JPWO2018096973A1 - パルス周波数制御回路、マイコン、dcdcコンバータ、及びパルス周波数制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1.構成]
図1は、本実施の形態に係るDCDCコンバータ3の構成を示すブロック図である。
上記構成のパルス周波数制御回路1は、その特徴的な動作として、高分解能パルス列出力処理を行う。
上述した通り、本実施の形態にかかるパルス周波数制御回路1は、マイコンクロックの周期よりも短い期間を単位とする周期の出力パルス列を出力することができる。このため、このパルス周波数制御回路1を利用することで、マイコンクロックの周期の整数倍の周期の出力パルス列を出力する従来のパルス周波数制御回路を利用する場合よりも、スイッチング素子31のスイッチング周波数制御を、より高い分解能で実現することができるようになる。
実施の形態では、PWM位相調整回路154が、他の回路と連携して行う動作について、図3、図4を用いて、Mが6であり、Pが3である場合、すなわち、デューティ比が50%となる場合を具体例に挙げて説明した。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態及び変形例について説明した。しかしながら本開示による技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
2、2A マイコン
3、3A、3B DCDCコンバータ
11 基準クロック生成回路
12 選択回路
13 設定レジスタ
14 累積加算回路
15 制御回路
21 比較部
22、22A 設定部
31、91、101A、101B スイッチング素子
32、92、102 エネルギー変換回路
33、93、103 整流平滑回路
131 第1レジスタ
132 第2レジスタ
133 第3レジスタ
151 PWMバイナリカウンタ
152 周期制御回路
153 PWM波形生成回路
154 PWM位相調整回路
Claims (10)
- 同一基準周期の、互いに位相が異なる複数の基準クロックを取得して選択する選択回路と、
前記基準周期よりも短い第1期間を単位とする設定周期を特定する情報を記憶する設定レジスタと、
前記設定レジスタに記憶される情報に基づいて、前記選択回路に対して、前記複数の基準クロックの立ち上がりエッジの中から、前記設定周期の間隔で立ち上がる立ち上がりエッジを、立ち上がり決定エッジとして逐次繰り返し選択させる制御回路とを備え、
前記選択回路は、選択する立ち上がり決定エッジのタイミング毎に立ち上がる出力パルスを逐次繰り返し生成することにより、当該出力パルスからなる出力パルス列を出力する
パルス周波数制御回路。 - 前記制御回路は、前記基準周期のM(Mは1以上の整数)倍の周期の通常パルスを生成することにより、当該通常パルスからなる通常パルス列を生成し、
所定の条件において、Mの値をI(Iは1以上の整数)に変更する
請求項1に記載のパルス周波数制御回路。 - 前記複数の基準クロックは、前記基準周期の1/N(Nは2以上の整数)ずつ位相がずれているN個の基準クロックを含み、
前記第1期間は、前記基準周期の1/Nであり、
Mは、前記設定周期を前記基準周期で除算する場合における商の整数値であり、
前記設定レジスタは、Mを特定する第1情報を記憶する第1レジスタと、前記商の小数値L(Lは0以上1未満の小数)を特定する第2情報を記憶する第2レジスタとを含み、
前記制御回路は、前記第1レジスタに記憶される第1情報に基づいて、前記基準周期のM倍の周期の通常パルスを逐次繰り返し生成することにより、前記通常パルス列の生成を行い、
前記パルス周波数制御回路は、さらに、前記第2レジスタに記憶される第2情報に基づいて、前記選択回路から出力される出力パルス列が立ち上がる又は立ち下がる毎に、L/2を累積加算して、J(Jは0以上の整数)回累積加算した場合に、累積加算値LL(J)を算出する累積加算回路を備え、
前記制御回路は、前記第2レジスタに記憶される第2情報に基づいて、前記選択回路に対して、K(Kは0以上の整数)回目に、前記通常パルス列の第1立ち上がりエッジから、前記基準周期のLL(2×K)倍の期間だけ遅れた位相で立ち上がる基準クロックの立ち上がりエッジを、前記立ち上がり決定エッジとして選択させて、K+1回目に、前記第1立ち上がりエッジの次に立ち上がる前記通常パルス列の立ち上がりエッジから、前記基準周期のLL(2×(K+1))倍の期間だけ遅れた位相で立ち上がる基準クロックの立ち上がりエッジを、前記立ち上がり決定エッジとして選択させることで、前記制御を行う
