JP5283518B2 - Power converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンプ、充電器、放電器等の電力変換装置に関する。 The present invention relates to power conversion devices such as amplifiers, chargers, and dischargers.
従来より、入力信号を増幅する増幅回路として、デジタルアンプがある(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, there is a digital amplifier as an amplifier circuit that amplifies an input signal (see, for example, Non-Patent Document 1).
図4は、従来例に係るデジタルアンプ100の回路図である。デジタルアンプ100は、制御部110、インバータ120、第1駆動部130、第2駆動部140、およびフィルタ部150を備え、入力端子Aから入力された入力信号INの電位に応じた電位の出力信号OUTを出力端子Bから出力する。
FIG. 4 is a circuit diagram of a
制御部110は、入力信号INの電位に応じてデューティ比を制御した制御信号CNT102を第2駆動部140に供給するとともに、この制御信号CNT102の極性をインバータ120で反転させて、制御信号CNT101として第1駆動部130に供給する。
The
この制御部110の動作について、図5、6を参照しながら以下に説明する。図5は、制御部110のフローチャートであり、図6は、制御部110のタイミングチャートである。
The operation of the
ステップS11において、制御信号CNT101の電位をVGHとし、制御信号CNT102の電位をVGLとし、ステップS12において、時間の計測を開始する。 In step S11, the potential of the control signal CNT101 is set to VGH, and the potential of the control signal CNT102 is set to VGL. In step S12, time measurement is started.
ステップS13において、制御部110により、入力信号の電位に応じて、制御信号CNT101のデューティ比と、制御信号CNT102のデューティ比と、を制御する。具体的には、図6を参照しながら以下に説明する。
In step S13, the
図6において、VINは、入力信号INの電位を示し、VCNT101は、制御信号CNT101の電位を示し、VCNT102は、制御信号CNT102の電位を示す。 In FIG. 6, V IN indicates the potential of the input signal IN, V CNT 101 indicates the potential of the control signal CNT 101, and V CNT 102 indicates the potential of the control signal CNT 102.
制御部110は、入力信号INの電位VINが0の場合には、制御信号CNT101のデューティ比D101を50%にするとともに、制御信号CNT102のデューティ比D102も50%にする。
一方、入力信号INの電位VINが0より高い場合には、入力信号INの電位VINが高くなるに従って、制御信号CNT101のデューティ比D101を50%より大きくするとともに、制御信号CNT102のデューティ比D102を50%より小さくする。 On the other hand, when the potential V IN of the input signal IN is higher than zero, in accordance with the potential V IN of the input signal IN is high, the duty ratio D101 control signal CNT101 with greater than 50%, the duty ratio of the control signal CNT102 D102 is made smaller than 50%.
また、入力信号INの電位VINが0より低い場合には、入力信号INの電位VINが低くなるに従って、制御信号CNT101のデューティ比D101を50%より小さくするとともに、制御信号CNT102のデューティ比D102を50%より大きくする。 Further, when the potential V IN of the input signal IN is lower than 0, in accordance with the potential V IN of the input signal IN is low, the duty ratio D101 control signal CNT101 well as less than 50%, the duty ratio of the control signal CNT102 D102 is set larger than 50%.
図5に戻って、ステップS14において、ステップS12において計測を開始した時間が、制御信号CNT101、CNT102のデューティ比に応じた時間になったか否かを判別する。そして、制御信号CNT101、CNT102のデューティ比に応じた時間になったと判別した場合には、ステップS15に移り、制御信号CNT101、CNT102のデューティ比に応じた時間になっていないと判別した場合には、ステップS14を繰り返す。 Returning to FIG. 5, in step S <b> 14, it is determined whether or not the measurement start time in step S <b> 12 is a time corresponding to the duty ratio of the control signals CNT <b> 101 and CNT <b> 102. When it is determined that the time according to the duty ratio of the control signals CNT101 and CNT102 has been reached, the process proceeds to step S15, and when it is determined that the time according to the duty ratio of the control signals CNT101 and CNT102 has not been reached. Step S14 is repeated.
