JPS63265562A - Dc/dcコンバ−タの制御装置 - Google Patents

Dc/dcコンバ−タの制御装置

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JPS63265562A
JPS63265562A JP8557987A JP8557987A JPS63265562A JP S63265562 A JPS63265562 A JP S63265562A JP 8557987 A JP8557987 A JP 8557987A JP 8557987 A JP8557987 A JP 8557987A JP S63265562 A JPS63265562 A JP S63265562A
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JP
Japan
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output
converter
voltage
deviation
ripple
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Pending
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JP8557987A
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English (en)
Inventor
Yoji Hara
洋司 原
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、コンピュータあるいは事務機器の制御電源と
して用いる一石フォワード方式DC/DCコンバータの
制御装置に関するものである。
B1発明の概要 本発明は、スイッチング素子として半導体スイッチを用
い、定周波数可変オン時間制御を行うD C/D cコ
ンバータの制御装置において、直流電源のリップル信号
を検出し、これを設定値と比較してその偏差を増幅し、
リップル信号が大きい時にはスイッチング周波数を増加
させるように制御することにより、 直流入力信号のリップルによって半導体スイッチに流れ
る電流のピーク値を抑制して半導体装置ッチの破損防止
を図るようにしたものである。
C1従来の技術 −6フォワード方式D C/D Cコンバータの主回路
の構成を第5図、第6図に示す。
第5図は、トランスTF、の1次巻線をF’ET等の半
導体スイッチS W +を介して直流電源E(主として
整流によるもので、リップルを有する)に接続するとと
もに、この!次巻線に抵抗R+及びコンデンサC8より
なる励磁エネルギー吸収回路を並列に接続し、トランス
TF、の2次側に整流用ダイオードD、を接続し、この
後段にフライホイールダイオードD、と、リアクトルし
及びコンデンサC1よりなる平滑回路を接続した構成と
なっている。
また、第6図は、1次巻線にセンタータップを17する
トランスTF、を用い、その1次巻線の下半分を半導体
スイッチSWlを介して直流電源Eに接続し、上半分を
回生用ダイオードD、を介して直流電源Eに接続した構
成となっている。2次側は第5図と同じ構成である。
この種のコンバータで出力電圧を定電圧制御するには、
定オン時間可変周波数制御か、定周波数可変オン時間制
御のいずれかを用いる。両方式におけるスイッチのオン
、オフモードは第7図、第8図に示すようになる。即ち
、前者は軽負荷時には定格負荷時よりも低周波数となり
、後者は軽負荷時には定格負荷時よりもオン時間が短く
なる。
D1発明が解決しようとする問題点 このような制御を行った場合、定オン時間可変周波数制
御では、軽負荷時にスイッチSW1の駆動周波数が人間
の可聴周波数帯域となり、トランスやりアクドル等での
騒音が大きくなる。
これに対して、定周波数可変オン時間制御では、上記の
ような騒音の問題はないが、入力電圧の変動(電源Eは
主に整流器の出力電圧であり、リップルを有する)が大
きい場合にはスイッチS W rに流れる電流のピーク
値が変わるので、直流電源Eのリップルによりスイッチ
SWlに流れる電流のピーク値も変化し、ピーク値が大
きくなると半導体スイッチSWlを破損させてしまうお
それがある。
E1問題点を解決するための手段 本発明はスイッチング素子として半導体スイッチを用い
たD C/D Cコンバータにおいて、直流入力信号を
検出し、第1設定値と比較してその偏差を増幅する手段
と、この増幅手段で増幅された出力と周波数設定値とが
加算され直流入力信号のリップルに応じた三角波を発生
させる手段と、直流出力電圧を検出して第2設定値と比
較し、その比較結果と前記三角波発生手段の出力との偏
差をとり、この偏差出力によって半導体スイッチにスイ
ッチング出力を与える手段とを備えたものである。
F0作用 直流出力信号が検出され、設定値と比較される。
この偏差に応じてスイッチング時間の制御が行われる。
このような電圧制御過程で入力信号にリップルがあると
