JPH03218505A - Power amplifying device - Google Patents

Power amplifying device

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JPH03218505A
JPH03218505A JP1402790A JP1402790A JPH03218505A JP H03218505 A JPH03218505 A JP H03218505A JP 1402790 A JP1402790 A JP 1402790A JP 1402790 A JP1402790 A JP 1402790A JP H03218505 A JPH03218505 A JP H03218505A
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JP
Japan
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voltage
current
value
reference value
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP1402790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Yasuda
信幸 安田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH03218505A publication Critical patent/JPH03218505A/en
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To always obtain a stable control characteristic by switching a system whether to control a current change quantity or a voltage change quantity by means of weighing in correspondence with an operation position on a specified voltage/current characteristic curve. CONSTITUTION:A current reference value and a voltage reference value, both of which correspond to a voltage detection value and a current detection value detected from DC power supplied from a power amplifier circuit 12 to a load, are outputted from a reference value generation circuit 18, and respective difference values between respective reference values and actual detected values are calculated. Respective difference values are multiplied by weight corresponding to the reference value concerned. Then, the power amplifier circuit is controlled by a value obtained by adding respective difference values to which weight is multiplied. In such a case, the value of weight adding respective difference values is set based on the voltage/current characteristic curve. Namely, it is switched whether to mainly control the current change quantity or the voltage change quantity in correspondence with the operation position on the voltage/current characteristic curve by weighing. Thus, accurate control is attained on any operation position on the voltage/current characteristic curve and the stable control characteristic can always be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は直流電源から出力される直流電力を電力増幅回
路を介して負荷へ供給するとともに電力増幅回路から出
力される出力電圧および出力電流を予め与えられた電圧
・電流特性曲線に従って制御する電力増幅装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention supplies DC power output from a DC power supply to a load via a power amplifier circuit, and also supplies the DC power output from the power amplifier circuit to a load. The present invention relates to a power amplifier device that controls voltage and output current according to a predetermined voltage/current characteristic curve.

(従来の技術) 直流電源から負荷へ直流電力を供給するときに、負荷容
量や負荷種類に応じて出力電圧および出力電流を予め該
当負荷に応じて与えられた電圧・電流特性に従って制御
する必要がある場合がある。
(Prior art) When supplying DC power from a DC power supply to a load, it is necessary to control the output voltage and output current according to the voltage and current characteristics given to the load in advance according to the load capacity and load type. There are cases.

このような機能を有する電源装置として第3図に示す電
力増幅装置が一般に採用されている。例えば、バッテリ
からなる直流電源1から出力された直流電力は電力増幅
回路2を介して負荷3へ供給される。この電力増幅回路
2は、トランジスタ,パワーMOS−FET等を使用し
たインバータ,シリーズレギュレータまたはB級増幅回
路等で構成されている。
A power amplification device shown in FIG. 3 is generally employed as a power supply device having such a function. For example, DC power output from a DC power source 1 made of a battery is supplied to a load 3 via a power amplifier circuit 2. The power amplifier circuit 2 is composed of an inverter, a series regulator, a class B amplifier circuit, etc. using transistors, power MOS-FETs, etc.

電力増幅回路2から負荷3へ供給される直流電力の出力
電圧は、電力増幅回路2の出力端子間に接続された一対
の抵抗4a,4bからなる電圧検出器4で検出される。
The output voltage of the DC power supplied from the power amplifier circuit 2 to the load 3 is detected by a voltage detector 4 consisting of a pair of resistors 4a and 4b connected between the output terminals of the power amplifier circuit 2.

また、前記直流電力の出力電流は、負荷3への電流路に
取付けられた変流器等で構成された電流検出器5で検出
される。電圧検出器4で検出された電圧検出値VSは制
御演算回路6へ入力され、電流検出器5で検出された電
流検出値i5は基準値生成回路7へ入力される。
Further, the output current of the DC power is detected by a current detector 5 configured with a current transformer or the like attached to a current path to the load 3. The voltage detection value VS detected by the voltage detector 4 is input to the control calculation circuit 6, and the current detection value i5 detected by the current detector 5 is input to the reference value generation circuit 7.

