功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率转换装置，在斩波电路的频率特性因运转状态的变化而发生变化的情况下也能够维持反馈控制系统的稳定性和响应性。功率转换装置(10)具备：具有电抗器和开关元件的斩波电路(100)；以及改变开关元件的占空比的反馈值以使输出电压的目标值与输出电压的检测值的偏差接近于零的控制电路(30)，控制电路(30)基于输出电压的信息、输入电压的信息和占空比的信息中的至少任意2种以上的信息，来改变反馈控制的频率特性。

Power conversion device

【技术实现步骤摘要】
功率转换装置
本专利技术涉及功率转换装置。
技术介绍
关于功率转换装置，已公开了专利文献1。专利文献1的技术中，2个转换电路串联连接，前级的转换电路是对交流电压进行整流的整流电路，后级的转换电路是对电压进行升压的升压型斩波电路，从而检测输出电压，并通过反馈控制将其控制为目标电压。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2003-36991号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在输入输出电压和负载的动作范围较大的情况下，斩波电路的频率特性会发生很大的变化。然而，专利文献1的技术中，反馈控制的频率特性是固定的。因此，为了在斩波电路的传递函数发生变化的情况下反馈控制系统也能够稳定，需要降低反馈控制的响应性，从而存在无法得到足够的响应速度的动作条件。因此，希望功率转换装置在斩波电路的频率特性因运转状态的变化而发生变化的情况下也能够维持反馈控制系统的稳定性和响应性。解决技术问题所采用的技术方案本申请所涉及的功率转换装置包括：斩波电路，该斩波电路在输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：/n斩波电路，该斩波电路在输入端子与输出端子之间对直流功率进行转换，具有电抗器和开关元件；/n电压检测电路，该电压检测电路检测从所述输出端子输出的输出电压；以及/n控制电路，该控制电路进行使占空比的反馈值改变的反馈控制，以使所述输出电压的目标值与所述输出电压的检测值的偏差接近为零，并且该控制电路利用所述占空比的反馈值对所述开关元件进行通断控制，/n所述控制电路基于所述输出电压的信息、输入到所述输入端子的输入电压的信息及占空比的信息中的至少任意2种以上的信息，使所述反馈控制的频率特性改变。/n

【技术特征摘要】
20181121 JP 2018-2178771.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
斩波电路，该斩波电路在输入端子与输出端子之间对直流功率进行转换，具有电抗器和开关元件；
电压检测电路，该电压检测电路检测从所述输出端子输出的输出电压；以及
控制电路，该控制电路进行使占空比的反馈值改变的反馈控制，以使所述输出电压的目标值与所述输出电压的检测值的偏差接近为零，并且该控制电路利用所述占空比的反馈值对所述开关元件进行通断控制，
所述控制电路基于所述输出电压的信息、输入到所述输入端子的输入电压的信息及占空比的信息中的至少任意2种以上的信息，使所述反馈控制的频率特性改变。


2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路使用所述输出电压的检测值或所述输入电压的目标值作为所述输出电压的信息，使用所述电压检测电路检测出的所述输入电压的检测值或所述输入电压的设定值作为所述输入电压的信息，使用所述占空比的反馈值或基于所述输出电压的信息和所述输入电压的信息计算出的占空比的计算值作为所述占空比的信息。


3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路在所述反馈控制中至少进行积分控制，该积分控制将所述偏差乘以积分增益，并对由此得到的值进行积分，从而改变所述占空比的反馈值，
基于所述输出电压的信息、所述输入电压的信息和所述占空比的信息中的至少任意2种以上的信息，来改变所述积分增益，以使所述积分控制的传递函数与所述斩波电路的传递函数叠加后得到的开环传递函数的增益交叉频率小于所述斩波电路的谐振频率。


4.如权利要求1至3的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路在所述反馈控制中至少进行积分控制，该积分控制将所述偏差乘以积分增益，并对由此得到的值进行积分，从而改变所述占空比的反馈值，
基于所述输出电压的信息、所述输入电压的信息及所述占空比的信息中的至少任意2种以上的信息，来计算所述输出电压的变化相对于所述占空比的变化在所述斩波电路的传递函数中的比例要素的增益，
根据所述比例要素的增益的倒数、以及所述积分控制的传递函数与所述斩波电路的传递函数叠加后得到的开环传递函数的增益交叉频率的目标值，来改变所述积分增益。


5.如权利要求1至4的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
还具备电流检测电路，该电流检测电路检测所述电抗器中流过的电流，
所述控制电路在所述反馈控制中至少进行积分控制，该积分控制将所述偏差乘以积分增益，并对由此得到的值进行积分，从而改变所述占空比的反馈值，
将所述输出电压的信息设为Vout，将所述电流的检测值设定为ILd，将所述电抗器的电阻值设为RL，将所述占空比的信息设为D，将所述积分控制的传递函数与所述斩波电路的传递函数叠加后得到的开环传递函数的增益交叉频率的目标值设为fco，将所述积分增益设为Ki，根据下式来改变所述积分增益：
Ki＝2π×fco×(1-D)2/(Vout×(1-D)-RL×ILd)
或者
Ki＝2π×fco×(1-D)2/(Vout×(1-D))。


6.如权利要求4或5所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路将所述增益交叉频率的目标值设定为小于基于所述输出电压的信息、所述输入电压的信息及所述占空比的信息中的任意2种以上的信息而计算出的所述斩波电路的谐振频率的频率。


7.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述控制电路在所述反馈控制中至少进行微分控制，该微分控制将所述偏差乘以微分增益，并对由此得到的值进行微分，从而改变所述占空比的反馈值，
基于所述输出电压的信息、所述输入电压的信息和所述占空比的信息中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中优矢，中林编绢，谷口干幸，加藤晋吾，池田又彦，金山隆志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP