[发明专利]电力转换电路的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及进行电感器电流的过零检测的电力转换电路(直流/直流转换电路或交流/直流转换电路)的控制装置，涉及能够准确地取得电感器电流的变化而进行良好的临界模式控制的电力转换电路的控制装置。

背景技术

在现有技术中，电力转换装置(直流/直流转换器或交流/直流转换器)的控制模式有连续模式、不连续模式及临界模式(参照专利文献1等)。临界模式为位于连续模式和不连续模式这两种模式之间的模式。

图19的(A)部分示出了降压型直流/直流转换器。

图19的(B)部分示出了连续模式中各部的波形，图19的(C)部分示出了不连续模式中各部的波形，图19的(D)部分示出了临界模式中各部的波形。

图19的(B)部分、图19的(C)部分及图19的(D)部分中V_s、i_s、S_TON、i_L及V_L分别指图19的(A)部分中的开关电压V_s、开关电流i_s、开关驱动信号S_TON、电感器电流i_L及电感器电压V_L。

通常，图19的(D)部分所示的临界模式中的功率因数高于图19的(B)部分所示的连续模式中的功率因数及图19的(C)部分所示的不连续模式中的功率因数。

图20示出了以临界模式工作的现有的电力转换系统，在电力转换电路9连接有控制装置8。

在图20中，电力转换电路9为降压型直流/直流转换器。电力转换电路9由输入侧的直流电源911、与直流电源911相连接的开关912(晶体管)、与开关912相连接的阳极接地的整流二极管913(D_F)、与开关912相连接的电感器914(L)以及与电感器914相连接的一端接地的电容器915(C_o)构成。负荷900与电容器915的两端相连接。并且，在电感器914连接有电感器电流检测用电阻916(r₀)。也可在电感器914设置次级绕组，并在该次级绕组设置电感器电流检测用电阻。

在电力转换电路9中，若接通开关912，则向电感器914蓄积能量。若断开开关912，则蓄积于电感器914的能量向负荷900放出。

控制装置8具有接通时间信息生成电路81、过零检测电路82及脉冲宽度调制信号生成电路(PWM)83。

接通时间信息生成电路81输入至少包含电力转换电路9的输出电压值E_O的电力转换电路信息INF，来生成(在图20中为输出电压值E_O)开关912的接通时间信息N_TON。

电力转换电路9的输出电压e_O被模数转换器801转换为数字信号(输出电压值E_O)后向接通时间信息生成电路81输入。

典型地，接通时间信息生成电路81为比例积分微分(PID)控制电路，可按每个开关周期向脉冲宽度调制信号生成电路83送出接通时间信息N_TON(数值)。例如，接通时间信息生成电路81根据脉冲宽度调制信号生成电路83的接通时间信息取得请求而向脉冲宽度调制信号生成电路83送出接通时间信息N_TON。

过零检测电路82输入与电感器914串联的电感器电流检测用电阻916(r₀)的端子间电压V_r0，并检测在电感器914中流动的电流(电感器电流i_L)成为零的时机。然后，过零检测电路82在电感器电流i_L成为零时，生成过零检测信号Z_CRSS。

当输入了过零检测信号Z_CRSS时，脉冲宽度调制信号生成电路83输出接通信号TRN_ON。

脉冲宽度调制信号生成电路83输出接通信号TRN_ON之后，在经过基于接通时间信息N_TON的时间之后，生成断开信号TRN_OFF。

接通信号TRN_ON及断开信号TRN_OFF向驱动器802输入，驱动器802根据开关驱动信号S_TON驱动开关912。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2010/023978(日本再表2010-023978)