JPWO2013038512A1 - Multiple chopper device - Google Patents

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Abstract

並列接続された複数台のチョッパ装置(100A、100B)の同一の配線部品に流れる電流を電流検出器(12)で検出し、その検出された電流波形を電流波形処理部(13)で処理してチョッパ装置(100A、100B)間の電流偏差を表す電流偏差信号(ΔI)を生成し、スイッチング信号生成部(21)が生成したスイッチング信号(Sa*、Sb*)に対してスイッチング信号補正部(22)が電流偏差信号(ΔI)に基づいてチョッパ装置(100A、100B)間の電流偏差が低減するように補正を施す。A current detector (12) detects a current flowing in the same wiring component of a plurality of chopper devices (100A, 100B) connected in parallel, and the detected current waveform is processed by a current waveform processing unit (13). A current deviation signal (ΔI) representing a current deviation between the chopper devices (100A, 100B) and a switching signal correction unit for the switching signals (Sa *, Sb *) generated by the switching signal generation unit (21). (22) corrects the current deviation between the chopper devices (100A, 100B) based on the current deviation signal (ΔI).

Description

この発明は、半導体素子とリアクトルを組み合わせたチョッパ装置を複数並列接続した多重チョッパ装置に係り、特に複数並列接続したチョッパ装置の相互間の電流アンバランス(電流偏差)を低減するための技術に関するものである。   The present invention relates to a multiple chopper device in which a plurality of chopper devices combining a semiconductor element and a reactor are connected in parallel, and particularly to a technique for reducing current imbalance (current deviation) between a plurality of chopper devices connected in parallel. It is.

低圧側から高圧側や高圧側から低圧側への直流変換に用いられる多重チョッパ装置として、複数のチョッパ装置を並列接続し、各チョッパ装置を(2π/並列数)の位相差を設けて駆動する多重チョッパ装置がある。この多重チョッパ装置は、上記のような位相差を設けて駆動することにより、並列接続しない場合に比べて電流リップルが低減されるため、コンデンサ等の小型化が可能になるという利点がある。   As a multiple chopper device used for DC conversion from the low voltage side to the high voltage side or from the high voltage side to the low voltage side, a plurality of chopper devices are connected in parallel, and each chopper device is driven with a phase difference of (2π / number of parallel). There are multiple chopper devices. This multi-chopper device has an advantage that it is possible to reduce the size of a capacitor or the like because driving with a phase difference as described above reduces current ripple as compared with a case where the multi-chopper device is not connected in parallel.

しかし、このようにチョッパ装置を並列接続する場合には、各チョッパ装置を構成するスイッチング素子やそのドライバ、リアクトル等の特性バラツキに起因して、並列チョッパ装置間での分担電流のアンバランスが生じる。そして、このような電流アンバランスが生じると、電流集中による過電流破壊や、発熱集中による過温度破壊につながるという不都合が生じるため、並列チョッパ装置間で電流を均等化する必要がある。   However, when the chopper devices are connected in parallel as described above, an unbalance of the shared current between the parallel chopper devices occurs due to characteristic variations of the switching elements, their drivers, reactors, and the like constituting each chopper device. . When such a current imbalance occurs, there arises a disadvantage that it leads to an overcurrent breakdown due to current concentration and an overtemperature breakdown due to heat generation concentration. Therefore, it is necessary to equalize the current between the parallel chopper devices.

そこで、従来技術では、多重チョッパ装置が並列接続された場合、例えば2台のチョッパ装置から構成される場合、各チョッパ装置の出力電流を各チョッパ装置に個別に設けた電流検出器で検出し、それらの検出電流に基づいて演算器により2台のチョッパ装置の出力電流の差を演算する。そして、各出力電流の差の波形を、ローパスフィルタによって高周波成分を除去することにより、2台のチョッパ装置間の電流偏差を表す電流偏差信号を生成して制御部に入力する。   Therefore, in the prior art, when multiple chopper devices are connected in parallel, for example, when composed of two chopper devices, the output current of each chopper device is detected by a current detector provided individually for each chopper device, Based on these detected currents, the calculator calculates the difference between the output currents of the two chopper devices. Then, a high-frequency component is removed from each output current difference waveform by a low-pass filter to generate a current deviation signal representing a current deviation between the two chopper devices and input it to the control unit.

各チョッパ装置を駆動制御する制御部は、出力電圧指令値と位相差が設定された2つの搬送波との大小関係を比較することにより、PWM(パルス幅変調)方式により2つのスイッチング信号を生成し、各スイッチング信号を各チョッパ装置に出力する。その際、制御部は、2台のチョッパ装置の間の電流アンバランスが低減するように、上記のようにしてローパスフィルタを介して入力される電流偏差信号に応じて、2台のチョッパ装置のうちの1台のチョッパ装置の搬送波について、そのオフセットを調整してスイッチング信号のオン/オフ時間を変化させる。こうして、オン/オフ時間が変化したスイッチング信号を受けたチョッパ装置の出力電流は、オン/オフ時間の変化の向きにより、上昇または下降するので、これによって各チョッパ装置の間の電流アンバランスが低減される(例えば、下記の特許文献1参照)。   The control unit that drives and controls each chopper device generates two switching signals by a PWM (pulse width modulation) method by comparing the magnitude relationship between the output voltage command value and the two carrier waves for which the phase difference is set. Each switching signal is output to each chopper device. At that time, the control unit reduces the current imbalance between the two chopper devices according to the current deviation signal input through the low-pass filter as described above. The on / off time of the switching signal is changed by adjusting the offset of the carrier wave of one of the chopper devices. Thus, the output current of the chopper device that receives the switching signal whose on / off time has changed rises or falls according to the direction of the change of the on / off time, thereby reducing current imbalance among the chopper devices. (For example, refer to Patent Document 1 below).

特開2010−273470号公報JP 2010-273470 A

上記従来のような多重チョッパ装置は、電流アンバランスの低減を図ることができる。しかしながら、上記制御部は、各チョッパ装置を駆動するためのPWM方式によるスイッチング信号の生成と、各チョッパ装置間の電流アンバランスを低減するための搬送波のオフセットの調整とを共に行う必要がある。そのため、電流検出器により各チョッパ装置の出力電流を検出してから制御部により各チョッパ装置に対するスイッチング信号のオン、オフ期間を調整して出力するまでの制御時間が長くなり、電流アンバランスを低減するための制御の遅れが大きいという課題がある。また、制御部の設計を変更すると、スイッチング信号を生成するための搬送波についてのオフセットの調整も新たに必要となり、制御部の設計変更に伴う全体的な影響が大きく、余分な手間と労力を要するという課題があった。   The conventional multi-chopper device can reduce current imbalance. However, the control unit needs to perform both generation of a switching signal by a PWM method for driving each chopper device and adjustment of the offset of the carrier wave to reduce current imbalance between the chopper devices. Therefore, the control time from the detection of the output current of each chopper device by the current detector to the output by adjusting the ON / OFF period of the switching signal for each chopper device by the control unit is lengthened and the current imbalance is reduced. There is a problem that there is a large delay in control to do this. In addition, if the design of the control unit is changed, it is necessary to newly adjust the offset for the carrier wave for generating the switching signal, and the overall influence due to the design change of the control unit is large, and extra labor and labor are required. There was a problem.

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、各チョッパ装置間の電流アンバランスを低減するための制御の遅れが小さく、かつ各回路部の設計を変更しても、それに伴う全体的な影響が小さくて、余分な手間や労力が削減できる多重チョッパ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The control delay for reducing the current imbalance between the chopper devices is small, and the design of each circuit unit is changed. It is another object of the present invention to provide a multiple chopper device that has a small overall influence and can reduce extra labor and labor.

この発明に係る多重チョッパ装置は、低圧側に接続されたリアクトル、このリアクトルに接続されたスイッチング素子、およびダイオードからなるチョッパ装置をN台(Nは2以上の整数)並列に接続し、上記各チョッパ装置のスイッチング素子を互いに位相差をもたせてオン、オフすることにより、低圧側と高圧側の間で直流変換を行うものであって、
上記各チョッパ装置を構成する同一の配線部品の配置箇所に、上記各チョッパ装置で直流変換を分担する際に上記同一の配線部品に流れる電流の差を検出するための電流検出器を設けると共に、
上記各チョッパ装置に対して当該装置駆動用のスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部と、
上記電流検出器が検出した電流波形を処理して上記各チョッパ装置間の電流偏差を表す電流偏差信号を生成する電流波形処理部と、
上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記各チョッパ装置間の電流アンバランスが低減するように上記スイッチング信号生成部が生成したスイッチング信号に補正を施すスイッチング信号補正部と、を備えている。
A multi-chopper device according to the present invention comprises a reactor connected to a low-voltage side, a switching element connected to the reactor, and a chopper device composed of a diode connected in parallel (N is an integer of 2 or more) in parallel. DC switching is performed between the low voltage side and the high voltage side by turning on and off the switching elements of the chopper device with a phase difference between each other,
In the location of the same wiring component constituting each of the chopper devices, a current detector for detecting a difference in current flowing in the same wiring component when sharing the DC conversion in each chopper device is provided,
A switching signal generator for generating a switching signal for driving the device for each of the chopper devices;
A current waveform processing unit that processes a current waveform detected by the current detector and generates a current deviation signal that represents a current deviation between the chopper devices;
A switching signal correction unit that corrects the switching signal generated by the switching signal generation unit so as to reduce current imbalance between the chopper devices based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit. ing.

この発明の多重チョッパ装置によれば、各チョッパ装置を駆動するスイッチング信号の生成と、電流アンバランスを低減するためにスイッチング信号のオン/オフ時間を変化させる制御とをそれぞれ独立に行えるようにしているので、各チョッパ装置間の電流アンバランスを低減するための制御の遅れが小さく、かつ、各回路部の設計を変更しても、それに伴う全体的な影響が小さく、余分な手間や労力が削減できる多重チョッパ装置を提供することが可能となる。   According to the multiple chopper device of the present invention, the generation of the switching signal for driving each chopper device and the control for changing the ON / OFF time of the switching signal in order to reduce the current imbalance can be performed independently. Therefore, the control delay for reducing the current imbalance between the chopper devices is small, and even if the design of each circuit part is changed, the overall effect is small, and extra effort and labor are required. It is possible to provide a multiple chopper device that can be reduced.

この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a step-up type multiple chopper device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 各チョッパ装置間に電流アンバランスが生じている場合の各チョッパ装置のスイッチング信号、リアクトルを流れる電流、電流検出器で検出される検出電流、および電流波形処理部で得られる電流偏差信号を示す波形図である。Waveform showing switching signal of each chopper device, current flowing through reactor, detected current detected by current detector, and current deviation signal obtained by current waveform processing unit when current imbalance occurs between each chopper device FIG. スイッチング信号補正部によりスイッチング信号にデューティ補正を施す場合の波形図である。It is a wave form diagram when performing duty correction to a switching signal by a switching signal correction part. スイッチング信号補正部によりスイッチング信号に他のデューティ補正を施す場合の波形図である。It is a wave form diagram in case another duty correction is performed to a switching signal by a switching signal correction part. この発明の実施の形態1の変形例としての降圧型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pressure | voltage fall type | mold multiple chopper apparatus as a modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の配線束と電流検出器の配置場所の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the arrangement | positioning location of the wire bundle and current detector of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の配線束と電流検出器の配置場所の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the arrangement | positioning location of the wire bundle and current detector of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の配線束と電流検出器の配置場所の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the arrangement | positioning location of the wire bundle and current detector of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の配線束と電流検出器の配置場所の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the arrangement | positioning location of the wire bundle and current detector of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の電流波形処理部の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the current waveform process part of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における昇圧型の多重チョッパ装置の電流波形処理部の他の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other modification of the current waveform process part of the pressure | voltage rise type | mold multiple chopper apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における双方向型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the bidirectional | two-way multiple chopper apparatus in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の変形例としての同期整流型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the synchronous rectification type | mold multiple chopper apparatus as a modification of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における双方向型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the bidirectional | two-way multiple chopper apparatus in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の変形例としての同期整流型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the synchronous rectification type | mold multiple chopper apparatus as a modification of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4における昇圧型の多重チョッパ装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the pressure | voltage rise type multiple chopper apparatus in Embodiment 4 of this invention.

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における多重チョッパ装置を示す回路図である。
実施の形態1の多重チョッパ装置は、低圧側の直流電源としてのバッテリー1から高圧側の負荷2へ直流電力の昇圧を行う昇圧型のものである。この多重チョッパ装置は、バッテリー1と負荷2の間に2台のチョッパ装置100A、100Bが並列に接続され、バッテリー1と負荷2にはそれぞれ平滑用コンデンサ3、4が並列に接続されている。また、この多重チョッパ装置は、電流検出器12、電流波形処理部13、および各チョッパ装置100A、100Bを駆動制御する制御部20を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a circuit diagram showing a multiple chopper device according to Embodiment 1 of the present invention.
The multiple chopper device according to the first embodiment is of a boost type that boosts DC power from a battery 1 serving as a low-voltage DC power source to a load 2 on a high-voltage side. In this multiple chopper device, two chopper devices 100A and 100B are connected in parallel between a battery 1 and a load 2, and smoothing capacitors 3 and 4 are connected in parallel to the battery 1 and the load 2, respectively. The multiple chopper device also includes a current detector 12, a current waveform processing unit 13, and a control unit 20 that drives and controls the chopper devices 100A and 100B.

ここに、第1のチョッパ装置100Aは、リアクトル5A、上アームのダイオード8A、下アームのダイオード9A、下アームのスイッチング素子7A、およびスイッチング素子7Aを駆動するドライバ17Aを有する。また、第2のチョッパ装置100Bについても同様に、リアクトル5B、上アームのダイオード8B、下アームのダイオード9B、下アームのスイッチング素子7B、およびスイッチング素子7Bを駆動するドライバ17Bを有する。   Here, the first chopper device 100A includes a reactor 5A, an upper arm diode 8A, a lower arm diode 9A, a lower arm switching element 7A, and a driver 17A that drives the switching element 7A. Similarly, the second chopper device 100B includes a reactor 5B, an upper arm diode 8B, a lower arm diode 9B, a lower arm switching element 7B, and a driver 17B that drives the switching element 7B.

