JP2003506001A - 直流電圧変換器用調整信号の形成用装置 - Google Patents

直流電圧変換器用調整信号の形成用装置

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JP2003506001A JP2001510965A JP2001510965A JP2003506001A JP 2003506001 A JP2003506001 A JP 2003506001A JP 2001510965 A JP2001510965 A JP 2001510965A JP 2001510965 A JP2001510965 A JP 2001510965A JP 2003506001 A JP2003506001 A JP 2003506001A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、直流電圧変換器用調整信号の形成用装置に関する。この装置は、電圧調整器及び電流調整器を有しており、該電圧調整器及び電流調整器の出力側から調整信号が取り出し可能である。電圧調整器と電流調整器との間に、制限器が設けられており、該制限器は、電圧調整器の出力信号を制限するために使用される。制限器は、入力端子を有しており、該入力端子を介して、電流目標値用の予め設定可能な限界値信号が入力可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１上位概念記載の直流電圧変換器用調整信号の形成用装置に
関する。
【０００２】 従来技術 直流電圧変換器は、種々異なった電圧レベル間での電気エネルギ変換用に使用
される。その種の公知の直流電圧変換器用の実施例は、図１に示されている。入
力コンデンサＣｅｉｎに印加される入力電圧Ｕｅｉｎは、低設定調整器（Tiefse
tzsteller）を用いて、出力コンデンサＣａｕｓから取り出し可能な出力電圧Ｕ
に変換される。この変換は、電力スイッチＳとチョークコイルＬとから構成され
た直列回路を使用して行われ、その際、出力スイッチとチョークコイルとの間に
、ダイオードＤのカソードが接続されており、ダイオードのアノードは、基準電
位に接続されている。電界効果トランジスタを有する出力スイッチのオンオフ比
は、フィードバック出力電圧を用いて検出された調整信号Ｒによって設定される
。
【０００３】 これは、図２に示されているように、所属の調整構造を示している。調整区間
１の出力側から取り出し可能な出力電圧Ｕは、入力側にフィードバックされてお
り、減算器２で、入力側Ｅ１に形成されている電圧目標値から減算される。減算
器２の出力側には、電圧調整器３が接続されており、電圧調整器の出力側には、
調整信号が出力される。これは、調整区間に所属の電力スイッチ用のオンオフ比
を設定する。このオンオフ比を介して、直コイルに接続される電圧平均値を調整
乃至制御することができる。
【０００４】 更に、既に公知のように、前述の調整信号Ｒは、電流調整回路を用いて形成さ
れ、この電流調整回路の前には、電圧調整器が接続されている。これは、図３に
示されているように、所属の調整構造を示している。調整区間１の出力側から取
り出し可能な出力電圧Ｕは、入力側にフィードバックされており、減算器２で、
電圧目標値から減算され、この電圧目標値は、入力側Ｅ１に形成されている。減
算器２の出力側には、電圧調整器３が接続されており、この電圧調整器の出力側
には、電流調整回路用の電流目標値が出力される。調整区間１からは、更に、チ
ョーク電流に相応する電流実際値がフィードバック結合され、減算器４で電流目
標値から減算される。減算器４の出力信号は、電流調整器５に供給され、電流調
整器の出力側には、調整区間１用の調整電流Ｒが出力される。
【０００５】 発明の利点 請求項１記載の要件全てを有する直流電圧変換器用の調整信号の形成用の本発
明の装置が有する利点は、択一選択的に、出力電圧の調整又は電流の調整を行う
ことができるという点にある。更に、出力電圧調整での作動中、出力電流を制限
することによって過負荷保護を行うことができる。
【０００６】 この利点は、電圧調整器と電流調整器との間で切り換えられる、目標電流値用
の制限器を用いて達成される。この制限器は、有利には、可変に作動し、更に、
入力端子を有しており、この入力端子を介して、この制限器に、電流目標値用の
限界値信号が供給可能である。
【０００７】 本発明の有利な実施例は、従属請求項から得られる。
【０００８】 図面 図１は、低設定調整器として使用可能な公知の直流電圧変換器の実施例を示す図
、 図２は、直流電圧変換器用の調整信号の形成用の第１の公知の装置を示す図、 図３は、直流電圧変換器用の調整信号の形成用の第２の公知の装置を示す図、 図４は、直流電圧変換器用の調整信号の形成用の本発明の装置の実施例を示す図
、 図５は、図４の制限器６の構成の実施例を示す図 である。
【０００９】 実施例の説明 図４には、直流電圧変換器用の調整信号の形成用の本発明の装置の実施例が示
されている。
【００１０】 図示の装置には、入力端子Ｅ１を介して、電圧目標値が供給され、この電圧目
