DE102006014309B4

DE102006014309B4 - Schaltvorrichtung und Betriebsverfahren

Info

Publication number: DE102006014309B4
Application number: DE102006014309.4A
Authority: DE
Inventors: Koji Kawasaki; Keiji Shigeoka; Shinya Goto
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: US7269035B2; JP4498967B2; US20060221654A1; CN100550585C; CN1841899A; JP2006288103A; DE102006014309A1

Abstract

Schaltvorrichtung zum wiederholten Ein- und Ausschalten eines Schaltleistungselements (26), gekennzeichnet durch: einen Speicher (32), der ein Grundmuster speichert; und einen Treibpulsgenerator (31), der konfiguriert ist, um einen Zug von Treibpulsen (D1 bis D32) gemäß dem Grundmuster, das in dem Speicher gespeichert ist, für eine Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF) mit Anstiegszeitintervallen (Th1 bis Th3, Th1' bis Th3'), die Anstiegsflanken (a1 bis a32) der Treibpulse zugeordnet sind, und Abfallzeitintervallen (Tl1 bis Tl3, Tl1' bis Tl3'), die Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, zu erzeugen, wobei sich mindestens eines der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden; wobei eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF), die einer Wiederholungsfrequenz entspricht, derart ausgewählt wird, dass diese Wiederholungsfrequenz nicht in einem hörbaren Frequenzband liegt, wenn sich die Schaltfrequenzen, die aus mindestens einem der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle resultieren, und ihre zugeordneten Harmonischen mit einem gegebenen Frequenzband, für die die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, intermittierend überlappen.