基準値生成回路7内には、第4図に示すような電圧・電
流特性曲線が記憶されている。この電圧・電流特性曲線
は接続される負荷3の負荷容量や負荷種類に応じて予め
設定された特性曲線である。
In the reference value generation circuit 7, a voltage/current characteristic curve as shown in FIG. 4 is stored. This voltage/current characteristic curve is a characteristic curve set in advance according to the load capacity and load type of the load 3 to be connected.

すなわち、負荷3に印加される直流電力はこの電圧・電
流特性曲線に従って、その電圧値,電流値が制御される
必要がある。したがって、この基準値生成回路7は、電
流検出器5から電流検出値i5が入力すると、第4図に
示す電圧・電流特性曲線から該当電流検出値isに対応
する電圧値を電圧基準値v8として求めて次の制御演算
回路6へ送出する。
That is, the voltage value and current value of the DC power applied to the load 3 must be controlled according to this voltage/current characteristic curve. Therefore, when the current detection value i5 is input from the current detector 5, the reference value generation circuit 7 calculates the voltage value corresponding to the current detection value is from the voltage/current characteristic curve shown in FIG. 4 as the voltage reference value v8. It is then sent to the next control calculation circuit 6.

制御演算回路6は、図示するように、例えば減算器6a
と増幅器6bとで構成されており、前記電圧検出器4か
ら入力された電圧検出値v5と基準値生成回路7から入
力された電圧基準値v 11とを比較して、これらの差
電圧値(V”  Vs)が最小になるように、比例積分
等の制御演算を実行して、制御値ECを求めて、電力増
幅回路2へ印加する。したがって、電力増幅回路2、各
検出器4,5、基準値生成回路7および制御演算回路6
は閉じた制御ループを構成するので、負荷3へ供給され
る直流電力の電圧値は常時電圧・電流特性曲線に従った
電圧基準値■1に制御される。その結果、負荷3へ供給
される直流電力は第4図に示した電圧・電流特性曲線に
従って制御される。
As shown in the figure, the control calculation circuit 6 includes, for example, a subtracter 6a.
and an amplifier 6b, the voltage detection value v5 inputted from the voltage detector 4 and the voltage reference value v11 inputted from the reference value generation circuit 7 are compared, and the difference voltage value ( Control calculations such as proportional integration are performed to obtain the control value EC so that the voltage V" Vs) is minimized, and the control value EC is applied to the power amplifier circuit 2. , reference value generation circuit 7 and control calculation circuit 6
constitutes a closed control loop, so the voltage value of the DC power supplied to the load 3 is always controlled to the voltage reference value 1 in accordance with the voltage/current characteristic curve. As a result, the DC power supplied to the load 3 is controlled according to the voltage/current characteristic curve shown in FIG.

しかしながら、第3図に示すように構成された電力増幅
装置においてもまだ改良べき次のような問題がある。
However, even in the power amplifier configured as shown in FIG. 3, the following problems still exist that need to be improved.

すなわち、例えばモータ等の負荷3の出力値が変化する
と、負荷3へ供給する直流電力におけるに電流値i5も
変化する。よって、電流値i5が変化すると、第4図に
示した電圧・電流特性曲線に従って、制御演算回路6へ
入力される電圧基準値v”も変化する。
That is, for example, when the output value of the load 3 such as a motor changes, the current value i5 in the DC power supplied to the load 3 also changes. Therefore, when the current value i5 changes, the voltage reference value v'' input to the control calculation circuit 6 also changes according to the voltage/current characteristic curve shown in FIG.

