JP2002354787A - Dc−dcコンバータとその制御回路 - Google Patents
Dc−dcコンバータとその制御回路Info
- Publication number
- JP2002354787A JP2002354787A JP2001153319A JP2001153319A JP2002354787A JP 2002354787 A JP2002354787 A JP 2002354787A JP 2001153319 A JP2001153319 A JP 2001153319A JP 2001153319 A JP2001153319 A JP 2001153319A JP 2002354787 A JP2002354787 A JP 2002354787A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- converter
- value
- circuit
- reactor
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
つ負荷変動時の高応答化を実現するDC−DCコンバー
タの提供。 【解決手段】本発明のDC−DCコンバータは、スイッ
チング素子と還流用素子との動作を制御する制御回路に
リアクトルを流れる電流を推定する演算回路を備え、該
リアクトル電流の演算値を用いてスイッチング素子と還
流用素子とを制御する。
Description
−DCコンバータに関し、特にリアクトル電流値を検出
すること無しにスイッチング素子や還流用素子のPWM
動作や逆流防止動作を行う降圧形DC−DCコンバータ
とその制御回路に関する。
バータは、各種の情報機器の電源に適用されており、軽
負荷時の変換効率の改善を図る検討が行われている。特
開平11−235022号公報には、リアクトル電流の
逆流を防止するようにした同期整流回路が開示されてい
て、図11に示すように、スイッチング素子51,還流
用スイッチング素子52,ダイオード53,リアクトル
3,コンデンサ4,リアクトル電流検出回路501,コ
ントロール回路502で構成され、リアクトル電流検出
回路501はリアクトル電流を監視し、逆電流になろう
とした時、コントロール回路502に指示して還流用ス
イッチ素子52を遮断する。なお、リアクトル電流検出
回路501は、リアクトルに直列接続した抵抗等で行
う。
は、リアクトル電流を監視して逆電流が生じようとした
時に還流用スイッチング素子52を遮断して逆流を防止
するので、軽負荷状態の変換効率の低下防止が可能であ
るが、リアクトル3に直列接続した抵抗等の検出回路が
必要である。また、前記従来技術の電源では、リアクト
ル電流の逆流を防止することのみで、リアクトル電流値
を制御しておらず、軽負荷時の出力電圧のリップル低減
ができない。
無しに、DC−DCコンバータを軽負荷時にも高効率・
低リップルで制御し、且つ負荷変動時の高応答化を実現
するコンバータとその制御回路を提供することを目的と
する。
コンバータの構成を示し、主回路はスイッチング素子
1,還流用スイッチング素子2,リアクトル3,コンデ
ンサ4,出力電流検出器5を備えていて、入力直流電圧
を所定値に変換して出力する同期整流方式の降圧形コン
バータである。図1に示す制御回路200は、出力電圧
と出力電流の検出値からリアクトル電流を演算する演算
回路を備え、リアクトル電流の演算値でコンバータ動作
を制御する。本発明の第1の構成によれば、リアクトル
や還流用スイッチング素子等によるリアクトル電流や相
当値の検出無しに、コンバータのスイッチング素子1と
還流用スイッチング素子2を適切に制御できるので、変
換効率が向上しリップルを小さくできる。
である。図2の制御回路200aは、出力電圧と出力電
流の検出値からリアクトル電流とコンデンサ内部電圧を
演算する演算回路を備え、リアクトル電流の演算値と、
コンデンサ内部電圧の演算値とでコンバータ動作を制御
する。また、リアクトル電流の演算値を出力電流との関
係で制御するようにオン幅、コンデンサ内部電圧の演算
値を基準電位との関係で制御するようにオフ幅を設ける
周波数制御を行う。本発明の第2の構成によれば、軽負
荷時にリップルの低下や、効率の向上が実現できる。
例を詳細に説明する。
の構成を示す。図1において、符号1はスイッチング素
子、2は還流用スイッチング素子、3はリアクトル、4
はコンデンサ、5は出力電流検出器、200は制御回路
である。主回路は、直流入力端子P,N間にスイッチン
グ素子1と還流用スイッチング素子2とが直列に接続さ
れ、このスイッチング素子1と還流用スイッチング素子
2の接続点と直流入力の低電位端子Nの間に、リアクト
ル3とコンデンサ4とを直列に接続した、同期整流方式
のコンバータである。制御回路200は、出力電圧と出
力電流を検出して、スイッチング素子1と還流用スイッ
チング素子2を制御し、入力端子P,N間に印加された
直流電圧を所望の直流電圧に変換して、出力端子P,N
間に出力する。
増幅器(EAと略記する)202,電流コンパレータ
(CCと略記する)203,リアクトル電流演算回路
(L電流演算回路と略記する)204,発振回路(OS
Cと略記する)205,リアクトル電流レベル検出回路
(L電流レベル検出回路と略記する)206,OR回路
207,スイッチング素子1の駆動信号形成回路(信号
1回路と略記する)208,遅延回路209,還流用ス
イッチング素子2の駆動信号形成回路(信号2回路と略
記する)210,スイッチング素子1のドライバ(ドラ
イバ1と略記する)211と還流用スイッチング素子2
