JPH03190557A - パルス幅変調器の最大デューティーサイクル制御装置 - Google Patents

パルス幅変調器の最大デューティーサイクル制御装置

Info

Publication number
JPH03190557A
JPH03190557A JP2243689A JP24368990A JPH03190557A JP H03190557 A JPH03190557 A JP H03190557A JP 2243689 A JP2243689 A JP 2243689A JP 24368990 A JP24368990 A JP 24368990A JP H03190557 A JPH03190557 A JP H03190557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
duty cycle
signal
pwm signal
pwm
maximum duty
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.)
Pending
Application number
JP2243689A
Other languages
English (en)
Inventor
Itzchak Cohen
イツァック コーヘン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAMBDA ELECTRON Inc
Original Assignee
LAMBDA ELECTRON Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LAMBDA ELECTRON Inc filed Critical LAMBDA ELECTRON Inc
Publication of JPH03190557A publication Critical patent/JPH03190557A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子的電力変換器に関し、より特定すれば、
その電力変換器を制御するパルス幅変調器により発生さ
れた最大パルス幅デニーティーサイクルを制御するため
の装置に関す′るものである。
従来の技術 ある種の電力変換器、特に電気的分離機能を有するアイ
ソレーショントランスフォーマを含むような変換器にお
いては、変換器のパルス幅変調器により生成される最大
デユーティ−サイクルを強制的に制限するものである。
パルス幅変調器の出力信号のデユーティ−サイクル(こ
れは電力変換器の“オン時間”を#御するものである)
は、損傷または誤動作を避けるため、ある最大値に制限
されなければならず、その最大値は如何なる条件におい
ても、すなわち過渡状態または定常状態において信号の
大きさをこれに制限するものである。損傷の蓋然性は、
大きいデユーティ−サイクル比において減磁されるとい
う変圧器の能力の限界に基づ(ものであり、それは最大
デユーティ−サイクル値の正確な設定が重要であること
を示唆している。
第1(a)図は例えば、ユニトロードUC3825高速
PWMコントローラを用いて構成された従来型パルス幅
変調器を示している。
図示の通り、ユニトロードPWM機能は、1つの入力と
して誤差増幅器(図示せず)から引き出された電圧v1
を受入れ、第2の入力として発振器(図示せず)により
生成された鋸歯状信号v2(第1(b)図参照)を受入
れるものである。
この2人力は、鋸歯状電圧v2の振幅が基準電圧yより
低い値である限り、高レベルPWM比較出力を発生し、
鋸歯状電圧ηが電圧篤を上回ったときは、低レベルのP
WM比較出力を発生するものである。
デユーティ−サイクルδは数学的には、(1) δ =
=ton で表わされる。ここに、tonはPWMコンパレータの
出力が“ハイ” (高)である時間間隔、そして、Tは
信号の全周期である。
第1(b)図及び第1(C)図を参照してユニトロード
PWM変調器の出力におけるデユーティ−サイクル−グ
ーは、誤差電圧v1の値が鋸歯状vp最小値(すなわち
、Vl−t、’  )より低い値から鋸歯状状電圧篤の
最高値(すなわち、Vビー、)まで変化するとき、Oか
ら単位″1″まで変化するものである。
最大デユーティ−サイクルを単位1より低い値に制限す
るため、従来の方法ではPWMコンパレータの入力に電
圧クランプ(2)を加えることによりv2を制限する。
この方法の回路構成は、第1(a)図に示す通り、ダイ
オードD及び調圧電源Bをクランプレベル、v −1の
設定のために用クランプ いるものである。この方法を図解した波形は、第1(C
)図において示されている。
第1(C)図においてV−5の値がvビーククランプ /2に等しくされたものとし、かつダイオードDの順方
向電圧降下を無視すれば、これらの条件下において、ユ
ニトロード最大デエーティーサイクルは50%に制限さ
れるであろう。
発明の目的 このデユーティ−サイクル*tm方法は、単純ではある
が、極めて不正確であるという欠点を有する。デユーテ
ィ−サイクルの較正は回路毎に変化し、また、与えられ
た1つの回路においても周囲温度及び回路の電源電圧変
化に応じて変化するいくつかの因子に影響される。
これらの因子とは、 Vj 577”の初期精度及び温度安定性、Ve−yの
初期精度及び電源/温度安定性、vバ、−の初期精度及
び電源/温度安定性、コンパレータ(1)の応答時間の
初期値及び電源/温度安定性、である。
上記の変動要因の累積的効果は極めて重要である。これ
らは最大デエーティーサイクルの設定における許容誤差
を決定する。この許容誤差の規制は、変換器の設計にお
いて、電力密度、効率及びコストなどのような性能パラ
メータに逆効果を与えるという犠牲を強いるものである
したがって、この発明の1つの目的は、電力変換回路に
おいてパルス幅変調器の最大デー−ティーサイクルを正
確な値に制限するための改良された技術を提供すること
である。
本発明の別の目的は、回路毎に僅少な許容誤差の範囲内
で作動するようにした正確なPWMデニ−ティーサイク
