CN104620483A - 电力转换电路的控制装置 - Google Patents

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Abstract

具有：接通时间信息生成电路(11)，用于输入至少包含电力转换电路(2)的输出电压值的电力转换电路信息，来生成开关(212)的接通时间信息，过零检测电路(12)，用于输入电感器(214)的端子电压，来检测电感器电流成为零时的时间，当上述电流成为零时，生成过零检测信号，以及脉冲宽度调制(PWM)信号生成电路(13)，用于输入接通时间信息及过零检测信号，并生成接通信号及断开信号；过零检测电路(12)具有边缘检测电路，当上述边缘检测电路检测到出现在电感器(214)的端子电压的边缘时，生成过零检测信号；当输入了过零检测信号时，脉冲宽度调制信号生成电路(13)生成接通信号，并在经过基于接通时间信息的时间之后，生成上述断开信号。由此，能够准确地取得电感器电流的变化，从而进行良好的临界模式控制。

Description

电力转换电路的控制装置
技术领域
本发明涉及进行电感器电流的过零检测的电力转换电路(直流/直流转换电路或交流/直流转换电路)的控制装置，涉及能够准确地取得电感器电流的变化而进行良好的临界模式控制的电力转换电路的控制装置。
背景技术
在现有技术中，电力转换装置(直流/直流转换器或交流/直流转换器)的控制模式有连续模式、不连续模式及临界模式(参照专利文献1等)。临界模式为位于连续模式和不连续模式这两种模式之间的模式。
图19的(A)部分示出了降压型直流/直流转换器。
图19的(B)部分示出了连续模式中各部的波形，图19的(C)部分示出了不连续模式中各部的波形，图19的(D)部分示出了临界模式中各部的波形。
图19的(B)部分、图19的(C)部分及图19的(D)部分中Vs、is、STON、iL及VL分别指图19的(A)部分中的开关电压Vs、开关电流is、开关驱动信号STON、电感器电流iL及电感器电压VL。
通常，图19的(D)部分所示的临界模式中的功率因数高于图19的(B)部分所示的连续模式中的功率因数及图19的(C)部分所示的不连续模式中的功率因数。
图20示出了以临界模式工作的现有的电力转换系统，在电力转换电路9连接有控制装置8。
在图20中，电力转换电路9为降压型直流/直流转换器。电力转换电路9由输入侧的直流电源911、与直流电源911相连接的开关912(晶体管)、与开关912相连接的阳极接地的整流二极管913(DF)、与开关912相连接的电感器914(L)以及与电感器914相连接的一端接地的电容器915(Co)构成。负荷900与电容器915的两端相连接。并且，在电感器914连接有电感器电流检测用电阻916(r0)。也可在电感器914设置次级绕组，并在该次级绕组设置电感器电流检测用电阻。
在电力转换电路9中，若接通开关912，则向电感器914蓄积能量。若断开开关912，则蓄积于电感器914的能量向负荷900放出。
控制装置8具有接通时间信息生成电路81、过零检测电路82及脉冲宽度调制信号生成电路(PWM)83。
接通时间信息生成电路81输入至少包含电力转换电路9的输出电压值EO的电力转换电路信息INF，来生成(在图20中为输出电压值EO)开关912的接通时间信息NTON。
电力转换电路9的输出电压eO被模数转换器801转换为数字信号(输出电压值EO)后向接通时间信息生成电路81输入。
典型地，接通时间信息生成电路81为比例积分微分(PID)控制电路，可按每个开关周期向脉冲宽度调制信号生成电路83送出接通时间信息NTON(数值)。例如，接通时间信息生成电路81根据脉冲宽度调制信号生成电路83的接通时间信息取得请求而向脉冲宽度调制信号生成电路83送出接通时间信息NTON。
过零检测电路82输入与电感器914串联的电感器电流检测用电阻916(r0)的端子间电压Vr0，并检测在电感器914中流动的电流(电感器电流iL)成为零的时机。然后，过零检测电路82在电感器电流iL成为零时，生成过零检测信号ZCRSS。
当输入了过零检测信号ZCRSS时，脉冲宽度调制信号生成电路83输出接通信号TRNON。
