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JP2009261079A - Digital converter and method of controlling the same - Google Patents

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JP2009261079A
JP2009261079A JP2008105406A JP2008105406A JP2009261079A JP 2009261079 A JP2009261079 A JP 2009261079A JP 2008105406 A JP2008105406 A JP 2008105406A JP 2008105406 A JP2008105406 A JP 2008105406A JP 2009261079 A JP2009261079 A JP 2009261079A
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JP
Japan
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coil
current
ton
digital converter
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Application number
JP2008105406A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Tanaka
靖弘 田中
Haruyuki Yoshioka
春幸 吉岡
Toshiyuki Tabuchi
俊行 田渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】各スイッチング素子の特性に合わせて最適な条件で動作させることができるデジタルコンバータを提供する。
【解決手段】コイルL1〜L3及びスイッチング素子Q1〜Q3を直列接続した3組の回路を並列接続して構成された昇圧チョッパ4と、各コイルL1〜L3に入力電流を供給する整流回路2と、各スイッチング素子Q1〜Q3を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路3とを備えて構成されたデジタルコンバータである。コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムで前記PWM制御を実行する一方、各スイッチング素子Qiは、各々の特性に応じて補正されたパルス幅Ni*Tonを有するPWM波によって駆動される。
【選択図】図7
A digital converter capable of operating under optimum conditions in accordance with the characteristics of each switching element is provided.
A boost chopper 4 configured by connecting three sets of circuits in which coils L1 to L3 and switching elements Q1 to Q3 are connected in series, and a rectifier circuit 2 for supplying an input current to each of the coils L1 to L3; The digital converter includes a computer circuit 3 that performs PWM control of the switching elements Q1 to Q3 in a predetermined control cycle. While determining whether the input current to the coil is a continuous mode in which the current is not interrupted during the control cycle or a discontinuous mode in which the current is interrupted in the middle of the control cycle, the PWM control is executed with a different algorithm based on the determination result, while each switching The element Qi is driven by a PWM wave having a pulse width Ni * Ton corrected according to each characteristic.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、昇圧チョッパを用いたデジタルコンバータに関し、特に、複数のスイッチング素子を各々最適に動作させて、高効率で低損失のPWM制御が実現できる装置に関する。   The present invention relates to a digital converter using a step-up chopper, and more particularly to an apparatus capable of realizing high-efficiency and low-loss PWM control by optimally operating a plurality of switching elements.

出願人は先に、高価なコイルを使用しなくても精密なPWM制御が実現できる装置について提案している(特許文献1)。
特開2007−202342号公報
The applicant has previously proposed a device capable of realizing precise PWM control without using an expensive coil (Patent Document 1).
JP 2007-202342 A

この特許文献に記載の発明は、コイル及びスイッチング素子を備えた昇圧チョッパと、コイルに入力電流を供給する整流回路と、スイッチング素子を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路とを有するデジタルコンバータにおいて、コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムでPWM制御を行うようにしている。   The invention described in this patent document is a digital converter having a step-up chopper provided with a coil and a switching element, a rectifier circuit that supplies an input current to the coil, and a computer circuit that performs PWM control of the switching element in a predetermined control cycle. The PWM control is performed by a different algorithm based on the determination result while determining whether the input current to the coil is a continuous mode where the current is not interrupted during the control cycle or the discontinuous mode where the current is interrupted during the control cycle.

そして、実質的に同一のコイルL1〜L3及びスイッチング素子Q1〜Q3を備えた3個の回路を並列接続して昇圧チョッパを構成している。   Then, three circuits including substantially the same coils L1 to L3 and switching elements Q1 to Q3 are connected in parallel to constitute a boost chopper.

しかしながら、コイルやスイッチング素子の特性上のバラツキや配線上のバラツキなどによって、各スイッチング素子を同一の制御オン時間で制御しても、各スイッチング素子に流れる平均電流が異なり、電力損失や発熱がアンバランスとなって、各素子を最大能力で動作させることができないという問題がある。すなわち、設計上の電力損失以上の電力損失が見込まれる以上、設計マージン分だけ大電流容量のスイッチング素子を搭載するしかなく、装置の小型化や低コスト化の障害となっている。   However, even if each switching element is controlled with the same control on-time due to variations in the characteristics of the coil and the switching element and variations in the wiring, the average current flowing through each switching element is different, and power loss and heat generation are unbalanced. There is a problem that each element cannot be operated at the maximum capacity in balance. That is, as long as a power loss higher than the design power loss is expected, a switching element having a large current capacity corresponding to the design margin must be mounted, which is an obstacle to downsizing and cost reduction of the device.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、各スイッチング素子の特性に合わせて最適な条件で動作させることができるデジタルコンバータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a digital converter that can be operated under optimum conditions in accordance with the characteristics of each switching element.

上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、コイル及びスイッチング素子を直列接続した複数n組の回路を並列接続して構成された昇圧チョッパと、前記各コイルに入力電流を供給する整流回路と、前記各スイッチング素子を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路とを備えて構成されたデジタルコンバータであって、前記コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムで前記PWM制御を実行する一方、前記各スイッチング素子Qiは、各々の特性に応じて補正されたパルス幅Ni*Tonを有するPWM波によって駆動される。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a step-up chopper configured by connecting a plurality of n sets of circuits each having a coil and a switching element connected in series, and supplying an input current to each of the coils. A digital converter comprising a rectifier circuit and a computer circuit that PWM-controls each switching element in a predetermined control cycle, and controls whether the input current to the coil is not interrupted during the control cycle. While determining whether the discontinuous mode is interrupted in the middle of the cycle, the PWM control is executed by a different algorithm based on the determination result, while each switching element Qi has a pulse width Ni corrected according to each characteristic. * Driven by a PWM wave with Ton.

この発明では、各スイッチング素子は、順次、位相が360/n度ずれて駆動されるのが好ましく、n=3とするのが典型例である。   In the present invention, each switching element is preferably driven sequentially with a phase shift of 360 / n degrees, and a typical example is n = 3.

また、請求項3に係る発明は、並列接続された複数n個のスイッチング素子とコイルとを接続して構成された昇圧チョッパと、前記コイルに入力電流を供給する整流回路と、前記各スイッチング素子を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路とを備えて構成されたデジタルコンバータであって、前記コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムで前記PWM制御を実行する一方、前記各スイッチング素子Qiは、各々の特性に応じて補正されたパルス幅Ni*Tonを有するPWM波によって駆動される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a step-up chopper configured by connecting a plurality of n switching elements connected in parallel and a coil, a rectifier circuit for supplying an input current to the coil, and the switching elements. A digital converter configured with a computer circuit that performs PWM control in a predetermined control cycle, and a continuous mode in which the input current to the coil is not interrupted during the control cycle, or a discontinuous mode in which the current is interrupted during the control cycle While the PWM control is executed by a different algorithm based on the determination result, each switching element Qi is driven by a PWM wave having a pulse width Ni * Ton corrected according to each characteristic. Is done.

上記何れの発明も尾、各スイッチング素子のOFF動作時に充電される単一のコンデンサから、前記昇圧チョッパの直流出力電圧が得られるよう構成されるのが好ましい。また、連続モードか不連続モードかの判定は、今回の制御サイクルにおける、前記コイルの充電開始電流、前記昇圧チョッパへの交流入力電圧、及び前記昇圧チョッパの直流出力電圧の各計測値と、今回の制御サイクルにおけるPMW波の制御時間と、前記コイルのインダクタンス値とに基づいて決定されるのが典型的である。   In any of the above inventions, it is preferable that the DC output voltage of the step-up chopper is obtained from a single capacitor that is charged when each switching element is turned off. In addition, in the current control cycle, whether the continuous mode or the discontinuous mode is determined is determined based on the measured values of the coil charging start current, the AC input voltage to the boost chopper, and the DC output voltage of the boost chopper. Typically, it is determined based on the control time of the PMW wave in the control cycle and the inductance value of the coil.

上記の発明において、コイルの充電開始電流は、電流検出抵抗によって検出しても良いが、コイルの充電開始タイミングにおけるスイッチング素子の出力端子と共通端子との間の電圧値に基づいて特定することもでき、この場合には、検出素子が不要となる。典型的にはスイッチング素子として、IGBTが使用され、コレクタ−エミッタ電圧と、コレクタ電流の特性に基づいて、コイル充電開始電流が特定される。   In the above invention, the coil charging start current may be detected by a current detection resistor, but may be specified based on the voltage value between the output terminal and the common terminal of the switching element at the coil charging start timing. In this case, no detection element is required. An IGBT is typically used as the switching element, and the coil charging start current is specified based on the collector-emitter voltage and the collector current characteristics.

また、この発明では、コイル充電終了電流についても同様に特定できるので、コイルのインダクタンスを、前記コイルの充電開始時と充電終了時における、前記スイッチング素子の出力端子と共通端子との間の電圧値と、前記スイッチング素子の電圧電流特性についての予め記憶されている登録値と、に基づいて特定することができる。   Further, in the present invention, since the coil charging end current can be specified in the same manner, the coil inductance is determined by the voltage value between the output terminal and the common terminal of the switching element at the start and end of charging of the coil. And a pre-stored registered value for the voltage-current characteristic of the switching element.

前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、各スイッチング素子のOFF遷移時の電流値Ipiに基づいて、Ni=MID/Ipiに設定される。但し、MID:Ip1〜Ipnの平均値又は中央値である。   The correction value Ni (i = 1 to n) defining the pulse width Ni * Ton is set to Ni = MID / Ipi based on the current value Ipi at the time of OFF transition of each switching element. However, it is the average value or median value of MID: Ip1-Ipn.

このような補正項Niを設ければ、デジタルコンバータが非連続モードで動作している状態では、複数のスイッチング素子の電力損失を均一化することができる。また、デジタルコンバータが連続モードで動作している状態でも、電力損失のアンバランスを抑制することができる。   If such a correction term Ni is provided, the power loss of the plurality of switching elements can be made uniform when the digital converter is operating in the discontinuous mode. Further, even when the digital converter is operating in the continuous mode, the power loss imbalance can be suppressed.

また、前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、各スイッチング素子のOFF遷移時の電流値Ipiの統計値TYP(Ipi)に基づいて、Ni=MID/(Ni*TYP(Ipi))の演算によって、運転動作中に更新されるのも好適である。但し、MID:N1*TYP(Ip1)〜Nn*TYP(Ipn)の平均値又は中央値である。ここで、統計値TYP(Ipi)は、適宜に決定されるが、実施例のように平均値を採用するのが簡易的である。   Further, the correction value Ni (i = 1 to n) for defining the pulse width Ni * Ton is based on the statistical value TYP (Ipi) of the current value Ipi at the time of OFF transition of each switching element, Ni = MID / ( It is also preferable that the value is updated during the driving operation by calculating Ni * TYP (Ipi)). However, it is the average value or median value of MID: N1 * TYP (Ip1) to Nn * TYP (Ipn). Here, the statistical value TYP (Ipi) is appropriately determined, but it is easy to adopt an average value as in the embodiment.

更にまた、前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、前記各スイッチング素子の発熱状態に基づいて決定するのも好適である。このような実施形態であれば、動作状態が非連続モードであれ、連続モードであれ、全ての運転領域において、各スイッチング素子の発熱を均一化することができる。   Furthermore, it is also preferable that the correction value Ni (i = 1 to n) that defines the pulse width Ni * Ton is determined based on the heat generation state of each switching element. In such an embodiment, the heat generation of each switching element can be made uniform in all operation regions regardless of whether the operation state is the discontinuous mode or the continuous mode.

以上説明した本発明によれば、複数スイッチング素子について各々の特性に合わせて最適な条件で動作させることができる。   According to the present invention described above, a plurality of switching elements can be operated under optimum conditions in accordance with respective characteristics.

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1は、ソフトウェア制御によるデジタルコンバータ1を示す回路構成図であり、モータ制御システムの一部として組み込まれている。このデジタルコンバータ1では、単相交流電圧(例えば200V)が全波整流回路2で整流されて脈流となった後、ワンチップマイコン3によってPWM(Pulse Width Modulation)制御がされる昇圧チョッパ4によって所定の直流電圧Vdc(例えば350V)に変換される。そして、三相モータMは、ワンチップマイコン3に制御されるインバータ回路5によって駆動される。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a digital converter 1 under software control, which is incorporated as a part of a motor control system. In this digital converter 1, a single-phase AC voltage (for example, 200 V) is rectified by a full-wave rectifier circuit 2 to become a pulsating current, and then a step-up chopper 4 that is PWM (Pulse Width Modulation) controlled by a one-chip microcomputer 3. It is converted into a predetermined DC voltage Vdc (for example, 350V). The three-phase motor M is driven by an inverter circuit 5 controlled by the one-chip microcomputer 3.

この実施例では、3個の昇圧チョッパ4a〜4cが並列接続されて構成されており、各昇圧チョッパ4a〜4cは、120度ずつ位相が遅れてON動作するよう制御されている。すなわち、昇圧チョッパ4は、位相の異なる3種類のPWM波(PWM1〜PWM3)でON動作するスイッチング素子Q1〜Q3と、各スイッチング素子Q1〜Q3に対応するコイルL1〜L3及びダイオードD1〜D3と、各スイッチング素子Q1〜Q3のエミッタ電流を検出するシャント抵抗R1〜R3と、各ダイオードD1〜D3の導電時に充電される単一の平滑コンデンサCとを中心に構成されている。   In this embodiment, three step-up choppers 4a to 4c are connected in parallel, and each step-up chopper 4a to 4c is controlled to turn on with a phase delay of 120 degrees. That is, the step-up chopper 4 includes switching elements Q1 to Q3 that are turned on by three types of PWM waves (PWM1 to PWM3) having different phases, coils L1 to L3 and diodes D1 to D3 corresponding to the switching elements Q1 to Q3, and The shunt resistors R1 to R3 that detect the emitter currents of the switching elements Q1 to Q3 and the single smoothing capacitor C that is charged when the diodes D1 to D3 are conducted are mainly configured.

スイッチング素子Q1〜Q3として、この実施例では、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を使用しているが全て同一素子である。この点は、コイルL1〜L3及びダイオードD1〜D3についても同様であり、各コイルL1〜L3、ダイオードD1〜D3、及びシャント抵抗R1〜R3とも同一素子である。但し、各素子は、必ずしも、その特性が一致しないので、本実施例では、特性の不一致を補償するべく独特の制御を実行している。   In this embodiment, an insulated gate bipolar transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used as the switching elements Q1 to Q3, but they are all the same element. The same applies to the coils L1 to L3 and the diodes D1 to D3, and the coils L1 to L3, the diodes D1 to D3, and the shunt resistors R1 to R3 are the same element. However, since the characteristics of the elements do not necessarily match, in this embodiment, unique control is executed to compensate for the mismatch of characteristics.

