JP5548383B2

JP5548383B2 - Converter control device

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Publication number: JP5548383B2
Application number: JP2009117773A
Authority: JP
Inventors: 一近藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: JP2010268596A

Description

本発明は、リアクトル電流がゼロ近傍であっても安定した電圧を出力するコンバータの制御装置に関する。 The present invention relates to a converter control device that outputs a stable voltage even when a reactor current is close to zero.

図９は、直流電源の出力電圧を昇圧して負荷に印加するシステムの構成図である。図９に示すシステムでは、直流電源１と負荷２の間に昇圧コンバータ（以下、単に「コンバータ」という）３が設けられている。コンバータ３は、直流電源１の出力電圧Ｖ１を昇圧する。制御装置４は、コンバータ３を制御する。 FIG. 9 is a configuration diagram of a system that boosts the output voltage of a DC power supply and applies it to a load. In the system shown in FIG. 9, a boost converter (hereinafter simply referred to as “converter”) 3 is provided between a DC power source 1 and a load 2. Converter 3 boosts output voltage V1 of DC power supply 1. The control device 4 controls the converter 3.

図１０は、本発明の関連技術としての制御装置４の内部構成を示すブロック図である。図１０に示すように、制御装置４は、ＦＦ制御部１１と、ＦＢ制御部１２と、デッドタイム補償部１３と、ＰＷＭ制御部１４と、デッドタイム設定部１５とを有する。制御装置４には、直流電源１の出力電圧Ｖ１の検出値、コンバータ３の出力電圧Ｖ２の検出値、コンバータ３に対する電圧指令Ｖ２ｃ、及びコンバータ３に含まれるリアクトルＬを流れる電流（リアクトル電流）ＩＬの検出値が入力される。 FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration of the control device 4 as a related technique of the present invention. As shown in FIG. 10, the control device 4 includes an FF control unit 11, an FB control unit 12, a dead time compensation unit 13, a PWM control unit 14, and a dead time setting unit 15. The control device 4 includes a detected value of the output voltage V1 of the DC power supply 1, a detected value of the output voltage V2 of the converter 3, a voltage command V2c for the converter 3, and a current (reactor current) IL flowing through the reactor L included in the converter 3. The detected value is input.

ＦＦ制御部１１には、電圧指令Ｖ２ｃ及び直流電源１の出力電圧Ｖ１の検出値が入力される。ＦＦ制御部１１は、コンバータ３が出力電圧Ｖ１から電圧指令Ｖ２ｃが示す値に昇圧するためのデューティ（Duty_FF）を導出する。ＦＢ制御部１２には、電圧指令Ｖ２ｃと出力電圧Ｖ２の偏差（Ｖ２ｃ−Ｖ２）ΔＶ２を示す値、直流電源１の出力電圧Ｖ１の検出値、及びＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）が入力される。ＦＢ制御部１２は、偏差ΔＶ２及び直流電源１の出力電圧Ｖ１に基づいて、ＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）を補正するための値（Duty_FB）を導出する。 The FF controller 11 receives the voltage command V2c and the detected value of the output voltage V1 of the DC power supply 1. The FF control unit 11 derives a duty (Duty_FF) for the converter 3 to boost the output voltage V1 to a value indicated by the voltage command V2c. The FB control unit 12 has a value indicating a deviation (V2c−V2) ΔV2 between the voltage command V2c and the output voltage V2, a detected value of the output voltage V1 of the DC power supply 1, and a duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11. Entered. The FB control unit 12 derives a value (Duty_FB) for correcting the duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11 based on the deviation ΔV2 and the output voltage V1 of the DC power supply 1.

デッドタイム補償部１３には、リアクトル電流ＩＬの検出値が入力される。デッドタイム補償部１３は、リアクトル電流ＩＬの符号に応じて異なるデッドタイム補償を行う。デッドタイム補償の詳細については後述する。ＰＷＭ制御部１４は、デッドタイム補償されたデューティに基づいて、コンバータ３を構成するトランジスタＳｗＨ，ＳｗＬのスイッチングをＰＷＭ制御する。 The detected value of the reactor current IL is input to the dead time compensation unit 13. The dead time compensation unit 13 performs different dead time compensation according to the sign of the reactor current IL. Details of the dead time compensation will be described later. The PWM control unit 14 performs PWM control of switching of the transistors SwH and SwL constituting the converter 3 based on the duty compensated for dead time.

以下、制御装置４が行うデッドタイム補償について詳細に説明する。まず、「デッドタイム」について説明する。コンバータ３を構成する２つのトランジスタＳｗＨ，ＳｗＬは、図１１（ａ）に示すように、理想的には互いが逆論理で動作するよう制御される。しかし、実際のトランジスタ素子のオンオフ状態が切り替わる際には、ターンオン時間又はターンオフ時間が存在する。このため、コンバータ３には、トランジスタＳｗＨ，ＳｗＬの両方がオン状態となる上下短絡が発生してしまう。この状態を防ぐためには、図１１（ｃ）に示すように、いずれか一方のトランジスタがオフ状態からオン状態に切り替わるタイミングで、トランジスタＳｗＨ，ＳｗＬの両方がオフ状態となる時間、すなわちデッドタイムを設定すれば良い。 Hereinafter, the dead time compensation performed by the control device 4 will be described in detail. First, “dead time” will be described. As shown in FIG. 11A, the two transistors SwH and SwL constituting the converter 3 are ideally controlled so as to operate with opposite logic. However, when the on / off state of the actual transistor element is switched, there is a turn-on time or a turn-off time. For this reason, a vertical short circuit in which both the transistors SwH and SwL are turned on occurs in the converter 3. In order to prevent this state, as shown in FIG. 11 (c), the time when both the transistors SwH and SwL are turned off at the timing when one of the transistors is switched from the off state to the on state, that is, the dead time is set. Set it.