脉冲宽度调制信号生成电路83输出接通信号TRNON之后，在经过基于接通时间信息NTON的时间之后，生成断开信号TRNOFF。
接通信号TRNON及断开信号TRNOFF向驱动器802输入，驱动器802根据开关驱动信号STON驱动开关912。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2010/023978(日本再表2010-023978)
发明内容
要解决的问题
然而，在图20所示的电力转换电路9中，发生电感器电流检测用电阻916(r0)引起的电力损失。
由此，想到了直接检测电感器914的电动势VL来求得电感器电流iL成为零的时机的方法。
电感器的电动势VL和电感器电流iL的关系由式(1)表示。
VL＝－(diL/dt)···(1)
然而，从式(1)可知，不能从VL直接求得iL。即，不能仅通过测定电感器L的电动势VL，来准确地了解电感器电流iL的变化。
本发明的目的在于，提供能够准确取得在用于蓄积和放出能量的电感器中流动的电流的变化，并能够进行临界模式中的控制的电力转换电路的控制装置。
解决问题的手段
本发明的控制装置的要旨如下。
(1)
一种电力转换电路的控制装置，每当开闭开关时，反复向电感器蓄积能量及将蓄积于上述电感器的能量的放出，上述电力转换电路的控制装置的特征在于，具有：接通时间信息生成电路，用于输入至少包含上述电力转换电路的输出电压值的电力转换电路信息，来生成上述开关的接通时间信息，过零检测电路，用于输入上述电感器的端子电压，来检测在上述电感器中流动的电流成为零时的时间，当上述电流成为零时，生成过零检测信号，以及脉冲宽度调制(PWM)信号生成电路，用于输入上述接通时间信息及上述过零检测信号，并生成接通信号及断开信号；上述过零检测电路有边缘检测电路，当上述边缘检测电路检测到出现在上述电感器的端子电压的边缘时，生成上述过零检测信号；当输入了上述过零检测信号时，上述脉冲宽度调制信号生成电路生成上述接通信号，并在经过基于上述接通时间信息的时间之后，生成上述断开信号。
电力转换电路可以为直流/直流转换器，也可以为交流/直流转换器。
直流/直流转换器也可以为降压型、升压型、升降压型中的一个。
电力转换电路能够以串联方式连接两段。这种情况下，可将本发明的控制装置分别设置于各段，也可将本发明的控制装置设置于一段，并将另一控制装置(并不是本发明的控制装置的控制装置)设置于另一段。
当电力转换电路为交流/直流转换器时，在整流电路的后段设有直流/直流转换器。典型地，整流电路的输出为直流(脉动电流)。直流/直流转换器将整流电路的直流输出(典型的是脉动电流)转换为稳定的直流。
在控制装置的输入侧连接有模数转换电路。该模数转换电路将电力转换电路的“规定信号”进行模拟数字转换后作为电力转换电路信息输出。
电力转换电路的“规定信号”中包括电力转换电路的输出电压、输入电压、输出电流或输入电流。进而，“规定信号”还包括在开关中流动的电流(开关电流)及在电感器中流动的电流(电感器电流)。
为了检测出现在电感器的端子电压的边缘，可利用电感器电流。
为了决定接通时间信息，可利用电力转换电路的输出电压、输入电压、输出电流或输入电流，也可利用负荷电阻的值。
并且，在控制装置的输出侧连接有驱动器。该驱动器输入接通信号来生成用于接通开关的驱动信号，并输入断开信号来生成用于断开开关的驱动信号。
(2)
根据(1)所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述边缘检测电路由恒压电路和触发器电路构成，上述电感器的端子电压经由上述恒压电路向上述触发器电路的设置端子输入。
(3)
根据(1)或(2)所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述过零检测电路在上述边缘检测电路的前段包括用于生成上述电感器的端子电压的微分电压信号的微分电路，上述边缘检测电路基于上述微分电压信号来检测出现在上述电感器的端子电压的边缘。
(4)
根据(1)至(3)中任一个所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述过零检测电路在输入段具有差动放大电路。
(5)