制御部20は、スイッチング素子7A、7Bのオン、オフを指令する各スイッチング信号Sa、Sbをドライバ17A、17Bへ出力し、これにより各チョッパ装置100A、100Bがπの位相差を設けて駆動される。PWM制御(Pulse Width Modulation)と呼ばれる制御では、スイッチング素子7A、7Bのオン時間とオフ時間の合計時間は一定であり、スイッチング周期と呼ばれる。スイッチング周期に対するオン時間の比はデューティと呼ばれる。制御部20は、各チョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bへ出力する各スイッチング信号Sa、Sbのデューティを変えることで各チョッパ装置100A、100Bの直流電圧変換率等を制御する。   The control unit 20 outputs the switching signals Sa and Sb instructing on and off of the switching elements 7A and 7B to the drivers 17A and 17B, whereby the chopper devices 100A and 100B are driven with a phase difference of π. The In control called PWM control (Pulse Width Modulation), the total time of the on time and off time of the switching elements 7A and 7B is constant, and is called a switching cycle. The ratio of on-time to switching period is called duty. The control unit 20 controls the DC voltage conversion rates of the chopper devices 100A and 100B by changing the duty of the switching signals Sa and Sb output to the drivers 17A and 17B of the chopper devices 100A and 100B.

この実施の形態1の多重チョッパ装置の特徴は、2台のチョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品としてリアクトル5A、5Bの配線を選び、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aからスイッチング素子7Aやダイオード8Aへ向かって流れる電流の向きと、第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bからスイッチング素子7Bやダイオード8Bへ向かって流れる電流の向きとが逆向きになるように、これら電流が流れる一対の配線を重ね合わせることで配線束11を形成している。そして、この配線束11に対して、電線やバスバーを流れる電流を非接触で直流成分を含めて検出できる電流検出器12が設置されている。この場合の電流検出器12としては、例えばDCCT、ホールCT、ホール電流センサ等が適用される。   A feature of the multiple chopper device of the first embodiment is that the wires of the reactors 5A and 5B are selected as the same wiring parts of the two chopper devices 100A and 100B, and the switching element 7A and the like are selected from the reactor 5A of the first chopper device 100A. A pair of wires through which these currents flow so that the direction of the current flowing toward the diode 8A and the direction of the current flowing from the reactor 5B of the second chopper device 100B toward the switching element 7B and the diode 8B are reversed. The wiring bundle 11 is formed by superimposing. Then, a current detector 12 that can detect the current flowing through the electric wire or bus bar in a non-contact manner including a direct current component is installed in the wiring bundle 11. As the current detector 12 in this case, for example, DCCT, Hall CT, Hall current sensor or the like is applied.

上記の構成により、電流検出器12は、上記の配線束11の箇所で、各チョッパ装置100A、100Bの同一の部品配線である、チョッパ装置100Aのリアクトル5Aの配線とチョッパ装置100Bのリアクトル5Bの配線とに流れる電流の差を検出することになる。以下、上記の配線束11の箇所において電流検出器12で検出される電流を単に検出電流Idと称する。   With the above configuration, the current detector 12 has the same wiring of the chopper devices 100A and 100B at the location of the wiring bundle 11, and the wiring of the reactor 5A of the chopper device 100A and the reactor 5B of the chopper device 100B. A difference in current flowing through the wiring is detected. Hereinafter, the current detected by the current detector 12 at the location of the wiring bundle 11 is simply referred to as a detection current Id.

上記の配線束11の箇所において電流検出器12で検出される検出電流Idの最大電流値は、各チョッパ装置100A、100Bのリアクトル5A、5Bの配線を個々に流れる電流の最大電流値よりも一般に小さい。したがって、電流検出器12の最大測定可能電流値は、個々のリアクトル5Aの配線を流れる電流を電流検出器で個別に検出する場合の値に比べて小さくすることができる。これにより、高分解能の電流検出器12を用いて検出電流Idを高精度で検出することができ、かつ、電流検出器12の数を削減することができる。   The maximum current value of the detection current Id detected by the current detector 12 at the location of the wiring bundle 11 is generally larger than the maximum current value of the current flowing individually through the wires of the reactors 5A and 5B of the chopper devices 100A and 100B. small. Therefore, the maximum measurable current value of the current detector 12 can be made smaller than the value when the current flowing through the wiring of each reactor 5A is individually detected by the current detector. As a result, the detection current Id can be detected with high accuracy using the high-resolution current detector 12, and the number of current detectors 12 can be reduced.

電流波形処理部13は、ここではローパスフィルタ131により構成され、電流検出器12の検出電流Idの波形からリップル成分を取り除き、直流成分を電流偏差信号ΔIとして生成する。そして、この電流波形処理部13により生成された電流偏差信号ΔIは制御部20に入力される。   Here, the current waveform processing unit 13 includes a low-pass filter 131, removes a ripple component from the waveform of the detection current Id of the current detector 12, and generates a DC component as the current deviation signal ΔI. The current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13 is input to the control unit 20.

次に、各チョッパ装置100A、100B間に電流アンバランスが生じている場合の各部の状態について説明する。
図2には各チョッパ装置100A、100B間に電流アンバランスが生じている場合の、各チョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bに加わるスイッチング信号Sa、Sb、各リアクトル5A、5Bを流れる電流Ia、Ib、電流検出器12で検出される検出電流Id(=Ia−Ib)、および電流波形処理部13から出力される電流偏差信号ΔIの各波形を示している。なお、各リアクトル5A、5Bを流れる電流Ia、Ibは、バッテリー1から負荷2へ流れる向きを正としている。電流検出器12で検出される検出電流Idの符号については、電流検出器12はリアクトル5Aを流れる電流Iaの、リアクトル5Bを流れる電流Ibに対する差を検出するとし、符号を定める。
Next, the state of each part when current imbalance occurs between the chopper devices 100A and 100B will be described.
FIG. 2 shows the switching signals Sa and Sb applied to the drivers 17A and 17B of the chopper devices 100A and 100B and the current Ia flowing through the reactors 5A and 5B when current imbalance occurs between the chopper devices 100A and 100B. , Ib, the detected current Id (= Ia−Ib) detected by the current detector 12, and the current deviation signal ΔI output from the current waveform processing unit 13 are shown. The currents Ia and Ib flowing through the reactors 5A and 5B have a positive direction from the battery 1 to the load 2. Regarding the sign of the detected current Id detected by the current detector 12, the current detector 12 determines the sign of the difference between the current Ia flowing through the reactor 5A and the current Ib flowing through the reactor 5B.

図2から分かるように、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aを流れる電流Iaが第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bを流れる電流Ibよりも大きいので、電流アンバランス状態であり、一方の電流Iaの波形のピークは他方の電流Ibの波形のピークよりも高い位置にある。   As can be seen from FIG. 2, since the current Ia flowing through the reactor 5A of the first chopper device 100A is larger than the current Ib flowing through the reactor 5B of the second chopper device 100B, the current is unbalanced, and one current Ia The peak of the waveform is higher than the peak of the waveform of the other current Ib.

このように、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aを流れる電流Iaが第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bを流れる電流Ibよりも大きく電流アンバランス状態にあることから、電流波形処理部13によって得られる電流偏差信号ΔI(直流成分)の波形は、ゼロアンペアラインよりも上方にある。チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランス状態が大きいほど、電流偏差信号ΔIの波形のゼロアンペアラインからのずれは大きくなる。そして、制御部20は、電流波形処理部13が生成する電流偏差信号ΔIを入力することで、チョッパ装置100A、100Bの間の電流アンバランス状態の向き(正負)と大きさを判定することができる。   Thus, since the current Ia flowing through the reactor 5A of the first chopper device 100A is larger than the current Ib flowing through the reactor 5B of the second chopper device 100B, the current waveform processing unit 13 obtains it. The waveform of the current deviation signal ΔI (DC component) to be generated is above the zero ampere line. The larger the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B, the greater the deviation of the waveform of the current deviation signal ΔI from the zero ampere line. And the control part 20 determines the direction (positive / negative) and magnitude | size of the current imbalance state between chopper apparatus 100A, 100B by inputting the current deviation signal (DELTA) I which the current waveform process part 13 produces | generates. it can.

次に、制御部20の構成について説明する。
制御部20は、スイッチング信号生成部21とスイッチング信号補正部22とがそれぞれ独立して設けられている。スイッチング信号生成部21は、スイッチング周期設定及びチョッパ装置100Aと100B間の位相差設定を行うと共に、入出力電圧設定に基づいて各チョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bに対する所定のデューティをもつスイッチング信号Sa*、Sb*を生成する。スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13が生成する電流偏差信号ΔIを入力し、この電流偏差信号ΔIに基づいて、チョッパ装置100A、100Bの間の電流アンバランス状態の向きと大きさを判定し、この判定に基づいてチョッパ装置100A、100Bの間の電流アンバランス状態を低減するように、スイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sa*、Sb*に対してデューティ補正を施し、このデューティ補正後のスイッチング信号Sa、Sbを各チョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bに対して出力する。以下、スイッチング信号補正部22によるデューティ補正の内容について、図3を参照して具体例に基づいて説明する。
Next, the configuration of the control unit 20 will be described.
In the control unit 20, a switching signal generation unit 21 and a switching signal correction unit 22 are provided independently. The switching signal generation unit 21 performs switching cycle setting and phase difference setting between the chopper devices 100A and 100B, and switching with a predetermined duty for the drivers 17A and 17B of the chopper devices 100A and 100B based on the input / output voltage setting. Signals Sa * and Sb * are generated. The switching signal correction unit 22 receives the current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13, and determines the direction and magnitude of the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B based on the current deviation signal ΔI. In accordance with this determination, duty correction is performed on the switching signals Sa * and Sb * generated by the switching signal generation unit 21 so as to reduce the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B. The switching signals Sa and Sb after duty correction are output to the drivers 17A and 17B of the chopper devices 100A and 100B. Hereinafter, the content of the duty correction by the switching signal correction unit 22 will be described based on a specific example with reference to FIG.

ここでは、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aを流れる電流Iaの直流成分が16アンペア、第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bを流れる電流Ibの直流成分が10アンペアであるとする。   Here, it is assumed that the DC component of current Ia flowing through reactor 5A of first chopper device 100A is 16 amperes, and the DC component of current Ib flowing through reactor 5B of second chopper device 100B is 10 amperes.

電流波形処理部13は、電流検出器12が検出した検出電流Id(=Ia−Ib)の電流波形を処理してチョッパ装置100Aのリアクトル5Aの電流Iaがチョッパ装置100Bのリアクトル5Bの電流Ibよりも6アンペア高いことを表す電流偏差信号ΔIを生成する。スイッチング信号補正部22は、この電流波形処理部13が生成した電流偏差信号ΔIを入力し、この電流偏差信号ΔIに基づいてスイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sa*、Sb*に対して、次のような補正を行う。   The current waveform processing unit 13 processes the current waveform of the detected current Id (= Ia−Ib) detected by the current detector 12 so that the current Ia of the reactor 5A of the chopper device 100A is greater than the current Ib of the reactor 5B of the chopper device 100B. Produces a current deviation signal ΔI representing 6 amps higher. The switching signal correction unit 22 receives the current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13 and outputs the switching signals Sa * and Sb * generated by the switching signal generation unit 21 based on the current deviation signal ΔI. The following correction is performed.

すなわち、第1のチョッパ装置100Aのドライバ17Aに関するスイッチング信号Sa*に対してはオン時間が短くなるように、デューティが小さくなる補正を施し、そのリアクトル5Aに流れる電流が3アンペア下がるようにする。一方、第2のチョッパ装置100Bのドライバ17Bに関するスイッチング信号Sb*に対してはオン時間が長くなるように、デューティが大きくなる補正を施し、そのリアクトル5Bに流れる電流が3アンペア上がるようにする。   That is, for the switching signal Sa * related to the driver 17A of the first chopper device 100A, the duty is corrected so as to be shortened so that the on-time is shortened so that the current flowing through the reactor 5A is reduced by 3 amperes. On the other hand, the switching signal Sb * related to the driver 17B of the second chopper device 100B is corrected so as to increase the duty so that the ON time becomes longer, and the current flowing through the reactor 5B is increased by 3 amperes.

このスイッチング信号補正部22によるデューティ補正は、図示しないが、例えばRCフィルタとコンパレータとを組み合わせることにより行う。つまり、スイッチング信号生成部21からの各スイッチング信号Sa*、Sb*を時定数がスイッチング周期の200分の1から20分の1程度のRCフィルタに通過させた後、コンパレータの一方の入力端子に入力し、コンパレータの他方の入力端子には上記の電流偏差信号ΔIを基準信号として入力し、コンパレータで両信号を比較して方形波に再度波形成形して出力するなどの信号処理を行うことで実現することができる。   Although not shown, the duty correction by the switching signal correction unit 22 is performed by combining, for example, an RC filter and a comparator. That is, after passing each switching signal Sa *, Sb * from the switching signal generation unit 21 through an RC filter whose time constant is about 1/20 to 1/20 of the switching period, it is applied to one input terminal of the comparator. By inputting the current deviation signal ΔI as a reference signal to the other input terminal of the comparator, comparing the two signals with the comparator, performing signal processing such as reshaping into a square wave and outputting it, etc. Can be realized.

このように、スイッチング信号補正部22が、スイッチング信号生成部21が生成した各スイッチング信号Sa*、Sb*の両方にデューティ補正を施し、補正後の各スイッチング信号Sa、Sbをチョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bに対して出力することで、各チョッパ装置100A、100Bから負荷2への出力電流の合計が変動することなく、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランスを低減することができる。   As described above, the switching signal correction unit 22 performs duty correction on both of the switching signals Sa * and Sb * generated by the switching signal generation unit 21, and uses the corrected switching signals Sa and Sb as chopper devices 100A and 100B. By outputting to the drivers 17A and 17B, the current imbalance between the chopper devices 100A and 100B can be reduced without the total output current from the chopper devices 100A and 100B to the load 2 changing. .

しかも、スイッチング信号生成部21によるスイッチング信号の生成と、スイッチング信号補正部22によるスイッチング信号の補正とはそれぞれ独立して行われるので、各チョッパ装置100A、100Bの間の電流アンバランス状態を低減するための制御の遅れが小さく、かつ、各回路部の設計を変更しても、それに伴う全体的な影響が小さく、余分な手間や労力を削減することができる。   In addition, since the generation of the switching signal by the switching signal generation unit 21 and the correction of the switching signal by the switching signal correction unit 22 are performed independently, the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B is reduced. Therefore, even if the control delay is small, and the design of each circuit unit is changed, the overall influence is small, and extra labor and labor can be reduced.

なお、図3に示した例では、各チョッパ装置100A、100Bのドライバ17A、17Bに関するスイッチング信号Sa*、Sb*の双方に対してデューティ補正を施した。しかしこれに限らず、例えば図4に示すように、第2のチョッパ装置100Bへのスイッチング信号Sb*に対するデューティ補正は省略し、第1のチョッパ装置100Aへのスイッチング信号Sa*に対してのみデューティ補正を施してもよい。   In the example shown in FIG. 3, the duty correction is applied to both the switching signals Sa * and Sb * related to the drivers 17A and 17B of the chopper devices 100A and 100B. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, duty correction for the switching signal Sb * to the second chopper device 100B is omitted, and duty is only applied to the switching signal Sa * to the first chopper device 100A. Corrections may be made.