ステップS15において、時間の計測を終了し、ステップS16において、制御信号CNT101の電位と、制御信号CNT102の電位と、を反転させる。ステップS16においては、具体的には、制御信号CNT101の電位がVGHでかつ制御信号CNT102の電位がVGLの場合には、制御信号CNT101の電位をVGLとするとともに制御信号CNT102の電位をVGHとする。一方、制御信号CNT101の電位がVGLでかつ制御信号CNT102の電位がVGHの場合には、制御信号CNT101の電位をVGHとするとともに制御信号CNT102の電位をVGLとする。この処理が終了すると、ステップS12に移る。 In step S15, the time measurement is finished, and in step S16, the potential of the control signal CNT101 and the potential of the control signal CNT102 are inverted. Specifically, in step S16, when the potential of the control signal CNT101 is VGH and the potential of the control signal CNT102 is VGL, the potential of the control signal CNT101 is set to VGL and the potential of the control signal CNT102 is set to VGH. . On the other hand, when the potential of the control signal CNT101 is VGL and the potential of the control signal CNT102 is VGH, the potential of the control signal CNT101 is set to VGH and the potential of the control signal CNT102 is set to VGL. When this process ends, the process proceeds to step S12.
図4に戻って、第1駆動部130は、制御信号CNT101の電位VCNT101に応じて、基準電位源160とフィルタ部150とを断続する。具体的には、制御信号CNT101の電位VCNT101がVGHの場合には、基準電位源160とフィルタ部150とを電気的に接続させて、基準電位源160の電位である接地電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給する。一方、制御信号CNT101の電位VCNT101がVGLの場合には、基準電位源160とフィルタ部150とを絶縁させて、接地電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給するのを停止する。
Returning to FIG. 4, the
第2駆動部140は、制御信号CNT102の電位VCNT102に応じて、定電位源170とフィルタ部150とを断続する。具体的には、制御信号CNT102の電位VCNT102がVGHの場合には、定電位源170とフィルタ部150とを電気的に接続させて、定電位源170の電位である特定電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給する。一方、制御信号CNT102の電位VCNT102がVGLの場合には、定電位源170とフィルタ部150とを絶縁させて、特定電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給するのを停止する。なお、特定電位は、接地電位より電位が高いものとする。
The
ここで、上述のように、制御信号CNT101は、制御信号CNT102の極性を反転させたものであるため、第1駆動部130と第2駆動部140とは、制御部110により交互に駆動されることとなる。すなわち、接地電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給する場合には、制御部110により第1駆動部130を駆動して、基準電位源160とフィルタ部150とを電気的に接続させるとともに、制御部110により第2駆動部140の駆動を停止して、定電位源170とフィルタ部150とを絶縁させる。一方、特定電位と同電位の電圧をフィルタ部150に供給する場合には、制御部110により第1駆動部130の駆動を停止して、基準電位源160とフィルタ部150とを絶縁させるとともに、制御部110により第2駆動部140を駆動して、定電位源170とフィルタ部150とを電気的に接続させる。
Here, as described above, since the control signal CNT101 is obtained by inverting the polarity of the control signal CNT102, the
フィルタ部150は、インダクタおよびキャパシタを含んで構成され、第1駆動部130および第2駆動部140から供給される電圧に基づく電圧のリップルを低減し、出力信号OUTとして出力端子Bから出力させる。すなわち、フィルタ部150は、出力信号OUTのリップルを低減する。
The
以上の構成を備えるデジタルアンプ100によれば、入力信号INの電位に応じて第1駆動部130および第2駆動部140の駆動を制御部110により制御して、入力信号INの電位に応じた電位の出力信号OUTを出力できる。
According to the
ところが、上述のデジタルアンプ100では、制御信号CNT101のデューティ比と、制御信号CNT102のデューティ比とは、入力信号INの電位に応じて変化するものの、0%および100%になることはない。このため、第1駆動部130および第2駆動部140は、駆動されるタイミングは変化するものの、入力信号INの電位に応じた周期で常に動作することとなるので、消費電力を低減できない場合あった。
However, in the
