JP3787784B2 - Dc−dcコンバータ - Google Patents
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Description
M2 第2のスイッチング素子
M3 第3のスイッチング素子
M4 第4のスイッチング素子
L チョークコイル(インダクタンス素子)
10 制御部
14,16 反転回路
18 フィードフォワード制御回路
20 フィードバック制御回路
30 入力電圧監視回路
32 PWMコンパレータ
34 三角波発生回路
44 誤差信号検出回路
46 PWMコンパレータ
48 反転三角波生成回路
Claims (12)
- 電圧入力端子とインダクタンス素子の一方の端子との間に接続された第1のスイッチング素子と、
基準電位と前記インダクタンス素子の一方の端子との間に接続された第2のスイッチング素子と、
電圧出力端子と前記インダクタンス素子の他方の端子との間に接続された第3のスイッチング素子と、
基準電位と前記インダクタンス素子の他方の端子との間に接続された第4のスイッチング素子と、
前記第1のスイッチング素子がオフ状態、前記第2のスイッチング素子がオン状態、前記第3のスイッチング素子がオン状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる第1のステートと、前記第1のスイッチング素子がオン状態、前記第2のスイッチング素子がオフ状態、前記第3のスイッチング素子がオフ状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオン状態となる第2のステートと、前記第1のスイッチング素子がオン状態、前記第2のスイッチング素子がオフ状態、前記第3のスイッチング素子がオン状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる第3のステートと、前記第1のスイッチング素子がオフ状態、前記第2のスイッチング素子がオン状態、前記第3のスイッチング素子がオフ状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオン状態となる第4のステートとを所定の順序で繰り返すように前記第1、第2、第3および第4のスイッチング素子をスイッチング制御する制御部と
を有し、前記第3のステートの後に前記第1および第2のステートの一方を挟んで前記第4のステートが来て、前記第4のステートの後に前記第1および第2のステートの他方を挟んで前記第3のステートが来るように前記第1、第2、第3および第4のスイッチング素子を駆動するDC−DCコンバータ。 - 前記第3および第4のステートの期間が前記第1および第2のステートの期間よりも長い請求項1に記載のDC−DCコンバータ。
- 前記制御部が、前記電圧入力端子に入力される入力電圧に応じて前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とをパルス幅制御で相補的にオン・オフさせ、前記電圧出力端子より出力される出力電圧に応じて前記第3のスイッチング素子と前記第4のスイッチング素子とをパルス幅制御で相補的にオン・オフさせる請求項1または請求項2に記載のDC−DCコンバータ。
- 電圧入力端子とインダクタンス素子の一方の端子との間に接続された第1のスイッチング素子と、
基準電位と前記インダクタンス素子の一方の端子との間に接続された第2のスイッチング素子と、
電圧出力端子と前記インダクタンス素子の他方の端子との間に接続された第3のスイッチング素子と、
基準電位と前記インダクタンス素子の他方の端子との間に接続された第4のスイッチング素子と、
前記電圧入力端子に入力される入力電圧と第1の基準電圧とに応じたフィードフォワード信号の電圧レベルと所定の周波数を有する第1の三角波信号の電圧レベルとを比較し、比較結果に応じて前記第1および第2のスイッチング素子を相補的にオン・オフさせる第1の制御回路と、
前記電圧出力端子より出力される出力電圧と第2の基準電圧とに応じたフィードバックエラー信号の電圧レベルと前記所定の周波数を有する第2の三角波信号の電圧レベルとを比較し、比較結果に応じて前記第3および第4のスイッチング素子を相補的にオン・オフさせる第2の制御回路と
を有し、前記第1または第2の三角波信号の各一周期内に、前記第1のスイッチング素子がオフ状態、前記第2のスイッチング素子がオン状態、前記第3のスイッチング素子がオン状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる第1のステートと、前記第1のスイッチング素子がオン状態、前記第2のスイッチング素子がオフ状態、前記第3のスイッチング素子がオフ状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオン状態となる第2のステートと、前記第1のスイッチング素子がオン状態、前記第2のスイッチング素子がオフ状態、前記第3のスイッチング素子がオン状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる第3のステートと、前記第1のスイッチング素子がオフ状態、前記第2のスイッチング素子がオン状態、前記第3のスイッチング素子がオフ状態、かつ前記第4のスイッチング素子がオン状態となる第4のステートの全部が所定の順序で現れるように、前記第1の三角波信号と前記第2の三角波信号との間の極性または位相関係を設定し、
前記第3のステートの後に前記第1および第2のステートの一方を挟んで前記第4のステートが来て、前記第4のステートの後に前記第1および第2のステートの他方を挟んで前記第3のステートが来るように前記第1、第2、第3および第4のスイッチング素子を駆動するDC−DCコンバータ。 - 時間軸上で前記第1の三角波信号のピークポイントと前記第2の三角波信号のピークポイントとが一致ないし近接している請求項4に記載のDC−DCコンバータ。
- 前記第3および第4のステートの期間が前記第1および第2のステートの期間よりも長い請求項4または請求項5の記載のDC−DCコンバータ。
- 前記第1および第2の三角波信号が各ピークポイントを通過する時点で前記第3または第4のステートが現れている請求項6に記載のDC−DCコンバータ。
- 時間軸上で前記第1の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントが前記第2の三角波信号の極小ピークポイントおよび極大ピークポイントとそれぞれ一致ないし近接し、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第1のスイッチング素子がオフ状態で、前記第2のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第1のスイッチング素子がオン状態で、前記第2のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第3のスイッチング素子がオン状態で、前記第4のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第3のスイッチング素子がオフ状態で、前記第4のスイッチング素子がオン状態となる請求項6または請求項7に記載のDC−DCコンバータ。 - 時間軸上で前記第1の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントが前記第2の三角波信号の極小ピークポイントおよび極大ピークポイントとそれぞれ一致ないし近接し、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第1のスイッチング素子がオン状態で、前記第2のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第1のスイッチング素子がオフ状態で、前記第2のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第3のスイッチング素子がオフ状態で、前記第4のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第3のスイッチング素子がオン状態で、前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる請求項6または請求項7に記載のDC−DCコンバータ。 - 時間軸上で前記第1の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントが前記第2の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントとそれぞれ一致ないし近接し、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第1のスイッチング素子がオフ状態で、前記第2のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第1のスイッチング素子がオン状態で、前記第2のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第3のスイッチング素子がオフ状態で、前記第4のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第3のスイッチング素子がオン状態で、前記第4のスイッチング素子がオフ状態となる請求項6または請求項7に記載のDC−DCコンバータ。 - 時間軸上で前記第1の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントが前記第2の三角波信号の極大ピークポイントおよび極小ピークポイントとそれぞれ一致ないし近接し、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第1のスイッチング素子がオン状態で、前記第2のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードフォワード信号の電圧レベルが前記第1の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第1のスイッチング素子がオフ状態で、前記第2のスイッチング素子がオン状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも高い時は、前記第3のスイッチング素子がオン状態で、前記第4のスイッチング素子がオフ状態となり、
前記フィードバックエラー信号の電圧レベルが前記第2の三角波信号の電圧レベルよりも低い時は、前記第3のスイッチング素子がオフ状態で、前記第4のスイッチング素子がオン状態となる請求項6または請求項7に記載のDC−DCコンバータ。 - 前記入力電圧に所定の係数を掛けてその乗算結果に所定の定数を加算したものを前記フィードフォワード信号として生成するフィードフォワード信号生成回路を有する請求項4〜11のいずれか一項に記載のDC−DCコンバータ。
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