すなわち、第2のチョッパ装置100Bのドライバ17Bに関するスイッチング信号Sb*に対してデューティ補正を施さず、第1のチョッパ装置100Aのドライバ17Aに関するスイッチング信号Sa*に対してのみオン時間が短くなるように、デューティが小さくなる補正を施すことで、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aに流れる電流Iaが6アンペア下がるようにしてもよい。各チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランス状態が低減するとともに、スイッチング信号補正部22の部品点数が抑えられ、低コスト化できる。   That is, duty correction is not performed on the switching signal Sb * related to the driver 17B of the second chopper device 100B, and the on-time is shortened only for the switching signal Sa * related to the driver 17A of the first chopper device 100A. The current Ia flowing through the reactor 5A of the first chopper device 100A may be reduced by 6 amperes by performing a correction that reduces the duty. While the current imbalance state between the chopper devices 100A and 100B is reduced, the number of parts of the switching signal correction unit 22 is suppressed, and the cost can be reduced.

上記の実施の形態1に対して、以下のような各種の変形を加えることが可能である。
変形例1.
図1では、低圧側のバッテリー1から高圧側の負荷2へ直流電力の昇圧を行う昇圧型の多重チョッパ装置を例にとって説明したが、この発明はこれに限らず、例えば図5に示すように、高圧側のバッテリー1から低圧側の負荷2へ直流電力の降圧を行う降圧型の多重チョッパ装置にも適用できる。
The following various modifications can be made to the first embodiment.
Modification 1
In FIG. 1, a boost type multiple chopper device that boosts DC power from a low voltage side battery 1 to a high voltage side load 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 5. The present invention can also be applied to a step-down multiple chopper device that steps down DC power from a high-voltage battery 1 to a low-voltage load 2.

すなわち、図5には、高圧側のバッテリー1と低圧側の負荷2との間に2台のチョッパ装置100A、100Bが並列に接続された、多重数が“2”の降圧型の多重チョッパ装置を示している。図5において、第1のチョッパ装置100Aは、リアクトル5A、下アームのダイオード9A、上アームのスイッチング素子6A、上アームのダイオード8A、およびスイッチング素子6Aを駆動するドライバ16Aより構成される。また、第2のチョッパ装置100Bについても同様に、リアクトル5B、下アームのダイオード9B、上アームのスイッチング素子6B、上アームのダイオード8B、スイッチング素子6Bを駆動するドライバ16Bより構成される。その他の構成は、図1に示した昇圧型の多重チョッパ装置の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。   That is, FIG. 5 shows a step-down type multiple chopper device having a multiplexing number of “2” in which two chopper devices 100A and 100B are connected in parallel between a high voltage side battery 1 and a low voltage side load 2. Is shown. In FIG. 5, the first chopper device 100A includes a reactor 5A, a lower arm diode 9A, an upper arm switching element 6A, an upper arm diode 8A, and a driver 16A that drives the switching element 6A. Similarly, the second chopper device 100B includes a reactor 5B, a lower arm diode 9B, an upper arm switching element 6B, an upper arm diode 8B, and a driver 16B that drives the switching element 6B. Since the other configuration is the same as that of the step-up type multiple chopper device shown in FIG. 1, detailed description thereof is omitted here.

図5に示した降圧型の多重チョッパ装置についても、制御部20を構成するスイッチング信号補正部22は電流波形処理部13が生成した電流偏差信号ΔIを受け、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランス状態の向きと大きさを判定してスイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号に対して両チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランスが低減するように補正を施すので、図1に示した場合と同様に、この発明の作用、効果を得ることができる。   In the step-down multiple chopper device shown in FIG. 5 as well, the switching signal correction unit 22 constituting the control unit 20 receives the current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13 and receives the current difference between the chopper devices 100A and 100B. Since the direction and magnitude of the balance state are determined and the switching signal generated by the switching signal generation unit 21 is corrected so as to reduce the current imbalance between the two chopper devices 100A and 100B, it is shown in FIG. As in the case, the operation and effect of the present invention can be obtained.

変形例2.
図1又は図5に示した多重チョッパ装置では、各チョッパ装置100A、100B間で電流差が生じる同一の配線部品として、リアクトル5A、5Bの各配線を選び、各配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで一対の配線からなる配線束11を形成し、この配線束11の形成箇所に電流検出器12を設置して各配線を流れる電流差を表す検出電流Idを得るようにしている。この発明は必ずしもリアクトル5A、5Bの各配線を選定する必然性はなく、次のようにして各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品を選択することにより一対の配線束11を形成して電流検出器12を設置してもよい。
Modification 2
In the multi-chopper device shown in FIG. 1 or FIG. 5, the wires of the reactors 5A and 5B are selected as the same wiring parts that cause a current difference between the chopper devices 100A and 100B, and the direction of the current flowing out from each wire is reversed. A wiring bundle 11 composed of a pair of wirings is formed by superimposing the wiring bundles so as to face each other, and a current detector 12 is installed at a place where the wiring bundle 11 is formed to obtain a detection current Id representing a current difference flowing through each wiring. I am doing so. In the present invention, it is not always necessary to select the respective wirings of the reactors 5A and 5B. By selecting the same wiring parts of the chopper devices 100A and 100B as follows, a pair of wiring bundles 11 are formed to detect the current. A vessel 12 may be installed.

すなわち、図6に示すように、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として、各チョッパ装置100A、100Bの入力配線を選び、入力配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで配線束11を形成する。そして、この配線束11の形成箇所に電流検出器12を設置して各入力配線を流れる電流の差を検出電流Idとして得るようにしても良い。   That is, as shown in FIG. 6, as the same wiring component of each chopper device 100A, 100B, the input wiring of each chopper device 100A, 100B is selected and superimposed so that the direction of the current flowing out from the input wiring is reversed. Thus, the wiring bundle 11 is formed. Then, a current detector 12 may be installed at a place where the wiring bundle 11 is formed, and a difference in current flowing through each input wiring may be obtained as the detection current Id.

また、図7に示すように、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として、各チョッパ装置100A、100Bの出力配線を選び、出力配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで配線束11を形成する。そして、この配線束11の形成箇所に電流検出器12を設置して各出力配線を流れる電流の差を検出電流Idとして得るようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 7, as the same wiring component of each chopper device 100A, 100B, the output wiring of each chopper device 100A, 100B is selected and superposed so that the direction of the current flowing out from the output wiring is reversed. Thus, the wiring bundle 11 is formed. Then, a current detector 12 may be installed at a place where the wiring bundle 11 is formed, and a difference in current flowing through each output wiring may be obtained as the detection current Id.

また、図8に示すように、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として、各チョッパ装置100A、100Bのスイッチング素子7A、7Bの主電流の配線を選び、各スイッチング素子7A、7Bの主電流の配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで配線束11を形成する。そして、この配線束11の形成箇所に電流検出器12を設置して、各スイッチング素子7A、7Bの主電流の配線を流れる電流の差を検出電流Idとして得るようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 8, the main current wiring of the switching elements 7A and 7B of each chopper device 100A and 100B is selected as the same wiring component of each chopper device 100A and 100B, and the main current of each switching element 7A and 7B is selected. The wiring bundle 11 is formed by overlapping so that the direction of the current flowing out from the current wiring is reversed. Then, a current detector 12 may be installed at a place where the wiring bundle 11 is formed, and the difference between the currents flowing through the main current wirings of the switching elements 7A and 7B may be obtained as the detection current Id.

また、図9に示すように、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として、各チョッパ装置100A、100Bのダイオード8A、8Bの配線を選び、各ダイオード8A、8Bの配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで配線束11を形成する。そして、この配線束11の形成箇所に電流検出器12を設置して各ダイオード8A、8Bの配線を流れる電流の差を検出電流Idとして得るようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 9, the wiring of the diodes 8A and 8B of the chopper devices 100A and 100B is selected as the same wiring component of the chopper devices 100A and 100B, and the direction of the current flowing out from the wiring of the diodes 8A and 8B The wiring bundle 11 is formed by superimposing them so as to be opposite to each other. Then, a current detector 12 may be installed at a place where the wiring bundle 11 is formed, and a difference between currents flowing through the wirings of the diodes 8A and 8B may be obtained as the detection current Id.

変形例3.
図1及び図5では、一対の配線からなる配線束11の形成箇所に電流検出器12を設けるとともに、電流波形処理部13をローパスフィルタ131により構成しているが、この構成に限らず、例えば図10に示すような構成としてもよい。
Modification 3
In FIGS. 1 and 5, the current detector 12 is provided at the location where the wire bundle 11 composed of a pair of wires is formed, and the current waveform processing unit 13 is configured by the low-pass filter 131. It is good also as a structure as shown in FIG.

すなわち、図10の場合、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品としてリアクトル5A、5Bの配線を選び、各配線ごとに個別に電流検出器12A、12Bを設ける。そして、電流波形処理部13はローパスフィルタ131と演算器132から構成している。そして、各チョッパ装置100A、100Bのリアクトル5A、5Bに流れる電流を電流検出器12A、12Bで検出し、その検出電流Ida、Idbを電流波形処理部13の演算器132に入力して、両電流Ida、Idbを減算処理して電流差を求める。次にローパスフィルタ131でリップル成分を取り除くことで、電流差の直流成分を電流偏差信号ΔIとして生成し、この電流偏差信号ΔIを制御部20に入力するようにしている。
この構成によれば、電流検出器12A、12Bの数は多くなるものの、一対の配線からなる配線束11を形成する必要がないので、主回路配線の取り回し加工が簡単になる。
That is, in the case of FIG. 10, the wires of the reactors 5A and 5B are selected as the same wiring parts of the chopper devices 100A and 100B, and the current detectors 12A and 12B are individually provided for each wiring. The current waveform processing unit 13 includes a low-pass filter 131 and a calculator 132. Then, the currents flowing through the reactors 5A and 5B of the chopper devices 100A and 100B are detected by the current detectors 12A and 12B, and the detected currents Ida and Idb are input to the calculator 132 of the current waveform processing unit 13, so that both currents A current difference is obtained by subtracting Ida and Idb. Next, a ripple component is removed by the low-pass filter 131 to generate a direct current component of a current difference as a current deviation signal ΔI, and this current deviation signal ΔI is input to the control unit 20.
According to this configuration, although the number of current detectors 12A and 12B is increased, it is not necessary to form the wire bundle 11 composed of a pair of wires, so that the main circuit wiring can be easily handled.

変形例4.
また、上記の図10の場合、各電流検出器12A、12Bで得られる各検出電流Ida、Idbを先に演算器132に入力してから、その後ローパスフィルタ131を通して電流偏差信号ΔIを生成している。これとは逆に、図11に示すように、電流波形処理部13において、電流検出器12A、12Bで得られる検出電流Ida、Idbを先ず各ローパスフィルタ131A、131Bに個別に入力してリップル成分を取り除くことで直流成分を生成し、その後、各検出電流Ida、Idbの直流成分を演算器132に入力して両者の差を求めることで電流偏差信号ΔIを生成し、この電流偏差信号ΔIを制御部20に入力するようにしてもよい。
この構成によれば、電流波形処理部13を構成する演算器132は、直流成分波形の減算処理を行うので、高周波特性の悪い演算器132を用いても電流偏差信号ΔIを生成することができ、低コストで電流波形処理部13を構成することができる。
Modification 4
In the case of FIG. 10, the detection currents Ida and Idb obtained by the current detectors 12A and 12B are first input to the calculator 132, and then the current deviation signal ΔI is generated through the low-pass filter 131. Yes. On the other hand, as shown in FIG. 11, in the current waveform processing unit 13, the detected currents Ida and Idb obtained by the current detectors 12A and 12B are first individually input to the low-pass filters 131A and 131B, and ripple components are input. Then, a DC component is generated, and then the DC component of each of the detected currents Ida and Idb is input to the calculator 132 to obtain a difference between the two to generate a current deviation signal ΔI. You may make it input into the control part 20. FIG.
According to this configuration, the computing unit 132 constituting the current waveform processing unit 13 performs a subtraction process on the DC component waveform, so that the current deviation signal ΔI can be generated even using the computing unit 132 having poor high frequency characteristics. The current waveform processing unit 13 can be configured at low cost.

変形例5.
図10、図11の場合は、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品としてリアクトル5A、5Bの配線を選び、各リアクトル5A、5Bの配線を流れる電流を電流検出器12A、12Bで検出するようにした。しかし、これに限らず、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として、スイッチング素子7A、7Bを選び、各スイッチング素子7A、7Bに流れる主電流をそれぞれ電流検出器12A、12Bで検出することもできる。あるいは、各チョッパ装置100A、100Bの同一の配線部品として上アームのダイオード8A、8Bを選び、各ダイオード8A、8Bに流れる電流を電流検出器12A、12Bで検出することもできる。さらに、各チョッパ装置100A、100Bの入力電流あるいは出力電流をそれぞれ電流検出器12A、12Bで検出するようにしても良い。
Modification 5
In the case of FIGS. 10 and 11, the wires of the reactors 5A and 5B are selected as the same wiring parts of the chopper devices 100A and 100B, and the currents flowing through the wires of the reactors 5A and 5B are detected by the current detectors 12A and 12B. I did it. However, the present invention is not limited thereto, and switching elements 7A and 7B are selected as the same wiring parts of the chopper devices 100A and 100B, and the main currents flowing through the switching elements 7A and 7B are detected by the current detectors 12A and 12B, respectively. You can also. Alternatively, the upper arm diodes 8A and 8B can be selected as the same wiring components of the chopper devices 100A and 100B, and the currents flowing through the diodes 8A and 8B can be detected by the current detectors 12A and 12B. Furthermore, the input current or the output current of each chopper device 100A, 100B may be detected by the current detectors 12A, 12B, respectively.

変形例6.
制御部20内のスイッチング信号補正部22は、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランスを低減するために、スイッチング信号生成部21から生成されるスイッチング信号Sa*、Sb*に対してデューティ補正を施すが、その場合の補正量に制限を設けることが望ましい。
Modification 6
The switching signal correction unit 22 in the control unit 20 performs duty correction on the switching signals Sa * and Sb * generated from the switching signal generation unit 21 in order to reduce current imbalance between the chopper devices 100A and 100B. However, it is desirable to limit the amount of correction in that case.

