JP2013063003A - ブースト回路とそれを備えるｄｃ−ｄｃコンバータ、電源装置及びブースト回路の動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力電圧の瞬断や低下等があった場合でも、入力平滑コンデンサに残存する電圧に拘わらず、ブースト回路の補償動作を迅速に開始させるブースト回路等を実現することを目的とする。
【解決手段】出力電圧が出力設定値より低下したことを検出してＤＣ−ＤＣコンバータに供給する電圧を補償するブースト回路において、入力電圧または入力電流を検出する入力検出部を備え、入力検出部が入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の補償動作を開始するブースト回路とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、迅速に動作補償を開始するブースト回路とそれを備えるＤＣ−ＤＣコンバータ、電源装置及びブースト回路の動作方法とに関する。

従来、ノートパソコン等の移動端末機のＡＣアダプタには、スイッチング方式を用いた電源装置が用いられている。例えば、携帯電話等の充電装置に用いられるハーフブリッジ回路を有したスイッチング電源装置は、下記特許文献１に開示されている。

図５は、従来のスイッチング方式を用いた電源装置の構成概要を説明する図である。図５において、電源装置５０００は、交流電源からブリッジ整流された直流電圧ＶｉｎをＤＣ／ＤＣ変換して負荷Ｒ１に供給する。また、電源装置５０００は、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆｏｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ)回路５１０、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３０、およびスイッチング駆動制御部５２０を備える。

ＰＦＣ回路５１０は、電源から供給される入力電力の力率を改善し、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３０に供給する。

図５に示すようにＰＦＣ回路５１０は、昇圧型ＰＦＣ回路であり、第１のインダクタＬ１、第１のスイッチＳ１、第１のダイオードＤ１および第１の容量Ｃ１を備える。また、ＰＦＣ回路５１０は、第１のスイッチＳ１に高周波スイッチング制御信号を出力し、第１のスイッチＳ１を高周波でオン・オフ制御する。これにより、第１のインダクタＬ１に流れる電流が高周波でオン・オフされて力率が改善されるとともに、ＰＦＣ回路５１０の出力電圧が昇圧される。

また、ＰＦＣ回路５１０の出力電圧は、第１の容量Ｃ１により平滑化されて、ＤＣ−ＤＣコンバーク５３０へと出力される。図５から理解できるようにＤＣ−ＤＣコンバータ５３０は、スイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータである。

また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３０は、第２のスイッチＳ２、第３のスイッチＳ３、第４のスイッチＳ４、第５のスイッチＳ５、第１のトランスＴ１、第２のトランスＴ２、第６のスイッチＳ６、第７のスイッチＳ７、第２のインダクタＬ２および第２の容量Ｃ２を備える。第２のスイッチＳ２と第３のスイッチＳ３と第４のスイッチＳ４と第５のスイッチＳ５とは、ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタを用いることができ、フルブリッジ回路を形成する。

これらの第２〜第５のスイッチＳ２〜Ｓ５には、スイッチング駆動制御部５２０からスイッチ制御信号が入力される。第２のスイッチＳ２および第５のスイッチＳ５がオンで、第３のスイッチＳ３および第４のスイッチＳ４がオフに駆動される状態においては、第１のトランスＴ１の一次巻線に順方向電流が流れる一方、第２のスイッチＳ２および第５スイッチＳ５がオフで、第３スイッチＳ３および第４スイッチＳ４がオンに制御される状態においては、第１のトランスＴ１の一次巻線に逆方向電流が流れる。

第１のトランスＴ１の二次巻線側には、第６のスイッチＳ６および第７のスイッチＳ７が設けられている。また、図５から理解できるように、第６のスイッチＳ６および第７のスイッチＳ７は、第１のトランスＴ１の二次巻線に発生する電圧により駆動される自己駆動型の同期整流素子である。

第６のスイッチＳ６および第７のスイッチＳ７により整流された、第１のトランスＴ１の二次巻線の出力電圧は、第２のインダククＬ２および第２の容量Ｃ２により平滑化されて、電源装置５０００の出力電圧として負荷Ｒ１に供給される。

