DCDCのPWMにおけるランプ補償とサブハーモニクス発振抑制の関係

DCDCコンバータにおけるPWMが50%以上で動作する際、サブハーモニクス発振の抑制が重要です。特にランプ補償が効果的であると言われていますが、その役割がよくわからないという方も多いかもしれません。この記事では、ランプ補償がDCDCコンバータに与える影響と、その目的について解説します。

1. サブハーモニクス発振とは？

サブハーモニクス発振とは、PWM信号が一定の周波数で切り替わる際に発生する副次的な振動で、主に50%以上のデューティサイクルで問題となります。これにより、出力波形が非線形となり、システムの効率が低下します。この発振を抑制するためには、いくつかの方法が用いられますが、ランプ補償がその一つです。

ランプ補償は、PWM信号に小さな遅延を加え、発振を抑える手法です。デューティサイクルが50%以上の場合、信号の遅延がサブハーモニクス発振を抑える効果を発揮します。ランプ補償を行うことで、DCDCコンバータの出力がより安定し、効率的に動作します。

ランプ補償は、PWMの動作を変えるのではなく、信号のタイミングを調整することにより、発振を防ぐ手段です。これにより、50%以上のデューティサイクルでも問題なく使用できます。

ランプ補償は、あくまでも50%以上のデューティサイクルで発生するサブハーモニクス発振を抑制するための手法であり、50%以下にすることを強制するものではありません。したがって、ランプ補償を使用しても、50%以上のデューティサイクルでPWMを駆動し続けることが可能です。

この補償方法は、特に高効率が求められるシステムや、信号の安定性を重視する場合に有効です。

実際にランプ補償を使用したシステムでは、サブハーモニクス発振の抑制が確認されており、これによりDCDCコンバータの動作が安定することが分かっています。また、補償を適切に行うことで、効率の低下を防ぎ、コンバータの寿命を延ばす効果も期待できます。

ランプ補償は、50%以上のデューティサイクルで発生するサブハーモニクス発振を抑制するために使用される有効な方法です。50%以下にデューティサイクルを強制するものではなく、安定した動作を確保するために補償を施すことで、高効率での運用が可能となります。