複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する方法及び装置
本発明は、直列に接続されたn個のブリッジ装置B、B2、B3からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する装置であって、各ブリッジ装置が複数のスイッチS11、S12、S21、S22、S31、S32及びコンデンサーC1、C2、C3からなる、装置に関する。本装置は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従ってスイッチを制御する手段を備え、各時間間隔において、iが1〜nである各i番目のブリッジ装置の入力と出力B、B2、B3との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しく、正の値は、n個のブリッジ装置B1、B2、B3からなる昇圧コンバーターの出力電圧を、周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、包括的には、複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーター(boost converter:ブーストコンバーター)の出力電圧を制御する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のDC/DCコンバーターは、直流を、第1の電圧から、この第1の電圧より大きいか又は小さい第2の電圧に変換するために、インダクターを使用する。
【0003】
インダクター(inductors)は、磁界(電流)の形態でエネルギーを蓄積するために用いられ、それらには多くの欠点がある。インダクターは重量があり、主に銅材料からなるためコストが比較的重要である。
【0004】
インダクターに取って換わるためのスイッチ及びコンデンサーの組合せが、すでに提案されている。
【0005】
たとえば、複数のブリッジ装置からなる、DC/DCコンバーター又は昇圧コンバーターとしても知られるチャージポンプは、エネルギー蓄積素子としてコンデンサーを用いる。エネルギー蓄積素子としてインダクターも用いる誘導性スイッチングDC/DCコンバーターと比較した場合、チャージポンプは、いくつかのエンドユーザー応用に対して、それを魅力的なものとする独自の特徴を提供する。
【0006】
連続電流モード(CCM)で動作しているときの昇圧コンバーターは、比r=Vout/Vin=1/(1−D)だけ入力の電圧を上昇させる。但し、Dは、昇圧コンバーターの主スイッチのデューティサイクル(0〜1)である。
【0007】
従来の昇圧コンバーターと複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターとの主な相違は、後者が電圧昇圧比のいくつかの離散的な値にしか達成することができないという事実による。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
たとえば、太陽電池の応用では、ソーラーモジュールによって提供される電力を最適な入力電圧レベルに対応する最大電力値に維持することができないため、複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターにとって、大きい入力電圧変動は許容できない可能性がある。
【0009】
本発明は、多数の電圧昇圧比で機能することができる複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
その目的のために、本発明は、直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する方法であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該方法は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御するステップを含むことを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ(null)値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とし、かつ、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、方法に関する。
【0011】
本発明はまた、直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する装置であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該装置は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御する手段を備えることを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しく、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、装置にも関する。
【0012】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、多数の電圧昇圧比で機能することができる。
【0013】
さらに、前記正の値が、選択されたパターンの時間間隔の数で前記出力電圧の予測値を割った結果であるため、予測された出力電圧レベルから容易に前記正の値を確定することができる。そして、前記正の値から適切な入力電圧レベルを容易に選択することができる。
【0014】
特定の特徴によれば、前記周期的パターンのj番目の時間間隔の間のi番目のブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の行列Vijは、階数rkであり、rkは、前記周期的パターンの間に少なくとも1つの非ゼロ電圧値を有するブリッジ装置の数である。
【0015】
したがって、ブリッジ装置コンデンサーの電圧は、独自の解に収束し、時間間隔の持続時間を設定する際にわずかな不確実性が発生する可能性がある場合であっても安定している。
【0016】
特定の特徴によれば、1つの周期的パターンの複数の時間間隔にわたるブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計は、ゼロ値に等しい。
【0017】
したがって、1つの周期的パターンにわたり、太陽電池モジュール等の定電流源によって供給される電流は、前記ブリッジ装置の前記コンデンサーを等しく充電かつ放電し、前記コンデンサーの電圧は安定しており、定電流源を想定して放電しない。
【0018】
特定の特徴によれば、第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の端子のうちの一方に接続され、最後のブリッジ装置のスイッチのうちの1つは、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の他方の端子に接続されるか、又は
前記第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の前記端子のうちの一方に接続され、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、少なくとも、前記別のブリッジ装置に接続されると共に、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続されるスイッチをさらに備える。
【0019】
したがって、各時間間隔の間の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計を、第1の正の値の7倍と−7倍との間に含まれる任意の整数であるように構成することができるように、前記周期的パターンを設計することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、その入出力電力レベルを、柔軟な数の入力電圧レベル及び出力電圧レベルに適合させることができる。
【0020】
特定の特徴によれば、前記周期的パターンの時間間隔の第1のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第1のサブセットの前記時間間隔中、導通しており、前記第1のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、整数Kpに前記第1の正の値を掛けた値に等しい。
【0021】
したがって、入力電圧Vinは、主スイッチが導通しているとき、VoutにKpを掛けてNで割った値をとることができる。
【0022】
特定の特徴によれば、1つの周期的パターンの時間間隔の第2のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第2のサブセットの前記時間間隔中、導通しておらず、前記第2のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、非ゼロの整数Pに前記第1の正の値を掛けた値のマイナス値に等しい。
【0023】
したがって、入力電圧Vinは、主スイッチが導通していないとき、Voutに(N−P)を掛けてNで割った値をとることができる。
【0024】
特定の特徴によれば、時間間隔の前記第2のサブセットはKp個の時間間隔を含み、前記第1のサブセットはP個の時間間隔を含み、前記数Kpは、前記周期的パターンの時間間隔の数から数Pを引いた値に等しい。
【0025】
したがって、入力電圧Vinは、前記パターンのすべての時間間隔においてVoutにN−Pを掛けてNで割った値をとることができ、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、NをN−Pで割った値に等しい昇圧比を実行することができ、ここでN及びPを、所望の昇圧比を実現するように柔軟に選択することができる。
その結果、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が大きく増大する。そして、昇圧比の数が増大すると出力電圧の調節を達成することがより容易になる。
【0026】
特定の特徴によれば、前記選択されたパターンは、前記周期的パターンの時間間隔における順列によって与えられる。
【0027】
したがって、1つのコンデンサーの充電及び放電に対応する時間間隔を交互に配置することによって、コンデンサーの充電サイクルの周波数を上昇させることにより、これらの充電及び放電による電圧リップルを制限することが可能になる。
注目すべきことに、これが、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの効率及び電源品質に影響を与えることになる。
【0028】
たとえば、太陽電池電源は、入力電圧が最大電力点(MPP)の周囲でそれほど大きく変化しないため、より多くの電力を提供する。
【0029】
さらに、1つのコンデンサーの充電及び放電に対応する時間間隔を集めることにより、前記パターンの持続時間の間のスイッチ作動の数を制限することができ、スイッチ作動による整流損失を低減することができる。
【0030】
特定の特徴によれば、各数ki(i=1〜n)は、2のi−1乗に等しい。
【0031】
したがって、任意の昇圧比N/(N−P)(Nは2のn乗以下、PはN未満)に対して、常に最大階数行列を確定することが数学的に可能となる。
【0032】
特定の特徴によれば、nは3に等しく、k1は1に等しく、k2は2に等しく、k3は4に等しい。
【0033】
したがって、3つのビットのみで、Nが2のn乗を超える昇圧比10/7及び10/3を含む最大21のデューティサイクルを実現することができる。
【0034】
nは4に等しく、k1は1に等しく、k2は1に等しく、k3は1に等しく、k4は4に等しい。
【0035】
したがって、大きい定格電圧を有するブリッジ装置のコンデンサーの数を2つの代りに1つに制限しながら、k1が1に等しくk2が2に等しくk3が4に等しい場合より多くの昇圧比を実現することができる。製造コストが低減する。
【0036】
さらに、ブリッジ装置のコンデンサーの電圧を安定値で維持しながら、9/7、9/6、9/3及び9/2等、さらなる昇圧比を実現することができる。
【0037】
特定の特徴によれば、本方法は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧の予想値に従って、複数の記憶された周期的パターンの間で1つのパターンを選択するさらなるステップを含む。
【0038】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、所与の周期的パターンからもたらされる昇圧比を、出力電圧要求に最適に適合するもの、たとえばn個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって提供される電力を消費する負荷端子のものに適合させることができる。
【0039】
特定の特徴によれば、時間間隔の前記数は、5〜10に含まれる整数である。
【0040】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、10/3及び10/7に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、2だけ増大する。
【0041】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、8/1、8/2、8/3、8/4、8/5、8/6及び8/7に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、8だけ増大する。
【0042】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、7/1、7/2、7/3、7/4、7/5、及び7/6に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、6だけ増大する。
【0043】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、6/1及び6/5に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、3だけ増大する。
【0044】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、5/1、5/2、5/3及び5/4に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、4だけ増大する。
【0045】
n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで実現することができる昇圧比の数は非常に多くなる。太陽電池電源の場合、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、その昇圧比を、出力電圧調節制約を満足させるように、所与の最大電力点入力電圧に必要な任意の値に容易に適合させることができる。
【0046】
本発明の特徴は、実施形態例の以下の説明を読むことによってより明確になるであろう。上記説明は、以下のうちからの添付図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1a】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例の図である。
【図1b】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例の図である。
【図1c】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例の図である。
【図1d】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例の図である。
【図2】n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備える装置の一例を表す図である。
【図3a】昇圧コンバーターが3つのブリッジ装置を備える場合に本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表である。
【図3b】昇圧コンバーターが4つのブリッジ装置を備える場合に本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表である。
【図4a】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4b】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4c】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4d】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図5a】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5b】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5c】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5d】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5e】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5f】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5g】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5h】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6a】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6b】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6c】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6d】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6e】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6f】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図7a】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図7b】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8a】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8b】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8c】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9a】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9b】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9c】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9d】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図10a】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図10b】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11a】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11b】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11c】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11d】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12a】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12b】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12c】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12d】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12e】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12f】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12g】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13a】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13b】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13c】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13d】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13e】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13f】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図14a】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図14b】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図15】複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対し本発明によって得られる伝達関数曲線の一例の図である。
【図16】構成されたブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対しいずれのスイッチコマンドが使用されるべきかを確定するアルゴリズムの一例の図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
図1aは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例である。
【0049】
3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、リアクトルレス昇圧コンバーター(Reactor Less Boost Converter)とも呼ばれ、本明細書ではRLBCと呼ぶ。
【0050】
基本的に、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のブリッジ装置に置き換えられる。各ブリッジ装置は、図1aに示すように4つのスイッチ及びコンデンサーからなる。ここでは、2つのスイッチはスイッチとして作用するダイオードの形態とすることができることが留意されなければならない。この個々のブリッジ構造は「ビット」とも呼ばれる。3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、ダイオードD4及びスイッチS4を備える出力段もまた有する。
【0051】
図1aでは、3つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2及びB3が示され、直列に接続されており、第3のビットB3は出力段に接続されている。
【0052】
ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを、図1c及び図1dにおいて以下に開示するように必要なだけビットB1を複製することによって得ることができる。
【0053】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0054】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0055】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0056】
出力段はコンデンサーCLにも接続されている。
【0057】
各ビットBi(i=1、2又は3)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0058】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0059】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0060】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0061】
ダイオードD32のカソードは、スイッチS4の第1の端子及びダイオードD4のアノードに連結されている。D4のカソードはコンデンサーCLの正の端子に連結されている。スイッチS4の第2の端子はコンデンサーCLの負の端子及び直流電流提供手段の負の端子に連結されている。
【0062】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0063】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼ぶ。
【0064】
C1における電圧の差をVc1と呼び、C2における電圧の差をVc2と呼び、C3における電圧の差をVc3と呼ぶ。
【0065】
従来の昇圧コンバーターとRLBCとの主な相違は、後者が、利用可能な「ビット」の数に依存する電圧昇圧比(したがって比=1/(1−D)である場合のデューティサイクルDの値)のいくつかの離散的な値にしか達することができないという事実による。この昇圧比の離散的な値の数は、以下の法則に従う。
nratios=2n
式中、「nratios」は、あり得る昇圧比(又はデューティサイクル)の総数であり、「n」は直列に接続されるビットの数である。
【0066】
各ビットに課される電圧値は、以下の法則に従うことができる。
[Vc1:Vc2:...:Vcn]=[1:2:...2(n-1)]Vout/2n
式中、「Vout」は昇圧された出力電圧である。同様に、あり得る比及び結果としてのデューティサイクル(D)は以下の法則に従う。
ratioi=2n/(2n−j),i=1,2,...,nratios及びj=i−1
Di=1−1/ratioi,i=1,2,...,nratios
【0067】
最後に、一定の出力電圧を得るために、以下の法則を考慮する、「nratios」個の種々の入力電圧を有することができる。
Vin=Vout/ratioi,i=1,2,...,nratios
【0068】
コンバーターの正確な動作を保証するために、これら「nratios」個の可能性のすべてに対して、以下の関係が守られる。
【数1】
【0069】
図1a及び図1bのn=3ビットの場合、[Vc1:Vc2:Vc3]=[1:2:4]Vrefである。
【0070】
各ブリッジBiのスイッチのスイッチングパターンは、ブリッジのコネクタにおいて、+Vci、−Vci又は0に等しい電圧Vbiを提案するように定義される(Vciは、コンデンサーCiの電圧である)。さらに、各ビットBiのスイッチングパターンは、主スイッチ周期T=1/fの2n個の等しい連続したサブ周期ΔTとして適時に定義される。[1:2:4]の構成であるRLBCにはいくつかの欠点がある。
【0071】
こうした場合、「2n」個のあり得る離散的な比/デューティサイクルしか実現することができない。n=3ビットの場合、8つの異なる昇圧比しか可能でない。したがって、出力電圧の調節は実現することが困難になる。デューティサイクルを平滑に選択することができないため、出力電圧を、所与の入力電圧の範囲に対して極めて広い範囲で調節しなければならない。しかしながら、昇圧コンバーターの出力電圧の範囲を、インバーター等、特定の応用の場合に広くすることができない。
【0072】
Vci電圧は、各離散的なデューティサイクルに対して確定的に定義される(Vci=2i-1*Vout/2n)。これにより、定格が最大電圧レベルである構成要素を有するように電源回路を設計する柔軟性が残らない。高い定格電圧レベルである構成要素を選択することにより、回路のコストが増大する可能性があり、構成要素のスイッチング電力損失も増大する可能性がある。
【0073】
各コンデンサーの充電パターン及び放電パターンは、所与のデューティサイクルに対して固定され、コンデンサー間で異なり、各ビットを通過するRMS電流レベルが高レベルになる場合がある。電流のRMSレベルが高いことにより、通常、コンデンサーの寿命が劣化する。
【0074】
本発明は、種々の昇圧比の数を増大させることを目的とする。
【0075】
本発明は、特に、RLBCが3つのビットB1、B2及びB3からなる場合であって、[Vc1:Vc2:Vc3]=[1:2:4]Vrefである場合に、たとえばコストの目的で適している。
【0076】
本発明はまた、図1c及び図1dを参照して以下に開示するように、ビットのより重要な数に対しても適合される。
【0077】
ここで、RLBC回路のスイッチングコマンド法則を定義する。基本的に、各ビット電圧Vbi. . .Vb3は以下の式によって時間の関数として表わされる。
【数2】
ここで、図1a及び図1bの例の場合はi=1〜3であり、又は図1c及び図1dの例の場合はi=1〜4である。
【0078】
Λ(t)は、時間間隔幅ΔTのステップ関数を表し、NΔTは、スイッチS4のスイッチングサイクルの持続時間を表す。スイッチの制御コマンド法則に関して、Si1、Si2はそれらの値を{0;1}にとることができ、電圧Vbijは、以下の法則に従って、j番目の時間間隔Tjにおいて{−Vci,0;Vci}の値をとる。
εi,j=1−Silj−Si2j
【0079】
Si1j及びSi2jは、スイッチSilj及びSi2がj番目の時間間隔TjにおいてON状態すなわち導通状態であるときは1に等しく、スイッチSilj及びSi2がj番目の時間間隔TjにおいてOFF状態すなわち非導通状態であるときはゼロ値に等しい。
【0080】
さらにVbiが基準電圧数値の整数倍として定義されるとすると、以下の式が得られる。
Vbij=εij2i-1Vref
【0081】
ここで、導通モード(S4=1)においてRLBC回路の電圧平衡条件を適用した場合、スイッチS4のスイッチングサイクルのP個の最初の時間間隔の間、以下の式が得られる。
【数3】
【0082】
ここで、不連続モード(S4=0)においてRLBC回路の電圧平衡条件を適用した場合、スイッチS4のスイッチングサイクルのN−P個の最後の時間間隔の間、以下の式が得られる。
【数4】
【0083】
定常状態分析において、各コンデンサー充電の平衡を検証すべきであり、これを以下の式によって表すことができる。
【数5】
【0084】
上記条件が満たされると、以下の項を計算する場合に昇圧挙動を検証することができる。
【数6】
【0085】
ここでnはビットの数に等しい。
【0086】
これにより、条件
【数7】
【数8】
及び
【数9】
が満たされると、比D=N/N−Pの昇圧変換を実現することができることが分かる。
【数10】
ここで、ki、すなわちKのi番目の係数は、図1a及び図1bの例の場合は1、2又は4に等しく、図1c及び図1dの場合は1、1、1又は4に等しい。
【0087】
ここで、以下の項Ωjを導入する。
【数11】
【0088】
(a)及び(b)から、以下の式を得ることができる。
【数12】
【数13】
【0089】
Vrefを任意に設定することができるため、αが1に等しくVci=2i-1Vrefであるように決めることができることが留意されるべきである。したがって、スイッチング規則{εij}の組を見つけることで十分である。
【数14】
【0090】
Vrefをさらに以下のように表わすことができることが留意されるべきである。
【数15】
【0091】
n個のビットを有するRLBCのスイッチングパターンに対する解を見つけることは、所与の整数対{N,P}及び所与の整数ベクトルKに対して、サイズ(N×n)であり要素が{−1;0;1}にある行列(ε)を見つけることにあり、該行列は、
(i)行列(ε)は
【数16】
を検証し、
(ii)
【数17】
は、N−Pの値のP個の要素及び値−PのN−P個の要素を有する、
を満たす。
【0092】
行列(ε)が階数nである場合、ベクトルKは、所望のベクトルΩをもたらす一意のベクトルKである。行列(ε)が階数nでない場合、RLBCスイッチングパターンを解決することに対して条件を満足させる整数ベクトルKの非ゼロ次元の下位空間全体が存在する。そして、行列(ε)によって定義される単一のスイッチングパターンの適用から所望の整数ベクトルKに、RLBC回路が有効に収束する機会はほとんどない。そして、RLBCコンデンサーの電圧は、予測されるより高い電圧値に達する可能性がある。
【0093】
対照的に、項Ωjをもたらす一意のかつ制御されたベクトルKがあることにより、所望の電圧値ki*Vout/Nに対して各ビットコンデンサーCiの電圧の安定性が保証される。