また、図６は、従来のブーストコンバータの構成例を説明する概要図である。図６に示すようにブーストコンバータ６０００は、コイル６２００とスイッチング素子であるトランジスタ６５００との直列回路が、電源６１００の両端に接続される。また、コイル６２００とダイオード６８００とコンデンサ６１１０との直列回路が、電源６１００の両端に接続される。

また、抵抗６３００とコンデンサ６４００との直列回路が、トランジスタ６５００の両端に接続され、抵抗６６００とコンデンサ６７００との直列回路がダイオード６８００の両端に接続される。

また、コンデンサ６１１０の両端電圧が、ブーストコンバータ６０００の出力電圧として負荷６１１１に印加される。また、ＰＷＭ制御回路６９００は、出力電圧に応じたスイッチング周波数でトランジスタ６５００をオン・オフ駆動し、ブーストコンバータ６０００の出力電圧が一定となる様に制御する。

すなわち、ブーストコンバータ６０００は、トランジスタ６５００がオンのときに、電源６１００からコイル６２００へ電力を蓄積し、トランジスタ６５００がオフのときに、ダイオード６８００を介して出力コンデンサ６１１０及び負荷６１１１へとコイル６２００の蓄積電力を供給する。

この場合に、コイル６２００の蓄積電力は入力電源６１００に重畳されて出力コンデンサ６１１０へと供給される。従って、ブーストコンバータ６０００は、電源６１００の入力電圧を補って、入力電圧よりも高い出力電圧を供給することができる。ブーストコンバータ６０００の出力電圧値は、コイル６２００の放出電力と負荷抵抗値とにより定まるので、スイッチングトランジスタ６５００のオン・オフ周波数を小さくすれば放出エネルギーが大きくなって出力電圧が上昇することとなる。

また、抵抗６３００，６６００及びコンデンサ６４００，６７００は、スイッチングトランジスタ６５００のターンオン・ターンオフ時におけるサージ電圧を抑制してサージを緩衝する。

また、ブーストコンバータ６０００は、トランジスタ６５００の負荷が誘導負荷であり、ターンオン時及びターンオフ時に急激な大電流を生じる。従って、トランジスタ６５００及びダイオード６８００のスイッチング損失が大きいという欠点がある。また、スイッチング動作時にコイル６２００の蓄積電力によって発生するサージ電圧及び出力ノイズを低減するために、抵抗、コンデンサからなるサージ緩衝機能が必要である。ブーストコンバータ６０００が上述のデメリットを有すること等は、下記特許文献２に記載されている。

すなわち、下記特許文献２は、高周波化、高効率化、低ノイズ化を図り、かつサージアブゾーバを不要として小形化を図ったブーストコンバータを提供することを目的とし、電源の両端に直列に接続された第１及び第２のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子の両端に直列に接続された第１のダイオード、第１のコンデンサ及びコイルと、第１のコンデンサに並列に接続された第２のダイオードと、第１のコンデンサ、コイル及び第２のスイッチング素子からなる直列回路の両端に直列に接続された第３のダイオード及び第２のコンデンサと、第１及び第２のスイッチング素子を出力電圧に応じた周波数で相補的にオン・オフ制御する制御回路とを有し、第２のコンデンサの両端電圧を出力電圧として導出するブーストコンバータとすることにより、サイクルＡ，Ｂの始点、終点ではコイルを流れる電流が０であるため、スイッチング動作によって発生するノイズ及びスイッチング損失が極小となるという効果があることを開示している。

特開２００３−１５８８７３号公報 特開平０５−１２２９２６号公報

従来、広い入力電圧範囲に対応する電源装置においては、ＤＣ−ＤＣコンバータの高効率化を企図して、その前段にブースト回路を配置する。ブースト回路は、そのブースト電圧が定格入力より少し小さい電圧に設定されており、定格電圧が入力されて電源装置が通常動作する場合には、電圧補償動作を遂行しない。

これにより、電源装置の通常動作時には、ブースト回路による電力損失を低減し、電源装置の効率を高めている。

しかし、従来、ブースト回路をＤＣ−ＤＣコンバータの前段に備える電源装置に入力電圧の低下が生じると、ブースト回路前段に配される入力平滑コンデンサの電圧がブースト電圧に低下するまでの間はブースト回路が動作しない。このため、ブースト回路による補償動作が遅延傾向となり、出力電圧の低下を生じる懸念があった。

