DC-DC变换器控制装置及DC-DC变换器制造方法及图纸

技术编号:7810280 阅读:158 留言:0更新日期:2012-09-27 18:20
本发明专利技术的DC-DC变换器控制装置,用于控制DC-DC变换器,该DC-DC变换器具有夹插在直流输入电压的输入端子和将上述直流输入电压变换了的直流输出电压的输出端子之间的电感器、与上述电感器连接的电容器、和对是否将上述直流输入电压施加给上述电感器进行切换的开关,其特征在于,具备:减法器,生成上述直流输入电压与基准电压的电压差信号;比较器,生成表示上述电压差信号的正负的判断结果的判断信号;及延迟部,使上述判断信号延迟规定的延迟时间量,上述开关基于由上述延迟部延迟了的上述判断信号被接通/关断控制,上述规定的延迟时间由上述直流输入电压、上述基准电压、和将上述开关接通/关断的频率决定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将直流输入电压变换为直流输出电压的DC-DC变换器控制装置及DC-DC变换器。
技术介绍
不使用外部时钟的自激式DC-DC变换器因为不受时钟频率限制动作速度,所以对负载变动的响应较快,此外,因为不需要用于生成脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation)信号的电路及进行相位补偿的补偿器,所以具有能够削减电路规模的优点。但是,因为不使用外部时钟,所以需要通过某种方法控制开关频率。以往的方法之一是控制在控制电路中使用的比较器的滞后宽度的方法。该情况下的开关频率fsw用以下的⑴式表示。[数式I]r n Vout (1- V./、 f =-1=- …(I ) sw 2kL这里,Vin及Vout是DC-DC变换器的输入电压及输出电压,k是比较器的滞后宽度,L是电感值。根据(I)式可知,通过调整比较器的滞后宽度k,能够控制开关频率。但是,作为决定开关频率fsw的参数,电感值L也有关系,所以如果电感值L不是已知的,则不能得到所要的开关频率fsw。一般而言,在DC-DC变换器中使用的电感器与DC-DC变换器的控制电路IC单独设计的情况较多,在设计控制电路IC的阶段中难以知道该值。此外,即使事前知道了该电感值,因制造偏差及老化等,电感值也会变化,所以在开关频率fsw中也发生误差。作为解决该问题的方法,如果设置观测开关频率fsw而调整滞后宽度的反馈环路,则即使电感值L未知,也能够将滞后宽度k自动地调整为适当的值。但是,在DC-DC变换器中原本存在用于使输出电压稳定化的反馈环路(以下称作第I环路),成为除此以外再设置为了使上述开关频率fsw稳定化而调整滞后宽度的反馈环路(以下称作第2环路)。第2环路必须不能给第I环路带来影响、要将第2环路的频带限制得比第I环路低得多,存在响应变慢的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种即使电感值是未知、也能够高速且稳定地进行开关接通/关断控制的DC-DC变换器控制装置及DC-DC变换器。本专利技术所述的DC-DC变换器控制装置,用于控制DC-DC变换器,该DC-DC变换器具有夹插在直流输入电压的输入端子和将上述直流输入电压变换了的直流输出电压的输出端子之间的电感器、与上述电感器连接的电容器、和对是否将上述直流输入电压施加给上述电感器进行切换的开关,其特征在于,具备减法器,生成上述直流输入电压与基准电压的电压差信号;比较器,生成表示上述电压差信号的正负的判断结果的判断信号;及延迟部,使上述判断信号延迟规定的延迟时间量,上述开关基于由上述延迟部延迟了的上述判断信号被接通/关断控制;上述规定的延迟时间由上述直流输入电压、上述基准电压、和将上述开关接通/关断的频率决定。所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于,具备检测流过上述电容器的电流的电流检测部;上述比较器基于对应于由上述电流检测部检测到的电流的信号生成上述判断 信号。所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于,上述电流检测部是用于检测一端侧被连接于上述输出端子的上述电容器中流过的电流的;上述电流检测部通过将上述直流输出电压进行微分而检测流过上述电容器的电流。所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于,具备检测流过上述电感器的电流的电流检测部;上述比较器基于对应于由上述电流检测部检测到的电流的信号生成上述判断信号。