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schaltvorrichtungen zum Betreiben von Schaltleistungselementen und Betriebsverfahren, und insbesondere auf eine Schaltvorrichtung und ein Betriebsverfahren zum Durchführen einer Schaltsteuerung, um Schaltrauschen, das während des Betriebs eines Schaltleistungselements auftritt, zu unterdrücken.
2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Eine Schaltvorrichtung dieses Typs weist eine Schaltvorrichtung auf, die bei einer Board-Leistungselektronikvorrichtung, die beispielsweise in einem Fahrzeug eingebaut ist, verwendet wird. Wenn eine solche Board-Leistungselektronikvorrichtung in einem Fahrzeug eingebaut ist, tritt Rauschen bzw. treten Geräusche während des Betriebs der Schaltvorrichtung auf und überlappen eine Frequenz einer Übertragungs- bzw. Sendestation, die durch einen fahrzeuginternen Rundfunkempfänger bzw. Radioempfänger ausgewählt ist. Wenn die Frequenz der ausgewählten Sendestation durch Rauschen überlappt ist, gibt ein Lautsprecher einer Wagen-Audioeinheit bzw. Wagen-Höreinheit eine hörbare Frequenz (Ton) aus, zu dem Rauschen gemischt ist, was einem Benutzer ein unbehagliches Gefühl gibt.
Verfahren sind in der Technik gut bekannt, bei denen, um solches Rauschen zu unterdrücken, ein Spektralverteilungs- bzw. streuungsschema verwendet wird, um Energien von harmonischen Komponenten einer Schaltfrequenz mit Blick auf das Eliminieren eines Energiepegels eines Durchschnittsrauschens zu verteilen bzw. zu streuen. Obwohl es ein solches Verfahren ermöglicht, die Energie des Rauschens, das durch die jeweiligen Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische verursacht wird, zu reduzieren, trifft man jedoch in der verwandten Technik auf Schwierigkeiten, bei denen, wenn die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen mit der Frequenz der Übertragungsstation überlappen, der Lautsprecher Rauschen auf eine unbehagliche Art und Weise ausgibt.
Obwohl es denkbar ist, dass ein Rauschfilter an der Schaltvorrichtung an einer Ausgangsseite derselben vorgesehen ist, um eine Reduzierung des Rauschens, das von dem Lautsprecher ausgegeben wird, zu erreichen, wird das Rauschfilter hinsichtlich seiner Struktur komplex und hinsichtlich seiner Größe groß, um Rauschen von dem Lautsprecher ausreichend zu unterdrücken.
Aus der DE 10 2005 062 451 A1 ist eine elektrische Leistungsschaltvorrichtung bekannt, welche ein reduziertes Rauschinterferenzmass mit Funkverbindungen herstellt. Die Leistungsschaltvorrichtung umfasst eine steuerbare Schalteinrichtung, die aufeinanderfolgende Schaltoperationen durchführt. Das Schaltsteuersignal wird in Form einer Folge von aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Typen von Impulsperioden-Mustern erzeugt, die in einer Speichereinheit abgespeichert sind. Die Schaltfrequenz wird dabei durch die inverse Größe der Impulsperiode der Impulsperioden-Muster gebildet.
Die US 6 538 484 B1 offenbart eine Hochfrequenz-PWM-Spannungssteuerung mit einem Pulsgenerator. Der Pulsgenerator erzeugt einen Zug von Impulsen, welche eine fest vorgegebene Pulsweite aufweisen, die proportional zu einer Zahl P sind.
Anschließend wird der Pulszug in Gruppen von G fortlaufenden Pulsen eingeteilt. In jeder Gruppe wird eine bestimmte Anzahl von Impulsen ausgewählt, wobei jeder ausgewählte Impuls geweitet wird. Die jeweils ausgewählten Impulse werden in jeder Gruppe so verteilt, dass Niederfrequenzkomponenten verringert werden.
Um sich einem solchen Problem zuzuwenden, wurden vorher Versuche vorgenommen, eine Schaltvorrichtung vorzusehen, die angeordnet ist, um eine Schaltfrequenz eines Schaltleistungselements derart einzustellen, dass Harmonische der Schaltfrequenz eine gegebene Beziehung mit einem Frequenzband einer ausgewählten Übertragungsstation aufweisen, wie es in den offengelegten Patentveröffentlichungen Nr. JP 2002-335672 A und Nr. JP 2003-88101 A offenbart ist. D. h., dass bei einer solchen Schaltvorrichtung ein Zug von Treibpulsen derart erzeugt wird, dass die Schaltfrequenz auf eine spezifizierte Frequenz, die sich von der ausgewählten Übertragungsstation unterscheidet, eingestellt ist, um zu vermeiden, dass ein Lautsprecher Rauschen ausgibt.
Aufgrund von stückweisen Variationen von Bauelementen, die die Schaltvorrichtung bilden, ist jedoch die Schaltfrequenz anfällig dafür, zu variieren, mit der Beziehung, die hinsichtlich des Frequenzbandes der ausgewählten Übertragungsstationen beibehalten wird. In der allgemeinen Praxis weist eine AM-Rundfunkstation außerdem eine Station mit einem Frequenzband (Bandbreite) in einem Bereich von ”9 kHz” in Japan und ”10 kHz” in den USA auf. Es scheint daher abwegig zu sein, dass die Schaltfrequenz auf die gegebene Beziehung innerhalb solch schmaler Frequenzbänder eingestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die folgende Erfindung wurde unter Beachtung der vorhergehenden Probleme vollendet und besitzt die Aufgabe, eine Schaltvorrichtung und ein verwandtes Betriebsverfahren zum Durchführen der Schaltsteuerung bei einem Modus zu schaffen, um das Auftreten einer Störung einer Kommunikation von hörbaren Informationen, die durch Rauschen, das aus der Schaltsteuerung resultiert, verursacht wird, geeignet zu unterdrücken.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 13 gelöst.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft eine Schaltvorrichtung zum wiederholten Ein- und Ausschalten eines Schaltleistungselements, die einen Speicher, der ein Grundmuster speichert, einen Treibpulserzeuger, der konfiguriert ist, um einen Zug von Treibpulsen gemäß dem Grundmuster, das in dem Speicher gespeichert ist, für eine Wiederholungszykluszeit mit Anstiegszeitintervallen, die Vorderflanken bzw. Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, und Abfallzeitintervallen, die Rückflanken bzw. Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, zu erzeugen, wobei sich mindestens eines der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden. Eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit, welche zu einer Wiederholfrequenz korrespondiert, wird ausgewählt, so dass diese Wiederholungsfrequenz nicht in einem hörbaren Band liegt, wenn die Schaltfrequenzen, die aus mindestens entweder den Anstiegszeitintervallen oder den Abfallzeitintervallen resultieren, und deren zugeordnete Harmonische mit einer gegebenen Frequenz, für die die Schaltvorrichtung eine Maßnahme zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, intermittierend bzw. mit Unterbrechungen überlappen.
Mit einer solchen, im Vorhergehenden erwähnten Struktur wird das Schaltleistungselement zu verteilten Zeitpunkten, die durch die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle, die sich in dem Grundmuster voneinander unterscheiden, verursacht werden, ein- und ausgeschaltet. Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische können somit in einem breiten Bereich von Frequenzen verteilt bzw. gestreut werden und überlappen einander nicht, was eine Reduzierung des Durchschnittsrauschens auf einen niedrigeren Energiepegel als derselbe, der auftritt, wenn das Schaltleistungselement bei festen Zeitintervallen betrieben wird, wie es im Stand der Technik praktiziert wird, verursacht.
Selbst wenn jedoch der Durchschnittsenergiepegel von Rauschen reduziert ist, ist es wahrscheinlich, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische die gegebene Frequenz überlappen. In einem solchen Fall kann Rauschen möglicherweise zu einem Signal (Sprachsignal) mit hörbaren Informationen bei der gegebenen Frequenz gemischt werden. In dieser Hinsicht wird die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit des Zuges von Treibpulsen als weg von dem hörbaren Frequenzband eingestellt. Selbst wenn daher die gegebene Frequenz durch die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische überlappt wird, um das Auftreten von Rauschen zu verursachen, fällt kein Rauschen, das von einem Lautsprecher in einer Endstufe ausgegeben wird, in das hörbare Frequenzband. Dies unterdrückt das Rauschen zufrieden stellend, um hörbare Informationen der Kommunikation nicht zu stören.
Der Treibpulserzeuger kann eine Frequenzverteilungseinrichtung, die angeordnet ist, um das Grundmuster, gemäß dem die Wiederholungszykluszeit die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle, die sich voneinander unterscheiden, aufweist, zu speichern, derart, dass Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische verteilt werden. Eine Verteilungsfrequenz, die einen Wiederholungszyklus des Grundmusters darstellt, ist höher als das hörbare Frequenzband eingestellt.
Mit einer solchen Struktur kann das Schaltleistungselement in einem Wiederholungsmodus mit dem Grundmuster, das die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle, die sich voneinander unterscheiden, aufweist, betrieben werden. Dies ermöglicht, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen der Treibpulse resultieren, zu verschiedenen Zeitpunkten im Gegensatz zu denselben der Praxis der verwandten Technik verteilt werden, was eine Reduzierung des Durchschnittsenergiepegels von Rauschen, das aus der Schaltsteuerung resultiert, ermöglicht.
Mit der vorhergehenden Struktur ist ferner die Verteilungsfrequenz, die die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit des Grundmusters darstellt, höher als die hörbare Frequenz eingestellt. Dies schließt zuverlässig die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit davon aus, in die hörbare Frequenz zu fallen, selbst unter Umständen, bei denen die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische, die aus den Anstiegszeitintervallen und Abfallzeitintervallen der Treibpulse resultieren, die gegebene Frequenz auf eine diskontinuierliche bzw. unterbrochene Art und Weise überlappen.
Das Grundmuster kann derart eingestellt sein, dass sich mindestens eines der Anstiegszeitintervalle und eines der Abfallzeitintervalle vollständig voneinander unterscheiden.
Mit der vorhergehenden Struktur können die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische, die aus diesen unterschiedlichen Zeitintervallen resultieren, auf eine weitere vorteilhafte Art und Weise verteilt werden.
Das Grundmuster kann derart eingestellt sein, dass die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen in einem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, einander nicht überlappen.
Mit einer solchen Struktur überlappen die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen in dem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung Maßnahmen für eine Rauschunterdrückung ergreifen muss, einander nicht. Selbst wenn daher die gegebene Frequenz und eine spezielle Harmonische einander überlappen, ermöglicht die Anwesenheit von lediglich einer speziellen Harmonischen die Reduzierung hinsichtlich des Energiepegels von Rauschen, das mit der gegebenen Frequenz überlappt. Zusätzlich kann vermieden werden, dass alle zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen die gegebene Frequenz überlappen, wenn das Grundmuster auf eine solche Weise eingestellt ist. Selbst wenn daher die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen die gegebene Frequenz überlappen, kann das Überlappen auf eine zuverlässige Art und Weise diskontinuierlich gemacht werden.
Das im Vorhergehenden erwähnte Frequenzband kann ferner gleich der gegebenen Frequenz sein oder ein Frequenzband aufweisen, das eine solche gegebene Frequenz betrifft.
Der Speicher speichert das Grundmuster, das aus einer Mehrzahl von Mustern, gemäß denen sich die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden, zusammengesetzt ist, und eine Einschaltdauersteuereinrichtung ist wirksam, um eine Einschaltdauersteuerung beim Auswählen von einem der Mehrzahl von Mustern durchzuführen, um zu ermöglichen, dass die Treibpulse jeweils relative Einschaltdauern aufweisen, gemäß denen die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, in dem hörbaren Frequenzband einander nicht überlappen.
Mit einer solchen im Vorhergehenden erwähnten Struktur weist das Grundmuster die mehreren Muster auf, gemäß denen sich die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden. Wenn die relativen Einschaltdauern der Treibpulse variabel eingestellt werden, treten abhängig von den relativen Einschaltdauern der Treibpulse Wahrscheinlichkeiten auf, bei denen die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen der Treibpulse, die in dem Grundmuster bestimmt sind, resultieren, einander in dem hörbaren Frequenzband mit der resultierenden Zunahme des Energiepegels des Rauschens überlappen. Im Gegensatz zu einem solchen Problem, führt dies mit der im Vorhergehenden erwähnten Struktur zu einem erfolgreichen Vermeiden einer Zunahme des Energiepegels von Rauschen während der Einschaltdauersteuerung, da das Grundmuster die Mehrzahl von Muster aufweist, die ausgewählt werden können, um zu ermöglichen, dass die Treibpulse relative Einschaltdauern aufweisen, gemäß denen die Schaltfrequenzen, die aus den Abfallzeitintervallen der Treibpulse resultieren, einander in dem hörbaren Frequenzband nicht überlappen.
Der Speicher kann die relativen Einschaltdauern der Treibpulse jeweils speichern, mit denen die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische einander nicht überlappen, und die Einschaltdauersteuereinrichtung ist wirksam, um die Einschaltdauersteuerung unter Verwendung der in dem Speicher gespeicherten relativen Einschaltdauern durchzuführen.
Aufgrund dessen, dass der Speicher die relativen Einschaltdauern der Treibpulse, durch die die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, einander nicht überlappen, speichert, kann die Einschaltdauersteuereinrichtung ohne weiteres eine Einschaltdauersteuerung durchführen, ohne zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische einander überlappen.
Der Speicher kann das Grundmuster einschließlich einer Mehrzahl von Mustern speichern, derart, dass die Treibpulse in einem der mehreren Muster und die Treibpulse in dem anderen der mehreren Muster unterschiedliche Einschaltdauern aufweisen, und die Einschaltdauersteuereinrichtung wählt eines der Mehrzahl von Mustern abhängig von einer erforderlichen Einschaltdauer aus.
Wenn die Einschaltdauersteuerung unter Verwendung des Zugs von Treibpulsen durchgeführt wird, wobei die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle in dem Grundmuster bestimmt werden, überlappen die Schaltfrequenzen, die aus den Zeitintervallen resultieren, einander möglicherweise. Mit der im Vorhergehenden erwähnten Struktur wird eines der mehreren Muster des Grundmusters abhängig von der erforderlichen Einschaltdauer ausgewählt. Unter Umständen, bei denen die erforderliche Einschaltdauer unter Verwendung des Zugs von Treibpulsen, der gemäß einem der mehreren Muster bestimmt wird, eingestellt wird und die Schaltfrequenzen, die aus den Zeitintervallen der Treibpulse, die in dem einen der mehreren Muster bestimmt werden, einander überlappen, wird das andere der mehreren Muster, die das Grundmuster bilden, ausgewählt. Dies vermeidet, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen. Die erforderliche Einschaltdauer kann außerdem erhalten werden, während zufrieden stellend vermieden wird, dass die Schaltfrequenzen, die aus den Zeitintervallen der Treibpulse resultieren, einander überlappen.
Der Speicher kann die Einschaltdauersteuereinrichtung, die die Einschaltdauersteuerung durchführt, speichern, um eine Durchschnittseinschaltdauer zu liefern, die eine erforderliche Einschaltdauer für die Wiederholungszykluszeit beim Auswählen der unterschiedlichen Einschaltdauern erfüllt.
Bei Situationen, bei denen die Einschaltdauer mit den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen der Treibpulse für den Wiederholungszyklus mit Blick auf das Liefern der erforderlichen Einschaltdauer variabel gesteuert wird, überlappen sich die Schaltfrequenzen, die durch die Zeitintervalle der Treibpulse verursacht werden, möglicherweise. Die Struktur, die im Vorhergehenden erwähnt ist, wendet sich jedoch einem solchen Problem durch Auswählen von einer der unterschiedlichen Einschaltdauern zu, die durch die Zeitintervalle in den mehreren Muster der Grundmusters geliefert werden. Dies führt zu der Vermeidung des Auftretens der Einschaltdauer, unter der die Schaltfrequenzen, die durch die Zeitintervalle der Treibpulse verursacht werden, einander überlappen. Mit den Treibpulsen, die in den mehreren Muster bestimmt werden, um die Durchschnittseinschaltdauer in Übereinstimmung mit der erforderlichen Einschaltdauer zu liefern, kann außerdem die Schaltvorrichtung die erforderliche Einschaltdauer liefern, ohne zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen, die durch die Zeitintervalle der Treibpulse bewirkt werden, einander überlappen.
Die Einschaltdauersteuereinrichtung kann die Einschaltdauersteuerung derart durchführen, dass die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen der Treibpulse resultieren, in einem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung eine Maßnahme für eine Rauschunterdrückung ergreifen muss, einander nicht überlappen.
Mit einer solchen im Vorhergehenden beschriebenen Struktur wird eine variable Steuerung der Einschaltdauer der Wiederholungszykluszeit durchgeführt, um auszuschließen, dass die Harmonischen der Schaltfrequenzen in dem im Vorhergehenden erwähnten Frequenzband einander überlappen. Dies führt zu der Vermeidung einer Zunahme des Energiepegels von Rauschen in Frequenzen, die aus dem Überlappen zwischen den Harmonischen resultieren.
Das Frequenzband kann ferner als gleich der oben dargelegten gegebenen Frequenz eingestellt sein und ein Frequenzband, das eine solche gegebene Frequenz betrifft, aufweisen.
Die gegebene Frequenz kann eine Frequenz aufweisen, die in ein Frequenzband einer Rundfunkübertragung fällt, und ein Ausdruck ”um die gegebene Frequenz zu überlappen” bezieht sich auf einen Status, bei der ein Frequenzunterschied hinsichtlich der gegebenen Frequenz in eine Bandbreite für eine Übertragungsstation einer Rundfunkübertragung fällt.
Verschiedene Übertragungsstationen der Rundfunkübertragung weisen gegebene Frequenzbänder (Bandbreiten) auf. In dieser Hinsicht kann durch Definieren des Überlappungsstatus unter Verwendung der Bandbreite für eine Übertragungsstation die Schaltvorrichtung konfiguriert werden, um sich dem Problem des Rauschens, das mit den Frequenzen von den verschiedenen Übertragungsstationen kollidiert, geeignet zuzuwenden.
Die Frequenzverteilungseinrichtung ist wirksam, um die Anstiegszeitintervalle der Treibpulse durch jeweilige gegebene Verschiebemengen zu verschieben.
Während der Schaltsteuerung des Schaltleistungselements ist das Schaltleistungselement allgemein von Spannungsstoßrauschen begleitet in Betrieb. Unter Umständen, bei denen eine Kommunikation von hörbaren Informationen unter Verwendung eines Frequenzbandes nahezu gleich zu einer Frequenz eines Klingelns bzw. Überschwingens mit dem Spannungsstoß durchgeführt wird, wird die Übertragung von hörbaren Informationen möglicherweise durch einen Leistungsspannungsstoß, der dem unkontrollierten Schwingen folgt, gestört, insbesondere da die Leistung eine hohe Energie aufweist. Ein Spannungsstoß weist einen hohen Energiepegel mit der daraus resultierenden Sorge über eine bemerkenswerte Zunahme des Energiepegels des Rauschens bei einer speziellen Frequenz bei der Anwesenheit des häufigen Auftretens von einem solchen Spannungsstoß gefolgt von einem unkontrollierten Schwingen auf.
Mit der im Vorhergehenden erwähnten Struktur kann die Rauschenergie eines Spannungsstoßes unter Verwendung von bevorzugten Verfahren verteilt werden, da die Anstiegszeitintervalle der Treibpulse durch die gegebenen Verschiebungsmengen verschoben werden können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements, wobei das Verfahren das Vorbereiten eines Schaltleistungselements und das Anwenden des Schaltleistungselements mit einem Zug von Treibpulsen bei einem Grundmuster für eine Wiederholungszykluszeit mit Anstiegszeitintervallen, die Vorderflanken bzw. Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, und Abfallzeitintervallen, die Rückflanken bzw. Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, aufweist, wobei sich die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden. Eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit wird von einem hörbaren Band weggehalten, wodurch Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische eine gegebene Frequenz, bei der eine Rauschunterdrückung benötigt wird, nicht überlappen.
Mit dem im Vorhergehenden beschriebenen Betriebsverfahren wird das Schaltleistungselement mit dem Zug von Treibpulsen in dem Grundmuster für die Wiederholungszykluszeit getrieben, wobei die Treibpulse die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle, die sich voneinander unterscheiden, aufweisen, um zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen, die von Harmonischen begleitet sind, hinsichtlich der Frequenz verteilt werden, um den Energiepegel von Rauschen, das aus den Schaltfrequenzen und den zugeordneten Harmonischen resultiert, zu minimieren. Die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit wird zusätzlich von dem hörbaren Band weggehalten. Dies ermöglicht, dass vermieden wird, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen die gegebene Frequenz, bei der eine Rauschunterdrückung benötigt wird, überlappen.
Die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle können in einem Anstiegszeitintervallmuster bzw. einem Abfallzeitintervallmuster bestimmt werden, derart, dass Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, verteilt werden.
Mit einem solchen Betriebsverfahren sind die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle der Treibpulse in dem Anstiegszeitintervallmuster und dem Abfallzeitintervallmuster definiert. Die Treibpulse können daher das Schaltleistungselement treiben, derart, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen auf eine zuverlässige Art und Weise vermindert werden.
Das Anstiegszeitintervallmuster und das Abfallzeitintervallmuster sind derart eingestellt, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen in einem Frequenzband, für das eine Rauschunterdrückung benötigt wird, einander nicht überlappen.
Mit einem solchen Verfahren zum Betreiben des Schaltleistungselements überlappen sich die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen in dem Frequenzband, für das eine Rauschunterdrückung benötigt wird, nicht. Die Anwendung eines solchen Betriebsverfahrens auf eine Schaltvorrichtung, die in einer Leistungselektronikvorrichtung enthalten ist, ermöglicht daher eine Kommunikation von hörbaren Informationen auf eine zufrieden stellende Art und Weise, ohne unter der Störung von Rauschen, das aus der Schaltsteuerung des Schaltleistungselements resultiert, zu leiden.
Die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle können sich voneinander in dem Anstiegszeitintervall und dem Abfallzeitintervall unterscheiden, um zu ermöglichen, dass die Treibpulse jeweils gegebene relative Einschaltdauern aufweisen, durch die die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen in einem hörbaren Frequenzband einander nicht überlappen.
Mit unterschiedlich in dem Anstiegszeitintervallmuster und dem Abfallzeitintervallmuster eingestellten Anstiegszeitintervallen und Abfallzeitintervallen weisen die Treibpulse die relativen Einschaltdauern auf, um eine gegebene Einschaltdauer zu liefern, ohne zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen in dem hörbaren Frequenzband einander überlappen. Der Zug von Treibpulsen kann daher die Einschaltdauer liefern, ohne die Kommunikation von hörbaren Informationen zu stören.
Der Wiederholungszeitzyklus kann eine Steuerzykluszeit, die eine erste und eine zweite Zeitdauer mit den Anstiegszeitintervallen in dem Anstiegszeitintervallmuster und den Abfallzeitintervallen in dem Abfallzeitintervallmustern aufweist, aufweisen, wobei es die erste und die zweite Zeitdauer ermöglichen, dass die Treibpulse jeweils gegebene relative Einschaltdauern, die sich voneinander unterscheiden, aufweisen.
Wenn der Zug von Treibpulsen für die Wiederholungszykluszeit aus den ersten und zweiten Zeitdauern, gemäß denen die Treibpulse in den ersten und zweiten Zeitdauern sich voneinander unterscheidende Einschaltdauern aufweisen, zusammengesetzt ist, können die ersten und zweiten Zeitdauern die relativen Einschaltdauern liefern, ohne zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen einander überlappen.
Die ersten und die zweiten Zeitdauern können ermöglichen, dass die Treibpulse eine Durchschnittseinschaltdauer in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Einschaltdauer aufweisen.
Wenn die Treibpulse, die in den ersten und zweiten Zeitdauern bestimmt werden, um die Durchschnittseinschaltdauer in Übereinstimmung mit der erforderlichen Einschaltdauer zu liefern, kann das Schaltleistungselement betrieben werden, um die erforderliche Einschaltdauer zu liefern, ohne zu bewirken, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen einander überlappen.
Die Anstiegsflanken der Treibpulse können von den Anfängen der Anstiegszeitintervalle jeweils durch gegebene Verschiebemengen verschoben sein, derart, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen einander in einem gegebenen Frequenzband nicht überlappen.
Wenn das Schaltleistungselement ansprechend auf den Zug von Treibpulsen, dessen Anstiegsflanken von den Anfängen der Anstiegszeitintervalle um gegebene Verschiebmengen verschoben sind, betrieben wird, kann vermieden werden, dass Harmonische mit einem Spannungsstoß, der aufgrund der Zeitintervalle der Treibpulse auftritt, in dem Frequenzband einander überlappen. Eine Kommunikation von hörbaren Informationen kann daher auf eine zuverlässige Art und Weise erreicht werden, ohne unter dem Überlappen zwischen den Harmonischen zu leiden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Hybridfahrzeugs zeigt, in das eine Leistungssteuervorrichtung, die eine Schaltvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, eingebaut ist;
2 ein Schaltungsdiagramm, das einen Gleich-Gleich-Wandler, der die Schaltvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels enthält, zeigt;
3A ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen, der bei der Praxis der verwandten Technik zum Ein- und Ausschalten eines Schaltleistungstransistors verwendet wird;
3B eine Ansicht, die einen Status, bei dem Schaltfrequenzen, die aus den Zeitintervallen der Treibpulse resultieren, einander überlappen, darstellt;
3C eine Ansicht, die Rauschpegel der Schaltfrequenzen, die durch die in 3A gezeigten Zugtreibpulse bewirkt werden, darstellt;
4 eine Ansicht, die ein analysiertes Resultat von Rauschpegeln der Schaltfrequenzen, die bei der Schaltvorrichtung der verwandten Technik angetroffen werden, darstellt;
5 eine Ansicht, die ein weiteres analysiertes Resultat von Rauschpegeln der Schaltfrequenzen, die bei der Schaltvorrichtung der verwandten Technik angetroffen werden, darstellt;
6A ein Wellenformdiagramm eines Zugs von Treibpulsen, die durch die Schaltvorrichtung des in 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels erzeugt werden, für ein Verfahren zum Betreiben des Schaltleistungstransistors, um durch die Schaltvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt zu werden;
6B eine Ansicht, die die Schaltfrequenzen, die aus den Zeitintervallen der in 6A gezeigten Treibpulse resultieren, zeigt;
7A ein Wellenformdiagramm eines weiteren Zuges von Treibpulsen, der durch die in 2 gezeigte Schaltvorrichtung erzeugt wird;
7B eine schematische Ansicht, die zeigt, wie die zwei Treibpulse zu einer Geschwindigkeit, die höher als eine hörbare Frequenz ist, umgeschaltet werden;
7C eine Ansicht ist, die zeigt, wie die Schaltfrequenzen zu der Geschwindigkeit, die höher als die hörbare Frequenz ist, umgeschaltet werden;
8A eine Ansicht ist, die ein Resultat des Messens eines Rauschpegels, der durch die Schaltsteuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels bewirkt wird, zeigt;
8B eine Ansicht, die ein weiteres Resultat des Messens eines Rauschpegels, der durch die Schaltsteuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels bewirkt wird, zeigt, wobei die Schaltfrequenzen zu einem höheren Pegel als die hörbare Frequenz verteilt werden;
9A ein Wellenformdiagramm, das einen Zug von Treibpulsen, der in einem Grundmuster gebildet ist, das aus zwei Zeitintervallen zusammengesetzt ist, zum Darstellen eines Problems von Schaltfrequenzen, die durch Abfallflanken der Zeitintervalle bewirkt werden, zeigt;
9B eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Einschaltdauer, die durch den Zug von Treibpulsen geliefert wird, und Schaltfrequenzen, die durch die Abfallflanken bewirkt werden, darstellt;
10A ein Wellenformdiagramm, das einen Zug von Treibpulsen mit drei Zeitintervallen zum Darstellen eines Problems von Schaltfrequenzen, die durch Abfallflanken der drei Zeitintervalle bewirkt werden, zeigt;
10B eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Einschaltdauer, die durch den Zug von Treibpulsen geliefert wird, und Schaltfrequenzen, die durch die Abfallflanken der drei Zeitintervalle bewirkt werden, darstellt;
11 eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Einschaltdauer des Zuges von Treibpulsen und einem Überlappungsstatus von Schaltfrequenzen darstellt;
12A und 12B Wellenformdiagramme von einem ersten und einem zweiten Zug von Treibpulsen basierend auf einem ersten und einem zweiten Grundmuster, die abhängig von einem Überlappungsstatus von Schaltfrequenzen umgeschaltet werden;
12C und 12D Ansichten zum Darstellen von Bereichen von Einschaltdauern, die durch die Züge von Treibpulsen gemäß dem ersten und dem zweiten Grundmuster zu liefern sind;
13 ein Wellenformdiagramm, das ein Spannungsstoßrauschen zeigt, das durch ein unkontrolliertes Schwingen, das bewirkt wird, wenn ein Schaltleistungselement betrieben wird, begleitet wird;
14A eine Wellenform, die ein Verteilungsmuster von Spannungsstoßrauschen zeigt, das durch den Zug von Treibpulsen, der durch die Schaltvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels erzeugt wird, bewirkt wird;
14B eine Wellenform, die ein Verteilungsmuster eines Spannungsstoßrauschens zeigt, das durch den Zug von Treibpulsen, der in der Praxis der verwandten Technik erzeugt wird, bewirkt wird;
15 ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen zum Durchführen einer Einschaltdauersteuerung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
16 eine Abbildung, die die Beziehung zwischen der Einschaltdauer des Zuges von Treibpulsen und dem Auftreten von Schaltfrequenzen, die einander überlappen, bei einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
17A ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen für eine Wiederholungszykluszeit, der aus zwei Anstiegszeitintervallen zusammengesetzt ist, bei einem Schaltsteuermodus eines vierten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
17B ein Wellenformdiagramm eines weiteren Zuges von Treibpulsen, dessen Anstiegsflanken um minimale Verschiebungsmengen verschoben sind, bei dem Schaltsteuermodus des vierten Ausführungsbeispiels;
18 eine Abbildung, die die Beziehung zwischen einer Grundfrequenz und zugeordneten Harmonischen zum Darstellen der Wahrscheinlichkeit, mit der die zugeordneten Harmonischen einander überlappen, zeigt;
19A ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen, der den drei Anstiegszeitintervallen für eine Wiederholungszykluszeit zugeordnet ist;
19B eine Ansicht, die zeigt, wie Schaltfrequenzen, die durch Anstiegsflanken der in 19A gezeigten Treibpulse bewirkt werden, Harmonische aufweisen;
19C eine Ansicht, die zeigt, wie die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen einander überlappen;
20 ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen in einer modifizierten Form der verschiedenen Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung;
21 ein Schaltungsdiagramm, das ein weiteres Beispiel des in 2 gezeigten Gleich-Gleich-Wandlers zeigt;
22A ein Schaltungsdiagramm eines Wechselrichters, der Schaltleistungselemente, auf die die Schaltvorrichtung und ein Betriebsverfahren der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, aufweist; und
22B eine Ansicht, die eine Wellenform eines Spannungsausgangssignals, das durch den in 22A gezeigten Wechselrichter erzeugt wird, zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
[ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL]
Eine Schaltvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angewendet auf eine Schaltvorrichtung eines Gleich-Gleich-Wandlers, der in einem Hybridfahrzeug eingebaut ist, beschrieben.
1 zeigt eine Gesamtstruktur eines Hybridfahrzeugs HV, bei der die Schaltvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels angewendet wird. Das Hybridfahrzeug HV ist als einen Motor 2, einen Motorerzeuger 4 bzw. Motorgenerator und eine Leistungsverteilungsvorrichtung 6, die zwischen den Motor 2 und den Motorerzeuger 4 geschaltet ist, um Antriebsleistung, die aus demselben resultiert, zu den Antriebsrädern 10, 10 zu übertragen, aufweisend gezeigt.