また、上述のデジタルアンプ100では、入力信号INの電位VINが0の場合には、制御信号CNT101のデューティ比D101と、制御信号CNT102のデューティ比D102とは、ともに50%となる。このため、第1駆動部130および第2駆動部140は、所定の期間ごとに交互に駆動され、フィルタ部150には、所定の期間ごとに特定電位と同電位の電圧と、接地電位と同電位の電圧と、が交互に供給される。したがって、フィルタ部150に供給される電圧は、所定の周期で脈動し、いわゆるリップルを含んだものとなる。そこで、このリップルを低減しようとすると、フィルタ部150のインダクタのインダクタンスを大きくする必要があり、フィルタ部150の回路規模が増大するおそれがあった。
Further, the above-described
また、上述のデジタルアンプ100では、制御信号CNT101は、制御信号CNT102の極性を反転させたものであるため、第1駆動部130と第2駆動部140とは、交互に駆動されることとなる。ここで、制御信号CNT101の電位VCNT101をVGLからVGHにしてから、第1駆動部130が基準電位源160とフィルタ部150とを電気的に接続させるまでの時間と、制御信号CNT102の電位VCNT102をVGHからVGLにしてから、第2駆動部140が定電位源170とフィルタ部150とを絶縁するまでの時間と、が異なる場合がある。また、制御信号CNT101の電位VCNT101をVGHからVGLにしてから、第1駆動部130が基準電位源160とフィルタ部150とを絶縁するまでの時間と、制御信号CNT102の電位VCNT102をVGLからVGHにしてから、第2駆動部140が定電位源170とフィルタ部150とを電気的に接続するまでの時間と、が異なる場合がある。
In the
これらの場合には、第1駆動部130および第2駆動部140が同時に駆動され、定電位源170から基準電位源160に向かって、第1駆動部130および第2駆動部140に過大な電流が流れ、これら第1駆動部130および第2駆動部140が破損してしまうおそれがある。このため、第1駆動部130と第2駆動部140とを交互に駆動する際に、第1駆動部130を駆動する期間と、第2駆動部140を駆動する期間と、の間にデッドタイム期間を設ける必要があり、デジタルアンプ100の設計が複雑になる場合があった。
In these cases, the
上述の課題を鑑み、本発明は、消費電力の低減と、リップルを低減するための回路の回路規模の縮小と、設計の容易化と、を実現できる電力変換装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a power conversion device that can realize reduction in power consumption, reduction in circuit scale of a circuit for reducing ripple, and simplification of design. .
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、特定点の電位を制御する電位制御部と、入力信号の電位と前記特定点の電位とに基づいて、前記電位制御部の駆動を制御する駆動制御部と、を備え、前記電位制御部は、前記特定点に第1電位の電圧を供給する第1駆動部と、前記特定点に前記第1電位より電位の高い第2電位の電圧を供給する第2駆動部と、を備え、前記駆動制御部は、前記入力信号の電位が前記特定点の電位より高い場合には、前記第2駆動部を駆動するとともに、前記第1駆動部の駆動を停止し、前記入力信号の電位が前記特定点の電位に等しい場合には、前記第1駆動部および前記第2駆動部の駆動を停止し、前記入力信号の電位が前記特定点の電位より低い場合には、前記第1駆動部を駆動するとともに、前記第2駆動部の駆動を停止することを特徴とする電力変換装置を提案している。
The present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
(1) The present invention includes a potential control unit that controls a potential at a specific point, and a drive control unit that controls driving of the potential control unit based on the potential of an input signal and the potential at the specific point. The potential control unit includes a first driving unit that supplies a voltage of a first potential to the specific point, and a second driving unit that supplies a voltage of a second potential higher than the first potential to the specific point; The drive control unit drives the second drive unit and stops driving the first drive unit when the potential of the input signal is higher than the potential of the specific point, and the input When the potential of the signal is equal to the potential of the specific point, the driving of the first driving unit and the second driving unit is stopped, and when the potential of the input signal is lower than the potential of the specific point, Driving the first driving unit and stopping the driving of the second driving unit. It proposes a power converter according to symptoms.
