JP2018198500A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
マイコン31は、インダクタLを流れる電流(PFC回路30の入力電流)の位相を脈流電圧Vpuの位相に同期させることによって力率を改善する「力率改善制御(同期制御)」を行なう。さらに、マイコン31は、力率改善制御(同期制御)を行ないつつ、PFC回路30の出力電圧Vdcが予め定められた目標電圧VdctagとなるようにインダクタLを流れる電流の大きさ(振幅)をフィードバック制御する「定電圧制御」を行なう。これらの制御は、マイコン31がスイッチング素子SWの駆動を制御することによって実現される。
A=[ΔV×Kp]+[Σ(ΔV×Ki)] …(1)
式(1)において、「ΔV」は目標電圧Vdctagと出力電圧Vdcとの電圧偏差(=Vdctag−Vdc)であり、「Kp」は比例制御ゲインであり、「Ki」は積分制御ゲインである。式(1)に従って変数Aを設定することによって、電圧偏差ΔVを低減するためのフィードバック制御が実現される。このフィードバック制御が上述の「定電圧制御」に相当する。
式(2)において、「VFpu」はステップS20で算出されたフィルタ処理後の脈流電圧VFpuであり、「A」はステップS30で算出された変数Aである。なお、目標インダクタ電流ILtagは、基本的には0以上の値に設定されるため、式(2)で算出される目標インダクタ電流ILtagが負の値である場合には、目標インダクタ電流ILtagは「0」に設定される。
上述のように、本実施の形態によるマイコン31は、目標インダクタ電流ILtagを算出する際に、脈流電圧Vpuの波形にフィルタ処理(LPFおよびHPF)を施すことによって、脈流電圧Vpuに含まれるノイズを除去する。
上述の実施の形態による電源装置1において、交流電源10から入力される入力電圧Vacが不安定な環境下では、入力電圧Vacの変動によって目標インダクタ電流ILtagが変動してしまうことが懸念される。
Vpu_mrs=√{Σ(Vpu)2/T} …(3)
式(3)において、「T」は、脈流電圧Vpuの波形のサンプリング周期である。「Σ(Vpu)2」は、直近のサンプリング周期T分の脈流電圧Vpuの瞬時値の2乗値を、サンプリング周期T分だけ積算した値である。「√{Σ(Vpu)2/T}」は、「Σ(Vpu)2/T」の平方根を表わす。
式(4)において、左辺の「補正後Vpu」は補正後の脈流電圧Vpuであり、右辺の「Vpu」はステップS10で取得された補正前の脈流電圧Vpuである。「Vref」は上述の基準電圧(たとえば入力電圧Vacの定格実効値である100ボルト)であり、「Vpu_mrs」はステップS11で取得された脈流電圧実効値Vpu_mrsである。したがって、「Vref/Vpu_mrs」は、基準電圧Vrefと脈流電圧実効値Vpu_mrsとの比である。式(4)に従って算出される補正後の脈流電圧Vpuは、入力電圧Vacの実効値が変動しても、その影響をほぼ受けない値となる。
Claims (3)
- 交流電圧を全波整流する整流回路と、
前記整流回路の出力側に設けられる力率改善回路と、
前記交流電圧を全波整流した第1脈流電圧を出力する出力回路と、
前記出力回路から取得された前記第1脈流電圧を用いて、前記整流回路から前記力率改善回路に入力される入力電流を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記第1脈流電圧を第1正弦波電圧に変換する処理を実行し、
前記第1正弦波電圧に対してノイズを除去するフィルタ処理を施した第2正弦波電圧を算出し、
前記第2正弦波電圧の絶対値を第2脈流電圧として算出し、
前記第2脈流電圧に同期するように前記入力電流を制御する、電源装置。 - 前記フィルタ処理は、前記第1正弦波電圧の低周波成分を通過させ高周波成分を減衰させるローパスフィルタ処理と、前記ローパスフィルタ処理による位相の遅れを補償するハイパスフィルタ処理とを含む、請求項1に記載の電源装置。
- 前記制御装置は、前記第2脈流電圧の振幅に基づいて前記入力電流の大きさを決定し、
前記制御装置は、
前記第1脈流電圧または前記第2脈流電圧の実効値を算出し、
予め定められた基準電圧と前記第1脈流電圧または前記第2脈流電圧の実効値との比に基づいて、前記第2脈流電圧の振幅の変動が抑制されるように前記第1脈流電圧または前記第2脈流電圧を補正する、請求項1または2に記載の電源装置。
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