【0094】
(ε3)が[1 2 4]RLBC問題に対する階数3の適したスイッチングパターン解である場合、[1 2 4]構成の第2のビットがこの時構成[1 1 1 4]の第2のビット及び第3のビットとして分割されることを反映するように、行列(ε3)の第2行の単純な反復により、[1 1 1 4]RLBC問題を解決する行列(ε4)を構築するように想定されたであろう。
こうした行列(ε4)は、確かに、この問題に対する解行列であるが、この場合、a+b=2である任意のベクトルK[1 a b 4]も、その行列(ε4)に対する適切なベクトルKである。行列(ε4)を用いることは、単独では、所望の値Vout/Nに対しビットコンデンサー2及び3の安定した電圧をもたらすように保証することができない。それは、0から2*Vout/Nまでのいずれかで変動する可能性がある。時間間隔の持続時間が厳密に同一でない場合、一方のコンデンサーから他方のコンデンサーへの電荷の移動を予期することができる。
【0095】
変形形態では、行列(ε)はいくつかの行がゼロに設定されており、ビットのサブセットのみが実際に使用されることを反映する。こうした場合、周期的パターンの持続時間の間に充電も放電もされないので、ゼロに設定された行に対応するブリッジのコンデンサーを、バイパスされると言うことができる。
バイパスされたコンデンサーの電圧を柔軟性があるままにすることができる。実際に重要なのは、入力電源から移動する電流によって有効に充電及び放電されているコンデンサーの電圧を制御することである。
こうした場合、行列がアクティブなビットの数の階数である場合に、実際に使用されているビットに対応するサブベクトルKの解の単一性を実現することができる。
【0096】
本発明では、図1a及び図1bの例においてK=[1,2,. . .,2n-1]Tであり、図5〜図9に開示した各行列は、条件(i)及び(ii)を検証し、すべて階数が非ゼロ行の数である。
【0097】
本発明では、図1c及び図1dの例においてK=[1,1,1,4]Tであり、図10〜図14に開示した各行列は、条件(i)及び(ii)を検証し、すべて階数が非ゼロ行の数である。
【0098】
図1bは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例である。
【0099】
図1aに関して開示したように、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続された「n」個のコンデンサーブリッジに置き換えられる。各ブリッジは、図1に示すように4つのスイッチ及び1つのコンデンサーからなる。この個々のブリッジ構造もまた「ビット」と呼ぶ。
【0100】
図1bでは、3つのビットB1、B2及びB3を示す。
【0101】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0102】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0103】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0104】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32’、2つのスイッチS31及びS32’並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0105】
各ビットBi(i=1又は2)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0106】
ダイオードD31のアノードは、スイッチS31の第1の端子に連結されている。D31のカソードは、コンデンサーC3の正の端子及びダイオードD32’のアノードに連結されている。スイッチS31の第2の端子は、コンデンサーC3の負の端子及びスイッチS32’の第1の端子に連結されている。
【0107】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0108】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0109】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0110】
ダイオードD32’のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に接続されている。
【0111】
コンデンサーCLの負の端子及びスイッチS32’の第2の端子は、直流電流提供手段の負の端子に接続されている。
【0112】
スイッチS32’は、図1aのスイッチS4と同様に作用し、ダイオードD32’は図1aのダイオードD4のように作用する。
【0113】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0114】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼ぶ。Vb3は、スイッチS32’がON状態であるときはVb3*に等しく、スイッチS32’がOFF状態であるときはVb3**に等しい。
【0115】
図1cは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例である。
【0116】
基本的に、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のブリッジ装置に置き換えられる。各ブリッジ装置は、図1cに示すように4つのスイッチ及びコンデンサーからなる。ここでは、2つのスイッチはスイッチとして作用しているダイオードの形態であり得ることが留意されなければならない。この個々のブリッジ構造は「ビット」とも呼ばれる。4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、ダイオードD4及びスイッチS4を備える出力段もまた有する。
【0117】
本発明によれば、図1aでは、4つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2、B3及びB4が示されるとともに直列に接続されており、第4のビットB4は出力段に接続されている。
【0118】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0119】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0120】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0121】
ビットB4は、2つのダイオードD41及びD42、2つのスイッチS41及びS42並びに1つのコンデンサーC4からなる。
【0122】
出力段はコンデンサーCLにも接続されている。
【0123】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0124】
各ビットBi(i=1、2、3又は4)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0125】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0126】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0127】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0128】
ダイオードD32のカソードは、ダイオードD41のアノードに接続されている。
【0129】
ダイオードD42のカソードは、スイッチS4の第1の端子及びダイオードD4のアノードに連結されている。D4のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に連結されている。スイッチS4の第2の端子は、コンデンサーCLの負の端子及び直流電流提供手段PVの負の端子に連結されている。
【0130】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0131】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との間の電圧の差をVb3と呼び、B4の入力と出力との電圧の差をVb4と呼ぶ。
【0132】
C1における電圧の差をVc1と呼び、C2における電圧の差をVc2と呼び、C3における電圧の差をVc3と呼び、C4における電圧の差をVc4と呼ぶ。
【0133】
図1dは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例である。
【0134】
図1cに関して開示したように、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のコンデンサーブリッジに置き換えられる。
【0135】
図1dでは、4つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2、B3及びB4が示されている。
【0136】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0137】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0138】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0139】
ビットB4は、2つのダイオードD41及びD42’、2つのスイッチS41及びS42’並びに1つのコンデンサーC4からなる。
【0140】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0141】
各ビットBi(i=1〜3)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。
Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。
スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。
ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0142】
ダイオードD41のアノードは、スイッチS41の第1の端子に連結されている。
D41のカソードは、コンデンサーC4の正の端子及びダイオードD42’のアノードに連結されている。
スイッチS41の第2の端子は、コンデンサーC4の負の端子及びスイッチS42’の第1の端子に連結されている。
【0143】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0144】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0145】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0146】
ダイオードD32のカソードは、ダイオードD41のアノードに接続されている。
【0147】
ダイオードD42’のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に接続されている。
【0148】
コンデンサーCLの負の端子及びスイッチS32’の第2の端子は、直流電流提供手段の負の端子に接続されている。
【0149】
スイッチS42’は、図1aのスイッチS4と同様に作用し、ダイオードD42’は図1aのダイオードD4のように作用する。
【0150】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0151】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼び、B4の入力と出力との電圧の差をVb4と呼ぶ。
Vb4は、スイッチS42’がON状態であるときはVb4*に等しく、スイッチS42’がOFF状態であるときはVb4**に等しい。
【0152】
図2は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備えた装置の一例を表す。
【0153】
装置20は、たとえば、バス201によって互いに接続された構成要素と、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムによって制御されるプロセッサ200とに基づくアーキテクチャを有している。
【0154】
ここで、装置20は、変形形態では、以下に開示するようにプロセッサ200によって実行されるものと同じ動作を実行する1つ又はいくつかの専用集積回路の形態で実装されることが留意されなければならない。
【0155】
バス201は、プロセッサ200を、リードオンリーメモリROM202、ランダムアクセスメモリRAM203、アナログ・デジタル変換器ADC206及び図1に開示するもののようなRLBCモジュールに連結する。
【0156】
リードオンリーメモリROM202は、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、それらは、装置20の電源が投入されると、ランダムアクセスメモリRAM203に転送される。
【0157】
リードオンリーメモリROM202は、本発明の図3〜図14に示す表を記憶する。
【0158】
RAMメモリ203は、変数を受け取るように意図されたレジスターと、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令とを含む。
【0159】
アナログ・デジタル変換器206は、RLBCに接続され、入力電圧Vin及び/又は出力電圧Voutを表す電圧を2値情報に変換する。
【0160】
図3aは、昇圧コンバーターが3つのブリッジ装置を備えるときに本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表を表す。
【0161】
図3aの表は、300〜306で示す6つの列を含む。
列300は、RLBCに印加される入力電圧Vinの種々の値を示す。
列301は、RLBCの出力電圧Voutを示す。出力電圧は240ボルトに等しい。
列302は、出力電圧Voutと入力電圧Vinとの間の種々の比を示す。
列303は、RLBCの種々のデューティサイクルDを示す。
列304は、対N及びPの種々の値を示す。
列305は、基準電圧Vrefの種々の値を示す。
列306は、入力電圧値Vinに従って選択される図を示す。
【0162】
行310において、入力電圧は30ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは8に等しく、デューティサイクルDは0.875に等しく、対(N,P)は(8,7)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、8の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5aに開示されている。
【0163】
行311において、入力電圧は34.33ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは7に等しく、デューティサイクルDは0.857に等しく、対(N,P)は(7,6)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、7の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6aに開示されている。
【0164】
行312において、入力電圧は40ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは6に等しく、デューティサイクルDは0.833に等しく、対(N,P)は(6,5)に等しく、基準電圧Vrefは40ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図8aに開示されている。
【0165】
行313において、入力電圧は48ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは5に等しく、デューティサイクルDは0.8に等しく、対(N,P)は(5,4)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9aに開示されている。
【0166】
行314において、入力電圧は60ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは4に等しく、デューティサイクルDは0.75に等しく、対(N,P)は(8,6)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5bに開示されている。
【0167】
行315において、入力電圧は68.66ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは3.5に等しく、デューティサイクルDは0.714に等しく、対(N,P)は(7,5)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、3.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6bに開示されている。
【0168】
行316において、入力電圧は72ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは3.33に等しく、デューティサイクルDは0.7に等しく、対(N,P)は(10,7)に等しく、基準電圧Vrefは24ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図7aに開示されている。
【0169】
行317において、入力電圧は90ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.66に等しく、デューティサイクルDは0.625に等しく、対(N,P)は(8,5)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、2.66の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5c又は図5dに開示されている。
【0170】
行318において、入力電圧は96ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.5に等しく、デューティサイクルDは0.6に等しく、対(N,P)は(5,3)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、2.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9bに開示されている。
【0171】
行319において、入力電圧は103ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.33に等しく、デューティサイクルDは0.571に等しく、対(N,P)は(7,4)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6cに開示されている。
【0172】
行320において、入力電圧は120ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2に等しく、デューティサイクルDは0.5に等しく、対(N,P)は(8,4)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5eに開示されている。
【0173】
行321において、入力電圧は137ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.75に等しく、デューティサイクルDは0.428に等しく、対(N,P)は(7,3)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6dに開示されている。
【0174】
行322において、入力電圧は144.66ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.66に等しく、デューティサイクルDは0.4に等しく、対(N,P)は(5,2)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、1.66の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9cに開示されている。
【0175】
行323において、入力電圧は150ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.6に等しく、デューティサイクルDは0.375に等しく、対(N,P)は(8,3)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.6の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5fに開示されている。
【0176】
行324において、入力電圧は169ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.42に等しく、デューティサイクルDは0.3に等しく、対(N,P)は(10,3)に等しく、基準電圧Vrefは24ボルトに等しく、1.42の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図7bに開示されている。
【0177】
行325において、入力電圧は171.4ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.4に等しく、デューティサイクルDは0.285に等しく、対(N,P)は(7,2)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6eに開示されている。
【0178】
行326において、入力電圧は180ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.33に等しく、デューティサイクルDは0.25に等しく、対(N,P)は(8,2)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5gに開示されている。
【0179】
行327において、入力電圧は192ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.25に等しく、デューティサイクルDは0.2に等しく、対(N,P)は(5,1)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、1.25の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9dに開示されている。
【0180】
行328において、入力電圧は200ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.2に等しく、デューティサイクルDは0.166に等しく、対(N,P)は(6,1)に等しく、基準電圧Vrefは40ボルトに等しく、1.2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図8b又は図8cに開示されている。
【0181】
行329において、入力電圧は205.7ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.16に等しく、デューティサイクルDは0.142に等しく、対(N,P)は(7,1)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.16の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6fに開示されている。
【0182】
行330において、入力電圧は210ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.14に等しく、デューティサイクルDは0.125に等しく、対(N,P)は(8,1)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.14の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5hに開示されている。
【0183】
図3bは、昇圧コンバーターが4つのブリッジ装置を備えるときに本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表を表す。
【0184】
図3bの表は、350〜356で示す6つの列を含む。
列350は、RLBCに印加される入力電圧Vinの種々の値を示す。
列351は、RLBCの出力電圧Voutを示す。たとえば、出力電圧は240ボルトに等しい。
列352は、出力電圧Voutと入力電圧Vinとの間の種々の比を示す。
列353は、RLBCの種々のデューティサイクルDを示す。
列354は、対N及びPの種々の値を示す。
列355は、基準電圧Vrefの種々の値を示す。
列356は、入力電圧値Vinに従って選択される図を示す。
【0185】
行360において、入力電圧は100ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは8に等しく、デューティサイクルDは0.875に等しく、対(N,P)は(8,7)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、8の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12aに開示されている。
【0186】
行361において、入力電圧は114.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは7に等しく、デューティサイクルDは0.857に等しく、対(N,P)は(7,6)に等しく、基準電圧Vrefは144.3ボルトに等しく、7の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13aに開示されている。
【0187】
行362において、入力電圧は133.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは6に等しく、デューティサイクルDは0.833に等しく、対(N,P)は(6,5)に等しく、基準電圧Vrefは133.3ボルトに等しく、6の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図14bに開示されている。
【0188】
行363において、入力電圧は177.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは4.5に等しく、デューティサイクルDは0.778に等しく、対(N,P)は(9,7)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、4.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11aに開示されている。
【0189】
行364において、入力電圧は200ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは4に等しく、デューティサイクルDは0.75に等しく、対(N,P)は(8,6)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12bに開示されている。
【0190】
行365において、入力電圧は228.6ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3.5に等しく、デューティサイクルDは0.714に等しく、対(N,P)は(7,5)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、3.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13bに開示されている。
【0191】
行366において、入力電圧は240ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3.33に等しく、デューティサイクルDは0.7に等しく、対(N,P)は(10,7)に等しく、基準電圧Vrefは80ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図10aに開示されている。
【0192】
行367において、入力電圧は266.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3に等しく、デューティサイクルDは0.667に等しく、対(N,P)は(9,6)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、3の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11bに開示されている。
【0193】
行368において、入力電圧は300ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2.67に等しく、デューティサイクルDは0.625に等しく、対(N,P)は(8,5)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、2.67の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12cに開示されている。
【0194】
行369において、入力電圧は342.9ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2.33に等しく、デューティサイクルDは0.571に等しく、対(N,P)は(7,4)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、2.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13cに開示されている。
【0195】
行370において、入力電圧は400ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2に等しく、デューティサイクルDは0.5に等しく、対(N,P)は(8,4)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12dに開示されている。
【0196】
行371において、入力電圧は457.1ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.75に等しく、デューティサイクルDは0.429に等しく、対(N,P)は(7,3)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13dに開示されている。
【0197】
行372において、入力電圧は500ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.6に等しく、デューティサイクルDは0.375に等しく、対(N,P)は(8,3)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12eに開示されている。
【0198】
行373において、入力電圧は533.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.5に等しく、デューティサイクルDは0.333に等しく、対(N,P)は(9,3)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、1.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11cに開示されている。
【0199】
行374において、入力電圧は560ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.42に等しく、デューティサイクルDは0.3に等しく、対(N,P)は(10,3)に等しく、基準電圧Vrefは80ボルトに等しく、1.42の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図10bに開示されている。
【0200】
行375において、入力電圧は571.4ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.4に等しく、デューティサイクルDは0.285に等しく、対(N,P)は(7,2)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13eに開示されている。
【0201】
行376において、入力電圧は600ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.33に等しく、デューティサイクルDは0.25に等しく、対(N,P)は(8,2)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12fに開示されている。
【0202】
行377において、入力電圧は622.2ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.29に等しく、デューティサイクルDは0.222に等しく、対(N,P)は(9,2)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、1.29の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11dに開示されている。