図1に示す通り、各コイルL1〜L3とスイッチング素子Q1〜Q3とは直列接続され、各コイルL1〜L3には、リップル抑制コンデンサCinを経由して、全波整流回路2の脈流出力(Vac)が供給されている。また、各スイッチング素子Q1〜Q3のゲート端子には、位相の異なる三種類のPWM波(PWM1〜PWM3)が供給され、各コレクタ端子は、ダイオードD1〜D3のアノード端子に接続されている。そして、各スイッチング素子Q1〜Q3のエミッタ端子は、シャント抵抗R1〜R3に接続され、各シャント抵抗R1〜R3はアースラインに接続されている。また、各ダイオードD1〜D3のカソード端子は、共通して平滑コンデンサCに接続され、平滑コンデンサCの他端はアースラインに接続されている。   As shown in FIG. 1, the coils L1 to L3 and the switching elements Q1 to Q3 are connected in series. The pulsating current output of the full-wave rectifier circuit 2 via the ripple suppression capacitor Cin ( Vac) is supplied. Further, three types of PWM waves (PWM1 to PWM3) having different phases are supplied to the gate terminals of the switching elements Q1 to Q3, and the collector terminals are connected to the anode terminals of the diodes D1 to D3. And the emitter terminal of each switching element Q1-Q3 is connected to shunt resistance R1-R3, and each shunt resistance R1-R3 is connected to the earth line. The cathode terminals of the diodes D1 to D3 are commonly connected to the smoothing capacitor C, and the other end of the smoothing capacitor C is connected to the ground line.

実施例の昇圧チョッパ4は、上記の通り構成されているので、何れかのスイッチング素子QiがON動作すると、脈流入力電圧Vacが、スイッチング素子Qiと、これに直列接続されたコイルLi及びシャント抵抗Riを通して短絡されることになり、コイルLiに充電電流が流れることになる。なお、シャント抵抗R1〜R3は、その抵抗値が低いので、回路動作の解析では殆ど無視してよい。   Since the step-up chopper 4 of the embodiment is configured as described above, when any switching element Qi is turned on, the pulsating input voltage Vac is changed to the switching element Qi, the coil Li and the shunt connected in series to the switching element Qi. A short circuit occurs through the resistor Ri, and a charging current flows through the coil Li. Since the shunt resistors R1 to R3 have low resistance values, they can be almost ignored in the analysis of the circuit operation.

本実施例の場合、各スイッチング素子Q1〜Q3は、120度位相が遅れてON動作するので、各コイルLiには、120度位相の遅れた充電電流が流れることになる(図12参照)。そして、何れかのコイルLiに充電電流が流れている状態で、コイルLiに対応するスイッチング素子QiがON状態からOFF状態に変わると、対応するダイオードDiがON状態となって、コイルLiの放電電流が、コイルLi→ダイオードDi→平滑コンデンサCの経路で流れ、平滑コンデンサCは充電される。この動作は、120度位相が遅れつつ各コイルL1〜L3において実行されるので、平滑コンデンサCからは、平滑された直流電圧Vdcが得られることになる。   In the case of the present embodiment, the switching elements Q1 to Q3 are turned on with a 120-degree phase delay, so that a charging current with a 120-degree phase delay flows through each coil Li (see FIG. 12). Then, when the switching element Qi corresponding to the coil Li changes from the ON state to the OFF state in a state where the charging current is flowing through any one of the coils Li, the corresponding diode Di is turned on and the coil Li is discharged. A current flows through a path of the coil Li → the diode Di → the smoothing capacitor C, and the smoothing capacitor C is charged. Since this operation is executed in each of the coils L1 to L3 with a phase delay of 120 degrees, a smoothed DC voltage Vdc is obtained from the smoothing capacitor C.

スイッチング素子Qiのエミッタ端子には、各々、シャント抵抗Riが接続されているので、何れのタイミングでも各昇圧チョッパ4a〜4cの動作電流が検出可能である。但し、この実施例では、スイッチング素子Q1のON遷移時の電流と、各スイッチング素子Q1〜Q3のOFF遷移時の電流とを検出するようにしている。すなわち、コイルL1〜L3の充電ピーク電流値Ip1〜Ip3は、スイッチング素子Q1〜Q3のOFF遷移時に全て検出されるが(図2(a)参照)、充電開始電流については、スイッチング素子Q1のON遷移時におけるコイルL1の充電開始電流Is1についてだけ検出される。   Since the shunt resistor Ri is connected to each of the emitter terminals of the switching element Qi, the operating currents of the boost choppers 4a to 4c can be detected at any timing. However, in this embodiment, the current when the switching element Q1 is turned on and the current when the switching elements Q1 to Q3 are turned off are detected. That is, although the charging peak current values Ip1 to Ip3 of the coils L1 to L3 are all detected when the switching elements Q1 to Q3 are turned off (see FIG. 2A), the charging start current is turned on for the switching element Q1. Only the charging start current Is1 of the coil L1 at the time of transition is detected.

ワンチップマイコン3には、信号入力部IN1〜IN3を通して、それぞれコイルL1〜L3の電流Ic1〜Ic3と、入力交流電圧Vacと、出力直流電圧Vdcとが入力されており、内蔵されたA/DコンバータAD1〜AD6によって、各入力信号がデジタル変換されている。本実施例では、A/DコンバータAD1〜AD3は、スイッチング素子Q1のON遷移時、つまりPWM1波の立上り時に機能するよう設定され、A/DコンバータAD4〜AD6は、対応するスイッチング素子(Q1〜Q3)のOFF遷移時、つまりPWM1波〜PWM3波の立下がり時に機能するよう設定される。   The one-chip microcomputer 3 receives the currents Ic1 to Ic3 of the coils L1 to L3, the input AC voltage Vac, and the output DC voltage Vdc through the signal input units IN1 to IN3, respectively. Each input signal is digitally converted by converters AD1 to AD6. In this embodiment, the A / D converters AD1 to AD3 are set to function at the time of ON transition of the switching element Q1, that is, at the rising edge of the PWM1 wave, and the A / D converters AD4 to AD6 Q3) is set to function at the OFF transition, that is, at the fall of the PWM1 wave to the PWM3 wave.

信号入力部IN1(=IN1a〜IN1c)は、シャント抵抗R1〜R3の両端電圧を受けるOPアンプ回路で構成されており、シャント抵抗R1〜R3と合わせて、電流検出センサとして機能している。また、信号入力部IN2及び信号入力部IN3は、抵抗分圧回路とOPアンプ増幅回路とで構成されている。   The signal input unit IN1 (= IN1a to IN1c) is configured by an OP amplifier circuit that receives the voltage across the shunt resistors R1 to R3, and functions as a current detection sensor together with the shunt resistors R1 to R3. Further, the signal input unit IN2 and the signal input unit IN3 are configured by a resistance voltage dividing circuit and an OP amplifier amplifier circuit.

このような信号入力部IN1〜IN3及びA/DコンバータAD1〜AD4を通して取得されたデータは、ワンチップマイコン3によって演算処理されPWM信号のON時間(以下、制御オン時間という)が算出される。そして、ワンチップマイコン3から出力されたPWM信号(PWM1〜PWM3)は、各バッファ回路DRを通してスイッチング素子Q1〜Q3のゲート端子に供給される。また、ワンチップマイコン3は、信号入力部IN4と信号出力部OUT2を介してインバータ回路5に接続されて、三相モータMをインバータ制御している。   The data acquired through the signal input units IN1 to IN3 and the A / D converters AD1 to AD4 are arithmetically processed by the one-chip microcomputer 3, and the ON time of the PWM signal (hereinafter referred to as control on time) is calculated. The PWM signals (PWM1 to PWM3) output from the one-chip microcomputer 3 are supplied to the gate terminals of the switching elements Q1 to Q3 through each buffer circuit DR. The one-chip microcomputer 3 is connected to the inverter circuit 5 through the signal input unit IN4 and the signal output unit OUT2, and controls the three-phase motor M by inverter.

以下、ワンチップマイコン3の具体的な制御動作を説明するに先立って、第1の昇圧チョッパ4aに関して、その制御原理から説明する。図3は、ワンチップマイコン3から出力される第1のPWM波(PWM1)と、第1の昇圧チョッパ4aのコイルL1に流れる電流の関係を図示したタイムチャートである。以下、第1の昇圧チョッパ4aに関して説明するが、コイルL1〜L3のインダクタンス値は全て同一であり、他の昇圧チョッパ4b、4cの回路動作も原理的には同じである。   Hereinafter, prior to describing the specific control operation of the one-chip microcomputer 3, the control principle of the first boost chopper 4a will be described. FIG. 3 is a time chart illustrating the relationship between the first PWM wave (PWM1) output from the one-chip microcomputer 3 and the current flowing through the coil L1 of the first boost chopper 4a. The first boost chopper 4a will be described below. The inductance values of the coils L1 to L3 are all the same, and the circuit operations of the other boost choppers 4b and 4c are the same in principle.

図示の通り、コイルL1にはコイル充電電流とコイル放電電流による三角波が流れるが、コイルL1に蓄えられたエネルギーが十分であって連続的に電流が流れる連続モード(図3(a)参照)と、エネルギーが不十分であるため、電流が途中で途切れる不連続モード(図3(b)参照)とがある。   As shown in the figure, a triangular wave due to a coil charging current and a coil discharging current flows through the coil L1, but the energy stored in the coil L1 is sufficient and the continuous current flows (see FIG. 3A). Since there is insufficient energy, there is a discontinuous mode (see FIG. 3B) in which the current is interrupted in the middle.

本実施例では、何れの動作モードにあるかに応じて、異なるPWM制御を行っているので、先ず、動作モードを判定する判定式を説明する。図3のタイムチャートにおいて、今現在が、制御サイクル(n−1)であるとする。そして、この制御サイクル(n−1)中の計測値に基づいて、次の制御サイクル(n)における制御オン時間Ton(n)を決定することを考える。なお、交流入力電圧の周波数は50Hz又は60Hzであるが、十分迅速に制御するため、本実施例では、制御周期Tを45.6μSにしている。   In this embodiment, since different PWM control is performed depending on which operation mode is in use, first, a determination formula for determining the operation mode will be described. In the time chart of FIG. 3, it is assumed that the current time is the control cycle (n−1). Then, it is considered that the control on time Ton (n) in the next control cycle (n) is determined based on the measured value in the control cycle (n−1). Note that the frequency of the AC input voltage is 50 Hz or 60 Hz, but in order to control it sufficiently quickly, in this embodiment, the control cycle T is set to 45.6 μS.

以下、コイルL1のインダクタンス値をLとして、回路方程式を説明する。コイル充電時(スイッチング素子ON)における回路方程式は、Vac(n−1)=L*{Ip(n−1)−Iv(n−2)}/Ton(n−1)・・・(式1)となる。ここで、Iv(n−2)はコイル充電開始電流、Ip(n−1)はコイル充電ピーク電流、Ton(n−1)は制御オン時間であり、それぞれ制御サイクル(n−1)における値である。また、Vac(n−1)は制御サイクル(n−1)における入力電圧であるが、電源周波数に対して、制御周期T(=45.6μS)が十分短いのでVac(n−1)を一定値とみなすことができる。   Hereinafter, the circuit equation will be described with the inductance value of the coil L1 as L. The circuit equation at the time of coil charging (switching element ON) is Vac (n−1) = L * {Ip (n−1) −Iv (n−2)} / Ton (n−1) (Equation 1 ) Here, Iv (n-2) is a coil charging start current, Ip (n-1) is a coil charging peak current, and Ton (n-1) is a control ON time, and each value in the control cycle (n-1). It is. Vac (n−1) is an input voltage in the control cycle (n−1). Since the control cycle T (= 45.6 μS) is sufficiently short with respect to the power supply frequency, Vac (n−1) is constant. Can be regarded as a value.

一方、コイル放電時(スイッチング素子OFF)における回路方程式は、Vdc(n−1)−Vac(n−1)=L*{Ip(n−1)−Iv(n−1)}/Toff(n−1)・・・(式2)となる。ここで、Vdc(n−1)はコンデンサCの両端電圧、Iv(n−1)は今回の制御サイクル終了時のコイル電流(次回の制御サイクルのコイル充電開始電流)、Toff(n−1)はOFF時間であり、それぞれ制御サイクル(n−1)における値である。   On the other hand, the circuit equation at the time of coil discharge (switching element OFF) is Vdc (n−1) −Vac (n−1) = L * {Ip (n−1) −Iv (n−1)} / Toff (n -1) (Expression 2). Here, Vdc (n-1) is the voltage across the capacitor C, Iv (n-1) is the coil current at the end of the current control cycle (coil charging start current of the next control cycle), Toff (n-1). Are OFF times, which are values in the control cycle (n−1), respectively.

(式1)及び(式2)からIp(n−1)を消去してIv(n−1)について解くと、Iv(n−1)=Iv(n−2)+T/L*[{Vac(n−1)−Vdc(n−1)}+Ton(n−1)*Vdc(n−1)]・・・(式3)となる。なお、制御周期Tは、T=Ton(n−1)+Toff(n−1)である。   When Ip (n-1) is eliminated from (Equation 1) and (Equation 2) and Iv (n-1) is solved, Iv (n-1) = Iv (n-2) + T / L * [{Vac (N-1) -Vdc (n-1)} + Ton (n-1) * Vdc (n-1)] (Equation 3). The control period T is T = Ton (n−1) + Toff (n−1).

上記の(式3)において、Iv(n−1)>0であれば連続モード、Iv(n−1)=0であれば不連続モードとなる。但し、(式3)は、今回の制御サイクル(n−1)におけるコイル充電開始電流Iv(n−2)を用いて、次回の制御サイクル(n)におけるコイル充電開始電流Iv(n−1)を求めているので、充電開始電流Iv(n−2)が正確でないと、連続モードか不連続モードかの判定が狂うことになる。すなわち、Iv(n−2)を一つ手前の制御サイクルにおける制御オン時間(Ton(n−2))などに基づく予測演算によって決定したのでは、(式3)の演算によって誤差が累積されることになり、制御の指示値自体が目標から外れて発散してしまうおそれがある。そこで、この実施例では、制御サイクルごとに、コイル充電開始時の入力電流ad1を計測するようにしている。   In the above (Formula 3), if Iv (n−1)> 0, the continuous mode is selected, and if Iv (n−1) = 0, the discontinuous mode is selected. However, (Formula 3) uses the coil charging start current Iv (n-2) in the current control cycle (n-1), and the coil charging start current Iv (n-1) in the next control cycle (n). Therefore, if the charging start current Iv (n−2) is not accurate, the determination of the continuous mode or the discontinuous mode will be wrong. That is, if Iv (n−2) is determined by a prediction calculation based on the control on time (Ton (n−2)) in the immediately preceding control cycle, an error is accumulated by the calculation of (Equation 3). As a result, the control instruction value itself may diverge from the target. Therefore, in this embodiment, the input current ad1 at the start of coil charging is measured for each control cycle.

但し、制御サイクル開始時から入力電流の取得時までに不可避的に時間遅れTsが生じるので、この時間遅れTsを考慮して計測値ad1を補正してコイル充電開始電流Iv(n−2)としている。今、制御サイクル(n−1)のTsのタイミングにおける電流計測値をad1とすると、コイル充電電流の傾斜(Δi/Δt)は、L*Δi/Δt=eの関係からΔi/Δt=e/Lである。ここで、eは電圧、iは電流、tは時間である。   However, since a time delay Ts inevitably occurs from the start of the control cycle to the acquisition of the input current, the measured value ad1 is corrected in consideration of this time delay Ts to obtain the coil charging start current Iv (n-2). Yes. Now, assuming that the current measurement value at the timing Ts of the control cycle (n−1) is ad1, the inclination (Δi / Δt) of the coil charging current is Δi / Δt = e / from the relationship of L * Δi / Δt = e. L. Here, e is voltage, i is current, and t is time.