所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于,上述电流检测部是用于检测流过上述电感器中的电流的;具备将包含在由上述电流检测部检测到的信号中的直流信号成分除去的高通滤波器;上述比较器基于通过了上述高通过滤器的信号生成上述判断信号。所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于,上述延迟部使用上述直流输入电压、上述基准电压、将上述开关接通/关断的频率,使上述判断信号延迟由以下的(I)式计算的上述规定的延迟时间td的量,(数式I)本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 JP 065933/20111.ー种DC-DC变换器控制装置,用于控制DC-DC变换器,该DC-DC变换器具有夹插在直流输入电压的输入端子和将上述直流输入电压变换了的直流输出电压的输出端子之间的电感器、与上述电感器连接的电容器、和对是否将上述直流输入电压施加给上述电感器进行切換的开关,其特征在于,具备 減法器,生成上述直流输入电压与基准电压的电压差信号; 比较器,生成表示上述电压差信号的正负的判断结果的判断信号 '及 延迟部,使上述判断信号延迟规定的延迟时间量, 上述开关基于由上述延迟部延迟了的上述判断信号被接通/关断控制; 上述规定的延迟时间由上述直流输入电压、上述基准电压、和将上述开关接通/关断的频率決定。2.如权利要求I所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 具备检测流过上述电容器的电流的电流检测部; 上述比较器基于对应于由上述电流检测部检测到的电流的信号生成上述判断信号。3.如权利要求2所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 上述电流检测部是用于检测一端侧被连接于上述输出端子的上述电容器中流过的电流的; 上述电流检测部通过将上述直流输出电压进行微分而检测流过上述电容器的电流。4.如权利要求I所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在干, 具备检测流过上述电感器的电流的电流检测部; 上述比较器基于对应于由上述电流检测部检测到的电流的信号生成上述判断信号。5.如权利要求4所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 上述电流检测部是用于检测流过上述电感器中的电流的; 具备将包含在由上述电流检测部检测到的信号中的直流信号成分除去的高通滤波器; 上述比较器基于通过了上述高通过滤器的信号生成上述判断信号。6.如权利要求I所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 上述延迟部使用上述直流输入电压、上述基准电压、将上述开关接通/关断的频率,使上述判断信号延迟由以下的(I)式计算的上述规定的延迟时间td的量, [数式I] t (Vin-Vref)Vref I …(1) d 一 V ミ fswO7.如权利要求I所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 具备以上述直流输入电压、上述基准电压、将上述开关接通/关断的频率的组合作为输入參数、输出对应的上述规定的延迟时间的延迟时间选择表; 上述延迟部以上述直流输入电压、上述基准电压、将上述开关接通/关断的频率的组合作为输入參数,从上述延迟时间选择表中选择对应的上述规定的延迟时间,使上述判断信号延迟所选择的延迟时间量。8.如权利要求7所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 上述延迟部具有 控制电压生成部,生成对应于从上述延迟时间选择表输出的延迟时间的控制电压;及延迟电路,具有使上述判断信号延迟的级联连接的多个延迟元件,各延迟元件的延迟时间能够通过上述控制电压调整。9.如权利要求I所述的DC-DC变换器控制装置,其特征在于, 上述延迟部具有 延迟锁相环(DLL)电路,使级联连接的多个第I延迟元件的延迟时间同步于时钟信号而进行调整; 延迟电路,具有同步于上述多个第I延迟元件的延迟时间而调整延迟时间的、级联连接的多个第2延迟元件; 切换电路,对上述多个第2延迟元件是否分别用于决定上述延迟电路的延迟时间进行切換; 延迟时间生成部,基于上述直流输入电压及上述基准电压设定上述延迟电路的延迟时间 '及 切换控制部,基于由上述延迟时间生成部生成的延迟时间,生成用于切换控制上述...

【专利技术属性】
技术研发人员:上野武司黑田明雄
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1