本発明は、上述した問題点に鑑み為された発明であって、入力電圧の瞬断や低下等があった場合でも、入力平滑コンデンサに残存する電圧に拘わらず、ブースト回路の補償動作を迅速に開始させるブースト回路等を実現することを目的とする。

本発明のブースト回路は、出力電圧が出力設定値より低下したことを検出してＤＣ−ＤＣコンバータに供給する電圧を補償するブースト回路において、入力電圧または入力電流を検出する入力検出部を備え、入力検出部が入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の補償動作を開始することを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、好ましくは入力検出部が入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の出力設定値を定格値よりも高い出力設定値に変更して補償動作を開始することを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは入力検出部が入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出しない場合には、ブースト回路の出力設定値を定格値よりも低い出力設定値に維持し、補償動作を遂行しないことを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは入力検出部が、入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の出力電圧検出抵抗を増大させて、ブースト回路の出力設定値を増大させることを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは入力検出部が、入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の出力電圧検出抵抗の少なくとも一部と並列に接続されたフォトカプラをオフとして出力電圧検出抵抗値を増大させることにより、ブースト回路の出力設定値を増大させることを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは入力検出部が、入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路の出力電圧検出抵抗の少なくとも一部と並列に接続されたフォトカプラをオフとして出力電圧検出抵抗値を増大させることにより、ブースト回路の出力設定値を定格値よりも高い出力設定値へと増大させることを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは電源の両端に接続された入力平滑コンデンサを備え、入力検出部は、入力平滑コンデンサと電源との間における入力電圧または入力電流を検出することを特徴とする。

また、本発明のブースト回路は、さらに好ましくは入力検出部が、入力電圧または入力電流の瞬断を検出することを特徴とする。

また、本発明のＤＣ−ＤＣコンバータは、上述のいずれかに記載のブースト回路を備えることを特徴とする。

また、本発明の電源装置は、上述のＤＣ−ＤＣコンバータを備えることを特徴とする。

また、本発明のブースト回路の動作方法は、上述のいずれかに記載のブースト回路の動作方法において、出力電圧が定格値よりも大きい場合に、ブースト回路の出力設定値が定格値よりも小さい状態で、ブースト回路の補償動作を遂行しない工程と、入力検出部が、入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、ブースト回路が補償動作を開始する工程とを有することを特徴とする。

また、本発明のブースト回路の動作方法は、好ましくはブースト回路が補償動作を開始する工程は、ブースト回路の出力電圧検出抵抗値を増大させて出力設定値を増大させることにより、ブースト回路が補償動作を開始する工程であることを特徴とする。

入力電圧の瞬断や低下等があった場合でも、入力平滑コンデンサに残存する電圧に拘わらず、ブースト回路の補償動作を迅速に開始させるブースト回路等を実現できる。

本発明の実施形態にかかる電源装置１０００の概要を説明する回路図である。 （ａ）は、ブーストコンバータが補償動作を開始する場合における電源装置の各部の電圧の経時変化を概念的に説明する図であり、（ｂ）は、ブーストコンバータが補償動作を開始する場合においてブースト電圧出力設定値を替えない場合の各部の電圧の経時変化を概念的に説明する図である。 ブーストコンバータの電圧補償動作の開始タイミングを従来との比較において説明する図である。 ブーストコンバータが補償動作を開始する場合の動作フローの概要を説明するフローチャートである。 従来のスイッチング方式を用いた電源装置の構成概要を説明する図である。 従来のブーストコンバータの構成例を説明する概要図である。

一般にブーストコンバータは、ブーストコンバータの出力電圧をフィードバックし、出力電圧が設定値より低下した場合に、これを補うように補償動作を開始する。また、ブーストコンバータの設定値は、省電力の観点から、通常動作時にはブーストコンバータが補償動作しないように、定格値よりもやや低い値とされる。

