[發明專利]電壓轉換裝置及電壓轉換方法

有效

• 申請號: 201680005750.5
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN107112899B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 東誠
• 申請（專利權）人: 株式會社自動網絡技術研究所;住友電裝株式會社;住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;謝麗娜

提供一種電壓轉換裝置及電壓轉換方法，即使緊接在切換開關頻率之后也能夠抑制輸出電壓的變動，并能夠穩定地輸出恒壓。在將開關頻率從第一頻率切換成第二頻率時，在緊接在切換之后的PWM信號的第一個周期中，以與切換前相比變小的方式變更占空比。該情況下的變更量是以使電感器電流的下限值在緊接著切換開關頻率之后與在正常狀態下一致的方式來確定的。通過這樣的變更，能夠抑制緊接在切換之后的電感器電流的上升，抑制輸出電壓的變動，將穩定的恒壓輸出到負載。

技術領域

本發明涉及一種通過利用PWM信號驅動開關元件的接通或斷開而對所輸入的電壓進行變壓并輸出到負載的電壓轉換裝置及電壓轉換方法。

背景技術

在以蓄電池作為電源的設備中，具備DC/DC變換器作為用于對負載供給電力的電源電路的設備較多。該DC/DC變換器具備開關元件以及電感器，通過基于PWM信號來切換開關元件的接通或斷開而對來自蓄電池的電壓進行變壓(升壓或者降壓)并輸出到負載。通過DC/DC變換器，即使外部的蓄電池的電壓變動，也能夠對來自蓄電池的電壓進行變壓(升壓或者降壓)而對負載施加恒定的電壓。

作為用于使DC/DC變換器的輸出電壓穩定的控制方式，公知反饋輸出電壓的電壓模式控制方式、在輸出電壓之外還反饋輸出電流的電流模式控制方式等。

在專利文獻1中，為了實現能夠抑制波紋電流而維持較高的變壓效率的DC/DC變換器，公開了根據輸出電流而切換針對開關元件的開關頻率的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-323027號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在如專利文獻1所記載的DC/DC變換器那樣切換開關頻率的情況下，存在緊接在切換之后輸出電壓大幅變動這樣的問題。DC/DC變換器的輸出電壓根據流過電感器的電感器電流的平均值來確定，但緊接在切換開關頻率之后，與正常狀態相比，電感器電流變大，因此輸出電壓也變大。其結果是，存在無法將恒壓穩定地輸出到負載這樣的問題。

本發明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于，提供一種即使緊接在切換開關頻率之后也能夠抑制輸出電壓的變動而能夠將恒壓穩定地輸出到負載的電壓轉換裝置及電壓轉換方法。

用于解決課題的技術方案

本發明涉及一種電壓轉換裝置，具備開關元件、電感器以及驅動電路，所述電壓轉換裝置通過所述驅動電路利用PWM信號來驅動所述開關元件的接通或斷開，從而產生電感器電流而對所輸入的電壓進行變壓并輸出到負載，所述電壓轉換裝置的特征在于，具備：切換單元，根據向所述負載輸出的輸出電流的大小，利用所述驅動電路來切換開關頻率；以及變更單元，在通過所述切換單元來切換所述開關頻率時，變更所述PWM信號的波形，所述變更單元變更所述PWM信號的接通時間，所述電壓轉換裝置驅動所述開關元件的接通或斷開。

本發明涉及一種電壓轉換方法，利用電壓轉換裝置來進行，該電壓轉換裝置具備開關元件、電感器以及驅動電路，通過所述驅動電路利用PWM信號來驅動該開關元件的接通或斷開，從而產生電感器電流而對所輸入的電壓進行變壓并輸出到負載，所述電壓轉換方法的特征在于，根據向所述負載輸出的輸出電流的大小，在利用所述驅動電路來切換開關頻率時變更所述PWM信號的波形，變更所述PWM信號的接通時間，驅動所述開關元件的接通或斷開。

在本發明中，在切換針對開關元件的開關頻率時，使PWM信號的波形變更。通過該變更，能夠抑制緊接在切換開關頻率之后的電感器電流的平均值的上升，并抑制緊接在切換開關頻率之后的輸出電壓的變動。

本發明的電壓轉換裝置的特征在于，所述變更單元以使緊接著切換開關頻率之后的所述電感器電流的下限值與正常狀態下的所述電感器電流的下限值一致的方式確定所述PWM信號的波形的變更量。