のドライバ(ドライバ2と略記する)212とを備えて
いる。
差増幅器202は、検出した出力電圧と基準電圧201
を比較し、誤差信号S202を形成し電流コンパレータ
203に印加する。リアクトル電流演算回路204は、検
出した出力電圧と出力電流を入力し、リアクトル3の通
流電流を推定する後述の図6に示す演算を行い、リアク
トル電流演算回路信号S204を電流コンパレータ20
3とリアクトル電流レベル検出回路206に印加する。
うに誤差信号S202と演算値S204とを比較し、リ
アクトル電流演算回路信号S204が誤差信号S202
より大きくなったt3時点でリセット用信号S203を
形成し、OR回路207を介してリセット用信号S20
3を信号1回路208に出力する。発振回路205は、図
9に示すt1時点の信号S205−1,時間td遅延し
たt2時点のS205−2と最大導通幅を決めるt3m
axの信号S205−3を出力し、それぞれ信号2回路
210,信号1回路208とOR回路207に印加す
る。なお、発振回路205は固定周波の発振回路であ
る。
オン、OR回路207から印加する信号S203又はS
205−3でオフする信号S208を形成し、スイッチ
ング素子1のドライバ211を介してスイッチング素子
1を駆動する。
号S208の立下り時点t3より時間td遅延したt4
時点の信号でオン、t1より1周期遅延したt5時点の
信号S205−1でオフする信号S210を形成し、ス
イッチング素子2のドライバ212を介して還流用スイ
ッチング素子2を駆動する。L電流レベル回路206
は、演算値S204のレベルが所定値未満の時、例えば
図9でt8x時点に、信号S206を信号2回路210
に印加して出力信号S210をオフにする。
ータによれば、L電流演算回路で演算した電流値で出力
電圧制御ができ、安定した直流電力を出力することがで
き、また還流スイッチング素子の逆流防止制御も出来る
ので変換効率を向上できる。
を示す。図2において、図1と同一符号を付けた回路構
成要素は、図1と同様の構成要素であり図1と同様に動
作する。
200との相違は、リアクトル電流演算回路204をL
電流C電圧演算回路204aに、発振回路205を発振
回路205a,OR回路207を207aに変更し、新
たに比較回路220と電流比較回路221とを追加した
点である。本実施例の制御回路200aは出力電流が所
定値以上の時は実施例1の制御回路200と同様に動作
する。
トル電流とコンデンサの内部電圧の演算回路で、後述の
図6に示すL電流値S204a−1とC電圧値S204
a−2とを出力する。信号S204a−1は、電流コン
パレータ203,L電流レベル回路206と電流比較回
路221に印加し、信号S204a−2は比較回路22
0に印加する。電流比較回路221は、図10に示すよ
うにL電流値S204a−1を入力された出力電流を所定比
率のn倍した処理値と比較し、S204a−1が処理値
を超えたt3a時点で信号S211を形成し、OR回路
207aを介して信号1回路208に印加し、信号S2
08をオフする。L電流が所定値より低下する時点t4
2で信号S210をオフして逆流を防止することは、図
9に示したt8x時点の動作と同様である。
基準電圧201を比較し、基準電圧より低下したt43
時点で信号S220を形成し発振回路205aに印加す
る。発振回路205aは、出力電流と信号S220とを
入力し、出力電流が所定値以下の時に、信号S205−
1を形成するための内部の固定周期のトリガー信号をt
43時点の信号S220に切換え、図10の周波数を可
変する。
ば、出力電流が所定値以上の時には、実施例1と同様な
出力電圧制御で安定した直流電力を出力し、出力電流が
所定値以下の時には、リアクトル電流の振幅を負荷に応
じた値に制御し、且つ出力電圧を所定値に保つ周波数で
動作するので低リップルで高い応答が得られ、効率が高
いコンバータを実現できる。なお、電流比較回路221
の出力電流を処理値とする所定比率nを、出力電流に応
じて変えてもよく、さらに低いリップルと速い応答が実
現できる。
を示す。図3において、図2と同一記号を付けた回路構
成要素は、図2と同様の構成要素であり図2と同様に動
作する。図3の制御回路200bと図2の制御回路20
0aとは、L電流C電圧演算回路204aを204a
と、リアクトル電流演算回路204bとに変更した点
と、入力信号を、出力電流から検出器5aで検出する入
力電流に変更した点と、リアクトル入力電圧(L入力電
圧と略す)を追加した点とである。
クトル入力電圧と出力電圧から求めたリアクトル電圧
と、入力電流とから、リアクトル電流(L電流と略す)
を演算し、信号S204a−1を出力する。L電流演算
値の信号S204a−1は、図2の制御回路200aと
同様に電流コンパレータ203と電流比較回路221と
に印加すると共に、出力電流コンデンサ内部電圧演算回
路(出力電流C電圧演算回路と略す)204cにも印加
する。204cは、信号S204a−1と出力電圧から
出力電流とコンデンサ電圧とを演算し、信号S204a
−2とS204c−1とを出力する。コンデンサ電圧演
算値の信号S204a−2は、制御回路200aと同様
に比較回路220に印加する。出力電流演算値の信号S
204c−1は、制御回路200aと同様に電流比較回
路221と発振回路205aに印加する。制御回路20
0bを用いた本実施例は、検出信号と演算回路とが制御
回路200aと異なるのみで、実施例2のコンバータと
同様に制御できる。
を示す。図4において、図2と同一記号を付けた回路構
成要素は、図2と同様の構成要素であり図2と同様に動
作する。図4の制御回路200cと図2の制御回路20