この発明によれば、特定点の電位を制御する電位制御部と、入力信号の電位と特定点の電位とに基づいて電位制御部の駆動を制御する駆動制御部と、を設けた。電位制御部に、特定点に第1電位の電圧を供給する第1駆動部と、特定点に第1電位より電位の高い第2電位の電圧を供給する第2駆動部と、を設けた。そして、駆動制御部により、入力信号の電位が特定点の電位に等しい場合には、第1駆動部および第2駆動部の駆動を停止することとした。 According to the present invention, the potential control unit that controls the potential of the specific point and the drive control unit that controls the driving of the potential control unit based on the potential of the input signal and the potential of the specific point are provided. The potential control unit is provided with a first drive unit that supplies a voltage of a first potential to a specific point, and a second drive unit that supplies a voltage of a second potential higher than the first potential to the specific point. Then, the drive control unit stops driving the first drive unit and the second drive unit when the potential of the input signal is equal to the potential of the specific point.
このため、入力信号の電位が特定点の電位に等しい場合には、第1駆動部および第2駆動部の駆動が停止するので、入力信号の電位に応じた周期でこれら第1駆動部および第2駆動部が常に動作する場合と比べて、消費電力を低減できる。 For this reason, when the potential of the input signal is equal to the potential of the specific point, the driving of the first drive unit and the second drive unit is stopped, so that the first drive unit and the second drive unit are cycled according to the potential of the input signal. The power consumption can be reduced as compared with the case where the two driving units always operate.
また、入力信号の電位が特定点の電位に等しい場合には、第1駆動部および第2駆動部の駆動が停止するので、特定点には電圧が供給されず、特定点におけるリップルは発生しない。このため、特定点におけるリップルを低減するための回路にインダクタを設ける場合に、このインダクタのインダクタンスを小さくすることができ、特定点におけるリップルを低減するための回路の回路規模を縮小できる。 Further, when the potential of the input signal is equal to the potential at the specific point, the driving of the first drive unit and the second drive unit is stopped, so that no voltage is supplied to the specific point and no ripple occurs at the specific point. . For this reason, when an inductor is provided in a circuit for reducing the ripple at a specific point, the inductance of the inductor can be reduced, and the circuit scale of the circuit for reducing the ripple at the specific point can be reduced.
また、この発明によれば、駆動制御部により、入力信号の電位が特定点の電位より高い場合には、第2駆動部を駆動するとともに、第1駆動部の駆動を停止し、入力信号の電位が特定点の電位に等しい場合には、第1駆動部および第2駆動部の駆動を停止し、入力信号の電位が特定点の電位より低い場合には、第1駆動部を駆動するとともに、第2駆動部の駆動を停止することとした。 Further, according to the present invention, when the potential of the input signal is higher than the potential at the specific point, the drive control unit drives the second drive unit, stops driving the first drive unit, and When the potential is equal to the potential at the specific point, the driving of the first driving unit and the second driving unit is stopped, and when the potential of the input signal is lower than the potential at the specific point, the first driving unit is driven. The driving of the second driving unit is stopped.
このため、第1駆動部および第2駆動部が同時に駆動される期間が生じ得ないので、第1駆動部を駆動する期間と、第2駆動部を駆動する期間と、の間にデッドタイム期間を設ける必要がない。したがって、電力変換装置の設計の容易化を実現できる。 For this reason, since a period in which the first drive unit and the second drive unit are driven simultaneously cannot occur, a dead time period is provided between the period in which the first drive unit is driven and the period in which the second drive unit is driven. There is no need to provide. Therefore, simplification of the design of the power conversion device can be realized.
(2)本発明は、(1)の電力変換装置について、インダクタおよびキャパシタを含んで構成され、前記特定点におけるリップルを低減するリップル低減部を備えることを特徴とする電力変換装置を提案している。 (2) The present invention proposes a power conversion device according to (1), which includes an inductor and a capacitor, and includes a ripple reduction unit that reduces a ripple at the specific point. Yes.
