JP2007300799A - 電圧変換装置、電圧変換方法、電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置30は、電圧センサー10,13からそれぞれ直流電圧Vbおよび出力電圧Vmを受け、その受けた直流電圧Vbおよび出力電圧Vmを用いてリプル電流Irを演算する。そして、制御装置30は、電流センサー11からのリアクトル電流ILがリプル電流Irよりも大きいとき、またはリアクトル電流ILがリプル電流−Irよりも小さいとき、NPNトランジスタQ1,Q2をオン/オフするための信号PWUのキャリア周波数fcを最適キャリア周波数に設定し、リアクトル電流ILが−Ir≦IL≦Irの範囲(IL=0を除く)であるとき、信号PWUのキャリア周波数fcを最適キャリア周波数よりも低くして昇圧コンバータ12を制御する。
【選択図】図1
Description
図8を参照して、リアクトル電流ILは、リプル電流Irが重畳されると周期的に上下に変化する。リアクトル電流ILの極大値をIn(K−1),In(K),In(K+1),・・・とし、リアクトル電流ILの極小値をIp(K−1),Ip(K),Ip(K+1),・・・とする。そして、昇圧コンバータ12のNPNトランジスタQ1がオンされる時間をTpとし、NPNトランジスタQ2がオンされる時間をTnとする。なお、時間Tpと時間Tnとの和が、信号PWUの1周期に相当する。
この発明の実施の形態によれば、スイッチング素子により直流電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を出力する電圧変換器と、直流電源から電圧変換器へ流れるリアクトル電流を検出する検出手段と、リアクトル電流の絶対値がリプル電流のピーク・トゥ・ピーク値以下であるとき、スイッチング素子をオン/オフするキャリア周波数を低下して電圧変換器を制御する制御手段とを備えるので、スイッチング素子のデッドタイムによる影響を低減できる。
Claims (14)
- 出力電圧が指令電圧になるように直流電源からの直流電圧を前記出力電圧に変換する電圧変換装置であって、
スイッチング素子を含み、前記直流電圧の電圧レベルを変えて出力電圧を出力する電圧変換器と、
前記直流電源から前記電圧変換器へ流れるリアクトル電流を検出する検出手段と、
前記検出されたリアクトル電流の絶対値を前記リアクトル電流の極大値と極小値との差である、リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値と比較し、その比較結果に応じて、前記スイッチング素子をオン/オフするキャリア周波数を変更して前記電圧変換器を制御する制御手段とを備える、電圧変換装置。 - 前記制御手段は、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値以下であるとき、前記キャリア周波数を低下して前記電圧変換器を制御する、請求項1に記載の電圧変換装置。
- 前記制御手段は、さらに、前記スイッチング素子のデューティー比を一定に保持して前記電圧変換器を制御する、請求項2に記載の電圧変換装置。
- 前記制御手段は、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値よりも大きいとき、前記キャリア周波数を最適キャリア周波数に設定して前記電圧変換器を制御する、請求項2または請求項3に記載の電圧変換装置。
- 前記直流電源からの直流電圧を検出する第1の電圧センサーと、
前記電圧変換器の出力電圧を検出する第2の電圧センサーとをさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された直流電圧および出力電圧を用いて前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値を演算し、前記リアクトル電流の絶対値を前記演算したリプル電流のピーク・トゥ・ピーク値と比較する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電圧変換装置。 - 前記電圧変換器は、上アームおよび下アーム用の2つのスイッチング素子を含み、
前記制御手段は、前記検出された直流電圧、前記出力電圧、前記上アーム用のスイッチング素子のオン時間、前記下アーム用のスイッチング素子のオン時間、および前記2つのスイッチング素子のオン/オフを制御する信号のキャリア周期に基づいて前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値を演算する、請求項5に記載の電圧変換装置。 - 出力電圧が指令電圧になるように直流電源からの直流電圧を前記出力電圧に変換する電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記直流電源から前記電圧変換を行う電圧変換器へ流れるリアクトル電流を検出する第1のステップと、
前記検出されたリアクトル電流の絶対値を前記リアクトル電流の極大値と極小値との差である、リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値と比較する第2のステップと、
前記比較結果に応じて、前記電圧変換器に含まれるスイッチング素子をオン/オフするキャリア周波数を変更して前記電圧変換器を制御する第3のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記第3のステップは、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値以下であるとき、前記キャリア周波数を低下して前記電圧変換器を制御する、請求項7に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記第3のステップは、さらに、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値よりも大きいとき、前記キャリア周波数を最適キャリア周波数に設定して前記電圧変換器を制御する、請求項8に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記直流電源からの直流電圧と前記出力電圧とを検出する第4のステップと、
前記検出された直流電圧および出力電圧を用いて前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値を演算する第5のステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求項7から請求項9のいずれか1項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 出力電圧が指令電圧になるように直流電源からの直流電圧を前記出力電圧に変換する電圧変換方法であって、
前記直流電源から前記電圧変換を行う電圧変換器へ流れるリアクトル電流を検出する第1のステップと、
前記検出されたリアクトル電流の絶対値を前記リアクトル電流の極大値と極小値との差である、リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値と比較する第2のステップと、
前記比較結果に応じて、前記電圧変換器に含まれるスイッチング素子をオン/オフするキャリア周波数を変更して前記電圧変換器を制御する第3のステップとを含む電圧変換方法。 - 前記第3のステップは、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値以下であるとき、前記キャリア周波数を低下して前記電圧変換器を制御する、請求項11に記載の電圧変換方法。
- 前記第3のステップは、さらに、前記リアクトル電流の絶対値が前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値よりも大きいとき、前記キャリア周波数を最適キャリア周波数に設定して前記電圧変換器を制御する、請求項12に記載の電圧変換方法。
- 前記直流電源からの直流電圧と前記出力電圧とを検出する第4のステップと、
前記検出された直流電圧および出力電圧を用いて前記リプル電流のピーク・トゥ・ピーク値を演算する第5のステップとをさらに含む、請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の電圧変換方法。
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