[發明專利]開關電源裝置

在審

• 申請號: 201980091698.3
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN113424422A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 中村勝
• 申請（專利權）人: 三墾電氣株式會社
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;黃綸偉

本發明具有：電壓檢測部(1)，其檢測輸出電壓，將所檢測出的所述輸出電壓轉換為規定的比特數的數字值；數字濾波器(4)，其基于目標值與所述電壓檢測部的輸出之間的誤差，進行規定的運算；驅動部(5)，其在濾波器特性分析期間以規定的占空比對所述開關元件進行驅動，在所述濾波器特性分析期間結束以后，以基于所述數字濾波器的運算結果的占空比控制所述主開關元件；電流檢測部(6)其檢測流過所述電感器的電流，將所檢測出的電流作為電流檢測信號輸出；濾波器特性分析部(7)，其基于所述電流檢測部的電流檢測信號，根據在所述濾波器分析期間流過所述電感器的突入電流的產生期間來對由所述電感器和所述輸出電容器構成的濾波器特性進行分析；以及常數存儲部(8)，其具有存儲有與多個濾波器特性對應的多個濾波器常數的多個數字濾波器常數表，在所述濾波器特性分析期間結束以后，根據所述濾波器特性而從所述多個數字濾波器表中選擇適合的濾波器常數，并供給到所述數字濾波器。

技術領域

本發明涉及應用于非絕緣型降壓斬波電路等的開關電源裝置。

背景技術

作為生成比輸入電壓低的穩定的電壓的方法，廣泛使用了非絕緣型降壓斬波電路。特別是，在通信基礎設施等中較多使用POL(Point of Load：負載點)模塊電源。

該模塊電源將控制電路、功率MOSFET(Power MOSFET)和電感器搭載于單個基板上。用戶對模塊的輸出端子與GND之間追加輸出電容器，調整輸出電容器值。由此，能夠抑制伴隨開關動作的輸出紋波電壓，能夠調整成使輸出負載電流產生急劇變動時的輸出電壓的變動落入標準范圍內。

一般而言，越大幅調整輸出電容器值，輸出紋波電壓和負載急變時的輸出電壓變動越少。但是，在控制電路中，數字濾波器的控制常數被設定成能夠在設想的范圍內進行穩定動作。因此，例如，在使輸出電容器以設想以上變大時，反饋控制的控制頻帶(交越頻率)下降而響應特性退化。因此，不僅無法如期待那樣抑制負載急變時的輸出電壓變動，最壞的是，存在相位裕度不足而使動作變得不穩定的問題。

與此相對，專利文獻1所記載的開關電源裝置根據在電源啟動之后輸出電壓開始上升而達到規定值之后的濾波器特性分析期間中產生的輸出電壓的變動，提取控制對象的濾波器特性。該裝置通過將所提取的濾波器特性與預先設定的多個模型頻率特性進行比較，對濾波器特性進行分析。然后，該裝置通過自動選擇與模型頻率特性對應的數字濾波器的控制常數(控制響應特性)，能夠確保較寬的動作范圍。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第5925724號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，專利文獻1的模型頻率特性在輸出電壓達到電源上升后的設定電壓時被最優化。因此，濾波器特性分析期間必須要設置在輸出電壓達到設定電壓以后的時機。因此，在電源剛剛啟動之后的輸出電壓較低的狀態下，無法對濾波器特性進行分析，濾波器常數設定未完成。因此，在輸出電壓達到設定電壓為止的上升期間內，反饋控制變得不穩定。

這樣，專利文獻1的開關電源裝置根據在電源啟動之后輸出電壓開始上升并達到設定電壓之后的濾波器特性分析期間中產生的輸出電壓的變動，提取控制對象的濾波器特性，設定最佳的數字濾波器的控制常數。因此，在輸出電壓達到設定電壓為止的上升期間中，控制常數的設定未完成，陷入不穩定動作。

本發明的課題在于提供能夠防止在輸出電壓達到設定電壓為止的上升期間中陷入不穩定動作的開關電源裝置。

用于解決課題的手段