JP2007300799A5 - - Google Patents
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- 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、
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場合には、前記キャリア周波数を前記スイッチング素子を効率良くスイッチングするための最適キャリア周波数に設定し、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場合には、前記スイッチング素子のデューティー比を保持したまま、前記キャリア周波数を、前記最適キャリア周波数よりも低いキャリア周波数であって、かつ、デッドタイムの影響を除去可能なキャリア周波数の最大周波数以下となるように設定する、電圧変換装置。 - 前記制御手段は、前記スイッチング素子の各オンデューティーに対して、前記キャリア周波数の最大周波数と、前記スイッチング素子に流れる電流が前記スイッチング素子に許容される最大電流値を超えないように設定された前記キャリア周波数の最小周波数とを保持しており、
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場合には、そのとき設定されているオンデューティーに対応する前記キャリア周波数の最大周波数と前記キャリア周波数の最小周波数との範囲内で、前記キャリア周波数を設定する、請求項１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または請求項２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３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のステップとを含み、
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・ピーク値よりも大きい場合には、前記キャリア周波数を前記スイッチング素子を効率良くスイッチングするための最適キャリア周波数に設定し、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場合には、前記スイッチング素子のデューティー比を保持したまま、前記キャリア周波数を、前記最適キャリア周波数よりも低いキャリア周波数であって、かつ、デッドタイムの影響を除去可能なキャリア周波数の最大周波数以下となるように設定する、電圧変換方法。 - 前記第３のステップは、前記スイッチング素子の各オンデューティーに対して、前記キャリア周波数の最大周波数と、前記スイッチング素子に流れる電流が前記スイッチング素子に許容される最大電流値を超えないように設定された前記キャリア周波数の最小周波数とを保持しており、
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場合には、そのとき設定されているオンデューティーに対応する前記キャリア周波数の最大周波数と前記キャリア周波数の最小周波数との範囲内で、前記キャリア周波数を設定する、請求項５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５または請求項６に記載の電圧変換方法。
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