0aとの相違は、L電流レベル検出回路206を206
aとし、スイッチング素子1のドライバ211を211
−1〜211−n、還流用スイッチング素子2のドライ
バ212を212−1〜212−nと複数設け、さらに
主回路のスイッチング素子1を1−1〜1−n、還流用
スイッチング素子2を2−1〜2−nとn個設けた点で
ある。
トル電流レベルを検出し、負荷状態に応じて動作させる
スイッチング素子1−1〜1−n,2−1〜2−nを選
択する信号S206−2を形成し、対応する動作ドライ
バ211−1〜211−n,212−1〜212−nを
選択する。制御回路200cを用いた本実施例のコンバ
ータは、負荷に応じて動作ドライバとスイッチング素子
を増減するので負荷が軽い領域での効率が向上する。
を示す。図5において、図2と同一記号を付けた回路構
成要素は、図2と同様の構成要素であり図2と同様に動
作する。図5の制御回路200dと図2の制御回路20
0aとの相違はL電流レベル検出回路206を206bと
し、新たに出力電流レベル検出回路222,AND回路
223,INV回路225とシリーズドロッパドライバ
224を設け、主回路にスイッチング素子1aを設けた
点である。
トル電流レベルを検出し、軽負荷時に信号S206−3
を出力する。出力電流レベル検出回路222は、出力電
流レベルを検出し、軽負荷時に信号S206−3を出力
する。AND回路223は、信号S206−3とS22
2が印加された時、信号S223を出力し、INV回路
225とシリーズドロッパドライバ224に印加する。
225は、信号S223が印加されると、信号S225を
出力してスイッチング素子1のドライバ211,スイッ
チング素子2のドライバ212のドライブ動作を停止す
る。
S223が印加されると、誤差増幅器202から印加し
た信号S202を用いてスイッチング素子1aを駆動
し、シリーズドロッパ動作を行う。制御回路200dを
用いた本実施例のコンバータは、軽負荷時にシリーズド
ロッパ動作を行って、効率を向上できる。
イバ211−1〜211−n,212−1〜212−n
や、スイッチング素子1−1〜1−n,2−1〜2−n
を併用して、広い負荷範囲で効率向上ができる。また、
出力電流検出器5は、出力端子P側に限定することな
く、出力端子N側に設けてもよい。
電流演算回路の構成を示す。図6において、301,303
と307は減算器、302は係数回路、304は積分
器、305は補正回路、306は平均値化回路である。
リアクトル電流演算回路は、出力電圧Vcと出力電流I
outを検出し、リアクトルL電流とコンデンサ内部電
圧Vc0を演算する。ここでコンデンサの容量をC、抵
抗分をRcとする。Vc0とVcとの差を、減算器30
1で求める。この値は、抵抗分Rcとコンデンサ電流I
cの積となる。301の出力値に1/Rcのゲインの係
数回路302を介すことにより、Icを得る。出力電流
IoutとIcとの差を、減算器303で求め、L電流
を得ることができる。
1/Cのゲインの積分器304で積分することにより、
コンデンサ内部電圧Vc0を得ることができる。なお、
減算器301,303と307で扱う信号の極性は、各
信号の極性の指定に依存するもので、信号極性を逆にす
れば異なることは勿論である。補正回路305は、Ic
を平均値化回路306で平均値を求め、減算器307で
Icとの差分を求めるもので、コンデンサの充放電電流
の定常値をゼロとすることでIcによりC電圧の定常値
を補正するものである。リアクトル電流やコンデンサ内
部電圧を直接検出すること無しに、演算で算出し制御に
用いることができる。なお、補正回路305のコンデン
サの充放電電流の定常値をゼロに、VcとVc0の差の
定常値がゼロとするように変更することも可能である。
電流演算回路の構成を示す。図7において、311は減算
器、312は積分器、313はホールド回路、314は
加算器で315は係数回路である。図7の演算回路は、
図3に示したように、リアクトル電圧VLと電源電流を
検出し、リアクトルL電流を演算する。リアクトルの値
をL、抵抗分をRLとする。減算器311は、リアクト
ル電圧VLからリアクトルの抵抗の電圧降下VRLを引
き、Lに印加する電圧を求める。積分器312は、図9
に示すt2やt6時点等からスイッチングの1周期間、
減算器311出力を1/Lのゲインで積分し、リアクト
ルに流れるリップル電流を求める。
のスイッチング周期開始時点の電源電流値It2を保持
する。加算器314は、電源電流値It2にリップル電
流を加算してL電流を求める。係数回路315は、L電
流から抵抗の電圧降下VRLを求め、減算器311に印
加する。リアクトル電流を直接検出すること無しに、演
算で算出し制御に用いることができる。
ンデンサ電圧演算回路の構成を示す。図8において、3
01は減算器、302は係数回路、321は加算器、3
04は積分器で305は補正回路である。図6と同一記
号を付けた回路構成要素は、図6と同様の構成要素であ
り図6と同様に動作する。加算器321は、演算で求め
たコンデンサ電流Icに図7で求めたL電流演算値又は
L電流検出値を加算し、出力電流を求める。コンデンサ
電圧や補正回路等に付いては図6と同様である。出力電
流やコンデンサ内部電圧を直接検出すること無しに、演
算で算出し制御に用いることができる。
と還流用スイッチング素子は制御回路と別の構成であっ
たが、制御回路と一体に構成してもよく、この場合には
更にコンバータを小形,低コストにできる。また、出力
電流検出器を出力端子P側に設けた実施例を示したが、
N側に構成してもよい。なお、回路定数の補正等の為に