標値は、図示していないマイクロコンピュータで形成される。
【００１１】 この電圧値は、減算器２の一方の入力側に供給される。減算器２の他方の入力
側には、調整区間１の出力側からフィードバック結合された出力電圧Ｕが電圧目
標値から減算される。
【００１２】 得られた差信号は、電圧調整器３に供給され、この電圧調整器は、その出力側
に、この差信号に依存する電流目標値を出力する。この電流目標値は、可変制限
器６に供給される。この可変制限器には、一方の入力端子Ｅ２を介して、電流目
標値用の限界値信号が供給される。電流目標値用の限界値信号の形成は、同様に
、上述のマイクロコンピュータを用いて行われる。
【００１３】 制限器６の出力側の制限された電流目標値信号は、正の極性が減算器４の第１
の入力側に供給される。減算器の第２の入力側には、調整区間１から導出された
、負極性の電流値信号が供給され、その結果、減算器４では、電流値信号が、制
限された電流値信号から減算される。
【００１４】 得られた差信号は、電流調整器５に供給され、この電流調整器は、その出力側
に、調整区間１用の調整信号Ｒを出力し、この調整信号は、調整回路１に属する
電力スイッチ用のオンオフ比を設定する。
【００１５】 従って、調整区間１用の上述の調整信号Ｒの形成のために、上位の電圧調整器
と下位の電流調整器とを有している調整構造が使用され、その際、電圧調整器に
よって設定された電流目標値は、制限器６を介して供給される。この調整構造に
より、入力側Ｅ１に供給される電圧目標値、及び、入力側Ｅ２に供給される、電
流目標値用の限界値信号用の適切な値の設定によって、後述のような、種々異な
る作動形式を実施することができる。
【００１６】 調整された出力電圧での第１の作動形式では、電圧調整器は、所望の出力電圧
値を、チョーク電流値の設定を介して調整する。この際、下位の電流調整器は、
調整技術上有利に作動する。つまり、この電圧調整器のオーダーを１桁低減する
ことができるからである。電圧調整器の出力信号によって設定された所要電流が
、同様に設定された目標値用の限界値信号を介して定められた限界値を超過して
上昇すると、電圧調整器作動形式は、この制限により作動しなくなって、直流電
圧変換器用の過負荷保護を達成することができるようになる。更に作動する電流
調整回路は、電流目標値用の所定の限界値信号が減算器の正の入力側に供給され
る際に調整を実行する。これは、電流目標値用の所定の限界値信号での調整に相
応する。
【００１７】 出力電流が調整される作動形式を実施するために、入力側Ｅ１には、その種の
高い電圧目標値が供給されて、電圧調整器３がオーバードライブ(uebersteuerte
n)状態になる。それにより、電圧調整器３の出力側に形成される電流目標値が、
回路技術によって限定された最大値に上昇する。図示の装置に入力側Ｅ２を介し
て電流目標値が供給される制御手段により、純粋な電流調整作動形式を実施する
ために、所望の電流目標値を設定することができる。
【００１８】 電圧目標値の上昇と同時に、出力側での最大電圧を、電流調整器だけが作動状
態となる迄制限することができる。この電圧制限値の超過時には、電流調整器が
電圧調整器により始動される。
【００１９】 純粋な電流調整作動形式は、殊に、複数直流電圧変換器の並列作動用に使用す
ることができる。その際、上位の直流電圧変換器は、電圧調整を行い、別の変換
器は、単に、調整すべき出力電流用の目標値だけを配分する。
【００２０】 図５には、図４の制限器６の構成の１実施例が図示されている。図示の制限器
は、２つの入力端子を有している。この各入力端子の第１の端子には、電圧調整
器３から導出された電流値Ｓが供給される。図４に示された入力端子Ｅ２に相応
する第２の入力端子からは、電流目標値用の限界値信号Ｇが出力される。
【００２１】 この限界値信号Ｇは、第１の抵抗Ｒ１を介して差動増幅器ＯＶの正の入力側に
供給される。この電流目標値Ｓは、第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３を介して差
動増幅器の負の入力側に供給される。差動増幅器の出力側は、第１のダイオード
Ｄ１を介して差動増幅器の負の入力側にフィードバック接続されている。
【００２２】 更に、差動増幅器の出力側は、第２のダイオードＤ２のカソードと接続されて
おり、第２のダイオードのアノードは、回路の出力側を形成し、この出力側から
は、制限された電流目標値ＢＳが出力される。第２のダイオードＤ２のアノード
は、更に、第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３との接続点Ｐに接続されている。
【００２３】 制限器６の、その種の構成の利点は、信号が作動制限される迄、時間遅延が僅
かとなる点である。ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ３によって、演算増幅器の出力側
は、電流目標値の電圧レベルの僅か数１００ｍＶ常に高い。抵抗Ｒ３によって、
電流目標値は容易に品質劣化するので、その抵抗値は、Ｒ２の抵抗値よりもかな
り大きく選定する必要がある。抵抗Ｒ１は、演算増幅器の入力電流の補償のため
