JP2018125938A - Method for controlling current of constant current digital power supply and constant current digital power supply device - Google Patents

Method for controlling current of constant current digital power supply and constant current digital power supply device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling a current for making it possible to drive a control circuit of a constant current digital power supply device by a single power supply and to control a current in a low current region in which feedback control is not possible even when an operational amplifier is used with the single power supply.SOLUTION: With a method for controlling a current of a constant current digital power supply device that performs on/off control of a switching element by a pulse width modulation signal subjected to digital control to output prescribed output a current to a load based on an input voltage, a constant current is output to the load through feedback control when a set current value is a prescribed current value or more, the constant current is output to the load through feed forward control when the set current value is less than the prescribed current value, a relationship between a command value of the feed forward control and the set current value is approximated by a polynomial equation by sampling characteristics of the load in advance, the set current value is substituted into the polynomial equation and specified as the command value of the feed forward control, and the command value is multiplied by a compensation coefficient to be an amount of control of the pulse width modulation signal.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、定電流デジタル電源の電流制御方法およびその方法を備えた定電流デジタル電源装置に関する。   The present invention relates to a current control method for a constant current digital power supply and a constant current digital power supply apparatus including the method.

近年、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)等の照明用機器に使用される電源は小型化、高精度化、低コスト化が進んでいる。これらの機器を駆動するための電源にはスイッチング電源が直流電源として広く使用されている。   In recent years, power supplies used in lighting devices such as LEDs (Light Emitting Diodes) and LDs (Laser Diodes) have been reduced in size, accuracy, and cost. A switching power supply is widely used as a DC power supply for powering these devices.

スイッチング電源に用いられる制御方式は、アナログ制御方式とデジタル制御方式がある。アナログ制御方式は、トランジスタ、コイル、コンデンサ、抵抗等で構成するアナログ回路を用いて制御を行う。   Control methods used for the switching power supply include an analog control method and a digital control method. In the analog control method, control is performed using an analog circuit including transistors, coils, capacitors, resistors, and the like.

一方、デジタル制御方式は、AD(Analog Digital)変換器やマイクロコンピュータを備え、PID制御等の演算を実現するデジタル信号処理回路によって制御を行う。すなわち、定電流を得るために電流検出回路から取得した信号をAD変換器によりサンプリングして数値化する。この数値化した出力電流値と設定電流値との偏差を演算して、デジタルコントローラ(P、PI、PID制御)によって指令値を求め、更にPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御によりチョッパ回路へフィードバックすることで目標の電流を負荷に流す方式である。   On the other hand, the digital control system includes an AD (Analog Digital) converter and a microcomputer, and performs control by a digital signal processing circuit that realizes operations such as PID control. That is, in order to obtain a constant current, the signal acquired from the current detection circuit is sampled by the AD converter and digitized. The deviation between the digitized output current value and the set current value is calculated, the command value is obtained by the digital controller (P, PI, PID control), and the chopper circuit is further controlled by PWM (Pulse Width Modulation) control. This is a method of feeding the target current to the load by feeding back to the load.

このデジタル制御方式は、アナログ制御方式と比較して、簡単な回路構成で実現でき、負荷や外部条件等に応じた柔軟な制御が可能であるため、小型化、低コスト化等の性能向上が可能である。   Compared with the analog control method, this digital control method can be realized with a simple circuit configuration and can be controlled flexibly according to the load, external conditions, etc., so performance improvement such as downsizing and cost reduction can be achieved. Is possible.

さらに、スイッチング電源は小型化、高精度化、低コスト化を図るため、シャント抵抗、オペアンプ、単電源等の回路構成で低電流域から定格電流まで連続的に制御するが、単純にオペアンプを単電源で駆動するとGND(グランド)付近でリニアリティを失うため目的の電流を精度よく制御するのが困難である。   Furthermore, in order to reduce the size, accuracy, and cost of switching power supplies, continuous control is performed from the low current range to the rated current with a circuit configuration such as a shunt resistor, operational amplifier, and single power supply. When driven by a power source, the linearity is lost in the vicinity of GND (ground), so that it is difficult to accurately control the target current.

この問題に対して、例えば特許文献1には、電流検出用オペアンプのオフセットによる影響を受けずに、電流を高精度で検出することができ、さらに電流検出用オペアンプは単電源での構成をも可能にし、それによって高精度かつ高速の電流制御が可能なスイッチング電源装置が開示されている。図17は、その特許文献1に記載された電流検出用オペアンプの構成例を示す回路構成図である。   To deal with this problem, for example, Patent Document 1 discloses that the current can be detected with high accuracy without being affected by the offset of the current detection operational amplifier, and the current detection operational amplifier has a single power supply configuration. A switching power supply device is disclosed that enables this and thereby enables high-precision and high-speed current control. FIG. 17 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of the current detection operational amplifier described in Patent Document 1. In FIG.

特開2007―189775号公報JP 2007-189775 A

しかし、特許文献1に開示された、電流検出用オペアンプを単電源とし高精度の電流制御を可能とする電流検出回路は、抵抗以外にトランジスタやコンデンサ等の部品を使用するため部品点数が多くなり、その分コストもアップし低コスト化が難しいという問題がある。   However, the current detection circuit disclosed in Patent Document 1 that uses a current detection operational amplifier as a single power source and enables high-precision current control uses components such as a transistor and a capacitor in addition to a resistor, so the number of components increases. Therefore, there is a problem that the cost is increased and it is difficult to reduce the cost.

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電源装置の制御回路を単電源で駆動可能とし、単電源でオペアンプを使用してもフィードバック制御できない領域での電流制御を可能とする電流制御方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to enable a control circuit of a power supply device to be driven by a single power supply, and in a region where feedback control cannot be performed even if an operational amplifier is used with a single power supply. It is to provide a current control method that enables current control.

本発明は、デジタル制御されるパルス幅変調信号によりスイッチング素子をオン/オフ制御し、入力電圧に基づいて所定の出力電流を負荷に出力する定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、設定電流値が所定電流値以上のときはフィードバック制御で定電流を出力し、設定電流値が所定電流値未満のときはフィードフォワード制御で定電流を出力し、予め負荷の特性をサンプリング測定することにより、フィードフォワード制御の指令値と設定電流値との関係を多項式で近似し、当該多項式に設定電流値を代入してフィードフォワード制御の指令値とし、該指令値に補償係数を乗じてパルス幅変調信号の制御量とすることを特徴とする定電流デジタル電源の電流制御方法であり、その電流制御方法を備えた定電流デジタル電源装置である。   The present invention relates to a current control method for a constant-current digital power supply device that performs on / off control of a switching element by a pulse width modulation signal that is digitally controlled, and outputs a predetermined output current to a load based on an input voltage. A constant current is output by feedback control when the current value is equal to or greater than the predetermined current value, and a constant current is output by feedforward control when the set current value is less than the predetermined current value, and the load characteristics are sampled and measured in advance. Approximate the relationship between the feedforward control command value and the set current value with a polynomial, substitute the set current value into the polynomial to obtain the feedforward control command value, and multiply the command value by the compensation coefficient to modulate the pulse width. A current control method for a constant current digital power supply, characterized in that the control amount of a signal is used, and a constant current digital power supply apparatus having the current control method A.

本発明によれば、単電源で使用する電源回路で、プログラムの制御のみで、フィードバックができない低電流域から定電流を取り出すことができる。   According to the present invention, it is possible to take out a constant current from a low current region where feedback is not possible with only a program control in a power supply circuit used with a single power supply.

降圧チョッパ方式の定電流デジタル電源装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a step-down chopper type constant current digital power supply device. デジタル制御方式の制御回路のブロック図である。It is a block diagram of a control circuit of a digital control system. 本発明の設定電流値により制御方法が異なることを説明する図である。It is a figure explaining that a control method changes with the setting electric current values of this invention. パイロット電流測定とその前後のフィードフォワード制御の指令値の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the command value of pilot current measurement and feedforward control before and behind that. パイロット電流測定による指令値の取得および補償係数の算出を説明する図である。It is a figure explaining acquisition of the command value by pilot current measurement, and calculation of a compensation coefficient. デジタル制御方式の制御回路の信号処理フロー図である。It is a signal processing flowchart of the control circuit of a digital control system. デジタル制御方式の制御回路の信号処理フロー図にパイロット電流測定の信号処理フローを示した図である。It is the figure which showed the signal processing flow of pilot current measurement in the signal processing flow figure of the control circuit of a digital control system. デジタル制御方式の制御回路の信号処理フロー図にフィードフォワード制御+負荷特性補償の信号処理フローを示した図である。It is the figure which showed the signal processing flow of feedforward control + load characteristic compensation in the signal processing flow figure of the control circuit of a digital control system. デジタル制御方式の制御回路の信号処理フロー図にフィードバック制御の信号処理フローを示した図である。It is the figure which showed the signal processing flow of feedback control in the signal processing flow diagram of the control circuit of a digital control system. 本発明のデジタル制御方式のメインプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the main program of the digital control system of this invention. デジタル制御方式のAD変換完了割込みプログラムのフローチャートである。6 is a flowchart of a digital control AD conversion completion interrupt program. パイロット電流測定プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of a pilot current measurement program. パイロット電流送出制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of a pilot current transmission control program. フィードフォワード制御+負荷特性補償のプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the program of feedforward control + load characteristic compensation. フィードバック制御のプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the program of feedback control. パイロット電流測定の別の方法のプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the program of another method of pilot current measurement. 電流が高精度で検出可能な電流検出用オペアンプを単電源で構成可能にした従来技術の回路構成である。This is a conventional circuit configuration in which a current detection operational amplifier capable of detecting current with high accuracy can be configured with a single power source.