ルの制限を行う制御回路を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、実質上温度及び回路電圧の
変化に影響されないようなPWMデニーティーサイクル
リミッタを提供することである。
発明の概要 本発明は、一般には、パルス幅変調(PWM)システム
の制御PWM信号を用いた電力変換システムにおいて、
そのPWM信号の最大デコーテイーサイクルを正確、か
つ安定に設定するための技術として記述される。この技
術は、 (a)  最大値を表わすプリセットデニーテイーサイ
クルを有する基準PWM信号を発生するための手段、 (b)  前記基準PWM信号を前記システムPWM信
号と比較して後者の最大ティーテイーサイクルが前者の
最大ティーテイーサイクルより決定されるように制御す
るための手段、を用いるものである。
好ましい実施例の説明 第2図は鋸歯状タイミング信号v2がコンノくレータ(
1)及び(2)の反転入力に供給されるようにした実施
例を示している。コンノくレータ(1)の非反転入力に
は、誤差増幅器(図示せず)の出力電圧v1が印加され
る。
コンパレータ(1)及び(2)の出力はAND論理ゲー
ト(3)の入力に供給される。さらに、コンパレータ(
2)の出力は、入力抵抗Ri及び帰還コンデンサC・を
有する演算増幅器Aからなる積分回! 路(4)を介して自身(2)の非反転入力に接続される
積分回路(4)の非反転入力は、回路の電源電圧vcc
に渡して接続された抵抗分圧器(5)(R。
R2)から引き出されたDC電圧Vrefを受は入れる
回路動作において、コンパレータ(1)は鋸歯状タイミ
ング信号v2を誤差増幅器の出力電圧と比較することに
より、パルス幅変調信号PWM   をut 発生する。
第2のコンパレータ(2)はさらに、一方の入力におい
て鋸歯状タイミング信号■2を受は取り、他方の入力に
おいて積分回路(4)の出力を受入れる結果として、P
WM信号を発生する。
これら2つのPWMコンパレータの出力ヲ受取ったAN
Dゲート(3)は、より低いデユーティ−サイクル信号
を発生するコンパレータ(1又は2)により決定される
出力PWMoutを発生する。
好ましい実施例にお゛けるコンパレータ回路パラメ・−
夕は、′ハイ”状態においてVceに近い値かC1“ロ
ウ“状態におけるゼロ付近まで変化する電圧変動を提供
するように選択される。その結果、第2コンパレータ(
2)の出力における電圧v3の平均値vavは電圧vc
oとコンパレータ(2)のデー−ティーサイクルの積と
なる。すなわち、(2)V=l’X δ aV       CC−2 コンパレータ(2)のデユーテイーサイクルδ一−2 は、その非反転入力における電圧の関数である。
この入力は積分回路(4)の出力である。
積分回路(4)の出力はその入力をゼロとするように、
すなわち反転入力に平均値が実質上その非反転入力vr
efに等しい電圧を発生する。
このvrefは次式により与えられる。
(3) vref= vc0×R1/(R1+R2)か
くして、定常状態において積分回路(4)の出力はPW
Mコンパレータ(2)をして平均値vavがVrefに
等しくなるようにした信号■を発生せしめる。すなわち
、 したがって、 (5)式の両辺におけるvcc項を消去ルで、2 (6) 6.= (R,・R2) その結果” avはゲート(3)に加えられ、そのゲー
トの出力において選択された最大デユーティ−サイクル
δ。8xは、正確な一定値に制限されるδ2に等しくな
る。この正確な一定値は電源電圧、コンパレータにおけ
る鋸歯パラメータ、すなわち応答遅延特性の変動とは無
関係である。実際上、最大デユーティ−サイクルの値は
予め設定され、又は調整可能な2つの抵抗値の比によっ
て厳密に決定される。
コンパレータ(2)の最小及び最大電圧値が何らかの理
由により、前述の関係値V にならなけれC ば、R1及びR2の選定において適当な補償を行うこと
ができる。
実際上、二抵抗の極めて正確、かつ安定な比率は、種々
の固体抵抗器、プリント抵抗、又は集積回路抵抗により
容易に達成することができる。
以上述べたことから明らかな通り、実施例として図示説
明した最大デユーティ−サイクル制御技術は、本発明の
精神から逸脱することなく種々の変形を加えることがで
きる。これらの変形の態様としては、例えば論理を図示
の正論理から負論理に変換すること、交流のタイミング
波形を用いること、交直両方式を採用すること等がある
【図面の簡単な説明】
第1(a)図は従来のPWM回路を示す路線図、第1(
b)図は鋸歯状タイミング信号外を示す線線図、 第1(c)図は第1(a)図に示した回路のPWM信号
出力が第1(b)図に示した鋸歯状タイミング信号と如
何に比較されるかを示す線図、第2図は本発明の好まし
い実施例を示す路線図である。 第 1【中国 第1り図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パルス幅変調システムを制御するためのシステム
    PWM信号を用いた電力変換システムにおいて、 (a)予め設定されたデューティーサイクルを有する基
    準PWM信号を発生するための手段、及び、 (b)前記基準PWM信号を前記システムPWM信号と
    比較して予め定められた最大デュー ティーサイクルを有するPWM信号を生成するための手
    段 を備えたことを特徴とする前記システムPWM信号の最
    大デューティーサイクルを正確、かつ安定にセットする
    ための装置。
  2. (2)前記基準PWM信号発生手段がPWMソース信号
    を含むと共に、その平均値が前記予め設定された最大デ
    ューティーサイクルの関数となるように前記ソース信号
    を制御するための手段を備えたことを特徴とする請求項
    1記載のシステム。
  3. (3)前記ソース信号を制御するための手段が前記制御
    されたPWM信号の平均値を獲得するための手段を含む
    ことを特徴とする請求項2記載のシステム。