根据(1)至(4)中任一个所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，通过控制使在电感器中流动的电流成为零的时间持续规定时间。
发明的效果
在本发明的控制装置中，边缘检测电路能够准确地取得电感器电流的变化。因此，控制装置能够进行良好的临界模式控制。
并且，在本发明的控制装置中，能够在边缘检测电路的输入段设置微分电路，这种情况下，能够更加准确地检测边缘。
进而，在本发明的控制装置中，能够在微分电路的前段设置差动放大电路，这种情况下，能够利用差动放大电路补偿微分电路的增益不足。
附图说明
图1为表示由边缘检测电路构成过零检测电路的本发明控制装置的第一实施方式的说明图。
图2为具体表示图1的控制装置的说明图。
图3为表示图1所示的控制装置及电力转换电路的各部的波形的图。
图4为表示由边缘检测电路构成过零检测电路的本发明控制装置的第二实施方式的说明图。
图5为具体表示图4的控制装置的说明图。
图6为表示由边缘检测电路构成过零检测电路的本发明控制装置的第三实施方式的说明图。
图7为表示由于第二实施方式中微分电路的电路常数(增益)过大而致使输出波形的高度被截断的例的波形图。
图8为具体表示图6的控制装置的说明图。
图9为表示第二实施方式中发生零电流检测的延迟时的电感器电流及电感器电压的波形图。
图10为第三实施方式中不发生零电流检测的延迟时的电感器电流及开关驱动信号的图。
图11为表示基于第三实施方式的控制装置的控制结果的图。
图12为表示基于第三实施方式的控制装置的控制结果的图。
图13为表示在过零检测电路的后段设有延迟电路的控制装置的图。
图14为将本发明的电力转换电路的控制装置应用于升降压型的直流/直流转换器的情况的说明图。
图15为将本发明的电力转换电路的控制装置应用于升压型的直流/直流转换器的情况的说明图。
图16为表示电力转换电路为包括降压型的直流/直流转换器的交流/直流转换器时的本发明的实施方式的说明图。
图17为电力转换电路为包括升降压型的直流/直流转换器的交流/直流转换器时的本发明的实施方式的说明图。
图18为电力转换电路为包括升压型的直流/直流转换器的交流/直流转换器时的本发明的实施方式的说明图。
图19的(A)部分为表示降压型直流/直流转换器的图，图19的(B)部分为表示连续模式中的各部的波形的波形图，图19的(C)部分为表示不连续模式中的各部的波形的波形图，图19的(D)部分为表示临界模式中的各部的波形的波形图。
图20为表示以临界模式工作的现有的电力转换系统的图。
具体实施方式
图1为表示本发明的电力转换电路的控制装置的第一实施方式的说明图。
在图1中，电力转换电路2为降压型直流/直流转换器，由设置于输入侧的(与输入端子in相连接的)直流电源211、与直流电源211相连接的开关212(晶体管)、与开关212相连接的阳极接地的整流二极管213(DF)、与开关212相连接的电感器214、与电感器214相连接的一端接地的电容器215构成，且负荷3连接在电容器215的两端。
在电力转换电路2中，若开关212接通，则向电感器214蓄积能量，若开关212断开，则蓄积于电感器214的能量向负荷3放出。
控制装置1A具有接通时间信息生成电路11、过零检测电路12及脉冲宽度调制信号生成电路13。
接通时间信息生成电路11输入至少包含电力转换电路2的输出电压值EO(电力转换电路2的模拟输出电压eO的数字值)的电力转换电路信息INF来生成开关212的接通时间信息NTON。
在本实施方式中，电力转换电路信息INF为电力转换电路2的输出电压值EO。本发明并不局限于此，例如，可经由模数转换器输入输出电压值的数字值EO及电感器电流iL的数字值IL、输入电压ei的数字值EI、输出电流iO的数字值IO中的至少一种，并生成基于这些输入值的接通时间信息NTON。
电力转换电路2的输出电压eO被模数转换器41转换为数字信号(输出电压的数字值EO)后向接通时间信息生成电路11输入。接通时间信息生成电路11为比例积分微分控制电路或数字滤波器IIR、FIR，可按每个开关周期向脉冲宽度调制信号生成电路13送出接通时间信息(在本实施方式中是数值)。例如，接通时间信息生成电路11按照脉冲宽度调制信号生成电路13的接通时间信息取得请求，向脉冲宽度调制信号生成电路13送出接通时间信息。这种情况下，接通时间信息生成电路11可在送出接通时间信息时，开始生成下一开关周期的接通时间信息。