この発明によれば、インダクタおよびキャパシタを含んで構成されるリップル低減部を設けたので、このリップル低減部により、特定点におけるリップルを低減できる。 According to the present invention, since the ripple reduction unit including the inductor and the capacitor is provided, the ripple at the specific point can be reduced by the ripple reduction unit.
(3)本発明は、(1)または(2)の電力変換装置について、前記駆動制御部は、前記入力信号の電位と前記特定点の電位とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいて前記第1駆動部の駆動を制御する第1の単位駆動制御部と、前記比較部による比較結果に基づいて前記第2駆動部の駆動を制御する第2の単位駆動制御部と、を備えることを特徴とする電力変換装置を提案している。 (3) In the power conversion device according to (1) or (2), the drive control unit compares the potential of the input signal with the potential at the specific point, and the comparison by the comparison unit. A first unit drive control unit that controls the drive of the first drive unit based on a result; a second unit drive control unit that controls the drive of the second drive unit based on a comparison result by the comparison unit; The power converter characterized by providing these is proposed.
この発明によれば、駆動制御部に、入力信号の電位と特定点の電位とを比較する比較部と、比較部による比較結果に基づいて第1駆動部の駆動を制御する第1の単位駆動制御部と、比較部による比較結果に基づいて第2駆動部の駆動を制御する第2の単位駆動制御部と、を設けた。このため、比較部により、入力信号の電位と特定点の電位とを比較し、この比較結果に基づいて、第1の単位駆動制御部により第1駆動部の駆動を制御するとともに、第2の単位駆動制御部により第2駆動部の駆動を制御して、特定点の電位を制御できる。 According to the present invention, the drive control unit includes the comparison unit that compares the potential of the input signal with the potential at the specific point, and the first unit drive that controls the drive of the first drive unit based on the comparison result by the comparison unit. A control unit and a second unit drive control unit that controls driving of the second drive unit based on a comparison result by the comparison unit are provided. Therefore, the comparison unit compares the potential of the input signal with the potential at the specific point, and based on the comparison result, the first unit drive control unit controls the drive of the first drive unit, and the second unit By controlling the driving of the second driving unit by the unit driving control unit, the potential at the specific point can be controlled.
(4)本発明は、(3)の電力変換装置について、前記第1の単位駆動制御部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記入力信号の電位が前記特定点の電位より低い場合に、前記入力信号の電位と前記特定点の電位との差分に応じた期間だけ前記第1駆動部を駆動し、前記第2の単位駆動制御部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記入力信号の電位が前記特定点の電位より高い場合に、前記入力信号の電位と前記特定点の電位との差分に応じた期間だけ前記第2駆動部を駆動することを特徴とする電力変換装置を提案している。 (4) In the power conversion device according to (3), the first unit drive control unit may be configured such that the potential of the input signal is lower than the potential of the specific point based on a comparison result by the comparison unit. In addition, the first drive unit is driven only during a period according to the difference between the potential of the input signal and the potential of the specific point, and the second unit drive control unit is based on the comparison result by the comparison unit, When the potential of the input signal is higher than the potential of the specific point, the second drive unit is driven for a period corresponding to a difference between the potential of the input signal and the potential of the specific point. A device is proposed.
この発明によれば、入力信号の電位が特定点の電位より低い場合には、第1の単位駆動制御部により、入力信号の電位と特定点の電位との差分に応じた期間だけ第1駆動部を駆動し、入力信号の電位が特定点の電位より高い場合には、第2の単位駆動制御部により、入力信号の電位と特定点の電位との差分に応じた期間だけ第2駆動部を駆動することとした。このため、入力信号の電位と特定点の電位との差分に応じて、第1の単位駆動制御部により第1駆動部の駆動を制御するとともに、第2の単位駆動制御部により第2駆動部の駆動を制御して、特定点の電位を制御できる。 According to the present invention, when the potential of the input signal is lower than the potential at the specific point, the first unit drive control unit performs the first drive for a period corresponding to the difference between the potential of the input signal and the potential at the specific point. When the input signal potential is higher than the specific point potential, the second unit drive control unit controls the second drive unit for a period corresponding to the difference between the input signal potential and the specific point potential. It was decided to drive. Therefore, the first unit drive control unit controls the driving of the first drive unit according to the difference between the potential of the input signal and the potential at the specific point, and the second unit drive control unit controls the second drive unit. The potential at a specific point can be controlled by controlling the driving of.
