JP5803946B2 - スイッチングレギュレータ - Google Patents
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Description
カレントモード制御は、出力電圧の指令値に対する計測値の誤差を表す誤差信号に基づいてスイッチング時間を制御するフィードバックループに、リアクトル電流の検出結果を組み込むことによって、出力電圧の変化に従ってリアクトル電流を制御するものである。
[第1実施形態]
<全体構成>
まず、本発明を昇圧コンバータとして動作するチョッパー型スイッチングレギュレータに適用した例について説明する。
回路部10は、直流電源PSが接続される入力端子Ta,Tbと、入力端子Ta,Tbに接続される直流電源PSと共に閉回路を形成するように接続されたリアクトルであるチョークコイル13と、チョークコイル13から入力端子Tb(直流電源PSの負極側)に接続されたグランドラインGに至る経路を、スイッチング信号Sに従って断続するスイッチング素子14とを備えている。なお、スイッチング素子14は、N型の電界効果トランジスタからなり、ソースからドレインに電流を流す寄生ダイオードを有した周知のものである。
指令値生成部30は、出力電圧VOに従って、基準指令値C0を生成する基準指令値生成部31と、入力電圧VI,出力電圧VO,出力電流ICに従って第1付加指令値C1を生成する第1付加指令値生成部32と、リアクトル電流ILに従って第2付加指令値C2を生成する第2付加指令値生成部33を備えている。
<制御信号生成部>
制御信号生成部40は、ノコギリ波を発生させるノコギリ波生成回路41と、ノコギリ波生成回路41で発生するノコギリ波と指令値生成部30で生成された指令値とを比較することで、PWM(パルス幅変調)信号を生成するコンパレータ42と、コンパレータ42の出力に接続されたドライバ回路43とを備え、ドライバ回路43の出力がスイッチング信号Sとしてスイッチング素子14に供給される。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ1では、流出電力量を表すリアクトル電流ILの推定値と流入電力量を表すリアクトル電流ILの計測値との差から負荷変動を検出し、これをスイッチング信号Sのデューティ比を決定する指令値Cに反映させている。このため、定常動作状態でリアクトル電流ILと出力電流ICとが一致しない場合でも、負荷変動を精度よく検出することができ、負荷変動に対して応答性のよい制御を実現することができる。
<負荷応答性>
ここで、本実施形態のスイッチングレギュレータ1と、回路部10を前提とするスイッチングレギュレータに従来技術を適用したものとで、負荷応答性につい考察する。具体的には、回路部10が、定常動作状態にある時に、負荷電流(即ち、出力電流IC)に微少な攪乱成分が乗った場合に発生する出力電圧VOの攪乱の大きさを比較することにより、負荷変動に対する出力電圧VOの安定性を示す。
また、従来技術を適用したスイッチングレギュレータでは、出力電流ICが第1付加指令値C1、リアクトル電流ILが第2付加指令値C2になる。
従って、緩やかな負荷変動に対して後者の方が前者よりも電圧変動が小さいことがわかる。
<変形例>
基準指令値生成部31は、出力電圧VOと基準電圧Vrefとの偏差をPI制御した結果を基準指令値C0として出力しているが、偏差を時間積分のみした結果、或いは、偏差を定数倍のみした結果を基準指令値C0として出力するようにしてもよい。
次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態では、指令値生成部30の構成の一部が異なる以外は、第1実施形態と同様の構成を有している。
<指令値生成部>
本実施形態における指令値生成部30aは、図3に示すように、第1付加指令値生成部32a、第2付加指令値生成部33aの構成が異なっている。
一方、第2付加指令値生成部33aは、リアクトル電流ILを係数α倍したものに、入力電圧VIを係数β倍したものを乗じた結果(即ち、入力電力に比例した値)から、出力電圧VOを係数β倍したもので除した結果(即ち、回路部10が定常動作状態であると仮定して求めた出力電流ICの推定値)を第2付加指令値C2として出力するように構成されている。