また、サージの発生等予期せぬ障害の招来を防止するため、ブーストコンバータの補償動作を立ち上げる場合には、急激なフル稼働を避けて緩慢に比較的時間をかけて為される。

このため、仮に入力電圧が瞬断や停電等により途絶えた場合または低下した場合に、ブーストコンバータの出力電圧が低下したとしても、予めセットされた出力設定値より低くなるまではブーストコンバータが補償動作を開始しないだけでなく、補償動作の開始立ち上げも緩慢であるため、さらに迅速な出力電圧の保持動作とするための改善の余地があった。

本実施形態において説明する電源装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータの前段部に配置されたブーストコンバータを備える。このブーストコンバータは、入力電圧の瞬断や停電等を検知する入力検出部を備え、入力電圧が瞬断や停電等により途絶えた場合または低下した場合に、出力電圧の低下有無に拘わらず、迅速にブーストコンバータの補償動作を開始させる。

また、ブーストコンバータの補償動作を開始させる場合には、その設定値を増大させて迅速な立ち上げ動作を遂行する。このような動作により、本実施形態の電源装置は、仮に瞬断等により入力電圧が途絶えた場合等においても、出力電圧を適正に保持することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態にかかる電源装置１０００の概要を説明する回路図である。図１に示すように、電源装置１０００は、出力電圧を補償するブーストコンバータ１００と、ブーストコンバータ１００に直流電圧を供給する入力電源（Ｖｉｎ）２００と、逆流防止ダイオード３００と、入力平滑コンデンサ（Ｃｉｎ）５００とを備える。

また、電源装置１０００は、ブーストコンバータ１００の後段に接続され、ブーストコンバータ１００の出力電圧が供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ６００を備え、ＤＣ−ＤＣコンバータ６００の出力側には負荷７００が接続される。

また、ブーストコンバータ１００は、入力電源（Ｖｉｎ）２００に直列に接続されたインダクタ（Ｌ１）１１０と、インダクタ（Ｌ１）１１０の次段に入力電源（Ｖｉｎ）２００に直列に接続された整流ダイオード（Ｄ１）１２０と、インダクタ（Ｌ１）と整流ダイオード（Ｄ１）１２０との間に入力電源（Ｖｉｎ）２００に並列に接続されたスイッチング素子（Ｑ１）１３０と、整流ダイオード（Ｄ１）１２０の次段に入力電源（Ｖｉｎ）２００に並列に接続された出力平滑コンデンサ（Ｃ１）１４０とを備える。

ブーストコンバータ１００は、出力平滑コンデンサ（Ｃ１）１４０の出力側からブーストコンバータ１００の出力電圧がフィードバックされ、正常時においては第一の検出抵抗（Ｒ１）１６０と抵抗（Ｒ３）とで分圧されて制御回路１５０でブースト電圧が検出される。

また、ブースト電圧が設定値をより低下したことを制御回路１５０が検出した場合には、スイッチング素子（Ｑ１）１３０に対して設定値の電圧値を出力できるように制御回路１５０がオン・オフ動作を遂行させ、ブーストコンバータ１００の補償動作を遂行させる。

図１から理解できるように本実施形態のブーストコンバータ１００は、第一の検出抵抗（Ｒ１）１６０と直列に接続された第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０を備える。また、ブーストコンバータ１００は、入力電源（Ｖｉｎ）２００からの入力電圧及び／または入力電流を検出する入力検出部１９０を備える。図１に示すように入力電流を検出する場合には、ブーストコンバータ１００は電流検出トランス（ＣＴ）４００を備えてもよい。

また、ブーストコンバータ１００は、第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０と並列に接続されたフォトカプラ（ＰＩ１）１８０を備える。フォトカプラ（ＰＩ１）１８０は、入力検出部１９０の指示によりオン（導通）・オフ（非導通）制御される。また、フォトカプラ（ＰＩ１）１８０は、通常動作時にはオン（導通）とされており、第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０は、フォトカプラ（ＰＩ１）１８０により通常動作時には短絡される。

一方、フォトカプラ（ＰＩ１）１８０は入力低下時にはオフ（非導通）とされ、第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０の短絡が解除されて、第一の検出抵抗（Ｒ１）１６０に直列に追加される。これにより、制御回路１５０に入力されるブースト電圧検出値は見かけ上、低下することとなる。従って、制御回路１５０が、スイッチング素子（Ｑ１）１３０に対して設定されたブースト電圧値が検出されるように速やかにオン・オフ動作を遂行させ、ブーストコンバータ１００の出力電圧の補償動作を迅速に開始させる。