しかし、デッドタイムを設定すると、スイッチング周期中の各トランジスタがオン状態となる時間（オン時間）は、図１１（ｃ）に示すように、デッドタイム分短くなる。また、図１１（ｄ）（ｅ）に示すように、中点電位基準のデューティで見ると、実際は、リアクトル電流ＩＬの向き（符号）によって図１１（ｂ）に示した中点電位基準の理想デューティとは異なるデューティが発生する。具体的には、図１１（ｄ）に示すように、リアクトル電流ＩＬ＞０のとき、中点電位がＶ２となる時間はデッドタイム分長くなる。一方、図１１（ｅ）に示すように、リアクトル電流ＩＬ＜０のとき、中点電位がＶ２となる時間はデッドタイム分短くなる。 However, when the dead time is set, the time (on time) during which each transistor is turned on during the switching period is shortened by the dead time as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 11D and 11E, when viewed from the duty of the midpoint potential reference, the ideal of the midpoint potential reference shown in FIG. 11B is actually based on the direction (symbol) of the reactor current IL. A duty different from the duty is generated. Specifically, as shown in FIG. 11D, when the reactor current IL> 0, the time during which the midpoint potential is V2 is increased by the dead time. On the other hand, as shown in FIG. 11E, when the reactor current IL <0, the time during which the midpoint potential is V2 is shortened by the dead time.

このように、デッドタイム（ｕ_Ｄ）を設定した際のデューティ（図２中のｕ_ＳＤ）は理想デューティ（ｕ_Ｓ）と相違する。この相違はコンバータ３の制御性の低下につながり、最終的にはコンバータ３の出力電圧の変動を招く。したがって、デッドタイムを設定する際、制御装置４は、以下説明する「デッドタイム補償」を行う。デッドタイム補償を行う制御装置４は、図１２（ｃ）（ｄ）に示すように、リアクトル電流ＩＬの向き（符号）に応じて、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤにデッドタイム補償デューティｕ_Ｃを加算（プラス補償）若しくは減算（マイナス補償）したデューティ又は無補償のデューティｕ_ＳＤを指令デューティｕとして導出する。その結果、図１２（ｅ）に示すように、中点電位基準のデューティは常に図１１（ｂ）に示す理想のデューティと等しくなる。なお、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤとは、ＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）をＦＢ制御部１２が導出した補正値（Duty_FB）によって補正した理想デューティｕ_Ｓからデッドタイム分のデューティを減算した値である。また、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃのスカラー量は、「デッドタイム／スイッチング周期×１００」によって求められる。上記説明したデッドタイム補償を示す表を図１３に示す。 As described above, the duty (u _{SD in} FIG. 2) when the dead time (u _D ) is set is different from the ideal duty (u _S ). This difference leads to a decrease in the controllability of the converter 3 and ultimately causes a change in the output voltage of the converter 3. Therefore, when setting the dead time, the control device 4 performs “dead time compensation” described below. As shown in FIGS. 12C and 12D, the control device 4 that performs the dead time compensation sets the dead time compensation duty u _C to the duty u _SD before dead time compensation according to the direction (sign) of the reactor current IL. A duty obtained by adding (plus compensation) or subtracting (minus compensation) or an uncompensated duty u _SD is derived as a command duty u. As a result, as shown in FIG. 12E, the midpoint potential reference duty is always equal to the ideal duty shown in FIG. The duty u _SD before dead time compensation is the duty corresponding to the dead time from the ideal duty u _S obtained by correcting the duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11 using the correction value (Duty_FB) derived by the FB control unit 12. Is a value obtained by subtracting. The scalar amount of the dead time compensation duty u _C is obtained by “dead time / switching cycle × 100”. A table showing the above-described dead time compensation is shown in FIG.

なお、コンバータ３が動作中のリアクトル電流ＩＬは、トランジスタＳｗＨ，ＳｗＬがスイッチング制御されるため、図１４に示すようにリプルする。したがって、リプルするリアクトル電流ＩＬのスイッチング周期内におけるボトム値をＩＬｂ、ピーク値をＩＬｔとすると、ＩＬ＞０をＩＬｂ＞０（図１４（ａ）の場合）、ＩＬ＝０をＩＬｔ＞０＞ＩＬｂ（図１４（ｂ）の場合）、ＩＬ＜０をＩＬｔ＜０（図１４（ｃ）の場合）の各条件で表すことができる。したがって、図１３に示した表は、リアクトル電流ＩＬがリプルするため、図１５のように表される。なお、図１５に示した表の関係を表す概念図を図１６に示す。 Note that the reactor current IL during the operation of the converter 3 is rippled as shown in FIG. 14 because the transistors SwH and SwL are switching-controlled. Therefore, if the bottom value in the switching period of the reactor current IL to be rippled is ILb and the peak value is ILt, IL> 0 is ILb> 0 (in the case of FIG. 14A), and IL = 0 is ILt> 0> ILb. (In the case of FIG. 14B), IL <0 can be expressed by each condition of ILt <0 (in the case of FIG. 14C). Therefore, the table shown in FIG. 13 is expressed as shown in FIG. 15 because the reactor current IL ripples. In addition, the conceptual diagram showing the relationship of the table | surface shown in FIG. 15 is shown in FIG.

特開２０００−２９５８６９号公報JP 2000-295869 A

しかし、上記説明した制御装置４が行うデッドタイム補償では、リアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ又はピーク値ＩＬｔがゼロ近傍であると、スイッチング周期単位でのリアクトル電流ＩＬの変動又はリアクトル電流ＩＬを検出するセンサの応答性や検出精度等の影響を受けて、リアクトル電流条件が切り替わる場合がある。例えば、図１７（ａ）に示すように、リアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂが０よりわずかに大きいとき、上記表によればＩＬｂ＞０の条件を満たすため、制御装置４はプラス補償を行う。しかし、ボトム値ＩＬｂが０以下になるとリアクトル電流条件は切り替わるため、制御装置４はプラス補償から無補償に切り替える。したがって、ボトム値ＩＬｂがゼロ値を挟んで上下するリアクトル電流ＩＬの場合、制御装置４は、プラス補償と無補償を切り替えることになる。 However, in the dead time compensation performed by the control device 4 described above, when the bottom value ILb or the peak value ILt of the reactor current IL is close to zero, the fluctuation of the reactor current IL or the reactor current IL in units of switching cycles is detected. In some cases, the reactor current condition is switched under the influence of sensor responsiveness, detection accuracy, and the like. For example, as shown in FIG. 17A, when the bottom value ILb of the reactor current IL is slightly larger than 0, the condition of ILb> 0 is satisfied according to the above table, and therefore the control device 4 performs positive compensation. However, since the reactor current condition is switched when the bottom value ILb becomes 0 or less, the control device 4 switches from plus compensation to no compensation. Therefore, in the case of the reactor current IL in which the bottom value ILb rises and falls across the zero value, the control device 4 switches between plus compensation and no compensation.