过零检测电路12输入电感器214的端子电压(电感器电压VL’)，并检测在电感器214中流动的电流(电感器电流iL)成为零的时机，且在电感器电流iL成为零时生成过零检测信号ZCRSS。具体地，过零检测电路12具有边缘检测电路121。在电感器电流iL成为零时，边缘检测电路121检测出现在电感器214的端子电压的边缘，并生成过零检测信号。此外，在图1中，端子电压(电感器电压VL’)为以输入侧的端子为基准的电感器214的电动势。VL’与以输出侧的端子为基准的电感器214的电动势VL相同(|VL|＝|VL’|)。只是，VL和VL’的正负符号相反(VL＝－VL’)。
脉冲宽度调制信号生成电路13输入接通时间信息及过零检测信号，并生成接通信号及断开信号。
具体地，当输入了过零检测信号ZCRSS时，脉冲宽度调制信号生成电路13生成接通信号TRNON。并且，在经过基于接通时间信息NTON的时间之后，生成断开信号TRNOFF。
接通信号TRNON及断开信号TRNOFF向驱动器42输入，且驱动器42根据开关驱动信号驱动开关212。
图2为具体表示图1的控制装置1A的电路。
模数转换器41将模拟输出电压eO转换为数字值(数字输出电压值EO)。
接通时间信息生成电路11在图2中为数字比例积分微分控制电路，将输入数字输出电压值EO作为电力转换电路信息INF输入，来生成接通时间信息NTON。该接通时间信息NTON预置在脉冲宽度调制信号生成电路13的预置计数器131(见后述内容)。
过零检测电路12由恒压电路1211和触发器电路1212构成。恒压电路1211和触发器电路1212构成边缘检测电路121。出现在电感器214的端子电压(电感器电压VL’)的边缘经由恒压电路1211向触发器电路1212的设置端子S1输入。若向设置端子S1输入下降沿，则从输出端子Q1输出H电平信号。
脉冲宽度调制信号生成电路13具有预置计数器131和触发器电路132。如上所述，在预置计数器131预置有接通时间信息NTON(数字值)。在预置计数器131的输入端子ST连接有触发器电路1212的输出端子Q1。若向输入端子ST输入了H电平的信号(上升沿)，则预置计数器131开始计数。然后，若计数值达到预置的值(接通时间信息NTON)，则从预置计数器131的输出端子CF输出计数结束信号(脉冲)。
预置计数器131的输出端子与过零检测电路12的触发器电路1212的复位端子R1相连接。触发器电路1212利用从输出端子CF输出的计数结束信号(脉冲)的上升沿进行复位。
另一方面，若从触发器电路1212的输出端子Q1向触发器电路132的设置端子S2输入输出信号的上升沿，则从输出端子Q2输出H电平的信号。并且，预置计数器131的输出端子CF还与触发器电路132的复位端子R2相连接。触发器电路132利用从预置计数器131的输出端子CF输出的计数结束信号(脉冲)的上升沿进行复位。
由此，当电感器214的电动势VL’下降时(电感器电流iL成为零时)上升的与接通时间信息NTON相应的时间宽度的开关驱动信号STON从触发器电路132向驱动器42输出。
简单说明图2的控制装置1A的工作。
(1)恒压电路1211读取电感器电压VL’。
(2)恒压电路1211的输出向触发器电路1212的设置端子S1输入。
(3)若检测出电感器电压VL’的下降沿，则触发器电路1212从输出端子Q1输出H电平信号(上升沿)。
(4)从输出端子Q1输出的H电平信号向预置计数器131及触发器电路132的设置端子S2输入。
(5)若输入了从输出端子Q1输出的H电平信号，则预置计数器131读取接通时间信息NTON，并开始计数。与此同时，触发器电路132使驱动器42接通开关212。
(6)若预置计数器131结束计数，则从输出端子CF输出的计数结束信号(脉冲)的上升沿信号向触发器电路132的复位端子R2输入。然后，触发器电路132向驱动器42输入下降沿信号，且驱动器42使开关212断开。
图3示出了图1所示的控制装置1A及电力转换电路2的各部的波形。
