧変換装置 |
JP2017041997A (ja) | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 矢崎総業株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10153625A (ja) * | 1996-11-20 | 1998-06-09 | Daikin Ind Ltd | カレントトランスを用いた入力電流検出回路 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000139073A (ja) | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スイッチング電源回路 |
JP2002107387A (ja) | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Tempearl Ind Co Ltd | 電流値検出方法及び電流値検出装置 |
JP2003143858A (ja) | 2001-10-30 | 2003-05-16 | Daikin Ind Ltd | 電源装置およびそれを用いた空気調和機 |
JP2013046489A (ja) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Tdk Corp | スイッチング電源装置、出力電流検出装置、および出力電流検出方法 |
JP2014119354A (ja) | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電流検出回路 |
JP2015089192A (ja) | 2013-10-29 | 2015-05-07 | Tdk株式会社 | 車載用電圧変換装置 |
JP2017041997A (ja) | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 矢崎総業株式会社 | 電力変換装置 |
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