すなわち、例えば、第2のチョッパ装置100Bが故障し、このチョッパ装置100Bの配線部品を流れる電流がゼロアンペアになり、チョッパ装置100Bから負荷2への電流供給が途絶えた場合を考える。このとき、スイッチング信号補正部22がスイッチング信号Sa*、Sb*に補正を施す補正量に制限が無いとすると、スイッチング信号補正部22は、第1のチョッパ装置100Aの配線部品を流れる電流がゼロアンペアになるように、スイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sa*に対して補正を施すことになる。その結果、故障を起こしたチョッパ装置100Bから負荷2への電流供給だけでなく、故障を起こしていないチョッパ装置100Aから負荷2への電流供給までもが途絶えてしまう不具合を生じる。これに対して、スイッチング信号補正部22のスイッチング信号Sa*、Sb*に対するデューティ補正の補正量に制限を設けると、第2のチョッパ装置100Bが故障を起こしても、故障を起こしていないチョッパ装置100Aから負荷2への電流供給がゼロアンペアに減少することが無く、負荷2への電流供給を続けることができる。   That is, for example, consider a case where the second chopper device 100B fails, the current flowing through the wiring components of the chopper device 100B becomes zero amperes, and the current supply from the chopper device 100B to the load 2 is interrupted. At this time, if the switching signal correction unit 22 does not limit the correction amount for correcting the switching signals Sa * and Sb *, the switching signal correction unit 22 has zero current flowing through the wiring components of the first chopper device 100A. The switching signal Sa * generated by the switching signal generation unit 21 is corrected so as to be amperage. As a result, not only the current supply from the chopper device 100B causing the failure to the load 2 but also the current supply from the chopper device 100A not causing the failure to the load 2 is interrupted. On the other hand, if the correction amount of the duty correction for the switching signals Sa * and Sb * of the switching signal correction unit 22 is limited, even if the second chopper device 100B fails, the chopper device that does not cause the failure. The current supply from 100 A to the load 2 does not decrease to zero amperes, and the current supply to the load 2 can be continued.

変形例7.
各チョッパ装置100A、100Bに用いるスイッチング素子6A、6B、7A、7Bとしては、IGBTやMOSFETなど、オン、オフ制御が可能な半導体素子が適用でき、また、ダイオード8A、8B、9A、9Bとしては、PiNダイオードやショットキーバリアダイオードの他、例えばMOSFETのボディダイオード等を適用することができる。
スイッチング素子6A、6B、7A、7Bやダイオード8A、8B、9A、9Bの半導体材料については広く普及している珪素を用いるものの他、珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドがある。スイッチング素子6A、6B、7A、7Bの半導体材料としてワイドバンドギャップ半導体を用いると、耐電圧性が高い、許容電流密度が高い等のワイドバンドギャップ半導体の材料特性によりチョッパ装置に用いられる珪素製のIGBTをワイドバンドギャップ半導体製のMOSFETに置き換えることができる。MOSFETのオン時の主端子間電圧は素子温度の上昇とともに上がる。各チョッパ装置100A、100Bの入力電流、出力電流が増加するとスイッチング素子6A、6B、7A、7Bの温度は上昇し、オン抵抗が増すことから電流アンバランスの拡大を妨げる。電流アンバランス低減制御の機能を補助することから、制御のフィードバックループのゲインを小さくすることができ、安定な電流アンバランス低減制御が可能となる。ダイオード8A、8B、9A、9Bの半導体材料としてワイドバンドギャップ半導体を用いると、耐電圧性が高い、許容電流密度が高い等のワイドバンドギャップ半導体の材料特性によりチョッパ装置に用いられる珪素製のPiNダイオードをワイドバンドギャップ半導体製のショットキーバリアダイオードに置き換えることができる。ショットキーバリアダイオードの順方向電圧降下は素子温度の上昇とともに上がる。各チョッパ装置100A、100Bの入力電流、出力電流が増加すると、ダイオード8A、8B、9A、9Bの温度は上昇し、順方向電圧降下が増すことから、電流アンバランスの拡大を妨げることができる。このように、電流アンバランスを低減する制御の機能を補助することから、制御のフィードバックループのゲインを小さくすることができ、安定な電流アンバランスの低減制御が可能となる。
Modification 7
As the switching elements 6A, 6B, 7A, 7B used in the chopper devices 100A, 100B, semiconductor elements that can be turned on / off, such as IGBTs and MOSFETs, can be applied, and as the diodes 8A, 8B, 9A, 9B, In addition to a PiN diode and a Schottky barrier diode, for example, a body diode of a MOSFET can be applied.
As for the semiconductor materials of the switching elements 6A, 6B, 7A, 7B and the diodes 8A, 8B, 9A, 9B, a wide band gap semiconductor having a band gap larger than that of silicon can be used in addition to the widely used silicon. Good. Examples of the wide band gap semiconductor include silicon carbide, a gallium nitride-based material, and diamond. When a wide bandgap semiconductor is used as the semiconductor material of the switching elements 6A, 6B, 7A, 7B, it is made of silicon used in the chopper device due to the material characteristics of the wide bandgap semiconductor such as high withstand voltage and high allowable current density. The IGBT can be replaced with a wide band gap semiconductor MOSFET. The voltage between the main terminals when the MOSFET is on increases as the element temperature increases. When the input current and output current of each chopper device 100A, 100B increase, the temperature of the switching elements 6A, 6B, 7A, 7B rises, and the on-resistance increases, thereby preventing the current imbalance from expanding. Since the current unbalance reduction control function is assisted, the gain of the control feedback loop can be reduced, and stable current unbalance reduction control can be performed. When a wide band gap semiconductor is used as the semiconductor material of the diodes 8A, 8B, 9A, 9B, silicon-made PiN used in the chopper device due to the material characteristics of the wide band gap semiconductor such as high withstand voltage and high allowable current density. The diode can be replaced with a Schottky barrier diode made of a wide band gap semiconductor. The forward voltage drop of the Schottky barrier diode increases as the element temperature increases. When the input current and output current of each chopper device 100A, 100B increase, the temperature of the diodes 8A, 8B, 9A, 9B increases, and the forward voltage drop increases, thereby preventing the current imbalance from expanding. As described above, since the control function for reducing the current imbalance is assisted, the gain of the control feedback loop can be reduced, and the stable control for reducing the current imbalance can be achieved.

変形例8.
この実施の形態1では、多重数が“2”の多重チョッパ装置を例にとって説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、多重数が“3”以上の多重チョッパ装置にも適用することができる。
Modification 8
In the first embodiment, the multiplex chopper apparatus having a multiplexing number of “2” has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is applied to a multiplex chopper apparatus having a multiplexing number of “3” or more. can do.

実施の形態2.
図12はこの発明の実施の形態2における多重チョッパ装置を示す回路図であり、図1に示した実施の形態1と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a multiple chopper device according to the second embodiment of the present invention. Components corresponding to or corresponding to those of the first embodiment shown in FIG.

この実施の形態2の多重チョッパ装置は、低圧側のバッテリー1と高圧側の負荷2の間で双方向に通流して直流電力を変換する双方向型のもので、低圧側のバッテリー1と高圧側の負荷2の間に2台のチョッパ装置100A、100Bが並列に接続されている。また、この実施の形態2の多重チョッパ装置は、電流検出器12、電流波形処理部13、および各チョッパ装置100A、100Bを駆動制御する制御部20を備えている。   The multiple chopper device of the second embodiment is a bidirectional type that converts DC power by bidirectionally passing between the low voltage side battery 1 and the high voltage side load 2. Two chopper devices 100A and 100B are connected in parallel between the load 2 on the side. The multiple chopper device according to the second embodiment includes a current detector 12, a current waveform processing unit 13, and a control unit 20 that drives and controls the chopper devices 100A and 100B.

図12において、第1のチョッパ装置100Aは、リアクトル5A、上アームのダイオード8Aとスイッチング素子6A、このスイッチング素子6Aを駆動するドライバ16A、下アームのダイオード9Aとスイッチング素子7A、およびこのスイッチング素子7Aを駆動するドライバ17Aより構成される。また、第2のチョッパ装置100Bについても同様に、リアクトル5B、上アームのダイオード8Bとスイッチング素子6B、このスイッチング素子6Bを駆動するドライバ16B、下アームのダイオード9Bとスイッチング素子7B、およびこのスイッチング素子7Bを駆動するドライバ17Bより構成される。   12, a first chopper device 100A includes a reactor 5A, an upper arm diode 8A and a switching element 6A, a driver 16A for driving the switching element 6A, a lower arm diode 9A and a switching element 7A, and the switching element 7A. It is comprised from the driver 17A which drives. Similarly for the second chopper device 100B, the reactor 5B, the upper arm diode 8B and the switching element 6B, the driver 16B for driving the switching element 6B, the lower arm diode 9B and the switching element 7B, and the switching element It comprises a driver 17B that drives 7B.

制御部20は、各スイッチング素子6A、7A、6B、7Bのオン、オフを指令するPWM制御用のスイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2を各ドライバ16A、17A、16B、17Bに出力し、これにより、各チョッパ装置100A、100Bがπの位相差を設けて駆動される。   The control unit 20 outputs PWM control switching signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 for commanding on / off of the switching elements 6A, 7A, 6B, and 7B to the drivers 16A, 17A, 16B, and 17B. Thus, the chopper devices 100A and 100B are driven with a phase difference of π.

この実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aからスイッチング素子7Aやダイオード8Aへ向かって流れる電流の向きと、第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bからスイッチング素子6Bやダイオード8Bへ向かって流れる電流の向きとが逆向きになるように、これら電流が流れる一対の配線を重ね合わせることで配線束11を形成する。そして、この配線束11に電流検出器12が設置されている。これにより、実施の形態1と同様、電流検出器12により、第1のチョッパ装置100Aのリアクトル5Aの配線を流れる電流と、第2のチョッパ装置100Bのリアクトル5Bの配線を流れる電流の差が検出電流Idとして検出される。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the direction of the current flowing from the reactor 5A of the first chopper device 100A toward the switching element 7A or the diode 8A and the reactor 5B of the second chopper device 100B. The wiring bundle 11 is formed by superposing a pair of wirings through which these currents flow so that the direction of the current flowing from the switching element 6B to the switching element 6B and the diode 8B is reversed. A current detector 12 is installed in the wiring bundle 11. Thus, as in the first embodiment, the current detector 12 detects the difference between the current flowing through the reactor 5A of the first chopper device 100A and the current flowing through the reactor 5B of the second chopper device 100B. Detected as current Id.

また、電流波形処理部13は、ローパスフィルタ131により構成され、電流検出器12の検出波形からリップル成分を取り除き、直流成分を電流偏差信号ΔIとして生成し、この電流偏差信号ΔIが制御部20に入力される。   The current waveform processing unit 13 includes a low-pass filter 131, removes a ripple component from the detection waveform of the current detector 12, generates a DC component as a current deviation signal ΔI, and this current deviation signal ΔI is sent to the control unit 20. Entered.

次に、制御部20の構成について説明する。
この制御部20は、実施の形態1と同様に、スイッチング信号生成部21とスイッチング信号補正部22とがそれぞれ独立して設けられている。
Next, the configuration of the control unit 20 will be described.
As in the first embodiment, the control unit 20 includes a switching signal generation unit 21 and a switching signal correction unit 22 independently of each other.

実施の形態2のスイッチング信号生成部21は、スイッチング周期設定及びチョッパ装置100Aと100B間の位相差設定を行うと共に、入出力電圧設定に基づいて各チョッパ装置100A、100Bの各ドライバ16A、17A、16B、17Bに関する所定のデューティをもつスイッチング信号Sa1*、Sa2*、Sb1*、Sb2*を生成する。しかも、同一アームに属するスイッチング素子6Aと7A、およびスイッチング素子6Bと7Bへの、スイッチング信号Sa1*とSa2*、およびスイッチング信号Sb1*とSb2*に関しては、オンとオフの切り替えの際に上下アームのスイッチング素子6Aと7A、およびスイッチング素子6Bと7Bの双方にオフ指令を与えるデッドタイムが設けられる。   The switching signal generation unit 21 according to the second embodiment performs switching period setting and phase difference setting between the chopper devices 100A and 100B, and each driver 16A, 17A of each chopper device 100A, 100B based on input / output voltage setting. Switching signals Sa1 *, Sa2 *, Sb1 *, and Sb2 * having a predetermined duty related to 16B and 17B are generated. In addition, the switching signals Sa1 * and Sa2 * and the switching signals Sb1 * and Sb2 * to the switching elements 6A and 7A and the switching elements 6B and 7B belonging to the same arm are turned up and down at the time of switching on and off. The switching elements 6A and 7A and the switching elements 6B and 7B are provided with a dead time for giving an OFF command.

この場合のデッドタイムについては、デッドタイムが短いとアーム短絡を起こし、チョッパ装置の構成部品を破損する恐れがある一方、デッドタイムが長すぎると以下のような問題が起こる。双方向型の多重チョッパ装置では、低圧側のバッテリー1から高圧側の負荷2へ直流電力を昇圧して送る状態と、高圧側の負荷2から低圧側のバッテリー1へ直流電力を降圧して回生する状態の間を、スイッチング信号のデューティを制御することで連続的に切り替えることができる。ここで、デッドタイムが長すぎると、上アームのスイッチング素子6A、6Bに関するスイッチング信号Sa1*、Sb1*のデューティと、下アームのスイッチング素子7A、7Bに関するスイッチング信号Sa2*、Sb2*のデューティの差が大きくなる。昇圧状態での電圧変換率と降圧状態での電圧変換率の差が大きくなり、昇圧状態と降圧状態の切り替え時にチョッパ装置100A、100Bの動作が不安定になってしまう。このように、同一アームに属するスイッチング素子6Aと7A、スイッチング素子6Bと7Bへの、スイッチング信号Sa1*とSa2*、スイッチング信号Sb1*とSb2*に設定されるデッドタイムには、好適なデッドタイムの長さが存在し、制御部20は設計された所定のデッドタイムの長さをもってチョッパ装置100A、100Bにスイッチング信号を出力することが必須である。   Regarding the dead time in this case, if the dead time is short, an arm short circuit may occur and the components of the chopper device may be damaged. On the other hand, if the dead time is too long, the following problems occur. In the bidirectional multiple chopper device, the DC power is boosted and sent from the low voltage side battery 1 to the high voltage side load 2, and the DC power is stepped down from the high voltage side load 2 to the low voltage side battery 1 for regeneration. It is possible to continuously switch between the states to be performed by controlling the duty of the switching signal. Here, if the dead time is too long, the difference between the duty of the switching signals Sa1 * and Sb1 * related to the upper arm switching elements 6A and 6B and the duty of the switching signals Sa2 * and Sb2 * related to the lower arm switching elements 7A and 7B. Becomes larger. The difference between the voltage conversion rate in the step-up state and the voltage conversion rate in the step-down state becomes large, and the operation of the chopper devices 100A and 100B becomes unstable when switching between the step-up state and the step-down state. Thus, the dead time set for the switching signals Sa1 * and Sa2 * and the switching signals Sb1 * and Sb2 * to the switching elements 6A and 7A, switching elements 6B and 7B belonging to the same arm is suitable for the dead time. It is essential that the control unit 20 outputs the switching signal to the chopper devices 100A and 100B with the designed predetermined dead time length.