以上説明したように、本実施形態では、流出電力量を表す出力電流ICの計測値と、流入電力量を表す出力電流ICの推定値との差から負荷変動を検出し、これを指令値Cに反映させている。このため、第1実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。
<指令値生成部>
本実施形態における指令値生成部30bは、図4に示すように、第1付加指令値生成部32b、第2付加指令値生成部33b、リミッタ35aの構成が異なっている。
リミッタ35aは、入力が所定の電力以上を流入させた場合に更なる電力の流入を抑制するように機能する。そこで、上下限値を入力電力に比例させることで、入力電流値に一定の上下限を持たせるように制御することが出来る。
以上説明したように、本実施形態では、流出電力量を表す出力電流IC及び出力電圧VOから求めた電力と、流入電力量を表すリアクトル電流IL及び入力電圧VIから求めた電力との差から負荷変動を検出し、これを指令値Cに反映させている。このため、第1実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。
回路部10aは、分圧回路21が省略されている以外は、回路部10と同様の構成を有している。但し、本実施形態では、定常動作状態の時に、直流電源PSからの供給電圧(即ち、入力電圧VI)と、負荷LDに印加される電圧(即ち、出力電圧VO)とがほぼ(10)式の関係を有する条件、即ち、両者の比が常に一定となる条件で使用されるものとする。
指令値生成部30cは、第1付加指令値生成部32c、第2付加指令値生成部33cの構成が異なっている。
<効果>
以上説明したように、スイッチングレギュレータ2によれば、流出電力量を表すに出力電流ICを係数α1倍した値(α1×IC)と、流入電力量を表すリアクトル電流ILを係数α2倍した値(α2×IL)の差から負荷変動を検出し、これを指令値Cに反映させている。このためスイッチングレギュレータ1と同様の効果を得ることができる。
ここでは、出力電流IC及びリアクトル電流ILをいずれも係数倍しているが、リアクトル電流ILだけをα2/α1倍するか、或いは、出力電流ICだけをα1/α2倍するように構成してもよい。
次に、第5実施形態について説明する。
本実施形態のスイッチングレギュレータ3は、図6に示すように、回路部10b,指令値生成部30x,制御信号生成部40cを備えている。
回路部10bは、リアクトル電流ILを検出する電流検出器25が、入力端子Ta(直流電源PSの正極側)とチョークコイル13との間ではなく、スイッチング素子14とグランドラインGとの間に設けられている。つまり、スイッチング素子14がオンしている時にリアクトル電流ILを検出できるように構成されている。
指令値生成部30xは、指令値生成部30と同様の構成を有しているが、基準指令値生成部31を構成する加算器、及び第1付加指令値C1,第2付加指令値C2を指令値Cに反映させる加算器34,36の加算時の極性を適宜設定することにより、第1実施形態とは逆に、出力電圧VOが基準電圧Vrefより小さいほど、また、入力電力と負荷電力の差が小さいほどほど、指令値Cは大きな値となるように設定されている。
制御信号生成部40cは、ノコギリ波生成回路41、コンパレータ42、ドライバ回路43に加えて、ノコギリ波の周期に同期したパルス信号を生成するパルス信号生成回路45と、生成されたパルス信号を反転させる反転回路46と、コンパレータ42の出力と反転回路46の出力がいずれもハイレベルの時にハイレベルとなる信号を出力する論理積(AND)回路47と、パルス信号をセット入力、AND回路47の出力をリセット入力として動作するRSフリップフロップ回路48とを備えている。そして、RSフリップフロップ回路48の正出力Qから出力される信号が、スイッチング信号Sとしてドライバ回路43を介して出力されるように構成されている。
このように構成されたスイッチングレギュレータ3では、パルス信号が出力されるタイミングで、スイッチング信号Sがハイレベルに変化すると、スイッチング素子14がオンする。スイッチング素子14がオンしている間は、電流検出器25にてリアクトル電流ILが正しく検出されるため、指令値生成部30は正常に動作し、回路部10bの動作状態に応じた指令値Cを生成する。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ3によれば、スイッチングレギュレータ1と同様の効果が得られるだけでなく、スイッチング素子14がオフしている最中において電流検出器の通電電流が発生しないため、電流検出における電力損失の発生を好適に低減することができる。