図２（ａ）は、ブーストコンバータ１００が補償動作を開始する場合における電源装置１０００の各部位の電圧等の経時変化を概念的に説明する図であり、図２（ｂ）は、ブーストコンバータが補償動作を開始する場合においてブースト電圧出力設定値を替えない場合の各部の電圧の経時変化を比較して説明する図である。

図２（ａ）に示すように、例えば入力電源（Ｖｉｎ）が定格値３８０Ｖであるとし、これに入力瞬断が生じた場合には、入力平滑コンデンサ（Ｃｉｎ）５００の電圧値（Ｖｃｉｎ）が、満充電された定格値３８０Ｖから次第に低下する。

ここで、ブースト電圧の出力設定値が通常時には定格値３８０Ｖより若干低い３７５Ｖであるとすると、入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断が生じた時点で入力検出部１９０が瞬断を検出し、フォトカプラ（ＰＩ１）１８０をオフ（非導通）として第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０を追加する。この動作により、ブーストコンバータ１００は、見かけ上のブースト電圧出力設定値が、例えば３９０Ｖに増大されることとなる。

すなわち、第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０の追加による電圧降下増大分により、フィードバックされたブースト電圧検出値は見かけ上小さくなるので、ブースト電圧出力設定値が例えば３９０Ｖと増大されることとなり、現実の出力電圧が３８０Ｖで維持された状態であってもブーストコンバータ１００が補償動作を開始する。

このようなブーストコンバータ１００の動作処理により、入力電源の瞬断が生じた場合には、出力側に設けられた出力平滑コンデンサ（Ｃ１）１４０の電圧（Ｖｃ１）は、増大して３９０Ｖとされる。従って、負荷７００に供給される出力電圧（Ｖｏｕｔ）は低下しない。

また、これと比較して説明する図３（ｂ）から理解できるように、仮に、ブースト電圧出力設定の増大処理が遂行されず３７５Ｖのままであるブーストコンバータである場合には、フィードバックされるブーストコンバータの出力電圧が、設定値である３７５Ｖ以下に現実に低下するまでは、補償動作が開始されない。

このため、図３（ｂ）に説明する動作を遂行する従来のブーストコンバータは、出力電圧が現実に低下することとなるので、迅速かつ出力電圧を低下させない補償動作との観点からブーストコンバータ１００に劣るものとなる。

また、図３は、ブーストコンバータ１００の電圧補償動作の開始タイミングを従来との比較において説明する図である。図３（ａ）に示すように、入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断が生じるとブーストコンバータ１００は、瞬断を速やかに検出し増大された設定値で補償動作を開始する。従って、ブーストコンバータ１００の出力電圧（Ｖｏｕｔ）は定格値の３８０Ｖから３９０Ｖへと遅滞無く増大される。

一方、図３（ｂ）に示すように、従来のブーストコンバータは、出力電圧（Ｖｏｕｔ）が、ブーストコンバータの設定値である３７５Ｖに現実に降圧するまでは補償動作を開始しない。このため、補償動作すなわちブースト動作開始のタイミングが遅れることとなる。

図４は、ブーストコンバータ１００が補償動作を開始する場合の動作フローの概要を説明するフローチャートである。そこで、図４に示す各ステップに基づいて、ブーストコンバータ１００が補償動作を開始する場合の動作フローを以下に説明する。

（ステップＳ４１０）
ブーストコンバータ１００の定格運転時のブースト出力電圧設定値を、定格値３８０Ｖよりやや小さい３７５Ｖに予め設定する。定格値が３８０Ｖである場合に、仮にブースト出力電圧設定値を３８０Ｖ以上とすれば、定格運転時においてもブーストコンバータ１００の補償動作が遂行されることとなる。

ブーストコンバータ１００が定格時においても常時補償動作を遂行すれば、ブーストコンバータ１００での電力損失が常に生じることとなるので、電力効率の観点からは好ましくない。このため、ブーストコンバータ１００のブースト出力電圧設定値は、定格運転時には補償動作を遂行しない程度に、定格値３８０Ｖよりもやや小さな値に設定し、本実施形態のように例えば３７５Ｖとしてもよい。