Der Motorerzeuger 4 besitzt eine Funktion, um Antriebsleistung zu der Leistungsverteilungsvorrichtung 6 zu liefern, und zusätzlich eine Funktion, um regenerative Leistung von der Leistungsverteilungsvorrichtung 6 zum Erzeugen von regenerativer elektrischer Leistung aufzunehmen. Der Motorerzeuger 4 ist mit einer Leistungssteuereinheit 14, die einen Gleich-Gleich-Wandler, einen Wechselrichter und eine Hochspannungsbatterie aufweist, elektrisch verbunden. Die Leistungssteuereinheit 14 wandelt Wechselleistung, die von dem Motorerzeuger 4 erzeugt wird, in eine Gleichleistung zur Speicherung als eine Hochspannungsleistung um. Die Leistungssteuereinheit 14 wandelt zusätzlich eine Hochspannungsleistung in eine Niederspannungsleistung zur Speicherung in einer Batterie 16 um.
Ein Rundfunkempfänger 18 bzw. Funkempfänger und ein Lautsprecher 19 sind in dem Hybridfahrzeug HV eingebaut. Der Rundfunkempfänger 18 weist einen AM-Empfänger und einen FM-Empfänger auf. Der AM-Empfänger dient hier dazu, um eine modulierte Welle zu erfassen und zu demodulieren, deren Trägerwelle mit einer analogen AM-Modulation moduliert ist, um als ein Audiosignal an dem Lautsprecher 19 angelegt zu sein. Diese AM-Übertragung weist ein Frequenzband, das beispielsweise von 510 bis 1729 kHz reicht, auf. Der FM-Empfänger dient unterdessen dazu, eine modulierte Welle zu erfassen und zu demodulieren, die einer Frequenzmodulation unterliegt, um ein Audiosignal auszugeben, das an den Lautsprecher 19 angelegt wird. Die FM-Übertragung weist ein Frequenzband, das beispielsweise von 76 bis 108 MHz reicht, auf.
2 zeigt Strukturen des Gleich-Gleich-Wandlers 20 und eine Steuervorrichtung (die eine Rolle als eine Schaltvorrichtung spielt) der Leistungssteuereinheit 14.
Der Gleich-Gleich-Wandler 20 ist als ein Isolationstyp-Gleich-Gleich-Wandler 20 konfiguriert. Der Gleich-Gleich-Wandler 20 weist insbesondere eine Reihenschaltung 20A, die eine Hochspannungsbatterie 15, die Gleichstromleistung speichert, die von dem Wechselrichter, der Wechselleistung, die durch den in 1 gezeigten Motorerzeuger 4 erzeugt wird, wechselrichtet, geliefert wird, ein Schaltleistungselement 26 und eine Spule 23A eines Transformators 23 bzw. Übertragers aufweist, und eine Niederspannungsschaltung 20B, die angepasst ist, um Niederspannungsleistung zu der Batterie 16 (siehe 1) auszugeben, auf. Die Niederspannungsschaltung 20B weist hier eine Spule 23b des Transformators 23, eine erste Diode 27 und eine Induktionsspule 28, die zu der Spule 23b in Reihe geschaltet sind, auf. Eine zweite Diode 22 ist ferner zwischen einen Verbindungspunkt zwischen der ersten Diode 27 und der Induktionsspule 28 und Masse geschaltet. Mit einer solchen Struktur wird eine Schaltsteuerung durchgeführt, um das Schaltleistungselement 26 zum Steuern eines Ausgangssignals des Gleich-Gleich-Wandlers 20 wiederholt ein- und auszuschalten.
Die Schaltsteuerung wird durch einen Mikrocomputer 30, der eine Rolle als die Schaltvorrichtung spielt, durchgeführt. Der Mikrocomputer 30 weist eine Zentralverarbeitungseinheit 31, die eine Rolle als ein Treibpulserzeuger spielt, eine Frequenzverteilungseinheit und eine Einschaltdauersteuereinheit und einen Speicher, der angeordnet ist, um ein Grundmuster für einen Zug von Treibpulsen zu speichern, der durch den Treibpulserzeuger 31 zu erzeugen ist, auf. An den Mikrocomputer 30 ist das Leistungsausgangssignal von dem Gleich-Gleich-Wandler 20 angelegt und bewirkt, dass die Zentralverarbeitungseinheit 31 den Zug von Treibpulsen gemäß dem Grundmuster, das in dem Speicher 32 gespeichert ist, zum Durchführen der Schaltsteuerung erzeugt, worauf ein Treiber 40 den Schaltleistungstransistor 26 ein- und ausschaltet, um den Gleich-Gleich-Wandler 20 zu einem gewünschten Leistungsausgangssignal zu steuern. Der Mikrocomputer 30 ermöglicht insbesondere der Zentralverarbeitungseinheit 31, als der Treibpulserzeuger zu dienen, um den Zug von Treibpulsen durch den Treiber 40 zu dem Schaltleistungstransistor 26 auf eine im Folgenden detailliert beschriebene Art und Weise auszugeben.
Während des Schaltbetriebs des Schaltleistungselements 26 gemäß einer solchen Schaltsteuerung erzeugt das Schaltleistungselement 26 Rauschen, das möglicherweise eine Frequenz einer Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 ausgewählt ist, überlappt. Rauschen, das aus einer solchen Schaltsteuerung resultiert, weist nicht nur Strahlungsrauschen, sondern ferner Leitungsrauschen auf, das durch die in 2 gezeigten Leitungen L1, L2 fließt. D. h., die Leitung L1, die mit Masse des Empfängers 18 verbunden ist, ist mit dem Gleich-Gleich-Wandler 20 der Leistungssteuereinheit 14 verbunden, und die Leitung L2, durch die der Empfänger 18 und die Batterie 16 verbunden sind, ist mit dem Gleich-Gleich-Wandler 20 der Leistungssteuereinheit 14 verbunden, was bewirkt, dass Rauschen, das aus dem Gleich-Gleich-Wandler 20 resultiert, an den Empfänger 18 über die Leitungen L1, L2 angelegt ist.
Rauschen, das aus einer solchen Schaltsteuerung resultiert, wird mit der Frequenz der ausgewählten Übertragungsstation gemischt, insbesondere, wenn die Frequenz der Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 empfangen wird, mit den Schaltfrequenzen und den zugeordneten Harmonischen, die durch die Schaltsteuerung bewirkt werden, überlappt. Im Folgenden sind Details des Rauschens unter Bezugnahme auf 3A bis 3C, 4 und 5 beschrieben.
3A zeigt einen Zug von Treibpulsen zum Treiben des Schaltleistungstransistors 26 auf eine Art und Weise, wie sie in der Schaltvorrichtung der verwandten Technik praktiziert wird. In diesem Zusammenhang ist der Schaltleistungstransistor 26 während einer Ein-Zeit (während einer Zeitdauer mit einem ”H” des logischen Pegel) oder während einer Aus-Zeit (während einer Zeitdauer mit einem ”L” des logischen Pegels) eingeschaltet. Wenn beispielsweise der Schaltleistungstransistor 26 einen N-Kanal-MOS-Transistor aufweist, ist der Schaltleistungstransistor 26 während einer Zeitdauer, in der der Treibpuls auf dem logischen Pegel ”H” verbleibt, eingeschaltet. Wenn ferner der Schaltleistungstransistor 26 einen P-Kanal-MOS-Transistor aufweist, ist der Schaltleistungstransistor 26 während einer Zeitdauer, in der der Treibpuls auf einem logischen Pegel ”L” bleibt, eingeschaltet. Die vorliegende Erfindung ist ferner im Folgenden in Verbindung mit einem exemplarischen Fall beschrieben, bei dem der Schaltleistungstransistor 26 während einer Ein-Zeit, in der der Treibpuls auf einem logischen Pegel ”H” bleibt, eingeschaltet ist.
Mit einer Wellenform des in 3A gezeigten Zuges von Treibpulsen, der in der verwandten Technik praktiziert wird, weisen die Treibpulse d1, d2 Anstiegsflanken a1, a2 mit einem Zeitintervall Th und Abfallflanken b1, b2 mit einem Zeitintervall Tl auf. Die Zeitintervalle Th und Tl sind eingestellt, um gleich zu sein. Jeweilige Schaltfrequenzen fh, fl, die umgekehrte Zahlen dieser Zeitintervalle darstellen, treten daher bei der gleichen in 3B gezeigten Frequenz auf, was zu einer Zunahme eines Durchschnittsenergiepegels von Rauschen bei den Schaltfrequenzen fh, fl (wobei die Schaltfrequenzen fh, fl in 3B zur Verdeutlichung bei geringfügig abweichenden Punkten graphisch dargestellt sind) führt. Wie in 3C gezeigt ist, weist dementsprechend das Rauschen bei den Schaltfrequenzen fh, fl und Frequenzen von zugeordneten Harmonischen ”fh × 2, fh × 3, fh × 4, fh × 5 (fl × 2, fl × 3, fl × 4, fl × 5)” vergrößerte Energiepegel auf.
4 zeigt ein experimentelles Testresultat der Energiepegel von Rauschen, das erscheint, wenn der Schaltleistungstransistor gemäß einer Schaltsteuerung unter Verwendung des in 3A gezeigten Zuges von Treibpulsen betrieben wird. Wie in 4 gezeigt ist, zeigen sowohl das Spitzenrauschen, das durch durchgezogene Linien gezeigt ist, als auch das Durchschnittsrauschen, das durch gestrichelte Linien gezeigt ist, jeweils hohe Energiepegel.
Um hier die Energiepegel von Rauschen, das aus den Schaltfrequenzen resultiert, zu reduzieren, ist es denkbar, verschiedene Steuerverfahren auszuführen, die umfassen: (a) eine PWM-Steuerung, bei der Ein-Zeiten von jeweiligen Treibpulsen zufällig gemacht werden; (b) eine PWM-Steuerung, bei der eine Mehrzahl von Schaltfrequenzen eingestellt wird; und (c) eine Schaltsteuerung, die gemäß einem bestimmten Muster ausgeführt wird, derart, dass Anstiegsflanken und Abfallflanken von Treibpulsen verteilt werden, um zu verhindern, dass die Anstiegsflanken und die Abfallflanken der Treibpulse bei festen Intervallen nicht auftreten.
5 zeigt ein experimentelles Testresultat für Energiepegel von typischem Rauschen, das auftritt, wenn eine Schaltsteuerung unter Verwendung von im Vorhergehenden dargelegten Steuerverfahren durchgeführt wird. Wie in 5 gezeigt ist, ermöglicht das Durchführen einer Schaltsteuerung unter Verwendung der im Vorhergehenden erwähnten Steuerverfahren eine bemerkenswerte Reduzierung des Durchschnittsenergiepegels von Rauschen. D. h., das experimentelle Testresultat, das in 5 gezeigt ist, zeigt eine weitere Reduzierung des Durchschnittsenergiepegels von Rauschen als bei 4.
Obwohl der Durchschnittsenergiepegel von Rauschen minimiert ist, ist es jedoch wahrscheinlich, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen eine Frequenz einer Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 ausgewählt ist, überlappen, was bewirkt, dass der Lautsprecher 19 ein Eigenrauschen ausgibt. Wenn natürlich ein Zug von Treibpulsen gemäß einem speziellen Muster erzeugt wird, um zu vermeiden, dass das Auftreten der Schaltfrequenzen und der zugeordneten Harmonischen die Frequenz der Übertragungsstation überlappt, kann man sich dem Problem des Eigenrauschens zuwenden. Ein solches Einstellen ist jedoch, wie im Vorhergehenden erwähnt ist, schwer zu erreichen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt der Treibpulserzeuger 31 einen Zug von Treibpulsen D1 bis D3 für eine Wiederholungszykluszeit T, wie in 6A gezeigt ist. Die Treibpulse D1 bis D3 weisen insbesondere ein Anstiegszeitintervallmuster LT, das Anstiegszeitintervalle Th1 bis Th3 aufweist, die sich auf Anstiegsflanken a1, a2, a3 der Treibpulse D1 bis D3 beziehen, bei denen der Schaltleistungstransistor eingeschaltet ist, und ein Abfallzeitintervallmuster TT auf, das Abfallzeitintervalle Tl1 bis Tl3 aufweist, die sich auf Abfallflanken b1, b2, b3 der Treibpulse D1 bis D3 beziehen, bei denen der Schaltleistungstransistor ausgeschaltet ist. Die Anstiegszeitintervalle Th1 bis Th3 und die Abfallzeitintervalle Tl1 bis Tl3 sind eingestellt, um sich voneinander zu unterscheiden. Mit solchen Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern werden die Schaltfrequenzen auf verschiedene Frequenzpegel verteilt. Eine Verteilungsfrequenz, die eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit T darstellt, ist höher als eine hörbare Frequenz eingestellt. Der Treibpulserzeuger 31 spielt daher eine Rolle als Frequenzverteilungseinheit, wie es im Vorhergehenden dargelegt ist.
Mit solchen Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern unterscheiden sich Schaltfrequenzen fh1 bis fh3, die den Anstiegszeitintervallen Th1 bis Th3 zugeordnet sind, und Schaltfrequenzen fl1 bis fl3, die den Abfallzeitintervallen Tl1 bis Tl3 zugeordnet sind, voneinander. Die Schaltfrequenzen fh1 bis fh3 und die Schaltfrequenzen fl1 bis fl3 werden daher zu verschiedenen Pegeln, wie in 6B gezeigt ist, verteilt. Dies führt zu einer Reduzierung des Durchschnittsrauschens aufgrund solcher verteilter Schaltfrequenzen.
Selbst wenn der Zug von Treibpulsen jedoch gemäß solchen Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern erzeugt wird, ist es wahrscheinlich, dass entweder eine der Schaltfrequenzen fh1 bis fh3 und der Schaltfrequenzen fl1 bis fl3 oder entweder eine der zugeordneten Harmonischen eine Frequenz einer AM-Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 empfangen wird, überlappt, mit dem resultierenden Auftreten von Rauschen, das durch den Lautsprecher 19 ausgegeben wird. Um sich einem solchen Problem zuzuwenden, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bereitstellung des Speichers 32 des Mikrocomputers 30 derart konfiguriert, dass die Verteilungsfrequenz, die die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit T des Zugs von Treibpulsen darstellt, größer als eine hörbare Frequenz eingestellt ist. Selbst wenn daher entweder eine der Schaltfrequenzen fh1 bis fh3 und der Schaltfrequenzen fl1 bis fl3 oder entweder eine der zugeordneten Harmonischen die Frequenz der AM-Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 empfangen wird, diskontinuierlich überlappt, wird eine umgekehrte Zahl eines Zeitintervalls zwischen einem vorhergehenden Überlappungszustand und einem folgenden Überlappungszustand höher als die hörbare Frequenz sein. Rauschen, das von dem Lautsprecher in einer Endstufe ausgegeben wird, fällt dementsprechend nicht in ein hörbares Frequenzband, wodurch das Überlappen eines Audiosignals der Übertragungsstation, das durch den Lautsprecher 19 auszugeben ist, durch Audiorauschen geeignet unterdrückt wird.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”um höher als die hörbare Frequenz zu sein” auf eine Frequenz, die höher als beispielsweise ”20 kHz” ist. Dies liegt an der Tatsache, dass die hörbare Frequenz in einen Bereich von ”20 Hz bis 20 kHz” fällt. Ein solcher Wert ist natürlich nicht absolut. In der tatsächlichen Praxis bestehen Unterschiede des Hörvermögens von Menschen zwischen Einzelnen, und es ist selten, dass eine akustische Welle in einem Bereich von beispielsweise ”20 kHz” durch Menschen aufgefangen wird. Das Einstellen der Verteilungsfrequenz auf einen Wert, der höher als ein Wert von beispielsweise ”15 kHz” ist, führt daher zu einem bemerkenswerten Effekt.
7A zeigt ein weiteres Beispiel eines Zugs von Treibpulsen D4, D5 für eine Wiederholungszykluszeit Ta, die in dem Speicher 32 des Mikrocomputers 30 gespeichert ist. Die Treibpulse D4, D5 weisen Anstiegsflanken a4, a5 und Abfallflanken b4, b5 auf. Die Wiederholungszykluszeit TA weist ein Anstiegszeitintervallmuster LTA mit Anstiegszeitintervallen Th1, Th2, die den Anstiegsflanken a4, a5 bzw. den Anstiegsflanken a5, a4 zugeordnet sind, und ein Abfallzeitintervallmuster TTA mit Abfallzeitintervallen Tl1, Tl2, die den Abfallflanken b4, b5 bzw. den Abfallflanken b5, b4 zugeordnet sind, auf. Die Anstiegszeitintervalle Th1, Th2 und die Abfallzeitintervalle Tl1, Tl2 sind eingestellt, um sich voneinander zu unterscheiden. Der Treibpulserzeuger 31 der Schaltvorrichtung 30 (siehe 2) ist ferner angeordnet, um den Zug von Treibpulsen D4, D5 zu erzeugen, derart, dass eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit TA höher als eine hörbare Frequenz eingestellt ist, wodurch die zwei Treibpulse D4, D5 mit einer höheren Geschwindigkeit als die hörbare Frequenz, wie in 7B gezeigt ist, geschaltet werden, Durch Schalten der Treibpulse D4, D5 mit der höheren Geschwindigkeit als die hörbare Frequenz wird, selbst wenn bewirkt wird, dass die Schaltfrequenz fh2 mit einer Frequenz (von beispielsweise ”600 kHz”) einer Übertragungsstation für eine AM-Rundfunkübertragung übereinstimmt, daher kein Rauschen, das aus der Schaltfrequenz resultiert, zu Ausgangssignalen des Lautsprechers 19 in dem hörbaren Frequenzband gemischt.
Wie in 7C beispielhaft dargestellt ist, speichert jedoch der Speicher 32 des Mikrocomputers 30 einen Zug von Treibpulsen, um zu bewirken, dass der Treibpulserzeuger 31 Schaltfrequenzen zu verteilten Zeitpunkten mit einem Frequenzunterschied zwischen den Schaltfrequenzen erzeugt, der auf einen Wert, der größer als eine Frequenzbreite (Bandbreite) für eine Station der AM-Rundfunkübertragungsstation ist, eingestellt ist, wenn die Schaltfrequenzen auf ein AM-Rundfunkübertragungsband eingestellt sind. D. h., aufgrund einer Regelung, gemäß der eine Bandbreite, die einer Übertragungsstation für eine Station zugeteilt ist, vorausgehend bestimmt ist, um einer AM-Rundfunkübertragung in Japan zu ermöglichen, dass jeder Station eine Bandbreite zugeteilt ist, beispielsweise ”9 kHz”, erzeugt der Treibpulserzeuger 31 den Zug von Treibpulsen, derart, dass die Schaltfrequenzen hinsichtlich der Zeit verteilt werden, um einen Frequenzunterschied, der größer als eine solche Bandbreite ist, vorzusehen. Mit einer solchen Konfiguration des Treibpulserzeugers 31 kann vermieden werden, dass die gesamten Schaltfrequenzen mit einer Frequenz einer speziellen Übertragungsstation übereinstimmen, selbst wenn bewirkt wird, dass eine Frequenz einer Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 empfangen wird, mit den Schaltfrequenzen übereinstimmt. Selbst unter Umständen, bei denen die Schaltfrequenzen mit der Frequenz der speziellen Übertragungsstation übereinstimmen, kann daher bewirkt werden, dass diese Frequenzen auf eine diskontinuierliche Art und Weise übereinstimmen.
Im Folgenden wird eine Beschreibung von Resultaten einer FFT-Charakteristikbewertung von Audiosignalen einer AM-Rundfunkübertragung bei Situationen vorgenommen, bei denen die Verteilungsfrequenzen eingestellt sind, um in einem hörbaren Frequenzbereich zu liegen und in einen Bereich außerhalb des hörbaren Frequenzbandes zu fallen.
8A und 8B zeigen Auswertungsresultate von FFT-Analysen, die an Signalen durchgeführt werden, die von dem Lautsprecher 19 des AM-Empfängers unter Bedingungen ausgegeben werden, bei denen der Schaltleistungstransistor 26 unter Verwendung des Zuges von Treibpulsen D4, D5, der in den Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern LTA, TTA, wie in 7A gezeigt ist, definiert ist, und der durch den Treibpulserzeuger 31 der Schaltvorrichtung 30 mit den verteilten Schaltfrequenzen erzeugt wird, ein- und ausgeschaltet wird. 8A zeigt das Analyseresultat von Rauschen, das erscheint, wenn die verteilten Frequenzen in das hörbare Frequenzband fallen, und 8B zeigt das andere Analyseresultat von Rauschen, das erscheint, wenn die verteilten Frequenzen höher als das hörbare Frequenzband eingestellt sind.
Gemäß dem in 8A gezeigten FFT-Analyseresultat wird das Audiosignal mit Rauschen bei einer Frequenz von ”2,8 kHz” überlappt, was bewirkt, dass der Lautsprecher 19 Rauschen mit einem Ton wie ”Pea” ausgibt. Das Audiosignal wird ferner durch Rauschen bei einer Frequenz von ”9,1 kHz” überlappt, was bewirkt, dass der Lautsprecher 19 einen Ton eines Kreischgeräuschs ausgibt. Im Gegensatz dazu ist bei einem in 8B gezeigten Beispiel kein Spitzenrauschen innerhalb des hörbaren Frequenzbandes vorhanden.
Wenn daher der Treibpulserzeuger 31 konfiguriert ist, um die Züge von Treibpulsen mit den in 6A und 7A gezeigten Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern zu erzeugen, können die Schaltfrequenzen bei Pegeln ohne ungünstige Einflüsse auf die hörbare Frequenz des Ausgangssignals von dem Lautsprecher 19 verteilt werden. Dafür, dass jedoch der Gleich-Gleich-Wandler 20 ein gewünschtes Ausgangssignal erzeugt, kann der Zug von Treibpulsen hinsichtlich des Zeitintervalls nicht fest sein, und es ist erforderlich, dass derselbe variierende relative Einschaltdauern aufweist. Abhängig von den relativen Einschaltdauern des Zuges von Treibpulsen ist es wahrscheinlich, dass die Anstiegs- und Abfallzeitintervallmuster, die aus den Zeitintervallen Th1, Th2 bzw. den Zeitintervallen Tl1, Tl2 zusammengesetzt sind, nicht die Beziehung erfüllen, die im Vorhergehenden erwähnt ist. Dann überlappen die Schaltfrequenzen möglicherweise einander, was zu einer Unannehmlichkeit mit einer Zunahme hinsichtlich des Energiepegels des Strahlungsrauschens, das aus den Schaltfrequenzen resultiert, führt. Im Folgenden ist eine solche Unannehmlichkeit beschrieben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Speicher 32 des Mikrocomputers 30, der in 2 gezeigt ist, angeordnet, um einen Zug von Treibpulsen, der in Anstiegs- und Abfallzeitintervallen, die Anstiegs- bzw. Abfallflanken in Anstiegs- und Abfallzeitintervallmustern zugeordnet sind, definiert ist, zu speichern. Beim Speichern der Anstiegsflanken der Treibpulse speichert der Speicher 32 relative Einschaltdauern der Treibpulse, die für den Gleich-Gleich-Wandler 20 benötigt werden, um ein gewünschtes Ausgangssignal zu erzeugen.
9A ist ein Wellenformdiagramm eines Zuges von Treibpulsen D4, D5 mit relativen Einschaltdauern d1, d2 für eine Wiederholungszykluszeit TB, die aus Anstiegszeitintervallen Th1, Th2 und Abfallzeitintervallen Tl1, Tl2 gemäß Anstiegs- bzw. Abfallzeitintervallmustern LTB, TTB zusammengesetzt ist. Wie in 9A gezeigt ist, sind bei einer Situation, bei der die Treibpulse D4, D5 die Anstiegszeitintervalle Th1, Th2 zwischen den Anstiegsflanken a4, a5 bzw. zwischen den Anstiegsflanken a5, a4 aufweisen, die Abfallzeitintervalle Tl1, Tl2 bestimmt, um zu bewirken, dass die Treibpulse D4, D5 die relativen Einschaltdauern d1 bzw. d2 aufweisen. Mit einer solchen Wellenform der Treibpulse D4, D5 variieren die Schaltfrequenzen fl1, fl2, die aus den Abfallzeitintervallen Tl1, Tl2 resultieren, in einem in 9B gezeigten Modus aufgrund dessen, dass die Treibpulse D4, D5 jeweils die relativen Einschaltdauern d1, d2 aufweisen. In 9B wird bewirkt, dass zwei Schaltfrequenzen, die aus den Abfallzeitintervallen Tl1, Tl2, die den Abfallflanken b4, b5 bzw. den Abfallflanken b5, b4 zugeordnet sind, resultieren, miteinander übereinstimmen, wenn der Treibpuls eine relative Einschaltdauer von „X%” aufweist.
10A und 10B zeigen die Beziehungen zwischen den Schaltfrequenzen, die aus einem Zug von Treibpulsen D6 bis D8 resultieren, und der Einschaltdauersteuerung. In 10A weist der Zug von Treibpulsen D6 bis D8 eine Wiederholungszykluszeit TB' mit Anstiegszeitintervallen Th1' bis Th3', die in einem Anstiegszeitintervallmuster LTB' definiert sind, und Abfallzeitintervallen Tl1' bis Tl3', die in einem Abfallzeitintervallmuster TTB' definiert sind, auf. Das Anstiegszeitintervall Th1' ist durch die Anstiegsflanken a6, a7 der Treibpulse D6, D7 definiert; das Anstiegszeitintervall Th2' ist zwischen den Anstiegsflanken a7, a8 der Treibpulse D7, D8 definiert; und das Anstiegszeitintervall Th3' ist zwischen den Anstiegsflanken a8, a6 der Treibpulse D8, D6 definiert. Das Abfallzeitintervall Tl1' ist ähnlicherweise zwischen den Abfallflanken b6, b7 definiert; das Abfallzeitintervall Tl2' ist zwischen den Abfallflanken b7, b8 definiert; und das Abfallzeitintervall Tl3' ist zwischen den Abfallflanken b8, b6 der Treibpulse D8, D6 definiert. Die relativen Einschaltdauern d3 bis d5 der Treibpulse D6 bis D8 sind durch die Anstiegszeitintervalle Th1' bis Th3' und die Abfallzeitintervalle Tl1' bis Tl3' definiert. Wie in 10A gezeigt ist, sind gemäß einer Situation, bei der die Wiederholungszykluszeit TB' die drei Abfallzeitintervalle Th1' bis Th3' aufweist, die eingestellt sind, um sich voneinander zu unterscheiden, die relativen Einschaltdauern d3 bis d5 der Treibpulse D6 bis D8 durch die Abfallzeitintervalle Tl1' bis Tl3', bestimmt. Mit einer solchen Wellenform der Treibpulse D6 bis D8 variieren die Schaltfrequenzen fl1' bis fl3', die aus den Abfallzeitintervallen Tl1' bis Tl3' resultieren, in einem in 10B gezeigten Modus. In 10B stimmen die Schaltfrequenzen, die in den Anstiegszeitintervallen erscheinen, die den Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, und die Abfallzeitintervalle, die den Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, miteinander überein, wenn die Treibpulse die relativen Einschaltdauern von ”α%”, ”β%” und ”γ%” aufweisen. Für gegebene relative Einschaltdauern bewirkt daher eine Variation der relativen Einschaltdauern der Treibpulse, dass die Schaltfrequenzen, wie in 11 gezeigt, einander überlappen, selbst wenn die Schaltfrequenzen, wie in 6B gezeigt ist, hinsichtlich der Zeit verteilt sind.
Bei Situationen, bei denen ferner ein Zug von drei Pulsen vier Anstiegszeitintervalle, die Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, aufweist, weist die Einschaltdauer, in der die Schaltfrequenzen miteinander übereinstimmen, maximal ”neun Punkte” auf. In diesem Zusammenhang wird man sich bewusst sein, dass, je größer die Zahl von Anstiegszeitintervallen (die Zahl von Schaltfrequenzen) ist, die den Zug von Treibpulsen für jede Wiederholungszykluszeit in einem Grundmuster betreffen, desto größer der Wert der Einschaltdauer ist, in der die Schaltfrequenzen miteinander übereinstimmen.
Wenn die Einschaltdauersteuerung auf eine solche Weise ausgeführt wird, stimmen daher die Schaltfrequenzen möglicherweise miteinander abhängig von den voreingestellten relative Einschaltdauern überein. Um sich einem solchen Problem zuzuwenden, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darüber nachgedacht, dass der Treibpulserzeuger 31 eine Mehrzahl von Zügen von Treibpulsen für Wiederholungszykluszeiten in einer Mehrzahl von Grundmustern (die in zwei Grundmustern bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel exemplarisch dargestellt sind) erzeugt, wobei eines derselben abhängig von einer erforderlichen relativen Einschaltdauer ausgewählt ist.
12A bis 12D zeigen Einschaltdauersteuermodi, die durch das vorliegende Ausführungsbeispiel auszuführen sind. Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Speicher 32 des Mikrocomputers 30 angeordnet, um einen ersten Zug von Treibpulsen, der in einem ersten Grundmuster P1, das in 12A gezeigt ist, definiert ist, und einen zweiten Zug von Treibpulsen, der in einem zweiten, in 12B gezeigten Grundmuster P2 definiert ist, zu speichern.
Wie in 12A gezeigt ist, weist der erste Zug von Treibpulsen D10, D11 eine Wiederholungszykluszeit TC auf, die Anstiegszeitintervalle Th1, Th2 in einem Anstiegszeitintervallmuster LTC und Abfallzeitintervalle Tl1, Tl2 in einem Abfallzeitintervallmuster TTC gemäß einem ersten Grundmuster aufweist. Das Anstiegszeitintervall Th1 ist zwischen Anstiegsflanken a10, a11 der Treibpulse D10, D11 definiert, und das Anstiegszeitintervall Th2 ist zwischen Anstiegsflanken a11, a10 der Treibpulse D11, D10 definiert. Das Abfallzeitintervall Tl1 ist ähnlicherweise zwischen Abfallflanken b10, b11 der Treibpulse D10, D11 definiert, und das Abfallzeitintervall Tl2 ist zwischen Abfallflanken b11, b10 der Treibpulse D11, D10 definiert.
Wie in 12B gezeigt ist, weist der zweite Zug von Treibpulsen D12 bis D14 eine Wiederholungszykluszeit TC' auf, die Anstiegszeitintervalle Th1' bis Th3' in einem Anstiegszeitintervallmuster LTC' und Abfallzeitintervalle Tl1' bis Tl3' in einem Abfallzeitintervallmuster TTC' gemäß einem zweiten Grundmuster aufweist. Das Anstiegszeitintervall Th1' ist zwischen Anstiegsflanken a12, a13 der Treibpulse D12, D13 definiert; das Anstiegszeitintervall Th2' ist zwischen Anstiegsflanken a13, a14 der Treibpulse D13, D14 definiert; und das Anstiegszeitintervall Th3' ist zwischen Anstiegsflanken a14, a12 der Treibpulse D14, D12 definiert. Das Abfallzeitintervall Tl1' ist ähnlicherweise zwischen Abfallflanken b12, b13 der Treibpulse D12, D13 definiert; das Abfallzeitintervall Tl2' ist zwischen Abfallflanken b13, b14 der Treibpulse D13, D14 definiert; und das Abfallzeitintervall Tl3' ist zwischen Abfallflanken b14, b12 der Treibpulse D14, D12 definiert.
Informationen des ersten Zuges von Treibpulsen D10, D11 gemäß dem ersten Grundmuster P1, das in dem Speicher 32 zu speichern ist, weisen hier die Anstiegszeitintervalle Th1, Th2, die sich auf die Anstiegsflanken a10, a11 beziehen, und eine Sequenz bzw. Folge dieser Zeitintervalle auf. In dieser Hinsicht ist die Wiederholungszykluszeit TC (= Th1 + Th2) des ersten Grundmusters P1 höher als eine hörbare Frequenz eingestellt. Informationen des zweiten Zuges von Treibpulsen D12 bis D14 gemäß dem zweiten Grundmuster P2 weisen ferner Anstiegszeitintervalle Th1' bis Th3', die sich auf die Anstiegsflanken a12 bis a14 beziehen, und eine Folge dieser Zeitintervalle auf. Die Wiederholungszykluszeit TC' (= Th1' + Th2' + Th3') des zweiten Grundmusters P2 ist nebenbei bemerkt höher als die hörbare Frequenz eingestellt. Der Treibpulserzeuger 31 erzeugt abhängig von dem Überlappungsstatus zwischen den Schaltfrequenzen einen der Züge von Treibpulsen gemäß den Grundmustern P1, P2. Der Treibpulserzeuger 31 spielt daher eine Rolle als die Einschaltdauersteuereinheit.
12C zeigt Bereiche, in denen der Zug von Treibpulsen verfügbar ist, um relative Einschaltdauern in dem Grundmuster P1 aufzuweisen, und 12C zeigt den anderen Bereich, in dem der Zug von Treibpulsen verfügbar ist, um relative Einschaltdauern in dem Grundmuster P2 aufzuweisen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel speichert der Speicher 32 des Mikrocomputers 30 erste Bereiche 1a, 1b, die in 12C gezeigt sind, in denen das erste Grundmuster P1 verfügbar ist, um die relativen Einschaltdauern für die Treibpulse zu nehmen, und den zweiten Bereich 2, der in 12D gezeigt ist, in dem das zweite Grundmuster P1 verfügbar ist, um die relative Einschaltdauern für die Treibpulse zu nehmen. Bei einer solchen Anordnung können die ersten und zweiten Züge von Treibpulsen beide in die Grundmuster P1, P2 abhängig von einer erforderlichen relativen Einschaltdauer verschoben werden. Die relativen Einschaltdauern der Treibpulse können daher variabel gesteuert werden, derart, dass kein Überlappen zwischen den Schaltfrequenzen, die in den Anstiegszeitintervallen, die sich auf die Anstiegsflanken beziehen, und den Abfallzeitintervallen, die sich auf die Abfallflanken beziehen, erzeugt werden, stattfindet. Es sei nebenbei bemerkt, dass bewusst ist, dass die ersten Bereiche 1a, 1b und der zweite Bereich 2 eingestellt sind, um eine Bedingung, bei der keine der in den ersten und den zweiten Grundmustern P1, P2 verfügbaren relativen Einschaltdauern einander überlappen, zu erfüllen. Die relativen Einschaltdauern sind außerdem gemäß Bedingungen eingestellt, bei denen beide Enden des zweiten Bereichs 2 nahe zu den ersten Bereichen 1a, 1b sind, und die relativen Einschaltdauern können nacheinander eingestellt werden.
Beim Einstellen des ersten und des zweiten Grundmusters und beim Durchführen der Einschaltdauersteuerung in solchen oben dargelegten Modi können die Schaltfrequenzen verteilt werden, was vermeidet, dass Energiepegel von Rauschen, das durch einen Schaltsteuerung verursacht wird, in einer speziellen Frequenz zunehmen. Das Auswählen der verteilten Frequenzen, wobei jede derselben die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit des Grundmusters darstellt, um höher als die hörbare Frequenz zu sein, liefert zusätzlich keine Wahrscheinlichkeit, das Rauschen, das aus dem Lautsprecher 19 ausgegeben wird, in den hörbaren Frequenzbereich fällt, selbst wenn die verteilten Schaltfrequenzen oder die zugeordneten Harmonischen eine Frequenz einer Übertragungsstation, die durch den Empfänger 18 empfangen wird, überlappen.
Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein Benutzer daher eine AM-Übertragung in einer vorteilhaften Qualität hören, selbst wenn die Schaltfrequenzen auf eine Langwelle (LW), bei der Harmonische einer relativ niedrigen Ordnung ein AM-Übertragungsfrequenzband überlappen, und eine Mittelwelle (MW), die in das AM-Übertragungsfrequenzband fällt, eingestellt sind. Das Einstellen der Schaltfrequenzen auf einen solch hohen Frequenzbereich ermöglicht zusätzlich, dass der Gleich-Gleich-Wandler 20 hinsichtlich der Größe minimiert ist. Wenn jedoch die Schaltfrequenzen auf einen solch relativ hohen Frequenzbereich eingestellt sind, wird bewirkt, dass die Treibpulse Anstiegsflanken und Abfallflanken jeweils mit einem vergrößerten Gradienten aufweisen, was zu einer Zunahme des Spannungsstoßrauschens, das während der Operationen des Ein- und Ausschaltens des Schaltleistungstransistors 26 auftritt, führt.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”Spannungsstoß” auf ein ”Spitzenrauschen”, das synchron zu den Operationen des Einschaltens oder Ausschaltens des Schaltleistungstransistors 26 auftritt und mit ”S” in 13 bezeichnet ist, und das folgende ”Klingeln bzw. Überschwingen” vibriert in gedämpften Graden und ist mit ”R” in 13 bezeichnet. Ein solches vibrierendes Rauschen weist eine Frequenz (Klingelfrequenz bzw. Überschwingungsfrequenz) auf, die eine Resonanzfrequenz aufweist, die aus Eigenstrukturen von Peripherieschaltungen, wie z. B. dieselben, die eine Peripheriebegrenzerschaltung und eine Verdrahtungsinduktivität oder dergleichen um den Schaltleistungstransistor 26 aufweisen, resultiert. Aufgrund einer vergrößerten Wahrscheinlichkeit, mit der ferner die Überschwingungsfrequenz normalerweise in einen Bereich von ”mehreren MHz bis mehreren Hunderten MHz” fällt, neigen das Spannungsstoßrauschen und das Überschwingungsrauschen dazu, ein Frequenzband einer FM-Übertragung zu überlappen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel treten jedoch die Schaltfrequenzen zu verteilten Zeitpunkten unter den verteilten Zeitintervallen Th1' bis Th3', die sich voneinander unterscheiden, für eine Wiederholungszykluszeit, wie in 14A gezeigt ist, auf. Daher treten ein Spannungsstoßrauschen und ein Überschwingungsrauschen in verteilten niedrigeren Energien als dieselben des Spannungsstoßrauschens und Überschwingungsrauschens, die durch Schaltfrequenzen bewirkt werden, die bei festen Zeitintervallen Th des Zuges von Treibpulsen, der bei dem in 14B gezeigten Stand der Technik praktiziert wird, auf. Die Frequenzverteilung, die auf den im Vorhergehenden dargelegten Grundmustern basiert, liefert daher ferner einen Rauschunterdrückungseffekt für das FM-Übertragungsfrequenzband.
Das erwähnte vorliegende Ausführungsbeispiel liefert vorteilhafte Effekte, wie im Folgenden beschrieben ist.

