JAJA784 December   2022 AMC1202 , AMC1302 , AMC1306M05 , AMC22C11 , AMC22C12 , AMC23C10 , AMC23C11 , AMC23C12 , AMC23C14 , AMC23C15 , AMC3302 , AMC3306M05

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1はじめに
    1. 1.1 電気自動車用 DC 充電ステーション
    2. 1.2 電流センシング技術の選択および等価モデル
      1. 1.2.1 シャント方式のソリューションによる電流センシング
      2. 1.2.2 センシング技術の等価モデル
  5. 2AC/DCコンバータの電流センシング
    1. 2.1 AC/DC の基本的なハードウェアおよび制御の説明
      1. 2.1.1 AC 電流制御ループ
      2. 2.1.2 DC 電圧制御ループ
    2. 2.2 ポイント A、 B – AC/DC AC 位相電流センシング
      1. 2.2.1 帯域幅の影響
        1. 2.2.1.1 定常状態分析：基本電流およびゼロクロス電流
        2. 2.2.1.2 過渡分析：ステップ電力応答および一時的な電圧低下応答
      2. 2.2.2 レイテンシの影響
        1. 2.2.2.1 故障分析：グリッド短絡
      3. 2.2.3 ゲイン誤差の影響
        1. 2.2.3.1 ゲイン誤差に起因する AC/DC の電源の外乱
        2. 2.2.3.2 ゲイン誤差に起因する電源の外乱に対する AC/DC 応答
      4. 2.2.4 オフセットの影響
    3. 2.3 ポイント C、D – AC/DC DC リンク電流センシング
      1. 2.3.1 帯域幅のフィードフォワード性能への影響
      2. 2.3.2 レイテンシの電源スイッチ保護への影響
      3. 2.3.3 ゲイン誤差の電力測定への影響
        1. 2.3.3.1 過渡分析：ポイント D のフィードフォワード
      4. 2.3.4 オフセットの影響
    4. 2.4 ポイント A、B、C1/2、D1/2 におけるプラス要素とマイナス要素の概要および推奨製品
  6. 3DC/DCコンバータの電流センシング
    1. 3.1 位相シフト制御を備えた絶縁型 DC/DC コンバータの基本動作原理
    2. 3.2 ポイント E、F - DC/DC 電流センシング
      1. 3.2.1 帯域幅の影響
      2. 3.2.2 ゲイン誤差の影響
      3. 3.2.3 オフセット誤差の影響
    3. 3.3 ポイント G - DC/DC タンク電流センシング
    4. 3.4 センシング ポイント E、F、G の概要と推奨製品
  7. 4まとめ
  8. 5参考資料

3.2.1 帯域幅の影響

このシミュレーションでは、位相シフト制御付きのデュアル アクティブ ブリッジを 100kHz のスイッチング周波数で動作させ、純抵抗 10Ω の負荷に 20A の固定電流を供給する定電流源出力として構成していします (その結果、4kW 負荷に相当する 200V DC 出力が得られます)。

t1 = 2ms の時点で、負荷は 10Ω から 20Ω に変化します。その結果、電流はすぐに 10A まで減少します (その時の電圧は 200V なので)。しばらくすると、制御ループは 20A の定電流に戻るようにレギュレーションを開始し、これにより出力電圧を強制的に 400V DC に上昇させます (その結果、負荷は 4kW から 2kW に変化します)。出力電流の過渡応答を、図 3-3 に示します。

DC/DC ステップ負荷応答と電流センサ帯域幅との関係図 3-3 DC/DC ステップ負荷応答と電流センサ帯域幅との関係

図 3-3 に、異なる帯域幅設定または制御ループ内の電流センサの、同じ負荷ステップに対する応答を示します。電流センサの帯域幅がわずか 1kHz なので、セトリング時間が 1.6ms と長くなります。帯域幅を 10kHz と 100kHz に広げると、セトリング時間 (終了値の 90%) がそれぞれ 0.6ms と 0.3ms に短縮されます。電流センサの帯域幅をさらに広げても、過渡応答は大幅には改善されません。これは、セトリング時間が電流ループの制御ループ帯域幅によって制限されるためです。この帯域幅は 10kHz に設定されています。

結論として、コンバータ出力での負荷ステップ変動に対して、セトリング時間を <1ms に維持するためには、帯域幅が 100kHz より低いポイント E または F にある 電流センサで十分です。