図１７（ｂ）に示した例についても同様に、リアクトル電流ＩＬのピーク値ＩＬｔが０よりわずかに小さいとき、上記表によればＩＬｔ＜０の条件を満たすため、制御装置４はマイナス補償を行う。しかし、ピーク値ＩＬｔが０以上になるとリアクトル電流条件は切り替わるため、制御装置４はマイナス補償から無補償に切り替える。したがって、ピーク値ＩＬｔがゼロ値を挟んで上下するリアクトル電流ＩＬの場合、制御装置４は、マイナス補償と無補償を切り替えることになる。 Similarly, in the example shown in FIG. 17B, when the peak value ILt of the reactor current IL is slightly smaller than 0, the condition of ILt <0 is satisfied according to the above table. Do. However, since the reactor current condition is switched when the peak value ILt becomes 0 or more, the control device 4 switches from minus compensation to no compensation. Therefore, in the case of the reactor current IL in which the peak value ILt rises and falls with the zero value interposed therebetween, the control device 4 switches between minus compensation and no compensation.

制御装置４が、このようにしてデッドタイム補償を切り替えると指令デューティが変化する。しかし、リアクトル電流ＩＬを検出するセンサの応答性や検出精度等の影響を受けた値に応じてデッドタイム補償が切り替わるとき、指令デューティは、リアクトル電流ＩＬの実際の値に即したデューティとはならない場合がある。この場合、コンバータ３の出力電圧が変動してしまう。 When the control device 4 switches the dead time compensation in this way, the command duty changes. However, when the dead time compensation is switched according to the value affected by the response and detection accuracy of the sensor that detects the reactor current IL, the command duty is not a duty that is in accordance with the actual value of the reactor current IL. There is a case. In this case, the output voltage of the converter 3 varies.

なお、特許文献１に開示されている発明では、補償信号発生器４２が、負荷電流に応じてランプ状に補償量を調整しており、負荷電流の極性を判別する際の誤差等による逆補償の影響を緩和している。しかし、必要な補償量を付加できない場合も発生するため、チョッパ１０の出力電圧の変動を必ずしも抑制できるとは限らない。 In the invention disclosed in Patent Document 1, the compensation signal generator 42 adjusts the compensation amount in a ramp shape according to the load current, and reverse compensation due to an error or the like when determining the polarity of the load current. To mitigate the effects of However, since it may occur that a necessary amount of compensation cannot be added, fluctuations in the output voltage of the chopper 10 cannot always be suppressed.

本発明の目的は、リアクトル電流がゼロ近傍であっても安定した電圧を出力可能なコンバータの制御装置を提供することである。 An object of the present invention is that the reactor current is to provide a control device capable of outputting the converter a stable voltage even near zero.

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のコンバータの制御装置は、直流電源（例えば、実施の形態での直流電源１）の出力電圧（例えば、実施の形態での出力電圧Ｖ１）を昇圧又は降圧して負荷に印加するコンバータ（例えば、実施の形態でのコンバータ３）の制御装置（例えば、実施の形態での制御装置１００）であって、所定のデューティに基づいて前記コンバータをＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部（例えば、実施の形態でのＰＷＭ制御部１１３）と、前記コンバータに含まれるリアクトル（例えば、実施の形態でのリアクトルＬ）を流れるリアクトル電流（例えば、実施の形態でのリアクトル電流ＩＬ）の状態に応じて、前記デューティに対し異なるデッドタイム補償を行うデッドタイム補償部（例えば、実施の形態でのデッドタイム補償部１１１）と、を備え、前記デッドタイム補償部は、前記リアクトル電流がゼロ近傍であって、スイッチング周期内における前記リアクトル電流の最小値（例えば、実施の形態でのボトム値ＩＬｂ）及び最大値（例えば、実施の形態でのピーク値ＩＬｔ）の少なくともいずれか１つが０を含む所定の範囲（例えば、実施の形態での−α〜＋α）内の値であるとき、前記コンバータに対する指令電圧（例えば、実施の形態での指令電圧Ｖ２ｃ）と出力電圧（例えば、実施の形態での出力電圧Ｖ２）の偏差（例えば、実施の形態での偏差ΔＶ２）に係るパラメータに応じて、前記デッドタイム補償の切替を行うことを特徴としている。 In order to solve the above problems and achieve the object, a converter control device according to a first aspect of the present invention provides an output voltage (for example, implementation) of a DC power source (for example, the DC power source 1 in the embodiment). A control device (for example, the control device 100 in the embodiment) of a converter (for example, the converter 3 in the embodiment) that boosts or lowers the output voltage V1) in the form and applies the voltage to the load. A PWM control unit (for example, a PWM control unit 113 in the embodiment) that performs PWM control of the converter based on a duty, and a reactor current (for example, a reactor L in the embodiment) included in the converter ( For example, according to the state of the reactor current IL in the embodiment, a dead time compensation unit (for example, a different dead time compensation for the duty) A dead-time compensator 111) in the embodiment, wherein the dead time compensation unit, the reactor current is zero near the minimum value of the reactor current in the switching period (e.g., in the embodiment At least one of a bottom value ILb) and a maximum value (for example, peak value ILt in the embodiment) is a value within a predetermined range including 0 (for example, -α to + α in the embodiment). Parameters relating to a deviation (for example, deviation ΔV2 in the embodiment) between the command voltage (for example, the command voltage V2c in the embodiment) and the output voltage (for example, the output voltage V2 in the embodiment) for the converter The dead time compensation is switched according to the above.

さらに、請求項２に記載の発明のコンバータの制御装置では、前記デッドタイム補償部が切り替えるデッドタイム補償における補償量は、正の所定値から負の所定値の範囲内の値であることを特徴としている。 Furthermore, in the converter control device according to the second aspect of the present invention, the compensation amount in the dead time compensation switched by the dead time compensation unit is a value within a range from a positive predetermined value to a negative predetermined value. It is said.