外部信号を印加して調整しても良く、制御要素の一部を
デジタル構成としても良い。
デンサ内部電圧等を直接検出すること無しに演算で算出
することができ、これらの演算値でスイッチング素子の
オンオフ制御、還流素子の逆流防止制御や負荷に適応し
た電流制御や周波数制御を行う制御回路やコンバータを
実現できるので、コンバータの効率向上,リップル低
下、及び応答の高速化が実現できる。
す図である。
す図である。
の構成を示す図である。
である。
である。
2,2−1,2−n,52…還流用スイッチング素子、
3…リアクトル、4…コンデンサ、5,5a…出力電流
検出器、53…ダイオード、200,200a,200
b,200c,200d…制御回路、201…基準電
圧、202…誤差増幅器(EA)、203…電流コンパ
レータ(CC)、204,204b…リアクトル電流演
算回路(L電流演算回路)、204a…L電流C電圧演
算回路、204c…出力電流コンデンサ内部電圧演算回
路(出力電流C電圧演算回路)、205,205a…発
振回路(OSC)、206,206a,206b…リア
クトル電流レベル検出回路(L電流レベル検出回路)、
207,207a…OR回路、208…スイッチング素
子1の駆動信号形成回路(信号1回路)、209…遅延
回路、210…還流用スイッチング素子2の駆動信号形
成回路(信号2回路)、211,211−1,211−
n…スイッチング素子1のドライバ(ドライバ1)、2
12,212−1,212−n…還流用スイッチング素
子2のドライバ(ドライバ2)、220…比較回路、22
1…電流比較回路、222…出力電流レベル検出回路、
223…AND回路、224…シリーズドロッパドライ
バ、225…INV回路、301,303,307,311
…減算器、302,315…係数回路、304,312
…積分器、305…補正回路、306…平均値化回路、
313…ホールド回路、314,321…加算器、50
1…リアクトル電流検出回路、502…コントロール回
路。
Claims (16)
- 【請求項1】直流入力端子間にスイッチング素子と還流
用素子とが直列に接続され、該スイッチング素子と還流
用素子との接続点と、前記直流入力端子の低電位端子と
の間にリアクトルとコンデンサとを直列に接続し、前記
スイッチング素子と還流用素子とをオンオフ制御して前
記コンデンサの両端子から直流出力を得るDC−DCコ
ンバータにおいて、 DC−DCコンバータのスイッチング素子と還流用素子
との動作を制御する制御回路に前記リアクトルを流れる
電流を算出する演算回路を備え、該リアクトル電流の演
算値を用いてスイッチング素子と還流用素子とを制御す
ることを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項2】請求項1記載のDC−DCコンバータにお
いて、前記制御回路がリアクトル電流を推定する演算回
路に加えて前記コンデンサ電圧を算出する演算回路を備
えていて、前記リアクトル電流の演算値とコンデンサ電
圧の演算値とを用いて前記スイッチング素子と還流用素
子とを制御することを特徴とするDC−DCコンバー
タ。 - 【請求項3】請求項2に記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記制御回路がさらに出力電流を推定する演算
回路を具備していて、リアクトル電流の演算値とコンデ
ンサ電圧の演算値と出力電流の演算値とを用いて前記ス
イッチング素子と還流用素子とを制御することを特徴と
するDC−DCコンバータ。 - 【請求項4】請求項1,請求項2または請求項3の何れ
かに記載のDC−DCコンバータにおいて、前記リアク
トル電流の演算値を用いて前記スイッチング素子のPW
M制御と還流素子の逆流防止制御とを行うことを特徴と
するDC−DCコンバータ。 - 【請求項5】請求項2または請求項3の何れかに記載の
DC−DCコンバータにおいて、複数のスイッチング素
子と、複数の還流用素子と、該複数のスイッチング素子
を駆動する複数のスイッチング素子駆動回路と、該複数
の還流素子を駆動する複数の還流素子駆動回路とを備
え、前記リアクトル電流の演算値を用いて動作素子の個
数を増減することを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項6】請求項3記載のDC−DCコンバータにお
いて、出力電流又は出力電流演算値とリアクトル電流の
演算値の両者が軽負荷状態を検知時にDC−DCコンバ
ータをシリーズドロッパ動作に切換えることを特徴とす
るDC−DCコンバータ。 - 【請求項7】請求項2または請求項3の何れかに記載の
DC−DCコンバータにおいて、複数のスイッチング素
子と複数の還流用素子とを備え、リアクトル電流の演算
値を用いて動作素子の個数を増減し、出力電流又は出力
電流の演算値と、リアクトル電流の演算値との両者が軽
負荷状態を検知時にDC−DCコンバータをシリーズド
ロッパ動作に切換えることを特徴とするDC−DCコン
バータ。 - 【請求項8】請求項3記載のDC−DCコンバータにお
いて、出力電流又は出力電流演算値が軽負荷状態を検知
時に、リアクトル電流の演算値でオン幅、コンデンサ電
圧の演算値でオフ幅を制御することを特徴とするDC−
DCコンバータ。 - 【請求項9】請求項1または請求項2の何れかに記載の
DC−DCコンバータにおいて、前記制御回路のリアク
トル電流演算回路が、DC−DCコンバータの出力電圧
と出力電流検出値とコンデンサ定数とからリアクトル電