本発明の実施形態である定電流デジタル電源装置について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態である降圧チョッパ方式の定電流デジタル電源装置の概略構成図である。
図1に示す定電流デジタル電源装置10は、入力電源11、コンデンサ12、スイッチング素子13、ホイルダイオード14、インダクタ15、コンデンサ16、電流検出回路(シャント抵抗)17、差動増幅器19および制御回路20で構成される。定電流デジタル電源装置10の出力には負荷18が接続される。
電流検出回路17には、シャント抵抗のほか、ホール素子、カレントトランス等が使用される。
A constant current digital power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a step-down chopper type constant current digital power supply device according to an embodiment of the present invention.
1 includes an input power supply 11, a capacitor 12, a switching element 13, a foil diode 14, an inductor 15, a capacitor 16, a current detection circuit (shunt resistor) 17, a differential amplifier 19, and a control circuit 20. Consists of. A load 18 is connected to the output of the constant current digital power supply device 10.
In addition to the shunt resistor, a Hall element, a current transformer, or the like is used for the current detection circuit 17.

定電流デジタル電源装置10は、入力電源11を直流電源として定電流制御された出力電流を負荷18に供給する。入力電源11は商用の交流電源を整流し平滑した定電圧電源でもよい。コンデンサ12は平滑コンデンサであり、入力電源11のノイズおよび後段のスイッチング素子13によるノイズを低減する。   The constant current digital power supply apparatus 10 supplies the load 18 with an output current subjected to constant current control using the input power supply 11 as a DC power supply. The input power supply 11 may be a constant voltage power supply obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power supply. The capacitor 12 is a smoothing capacitor, and reduces noise of the input power supply 11 and noise caused by the switching element 13 in the subsequent stage.

スイッチング素子13は制御回路20内のデジタルPWM発生器によってPWM制御される。スイッチング素子13がオンの期間は、スイッチング素子13からインダクタ15、シャント抵抗17、負荷18へと出力電流が流れ、またインダクタ15に電力が蓄えられる。スイッチング素子13がオフの期間は、インダクタ15に蓄えられた電力により、ホイルダイオード14、インダクタ15、シャント抵抗17、負荷18へと出力電流が流れる。   The switching element 13 is PWM-controlled by a digital PWM generator in the control circuit 20. While the switching element 13 is on, output current flows from the switching element 13 to the inductor 15, the shunt resistor 17, and the load 18, and power is stored in the inductor 15. During the period when the switching element 13 is off, the output current flows to the foil diode 14, the inductor 15, the shunt resistor 17, and the load 18 by the electric power stored in the inductor 15.

インダクタ15とコンデンサ16はフィルター回路を構成しており、リプルノイズを低減し出力電流を平滑化する。シャント抵抗17の両端に発生する電圧は差動増幅器19で増幅され、電流値のフィードバック信号として制御装置20に入力される。
これらの構成により、定電流デジタル電源装置10から制御された定電流が負荷18に供給される。
The inductor 15 and the capacitor 16 constitute a filter circuit, which reduces ripple noise and smoothes the output current. The voltage generated across the shunt resistor 17 is amplified by the differential amplifier 19 and input to the control device 20 as a current value feedback signal.
With these configurations, a constant current controlled from the constant current digital power supply device 10 is supplied to the load 18.

図2は、図1に示すデジタル制御方式の制御回路20のブロック図である。制御回路20は、設定電流入力部25、AD変換器21、AD変換器22、デジタル信号処理回路23およびデジタルPWM発生器24で構成される。
設定電流値は、定電流デジタル電源装置10の外部から、例えばSPI(Serial Peripheral Interface)通信等により設定電流入力部25に入力される。AD変換器21は、図1に示す差動増幅器19により増幅された出力電流値をデジタル値に変換する。AD変換器22は、入力電源11の電圧値をデジタル値に変換する。いずれもデジタル信号処理回路23に入力される。
FIG. 2 is a block diagram of the control circuit 20 of the digital control system shown in FIG. The control circuit 20 includes a set current input unit 25, an AD converter 21, an AD converter 22, a digital signal processing circuit 23, and a digital PWM generator 24.
The set current value is input from the outside of the constant current digital power supply 10 to the set current input unit 25 by, for example, SPI (Serial Peripheral Interface) communication. The AD converter 21 converts the output current value amplified by the differential amplifier 19 shown in FIG. 1 into a digital value. The AD converter 22 converts the voltage value of the input power supply 11 into a digital value. Both are input to the digital signal processing circuit 23.

デジタルPWM発生器24は、デジタル信号処理回路23により演算された出力電流に対応する指令値によってスイッチング素子13をオン/オフするパルス信号を出力する。
デジタル信号処理回路23は、図示はしていないがCPU、ROM、RAM等で構成され、ROMに格納されたプログラムが実行されることにより定電流制御を実現する。
The digital PWM generator 24 outputs a pulse signal for turning on / off the switching element 13 according to a command value corresponding to the output current calculated by the digital signal processing circuit 23.
Although not shown, the digital signal processing circuit 23 is constituted by a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and realizes constant current control by executing a program stored in the ROM.

図3は、本発明の設定電流値により制御方法が異なることを説明する図である。横軸は設定電流であり縦軸は出力電流で、AD変換の不感帯となる出力電流範囲の制御方法を示した図である。
本発明は、設定電流値が所定電流値以上であれば、フィードバック(FB)制御で定電流を出力し、設定電流値が所定電流値未満であればフィードフォワード(FF)制御と負荷特性補償の組合せ方式で、定電流を出力する。
FIG. 3 is a diagram for explaining that the control method varies depending on the set current value of the present invention. The horizontal axis is the set current and the vertical axis is the output current, and is a diagram showing a method for controlling the output current range that becomes the dead zone of AD conversion.
The present invention outputs a constant current by feedback (FB) control if the set current value is equal to or greater than the predetermined current value, and feedforward (FF) control and load characteristic compensation if the set current value is less than the predetermined current value. A constant current is output in combination.

本実施形態の定電流デジタル電源装置10では、出力電流を検出する差動増幅器19は単電源で構成されており、GND付近ではリニアリティを失う。そのため、所定電流値未満ではフィードフォワード制御と負荷特性補償の組合せ方式で定電流制御を実施する。
本実施形態ではその所定電流値は0.5Aとしているが、差動増幅器19の性能の違いや電源装置の制御範囲等により、0.5A以外の電流値としてもよい。
In the constant current digital power supply device 10 of the present embodiment, the differential amplifier 19 that detects the output current is composed of a single power supply, and loses linearity in the vicinity of GND. For this reason, if the current value is less than the predetermined current value, the constant current control is performed by a combination of feedforward control and load characteristic compensation.
In this embodiment, the predetermined current value is 0.5 A, but it may be a current value other than 0.5 A depending on the difference in performance of the differential amplifier 19, the control range of the power supply device, and the like.

本発明のフィードフォワード制御と負荷特性補償の組合せ方式の定電流制御は、予め事前に本電源装置10に特定の負荷を接続した状態で出力電流をサンプリング測定してそれに対応する指令値を求め、設定電流値と指令値の関係を多項式によって近似する(多項式から擬似回路をエミュレートする)。そして、具体的なフィードフォワード制御の設定電流値をその多項式に代入して指令値を算出し、この指令値をデジタルPWM発生器24に設定する。この方法によれば非線形負荷であっても対応が可能である。   The constant current control of the combined method of feedforward control and load characteristic compensation of the present invention obtains a command value corresponding to the output current by sampling and measuring the output current in advance with a specific load connected to the power supply device 10 in advance. The relation between the set current value and the command value is approximated by a polynomial (a pseudo circuit is emulated from the polynomial). Then, a command value is calculated by substituting a specific set value of feedforward control into the polynomial, and this command value is set in the digital PWM generator 24. According to this method, even a non-linear load can be dealt with.

しかし、フィードフォワード制御は、事前に特定の負荷を接続したときの負荷特性を多項式によって近似するものの、多項式により算出された指令値による出力電流は、事前に特定した負荷と実際の負荷が異なり、また環境温度の変化によって負荷特性が変わると、実際の電流値から乖離する。   However, although feedforward control approximates the load characteristics when a specific load is connected in advance by a polynomial, the output current based on the command value calculated by the polynomial is different from the load specified in advance, Further, when the load characteristic changes due to the change of the environmental temperature, it deviates from the actual current value.

本発明では、この事前に特定する負荷と実際の負荷の違いや温度等の環境変化に起因する出力電流の相違に対して、フィードフォワード制御の期間に、定期的に短期間試験電流(以下、「パイロット電流」という)を負荷に流してパイロット電流と出力電流との関係を測定する。パイロット電流による出力電流が目標値(以下、パイロット電流による出力電流の目標値を「測定閾値」という)に到達した時点のPI制御の指令値を取得して補償係数を算出する。その補償係数をフィードフォワード制御の指令値に乗算して負荷の違いや温度変化等に対して補償する指定値とする。
ここで、パイロット電流とは、事前に特定の負荷を本電源装置に接続したときの出力電流をサンプリングすることによって設定電流値と指令値との関係を近似した多項式を、校正するために定期的に短時間負荷に出力する電流のことである。
In the present invention, for a difference in output current due to a difference between the load specified in advance and an actual load or an environmental change such as temperature, a short-term test current (hereinafter, (Referred to as “pilot current”) is applied to the load, and the relationship between the pilot current and the output current is measured. A compensation coefficient is calculated by obtaining a PI control command value at the time when the output current due to the pilot current reaches a target value (hereinafter, the target value of the output current due to the pilot current is referred to as “measurement threshold”). The compensation coefficient is multiplied by the feedforward control command value to obtain a specified value for compensating for a load difference, temperature change, and the like.
Here, the pilot current is a periodic value used to calibrate a polynomial that approximates the relationship between the set current value and the command value by sampling the output current when a specific load is connected to the power supply device in advance. This is the current that is output to the load for a short time.