さらに、請求項３に記載の発明のコンバータの制御装置では、前記デッドタイム補償部は、前記スイッチング周期内における前記リアクトル電流の前記最小値が前記所定の範囲内の値であり、かつ、前記最大値が前記所定の範囲外の値であるとき、前記パラメータに応じて、前記デッドタイム補償を、前記補償量が前記正の所定値であるプラス補償又は前記補償量が０である無補償に切り替え、前記スイッチング周期内における前記リアクトル電流の前記最大値が前記所定の範囲内の値であり、かつ、前記最小値が前記所定の範囲外の値であるとき、前記パラメータに応じて、前記デッドタイム補償を、前記補償量が０である無補償又は前記補償量が前記負の所定値であるマイナス補償に切り替えることを特徴としている。 Further, in the converter control device of the invention according to claim 3, the dead time compensation unit is configured such that the minimum value of the reactor current in the switching period is a value within the predetermined range, and the maximum when the value is a value outside the range of the predetermined, according to prior Symbol parameter, the dead time compensation, the uncompensated with positive compensation or the compensation amount the compensation amount is the positive predetermined value is zero switching a value within the range the maximum value of the predetermined said reactor current in the switching cycle, and, when the minimum value is a value outside the range of the predetermined, according to prior Symbol parameter, wherein The dead time compensation is switched to no compensation where the compensation amount is 0 or minus compensation where the compensation amount is the negative predetermined value.

さらに、請求項４に記載の発明のコンバータの制御装置では、前記デッドタイム補償部は、前記リアクトル電流がゼロ近傍であって、前記スイッチング周期内における前記リアクトル電流の前記最小値及び前記最大値が前記所定の範囲内の値であるとき、前記パラメータに応じて、前記補償量が前記正の所定値であるデッドタイム補償又は前記補償量が前記負の所定値であるデッドタイム補償に切り替えることを特徴としている。 Furthermore, in the converter control device of the invention according to claim 4, the dead time compensation unit is configured such that the reactor current is close to zero, and the minimum value and the maximum value of the reactor current in the switching period are When the value is within the predetermined range, switching to dead time compensation in which the compensation amount is the positive predetermined value or dead time compensation in which the compensation amount is the negative predetermined value according to the parameter. It is a feature.

さらに、請求項５に記載の発明のコンバータの制御装置では、前記リアクトル電流の前記所定の範囲は、前記リアクトル電流が前記リアクトルを流れたときに前記指令電圧と前記出力電圧の偏差が最小となる値であることを特徴としている。 Further, in the converter control device according to claim 5, the predetermined range of the reactor current has a minimum deviation between the command voltage and the output voltage when the reactor current flows through the reactor. It is characterized by a value.

請求項１〜５に記載の発明のコンバータの制御装置によれば、リアクトル電流がゼロ近傍であってもコンバータは安定した電圧を出力できる。 According to the converter control device of the first to fifth aspects of the invention, the converter can output a stable voltage even when the reactor current is near zero.

直流電源の出力電圧を昇圧して負荷に印加するシステムの構成図Configuration diagram of a system that boosts the output voltage of a DC power supply and applies it to a load 図１に示した制御装置１００の内部構成を示すブロック図The block diagram which shows the internal structure of the control apparatus 100 shown in FIG. リアクトル電流条件と本実施形態のデッドタイム補償の内容及び指令デューティを示す表Table showing reactor current conditions, contents of dead time compensation and command duty of this embodiment リアクトル電流条件とデッドタイム補償の関係を示す概念図Conceptual diagram showing the relationship between reactor current conditions and dead time compensation ボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔがそれぞれ−α〜＋αの範囲に含まれるリアクトル電流ＩＬを示すグラフGraph showing reactor current IL in which bottom value ILb and peak value ILt are each included in the range of -α to + α. 一実施形態の制御装置１００の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the control apparatus 100 of one Embodiment. モード２、モード４又はモード６と決定された場合に一実施形態の制御装置１００が行うデッドタイム補償を示すフローチャートThe flowchart which shows the dead time compensation which the control apparatus 100 of one Embodiment performs when it is determined as mode 2, mode 4, or mode 6 昇降圧コンバータ３を含むシステム構成を示す図The figure which shows the system structure containing the buck-boost converter 3 直流電源の出力電圧を昇圧して負荷に印加するシステムの構成図Configuration diagram of a system that boosts the output voltage of a DC power supply and applies it to a load 本発明の関連技術としての制御装置１００の内部構成を示すブロック図The block diagram which shows the internal structure of the control apparatus 100 as related technology of this invention. （ａ）理想デューティ、（ｂ）理想上下素子間中点電位、（ｃ）デッドタイム設定時デューティ、（ｄ）リアクトル電流ＩＬが０より大きい場合のデッドタイム設定時の上下素子間中点電位、及び（ｅ）リアクトル電流ＩＬが０より小さい場合のデッドタイム設定時の上下素子間中点電位を示す図(A) Ideal duty, (b) Ideal middle point potential between upper and lower elements, (c) Duty when setting dead time, (d) Middle point potential between upper and lower elements when setting dead time when reactor current IL is larger than 0, And (e) is a diagram showing the midpoint potential between the upper and lower elements when the dead time is set when the reactor current IL is smaller than 0. （ａ）理想デューティ、（ｂ）デッドタイム設定時デューティ、（ｃ）リアクトル電流ＩＬが０より大きい場合のデッドタイム補償時デューティ、（ｄ）リアクトル電流ＩＬが０より小さい場合のデッドタイム補償時デューティ、及び（ｅ）デッドタイム補償時の上下素子間中点電位を示す図(A) Ideal duty, (b) Duty when setting dead time, (c) Duty when compensating for dead time when reactor current IL is greater than 0, (d) Duty when compensating for dead time when reactor current IL is less than 0 , And (e) A diagram showing the midpoint potential between the upper and lower elements when dead time is compensated リアクトル電流条件に応じた従来のデッドタイム補償の内容及び指令デューティを示す表Table showing contents of conventional dead time compensation and command duty according to reactor current conditions デッドタイム設定時デューティ、及びリプルするリアクトル電流ＩＬの変移を示す図The figure which shows the transition of the reactor current IL to be rippled and ripple when setting dead time リアクトル電流条件に応じた従来のデッドタイム補償の内容及び指令デューティを示す表Table showing contents of conventional dead time compensation and command duty according to reactor current conditions リアクトル電流条件と従来のデッドタイム補償の内容の関係を示す概念図Conceptual diagram showing the relationship between reactor current conditions and conventional dead time compensation デッドタイム設定時デューティ、及びボトム値又はピーク値がゼロ近傍のリアクトル電流ＩＬの変移を示す図The figure which shows the change of the duty current at the time of dead time, and the reactor current IL when bottom value or peak value is near zero