流を演算することを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項10】請求項3記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記制御回路のリアクトル電流演算回路がリア
クトル電圧と入力電流検出値とリアクトル定数からリア
クトル電流を演算することを特徴とするDC−DCコン
バータ。 - 【請求項11】請求項9記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記制御回路のリアクトル電流演算回路が定常
時のコンデンサ電圧の平均値が出力電圧の平均値に一
致、又はコンデンサ電流の平均値をゼロとする補正回路
を備え、出力電圧と出力電流検出値とコンデンサ定数と
から、リアクトル電流とコンデンサ電圧とを演算するこ
とを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項12】請求項3記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記制御回路のコンデンサ電圧と出力電流演算
回路が、出力電圧と出力電流検出値とコンデンサ定数と
から演算したリアクトルの電流演算値と、出力電圧検出
値とコンデンサ定数からコンデンサ電圧と出力電流を演
算することを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項13】請求項12記載のDC−DCコンバータ
において、コンデンサ電圧と出力電流の演算回路に、定
常時のコンデンサ電圧の平均値が出力電圧の平均値に一
致、又はコンデンサ電流の平均値をゼロとする補正回路
を備えていることを特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項14】請求項8記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記制御回路は、PWMのオン幅はリアクトル
電流又は演算値が出力電流又は演算値の所定倍の値に立
ち上がる時点で、オフ幅はコンデンサ電圧又は演算値又
は出力電圧が所定値に立ち下がる時点で制御することを
特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項15】請求項14記載のDC−DCコンバータ
において、前記制御回路は、リアクトル電流又は演算値
との比較値は、出力電流又は演算値の値に応じて出力電
流又は演算値に乗ずる所定倍率を変えて制御することを
特徴とするDC−DCコンバータ。 - 【請求項16】請求項14記載のDC−DCコンバータ
において、前記制御回路は、リアクトル電流又は演算値
との比較値を外部信号で切換えることを特徴とするDC
−DCコンバータ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153319A JP3706810B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Dc−dcコンバータとその制御回路 |
US09/996,807 US6603671B2 (en) | 2001-05-23 | 2001-11-30 | Synchronized rectifier voltage step down DC-DC converter and control circuit therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153319A JP3706810B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Dc−dcコンバータとその制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002354787A true JP2002354787A (ja) | 2002-12-06 |
JP3706810B2 JP3706810B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=18997854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001153319A Expired - Fee Related JP3706810B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | Dc−dcコンバータとその制御回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6603671B2 (ja) |
JP (1) | JP3706810B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7075278B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-07-11 | Tdk Corporation | Switching power supply controller and switching power supply |
JP2006211760A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Renesas Technology Corp | 電源用電子部品並びに電源装置 |
JP2009194964A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Denso Corp | 回転機の制御装置、及び回転機の制御システム |