パイロット電流測定は、直前のフィードフォワード制御からフィードバック制御に切り換え、フィードバック制御のPI制御の指令値をサンプリングして取得する。
本実施形態は、パイロット電流目標値を1.0Aと設定し、スルーレート値を0.18Aとすると、後述するスルーレートコントローラよりサンプリング周期(本実施形態では、66kHzで周期は約15μs。フィードバック周期と同じ)毎の目標電流は、0.18Aに抑えられるので、0.18A、0.36A、0.54A、0.72A、0.90A、1.0Aと6サンプリング周期を経ることで目標値に達する。一方、出力電流の測定閾値を0.5Aとすると、出力電流が測定閾値の0.5Aに到達した時点でパイロット電流測定が終了する。
The pilot current measurement is obtained by sampling the command value of PI control of feedback control by switching from the previous feedforward control to feedback control.
In the present embodiment, when the pilot current target value is set to 1.0 A and the slew rate value is set to 0.18 A, a slew rate controller (to be described later) uses a sampling cycle (in this embodiment, the cycle is approximately 15 μs at 66 kHz. Since the target current for each) is suppressed to 0.18A, the target value is obtained after 6 sampling periods of 0.18A, 0.36A, 0.54A, 0.72A, 0.90A, 1.0A. To reach. On the other hand, if the measurement threshold value of the output current is 0.5 A, the pilot current measurement ends when the output current reaches the measurement threshold value of 0.5 A.

なお、スルーレート値は、パイロット電流測定の電流上昇に対して負荷特性の追随を考慮して、設定してもよい。例えば、スルーレート値を小さくすればパイロット電流測定には時間を要するが、サンプリング誤差を少なくすることができ、出力電流が目標値に達したときのPI制御の指令値は、より精度の高い値となる。   Note that the slew rate value may be set in consideration of the follow-up of the load characteristics with respect to the current increase in the pilot current measurement. For example, if the slew rate value is reduced, it takes time to measure the pilot current, but the sampling error can be reduced, and the PI control command value when the output current reaches the target value is a more accurate value. It becomes.

次に、図4を参照してパイロット電流の送出方法を説明する。
図4は、パイロット電流測定とその前後のフィードフォワード制御の指令値の変化を説明する図である。横軸は時間、縦軸はフィードフォワード制御のIff指令値(以下、フィードフォワード制御の指令値は「Iff指令値」という)である。
Next, a pilot current sending method will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating changes in command values for pilot current measurement and feedforward control before and after that. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents an If command value for feedforward control (hereinafter, the command value for feedforward control is referred to as “If command value”).

図4に示すように、パイロット電流測定直前のフィードフォワード制御の次のサンプリング周期から、パイロット電流送出前に電流停止期間を設ける。これにより、直前のフィードフォワード制御の設定電流値が、パイロット電流による測定結果に影響を及ぼすことを防ぐことができる。   As shown in FIG. 4, a current stop period is provided before the pilot current is sent from the next sampling period of the feedforward control immediately before the pilot current measurement. Thereby, it is possible to prevent the set current value of the immediately preceding feedforward control from affecting the measurement result by the pilot current.

電流停止期間後、パイロット電流の設定電流値は、電流停止期間の「0A」からパイロット電流目標値(本実施形態では1.0A)に設定され、測定が開始される。パイロット電流は、スルーレートコントローラの機能によりサンプリング周期毎に段階的に上昇する。
パイロット電流測定は、フィードバック制御で実施され、出力電流が測定閾値(本実施形態では0.5A)に達する時のフィードバック制御のPI制御演算器の指令値(以下、フィードバック制御の指令値は「Ipi指令値」という)を取得して補償係数を算出するための入力値とする。パイロット電流測定は定期的に実施し、連続して取得したIpi指令値の移動平均値を補償係数算出の入力値とする。
After the current stop period, the set current value of the pilot current is set from “0A” in the current stop period to the pilot current target value (1.0 A in this embodiment), and measurement is started. The pilot current rises stepwise for each sampling period by the function of the slew rate controller.
The pilot current measurement is performed by feedback control, and when the output current reaches the measurement threshold value (0.5 A in this embodiment), the command value of the PI control arithmetic unit for feedback control (hereinafter, the command value of feedback control is “Ipi Command value)) and used as an input value for calculating a compensation coefficient. Pilot current measurement is performed periodically, and a moving average value of Ipi command values obtained continuously is used as an input value for calculating a compensation coefficient.

補償係数が算出されると、パイロット電流測定終了後の次のフィードフォワード制御のIff指令値は、図4に示すように多項式により算出されたIff指令値に補償係数を乗じた補償後のIff指令値として、デジタルPWM発生器24に設定される。   When the compensation coefficient is calculated, the Iff command value of the next feedforward control after the end of the pilot current measurement is the compensated If command obtained by multiplying the If command value calculated by the polynomial by the compensation coefficient as shown in FIG. The value is set in the digital PWM generator 24.

次に、補償係数の算出方法について図5を参照して説明する。
図5は、パイロット電流測定による指令値の取得および補償係数の算出を説明する図である。横軸は設定電流、縦軸はフィードフォワード制御のIff指令値である。実線の曲線は事前に特定した負荷特性であり多項式によって近似したものである。2つの点線の曲線は、補償係数を適用した多項式の変化を示す。
Next, a compensation coefficient calculation method will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining acquisition of a command value and calculation of a compensation coefficient by pilot current measurement. The horizontal axis is the set current, and the vertical axis is the Iff command value for feedforward control. The solid curve is a load characteristic specified in advance and approximated by a polynomial. The two dotted curves show the change in the polynomial with the compensation factor applied.

パイロット電流測定により求めたIpi指令値の平均値と、多項式により算出した測定閾値のIff指令値(以下、「基準値」という)との差が、負荷電流に対する指令値の変化分である。そこで、この変化分を多項式で算出したIff指令値に補償することにより、負荷変動に対してのフィードフォワード制御の新たな指令値とする。   The difference between the average value of the Ipi command value obtained by the pilot current measurement and the Iff command value (hereinafter referred to as “reference value”) of the measurement threshold value calculated by the polynomial is a change in the command value with respect to the load current. Therefore, a new command value for feedforward control with respect to load fluctuation is obtained by compensating this change to an Iff command value calculated by a polynomial.

フィードフォワード制御での設定電流は、通常、設定電流値(図5のA)を多項式(図5に示す実線の曲線)に代入してフィードフォワード制御のIff指令値(図5のa)を算出し、このIff指令値に、後述する入力電源11の電圧変動係数やPWMゲインを乗算してデジタルPWM発生器24に設定する。   The set current in the feedforward control is normally calculated by substituting the set current value (A in FIG. 5) into a polynomial (solid curve shown in FIG. 5) and an Iff command value (a in FIG. 5) for the feedforward control. Then, the If command value is multiplied by a voltage variation coefficient or PWM gain of the input power source 11 described later, and set in the digital PWM generator 24.

パイロット電流測定はフィードバック制御で実行されるから、パイロット電流を送出し出力電流が測定閾値(図5のB)となったときの、Ipi指令値(図5のb1)を取得する。このIpi指定値はサンプリング誤差を解消するため、連続した複数のIpi指令値の移動平均値とする。このとき、測定閾値(図5のB)の多項式によるIff指令値(図5のb0)は基準値であるから、補償係数は以下の式で求められる。
補償係数=(Ipi平均値―基準値)*AGCゲイン+1.0 ・・・(1)
ここで、AGC(Auto Gain Control)ゲインは、負荷のバラツキの最大値を実測して決めるが、個々の電源装置で調整する。
Since the pilot current measurement is executed by feedback control, the pilot current is transmitted, and the Ipi command value (b1 in FIG. 5) when the output current reaches the measurement threshold value (B in FIG. 5) is acquired. This Ipi designated value is a moving average value of a plurality of consecutive Ipi command values in order to eliminate a sampling error. At this time, since the Iff command value (b0 in FIG. 5) based on the polynomial of the measurement threshold (B in FIG. 5) is a reference value, the compensation coefficient is obtained by the following equation.
Compensation coefficient = (Ipi average value−reference value) * AGC gain + 1.0 (1)
Here, the AGC (Auto Gain Control) gain is determined by actually measuring the maximum value of the load variation, but is adjusted by each power supply device.

パイロット電流測定が終了し補償係数が更新された次のフィードフォワード制御では、設定電流値が設定されると、設定電流値(例えば、図5のC)を多項式に入力して、フィードフォワード制御のIff指令値(図5のc0)を算出し、このIff指令値にパイロット電流測定によって求めた補償係数を乗算する。すなわち、
フィードフォワード制御の補償後の指令値=多項式から得られた指定値(c0)*補償係数・・・(2)
によって、負荷特性の変動や温度変化等に対応したIff指令値が出力される。
In the next feedforward control in which the pilot current measurement is completed and the compensation coefficient is updated, when the set current value is set, the set current value (for example, C in FIG. 5) is input to the polynomial, and the feedforward control is performed. An Iff command value (c0 in FIG. 5) is calculated, and this If command value is multiplied by a compensation coefficient obtained by pilot current measurement. That is,
Command value after compensation of feedforward control = specified value obtained from polynomial (c0) * compensation coefficient (2)
Thus, an If command value corresponding to a change in load characteristics, a temperature change, or the like is output.

