JP2008289317A - 並列多重チョッパの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】AD変換器2A〜2Cを介して得られる各チョッパの電流検出値Ich1〜3に対し、補正量Icpm1〜3に負荷の状態に応じた或る重み付けをした量を加算することにより、サンプリングのタイミングによって生じる電流検出誤差を補正し、その検出誤差に起因する電流制御のアンバランスを回避する。
【選択図】図1
Description
(a)電圧制御回路(AVR)11の後段に、電流制御回路(ACR)13A〜13Cのマイナループを加えた構成となっている。
(c)以上にような構成により、電流アンバランスを解消する。
このように各チョッパの電流を個別に制御するという技術思想は、例えば特許文献1に開示されている。
チョッパ回路の電流には、半導体素子のスイッチング動作によって、三角波状のリプル電流が重畳する。並列多重チョッパの場合、リプル電流の位相は意図的にずらしてあり、図2(a)では120°(1/3周期)ずつ位相が遅れている。
したがって、この発明の課題は、電流アンバランスが生じないように制御することにある。
各チョッパ回路の位相と電流値のサンプリングタイミングとの差に起因する検出誤差を算出する手段と、算出した誤差に基づいて前記検出値を補正する手段とを設け、各チョッパ回路の電流が互いにバランスするように制御することを特徴とする。
また、請求項1または2の発明においては、前記電流検出値からチョッパ回路が電流連続モードか電流断続モードかを判断する手段と、判断したモードに応じて補正量を調整する手段とを有することができる(請求項3の発明)。
図1は電池電圧を所定値に昇圧する場合の回路で、昇圧比は「3」である。また、電池電圧は既知で一定である。チョッパ回路はここでは3つを並列多重にしており、スイッチングの位相を120°ずつずらしている(PWMカウンタ3A〜3Cのリセット信号を、遅延回路4A,4Bにより1/3周期(120°)ずつ遅らせている)。
チョッパ回路1の電流(Ich1):リプル電流の最小値(谷部分)でサンプリング
チョッパ回路2の電流(Ich2):リプル電流の最大値(山部分)でサンプリング
チョッパ回路3の電流(Ich3):リプル電流の中間値でサンプリング
となっており、Ich1,Ich2にはオフセット誤差が重畳する。
a)各チョッパ回路のインピーダンス(特にインダクタンス)
b)電流検出のサンプリング時における各チョッパの位相
c)昇降圧比またはスイッチング素子のDuty(デューティ)比
そこで、これらの要因を制御器1で検出または設定しておき、これらに基づき電流誤差を算出し、これに応じた値を補正値として検出値に加えることで、“電流検出におけるオフセット誤差”を低減して各チョッパの電流制御を行なうものである。
これによって、負荷が変動し回路動作が電流断続モードから電流連続モードに切り替わった場合においても、補正量を連続的に調整し、安定した回路動作を実現することができる。各チョッパに対する電流検出補正量は、図4(b)のようになる。
すなわち、入力電圧または出力電圧が変動する場合は、電圧変動に伴いスイッチングパルス幅が変動するため、サンプリングのオフセットの誤差の値が変わる。そのため、補正値も調整する必要がある。ここでは、ルックアップテーブル5を付加し、AD変換器2Dを介して得られる入力電圧検出値と出力電圧指令値Vo*とに基づきルックアップテーブル5から適切な補正値を参照し、AD変換器2A〜2Cからの検出値に加えて対処するようにしている。
Claims (3)
- パワートランジスタを含む半導体素子のスイッチング動作によって、直流電源の電圧を所定の電圧に昇圧または降圧するチョッパ回路を複数台並列に接続し、各チョッパ回路の位相をずらすことでリプルの低減を図る並列多重チョッパの制御装置において、
各チョッパ回路の位相と電流値のサンプリングタイミングとの差に起因する検出誤差を算出する手段と、算出した誤差に基づいて前記検出値を補正する手段とを設け、各チョッパ回路の電流が互いにバランスするように制御することを特徴とする並列多重チョッパの制御装置。 - 前記検出誤差を算出するに当たり、各チョッパ回路のインピーダンス(特にインダクタンス)、前記電流サンプリング時の各チョッパ回路の位相、または、昇降圧比もしくは、前記スイッチング素子のDuty比を検出または設定し、これに基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の並列多重チョッパの制御装置。
- 前記電流検出値からチョッパ回路が電流連続モードか電流断続モードかを判断する手段と、判断したモードに応じて補正量を調整する手段とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の並列多重チョッパの制御装置。
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