また、このステップＳ４１０におけるブースト出力電圧設定値のプリセットは、オペレータが遂行してもよいし、上位の制御装置（パソコン等）からの指示によりブーストコンバータ１００に設定してもよい。また、図１に示す第一及び第二の検出抵抗（Ｒ１），（Ｒ２）に代替して、例えば可変抵抗等を用いてディジタル処理としてもよい。

（ステップＳ４２０）
入力検出部１９０は、入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断があるか否かを判断する。入力検出部１９０が入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断があると判断すれば、ステップＳ４３０へと進み、入力検出部１９０が入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断がないと判断すれば、ステップＳ４２０で待機する。

また、入力検出部１９０が入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断を検出する場合に、入力電圧の瞬断を検出してもよく、入力電流の瞬断を検出してもよい。入力電流を検出する場合には、電流検出トランス（ＣＴ）４００からの検出信号に基づいて入力検出部１９０が瞬断の有無を判断できる。

（ステップＳ４３０）
入力検出部１９０は、フォトカプラ（ＰＩ１）１８０をオフ（非導通）として第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０を検出抵抗に追加する。これによりブーストコンバータ１００の出力電圧が現実には低下していなくても、制御回路１５０のブースト検出電圧を低減させることとなるので、ブースト出力電圧設定値が例えば３９０Ｖに増大されることに相当する。

（ステップＳ４４０）
ブースト出力電圧設定値が３９０Ｖであるのに対して出力電圧（Ｖｏｕｔ）は３８０Ｖであるので、ブーストコンバータ１００が補償動作を開始する。入力低下時の補償動作は、追加された第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０の電圧降下分に対応する増大された出力（本実施形態では３９０Ｖ）となるまで継続されることとなる。

（ステップＳ４５０）
出力電圧（Ｖｏｕｔ）がブーストコンバータ１００により補償されて、３８０Ｖより低下することはなく、３８０Ｖ以上に維持される。

上述のようにブーストコンバータ１００が補償動作することにより、入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断が生じた場合でも、出力低下有無に拘わらず迅速にブーストコンバータ１００が補償動作を開始する。このため、入力電源（Ｖｉｎ）の瞬断の時間が長かったり瞬断の程度が大きかったりした場合でも、出力電圧（Ｖｏｕｔ）が低下することを防止できる。

また、入力検出部１９０は、入力電圧が定格値３８０Ｖに復帰した場合には、速やかにフォトカプラ（ＰＩ１）１８０をオン（導通）として第二の検出抵抗（Ｒ２）１７０を検出抵抗から除外する。これにより、ブーストコンバータ１００のブースト出力電圧設定値が、定格運転時のプリセット値である３７５Ｖへと戻され、ブーストコンバータ１００の補償動作が速やかに停止される。

従って、ブーストコンバータ１００の補償動作の開始は、出力がプリ設定値（３７５Ｖ）より低下した場合か入力が定格値（３８０Ｖ）より低下した場合かに限定されることとなるので、電力効率の観点からも好ましい。

入力電圧範囲の広い電源装置ではＤＣ−ＤＣコンバータの確実な出力補償を企図して、その前段にブースト回路を配置する。また、通常動作時には定格入力電圧における高効率化を企図して、ブースト電圧を定格入力より少し低く設定して、通常動作時にブースト回路が動作しないようにする。これにより、ブースト回路による電力損失を抑制する。

このような従来の電源装置では入力電圧の低下（入力停電や入力瞬断）が生じると、入力コンデンサの電圧がブースト電圧の設定値に低下するまでブースト回路が動作しないので、出力電圧が維持されない場合が生じることが懸念される。

本実施形態で説明する電源装置１０００は、入力電圧または入力電流の低下が生じると、速やかにブースト回路を動作するので、出力電圧の低下をより確実に防止することができる。

実施形態で説明した定格値や設定値及び回路構成は、本発明を具体的に説明するための例示であって、本発明の技術思想に反しない限り、上述した具体的な値に限定されないことは当業者に理解されるものである。