【0203】
行378において、入力電圧は666.6ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.2に等しく、デューティサイクルDは0.167に等しく、対(N,P)は(6,1)に等しく、基準電圧Vrefは133.3ボルトに等しく、1.2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図14aに開示されている。
【0204】
行379において、入力電圧は685.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.17に等しく、デューティサイクルDは0.143に等しく、対(N,P)は(7,1)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.17の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13eに開示されている。
【0205】
行380において、入力電圧は700ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.14に等しく、デューティサイクルDは0.125に等しく、対(N,P)は(8,1)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.14の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12gに開示されている。
【0206】
図4aは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、図1aに示す3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0207】
列400〜402はビットB1に関連し、列403〜405はビットB2に関連し、列406〜408はビットB3に関連する。
【0208】
行411は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、及び
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあることを示す。
【0209】
行412は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS32が非導通状態にあるときにスイッチS31が導通状態にあり、スイッチS32が導通状態にあるときにスイッチS31が非導通状態にあることを示す。
【0210】
行413は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあることを示す。
【0211】
図4bは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、図1bに示す3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0212】
列420〜422はビットB1に関連し、列423〜425はビットB2に関連し、列426〜428はビットB3に関連する。
【0213】
行431は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、及び
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32’は導通状態にあることを示す。
【0214】
行432は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31及びS32’は共に導通状態又は非導通状態にあることを示す。
【0215】
行433は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあることを示す。
【0216】
本発明によれば、Vc1=Vref;Vc2=2Vref及びVc3=4Vrefである。
【0217】
図4cは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0218】
列450〜452はビットB1に関連し、列453〜455はビットB2に関連し、列456〜458はビットB3に関連し、列459〜461はビットB4に関連する。
【0219】
行441は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあること、及び
Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は非導通状態にあり、スイッチS42は非導通状態にあることを示す。
【0220】
行442は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS42が導通状態にあるときにスイッチS41が非導通状態にあり、又はスイッチS41は導通状態にあり、かつスイッチS42は非導通状態にあることを示す。
【0221】
行443は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
−Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は導通状態にあり、スイッチS42は導通状態にあることを示す。
【0222】
図4dは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0223】
列480〜482はビットB1に関連し、列483〜485はビットB2に関連し、列486〜488はビットB3に関連し、列489〜491はビットB4に関連する。
【0224】
行471は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあること、及び
Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は非導通状態にあり、スイッチS42’は導通状態にあることを示す。
【0225】
行472は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS42’が導通状態にあるときにスイッチS41が導通状態にあり、スイッチS42’が非導通状態にあるときにスイッチS41が非導通状態にあることを示す。
【0226】
行473は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
−Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は導通状態にあり、スイッチS42’は非導通状態にあることを示す。
【0227】
図5a〜図5hは、周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを8で割った値に等しい。
【0228】
行501、511、521、531、541、551、561及び571において、1に等しい値は、Vb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0229】
行502、512、522、532、542、552、562及び572において、1に等しい値は、Vb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0230】
行503、513、523、533、543、553、563及び573において、1に等しい値は、Vb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0231】
各時間間隔T1〜T8の持続時間はΔT=T/N(N=8)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0232】
図5aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=8(D=0.875)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0233】
比Vout/Vin=8を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0234】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0235】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8(N=8)では非導通状態である。
【0236】
図5bは、比Vout/Vin=4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0237】
比Vout/Vin=4を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0238】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb2=2Vref、Vb1=Vb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0239】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6の間は導通状態であり、時間間隔T7及びT8では非導通状態である。
【0240】
図5cは、比Vout/Vin=2.66を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0241】
比Vout/Vin=2.66を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0242】
時間間隔T1ではVb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
【0243】
時間間隔T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6、T7及びT8では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0244】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8では非導通状態である。
【0245】
図5dは、比Vout/Vin=2.66を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0246】
比Vout/Vin=2.66を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0247】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3、T4及びT5では、Vb1=−Vref、V2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0248】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8では非導通状態である。
【0249】
図5eは、比Vout/Vin=2を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0250】
比Vout/Vin=2を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0251】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T5、T6、T7及びT8では、Vb1=Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0252】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T8では非導通状態である。
【0253】
図5fは、比Vout/Vin=1.6を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0254】
比Vout/Vin=1.6を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0255】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2及びT3では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=2−Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6、T7及びT8では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0256】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T8では非導通状態である。
【0257】
図5gは、比Vout/Vin=1.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0258】
比Vout/Vin=1.33を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0259】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3、T4、T5及びT6では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0260】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T2の間は導通状態であり、時間間隔T3及びT8では非導通状態である。
【0261】
図5hは、比Vout/Vin=1.14を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0262】
比Vout/Vin=1.14を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0263】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2、T3、T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T8では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0264】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T8では非導通状態である。
【0265】
図6a〜図6fは、周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを7で割った値に等しい。
【0266】
行601、611、621、631、641、及び651において、1に等しい値は、Vb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0267】
行602、612、622、632、642、及び652において、1に等しい値は、Vb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0268】
行603、613、623、633、643、及び653において、1に等しい値は、Vb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0269】
各時間間隔T1〜T7の持続時間はΔT=T/N(N=7)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0270】
図6aは、比Vout/Vin=7を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0271】
比Vout/Vin=7を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0272】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0273】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6の間は導通状態であり、時間間隔T7では非導通状態である。
【0274】
図6bは、比Vout/Vin=3.5を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0275】
比Vout/Vin=3.5を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0276】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0277】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6及びT7では非導通状態である。
【0278】
図6cは、比Vout/Vin=2.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0279】
比Vout/Vin=2.33を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0280】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5、T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0281】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T7では非導通状態である。
【0282】
図6dは、比Vout/Vin=1.75を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0283】
比Vout/Vin=1.75を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0284】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0285】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T7では非導通状態である。
【0286】
図6eは、比Vout/Vin=1.4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0287】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0288】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T5、T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
【0289】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7では非導通状態である。
【0290】
図6fは、比Vout/Vin=1.16を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0291】
比Vout/Vin=1.16を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0292】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2、T3及びT4では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0293】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T7では非導通状態である。
【0294】
図7a及び図7bは、周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを10で割った値に等しい。
【0295】
行701及び711において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0296】
行702及び712において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0297】
行703及び713において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0298】
各時間間隔T1〜T10の持続時間はΔT=T/N(N=10)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0299】
図7aは、比Vout/Vin=3.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0300】
比Vout/Vin=3.33を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0301】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0302】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7の間は導通状態であり、時間間隔T8〜10T1では非導通状態である。
【0303】
図7bは、比Vout/Vin=1.42を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0304】
比Vout/Vin=1.42を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0305】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4、T5、T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T9及びT10では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0306】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T7〜10T1では非導通状態である。
【0307】
図8a〜図8cは、周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを6で割った値に等しい。
【0308】
行801、811及び821において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0309】
行802、812及び822において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0310】
行803、813及び823において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0311】
各時間間隔T1〜T6の持続時間はΔT=T/N(N=6)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0312】
図8aは、比Vout/Vin=0.833を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0313】
比Vout/Vin=0.833を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0314】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0315】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6では非導通状態である。
【0316】
図8bは、比Vout/Vin=0.166を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0317】
比Vout/Vin=0.166を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0318】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4、T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0319】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6では非導通状態である。
【0320】
図8cは、比Vout/Vin=0.166を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0321】
比Vout/Vin=0.166を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0322】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0323】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6では非導通状態である。
【0324】
図9a〜図9dは、周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを5で割った値に等しい。
【0325】
行901、911、921及び931において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0326】
行902、912、922及び932において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0327】
行903、913、923及び933において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0328】
各時間間隔T1〜T5の持続時間はΔT=T/N(N=5)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0329】
図9aは、比Vout/Vin=0.8を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0330】
比Vout/Vin=0.8を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0331】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0332】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5では非導通状態である。
【0333】
図9bは、比Vout/Vin=0.6を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0334】
比Vout/Vin=0.6を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0335】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0336】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4及びT5では非導通状態である。
【0337】
図9cは、比Vout/Vin=0.4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0338】
比Vout/Vin=0.4を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0339】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
【0340】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T5では非導通状態である。
【0341】
図9dは、比Vout/Vin=0.2を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0342】
比Vout/Vin=0.2を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0343】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0344】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T5では非導通状態である。
【0345】
図10a及び図10bは、周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0346】
行1001及び1011において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0347】
行1002及び1012において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0348】
行1003及び1013において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0349】
行1004及び1014において、1に等しい値は、Vb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0350】
各時間間隔T1〜T10の持続時間はΔT=T/N(N=10)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0351】
図10aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=6(D=0.7)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0352】
比Vout/Vin=6を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0353】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0354】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8〜T10(N=10)では非導通状態である。
【0355】
図10bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4(D=0.3)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0356】
比Vout/Vin=4を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0357】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7、T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0358】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T10(N=10)では非導通状態である。
【0359】
図11a〜図11dは、周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0360】
行1101、1111、1121、及び1131において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0361】
行1102、1112、1122、及び1132において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0362】
行1103、1113、1123、及び1133において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0363】
行1104、1114、1124、及び1134において、1に等しい値は、Vb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0364】
各時間間隔T1〜T9の持続時間はΔT=T/N(N=9)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0365】
図11aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4.5(D=0.777)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0366】
比Vout/Vin=4.5を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0367】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0368】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8及びT9(N=9)では非導通状態である。
【0369】
図11bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=3(D=0.666)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0370】