在图3中，iL为电感器电流，VL为电感器电压，VL’为电感器电压的反向的电压，VD为恒压电路1211的端子间电压，S1为出现在触发器电路1212的设置端子S1的电压，R1为出现在触发器电路1212的复位端子R1的电压，Q1为出现在触发器电路1212的输出端子Q1的电压，S2为出现在触发器电路132的设置端子S2的电压，R2为出现在触发器电路132的复位端子R2的电压，Q2为出现在触发器电路132的输出端子Q2的电压，STON为触发器电路132的输出(驱动器42的输入)，附图标记CLK为预置计数器131的工作时钟。
图4为表示本发明的电力转换电路的控制装置的第二实施方式的说明图。在本实施方式中，用附图标记1B表示控制装置。
电力转换电路2与图1的电力转换电路相同。
控制装置1B的过零检测电路12在边缘检测电路121的前段具有微分电路122。微分电路122利用电感器214的端子电压(电感器电压VL’)生成微分电压信号VDIF。边缘检测电路121可基于由微分电路122生成的电感器电流iL的微分信号(微分电压信号VDIF)可靠地检测出现在电感器214的端子电压(电感器电压VL’)的边缘。
图5为具体表示图4的控制装置1B的电路。
在图5中，过零检测电路12由边缘检测电路121和微分电路122构成。与图2一样，边缘检测电路121由恒压电路1211和触发器电路1212构成。出现在电感器214(参照图4)的端子电压(电感器电压VL’)的边缘被微分电路122转换为急剧下降(上升)的信号，并经由恒压电路1211向触发器电路1212的设置端子S1输入。触发器电路1212的设置端子S1能够可靠地取得下降沿(微分电路122的输出)，从而从输出端子Q1输出H电平信号。
图5的微分电路122为利用运算放大器OP1的典型的微分电路。在微分电路122中，输入电容器Cd和输入电阻Rd1的串联电路与运算放大器OP1的输入端子相连接，反馈电阻Rd2连接在运算放大器OP1的输入输出端子之间。
简单说明图5的控制装置1B的工作。
(1)电感器电压VL’的边缘因微分电路122而发生急剧的变化。恒压电路1211读取发生了急剧的变化的电感器电压VL’的边缘。
(2)恒压电路1211的输出向触发器电路1212的设置端子S1输入。
(3)若检测电感器电压VL’的下降沿，则触发器电路1212从输出端子Q1输出H电平信号(上升沿)。
(4)从输出端子Q1输出的H电平信号向预置计数器131及触发器电路132的设置端子S2输入。
(5)若输入了从输出端子Q1输出的H电平信号，则预置计数器131读取接通时间信息NTON，并开始计数。与此同时，触发器电路132向驱动器42输出上升沿(开关驱动信号STON的上升沿)。若输入了开关驱动信号STON的上升沿，则驱动器42使开关212接通。
(6)若预置计数器131结束计数，则从输出端子CF输出计数结束信号(脉冲)的上升沿信号。该上升沿信号向触发器电路132的复位端子R2输入。若向复位端子R2输入了上升沿信号，则触发器电路132向驱动器42输出下降沿信号(开关驱动信号STON的下降沿)。若输入了开关驱动信号STON的下降沿信号，则驱动器42使开关212断开。
图6为表示本发明的电力转换电路的控制装置的第三实施方式的说明图。在本实施方式中，用附图标记1C表示控制装置。
电力转换电路2与图1的电力转换电路相同。
在第二实施方式的控制装置1B中，利用微分电路122使电感器电压VL’的边缘发生急剧的变化，并检测这一情况，因而基本上，可准确取得电感器电流iL的变化。然而，若微分电路122的电路常数(增益)太大，则如图7所示，原来的微分输出波形的高度被截断(参照图7的虚线)，最终，零电流检测延迟(有关“零电流检测”见后述内容)。
在本实施方式中，可利用以下所述的差动放大电路123，来补偿微分电路122的增益不足。
控制装置1C的过零检测电路12由边缘检测电路121、微分电路122和差动放大电路123构成。边缘检测电路121和微分电路122的结构与在第二实施方式中说明的结构相同，差动放大电路123设置于微分电路122的前段。
差动放大电路123将电感器214的端子电压(电感器电压VL’)放大，微分电路122利用差动放大电路123的输出来生成微分电压信号VDIF。边缘检测电路121可基于由微分电路122生成的电感器电流iL的微分信号(补偿了增益不足的微分电压信号VDIF)更加可靠地检测出现在电感器214的端子电压(电感器电压VL’)的边缘。
图8为具体表示图6的控制装置1C的电路。
在图8中，过零检测电路12由边缘检测电路121、微分电路122及差动放大电路123构成。与图2相同，边缘检测电路121由恒压电路1211和触发器电路1212构成，与第二实施方式相同，微分电路122由运算放大器OP1、输入电容器Cd、输入电阻Rd1及反馈电阻Rd2构成。
出现在电感器214的端子电压(电感器电压VL’)的边缘在被差动放大电路123放大之后，被微分电路122转换为急剧下降(上升)的信号，并经由恒压电路1211向触发器电路1212的设置端子S1输入。设置端子S1能够可靠地取得下降沿，从而从输出端子Q1输出H电平信号。
图8的差动放大电路123为利用运算放大器OP2的典型的电路，输入电阻Ra1与运算放大器OP2的输入端子相连接，接地电阻(由Ra2和Ra3的并联电路构成)与运算放大器的接地端子相连接，反馈电阻Ra4连接在输入输出端子之间。此外，在这里，Ra1和Ra2的电阻值相同，Ra3和Ra4的电阻值相同。
简单说明图8的控制装置1C的工作。
(1)利用差动放大电路123来将电感器电压VL’放大，并利用微分电路122来使电感器电压VL’的边缘发生急剧的变化，由恒压电路1211读取这一情况。
(2)恒压电路1211的输出向触发器电路1212的设置端子S1输入。
(3)若检测电感器电压VL’的下降沿，则触发器电路1212从输出端子Q1输出H电平信号(上升沿)。
(4)从输出端子Q1输出的H电平信号向预置计数器131及触发器电路132的设置端子S2输入。
(5)若输入了从输出端子Q1输出的H电平信号，则预置计数器131读取接通时间信息NTON，并开始计数，触发器电路132使开关212与驱动器42接通。
(6)若预置计数器131结束计数，则从输出端子CF输出的计数结束信号(脉冲)的上升沿信号向触发器电路132的复位端子R2输入，且触发器电路132使驱动器42断开开关212。
在如上所述的第二实施方式的控制装置1B中，有时发生由微分电路122引起的增益不足致使零电流检测延迟。在图9中示出了该情况下的电感器电流iL、电感器电压VL、将增益不足进行补偿处理的电感器电压VL2、二极管ZD的端子电压VD及开关驱动信号STON。零电流检测的延迟导致无法进行临界模式中的控制(参照图9的时机tm及图19的(C)部分的“不连续模式”)。
在第三实施方式中，可利用差动放大电路123来解决增益不足引起的零电流检测延迟的现象，并实现临界模式。
图10示出了解决零电流检测延迟的现象时的电感器电流iL、电感器电压VL、补偿增益不足之后的电感器电压VL2、二极管ZD的端子电压VD及开关驱动信号STON(参照图10的时机tm及图19的(D)部分的“临界模式”)。
以下示出基于第三实施方式的控制装置1C的控制结果。
图11及图12示出了在电力转换电路2的输入电压的数字值EI为20V且输出电压值eO为5V的情况下，负荷3发生从10Ω到5Ω的阶跃变化时的响应。
图11示出了电感器电流iL、输出电压eO及开关驱动信号STON，图12为截取图11的一部分区域(粗线的区域)而表示的说明图。
在第三实施方式中，可利用差动放大电路来补偿微分电路的增益不足，因而可进一步准确地检测边缘。
从图11及图12可知，即使负荷变动大，输出电压eO也只是发生略微的变动，能迅速返回到稳定值。
也存在图9所示的接近于“不连续模式”的模式(存在电流梯度为零的期间短的时间的模式)中的控制更优选的情况，而不是图10所示的完整的“临界模式”(iL参照：请注意几乎没有电流梯度成为零的期间)。该模式实际上也是本发明的临界模式。
这种情况下，可利用第一实施方式至第三实施方式中的一个控制装置，来积极生成电流梯度成为零的期间。
即，在本发明中，能够控制电感器电流iL成为零的时间(例如，10-5 sec的顺序)持续微小时间。
具体地，可通过变更放大器的放大度或微分电路的常数，来调整由过零检测电路检测的过零检测信号ZCRSS的输出时机。
并且，如图13所示，利用设置于控制装置1C(参照图6)的过零检测电路12的后段的延迟电路14(例如，与生成脉冲宽度调制信号的断开信号时相同，也可由预置计数器和触发器构成)来积极延迟开关212的接通时机。