(1) Der Schaltleistungstransistor 26 kann ansprechend auf den Zug von Treibpulsen mit den Anstiegszeitintervallen, die den Anstiegsflanken der Treibpulse in dem Anstiegszeitintervallmuster zugeordnet sind, und den Abfallzeitintervallen, die den Abfallflanken der Treibpulse in dem Abfallzeitintervallmuster zugeordnet sind, die sich voneinander für die Wiederholungszykluszeit unterscheiden, während die Verteilungsfrequenz, die die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit darstellt, höher als die hörbare Frequenz eingestellt ist, betrieben werden. Durch Verteilen der Frequenz kann daher ein Durchschnittspegel des Rauschens, das durch die Schaltsteuerung bewirkt wird, reduziert werden. Wenn die Verteilungsfrequenz höher als die hörbare Frequenz eingestellt ist, wird außerdem kein Rauschen von dem Lautsprecher 19 in einer Endstufe ausgegeben, was geeignet eine Störung in akustischen Informationen bei der Kommunikation eliminiert.
(2) Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Treibpulserzeuger der Schaltvorrichtung konfiguriert, um den Zug von Treibpulsen zu erzeugen, der in dem Grundmuster für die Wiederholungszykluszeit eingestellt ist, und eine Mehrzahl von Anstiegsflankenintervallen aufweist, die den Anstiegsflanken der Treibpulse in dem Anstiegszeitintervallmuster zugeordnet sind, und relative Einschaltdauern aufweisen, die durch die Abfallzeitintervalle, die den Abfallflanken der Treibpulse in dem Abfallzeitintervallmuster zugeordnet sind, bestimmt sind, um auszuschließen, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen. Dies führt zu der Vermeidung einer Zunahme eines Energiepegels des Rauschens aufgrund dessen, dass sich die Zeitintervalle, die den Anstiegs- oder Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, einander bei festen Zeitintervallen überlappen.
(3) Der Treibpulserzeuger der Schaltvorrichtung ist konfiguriert, um einen der ersten und zweiten Züge von Treibpulsen mit Wellenformen in dem ersten und dem zweiten Grundmuster, die sich voneinander unterscheiden, abhängig von erforderlichen relativen Einschaltdauern für die Treibpulse auszuwählen. Mit einer solchen Konfiguration wird, wenn eine Wahrscheinlichkeit auftritt, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen, wenn eines der ersten und zweiten Grundmuster ausgewählt ist, um einen der ersten und zweiten Züge von Treibpulsen in erforderlichen relativen Einschaltdauern zu liefern, dann das andere der ersten und zweiten Grundmuster ausgewählt, um zu vermeiden, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen. Dies ermöglicht, den Schalttransistor mit dem Zug von Treibpulsen mit den erforderlichen relativen Einschaltdauern zu betreiben, während geeignet vermieden wird, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen.

(ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Als Nächstes ist ein zweites Ausführungsbeispiel im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen mit Konzentration auf Punkte, die sich von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden, beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Treibpulserzeuger der Schaltvorrichtung konfiguriert, um die mehreren Züge von Treibpulsen, die in einer Mehrzahl von Grundmustern, die sich voneinander unterscheiden, definiert sind, zu erzeugen, und einer der Züge von Treibpulsen wird abhängig von erforderlichen relativen Einschaltdauern für die Treibpulse ausgewählt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im Gegensatz dazu eine variable Einschaltdauersteuerung auf eine Weise durchgeführt, bei der eine Steuerzykluszeit Zeitdauern in einem ersten und einem zweiten Grundmuster aufweist, die angeordnet sind, um zu bewirken, dass erste und zweite Züge von Treibpulsen Einschaltdauern liefern, die sich unter Bedingungen, bei denen eine Durchschnittseinschaltdauer gleich einer erforderlichen Einschaltdauer gemacht wird, voneinander unterscheiden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird insbesondere lediglich der erste Zug von Treibpulsen D10, D11 für die Wiederholungszykluszeit TC in dem Grundmuster P1, das in 12A gezeigt ist, verwendet, und kein Zug von Treibpulsen in dem zweiten Grundmuster P2, das in 12B gezeigt ist, wird verwendet. Bei einer solchen Bedingung stimmen zwei Schaltfrequenzen fl1, fl2, die bei den Abfallflanken mit einer relativen Einschaltdauer von ”X%” auftreten, miteinander überein. Um sich einem solchen Resultat zuzuwenden, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Speicher 32 des Mikrocomputers (Schaltvorrichtung) 30, der in 2 gezeigt ist, angeordnet, um einen Zug von Treibpulsen D10, D11 für eine Steuerzykluszeit TC zu speichern, die gleich einem Wert von zwei Zeitdauern Ta1, Ta2(2 × Ta) in dem ersten und dem zweiten Grundmuster ist, wobei jedes derselben Anstiegszeitintervalle Th1, Th2 aufweist, unter denen die Treibpulse angeordnet sind, um relative Einschaltdauern aufzuweisen, um eine erforderliche Durchschnittseinschaltdauer von ”X%” zu liefern. Ein erster Zug von Treibpulsen D10, D11 für die Zeitdauer Ta1 in dem ersten Grundmuster ist insbesondere angeordnet, um eine Durchschnittseinschaltdauer von ”(X + α)%” aufzuweisen, und ein zweiter Zug von Treibpulsen D10, D11 ist für die Zeitdauer Ta2 in dem zweiten Grundmuster angeordnet, um eine Durchschnittseinschaltdauer von ”(X – α)%” aufzuweisen. Bei einer solchen Anordnung kann der erste und der zweite Zug von Treibpulsen D10, D11 eine Durchschnittseinschaltdauer von ”X%” für die Steuerzykluszeit TC aufweisen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können ferner beide Züge von Treibpulsen D10, D11 eine gemeinsame Einschaltdauer für die Zeitdauern Ta1, Ta2 bei dem ersten und dem zweiten Grundmuster aufweisen, wenn der erste und der zweite Zug von Treibpulsen D10, D11 nicht die erforderliche Einschaltdauer von ”X%” für die Steuerzykluszeitdauer TC aufweisen. Für den Zweck des Vermeiden, dass eine Einschaltdauersteuerung diskontinuierlich verschoben wird, wenn die erforderliche Einschaltdauer ”X%” ist, können jedoch der erste und der zweite Zug von Treibpulsen für die Zeitdauern Ta1, Ta2 innerhalb der Steuerzykluszeit TC angeordnet sein, um Einschaltdauern aufzuweisen, die sich voneinander unterscheiden, selbst wenn die erforderliche Einschaltdauer außerhalb von ”X%” ist. D. h., wenn die erforderliche Einschaltdauer ”DT” ist, dann sind der erste und der zweite Zug von Treibpulsen für die Zeitdauern Ta1, Ta2 derart angeordnet, dass der erste Zug von Treibpulsen für die Zeitdauer Ta1 in dem ersten Grundmuster eine Einschaltdauer aufweist, die als ”DT + α{1 – |DT – X|/100}” ausgedrückt ist, und der zweite Zug von Treibpulsen für die Zeitdauer Ta2 in dem zweiten Grundmuster eine Einschaltdauer aufweist, die als ”DT – α{1 – |DT – X|/100}” ausgedrückt ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das im Vorhergehenden dargelegt ist, liefert zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten (1) und (2), die im Vorhergehenden erwähnt sind, einen weiteren vorteilhaften Effekt, der im Folgenden beschrieben ist.