、リップル信号が検出され、設定値と比較されてその偏
差が増幅される。この偏差がスイッチング周波数に加味
され、リップル信号が大きい時にはスイッチング周波数
が増加してオン時間が短縮される。この結果、スイッチ
に流れる電流のピーク値が域中して半導体スイッチの破
損が防止される。
G、実施例 第1図は本発明の一実施例を示すもので、Eは直流電源
、TFlは巻数比がl二Nのトランス、SW、はPET
等の半導体スイッチ、Rt及びC1は励磁エネルギー吸
収用の抵抗及びコンデンサ、D、は整流用ダイオ−′ド
、D、はフライホイールダイオード、Lは平滑用リアク
トル、C2は平滑用コンデンサであり、これらにより−
6フォワード方式D C/D cコンバータの主回路が
構成されている。
VR,は第1設定値となる電圧vpsをセットする電圧
設定器、vR,は可聴周波数以上の周波数f、が設定さ
れる周波数設定器、V Rsは第2設定値となる出力電
圧Vsを設定する電圧設定器、OAlは直流出力電圧V
ocと設定電圧Vsの偏差を増幅する電圧制御用アンプ
、OA、は前記直流電源Eのリップル電圧と前記電圧設
定器vRIによる設定電圧Vpsを比較してその偏差を
増幅するオペアンプ、DD、はこのアンプOA tの出
力側に設けられ、リップル電圧が設定電圧より低い時ア
ンプOA、のマイナス1を阻止するダイオードで、その
出力Δfと前記周波数設定器V Rtによる周波数設定
値fsとを加算し、その加算出力をV/FコンバータC
v、により周波数に変換する。CV。
はこのV/PコンバータCv、の出力を三角波に変換す
る変換器、cpはこの変換器CV tの出力(三角波)
と前記電圧制御用アンプOAIの偏差出力を図示しない
設定値と比較するコンパレータ、Gはこのコンパレータ
cpの出力を受けて前記スイッチSWlをスイッチング
する信号を送出するゲート回路、Rt及びR5は抵抗、
D D aはダイオードである。前記Rt及びR3、ダ
イオードDDtにより前記スイッチSW、のオン、オフ
のデユーティが50%以上にならないように電圧制御用
アンプOA +の出力をリミットする回路、つまりオン
期間/オフ期間くlとする回路が構成されている。
次に、動作を第2図を参照しながら説明する。
電圧設定器Vrt3による設定電圧■8と検出電圧Vo
cの偏差が電圧制御アンプOAIで増幅される。
このアンプOA、の出力と変換器CV、の出力(三角波
)はつき合わせ部TCに入力され、その出力に偏差値を
得る。この偏差値はコンパレータcpに入力されて設定
値と比較されその出力がゲート回路に加わるとゲート信
号が生じ、これがスイッチSW、に付与されてスイッチ
S W +がスイッチングされる。
一方、直流電源Eのリップル電圧が検出され、これと第
1設定値となる電圧vP、との偏差がオペアンプOA!
で増幅される。この出力Δfと周波数設定値fsは加算
されその加算出力はV/FコンバータC■1でV/F変
換され、更に変換器CV!で三角波に変換される。この
三角波は、直流電源Eのリップル電圧が高い時程、っま
りV/FコンバータCvlの出力の周波数が高い時程、
短周期となり、スイッチSWlのスイッチング周波数が
高くなる。この結果、スイッチS W +のオン時間が
短くなり、スイッチS W +に流れる電流のピーク値
が低くなる。即ち、この電、流のピーク値1pは次式 として表わされるので、オン時間T。、lの短縮で電流
のピーク値は小さくなる。但し、第(1)式においてL
iは平滑用リアクトルLのインダクタンス(H)、Nは
トランスTV、の巻数比、Eiは直流電源Eの電圧であ
る。
次に本発明の他の実施例を第3図とともに説明する。第
3図において第菫図と同一部分は同一符号を以て示し、
その説明は省略する。DBはダイオードをブリッジ接続
して成り、交流入力を直流に変換する整流器、C3は整
流器DBに並列接続されたコンデンサ、SWtは上ラン
ジスタ等の半導体スイッチ、CTは半導体スイッチSW
、に流れる電流を検出する変流器である。VR,は第1
設定値となる電流1 psをセットする電流設定器1、
■口Pは変流器CTで検出された電流と前記電流設定器
vR4による設定電流I PSを比較してその偏差を増
幅する偏差増幅器である。
次に、動作を第4図を参照しながら説明する。
電圧設定器VR,による設定電圧Vsと検出電圧VDC
の偏差が電圧制御アンプOA +で増幅される。
このアンプOA、の出力と変換器Cv、の出力(三角波
)はつき合わせ部TCに入力され、その出力に偏差値を
得る。この偏差値はコンパレータcpに入力されて設定
値と比較されその出力がゲート回路に加わるとゲート信
号が生じ、これが半導体スイッチSW、に付与されてス
イッチSW、がスイッチングされる。
一方、半導体スイッチS W tに流れるリップル電流
が検出され、これと第1設定値となる電流I pgとの
偏差が偏差増幅器I AMPで増幅される。
この出力Δfと周波数設定値fsは加算されその加算出
力はV/FコンバータCvIでV/F変換され、更に変
換器Cv、で三角波に変換される。