しかし、例えば第4図の電圧・電流特性曲線のA点で負
荷3を運転する場合には、電流検出器5にて検出された
電流検出値i5の変化量Δiに比較して、電圧基準値v
8の変化量Δ■が格段に大きいので、電流検出値isが
少なく変動したとしても制御演算回路6へ入力される電
圧基準値v I1は大きく変動する。したがって、制御
演算回路6を含む前述した制御ループのゲインが非常に
大きくなり、不安定になる。よって、最悪の場合、発振
状態に陥り、負荷3に供給される直流電力が与えられた
電圧・電流特性曲線に従って正常に制御されないのみな
らず、負荷3に悪影響を与えたり、装置全体の発熱量が
増大する問題が生じる。よって、電力増幅装置全体の信
頼性が低下する懸念がある。
However, when operating the load 3 at point A of the voltage/current characteristic curve in FIG. 4, for example, the voltage reference value v
Since the amount of change Δ■ of 8 is extremely large, even if the detected current value is varies slightly, the voltage reference value v I1 input to the control calculation circuit 6 varies greatly. Therefore, the gain of the aforementioned control loop including the control arithmetic circuit 6 becomes extremely large and unstable. Therefore, in the worst case, it will fall into an oscillation state, and the DC power supplied to the load 3 will not only not be properly controlled according to the given voltage/current characteristic curve, but it will also have an adverse effect on the load 3, and the heat generation of the entire device will decrease. The problem arises that the amount of energy increases. Therefore, there is a concern that the reliability of the entire power amplifier device may deteriorate.

(発明が解決しようとする課一) このように、従来の電力増幅装置においては、与えられ
た電圧・電流特性曲線における特性が急激に変化する近
傍では負荷を正常に制御できない問題があった。
(Issue 1 to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional power amplifier device, there is a problem in that the load cannot be normally controlled in the vicinity where the characteristics of a given voltage/current characteristic curve suddenly change.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
与えられた電圧・電流特性曲線上の運転位置に応じて、
電流変化量を制御するか電圧変化量を制御するかを重み
付けで切換えることにより、電圧・電流特性曲線上のど
の位置においても負荷を正常に制御でき、常時安定した
制御特性が得られ、信頼性を大幅に向上できる電力増幅
装置を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of these circumstances, and
Depending on the operating position on the given voltage/current characteristic curve,
By switching between controlling the amount of current change and the amount of voltage change using weighting, the load can be controlled normally at any position on the voltage/current characteristic curve, and stable control characteristics can be obtained at all times, improving reliability. The purpose of the present invention is to provide a power amplification device that can significantly improve the power consumption.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記課題を解消するために本発明は、直流電源から出力
される直流電力を電力増幅回路を介して負荷へ供給する
とともに前記電力増幅回路から出力される出力電圧およ
び出力電流を予め与えられた電圧・電流特性曲線に従っ
て制御する電力増幅装置において、 電力増幅回路から出力される直流電力の出力電圧を検出
する電圧検出器と、電力増幅回路から出力される直流電
力の出力電流を検出する電流検出器と、電圧検出器にて
検出された電圧検出値に対応する電流基準値および電流
検出器にて検出された電流検出値に対応する電圧基準値
を電圧・電流特性曲線より求める基準値生成回路と、こ
の基準値生成回路にて求められた電圧基準値と電圧検出
値との差電圧値を求めてこの差電圧値に電圧・電流特性
曲線に基いて設定された該当電圧基準値に対応する重み
を乗算する電圧誤差検出回路と、基準値生成回路にて求
められた電流基準値と電流検出値との差電流値を求めて
この差電流値に電圧・電流特性曲線に基いて設定された
該当電流基準値に対応する重みを乗算する電流誤差検出
回路と、この電流誤差検出回路および電圧誤差検出回路
から出力されたそれぞれ重みが乗算された差電圧値と差
電流値とを加算して加算値に基いて電力増幅回路を制御
する制御演算回路とを備えたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention supplies DC power output from a DC power supply to a load via a power amplifier circuit, and also supplies DC power outputted from a DC power supply to a load from the power amplifier circuit. In a power amplifier device that controls the output voltage and output current according to a predetermined voltage/current characteristic curve, there is a voltage detector that detects the output voltage of DC power output from the power amplifier circuit, and a voltage detector that detects the output voltage of DC power output from the power amplifier circuit. A current detector that detects the output current of the output DC power, a current reference value corresponding to the voltage detection value detected by the voltage detector, and a voltage reference corresponding to the current detection value detected by the current detector. A reference value generation circuit that calculates the value from the voltage/current characteristic curve, and a voltage/current characteristic curve that calculates the difference voltage value between the voltage reference value obtained by this reference value generation circuit and the voltage detection value. A voltage error detection circuit that multiplies the corresponding voltage reference value set based on the weight corresponding to A current error detection circuit that multiplies the value by a weight corresponding to the corresponding current reference value set based on the voltage/current characteristic curve, and the respective weights output from this current error detection circuit and voltage error detection circuit are multiplied. The power amplifier includes a control calculation circuit that adds the difference voltage value and the difference current value and controls the power amplifier circuit based on the added value.