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、直流電源の出力電圧を昇圧して負荷に印加するシステムの構成図である。なお、図１において、図９と共通する構成要素には同じ参照符号が付されている。図１に示すシステムでは、図９に示したシステムと同様に、蓄電池等の直流電源１と負荷２の間に昇圧コンバータ（以下、単に「コンバータ」という）３が設けられている。コンバータ３は、直流電源１の出力電圧Ｖ１を昇圧する。制御装置１００は、コンバータ３を制御する。 FIG. 1 is a configuration diagram of a system that boosts the output voltage of a DC power supply and applies it to a load. In FIG. 1, the same reference numerals are assigned to components common to FIG. 9. In the system shown in FIG. 1, as in the system shown in FIG. 9, a boost converter (hereinafter simply referred to as “converter”) 3 is provided between a DC power source 1 such as a storage battery and a load 2. Converter 3 boosts output voltage V1 of DC power supply 1. Control device 100 controls converter 3.

当該システムには、直流電源１の出力電圧Ｖ１を検出する電圧センサ５と、コンバータ３の出力電圧Ｖ２を検出する電圧センサ６と、コンバータ３に含まれるリアクトルＬを流れる電流（リアクトル電流）ＩＬを検出する電流センサ７とが設けられている。電圧センサ５，６及び電流センサ７によって検出された値を示す信号は制御装置１００に送られる。また、コンバータ３に対する電圧指令Ｖ２ｃも、外部から制御装置１００に入力される。 The system includes a voltage sensor 5 for detecting the output voltage V1 of the DC power supply 1, a voltage sensor 6 for detecting the output voltage V2 of the converter 3, and a current (reactor current) IL flowing through the reactor L included in the converter 3. A current sensor 7 for detection is provided. Signals indicating values detected by the voltage sensors 5 and 6 and the current sensor 7 are sent to the control device 100. Further, a voltage command V2c for the converter 3 is also input to the control device 100 from the outside.

図２は、図１に示した制御装置１００の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置１００は、ＦＦ制御部１１と、ＦＢ制御部１２と、デッドタイム設定部１５と、デッドタイム補償部１１１と、ＰＷＭ制御部１１３と、補償閾値学習部１１５と、補償閾値記憶部１１７とを有する。ＦＦ制御部１１には、電圧指令Ｖ２ｃ及び直流電源１の出力電圧Ｖ１の検出値が入力される。ＦＦ制御部１１は、コンバータ３が出力電圧Ｖ１から電圧指令Ｖ２ｃが示す値に昇圧するためのデューティ（Duty_FF）を導出する。 FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the control device 100 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the control device 100 includes an FF control unit 11, an FB control unit 12, a dead time setting unit 15, a dead time compensation unit 111, a PWM control unit 113, and a compensation threshold learning unit 115. And a compensation threshold value storage unit 117. The FF controller 11 receives the voltage command V2c and the detected value of the output voltage V1 of the DC power supply 1. The FF control unit 11 derives a duty (Duty_FF) for the converter 3 to boost the output voltage V1 to a value indicated by the voltage command V2c.

ＦＢ制御部１２には、電圧指令Ｖ２ｃと出力電圧Ｖ２の偏差（Ｖ２ｃ−Ｖ２）ΔＶ２を示す値、直流電源１の出力電圧Ｖ１の検出値、及びＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）が入力される。ＦＢ制御部１２は、偏差ΔＶ２及び直流電源１の出力電圧Ｖ１に基づいて、ＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）を補正するための値（Duty_FB）を導出する。 The FB control unit 12 has a value indicating a deviation (V2c−V2) ΔV2 between the voltage command V2c and the output voltage V2, a detected value of the output voltage V1 of the DC power supply 1, and a duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11. Entered. The FB control unit 12 derives a value (Duty_FB) for correcting the duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11 based on the deviation ΔV2 and the output voltage V1 of the DC power supply 1.

デッドタイム補償部１１１には、電圧指令Ｖ２ｃ、コンバータ３の出力電圧Ｖ２の検出値、及びリアクトル電流ＩＬの検出値が入力される。デッドタイム補償部１１１は、リアクトル電流ＩＬの状態に応じて、デューティに対し異なるデッドタイム補償を行う。本実施形態のデッドタイム補償の詳細については後述する。ＰＷＭ制御部１１３は、デッドタイム補償されたデューティに基づいて、コンバータ３を構成するトランジスタＳｗＨ，ＳｗＬのスイッチングをＰＷＭ制御する。 The dead time compensation unit 111 receives the voltage command V2c, the detected value of the output voltage V2 of the converter 3, and the detected value of the reactor current IL. The dead time compensation unit 111 performs different dead time compensation for the duty according to the state of the reactor current IL. Details of the dead time compensation of this embodiment will be described later. The PWM control unit 113 performs PWM control of switching of the transistors SwH and SwL configuring the converter 3 based on the duty compensated for dead time.

補償閾値学習部１１５は、制御装置１００がリアクトル電流ＩＬに応じてデッドタイム補償の内容を決定する際のリアクトル電流条件に用いられる閾値αを決定する。なお、α＞０である。また、補償閾値学習部１１５は、スイッチング周期内におけるリアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔがそれぞれ−α〜＋αの範囲に含まれる際に、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃに乗算する係数βを決定する。なお、０＜β≦１である。補償閾値学習部１１５は、制御装置１００の初期設定時のみ動作し、決定した閾値α及び係数βを補償閾値記憶部１１７に記録する。補償閾値記憶部１１７は、補償閾値学習部１１５が決定した閾値α及び係数βを記憶する。 Compensation threshold value learning unit 115 determines threshold value α used for reactor current conditions when control device 100 determines the content of dead time compensation in accordance with reactor current IL. Note that α> 0. Further, the compensation threshold learning unit 115 calculates a coefficient β by which the dead time compensation duty u _C is multiplied when the bottom value ILb and the peak value ILt of the reactor current IL within the switching period are included in the range of −α to + α, respectively. decide. Note that 0 <β ≦ 1. The compensation threshold value learning unit 115 operates only when the control device 100 is initially set, and records the determined threshold value α and coefficient β in the compensation threshold value storage unit 117. The compensation threshold storage unit 117 stores the threshold α and the coefficient β determined by the compensation threshold learning unit 115.

