JP4892689B2 - Dc−dc変換器のデジタル制御 - Google Patents
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- インダクタに連結され、前記インダクタを通る周期的な電流を得る制御可能なスイッチと、
設定電流レベルと当該電力変換器内の検出電流のレベルとの間の差である電流誤差信号を発生する電流フィードバックループと、
前記検出電流のレベルが前記設定電流レベルに到達したことを前記電流誤差信号が知らせるときに、前記制御可能なスイッチを切るドライバと、
当該電力変換器の出力電圧のレベルに応じて前記設定電流レベルに影響を与える電圧フィードバックループと、
を備え、
前記電圧フィードバックループが、
前記出力電圧が、(i)公称値の周りの第1のウィンドウの範囲内にあるか、(ii)前記第1のウィンドウの外側であるが、前記第1のウィンドウより広い第2のウィンドウの範囲内にあるか、(iii)前記第2のウィンドウの外側であるか、を検出するウィンドウ回路と、
前記ウィンドウ回路に連結され、検出された前記出力電圧が前記第2のウィンドウの外側であるときの方が、検出された前記出力電圧が前記第2のウィンドウの範囲内であるが、前記第1のウィンドウの外側であるときより大きい前記設定電流レベルの適応性を決定するコントローラと、
を備える、
電流モード制御方式電力変換器。 - 前記ウィンドウ回路が、前記出力電圧を第1の基準レベルと比較する第1のコンパレータと、前記出力電圧を第2の基準レベルと比較する第2のコンパレータと、前記出力電圧を第3の基準レベルと比較する第3のコンパレータと、前記出力電圧を第4の基準レベルと比較する第4のコンパレータとを備え、
前記第1の基準レベルが、当該電力変換器が、正確なレベルの前記出力電圧の供給される、安定化した状態にあるときに現れる前記出力電圧の公称レベルより高く、前記第2の基準レベルが前記公称レベルより低く、前記第3の基準レベルが前記第1の基準レベルより高いレベルを有し、前記第4の基準レベルが前記第2の基準レベルより低いレベルを有し、前記第1の基準レベルと前記第2の基準レベルが前記第1のウィンドウを形成し、前記第3の基準レベルと前記第4の基準レベルが前記第2のウィンドウを形成する、
請求項1に記載の電流モード制御方式電力変換器。 - 前記コントローラが、比例部と積分部の両方が前記第2のウィンドウの内側より外側で大きいPIレギュレータを備え、
前記設定電流レベルが前記比例部と前記積分部の両方に依存する、
請求項1または2に記載の電流モード制御方式電力変換器。 - 前記第2のウィンドウの外側での前記比例部と前記積分部の両方が前記第2のウィンドウの範囲内より少なくとも2倍大きい、請求項3に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 前記出力電圧のレベルが前記第1のウィンドウの範囲内から外側へ変化するが、前記第2のウィンドウの範囲内に留まるとき、前記コントローラが、最初に、前記比例部および前記積分部をそれぞれ第1の比例レベルおよび第1の積分レベルまで増加させ、後の時点で、前記出力電圧のレベルが依然として前記第1のウィンドウの外側であるが、前記第2のウィンドウの範囲内であるならば、前記積分部を前記第1の積分レベルより高い第2の積分レベルへ増加させるため構成される、請求項3に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 前記第1の積分レベルが当該電力変換器の単一のスイッチング期間の間に存在する、請求項5に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 前記出力電圧のレベルが前記第2のウィンドウの外側に変化するならば、前記積分部が前記第2の積分レベルより高い第3の積分レベルを有する、請求項5に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 加算値を得るため前記比例部と前記積分部を加算する加算回路と、
前記加算値を、前記設定電流レベルを表すアナログ値に変換するデジタル・アナログ変換器と、
をさらに備える、請求項3に記載の電流モード制御方式電力変換器。 - 前記パワーコントローラーが、スロープ補償波形をさらに発生するため構成され、
前記スロープ補償波形をアナログスロープ補償信号に変換するさらなるデジタル・アナログ変換器と、
前記設定電流レベルを得るため前記アナログ値と前記アナログスロープ補償信号を加算するさらなる加算回路と、
をさらに備える、
請求項8に記載の電流モード制御方式電力変換器。 - 前記コントローラが、前記スイッチングサイクルより低い繰り返しレートをもつパルスである端数部を、前記加算回路へ供給するためさらに構成される、請求項9に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 前記コントローラがパラボラを備える前記スロープ補償波形を発生するため構成される、請求項9に記載の電流モード制御方式電力変換器。
- 前記コントローラがパルス幅モードで当該電力変換器を制御するため構成され、
当該電力変換器が、インダクタ電流がゼロになるかどうかを検出するゼロ電流検出器をさらに備え、
前記インダクタ電流がゼロになることが検出され、前記出力電圧のレベルが前記第1のウィンドウまたは前記第2のウィンドウの低い方のレベルより降下するならば、前記コントローラが前記パルス幅モードをパルス周波数モードへ変更するためさらに構成される、
請求項1に記載の電流モード制御方式電力変換器。 - 請求項1に記載の電流モード制御方式電力変換器を備える、携帯型消費者電子装置。
- 請求項1に記載のウィンドウ回路およびコントローラを備える集積回路。
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