請求項1又は2に記載のパルス周波数制御回路。 - 前記累積加算回路は、L/2を累積加算することでLL(J)が1以上となった場合には、(1)当該LL(J)から1を減算して新たなLL(J)を算出すると共に、(2)前記第1レジスタが記憶する情報を、Mを特定する情報からM+1を特定する情報へと書き換えて、(3)当該書き換えの後において、前記選択回路から出力される出力パルス列が最初に立ち上がるときに、前記第1レジスタが記憶する情報を、M+1を特定する情報からMを特定する情報へと書き換える
請求項3記載のパルス周波数制御回路。 - Mは、2以上の整数であり、
前記設定レジスタは、さらに、整数値P(Pは1以上M未満の整数)を特定する第3情報を記憶する第3レジスタをも含み、
前記制御回路は、前記第3レジスタに記憶される第3情報に基づいて、前記選択回路に対して、前記通常パルス列の第1立ち上がりエッジから、前記基準周期のLL(2×K)倍の期間だけ遅れた位相で立ち上がる基準クロックの立ち上がりエッジを、第1立ち上がり決定エッジとして選択させた場合に、さらに、前記第1立ち上がりエッジから前記基準周期のP+LL(2×K+1)倍の期間だけ遅れた位相で立ち上がる基準クロックの立ち上がりエッジを、前記第1立ち上がり決定エッジに対応する第1立下り決定エッジとして選択させ、
前記選択回路は、生成する、前記第1立ち上がり決定エッジのタイミングで立ち上がる出力パルスが、前記第1立下り決定エッジのタイミングで立ち下がるように、前記出力パルスの生成を行う
請求項4に記載のパルス周波数制御回路。 - 前記累積加算回路は、L/2を累積加算することでLL(J)が1以上となった場合に、さらに、(1)前記第3レジスタが記憶する情報を、Pを特定する情報からP+1を特定する情報へと書き換えて、(2)当該書き換えの後において、前記選択回路から出力される出力パルス列が最初に立ち上がるときに、前記第3レジスタが記憶する情報を、P+1を特定する情報からPを特定する情報へと書き換える
請求項5に記載のパルス周波数制御回路。 - さらに、前記基準周期の入力基準クロックから、前記選択回路が取得する前記複数の基準クロックを生成する基準クロック生成回路を備える
請求項1〜6のいずれか1項に記載のパルス周波数制御回路。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のパルス周波数制御回路と、
前記設定レジスタに値を設定する設定部とを備える
マイコン。 - 請求項8に記載のマイコンと、
前記選択回路から出力される出力パルス列に応じて、直流の入力電圧をスイッチングするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子によってスイッチングされた入力電圧が入力されると、当該入力電圧の電圧変動に起因する電流変動によって起電力を生じ、当該起電力に応じた電圧を出力するエネルギー変換回路と、
前記エネルギー変換回路から出力される電圧を整流平滑して直流の出力電圧を出力する整流平滑回路とを備え、
前記マイコンは、さらに、前記出力電圧の電位と所定の電位とを比較する比較部を含み、
前記設定部は、前記比較部による比較の結果に基づいて、前記出力電圧の電位が前記所定の電位に近づくように、前記設定を行う
DCDCコンバータ。 - 同一基準周期の、互いに位相が異なる複数の基準クロックを取得して選択する選択回路と、設定レジスタと、制御回路とを備えるパルス周波数制御回路が行うパルス周波数制御方法であって、
前記設定レジスタが、前記基準周期よりも短い第1期間を単位とする設定周期を特定する情報を記憶する設定ステップと、
前記制御回路が、前記設定ステップによって記憶される情報に基づいて、前記選択回路に対して、前記複数の基準クロックの中から、前記設定周期の間隔で立ち上がる立ち上がりエッジを、立ち上がり決定エッジとして逐次繰り返し選択させる制御ステップと
前記選択回路が、選択する立ち上がり決定エッジのタイミング毎に立ち上がる出力パルスを逐次繰り返し生成することにより、当該出力パルスからなる出力パルス列を出力する出力ステップとを含む
パルス周波数制御方法。
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