また、制御部20内のスイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13が生成する電流偏差信号ΔIを入力し、この電流偏差信号ΔIに基づいて、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランス状態の向きと大きさを判定する。そして、スイッチング信号補正部22は、この判定に基づいてチョッパ装置100A、100B間の電流バランス状態が低減するように、スイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sa1*とSa2*、スイッチング信号Sb1*とSb2*にデューティ補正を施し、デューティ補正後の各スイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2を各チョッパ装置100A、100Bの各ドライバ16A、17A、16B、17Bに対して出力する。   In addition, the switching signal correction unit 22 in the control unit 20 receives the current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13, and based on the current deviation signal ΔI, the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B. Determine the orientation and size. Then, the switching signal correction unit 22 switches the switching signals Sa1 * and Sa2 * and the switching signal Sb1 * generated by the switching signal generation unit 21 so that the current balance state between the chopper devices 100A and 100B is reduced based on this determination. And Sb2 * are subjected to duty correction, and the duty-corrected switching signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 are output to the drivers 16A, 17A, 16B, and 17B of the chopper devices 100A and 100B.

この場合、スイッチング信号補正部22が行うデューティ補正の内容は、基本的には実施の形態1で説明した場合と同様である。なお、スイッチング信号生成部21が生成した同一アームのスイッチング素子6Aと7A、スイッチング素子6Bと7Bへのスイッチング信号Sa1*とSa2*、スイッチング信号Sb1*とSb2*にはデッドタイムが設けられているが、スイッチング信号補正部22が施す補正によってデッドタイムの長さが変わらないように予め調整しておく。   In this case, the content of the duty correction performed by the switching signal correction unit 22 is basically the same as that described in the first embodiment. The switching signals 6A and 7A of the same arm generated by the switching signal generation unit 21, switching signals Sa1 * and Sa2 * to the switching elements 6B and 7B, and switching signals Sb1 * and Sb2 * have a dead time. However, adjustment is made in advance so that the length of the dead time is not changed by the correction performed by the switching signal correction unit 22.

この実施の形態2の双方向型の多重チョッパ装置のように、デッドタイムを設けて上下アームのスイッチング素子6Aと7A、スイッチング素子6Bと7Bをオン、オフする場合でも、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランスを低減するとともに、電流アンバランス状態を低減する制御の遅れを小さくできる。さらに、PWM方式によるスイッチング信号の生成と、電流アンバランスを低減するためにスイッチング信号のオン、オフ時間を変化させる制御とをそれぞれ独立に行うので、設計変更に伴う全体的な影響が小さく、余分な手間や労力が削減できる。   Even when the switching elements 6A and 7A and the switching elements 6B and 7B of the upper and lower arms are turned on and off by providing a dead time as in the bidirectional multiple chopper apparatus of the second embodiment, the distance between the chopper apparatuses 100A and 100B Current unbalance and a control delay for reducing the current unbalance state can be reduced. Furthermore, since the switching signal generation by the PWM method and the control for changing the ON / OFF time of the switching signal are independently performed in order to reduce the current imbalance, the overall influence due to the design change is small and extra. Can save time and effort.

図12に示した多重チョッパ装置は、低圧側のバッテリー1と高圧側の負荷2の間で双方向に通流して直流電力を変換する双方向型の多重チョッパ装置として、各チョッパ装置100A、100BにIGBTなどの一方向通流型のスイッチング素子6A、7A、6B、7Bを使用しているが、これに限らず、双方向通流スイッチを用いて同期整流を行う同期整流型の多重チョッパ装置にも適用することが可能である。   The multi-chopper device shown in FIG. 12 is a bi-directional multi-chopper device that converts DC power through bidirectional flow between the low-voltage side battery 1 and the high-voltage side load 2. Unidirectional flow type switching elements 6A, 7A, 6B, 7B such as IGBTs are used, but not limited to this, a synchronous rectification type multiple chopper device that performs synchronous rectification using a bidirectional flow switch It is also possible to apply to.

図13はこの同期整流型の多重チョッパ装置の回路図である。
この場合の基本的な構成は、図12に示した場合と同じであるが、スイッチング素子6A、7A、6B、7Bには双方向通流スイッチが採用されている。この場合の双方向通流スイッチとは、MOSFETのように、ゲートドライバにオン指令信号を入れると、スイッチング素子の順方向だけでなく逆方向にも低抵抗で電流を通流することができるスイッチをいう。
FIG. 13 is a circuit diagram of the synchronous rectification type multiple chopper device.
The basic configuration in this case is the same as that shown in FIG. 12, but a bidirectional flow switch is employed for the switching elements 6A, 7A, 6B, and 7B. In this case, the bidirectional flow switch is a switch that allows a current to flow with low resistance not only in the forward direction but also in the reverse direction of the switching element when an ON command signal is input to the gate driver, such as a MOSFET. Say.

図13に示す同期整流型の多重チョッパ装置では、各ダイオード8A、9A、8B、9Bに還流電流が通流する期間に、各ダイオード8A、9A、8B、9Bに並列接続されている双方向通流スイッチである各スイッチング素子6A、7A、6B、7Bをオンする。還流電流がダイオード8A、9A、8B、9Bとスイッチング素子6A、7A、6B、7Bに分流して通流し、ダイオード8A、9A、8B、9B単体で全ての還流電流が通流する場合に比べて還流電流の電圧降下が小さくなる。このように、公知の同期整流技術を用いると、昇圧を行う多重チョッパ装置、降圧を行う多重チョッパ装置、昇圧と降圧を双方向に行う多重チョッパ装置において全体の通流損失を低減することができる。
その他の構成および動作は、図12に示した構成の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
In the synchronous rectification type multiple chopper device shown in FIG. 13, during the period in which the return current flows through each of the diodes 8A, 9A, 8B, 9B, the bidirectional communication connected to each of the diodes 8A, 9A, 8B, 9B in parallel. Each switching element 6A, 7A, 6B, 7B which is a flow switch is turned on. Compared to the case where the return current is shunted through the diodes 8A, 9A, 8B, and 9B and the switching elements 6A, 7A, 6B, and 7B, and all the return current is passed through the diodes 8A, 9A, 8B, and 9B alone. The voltage drop of the reflux current is reduced. As described above, when a known synchronous rectification technique is used, the entire conduction loss can be reduced in the multiple chopper device that performs boosting, the multiple chopper device that performs step-down, and the multiple chopper device that performs boosting and step-down in both directions. .
Other configurations and operations are the same as those in the configuration shown in FIG. 12, and thus detailed description thereof is omitted here.

なお、この実施の形態2に係る図12、図13に示した構成の場合にも、先の実施の形態1で指摘した変形例2〜変形例8と同様の各種の変形を加えることが可能である。   12 and 13 according to the second embodiment, various modifications similar to those of the second to eighth modifications pointed out in the first embodiment can be applied. It is.

実施の形態3.
図14はこの発明の実施の形態3における多重チョッパ装置の構成を示す回路図であり、図12に示した実施の形態2と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 14 is a circuit diagram showing the configuration of the multiple chopper device according to the third embodiment of the present invention. Components corresponding to or corresponding to those of the second embodiment shown in FIG.

この実施の形態3の多重チョッパ装置は、低圧側のバッテリー1と高圧側の負荷2の間で双方向に通流して直流電力を変換する双方向型のもので、互いに並列に接続された各チョッパ装置100A、100Bの構成は、図12に示した実施の形態2の場合と基本的に同じである。また、各チョッパ装置100A、100Bのリアクトル5A、5Bの配線について、電流の向きが逆向きになるようにこれら一対の配線を重ね合わせることで配線束11が形成され、この配線束11に電流検出器12が設置されていることも実施の形態2と同じである。さらに、電流波形処理部13の構成も実施の形態2の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。   The multiple chopper device according to the third embodiment is a bidirectional type that converts DC power through bidirectional flow between the low-voltage side battery 1 and the high-voltage side load 2, and is connected to each other in parallel. The configurations of the chopper devices 100A and 100B are basically the same as those in the second embodiment shown in FIG. Further, for the wires of the reactors 5A and 5B of the chopper devices 100A and 100B, a wire bundle 11 is formed by superposing these pair of wires so that the directions of the currents are opposite to each other. It is the same as that of Embodiment 2 that the vessel 12 is installed. Furthermore, since the configuration of the current waveform processing unit 13 is the same as that of the second embodiment, detailed description thereof is omitted here.

この実施の形態3において、図12に示した実施の形態2と異なる点は、制御部20の構成にある。すなわち、この実施の形態3の制御部20は、スイッチング信号生成部21およびスイッチング信号補正部22に加えて、さらに上下アーム信号生成部23を備えている。   The third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 12 in the configuration of the control unit 20. That is, the control unit 20 of the third embodiment further includes an upper and lower arm signal generation unit 23 in addition to the switching signal generation unit 21 and the switching signal correction unit 22.

ここで、スイッチング信号生成部21は、スイッチング周期設定及びチョッパ装置100A、100B間の位相差設定を行うと共に、入出力電圧設定に基づいて、各チョッパ装置100A、100Bの下アームのスイッチング素子7A、7Bの各ドライバ17A、17Bに関するスイッチング信号Sa2*、Sb2*を生成する。   Here, the switching signal generation unit 21 performs the switching cycle setting and the phase difference setting between the chopper devices 100A and 100B, and the switching elements 7A of the lower arms of the chopper devices 100A and 100B based on the input / output voltage settings. The switching signals Sa2 * and Sb2 * related to the drivers 17A and 17B of 7B are generated.

スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13が生成する電流偏差信号ΔIを入力し、この電流偏差信号ΔIに基づいて、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランス状態の向きと大きさを判定し、この判定に基づいてチョッパ装置100A、100B間の電流バランス状態が低減するように、スイッチング信号生成部21が生成した2つのスイッチング信号Sa2*、Sb2*に対してデューティ補正を施す。   The switching signal correction unit 22 receives the current deviation signal ΔI generated by the current waveform processing unit 13, and determines the direction and magnitude of the current unbalanced state between the chopper devices 100A and 100B based on the current deviation signal ΔI. Then, based on this determination, duty correction is performed on the two switching signals Sa2 * and Sb2 * generated by the switching signal generation unit 21 so that the current balance state between the chopper devices 100A and 100B is reduced.

上下アーム信号生成部23は、スイッチング信号補正部22でデューティ補正を施された2つのスイッチング信号Sa2、Sb2に基づいて、4つのスイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2を生成し、これらの各スイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2を各チョッパ装置100A、100Bの各ドライバ6A、7A、6B、7Bにそれぞれ出力する。   The upper and lower arm signal generation unit 23 generates four switching signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 based on the two switching signals Sa2 and Sb2 that have been subjected to duty correction by the switching signal correction unit 22, and each of these switching signals The signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 are output to the drivers 6A, 7A, 6B, and 7B of the chopper devices 100A and 100B, respectively.

すなわち、上下アーム信号生成部23は、スイッチング信号補正部22でデューティ補正された下アームのドイラバ17Aに与えるスイッチング信号Sa2に遅延時間を与えて出力する。スイッチング信号Sa2のオン時間の長さ、オフ時間の長さは変わらない。上下アーム信号生成部23は、下アームのドライバ17Aのスイッチング信号Sa2のオンを出力する前に上アームのドライバ16Aへのスイッチング信号Sa1のオフを出力し、スイッチング信号Sa1、Sa2の双方がオフとなるデッドタイムを設ける。下アームのドライバ17Aのスイッチング信号Sa2のオフを出力した後に上アームのドライバ16Aへのスイッチング信号Sa1のオンを出力し、スイッチング信号Sa1、Sa2の双方がオフとなるデッドタイムを設ける。所定のデッドタイム長さが得られるように上下アーム信号生成部23をあらかじめ調整しておく。上下アーム信号生成部23は、スイッチング信号補正部22でデューティ補正された下アームのドイラバ17Bに与えるスイッチング信号Sb2についても同様に処理し、下アームのドイラバ17Bに与えるスイッチング信号Sb2と上アームのドライバ16Bに与えるスイッチング信号Sb1を出力する。スイッチング信号補正部22にてデューティ補正されたスイッチング信号Sa2とSb2の位相差設定が変わらないように上下アーム信号生成部23をあらかじめ調整しておく。このように、上下アーム信号生成部23は、スイッチング信号補正部22でデューティ補正を施された2つのスイッチング信号Sa2、Sb2から4つのスイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2を生成する。   That is, the upper and lower arm signal generator 23 gives a delay time to the switching signal Sa <b> 2 given to the lower arm driver 17 </ b> A whose duty has been corrected by the switching signal corrector 22 and outputs it. The length of the on time and the length of the off time of the switching signal Sa2 are not changed. The upper and lower arm signal generator 23 outputs the switching signal Sa1 off to the upper arm driver 16A before outputting the switching signal Sa2 on the lower arm driver 17A, and both the switching signals Sa1 and Sa2 are off. A dead time is provided. After the switching signal Sa2 of the lower arm driver 17A is output OFF, the switching signal Sa1 is output to the upper arm driver 16A, and a dead time is set in which both the switching signals Sa1 and Sa2 are OFF. The upper and lower arm signal generator 23 is adjusted in advance so as to obtain a predetermined dead time length. The upper and lower arm signal generation unit 23 similarly processes the switching signal Sb2 applied to the lower arm driver 17B whose duty is corrected by the switching signal correction unit 22, and the switching signal Sb2 applied to the lower arm driver 17B and the upper arm driver. The switching signal Sb1 given to 16B is output. The upper and lower arm signal generation unit 23 is adjusted in advance so that the phase difference setting of the switching signals Sa2 and Sb2 whose duty is corrected by the switching signal correction unit 22 does not change. As described above, the upper and lower arm signal generation unit 23 generates the four switching signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 from the two switching signals Sa2 and Sb2 that have been subjected to duty correction by the switching signal correction unit 22.

そして、上下アーム信号生成部23により生成された各スイッチング信号Sa1、Sa2、Sb1、Sb2は、それぞれチョッパ装置100A、100Bの各ドライバ16A、17A、16B、17Bに入力され、各チョッパ装置100A、100Bは直流変換を行う。   The switching signals Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 generated by the upper and lower arm signal generator 23 are input to the drivers 16A, 17A, 16B, and 17B of the chopper devices 100A and 100B, respectively, and the chopper devices 100A and 100B are input. Performs DC conversion.

