JP2016101085A - Dc/dcコンバータのためのコントローラ - Google Patents
Dc/dcコンバータのためのコントローラ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】DC/DCコンバータ200は、入力DC電圧を出力DC電圧に変換し、電池210を充電する。DC/DCコンバータは、スイッチング回路を制御し、出力電圧レベルを調節するために出力電圧のための目標値および出力電圧レベルを示す第1の検出信号に従って駆動信号を生成するために使用可能なDC/DCコントローラ202と、出力電圧レベルを示す第1の検出信号および電池電圧レベルを示す第2の検出信号を受け取り、出力電圧のための目標値を調節するために第1の検出信号および第2の検出信号に従ってループ制御信号を生成するために使用可能である、DC/DCコントローラおよび電池に結合される電池充電コントローラ212とを含み、第1の検出信号と第2の検出信号との間の差は、電池充電電流の量を示す。
【選択図】図2
Description
102 DC/DCコントローラ
104 コントローラ
106 一対のスイッチ、スイッチング回路
108 低域通過フィルタ
120 表
200 DC/DCコンバータ
202 DC/DCコントローラ
204 コントローラ
206 一対のスイッチ、スイッチング回路
208 低域通過フィルタ
210 電池
212 電池充電コントローラ
214 ループ制御信号
302 誤差増幅器
303 出力
304 誤差増幅器
306 誤差増幅器
308 バイアス電流源
500 電池充電制御方法
C キャパシタ
CSLEW キャパシタ
EN 低圧側スイッチイネーブル信号
IREF 基準電流信号
ITAR 電池充電電流のための目標値
L インダクタ
PWM1 PWM信号
Q1 高圧側スイッチ
Q2 低圧側スイッチ
R1 センス抵抗
R2/R3 抵抗分圧器
R4 センス抵抗
REF 基準電圧
VA 電圧値
VB 電圧値
VREF 基準電圧信号
VTAR 電池電圧のための目標値
VOUT 出力電圧
Claims (18)
- DC入力電圧をDC出力電圧に変換し、電池を充電するために使用可能なDC/DCコンバータであって、前記DC/DCコンバータは、
スイッチング回路を制御し、前記出力電圧レベルを調節するために前記出力電圧のための目標値および前記出力電圧レベルを示す第1の検出信号に従って駆動信号を生成するために使用可能なDC/DCコントローラと、
前記出力電圧レベルを示す前記第1の検出信号および電池電圧レベルを示す第2の検出信号を受け取り、前記出力電圧のための前記目標値を調節するために前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に従ってループ制御信号を生成するために使用可能である、前記DC/DCコントローラおよび前記電池に結合される電池充電コントローラとを備え、
前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との間の差は、電池充電電流の量を示す、DC/DCコンバータ。 - 前記電池充電コントローラは、
前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との間の差および前記電池充電電流のための目標値を示す基準電流信号を比較するために使用可能な第1の誤差増幅器と、
前記第2の検出信号および前記電池電圧のための目標値を示す基準電圧信号を比較するために使用可能な第2の誤差増幅器と、
前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器の比較結果に従って前記ループ制御信号を調節し、こうして前記出力電圧のための前記目標値を調節するために使用可能である、前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器に結合されるバイアス電流源とを備える、請求項1に記載のDC/DCコンバータ。 - もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さいならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池充電電流のための前記目標値に等しい電流値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧がそれに応じて増加するように前記ループ制御信号を増加させ、
もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さくないならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池電圧のための前記目標値に等しい電圧値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧が実質的に不変のままであるように前記ループ制御信号を実質的に不変に維持する、請求項2に記載のDC/DCコンバータ。 - 前記DC/DCコンバータが、前記定電圧で前記電池を充電するとき、前記電池充電電流は、前記電池充電電流のための前記目標値から所定の電流値まで徐々に減少する、請求項3に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記駆動信号は、パルス幅変調信号であり、前記DC/DCコントローラは、前記パルス幅変調信号のデューティサイクルを調節することによって前記出力電圧を調節する、請求項1に記載のDC/DCコンバータ。
- 前記パルス幅変調信号は、第1の状態および第2の状態を有し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第1の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオン状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中のインダクタを通って流れる電流は、増加し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第2の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオフ状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中の前記インダクタを通って流れる前記電流は、減少する、請求項5に記載のDC/DCコンバータ。 - DC/DCコンバータによる電池の充電を制御するために使用可能な電池充電コントローラであって、前記DC/DCコンバータは、DC入力電圧をDC出力電圧に変換し、前記電池充電コントローラは、
前記出力電圧を示す第1の検出信号と電池電圧を示す第2の検出信号との間の差および電池充電電流のための目標値を示す基準電流信号を比較するために使用可能な第1の誤差増幅器であって、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との間の前記差が、前記電池充電電流の量を示す、第1の誤差増幅器と、