图14为将本发明的电力转换电路的控制装置应用于升降压型的直流/直流转换器的说明图。在图14中，用附图标记1D表示升降压型的直流/直流转换器(电力转换电路51)的控制装置。
图15为将本发明的电力转换电路的控制装置应用于升压型的直流/直流转换器的说明图。在图15中，用附图标记1E表示升压型的直流/直流转换器(电力转换电路52)的控制装置。
图14的控制装置1D及图15的控制装置1E的作用与第一实施方式至第三实施方式的作用大致相同。
在图14的控制装置1D及图15的控制装置1E中，也可由过零检测电路12的边缘检测电路121准确地取得电感器电流iL的变化。因此，控制装置可进行良好的临界模式控制。
在图14的控制装置1D及图15的控制装置1E中，也可在边缘检测电路121的输入段设置微分电路，进而，可在该微分电路的前段设置差动放大电路。
图16为用于说明将本发明的电力转换电路的控制装置应用于交流/直流转换器的实施方式的图。
在图16中，交流/直流转换器(电力转换电路61)通过控制装置1F进行控制。
图16的电力转换电路61由用于输入交流电力的整流电路RCD和用于输入整流电路RCD的整流输出的直流/直流转换电路200构成。
在本实施方式中，整流电路RCD由全波整流电路和输出侧电容器构成，用于将单相交流输入进行全波整流来转换为脉动电流。
直流/直流转换电路200的结构与从图1的电力转换电路2(降压型直流/直流转换器)中除去直流电源211的结构相同。
控制装置1F的结构与图1的控制装置1A的结构相同。直流/直流转换电路200的输入为脉动电流，但控制装置1F可准确地检测电感器电流iL的变化，从而进行良好的临界模式控制。
虽然未图示，但在图16的电力转换电路61中，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122的图4所示的控制装置1B相同的控制装置，来代替控制装置1F。并且，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122和差动放大电路123的图6所示的控制装置1C相同的控制装置，来代替控制装置1F。
图17为用于说明将本发明的电力转换电路的控制装置应用于交流/直流转换器的再一实施方式的图。
在图17中，交流/直流转换器(电力转换电路62)利用控制装置1G来进行控制。
图17的电力转换电路62由用于输入交流电力的整流电路RCD和用于输入整流电路RCD的整流输出的直流/直流转换电路510构成。
整流电路RCD的结构与图16中说明的整流电路RCD的结构相同。
直流/直流转换电路510的结构与从图14的电力转换电路51(升降压型直流/直流转换器)中除去直流电源5111的结构相同。
控制装置1G的结构与图1的控制装置1A的结构相同，且控制装置1G可准确地检测电感器电流iL的变化，从而进行良好的临界模式控制。
虽然未图示，但在图17的电力转换电路62中，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122的图4所示的控制装置1B相同的控制装置，来代替控制装置1G。并且，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122和差动放大电路123的图6所示的控制装置1C相同的控制装置，来代替控制装置1G。
图18为用于说明将本发明的电力转换电路的控制装置应用于交流/直流转换器的另一实施方式的图。
在图18中，交流/直流转换器(电力转换电路63)利用控制装置1H来进行控制。
图18的电力转换电路63由用于输入交流电力的整流电路RCD和用于输入整流电路RCD的整流输出的直流/直流转换电路520构成。
整流电路RCD的结构与图16中说明的整流电路RCD的结构相同。
直流/直流转换电路520的结构与从图15的电力转换电路52(升压型直流/直流转换器)中除去直流电源5211的结构相同。
控制装置1H的结构与图1的控制装置1A的结构相同，且控制装置1H可准确地检测电感器电流iL的变化，从而进行良好的临界模式控制。