本実施形態のように、スイッチング素子14のオン期間のみリアクトル電流ILを検出する場合、制御信号生成部40cの代わりに、図7に示すように、コンパレータ42,ワンショットマルチバイブレータ49,ドライバ回路43によって構成された制御信号生成部40dを用いてもよい。
次に、第6実施形態について説明する。
本実施形態のスイッチングレギュレータ4は、図8に示すように、回路部10c,指令値生成部30,制御信号生成部40eを備えている。
回路部10cは、リアクトル電流ILを検出する電流検出器26が、直流電源PSの正極とチョークコイル13の間ではなく、ダイオード15のカソードと、コンデンサ16の接続端との間に設けられている。つまり、スイッチング素子14がオフしている時にリアクトル電流ILを検出できるように構成されている。
また、制御信号生成部40eは、第5実施形態の制御信号生成部40cと異なり、RSフリップフロップ回路48のセット入力とリセット入力を入れ替えて接続した構成となっている。このため、制御信号生成部40eでは、制御信号生成部40cと異なり、パルス信号が出力されるタイミングでスイッチング素子14はオフする。スイッチ素子14がオフしている間は、電流検出器26にてリアクトル電流ILが正しく検出されるため、指令値生成部30は正常に動作する。その後、のこぎり波が指令値Cを超えたタイミングでスイッチング信号Sがハイレベルに変化し、スイッチ素子14がオンする。スイッチ素子14がオンしている間は、リアクトル電流ILが正しく検出されないが、パルス信号がスイッチング信号Sを再びロウレベルに変化させるまでの間は、指令値生成部30を動作させる必要がないため問題とならない。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ4によれば、スイッチングレギュレータ1と同様の効果を得ることができる。
なお、出力電流ICを検出する電流検出器24を省略し、代わりに、出力電圧VOとリアクトル電流ILとから、出力電流ICを求めるように構成してもよい。
第1〜第6実施形態では、本発明を昇圧コンバータとして動作するスイッチングレギュレータに適用した例を示したが、本実施形態では、双方向昇圧コンバータとして動作するスイッチングレギュレータに適用した例を示す。
本実施形態のスイッチングレギュレータ5は、図10に示すように、回路部10d,指令値生成部30,制御信号生成部40を備えている。また、スイッチングレギュレータ5は、制御信号生成部40が生成するスイッチング信号Sを反転させる反転回路50、スイッチング信号Sにより駆動されるドライバ回路51、反転回路50の出力(即ち、反転したスイッチング信号S)により駆動されるドライバ回路52を備えており、ドライバ回路51の出力をスイッチング信号S1として、ドライバ回路52の出力をスイッチング信号S2として回路部10dに供給するように構成されている。なお、この場合、制御信号生成部40のドライバ回路43は省略してもよい。
回路部10dは、ダイオード15の代わりに、スイッチング素子17を設けた以外は、第1実施形態の回路部10と同様に構成されている。但し、スイッチング素子14はスイッチング信号S1によって駆動され、スイッチング素子17はスイッチング信号S2によって駆動される。
このように構成されたスイッチングレギュレータ5は、スイッチングレギュレータ1と同様に動作する。但し、スイッチング素子17が存在することにより、出力端子T1,T2に接続された負荷LDから入力端子Ta,Tbに接続された直流電源PSに向かう電流が遮断されないため、双方向の電力供給が可能となる。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ5によれば、スイッチングレギュレータ1と同様の効果が得られるだけでなく、直流電源PSが二次電池で構成されている場合に、直流電源PSの充電にも用いることができる。
[第8実施形態]
次に第8実施形態について説明する。
指令値生成部30dは、第1付加指令値生成部32d、第2付加指令値生成部33dの構成が指令値生成部30とは異なっている。