したがって、時間遅れTsにおける電流増加量は、Vac(n−1)/L*Tsと算出することができ、この値を用いると、Iv(n−2)=ad1−Vac(n−1)/L*Ts・・・(式4)となる。そして、この(式4)を(式3)に代入すると、Iv(n−1)=ad1−[Vac(n−1)*Ts+T*{Vdc(n−1)−Vac(n−1)}−Ton(n−1)*Vdc(n−1)]/L・・・(式5)となり、今回の制御サイクル(n−1)の最終タイミング(=次回の制御サイクルの開始タイミング)における入力電流値Iv(n−1)を、今回の制御サイクル(n−1)の開始タイミングにおける入力電流の計測値ad1に基づいて正確に決定することができる。   Therefore, the amount of increase in current at the time delay Ts can be calculated as Vac (n-1) / L * Ts, and using this value, Iv (n-2) = ad1-Vac (n-1) / L * Ts (Expression 4) Substituting (Equation 4) into (Equation 3), Iv (n-1) = ad1- [Vac (n-1) * Ts + T * {Vdc (n-1) -Vac (n-1)} −Ton (n−1) * Vdc (n−1)] / L (Expression 5), and input at the final timing of the current control cycle (n−1) (= start timing of the next control cycle) The current value Iv (n−1) can be accurately determined based on the measured value ad1 of the input current at the start timing of the current control cycle (n−1).

そして、このようにして求めた次回制御サイクルのコイル充電開始電流Iv(n−1)が正か否かに応じて、連続モードか不連続モードかを正確に判定でき、それに応じた最適な制御が可能となる。すなわち、今回の制御サイクル(n−1)における、交流入力電圧Vac(n−1)、直流出力電圧Vdc(n−1)、及び入力電流ad1の各計測値と、前回の制御サイクルで決定された制御オン時間Ton(n−1)とに基づいて、連続モード用の制御をすべきか、不連続モード用の制御をすべきかを確定できる。   Then, depending on whether or not the coil charging start current Iv (n-1) of the next control cycle obtained in this way is positive, it is possible to accurately determine whether it is a continuous mode or a discontinuous mode, and an optimal control corresponding to that mode. Is possible. That is, the measured values of the AC input voltage Vac (n-1), the DC output voltage Vdc (n-1), and the input current ad1 in the current control cycle (n-1) and the previous control cycle are determined. On the basis of the control on time Ton (n−1), it can be determined whether the control for the continuous mode or the control for the discontinuous mode should be performed.

ところで、直流出力電圧Vdc(n−1)は、必ずしも、制御サイクル毎に更新される必要はないので、本実施例では、1mS毎に値が更新されるVdc(i)を使用している(図10のステップST30参照)。したがって、本実施例の判別式は、正確には、Iv(n−1)=ad1−[Vac(n−1)*Ts+T*{Vdc(i)−Vac(n−1)}−Ton(n−1)*Vdc(i)]/L・・・(式5’)となる。   By the way, the DC output voltage Vdc (n−1) does not necessarily need to be updated every control cycle. Therefore, in this embodiment, Vdc (i) whose value is updated every 1 mS is used ( (See step ST30 in FIG. 10). Therefore, the discriminant of the present embodiment is, precisely, Iv (n-1) = ad1- [Vac (n-1) * Ts + T * {Vdc (i) -Vac (n-1)}-Ton (n -1) * Vdc (i)] / L (Formula 5 ').

更にまた、直流出力電圧として、図10のステップST38の処理で算出される過去0.5秒間の平均値Vdcを使用しても良い。この場合には、Iv(n−1)=ad1−[Vac(n−1)*Ts+T*{Vdc−Vac(n−1)}−Ton(n−1)*Vdc]/L・・・(式5’’)の判別式が採用される。   Furthermore, the average value Vdc for the past 0.5 seconds calculated by the process of step ST38 in FIG. 10 may be used as the DC output voltage. In this case, Iv (n-1) = ad1- [Vac (n-1) * Ts + T * {Vdc-Vac (n-1)}-Ton (n-1) * Vdc] / L ... ( The discriminant of equation 5 ″) is adopted.

<不連続モード>
続いて、各制御サイクル中のコイル平均電流Iavに基づいて、制御オン時間Ton(n)を算出する方法について説明する。先ず、不連続モードにおける制御オン時間Ton(n)を算出する(図3(b)参照)。
<Discontinuous mode>
Next, a method for calculating the control on time Ton (n) based on the coil average current Iav during each control cycle will be described. First, the control on time Ton (n) in the discontinuous mode is calculated (see FIG. 3B).

コイル充電時における回路方程式は、Vac(n)=L*{Ip(n)−Iv(n−1)}/Ton(n)となるが、不連続モードゆえに、Iv(n−1)=0であり、結局、Vac(n)=L*Ip(n)/Ton(n)・・・(式6)となる。ここで、Vac(n)は交流入力電圧、Ip(n)はコイル充電ピーク時の電流値、Iv(n−1)はコイル充電開始時の電流値、Ton(n)は制御オン時間である。   The circuit equation at the time of coil charging is Vac (n) = L * {Ip (n) −Iv (n−1)} / Ton (n), but Iv (n−1) = 0 because of the discontinuous mode. In the end, Vac (n) = L * Ip (n) / Ton (n) (Formula 6). Here, Vac (n) is the AC input voltage, Ip (n) is the current value at the coil charging peak, Iv (n−1) is the current value at the start of coil charging, and Ton (n) is the control on time. .

一方、コイル放電時における回路方程式は、Vdc(n)−Vac(n)=L/Tcut(n)*{Ip(n)−Iv(n)}となる。なお、Tcut(n)は、コイル充電ピーク状態の電流値Ip(n)が、放電されてゼロになるまでの時間である(図3(b)参照)。ここでは不連続モードの回路方程式を問題にしているので、Iv(n)=0となり、Vdc(n)−Vac(n)=L/Tcut(n)*Ip(n)・・・(式7)となる。また、この制御サイクルにおける入力電流の平均値Iav(n)は、Iav(n)={Ip(n)*Ton(n)+Ip(n)*Tcut(n)}/(2*T)・・・(式8)となる。   On the other hand, the circuit equation at the time of coil discharge is Vdc (n) −Vac (n) = L / Tcut (n) * {Ip (n) −Iv (n)}. Tcut (n) is a time until the current value Ip (n) in the coil charge peak state is discharged and becomes zero (see FIG. 3B). Here, since the circuit equation of the discontinuous mode is considered, Iv (n) = 0, and Vdc (n) −Vac (n) = L / Tcut (n) * Ip (n) (Expression 7) ) Also, the average value Iav (n) of the input current in this control cycle is Iav (n) = {Ip (n) * Ton (n) + Ip (n) * Tcut (n)} / (2 * T). (Formula 8)

そして、これら(式6)〜(式8)をTon(n)について解くと、Ton(n)*Ton(n)={2*T*L*Iav(n)*(Vdc(n)−Vac(n))}/{Vac(n)*Vdc(n)}・・・(式9)と算出される。   Then, when these (Equation 6) to (Equation 8) are solved for Ton (n), Ton (n) * Ton (n) = {2 * T * L * Iav (n) * (Vdc (n) −Vac (N))} / {Vac (n) * Vdc (n)} (Expression 9)

<連続モード>
続いて、連続モードにおける制御オン時間Ton(n)を算出する(図3(a)参照)。コイル充電時における回路方程式は、Vac(n)=L*{Ip(n)−Iv(n−1)}/Ton(n)・・・(式10)となる。一方、コイル放電時における回路方程式は、Vdc(n)−Vac(n)=L/Toff(n)*{Ip(n)−Iv(n)}・・・(式11)となる。ここで、Toff(n)=T−Ton(n)であり、コイル放電開始から次回の制御サイクルにおけるコイル充電開始までの時間である。
<Continuous mode>
Subsequently, the control on time Ton (n) in the continuous mode is calculated (see FIG. 3A). The circuit equation at the time of coil charging is Vac (n) = L * {Ip (n) −Iv (n−1)} / Ton (n) (Equation 10). On the other hand, the circuit equation at the time of coil discharge is Vdc (n) −Vac (n) = L / Toff (n) * {Ip (n) −Iv (n)} (Equation 11). Here, Toff (n) = T−Ton (n), which is the time from the start of coil discharge to the start of coil charge in the next control cycle.

そして、この制御サイクルにおける平均電流Iav(n)は、Iav(n)=[{Ip(n)+Iv(n−1)}*Ton(n)+{Ip(n)+Iv(n)}*Toff(n)]/{2*T}・・・(式12)となる。ここで、Ip(n),Iv(n)を消去しつつ(式10)〜(式12)をToff(n)について解くと、Toff(n)*Toff(n)=[2*T*L*{Iv(n−1)−Iav(n)}/Vdc(n)]+T*T*Vac(n)/Vdc(n)・・・(式13)となるので、結局、Ton(n)は、Ton=T−Toff(n)・・・(式14)と算出される。   The average current Iav (n) in this control cycle is Iav (n) = [{Ip (n) + Iv (n−1)} * Ton (n) + {Ip (n) + Iv (n)} * Toff (N)] / {2 * T} (Expression 12) Here, when (Equation 10) to (Equation 12) are solved for Toff (n) while erasing Ip (n) and Iv (n), Toff (n) * Toff (n) = [2 * T * L * {Iv (n−1) −Iav (n)} / Vdc (n)] + T * T * Vac (n) / Vdc (n) (Formula 13) Therefore, Ton (n) Is calculated as Ton = T−Toff (n) (Equation 14).

本実施例では、不連続モードか連続モードかに応じて、(式9)か又は(式14)を用いて制御オン時間Ton(n)を算出するが、その演算には、次回の制御サイクル(n)における、交流入力電圧Vac(n)、直流出力電圧Vdc(n)、及び平均入力電流Iav(n)の予測パラメータが必要となる。   In this embodiment, the control on-time Ton (n) is calculated using (Equation 9) or (Equation 14) according to the discontinuous mode or the continuous mode. Prediction parameters for the AC input voltage Vac (n), the DC output voltage Vdc (n), and the average input current Iav (n) in (n) are required.

交流入力電圧Vac(n)については、今回の交流入力電圧の計測値Vac(n−1)と、前回の交流入力電圧の計測値Vac(n−2)に基づいて予測することとし、具体的には、今回の計測値Vac(n−1)に、制御サイクル(n−2)と制御サイクル(n−1)計測値の差分を加算して以下の通りとする。Vac(n)=2*Vac(n−1)−Vac(n−2)・・・(式15)   The AC input voltage Vac (n) is predicted based on the current AC input voltage measurement value Vac (n-1) and the previous AC input voltage measurement value Vac (n-2). The difference between the control cycle (n-2) and the control cycle (n-1) measurement value is added to the current measurement value Vac (n-1) as follows. Vac (n) = 2 * Vac (n-1) -Vac (n-2) (Equation 15)

一方、直流出力電圧Vdc(n)については、直流電圧についての過去の計測値の平均値Vdcを採用する。平均値Vdcの算出法は適宜に決定されるが、この実施例では0.5秒毎に実行される平均化処理によって過去0.5秒間の計測値を平均化して、直流出力電圧Vdcとしている(図10のステップST38参照)。この直流出力電圧Vdcは、メモリの適当なワークエリアに格納されており、このワークエリアの値Vdcが0.5秒毎に更新されるようになっている。   On the other hand, for the DC output voltage Vdc (n), an average value Vdc of past measurement values for the DC voltage is adopted. Although the calculation method of the average value Vdc is determined as appropriate, in this embodiment, the measured values for the past 0.5 seconds are averaged by the averaging process executed every 0.5 seconds to obtain the DC output voltage Vdc. (See step ST38 in FIG. 10). This DC output voltage Vdc is stored in an appropriate work area of the memory, and the value Vdc of this work area is updated every 0.5 seconds.

したがって、この場合には、不連続モードで、Ton(n)*Ton(n)={2*T*L*Iav(n)*(Vdc−Vac(n))}/{Vac(n)*Vdc}・・・(式9’)となり、一方、連続モードでは、Toff(n)*Toff(n)=[2*T*L*{Iv(n−1)−Iav(n)}/Vdc]+T*T*Vac(n)/Vdc・・・(式13’)、Ton=T−Toff(n)・・・(式14’)となる。   Therefore, in this case, in the discontinuous mode, Ton (n) * Ton (n) = {2 * T * L * Iav (n) * (Vdc−Vac (n))} / {Vac (n) * Vdc} (Equation 9 ′) On the other hand, in continuous mode, Toff (n) * Toff (n) = [2 * T * L * {Iv (n−1) −Iav (n)} / Vdc ] + T * T * Vac (n) / Vdc (Expression 13 ′), Ton = T−Toff (n) (Expression 14 ′).

但し、0.5秒間の平均値Vdcを使用するのに変えて、A/DコンバータAD3の出力値AD3を1mS毎に取得したVdc(i)の値を使用しても良い。この場合には、不連続モードで、Ton(n)*Ton(n)={2*T*L*Iav(n)*(Vdc(i)−Vac(n))}/{Vac(n)*Vdc(i)}・・・(式9’’)となり、一方、連続モードでは、Toff(n)*Toff(n)=[2*T*L*{Iv(n−1)−Iav(n)}/Vdc(i)]+T*T*Vac(n)/Vdc(i)・・・(式13’’)、Ton=T−Toff(n)・・・(式14’’)となる。   However, instead of using the average value Vdc for 0.5 seconds, the value of Vdc (i) obtained from the output value AD3 of the A / D converter AD3 every 1 mS may be used. In this case, in the discontinuous mode, Ton (n) * Ton (n) = {2 * T * L * Iav (n) * (Vdc (i) −Vac (n))} / {Vac (n) * Vdc (i)} (Equation 9 ″) On the other hand, in the continuous mode, Toff (n) * Toff (n) = [2 * T * L * {Iv (n−1) −Iav ( n)} / Vdc (i)] + T * T * Vac (n) / Vdc (i) (Expression 13 ″), Ton = T−Toff (n) (Expression 14 ″) Become.

また、平均入力電流Iav(n)の予測値は、交流入力電圧Vac(n)の予測値との関係からIav(n)=β*Vac(n)とする。ここでゲインβは、直流出力電圧の基準値(目標値)Voと、上記の平均化された直流出力電圧Vdcとを比較しながら、その差VerrがゼロになるようにPI制御によって調整する。   The predicted value of the average input current Iav (n) is Iav (n) = β * Vac (n) from the relationship with the predicted value of the AC input voltage Vac (n). Here, the gain β is adjusted by PI control so that the difference Verr becomes zero while comparing the reference value (target value) Vo of the DC output voltage with the above-mentioned averaged DC output voltage Vdc.

