JP4884665B2 - 直流−交流変換装置、そのコントローラic、及び直流−交流変換装置の並行運転システム - Google Patents
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Description
周波数決定用キャパシタ及び周波数決定用抵抗器が接続されたときに、前記半導体スイッチをPWM制御するための、第1三角波信号CTと該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号CTIとを発生することができる発振器ブロック201と、
前記負荷に流れる電流を検出した検出電流に基づいて形成された帰還信号FBと前記第1三角波信号CTとを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号FBと前記第2三角波信号CTIとを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路250とを有し、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチ101をオンさせる第1スイッチ駆動信号N1及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチ102をオンさせる第2スイッチ駆動信号N2が、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンし、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンする間に前記第1、第2半導体スイッチが全てオフするオフ期間を設けるタイミングで発生されることを特徴とする。
前記第2スイッチ駆動信号N2は、前記第2半導体スイッチ102が、前記第2三角波信号CTIの前記一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第2三角波信号CTIと前記帰還信号FBとが等しくなるまでオンを継続させることを特徴とする。
前記一次巻線の一端Aと前記直流電源の第2電位点GNDとの間に接続された第1半導体スイッチ101と、
前記一次巻線の他端Bと前記第2電位点GNDとの間に接続された第2半導体スイッチ102と、
前記二次巻線に接続された負荷FLに流れる電流を検出するための電流検出回路と、
第1三角波信号CTと、該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号CTIとを発生する発振回路と、
前記電流検出回路の検出電流に基づいて形成された帰還信号FBと前記第1三角波信号CTとを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号FBと前記第2三角波信号CTIとを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路250とを有し、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチ101をオンさせる第1スイッチ駆動信号N1及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチ102をオンさせる第2スイッチ駆動信号N2が、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンし、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンする間に前記第1、第2半導体スイッチが全てオフするオフ期間を設けるタイミングで発生されることを特徴とする。
前記第2半導体スイッチ102は、前記第2三角波信号CTIの前記一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第2三角波信号CTIと前記帰還信号FBとが等しくなるまでオンを継続することを特徴とする。
前記一次巻線の一端Aと前記直流電源の第2電位点GNDとの間に接続された第1半導体スイッチ101と、
前記一次巻線の他端Bと前記第2電位点GNDとの間に接続された第2半導体スイッチ102と、
前記二次巻線に接続された負荷FLに流れる電流を検出するための電流検出回路と、
周波数決定用キャパシタ及び周波数決定用抵抗器が接続されたときに第1三角波信号CTと該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号CTIとを発生するとともに、外部から三角波信号が供給されるときにそれと反転した関係にある三角波信号を発生することができる発振器ブロックを持つ発振回路と、
前記電流検出回路の検出電流に基づいて形成された帰還信号FBと前記第1三角波信号CTとを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号FBと前記第2三角波信号CTIとを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路250とを有し、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチ101をオンさせる第1スイッチ駆動信号N1及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチ102をオンさせる第2スイッチ駆動信号N2が、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンし、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンする間に前記第1、第2半導体スイッチが全てオフするオフ期間を設けるタイミングで発生される、複数N個のインバータを有し、
前記複数N個のインバータのうちの1つのインバータのみに、前記発振回路から前記第1三角波信号及び前記第2三角波信号を発生させるように、前記周波数決定用キャパシタ及び前記周波数決定用抵抗器を接続し、
当該インバータから発生された前記第1、第2三角波信号のうちの前記第1三角波信号のみを、それ以外の他インバータに供給し、
N個全てのインバータで前記第1、第2三角波信号を用いて同期して同相のPWM制御を行うことを特徴とする。
第1電位点)との間に、それぞれスナバ回路を設けるから、切替時に第1、第2半導体スイッチに印加される異常な高電圧の発生を抑制することができる。特に、本発明のプッシュプル構成のものでは、常時、電源電圧VDDの2倍の電圧が印加されているから、その異常電圧の抑制は特に有効である。
FL 冷陰極蛍光灯
BAT 直流電源(電池電源)
101、102 第1、第2半導体スイッチ
103、105 スナバ用 抵抗器
104、106 スナバ用キャパシタ
200、200A〜200N インバータ制御用IC
201 OSCブロック
202 BOSCブロック
203 ロジックブロック
204 出力ブロック
250 PWMブロック
251、252 第1、第2PWM比較器
VDD 電源電圧
VCC 電源電圧
N1、N2 ゲート駆動信号
STB 起動信号
CT PWM用第1三角波信号
CTI PWM用第2三角波信号
FB 帰還電圧
IS 検出電流
SS スロースタート電圧
BCT バースト用三角波信号
DUTY バースト用デューティ信号
Claims (9)
- 負荷を駆動する第1、第2半導体スイッチを制御するためのコントローラICであって、
周波数決定用キャパシタ及び周波数決定用抵抗器が接続されたときに、前記第1、第2半導体スイッチをパルス幅変調制御するための、第1三角波信号と該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号とを発生することができる第1発振器ブロックと、
前記負荷に流れる電流を検出した検出電流に基づいて形成された帰還信号と前記第1三角波信号とを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号と前記第2三角波信号とを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、