以上の説明は、基準値(図5のb0)に対してIpi平均値が大となる場合であり、基準値よりIpi平均値が小となる場合も同様に求めることができる(図5のb2、c2)。この場合は式(1)の「Ipi平均値―基準値」は負の値である。
なお、図5に示すb1を含む点線の曲線は、多項式により算出する指令値よりも実際の指令値が大きくなっている場合である。すなわち、補償係数の算出後、設定電流のIff指令値は、この点線で示された多項式によって指令値が算出されたようになり、実際の負荷の変動等に対応することができる。
また、b2を含む点線の曲線は、多項式により算出したIff指令値よりも実際のIpi指令値が小さい場合の補償係数を適用した多項式である。
The above description is a case where the Ipi average value is larger than the reference value (b0 in FIG. 5), and can be similarly obtained when the Ipi average value is smaller than the reference value (b2 in FIG. 5). C2). In this case, “Ipi average value−reference value” in Expression (1) is a negative value.
Note that the dotted curve including b1 shown in FIG. 5 is the case where the actual command value is larger than the command value calculated by the polynomial expression. That is, after the compensation coefficient is calculated, the command value of the set current If command value is calculated by the polynomial indicated by the dotted line, and it is possible to cope with actual load fluctuations and the like.
The dotted curve including b2 is a polynomial to which a compensation coefficient is applied when the actual Ipi command value is smaller than the Iff command value calculated by the polynomial.

次に、図2に示した制御回路20を構成する機能および信号の流れを説明する。
図6は、本発明の電流制御方法を実現するデジタル制御方式の制御回路20の信号処理フロー図である。
Next, functions and signal flows constituting the control circuit 20 shown in FIG. 2 will be described.
FIG. 6 is a signal processing flowchart of the digital control system control circuit 20 for realizing the current control method of the present invention.

パイロット電流測定に関する機能は、パイロット電流測定タイミングコントローラ31、パイロット電流測定コントローラ40、スイッチ46、スイッチ47、移動平均算出器43、偏差算出器44、AGCゲイン乗算器45、スイッチ48、スルーレートコントローラ39、偏差演算器38、PI制御演算器36、デジタルPWM発生器24、ドライバ37、電流検出回路17、差動増幅器19およびAD変換器21により実現される。   The functions relating to pilot current measurement are as follows: pilot current measurement timing controller 31, pilot current measurement controller 40, switch 46, switch 47, moving average calculator 43, deviation calculator 44, AGC gain multiplier 45, switch 48, slew rate controller 39. , Deviation calculator 38, PI control calculator 36, digital PWM generator 24, driver 37, current detection circuit 17, differential amplifier 19 and AD converter 21.

次に、フィードフォワード制御に負荷特性補償を組合せた制御に関する機能は、設定電流検出器33、スイッチ48、スルーレートコントローラ39、スイッチ49、変換器42、デジタルPWM発生器24およびドライバ37により実現される。   Next, a function related to control in which load characteristic compensation is combined with feedforward control is realized by a set current detector 33, a switch 48, a slew rate controller 39, a switch 49, a converter 42, a digital PWM generator 24, and a driver 37. The

さらに、フィードバック制御に関する機能は、設定電流検出器33、スイッチ48、スルーレートコントローラ39、偏差演算器38、スイッチ46、PI制御演算器36、デジタルPWM発生器24、ドライバ37、電流検出回路17、差動増幅器19およびAD変換器21により実現される。   Further, the functions related to feedback control are the set current detector 33, switch 48, slew rate controller 39, deviation calculator 38, switch 46, PI control calculator 36, digital PWM generator 24, driver 37, current detection circuit 17, This is realized by the differential amplifier 19 and the AD converter 21.

なお、入力電圧の変動に関する機能は、AD変換器22、変換器34およびPWMゲイン乗算器35で実現される。これらは、パイロット電流測定、フィードフォワード制御に負荷特性補償を組合せた制御、フィードバック制御のいずれにも使用される機能である。
また、図6に示す「○」に「+」を重ねた記号は加算器であり、「○」に「×」を重ねた記号は乗算器である。
さらに、スイッチ49および変換器41は、フィードバック制御に、必要であればフィードフォワード制御による指令値を加算する機能である。
It should be noted that the function relating to the fluctuation of the input voltage is realized by the AD converter 22, the converter 34, and the PWM gain multiplier 35. These are functions used for pilot current measurement, feedforward control combined with load characteristic compensation, and feedback control.
Further, a symbol in which “+” is superimposed on “◯” shown in FIG. 6 is an adder, and a symbol in which “×” is superimposed on “◯” is a multiplier.
Further, the switch 49 and the converter 41 have a function of adding a command value by feedforward control to the feedback control if necessary.

ここで、入力電圧の変動に対する補償について説明する。
本実施形態の定電流デジタル電源装置10の負荷は、例えば、LD(Laser Diode)のような特異的な負荷特性で電流制御範囲が広いため、なるべくフィードバック制御にかかるプログラムの負荷を少なくする必要がある。そのため、入力電源11の入力電圧の変動に対して、一定の基準電圧値(以下、「基準DC電圧」という)に対する入力電圧の割合を電圧変動係数として算出する。指令値にその電圧変動係数を乗算してPWM制御の指令値としてフィードバック制御のプログラムの負荷を少なくする。
Here, compensation for fluctuations in the input voltage will be described.
Since the load of the constant current digital power supply device 10 of the present embodiment has a wide current control range with specific load characteristics such as LD (Laser Diode), for example, it is necessary to reduce the load of the program related to feedback control as much as possible. is there. Therefore, the ratio of the input voltage to the constant reference voltage value (hereinafter referred to as “reference DC voltage”) with respect to the fluctuation of the input voltage of the input power supply 11 is calculated as a voltage fluctuation coefficient. The command value is multiplied by the voltage variation coefficient to reduce the load of the feedback control program as the PWM control command value.

すなわち、入力電圧が上昇すれば、電圧の上昇分だけ電流が増加する。その増加を抑制するため、デジタルPWM発生器24に入力される指令値にこの電圧変動係数(基準DC電圧を入力電圧で除算するため、電圧が上昇すれば1より小さい値)を乗算して指令値を小さくすることによりフィードバック制御によらず出力電流を抑制することができる。
本実施形態では、基準DC電圧値を55Vとしているが、入力電源11の入力電圧に応じて基準DC電圧値は変更される。
That is, if the input voltage increases, the current increases by the amount of voltage increase. In order to suppress the increase, the command value input to the digital PWM generator 24 is multiplied by this voltage variation coefficient (the reference DC voltage is divided by the input voltage, so if the voltage increases, the command value is multiplied by 1). By reducing the value, the output current can be suppressed regardless of the feedback control.
In the present embodiment, the reference DC voltage value is 55 V, but the reference DC voltage value is changed according to the input voltage of the input power supply 11.

ここで、本実施形態のデジタルPWM発生器24に入力される信号は、PI制御演算器36によって演算された指令値そのものではなく、指令値に相当するPWMカウント値が設定される。デジタルPWM発生器24はこのPWMカウント値に対応した出力パルスによりチョッパ回路のスイッチング素子を制御し定電流を出力する。
なお、デジタルPWM発生器24に入力されるこのカウント値をパルス幅変調(PWM)信号の制御量という。
Here, the signal input to the digital PWM generator 24 of the present embodiment is not the command value itself calculated by the PI control calculator 36 but a PWM count value corresponding to the command value. The digital PWM generator 24 controls the switching element of the chopper circuit by the output pulse corresponding to the PWM count value and outputs a constant current.
The count value input to the digital PWM generator 24 is referred to as a pulse width modulation (PWM) signal control amount.

次に、図7に示すパイロット電流測定の各機能について説明する。
図7は、図6に示したデジタル信号処理フロー図に、パイロット電流測定の信号処理フローを示した図である。
パイロット電流測定タイミングコントローラ31は、一定周囲毎にパイロット電流測定開始の信号を出力する。パイロット電流測定コントローラ40は、この信号を受けて、スイッチ48をパイロット電流測定側に接続する。また、パイロット電流測定はフィードバック制御で実施されるためスイッチ46を接続する。さらに、スイッチ47を接続し出力電流が目標値(測定閾値)に到達したときのIpi指令値を取得できるようにする。
Next, each function of the pilot current measurement shown in FIG. 7 will be described.
FIG. 7 is a diagram showing a signal processing flow of pilot current measurement in the digital signal processing flow diagram shown in FIG.
The pilot current measurement timing controller 31 outputs a pilot current measurement start signal for every fixed circumference. Upon receiving this signal, the pilot current measurement controller 40 connects the switch 48 to the pilot current measurement side. Further, since the pilot current measurement is performed by feedback control, the switch 46 is connected. Further, the switch 47 is connected so that the Ipi command value when the output current reaches the target value (measurement threshold value) can be acquired.

