的增大的情况下,减小输出电压目标值vraf,而在检测 到负载电流I的减小的情况下,在负载电流I减小的状态持续预定时间或更长时间之后增 大输出电压目标值vTOf。因此,可以在使得输出V不易超过上限值V_的方向上修改输出电 压目标值vraf。
[0124] 根据该实施例,可以将输出电压V被设置为尽可能高的值,并且同时甚至当负载 电流I突然减小时,也将输出电压V控制为落入预定范围内,从而可以实现变换器电路30 的高效率。
[0125] 因而,可以通过变换器电路30的提高的效率来提高整个服务器2的效率。例如, 将考虑下述情况:其中,如图11中所示,服务器2被设置有变换器61以及串联连接至变换 器61的变换器62。图11是示出串联连接的两个DC-DC变换器的示例的结构图。在该情 况下,变换器61和62中的每一个均为下述的降压DC-DC变换器:该降压DC-DC变换器对输 入DC电压执行降压变换,并且输出输出DC电压。例如,变换器61与设置在开关电源设备 3的输出部分处的DC-DC变换器6相对应,并且变换器62与设置在负载7的输入部分处的 变换器相对应。
[0126] 在图11中,可以使用已知的效率的定义、根据以下的公式(6)至公式⑶的组来 计算变换器62的输出功率w4。
[0127] w2= q
[0128] i = w2/v2= qI'Ni/'fz
[0129] v3= v 2- (rA+rB) i
[0130] = v2- (rA+rB) ( n
[0131] (6)
[0132] w3= iv 3
[0133] = i {v2- (rA+rB) ( n v2)}
[0134] = ( n iw/v2) {v2- (rA+rB) ( n v2)}
[0135] = n iWi- (rA+rB) ( n /v22)
[0136] (7)
[0137] w4= q 2w3
[oi 38] = n i n n i n 2 (rA+rB) (n
[0139] (8)
[0140] 图12是示出串联连接的两个DC-DC变换器的示例的结构图。在图12中,假设当 变换器61的输出电压V2增大至V2'时,变换器61的效率ni提高至n/,并且变换器62 的效率n2提高至n2'。在该情况下,以下公式(9)成立。
[0141] w4'= n/n2'wfn/n2'(rA+rB)(n/w^/V2)---(9)然后,为了简便,考虑如通 过以下公式(1〇)表示的"效率的乘积不变"的情况。
[0142]runen/n2' 一(10)在该情况下,以下公式(11)成立,并且可以根据公式 (11)得到以下公式(12)。
[0143] w4' = Hi nzWfTli n2(rA+rB) (n/wj/v/2)---(11)
[0144] w4'-w4=n:nJrA+i^w/IXn々/)-(n1'/V2)} -(12)更具体地,当通过将v2 和V2'设置为V2= 12以及V2' = 12. 1而使得ni=0. 98并且n/ =0. 981时以下关系 (13)成立。
[0145] (n/O-Ui'/OX) --(13)因此,可以得到以下关系(14)。以下关系(14) 表示,甚至当通过增大变换器61的输出电压v2来提高变换器61的效率ni并且增大的变 换器61的输出电压^经受降压变换时,也可以提高变换器61和62的整体组合的效率。
[0146] w4' ~w4>0---(14)
[0147] 本文中所阐述的所有示例和条件性语言意在用于帮助读者理解本发明以及理解 由发明人提出以改进现有技术的概念的教示目的,并且其应当被解释为不限于这样的特别 阐述的示例和条件,并且在说明书中对这样的示例的组织不涉及示出本发明的优劣。虽然 已经详细描述了本发明的实施例,但是应当理解的是,可以在不背离本发明的精神和范围 的前提下对本发明做出各种改变、替换以及变更。
【主权项】
1. 一种控制装置,其特征在于设置有: 发生器,其生成用于驱动开关装置的驱动信号,以使得通过驱动所述开关装置而对输 入功率执行降压变换的变换器电路的输出电压与目标值匹配;以及 修改器,其修改所述目标值,以使得随着所述变换器电路的输出电流变低,所述输出电 压变得接近所述输出电压的上限值。2. 根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,随着所述输出电流变低,所述修改器 增大所述目标值。3. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述修改器将所述目标值增大为 下述电压值:该电压值比所述输出电压的上限值与下限值之间的中心值高。4. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述修改器修改所述目标值,以 使得当所述输出电流减小时,所述输出电压不超过所述上限值。5. 根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述修改器修改所述目标值,以使得 所述上限值与所述输出电压之间的差变得大于或等于预定的电压差。6. 根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,当所述输出电流超过预定的电流阈 值时,所述修改器对所述目标值进行设置,以使得当所述输出电流变低时,所述输出电压不 会由于所述驱动信号而变得接近所述上限值。7. 根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,当所述输出电流超过所述预定的电 流阈值时,所述修改器将所述目标值固定为预定值。8. 根据权利要求6或7所述的控制装置,其特征在于,所述预定的电流阈值为所述输出 电流的最大变化。9. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,在所述输出电流或所述输出电压 以大于或等于预定改变率的速率改变的间隔期间,所述修改器不修改所述目标值。10. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述修改器基于所述输出电流 突然减小时的所述输出电压的估计变化来修改所述目标值。11. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述修改器从根据所述输出电 流的大小而准备的多个候选中选择所述目标值。12. 根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,当检测到所述输出电流的增大 时,所述修改器减小所述目标值,并且当检测到所述输出电流的减小时,所述修改器在所述 输出电流减小的状态持续预定时间或更长时间之后增大所述目标值。13. -种DC-DC变换器,其特征在于设置有: 变换器电路,其包括开关装置和电感器,其中,输入功率被输入至所述开关装置,并且, 通过驱动所述开关装置,电流流过所述电感器; 发生器,其生成用于驱动所述开关装置的驱动信号,以使得通过驱动所述开关装置来 对所述输入功率执行降压变换的所述变换器电路的输出电压与目标值匹配;以及 修改器,其修改所述目标值,以使得随着所述变换器电路的输出电流变低,所述输出电 压变得接近所述输出电压的上限值。14. 一种开关电源设备,其特征在于设置有: AC-DC变换器,所述AC-DC变换器用于对AC功率进行变换并且输出DC功率; 变换器电路,所述变换器电路包括开关装置和电感器,从所述AC-DC变换器输出的所 述DC功率被输入至所述开关装置,并且通过对所述开关装置进行驱动,电流流过所述电感 器; 发生器,所述发生器用于生成对所述开关装置进行驱动的驱动信号,以使得所述变换 器电路的输出电压与目标值匹配,所述变换器电路通过对所述开关装置进行驱动来对所述 DC功率执行降压变换;以及 修改器,所述修改器用于修改所述目标值,以使得随着所述变换器电路的输出电流变 低,所述输出电压变得接近所述输出电压的上限值。15. -种信息处理设备,其特征在于设置有: 根据权利要求1或2所述的控制装置;以及 被供应所述输出电压的负载。
【专利摘要】提供了控制装置、DC-DC变换器、开关电源设备以及信息处理设备,所述控制装置包括:发生器,其生成用于驱动开关装置的驱动信号,以使得通过驱动所述开关装置而对输入功率执行降压变换的变换器电路的输出电压与目标值匹配;以及修改器,其修改所述目标值,以使得随着所述变换器电路的输出电流变低,所述输出电压变得接近所述输出电压的上限值。
【IPC分类】H02M7/217, H02M3/156
【公开号】CN105186868
【申请号】CN201510289359
【发明人】佐佐木智丈, 米泽游, 金儿纯司, 中岛善康
【申请人】富士通株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年5月29日
【公告号】EP2950436A2, EP2950436A3, US20150346788