本発明によれば、入力信号の電位に応じた周期で第1駆動部および第2駆動部が常に動作する場合と比べて、消費電力を低減できる。また、特定点におけるリップルを低減するための回路の回路規模を縮小できる。また、電力変換装置の設計の容易化を実現できる。 According to the present invention, it is possible to reduce power consumption as compared with the case where the first drive unit and the second drive unit always operate in a cycle according to the potential of the input signal. In addition, the circuit scale of the circuit for reducing the ripple at the specific point can be reduced. Further, the design of the power conversion device can be facilitated.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the following embodiments can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Accordingly, the description of the following embodiments does not limit the contents of the invention described in the claims.
図1は、本発明の一実施形態に係るデジタルアンプ1の回路図である。デジタルアンプ1は、図4に示した従来例に係るデジタルアンプ100とは、制御部の構成と、インバータ120を備えない点と、が異なる。なお、デジタルアンプ1において、デジタルアンプ100と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a
制御部10は、入力信号INの電位VINと、フィルタ部150から出力されたフィードバック信号FBの電位VFBと、に応じて、デューティ比を制御した制御信号CNT1を第1駆動部130に供給するとともに、デューティ比を制御した制御信号CNT2を第2駆動部140に供給する。
図2は、制御部10の回路図である。制御部10は、比較部11、第1の単位制御部12、および第2の単位制御部13を備える。
FIG. 2 is a circuit diagram of the
比較部11は、入力信号INの電位VINと、フィードバック信号FBの電位VFBと、を比較し、比較結果に応じた信号を第1の単位制御部12および第2の単位制御部13に供給する。
Comparing
具体的には、比較部11は、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより高い場合には、第1の単位制御部12にLowレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にHiレベルの信号を供給する。ここで、第1の単位制御部12にLowレベルの信号を供給する期間と、第2の単位制御部13にHiレベルの信号を供給する期間と、を同一とし、これら期間を、入力信号INの電位VINとフィードバック信号FBの電位VFBとの誤差が大きくなるに従って長くする。
Specifically, the comparing
一方、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより低い場合には、第1の単位制御部12にHiレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する。ここで、第1の単位制御部12にHiレベルの信号を供給する期間と、第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する期間と、を同一とし、これら期間を、入力信号INの電位VINとフィードバック信号FBの電位VFBとの誤差が大きくなるに従って長くする。
On the other hand, when the potential V IN of the input signal IN is lower than the potential V FB of the feedback signal FB supplies the Hi-level signal to the
また、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しい場合には、第1の単位制御部12および第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する。
Further, when the potential V IN of the input signal IN is equal to the potential V FB of the feedback signal FB supplies the Low level signal to the
第1の単位制御部12は、比較部11からHiレベルの信号が供給された場合には、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGHとし、比較部11からLowレベルの信号が供給された場合には、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとする。
When the high level signal is supplied from the
第2の単位制御部13は、比較部11からHiレベルの信号が供給された場合には、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGHとし、比較部11からLowレベルの信号が供給された場合には、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。
The second unit control unit 13 sets the potential V CNT2 of the control signal CNT2 to VGH when a Hi level signal is supplied from the
以下に、制御部10の動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
Below, operation | movement of the
ステップS1において、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとし、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。具体的には、比較部11により、第1の単位制御部12にLowレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する。これにより、第1の単位制御部12により、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとするとともに、第2の単位制御部13により、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。これによれば、第1駆動部130および第2駆動部140は、駆動を停止される。
In step S1, the potential V CNT1 of the control signal CNT1 is set to VGL, and the potential V CNT2 of the control signal CNT2 is set to VGL. Specifically, the