ここで、スルーレートコントローラ39について説明する。スルーレートコントローラ39は、設定電流値が上昇又は下降するときに、設定電流値と前回(1つ前のサンプリング周期)の設定値と差があればサンプリング周期毎にスルーレート値を加算(又は減算)する。   Here, the slew rate controller 39 will be described. When the set current value rises or falls, the slew rate controller 39 adds (or subtracts) the slew rate value for each sampling period if there is a difference between the set current value and the previous set value (the previous sampling period). )

パイロット電流測定コントローラ40は、電流停止期間、パイロット電流送出期間、パイロット電流測定終了を判定し、その期間に応じてパイロット電流を制御する。パイロット電流測定コントローラ40から出力されたパイロット電流は、スルーレートコントローラ39の機能によりスルーレート値を越えるような設定電流の変化は抑制され、偏差演算器38に入力される。もう一方の出力電流は、電流検出回路17で検出された後、差動増幅器19を介してAD変換器21でAD変換され偏差演算器38に入力される。偏差演算器38は、2つの入力の偏差を演算し、PI制御演算器36に出力する。   The pilot current measurement controller 40 determines a current stop period, a pilot current transmission period, and a pilot current measurement end, and controls the pilot current according to the periods. The pilot current output from the pilot current measurement controller 40 is input to the deviation calculator 38 after the change of the set current exceeding the slew rate value is suppressed by the function of the slew rate controller 39. The other output current is detected by the current detection circuit 17, then AD converted by the AD converter 21 via the differential amplifier 19, and input to the deviation calculator 38. The deviation calculator 38 calculates a deviation between the two inputs and outputs it to the PI control calculator 36.

PI制御演算器36で演算されたIpi指令値は、変換器34で算出された電圧変動係数およびPWMゲイン乗算器35のPWMゲインとそれぞれ乗算され、デジタルPWM発生器24に入力設定される。デジタルPWM発生器24の出力パルスによってドライバ37が駆動され電流が出力される。   The Ipi command value calculated by the PI control calculator 36 is multiplied by the voltage fluctuation coefficient calculated by the converter 34 and the PWM gain of the PWM gain multiplier 35, and is input to the digital PWM generator 24. The driver 37 is driven by the output pulse of the digital PWM generator 24 to output a current.

また、パイロット電流測定は、一定周期毎に実施されるので、連続したパイロット電流測定により、出力電流が測定閾値に到達したときのIpi指定値を複数取得し、それらの移動平均を移動平均算出器43により算出する。   In addition, since the pilot current measurement is performed at regular intervals, a plurality of Ipi designated values when the output current reaches the measurement threshold are obtained by continuous pilot current measurement, and the moving average is calculated as a moving average calculator. 43.

式(1)に示したように、算出した移動平均値と、出力電流の測定閾値を多項式に代入して算出される基準値との偏差算出を行い、その偏差にAGCゲインを乗算する。算出された補償係数はフィードフォワード制御に負荷特性補償を組合せた制御で使用される。
なお、入力電圧の変動に対する補償は、変換器34で算出された電圧変動係数がIpi指令値と乗算され、デジタルPWM発生器24に入力設定される。
As shown in Equation (1), a deviation is calculated between the calculated moving average value and a reference value calculated by substituting the measurement threshold of the output current into a polynomial, and the deviation is multiplied by the AGC gain. The calculated compensation coefficient is used in control that combines feedforward control with load characteristic compensation.
The compensation for the fluctuation of the input voltage is input to the digital PWM generator 24 by multiplying the voltage fluctuation coefficient calculated by the converter 34 with the Ipi command value.

次に、低電流(設定電流が0.5A未満)のフィードフォワード制御と負荷特性補償との組合せ方式に関する各機能について説明する。
図8は、図6に示した信号処理フロー図にフィードフォワード制御+負荷特性補償の信号処理フローを示した図である。
Next, functions related to a combination system of low-current (set current is less than 0.5 A) feedforward control and load characteristic compensation will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a signal processing flow of feedforward control + load characteristic compensation in the signal processing flowchart shown in FIG.

設定電流検出器33により、設定電流が所定電流値(0.5A)と比較されて低電流と判定されると、スイッチ48は設定電流側に接続される。設定電流はスルーレートコントローラ39の機能によりスルーレート値を越えるような設定電流の変化は抑制されて出力される。
スイッチ49は多項式による負荷特性補償側に接続され、変換器42において設定電流値から多項式によりIff指令値が算出される。算出されたIff指令値はパイロット電流測定により算出した補償係数と乗算され、さらに変換器34の電圧変動係数およびPWMゲイン乗算器35のPWMゲインと乗算後、デジタルPWM発生器24に入力設定される。これにより事前に特定した負荷と実際の負荷との違いや温度変化に対応した電流制御が実施される。
When the set current detector 33 compares the set current with a predetermined current value (0.5 A) and determines that the current is low, the switch 48 is connected to the set current side. The set current is output while the change of the set current exceeding the slew rate value is suppressed by the function of the slew rate controller 39.
The switch 49 is connected to the load characteristic compensation side by a polynomial, and the converter 42 calculates an If command value from the set current value by a polynomial. The calculated If command value is multiplied by the compensation coefficient calculated by the pilot current measurement, and further multiplied by the voltage fluctuation coefficient of the converter 34 and the PWM gain of the PWM gain multiplier 35, and then input to the digital PWM generator 24. . Thereby, the current control corresponding to the difference between the load specified in advance and the actual load and the temperature change is performed.

次に、通常(設定電流が0.5A以上)のフィードバック制御の信号の流れと各機能について説明する。
図9は、図6に示した信号処理フロー図にフィードバック制御の信号処理フローを示した図である。
設定電流検出器33により、設定電流が所定電流値(0.5A)と比較され所定電流値以上と判定されると、スイッチ46がオンして制御ループが構成され、フィードバック制御が可能となる。
Next, the signal flow and each function of normal feedback control (set current is 0.5 A or more) will be described.
9 is a diagram showing a signal processing flow of feedback control in the signal processing flowchart shown in FIG.
When the set current detector 33 compares the set current with a predetermined current value (0.5 A) and determines that the set current is equal to or greater than the predetermined current value, the switch 46 is turned on to form a control loop, and feedback control is possible.

スイッチ48が設定電流側に接続されると、設定電流がスルーレートコントローラ39に入力され、設定電流値のスルーレート値を超える変化は上昇又は下降が抑制される。スルーレートコントローラ39の出力は偏差演算器38の一方に接続される。もう一方の入力端子には、電流検出回路17で検出され、差動増幅器19を介してAD変換器21でAD変換された出力電流信号が入力される。偏差演算器38は2つの入力の偏差を演算しPI制御演算器36に出力する。   When the switch 48 is connected to the set current side, the set current is input to the slew rate controller 39, and a change in the set current value exceeding the slew rate value is suppressed from rising or falling. The output of the slew rate controller 39 is connected to one side of the deviation calculator 38. The other input terminal receives an output current signal detected by the current detection circuit 17 and AD-converted by the AD converter 21 via the differential amplifier 19. The deviation calculator 38 calculates the difference between the two inputs and outputs it to the PI control calculator 36.

PI制御演算器36で演算されたIpi指令値は、変換器34で算出された電圧変動係数およびPWMゲイン乗算器35のPWMゲインとそれぞれ乗算され、デジタルPWM発生器24に入力設定される。デジタルPWM発生器24の出力パルスによってドライバ37が駆動され出力電流を制御する。   The Ipi command value calculated by the PI control calculator 36 is multiplied by the voltage fluctuation coefficient calculated by the converter 34 and the PWM gain of the PWM gain multiplier 35, and is input to the digital PWM generator 24. The driver 37 is driven by the output pulse of the digital PWM generator 24 to control the output current.

ここで、スイッチ49は、図9に示すように変換器41側に接続され、スルーレートコントローラ39の出力が、変換器41(入力をそのまま出力する機能)を介してフィードバック制御によるIpi指令値に加算される信号処理フローになっている。
すなわち、フィードバック制御とフィードフォワード制御の合成出力の信号処理フローを示す。なお、フィードバック制御のIpi指令値のみによる制御の場合は、スイッチ49は接続しない。また、スイッチ47はフィードバック制御ではオフである。
Here, the switch 49 is connected to the converter 41 as shown in FIG. 9, and the output of the slew rate controller 39 is changed to the Ipi command value by feedback control via the converter 41 (function to output the input as it is). The signal processing flow is added.
That is, a signal processing flow of a combined output of feedback control and feedforward control is shown. Note that the switch 49 is not connected in the case of control based only on the Ipi command value of feedback control. Further, the switch 47 is off in the feedback control.

また、図6のデジタル信号処理フローでは、信号の上限値、下限値を設けるリミッタは省略している。例えば、PI制御演算器36の前後に設けられるリミッタは制御系が不安定になることを防止する機能がある。   Further, in the digital signal processing flow of FIG. 6, the limiter for providing the upper limit value and the lower limit value of the signal is omitted. For example, a limiter provided before and after the PI control arithmetic unit 36 has a function of preventing the control system from becoming unstable.

以上で図6に示す本発明のデジタル信号処理フローのそれぞれの機能の説明は終了し、以下、本発明の電流制御方法を実現するプログラムについて、フローチャートを参照して説明する。
これらのプログラムは図2に示すデジタル信号処理回路23のメモリ(ROM)に記憶され、デジタル信号処理回路23のCPUによって実行される。
The description of the respective functions of the digital signal processing flow of the present invention shown in FIG. 6 is finished, and hereinafter, a program for realizing the current control method of the present invention will be described with reference to a flowchart.
These programs are stored in the memory (ROM) of the digital signal processing circuit 23 shown in FIG. 2 and executed by the CPU of the digital signal processing circuit 23.