US7696738B2 (en) | 2006-09-15 | 2010-04-13 | Fujitsu Microelectronics Limited | Method and circuit for controlling DC-DC converter |
JP2010200517A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 電源制御装置、電源制御方法および電子機器 |
WO2011074154A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
JP2012228169A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Boeing Co:The | 電圧調整のための双方向コンバータ電圧制御電流源 |
JP5316976B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-10-16 | 富士電機株式会社 | 電流推定回路 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3610950B2 (ja) * | 2002-01-11 | 2005-01-19 | 日産自動車株式会社 | 電源装置 |
JP3947682B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2007-07-25 | Fdk株式会社 | スイッチング電源回路 |
JP4265894B2 (ja) * | 2002-08-22 | 2009-05-20 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | Dc/dcコンバータの制御回路及びdc/dcコンバータ |
EP1587208A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-19 | Infineon Technologies AG | Buck converter with low loss current measurement |
US7081741B2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-07-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-output power supply and electronic device using them |
JP2006187153A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路装置、半導体回路、dc−dcコンバータ、dc−dcコンバータの制御回路及びdc−dcコンバータの制御方法 |
JP4984569B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | スイッチングコンバータ |
US7568117B1 (en) | 2005-10-03 | 2009-07-28 | Zilker Labs, Inc. | Adaptive thresholding technique for power supplies during margining events |
JP2007244083A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Nec Electronics Corp | 電流制御回路 |
US7598715B1 (en) | 2007-04-04 | 2009-10-06 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for reverse current correction for a switching regulator |
JP5228416B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-07-03 | 株式会社リコー | 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ |
US8797009B2 (en) * | 2010-07-06 | 2014-08-05 | Csr Technology Inc. | Auto cascode buck voltage converter |
TW201535947A (zh) * | 2014-01-24 | 2015-09-16 | Smart Chip Microelectronic Co Ltd | 開關式電源供應器 |
US11043903B2 (en) * | 2019-03-28 | 2021-06-22 | Tdk Corporation | Power supply and medical system |
CN111327179B (zh) * | 2020-03-18 | 2021-10-15 | 南京矽力微电子技术有限公司 | 控制电路、控制方法及应用其的开关电源 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5414341A (en) * | 1993-12-07 | 1995-05-09 | Benchmarq Microelectronics, Inc. | DC-DC converter operable in an asyncronous or syncronous or linear mode |