比Vout/Vin=3を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0371】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T9では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0372】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0373】
図11cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.5(D=0.333)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0374】
比Vout/Vin=1.5を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0375】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−ref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7、T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0376】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0377】
図11dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.29(D=0.222)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0378】
比Vout/Vin=1.29を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0379】
時間間隔T1及びT2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7、T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
【0380】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0381】
図12a〜図12gは、周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0382】
行1201、1211、1221、1231、1241、1251及び1261において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0383】
行1202、1212、1222、1232、1242、1252及び1262において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0384】
行1203、1213、1223、1233、1243、1253及び1263において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0385】
行1204、1214、1224、1234、1244、1254及び1264において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0386】
各時間間隔T1〜T8の持続時間はΔT=T/N(N=8)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0387】
図12aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=8(D=0.875)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0388】
比Vout/Vin=8を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0389】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−Vrefである。
【0390】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8(N=8)では非導通状態である。
【0391】
図12bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4(D=0.75)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0392】
比Vout/Vin=4を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0393】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0f及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0394】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7及びT8(N=8)では非導通状態である。
【0395】
図12cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2.67(D=0.625)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0396】
比Vout/Vin=2.67を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0397】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0398】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0399】
図12dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2(D=0.5)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0400】
比Vout/Vin=2を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0401】
時間間隔T1〜T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
間隔T5〜T8では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0402】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4(P=4)の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0403】
マトリックスはランク1であり、実際に使用されているコンデンサービットの数に等しい(コンデンサーC4のみが図12dに記載されたスイッチングパターンにより充電又は放電される)。
【0404】
図12eは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.6(D=0.375)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0405】
比Vout/Vin=1.6を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0406】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0407】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0408】
図12fは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.33(D=0.25)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0409】
比Vout/Vin=1.33を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0410】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
【0411】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0412】
図12gは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.14(D=0.125)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0413】
比Vout/Vin=1.14を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0414】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
【0415】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1(P=1)の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0416】
図13a〜図13fは、周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0417】
行1301、1311、1321、731、1341及び1351において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0418】
行1302、1312、1322、1332、1342及び1352において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0419】
行1303、1313、1323、1333、1343及び1353において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0420】
行1304、1314、1324、1334、1344及び1354において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0421】
各時間間隔T1〜T7の持続時間はΔT=T/N(N=7)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0422】
図13aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=7(D=0.857)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0423】
比Vout/Vin=7を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0424】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0425】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7(N=7)では非導通状態である。
【0426】
図13bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=3.5(D=0.714)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0427】
比Vout/Vin=3.5を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0428】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0429】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6及びT7(N=7)では非導通状態である。
【0430】
図13cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2.33(D=0.571)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0431】
比Vout/Vin=2.33を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0432】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=Vrefである。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0433】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4(P=4)の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0434】
図13dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.75(D=0.429)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0435】
比Vout/Vin=1.75を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0436】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0437】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0438】
図13eは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.4(D=0.285)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0439】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0440】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0441】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0442】
図13fは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.17(D=0.143)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0443】
比Vout/Vin=1.17を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0444】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0445】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=Vb3=Vb4=0である。
【0446】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=1)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0447】
図14a及び図14bは、周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0448】
行1401及び1411において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0449】
行1402及び1412において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0450】
行1403及び1413において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0451】
行1404及び1414において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0452】
各時間間隔T1〜T6の持続時間はΔT=T/N(N=6)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0453】
図14aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.2(D=0.167)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0454】
比Vout/Vin=1.2を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0455】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
【0456】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6(N=6)では非導通状態である。
【0457】
図14bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=6(D=0.833)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0458】
比Vout/Vin=1.2を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0459】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0460】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6(N=6)では非導通状態である。
【0461】
図15は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対して本発明によって得られる伝達関数曲線の一例である。x軸はRLBCの入力電圧(Vin)を表し、y軸はRLBCの出力電圧(Vout)を表す。
【0462】
図15において、20個の曲線を示す。左側から開始する第1の曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが図5aで述べたものに等しい場合に得られる曲線である。第1の曲線の上位点は、図3aの行310に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0463】
左側から開始する次の曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが図6aで述べたものに等しい場合に得られる曲線である。第2の曲線の上位点は、図3aの次の行311に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0464】
続く曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが、図3aの行312〜330に示す図で述べたものに等しい場合に得られる曲線にそれぞれ対応する。第1の曲線の上位点は、図3aの行312〜330に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0465】
図16は、本発明によるn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対していずれのスイッチコマンドを使用しなければならないかを確定するアルゴリズムの一例である。
【0466】
本アルゴリズムは、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備えた装置20によって実行される。
【0467】
本アルゴリズムを、プロセッサ200が実行することができる。
【0468】
ステップS1600において、プロセッサ200は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターが昇圧しなければならない入力電圧Vinを得る。
たとえば、Vinを、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに印加される入力電圧のデジタル変換器206によって行われる測定の結果とすることができる。
他の例として、Vinを、特定の調節機能を実現するように、ビット電圧、出力電圧、入力電流又は出力電流等、他の信号のデジタル変換器206によってなされるさらに他の測定から、プロセッサ200による計算によって確定することができる。
本発明の特別な実施形態では、調節機能は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを通過する電力を最大限にするように確定される。
【0469】
次のステップS1601において、プロセッサ200は、入力電圧をn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターによって昇圧しなければならない出力電圧の所望の範囲を得る。この範囲は、最大電圧値Vmax及び最小電圧値Vminからなる。たとえば、出力電圧の所望の範囲は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力に接続される負荷機器の許容可能な入力範囲として予め既知である。
【0470】
次のステップS1602において、プロセッサ200は、所望の範囲内でn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターによって入力電圧Vinが理想的に昇圧されなければならない所望の出力電圧Voutを得る。たとえば、所望の出力電圧VoutはVmaxに等しい。別の例では、Voutは(Vmax+Vmin)/2に等しい。
【0471】
次のステップS1603において、プロセッサ200は、ROMメモリ202に格納されている各デューティサイクルDに対して、昇圧された電圧値Vboost=Vin/(1−D)を検査し、ROMメモリ202に格納されているデューティサイクルの中で、所望の出力電圧範囲内で昇圧された電圧値Vboostが所望の出力電圧Voutに最も近いデューティサイクルを選択する。
【0472】
次のステップS1604において、プロセッサ200は、ステップS1603で選択されたデューティサイクルに対応するメモリ202に格納されているパターンに従ってRLBC205のスイッチにコマンドを発行する。
【0473】
変形形態では、プロセッサ200は、ステップS1603で選択されたデューティサイクルに対応する、図5〜図9又は図10〜図14の中で対応する図に示されメモリ202に格納されているパターンの列の順列からもたらされるパターンに従って、RLBC205のスイッチにコマンドを発行する。
【0474】
その後、プロセッサ200はステップS1600に戻る。
【0475】
たとえば、ステップS1600において、プロセッサ200は入力電圧Vin=145Vを得る。
【0476】
次のステップS1601において、プロセッサ200は出力電圧Vmax=247V及びVmin=197Vを得る。
【0477】
次のステップS1602において、プロセッサ200は所望の出力電圧Vout=227Vを得る。
【0478】
次のステップS1603において、出力電圧Vboost=145/(1−0.375)=232Vが、所望の出力範囲のものの中で所望の出力電圧Voutに最も近いため、プロセッサは、D=0.375及び図5fに示すパターンを選択する。
【0479】
他の例として、ステップS1602において、所望の出力電圧がVout=247Vである場合、ステップS803において、出力電圧Vboost=145/(1−0.4)=242Vが、所望の出力範囲のものの中で所望の出力電圧Voutに最も近いため、プロセッサは、D=0.4及び図9cに示すパターンを選択する。
【0480】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、包括的には、複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーター(boost converter:ブーストコンバーター)の出力電圧を制御する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のDC/DCコンバーターは、直流を、第1の電圧から、この第1の電圧より大きいか又は小さい第2の電圧に変換するために、インダクターを使用する。
【0003】
インダクター(inductors)は、磁界(電流)の形態でエネルギーを蓄積するために用いられ、それらには多くの欠点がある。インダクターは重量があり、主に銅材料からなるためコストが比較的重要である。
【0004】
インダクターに取って換わるためのスイッチ及びコンデンサーの組合せが、すでに提案されている。
【0005】
たとえば、複数のブリッジ装置からなる、DC/DCコンバーター又は昇圧コンバーターとしても知られるチャージポンプは、エネルギー蓄積素子としてコンデンサーを用いる。エネルギー蓄積素子としてインダクターも用いる誘導性スイッチングDC/DCコンバーターと比較した場合、チャージポンプは、いくつかのエンドユーザー応用に対して、それを魅力的なものとする独自の特徴を提供する。
【0006】
連続電流モード(CCM)で動作しているときの昇圧コンバーターは、比r=Vout/Vin=1/(1−D)だけ入力の電圧を上昇させる。但し、Dは、昇圧コンバーターの主スイッチのデューティサイクル(0〜1)である。
【0007】
従来の昇圧コンバーターと複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターとの主な相違は、後者が電圧昇圧比のいくつかの離散的な値にしか達成することができないという事実による。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
たとえば、太陽電池の応用では、ソーラーモジュールによって提供される電力を最適な入力電圧レベルに対応する最大電力値に維持することができないため、複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターにとって、大きい入力電圧変動は許容できない可能性がある。
【0009】
本発明は、多数の電圧昇圧比で機能することができる複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
その目的のために、本発明は、直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する方法であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該方法は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御するステップを含むことを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ(null)値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とし、かつ、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、方法に関する。
【0011】
本発明はまた、直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する装置であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該装置は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御する手段を備えることを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しく、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、装置にも関する。
【0012】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、多数の電圧昇圧比で機能することができる。
【0013】
さらに、前記正の値が、選択されたパターンの時間間隔の数で前記出力電圧の予測値を割った結果であるため、予測された出力電圧レベルから容易に前記正の値を確定することができる。そして、前記正の値から適切な入力電圧レベルを容易に選択することができる。
【0014】
特定の特徴によれば、前記周期的パターンのj番目の時間間隔の間のi番目のブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の行列Vijは、階数rkであり、rkは、前記周期的パターンの間に少なくとも1つの非ゼロ電圧値を有するブリッジ装置の数である。
【0015】
したがって、ブリッジ装置コンデンサーの電圧は、独自の解に収束し、時間間隔の持続時間を設定する際にわずかな不確実性が発生する可能性がある場合であっても安定している。
【0016】
特定の特徴によれば、1つの周期的パターンの複数の時間間隔にわたるブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計は、ゼロ値に等しい。
【0017】
したがって、1つの周期的パターンにわたり、太陽電池モジュール等の定電流源によって供給される電流は、前記ブリッジ装置の前記コンデンサーを等しく充電かつ放電し、前記コンデンサーの電圧は安定しており、定電流源を想定して放電しない。
【0018】
特定の特徴によれば、第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の端子のうちの一方に接続され、最後のブリッジ装置のスイッチのうちの1つは、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の他方の端子に接続されるか、又は
前記第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の前記端子のうちの一方に接続され、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、少なくとも、前記別のブリッジ装置に接続されると共に、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続されるスイッチをさらに備える。
【0019】
したがって、各時間間隔の間の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計を、第1の正の値の7倍と−7倍との間に含まれる任意の整数であるように構成することができるように、前記周期的パターンを設計することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、その入出力電力レベルを、柔軟な数の入力電圧レベル及び出力電圧レベルに適合させることができる。
【0020】
特定の特徴によれば、前記周期的パターンの時間間隔の第1のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第1のサブセットの前記時間間隔中、導通しており、前記第1のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、整数Kpに前記第1の正の値を掛けた値に等しい。
【0021】
したがって、入力電圧Vinは、主スイッチが導通しているとき、VoutにKpを掛けてNで割った値をとることができる。
【0022】
特定の特徴によれば、1つの周期的パターンの時間間隔の第2のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第2のサブセットの前記時間間隔中、導通しておらず、前記第2のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、非ゼロの整数Pに前記第1の正の値を掛けた値のマイナス値に等しい。
【0023】
したがって、入力電圧Vinは、主スイッチが導通していないとき、Voutに(N−P)を掛けてNで割った値をとることができる。
【0024】
特定の特徴によれば、時間間隔の前記第2のサブセットはKp個の時間間隔を含み、前記第1のサブセットはP個の時間間隔を含み、前記数Kpは、前記周期的パターンの時間間隔の数から数Pを引いた値に等しい。
【0025】
したがって、入力電圧Vinは、前記パターンのすべての時間間隔においてVoutにN−Pを掛けてNで割った値をとることができ、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、NをN−Pで割った値に等しい昇圧比を実行することができ、ここでN及びPを、所望の昇圧比を実現するように柔軟に選択することができる。
その結果、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が大きく増大する。そして、昇圧比の数が増大すると出力電圧の調節を達成することがより容易になる。
【0026】
特定の特徴によれば、前記選択されたパターンは、前記周期的パターンの時間間隔における順列によって与えられる。
【0027】
したがって、1つのコンデンサーの充電及び放電に対応する時間間隔を交互に配置することによって、コンデンサーの充電サイクルの周波数を上昇させることにより、これらの充電及び放電による電圧リップルを制限することが可能になる。
注目すべきことに、これが、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの効率及び電源品質に影響を与えることになる。
【0028】
たとえば、太陽電池電源は、入力電圧が最大電力点(MPP)の周囲でそれほど大きく変化しないため、より多くの電力を提供する。
【0029】
さらに、1つのコンデンサーの充電及び放電に対応する時間間隔を集めることにより、前記パターンの持続時間の間のスイッチ作動の数を制限することができ、スイッチ作動による整流損失を低減することができる。