JP2243689A 1989-10-18 1990-09-12 パルス幅変調器の最大デューティーサイクル制御装置 Pending JPH03190557A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/423,236 US5021937A (en) 1989-10-18 1989-10-18 Maximum duty cycle limiting of pulse width modulators
US423236 1995-04-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03190557A true JPH03190557A (ja) 1991-08-20

Family

ID=23678139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2243689A Pending JPH03190557A (ja) 1989-10-18 1990-09-12 パルス幅変調器の最大デューティーサイクル制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5021937A (ja)
JP (1) JPH03190557A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001286164A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Seiko Instruments Inc 超音波モータ、及び超音波モータ付電子機器
JP2012068094A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Toshiba Corp レゾルバ信号処理装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446490B1 (en) * 1990-03-12 1994-07-13 Alcatel N.V. Switching converter
JPH06152957A (ja) * 1992-11-04 1994-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子写真装置
US5559685A (en) * 1994-10-12 1996-09-24 Electronic Power Conditioning, Inc. Voltage clamped parallel resonant converter with controllable duty cycle
US5939905A (en) * 1996-09-27 1999-08-17 Texas Instruments Incorporated Loop control detection circuit and method for detecting current feedback
US6107851A (en) * 1998-05-18 2000-08-22 Power Integrations, Inc. Offline converter with integrated softstart and frequency jitter
US20040183769A1 (en) * 2000-09-08 2004-09-23 Earl Schreyer Graphics digitizer
US6839590B2 (en) 2001-10-22 2005-01-04 Medtronic Physio-Control Corp. Average current mode controlled energy storage in a defibrillator
JP3950727B2 (ja) * 2002-04-10 2007-08-01 キヤノン株式会社 排出処理装置及び画像形成装置
US7219840B2 (en) * 2003-01-17 2007-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Calibrating fine actuator using a reference pattern
US20040251165A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-16 Pfizer Inc Medication organizer system
US6922346B2 (en) 2003-07-23 2005-07-26 Texas Instruments Incorporated System and method to limit maximum duty cycle and/or provide a maximum volt-second clamp
US20050029156A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Pfizer Inc Customized medication organizer
US7453709B2 (en) 2005-07-08 2008-11-18 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for increasing the power capability of a power supply
US20090302173A1 (en) * 2006-09-01 2009-12-10 Science Applications International Corporation Automatic flight control systems
US20080106917A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 James Holt Variable edge modulation in a switching regulator
US8018694B1 (en) 2007-02-16 2011-09-13 Fairchild Semiconductor Corporation Over-current protection for a power converter