すなわち、Verr=Vo−Vdc・・・(式16)であり、Vo=Vac(pk)+α・・・(式17)である。ここで、直流出力電圧の基準値Voは、交流入力電圧(脈流)の波高値Vac(pk)に、コイルLによる昇圧量αを加算したものに設定する。このように設定することによって、入力電圧値に応じた効率の高い変換が可能となる。また、コイルLによる昇圧量を小さくできるので、大型化しない適当なサイズで安価で軽量のコイルを選択することが可能となる。なお、コイルLのインダクタンス最適値は、一般に、L=Vac*Vac*(Vdc−Vac)/{γ*Pac*Vdc/T}の設計式に基づいて決定されるが、本実施例では、入力電圧値Vacに対応して出力電圧値Vdcを設定するので、コイルのインダクタンス値がほぼ最適値を常に維持する。なお、上記の設計式において、γは入力電流のリプル含有率、Tは制御周期、Pacは最大入力電力、Vacは入力電圧の瞬時値である。   That is, Verr = Vo−Vdc (Expression 16), and Vo = Vac (pk) + α (Expression 17). Here, the reference value Vo of the DC output voltage is set to a value obtained by adding the amount of boost α by the coil L to the peak value Vac (pk) of the AC input voltage (pulsating flow). By setting in this way, conversion with high efficiency according to the input voltage value is possible. In addition, since the amount of pressure boosted by the coil L can be reduced, it is possible to select an inexpensive and lightweight coil with an appropriate size that does not increase in size. The optimum inductance value of the coil L is generally determined based on a design formula of L = Vac * Vac * (Vdc−Vac) / {γ * Pac * Vdc / T}. Since the output voltage value Vdc is set in correspondence with the voltage value Vac, the inductance value of the coil always maintains an almost optimum value. In the above design formula, γ is the ripple content of the input current, T is the control period, Pac is the maximum input power, and Vac is the instantaneous value of the input voltage.

以上、図3に基づいて、PWM制御の制御原理を説明したので、次に、図3の制御動作を実現するワンチップマイコン3について具体的に説明する。   As described above, the control principle of the PWM control has been described based on FIG. 3. Next, the one-chip microcomputer 3 that realizes the control operation of FIG. 3 will be specifically described.

図4は、ワンチップマイコン3の内部構成図を例示したものであり、ここでは、シングルチップRISCマイコンSH7046(株ルネサステクノロジー)を使用している。このワンチップマイコン3は、CPUコア30と、クロック発生部31と、AD変換部32と、マルチファンクションタイマパルスユニット(MTU)33とを内蔵している。この実施例のクロック発生部31は、50MHzのシステムクロックを発振しており、システムクロックを二分周した25MHzの周辺クロックPΦがMTU33に供給されている。そして、この周辺クロックPΦは、その後、分周されることなく、そのまま計数クロック(周波数25MHz)としてMTU33のカウンタに供給される。   FIG. 4 illustrates an internal configuration diagram of the one-chip microcomputer 3. Here, a single-chip RISC microcomputer SH7046 (Renesas Technology Corp.) is used. The one-chip microcomputer 3 includes a CPU core 30, a clock generation unit 31, an AD conversion unit 32, and a multifunction timer pulse unit (MTU) 33. The clock generator 31 of this embodiment oscillates a 50 MHz system clock, and a 25 MHz peripheral clock PΦ obtained by dividing the system clock by two is supplied to the MTU 33. Then, the peripheral clock PΦ is supplied to the counter of the MTU 33 as it is as a counting clock (frequency 25 MHz) without being divided thereafter.

図5は、AD変換部32の内部構成を概略的に図示したものである。このAD変換部32は、8チャネルのアナログ入力端子AN8〜AN15を有しており、入力されたアナログ信号は、逐次比較方式によりAD変換され、AD変換後のデジタルデータ(分解能10ビット)は、データレジスタADDR8〜ADDR15に格納される。   FIG. 5 schematically illustrates the internal configuration of the AD conversion unit 32. The AD conversion unit 32 has 8-channel analog input terminals AN8 to AN15. The input analog signal is AD converted by a successive approximation method, and digital data after AD conversion (resolution 10 bits) is: Stored in data registers ADDR8 to ADDR15.

この実施例では、昇圧チョッパ4の動作状態を示す各アナログ信号は、信号入力部IN1〜IN3を経由して、上記したAD変換部32に供給されており、AD変換部32は、実質的に、3チャネルのA/DコンバータAD1〜AD3と、時間的に飛び飛びに動作する1チャンネルのA/DコンバータAD4〜AD6として機能している。   In this embodiment, each analog signal indicating the operation state of the step-up chopper 4 is supplied to the above-described AD conversion unit 32 via the signal input units IN1 to IN3. It functions as three-channel A / D converters AD1 to AD3 and one-channel A / D converters AD4 to AD6 that operate in a timely manner.

3チャネルのA/DコンバータAD1〜AD3は、連続スキャンモードで動作するよう設定されており、PWM1波の立上り時に、MTU33からAD変換開始トリガ(図5、図7参照)を受けると、A/DコンバータAD1〜AD3が、その順番にAD変換動作するようになっている。そして、AD変換動作が完了すると、CPUコア30に対して、割込み信号(ADI割込み)を出力するよう設定されており、CPUコア30では、このADI割込み処理プログラムにおいて、AD変換後のデータad1〜ad3を、AD変換部32のデータレジスタADDRjから取得してメモリに記憶する。   The 3-channel A / D converters AD1 to AD3 are set to operate in the continuous scan mode, and when receiving an AD conversion start trigger (see FIGS. 5 and 7) from the MTU 33 at the rising edge of the PWM1 wave, The D converters AD1 to AD3 perform AD conversion operations in that order. When the AD conversion operation is completed, an interrupt signal (ADI interrupt) is set to be output to the CPU core 30. In the ADI interrupt processing program, the CPU core 30 sets the data ad1 to AD1 after AD conversion. ad3 is acquired from the data register ADDRj of the AD converter 32 and stored in the memory.

一方、A/DコンバータAD4〜AD6は、PWM1〜PMW3波の立下り時に、該当するジェネラルレジスタのコンペアマッチによるAD変換開始トリガを受けるよう構成されている。そして、AD変換開始トリガを受けると、そのタイミングで選択されているA/DコンバータAD4〜AD6の何れかが、シングルモードでAD変換動作を開始するようになっている。また、AD変換動作が完了すると、CPUコア30に対して、割込み信号(ADI割込み)を出力するよう設定されているので、CPUコア30は、ADI割込み処理プログラムにおいて、AD変換後のデータadj(j=4〜6の何れか)を、AD変換部32のデータレジスタADDRjから取得してメモリに記憶する。   On the other hand, the A / D converters AD4 to AD6 are configured to receive an AD conversion start trigger due to a compare match of the corresponding general register when the PWM1 to PMW3 waves fall. When an AD conversion start trigger is received, any of the A / D converters AD4 to AD6 selected at that timing starts the AD conversion operation in the single mode. When the AD conversion operation is completed, the CPU core 30 is set to output an interrupt signal (ADI interrupt) to the CPU core 30. Therefore, the CPU core 30 sets the data adj ( j = 4 to 6) is acquired from the data register ADDRj of the AD conversion unit 32 and stored in the memory.

図6は、MTU(マルチファンクションタイマパルスユニット)33の内部構成を図示したものである。このMTU33は、5チャネル(channel_0〜channel_4)の16ビットタイマにより構成されており、各種のレジスタへの設定データに基づいて、任意のパルス幅のPWM波を出力できるようになっている。   FIG. 6 illustrates the internal configuration of an MTU (multifunction timer pulse unit) 33. The MTU 33 is configured by a 16-bit timer of 5 channels (channel_0 to channel_4), and can output a PWM wave having an arbitrary pulse width based on setting data to various registers.

本実施例の場合、MTU33の各設定は、以下の通りである。   In the case of the present embodiment, each setting of the MTU 33 is as follows.

<AD変換部32に関連する設定>
この実施例では、45.6μS毎に繰り返される「制御サイクル」が、A/Dコンバータを動作させる「データ取得サイクル」と、AD変換された取得データに基づいて制御オン時間Tonを算出する「演算サイクル」とに区分されており、「データ取得サイクル」と「演算サイクル」とを交互に繰り返すよう構成されている。
<Settings related to the AD conversion unit 32>
In this embodiment, the “control cycle” repeated every 45.6 μS includes a “data acquisition cycle” for operating the A / D converter and a “calculation” for calculating the control on-time Ton based on the AD-converted acquired data. The cycle is divided into “cycle”, and “data acquisition cycle” and “calculation cycle” are alternately repeated.

そして、「データ取得サイクル」では、TGRA_0(チャネル0のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチによりAD変換開始トリガを発生させ、A/DコンバータAD1〜AD3を、連続スキャンモードでAD変換動作させる。   In the “data acquisition cycle”, an AD conversion start trigger is generated by a compare match of TGRA — 0 (general register A of channel 0), and the A / D converters AD1 to AD3 are AD-converted in the continuous scan mode.

また、「データ取得サイクル」では、3相のPWM波(PWM1〜PWM3)の何れかの立下り時に、TGRA_2(チャネル2のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチによりAD変換開始トリガを発生させる。そして、A/DコンバータAD4〜AD6のうち、該当するA/DコンバータADjをAD変換動作させる。なお、AD変換開始トリガを受けて動作を開始するA/DコンバータADjや、AD変換開始トリガの発生タイミングを規定するTGRA_2(チャネル2のジェネラルレジスタA)への設定値は、CPUコア30によって適宜に変更設定される。   In the “data acquisition cycle”, an AD conversion start trigger is generated by a compare match of TGRA_2 (general register A of channel 2) at the fall of any of the three-phase PWM waves (PWM1 to PWM3). Then, among the A / D converters AD4 to AD6, the corresponding A / D converter ADj is AD-converted. Note that the CPU core 30 appropriately sets the set values for the A / D converter ADj that starts the operation upon receiving the AD conversion start trigger and the TGRA_2 (the general register A of the channel 2) that defines the generation timing of the AD conversion start trigger. Is set to change.

<CPUコア30への割込み要求の設定>
TGRA_0(チャネル0のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチによりCPUコア30に、CH0の割込み要求信号を発生させる。この割込み要求信号に応じて、CPUコア30では、図9に示す割込み処理プログラムCM_INTを実行する。
<Setting of interrupt request to CPU core 30>
The CPU core 30 is caused to generate a CH0 interrupt request signal by a compare match of TGRA_0 (channel 0 general register A). In response to this interrupt request signal, the CPU core 30 executes the interrupt processing program CM_INT shown in FIG.

実行内容は、制御サイクルが「データ取得サイクル」である場合と、「演算サイクル」である場合とで相違するが、「演算サイクル」では、これに先行する「データ取得サイクル」で取得されたデータに基づいて制御オン時間Tonを算出する。   The execution contents differ depending on whether the control cycle is a “data acquisition cycle” or a “calculation cycle”. In the “calculation cycle”, the data acquired in the preceding “data acquisition cycle” Based on the control ON time Ton is calculated.

一方、「データ取得サイクル」では、スイッチング素子Q1〜Q3のPWMデューティN1,N2,N3に基づいて、制御オン時間Tonを、スイッチング素子Q1〜Q3毎に補正する。ここで、PWMデューティN1〜N3は、各スイッチング素子Q1〜Q3での消費電力をほぼ一致させるための補正値である。   On the other hand, in the “data acquisition cycle”, the control ON time Ton is corrected for each switching element Q1 to Q3 based on the PWM duties N1, N2 and N3 of the switching elements Q1 to Q3. Here, the PWM duties N1 to N3 are correction values for making the power consumption in the switching elements Q1 to Q3 substantially coincide.

図2に示す通り、各スイッチング素子Q1〜Q3をON動作させる制御オン時間Tonが同じでも、通常、充電ピーク電流Ip1〜Ip3が相違するので(図示例ではIp1>Ip2>Ip3の関係にある)、中央値MID(ここではIp2)を示すスイッチング素子Q2の制御オン時間をTonに設定し、最小値を示すスイッチング素子Q3の制御オン時間をTon*Ip2/Ip3に広く設定する一方、最大値を示すスイッチング素子Q1の制御オン時間をTon*Ip2/Ip1に狭く設定している。すなわち、図2の場合には、N1=Ip2/Ip1、N2=Ip2/Ip2、N3=Ip2/Ip3のPWMデューティN1〜N3を設けている。   As shown in FIG. 2, even when the control on-time Ton for turning on the switching elements Q1 to Q3 is the same, the charge peak currents Ip1 to Ip3 are usually different (in the example shown, there is a relationship of Ip1> Ip2> Ip3). , The control on time of the switching element Q2 indicating the median MID (here Ip2) is set to Ton, and the control on time of the switching element Q3 indicating the minimum value is widely set to Ton * Ip2 / Ip3, while the maximum value is set The control ON time of the switching element Q1 shown is narrowly set to Ton * Ip2 / Ip1. That is, in the case of FIG. 2, PWM duties N1 to N3 of N1 = Ip2 / Ip1, N2 = Ip2 / Ip2, and N3 = Ip2 / Ip3 are provided.

「データ取得サイクル」では、このように決定されているPWMデューティN1〜N3に基づいて、制御オン時間Tonを補正して、N1*Ton,N2*Ton,N3*Tonなどの設定値を、MTU33のTGRA_0〜TGRD_0(チャネル0のジェネラルレジスタA、B,C,D)、及びTGRA_1〜TGRB_1(チャネル1のジェネラルレジスタA,B)に書込む。これらの設定値は、MTU33から出力される3相のPWM波の立ち上がりタイミングと、立下りタイミングとを規定する数値である。なお、「データ取得サイクル」では、例えば、数秒間に一回の割合で、3つのスイッチング素子Q1〜Q3のPWMデューティN1〜N3を見直し、最適な値に修正する。   In the “data acquisition cycle”, the control ON time Ton is corrected based on the PWM duties N1 to N3 determined in this way, and the set values such as N1 * Ton, N2 * Ton, N3 * Ton are set to the MTU 33. TGRA_0 to TGRD_0 (general registers A, B, C, D of channel 0) and TGRA_1 to TGRB_1 (general registers A, B of channel 1). These set values are numerical values that define the rising timing and falling timing of the three-phase PWM wave output from the MTU 33. In the “data acquisition cycle”, for example, the PWM duties N1 to N3 of the three switching elements Q1 to Q3 are reviewed at a rate of once every several seconds and corrected to optimum values.

<MTU33の動作に関する設定>
[設定(1)] チャネル0〜4のうち、チャネル0〜2を「同期動作」に設定する。そして、チャネル0のカウンタクリア要因を「TGRA_0(チャネル0のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチ」に設定し、チャネル1,2のカウンタクリア要因を「同期クリア」に設定する。したがって、チャネル0〜2のタイマカウンタTCNT_0〜TCNT_2は、TGRA_0のコンペアマッチ時に同期してクリアされる。
<Settings related to the operation of the MTU 33>
[Setting (1)] Of channels 0 to 4, channels 0 to 2 are set to "synchronous operation". Then, the channel 0 counter clearing factor is set to “TGRA — 0 (channel 0 general register A) compare match”, and the channel 1 and 2 counter clearing factors are set to “synchronous clear”. Therefore, the timer counters TCNT_0 to TCNT_2 of the channels 0 to 2 are cleared in synchronization with the compare match of TGRA_0.

[設定(2)] チャネル0〜1を「PWMモード1」に設定する。PWMモード1では、TGRA(ジェネラルレジスタA)とTGRB(ジェネラルレジスタB)とをペアで使用することになり、TIOCA_0端子、TIOCA_1端子からTGRAとTGRBのコンペアマッチによるPWM波(PWM1とPWM3)が出力される。   [Setting (2)] Channels 0 to 1 are set to “PWM mode 1”. In PWM mode 1, TGRA (general register A) and TGRB (general register B) are used in pairs, and a PWM wave (PWM1 and PWM3) is output from the TIOCA_0 terminal and the TIOCA_1 terminal by a TGRA and TGRB compare match. Is done.