図10は、本発明のデジタル制御方式のメインプログラムのフローチャートである。
このプログラムは、電源が投入されるとスタートし、ステップS10で初期化が実施される。初期化により、例えば、メモリが「0」にクリヤされ、定電流デジタル電源装置10の制御に必要な各種パラメータに初期値がセットされる。
FIG. 10 is a flowchart of the main program of the digital control system of the present invention.
This program starts when the power is turned on, and is initialized in step S10. By the initialization, for example, the memory is cleared to “0”, and initial values are set to various parameters necessary for controlling the constant current digital power supply device 10.

次に、一定周期でパイロット電流測定起動の処理が実施される(S11)。規定の時間が到達する毎に初期化フラグがセットされ、シーケンスカウンタが「0」にクリヤされる(S11)。メインプログラムはこの処理を繰り返し、割込みが発生するとその割込みプログラムに移行する。
ここで、シーケンスカウンタの数値は、次の意味で使用する。
0〜13・・・・・電流停止期間
14〜255・・・パイロット電流送出期間
256・・・・・・パイロット電流測定終了値
Next, pilot current measurement activation processing is performed at a constant cycle (S11). An initialization flag is set every time the specified time arrives, and the sequence counter is cleared to “0” (S11). The main program repeats this process, and when an interrupt occurs, it shifts to that interrupt program.
Here, the numerical value of the sequence counter is used in the following meaning.
0-13 ... Current stop period 14-255 ... Pilot current sending period 256 ... Pilot current measurement end value

図11は、デジタル制御方式のAD変換完了割込みプログラムのフローチャートである。このプログラムは、出力電流がサンプリング周期毎にAD変換されると、AD変換完了の割込みが発生し実行される。本発明の電流制御方法はこの割込み処理プログラムで実現される。
AD変換完了の割込みが発生すると、入力電圧のAD変換値を読込み、基準DC電圧値を入力電圧値で除算して電圧変動係数を算出し、メモリへ保存する(S101)。
FIG. 11 is a flowchart of a digitally controlled AD conversion completion interrupt program. This program is executed when an AD conversion completion interrupt is generated when the output current is AD converted every sampling period. The current control method of the present invention is realized by this interrupt processing program.
When an AD conversion completion interrupt occurs, the AD conversion value of the input voltage is read, the reference DC voltage value is divided by the input voltage value, a voltage variation coefficient is calculated, and stored in the memory (S101).

ステップS102で、設定電流値を読込む。次に、設定電流値が0.5A以上か判定する(S103)。設定電流値が0.5A以上のとき(S103、YES)、ステップS104のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行される。そのプログラムが終了すると、割込み処理プログラムは終了し、メインプログラムに戻る。   In step S102, the set current value is read. Next, it is determined whether the set current value is 0.5 A or more (S103). When the set current value is 0.5 A or more (S103, YES), the feedback control subroutine program of step S104 is executed. When the program ends, the interrupt processing program ends and returns to the main program.

一方、設定電流値が0.5A未満のとき(S103、NO)、シーケンスカウント値が0〜255か判定する(S105)。シーケンスカウント値が256であれば(S105、NO)、ステップS106のフィードフォワード制御+負荷特性補償のサブルーチンプログラムが実行される。そのプログラムが終了すると、割込み処理プログラムは終了し、メインプログラムに戻る。   On the other hand, when the set current value is less than 0.5 A (S103, NO), it is determined whether the sequence count value is 0 to 255 (S105). If the sequence count value is 256 (S105, NO), the subroutine program of feedforward control + load characteristic compensation in step S106 is executed. When the program ends, the interrupt processing program ends and returns to the main program.

シーケンスカウントが0〜255であれば(S105、YES)、パイロット電流測定のサブルーチンプログラムが実行される(S107)。そのプログラムが終了すると、割込み処理プログラムは終了し、メインプログラムに戻る。   If the sequence count is 0 to 255 (S105, YES), a pilot current measurement subroutine program is executed (S107). When the program ends, the interrupt processing program ends and returns to the main program.

次に、図11に示す3つのサブルーチンプログラムの内、パイロット電流測定のプログラムをまず説明し、以下フィードフォワード制御+負荷特性補償のプログラム、フィードバック制御のプログラムの順に説明する。
図12は、パイロット電流測定プログラムのフローチャートである。このプログラムは、図4および図5を参照して説明したパイロット電流の送出、出力電流の測定、Ipi指令値の取得を実行する。
ステップS201では、初期化フラグがセットされたか判定する。初期化フラグはメインプログラムで一定周期毎にセットされる。初期フラグがセットされていれば(S201、YES)、ステップS204に移行し、パイロット電流測定の初期化が実行される。
Next, among the three subroutine programs shown in FIG. 11, a pilot current measurement program will be described first, and then a feed forward control + load characteristic compensation program and a feedback control program will be described in this order.
FIG. 12 is a flowchart of the pilot current measurement program. This program executes the pilot current transmission, output current measurement, and Ipi command value acquisition described with reference to FIGS. 4 and 5.
In step S201, it is determined whether the initialization flag is set. The initialization flag is set at regular intervals in the main program. If the initial flag is set (S201, YES), the process proceeds to step S204, and initialization of pilot current measurement is executed.

ステップS204では、設定電流値を0Aにセットし、シーケンスカウント値を「1」にセットし、初期化フラグをクリヤする。パイロット電流測定は、フィードバック制御で実行されるため、次のステップS205でフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行される。フィードバック制御のサブルーチンプログラムが終了すると、このサンプリング周期のパイロット電流測定の処理は終了する。   In step S204, the set current value is set to 0 A, the sequence count value is set to “1”, and the initialization flag is cleared. Since the pilot current measurement is executed by feedback control, a subroutine program of feedback control is executed in the next step S205. When the feedback control subroutine program ends, the pilot current measurement process in this sampling period ends.

一方、初期化フラグがセットされていなければ(S201、NO)、シーケンスカウント値を1つ進め(S202)、ステップS203で電流停止期間か判定する。パイロット電流測定は、シーケンスカウント値が13になるまでは電流停止期間であり、その期間の設定電流値は0Aとする。   On the other hand, if the initialization flag is not set (S201, NO), the sequence count value is incremented by 1 (S202), and it is determined in step S203 whether the current is stopped. The pilot current measurement is a current stop period until the sequence count value reaches 13, and the set current value in that period is set to 0A.

電流停止期間であれば(S203、YES)、ステップS205のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行され、このサンプリング周期のパイロット電流測定の処理は終了する。
電流停止期間でなければ(S203、NO)、ステップS206でパイロット電流送出期間か判定する。
パイロット電流送出期間が終了していれば(S206、NO)、ステップS209のパイロット測定終了の処理後、このサンプリング周期のパイロット電流測定の処理は終了する。
一方、パイロット電流送出期間であれば(S206、YES)、出力電流が目標値(測定閾値、ここでは0.5A)に到達したか判定する(S207)。
出力電流が目標値に到達していなければ(S207、NO)、ステップS208のパイロット電流送出制御のサブルーチンプログラムが実行され、このサンプリング周期のパイロット電流測定の処理は終了する。
If it is the current stop period (S203, YES), the subroutine program for feedback control in step S205 is executed, and the processing for pilot current measurement in this sampling period ends.
If it is not the current stop period (S203, NO), it is determined in step S206 whether it is a pilot current transmission period.
If the pilot current transmission period has ended (S206, NO), the pilot current measurement process in this sampling period ends after the pilot measurement end process in step S209.
On the other hand, if it is the pilot current transmission period (S206, YES), it is determined whether or not the output current has reached the target value (measurement threshold, here 0.5A) (S207).
If the output current has not reached the target value (S207, NO), the subroutine program for pilot current transmission control in step S208 is executed, and the pilot current measurement process in this sampling period is completed.

一方、出力電流が目標値に到達していれば(S207、YES)、ステップS210でパイロット電流のIpi指令値を取得し、このサンプリング周期のパイロット電流測定のIpi指定値と前回のサンプリング周期のIpi指令値との移動平均値(2つのIpi指令値の移動平均値)を求め、式(1)により補償係数を算出する。
補償係数はデジタル信号処理回路23のメモリに保存する。
なお、このプログラムではIpi指令値は2つの移動平均値としているが、3以上の移動平均値としてもよく、また連続して取得したIpi指令値の加重平均値としてもよい。
On the other hand, if the output current has reached the target value (S207, YES), the pilot current Ipi command value is acquired in step S210, and the pilot current measurement Ipi designated value in this sampling period and the previous sampling period Ipi are obtained. A moving average value with respect to the command value (moving average value of two Ipi command values) is obtained, and a compensation coefficient is calculated by equation (1).
The compensation coefficient is stored in the memory of the digital signal processing circuit 23.
In this program, the Ipi command value is two moving average values, but may be a moving average value of 3 or more, or may be a weighted average value of Ipi command values acquired continuously.

次のステップS211は、パイロット電流送出期間終了前に出力電流が目標値(測定閾値)に到達していれば、シーケンスカウント値が255より小さい場合なので、シーケンスカウント値を測定終了値の256とする。   In the next step S211, if the output current has reached the target value (measurement threshold) before the end of the pilot current transmission period, the sequence count value is smaller than 255, so the sequence count value is set to 256 as the measurement end value. .