【0030】
特定の特徴によれば、各数ki(i=1〜n)は、2のi−1乗に等しい。
【0031】
したがって、任意の昇圧比N/(N−P)(Nは2のn乗以下、PはN未満)に対して、常に最大階数行列を確定することが数学的に可能となる。
【0032】
特定の特徴によれば、nは3に等しく、k1は1に等しく、k2は2に等しく、k3は4に等しい。
【0033】
したがって、3つのビットのみで、Nが2のn乗を超える昇圧比10/7及び10/3を含む最大21のデューティサイクルを実現することができる。
【0034】
nは4に等しく、k1は1に等しく、k2は1に等しく、k3は1に等しく、k4は4に等しい。
【0035】
したがって、大きい定格電圧を有するブリッジ装置のコンデンサーの数を2つの代りに1つに制限しながら、k1が1に等しくk2が2に等しくk3が4に等しい場合より多くの昇圧比を実現することができる。製造コストが低減する。
【0036】
さらに、ブリッジ装置のコンデンサーの電圧を安定値で維持しながら、9/7、9/6、9/3及び9/2等、さらなる昇圧比を実現することができる。
【0037】
特定の特徴によれば、本方法は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧の予想値に従って、複数の記憶された周期的パターンの間で1つのパターンを選択するさらなるステップを含む。
【0038】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、所与の周期的パターンからもたらされる昇圧比を、出力電圧要求に最適に適合するもの、たとえばn個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって提供される電力を消費する負荷端子のものに適合させることができる。
【0039】
特定の特徴によれば、時間間隔の前記数は、5〜10に含まれる整数である。
【0040】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、10/3及び10/7に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、2だけ増大する。
【0041】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、8/1、8/2、8/3、8/4、8/5、8/6及び8/7に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、8だけ増大する。
【0042】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、7/1、7/2、7/3、7/4、7/5、及び7/6に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、6だけ増大する。
【0043】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、6/1及び6/5に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、3だけ増大する。
【0044】
したがって、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、5/1、5/2、5/3及び5/4に等しい昇圧比を実行することができる。n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで達成することができる昇圧比の数が、4だけ増大する。
【0045】
n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターで実現することができる昇圧比の数は非常に多くなる。太陽電池電源の場合、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、その昇圧比を、出力電圧調節制約を満足させるように、所与の最大電力点入力電圧に必要な任意の値に容易に適合させることができる。
【0046】
本発明の特徴は、実施形態例の以下の説明を読むことによってより明確になるであろう。上記説明は、以下のうちからの添付図面を参照して行う。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1a】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例の図である。
【図1b】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例の図である。
【図1c】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例の図である。
【図1d】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例の図である。
【図2】n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備える装置の一例を表す図である。
【図3a】昇圧コンバーターが3つのブリッジ装置を備える場合に本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表である。
【図3b】昇圧コンバーターが4つのブリッジ装置を備える場合に本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表である。
【図4a】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4b】3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4c】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図4d】4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例のスイッチのスイッチング状態を表す表である。
【図5a】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5b】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5c】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5d】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5e】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5f】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5g】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図5h】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6a】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6b】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6c】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6d】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6e】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図6f】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図7a】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図7b】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8a】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8b】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図8c】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9a】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9b】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9c】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図9d】周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図10a】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図10b】周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11a】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11b】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11c】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図11d】周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12a】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12b】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12c】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12d】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12e】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12f】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図12g】周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13a】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13b】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13c】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13d】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13e】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図13f】周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図14a】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図14b】周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例の図である。
【図15】複数のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対し本発明によって得られる伝達関数曲線の一例の図である。
【図16】構成されたブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対しいずれのスイッチコマンドが使用されるべきかを確定するアルゴリズムの一例の図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
図1aは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例である。
【0049】
3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、リアクトルレス昇圧コンバーター(Reactor Less Boost Converter)とも呼ばれ、本明細書ではRLBCと呼ぶ。
【0050】
基本的に、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のブリッジ装置に置き換えられる。各ブリッジ装置は、図1aに示すように4つのスイッチ及びコンデンサーからなる。ここでは、2つのスイッチはスイッチとして作用するダイオードの形態とすることができることが留意されなければならない。この個々のブリッジ構造は「ビット」とも呼ばれる。3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、ダイオードD4及びスイッチS4を備える出力段もまた有する。
【0051】
図1aでは、3つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2及びB3が示され、直列に接続されており、第3のビットB3は出力段に接続されている。
【0052】
ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを、図1c及び図1dにおいて以下に開示するように必要なだけビットB1を複製することによって得ることができる。
【0053】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0054】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0055】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0056】
出力段はコンデンサーCLにも接続されている。
【0057】
各ビットBi(i=1、2又は3)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0058】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0059】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0060】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0061】
ダイオードD32のカソードは、スイッチS4の第1の端子及びダイオードD4のアノードに連結されている。D4のカソードはコンデンサーCLの正の端子に連結されている。スイッチS4の第2の端子はコンデンサーCLの負の端子及び直流電流提供手段の負の端子に連結されている。
【0062】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0063】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼ぶ。
【0064】
C1における電圧の差をVc1と呼び、C2における電圧の差をVc2と呼び、C3における電圧の差をVc3と呼ぶ。
【0065】
従来の昇圧コンバーターとRLBCとの主な相違は、後者が、利用可能な「ビット」の数に依存する電圧昇圧比(したがって比=1/(1−D)である場合のデューティサイクルDの値)のいくつかの離散的な値にしか達することができないという事実による。この昇圧比の離散的な値の数は、以下の法則に従う。
nratios=2n
式中、「nratios」は、あり得る昇圧比(又はデューティサイクル)の総数であり、「n」は直列に接続されるビットの数である。
【0066】
各ビットに課される電圧値は、以下の法則に従うことができる。
[Vc1:Vc2:...:Vcn]=[1:2:...2(n-1)]Vout/2n
式中、「Vout」は昇圧された出力電圧である。同様に、あり得る比及び結果としてのデューティサイクル(D)は以下の法則に従う。
ratioi=2n/(2n−j),i=1,2,...,nratios及びj=i−1
Di=1−1/ratioi,i=1,2,...,nratios
【0067】
最後に、一定の出力電圧を得るために、以下の法則を考慮する、「nratios」個の種々の入力電圧を有することができる。
Vin=Vout/ratioi,i=1,2,...,nratios
【0068】
コンバーターの正確な動作を保証するために、これら「nratios」個の可能性のすべてに対して、以下の関係が守られる。
【数1】
【0069】
図1a及び図1bのn=3ビットの場合、[Vc1:Vc2:Vc3]=[1:2:4]Vrefである。
【0070】
各ブリッジBiのスイッチのスイッチングパターンは、ブリッジのコネクタにおいて、+Vci、−Vci又は0に等しい電圧Vbiを提案するように定義される(Vciは、コンデンサーCiの電圧である)。さらに、各ビットBiのスイッチングパターンは、主スイッチ周期T=1/fの2n個の等しい連続したサブ周期ΔTとして適時に定義される。[1:2:4]の構成であるRLBCにはいくつかの欠点がある。
【0071】
こうした場合、「2n」個のあり得る離散的な比/デューティサイクルしか実現することができない。n=3ビットの場合、8つの異なる昇圧比しか可能でない。したがって、出力電圧の調節は実現することが困難になる。デューティサイクルを平滑に選択することができないため、出力電圧を、所与の入力電圧の範囲に対して極めて広い範囲で調節しなければならない。しかしながら、昇圧コンバーターの出力電圧の範囲を、インバーター等、特定の応用の場合に広くすることができない。
【0072】
Vci電圧は、各離散的なデューティサイクルに対して確定的に定義される(Vci=2i-1*Vout/2n)。これにより、定格が最大電圧レベルである構成要素を有するように電源回路を設計する柔軟性が残らない。高い定格電圧レベルである構成要素を選択することにより、回路のコストが増大する可能性があり、構成要素のスイッチング電力損失も増大する可能性がある。
【0073】
各コンデンサーの充電パターン及び放電パターンは、所与のデューティサイクルに対して固定され、コンデンサー間で異なり、各ビットを通過するRMS電流レベルが高レベルになる場合がある。電流のRMSレベルが高いことにより、通常、コンデンサーの寿命が劣化する。
【0074】
本発明は、種々の昇圧比の数を増大させることを目的とする。
【0075】
本発明は、特に、RLBCが3つのビットB1、B2及びB3からなる場合であって、[Vc1:Vc2:Vc3]=[1:2:4]Vrefである場合に、たとえばコストの目的で適している。
【0076】
本発明はまた、図1c及び図1dを参照して以下に開示するように、ビットのより重要な数に対しても適合される。
【0077】
ここで、RLBC回路のスイッチングコマンド法則を定義する。基本的に、各ビット電圧Vbi. . .Vb3は以下の式によって時間の関数として表わされる。
【数2】
ここで、図1a及び図1bの例の場合はi=1〜3であり、又は図1c及び図1dの例の場合はi=1〜4である。
【0078】
Λ(t)は、時間間隔幅ΔTのステップ関数を表し、NΔTは、スイッチS4のスイッチングサイクルの持続時間を表す。スイッチの制御コマンド法則に関して、Si1、Si2はそれらの値を{0;1}にとることができ、電圧Vbijは、以下の法則に従って、j番目の時間間隔Tjにおいて{−Vci,0;Vci}の値をとる。
εi,j=1−Silj−Si2j
【0079】
Si1j及びSi2jは、スイッチSilj及びSi2がj番目の時間間隔TjにおいてON状態すなわち導通状態であるときは1に等しく、スイッチSilj及びSi2がj番目の時間間隔TjにおいてOFF状態すなわち非導通状態であるときはゼロ値に等しい。
【0080】
さらにVbiが基準電圧数値の整数倍として定義されるとすると、以下の式が得られる。
Vbij=εij2i-1Vref
【0081】
ここで、導通モード(S4=1)においてRLBC回路の電圧平衡条件を適用した場合、スイッチS4のスイッチングサイクルのP個の最初の時間間隔の間、以下の式が得られる。
【数3】
【0082】
ここで、不連続モード(S4=0)においてRLBC回路の電圧平衡条件を適用した場合、スイッチS4のスイッチングサイクルのN−P個の最後の時間間隔の間、以下の式が得られる。
【数4】
【0083】
定常状態分析において、各コンデンサー充電の平衡を検証すべきであり、これを以下の式によって表すことができる。
【数5】
【0084】
上記条件が満たされると、以下の項を計算する場合に昇圧挙動を検証することができる。
【数6】
【0085】
ここでnはビットの数に等しい。
【0086】
これにより、条件
【数7】
【数8】
及び
【数9】
が満たされると、比D=N/N−Pの昇圧変換を実現することができることが分かる。
【数10】
ここで、ki、すなわちKのi番目の係数は、図1a及び図1bの例の場合は1、2又は4に等しく、図1c及び図1dの場合は1、1、1又は4に等しい。
【0087】
ここで、以下の項Ωjを導入する。
【数11】
【0088】
(a)及び(b)から、以下の式を得ることができる。
【数12】
【数13】
【0089】
Vrefを任意に設定することができるため、αが1に等しくVci=2i-1Vrefであるように決めることができることが留意されるべきである。したがって、スイッチング規則{εij}の組を見つけることで十分である。
【数14】
【0090】
Vrefをさらに以下のように表わすことができることが留意されるべきである。
【数15】
【0091】
n個のビットを有するRLBCのスイッチングパターンに対する解を見つけることは、所与の整数対{N,P}及び所与の整数ベクトルKに対して、サイズ(N×n)であり要素が{−1;0;1}にある行列(ε)を見つけることにあり、該行列は、
(i)行列(ε)は
【数16】
を検証し、
(ii)
【数17】
は、N−Pの値のP個の要素及び値−PのN−P個の要素を有する、
を満たす。
【0092】
行列(ε)が階数nである場合、ベクトルKは、所望のベクトルΩをもたらす一意のベクトルKである。行列(ε)が階数nでない場合、RLBCスイッチングパターンを解決することに対して条件を満足させる整数ベクトルKの非ゼロ次元の下位空間全体が存在する。そして、行列(ε)によって定義される単一のスイッチングパターンの適用から所望の整数ベクトルKに、RLBC回路が有効に収束する機会はほとんどない。そして、RLBCコンデンサーの電圧は、予測されるより高い電圧値に達する可能性がある。
【0093】
対照的に、項Ωjをもたらす一意のかつ制御されたベクトルKがあることにより、所望の電圧値ki*Vout/Nに対して各ビットコンデンサーCiの電圧の安定性が保証される。
【0094】
(ε3)が[1 2 4]RLBC問題に対する階数3の適したスイッチングパターン解である場合、[1 2 4]構成の第2のビットがこの時構成[1 1 1 4]の第2のビット及び第3のビットとして分割されることを反映するように、行列(ε3)の第2行の単純な反復により、[1 1 1 4]RLBC問題を解決する行列(ε4)を構築するように想定されたであろう。
こうした行列(ε4)は、確かに、この問題に対する解行列であるが、この場合、a+b=2である任意のベクトルK[1 a b 4]も、その行列(ε4)に対する適切なベクトルKである。行列(ε4)を用いることは、単独では、所望の値Vout/Nに対しビットコンデンサー2及び3の安定した電圧をもたらすように保証することができない。それは、0から2*Vout/Nまでのいずれかで変動する可能性がある。時間間隔の持続時間が厳密に同一でない場合、一方のコンデンサーから他方のコンデンサーへの電荷の移動を予期することができる。
【0095】
変形形態では、行列(ε)はいくつかの行がゼロに設定されており、ビットのサブセットのみが実際に使用されることを反映する。こうした場合、周期的パターンの持続時間の間に充電も放電もされないので、ゼロに設定された行に対応するブリッジのコンデンサーを、バイパスされると言うことができる。
バイパスされたコンデンサーの電圧を柔軟性があるままにすることができる。実際に重要なのは、入力電源から移動する電流によって有効に充電及び放電されているコンデンサーの電圧を制御することである。
こうした場合、行列がアクティブなビットの数の階数である場合に、実際に使用されているビットに対応するサブベクトルKの解の単一性を実現することができる。
【0096】
本発明では、図1a及び図1bの例においてK=[1,2,. . .,2n-1]Tであり、図5〜図9に開示した各行列は、条件(i)及び(ii)を検証し、すべて階数が非ゼロ行の数である。
【0097】
本発明では、図1c及び図1dの例においてK=[1,1,1,4]Tであり、図10〜図14に開示した各行列は、条件(i)及び(ii)を検証し、すべて階数が非ゼロ行の数である。
【0098】
図1bは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例である。
【0099】
図1aに関して開示したように、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続された「n」個のコンデンサーブリッジに置き換えられる。各ブリッジは、図1に示すように4つのスイッチ及び1つのコンデンサーからなる。この個々のブリッジ構造もまた「ビット」と呼ぶ。
【0100】
図1bでは、3つのビットB1、B2及びB3を示す。
【0101】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0102】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0103】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0104】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32’、2つのスイッチS31及びS32’並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0105】
各ビットBi(i=1又は2)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0106】
ダイオードD31のアノードは、スイッチS31の第1の端子に連結されている。D31のカソードは、コンデンサーC3の正の端子及びダイオードD32’のアノードに連結されている。スイッチS31の第2の端子は、コンデンサーC3の負の端子及びスイッチS32’の第1の端子に連結されている。
【0107】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0108】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0109】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0110】
ダイオードD32’のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に接続されている。
【0111】
コンデンサーCLの負の端子及びスイッチS32’の第2の端子は、直流電流提供手段の負の端子に接続されている。
【0112】
スイッチS32’は、図1aのスイッチS4と同様に作用し、ダイオードD32’は図1aのダイオードD4のように作用する。
【0113】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0114】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼ぶ。Vb3は、スイッチS32’がON状態であるときはVb3*に等しく、スイッチS32’がOFF状態であるときはVb3**に等しい。
【0115】
図1cは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例である。
【0116】
基本的に、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のブリッジ装置に置き換えられる。各ブリッジ装置は、図1cに示すように4つのスイッチ及びコンデンサーからなる。ここでは、2つのスイッチはスイッチとして作用しているダイオードの形態であり得ることが留意されなければならない。この個々のブリッジ構造は「ビット」とも呼ばれる。4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターは、ダイオードD4及びスイッチS4を備える出力段もまた有する。
【0117】
本発明によれば、図1aでは、4つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2、B3及びB4が示されるとともに直列に接続されており、第4のビットB4は出力段に接続されている。
【0118】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0119】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0120】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0121】
ビットB4は、2つのダイオードD41及びD42、2つのスイッチS41及びS42並びに1つのコンデンサーC4からなる。
【0122】
出力段はコンデンサーCLにも接続されている。
【0123】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0124】
各ビットBi(i=1、2、3又は4)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0125】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0126】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0127】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0128】
ダイオードD32のカソードは、ダイオードD41のアノードに接続されている。
【0129】
ダイオードD42のカソードは、スイッチS4の第1の端子及びダイオードD4のアノードに連結されている。D4のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に連結されている。スイッチS4の第2の端子は、コンデンサーCLの負の端子及び直流電流提供手段PVの負の端子に連結されている。
【0130】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0131】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との間の電圧の差をVb3と呼び、B4の入力と出力との電圧の差をVb4と呼ぶ。
【0132】
C1における電圧の差をVc1と呼び、C2における電圧の差をVc2と呼び、C3における電圧の差をVc3と呼び、C4における電圧の差をVc4と呼ぶ。
【0133】
図1dは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例である。
【0134】
図1cに関して開示したように、従来のDC/DC昇圧コンバーターのインダクターは、直列に接続される「n」個のコンデンサーブリッジに置き換えられる。
【0135】
図1dでは、4つのビットすなわちブリッジ装置B1、B2、B3及びB4が示されている。
【0136】
ビットB1は、2つのダイオードD11及びD12、2つのスイッチS11及びS12並びに1つのコンデンサーC1からなる。
【0137】
ビットB2は、2つのダイオードD21及びD22、2つのスイッチS21及びS22並びに1つのコンデンサーC2からなる。
【0138】
ビットB3は、2つのダイオードD31及びD32、2つのスイッチS31及びS32並びに1つのコンデンサーC3からなる。
【0139】
ビットB4は、2つのダイオードD41及びD42’、2つのスイッチS41及びS42’並びに1つのコンデンサーC4からなる。
【0140】
必要なだけビットB1を複製することによって、ブリッジ装置のより重要なものからなる昇圧コンバーターを得ることができる。
【0141】
各ビットBi(i=1〜3)に対して、ダイオードDi1のアノードは、スイッチSi1の第1の端子に連結されている。
Di1のカソードは、スイッチSi2の第1の端子及びコンデンサーCiの正の端子に連結されている。
スイッチSi1の第2の端子は、コンデンサーCiの負の端子及びダイオードDi2のアノードに連結されている。
ダイオードDi2のカソードは、スイッチSi2の第2の端子に連結されている。
【0142】
ダイオードD41のアノードは、スイッチS41の第1の端子に連結されている。
D41のカソードは、コンデンサーC4の正の端子及びダイオードD42’のアノードに連結されている。
スイッチS41の第2の端子は、コンデンサーC4の負の端子及びスイッチS42’の第1の端子に連結されている。
【0143】
光起電素子PVのような直流電流提供手段が、入力電圧Vinを提供する。直流電流提供手段の正の端子は、ダイオードD11のアノードに接続されている。
【0144】
ダイオードD12のカソードは、ダイオードD21のアノードに接続されている。