以下、本実施形態の制御装置１００が行うデッドタイム補償について詳細に説明する。本実施形態のデッドタイム補償を行う制御装置１００は、スイッチング周期内におけるリアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔの少なくともいずれか１つの値に応じて、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤにデッドタイム補償デューティｕ_Ｃを加算（プラス補償）若しくは減算（マイナス補償）したデューティ又は無補償のデューティｕ_ＳＤを指令デューティｕとして導出する。なお、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤとは、ＦＦ制御部１１が導出したデューティ（Duty_FF）をＦＢ制御部１２が導出した補正値（Duty_FB）によって補正した理想デューティｕ_Ｓからデッドタイム分のデューティを減算した値である。また、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃは、「デッドタイム／スイッチング周期×１００」によって求められる。 Hereinafter, the dead time compensation performed by the control device 100 of the present embodiment will be described in detail. The control apparatus 100 that performs the dead time compensation according to the present embodiment performs dead to the duty u _SD before dead time compensation according to at least one of the bottom value ILb and the peak value ILt of the reactor current IL within the switching period. A duty obtained by adding (plus compensation) or subtracting (minus compensation) the time compensation duty u _C or an uncompensated duty u _SD is derived as a command duty u. The duty u _SD before dead time compensation is the duty corresponding to the dead time from the ideal duty u _S obtained by correcting the duty (Duty_FF) derived by the FF control unit 11 using the correction value (Duty_FB) derived by the FB control unit 12. Is a value obtained by subtracting. The dead time compensation duty u _C is obtained by “dead time / switching cycle × 100”.

図３は、リアクトル電流条件と本実施形態のデッドタイム補償の内容及び指令デューティを示す表である。また、図４は、リアクトル電流条件とデッドタイム補償の関係を示す概念図であり、（ａ）図１６に示した従来の場合及び（ｂ）本実施形態の場合をそれぞれ示す。なお、閾値αは、図３に示したモード１〜５の各リアクトル電流条件を満たすリアクトル電流を流した際に、電圧指令Ｖ２ｃと出力電圧Ｖ２の偏差（Ｖ２ｃ−Ｖ２）ΔＶ２の絶対値が最小となる、０より大きな値である。また、図３のモード６に示された係数βは、モード６のリアクトル電流条件を満たすリアクトル電流を流した際に偏差ΔＶ２の絶対値が最小となる、０より大きく１以下の値である。上述したように、閾値α及び係数βは、制御装置１００の初期設定時に補償閾値学習部１１５によって決定され、補償閾値記憶部１１７に記録されている。 FIG. 3 is a table showing the reactor current conditions, the contents of dead time compensation of the present embodiment, and the command duty. FIG. 4 is a conceptual diagram showing the relationship between the reactor current condition and dead time compensation, and shows (a) the conventional case shown in FIG. 16 and (b) the case of this embodiment. Note that the threshold value α has a minimum absolute value of the deviation (V2c−V2) ΔV2 between the voltage command V2c and the output voltage V2 when a reactor current that satisfies the reactor current conditions of modes 1 to 5 shown in FIG. Is a value greater than 0. The coefficient β shown in mode 6 in FIG. 3 is a value greater than 0 and less than or equal to 1 at which the absolute value of the deviation ΔV2 is minimized when a reactor current that satisfies the reactor current condition of mode 6 is passed. As described above, the threshold value α and the coefficient β are determined by the compensation threshold value learning unit 115 when the control device 100 is initially set, and are recorded in the compensation threshold value storage unit 117.

以下、図３及び図４に示されるモード１〜５の各デッドタイム補償の内容について説明する。
・モード１（ＩＬｂ＞＋α）のとき：
制御装置１００が行うデッドタイム補償はプラス補償である。すなわち、制御装置１００は、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤにデッドタイム補償デューティｕ_Ｃを加算したデューティを指令デューティｕとして導出する。
・モード３（ＩＬｔ＞＋α、かつ−α＞ＩＬｂ）のとき：
制御装置１００が行うデッドタイム補償は無補償である。すなわち、制御装置１００は、デューティｕ_ＳＤにデッドタイム補償デューティｕ_Ｃを加減算せず、デューティｕ_ＳＤをそのまま指令デューティｕとして導出する。
・モード５（ＩＬｔ＜−α）のとき：
制御装置１００が行うデッドタイム補償はマイナス補償である。すなわち、制御装置１００は、デッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤにデッドタイム補償デューティｕ_Ｃを減算したデューティを指令デューティｕとして導出する。
・モード２（ＩＬｔ＞＋α、かつ＋α≧ＩＬｂ≧−α）のとき：
制御装置１００は、下記条件に応じて、プラス補償と無補償を適宜切り替える。
・モード４（ＩＬｂ＜−α、かつ＋α≧ＩＬｔ≧−α）のとき：
制御装置１００は、下記条件に応じて、無補償とマイナス補償を適宜切り替える。 The contents of each dead time compensation in modes 1 to 5 shown in FIGS. 3 and 4 will be described below.
When mode 1 (ILb> + α):
The dead time compensation performed by the control device 100 is positive compensation. That is, the control device 100 derives a duty obtained by adding the dead time compensation duty u _C to the duty u _SD before dead time compensation as the command duty u.
When mode 3 (ILt> + α and −α> ILb):
The dead time compensation performed by the control device 100 is no compensation. That is, the control unit 100 does not add or subtract time compensation duty _{u C} duty _{u SD,} it derives the duty _{u SD} as it is instruction duty u.
When in mode 5 (ILt <−α):
The dead time compensation performed by the control device 100 is negative compensation. That is, the control device 100 derives a duty obtained by subtracting the dead time compensation duty u _C from the duty u _SD before dead time compensation as the command duty u.
When mode 2 (ILt> + α and + α ≧ ILb ≧ −α):
The control device 100 appropriately switches between plus compensation and no compensation according to the following conditions.
When mode 4 (ILb <−α and + α ≧ ILt ≧ −α):
The control device 100 appropriately switches between non-compensation and negative compensation according to the following conditions.