図13は、パイロット電流送出制御プログラムのフローチャートである。図12に示すステップS208のサブルーチンプログラムの詳細である。このプログラムは、スルーレートコントローラ39の機能をプログラムで実現するものである。
ステップS301では、パイロット電流目標値が、前回(1つ前のサンプリング周期)のフィードフォワード制御の設定電流の設定値より小さいか判定する。
FIG. 13 is a flowchart of a pilot current transmission control program. It is a detail of the subroutine program of step S208 shown in FIG. This program realizes the function of the slew rate controller 39 by a program.
In step S301, it is determined whether the pilot current target value is smaller than the set value of the set current of the feedforward control of the previous time (the previous sampling cycle).

図4に示すパイロット電流測定方法の場合、電流停止期間があるため前回設定値は0Aなので、パイロット電流目標値を1.0Aとすると、判定は「小さくない」(S301、NO)となり、ステップS302に移行する。図4に示すパイロット電流目標値を一旦0Aとする測定方法では、ステップS301の判定で「YES」とならないが、後述するパイロット電流測定の別の方法では、「YES」となる場合があり、ステップS301の判定を設ける。
なお、前回設定値とは、1つ前のサンプリング周期の設定電流値であり、今回設定値とは、現在実行中のサンプリング周期の設定電流値である。
In the case of the pilot current measuring method shown in FIG. 4, since there is a current stop period, the previous set value is 0 A. Therefore, if the pilot current target value is 1.0 A, the determination is “not small” (S301, NO), and step S302 Migrate to In the measurement method in which the pilot current target value shown in FIG. 4 is once set to 0A, the determination in step S301 does not result in “YES”. However, in another method of pilot current measurement described later, the determination may be “YES”. The determination of S301 is provided.
The previous set value is the set current value of the previous sampling cycle, and the current set value is the set current value of the sampling cycle currently being executed.

ステップS301の「YES」のとき、今回設定値にパイロット電流目標値を代入する(S303)。次に、ステップS305のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行され、このプログラムは終了する。
ステップS302では、前回設定値がパイロット目標電流値に到達したか判定する。前回設定値がパイロット電流目標値に到達していれば(S302、YES)、設定値を変更する必要はないので、ステップS305のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行され、このプログラムは終了する。
If “YES” in the step S301, the pilot current target value is substituted for the current set value (S303). Next, the feedback control subroutine program of step S305 is executed, and this program ends.
In step S302, it is determined whether the previous set value has reached the pilot target current value. If the previous set value has reached the pilot current target value (S302, YES), there is no need to change the set value, so the subroutine program for feedback control in step S305 is executed, and this program ends.

一方、前回設定値がパイロット電流目標値に到達していなければ(S302、NO)、前回設定値にスルーレート値を加算し(S304)、パイロット電流の設定値を上昇させる。
次に、ステップS305のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行され、このプログラムは終了する。
On the other hand, if the previous set value has not reached the pilot current target value (S302, NO), the slew rate value is added to the previous set value (S304), and the set value of the pilot current is increased.
Next, the feedback control subroutine program of step S305 is executed, and this program ends.

図14は、フィードフォワード制御+負荷特性補償のプログラムのフローチャートである。図11に示したステップS106のサブルーチンプログラムの詳細である。
ステップS401は、設定電流値を多項式に代入してIff指令値を求める。ここで、設定電流値からIff指令値を算出する多項式は、例えば、
Iff指令値=A(1−X)+BX+C ・・・・(3)
で表すことができる。ここで、Xは設定電流値、A、BおよびCは係数である。式(3)に示す多項式は一例であり、事前に特定した負荷の特性によって種々の多項式がある。
ステップS402では、Iff指令値にパイロット電流測定で算出した補償係数を乗じる。ステップS403は、補償係数を乗じた指令値にPWMゲインと電圧変動係数をさらに乗じて最終の指令値とし、デジタルPWM発生器24に入力設定する(S404)。
FIG. 14 is a flowchart of a program of feedforward control + load characteristic compensation. It is a detail of the subroutine program of step S106 shown in FIG.
In step S401, the set current value is substituted into a polynomial to obtain an If command value. Here, the polynomial for calculating the If command value from the set current value is, for example,
If command value = A (1-X) 3 + BX + C (3)
Can be expressed as Here, X is a set current value, and A, B, and C are coefficients. The polynomial shown in Formula (3) is an example, and there are various polynomials depending on the characteristics of the load specified in advance.
In step S402, the If command value is multiplied by the compensation coefficient calculated by the pilot current measurement. In step S403, the command value obtained by multiplying the compensation coefficient is further multiplied by the PWM gain and the voltage variation coefficient to obtain the final command value, which is input to the digital PWM generator 24 (S404).

図15は、フィードバック制御のプログラムのフローチャートである。
図11のステップS104の他、図12のステップS205、図13のステップS305で実行されるサブルーチンプログラムの詳細である。
ステップS501で設定電流値と出力電流値の偏差を求める。次に、PI制御演算器36ではPI制御方程式に偏差を代入して、Ipi指令値を算出する(S502)。
ここで、PI制御方程式は、例えば、
Ipi指令値(今回)=Ipi指令値(前回)+k0*偏差(今回)
+k1*偏差(前回) ・・・・・・・(4)
で表すことができる。ここで、偏差は「設定電流値―出力電流値」であり、k0およびk1は係数である。また、前回および今回は上述したように1つ前のサンプリング周期および現在実行中のプログラムのサンプリング周期である。
FIG. 15 is a flowchart of a feedback control program.
This is the details of the subroutine program executed in step S205 in FIG. 12 and step S305 in FIG. 13 in addition to step S104 in FIG.
In step S501, the deviation between the set current value and the output current value is obtained. Next, the PI control calculator 36 substitutes the deviation into the PI control equation to calculate the Ipi command value (S502).
Here, the PI control equation is, for example,
Ipi command value (current) = Ipi command value (previous) + k0 * deviation (current)
+ K1 * deviation (previous) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (4)
Can be expressed as Here, the deviation is “set current value−output current value”, and k0 and k1 are coefficients. Further, as described above, the previous time and the current time are the previous sampling cycle and the sampling cycle of the currently executed program.

次に、ステップS503は、算出した指令値にPWMゲインと電圧変動係数を乗じて最終の指令値とし、デジタルPWM発生器24に入力設定する(S504)。
なお、フィードバック制御プログラムにおいて、スルーレートコントローラの処理は省略している。
In step S503, the calculated command value is multiplied by the PWM gain and the voltage variation coefficient to obtain a final command value, which is input and set in the digital PWM generator 24 (S504).
In the feedback control program, the processing of the slew rate controller is omitted.

以上、本発明の電流制御方法によれば、単電源で使用する電源回路で、プログラムの制御のみで、フィードバック制御ができない低電流域から定電流を取り出すことができる。   As described above, according to the current control method of the present invention, it is possible to take out a constant current from a low current region where feedback control cannot be performed only by program control in a power supply circuit used with a single power supply.

(第2のパイロット電流測定方法)
図16は、図12を参照して説明したパイロット電流測定方法と別の方法のプログラムのフローチャートである。
この方法は、定期的にパイロット電流(目標電流は0.5A)を短期間に負荷へ出力して、出力電流が一定範囲に収束したサンプリング周期のフィードバック制御のPI制御演算器36のIpi指令値を取得する。連続して取得した複数のIpi指令値の平均値と目標電流値を多項式に代入して算出した基準値から、式(1)によって補償係数を算出する。
(Second pilot current measurement method)
FIG. 16 is a flowchart of a program of another method different from the pilot current measuring method described with reference to FIG.
In this method, a pilot current (target current is 0.5 A) is periodically output to the load in a short period of time, and the Ipi command value of the PI control calculator 36 for feedback control of the sampling period when the output current converges to a certain range. To get. A compensation coefficient is calculated according to equation (1) from a reference value calculated by substituting an average value of a plurality of Ipi command values obtained successively and a target current value into a polynomial.

図12で示した方法との相違は、電流停止期間がないこと、1つ前のサンプリング周期の設定電流値をそのまま受け継ぎ、その電流値からパイロット電流測定の目標値まで上昇(場合によっては下降)させること、出力電流が目標値に達した(目標値を横切る)ときのIpi指令値を取得するのではなく、出力電流が目標値の一定範囲に収束したときのIpi指令値を取得することである。   The difference from the method shown in FIG. 12 is that there is no current stop period, the set current value of the previous sampling cycle is inherited as it is, and the current value rises to the target value for pilot current measurement (down in some cases) Rather than acquiring the Ipi command value when the output current reaches the target value (crossing the target value), the Ipi command value when the output current converges to a certain range of the target value is acquired. is there.

図16に示すパイロット電流測定は、ステップS601で初期化フラグがセットされたか判定する。初期化フラグがセットされていれば(S601、YES)、ステップS602のシーケンスカウントを「0」にセットし、初期化フラグをクリヤする。さらにフィードフォワード制御のIff指令値をフィードバック制御のIpi指令値として引き継ぐ。   In the pilot current measurement shown in FIG. 16, it is determined whether or not the initialization flag is set in step S601. If the initialization flag is set (S601, YES), the sequence count in step S602 is set to “0”, and the initialization flag is cleared. Further, the Iff command value of the feedforward control is taken over as the Ipi command value of the feedback control.

次に、ステップS603のフィードバック制御のサブルーチンプログラムが実行され、このサンプリング周期のパイロット電流測定のプログラムは終了する。
一方、初期化フラグがセットされてなければ(S601、NO)、シーケンスカウント値を1つ進め(S604)、ステップS605のパイロット電流送出期間か判定する。
Next, the feedback control subroutine program of step S603 is executed, and the pilot current measurement program of this sampling period is completed.
On the other hand, if the initialization flag is not set (S601, NO), the sequence count value is incremented by 1 (S604), and it is determined whether it is the pilot current transmission period of step S605.