(作用) このように構成された電力増幅装置であれば、電力増幅
回路から負荷へ供給される直流電力にから検出された電
圧検出値および電流検出値にそれぞれ対応する電流基準
値および電圧基準値が基準値生成回路から出力され、こ
の各基準値と実際の検出値との各差値が算出される。そ
して、各差値は該当基準値に対応する重みが乗算される
。そして、重みが乗算された各差値を加算した値でもっ
て電力増幅回路が制御される。
(Function) With the power amplifier configured as described above, the current reference value and the voltage reference value respectively correspond to the voltage detection value and current detection value detected from the DC power supplied from the power amplifier circuit to the load. is output from the reference value generation circuit, and each difference value between each of these reference values and the actual detected value is calculated. Then, each difference value is multiplied by a weight corresponding to the corresponding reference value. Then, the power amplifier circuit is controlled by the value obtained by adding the difference values multiplied by the weights.

この場合、各差値を加算する重みの値は電圧・電流特性
曲線に基いて設定される。例えば、電流検出値の変化量
に対する電圧基準値の変化量が大きい電圧基準値に対し
てはその重みを小さく設定し、電流検出値の変化量に対
する電圧基準値の変化量が小さい電圧基準値に対しては
その重みを大きく設定する。また、電圧検出値の変化量
に対する電流基準値の変化量が大きい電流基準値に対し
てはその重みを小さく設定し、電圧検出値の変化量に対
する電流基準値の変化量が小さ,い電流基準値に対して
はその重みを大きく設定する。
In this case, the weight value for adding each difference value is set based on the voltage/current characteristic curve. For example, for a voltage reference value where the amount of change in the voltage reference value with respect to the amount of change in the current detection value is large, the weight is set to be small, and the weight is set to a voltage reference value where the amount of change in the voltage reference value with respect to the amount of change in the current detection value is small. For such cases, the weight is set to be large. In addition, a smaller weight is set for the current reference value for which the amount of change in the current reference value with respect to the amount of change in the voltage detection value is large; Set a large weight for the value.

各差値を加算した場合における各差値の制御値に対する
寄与度は、小さい重みが乗算された差値の方が大きい重
みが乗算された差値に比較して小さいので、結果的に電
圧・電流特性曲線を特性の変化度合いに対応して分割し
て使用することになるので、電圧・電流特性曲線全域に
亘って安定した直流電力を供給できる。
When each difference value is added, the contribution of each difference value to the control value is smaller than the difference value multiplied by a smaller weight than the difference value multiplied by a larger weight, so as a result, the voltage Since the current characteristic curve is divided and used according to the degree of change in characteristics, stable DC power can be supplied over the entire voltage/current characteristic curve.

(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は実施例の電力増幅装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。例えばバッチリからなる直流電源l1から
出力された直流電力は電力増幅回路12を介して負荷l
3へ供給される。この電力増幅回路12は、第3図に示
した電力増幅回路2と同一構成を有しており、トランジ
スタ,パワーMOS−FET等を使用したインバータ,
シリーズレギュレータまたはB級増幅回路等で構成され
ている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power amplifier device according to an embodiment. For example, the DC power output from the DC power supply l1 consisting of a battery is passed through the power amplifier circuit 12 to the load l1.
3. This power amplifier circuit 12 has the same configuration as the power amplifier circuit 2 shown in FIG. 3, and includes an inverter using transistors, power MOS-FETs, etc.
It consists of a series regulator or a class B amplifier circuit.