モード２及びモード４で用いられる上記条件は、以下に示すパラメータ（１）〜（４）のいずれか１つである。
パラメータ（１）：電圧指令Ｖ２ｃと出力電圧Ｖ２の偏差（Ｖ２ｃ−Ｖ２）ΔＶ２
パラメータ（２）：偏差ΔＶ２の単位時間当たりの変化量（微分値）
パラメータ（３）：偏差ΔＶ２の符号
パラメータ（４）：偏差ΔＶ２の変化量の符号 The condition used in mode 2 and mode 4 is any one of parameters (1) to (4) shown below.
Parameter (1): Deviation (V2c−V2) ΔV2 between voltage command V2c and output voltage V2
Parameter (2): variation per unit time of deviation ΔV2 (differential value)
Parameter (3): Sign of deviation ΔV2 Parameter (4): Sign of change in deviation ΔV2

次に、図３に示したモード６のデッドタイム補償について説明する。モード６は、図５に示したように、リアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔがそれぞれ−α〜＋αの範囲に含まれる場合のデッドタイム補償である。モード６では、制御装置１００は、上記パラメータ（１）〜（４）のいずれかに応じて、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃに係数βを乗算したデューティ（βｕ_Ｃ）をデッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤに加算したデューティ（ｕ_ＳＤ＋βｕ_Ｃ）のデッドタイム補償（補正プラス補償）と、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃに係数βを乗算したデューティ（βｕ_Ｃ）をデッドタイム補償前のデューティｕ_ＳＤに減算したデューティ（ｕ_ＳＤ−βｕ_Ｃ）のデッドタイム補償（補正プラス補償）を適宜切り替える。 Next, the dead time compensation in mode 6 shown in FIG. 3 will be described. Mode 6 is dead time compensation when the bottom value ILb and the peak value ILt of the reactor current IL are included in the range of −α to + α, respectively, as shown in FIG. In mode 6, the control device 100 sets the duty (βu _C ) obtained by multiplying the dead time compensation duty u _C by the coefficient β according to any of the parameters (1) to (4) above to the duty u before dead time compensation. Dead time compensation (correction plus compensation) of duty (u _SD + βu _C ) added to _SD and duty (βu _C ) obtained by multiplying dead time compensation duty u _C by coefficient β are subtracted from duty u _SD before dead time compensation. The dead time compensation (correction plus compensation) of the duty (u _SD −βu _C ) is appropriately switched.

図６は、本実施形態の制御装置１００の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、制御装置１００は、リアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔを検出する（ステップＳ１０１）。次に、制御装置１００は、リアクトル電流ＩＬが−α〜＋αの範囲に対してどの関係を有するかについて、ボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔの少なくともいずれか１つから判定し（ステップＳ１０２〜Ｓ１０６）、当該判定結果に応じたモードを決定する（ステップＳ１０７〜Ｓ１１２）。制御装置１００は、モードに応じたデッドタイム補償を行う（ステップＳ１１３〜Ｓ１１６）。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the control device 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 6, control device 100 detects a bottom value ILb and a peak value ILt of reactor current IL (step S101). Next, the control device 100 determines which relationship the reactor current IL has with respect to the range of −α to + α from at least one of the bottom value ILb and the peak value ILt (steps S102 to S106). The mode corresponding to the determination result is determined (steps S107 to S112). The control device 100 performs dead time compensation according to the mode (steps S113 to S116).

図７は、モード２、モード４又はモード６と決定された場合に本実施形態の制御装置１００が行うデッドタイム補償を示すフローチャートである。図７に示すように、制御装置１００は、上記説明したパラメータ（１）〜（４）のいずれかを変数err_nに設定する（ステップＳ２０１）。次に、制御装置１００は、変数err_n及び係数Ｋ（補償切替応答ゲイン）より下記式（１）に示す符号関数を用いて、プラス補償（＋１）かマイナス補償（−１）を示す補償符号buf_nを算出する（ステップＳ２０２）。なお、補償符号buf_nの演算にはΔΣ変調の方法が用いられる。 FIG. 7 is a flowchart showing the dead time compensation performed by the control device 100 of the present embodiment when it is determined that the mode 2, the mode 4 or the mode 6 is determined. As illustrated in FIG. 7, the control device 100 sets one of the parameters (1) to (4) described above to a variable err _n (step S201). Next, the control device 100 uses the sign function shown in the following equation (1) from the variable err _n and the coefficient K (compensation switching response gain) to provide a compensation code indicating plus compensation (+1) or minus compensation (−1). buf _n is calculated (step S202). Note that a ΔΣ modulation method is used to calculate the compensation code buf _n .

次に、制御装置１００は、デッドタイム補償デューティｕ_Ｃのスカラー量と補償符号buf_nを乗算して、仮補償量out_nを算出する（out_n＝ｕ_Ｃ×buf_n）（ステップＳ２０３）。補償符号buf_nは＋１又は−１であるため、仮補償量out_nは＋ｕ_Ｃ又は−ｕ_Ｃである。 Next, the control unit 100 multiplies the compensation code buf _n scalar quantity of dead time compensation duty _{u C,} calculates a provisional compensation amount _{_{_{out n (out n = u C}}} × buf n) ( step S203). Since the compensation code buf _n is +1 or −1, the provisional compensation amount out _n is + u _C or −u _C.

制御装置１００は、決定されたモードがモード２，４，６のいずれかであるかを判断し（ステップＳ２０４〜Ｓ２０５）、モードに応じて異なるデッドタイム補償を行う。モード２の場合、制御装置１００は、補償量の下限を０に制限する（ステップＳ２０６）。したがって、仮補償量out_nが＋ｕ_Ｃのとき制御装置１００はプラス補償を行い、仮補償量out_nが−ｕ_Ｃのとき制御装置１００は補償を行わない（無補償）。また、モード４の場合、制御装置１００は、補償量の上限を０に制限する（ステップＳ２０７）。したがって、仮補償量out_nが−ｕ_Ｃのとき制御装置１００はマイナス補償を行い、仮補償量out_nが＋ｕ_Ｃのとき制御装置１００は補償を行わない（無補償）。また、モード６の場合、制御装置１００は、仮補償量out_n（＋ｕ_Ｃ又は−ｕ_Ｃ）に係数βを乗算した補償量でプラス補償（補正プラス補償）又はマイナス補償（補正プラス補償）を行う（ステップＳ２０８）。 The control device 100 determines whether the determined mode is any of modes 2, 4 and 6 (steps S204 to S205), and performs different dead time compensation depending on the mode. In the case of mode 2, the control device 100 limits the lower limit of the compensation amount to 0 (step S206). Therefore, when temporary compensation amount out _n is + u _C , control device 100 performs plus compensation, and when temporary compensation amount out _n is −u _C , control device 100 does not perform compensation (no compensation). In the case of mode 4, the control device 100 limits the upper limit of the compensation amount to 0 (step S207). Therefore, when temporary compensation amount out _n is −u _C , control device 100 performs negative compensation, and when temporary compensation amount out _n is + u _C , control device 100 does not perform compensation (no compensation). In the case of mode 6, the control device 100 performs plus compensation (correction plus compensation) or minus compensation (correction plus compensation) with a compensation amount obtained by multiplying the provisional compensation amount out _n (+ u _C or −u _C ) by a coefficient β. This is performed (step S208).