US5627460A (en) * | 1994-12-28 | 1997-05-06 | Unitrode Corporation | DC/DC converter having a bootstrapped high side driver |
US5886508A (en) * | 1997-08-29 | 1999-03-23 | Computer Products, Inc. | Multiple output voltages from a cascaded buck converter topology |
JPH11233592A (ja) * | 1998-02-12 | 1999-08-27 | Rohm Co Ltd | 真空吸着式コレットの構造 |
JP3879230B2 (ja) | 1998-02-20 | 2007-02-07 | 株式会社デンソー | 屋根置型バス車両用空調装置 |
US6166528A (en) * | 1999-11-02 | 2000-12-26 | Fairchild Semiconductor Corporation | Lossless current sensing in buck converters working with low duty cycles and high clock frequencies |
US6396716B1 (en) * | 2001-09-20 | 2002-05-28 | The University Of Hong Kong | Apparatus for improving stability and dynamic response of half-bridge converter |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153319A patent/JP3706810B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-30 US US09/996,807 patent/US6603671B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7075278B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-07-11 | Tdk Corporation | Switching power supply controller and switching power supply |
JP2006211760A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Renesas Technology Corp | 電源用電子部品並びに電源装置 |
JP4671275B2 (ja) * | 2005-01-26 | 2011-04-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電源制御装置、電源用電子部品及び電源装置 |
US7696738B2 (en) | 2006-09-15 | 2010-04-13 | Fujitsu Microelectronics Limited | Method and circuit for controlling DC-DC converter |
JP4561841B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 回転機の制御装置、及び回転機の制御システム |
JP2009194964A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Denso Corp | 回転機の制御装置、及び回転機の制御システム |
US8154230B2 (en) | 2008-02-12 | 2012-04-10 | Denso Corporation | Chopper control system for rotary machines |
JP2010200517A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 電源制御装置、電源制御方法および電子機器 |
WO2011074154A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
JPWO2011074154A1 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-04-25 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
JP5318966B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-10-16 | 三菱電機株式会社 | Dc/dcコンバータ |
JP5316976B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-10-16 | 富士電機株式会社 | 電流推定回路 |
JP2012228169A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Boeing Co:The | 電圧調整のための双方向コンバータ電圧制御電流源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6603671B2 (en) | 2003-08-05 |