【0145】
ダイオードD22のカソードは、ダイオードD31のアノードに接続されている。
【0146】
ダイオードD32のカソードは、ダイオードD41のアノードに接続されている。
【0147】
ダイオードD42’のカソードは、コンデンサーCLの正の端子に接続されている。
【0148】
コンデンサーCLの負の端子及びスイッチS32’の第2の端子は、直流電流提供手段の負の端子に接続されている。
【0149】
スイッチS42’は、図1aのスイッチS4と同様に作用し、ダイオードD42’は図1aのダイオードD4のように作用する。
【0150】
コンデンサーCLにおける電圧は、Voutに等しい。
【0151】
B1の入力と出力との間の電圧の差をVb1と呼び、B2の入力と出力との電圧の差をVb2と呼び、B3の入力と出力との電圧の差をVb3と呼び、B4の入力と出力との電圧の差をVb4と呼ぶ。
Vb4は、スイッチS42’がON状態であるときはVb4*に等しく、スイッチS42’がOFF状態であるときはVb4**に等しい。
【0152】
図2は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備えた装置の一例を表す。
【0153】
装置20は、たとえば、バス201によって互いに接続された構成要素と、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムによって制御されるプロセッサ200とに基づくアーキテクチャを有している。
【0154】
ここで、装置20は、変形形態では、以下に開示するようにプロセッサ200によって実行されるものと同じ動作を実行する1つ又はいくつかの専用集積回路の形態で実装されることが留意されなければならない。
【0155】
バス201は、プロセッサ200を、リードオンリーメモリROM202、ランダムアクセスメモリRAM203、アナログ・デジタル変換器ADC206及び図1に開示するもののようなRLBCモジュールに連結する。
【0156】
リードオンリーメモリROM202は、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、それらは、装置20の電源が投入されると、ランダムアクセスメモリRAM203に転送される。
【0157】
リードオンリーメモリROM202は、本発明の図3〜図14に示す表を記憶する。
【0158】
RAMメモリ203は、変数を受け取るように意図されたレジスターと、図16に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令とを含む。
【0159】
アナログ・デジタル変換器206は、RLBCに接続され、入力電圧Vin及び/又は出力電圧Voutを表す電圧を2値情報に変換する。
【0160】
図3aは、昇圧コンバーターが3つのブリッジ装置を備えるときに本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表を表す。
【0161】
図3aの表は、300〜306で示す6つの列を含む。
列300は、RLBCに印加される入力電圧Vinの種々の値を示す。
列301は、RLBCの出力電圧Voutを示す。出力電圧は240ボルトに等しい。
列302は、出力電圧Voutと入力電圧Vinとの間の種々の比を示す。
列303は、RLBCの種々のデューティサイクルDを示す。
列304は、対N及びPの種々の値を示す。
列305は、基準電圧Vrefの種々の値を示す。
列306は、入力電圧値Vinに従って選択される図を示す。
【0162】
行310において、入力電圧は30ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは8に等しく、デューティサイクルDは0.875に等しく、対(N,P)は(8,7)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、8の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5aに開示されている。
【0163】
行311において、入力電圧は34.33ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは7に等しく、デューティサイクルDは0.857に等しく、対(N,P)は(7,6)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、7の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6aに開示されている。
【0164】
行312において、入力電圧は40ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは6に等しく、デューティサイクルDは0.833に等しく、対(N,P)は(6,5)に等しく、基準電圧Vrefは40ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図8aに開示されている。
【0165】
行313において、入力電圧は48ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは5に等しく、デューティサイクルDは0.8に等しく、対(N,P)は(5,4)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9aに開示されている。
【0166】
行314において、入力電圧は60ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは4に等しく、デューティサイクルDは0.75に等しく、対(N,P)は(8,6)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5bに開示されている。
【0167】
行315において、入力電圧は68.66ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは3.5に等しく、デューティサイクルDは0.714に等しく、対(N,P)は(7,5)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、3.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6bに開示されている。
【0168】
行316において、入力電圧は72ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは3.33に等しく、デューティサイクルDは0.7に等しく、対(N,P)は(10,7)に等しく、基準電圧Vrefは24ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図7aに開示されている。
【0169】
行317において、入力電圧は90ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.66に等しく、デューティサイクルDは0.625に等しく、対(N,P)は(8,5)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、2.66の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5c又は図5dに開示されている。
【0170】
行318において、入力電圧は96ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.5に等しく、デューティサイクルDは0.6に等しく、対(N,P)は(5,3)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、2.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9bに開示されている。
【0171】
行319において、入力電圧は103ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2.33に等しく、デューティサイクルDは0.571に等しく、対(N,P)は(7,4)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6cに開示されている。
【0172】
行320において、入力電圧は120ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは2に等しく、デューティサイクルDは0.5に等しく、対(N,P)は(8,4)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5eに開示されている。
【0173】
行321において、入力電圧は137ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.75に等しく、デューティサイクルDは0.428に等しく、対(N,P)は(7,3)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6dに開示されている。
【0174】
行322において、入力電圧は144.66ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.66に等しく、デューティサイクルDは0.4に等しく、対(N,P)は(5,2)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、1.66の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9cに開示されている。
【0175】
行323において、入力電圧は150ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.6に等しく、デューティサイクルDは0.375に等しく、対(N,P)は(8,3)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.6の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5fに開示されている。
【0176】
行324において、入力電圧は169ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.42に等しく、デューティサイクルDは0.3に等しく、対(N,P)は(10,3)に等しく、基準電圧Vrefは24ボルトに等しく、1.42の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図7bに開示されている。
【0177】
行325において、入力電圧は171.4ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.4に等しく、デューティサイクルDは0.285に等しく、対(N,P)は(7,2)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6eに開示されている。
【0178】
行326において、入力電圧は180ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.33に等しく、デューティサイクルDは0.25に等しく、対(N,P)は(8,2)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5gに開示されている。
【0179】
行327において、入力電圧は192ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.25に等しく、デューティサイクルDは0.2に等しく、対(N,P)は(5,1)に等しく、基準電圧Vrefは48ボルトに等しく、1.25の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図9dに開示されている。
【0180】
行328において、入力電圧は200ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.2に等しく、デューティサイクルDは0.166に等しく、対(N,P)は(6,1)に等しく、基準電圧Vrefは40ボルトに等しく、1.2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図8b又は図8cに開示されている。
【0181】
行329において、入力電圧は205.7ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.16に等しく、デューティサイクルDは0.142に等しく、対(N,P)は(7,1)に等しく、基準電圧Vrefは34.28ボルトに等しく、1.16の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図6fに開示されている。
【0182】
行330において、入力電圧は210ボルトに等しく、出力電圧は240ボルトであり、比Vout/Vinは1.14に等しく、デューティサイクルDは0.125に等しく、対(N,P)は(8,1)に等しく、基準電圧Vrefは30ボルトに等しく、1.14の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図5hに開示されている。
【0183】
図3bは、昇圧コンバーターが4つのブリッジ装置を備えるときに本発明によって提供することができる種々の昇圧比を表す表を表す。
【0184】
図3bの表は、350〜356で示す6つの列を含む。
列350は、RLBCに印加される入力電圧Vinの種々の値を示す。
列351は、RLBCの出力電圧Voutを示す。たとえば、出力電圧は240ボルトに等しい。
列352は、出力電圧Voutと入力電圧Vinとの間の種々の比を示す。
列353は、RLBCの種々のデューティサイクルDを示す。
列354は、対N及びPの種々の値を示す。
列355は、基準電圧Vrefの種々の値を示す。
列356は、入力電圧値Vinに従って選択される図を示す。
【0185】
行360において、入力電圧は100ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは8に等しく、デューティサイクルDは0.875に等しく、対(N,P)は(8,7)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、8の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12aに開示されている。
【0186】
行361において、入力電圧は114.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは7に等しく、デューティサイクルDは0.857に等しく、対(N,P)は(7,6)に等しく、基準電圧Vrefは144.3ボルトに等しく、7の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13aに開示されている。
【0187】
行362において、入力電圧は133.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは6に等しく、デューティサイクルDは0.833に等しく、対(N,P)は(6,5)に等しく、基準電圧Vrefは133.3ボルトに等しく、6の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図14bに開示されている。
【0188】
行363において、入力電圧は177.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは4.5に等しく、デューティサイクルDは0.778に等しく、対(N,P)は(9,7)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、4.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11aに開示されている。
【0189】
行364において、入力電圧は200ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは4に等しく、デューティサイクルDは0.75に等しく、対(N,P)は(8,6)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12bに開示されている。
【0190】
行365において、入力電圧は228.6ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3.5に等しく、デューティサイクルDは0.714に等しく、対(N,P)は(7,5)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、3.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13bに開示されている。
【0191】
行366において、入力電圧は240ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3.33に等しく、デューティサイクルDは0.7に等しく、対(N,P)は(10,7)に等しく、基準電圧Vrefは80ボルトに等しく、3.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図10aに開示されている。
【0192】
行367において、入力電圧は266.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは3に等しく、デューティサイクルDは0.667に等しく、対(N,P)は(9,6)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、3の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11bに開示されている。
【0193】
行368において、入力電圧は300ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2.67に等しく、デューティサイクルDは0.625に等しく、対(N,P)は(8,5)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、2.67の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12cに開示されている。
【0194】
行369において、入力電圧は342.9ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2.33に等しく、デューティサイクルDは0.571に等しく、対(N,P)は(7,4)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、2.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13cに開示されている。
【0195】
行370において、入力電圧は400ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは2に等しく、デューティサイクルDは0.5に等しく、対(N,P)は(8,4)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12dに開示されている。
【0196】
行371において、入力電圧は457.1ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.75に等しく、デューティサイクルDは0.429に等しく、対(N,P)は(7,3)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13dに開示されている。
【0197】
行372において、入力電圧は500ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.6に等しく、デューティサイクルDは0.375に等しく、対(N,P)は(8,3)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.75の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12eに開示されている。
【0198】
行373において、入力電圧は533.3ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.5に等しく、デューティサイクルDは0.333に等しく、対(N,P)は(9,3)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、1.5の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11cに開示されている。
【0199】
行374において、入力電圧は560ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.42に等しく、デューティサイクルDは0.3に等しく、対(N,P)は(10,3)に等しく、基準電圧Vrefは80ボルトに等しく、1.42の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図10bに開示されている。
【0200】
行375において、入力電圧は571.4ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.4に等しく、デューティサイクルDは0.285に等しく、対(N,P)は(7,2)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.4の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13eに開示されている。
【0201】
行376において、入力電圧は600ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.33に等しく、デューティサイクルDは0.25に等しく、対(N,P)は(8,2)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.33の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12fに開示されている。
【0202】
行377において、入力電圧は622.2ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.29に等しく、デューティサイクルDは0.222に等しく、対(N,P)は(9,2)に等しく、基準電圧Vrefは88.9ボルトに等しく、1.29の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図11dに開示されている。
【0203】
行378において、入力電圧は666.6ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.2に等しく、デューティサイクルDは0.167に等しく、対(N,P)は(6,1)に等しく、基準電圧Vrefは133.3ボルトに等しく、1.2の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図14aに開示されている。
【0204】
行379において、入力電圧は685.7ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.17に等しく、デューティサイクルDは0.143に等しく、対(N,P)は(7,1)に等しく、基準電圧Vrefは114.3ボルトに等しく、1.17の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図13eに開示されている。
【0205】
行380において、入力電圧は700ボルトに等しく、出力電圧は800ボルトであり、比Vout/Vinは1.14に等しく、デューティサイクルDは0.125に等しく、対(N,P)は(8,1)に等しく、基準電圧Vrefは100ボルトに等しく、1.14の比を得るために選択すべきスイッチングパターンは図12gに開示されている。
【0206】
図4aは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、図1aに示す3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第1の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0207】
列400〜402はビットB1に関連し、列403〜405はビットB2に関連し、列406〜408はビットB3に関連する。
【0208】
行411は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、及び
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあることを示す。
【0209】
行412は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS32が非導通状態にあるときにスイッチS31が導通状態にあり、スイッチS32が導通状態にあるときにスイッチS31が非導通状態にあることを示す。
【0210】
行413は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあることを示す。
【0211】
図4bは、3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、図1bに示す3つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第2の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0212】
列420〜422はビットB1に関連し、列423〜425はビットB2に関連し、列426〜428はビットB3に関連する。
【0213】
行431は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、及び
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32’は導通状態にあることを示す。
【0214】
行432は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31及びS32’は共に導通状態又は非導通状態にあることを示す。
【0215】
行433は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、及び
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあることを示す。
【0216】
本発明によれば、Vc1=Vref;Vc2=2Vref及びVc3=4Vrefである。
【0217】
図4cは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第3の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0218】
列450〜452はビットB1に関連し、列453〜455はビットB2に関連し、列456〜458はビットB3に関連し、列459〜461はビットB4に関連する。
【0219】
行441は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあること、及び
Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は非導通状態にあり、スイッチS42は非導通状態にあることを示す。
【0220】
行442は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS42が導通状態にあるときにスイッチS41が非導通状態にあり、又はスイッチS41は導通状態にあり、かつスイッチS42は非導通状態にあることを示す。
【0221】
行443は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
−Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は導通状態にあり、スイッチS42は導通状態にあることを示す。
【0222】
図4dは、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターのブリッジにおいて種々の電圧を得るために、4つのブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの第4の例のスイッチのスイッチング状態を表す表を表す。
【0223】
列480〜482はビットB1に関連し、列483〜485はビットB2に関連し、列486〜488はビットB3に関連し、列489〜491はビットB4に関連する。
【0224】
行471は、
Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は非導通状態にあること、
Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は非導通状態にあること、
Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は非導通状態にあること、及び
Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は非導通状態にあり、スイッチS42’は導通状態にあることを示す。
【0225】
行472は、
ゼロ値に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は非導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は非導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
ゼロ値に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は非導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
ゼロ値に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS42’が導通状態にあるときにスイッチS41が導通状態にあり、スイッチS42’が非導通状態にあるときにスイッチS41が非導通状態にあることを示す。
【0226】
行473は、
−Vc1に等しい電圧Vb1の場合、スイッチS11は導通状態にあり、スイッチS12は導通状態にあること、
−Vc2に等しい電圧Vb2の場合、スイッチS21は導通状態にあり、スイッチS22は導通状態にあること、
−Vc3に等しい電圧Vb3の場合、スイッチS31は導通状態にあり、スイッチS32は導通状態にあること、及び
−Vc4に等しい電圧Vb4の場合、スイッチS41は導通状態にあり、スイッチS42’は非導通状態にあることを示す。
【0227】
図5a〜図5hは、周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを8で割った値に等しい。
【0228】
行501、511、521、531、541、551、561及び571において、1に等しい値は、Vb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0229】
行502、512、522、532、542、552、562及び572において、1に等しい値は、Vb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0230】
行503、513、523、533、543、553、563及び573において、1に等しい値は、Vb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0231】
各時間間隔T1〜T8の持続時間はΔT=T/N(N=8)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0232】
図5aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=8(D=0.875)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0233】
比Vout/Vin=8を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0234】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0235】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8(N=8)では非導通状態である。
【0236】
図5bは、比Vout/Vin=4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0237】
比Vout/Vin=4を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0238】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb2=2Vref、Vb1=Vb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0239】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6の間は導通状態であり、時間間隔T7及びT8では非導通状態である。