また、TGRC_0(チャネル0のジェネラルレジスタC)とTGRD_0(チャネル0のジェネラルレジスタD)とをペアで使用することで、TIOCC_0端子から、TGRC_0とTGRD_0のコンペアマッチによるPWM2が出力される。   Also, by using TGRC_0 (general register C of channel 0) and TGRD_0 (general register D of channel 0) in pairs, PWM2 is output from the TIOCC_0 terminal by a compare match between TGRC_0 and TGRD_0.

[設定(3)] TGRA_0〜TGRD_0(チャネル0のジェネラルレジスタA,B,C,D)、TGRA_1〜TGRB_1(チャネル1のジェネラルレジスタA,B)、及び、TGRA_2(チャネル2のジェネラルレジスタA)には、TGRA_0のコンペアマッチによる割込み要求に対応して、CPUコア30が設定値を書き込む。   [Setting (3)] TGRA_0 to TGRD_0 (channel 0 general registers A, B, C, D), TGRA_1 to TGRB_1 (channel 1 general registers A and B), and TGRA_2 (channel 2 general registers A) The CPU core 30 writes a set value in response to an interrupt request due to a TGRA_0 compare match.

具体的には、TGRA_0〜TGRD_0(チャネル0のジェネラルレジスタA、B,C,D)には、1140、N1*Ton、380、380+N2*Tonを書込み、TGRA_1〜TGRB_1(チャネル1のジェネラルレジスタA,B)には、760、760+N3*Tonを書込む。これらは、3相のPWM波(PWM1〜PWM3)を生成するための設定値である。ここで、Tonは、制御サイクル毎に算出される制御オン時間であり、N1〜N3は、統計的且つ動的に修正されるPWMデューティである。   Specifically, 1140, N1 * Ton, 380, 380 + N2 * Ton are written in TGRA_0 to TGRD_0 (channel 0 general registers A, B, C, D), and TGRA_1 to TGRB_1 (channel 1 general registers A, B, C, D) are written. B) is written with 760, 760 + N3 * Ton. These are set values for generating three-phase PWM waves (PWM1 to PWM3). Here, Ton is a control on time calculated for each control cycle, and N1 to N3 are statistically and dynamically corrected PWM duty.

また、TGRA_2(チャネル2のジェネラルレジスタA)には、書込み動作時のタイミングに応じて、N1*Ton、380+N2*Ton、760+N3*Tonの何れかを書込む。これは、3相のPWM波(PWM1〜PWM3)の立下りタイミングで、AD変換開始トリガを発生させるための設定値である。   In addition, any one of N1 * Ton, 380 + N2 * Ton, and 760 + N3 * Ton is written into TGRA_2 (General register A of channel 2) according to the timing at the time of the write operation. This is a set value for generating an AD conversion start trigger at the falling timing of the three-phase PWM waves (PWM1 to PWM3).

[設定(4)] TIOCA端子とTIOCC端子(MTU33のPWM出力端子)の出力レベルは、TGRA又はTGRAC(ジェネラルレジスタA、C)のコンペアマッチ時と、TGRB又はTGRD(ジェネラルレジスタB)のコンペアマッチ時に変化する。   [Setting (4)] The output level of the TIOCA terminal and the TIOCC terminal (PWM output terminal of the MTU 33) is the same as that of TGRA or TGRAC (general registers A and C) and TGRB or TGRD (general register B). Sometimes changes.

そして、TIOCA_0、TIOCC_0、及びTIOCA_1の各出力は、各チャネルのTIOR(タイマIOコントロールレジスタ)への初期設定により、TGRA_0〜TGRA_1のコンペアマッチ時やTGRC_0のコンペアマッチ時に、Hレベルに立ち上がり、TGRB_0〜TGRB_1のコンペアマッチ時やTGRD_0のコンペアマッチ時に、Lレベルに立下るよう設定する。   Then, each output of TIOCA_0, TIOCC_0, and TIOCA_1 rises to an H level at the time of TGRA_0 to TGRA_1 compare match or TGRC_0 compare match by initial setting to the TIOR (timer IO control register) of each channel. It is set to fall to L level at the time of TGRB_1 compare match or TGRD_0 compare match.

[設定(5)] タイマカウンタTCNTの計数クロックは、周辺クロックPΦと同じ25MHz(周期40nS)とする。   [Setting (5)] The counting clock of the timer counter TCNT is set to 25 MHz (period 40 nS), which is the same as the peripheral clock PΦ.

MTU33は、上記のように設定されて動作する。図7(a)は、MTU33の動作に関連して、各チャネル0〜2のタイマカウンタTCNT(TCNT_0〜TCNT_2)と、各ジェネラルレジスタ(TGRA_0〜TGRD_0,TGRA_1〜TGRB_1)との関係、及び、各TIOC端子(TIOCA_0,TIOCC_0,TIOCA_1)から出力されるPWM波を図示したものである。   The MTU 33 is set and operated as described above. FIG. 7A shows the relationship between the timer counters TCNT (TCNT_0 to TCNT_2) of the channels 0 to 2 and the general registers (TGRA_0 to TGRD_0, TGRA_1 to TGRB_1) in relation to the operation of the MTU 33, and The PWM wave output from a TIOC terminal (TIOCA_0, TIOCC_0, TIOCA_1) is illustrated.

先に説明した通り、本実施例では、固定値1140に設定されたTGRA_0のコンペアマッチ時に、チャネル0〜2のタイマカウンタTCNT_0〜TCNT_2が同期してクリアされる。そのため、各タイマカウンタTCNTは、0〜1139を循環する1140進カウンタとして機能する。一方、タイマカウンタTCNTの計数クロックは、25MHz(周期40nS)であるから、タイマカウンタは、45.6μS(=1140*40nS)を一周期(制御周期T)として循環動作することになり、PWM制御のキャリア周波数は約22KHzとなる。   As described above, in this embodiment, the timer counters TCNT_0 to TCNT_2 of the channels 0 to 2 are synchronously cleared at the time of a compare match of TGRA_0 set to the fixed value 1140. Therefore, each timer counter TCNT functions as a 1140 base counter that circulates from 0 to 1139. On the other hand, since the count clock of the timer counter TCNT is 25 MHz (period 40 nS), the timer counter circulates with 45.6 μS (= 1140 * 40 nS) as one period (control period T), and PWM control is performed. The carrier frequency is about 22 KHz.

先に説明した通り、チャネル0のTGRA_0〜TGRD_0(ジェネラルレジスタA,B,C,D)には、チャネル0のTGRA(TGRA_0)のコンペアマッチ時(つまり各タイマカウンタTCNTの同期クリア時)に生じる割込みにより、CPUコア30によって、それぞれ1140、N1*Ton、380、380*N2*Tonが書込まれる。同様に、チャネル1のTGRA_1〜TGRB_1(ジェネラルレジスタA,B)には、チャネル0のTGRA(TGRA_0)のコンペアマッチ時に生じる割込みにより、760、760+N3*Tonが書込まれる。   As described above, TGRA_0 to TGRD_0 (general registers A, B, C, and D) of channel 0 are generated when TGRA (TGRA_0) of channel 0 is compared (that is, when each timer counter TCNT is synchronously cleared). Due to the interrupt, 1140, N1 * Ton, 380, 380 * N2 * Ton are written by the CPU core 30, respectively. Similarly, 760, 760 + N3 * Ton are written in TGRA_1 to TGRB_1 (general registers A and B) of channel 1 due to an interrupt generated at the time of a compare match of TGRA (TGRA_0) of channel 0.

以上の設定のため、タイマカウンタTCNTがクリアされるのに合わせて、TIOCA_0(チャネル0のTIOCA端子)はHレベルに立ち上がる。その後、チャネル0のタイマカウンタTCNT_0が進行して、TGRB_0(チャネル0のジェネラルレジスタB)の値であるN1*Tonに一致すると、TIOCA_0はLレベルに立下がる。   Due to the above settings, TIOCA_0 (the TIOCA terminal of channel 0) rises to the H level as the timer counter TCNT is cleared. Thereafter, when the timer counter TCNT_0 of the channel 0 advances and coincides with N1 * Ton which is the value of TGRB_0 (the general register B of the channel 0), the TIOCA_0 falls to the L level.

その他のTIOC端子も同様であり、TIOCC_0(チャネル0のTIOCC端子)は、タイマカウンタTCNT_0=380のタイミングで、TGRC_0のコンペアマッチにより、Hレベルに立ち上がり、タイマカウンタTCNT_0=380+N1*Tonのタイミングで、TGRD_0のコンペアマッチにより、Lレベルに立下がる。また、TIOCA_1(チャネル1のTIOCA端子)は、タイマカウンタTCNT_1=760のタイミングで、TGRA_1のコンペアマッチによりHレベルに立ち上がり、タイマカウンタTCNT_1=760+N3*Tonのタイミングで、TGRB_1のコンペアマッチによりLレベルに立下がる。   The same applies to the other TIOC terminals, and TIOC_0 (TIOCC terminal of channel 0) rises to the H level at the timing of timer counter TCNT_0 = 380 by the TGRC_0 compare match, and at the timing of timer counter TCNT_0 = 380 + N1 * Ton. It falls to L level by TGRD_0 compare match. Further, TIOCA_1 (TIOCA terminal of channel 1) rises to H level at the timing of timer counter TCNT_1 = 760 by the TGRA_1 compare match, and goes to L level at the timing of timer counter TCNT_1 = 760 + N3 * Ton at the timing of TGRB_1. Fall.

したがって、各チャネルの出力端子であるTIOCA_0、TICC_0、及びTIOCA_1から、適宜に増減されたパルス幅(N1*Ton、N2*Ton、N3*Ton)のPWM波が120度ずつ遅れた位相で出力されることになり(図7(a)参照)、スイッチング素子Q1〜Q3は、位相のずれた三相のPWM波に基づいてON動作することになる。なお、制御オン時間Tonは、一つ手前の制御サイクルにおいて算出された値である。   Therefore, PWM waves with appropriately increased or decreased pulse widths (N1 * Ton, N2 * Ton, N3 * Ton) are output with a phase delayed by 120 degrees from TIOCA_0, TICC_0, and TIOCA_1 which are output terminals of each channel. Therefore, the switching elements Q1 to Q3 perform the ON operation based on the three-phase PWM waves whose phases are shifted. The control on time Ton is a value calculated in the immediately preceding control cycle.

図7(b)は、TGRA_0(チャネル0のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチに基づくCPUコア30の割込み処理を図示したものである。先に説明した通り、各制御周期の最初のタイミングで(TGRA_0のコンペアマッチ時)、CPUコア30は、MTU33の各ジェネラルレジスタに適当な設定値を書込む。   FIG. 7B illustrates an interrupt process of the CPU core 30 based on a compare match of TGRA_0 (channel 0 general register A). As described above, at the first timing of each control cycle (at the time of a TGRA_0 compare match), the CPU core 30 writes an appropriate set value to each general register of the MTU 33.

図7(c)は、TGRA_0(チャネル0のジェネラルレジスタA)のコンペアマッチによるAD変換開始トリガに関して図示したものである。図示の通り、各制御周期の最初のタイミングで(TGRA_0のコンペアマッチ時)、AD変換開始トリガがMTU33からAD変換部32に供給され、これに呼応して、A/DコンバータAD1〜AD3が連続スキャンモードで動作して、この順番にAD変換動作を実行する。そして、A/DコンバータAD4がAD変換を終了すると、CPUコア30に対して、AD変換終了割込み信号を出力する。   FIG. 7C illustrates the AD conversion start trigger by the compare match of TGRA_0 (channel 0 general register A). As shown in the figure, at the first timing of each control cycle (when a compare match of TGRA_0), an AD conversion start trigger is supplied from the MTU 33 to the AD conversion unit 32, and in response, the A / D converters AD1 to AD3 are continuously provided. The AD conversion operation is executed in this order by operating in the scan mode. When the A / D converter AD4 finishes AD conversion, it outputs an AD conversion end interrupt signal to the CPU core 30.

また、TGRA_2のコンペアマッチ時に、AD変換開始トリガがMTU33からAD変換部32に供給され、これに呼応して、A/DコンバータAD4〜AD6の何れかがシングルモードで動作して、AD変換動作を実行する。そして、該当するA/DコンバータADjがAD変換を終了すると、CPUコア30に対して、AD変換終了割込み信号を出力する。   Further, at the time of a TGARA_2 compare match, an AD conversion start trigger is supplied from the MTU 33 to the AD conversion unit 32, and in response to this, any of the A / D converters AD4 to AD6 operates in a single mode, and an AD conversion operation is performed. Execute. When the corresponding A / D converter ADj finishes AD conversion, it outputs an AD conversion end interrupt signal to the CPU core 30.

以上の通り、MTU33は、CPUコア30及びAD変換部32と協働して、位相が120度ずつ異なる3つのPWM波を、約50μSの制御周期Tで出力する。図8〜図9は、図3の制御動作を実現するワンチップマイコン3の処理内容を示すフローチャートである。図3に示す制御処理は、45.6μS毎に繰り返されるMTU33によるPWM波の出力動作(図8(a)参照)と、AD変換動作が完了すると起動されるAD変換終了割込みAD_INT(図8(b))と、MTU33の動作に同期して45.6μS毎に繰り返される割込み処理CM_INT(図9)と、1mS毎に起動されるタイマ割込みTM_INT(図10)と、を中心に構成されている。   As described above, the MTU 33 cooperates with the CPU core 30 and the AD conversion unit 32 to output three PWM waves whose phases are different by 120 degrees with a control period T of about 50 μS. 8 to 9 are flowcharts showing the processing contents of the one-chip microcomputer 3 that realizes the control operation of FIG. 3 includes a PWM wave output operation (see FIG. 8A) repeated by the MTU 33 every 45.6 μS, and an AD conversion end interrupt AD_INT (FIG. 8 (FIG. 8) activated when the AD conversion operation is completed. b)), interrupt processing CM_INT (FIG. 9) repeated every 45.6 μs in synchronization with the operation of the MTU 33, and timer interrupt TM_INT (FIG. 10) started every 1 mS. .

<MTU33の動作(図8(a)>
以下、図8(a)に基づいて、MTU33の動作内容を確認する。タイマカウンタTCNTは、TRGA_0のコンペアマッチによって、45.6μS(=計数クロックの1140個分)毎に同期してクリアされる。このクリア時に、CPUコア30に割込みがかかり、AD変換部33に対してAD変換開始トリガが供給され、A/DコンバータAD1〜AD3が、連続スキャンモードでAD変換動作を開始する。そして、TRGA_0のコンペアマッチによるAD変換処理が完了すると、CPUコアに対して、AD変換終了割込みが発生する。
<Operation of MTU 33 (FIG. 8A)>
Hereinafter, the operation content of the MTU 33 is confirmed based on FIG. The timer counter TCNT is cleared synchronously every 45.6 μS (= 1140 count clocks) by a TRGA_0 compare match. At the time of clearing, the CPU core 30 is interrupted, an AD conversion start trigger is supplied to the AD conversion unit 33, and the A / D converters AD1 to AD3 start AD conversion operations in the continuous scan mode. When the AD conversion process by the TRGA_0 compare match is completed, an AD conversion end interrupt is generated for the CPU core.