電力増幅回路12から負荷13へ供給される直流電力の
出力電圧は、電力増幅回路12の出力端子間に接続され
た一対の抵抗14a,14bからなる電圧検出器14で
検出される。また、前記直流電力の出力電流は、負荷1
3への電流路に取付けられた変流器等で構成された電流
検出器15で検出される。電圧検出器14で検出された
電圧検出値v5は電圧誤差検出回路16へ人力され、電
流検出器15で検出された電流検出値i5は電流誤差検
出回路17へ入力される。また、各検出器14.15で
検出された電圧検出値V5および電流検出値i5は基準
値生成回路18へ入力される。
The output voltage of the DC power supplied from the power amplifier circuit 12 to the load 13 is detected by a voltage detector 14 consisting of a pair of resistors 14a and 14b connected between the output terminals of the power amplifier circuit 12. In addition, the output current of the DC power is
The current is detected by a current detector 15 configured with a current transformer or the like attached to the current path to the current path. The voltage detection value v5 detected by the voltage detector 14 is input to the voltage error detection circuit 16, and the current detection value i5 detected by the current detector 15 is input to the current error detection circuit 17. Further, the voltage detection value V5 and current detection value i5 detected by each detector 14, 15 are input to the reference value generation circuit 18.

基準値生成回路18内には、第2図に示すような電圧・
電流特性曲線が記憶されている。そして、この基準値生
成回路18は、電流検出器15から電流検出値i,が入
力すると、第2図に示す電圧・電流特性曲線から該当電
流検出値f4,に対応する電圧値を電圧基準値v″とし
て求めて次の電圧誤差検出回路16へ送出する。さらに
、基準値生成回路18は、電圧検出器l4から電圧検出
値vsが人力すると、前記電圧・電流特性曲線から該当
電流検出値V,に対応する電流値を電流基準値11とし
て求めて次の電流誤差検出回路l7へ送出する。
The reference value generation circuit 18 contains voltages and voltages as shown in FIG.
Current characteristic curves are stored. When the current detection value i is input from the current detector 15, the reference value generating circuit 18 converts the voltage value corresponding to the corresponding current detection value f4 from the voltage/current characteristic curve shown in FIG. 2 into a voltage reference value. v'' and sends it to the next voltage error detection circuit 16.Furthermore, when the voltage detection value vs is manually input from the voltage detector l4, the reference value generation circuit 18 calculates the corresponding current detection value V from the voltage/current characteristic curve. , is determined as a current reference value 11 and sent to the next current error detection circuit 17.

電圧誤差検出回路16は、例えば減算器16aと乗算器
16bとで構成されている。そして、乗算器16b内に
は第2図に示すような電圧誤差重み関数が記憶されてい
る。そして、基準値生成回路17から入力された電圧基
準値v1と電圧検出器14から入力された電圧検出値V
sとの差電圧値(V” −Vs )を算出して、この差
電圧値(v’ −vs )に、電圧誤差重み関数から求
めた該当電圧基準値v 11に対応する重みWvを乗算
する。そして乗算された差電圧値Wy  (v” −V
5 )を制御演算回路19へ送出する。
The voltage error detection circuit 16 includes, for example, a subtracter 16a and a multiplier 16b. A voltage error weighting function as shown in FIG. 2 is stored in the multiplier 16b. Then, the voltage reference value v1 inputted from the reference value generation circuit 17 and the voltage detection value V inputted from the voltage detector 14
Calculate the difference voltage value (V" - Vs) with s, and multiply this difference voltage value (v' - vs) by the weight Wv corresponding to the corresponding voltage reference value v11 obtained from the voltage error weighting function. .Then, the multiplied difference voltage value Wy (v” −V
5) is sent to the control calculation circuit 19.

一方、電流圧誤差検出回路17も、減算器17aと乗算
器17bとで構成されている。そして、乗算器17b内
には第2図に示すような電流誤差重み関数が記憶されて
いる。そして、基準値生成回路l7から入力された電流
基準値i′″と電流検出器15から入力された電流検出
値isとの差電流値(i”  is)を算出して、この
差電流値(i”  is)に、電流誤差重み関数から求
めた該当電流基準値iIIに対応する重みW,を乗算す
る。そして乗算された差電流値WI (i”−is )
を制御演算回路19へ送出する。
On the other hand, the current pressure error detection circuit 17 also includes a subtracter 17a and a multiplier 17b. A current error weighting function as shown in FIG. 2 is stored in the multiplier 17b. Then, the difference current value (i" is) between the current reference value i'" inputted from the reference value generation circuit l7 and the current detected value is inputted from the current detector 15 is calculated, and this difference current value ( i"is) is multiplied by the weight W corresponding to the corresponding current reference value iII obtained from the current error weighting function.Then, the multiplied difference current value WI (i"-is)
is sent to the control calculation circuit 19.