パイロット電流送出期間でなければ(S605、NO)、ステップS610のパイロット電流測定終了の処理が実行され、このサンプリング周期のパイロット電流測定のプログラムが終了する。
一方、パイロット電流送出期間であれば(S605、YES)、ステップS606で出力電流の前回値と今回値との電流差が一定値以内か判定する。その差が一定値(例えば0.01A)以内でなければ(S606、NO)、まだ出力電流は安定していないと判定し、ステップS607のパイロット電流送出制御のサブルーチンプログラムを実行する。そのプログラムが終了すれば、このサンプリング周期のパイロット電流測定のプログラムは終了する。
一方、出力電流の前回値と今回値との差が一定値以内であれば(S606、YES)、ステップS608の処理を行なう。
If it is not the pilot current sending period (S605, NO), the pilot current measurement end processing in step S610 is executed, and the pilot current measurement program of this sampling period is ended.
On the other hand, if it is the pilot current transmission period (S605, YES), it is determined in step S606 whether the current difference between the previous value and the current value of the output current is within a certain value. If the difference is not within a certain value (for example, 0.01 A) (S606, NO), it is determined that the output current is not yet stable, and the subroutine program for pilot current transmission control in step S607 is executed. When the program ends, the program for pilot current measurement in this sampling period ends.
On the other hand, if the difference between the previous value and the current value of the output current is within a certain value (S606, YES), the process of step S608 is performed.

このステップS608の処理は、パイロット電流のIpi指令値を取得し、この指令値(今回値)と1つ前のサンプリング周期でのIpi指令値(前回値)と移動平均値を求め、式(1)で示した補償係数を算出する。
補償係数はフィードフォワード制御+負荷特性補償のプログラムで使用されるためメモリに保存する。
In step S608, the pilot current Ipi command value is acquired, the command value (current value), the Ipi command value (previous value) in the previous sampling cycle, and the moving average value are obtained. ) Is calculated.
The compensation coefficient is stored in a memory because it is used in a program of feedforward control + load characteristic compensation.

次に、ステップS609でパイロット電流送出期間終了前に出力電流の前回値と今回値との電流差が一定値以内になれば、シーケンスカウント値がまだ255より小さい場合であっても、シーケンスカウント値を測定終了値の256とする(S609)。その処理が終了すれば、このサンプリング周期のパイロット電流測定のプログラムは終了する。   Next, if the current difference between the previous value and the current value of the output current is within a certain value before the end of the pilot current transmission period in step S609, even if the sequence count value is still smaller than 255, the sequence count value Is set to a measurement end value of 256 (S609). When the processing is completed, the pilot current measurement program in this sampling period is completed.

なお、図16に示すパイロット電流測定のプログラムのステップS606では、出力電流の前回値と今回値との電流差が一定値以内かの判定を実施しているが、パイロット電流送出開始後の経過期間(例えばシーケンスカウント値で25)を決めパイロット電流のIpi指令値を取得する方法もある。この場合、経過期間は実際の負荷特性を評価して決定する。   Note that in step S606 of the pilot current measurement program shown in FIG. 16, it is determined whether the current difference between the previous value and the current value of the output current is within a certain value. There is also a method of determining the pilot current Ipi command value (for example, 25 by the sequence count value). In this case, the elapsed period is determined by evaluating actual load characteristics.

10・・・定電流デジタル電源装置、19・・・差動増幅器、20・・・制御回路、21、22・・・AD変換器、23・・・デジタル信号処理回路、24・・・デジタルPWM発生器、31・・・パイロット電流測定タイミングコントローラ、33・・・設定電流検出器、34・・・変換器、36・・・PI制御演算器、38・・・偏差演算器、39・・・スルーレートコントローラ、40・・・パイロット電流測定コントローラ、41、42・・・変換器、43・・・移動平均算出器、44・・・偏差演算器、45・・・AGCゲイン乗算器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Constant current digital power supply device, 19 ... Differential amplifier, 20 ... Control circuit, 21, 22 ... AD converter, 23 ... Digital signal processing circuit, 24 ... Digital PWM Generator, 31 ... Pilot current measurement timing controller, 33 ... Setting current detector, 34 ... Converter, 36 ... PI control calculator, 38 ... Deviation calculator, 39 ... Slew rate controller, 40... Pilot current measurement controller, 41, 42... Converter, 43... Moving average calculator, 44.

Claims (8)

デジタル制御されるパルス幅変調信号によりスイッチング素子をオン/オフ制御し、入力電圧に基づいて所定の出力電流を負荷に出力する定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
設定電流値が所定電流値以上のときはフィードバック制御で定電流を前記負荷に出力し、
前記設定電流値が前記所定電流値未満のときはフィードフォワード制御で定電流を前記負荷に出力し、
予め前記負荷の特性をサンプリング測定することにより、前記フィードフォワード制御の指令値と前記設定電流値との関係を多項式で近似し、当該多項式に前記設定電流値を代入して前記フィードフォワード制御の指令値とし、該指令値に補償係数を乗じて前記パルス幅変調信号の制御量とすることを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device that performs on / off control of a switching element by a pulse width modulation signal that is digitally controlled, and outputs a predetermined output current to a load based on an input voltage,
When the set current value is equal to or greater than the predetermined current value, a constant current is output to the load by feedback control,
When the set current value is less than the predetermined current value, a constant current is output to the load by feedforward control.
By sampling and measuring the characteristics of the load in advance, the relationship between the command value of the feedforward control and the set current value is approximated by a polynomial, and the command of the feedforward control is substituted by substituting the set current value into the polynomial. A constant current digital power supply apparatus current control method characterized in that the control value of the pulse width modulation signal is obtained by multiplying the command value by a compensation coefficient.
請求項1に記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
試験電流を変化させて前記負荷に出力したときの前記出力電流の挙動から前記補償係数を求めることを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to claim 1, comprising:
A current control method for a constant-current digital power supply apparatus, wherein the compensation coefficient is obtained from a behavior of the output current when a test current is changed and output to the load.
請求項2に記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
前記試験電流を所定のサンプリング周期で段階的に変化させて前記負荷に出力し、前記出力電流が所定の測定閾値に到達した時点のフィードバック制御の指令値に基づいて前記補償係数を算出することを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to claim 2,
The test current is changed stepwise at a predetermined sampling period and output to the load, and the compensation coefficient is calculated based on a feedback control command value when the output current reaches a predetermined measurement threshold value. A current control method for a constant current digital power supply device.
請求項3に記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
前記測定閾値を前記設定電流値として前記多項式に代入することによって算出した前記フィードフォワード制御の指令値を基準値としたとき、
前記出力電流が前記測定閾値に到達したサンプリング周期のフィードバック制御の指令値を連続して複数回取得して平均値を求め、前記基準値と前記平均値との差から前記補償係数を算出することを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to claim 3,
When the command value of the feedforward control calculated by substituting the measurement threshold as the set current value into the polynomial is used as a reference value,
Obtaining an average value by successively obtaining a command value for feedback control of a sampling period when the output current has reached the measurement threshold value a plurality of times, and calculating the compensation coefficient from a difference between the reference value and the average value A current control method for a constant-current digital power supply device, characterized by:
請求項2ないし4のいずれかに記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
前記試験電流を出力する前に前記出力電流を停止させる電流停止期間を設けることを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to any one of claims 2 to 4,
A current control method for a constant-current digital power supply apparatus, characterized in that a current stop period for stopping the output current is provided before outputting the test current.
請求項2に記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
前記試験電流を前記負荷に出力し出力電流が目標電流値の一定範囲に収束したサンプリング周期のフィードバック制御の指令値を連続して複数回取得して平均値を求め、前記目標電流値を前記設定電流値として前記多項式に代入することによって算出した前記フィードバック制御の指令値を基準値とし、該基準値と前記平均値との差から前記補償係数を算出することを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to claim 2,
The test current is output to the load, and the command value of the feedback control of the sampling period in which the output current has converged to a certain range of the target current value is continuously obtained a plurality of times to obtain an average value, and the target current value is set. A constant current digital power supply apparatus characterized in that a command value of the feedback control calculated by substituting into the polynomial as a current value is used as a reference value, and the compensation coefficient is calculated from a difference between the reference value and the average value. Current control method.
請求項1ないし6のいずれかに記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法であって、
前記定電流デジタル電源装置の入力電圧の変動に対して、一定の基準電圧値に対する前記入力電圧値の割合を電圧変動係数とし、当該電圧変動係数を前記指令値に乗算してパルス幅変調信号の制御量とすることを特徴とする定電流デジタル電源装置の電流制御方法。
A current control method for a constant current digital power supply device according to any one of claims 1 to 6,
For the fluctuation of the input voltage of the constant current digital power supply device, the ratio of the input voltage value to a constant reference voltage value is defined as a voltage fluctuation coefficient, and the command fluctuation value is multiplied by the voltage fluctuation coefficient to generate a pulse width modulation signal. A current control method for a constant current digital power supply device, characterized in that the control amount is used.
請求項1ないし7のいずれかに記載された定電流デジタル電源装置の電流制御方法を備えた定電流デジタル電源装置。   A constant-current digital power supply apparatus comprising the constant-current digital power supply apparatus current control method according to claim 1.
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