DC-DCコンバータ : 各制御系に対する伝達関数の共通化　ーまとめー

この記事のポイント

・開発者、設計者問わず伝達関数を理解することは非常に有意義。

・ここでは伝達関数導出にあたり共通化を課題とする。

・伝達関数の導出過程は数学的アプローチを基本とし、各制御方法に対して統一的なアプローチをとる。

この記事のポイント

・伝達関数とはブラックボックスを介して入力信号(vin)が出力信号に変換される場合の変換変数。

・ゲインと位相は一般に伝達関数の重要な要素。

・伝達関数は分解することができ、それらの積として記述できる。

この記事のポイント

・キルヒホッフ則は伝達関数を導出するための重要な法則。

・インピーダンス表記が必要になるので、時間の逆数として角速度ωを使う。

・複素数が出てくるのは、電気回路で複素数は応答時間を表すため。

この記事のポイント

・ΔV_inをコンデンサと抵抗でインピーダンス分割したΔV_outを表す伝達関数を考える例。

・コンデンサのインピーダンス記述「1/ jωC」を伝達関数からイメージする。

・ボード線図（周波数特性）は基本となるので、ゲインと位相の考え方と意味することをきちんと理解する。

この記事のポイント

・アンプの伝達関数は、DC-DCコンバータの伝達関数を導出する前提として重要である。

・ここでは、導出したエラーアンプの伝達関数から、一般的な電圧アンプと電流アンプの伝達関数の導出を確認する。

この記事のポイント

・実際のゲイン/位相特性と導出された伝達関数が示す特性には相違点が存在する。

・アンプの伝達関数を導出する時は、イマジナリーショートを適用できる領域とできない領域が存在することを理解する。

この記事のポイント

・電流（ピーク電流）モードのDC-DCコンバータでは、サブハーモニック発振の対策として、「スロープ補償」が利用される。

・補償ランプのスロープは電流波形のダウンスロープの1/2より大きい必要があることを式で確認する。

この記事のポイント

・状態平均化法の考えを使ってさまざまな制御モードの伝達関数を導出していく。

・各コンバータにおいて導出するのは、Δv_out/ΔD、ΔI_L/ΔDであることを再確認する。

・共通化のための「単調な統一的なアプローチ」を導出することが最終目的である。

この記事のポイント

・各コンバータにおいて導出するのは、Δv_out/ΔD、ΔI_L/ΔDである。

・伝達関数は、系の安定状態を考え、外乱に対する変化量を求める2つのステップで導出する。

・この項では、電流および電圧モードの降圧コンバータの伝達関数を導出した。

この記事のポイント

・各コンバータにおいて導出するのは、Δv_out/ΔD、ΔI_L/ΔDである。

・伝達関数は、系の安定状態を考え、外乱に対する変化量を求める2つのステップで導出する。

・この項では、昇圧コンバータの伝達関数を導出したが、降圧コンバータとまったく同様にして導出した点に着目。

この記事のポイント

・各コンバータにおいて導出するのは、Δv_out/ΔD、ΔI_L/ΔDである。

・伝達関数は、系の安定状態を考え、外乱に対する変化量を求める2つのステップで導出する。

・昇降圧コンバータの伝達関数も基本的に昇圧コンバータ、降圧コンバータ同様に手順で導出する。

この記事のポイント

・各コンバータにおいて導出するのは、Δv_out/ΔD、ΔI_L/ΔDである。

・伝達関数は、系の安定状態を考え、外乱に対する変化量を求める2つのステップで導出する。

・昇降圧コンバータの伝達関数も基本的に昇圧コンバータ、降圧コンバータ同様に手順で導出する。

この記事のポイント

・スイッチのオン抵抗の影響も基本的に今までと同様の手順で導出する。

・オン抵抗を加味するかしないかで、一次の虚数項の違いが伝達関数に影響を与える。

・スイッチのオン抵抗は実際には必ず存在するので、伝達関数においても加味するための考察を行う。