制御信号生成部40fは、指令値C、入力電圧VI,出力電圧VO,出力電流ICに基づいて、スイッチング信号S1,S2及び係数α1を生成するコントローラからなる。
<効果>
以上説明したように、スイッチングレギュレータ6によれば、出力電流ICが流れる方向に応じて動作モードを切り替えると共に、流出電力量及び流入電力量を表す第1付加指令値C1及び第2付加指令値C2の生成方法(生成に使用する係数α1の値)を入出力電圧の変動に応じて都度調整しているため、どのような動作状態においても本発明の効果を期待することができる。
[第9実施形態]
次に、第9実施形態について説明する。
本実施形態のスイッチングレギュレータ7は、図12に示すように、回路部10e、指令値生成部30e、制御信号生成部40を備えている。制御信号生成部40は説明を省略し、他の実施形態とは構成の相違する回路部10e,指令値生成部30eを中心に説明する。
回路部10eは、入力端子Ta(直流電源PSの正極側)からチョークコイル13に至る電流経路を断続するスイッチング素子18と、グランドラインGからスイッチング素子18とチョークコイル13の接続点に向かう方向を順方向とするダイオード19とを備え、リアクトル電流ILを検出する電流検出器22が、ダイオード15,スイッチング素子14の接続点と、チョークコイル13との間に設けられている以外は、既に説明した回路部10と同様に構成されている。
つまり、スイッチング素子14,18がオンである場合は、直流電源PS、スイッチング素子18、チョークコイル13、スイッチング素子14が形成する閉回路に電流が流れ、スイッチング素子14,18がオフである場合は、ダイオード19、チョークコイル13、ダイオード15、負荷LDが形成する閉回路に電流が流れることになる。
指令値生成部30eは、既に説明した指令値生成部30とは、第1付加指令値生成部32、第2付加指令値生成部33の構成が異なっている。
つまり、昇降圧コンバータとしての構造を有する回路部10eでは、スイッチング素子14,18がオンオフする時比率をDとすると(15)式が成立し、これをDについて解くことで(16)式が得られる。なお、(15)式の左辺は、直流電源PSからの供給電力(流入電力量)を表し、(15)式の右辺は、チョークコイル13からコンデンサ16に向けて供給される電力(流入電力量)を表す。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ7によれば、スイッチングレギュレータ1と同様の効果が得られるだけでなく、入力端子Ta,Tbへの印加電圧(直流電源PSの電源電圧)より高い電圧だけでなく、より低い電圧も発生させることができ、様々な負荷LDに対して適用することができる。
本実施形態における指令値生成部30eは、要するに、指令値生成部30(図1参照)において、出力電圧VOを係数β倍した結果を用いて乗算を行う代わりに、入力電圧VI及び出力電圧VOをいずれも係数β倍したものを互いに加算した結果を用いて乗算を行うものである。これと同様の考えで、図13(a)に示すように、指令値生成部30a(図3参照)において、出力電圧VOを係数β倍した結果を用いて除算を行う代わりに、入力電圧VI及び出力電圧VOをいずれも係数β倍したものを互いに加算した結果を用いて除算を行うように第2付加指令値生成部33fを構成した指令値生成部30fを用いてもよい。また、図13(b)に示すように、指令値生成部30b(図3参照)において、出力電圧VOを係数β倍した結果を用いて乗算を行う代わりに、入力電圧VI及び出力電圧VOをいずれも係数β倍したものを互いに加算した結果を用いて乗算を行うように第1付加指令値生成部32g構成した指令値生成部30gを用いてもよい。
次に、第10実施形態について説明する。
ここでは、本発明を反転昇降圧コンバータとして動作するスイッチングレギュレータに適用した例を示す。
回路部10fは、回路部10と比較して、スイッチング素子14とチョークコイル13の取り付け位置が入れ替わっている点、ダイオード15が逆向きに接続されている点、リアクトル電流ILを検出する電流検出器22が、チョークコイル13とグランドラインGとの間に設けられている点が異なっている。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ8によれば、スイッチングレギュレータ1と同様の構成を得ることができる。