以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、コンバータ３のリアクトルＬを流れるリアクトル電流ＩＬのボトム値ＩＬｂ又はピーク値ＩＬｔがゼロ近傍（−α〜＋α）のとき、制御装置１００は、モード２の場合はコンバータ３の出力電圧に係る上記パラメータに応じてプラス補償と無補償を適宜切り替え、モード４の場合は上記パラメータに応じて無補償とマイナス補償を適宜切り替える。また、モード６の場合、制御装置１００は、上記パラメータに応じて補正プラス補償と補正マイナス補償を適宜切り替える。このように、リアクトル電流ＩＬがゼロ近傍の際、制御装置１００は、リアクトル電流ＩＬに応じたモードの切替ではなく、コンバータ３の出力電圧に係るパラメータに応じたデッドタイム補償の切替を行う。 As described above, according to the system of the present embodiment, when the bottom value ILb or the peak value ILt of the reactor current IL flowing through the reactor L of the converter 3 is close to zero (−α to + α), the control device 100 In the case of mode 2, plus compensation and no compensation are appropriately switched according to the above parameters relating to the output voltage of the converter 3, and in the case of mode 4, no compensation and minus compensation are suitably switched according to the above parameters. In the case of mode 6, the control device 100 appropriately switches between correction plus compensation and correction minus compensation in accordance with the parameters. Thus, when reactor current IL is near zero, control device 100 does not switch the mode according to reactor current IL, but switches the dead time compensation according to the parameter relating to the output voltage of converter 3.

したがって、制御装置１００は、リアクトル電流ＩＬがゼロ近傍であっても、適当な指令デューティｕでコンバータ３を制御することができ、その結果、コンバータ３は安定した電圧を出力できる。また、負荷２を高効率で安定して運転することができる。 Therefore, control device 100 can control converter 3 with an appropriate command duty u even when reactor current IL is near zero, and as a result, converter 3 can output a stable voltage. Further, the load 2 can be stably operated with high efficiency.

なお、本実施形態では、電流センサ７が検出したリアクトル電流ＩＬよりボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔが得られるが、以下に示す演算式よりボトム値ＩＬｂ及びピーク値ＩＬｔを算出しても良い。 In the present embodiment, the bottom value ILb and the peak value ILt are obtained from the reactor current IL detected by the current sensor 7, but the bottom value ILb and the peak value ILt may be calculated from the following arithmetic expressions.

ILave：リアクトル電流ＩＬの平均値
u：指令デューティ
Io：負荷２を流れる電流（負荷電流）
Tcarr：スイッチング周期
r_L：リアクトルの抵抗成分
V1：直流電源１の出力電圧

ILave: Average reactor current IL
u: Command duty
Io: Current flowing through load 2 (load current)
Tcarr: Switching cycle
r _L : Reactor resistance component
V1: Output voltage of DC power supply 1

上記説明した実施形態では昇圧コンバータ３を例に説明したが、図８に示す昇降圧コンバータ３０又は降圧コンバータであっても良い。 Although the boost converter 3 has been described as an example in the above-described embodiment, the step-up / step-down converter 30 or the step-down converter illustrated in FIG. 8 may be used.

１直流電源
２負荷
３昇圧コンバータ
５，６電圧センサ
７電流センサ
１００制御装置
１１ＦＦ制御部
１２ＦＢ制御部
１１１デッドタイム補償部
１１３ＰＷＭ制御部
１１５補償閾値学習部
１１７補償閾値記憶部
３０昇降圧コンバータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Load 3 Boost converter 5, 6 Voltage sensor 7 Current sensor 100 Control apparatus 11 FF control part 12 FB control part 111 Dead time compensation part 113 PWM control part 115 Compensation threshold value learning part 117 Compensation threshold value memory | storage part 30 Buck-boost converter

Claims

A control device for a converter that boosts or steps down an output voltage of a DC power source and applies it to a load,
A PWM control unit that PWM-controls the converter based on a predetermined duty;
A dead time compensation unit that performs different dead time compensation for the duty according to the state of the reactor current flowing through the reactor included in the converter,
When the reactor current is near zero and at least one of the minimum value and the maximum value of the reactor current within a switching period is a value within a predetermined range including 0, the dead time compensation unit A control apparatus for a converter, wherein the dead time compensation is switched in accordance with a parameter relating to a deviation between a command voltage and an output voltage for the converter.

The converter control device according to claim 1,
The converter control apparatus according to claim 1, wherein a compensation amount in the dead time compensation switched by the dead time compensation unit is a value within a range from a positive predetermined value to a negative predetermined value.

A control device for a converter according to claim 2,
The dead time compensation unit is
When the minimum value of the reactor current within the switching period is a value within the predetermined range and the maximum value is a value outside the predetermined range, the dead time compensation is performed according to the parameter. Is switched to plus compensation in which the compensation amount is the positive predetermined value or no compensation in which the compensation amount is 0,
When the maximum value of the reactor current within the switching period is a value within the predetermined range and the minimum value is a value outside the predetermined range, the dead time compensation is performed according to the parameter. Is switched to non-compensation in which the compensation amount is 0 or minus compensation in which the compensation amount is the negative predetermined value.

A control device for a converter according to claim 2 or 3,
The dead time compensation unit is
When the reactor current is close to zero and the minimum value and the maximum value of the reactor current within the switching period are values within the predetermined range, the compensation amount is set to the positive value according to the parameter. A control apparatus for a converter, characterized in that switching is made to dead time compensation that is a predetermined value or dead time compensation in which the compensation amount is the negative predetermined value.

It is the control apparatus of the converter as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
The converter control device according to claim 1, wherein the predetermined range of the reactor current is a value that minimizes a deviation between the command voltage and the output voltage when the reactor current flows through the reactor.