このように、この実施の形態3による双方向型の多重チョッパ装置は、デッドタイムを設けて上下アームのスイッチング素子6Aと7A、スイッチング素子6Bと7Bをオン、オフする場合でも、チョッパ装置100A、100B間の電流アンバランスを低減するとともに、電流アンバランス状態を低減する制御の遅れを小さくできる。さらに、PWM方式によるスイッチング信号の生成と、電流アンバランスを低減するためにスイッチング信号のオン、オフ時間を変化させる制御と、上下アームのスイッチング素子へのスイッチング信号間の所定長さのデッドタイムの設定とをそれぞれ独立に行うので、設計変更に伴う全体的な影響が小さく、余分な手間や労力が削減できる。例えば、電流アンバランスを低減するためにスイッチング信号のオン、オフ時間を変化させる制御の設計を変更しても、所定のデッドタイム長さの設定の精度への影響が小さい。   As described above, the bidirectional multiple chopper device according to the third embodiment has a dead time, and even when the switching elements 6A and 7A and the switching elements 6B and 7B of the upper and lower arms are turned on and off, the chopper device 100A, While reducing the current unbalance between 100B, the delay of the control which reduces a current unbalance state can be made small. Furthermore, the switching signal generation by the PWM method, the control for changing the on / off time of the switching signal to reduce the current imbalance, and the dead time of a predetermined length between the switching signals to the switching elements of the upper and lower arms Since the setting is performed independently, the overall influence due to the design change is small, and extra labor and labor can be reduced. For example, even if the control design for changing the ON / OFF time of the switching signal to reduce the current imbalance is changed, the influence on the accuracy of setting the predetermined dead time length is small.

なお、図14の多重チョッパ装置の説明で、スイッチング信号生成部21は、各チョッパ装置100A,100Bの下アームの各スイッチング素子7A,7Bのドライバ17A,17Bに関するスイッチング信号Sa2*、Sb2*を生成するようにしているが、これに限らず、各チョッパ装置100A,100Bの上アームの各スイッチング素子6A,6Bのドライバ16A,16Bに関するスイッチング信号Sa1*、Sb*1を生成する構成としてもよい。   In the description of the multiple chopper device in FIG. 14, the switching signal generation unit 21 generates the switching signals Sa2 * and Sb2 * related to the drivers 17A and 17B of the switching elements 7A and 7B of the lower arms of the chopper devices 100A and 100B. However, the present invention is not limited to this, and the switching signals Sa1 * and Sb * 1 related to the drivers 16A and 16B of the switching elements 6A and 6B of the upper arms of the chopper devices 100A and 100B may be generated.

この場合、上下アーム信号生成部23は、スイッチング信号補正部22により補正を施されたスイッチング信号Sa1、Sb1を受けて、デッドタイムを設けて上アームのスイッチング素子6A,6Bへのスイッチング信号Sa1、Sb1と下アームのスイッチング素子7A,7Bへのスイッチング信号Sa2、Sb2の組を生成する。   In this case, the upper and lower arm signal generation unit 23 receives the switching signals Sa1 and Sb1 corrected by the switching signal correction unit 22 and provides a switching time Sa1 to the switching elements 6A and 6B of the upper arm with a dead time. A set of switching signals Sa2 and Sb2 to Sb1 and lower arm switching elements 7A and 7B is generated.

図14に示した多重チョッパ装置は、低圧側のバッテリー1と高圧側の負荷2の間で双方向に通流して直流電力を変換する双方向型の多重チョッパ装置として、各チョッパ装置100A、100BにIGBTなどの一方向通流型のスイッチング素子6A、7A、6B、7Bを使用しているが、これに限らず、双方向通流スイッチを用いて同期整流を行う同期整流型の多重チョッパ装置にも適用することが可能である。   The multi-chopper device shown in FIG. 14 is a bi-directional multi-chopper device that converts DC power through bidirectional flow between the low-voltage side battery 1 and the high-voltage side load 2. Unidirectional flow type switching elements 6A, 7A, 6B, 7B such as IGBTs are used, but not limited to this, a synchronous rectification type multiple chopper device that performs synchronous rectification using a bidirectional flow switch It is also possible to apply to.

図15はこの同期整流型の多重チョッパ装置の回路図である。
図15の多重チョッパ装置の基本的な構成は、図14に示した場合と同じであるが、スイッチング素子6A、7A、6B、7Bには、MOSFETのように、ゲートドライバにオン指令信号を入れると、スイッチング素子の順方向だけでなく逆方向にも低抵抗で電流を通流することができる双方向通流スイッチが採用されている。
FIG. 15 is a circuit diagram of the synchronous rectification type multiple chopper device.
The basic configuration of the multiple chopper device of FIG. 15 is the same as that shown in FIG. 14, but an ON command signal is input to the gate driver in the switching elements 6A, 7A, 6B, and 7B, like a MOSFET. In addition, a bidirectional flow switch is employed that can pass current with low resistance not only in the forward direction but also in the reverse direction of the switching element.

図15に示す同期整流型の多重チョッパ装置では、各ダイオード8A、9A、8B、9Bに還流電流が通流する期間に、各ダイオード8A、9A、8B、9Bに並列接続されている双方向通流スイッチである各スイッチング素子6A、7A、6B、7Bをオンする。還流電流がダイオード8A、9A、8B、9Bとスイッチング素子6A、7A、6B、7Bに分流して通流し、ダイオード8A、9A、8B、9B単体で全ての還流電流が通流する場合に比べて還流電流の電圧降下が小さくなる。このように、公知の同期整流技術を用いると、昇圧を行う多重チョッパ装置、降圧を行う多重チョッパ装置、昇圧と降圧を双方向に行う多重チョッパ装置において全体の通流損失を低減することができる。
その他の構成および動作は、図14に示した構成の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
In the synchronous rectification type multiple chopper device shown in FIG. 15, during the period in which the return current flows through each diode 8A, 9A, 8B, 9B, the bidirectional communication connected in parallel to each diode 8A, 9A, 8B, 9B. Each switching element 6A, 7A, 6B, 7B which is a flow switch is turned on. Compared to the case where the return current is shunted through the diodes 8A, 9A, 8B, and 9B and the switching elements 6A, 7A, 6B, and 7B, and all the return current is passed through the diodes 8A, 9A, 8B, and 9B alone. The voltage drop of the reflux current is reduced. As described above, when a known synchronous rectification technique is used, the entire conduction loss can be reduced in the multiple chopper device that performs boosting, the multiple chopper device that performs step-down, and the multiple chopper device that performs boosting and step-down in both directions. .
Other configurations and operations are the same as those in the configuration shown in FIG. 14, and thus detailed description thereof is omitted here.

なお、この実施の形態3に係る図14、図15に示した構成の場合にも、先の実施の形態1で指摘した変形例2〜変形例8と同様の各種の変形を加えることが可能である。   14 and 15 according to the third embodiment, various modifications similar to those of the second to eighth modifications pointed out in the first embodiment can be applied. It is.

実施の形態4.
図16はこの発明の実施の形態4における多重チョッパ装置を示す回路図であり、図1に示した実施の形態1と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 16 is a circuit diagram showing a multiple chopper device according to the fourth embodiment of the present invention. Components corresponding to or corresponding to those of the first embodiment shown in FIG.

実施の形態4の多重チョッパ装置は、低圧側のバッテリー1から高圧側の負荷2への昇圧を行う昇圧型の3重チョッパ装置であり、バッテリー1と負荷2の間に3台のチョッパ装置100A、100B、100Cが並列に接続されている。また、この実施の形態4の多重チョッパ装置は、2つの電流検出器12AB、12BC、2つの電流波形処理部13AB、13BC、および各チョッパ装置100A、100B、100Cを駆動制御する制御部20を備えている。   The multiple chopper device according to the fourth embodiment is a step-up type triple chopper device that boosts voltage from the low-voltage side battery 1 to the high-voltage side load 2, and three chopper devices 100 </ b> A between the battery 1 and the load 2. , 100B, 100C are connected in parallel. The multiple chopper device according to the fourth embodiment includes two current detectors 12AB and 12BC, two current waveform processing units 13AB and 13BC, and a control unit 20 that drives and controls the chopper devices 100A, 100B, and 100C. ing.

第1のチョッパ装置100Aは、図1に示した実施の形態1の場合と同様、リアクトル5A、上アームのダイオード8A、下アームのダイオード9Aとスイッチング素子7A、このスイッチング素子7Aを駆動するドライバ17Aを備える。第2のチョッパ装置100Bは、リアクトル5B、上アームのダイオード8B、下アームのダイオード9Bとスイッチング素子7B、このスイッチング素子7Bを駆動するドライバ17Bを備える。第3のチョッパ装置100Cは、リアクトル5C、上アームのダイオード8C、下アームのダイオード9Cとスイッチング素子7C、このスイッチング素子7Cを駆動するドライバ17Cを備える。   As in the case of the first embodiment shown in FIG. 1, the first chopper device 100A includes a reactor 5A, an upper arm diode 8A, a lower arm diode 9A and a switching element 7A, and a driver 17A for driving the switching element 7A. Is provided. The second chopper device 100B includes a reactor 5B, an upper arm diode 8B, a lower arm diode 9B and a switching element 7B, and a driver 17B that drives the switching element 7B. The third chopper device 100C includes a reactor 5C, an upper arm diode 8C, a lower arm diode 9C and a switching element 7C, and a driver 17C for driving the switching element 7C.

制御部20は、スイッチング素子7A、7B、7Cのオン、オフを指令するスイッチング信号Sa、Sb、Scを各ドライバ17A、17B、17Cに出力し、チョッパ装置100A、100B、100Cはそれぞれゼロ、2π/3、4π/3の位相で駆動される。   The control unit 20 outputs switching signals Sa, Sb, and Sc for commanding on / off of the switching elements 7A, 7B, and 7C to the drivers 17A, 17B, and 17C, and the chopper devices 100A, 100B, and 100C are zero and 2π, respectively. Driven at a phase of / 3, 4π / 3.

この実施の形態4では、チョッパ装置100A及び100Bの同一の配線部品として、リアクトル5A、5Bの各配線を選び、各配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで一対の配線からなる配線束11ABを形成し、この配線束11ABの箇所に電流検出器12ABを設置している。そして、一方の電流波形処理部13ABは、ローパスフィルタ131ABを備え、電流検出器12ABにより検出されたリアクトル5A、5Bの配線を流れる電流差を示す検出電流Id1から直流成分を抽出して電流偏差信号ΔI1を出力する。   In the fourth embodiment, a pair of wirings are selected by selecting each of the reactors 5A and 5B as the same wiring parts of the chopper devices 100A and 100B and superimposing them so that the directions of the currents flowing out from the respective wirings are reversed. A wire bundle 11AB is formed, and a current detector 12AB is installed at the location of the wire bundle 11AB. One current waveform processing unit 13AB includes a low-pass filter 131AB, extracts a DC component from a detected current Id1 indicating a current difference flowing through the wiring of the reactors 5A and 5B detected by the current detector 12AB, and outputs a current deviation signal. ΔI1 is output.

また、チョッパ装置100B及び100Cの同一の配線部品として、リアクトル5B、5Cの各配線を選び、各配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように重ね合わせることで一対の配線からなる配線束11BCを形成し、この配線束11BCの箇所に電流検出器12BCを設置している。そして、他方の電流波形処理部13BCは、ローパスフィルタ131BCを備え、電流検出器12BCにより検出されたリアクトル5B、5Cの配線を流れる電流差を示す検出電流Id2から直流成分を抽出して電流偏差信号ΔI2を出力する。
こうして、各電流波形処理部13AB、13BCにより生成された各電流偏差信号ΔI1、ΔI2は共に制御部20に入力される。
Further, as the same wiring parts of the chopper devices 100B and 100C, the respective wires of the reactors 5B and 5C are selected and superposed so that the directions of the currents flowing out from the respective wires are opposite to each other, so that the wire bundle 11BC composed of a pair of wires. And a current detector 12BC is installed at the location of the wiring bundle 11BC. The other current waveform processing unit 13BC includes a low-pass filter 131BC, extracts a DC component from a detected current Id2 indicating a current difference flowing through the wires of the reactors 5B and 5C detected by the current detector 12BC, and outputs a current deviation signal. ΔI2 is output.
Thus, the current deviation signals ΔI1 and ΔI2 generated by the current waveform processing units 13AB and 13BC are both input to the control unit 20.

ここで、チョッパ装置100Aのリアクトル5Aを流れる電流の直流成分をIa、チョッパ装置100Bのリアクトル5Bを流れる電流の直流成分をIb、チョッパ装置100Cのリアクトル5Cを流れる電流の直流成分Icとし、例えばIa=16アンペア、Ib=11アンペア、Ic=12アンペアである場合を例にとって制御部20の機能について以下説明する。   Here, the direct current component of the current flowing through the reactor 5A of the chopper device 100A is Ia, the direct current component of the current flowing through the reactor 5B of the chopper device 100B is Ib, and the direct current component Ic of the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C is, for example, Ia The function of the control unit 20 will be described below taking as an example the case of = 16 amps, Ib = 11 amps, and Ic = 12 amps.

スイッチング信号生成部21は、スイッチング周期設定及び並列チョッパ装置間の位相差設定を行うと共に、入出力電圧設定に基づいて、各ドライバ17A、17B、17Cに関するスイッチング信号Sa*、Sb*、Sc*をそれぞれ生成する。   The switching signal generation unit 21 sets the switching period and the phase difference between the parallel chopper devices, and outputs the switching signals Sa *, Sb *, and Sc * related to the drivers 17A, 17B, and 17C based on the input / output voltage settings. Generate each.

スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13ABが生成する電流偏差信号ΔI1を入力することで、チョッパ装置100Aのリアクトル電流がチョッパ装置100Bのリアクトル電流よりもIa−Ib=5アンペア高いという情報を得る。また、スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13BCが生成する電流偏差信号ΔI2を入力することで、チョッパ装置100Cのリアクトル電流がチョッパ装置100Bのリアクトル電流よりもIc−Ib=1アンペア高いという情報を得る。各チョッパ装置100A、100B、100Cが互いに電流バランス状態にあるとしたとき、各リアクトル5A、5B、5Cを流れる電流の直流成分はIa、Ib、Icの平均電流(Ia+Ib+Ic)/3に一致する。   The switching signal correction unit 22 receives the information that the reactor current of the chopper device 100A is higher by Ia−Ib = 5 amps than the reactor current of the chopper device 100B by inputting the current deviation signal ΔI1 generated by the current waveform processing unit 13AB. obtain. Further, the switching signal correction unit 22 inputs the current deviation signal ΔI2 generated by the current waveform processing unit 13BC, so that the reactor current of the chopper device 100C is Ic−Ib = 1 ampere higher than the reactor current of the chopper device 100B. get information. When the chopper devices 100A, 100B, and 100C are in a current balance state, the direct current components of the currents flowing through the reactors 5A, 5B, and 5C coincide with the average current (Ia + Ib + Ic) / 3 of Ia, Ib, and Ic.