次に、第11実施形態について説明する。
ここでは、本発明を昇圧モード、降圧モード、昇降圧モードからなる三つの動作モードで動作するスイッチングレギュレータに適用した例を示す。
回路部10gは、回路部10e(第9実施形態,図12参照)と比較して、ダイオード15,19の代わりに、スイッチング素子142,182が設けられている点が異なる。但し、ここでは、スイッチング素子14,18を、スイッチング素子141,181で示す。
制御信号生成部40fは、指令値C、入力電圧VI,出力電圧VOに基づいて、スイッチング信号SA,SB及び係数α1を生成するコントローラからなる。
以上説明したように、スイッチングレギュレータ9によれば、電圧比Hに応じて動作モードを切り替えると共に、流出電力量及び流入電力量を表す第1付加指令値C1及び第2付加指令値C2の生成方法(生成に使用する係数α1の値)も動作モードに応じたものに切り替えているため、いずれの動作モードにおいても、スイッチングレギュレータ1と同様の効果を得ることができる。
[第12実施形態]
次に、第12実施形態について説明する。
<全体構成>
図16に示すように、モータ駆動システム60は、回路部10d,指令値生成部30h,制御信号生成部40によって構成されたスイッチングレギュレータ61と、スイッチングレギュレータ61からから電源供給を受けて動作するモータ駆動回路62と、モータ駆動回路によって駆動されるモータ63と、モータの回転速度を検出する回転速度センサ64と、モータ駆動回路62を制御するモータコントローラ65とを備えている。
スイッチングレギュレータ61は、スイッチングレギュレータ5(第7実施形態:図10参照)比較して、指令値生成部30hの構成が一部異なるだけであるため、この相違する部分を中心に説明する。但し、回路部10dは、負荷電流ICを検出する電流検出器24を省略したものを用いている。
<効果>
以上説明したようにモータ駆動システム60によれば、スイッチングレギュレータ61は、流出電力量を表す負荷電力Wと、流入電力量を表すリアクトル電流IL及び入力電圧VIから求めた電力との差から負荷変動を検出し、これを指令値Cに反映させている。このため、第1実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
負荷電力Wは、トルク指令値Nと回転速度ωから求める代わりに、モータの電圧振幅に、電流I1〜I3の測定値を乗じることで求めてもよい。あるいは、電流I1〜I3の測定値とモータの角度センサの出力から所定のモータモデルの理論に当てはめて負荷電力Wを求めても良い。また、負荷電力Wを入力電圧VIで除したものを第1付加指令値C1とすると共に、リアクトル電流ILを第2付加指令値C2として、指令値Cを求めるように構成してもよい。
以上本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (12)
- 直流電圧が印加される入力端子(Ta,Tb)と、
リアクトル(13)と、
出力端子(T1,T2)間に設けられ、前記リアクトルから供給される電流によって充電されるコンデンサ(16)と、
前記入力端子を介して前記直流電圧が前記リアクトル両端に印加される第1動作状態、および少なくとも前記リアクトル及び前記出力端子間に接続された負荷が閉回路を形成する第2動作状態を少なくとも有し、これら動作状態間を切り替えるスイッチング回路(14,15,17〜19,141,142,181,182)と、
前記スイッチング回路での前記第1動作状態及び前記第2動作状態の動作比率を制御する制御回路(30,30e,30h,30x,40,40a〜40f)と、
を備え、
前記制御回路は、
予め設定された指令電圧に対する前記出力端子間の電圧である出力電圧の偏差に応じた基準指令値を生成する基準指令値生成部(31)と、
前記コンデンサから前記負荷に向けて供給される電力を反映した値である流出電力量と前記リアクトルから前記コンデンサに向けて供給される電力を反映した値である流入電力量との差に応じた付加指令値を生成する付加指令値生成部(32,32e,33,33e,34〜36)と、
を備え、前記基準指令値及び前記付加指令値に従って、前記指令電圧より前記出力電圧が小さいほど及び前記流入電力量より流出電力量が大きいほど前記第1動作状態の比率が大きくなるように動作比率を制御し、