また、電源装置１０００は、実施形態での説明に限定されるものではなく、本実施形態で説明する技術思想の範囲内かつ自明な範囲内で、適宜その構成や動作及び駆動方法等を変更することができる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータとして、フルブリッジ方式を用いてもよくハーフブリッジ方式を用いてもよい。また、ＤＣ−ＤＣコンバータとして、プッシュプル方式やフォワード方式やフライバック方式を用いてもよい。

本発明のブーストコンバータやＤＣ−ＤＣコンバータや電源装置は、各種の電源装置等に広く適用できる。

１００・・ブーストコンバータ、１１０・・インダクタ（Ｌ１）、１２０・・整流ダイオード（Ｄ１）、１３０・・スイッチング素子（Ｑ１）、１４０・・出力平滑コンデンサ（Ｃ１）、１５０・・制御回路、１６０・・第一の検出抵抗（Ｒ１）、１７０・・第二の検出抵抗（Ｒ２）、１８０・・フォトカプラ（ＰＩ１）、１９０・・入力検出部、２００・・入力電源（Ｖｉｎ）、３００・・逆流防止ダイオード、４００・・電流検出トランス（ＣＴ）、５００・・入力平滑コンデンサ（Ｃｉｎ）、６００・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、７００・・負荷、１０００・・電源装置。

Claims (12)

1. 出力電圧が出力設定値より低下したことを検出してＤＣ−ＤＣコンバータに供給する電圧を補償するブースト回路において、
   入力電圧または入力電流を検出する入力検出部を備え、
   前記入力検出部が前記入力電圧または入力電流が定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路の補償動作を開始する
   ことを特徴とするブースト回路。
2. 請求項１に記載のブースト回路において、
   前記入力検出部が前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路の前記出力設定値を前記定格値よりも高い出力設定値に変更して補償動作を開始する
   ことを特徴とするブースト回路。
3. 請求項１または請求項２に記載のブースト回路において
   前記入力検出部が前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出しない場合には、前記ブースト回路の前記出力設定値を前記定格値よりも低い出力設定値に維持し、補償動作を遂行しない
   ことを特徴とするブースト回路。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブースト回路において、
   前記入力検出部は、前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路の出力電圧検出抵抗を増大させて、前記ブースト回路の前記出力設定値を増大させる
   ことを特徴とするブースト回路。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブースト回路において、
   前記入力検出部は、前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路の出力電圧検出抵抗の少なくとも一部と並列に接続されたフォトカプラをオフとして出力電圧検出抵抗値を増大させることにより、前記ブースト回路の前記出力設定値を増大させる
   ことを特徴とするブースト回路。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブースト回路において、
   前記入力検出部は、前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路の出力電圧検出抵抗の少なくとも一部と並列に接続されたフォトカプラをオフとして出力電圧検出抵抗値を増大させることにより、前記ブースト回路の前記出力設定値を前記定格値よりも高い出力設定値へと増大させる
   ことを特徴とするブースト回路。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のブースト回路において、
   電源の両端に接続された入力平滑コンデンサを備え、
   前記入力検出部は、前記入力平滑コンデンサと前記電源との間における前記入力電圧または入力電流を検出する
   ことを特徴とするブースト回路。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のブースト回路において、
   前記入力検出部は、前記入力電圧または入力電流の瞬断を検出する
   ことを特徴とするブースト回路。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のブースト回路を備える
   ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
10. 請求項９に記載のＤＣ−ＤＣコンバータを備える
    ことを特徴とする電源装置。
11. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のブースト回路の動作方法において、
    前記出力電圧が前記定格値よりも大きい場合に、前記ブースト回路の前記出力設定値が前記定格値よりも小さい状態で、前記ブースト回路の補償動作を遂行しない工程と、
    前記入力検出部が、前記入力電圧または入力電流が前記定格値よりも低下したことを検出した場合に、前記ブースト回路が補償動作を開始する工程とを有する
    ことを特徴とするブースト回路の動作方法。
12. 請求項１１に記載のブースト回路の動作方法において、
    前記ブースト回路が補償動作を開始する工程は、
    前記ブースト回路の出力電圧検出抵抗値を増大させて前記出力設定値を増大させることにより、前記ブースト回路が補償動作を開始する工程である
    ことを特徴とするブースト回路の動作方法。
    

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