この実施の形態4では、チョッパ装置100A、100B、100Cの同一の配線部品としてリアクトル5A、5B、5Cの配線を選んでいる。そこで、全てのチョッパ装置についてリアクトル配線に流れる電流の値とリアクトル配線に流れる電流の平均値との差を対平均電流偏差と定義すると、全てのチョッパ装置について対平均電流偏差は、次の式(1)で表される。 In the fourth embodiment, the wires of the reactors 5A, 5B, and 5C are selected as the same wiring components of the chopper devices 100A, 100B, and 100C. Therefore, when the difference between the value of the current flowing through the reactor wiring and the average value of the current flowing through the reactor wiring is defined as the average current deviation for all the chopper devices, the average current deviation for all the chopper devices is expressed by the following formula ( 1).

Figure 2013038512
Figure 2013038512

スイッチング信号補正部22は、上記の式(1)に基づいて、電流波形処理部13AB、13BCが生成した各電流偏差信号ΔI1、ΔI2に基づいて、各チョッパ装置100A、100B、100Cの対平均電流偏差を計算する。計算したこれらの対平均電流偏差に応じて、スイッチング信号補正部22は、全てのチョッパ装置100A、100B、100Cについて、対平均電流偏差が無くなるように、スイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sa*、Sb*、Sc*の全てにデューティ補正を施す。   Based on the current deviation signals ΔI1 and ΔI2 generated by the current waveform processing units 13AB and 13BC based on the above formula (1), the switching signal correction unit 22 compares the average current of the chopper devices 100A, 100B, and 100C with each other. Calculate the deviation. In accordance with these calculated average current deviations, the switching signal correction unit 22 switches the switching signal Sa generated by the switching signal generation unit 21 so that the average current deviation is eliminated for all the chopper devices 100A, 100B, and 100C. *, Sb *, and Sc * are all subjected to duty correction.

上記の具体例についてみると、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Aに関するスイッチング信号Sa*に対しては、当該装置100Aのリアクトル5Aに流れる電流が3アンペア減少するようにデューティ補正を施し、チョッパ装置100Bに関するスイッチング信号Sb*に対しては、当該装置100Bのリアクトル5Bに流れる電流が2アンペア増加するようにデューティ補正を施し、さらに、チョッパ装置100Cに関するスイッチング信号Sc*に対しては、当該装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流が1アンペア増加するようにデューティ補正を施す。   As for the above specific example, the switching signal correction unit 22 reduces the current flowing through the reactor 5A of the device 100A by 3 amperes with respect to the switching signal Sa * related to the chopper device 100A generated by the switching signal generation unit 21. Thus, the duty correction is performed on the switching signal Sb * related to the chopper device 100B so that the current flowing through the reactor 5B of the device 100B increases by 2 amperes, and the switching signal Sc related to the chopper device 100C. For *, the duty correction is performed so that the current flowing through the reactor 5C of the apparatus 100C increases by 1 ampere.

なお、図16に示した構成では、スイッチング信号補正部22は、2つの電流偏差信号ΔI1、ΔI2が入力される構成としたが、さらに、図示しないが、チョッパ装置100C、100Aのリアクトル5C、5Aの各配線から流れ出す電流の向きが逆向きになるように配線束11CAを形成し、この配線束11CAの箇所に電流検出器12CAを設置するとともに、別途、電流波形処理部13AB、13BCと同様の構成の電流波形処理部13CAを設け、この電流波形処理部13CAにより電流検出器12CAにより検出された検出電流Id3から直流成分を抽出してチョッパ装置100A、100Cの間の電流偏差を表す電流偏差信号ΔI3を生成し、上記の電流偏差信号ΔI1、ΔI2に加えて、さらに電流偏差信号ΔI3をスイッチング信号補正部22に入力するようにしてもよい。   In the configuration shown in FIG. 16, the switching signal correction unit 22 is configured to receive two current deviation signals ΔI1 and ΔI2. Further, although not illustrated, the reactors 5C and 5A of the chopper devices 100C and 100A are not shown. The wiring bundle 11CA is formed so that the direction of the current flowing out from each of the wirings is reversed, and the current detector 12CA is installed at the location of the wiring bundle 11CA, and separately from the current waveform processing units 13AB and 13BC. The current waveform processing unit 13CA having the configuration is provided, and a current deviation signal representing a current deviation between the chopper devices 100A and 100C by extracting a DC component from the detected current Id3 detected by the current detector 12CA by the current waveform processing unit 13CA. ΔI3 is generated, and in addition to the current deviation signals ΔI1 and ΔI2, the current deviation signal ΔI3 is switched on. It may be input to the signal correction unit 22.

このようにすれば、スイッチング信号補正部22は、より多くの電流偏差信号ΔI1〜ΔI3を入力することになるので、一部の電流波形処理部が故障して一部の電流偏差信号が途絶えても、残りの電流偏差信号から対平均電流偏差を計算することができ、信頼度が高まる。   In this way, since the switching signal correction unit 22 inputs more current deviation signals ΔI1 to ΔI3, some current waveform processing units fail and some current deviation signals are interrupted. However, the average current deviation can be calculated from the remaining current deviation signal, which increases the reliability.

次に、実施の形態4のように、多重数が“3”以上の多重チョッパ装置において、電流アンバランス状態を低減する際に、スイッチング信号補正部22で上述の対平均電流偏差の概念を用いてデューティ補正を行うことの利点について説明する。   Next, as described in the fourth embodiment, in the multiple chopper device having a multiplexing number of “3” or more, the switching signal correction unit 22 uses the concept of the above-mentioned average current deviation when reducing the current imbalance state. The advantages of performing duty correction will be described.

いま、スイッチング信号補正部22が、各電流波形処理部13AB、13BCが生成する電流偏差信号ΔI1、ΔI2だけを用いて単純にデューティ補正を行い、この実施の形態4のような対平均電流偏差の概念を用いたデューティ補正を行わない場合を考える。   Now, the switching signal correction unit 22 simply performs duty correction using only the current deviation signals ΔI1 and ΔI2 generated by the current waveform processing units 13AB and 13BC, and the average current deviation as in the fourth embodiment is corrected. Consider the case where duty correction using the concept is not performed.

スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13ABが生成する電流偏差信号ΔI1を受けて、チョッパ装置100Aのリアクトル5Aに流れる電流がチョッパ装置100Bのリアクトル5Bを流れる電流よりもIa−Ib=5アンペア高いという情報を得る。このため、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Aへのスイッチング信号Sa*に対しては、チョッパ装置100Aのリアクトル5Aに流れる電流が2.5アンペア減少するように補正を施す。また、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Bへのスイッチング信号Sb*に対しては、チョッパ装置100Bのリアクトル5Bに流れる電流が2.5アンペア増加するような補正を施すことを試みる。   The switching signal correction unit 22 receives the current deviation signal ΔI1 generated by the current waveform processing unit 13AB, and the current flowing through the reactor 5A of the chopper device 100A is greater than the current flowing through the reactor 5B of the chopper device 100B, Ia−Ib = 5 amperes. Get high information. Therefore, the switching signal correction unit 22 reduces the current flowing through the reactor 5A of the chopper device 100A by 2.5 amperes with respect to the switching signal Sa * to the chopper device 100A generated by the switching signal generation unit 21. Make corrections. Further, the switching signal Sb * to the chopper device 100B generated by the switching signal generation unit 21 is tried to be corrected so that the current flowing through the reactor 5B of the chopper device 100B increases by 2.5 amperes.

また、スイッチング信号補正部22は、電流波形処理部13BCが生成する電流偏差信号ΔI2を受けて、チョッパ装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流がチョッパ装置100Bのリアクトル5Bに流れる電流よりもIc−Ib=1アンペア高いという情報を得る。このため、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Bへのスイッチング信号Sb*に対しては、チョッパ装置100Bのリアクトル5Bに流れる電流が0.5アンペア増加するような補正を施すことを試みる。また、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Cへのスイッチング信号Sc*に対しては、チョッパ装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流が0.5アンペア減少するように補正を施す。   In addition, the switching signal correction unit 22 receives the current deviation signal ΔI2 generated by the current waveform processing unit 13BC, and the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C is greater than the current flowing through the reactor 5B of the chopper device 100B by Ic−Ib = Get information that is one ampere higher. For this reason, the switching signal correction unit 22 increases the current flowing in the reactor 5B of the chopper device 100B by 0.5 amperes with respect to the switching signal Sb * to the chopper device 100B generated by the switching signal generation unit 21. Try to make corrections. Further, the switching signal Sc * to the chopper device 100C generated by the switching signal generation unit 21 is corrected so that the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C is reduced by 0.5 amperes.

これらの結果として、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号生成部21が生成したチョッパ装置100Bへのスイッチング信号Sb*に対しては、チョッパ装置100Bのリアクトル5Bに流れる電流が3アンペア(=2.5+0.5)増加するような補正を施す。このように、チョッパ装置100A、100B、100Cの負荷2への出力電流の合計が変動することなく、チョッパ装置100A、100B、100C間の電流アンバランスが時間経過とともに次第に低減されるものの、電流アンバランスが低減されるまでに時間がかかる。   As a result, the switching signal correction unit 22 has a current flowing through the reactor 5B of the chopper device 100B of 3 amperes (= 2.2) with respect to the switching signal Sb * to the chopper device 100B generated by the switching signal generation unit 21. 5 + 0.5) Correction that increases is performed. As described above, the current unbalance between the chopper devices 100A, 100B, and 100C is gradually reduced over time without fluctuation in the total output current to the load 2 of the chopper devices 100A, 100B, and 100C. It takes time for the balance to be reduced.

すなわち、チョッパ装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流についての電流アンバランスを補正する場合に着目すると、式(1)に基づく対平均電流偏差を計算していない場合、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号生成部21が生成したスイッチング信号Sc*に対して、チョッパ装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流が一旦0.5アンペア減少するような補正を施す。これに対して、この実施の形態4では、対平均電流偏差を計算しているので、スイッチング信号補正部22は、スイッチング信号Sc*に対してチョッパ装置100Cのリアクトル5Cに流れる電流が一度に1アンペア増加するような補正を行う。このため、チョッパ装置100A、100B、100Cの負荷2への出力電流の合計が変動することなく、チョッパ装置100A、100B、100C間の電流アンバランス状態を短時間のうちに低減することができる。   That is, paying attention to the case of correcting the current imbalance with respect to the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C, when the average current deviation based on the equation (1) is not calculated, the switching signal correction unit 22 The switching signal Sc * generated by the generation unit 21 is corrected so that the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C is once reduced by 0.5 amperes. On the other hand, in the fourth embodiment, since the average current deviation is calculated, the switching signal correction unit 22 causes the current flowing through the reactor 5C of the chopper device 100C to be 1 at a time with respect to the switching signal Sc *. Make corrections to increase amperes. For this reason, the current unbalanced state between the chopper devices 100A, 100B, and 100C can be reduced in a short time without the total output current to the load 2 of the chopper devices 100A, 100B, and 100C changing.

このように、この実施の形態4では、多重数が“3”以上の多重チョッパ装置において、電流アンバランス状態を低減する際に、スイッチング信号補正部22で上述の対平均電流偏差の概念を用いてデューティ補正を行うので、チョッパ装置100A、100B、100Cの負荷への出力電流の合計が変動することなく、各チョッパ装置100A、100B、100C間の電流アンバランスを速やかに低減することができる。   As described above, in the fourth embodiment, when the current unbalance state is reduced in the multiple chopper device having a multiplexing number of “3” or more, the switching signal correction unit 22 uses the concept of the above average current deviation. Since the duty correction is performed, the current imbalance between the chopper devices 100A, 100B, and 100C can be quickly reduced without changing the total output current to the loads of the chopper devices 100A, 100B, and 100C.

図16に示したこの実施の形態4の構成についても、次のような各種の変形を加えることが可能である。   The following various modifications can also be made to the configuration of the fourth embodiment shown in FIG.

すなわち、図16に示した構成について、先の実施の形態1で指摘した変形例2〜変形例7と同様の各種の変形を加えることが可能である。また、この実施の形態4では多重数が“3”の多重チョッパ装置にて説明したが、これに限らず、多重数が“4”以上の多重チョッパ装置にも適用することができる。また、この発明の実施の形態4では、低圧側のバッテリー1から高圧側の負荷2へ直流電力の昇圧を行う昇圧型の多重チョッパ装置について説明したが、これとは逆に、高圧側のバッテリーから低圧側の負荷へ直流電力の降圧を行う降圧型のチョッパ装置にも適用できる。さらに、上アームと下アームの各スイッチング素子を用いて低圧側と高圧側の間で双方向に通流して直流電力を変換する双方向型の多重チョッパ装置にも適用でき、さらに、双方向通流スイッチを用いて同期整流を行う同期整流多重チョッパ装置にも適用することが可能である。   That is, various modifications similar to those of Modifications 2 to 7 pointed out in the first embodiment can be applied to the configuration shown in FIG. In the fourth embodiment, the multiplexing chopper device having a multiplexing number of “3” has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a multiplexing chopper device having a multiplexing number of “4” or more. In the fourth embodiment of the present invention, the step-up type multiple chopper device that boosts DC power from the low-voltage side battery 1 to the high-voltage side load 2 has been described. The present invention can also be applied to a step-down chopper device that steps down DC power to a load on the low-voltage side. Furthermore, the present invention can also be applied to a bidirectional multiple chopper device that converts DC power by bidirectionally passing between the low voltage side and the high voltage side using the switching elements of the upper arm and the lower arm. The present invention can also be applied to a synchronous rectification multiple chopper device that performs synchronous rectification using a current switch.

100A、100B、100C チョッパ装置、2 負荷、3 平滑コンデンサ、
5A、5B、5C リアクトル、
6A、6B、6C スイッチング素子、7A、7B、7C スイッチング素子、
8A、8B、8C ダイオード、9A、9B、9C ダイオード、
11、11AB、11BC、11CA 配線束、
12A、12B、12AB、12BC、12CA 電流検出器、
13、13AB、13BC、13CA 電流波形処理部、
16A、16B、17A、17B、17C ドライバ、20 制御部、
21 スイッチング信号生成部、22 スイッチング信号補正部、
23 上下アーム信号生成部、
131、131AB、131BC ローパスフィルタ、132 演算器。
100A, 100B, 100C Chopper device, 2 loads, 3 smoothing capacitors,
5A, 5B, 5C reactor,
6A, 6B, 6C switching element, 7A, 7B, 7C switching element,
8A, 8B, 8C diode, 9A, 9B, 9C diode,
11, 11AB, 11BC, 11CA wiring bundle,
12A, 12B, 12AB, 12BC, 12CA Current detector,
13, 13AB, 13BC, 13CA Current waveform processing unit,
16A, 16B, 17A, 17B, 17C driver, 20 control unit,
21 switching signal generation unit, 22 switching signal correction unit,
23 Upper and lower arm signal generator,
131, 131AB, 131BC low-pass filter, 132 calculator.