この三角波は、半導体スイッチSW、に流れる電流のピ
ーク値が高い時程、つまりV/FコンバータCVIの出
力の周波数が高い時程、短周期となり、スイッチSW、
のスイッチング周波数が高くなる。この結果、スイッチ
SW、のオン時間が短くなり、前記第(1)式で述べた
理由によりスイッチSW、に流れる電流のピーク値が低
くなる。
II 、発明の効果 以上のように本発明によれば、定周波数可変オン時間制
御に直流電源のリップル成分の大小による可変周波数制
御を加味したので、直流入力電圧のリップルが大きい時
にはスイッチング周波数が増加してスイッチの電流のピ
ーク値が抑制されるようになり、半導体スイッチの破損
を防止できる。
しかも、基本的には定周波数制御であり、騒音の発生は
防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るD C/D Cコンバータ制御装
置の一実施例を示す回路図、第2図は第1図実施例の動
作説明のための波形図、第3図は本発明の他の実施例を
示す回路図、第4図は第3図実施例の動作説明のための
波形図、第5図及び第6図はD C/D Cコンバータ
の主回路の構成説明図、第7図及び第8図は定電圧制御
のスイッチのオン。 オフモードを説明するための図である。 E・・・直流電源、sw、、sw、・・・半導体スイッ
チ、TFl・・トランス、Dl・・・整流用ダイオード
、D。 ・・・フライホイールダイオード、し・・・平滑用リア
クトル、C2・・・平滑用コンデンサ、V It +及
びV Rs・・・電圧設定器、vR2・・・周波数設定
器、V R4・・・電流設定器、OA、・・・電圧制御
用アンプ、OA、・・・オペアンプ、I AMP・・・
偏差増幅器、CV、・・・V/F’コンバータ、CV、
・・・三角波変換器、cp・・・コンパレータ、G・・
・ゲート回路、CT・・・直流変流器。 第5図 DCIOCコ>t<−aの構jE’tlflBffl第
6図 ocloc コン5−4ey構成説1Fll!1第7図 才りオ7モードa!1日月図 第8図 オン、オフモードの説明図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スイッチング素子として半導体スイッチを用いた
    DC/DCコンバータにおいて、直流入力信号を検出し
    、第1設定値と比較してその偏差を増幅する手段と、こ
    の増幅手段で増幅された出力と周波数設定値とが加算さ
    れ直流入力信号のリップルに応じた三角波を発生させる
    手段と、直流出力電圧を検出して第2設定値と比較し、
    その比較結果と前記三角波発生手段の出力との偏差をと
    り、この偏差出力によって半導体スイッチにスイッチン
    グ出力を与える手段とを備えてなるDC/DCコンバー
    タの制御装置。
JP8557987A 1986-12-24 1987-04-07 Dc/dcコンバ−タの制御装置 Pending JPS63265562A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8557987A JPS63265562A (ja) 1986-12-24 1987-04-07 Dc/dcコンバ−タの制御装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-313794 1986-12-24
JP31379486 1986-12-24
JP8557987A JPS63265562A (ja) 1986-12-24 1987-04-07 Dc/dcコンバ−タの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63265562A true JPS63265562A (ja) 1988-11-02

Family

ID=26426589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8557987A Pending JPS63265562A (ja) 1986-12-24 1987-04-07 Dc/dcコンバ−タの制御装置

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JP (1) JPS63265562A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010193561A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp 車両の電源システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010193561A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Toyota Motor Corp 車両の電源システム

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