(4) Der erste und der zweite Zug von Treibpulsen für die Zeitdauern Ta1, Ta2 in dem ersten und dem zweiten Grundmuster sind angeordnet, um Einschaltdauern aufzuweisen, die sich unter den Bedingungen, bei denen der erste und der zweite Zug von Treibpulsen für die Steuerzykluszeit TC die Durchschnittseinschaltdauer, die in die erforderliche Einschaltdauer fällt, aufweisen, unterscheiden. Bei einer solchen Anordnung kann vermieden werden, dass die Treibpulse die Einschaltdauer (von ”X%” bei dem vorhergehenden Beispiel) aufweisen, die bewirken würde, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen. Wenn die Züge von Treibpulsen für die Steuerzykluszeit TC ferner angeordnet sind, um die Durchschnittseinschaltdauer aufzuweisen, die in die erforderliche Einschaltdauer fällt, können die Züge von Treibpulsen für die Steuerzykluszeit TC eingestellt sein, um die erforderliche Einschaltdauer aufzuweisen, während geeignet vermieden wird, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen.

(DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Ein drittes Ausführungsbeispiel ist nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen mit Konzentration auf einen Unterschied hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine variable Einschaltdauersteuerung auf eine Weise durchgeführt, um zu bewirken, dass ein Zug von Treibpulsen eine Einschaltdauer aufweist, unter der nicht nur vermieden wird, dass die Schaltfrequenzen einander überlappen, sondern ferner vermieden wird, dass mehrere Harmonische der Schaltfrequenzen einander in einem Frequenzband einer AM-Rundfunkübertragung überlappen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”Überlappen” auf einen Status, bei dem ein Frequenzunterschied zwischen einer Mehrzahl von Harmonischen in eine Bandbreite für jede Übertragungsstation eines AM-Rundfunks in einem AM-Übertragungsfrequenzband fällt, für das die Schaltvorrichtung eine Maßnahme zur Unterdrückung von Rauschen ergreifen muss. D. h., bei dem Fall von beispielsweise einer AM-Rundfunkübertragung in Japan bezieht sich, da jede Übertragungsstation eine Bandbreite von ”9 kHz” aufweist, die Anwesenheit eines Frequenzunterschieds zwischen Harmonischen, die in einem Bereich von ”9 kHz” verbleiben, auf ”überlappend”.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel speichert der Speicher 32 des Mikrocomputers 30 insbesondere eine Abbildung, die eine N-Zahl von Mustern als Grundmuster, wie in 16 gezeigt ist, aufweist.
Die in 16 gezeigte Abbildung stellt die Beziehung zwischen einer Variation der Einschaltdauer (%) und verschiedenen Grundmustern zum Darstellen von Bedingungen dar, unter denen sich einige Harmonische der Schaltfrequenzen, die durch jeweilige Grundmuster bestimmt sind, und einige Harmonische der Schaltfrequenzen, die aus den Abfallzeitintervallen resultieren, die den Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, wobei eine gegebene Einschaltdauer erscheint, wenn eine Einschaltdauersteuerung durchgeführt wird, einander in einem Frequenzband einer AM-Rundfunkübertragung nicht überlappen.
Jeder der Kreise mit einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linie stellt hier eine Einschaltdauer dar, bei der kein Überlappen zwischen Harmonischen von Schaltfrequenzen auftritt. Lediglich die Einschaltdauer, die durch die Kreise mit der durchgezogenen Linie gezeigt ist, wird jedoch in der tatsächlichen Praxis für einen Zug von Treibpulsen verwendet. Dies liegt daran, dass der Mikrocomputer 30 konfiguriert ist, eine unzweideutige Bestimmung dahingehend vorzunehmen, welches der Grundmuster aus den mehreren Grundmustern, die angeordnet sind, um Einschaltdauern zu liefern, durch welche mehrere Harmonische der Schaltfrequenzen einander in einem Frequenzband von einer AM-Rundfunkübertragung nicht überlappen, ausgewählt wird.
Beim Einstellen des Grundmusters für den Zug von Treibpulsen ist der Mikrocomputer 30 angeordnet, um auszuschließen, dass die Grundmuster beim Auswählen des gleichen Grundmusters als das verfügbare, um eine benachbarte Einschaltdauer aufzuweisen, selbst wenn das andere Grundmuster verfügbar ist, häufig umgeschaltet werden. D. h., mit einer Einschaltdauer von ”2%” können das Grundmuster 1 und das Grundmuster N verwendet werden. Bei einer Einschaltdauer von ”1%” ist jedoch das Grundmuster 1 bereits ausgewählt, und daher wird das Grundmuster 1 für die Einschaltdauer von ebenfalls ausgewählt.
Bei dem oben dargelegten vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Schaltvorrichtung zusätzlich zu den vorteilhaften Effekten, die im Vorhergehenden beschrieben sind, einen weiteren vorteilhaften Effekt auf, wie im Folgenden beschrieben ist.

(5) Wenn die Schaltvorrichtung angeordnet ist, um eine variable Einschaltdauersteuerung durchzuführen, weisen die Züge von Treibpulsen die Einschaltdauer auf, bei der mehrere Harmonische der Schaltfrequenzen einander nicht überlappen, was eine Zunahme des Energiepegels von Rauschen aufgrund einer Frequenz von Harmonischen, die aus dem Auftreten von überlappenden Harmonischen resultieren, vermeidet.

(VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen mit Konzentration auf einen sich hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidenden Punkt beschrieben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Speicher 32 des Mikrocomputers 30 konfiguriert, um einen Zug von Treibpulsen, der in einem Grundmuster bestimmt wird, für eine Wiederholungszykluszeit mit Anstiegszeitintervallen, die Anstiegsflanken, die von den Anfängen der Anstiegszeitintervalle um einen winzigen Grad verschoben sind, zugeordnet sind, zu speichern.
D. h., der Zug von Treibpulsen D15, D16, der in dem Grundmuster, wie in 17A gezeigt ist, definiert ist, und aus den zwei Anstiegszeitintervallen Th1, Th2, die jeweils Anstiegsflanken a15, a16 zugeordnet sind, zusammengesetzt ist, und die Anstiegsflanken a15, a16, a15 der Treibpulse D15, D16, D15 sind durch jeweilige minimale Verschiebemengen Φ0 bis Φ2, wie durch eine Wellenform, die in 17B gezeigt ist, gezeigt ist, verschoben. Der Schaltleistungstransistor 26 wird daher ansprechend auf den Zug von Treibpulsen D15, D16, die in dem Grundmuster definiert sind, betrieben, wobei die Anstiegsflanken durch die jeweiligen Verschiebemengen Φ0 bis Φ2, wie in 17B gezeigt ist, verschoben sind. Die Zahl von mehreren Verschiebemengen der zu verschiebenden Anstiegsflanken der Treibpulse ist eingestellt, um sich von der Zahl von Treibpulsen, die in dem Grundmuster definiert sind, zu unterscheiden.
Nebenbei bemerkt, kann die Verschiebemenge vorzugsweise eingestellt sein, um größer als ein Zyklus (größer als ein Viertel einer Überschwingungszeitdauer) des Überschwingens zu sein, wobei ein Spannungsstoß und ein Abfall eines Werts annähernd gleich mehreren Zeitdauern des Überschwingungszyklusses sind.
Bei dem im Vorhergehenden dargelegten vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Schaltvorrichtung zusätzlich zu den vorteilhaften, im Vorhergehenden beschriebenen Effekten einen weiteren vorteilhaften Effekt, wie im Folgenden beschrieben ist, auf.

(6) Wenn der Zug von Treibpulsen, der in dem Grundmuster erzeugt wird, aus den Anstiegszeitintervallen zusammengesetzt ist, die den Anstiegsflanken, die durch die jeweiligen minimalen Verschiebemengen hinsichtlich der Anfänge der Zeitintervalle verschoben sind, zugeordnet sind, kann ein Energiepegel eines Spannungsstoßes in einem größeren Ausmaß verteilt werden.

(ANDERE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE)
Die im Vorhergehenden erwähnten verschiedenen Ausführungsbeispiele können ferner auf eine Art und Weise, die im Folgenden beschrieben ist, modifiziert sein.
Obwohl das zweite Ausführungsbeispiel im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf ein Beispiel, bei dem die Steuerwiederholungszykluszeit TC auf einen Wert des Doppelten der Zeitdauer Ta des Grundmusters eingestellt, beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen Wert begrenzt. Obwohl der Modus der variablen Einschaltdauersteuerung in Verbindung mit dem Muster beschrieben ist, bei dem die Durchschnittseinschaltdauer gleich der erforderlichen Einschaltdauer unter Bedingungen, bei denen die Züge von Treibpulsen für die erste und die zweite Zeitdauer Ta1, Ta2 Einschaltdauern aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, ist, ist die vorliegende Erfindung ferner auf einen solchen Modus nicht begrenzt. Die Schaltvorrichtung kann beispielsweise verändert sein, derart, dass der Treibpuls D10 für das Zeitintervall Th1 der ersten Zeitdauer Ta1 und der Treibpuls D11 für das Zeitintervall Th2 der zweiten Zeitdauer Ta2 jeweilige Einschaltdauern aufweisen, die jeweils auf einen Wert von ”(X + α)%” eingestellt sind, und der Treibpuls D11 für das Zeitintervall Th2 der ersten Zeitdauer Ta1 und der Treibpuls D10 für das Zeitintervall Th1 der zweiten Zeitdauer Ta2 weisen jeweilige Einschaltdauern auf, die jeweils auf einen Wert von eingestellt sind.
Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele und modifizierte Formen unter Bezugnahme auf den Modus der Einschaltdauersteuerung beschrieben sind, bei dem der Zug von Treibpulsen für die Wiederholungszykluszeit die Anstiegszeitintervalle, die den Anstiegsflanken zugeordnet sind, und die Abfallzeitintervalle, die den Abfallflanken zugeordnet sind, in dem Grundmuster gemäß der Bedingung, bei der die Schaltfrequenzen einander nicht überlappen, aufweist, ist die vorliegende Erfindung auf einen solchen Modus einer Einschaltdauersteuerung nicht begrenzt. Eine Alternative kann beispielsweise hergestellt werden, derart, dass der Mikrocomputer 30 Informationen, die sich auf das in 12A gezeigte Grundmuster beziehen, und Informationen, die sich lediglich auf den Bereich 1b, der in 12C gezeigt ist, beziehen, speichert, um zu ermöglichen, dass die Einschaltdauersteuerung mit lediglich der Einschaltdauer des Bereichs 1b durchgeführt wird.
Bei den verschiedenen, im Vorhergehenden dargelegten Ausführungsbeispielen können die Abfallzeitintervalle, die den Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, bestimmt werden, während die Anstiegszeitintervalle, die den Vorflanken von Treibpulsen zugeordnet sind, unter Verwendung des Grundmusters bestimmt wurden. Eine weitere Alternative kann ferner derart angeordnet sein, dass der logische ”H”-Pegel des Treibpulses mit der Ausschaltoperation des Schaltleistungstransistors 26 und der logische ”L”-Pegel des Treibpulses mit der Ausschaltoperation des Schaltleistungstransistors 26 korreliert ist.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen ist das Frequenzband, für das eine Vorrichtung (Schalteinrichtung) Maßnahmen für eine Rauschunterdrückung ergreifen muss, auf einen gesamten Bereich des Frequenzbandes (wie z. B. einen gesamten Bereich eines AM-Frequenzbandes, das von ”510 bis 1710 kHz” reicht) der Rundfunkübertragung für ein angestrebtes Ziel eingestellt. Wenn das Frequenzband auf einen solchen Bereich eingestellt ist, kann eine Rauschunterdrückung unter Verwendung der gleichen Schaltsteuerung erreicht werden, selbst wenn ein Benutzer eine AM-Rundfunkübertragung empfängt. Das Frequenzband, für das die Maßnahme für eine Rauschunterdrückung ergriffen werden muss, ist jedoch möglicherweise nicht auf einen solchen gesamten Bereich des Frequenzbandes der Rundfunkübertragung, die angestrebt ist, begrenzt. Beispielsweise kann aus dem Frequenzband, das von ”510 bis 1000 kHz” reicht, und dem Frequenzband, das von ”1000 bis 1710 kHz” in dem AM-Frequenzband reicht, ein Frequenzband, das durch den Benutzer ausgewählt wird, als ein Ziel angestrebt werden, für das die Maßnahme für eine Rauschunterdrückung ergriffen werden muss. Wenn der Modus der Schaltsteuerung dann abhängig davon geändert wird, ob eines dieser zwei Frequenzbänder eine Rundfunkstation aufweist, die durch den Benutzer ausgewählt ist oder nicht, kann der Zug von Treibpulsen in einem Muster erzeugt werden, um zu vermeiden, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische in verschiedenen Frequenzbändern einander überlappen. D. h., wenn eine Schaltsteuerung in einem LW-Band oder dergleichen bei einer Frequenz durchgeführt wird, die niedriger als dieselbe von beispielsweise dem AM-Frequenzband ist, ist es schwer, die Einstellung so vorzunehmen, dass verhindert wird, dass die Harmonischen einander innerhalb eines gesamten Bereichs des AM-Frequenzbandes überlappen. Durch variables Einstellen der Modi (des Grundmusters und des Musters, bei dem die Einschaltdauersteuerung durchgeführt wird) der Schaltsteuerung kann daher der Zug von Treibpulsen ohne weiteres beim Einstellen von verschiedenen Mustern auf eine Weise erzeugt werden, dass ausgeschlossen wird, dass Harmonische einander überlappen.
Das Grundmuster und die Einschaltdauersteuerung für die Schaltdauersteuerungen können in Modi durchgeführt werden, um zu verhindern, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische Trägerwellen von verschiedenen Rundfunkübertragungsstationen überlappen. Bei einem Fahrzeug, bei dem außerdem eine Positionserfassungsvorrichtung, wie z. B. GPS oder dergleichen, eingebaut ist, wird eine Frequenz einer verfügbaren Übertragungsstation abhängig von einer erfassten Position des Fahrzeugs, die von einer Positionserfassungsvorrichtung geliefert wird, erfasst, und der Modus der Schaltsteuerung wird variabel eingestellt, um zu verhindern, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische die Frequenzen der Übertragungsstation überlappen. Selbst wenn eine solche Einstellung vorgenommen wird, kann eine Wahrscheinlichkeit auftreten, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische die Trägerwellen der Rundfunkübertragungsstationen, die verfügbar sind, um empfangen zu werden, überlappen, und daher ist es sehr wirksam, dass die verteilten Frequenzen mit einem Wert ausgewählt werden, der höher als ein hörbarer Frequenzbereich ist.
Obwohl die Schaltvorrichtung eine Maßnahme zur Rauschunterdrückung für Frequenzsignale ergreifen muss, ist die vorliegende Erfindung nicht auf Frequenzsignale, die von Rundfunkübertragungsstationen gesendet werden, begrenzt. Nach der Lieferung eines Fahrzeugs kann in das Fahrzeug beispielsweise eine Audiowiedergabevorrichtung, wie z. B. eine Audio-CD-Wiedergabevorrichtung (CD = Compact Disc = Kompaktplatte), und eine MD-Wiedergabevorrichtung (MD = Mini Disc = Miniplatte) und eine DVD-Wiedergabevorrichtung (DVD = Digital Versatile Disc = digitale vielseitige Platte) oder dergleichen eingebaut werden. Diese Wiedergabevorrichtungen weisen eine Vorrichtung auf, bei der eine akustische Information, die in einem Medium, das eine Rolle als ein zu vermehrendes Objekt spielt, enthalten ist, als ein Frequenzsignal, das durch den Rundfunkempfänger 18 empfangen werden kann, ausgegeben wird. Mit einer solchen Vorrichtung werden akustische. Informationen, die in einem Medium, das als das zu vermehrende Objekt dient, enthalten sind, als ein Frequenzsignal, das in einem Frequenzband eines Rundfunks bzw. Radios umfasst ist, gesendet, worauf der Rundfunkempfänger 18 durch den Lautsprecher 19 auszugebende akustische Information demoduliert. Selbst bei einer solchen Situation bestehen Befürchtungen, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen die Frequenz überlappen, die durch die Wiedergabevorrichtung verwendet wird, was bewirkt, dass der Lautsprecher 19 hörbares Rauschen ausgibt. Um sich einem solchen Problem zuzuwenden, ist die Anmeldung der vorliegenden Erfindung für ein solches Frequenzsignal wirksam. Nebenbei bemerkt, ist es selbst bei einer solchen Situation sehr wirksam, die Einstellung auf eine wie im Vorhergehenden dargelegte Art und Weise vorzunehmen, um zu verhindern, dass die mehreren Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische in einer Bandbreite für jede Übertragungsstation des Rundfunks nahe zu der Frequenz, die durch die im Vorhergehenden erwähnte Wiedergabevorrichtung verwendet wird, umfasst sind. Selbst unter Umständen, bei denen eine Rauschunterdrückung lediglich für das Frequenzsignal benötigt wird, das von beispielsweise der im Vorhergehenden erwähnten Wiedergabevorrichtung gesendet wird, kann daher eine Rauschunterdrückung auf die gleiche Art und Weise wie dieselbe der im Vorhergehenden dargelegten verschiedenen Ausführungsbeispiele vorgenommen werden, um Rauschen in einem gesamten Bereich eines Frequenzbandes (wie z. B. einem gesamten Bereich des Frequenzbandes von beispielsweise einer AM-Übertragung) des Rundfunks, der durch die Wiedergabevorrichtung verwendet wird, zu eliminieren.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben ist, bei denen die Anstiegszeitintervalle, die den Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, auf das Muster eingestellt sind, bei dem zum Zweck des Verhinderns, dass die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen eine gegebene Frequenz diskontinuierlich überlappen, für die eine Maßnahme für eine Rauschunterdrückung ergriffen werden muss, die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit angeordnet ist, um nicht in das hörbare Frequenzband zu fallen, ist die vorliegende Erfindung auf ein solches Muster, bei dem die verteilten Frequenzen höher als die hörbare Frequenz sind, nicht begrenzt. Selbst bei dem typischerweise in 18 gezeigten Modus kann beispielsweise die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit, in der die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische gemäß dem Grundmuster die gegebene Frequenz überlappen, angeordnet sein, um nicht in das hörbare Frequenzband zu fallen. 18 zeigt exemplarisch einen Fall, bei dem eine Rauschunterdrückung für ein Übertragungsfrequenzband (das von ”30 bis 300 kHz” reicht) eines Langwellen-(LW-)Bandes vorgenommen ist. In 18 weisen die Schaltfrequenzen, die unter dem Grundmuster erscheinen, vier Frequenzen von ”50 kHz”, ”47 kHz”, ”60 kHz” und ”53 kHz” auf. Eine Verteilungsfrequenz liegt daher bei einem Wert von annähernd ”13 kHz”, der in ein hörbares Frequenzband fällt. Unter jedoch der Annahme, dass die im Vorhergehenden erwähnte gegebene Frequenz bei einem Wert von ”300 kHz” liegt, weisen die Schaltfrequenzen, deren Harmonische die gegebene Frequenz überlappen, zwei Frequenzen von ”50 kHz” und ”60 kHz” auf, und daher liegt die inverse Zahl der Wiederholungszykluszeit, in der die Harmonischen die im Vorhergehenden erwähnte gegebene Frequenz überlappen, bei einer Frequenz von annähernd ”24 kHz”, die die hörbare Frequenz überschreitet. Bei diesem Beispiel tritt natürlich eine Wahrscheinlichkeit auf, dass Rauschen, das durch die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische bewirkt wird, in einem hörbaren Bereich wieder erzeugt wird, wenn eine Frequenz mit Ausnahme von ”300 kHz” empfangen wird.
In 18 überlappt ferner eine sechste Harmonische der Schaltfrequenz ”50 kHz” eine fünfte Harmonische der Schaltfrequenz ”60 kHz”, und dies stellt einen exemplarischen Fall dar, bei dem Zahlen von Ordnungen der Harmonischen, die die gegebene Frequenz überlappen, nahe zueinander sind. Wie ein Fall, bei dem beispielsweise eine fünfte Harmonische und eine zwanzigste Harmonische die gegebene Frequenz, die im Vorhergehenden dargelegt ist, überlappen, ist im Gegensatz dazu ein Fall denkbar, bei dem die Zahlen von Ordnungen der Harmonischen voneinander weit getrennt sind und die umgekehrte Zahl einer Zeitdauer zwischen einem Überlappungszustand und einem folgenden Überlappungszustand, bei dem die Harmonischen die gegebene Frequenz überlappen, die hörbare Frequenz überschreitet. Bei einer solchen Situation weist jedoch die zwanzigste Harmonische, die die im Vorhergehenden erwähnte gegebene Frequenz überlappt, einen extrem kleinen Energiepegel auf. Abhängig von einer Zeitdauer zwischen einem Überlappungszustand und dem folgenden Überlappungszustand, bei dem die fünfte Harmonische im Wesentlichen die gegebene Frequenz überlappt, kann daher eine Bestimmung vorgenommen werden, ob ein Lautsprecher Rauschen in einem hörbaren Bereich ausgibt oder nicht. Bei einer solchen Situation kann daher die Verteilungsfrequenz ausgewählt werden, um höher als die hörbare Frequenz zu sein.
Nebenbei bemerkt, liegt in 18 bei einer Situation, bei der die Schaltfrequenzen, die durch das Grundmuster bestimmt sind, eine Folge von ”50 kHz”, ”47 kHz”, ”60 kHz” und ”53 kHz” in dieser Reihenfolge einnehmen, die umgekehrte Zahl der Zeitdauer, in der die Harmonischen dieser Schaltfrequenzen die gegebene Frequenz überlappen, fast bei einer Frequenz von ”13 kHz”, die in die hörbare Frequenz fällt.
Als Nächstes sei zusätzlich ein Fall betrachtet, wie er in 19A gezeigt ist. In 19A ist ein Zug von Treibpulsen D20 bis D22 für eine Wiederholungszykluszeit TE gezeigt, die Anstiegszeitintervalle Th1 bis Th3, die Anstiegsflanken a20 bis a22 der Treibpulse D20 bis D22 in einem Grundmuster zugeordnet sind, aufweist. Bei einem solchen Zug von Treibpulsen weisen Schaltfrequenzen fh1 bis fh3, die während dieser Anstiegszeitintervalle Th1 bis Th3 erscheinen, harmonische Komponenten, wie in 19B gezeigt ist, auf. Wie in 19C gezeigt ist, ist es schwer, das in 18 exemplarisch dargestellte Phänomen zu erwarten, selbst wenn eine Harmonische einer N-ten Ordnung der Schaltfrequenz fh3 eine Harmonische einer Ordnung von ”N + 1” der Schaltfrequenz fh1 überlappt. Selbst bei einem solchen Fall kann daher die Verteilungsfrequenz vorzugsweise auf eine Frequenz eingestellt sein, die höher als eine hörbare Frequenz ist.
Unter Umständen, bei denen die Verteilung auf einen Wert, der kleiner als die hörbare Frequenz (wie z. B. ”20 kHz”) ist, eingestellt ist, überlappen die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische intermittierend eine gegebene Frequenz, wobei die umgekehrte Zahl der Zeitdauer zwischen einem Überlappungszustand und einem folgenden Überlappungszustand auf einen Wert eingestellt sein kann, der nicht in das hörbare Frequenzband fällt. Wenn dies jedoch stattfindet, tritt eine Wahrscheinlichkeit auf, dass die umgekehrte Zahl der Zeitdauer zwischen einem Überlappungszustand und dem folgenden Überlappungszustand in das hörbare Frequenzband fällt, wenn die Schaltfrequenzen und zugeordnete mehrere Harmonische die im Vorhergehenden beschriebene gegebene Frequenz überlappen. Die Verteilungsfrequenz kann daher vorzugsweise eingestellt sein, um kleiner als ein Wert zu sein, der als die hörbare Frequenz (von beispielsweise ”20 kHz”)/(Zahl des Überlappens) ausgedrückt ist.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsbeispiele im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben sind, bei denen sich alle Anstiegszeitintervalle, die den Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, voneinander unterscheiden, kann eine Alternative möglich sein, derart, dass einige der Anstiegszeitintervalle zueinander gleich sind, wie ein Grundmuster, das in 20 gezeigt ist. Mit einer in 20 gezeigten Wellenform ist ein Zug von Treibpulsen D30 bis D32 für eine Wiederholungszykluszeit TF mit Anstiegszeitintervallen Th1, Th1, Th3, die den Anstiegsflanken a30 bis a32 der Treibpulse D30 bis D32 in dem Grundmuster zugeordnet sind, gezeigt. Selbst mit einer solchen Wellenform des Zuges von Treibpulsen wird angenommen, dass eine Schaltfrequenz, die während des Zeitintervalls Th2 erscheint, bei einer Frequenz von ”600 kHz” auftritt, wenn eine Verteilungsfrequenz von 1/TF höher als die hörbare Frequenz eingestellt ist, und in diesem Fall kann ein Ausgangsrauschen, das durch den Lautsprecher 19 wieder erzeugt wird, wenn eine Übertragungsstation mit einer Frequenz von ”600 kHz” empfangen wird, auf einen Wert eingestellt sein, der höher als die hörbare Frequenz ist.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsbeispiele und verwandten Modifikationen im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf die verschiedenen Grundmuster für den Zug von Treibpulsen beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Grundmuster begrenzt. Ein Frequenzrauschen, das aus der Schaltsteuerung resultiert, kann beispielsweise in einem größeren Ausmaß verteilt werden, vorausgesetzt, dass die Verteilungsfrequenzen oder zugeordnete Harmonische die Schaltfrequenzen, die durch das Grundmuster bestimmt sind, und die zugeordneten Harmonischen in einem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, nicht überlappen.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsbeispiele im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf einen exemplarischen Fall beschrieben sind, bei dem das Steuerobjekt zu einer gewünschten Steuermenge gemäß einer Einschaltdauersteuerung gesteuert wird, ist die vorliegende Erfindung auf eine solche im Vorhergehenden erwähnte Einschaltdauersteuerung nicht begrenzt. Der Punkt besteht darin, dass selbst wenn die Schaltfrequenzen, die durch im Vorhergehenden erwähnte Schaltsteuerung bestimmt sind, und zugeordnete Harmonische die gegebene Frequenz überlappen, für die die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, das Grundmuster für den Zug von Treibpulsen angeordnet sein kann, um zu ermöglichen, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische die gegebene Frequenz lediglich auf eine diskontinuierliche Art und Weise überlappen. Die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit ist ferner auf einen Wert eingestellt, der nicht in das hörbare Frequenzband fällt, was ermöglicht, zu bewirken, dass der Lautsprecher Rauschen in einem Bereich außerhalb des hörbaren Bereichs ausgibt.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsbeispiele im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf die Schaltvorrichtung beschrieben sind, die konfiguriert ist, um den Schaltleistungstransistor ansprechend auf den Zug von Treibpulsen ein- und auszuschalten, der gemäß dem Grundmuster bestimmt ist, durch das die umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit nicht in den hörbaren Frequenzbereich fällt, wenn die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische die gegebene Frequenz diskontinuierlich überlappen, für die die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, ist die vorliegende Erfindung auf eine solche Schaltvorrichtung nicht begrenzt, bei der die Einschalt- und Ausschaltoperationen ansprechend auf die Treibpulse, die gemäß dem Grundmuster bestimmt werden, wiederholt werden. Indem beispielsweise erlaubt wird, dass einige der vorbestimmten Schaltfrequenzen mit gegebenen Zahlen korreliert sind, um zu ermöglichen, dass die gegebenen Zahlen Zahlen entsprechen, die durch einen Zufallszahlenerzeuger erzeugt werden, können diese Zahlen verwendet werden, um Schaltfrequenzen für den Schaltleistungstransistor 26, der ein und aus zu schalten ist, auszuwählen. Selbst bei einer solchen Situation wird es möglich, einen vorteilhaften Effekt basierend auf dem vorteilhaften Effekt (1), der im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf das erste. Ausführungsbeispiel erwähnt ist, zu erhalten, vorausgesetzt, dass (a) Operationen durchgeführt werden, um eine Operation des Unterscheidens auszuführen, ob eine ausgewählte Frequenz und zugeordnete Harmonische eine gegebene Frequenz, für die die Schaltvorrichtung eine Rauschunterdrückung vornehmen muss, überlappen oder nicht, immer wenn eine neue Schaltfrequenz abhängig von der Zahl, die durch den Zufallzahlenserzeuger erzeugt wird, ausgewählt wird; (b) unter Umständen, bei denen die ausgewählte Frequenz und zugeordnete Harmonische die gegebene Frequenz überlappen, eine Operation ausgeführt wird, um die umgekehrte Zahl der Zeitdauer zwischen einem vorhergehenden Überlappungszustand und einem folgenden Überlappungszustand zu berechnen; und (c) unter Umständen, bei denen die umgekehrte Zahl, die aus der vorhergehenden Berechnung resultiert, in eine hörbares Frequenzband fällt, bewirkt wird, dass der Zufallszahlenerzeuger wieder eine Zahl erzeugt, ohne den Schaltleistungstransistor 26 mit der ausgewählten Schaltfrequenz zu betreiben.
Obwohl die Schaltvorrichtung im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf den in 2 gezeigten Gleich-Gleich-Wandler 20 beschrieben ist, der konfiguriert ist, um eine Schaltsteuerung auszuführen, um zu bewirken, dass der Schaltleistungstransistor wiederholt ein- und ausgeschaltet wird, ist die vorliegende Erfindung auf einen solchen Gleich-Gleich-Wandler 20 nicht begrenzt. Der Gleich-Gleich-Wandler 20 kann beispielsweise durch einen Gleich-Gleich-Wandler 50 eines Isolationstyps, der in 20 gezeigt ist, ersetzt werden. Bei dem Gleich-Gleich-Wandler 50 sind eine Reihenschaltung von Schaltleistungstransistoren 52, 53 und eine weitere Reihenschaltung von Schaltleitungstransistoren 54, 55 zu einer Hochspannungsbatterie 51 parallel geschaltet. Ein Verbindungspunkt zwischen den Schaltleistungstransistoren 52, 53 und ein Verbindungspunkt zwischen den Schaltleistungstransistoren 54, 55 sind miteinander durch einen Kondensator 56 und eine Spule 58a eines Transformators 58 verbunden. Unterdessen weist der Transformator 58 eine Spule 58b auf, deren beide Enden mit Dioden 59 bzw. 60 verbunden sind. Die Dioden 59, 60 weisen Kathoden auf, die mit einem Ende einer Spule 61 verbunden sind. Das andere Ende der Spule 61 ist zusätzlich mit einem Anschluss eines Kondensators 62 verbunden. Ein Knoten N der Spule 58b des Transformators 58 und der andere Anschluss des Kondensators 62 sind außerdem mit Masse verbunden. Nebenbei bemerkt, gibt der Gleich-Gleich-Wandler 50 eine Spannung über beide Anschlüsse des Kondensators 62 aus.
Die vorliegende Erfindung kann ferner nicht nur den im Vorhergehenden erwähnten Gleich-Gleich-Wandler verwenden, sondern ferner einen Wechselrichter 70, der exemplarisch in 22A gezeigt ist. In 22A ist ein Beispiel gezeigt, bei dem der Wechselrichter 70 mit einem Servolenkungsmotor 80 verbunden ist. Der Wechselrichter 70 ist von einem Typ, bei dem eine Reihenschaltung von Schaltleitungstransistoren 71, 72 und eine andere Reihenschaltung von Schaltleitungstransistoren 75, 76 zwischen einer Leistungsversorgung und Masse parallel geschaltet sind. Aus den im Vorhergehenden erwähnten Reihenschaltungen wird ein Ausgangssignal des Wechselrichters von einem Verbindungspunkt zwischen zwei Schaltleistungstransistoren (wie z. B. einem Verbindungspunkt zwischen den Schaltleistungstransistoren 71, 72) extrahiert. Nebenbei bemerkt, ist der Wechselrichter 70 in einer Schaltsteuerung betrieben, die einem Knoten eine Ausgangsspannung liefert, die auf eine in 22B gezeigte Art und Weise schwankt.
Die Schaltfrequenzen, die für das Grundmuster des Zuges von Treibpulsen mit Blick auf ein Unterdrücken eines Rauschens zu betrachten sind, können nicht nur Frequenzbänder, wie z. B. dieselben eines AM-Rundfunks und eines LM-Bands, sondern ferner ein Frequenzband einer FM-Übertragung aufweisen. Bei einem Durchführen einer Schaltsteuerung bei einer solch hohen Frequenz tritt daher ein Problem hinsichtlich der Zahl der überlappenden Frequenz auf, bei dem die Schaltfrequenzen und die zugeordneten Harmonischen die Frequenz des FM-Frequenzbandes überlappen.
Die Schaltvorrichtung kann zusätzlich nicht auf eine in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Hybridfahrzeug, eingebaute Schaltvorrichtung begrenzt sein. Bei einem Fall, bei dem die Schaltvorrichtung in dem Fahrzeug eingebaut ist, ist die vorliegende Erfindung jedoch besonders wirksam, um bei dem Fahrzeug angewendet zu werden, um sich der Befürchtung von Rauschen zuzuwenden, das einer Auto-Audiovorrichtung oder dergleichen hinzugemischt wird.