なお、これらの動作に並行して、タイマカウンタTCNTのクリア後、三種類のPWM波PWM1〜PWM3が自動的に生成される。また、TGRA_2のコンペアマッチ時にも、AD変換部33に対してAD変換開始トリガが供給され、A/DコンバータAD4〜AD6の何れかがAD変換動作を開始する。そして、この場合にも、AD変換終了後に、CPUコアに対してAD変換終了割込みが発生する。   In parallel with these operations, three types of PWM waves PWM1 to PWM3 are automatically generated after the timer counter TCNT is cleared. Also, at the time of a TGARA_2 compare match, an AD conversion start trigger is supplied to the AD converter 33, and any of the A / D converters AD4 to AD6 starts an AD conversion operation. Also in this case, an AD conversion end interrupt is generated for the CPU core after AD conversion ends.

<AD変換終了割込みAD_INT>
上記した通り、TGRA_0のコンペアマッチによるAD変換動作が終了するか、或いは、TGRA_2のコンペアマッチによるAD変換動作が終了すると、図8(b)に示す割込み処理AD_INTが起動される。割込み処理AD_INTでは、先ず、管理フラグFLGの値がチェックされる(ST1)。管理フラグFLGは、上記した二種類のAD変換終了割込みを切り分けるためのフラグであり、初期状態ではFLG=0となっている。
<AD conversion end interrupt AD_INT>
As described above, when the AD conversion operation based on the TGRA_0 compare match ends or the AD conversion operation based on the TGRA_2 compare match ends, the interrupt processing AD_INT shown in FIG. 8B is started. In the interrupt process AD_INT, first, the value of the management flag FLG is checked (ST1). The management flag FLG is a flag for separating the above-described two types of AD conversion end interrupts, and FLG = 0 in the initial state.

ここで、FLG=0の場合とは、今回の割込み要求が、TGRA_0のコンペアマッチによる、連続スキャンモードによるAD変換動作が終了したことに起因することを意味する。そこで、FLG=0の場合には、次回のAD変換開始トリガの発生条件と、シングルモードとすべき変換モードと、変換開始トリガで起動されるべきA/Dコンバータとを設定する(ST2)。   Here, the case of FLG = 0 means that the current interrupt request is caused by the end of the AD conversion operation in the continuous scan mode due to the TGRA_0 compare match. Therefore, when FLG = 0, the conditions for generating the next AD conversion start trigger, the conversion mode to be set to the single mode, and the A / D converter to be started by the conversion start trigger are set (ST2).

この実施例の場合、AD変換開始トリガの発生条件は、具体的には、TGRA_2のコンペアマッチであり、シングルモードで動作させるA/Dコンバータを、AD4→AD5→AD6→AD4・・・のように、循環的に変更させる。そして、何れのA/Dコンバータを動作させるべきかは、初期値=4の変数jで管理されている。したがって、これらの条件を満たすよう、AD変換部32に適当な設定データが書込まれる。   In the case of this embodiment, the AD conversion start trigger generation condition is specifically TGRA_2 compare match, and an A / D converter that operates in a single mode is AD4 → AD5 → AD6 → AD4. To change cyclically. Which A / D converter is to be operated is managed by a variable j having an initial value = 4. Accordingly, appropriate setting data is written in the AD converter 32 so as to satisfy these conditions.

以上のようにして、次回のAD変換開始トリガについての初期設定が完了すると、既に完了している連続スキャンモードによるAD変換動作の変換動作を取得する。具体的には、AD変換部32のデータレジスタADDRから、A/DコンバータAD1〜AD3による変換値ad1〜ad3を取得して、メモリに一時的に記憶する(ST3)。そして、管理フラグFLGの値を1に書き換えて割込み処理を終える(ST4)。   As described above, when the initial setting for the next AD conversion start trigger is completed, the conversion operation of the AD conversion operation in the continuous scan mode that has already been completed is acquired. Specifically, the conversion values ad1 to ad3 obtained by the A / D converters AD1 to AD3 are obtained from the data register ADDR of the AD conversion unit 32 and temporarily stored in the memory (ST3). Then, the value of the management flag FLG is rewritten to 1 to finish the interrupt process (ST4).

以上、FLG=0の場合の処理を説明したが、ステップST1の処理において、FLG=1であると判定される場合には、この割込みが、3つのA/Dコンバータ(AD4〜AD6)の何れかの変換終了割込みであることになる。そこで、変数jで決まるA/DコンバータADjの変換値adjを、AD変換部32のデータレジスタADDRから取得して、メモリに一時的に記憶する(ST5)。なお、変換値ad4,ad5,ad6が、所定個数Nに達する毎に、各々の平均値Σad4/N,Σad5/N,Σad6/Nを算出して蓄積し、PWMデューティN1〜N3の更新時に(ST22)、複数個の平均値が読み出されて、各変換値毎に全体平均値AV(ad4),AV(ad5),AV(ad6)が算出される。なお、変換値ad4,ad5,ad6は、各々、コイル電流の充電ピーク値Ip1,Ip2,Ip3に比例するので、以下、AV(ad4),AV(ad5),AV(ad6)を、AV(Ip1),AV(Ip2),AV(Ip3)と表現する。なお、AVは平均演算値を意味する。   The processing in the case of FLG = 0 has been described above. However, if it is determined in the processing of step ST1 that FLG = 1, this interrupt is sent to any of the three A / D converters (AD4 to AD6). This is a conversion end interrupt. Therefore, the conversion value adj of the A / D converter ADj determined by the variable j is acquired from the data register ADDR of the AD conversion unit 32 and temporarily stored in the memory (ST5). Each time the conversion values ad4, ad5, ad6 reach the predetermined number N, the respective average values Σad4 / N, Σad5 / N, Σad6 / N are calculated and stored, and when the PWM duties N1 to N3 are updated ( ST22) A plurality of average values are read out, and overall average values AV (ad4), AV (ad5), and AV (ad6) are calculated for each conversion value. Since the conversion values ad4, ad5, and ad6 are proportional to the charging peak values Ip1, Ip2, and Ip3 of the coil current, AV (ad4), AV (ad5), and AV (ad6) are hereinafter referred to as AV (Ip1 ), AV (Ip2), AV (Ip3). AV means an average calculation value.

以上のようなステップST5の処理が終われば、次に、変数jを4〜6の範囲で循環させて(ST6〜ST8)、管理フラグFLGの値を0に書き換える(ST9)。そして、最後に、次回のTGRA_0のコンペアマッチ時には、AD変換開始トリガを発生させないよう、MTU33に適当な設定値を書込んで割込み処理を終える(ST10)。このような処理を設けるのは、本実施例では、制御サイクルが「データ取得サイクル」と、「演算サイクル」とを繰り返すところ、AD変換終了割込みが生じる「データ取得サイクル」の次の「演算サイクル」では、AD変換処理が不要であるためである。   When the processing of step ST5 as described above is completed, the variable j is then circulated in the range of 4 to 6 (ST6 to ST8), and the value of the management flag FLG is rewritten to 0 (ST9). Finally, at the next TGRA_0 compare match, an appropriate set value is written in the MTU 33 so as not to generate an AD conversion start trigger, and the interrupt process is completed (ST10). In this embodiment, such processing is provided when the control cycle repeats a “data acquisition cycle” and an “arithmetic cycle”, and the “arithmetic cycle” next to the “data acquisition cycle” in which an AD conversion end interrupt occurs. This is because the AD conversion process is unnecessary.

図9は、TGRA_0のコンペアマッチによるCH0割込み処理プログラムを示すフローチャートである。ここでも、最初に管理フラグCONVの値がチェックされる(ST20)。管理フラグCONVは、現在が、「演算サイクル:CONV=1」あるか、「データ取得サイクル:CONV=0」であるかを示すフラグであり、初期値は、CONV=0に設定されている。   FIG. 9 is a flowchart showing a CH0 interrupt processing program based on a TGRA_0 compare match. Also here, the value of the management flag CONV is first checked (ST20). The management flag CONV is a flag indicating whether the current operation cycle is “calculation cycle: CONV = 1” or “data acquisition cycle: CONV = 0”, and the initial value is set to CONV = 0.

そして、CONV=0の場合には、次に、PWMデューティN1〜N3の更新タイミングに達しているか否かが判定される(ST21)。なお、更新タイミングは、例えば、数秒程度に設定される。そして、更新タイミングに達している場合には、ステップST5の処理で蓄積されている平均値Σad4/N,Σad5/N,Σad6/Nをメモリから読出し、各変換値毎に、全体平均値AV(Ip1),AV(Ip2),AV(Ip3)を算出して、PWMデューティN1〜N3を再設定する(ST22)。   If CONV = 0, it is next determined whether or not the update timing of the PWM duties N1 to N3 has been reached (ST21). The update timing is set to about several seconds, for example. If the update timing has been reached, the average values Σad4 / N, Σad5 / N, and Σad6 / N accumulated in the processing of step ST5 are read from the memory, and the overall average value AV ( Ip1), AV (Ip2), AV (Ip3) are calculated, and PWM duties N1 to N3 are reset (ST22).

具体的には、全体平均値AV(Ip1),AV(Ip2),AV(Ip3)と、それまでのPWMデューティN1,N2,N3とに基づいて、N1*AV(Ip1),N2*AV(Ip2),N3*AV(Ip3)を算出し、その中央値MIDを特定する(ST221)。そして、特定された中央値MIDに基づいて、N1←MID/(N1*AV(Ip1)),N2←MID/(N2*AV(Ip2)),N3←MID/(N3*AV(Ip3))の演算から、PWMデューティN1〜N3を更新する(ST222)。なお、PWMデューティN1〜N3の初期値は、全て1であるから、最初の更新処理では、N1←MID/AV(Ip1),N2←MID/AV(Ip2),N3←MID/AV(Ip3)の演算となる(図2参照)。   Specifically, N1 * AV (Ip1), N2 * AV (based on the overall average values AV (Ip1), AV (Ip2), AV (Ip3) and the PWM duties N1, N2, N3 so far. Ip2), N3 * AV (Ip3) are calculated, and the median value MID is specified (ST221). Based on the specified median MID, N1 ← MID / (N1 * AV (Ip1)), N2 ← MID / (N2 * AV (Ip2)), N3 ← MID / (N3 * AV (Ip3)) From the above calculation, the PWM duties N1 to N3 are updated (ST222). Since the initial values of the PWM duties N1 to N3 are all 1, N1 ← MID / AV (Ip1), N2 ← MID / AV (Ip2), N3 ← MID / AV (Ip3) in the first update process. (See FIG. 2).

以上のようにしてPWMデューティN1〜N3の更新が終われば、次に、PWM用バッファに格納されている制御オン時間Ton(n)を、PWMデューティN1〜N3に基づいて補正する(ST23)。具体的にはスイッチング素子Q1〜Q3に対する制御オン時間を、N1*Ton(n),N2*Ton(n),N3*Ton(n)に補正する。   When the updating of the PWM duties N1 to N3 is completed as described above, the control on time Ton (n) stored in the PWM buffer is then corrected based on the PWM duties N1 to N3 (ST23). Specifically, the control ON time for the switching elements Q1 to Q3 is corrected to N1 * Ton (n), N2 * Ton (n), and N3 * Ton (n).

そして、MTU33の各ゼネラルレジスタに所定値を書込む(ST4)。具体的には、図6に示す通りであり、TGRA_0=1140,TGRB_0=N1*Ton,TGRC_0=380,TGRD_0=380+N2*Ton,TGRA_1=760,TGRB_1=760+N3*Tonに設定する。また、TGRA_2については、その時の変数jの値(j=4〜6)に応じて、N1*Ton,380+N2*Ton,760+N3*Tonの何れかを書込む。そして、管理フラグCONVの値を0から1に変更して割込み処理を終える(ST25)。   Then, a predetermined value is written in each general register of the MTU 33 (ST4). Specifically, as shown in FIG. 6, TGRA_0 = 1140, TGRB_0 = N1 * Ton, TGRC_0 = 380, TGRD_0 = 380 + N2 * Ton, TGRA_1 = 760, TGRB_1 = 760 + N3 * Ton are set. For TGRA_2, any one of N1 * Ton, 380 + N2 * Ton, and 760 + N3 * Ton is written according to the value of variable j (j = 4 to 6) at that time. Then, the value of the management flag CONV is changed from 0 to 1, and the interrupt process is finished (ST25).

一方、ステップST20の処理において、管理フラグCONV=1と判定される場合には、制御オン時間Tonの算出演算が実行される。先ず、A/DコンバータAD1,AD4の出力値ad1,ad4(コイルLへの入力電流)をメモリから取得して、平均演算(ad1+ad4)/2によって、制御サイクル(n−1)における入力電流の平均値Iav(n−1)を算出する(ST26)。入力電流の平均値Iav(n−1)が求まれば、回路に実装されているコイルL1のインダクタンス値を電流値Iav(n−1)に基づいて特定する(ST26)。コイルL1は、図11に示すように、そこに流れる直流重畳電流(平均電流)に応じて、そのインダクタンス値が変化する場合が多い。そこで、この実施例では、回路に実装されているコイルL1の特性を予めメモリに格納しておき、入力電流の平均値Iav(n−1)に応じたインダクタンス値を、各演算式で使用するようにしている。   On the other hand, in the process of step ST20, when it is determined that the management flag CONV = 1, the calculation operation of the control on time Ton is executed. First, the output values ad1 and ad4 (input currents to the coil L) of the A / D converters AD1 and AD4 are acquired from the memory, and the input current in the control cycle (n−1) is calculated by averaging (ad1 + ad4) / 2. The average value Iav (n-1) is calculated (ST26). When the average value Iav (n−1) of the input current is obtained, the inductance value of the coil L1 mounted on the circuit is specified based on the current value Iav (n−1) (ST26). As shown in FIG. 11, the inductance value of the coil L1 often changes in accordance with the DC superimposed current (average current) flowing therethrough. Therefore, in this embodiment, the characteristics of the coil L1 mounted on the circuit are stored in advance in the memory, and the inductance value corresponding to the average value Iav (n−1) of the input current is used in each arithmetic expression. I am doing so.

続いて、A/DコンバータAD2の出力値AD2(交流入力電圧Vac(n−1))をメモリから取得し、電圧予測式Vac(n)=2*Vac(n−1)−Vac(n−2)に基づいてVac(n)を算出する(ST27)。また、A/DコンバータAD3の出力値AD3(直流出力電圧Vdc(n−1))を取得して、Iav(n)=β*Vac(n)の計算によって、入力電流指令値Iav(n)を算出する(ST28)。なお。必要な積算パラメータβの値は、図10に示すタイマ割込み処理TM_INTにおいて1mS毎に更新されて適宜なワークエリアに格納されている。   Subsequently, the output value AD2 (AC input voltage Vac (n−1)) of the A / D converter AD2 is acquired from the memory, and the voltage prediction formula Vac (n) = 2 * Vac (n−1) −Vac (n− Vac (n) is calculated based on 2) (ST27). Further, the output value AD3 (DC output voltage Vdc (n−1)) of the A / D converter AD3 is acquired, and the input current command value Iav (n) is calculated by calculating Iav (n) = β * Vac (n). Is calculated (ST28). Note that. The necessary value of the integration parameter β is updated every 1 mS in the timer interrupt process TM_INT shown in FIG. 10 and stored in an appropriate work area.