US20020136030A1 (en) | 2002-09-26 |
JP3706810B2 (ja) | 2005-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002354787A (ja) | Dc−dcコンバータとその制御回路 | |
US11303212B2 (en) | Peak-buck peak-boost current-mode control for switched step-up step-down regulators | |
JP5901635B2 (ja) | ブリッジトポロジーを用いるスイッチドモード電力コンバータ及びそのスイッチング方法 | |
US9263947B2 (en) | Pulse width modulation controller of DC-DC converter | |
US6813173B2 (en) | DC-to-DC converter with improved transient response | |
KR101250340B1 (ko) | 스위칭 전원장치 | |
US7538526B2 (en) | Switching regulator, and a circuit and method for controlling the switching regulator | |
US7298124B2 (en) | PWM regulator with discontinuous mode and method therefor | |
US7276886B2 (en) | Dual buck-boost converter with single inductor | |
US20120153919A1 (en) | Switching Mode Power Supply Control | |
US7391195B2 (en) | Self-oscillating boost DC-DC converters with current feedback and digital control algorithm | |
US20050116695A1 (en) | Power supply device | |
JPH10225105A (ja) | Dc/dcコンバータ | |
TW200306053A (en) | Switching power device | |
KR20130036065A (ko) | 벅 스위치 모드 파워 컨버터 큰 신호 천이 응답 최적화기 | |
JP2006014482A (ja) | Dc−dcコンバータの制御回路、およびその制御方法 | |
EP1524570A2 (en) | Adaptive control loop | |
JP6248680B2 (ja) | 同期整流コンバータおよび同期整流コンバータの制御方法 | |
JP2003319645A (ja) | Dc−dcコンバータ | |
US11018581B2 (en) | Methods and devices for operating converters | |
JP4548100B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JPH08289535A (ja) | Dc/dcコンバータ | |
US10014770B1 (en) | Power supply device, control circuit for power supply device, and control method for power supply device | |
JP2002051540A (ja) | 非絶縁型降圧dc−dcコンバータ | |
JP2006166667A (ja) | スイッチングレギュレータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040506 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040506 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050617 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050801 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080805 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090805 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090805 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100805 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110805 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120805 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120805 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130805 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |