4 AC 電圧低下に対するソリューション

AC 入力の有無を正確に判定するために、このソリューションでは実際の AC 入力の整合性を監視する仮想 AC 入力信号を使用します。この仮想信号は、入力電圧の振幅、周波数、位相を測定することで生成され、通常動作時には、実際の AC 入力の 50Hz と 60Hz の成分をほぼ完全に追跡します。システムは、実際の入力と仮想入力を比較することで、AC 入力電圧の有無を簡単に認識できます。これら 2 つの信号の差に急激な変化があれば、それは入力過渡事象を示します。AC 入力電圧の損失と回復の両方を検出するために使用されるのが、この過渡事象です。図 3 は、電圧低下時の仮想 AC 入力と実際の入力を示しています。

図 4 は、電圧低下と回復のプロセスを実行するステート マシンを示しています。起動時、システムは初期化サイクル (Sync Init) を通して RMS 入力電圧の大きさを決定します。V_ac,virtual の位相が V_ac,actual と一致するように、ソフトウェア フェーズ ロック ループ (SPLL) を使用しています。SPLL がロックされると (Sync On)、プロセッサは V_ac,actual/V_ac,virtual の比率を監視します (図 3 を参照)。この比率が目標スレッショルドよりも低い場合、電圧低下事象が宣言され、スイッチングはただちに停止します (Stop 状態)。ここから、システムは発生した故障をすべてクリアし、スタンバイ状態 (Ready) に移行し、V_ac,actual/V_ac,virtual の比率を監視して、この比率が回復スレッショルドを超えるタイミングを判定します。ステート マシンは AC が回復したと判定すると、ただちにスイッチングを再開し、SPLL (Resume 状態) を再同期します。このアルゴリズムは、V_ac,actual/V_ac,virtual の比率と SPLL を組み合わせて使用することで、任意の入力電圧または周波数に対する AC の電圧低下時間と回復時間を決定することができます。さらに、このアルゴリズムは常に V_ac,actual/V_ac,virtual の比率を監視しているため、AC 入力電圧がゼロになった時点で検出する従来のレベル ベースのソリューションよりも迅速に対応することができます。レベル ベースの電圧低下監視は、大きな電流スパイクや激しい逆電流の原因となる遅延を発生させる可能性があります。