次に、A/DコンバータAD1からの取得値ad1と、ステップST26の処理で補正されたコイルのインダクタンス値Lと、ステップST27の処理で取得された交流入力電圧値Vac(n−1)と、この制御サイクルにおける制御オン時間Ton(n−1)と、直流出力電圧値Vdc(i)とに基づいて、(式5’)の判別式に基づいて、コイル充電開始電流Iv(n−1)を算出する(ST29)。そして、コイル充電開始電流Iv(n−1)の値(正か否か)に応じて、連続モードとして制御すべきか不連続モードとして制御すべきかを決定する(ST30)。なお、(式5’)に代えて(式5’’)の判別式を用いても良いのは、前述の通りである。   Next, the acquired value ad1 from the A / D converter AD1, the inductance value L of the coil corrected in the process of step ST26, the AC input voltage value Vac (n−1) acquired in the process of step ST27, Based on the control ON time Ton (n-1) and the DC output voltage value Vdc (i) in this control cycle, and based on the discriminant of (Expression 5 ′), the coil charging start current Iv (n−1) Is calculated (ST29). Then, according to the value (whether positive or not) of the coil charging start current Iv (n−1), it is determined whether the control should be controlled as the continuous mode or the discontinuous mode (ST30). As described above, the discriminant of (Expression 5 ″) may be used instead of (Expression 5 ′).

ここでIv(n−1)≦0であって不連続モードであった場合には、Iv(n−1)=0に設定すると共に、(式9’)または(式9’’)の演算式に基づいて制御オン時間Ton(n)を算出する(ST31)。一方、Iv(n−1)>であって連続モードであった場合には、(式14’)(式14’’)の演算式に基づいて制御オン時間Ton(n)を算出する(ST32)。   Here, when Iv (n−1) ≦ 0 and the discontinuous mode is set, Iv (n−1) = 0 is set and the calculation of (Expression 9 ′) or (Expression 9 ″) is performed. Based on the equation, the control ON time Ton (n) is calculated (ST31). On the other hand, if Iv (n−1)> and the continuous mode is set, the control on-time Ton (n) is calculated based on the arithmetic expression of (Expression 14 ′) (Expression 14 ″) (ST32). ).

そして、算出された制御オン時間Ton(n)について、それが制御上限値と制御下限値を超えていないことを条件に、次回の制御サイクル(n)の制御オン時間としてPWM用バッファ領域にTon(n)の値を設定する(ST33)。このようにしてPWM用バッファに書込まれたTon(n)は、次の制御サイクル開始時の割込み時に使用され、MTU33の各ジェネラルレジスタに、適当な設定値が書込まれる。   Then, on the condition that the calculated control ON time Ton (n) does not exceed the control upper limit value and the control lower limit value, the Ton in the PWM buffer area is set as the control ON time of the next control cycle (n). The value of (n) is set (ST33). The Ton (n) written in the PWM buffer in this way is used at the time of interruption at the start of the next control cycle, and an appropriate set value is written in each general register of the MTU 33.

但し、算出された制御オン時間Ton(n)が、上限値か下限値を超えている場合には、PWM用バッファに、それぞれ制御上限値又は制御下限値を設定する。上限値は、制御周期Tに対してT/3であり、この場合にはT/3未満の値である制御上限値を使用する。このような制限を設けるのは、もしTon≧T/3の状態で動作させると、複数の昇圧チョッパが重複して動作することになり、発熱の抑制など本発明の目的が阻害されるからである。   However, when the calculated control ON time Ton (n) exceeds the upper limit value or the lower limit value, the control upper limit value or the control lower limit value is set in the PWM buffer. The upper limit value is T / 3 with respect to the control cycle T. In this case, a control upper limit value that is less than T / 3 is used. The reason for providing such a restriction is that if the operation is performed in a state where Ton ≧ T / 3, a plurality of step-up choppers are operated in an overlapping manner, and the object of the present invention such as suppression of heat generation is hindered. is there.

以上の処理が終われば、管理フラグCONVを0に設定して(ST34)、次回のTGRA_0のコンペアマッチ時のAD変換開始トリガを発生させるべく各種の設定を行う(ST35)。これは図8のステップST10の処理に対応するものであり、ステップST26〜ST33の処理を実行する「演算サイクル」に続いて、「データ取得サイクル」に移行させるためである。具体的には、(a)TGRA_0のコンペアマッチによってAD変換開始トリガを発生させること、(b)AD変換開始トリガに起因して、3つのA/DコンバータAD1〜AD3を連続スキャンモードで動作させること、(c)AD変換終了後に変換終了割込みを発生させることなどが設定される。   When the above processing is completed, the management flag CONV is set to 0 (ST34), and various settings are made to generate an AD conversion start trigger at the next TGRA_0 compare match (ST35). This corresponds to the process of step ST10 in FIG. 8 and is for shifting to the “data acquisition cycle” following the “calculation cycle” for executing the processes of steps ST26 to ST33. Specifically, (a) an AD conversion start trigger is generated by a TGRA_0 compare match, and (b) the three A / D converters AD1 to AD3 are operated in the continuous scan mode due to the AD conversion start trigger. (C) Generation of a conversion end interrupt after completion of AD conversion is set.

<タイマ割込みTM_INT>
続いて、上記したAD変換終了割込みAD_INTとは独立して、1mS毎に開始されるタイマ割込みTM_INTについて図10のフローチャートに基づいて説明する。
<Timer interrupt TM_INT>
Next, the timer interrupt TM_INT that is started every 1 mS independently of the above-described AD conversion end interrupt AD_INT will be described with reference to the flowchart of FIG.

タイマ割込みTM_INTでは、先ず、A/DコンバータAD3の出力であるVdc(i)を取得する(ST30)。なお、A/DコンバータAD3は45.6μS毎にAD変換動作を実行するが、タイマ割込みCM_INTでは、AD変換された出力直流電圧を1mS毎に取得することになる。以下、取得した直流電圧をVdc(i)と表現する。   In the timer interrupt TM_INT, first, Vdc (i), which is the output of the A / D converter AD3, is acquired (ST30). Note that the A / D converter AD3 performs an AD conversion operation every 45.6 μS, but the timer interrupt CM_INT acquires an AD converted output DC voltage every 1 mS. Hereinafter, the acquired DC voltage is expressed as Vdc (i).

次に、SUM←SUM+Vdc(i)の演算を実行して、取得した出力直流電圧Vdc(i)の値をワークエリアの平均算出バッファSUMに加算する(ST31)。また、A/DコンバータAD2の出力である交流入力電圧Vac(i)を取得して(ST32)、交流入力電圧Vac(i)と、メモリに保存されている波高最大値Vac(pk)とを対比する(ST33)。   Next, the calculation of SUM ← SUM + Vdc (i) is executed, and the acquired value of the output DC voltage Vdc (i) is added to the average calculation buffer SUM in the work area (ST31). Also, the AC input voltage Vac (i), which is the output of the A / D converter AD2, is acquired (ST32), and the AC input voltage Vac (i) and the peak value Vac (pk) stored in the memory are obtained. Contrast (ST33).

そして、Vac(i)>Vac(pk)であれば、Vac(pk)←Vac(i)の演算によって、メモリに記憶されている波高最大値Vac(pk)の値を更新する(ST34)。このようにして交流入力電圧の波高値Vac(pk)を求めた後、カウンタCTをデクリメント処理(−1)し(ST35)、カウンタ値CTがゼロか否かを判定する(ST36)。   If Vac (i)> Vac (pk), the maximum wave height value Vac (pk) stored in the memory is updated by calculating Vac (pk) ← Vac (i) (ST34). After obtaining the peak value Vac (pk) of the AC input voltage in this way, the counter CT is decremented (−1) (ST35), and it is determined whether or not the counter value CT is zero (ST36).

ここで、カウンタ値CTがCT=0となると、平均算出バッファSUMの値を1/500倍することで、出力直流電圧Vdc(i)の平均値を求める(ST37)。そして、この平均値によって直流出力電圧Vdcを特定する(ST38)。   Here, when the counter value CT becomes CT = 0, the average value of the output DC voltage Vdc (i) is obtained by multiplying the value of the average calculation buffer SUM by 1/500 (ST37). Then, the DC output voltage Vdc is specified by this average value (ST38).

このようにして直流出力電圧Vdcが求めれば、平均算出バッファSUMとカウンタCTの値を初期設定し(ST39)、Vo←Vac(pk)+αの演算によって出力直流電圧の基準値(目標値)Voを算出する(ST40)。αは、入力交流電圧の波高値Vac(pk)と比較した場合の、コイルLにおける昇圧分である。そして、出力基準電圧Voと、計測値から得られる出力平均電圧Vdcとの差を算出する(ST41)。具体的には、Verr(i)←Vo−Vdcの演算を行う。   When the DC output voltage Vdc is obtained in this way, the values of the average calculation buffer SUM and the counter CT are initialized (ST39), and the reference value (target value) Vo of the output DC voltage is calculated by calculating Vo ← Vac (pk) + α. Is calculated (ST40). α is a boosted amount in the coil L when compared with the peak value Vac (pk) of the input AC voltage. Then, the difference between the output reference voltage Vo and the output average voltage Vdc obtained from the measured value is calculated (ST41). Specifically, Verr (i) ← Vo−Vdc is calculated.

以上の結果に基づき、PI制御による指令値βを算出してタイマ割込み処理CM_INTを終える(ST42)。ここで、指令値βの算出は、β=Verr(i)*Kp+{Verr(i)*Ki+Verr(i−1)’*Ki}の演算式によるが、Verr(i−1)’*Kiは、前回(i−1)の積分制御値であって、Verr(i−1)’*Ki=Verr(i−1)*Ki+Verr(i−2)’*Kiとして算出されていた値である。   Based on the above result, the command value β by PI control is calculated, and the timer interrupt process CM_INT is ended (ST42). Here, the calculation of the command value β is based on the arithmetic expression of β = Verr (i) * Kp + {Verr (i) * Ki + Verr (i−1) ′ * Ki}, where Verr (i−1) ′ * Ki is The integration control value of (i−1) last time, which is a value calculated as Verr (i−1) ′ * Ki = Verr (i−1) * Ki + Verr (i−2) ′ * Ki.

以上の通り、実施例に係るデジタルコンバータ1では、3つの昇圧チョッパ4a〜4cが並列接続され、各スイッチング素子Q1〜Q3が、順次、遅れてON動作するので、スイッチング素子を分散して実装することによって発熱を効果的に分散することが可能となる。しかも、各スイッチング素子Q1〜Q3の特性に合わせて制御オン時間N1*Ton〜N3*Tonが適宜に増減されるので、各スイッチング素子の能力を最大限に利用することができる。また、各スイッチング素子に限らず、回路パターンや配線の能力を最適に活用できるので、設計自由度を高めることができる。   As described above, in the digital converter 1 according to the embodiment, the three step-up choppers 4a to 4c are connected in parallel, and the switching elements Q1 to Q3 are sequentially turned on with delay, so that the switching elements are distributed and mounted. This makes it possible to effectively disperse the heat generation. In addition, since the control on times N1 * Ton to N3 * Ton are appropriately increased or decreased in accordance with the characteristics of the switching elements Q1 to Q3, the capability of each switching element can be utilized to the maximum. Further, not only the switching elements but also the circuit pattern and wiring capability can be optimally utilized, so that the degree of freedom in design can be increased.

また、入力電流のリップルが低減されるので、入力側のコンデンサCinを小型化することもできる。図12は、この関係を図示したものであり、各コイルL1〜L3の電流IL1〜IL3と、これらの総和である整流回路2の出力電流IALLとの関係を示している。 Further, since the ripple of the input current is reduced, the capacitor Cin on the input side can be reduced in size. FIG. 12 illustrates this relationship, and shows the relationship between the currents I L1 to I L3 of the coils L1 to L3 and the output current I ALL of the rectifier circuit 2, which is the sum of these.

ところで、上記の実施例では、各スイッチング素子Q1〜Q3のコレクタ電流を、シャント抵抗R1〜R3によって検出したが、各スイッチング素子のVce−Ic特性を活用すれば、シャント抵抗R1〜R3を省略することもできる。   By the way, in said Example, although the collector current of each switching element Q1-Q3 was detected by shunt resistance R1-R3, if the Vce-Ic characteristic of each switching element is utilized, shunt resistance R1-R3 will be abbreviate | omitted. You can also

図14は、この変形例を示す回路図であり、各スイッチング素子Q1〜Q3のVce(コレクタ−エミッタ電圧)が、各PWM波PWM1〜PWM3の立下り時に、A/DコンバータAD4〜AD6によって計測される。また、スイッチング素子Q1のVce1については、PWM1波の立上り時にも、A/DコンバータAD1によって計測され、コイル充電開始電流Iv(n−2)を特定するようになっている。   FIG. 14 is a circuit diagram showing this modification, and the Vce (collector-emitter voltage) of each switching element Q1 to Q3 is measured by the A / D converters AD4 to AD6 at the fall of each PWM wave PWM1 to PWM3. Is done. Further, Vce1 of the switching element Q1 is measured by the A / D converter AD1 even when the PWM1 wave rises, and the coil charging start current Iv (n−2) is specified.

図15に示すように、IGBTのゲート端子とエミッタ端子間に加えるゲート電圧Vgeに対応して飽和特性が相違するものの、そのスイッチング素子にとっての低電流領域(0〜30A程度)では、ほぼ直線的なVce−Ic特性を有している。そして、このVce−Ic特性の素子間のバラツキは、比較的少ないことが実験的に確認されており、また、素子間の特性のバラツキは、製品出荷時に、適切に校正することも可能である。   As shown in FIG. 15, although the saturation characteristics differ according to the gate voltage Vge applied between the gate terminal and the emitter terminal of the IGBT, it is almost linear in the low current region (about 0 to 30 A) for the switching element. Vce-Ic characteristics. Further, it has been experimentally confirmed that the variation in the Vce-Ic characteristic between the elements is relatively small, and the characteristic variation between the elements can be appropriately calibrated at the time of product shipment. .

そこで、図14の実施例では、各PWM波PWM1〜PWM3の立下り時に、スイッチング素子Qのコレクタ−エミッタ間電圧Vce1〜Vce3を計測し、その計測値に基づいて変換テーブルTBLを参照して、各タイミングでのコイル充電ピーク電流Ip1〜Ip3を特定している。そのため、シャント抵抗が不要となり、製造コストを抑制できると共に、無駄な消費電力の問題が解消される。   Therefore, in the embodiment of FIG. 14, the collector-emitter voltages Vce1 to Vce3 of the switching element Q are measured at the fall of each of the PWM waves PWM1 to PWM3, and the conversion table TBL is referred to based on the measured values, The coil charging peak currents Ip1 to Ip3 at each timing are specified. This eliminates the need for a shunt resistor, reduces manufacturing costs, and eliminates the problem of wasted power consumption.