この発明に係る多重チョッパ装置は、低圧側に接続されたリアクトル、このリアクトルに接続されたスイッチング素子およびダイオードからなるチョッパ装置をN台(Nは2以上の整数)並列に接続し、各々の上記チョッパ装置のスイッチング素子を互いに位相差をもたせてオン、オフすることにより、低圧側と高圧側の間で直流変換を行う多重チョッパ装置であって、
各々の上記チョッパ装置を構成する同一の配線部品の配置箇所に、各々の上記チョッパ装置で直流変換を分担する際に上記同一の配線部品に流れる電流の差を検出するための電流検出器を設けると共に、各々の上記チョッパ装置に対して当該装置駆動用のスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部と、上記電流検出器が検出した電流波形を処理して上記チョッパ装置の相互間の電流偏差を表す電流偏差信号を生成する電流波形処理部と、上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記チョッパ装置の相互間の電流偏差が低減するように上記スイッチング信号生成部が生成したスイッチング信号にデューティ補正を施すスイッチング信号補正部と、を備えている。
The multi-chopper device according to the present invention connects N chopper devices (N is an integer of 2 or more) in parallel with a reactor connected to the low-voltage side, a switching element connected to the reactor, and a diode, and each of the above-mentioned chopper devices. A multi-chopper device that performs DC conversion between the low-voltage side and the high-voltage side by turning on and off the switching elements of the chopper device with a phase difference between each other,
The arrangement position of the same wiring parts constituting each of the chopper device is provided with a current detector for detecting a difference between the current flowing through the same wiring part in sharing the DC conversion at each of the chopper device A switching signal generation unit that generates a switching signal for driving the device for each of the chopper devices, and a current waveform detected by the current detector to represent a current deviation between the chopper devices. A switching signal generated by the switching signal generator so as to reduce a current deviation between the chopper devices based on a current deviation signal generated by the current waveform processor generated by the current waveform processor generated by the current deviation signal And a switching signal correction unit for performing duty correction.

この発明に係る多重チョッパ装置は、低圧側に接続されたリアクトル、このリアクトルに接続されたスイッチング素子およびダイオードからなるチョッパ装置をN台(Nは2以上の整数)並列に接続し、各々の上記チョッパ装置のスイッチング素子を互いに位相差をもたせてオン、オフすることにより、低圧側と高圧側の間で直流変換を行う多重チョッパ装置であって、
各々の上記チョッパ装置を構成する同一の配線部品の配置箇所に、各々の上記チョッパ装置で直流変換を分担する際に上記同一の配線部品に流れる電流の差を検出するための電流検出器を設けると共に、各々の上記チョッパ装置に対して当該装置駆動用のスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部と、上記電流検出器が検出した電流波形を処理して上記チョッパ装置の相互間の電流偏差を表す電流偏差信号を生成する電流波形処理部と、上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記チョッパ装置の相互間の電流偏差が低減するように上記スイッチング信号生成部が生成したスイッチング信号にデューティ補正を施すスイッチング信号補正部と、上記スイッチング信号補正部がデューティ補正を施したスイッチング信号を受けて上記スイッチング素子を駆動するドライバと、を備えている。
The multi-chopper device according to the present invention connects N chopper devices (N is an integer of 2 or more) in parallel with a reactor connected to the low-voltage side, a switching element connected to the reactor, and a diode, and each of the above-mentioned chopper devices. A multi-chopper device that performs DC conversion between the low-voltage side and the high-voltage side by turning on and off the switching elements of the chopper device with a phase difference between each other,
A current detector for detecting a difference in current flowing in the same wiring component when the DC conversion is shared by each of the chopper devices is provided at an arrangement position of the same wiring component constituting each of the chopper devices. A switching signal generation unit that generates a switching signal for driving the device for each of the chopper devices, and a current waveform detected by the current detector to represent a current deviation between the chopper devices. A switching signal generated by the switching signal generator so as to reduce a current deviation between the chopper devices based on a current deviation signal generated by the current waveform processor generated by the current waveform processor generated by the current deviation signal a switching signal correction unit that performs the duty correction, switching signal to the switching signal correction unit is subjected to duty correction Receiving and has and a driver for driving the switching element.

Claims (13)

低圧側に接続されたリアクトル、このリアクトルに接続されたスイッチング素子およびダイオードからなるチョッパ装置をN台(Nは2以上の整数)並列に接続し、上記各チョッパ装置のスイッチング素子を互いに位相差をもたせてオン、オフすることにより、低圧側と高圧側の間で直流変換を行う多重チョッパ装置であって、
上記各チョッパ装置を構成する同一の配線部品の配置箇所に、上記各チョッパ装置で直流変換を分担する際に上記同一の配線部品に流れる電流の差を検出するための電流検出器を設けると共に、
上記各チョッパ装置に対して当該装置駆動用のスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成部と、
上記電流検出器が検出した電流波形を処理して上記各チョッパ装置間の電流偏差を表す電流偏差信号を生成する電流波形処理部と、
上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記各チョッパ装置間の電流偏差が低減するように上記スイッチング信号生成部が生成したスイッチング信号に補正を施すスイッチング信号補正部と、
を備える多重チョッパ装置。
N reactors connected to the low voltage side, switching devices connected to the reactor, and chopper devices composed of diodes are connected in parallel (N is an integer of 2 or more) in parallel, and the switching devices of the above chopper devices have a phase difference from each other. A multiple chopper device that performs direct current conversion between the low pressure side and the high pressure side by turning on and off.
In the location of the same wiring component constituting each of the chopper devices, a current detector for detecting a difference in current flowing in the same wiring component when sharing the DC conversion in each chopper device is provided,
A switching signal generator for generating a switching signal for driving the device for each of the chopper devices;
A current waveform processing unit that processes a current waveform detected by the current detector and generates a current deviation signal that represents a current deviation between the chopper devices;
A switching signal correction unit that corrects the switching signal generated by the switching signal generation unit so as to reduce the current deviation between the chopper devices based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit;
A multiple chopper device comprising:
上記各チョッパ装置は、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを有し、同一アームに属するスイッチング素子については上アームと下アームのスイッチング素子が共にオフとなるデッドタイムを設けてオン、オフを切り替え、各チョッパ装置相互間のスイッチング素子については互いに位相差をもたせてオン、オフするものであり、
上記スイッチング信号生成部は、上記各チョッパ装置の上アームと下アームのそれぞれのスイッチング素子に対してスイッチング信号を生成するものであり、
上記スイッチング信号補正部は、上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記チョッパ装置間の電流偏差が低減するように上記スイッチング信号生成部が生成した各スイッチング信号に補正を施すものである請求項1に記載の多重チョッパ装置。
Each of the above chopper devices has an upper arm switching element and a lower arm switching element, and the switching elements belonging to the same arm are turned on with a dead time in which both the upper arm and lower arm switching elements are turned off. Switching off, the switching elements between the chopper devices are turned on and off with a phase difference between each other,
The switching signal generator generates a switching signal for each switching element of the upper arm and the lower arm of each chopper device,
The switching signal correction unit corrects each switching signal generated by the switching signal generation unit so that the current deviation between the chopper devices is reduced based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit. The multiple chopper device according to claim 1.
上記各チョッパ装置は、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とを有し、同一アームに属するスイッチング素子については上アームと下アームのスイッチング素子が共にオフとなるデッドタイムを設けてオン、オフを切り替え、各チョッパ装置相互間のスイッチング素子については互いに位相差をもたせてオン、オフするものであり、
上記スイッチング信号生成部は、上記各チョッパ装置の上アームと下アームのいずれか一方のスイッチング素子に対してスイッチング信号を生成するものであり、
上記スイッチング信号補正部は、上記電流波形処理部が生成した電流偏差信号に基づいて上記チョッパ装置間の電流偏差が低減するように上記スイッチング信号生成部が生成した各スイッチング信号に補正を施すものであり、
さらに、上記スイッチング信号補正部により補正を施された上記各スイッチング信号に基づいて、上アームと下アームの各スイッチング素子が共にオフとなるデッドタイムを有する2つのスイッチング信号の組を生成する上下アーム信号生成部を備える請求項1に記載の多重チョッパ装置。
Each of the above chopper devices has an upper arm switching element and a lower arm switching element, and the switching elements belonging to the same arm are turned on with a dead time in which both the upper arm and lower arm switching elements are turned off. Switching off, the switching elements between the chopper devices are turned on and off with a phase difference between each other,
The switching signal generation unit generates a switching signal for one of the switching elements of the upper arm and the lower arm of each chopper device,
The switching signal correction unit corrects each switching signal generated by the switching signal generation unit so that the current deviation between the chopper devices is reduced based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit. Yes,
Further, based on the switching signals corrected by the switching signal correction unit, the upper and lower arms generate a pair of two switching signals having a dead time in which the switching elements of the upper arm and the lower arm are both turned off. The multiple chopper device according to claim 1 provided with a signal generation part.
上記各チョッパ装置の内の2台を1組とした場合に、この2台1組の各チョッパ装置の上記同一の配線部品から流れ出す電流の向きが逆向きになるように配線部品を重ね合わせて一対の配線束を形成し、この配線束の形成箇所に上記電流検出器を配置して上記配線束を流れる一対の配置部品間の電流差を検出すると共に、上記電流波形処理部は、上記電流検出器が検出した電流波形から直流成分を抽出して2台1組のチョッパ装置の間の電流偏差を表す上記電流偏差信号を生成するローパスフィルタからなる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   When two of the above chopper devices are combined into one set, the wiring components are overlapped so that the direction of the current flowing out from the same wiring component of each of the two chopper devices is opposite. A pair of wiring bundles are formed, and the current detector is arranged at a place where the wiring bundle is formed to detect a current difference between a pair of arranged parts flowing through the wiring bundle, and the current waveform processing unit 4. A low-pass filter that extracts a DC component from a current waveform detected by a detector and generates the current deviation signal representing a current deviation between a pair of chopper devices. The multiple chopper device according to item. 上記各チョッパ装置を構成する入力配線、出力配線、上記リアクトル、上記スイッチング素子、および上記ダイオードの内のいずれか一つを電流偏差が生じる箇所に位置する同一の配線部品として選定するとともに、その配線部品を流れる電流を検出する上記電流検出器を上記各チョッパ装置に対して個別に設ける一方、上記電流波形処理部は、上記各チョッパ装置の内の2台を1組とした場合に、この2台1組の各チョッパ装置に対応して設けられて2台1組のチョッパ装置の間の電流偏差を抽出するものであって、上記各電流検出器が検出した電流波形の差を演算する演算器と上記演算器の出力から直流成分を抽出するローパスフィルタ、または上記各電流検出器が検出した電流波形から直流成分を抽出するローパスフィルタと上記ローパスフィルタにより抽出された直流成分の差を演算する演算器とからなる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   While selecting any one of the input wiring, the output wiring, the reactor, the switching element, and the diode that constitute each of the chopper devices as the same wiring component where the current deviation occurs, the wiring While each of the chopper devices is provided with the current detector that detects a current flowing through a component, the current waveform processing unit is configured to perform the above operation when two of the chopper devices are set as one set. An arithmetic unit that is provided corresponding to each set of chopper devices and extracts a current deviation between two sets of chopper devices, and calculates a difference between current waveforms detected by each of the current detectors. A low-pass filter that extracts a DC component from the outputs of the detector and the arithmetic unit, or a low-pass filter that extracts a DC component from the current waveform detected by each of the current detectors and the low-pass filter. Multiple chopper device according to any one of claims 1 to 3 comprising a calculator for calculating the difference between the DC component extracted by the pass filter. 上記スイッチング信号補正部は、上記電流波形処理部が生成する上記電流偏差信号に基づいて、上記スイッチング信号生成部が生成する上記各スイッチング信号の内、1台のチョッパ装置に対するスイッチング信号については補正を施さず、残りのチョッパ装置に対するスイッチング信号について、全てのチョッパ装置間の電流偏差が低減するように補正を施すものである請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   The switching signal correction unit corrects a switching signal for one chopper device among the switching signals generated by the switching signal generation unit based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit. 6. The multiple chopper device according to claim 1, wherein correction is performed so that a current deviation among all the chopper devices is reduced with respect to the switching signals for the remaining chopper devices without performing the operation. 上記スイッチング信号補正部は、上記電流波形処理部が生成する電流偏差信号に基づいて、全てのチョッパ装置間の電流偏差が低減し、かつ上記スイッチング信号への補正によって全てのチョッパ装置の出力電流の合計が変わらないように、上記スイッチング信号生成部が生成した上記各チョッパ装置に対するスイッチング信号の全てに補正を施すものである請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   The switching signal correction unit reduces the current deviation between all the chopper devices based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit, and corrects the output current of all the chopper devices by correcting the switching signal. 6. The multiple chopper device according to claim 1, wherein correction is performed on all of the switching signals generated by the switching signal generation unit for the chopper devices so that the sum does not change. 上記スイッチング信号補正部は、上記電流波形処理部が生成する上記電流偏差信号に基づいて、全てのチョッパ装置について上記配線部品に流れる電流の値と上記配線部品に流れる電流の平均値との差を対平均電流偏差として算出し、全てのチョッパ装置について上記対平均電流偏差が無くなるように、上記スイッチング信号生成部が生成した上記スイッチング信号の全てに補正を施すものである請求項7に記載の多重チョッパ装置。   The switching signal correction unit calculates a difference between the value of the current flowing through the wiring component and the average value of the current flowing through the wiring component for all chopper devices based on the current deviation signal generated by the current waveform processing unit. The multiplex according to claim 7, wherein the switching signal generation unit calculates all of the switching signals so as to eliminate the paired average current deviation for all chopper devices. Chopper device. 上記スイッチング信号補正部は、上記スイッチング信号生成部が生成したスイッチング信号に補正を施す場合の補正量に制限を設けるものである請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   The multiple chopper device according to any one of claims 1 to 8, wherein the switching signal correction unit is configured to limit a correction amount when the switching signal generated by the switching signal generation unit is corrected. . 上記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されている請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   The multiple chopper device according to any one of claims 1 to 9, wherein the switching element is formed of a wide band gap semiconductor. 上記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである請求項10に記載の多重チョッパ装置。   The multi-chopper device according to claim 10, wherein the wide band gap semiconductor is silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond. 上記ダイオードは、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されている請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の多重チョッパ装置。   The multi-chopper device according to any one of claims 1 to 9, wherein the diode is formed of a wide band gap semiconductor. 上記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドである請求項10に記載の多重チョッパ装置。   The multi-chopper device according to claim 10, wherein the wide band gap semiconductor is silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
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