虽然未图示，但在图17的电力转换电路62中，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122的图4所示的控制装置1B相同的控制装置，来代替控制装置1H。并且，也可使用与在边缘检测电路121的前段具有微分电路122和差动放大电路123的图6所示的控制装置1C相同的控制装置，来代替控制装置1H。
此外，虽然未图示，但电力转换电路61、62、63(交流/直流转换器)的输出端子OUT可与图1的降压型直流/直流转换器(电力转换电路2)的输入端子in、图14的升降压型直流/直流转换器(电力转换电路51)的输入端子in或图15的升压型直流/直流转换器(电力转换电路52)的输入端子in相连接。
同样，虽然未图示，但电力转换电路51、52(直流/直流转换器)的输出端子OUT可与图1的降压型直流/直流转换器(电力转换电路2)的输入端子in、图14的升降压型直流/直流转换器(电力转换电路51)的输入端子in或图15的升压型直流/直流转换器(电力转换电路52)的输入端子in相连接。
附图标记的说明
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、8：控制装置
2、6、9、51、52、61、62、63：电力转换电路
3、900：负荷
11、81：接通时间信息生成电路
12、82：过零检测电路
13、83：脉冲宽度调制信号生成电路
14：延迟电路
21、214、914：电感器
31、41、801：模数转换器
32、42、802：驱动器
121：边缘检测电路
122：微分电路
123：差动放大电路
131：预置计数器
132、1212：触发器电路
200：直流/直流转换电路
211、911、5111、5211：直流电源
212、912：开关
213、913：整流二极管
215、915：电容器
510、520：直流/直流转换电路
916：电感器电流检测用电阻
1211：恒压电路
CF：输出端子
OP1、OP2：运算放大器
Q1、Q2：触发器电路的输出端子
R1、R2：触发器电路的复位端子
RCD：整流电路
Ra1、Rd1：差动放大电路的输入电阻
Ra4、Rd2：差动放大电路的反馈电阻
ZD：二极管

Claims (5)

1.一种电力转换电路的控制装置，每当开闭开关时，反复向电感器蓄积能量以及将蓄积于上述电感器的能量向负荷放出，上述电力转换电路的控制装置的特征在于，
具有：
接通时间信息生成电路，用于输入至少包含上述电力转换电路的输出电压值的电力转换电路信息，来生成上述开关的接通时间信息，
过零检测电路，用于输入上述电感器的端子电压，来检测在上述电感器中流动的电流成为零时的时间，当上述电流成为零时，生成过零检测信号，以及
脉冲宽度调制信号生成电路，用于输入上述接通时间信息及上述过零检测信号，并生成接通信号及断开信号；
上述过零检测电路具有边缘检测电路，当上述边缘检测电路检测到出现在上述电感器的端子电压的边缘时，生成上述过零检测信号；
当输入了上述过零检测信号时，上述脉冲宽度调制信号生成电路生成上述接通信号，并在经过基于上述接通时间信息的时间之后，生成上述断开信号。
2.根据权利要求1所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述边缘检测电路由恒压电路和触发器电路构成，上述电感器的端子电压经由上述恒压电路向上述触发器电路的设置端子输入。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述过零检测电路在上述边缘检测电路的前段包括用于生成上述电感器的端子电压的微分电压信号的微分电路，上述边缘检测电路基于上述微分电压信号来检测出现在上述电感器的端子电压的边缘。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，上述过零检测电路在输入段具有差动放大电路。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换电路的控制装置，其特征在于，通过控制使在电感器中流动的电流成为零的时间持续规定时间。
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