【0240】
図5cは、比Vout/Vin=2.66を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0241】
比Vout/Vin=2.66を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0242】
時間間隔T1ではVb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
【0243】
時間間隔T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6、T7及びT8では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0244】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8では非導通状態である。
【0245】
図5dは、比Vout/Vin=2.66を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0246】
比Vout/Vin=2.66を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0247】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3、T4及びT5では、Vb1=−Vref、V2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0248】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8では非導通状態である。
【0249】
図5eは、比Vout/Vin=2を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0250】
比Vout/Vin=2を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0251】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T5、T6、T7及びT8では、Vb1=Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0252】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T8では非導通状態である。
【0253】
図5fは、比Vout/Vin=1.6を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0254】
比Vout/Vin=1.6を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0255】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2及びT3では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=2−Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6、T7及びT8では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0256】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T8では非導通状態である。
【0257】
図5gは、比Vout/Vin=1.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0258】
比Vout/Vin=1.33を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0259】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3、T4、T5及びT6では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0260】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T2の間は導通状態であり、時間間隔T3及びT8では非導通状態である。
【0261】
図5hは、比Vout/Vin=1.14を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0262】
比Vout/Vin=1.14を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0263】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2、T3、T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T8では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0264】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T8では非導通状態である。
【0265】
図6a〜図6fは、周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを7で割った値に等しい。
【0266】
行601、611、621、631、641、及び651において、1に等しい値は、Vb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0267】
行602、612、622、632、642、及び652において、1に等しい値は、Vb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0268】
行603、613、623、633、643、及び653において、1に等しい値は、Vb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0269】
各時間間隔T1〜T7の持続時間はΔT=T/N(N=7)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0270】
図6aは、比Vout/Vin=7を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0271】
比Vout/Vin=7を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0272】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0273】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6の間は導通状態であり、時間間隔T7では非導通状態である。
【0274】
図6bは、比Vout/Vin=3.5を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0275】
比Vout/Vin=3.5を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0276】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0277】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6及びT7では非導通状態である。
【0278】
図6cは、比Vout/Vin=2.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0279】
比Vout/Vin=2.33を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0280】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5、T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0281】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T7では非導通状態である。
【0282】
図6dは、比Vout/Vin=1.75を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0283】
比Vout/Vin=1.75を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0284】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0285】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T7では非導通状態である。
【0286】
図6eは、比Vout/Vin=1.4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0287】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0288】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T5、T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
【0289】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7では非導通状態である。
【0290】
図6fは、比Vout/Vin=1.16を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0291】
比Vout/Vin=1.16を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0292】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2、T3及びT4では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T7では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0293】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T7では非導通状態である。
【0294】
図7a及び図7bは、周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを10で割った値に等しい。
【0295】
行701及び711において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0296】
行702及び712において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0297】
行703及び713において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0298】
各時間間隔T1〜T10の持続時間はΔT=T/N(N=10)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0299】
図7aは、比Vout/Vin=3.33を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0300】
比Vout/Vin=3.33を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0301】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=−4Vrefである。
【0302】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7の間は導通状態であり、時間間隔T8〜10T1では非導通状態である。
【0303】
図7bは、比Vout/Vin=1.42を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0304】
比Vout/Vin=1.42を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0305】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T4、T5、T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T9及びT10では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0306】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T7〜10T1では非導通状態である。
【0307】
図8a〜図8cは、周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを6で割った値に等しい。
【0308】
行801、811及び821において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0309】
行802、812及び822において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0310】
行803、813及び823において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0311】
各時間間隔T1〜T6の持続時間はΔT=T/N(N=6)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0312】
図8aは、比Vout/Vin=0.833を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0313】
比Vout/Vin=0.833を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0314】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0315】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5の間は導通状態であり、時間間隔T6では非導通状態である。
【0316】
図8bは、比Vout/Vin=0.166を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0317】
比Vout/Vin=0.166を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0318】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4、T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0319】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6では非導通状態である。
【0320】
図8cは、比Vout/Vin=0.166を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0321】
比Vout/Vin=0.166を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0322】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0323】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6では非導通状態である。
【0324】
図9a〜図9dは、周期的パターンが5つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、3つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。基準電圧VrefはVoutを5で割った値に等しい。
【0325】
行901、911、921及び931において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0326】
行902、912、922及び932において、1に等しい値はVb2=2Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−2Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0327】
行903、913、923及び933において、1に等しい値はVb3=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0328】
各時間間隔T1〜T5の持続時間はΔT=T/N(N=5)であり、ここで、Tは、図1aのスイッチS4によるか又は図1bのスイッチS32’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0329】
図9aは、比Vout/Vin=0.8を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0330】
比Vout/Vin=0.8を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0331】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0332】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4の間は導通状態であり、時間間隔T5では非導通状態である。
【0333】
図9bは、比Vout/Vin=0.6を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0334】
比Vout/Vin=0.6を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0335】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=0及びVb3=−4Vrefである。
【0336】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3の間は導通状態であり、時間間隔T4及びT5では非導通状態である。
【0337】
図9cは、比Vout/Vin=0.4を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0338】
比Vout/Vin=0.4を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0339】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
【0340】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T5では非導通状態である。
【0341】
図9dは、比Vout/Vin=0.2を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0342】
比Vout/Vin=0.2を得るために、5つの時間間隔が必要である。
【0343】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=0及びVb3=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=2Vref及びVb3=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−2Vref及びVb3=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=0及びVb3=0である。
【0344】
これらの電圧値が図1aの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T5では非導通状態である。
【0345】
図10a及び図10bは、周期的パターンが10個の時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0346】
行1001及び1011において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0347】
行1002及び1012において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0348】
行1003及び1013において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0349】
行1004及び1014において、1に等しい値は、Vb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0350】
各時間間隔T1〜T10の持続時間はΔT=T/N(N=10)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0351】
図10aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=6(D=0.7)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0352】
比Vout/Vin=6を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0353】
時間間隔T1、T2、T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0354】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8〜T10(N=10)では非導通状態である。
【0355】
図10bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4(D=0.3)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0356】
比Vout/Vin=4を得るために、10個の時間間隔が必要である。
【0357】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7、T8、T9及びT10では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0358】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T10(N=10)では非導通状態である。
【0359】
図11a〜図11dは、周期的パターンが9つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0360】
行1101、1111、1121、及び1131において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0361】
行1102、1112、1122、及び1132において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0362】
行1103、1113、1123、及び1133において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0363】
行1104、1114、1124、及び1134において、1に等しい値は、Vb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0364】
各時間間隔T1〜T9の持続時間はΔT=T/N(N=9)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0365】
図11aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4.5(D=0.777)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0366】
比Vout/Vin=4.5を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0367】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0368】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8及びT9(N=9)では非導通状態である。
【0369】
図11bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=3(D=0.666)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0370】
比Vout/Vin=3を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0371】
時間間隔T1、T2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T9では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0372】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0373】
図11cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.5(D=0.333)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0374】
比Vout/Vin=1.5を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0375】
時間間隔T1では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−ref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7、T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0376】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0377】
図11dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.29(D=0.222)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0378】
比Vout/Vin=1.29を得るために、9つの時間間隔が必要である。
【0379】
時間間隔T1及びT2及びT3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3及びT4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7、T8及びT9では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
【0380】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T9(N=9)では非導通状態である。
【0381】
図12a〜図12gは、周期的パターンが8つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0382】
行1201、1211、1221、1231、1241、1251及び1261において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0383】
行1202、1212、1222、1232、1242、1252及び1262において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0384】
行1203、1213、1223、1233、1243、1253及び1263において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0385】
行1204、1214、1224、1234、1244、1254及び1264において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0386】
各時間間隔T1〜T8の持続時間はΔT=T/N(N=8)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0387】
図12aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=8(D=0.875)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0388】
比Vout/Vin=8を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0389】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−Vrefである。
【0390】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T7(P=7)の間は導通状態であり、時間間隔T8(N=8)では非導通状態である。
【0391】
図12bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=4(D=0.75)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0392】
比Vout/Vin=4を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0393】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0f及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0394】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7及びT8(N=8)では非導通状態である。
【0395】
図12cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2.67(D=0.625)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0396】
比Vout/Vin=2.67を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0397】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0398】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0399】
図12dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2(D=0.5)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0400】
比Vout/Vin=2を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0401】
時間間隔T1〜T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
間隔T5〜T8では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0402】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4(P=4)の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0403】
マトリックスはランク1であり、実際に使用されているコンデンサービットの数に等しい(コンデンサーC4のみが図12dに記載されたスイッチングパターンにより充電又は放電される)。
【0404】
図12eは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.6(D=0.375)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0405】
比Vout/Vin=1.6を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0406】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5は、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7及びT8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
【0407】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0408】
