CR積分回路を用いたヒステリシスPWM制御による降圧形コンバータの制御特性

摘要

降圧形コンバータにヒステリシスPWM制御を用いたときの制御特性について解析と実験を行い，定常特性と動特性を定量的に明らかにするとともに，簡単な付加回路により定常特性とステップ応答時の整定時間を改善する方法を提案した．本手法でのスイッチの駆動信号は，インダクタ巻線に設けたCR積分回路の電圧を出力電圧に重畳し，ヒステリシスコンパレータに入力することにより得ており，位相遅れの要因となる誤差増幅器が不要になるとともに，外部クロック信号を必要としない自励形の動作となる．この制御方式は帰還系が基本的に微分特性となるため極めて安定であり，負荷電流，入力電圧の変動に対しても優れた過渡特性を有する．また直流出力インピーダンスはインダクタの巻線抵抗に等しくなるため，重負荷時には定常偏差が生じるが，積分回路に抵抗を用いた簡単な分圧回路を設けることにより偏差は減少し，更に過渡応答時の整定時間も改善されることを示した．