前記電圧誤差重み関数においては、第2図に示すように
、電流検出値i5の変化量に対する電圧基準値v1の変
化量が小さい場合、重みWvは大きく設定されており、
逆に電流検出値i5の変化量に対する電圧基準値v8の
変化量が大きい場合、重みWvは小さく設定されている
In the voltage error weighting function, as shown in FIG. 2, when the amount of change in the voltage reference value v1 with respect to the amount of change in the detected current value i5 is small, the weight Wv is set large;
Conversely, when the amount of change in the voltage reference value v8 with respect to the amount of change in the detected current value i5 is large, the weight Wv is set small.

同様に、電流誤差重み関数においては、電圧検出値vs
の変化量に対する電流基準値I IIの変化量が小さい
場合は重みW,は大きく設定されており、逆に電圧検出
値VSの変化量に対する電圧基準値11の変化量が大き
い場合は重みW,は小さく設定されている。
Similarly, in the current error weighting function, the voltage detection value vs
When the amount of change in the current reference value I II with respect to the amount of change in is small, the weight W, is set large, and conversely, when the amount of change in the voltage reference value 11 with respect to the amount of change in the voltage detection value VS is large, the weight W, is set small.

例えば、電圧・電流特性曲線上の電圧の変化度合いが大
きいB点における各重みWvB,WIBは図示するよう
に、電圧誤差に対応する重みWvBより電流誤差に対応
する重みWIBが大きくなる。
For example, as shown in the figure, the weights WvB and WIB corresponding to the current error are larger than the weights WvB corresponding to the voltage error at point B where the degree of voltage change is large on the voltage/current characteristic curve.

制御演算回路19は、図示するように、例えば加算器1
9aと増幅器19bとで構成されており、電圧誤差検出
回路16から出力された差電圧値Wy  (v”−vc
,)と電流誤差検出回路17から出力された差電流値W
,(i’″−is)とを加算し、 A=Wv  (v”   V5 )+Wt  (i” 
 −is )その加算値Aが最小になるように、比例積
分等の制御演算を実行して制御値ECを求めて、電力増
幅回路12へ印加する。したがって、電力増幅回路12
、各検出器14,15、基準値生成回路18、各誤差検
出回路16.17、および制御演算回路19は閉じた制
御ループを構成するので、負荷13へ供給される直流電
力の電圧値および電流値は常時電圧・電流特性曲線に従
った電圧基準値v8および電流基準値iゝに制御される
。その結果、負荷13へ供給される直流電力は第2図に
示した電圧・電流特性曲線に従って制御される。
The control calculation circuit 19 includes, for example, an adder 1 as shown in the figure.
9a and an amplifier 19b, the differential voltage value Wy (v''-vc
) and the difference current value W output from the current error detection circuit 17
, (i'″-is), A=Wv (v” V5 )+Wt (i”
-is) Control calculations such as proportional integration are performed to obtain a control value EC so that the added value A is minimized, and the control value EC is applied to the power amplifier circuit 12. Therefore, the power amplifier circuit 12
, each detector 14, 15, reference value generation circuit 18, each error detection circuit 16, 17, and control calculation circuit 19 constitute a closed control loop, so the voltage value and current of DC power supplied to load 13 The values are always controlled to the voltage reference value v8 and the current reference value i' according to the voltage/current characteristic curve. As a result, the DC power supplied to the load 13 is controlled according to the voltage-current characteristic curve shown in FIG.

次に、このように構成された電力増幅装置の動作を第2
図を用いて説明する。
Next, the operation of the power amplifier device configured in this way will be explained in a second manner.
This will be explained using figures.

いま、負荷13の負荷条件により、電圧・電流特性曲線
上のC点で運転する場合を考える。この場合、電流変化
に対して電圧変化は非常に小さいので、電流誤差重み関
数の値Wlはほぼ0である。
Now, consider the case where the load condition of the load 13 is such that the motor is operated at point C on the voltage/current characteristic curve. In this case, since the voltage change is very small relative to the current change, the value Wl of the current error weighting function is approximately 0.

逆に電圧誤差重み関数の値Wvは大きな値でほぼ一定値
である。すなわち、この条件においては、制御演算回路
19から電力増幅回路12へ印加される制御値E。はほ
とんど電圧誤差検出回路16から出力された差電圧値W
v (v”−v5)にて定まる。前述したようにこのC
点近傍では電圧基準値v8は大きく変化しないので、負
荷13へ供給される直流電力はほぼ定電流制御され、安
定した電力制御が得られる。
Conversely, the value Wv of the voltage error weighting function is a large value and approximately constant. That is, under this condition, the control value E is applied from the control calculation circuit 19 to the power amplifier circuit 12. is almost the difference voltage value W output from the voltage error detection circuit 16
v (v''-v5).As mentioned above, this C
Since the voltage reference value v8 does not change significantly near the point, the DC power supplied to the load 13 is substantially constant current controlled, and stable power control is obtained.

一方、負荷13の負荷条件が変化して、第2図の電圧・
電流特性曲線上のD点で運転する場合を考える。この場
合、電圧変化に対して電流変化は非常に小さいので、電
圧誤差重み関数の値Wvはほほ0である。逆に電流誤差
重み関数の値W.は大きな値でほぼ一定値である。すな
わち、この条件においては、制御演算回路19から電力
増幅回路12へ印加される制御値ECはほとんど電流誤
差検出回路17から出力された差電流値W(’i”  
is)にて定まる。前述したようにこのD点近傍では電
圧基準値v8は大きく変化するが、電流基準値18はあ
まり変化しないので、負荷13へ供給される直流電力は
ほぼ定電圧制御される。よって、この場合も安定した電
力制御が得られる。
On the other hand, the load conditions of the load 13 change, and the voltage and
Consider the case of operation at point D on the current characteristic curve. In this case, since the current change is very small with respect to the voltage change, the value Wv of the voltage error weighting function is almost zero. Conversely, the value W of the current error weighting function. is a large and almost constant value. That is, under this condition, the control value EC applied from the control calculation circuit 19 to the power amplifier circuit 12 is almost equal to the difference current value W('i'' output from the current error detection circuit 17).
is). As described above, near this point D, the voltage reference value v8 changes greatly, but the current reference value 18 does not change much, so the DC power supplied to the load 13 is controlled to be approximately constant voltage. Therefore, stable power control can be obtained in this case as well.

こように、負荷13の負荷条件によって、電圧・電流特
性曲線上のどの位置で運転するかによって、電流制御が
主流になるか電圧制御が主流になるかをそれぞれ重みを
付加することによって使い分けている。
In this way, depending on the load conditions of the load 13, depending on where on the voltage/current characteristic curve the operation is performed, whether current control or voltage control will be the mainstream can be determined by adding weights. There is.

したがって、たとえ運転位置が第4図に示すA点近傍に
設定されたとして゛も、制御ループのゲインが大幅に上
昇することが回避されるので、発振現象が生じることを
確実に防止できる。
Therefore, even if the operating position is set near point A shown in FIG. 4, the gain of the control loop is prevented from increasing significantly, and oscillation can be reliably prevented from occurring.