ステップS2において、比較部11により、入力信号INの電位VINと、フィードバック信号FBの電位VFBと、を比較する。そして、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しい場合には、ステップS3に移り、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しくない場合には、ステップS4に移る。
In step S2, the
ステップS3において、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとし、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。具体的には、比較部11により、第1の単位制御部12にLowレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する。これにより、第1の単位制御部12により、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとするとともに、第2の単位制御部13により、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。これによれば、第1駆動部130および第2駆動部140は、駆動を停止される。そして、この処理が終了すると、ステップS2に移る。
In step S3, the potential V CNT1 of the control signal CNT1 is set to VGL, and the potential V CNT2 of the control signal CNT2 is set to VGL. Specifically, the
ステップS4において、比較部11により、入力信号INの電位VINと、フィードバック信号FBの電位VFBと、を比較する。そして、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより低い場合には、ステップS5に移り、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより低くない場合には、ステップS6に移る。
In step S4, the
ステップS5において、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGHとし、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。具体的には、比較部11により、第1の単位制御部12にHiレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にLowレベルの信号を供給する。これにより、第1の単位制御部12により、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGHとするとともに、第2の単位制御部13により、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGLとする。これによれば、第1駆動部130は、駆動され、第2駆動部140は、駆動を停止される。そして、この処理が終了すると、ステップS2に移る。
In step S5, the potential V CNT1 of the control signal CNT1 is set to VGH, and the potential V CNT2 of the control signal CNT2 is set to VGL. Specifically, the
ステップS6において、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとし、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGHとする。具体的には、比較部11により、第1の単位制御部12にLowレベルの信号を供給するとともに、第2の単位制御部13にHiレベルの信号を供給する。これにより、第1の単位制御部12により、制御信号CNT1の電位VCNT1をVGLとするとともに、第2の単位制御部13により、制御信号CNT2の電位VCNT2をVGHとする。これによれば、第1駆動部130は、駆動を停止され、第2駆動部140は、駆動される。そして、この処理が終了すると、ステップS2に移る。
In step S6, the potential V CNT1 of the control signal CNT1 is set to VGL, and the potential V CNT2 of the control signal CNT2 is set to VGH. Specifically, the
以上のデジタルアンプ1によれば、以下の効果を奏することができる。
According to the
デジタルアンプ1は、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しい場合には、第1駆動部130および第2駆動部140の駆動を停止する。
このため、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しい場合には、第1駆動部130および第2駆動部140の駆動が停止するので、入力信号INの電位VINに応じた周期でこれら第1駆動部130および第2駆動部140が常に動作する場合と比べて、消費電力を低減できる。
Therefore, when the potential V IN of the input signal IN is equal to the potential V FB of the feedback signal FB is, the driving of the
また、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBに等しい場合には、第1駆動部130および第2駆動部140の駆動が停止するので、フィルタ部150には電圧が供給されず、その結果、フィルタ部150からは電圧が出力されないこととなる。このため、フィルタ部150が出力する出力信号OUTには、リップルが発生しない。したがって、出力信号OUTのリップルを低減するための回路であるフィルタ部150において、このフィルタ部150が備えるインダクタのインダクタンスを小さくすることができ、回路規模を縮小できる。
Further, when the potential V IN of the input signal IN is equal to the potential V FB of the feedback signal FB is, the driving of the
また、デジタルアンプ1は、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより高い場合には、第1駆動部130の駆動を停止するとともに、第2駆動部140を駆動する。一方、入力信号INの電位VINがフィードバック信号FBの電位VFBより低い場合には、第1駆動部130を駆動するとともに、第2駆動部140の駆動を停止する。
The
このため、第1駆動部130および第2駆動部140が同時に駆動される期間が生じ得ないので、第1駆動部130を駆動する期間と、第2駆動部140を駆動する期間と、の間にデッドタイム期間を設ける必要がない。したがって、デジタルアンプ1の設計の容易化を実現できる。
For this reason, a period in which the
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、制御部10、第1駆動部130、および第2駆動部140を用いることで、デジタルアンプを構成したが、これに限らず、例えば充電器や放電器を構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the digital amplifier is configured by using the
本発明は、アンプ、充電器、放電器等の電力変換装置に適用できる。 The present invention can be applied to power conversion devices such as amplifiers, chargers, and dischargers.