図14に示す通り、各コレクタ−エミッタ電圧Vce1〜Vce3は、信号入力部IN1〜IN3を通してA/DコンバータAD1、AD4〜AD6に供給されるが、信号入力部IN1〜IN3には遅延回路DLYが設けられて、入力信号(Vce1〜Vce3)をTsだけ遅延させている(図14(b)参照)。この遅延時間Tsは、制御サイクル開始時から入力信号の取得時までに生じる時間遅れTsに一致させているので、この実施例では、ADコンバータAD1の出力値ad1に基づいて変換テーブルTBLを参照すれば、コイル充電開始電流Iv(n−2)を特定することができ、下記(式3)によって、次サイクルのコイル充電開始電流Iv(n−1)を推定することができる。
Iv(n−1)=Iv(n−2)+T/L×[{Vac(n−1)−Vdc(n−1)}+Ton(n−1)×Vdc(n−1)]・・・(式3)
As shown in FIG. 14, the collector-emitter voltages Vce1 to Vce3 are supplied to the A / D converters AD1 and AD4 to AD6 through the signal input units IN1 to IN3. The signal input units IN1 to IN3 include a delay circuit DLY. Provided, the input signals (Vce1 to Vce3) are delayed by Ts (see FIG. 14B). Since the delay time Ts is made to coincide with the time delay Ts generated from the start of the control cycle to the time of acquisition of the input signal, in this embodiment, the conversion table TBL is referred to based on the output value ad1 of the AD converter AD1. For example, the coil charging start current Iv (n-2) can be specified, and the coil charging start current Iv (n-1) of the next cycle can be estimated by the following (formula 3).
Iv (n−1) = Iv (n−2) + T / L × [{Vac (n−1) −Vdc (n−1)} + Ton (n−1) × Vdc (n−1)]... (Formula 3)

また、この実施例では、スイッチング素子Q1については、PWM1波の立上り時と立下り時に、コレクタ−エミッタ電圧Vce1を測定している。そのため、PWM1波の立上り時の出力値ad1に基づいて変換テーブルTBLを検索すれば、コイル充電開始電流ISTが特定され、PWM波1の立下り時の出力値ad4に基づいて変換テーブルTBLを検索すれば、コイルピーク電流IEDが特定される(図14(b)参照)。 In this embodiment, for the switching element Q1, the collector-emitter voltage Vce1 is measured at the rise and fall of the PWM1 wave. Therefore, by searching a conversion table TBL, based on the output value ad1 at the rise of the PWM1 wave, it is identified coil charge starting current I ST, a conversion table TBL, based on the output value ad4 during the fall of the PWM wave 1 By searching, the coil peak current I ED is specified (see FIG. 14B).

したがって、コイルのインダクタンス値Lを、L=Vac×Ton/(IED−IST)と算出することができ、このインダクタンス値を上記の(式3)に代入することで正確な演算が可能となる。また、制御オン時間Tonの算出においても、L=Vac×Ton/(IED−IST)の演算で算出されるインダクタンス値を使用することができる。 Accordingly, the inductance value L of the coil can be calculated as L = Vac × Ton / (I ED −I ST ), and accurate calculation is possible by substituting this inductance value into the above (Equation 3). Become. Also, the inductance value calculated by the calculation of L = Vac × Ton / (I ED −I ST ) can be used in the calculation of the control ON time Ton.

なお、A/DコンバータAD4〜AD6からの計測値ad4〜ad6から特定されるコイル充電ピーク電流Ip1〜Ip3に基づいて、PWMデューティN1〜N3を決定し、各スイッチング素子Q1〜Q3の制御オン時間を、N1*Ton,N2*Ton,N3*Tonとするのは、最初の実施例の場合と同様である。   The PWM duty N1 to N3 is determined based on the coil charge peak currents Ip1 to Ip3 specified from the measured values ad4 to ad6 from the A / D converters AD4 to AD6, and the control on time of each of the switching elements Q1 to Q3 is determined. Is N1 * Ton, N2 * Ton, N3 * Ton, as in the first embodiment.

以上、本発明の2つの実施例について詳細に説明した。しかし、具体的な記載内容は特に本発明を限定するものではなく、適宜に変更可能である。   The two embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the specific description does not particularly limit the present invention and can be appropriately changed.

例えば、各実施例ではスイッチング素子を3個としたが、何らこの個数の限定されるものではなく、2個又は4個以上であっても良い。また、各コイルL1〜L3に対応して1個のスイッチング素子を設けたが、コイル充電電流を複数のスイッチング素子に分流させても良い。   For example, in each embodiment, the number of switching elements is three. However, the number of switching elements is not limited at all, and may be two or four or more. Further, although one switching element is provided corresponding to each of the coils L1 to L3, the coil charging current may be divided into a plurality of switching elements.

図13は、コイルLの充電電流を、2個のスイッチング素子Q1,Q2に分流させる実施例であり、統計的に特定される二つの素子のコイル充電ピーク電流Ip1、Ip2に基づいて、PWMデューティN1,N2が決定される。具体的には、例えば、スイッチング素子Q1を基準にして(N1=1)、N2=N1*Ip1/Ip2に設定される。なお、スイッチング素子Q2を基準にする場合(N2=1)には、N1=N2*Ip2/Ip1に設定される。なお、3個以上のスイッチング素子が使用される場合には、中央値MIDを基準とすれば良い。   FIG. 13 shows an embodiment in which the charging current of the coil L is shunted to the two switching elements Q1 and Q2, and the PWM duty is determined based on the coil charging peak currents Ip1 and Ip2 of the two elements specified statistically. N1 and N2 are determined. Specifically, for example, N2 = N1 * Ip1 / Ip2 is set with reference to the switching element Q1 (N1 = 1). When the switching element Q2 is used as a reference (N2 = 1), N1 = N2 * Ip2 / Ip1 is set. When three or more switching elements are used, the median value MID may be used as a reference.

ところで、PWMデューティN1〜Niの決定に、必ずしも、スイッチング素子のコイル充電ピーク電流Ipを使用する必要はなく、スイッチング素子の温度を直接的に計測しても良い。この温度計測にはサーミスタなどの専用素子を使用しても良いし、スイッチング素子に内蔵されているダイオードなどの温度検出素子を活用しても良い。   By the way, it is not always necessary to use the coil charging peak current Ip of the switching element to determine the PWM duties N1 to Ni, and the temperature of the switching element may be directly measured. For this temperature measurement, a dedicated element such as a thermistor may be used, or a temperature detection element such as a diode built in the switching element may be used.

図16は、ダイオードによる温度検出を説明する図面である。この内蔵ダイオードは、図示のような温度Tch[℃]−順方向電圧VF特性を有しているので、順方向電圧VFを把握することで、各スイッチング素子の発熱状態を把握することが可能となる。そこで、発熱の高いスイッチング素子のPWMデューティNiを、Ni<1に設定する一方、発熱の少ないスイッチング素子のPWMデューティNjを、Nj>1に設定することで、各素子に対応した動作を実現することができる。   FIG. 16 is a diagram for explaining temperature detection by a diode. Since this built-in diode has a temperature Tch [° C.]-Forward voltage VF characteristic as shown in the figure, it is possible to grasp the heat generation state of each switching element by grasping the forward voltage VF. Become. Therefore, the PWM duty Ni of the switching element with high heat generation is set to Ni <1, while the PWM duty Nj of the switching element with low heat generation is set to Nj> 1, thereby realizing an operation corresponding to each element. be able to.

また、上記した各実施例では、運転動作中に、PWMデューティNiを変更しているが、工場出荷時のテスト運転に基づいて、PWMデューティNiを固定的に決定してROMに書込んでも良い。また、電源投入毎にテスト運転を実行してPWMデューティNiを固定的に決定しても良い。   Further, in each of the above-described embodiments, the PWM duty Ni is changed during the driving operation. However, the PWM duty Ni may be fixedly determined and written to the ROM based on the test operation at the time of factory shipment. . Alternatively, the PWM duty Ni may be fixedly determined by executing a test operation every time the power is turned on.

実施例に係るデジタルコンバータを示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the digital converter which concerns on an Example. 本発明の動作原理を説明する図面である。It is drawing explaining the principle of operation of this invention. 制御周期とコイルの充放電動作との関係を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the relationship between a control period and the charging / discharging operation | movement of a coil. ワンチップマイコンの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a one-chip microcomputer. AD変換部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an AD conversion part. MTUの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of MTU. MTUの動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining operation | movement of MTU. MTUとAD変換割込みの動作内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement content of MTU and AD conversion interruption. コンペアマッチによるCH0割込みの動作内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement content of CH0 interruption by a compare match. タイマ割込みの動作内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement content of a timer interruption. コイルのインダクタンス値と平均電流との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the inductance value of a coil, and an average current. リップルの低減を説明する図面である。It is drawing explaining reduction of a ripple. スイッチング素子を並列接続する回路例である。It is an example of a circuit which connects a switching element in parallel. 変形例に係るデジタルコンバータを示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the digital converter which concerns on a modification. IGBTのVce−Ic特性を図示したものである。The Vce-Ic characteristic of IGBT is illustrated. 発熱検出用のダイオードの特性を図示したものである。The characteristic of the diode for heat_generation | fever detection is illustrated.

符号の説明Explanation of symbols

L1〜L3 コイル
Q1〜Q3 スイッチング素子
1 デジタルコンバータ
2 整流回路
3 コンピュータ回路(ワンチップマイコン)
4a〜4c 昇圧チョッパ
L1 to L3 Coils Q1 to Q3 Switching element 1 Digital converter 2 Rectifier circuit 3 Computer circuit (one-chip microcomputer)
4a-4c Booster chopper

Claims (10)

コイル及びスイッチング素子を直列接続した複数n組の回路を並列接続して構成された昇圧チョッパと、前記各コイルに入力電流を供給する整流回路と、前記各スイッチング素子を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路とを備えて構成されたデジタルコンバータであって、
前記コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムで前記PWM制御を実行する一方、
前記各スイッチング素子Qiは、各々の特性に応じて補正されたパルス幅Ni*Tonを有するPWM波によって駆動されることを特徴とするデジタルコンバータ。
A step-up chopper configured by connecting a plurality of n sets of circuits each having a coil and a switching element connected in parallel, a rectifier circuit for supplying an input current to each coil, and PWM control of each switching element in a predetermined control cycle A digital converter configured with a computer circuit to perform,
While determining whether the input current to the coil is a continuous mode that is not interrupted during a control cycle or a discontinuous mode that is interrupted in the middle of a control cycle, the PWM control is executed with a different algorithm based on the determination result,
Each of the switching elements Qi is driven by a PWM wave having a pulse width Ni * Ton corrected according to each characteristic.
前記各スイッチング素子は、順次、位相が360/n度ずれて駆動されるようになっている請求項1に記載のデジタルコンバータ。   2. The digital converter according to claim 1, wherein the switching elements are sequentially driven with a phase shift of 360 / n degrees. 並列接続された複数n個のスイッチング素子とコイルとを接続して構成された昇圧チョッパと、前記コイルに入力電流を供給する整流回路と、前記各スイッチング素子を所定の制御サイクルでPWM制御するコンピュータ回路とを備えて構成されたデジタルコンバータであって、
前記コイルへの入力電流が制御サイクル中に途切れない連続モードか、制御サイクルの途中で途絶える不連続モードかを判定しつつ、その判定結果に基づいて異なるアルゴリズムで前記PWM制御を実行する一方、
前記各スイッチング素子Qiは、各々の特性に応じて補正されたパルス幅Ni*Tonを有するPWM波によって駆動されることを特徴とするデジタルコンバータ。
A step-up chopper configured by connecting a plurality of n switching elements connected in parallel and a coil, a rectifier circuit that supplies an input current to the coil, and a computer that performs PWM control of the switching elements in a predetermined control cycle A digital converter configured with a circuit,
While determining whether the input current to the coil is a continuous mode that is not interrupted during a control cycle or a discontinuous mode that is interrupted in the middle of a control cycle, the PWM control is executed with a different algorithm based on the determination result,
Each of the switching elements Qi is driven by a PWM wave having a pulse width Ni * Ton corrected according to each characteristic.
前記各スイッチング素子のOFF動作時に充電される単一のコンデンサから、前記昇圧チョッパの直流出力電圧が得られるよう構成された請求項1〜3の何れかに記載のデジタルコンバータ。   The digital converter according to any one of claims 1 to 3, wherein a DC output voltage of the step-up chopper is obtained from a single capacitor that is charged when each switching element is turned off. 連続モードか不連続モードかの判定は、今回の制御サイクルにおける、前記コイルの充電開始電流、前記昇圧チョッパへの交流入力電圧、及び前記昇圧チョッパの直流出力電圧の各計測値と、今回の制御サイクルにおけるPMW波の制御時間と、前記コイルのインダクタンス値とに基づいて決定される請求項1〜4に記載のデジタルコンバータ。   Whether the current mode is the continuous mode or the discontinuous mode is determined in the current control cycle by measuring each value of the charging start current of the coil, the AC input voltage to the boost chopper, and the DC output voltage of the boost chopper, and the current control. The digital converter according to claim 1, wherein the digital converter is determined based on a PMW wave control time in a cycle and an inductance value of the coil. 前記コイルの充電開始電流は、
そのタイミングにおける前記スイッチング素子の出力端子と共通端子との間の電圧値に基づいて特定される請求項5に記載のデジタルコンバータ。
The charging start current of the coil is
The digital converter according to claim 5, wherein the digital converter is specified based on a voltage value between an output terminal and a common terminal of the switching element at the timing.
前記コイルのインダクタンスは、
前記コイルの充電開始時と充電終了時における、前記スイッチング素子の出力端子と共通端子との間の電圧値と、
前記スイッチング素子の電圧電流特性についての予め記憶されている登録値と、に基づいて特定される請求項5又は6に記載のデジタルコンバータ。
The inductance of the coil is
The voltage value between the output terminal and the common terminal of the switching element at the start and end of charging of the coil,
The digital converter of Claim 5 or 6 specified based on the registration value stored beforehand about the voltage-current characteristic of the said switching element.
前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、
各スイッチング素子のOFF遷移時の電流値Ipiに基づいて、Ni=MID/Ipiに設定される請求項1〜7の何れかに記載のデジタルコンバータ。
MID : Ip1〜Ipnの平均値又は中央値
The correction value Ni (i = 1 to n) that defines the pulse width Ni * Ton is:
8. The digital converter according to claim 1, wherein Ni = MID / Ipi is set based on a current value Ipi at the time of OFF transition of each switching element.
MID: average value or median value of Ip1 to Ipn
前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、
各スイッチング素子のOFF遷移時の電流値Ipiの統計値TYP(Ipi)に基づいて、Ni=MID/(Ni*TYP(Ipi))の演算によって、運転動作中に更新される請求項1〜7の何れかに記載のデジタルコンバータ。
MID : N1*TYP(Ip1)〜Nn*TYP(Ipn)の平均値又は中央値
The correction value Ni (i = 1 to n) that defines the pulse width Ni * Ton is:
Claims 1 to 7 updated during the driving operation by calculating Ni = MID / (Ni * TYP (Ipi)) based on the statistical value TYP (Ipi) of the current value Ipi at the OFF transition time of each switching element. The digital converter in any one of.
MID: average value or median value of N1 * TYP (Ip1) to Nn * TYP (Ipn)
前記パルス幅Ni*Tonを規定する補正値Ni(i=1〜n)は、
前記各スイッチング素子の発熱状態に基づいて決定される請求項1〜7の何れかに記載のデジタルコンバータ。
The correction value Ni (i = 1 to n) that defines the pulse width Ni * Ton is:
The digital converter in any one of Claims 1-7 determined based on the heat_generation | fever state of each said switching element.
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