JP2015130722A - スイッチング電源制御回路 - Google Patents
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Abstract
Description
110、610、620、630 アナログ・デジタルコンバータ(ADC)
120 デジタル補償器
121、122 乗算器
123、124 遅延回路
125 加算器
130 パルス生成回路
132 フリップフロップ群
134 論理積回路群
136 補償値変換手段
140 第1レジスタ
150 第2レジスタ
180 マイコン
210 不揮発性メモリ
212 制御方式1用メモリ領域
214 制御方式2用メモリ領域
310 データ読出し回路
311 上位アドレス
312 下位アドレス
313 パラレル・シリアル変換手段
314 シリアル・パラレル変換手段
315 読出しデータ
316 レジスタ群制御回路
510 レジスタ群
710 DAC
720 コンパレータ
810、820、830、840、850 トランス
811、821、831、841、851a、851b 1次巻線
812、822、832、842、852 2次巻線
910 フルブリッジ双方向型スイッチング電源
920 ハーフブリッジ双方向型スイッチング電源
930 アクティブ・クランプ型スイッチング電源
940 チョッパ型スイッチング電源
950 プッシュプル型スイッチング電源
C1、C2、C2、C3、C4、C5、C6 キャパシタ
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8 ダイオード
L1、L2、L3、L4 コイル
P1〜P4 端子
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q19、Q20、Q21、Q22、Q23、Q24、Q25、Q26、Q27、Q28、Q29、Q30、Q31、Q32 トランジスタ
S、S1〜S8、S19〜S32 駆動信号
SW 選択回路
SW1 スイッチ
Vo1 第1直流電圧
Vo2 第2直流電圧
Claims (17)
- アナログの直流電圧をデジタル値の電圧に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器から出力されるデジタル値の電圧のゲインおよび位相特性を設定するデジタル補償器と、前記デジタル補償器で処理されたデジタル補償値を元にして駆動信号を生成するパルス生成回路を備え、前記パルス生成回路は前記駆動信号が前記パルス生成回路からの出力をオンまたはオフさせるオンオフ信号および、複数の前記駆動信号のなかから所定の駆動信号を選択する制御方式選択信号によって切り替えられることを特徴とするスイッチング電源制御回路。
- 前記デジタル補償器と前記パルス生成回路との間に前記デジタル補償器から出力されるデジタル補償値をアナログに変換するデジタル・アナログコンバータと、前記デジタル・アナログコンバータから出力されるアナログ値とスイッチング素子に流れる電流を比較するコンパレータが接続され、前記コンパレータの出力が前記パルス生成回路に入力されることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記アナログの直流電圧は、第1直流電圧および第2直流電圧を有し、前記第1直流電圧は第1のADCを介して選択回路の第1入力に、前記第2直流電圧は第2のADCを介して前記選択回路の第2入力にそれぞれ結合され、前記選択回路の切り替えによって、前記第1直流電圧および前記第2直流電圧のいずれか一方が前記デジタル補償器に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記アナログの直流電圧は、第1直流電圧および第2直流電圧を有し、前記第1直流電圧はスイッチの第1接点に前記第2直流電圧は前記スイッチの第2接点に結合され、前記スイッチを切り替え、前記第1直流電圧および前記第2直流電圧のいずれか一方が前記デジタル補償器に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記デジタル補償器はPI制御を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記パルス生成回路は、前記オンオフ信号によって一旦オフとされ、その後前記制御方式選択信号が前記パルス生成回路に印加され、その後前記オンオフ信号によって前記パルス生成回路がオンとされることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記スイッチング電源制御回路は、さらに第1レジスタおよび第2レジスタを備え、前記第1レジスタには前記ゲインおよび前記位相特性が一時記憶され、前記デジタル補償器には前記第1レジスタより前記ゲインおよび前記位相特性が取り込まれ、前記第2レジスタには前記パルス生成回路で生成されるスイッチング信号の周波数、デッドタイムが一時記憶されていることを特徴とする請求項6に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記スイッチング電源制御回路は、前記第1レジスタに一時記憶される前記ゲインおよび前記位相特性および、前記第2レジスタに一時記憶される前記スイッチング信号の周波数,デッドタイムはマイコンから取り込まれることを特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記スイッチング電源制御回路は、さらに不揮発性メモリを備え、前記第1レジスタに一時記憶される前記ゲインおよび前記位相特性および、前記第2レジスタに一時記憶される前記スイッチング信号の周波数,デッドタイムは前記不揮発性メモリから取り込まれることを特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記スイッチング電源制御回路は、さらにデータ読み出し回路を備え、前記データ読み出し回路は、前記不揮発性メモリと前記レジスタとの間に設けられ、前記デジタル補償器に設定される前記ゲインおよび位相特性および、前記パルス生成回路に設定される前記スイッチング信号の周波数,デッドタイムは、前記不揮発性メモリから前記データ読み出し回路を介して前記第1レジスタおよび前記第2レジスタに一時記憶され、前記第1,第2レジスタより前記デジタル補償器および前記パルス生成回路に取り込まれ、前記デジタル補償器および前記パルス生成回路に各別に設定されることを特徴とする請求項9に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記制御方式選択信号が前記パルス生成回路に印加され、かつ、前記データ読み出し回路にも印加されることを特徴とする請求項10に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記データ読み出し回路には制御方式を選択する上位アドレスが設けられ、前記上位アドレスを指定して複数の制御方式選択信号から所望の制御方式選択信号を読み出すことを特徴とする請求項11に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記読み出し回路にはさらに下位アドレスが設けられ、前記下位アドレスを指定して、前記デジタル補償器に設定されるゲイン、位相特性および前記パルス生成回路に設定される前記スイッチング周波数,デッドタイムを読み出すことを特徴とする請求項12に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記下位アドレスで指定される前記ゲイン、前記位相特性、前記スイッチング周波数,デッドタイムは前記不揮発性メモリに前記制御方式ごとに格納されていることを特徴とする請求項13に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記制御方式選択信号に基づき前記パルス生成回路から出力される前記駆動信号は、フェーズシフト信号、同期整流信号、PWM信号、PFM信号の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記フェーズシフト信号、前記同期整流信号、前記PWM信号、前記PFM信号は、フルブリッジ方式、ハーフブリッジ方式、アクティブ・クランプ方式、チョッパ方式、プッシュプル方式の前記駆動信号として用いられることを特徴とする請求項15に記載のスイッチング電源制御回路。
- 前記スイッチング電源制御回路は、第1直流電圧と第2直流電圧との間で双方向に電圧の伝達が可能であって、前記フルブリッジ方式、ハーフブリッジ方式、アクティブ・クランプ方式、チョッパ方式およびプッシュプル方式から選ばれた少なくとも1つの制御方式が前記第1直流電圧および前記第2直流電圧の少なくとも一方側に用いられていることを特徴とする請求項16に記載のスイッチング電源制御回路。
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