前記第2の検出信号および前記電池電圧のための目標値を示す基準電圧信号を比較するために使用可能な第2の誤差増幅器と、
前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器の比較結果に従ってループ制御信号を調節し、こうして前記電池充電コントローラに結合されるDC/DCコントローラがそれに応じて前記出力電圧を調節するように前記出力電圧のための目標値を調節するために使用可能である、前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器に結合されるバイアス電流源とを備える、電池充電コントローラ。 - もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さいならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池充電電流のための前記目標値に等しい電流値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧がそれに応じて増加するように前記ループ制御信号を増加させ、
もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さくないならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池電圧のための前記目標値に等しい電圧値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧が実質的に不変のままであるように前記ループ制御信号を実質的に不変に維持する、請求項7に記載の電池充電コントローラ。 - 前記DC/DCコンバータが、前記定電圧で前記電池を充電するとき、前記電池充電電流は、前記電池充電電流のための前記目標値から所定の電流値まで徐々に減少する、請求項8に記載の電池充電コントローラ。
- 前記DC/DCコントローラは、スイッチング回路を制御し、前記出力電圧を調節するために前記出力電圧のための前記目標値および前記第1の検出信号に従って駆動信号を生成するために使用可能である、請求項7に記載の電池充電コントローラ。
- 前記駆動信号は、パルス幅変調信号であり、前記DC/DCコントローラは、前記パルス幅変調信号のデューティサイクルを調節することによって前記出力電圧を調節する、請求項10に記載の電池充電コントローラ。
- 前記パルス幅変調信号は、第1の状態および第2の状態を有し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第1の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオン状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中のインダクタを通って流れる電流は、増加し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第2の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオフ状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中の前記インダクタを通って流れる前記電流は、減少する、請求項11に記載の電池充電コントローラ。 - 第1の誤差増幅器によって、出力電圧のレベルを示す第1の検出信号と電池電圧のレベルを示す第2の検出信号との間の差および電池充電電流のための目標値を示す基準電流信号を比較するステップであって、前記出力電圧は、DC/DCコンバータによって入力電圧から変換され、前記第1の検出信号と前記第2の検出信号との間の前記差は、前記電池充電電流の量を示す、ステップと、
第2の誤差増幅器によって、前記第2の検出信号および前記電池電圧のための目標値を示す基準電圧信号を比較するステップと、
前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器に結合されるバイアス電流源によって、前記第1の誤差増幅器および前記第2の誤差増幅器の比較結果に従ってループ制御信号を調節し、こうして電池充電コントローラに結合されるDC/DCコントローラがそれに応じて前記出力電圧の前記レベルを調節するように前記出力電圧のための目標値を調節するステップとを含む、電池充電制御方法。 - もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さいならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池充電電流のための前記目標値に等しい電流値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧がそれに応じて増加するように前記ループ制御信号を増加させ、
もし前記第2の検出信号が、前記基準電圧信号よりも小さくないならば、その時前記DC/DCコンバータは、前記電池電圧の前記目標値に等しい電圧値で前記電池を充電し、前記第1の誤差増幅器は、電流を吸い込まず、前記第2の誤差増幅器は、電流を吸い込み、前記バイアス電流源は、前記出力電圧および前記電池電圧が実質的に不変のままであるように前記ループ制御信号を実質的に不変に維持する、請求項13に記載の電池充電制御方法。 - 前記DC/DCコンバータが、前記定電圧で前記電池を充電するとき、前記電池充電電流は、前記電池充電電流の前記目標値から所定の電流値まで徐々に減少する、請求項14に記載の電池充電制御方法。
- 前記DC/DCコントローラは、スイッチング回路を制御し、前記出力電圧を調節するように前記出力電圧の前記目標値および前記第1の検出信号に従って駆動信号を生成するために使用可能である、請求項13に記載の電池充電制御方法。
- 前記駆動信号は、パルス幅変調信号であり、前記DC/DCコントローラは、前記パルス幅変調信号のデューティサイクルを調節することによって前記出力電圧を調節する、請求項16に記載の電池充電制御方法。
- 前記パルス幅変調信号は、第1の状態および第2の状態を有し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第1の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオン状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中のインダクタを通って流れる電流は、増加し、
もし前記パルス幅変調信号が、前記第2の状態にあるならば、その時前記スイッチング回路は、スイッチオフ状態に駆動され、前記DC/DCコンバータ中の前記インダクタを通って流れる前記電流は、減少する、請求項17に記載の電池充電制御方法。
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