よって、負荷13の特性等によって予め与えられた電圧
・電流特性曲線上の全域に亘って安定な直流電力を負荷
13へ供給することができる。
Therefore, stable DC power can be supplied to the load 13 over the entire range on the voltage/current characteristic curve given in advance based on the characteristics of the load 13 and the like.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明の電力増幅装置によれば、与
えられた電圧・電流特性曲線上の運転位置に応じて、電
流変化量を主に制御するか電圧変化量を主に制御するか
を重み付けで切換えるようにしている。したがって、電
圧・電流特性曲線上のどの運転位置においても負荷に供
給する直流電力の電圧および電流を前記電圧・電流特性
曲線に従って正確に制御でき、常時安定した制御特性が
得られ、装置全体の信頼性を向上できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the power amplifier of the present invention, depending on the operating position on a given voltage/current characteristic curve, either the amount of current change is mainly controlled or the amount of voltage change is mainly controlled. The system uses weights to determine whether the control is performed. Therefore, the voltage and current of the DC power supplied to the load can be accurately controlled according to the voltage/current characteristic curve at any operating position on the voltage/current characteristic curve, and stable control characteristics can be obtained at all times, increasing the reliability of the entire device. You can improve your sexuality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係わる電力増幅装置の概略
構成を示すブロック図、第2図は同実施例装置における
電圧・電流特性曲線および各誤差重み関数を示す図、第
3図は従来の電力増幅装置の概略構成を示すブロック図
、第4図は負荷に印加する直流電力の電圧・電流特性曲
線図である。 11・・・直流電源,12・・・電力増幅回路、13・
・・負荷、14・・・電圧検出器、15・・・電流検出
器、16・・・電圧誤差検出回路、17・・・電流誤差
検出回路、・18・・・基準値生成回路、19・・・制
御演算回路。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power amplifier according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a voltage/current characteristic curve and each error weighting function in the same embodiment, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional power amplifier device, and is a voltage/current characteristic curve diagram of DC power applied to a load. 11... DC power supply, 12... Power amplifier circuit, 13.
...Load, 14...Voltage detector, 15...Current detector, 16...Voltage error detection circuit, 17...Current error detection circuit, 18...Reference value generation circuit, 19. ...Control calculation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 直流電源から出力される直流電力を電力増幅回路を介し
て負荷へ供給するとともに前記電力増幅回路から出力さ
れる出力電圧および出力電流を予め与えられた電圧・電
流特性曲線に従って制御する電力増幅装置において、 前記電力増幅回路から出力される直流電力の出力電圧を
検出する電圧検出器と、前記電力増幅回路から出力され
る直流電力の出力電流を検出する電流検出器と、前記電
圧検出器にて検出された電圧検出値に対応する電流基準
値および前記電流検出器にて検出された電流検出値に対
応する電圧基準値を前記電圧・電流特性曲線より求める
基準値生成回路と、この基準値生成回路にて求められた
電圧基準値と前記電圧検出値との差電圧値を求めてこの
差電圧値に前記電圧・電流特性曲線に基いて設定された
該当電圧基準値に対応する重みを乗算する電圧誤差検出
回路と、前記基準値生成回路にて求められた電流基準値
と前記電流検出値との差電流値を求めてこの差電流値に
前記電圧・電流特性曲線に基いて設定された該当電流基
準値に対応する重みを乗算する電流誤差検出回路と、こ
の電流誤差検出回路および前記電圧誤差検出回路から出
力されたそれぞれ重みが乗算された差電圧値と差電流値
とを加算して加算値に基いて前記電力増幅回路を制御す
る制御演算回路とを備えたことを特徴とする電力増幅装
置。
[Claims] DC power output from a DC power source is supplied to a load via a power amplifier circuit, and the output voltage and output current output from the power amplifier circuit are supplied according to a predetermined voltage/current characteristic curve. A power amplifier to be controlled, comprising: a voltage detector that detects the output voltage of the DC power output from the power amplifier circuit; a current detector that detects the output current of the DC power output from the power amplifier circuit; a reference value generation circuit that calculates a current reference value corresponding to the voltage detection value detected by the voltage detector and a voltage reference value corresponding to the current detection value detected by the current detector from the voltage/current characteristic curve; , the difference voltage value between the voltage reference value obtained by this reference value generation circuit and the voltage detection value is obtained, and this difference voltage value corresponds to the corresponding voltage reference value set based on the voltage/current characteristic curve. A voltage error detection circuit multiplies the weight by a voltage error detection circuit, and a difference current value between the current reference value obtained by the reference value generation circuit and the current detected value is calculated, and this difference current value is calculated based on the voltage/current characteristic curve. a current error detection circuit that multiplies a weight corresponding to the corresponding current reference value set by the current error detection circuit; and a difference voltage value and a difference current value that are multiplied by the respective weights output from the current error detection circuit and the voltage error detection circuit. and a control arithmetic circuit for controlling the power amplifying circuit based on the added value.
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