前記付加指令値生成部は、前記流入電力量として、前記リアクトルを流れるリアクトル電流を用い、前記流出電力量として、当該スイッチングレギュレータの定常動作を仮定して前記負荷への供給電力から求めた前記リアクトル電流の推定値を用いることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 直流電圧が印加される入力端子(Ta,Tb)と、
リアクトル(13)と、
出力端子(T1,T2)間に設けられ、前記リアクトルから供給される電流によって充電されるコンデンサ(16)と、
前記入力端子を介して前記直流電圧が前記リアクトル両端に印加される第1動作状態、および少なくとも前記リアクトル及び前記出力端子間に接続された負荷が閉回路を形成する第2動作状態を少なくとも有し、これら動作状態間を切り替えるスイッチング回路(14,15,17〜19,141,142,181,182)と、
前記スイッチング回路での前記第1動作状態及び前記第2動作状態の動作比率を制御する制御回路(30a,30f,30h,30x,40,40a〜40f)と、
を備え、
前記制御回路は、
予め設定された指令電圧に対する前記出力端子間の電圧である出力電圧の偏差に応じた基準指令値を生成する基準指令値生成部(31)と、
前記コンデンサから前記負荷に向けて供給される電力を反映した値である流出電力量と前記リアクトルから前記コンデンサに向けて供給される電力を反映した値である流入電力量との差に応じた付加指令値を生成する付加指令値生成部(32a,33a,33f,34〜36)と、
を備え、前記基準指令値及び前記付加指令値に従って、前記指令電圧より前記出力電圧が小さいほど及び前記流入電力量より流出電力量が大きいほど前記第1動作状態の比率が大きくなるように動作比率を制御し、
前記付加指令値生成部は、前記流出電力量として、前記負荷への出力電流を用い、前記流入電力量として、当該スイッチングレギュレータの定常動作を仮定して前記リアクトルを流れるリアクトル電流から求めた前記出力電流の推定値を用いることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 直流電圧が印加される入力端子(Ta,Tb)と、
リアクトル(13)と、
出力端子(T1,T2)間に設けられ、前記リアクトルから供給される電流によって充電されるコンデンサ(16)と、
前記入力端子を介して前記直流電圧が前記リアクトル両端に印加される第1動作状態、および少なくとも前記リアクトル及び前記出力端子間に接続された負荷が閉回路を形成する第2動作状態を少なくとも有し、これら動作状態間を切り替えるスイッチング回路(14,15,17〜19,141,142,181,182)と、
前記スイッチング回路での前記第1動作状態及び前記第2動作状態の動作比率を制御する制御回路(30b,30g,30h,30x,40,40a〜40f)と、
を備え、
前記制御回路は、
予め設定された指令電圧に対する前記出力端子間の電圧である出力電圧の偏差に応じた基準指令値を生成する基準指令値生成部(31)と、
前記コンデンサから前記負荷に向けて供給される電力を反映した値である流出電力量と前記リアクトルから前記コンデンサに向けて供給される電力を反映した値である流入電力量との差に応じた付加指令値を生成する付加指令値生成部(32b,32f,33b,34〜36)と、
を備え、前記基準指令値及び前記付加指令値に従って、前記指令電圧より前記出力電圧が小さいほど及び前記流入電力量より流出電力量が大きいほど前記第1動作状態の比率が大きくなるように動作比率を制御し、
前記付加指令値生成部は、前記流出電力量として、前記負荷への供給電力を用い、前記流入電力量として、当該スイッチングレギュレータの定常動作を仮定して前記リアクトルを流れるリアクトル電流から求めた前記供給電力の推定値を用いることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 直流電圧が印加される入力端子(Ta,Tb)と、
リアクトル(13)と、
出力端子(T1,T2)間に設けられ、前記リアクトルから供給される電流によって充電されるコンデンサ(16)と、