1、100;デジタルアンプ
10、110;制御部
11;比較部
12;第1の単位制御部
13;第2の単位制御部
130;第1駆動部
140;第2駆動部
150;フィルタ部
1, 100;
Claims (3)
入力信号の電位と前記特定点の電位とに基づいて、前記電位制御部の駆動を制御する駆動制御部と、
インダクタおよびキャパシタを含んで構成され、前記電位制御部から供給される電圧に基づく電圧のリップルを低減するリップル低減部と、
を備え、
前記リップル低減部が出力する信号を前記駆動制御部にフィードバックし、前記フィードバックの電位を前記特定点の電位とし、
前記電位制御部は、
前記特定点に第1電位の電圧を供給する第1駆動部と、
前記特定点に前記第1電位より電位の高い第2電位の電圧を供給する第2駆動部と、
を備え、
前記駆動制御部は、
前記入力信号の電位が前記特定点の電位より高い場合には、前記第2駆動部を駆動するとともに、前記第1駆動部の駆動を停止し、
前記入力信号の電位が前記特定点の電位に等しい場合には、前記第1駆動部および前記第2駆動部の駆動を停止し、
前記入力信号の電位が前記特定点の電位より低い場合には、前記第1駆動部を駆動するとともに、前記第2駆動部の駆動を停止することを特徴とする電力変換装置。 A potential control unit for controlling the potential at a specific point;
A drive control unit that controls driving of the potential control unit based on the potential of the input signal and the potential of the specific point;
A ripple reducing unit configured to include an inductor and a capacitor, and to reduce voltage ripple based on the voltage supplied from the potential control unit;
With
The signal output from the ripple reduction unit is fed back to the drive control unit, and the potential of the feedback is set to the potential of the specific point,
The potential controller is
A first driving unit for supplying a voltage of a first potential to the specific point;
A second driving unit that supplies a voltage of a second potential higher than the first potential to the specific point;
With
The drive control unit
When the potential of the input signal is higher than the potential at the specific point, the second driving unit is driven and the driving of the first driving unit is stopped,
When the potential of the input signal is equal to the potential at the specific point, the driving of the first driving unit and the second driving unit is stopped,
When the potential of the input signal is lower than the potential at the specific point, the power converter is configured to drive the first drive unit and stop driving the second drive unit.
前記入力信号の電位と前記特定点の電位とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づいて前記第1駆動部の駆動を制御する第1の単位駆動制御部と、
前記比較部による比較結果に基づいて前記第2駆動部の駆動を制御する第2の単位駆動制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The drive control unit
A comparison unit that compares the potential of the input signal with the potential of the specific point;
A first unit drive control unit that controls driving of the first drive unit based on a comparison result by the comparison unit;
A second unit drive control unit that controls driving of the second drive unit based on a comparison result by the comparison unit;
The power converter according to claim 1 , further comprising:
前記第2の単位駆動制御部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記入力信号の電位が前記特定点の電位より高い場合に、前記入力信号の電位と前記特定点の電位との差分に応じた期間だけ前記第2駆動部を駆動することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 The first unit drive control unit determines a difference between the potential of the input signal and the potential of the specific point when the potential of the input signal is lower than the potential of the specific point based on a comparison result by the comparison unit. Driving the first driving unit only for a period according to
The second unit drive control unit determines a difference between the potential of the input signal and the potential of the specific point when the potential of the input signal is higher than the potential of the specific point based on the comparison result by the comparison unit. The power conversion device according to claim 2 , wherein the second drive unit is driven for a period according to.
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