図12fは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.33(D=0.25)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0409】
比Vout/Vin=1.33を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0410】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
【0411】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0412】
図12gは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.14(D=0.125)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0413】
比Vout/Vin=1.14を得るために、8つの時間間隔が必要である。
【0414】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5は、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T8では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
【0415】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1(P=1)の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T8(N=8)では非導通状態である。
【0416】
図13a〜図13fは、周期的パターンが7つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0417】
行1301、1311、1321、731、1341及び1351において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0418】
行1302、1312、1322、1332、1342及び1352において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0419】
行1303、1313、1323、1333、1343及び1353において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0420】
行1304、1314、1324、1334、1344及び1354において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0421】
各時間間隔T1〜T7の持続時間はΔT=T/N(N=7)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0422】
図13aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=7(D=0.857)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0423】
比Vout/Vin=7を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0424】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0425】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T6(P=6)の間は導通状態であり、時間間隔T7(N=7)では非導通状態である。
【0426】
図13bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=3.5(D=0.714)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0427】
比Vout/Vin=3.5を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0428】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0429】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6及びT7(N=7)では非導通状態である。
【0430】
図13cは、比Vout/Vin=N/(N−P)=2.33(D=0.571)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0431】
比Vout/Vin=2.33を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0432】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=Vrefである。
時間間隔T5では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0433】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T4(P=4)の間は導通状態であり、時間間隔T5〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0434】
図13dは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.75(D=0.429)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0435】
比Vout/Vin=1.75を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0436】
時間間隔T1及びT2では、Vb1=0、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3は、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0437】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T3(P=3)の間は導通状態であり、時間間隔T4〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0438】
図13eは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.4(D=0.285)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0439】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0440】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2は、Vb1=0、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T7では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=−4Vrefである。
【0441】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=2)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0442】
図13fは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.17(D=0.143)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0443】
比Vout/Vin=1.17を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0444】
比Vout/Vin=1.4を得るために、7つの時間間隔が必要である。
【0445】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=0及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=0、Vb2=0、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T6及びT7では、Vb1=−Vref、Vb2=Vb3=Vb4=0である。
【0446】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1及びT2(P=1)の間は導通状態であり、時間間隔T3〜T7(N=7)では非導通状態である。
【0447】
図14a及び図14bは、周期的パターンが6つの時間間隔に分解される場合に種々の昇圧比を有するための、4つのブリッジからなる昇圧コンバーターのブリッジにおける電圧値の例である。
【0448】
行1401及び1411において、1に等しい値はVb1=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb1=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb1=0を意味する。
【0449】
行1402及び1412において、1に等しい値はVb2=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb2=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb2=0を意味する。
【0450】
行1403及び1413において、1に等しい値はVb3=Vrefを意味し、−1に等しい値はVb3=−Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0451】
行1404及び1414において、1に等しい値はVb4=4Vrefを意味し、−1に等しい値はVb4=−4Vrefを意味し、0に等しい値はVb3=0を意味する。
【0452】
各時間間隔T1〜T6の持続時間はΔT=T/N(N=6)であり、ここで、Tは、図1cのスイッチS4によるか又は図1dのスイッチS42’によって作動するサイクルの持続時間である。
【0453】
図14aは、比Vout/Vin=N/(N−P)=1.2(D=0.167)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0454】
比Vout/Vin=1.2を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0455】
時間間隔T1では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
時間間隔T3では、Vb1=Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T5及びT6では、Vb1=−Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
【0456】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1〜T5(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T6(N=6)では非導通状態である。
【0457】
図14bは、比Vout/Vin=N/(N−P)=6(D=0.833)を有するためのRLBCのブリッジにおける電圧値を含む。
【0458】
比Vout/Vin=1.2を得るために、6つの時間間隔が必要である。
【0459】
時間間隔T1では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=−Vref及びVb4=4Vrefである。
時間間隔T2では、Vb1=−Vref、Vb2=Vref、Vb3=Vref及びVb4=0である。
時間間隔T3は、Vb1=Vref、Vb2=Vref、Vb3=−Vref及びVb4=0である。
時間間隔T4及びT5では、Vb1=Vref、Vb2=0、Vb3=0及びVb4=0である。
時間間隔T6では、Vb1=−Vref、Vb2=−Vref、Vb3=Vref及びVb4=−4Vrefである。
【0460】
これらの電圧値が図1cの昇圧コンバーターのブリッジの電圧値である場合、スイッチS4は、時間間隔T1(P=5)の間は導通状態であり、時間間隔T2〜T6(N=6)では非導通状態である。
【0461】
図15は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対して本発明によって得られる伝達関数曲線の一例である。x軸はRLBCの入力電圧(Vin)を表し、y軸はRLBCの出力電圧(Vout)を表す。
【0462】
図15において、20個の曲線を示す。左側から開始する第1の曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが図5aで述べたものに等しい場合に得られる曲線である。第1の曲線の上位点は、図3aの行310に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0463】
左側から開始する次の曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが図6aで述べたものに等しい場合に得られる曲線である。第2の曲線の上位点は、図3aの次の行311に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0464】
続く曲線は、RLBCのブリッジのスイッチのスイッチングパターンが、図3aの行312〜330に示す図で述べたものに等しい場合に得られる曲線にそれぞれ対応する。第1の曲線の上位点は、図3aの行312〜330に対応する入力電圧、出力電圧及びビット電圧を示す。
【0465】
図16は、本発明によるn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに対していずれのスイッチコマンドを使用しなければならないかを確定するアルゴリズムの一例である。
【0466】
本アルゴリズムは、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを備えた装置20によって実行される。
【0467】
本アルゴリズムを、プロセッサ200が実行することができる。
【0468】
ステップS1600において、プロセッサ200は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターが昇圧しなければならない入力電圧Vinを得る。
たとえば、Vinを、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターに印加される入力電圧のデジタル変換器206によって行われる測定の結果とすることができる。
他の例として、Vinを、特定の調節機能を実現するように、ビット電圧、出力電圧、入力電流又は出力電流等、他の信号のデジタル変換器206によってなされるさらに他の測定から、プロセッサ200による計算によって確定することができる。
本発明の特別な実施形態では、調節機能は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターを通過する電力を最大限にするように確定される。
【0469】
次のステップS1601において、プロセッサ200は、入力電圧をn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターによって昇圧しなければならない出力電圧の所望の範囲を得る。この範囲は、最大電圧値Vmax及び最小電圧値Vminからなる。たとえば、出力電圧の所望の範囲は、n個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力に接続される負荷機器の許容可能な入力範囲として予め既知である。
【0470】
次のステップS1602において、プロセッサ200は、所望の範囲内でn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターによって入力電圧Vinが理想的に昇圧されなければならない所望の出力電圧Voutを得る。たとえば、所望の出力電圧VoutはVmaxに等しい。別の例では、Voutは(Vmax+Vmin)/2に等しい。
【0471】
次のステップS1603において、プロセッサ200は、ROMメモリ202に格納されている各デューティサイクルDに対して、昇圧された電圧値Vboost=Vin/(1−D)を検査し、ROMメモリ202に格納されているデューティサイクルの中で、所望の出力電圧範囲内で昇圧された電圧値Vboostが所望の出力電圧Voutに最も近いデューティサイクルを選択する。
【0472】
次のステップS1604において、プロセッサ200は、ステップS1603で選択されたデューティサイクルに対応するメモリ202に格納されているパターンに従ってRLBC205のスイッチにコマンドを発行する。
【0473】
変形形態では、プロセッサ200は、ステップS1603で選択されたデューティサイクルに対応する、図5〜図9又は図10〜図14の中で対応する図に示されメモリ202に格納されているパターンの列の順列からもたらされるパターンに従って、RLBC205のスイッチにコマンドを発行する。
【0474】
その後、プロセッサ200はステップS1600に戻る。
【0475】
たとえば、ステップS1600において、プロセッサ200は入力電圧Vin=145Vを得る。
【0476】
次のステップS1601において、プロセッサ200は出力電圧Vmax=247V及びVmin=197Vを得る。
【0477】
次のステップS1602において、プロセッサ200は所望の出力電圧Vout=227Vを得る。
【0478】
次のステップS1603において、出力電圧Vboost=145/(1−0.375)=232Vが、所望の出力範囲のものの中で所望の出力電圧Voutに最も近いため、プロセッサは、D=0.375及び図5fに示すパターンを選択する。
【0479】
他の例として、ステップS1602において、所望の出力電圧がVout=247Vである場合、ステップS803において、出力電圧Vboost=145/(1−0.4)=242Vが、所望の出力範囲のものの中で所望の出力電圧Voutに最も近いため、プロセッサは、D=0.4及び図9cに示すパターンを選択する。
【0480】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する方法であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該方法は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御するステップを含むことを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とし、かつ、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記周期的パターンのj番目の時間間隔の間のi番目のブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の行列Vijは、階数rkであり、rkは、前記周期的パターンの間に少なくとも1つの非ゼロ電圧値を有するブリッジ装置の数であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
1つの周期的パターンの複数の時間間隔にわたるブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計は、ゼロ値に等しいことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の端子のうちの一方に接続され、別のブリッジ装置のスイッチのうちの1つは、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の他方の端子に接続されるか、又は
前記第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の前記端子のうちの一方に接続され、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、少なくとも、前記別のブリッジ装置に接続されると共に、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続されるスイッチをさらに備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記周期的パターンの時間間隔の第1のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第1のサブセットの前記時間間隔中、導通しており、前記第1のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、整数Kpに前記第1の正の値を掛けた値に等しいことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
1つの周期的パターンの時間間隔の第2のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第2のサブセットの前記時間間隔中、導通しておらず、前記第2のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、非ゼロの整数Pに前記第1の正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
【請求項7】
時間間隔の前記第1のサブセットはKp個の時間間隔を含み、前記第2のサブセットはP個の時間間隔を含み、前記数Kpは、前記周期的パターンの時間間隔の数から数Pを引いた値に等しいことを特徴とする、請求項5又は6に記載の方法。
【請求項8】
前記選択されたパターンは、前記周期的パターンの時間間隔における順列によって与えられることを特徴とする、請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
各数ki(i=1〜n)は、2のi−1乗に等しいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
nは3に等しく、k1は1に等しく、k2は2に等しく、k3は4に等しいことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
nは4に等しく、k1は1に等しく、k2は1に等しく、k3は1に等しく、K4は4に等しいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
時間間隔の前記数は、5〜10に含まれる整数であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧の予想値に従って、複数の記憶された周期的パターンの中から1つのパターンを選択するさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する装置であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該装置は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御する手段を備えることを特徴とし、各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しく、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、装置。
【請求項1】
直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する方法であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該方法は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御するステップを含むことを特徴とし、
各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とし、かつ、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記周期的パターンのj番目の時間間隔の間のi番目のブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の行列Vijは、階数rkであり、rkは、前記周期的パターンの間に少なくとも1つの非ゼロ電圧値を有するブリッジ装置の数であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
1つの周期的パターンの複数の時間間隔にわたるブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の電圧の合計は、ゼロ値に等しいことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
【請求項4】
第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の端子のうちの一方に接続され、別のブリッジ装置のスイッチのうちの1つは、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の他方の端子に接続されるか、又は
前記第1のブリッジ装置は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される電源の前記端子のうちの一方に接続され、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターは、少なくとも、前記別のブリッジ装置に接続されると共に、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続されるスイッチをさらに備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記周期的パターンの時間間隔の第1のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第1のサブセットの前記時間間隔中、導通しており、前記第1のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、整数Kpに前記第1の正の値を掛けた値に等しいことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
1つの周期的パターンの時間間隔の第2のサブセットにおける任意の時間間隔について、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターによって昇圧される前記電源の前記他方の端子に接続される前記スイッチは、前記第2のサブセットの前記時間間隔中、導通しておらず、前記第2のサブセットの前記時間間隔中の前記ブリッジ装置の前記入力と前記出力との間の前記電圧の合計は、非ゼロの整数Pに前記第1の正の値を掛けた値のマイナス値に等しいことを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
【請求項7】
時間間隔の前記第1のサブセットはKp個の時間間隔を含み、前記第2のサブセットはP個の時間間隔を含み、前記数Kpは、前記周期的パターンの時間間隔の数から数Pを引いた値に等しいことを特徴とする、請求項5又は6に記載の方法。
【請求項8】
前記選択されたパターンは、前記周期的パターンの時間間隔における順列によって与えられることを特徴とする、請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
各数ki(i=1〜n)は、2のi−1乗に等しいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
nは3に等しく、k1は1に等しく、k2は2に等しく、k3は4に等しいことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
nは4に等しく、k1は1に等しく、k2は1に等しく、k3は1に等しく、K4は4に等しいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
時間間隔の前記数は、5〜10に含まれる整数であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧の予想値に従って、複数の記憶された周期的パターンの中から1つのパターンを選択するさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
直列に接続されたn個のブリッジ装置からなる昇圧コンバーターの出力電圧を制御する装置であって、各ブリッジ装置は、複数のスイッチ及びコンデンサーからなり、
該装置は、N個の時間間隔に分解される周期的パターンに従って前記スイッチを制御する手段を備えることを特徴とし、各時間間隔において、各i番目(i=1〜n)のブリッジ装置の入力と出力との間の電圧は、ゼロ値か、又は数kiに正の値を掛けた値か、又は数kiに正の値を掛けた値のマイナス値に等しく、
前記正の値は、n個のブリッジ装置からなる前記昇圧コンバーターの前記出力電圧を、前記周期的パターンの時間間隔の数によって割った結果であることを特徴とする、装置。
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図4d】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図5f】
【図5g】
【図5h】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図6e】
【図6f】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図9d】
【図10a】
【図10b】
【図11a】
【図11b】
【図11c】
【図11d】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図12f】
【図12g】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図13e】
【図13f】
【図14a】
【図14b】
【図15】
【図16】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図4d】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図5f】
【図5g】
【図5h】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図6e】
【図6f】
【図7a】
【図7b】
【図8a】
【図8b】
【図8c】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図9d】
【図10a】
【図10b】
【図11a】
【図11b】
【図11c】
【図11d】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図12f】
【図12g】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図13e】
【図13f】
【図14a】
【図14b】
【図15】
【図16】
【公表番号】特表2012−525108(P2012−525108A)
【公表日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−506486(P2012−506486)
【出願日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【国際出願番号】PCT/EP2010/055311
【国際公開番号】WO2010/122083
【国際公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【出願人】(503163527)ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】MITSUBISHI ELECTRIC R&D CENTRE EUROPE B.V.
【住所又は居所原語表記】Capronilaan 46, 1119 NS Schiphol Rijk, The Netherlands
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【国際出願番号】PCT/EP2010/055311
【国際公開番号】WO2010/122083
【国際公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【出願人】(503163527)ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】MITSUBISHI ELECTRIC R&D CENTRE EUROPE B.V.
【住所又は居所原語表記】Capronilaan 46, 1119 NS Schiphol Rijk, The Netherlands
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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