前記入力端子を介して前記直流電圧が前記リアクトル両端に印加される第1動作状態、および少なくとも前記リアクトル及び前記出力端子間に接続された負荷が閉回路を形成する第2動作状態を少なくとも有し、これら動作状態間を切り替えるスイッチング回路(14,15,17〜19,141,142,181,182)と、
前記スイッチング回路での前記第1動作状態及び前記第2動作状態の動作比率を制御する制御回路(30c,30d,30h,30x,40,40a〜40f)と、
を備え、
前記制御回路は、
予め設定された指令電圧に対する前記出力端子間の電圧である出力電圧の偏差に応じた基準指令値を生成する基準指令値生成部(31)と、
前記コンデンサから前記負荷に向けて供給される電力を反映した値である流出電力量と前記リアクトルから前記コンデンサに向けて供給される電力を反映した値である流入電力量との差に応じた付加指令値を生成する付加指令値生成部(32c,32d,33c,33d,34〜36)と、
を備え、前記基準指令値及び前記付加指令値に従って、前記指令電圧より前記出力電圧が小さいほど及び前記流入電力量より流出電力量が大きいほど前記第1動作状態の比率が大きくなるように動作比率を制御し、
前記付加指令値生成部は、前記流出電力量として、前記負荷への出力電流に予め設定された第1定数を乗じた値を用い、前記流入電力量として、前記リアクトルを流れるリアクトル電流に予め設定された第2定数を乗じた値を用い、前記第2定数および前記第1定数が、前記スイッチング回路の定常動作状態下において前記流出電力量と前記流入電力量が一致するように設定されていることを特徴とするスイッチングレギュレータ。 - 前記付加指令値生成部は、
前記流出電力量及び前記流入電力量のうち一方を第1付加指令値、他方を第2付加指令値として、前記第1付加指令値を前記基準指令値に付加する第1付加手段(32,32a〜32f,34)と、
前記第2付加指令値を、前記第1付加指令値とは逆極性で、前記第1付加手段の出力に付加する第2付加手段(33,33a〜33e,36)と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記付加指令値生成部は、
前記第1付加手段の出力の上限値又は下限値のうち少なくとも一方を制限する制限手段(35,35a)を備えることを特徴とする請求項5に記載のスイッチングレギュレータ。 - 前記スイッチング回路は、昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、もしくは、反転昇降圧コンバータとして動作する動作状態のうち少なくとも一つの動作状態を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のスイッチングレギュレータ
- 前記付加指令値生成部は、前記リアクトルを流れるリアクトル電流として、前記入力端子からの入力電流を計測対象(22)とすることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記付加指令値生成部は、前記リアクトルを流れるリアクトル電流として、前記第2動作状態の時に前記リアクトルを含む閉ループに流れる電流を計測対象(26)とすることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記付加指令値生成部は、前記リアクトルを流れるリアクトル電流として、前記第1動作状態の時に、前記リアクトルを含む閉ループに流れる電流を計測対象(25)とすることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ。
- 前記付加指令値生成部は、前記第1もしくは第2動作状態の少なくとも何れか一方の動作状態において、前記コンデンサの電圧の微分値を用いて前記流出電力量を求めることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ
- 前記制御回路(30h)は、前記出力端子に接続された負荷システム(62〜65)から提供される負荷電力もしくは負荷電流の推定情報を用いて、前記流出電力量を求めることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のスイッチングレギュレータ。
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