だけに使用される。
【００２４】 それにも拘わらず、本発明の直流電圧変換器は、電圧目標値及び電流目標値の
限界値の、それぞれの適切な値の設定によって、種々の作動形式で作動すること
ができ、殊に、最大電流制限した電圧調整器作動形式又は純粋な電流調整器作動
形式で作動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 低設定調整器として使用可能な公知の直流電圧変換器の実施例を示す図
【図２】 直流電圧変換器用の調整信号の形成用の第１の公知の装置を示す図
【図３】 直流電圧変換器用の調整信号の形成用の第２の公知の装置を示す図
【図４】 直流電圧変換器用の調整信号の形成用の本発明の装置の実施例を示す図
【図５】 図４の制限器６の構成の実施例を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H410 BB04 BB05 CC02 DD02 EB25 FF03 FF05 JJ07 5H730 AS01 AS02 AS05 BB13 BB57 DD04 FD01 FD31 FF01 FF06 FF09 FG01 XX15 XX35

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直流電圧変換器用調整信号の形成用装置であって、電圧調整
    器及び電流調整器を有しており、該電圧調整器及び電流調整器の出力側から調整
    信号が取り出し可能である装置において、 電圧調整器（３）と電流調整器（５）との間に、制限器（６）が設けられており
    、該制限器は、前記電圧調整器（３）の出力信号を制限するために使用されるこ
    とを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 制限器（６）は、電流目標値用の予め設定可能な限界値信号
    に相応する信号用の入力端子（Ｅ２）を有している請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 装置は、電圧目標値用の入力側（Ｅ１）、入力電圧（Ｕｅｉ ｎ ）用の第１の入力側を有する調整区間（１）、調整信号（Ｒ）用の第２の入力
    側及び出力電圧（Ｕ）用の出力側、及び、減算器（２）とを有しており、該減算
    器は、電圧目標値と出力電圧との差を検出するために使用され、電圧調整器（３
    ）は、電流目標値の形成のために使用され、第１の前記減算器（２）の出力側に
    接続されており、 前記装置は、更に、第２の減算器（４）を有しており、該第２の減算器は、前記
    電流目標値と調整区間（１）から導出された電流値との差を測定するために使用
    され、 前記電流調整器（５）は、第２の減算器（４）に接続されており、出力側には、
    調整区間（１）用調整信号（Ｒ）が出力される請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 装置は、電流目標値用の限界値信号の形成用のマイクロコン
    ピュータを有している請求項１から３迄の何れか１記載の装置。
  5. 【請求項５】 装置は、電圧目標値の形成用のマイクロコンピュータを有し
    ている請求項１から４迄の何れか１記載の装置。
  6. 【請求項６】 マイクロコンピュータは、直流電圧変換器の純粋な電流調整
    器作動形式の実施のために、電圧調整器をオーバードライブ(uebersteuerten)す
    る電圧目標値を形成する請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 装置は、相互に並列に配設された複数の直流電圧変換器を有
    している請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 制限器（６）は、演算増幅器（ＯＶ）を有しており、前記演
    算増幅器の第１の入力側には、限界値信号（Ｇ）が供給され、前記演算増幅器の
    第２の入力側には、第２の抵抗（Ｒ２）と第３の抵抗（Ｒ３）との直列接続を介
    して、目標値信号（Ｓ）が供給され、前記演算増幅器の出力側は、第１のダイオ
    ード（Ｄ１）を介して第２の入力側と接続されており、前記演算増幅器の出力側
    は、第２のダイオード（Ｄ２）を介して、前記第２及び第３の抵抗のタップ点（
    Ｐ）と接続されており、該タップ点（Ｐ）からは、制限された目標値信号が取り
    出し可能である請求項１から７迄の何れか１記載の装置。
  9. 【請求項９】 限界値信号は、演算増幅器の第１の入力側に第１の抵抗（Ｒ １ ）を介して供給され、該第１の抵抗は、入力電流の補償のために使用される請
    求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 第３の抵抗（Ｒ３）の抵抗値は、第２の抵抗（Ｒ２）の抵
    抗値よりもかなり大きい請求項８又は９記載の装置。
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