US7719243B1 (en) 2007-11-21 2010-05-18 Fairchild Semiconductor Corporation Soft-start system and method for power converter
US7872883B1 (en) 2008-01-29 2011-01-18 Fairchild Semiconductor Corporation Synchronous buck power converter with free-running oscillator
US7723972B1 (en) 2008-03-19 2010-05-25 Fairchild Semiconductor Corporation Reducing soft start delay and providing soft recovery in power system controllers
US10893211B2 (en) 2018-06-25 2021-01-12 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and systems of limiting exposure to infrared light

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624486A (en) * 1970-03-06 1971-11-30 Westinghouse Electric Corp Apparatus for controlling pulse width modulation of inverter circuits
US4791544A (en) * 1984-09-21 1988-12-13 Veeco Instruments Regulating control for single-ended switching power supply
US4642748A (en) * 1985-08-29 1987-02-10 Mai Basic Four, Inc. Monitoring switch mode converter performance utilizing duty cycle
US4858094A (en) * 1988-10-18 1989-08-15 Allied-Signal Inc. Switched mode power supply with improved load regulation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001286164A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Seiko Instruments Inc 超音波モータ、及び超音波モータ付電子機器
JP4672828B2 (ja) * 2000-03-31 2011-04-20 セイコーインスツル株式会社 超音波モータ、及び超音波モータ付電子機器
JP2012068094A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Toshiba Corp レゾルバ信号処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5021937A (en) 1991-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03190557A (ja) パルス幅変調器の最大デューティーサイクル制御装置
KR100303450B1 (ko) 역률보정제어기
US5003454A (en) Power supply with improved power factor correction
US4974141A (en) AC to DC power converter with input current waveform control for buck-boost regualtion of output
US4894520A (en) Circuit for controlling power dissipated by an electrical resistance
JPS60218125A (ja) パルス幅変調電源におけるフイードフオワード回路およびその構成方法
GB2195842A (en) Controller for a resonant converter
JP2790263B2 (ja) 電流モード制御式コンバータ回路
JPH05176549A (ja) 電力変換器のための適応制御の方法および装置
KR930019067A (ko) 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로
US6285174B1 (en) Switching DC-to-Dc converter having on-time signal generation circuit and method for generating signal indicative of converter on-time
JP2000509958A (ja) 制御ループ内に遅延不感タイミングを有する切換モード電源
US3970909A (en) Constant speed regulator for DC motor
CN216904852U (zh) 一种占空比可调电路
JPS62135270A (ja) 定電圧回路の制御方式
JP3263444B2 (ja) 太陽電池利用給電システム
JP2534217Y2 (ja) 直流―直流コンバータ
JPH0121700B2 (ja)
JPH04197075A (ja) 電源装置
JPH0514150A (ja) 可変遅延装置
JP3132600B2 (ja) スイッチング電源装置の出力電圧検出回路
JP2893865B2 (ja) スイッチング電源装置の出力電圧可変方式
JPH0221226B2 (ja)
JP2656546B2 (ja) 位相同期発振器
KR880002858Y1 (ko) 전열기의 온도 제어회로