JP2019022294A - 車載用の信号発生回路及び車載用電源装置 - Google Patents
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Abstract
Description
PWM信号に応じたスイッチのオンオフ動作により入力電圧を変換して出力電圧を出力する電圧変換装置に与えるPWM信号を発生させる車載用の信号発生回路であって、
PWM信号を前記電圧変換装置に発生させる発生部と、
前記電圧変換装置の出力に基づいてPWM信号のデューティの目標値である目標デューティを設定する目標デューティ設定部と、
PWM信号の周期設定値を設定する構成をなし、設定する前記周期設定値を時間経過に応じて変化させる周期設定部と、
前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティと、前記周期設定部で設定された前記周期設定値とに基づくデューティの値である出力デューティを前記発生部に設定する出力デューティ設定部とを有し、
前記発生部は、前記出力デューティ設定部で設定された前記出力デューティをデューティの値としたPWM信号を発生させ、
前記出力デューティ設定部は、
前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティを反映した値である理想デューティと前記周期設定部で設定された前記周期設定値とに基づくオン時間を第1オン時間とし、所定の分解能に基づいて定められた複数の設定候補値の中で前記第1オン時間に近い値を第2オン時間としたとき、
前記周期設定値を増加又は減少させた周期調整値に対する前記第2オン時間の比率である調整比率が前記理想デューティに近づくように前記周期調整値を生成し、
前記周期調整値をPWM信号の周期とし、前記第2オン時間をPWM信号のオン時間とするように前記出力デューティを設定する。
更に、デューティ設定部は、調整比率(周期設定値を増加又は減少させた周期調整値に対する第2オン時間の比率)が理想デューティに近づくように周期調整値を生成し、周期調整値をPWM信号の周期とし且つ第2オン時間をPWM信号のオン時間とするように出力デューティを設定する。このようにすれば、周期設定値(周期設定部で設定された値)及び第2オン時間(分解能に応じて定められたオン時間)だけで出力デューティを設定しても理想デューティとの乖離が大きくなるような場合に、周期設定値を増加又は減少させるように周期の微調整を行い、出力デューティに対応する微調整後の比率(調整比率)を目標デューティに近づけることができる。
信号発生回路は、目標デューティ設定部で設定された目標デューティと、出力デューティ設定部で設定された出力デューティとの差に基づいて、出力デューティ設定部で次回以降に用いる補正値を生成する補正値生成部を有していてもよい。出力デューティ設定部は、目標デューティ設定部で設定された目標デューティを補正値生成部で前回以前に生成された補正値によって補正した値である理想デューティと、周期設定部で設定された周期設定値と、に基づいて定まるオン時間を第1オン時間としてもよい。
以下、本発明を具体化した実施例1について説明する。
図1で示す車載用電源システム100は、主に、信号発生回路1及び電圧変換装置2によって構成される車載用電源装置90(以下、電源装置90ともいう)と、電源部としてのバッテリ3と、電力供給対象としての負荷4とを備え、バッテリ3からの電力に基づいて車載用の負荷4に電力を供給する車載用の電源システムとして構成される。
信号発生回路1は、PWM信号によって出力が制御される電圧変換装置2(制御対象部)を含んでなる電源装置90(制御装置)において、電圧変換装置2に与えるPWM信号を発生させる回路として構成される。
本発明では、信号発生回路1がPWM信号の周期を変化させる機能を有し、周期を固定化せずに変化させることができるため、周期の固定化に起因するノイズを低減することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
2…電圧変換装置
16…発生部
21,22…スイッチ
90…車載用電源装置
102…目標デューティ設定部
104…出力デューティ設定部
105…周期設定部
109…補正値生成部
Claims (6)
- PWM信号に応じたスイッチのオンオフ動作により入力電圧を変換して出力電圧を出力する電圧変換装置に与えるPWM信号を発生させる車載用の信号発生回路であって、
PWM信号を前記電圧変換装置に発生させる発生部と、
前記電圧変換装置の出力に基づいてPWM信号のデューティの目標値である目標デューティを設定する目標デューティ設定部と、
PWM信号の周期設定値を設定する構成をなし、設定する前記周期設定値を時間経過に応じて変化させる周期設定部と、
前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティと、前記周期設定部で設定された前記周期設定値とに基づくデューティの値である出力デューティを前記発生部に設定する出力デューティ設定部とを有し、
前記発生部は、前記出力デューティ設定部で設定された前記出力デューティをデューティの値としたPWM信号を発生させ、
前記出力デューティ設定部は、
前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティを反映した値である理想デューティと前記周期設定部で設定された前記周期設定値とに基づくオン時間を第1オン時間とし、所定の分解能に基づいて定められた複数の設定候補値の中で前記第1オン時間に近い値を第2オン時間としたとき、
前記周期設定値を増加又は減少させた周期調整値に対する前記第2オン時間の比率である調整比率が前記理想デューティに近づくように前記周期調整値を生成し、
前記周期調整値をPWM信号の周期とし、前記第2オン時間をPWM信号のオン時間とするように前記出力デューティを設定する車載用の信号発生回路。 - 前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティと、前記出力デューティ設定部で設定された前記出力デューティとの差に基づいて、前記出力デューティ設定部で次回以降に用いる補正値を生成する補正値生成部を有し、
前記出力デューティ設定部は、前記目標デューティ設定部で設定された前記目標デューティを前記補正値生成部で前回以前に生成された前記補正値によって補正した値である前記理想デューティと、前記周期設定部で設定された前記周期設定値と、に基づいて定まるオン時間を前記第1オン時間とする請求項1に記載の車載用の信号発生回路。 - 前記出力デューティ設定部は、
前記補正値生成部によって前回生成された前記補正値を前記目標デューティに加算して得られる加算値を前記理想デューティとし、
前記周期設定値を前記理想デューティに乗じて得られる乗算値を前記第1オン時間とし、
前記複数の設定候補値の中で前記第1オン時間に最も近い値を前記第2オン時間とする請求項2に記載の車載用の信号発生回路。 - 前記出力デューティ設定部は、
前記周期設定値に対する前記第2オン時間の比率である基準比率と前記理想デューティとの差が所定値未満である場合に、前記基準比率を前記出力デューティとし、
前記基準比率と前記理想デューティとの差が前記所定値以上である場合に、前記周期調整値を生成し、前記周期調整値をPWM信号の周期とし且つ前記第2オン時間をPWM信号のオン時間として前記出力デューティを設定する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車載用の信号発生回路。 - 前記周期設定部は、第1の周期間隔で定められた複数の周期候補値の中からいずれかの値を選択するように前記周期設定値を設定し、
前記出力デューティ設定部は、前記周期設定部で設定された前記周期設定値を前記第1の周期間隔よりも短い第2の周期間隔で変化させて前記周期調整値を生成する請求項1から請求項4の車載用の信号発生回路。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の車載用の信号発生回路と、
前記電圧変換装置と、
前記目標デューティ設定部と、
を含む車載用電源装置。
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