前記第1、第2三角波信号よりも低い周波数のバースト用三角波信号を生成する第2発振器ブロックと、
所定のバースト用デューティ信号と前記バースト用三角波信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御を行うか停止するかを決定するバースト制御回路と、
を有し、
前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御が行われる期間において、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチをオンさせる第1スイッチ駆動信号及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチをオンさせる第2スイッチ駆動信号は、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンするように、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンするように切り替わる際に前記第1、第2半導体スイッチが共にオフする同時オフ期間を設けるように発生されることを特徴とする、コントローラIC。 - 前記第1発振器ブロックは、外部から三角波信号が供給されるときにそれと反転した関係にある三角波信号を発生することを特徴とする、請求項1に記載のコントローラIC。
- 前記第1スイッチ駆動信号は、前記第1半導体スイッチを、前記第1三角波信号の一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第1三角波信号と前記帰還信号とが等しくなるまでオンを継続させ、
前記第2スイッチ駆動信号は、前記第2半導体スイッチが、前記第2三角波信号の前記一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第2三角波信号と前記帰還信号とが等しくなるまでオンを継続させることを特徴とする、請求項1または2に記載のコントローラIC。 - センタータップ付き一次巻線と少なくとも1つの二次巻線とを持ち、前記センタータップが直流電源の第1電位点に接続される変圧器と、
前記一次巻線の一端と前記直流電源の第2電位点との間に接続された第1半導体スイッチと、
前記一次巻線の他端と前記第2電位点との間に接続された第2半導体スイッチと、
前記二次巻線に接続された負荷に流れる電流を検出するための電流検出回路と、
第1三角波信号と、該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号とを発生する第1発振回路と、
前記電流検出回路の検出電流に基づいて形成された帰還信号と前記第1三角波信号とを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号と前記第2三角波信号とを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、
前記第1、第2三角波信号よりも低い周波数のバースト用三角波信号を生成する第2発振回路と、
所定のバースト用デューティ信号と前記バースト用三角波信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御を行うか停止するかを決定するバースト制御回路と、
を有し、
前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御が行われる期間において、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチをオンさせる第1スイッチ駆動信号及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチをオンさせる第2スイッチ駆動信号は、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンするように、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンするように切り替わる際に前記第1、第2半導体スイッチが共にオフする同時オフ期間を設けるように発生されることを特徴とする、直流−交流変換装置。 - 前記第1半導体スイッチは、前記第1三角波信号の一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第1三角波信号と前記帰還信号とが等しくなるまでオンを継続し、
前記第2半導体スイッチは、前記第2三角波信号の前記一方頂点の時点でオンし、その直後の前記第2三角波信号と前記帰還信号とが等しくなるまでオンを継続することを特徴とする、請求項4に記載の直流−交流変換装置。 - 前記一次巻線の一端と前記第2電位点との間に接続された第1スナバ回路と、前記一次巻線の他端と前記第2電位点との間に接続された第2スナバ回路とを有することを特徴とする、請求項4または5に記載の直流−交流変換装置。
- 前記一次巻線の一端と前記第1電位点との間に接続された第1スナバ回路と、前記一次巻線の他端と前記第1電位点との間に接続された第2スナバ回路とを有することを特徴とする、請求項4または5に記載の直流−交流変換装置。
- センタータップ付き一次巻線と少なくとも1つの二次巻線とを持ち、前記センタータップが直流電源の第1電位点に接続される変圧器と、
前記一次巻線の一端と前記直流電源の第2電位点との間に接続された第1半導体スイッチと、
前記一次巻線の他端と前記第2電位点との間に接続された第2半導体スイッチと、
前記二次巻線に接続された負荷に流れる電流を検出するための電流検出回路と、
周波数決定用キャパシタ及び周波数決定用抵抗器が接続されたときに第1三角波信号と該第1三角波信号を反転した関係にある第2三角波信号とを発生するとともに、外部から三角波信号が供給されるときにそれと反転した関係にある三角波信号を発生することができる発振器ブロックを持つ第1発振回路と、
前記電流検出回路の検出電流に基づいて形成された帰還信号と前記第1三角波信号とを比較して第1パルス幅変調信号を発生し、前記帰還信号と前記第2三角波信号とを比較して第2パルス幅変調信号を発生するパルス幅変調回路と、
前記第1、第2三角波信号よりも低い周波数のバースト用三角波信号を生成する第2発振回路と、
所定のバースト用デューティ信号と前記バースト用三角波信号とを比較する比較器と、
前記比較器の出力に基づいて前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御を行うか停止するかを決定するバースト制御回路と、
を有し、
前記第1、第2半導体スイッチのパルス幅変調制御が行われる期間において、
前記第1パルス幅変調信号に基づいて前記第1半導体スイッチをオンさせる第1スイッチ駆動信号及び前記第2パルス幅変調信号に基づいて前記第2半導体スイッチをオンさせる第2スイッチ駆動信号は、前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチとが交互にオンするように、且つ前記第1半導体スイッチと前記第2半導体スイッチが交互にオンするように切り替わる際に前記第1、第2半導体スイッチが共にオフする同時オフ期間を設けるように発生される、複数N個の直流−交流変換装置を有し、
前記複数N個の直流−交流変換装置のうちの1つの直流−交流変換装置のみに、前記第1発振回路から前記第1三角波信号及び前記第2三角波信号を発生させるように、前記周波数決定用キャパシタ及び前記周波数決定用抵抗器を接続し、
当該直流−交流変換装置から発生された前記第1、第2三角波信号のうちの前記第1三角波信号のみを、それ以外の他直流−交流変換装置に供給し、
N個全ての直流−交流変換装置で前記第1、第2三角波信号を用いて同期して同相のパルス幅変調制御を行うことを特徴とする、直流−交流変換装置の並行運転システム。 - 前記周波数決定用抵抗器の抵抗値は、直流−交流変換装置の起動時にはある小さい抵抗値に設定されており、その後により大きな抵抗値に設定されることを特徴とする、請求項8に記載の直流−交流変換装置の並行運転システム。
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