Claims

Schaltvorrichtung zum wiederholten Ein- und Ausschalten eines Schaltleistungselements (26), gekennzeichnet durch: einen Speicher (32), der ein Grundmuster speichert; und einen Treibpulsgenerator (31), der konfiguriert ist, um einen Zug von Treibpulsen (D1 bis D32) gemäß dem Grundmuster, das in dem Speicher gespeichert ist, für eine Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF) mit Anstiegszeitintervallen (Th1 bis Th3, Th1' bis Th3'), die Anstiegsflanken (a1 bis a32) der Treibpulse zugeordnet sind, und Abfallzeitintervallen (Tl1 bis Tl3, Tl1' bis Tl3'), die Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, zu erzeugen, wobei sich mindestens eines der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden; wobei eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF), die einer Wiederholungsfrequenz entspricht, derart ausgewählt wird, dass diese Wiederholungsfrequenz nicht in einem hörbaren Frequenzband liegt, wenn sich die Schaltfrequenzen, die aus mindestens einem der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle resultieren, und ihre zugeordneten Harmonischen mit einem gegebenen Frequenzband, für die die Schaltvorrichtung Maßnahmen zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, intermittierend überlappen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibpulsgenerator (31) eine Frequenzverteilungseinrichtung aufweist, die angeordnet ist, um das Grundmuster zu speichern, gemäß dem die Wiederholungszykluszeit die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle, die sich voneinander unterscheiden, aufweist, derart, dass Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische verteilt werden; und wobei eine Verteilungsfrequenz, die einen Wiederholungszyklus des Grundmusters darstellt, höher eingestellt ist als das hörbare Frequenzband.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmuster derart eingestellt ist, dass sich mindestens eines der Anstiegszeitintervalle und der Abfallzeitintervalle vollständig voneinander unterscheiden.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmuster derart eingestellt ist, dass die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen in einem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung eine Maßnahme zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, einander nicht überlappen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (32) das Grundmuster speichert, das aus einer Mehrzahl von Mustern, gemäß denen sich die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden, zusammengesetzt ist, und der Treibpulsgenerator eine Einschaltdauersteuereinrichtung (31) aufweist, die wirksam ist, um eine Einschaltdauersteuerung beim Auswählen von einem der Mehrzahl von Muster durchzuführen, um zu ermöglichen, dass die Treibpulse jeweilige relative Einschaltdauern aufweisen, gemäß denen die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, in dem hörbaren Frequenzband einander nicht überlappen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (32) die relativen Einschaltdauern der Treibpulse jeweils speichert, mit denen die Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische einander nicht überlappen, und die Einschaltdauersteuereinrichtung wirksam ist, um die Einschaltdauersteuerung unter Verwendung der relativen Einschaltdauern, die in dem Speicher gespeichert sind, durchzuführen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (32) das Grundmuster, das eine Mehrzahl von Mustern aufweist, speichert, derart, dass die Treibpulse in einem der Mehrzahl von Mustern und die Treibpulse in dem anderen der Mehrzahl von Mustern unterschiedliche Einschaltdauern aufweisen und die Einschaltdauersteuereinrichtung eines der Mehrzahl von Mustern abhängig von einer erforderlichen Einschaltdauer auswählt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltdauersteuereinrichtung (31) die Einschaltdauersteuerung durchführt, um eine Durchschnittseinschaltdauer zu liefern, die eine erforderliche Einschaltdauer für die Wiederholungszykluszeit beim Auswählen der unterschiedlichen Einschaltdauern erfüllt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltdauersteuereinrichtung die Einschaltdauersteuerung durchführt, derart, dass die zugeordneten Harmonischen der Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen der Treibpulse resultieren, in einem Frequenzband, für das die Schaltvorrichtung eine Maßnahme für eine Rauschunterdrückung ergreifen muss, einander nicht überlappen.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebene Frequenz eine Frequenz aufweist, die in ein Frequenzband einer Rundfunkübertragung fällt, und sich ein Ausdruck ”die gegebene Frequenz überlappen” auf einen Status bezieht, bei dem ein Frequenzunterschied hinsichtlich der gegebenen Frequenz in eine Bandbreite für eine Übertragungsstation der Rundfunkübertragung fällt.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebene Frequenz, für die die Schaltvorrichtung eine Maßnahme zur Rauschunterdrückung ergreifen muss, ein Frequenzband einer Rundfunkübertragung aufweist, und sich ein Ausdruck ”die gegebene Frequenz überlappen” auf einen Status bezieht, bei dem ein Frequenzunterschied hinsichtlich der gegebenen Frequenz in eine Bandbreite für eine Übertragungsstation der Rundfunkübertragung fällt.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverteilungseinrichtung wirksam ist, um die Anstiegszeitintervalle der Treibpulse jeweils um gegebene Verschiebemengen zu verschieben.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements, wobei das Verfahren das Vorbereiten eines Schaltleistungselements (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an das Schaltleistungselement (26) ein Zug von Treibpulsen (D1 bis D32) in einem Grundmuster für eine Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF) mit Anstiegszeitintervallen (Th1 bis Th3, Th1' bis Th3'), die Anstiegsflanken der Treibpulse zugeordnet sind, und Abfallzeitintervallen (Tl1 bis Tl3, Tl1' bis Tl3), die Abfallflanken der Treibpulse zugeordnet sind, angelegt wird, wobei sich die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle voneinander unterscheiden; und wobei eine umgekehrte Zahl der Wiederholungszykluszeit (T, TA bis TF), die einer Wiederholungsfrequenz entspricht, derart ausgewählt wird, dass diese Wiederholungsfrequenz nicht in einem hörbaren Frequenzband liegt, wenn sich Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und ihre zugeordneten Harmonischen mit einem gegebenen Frequenzband, für welche eine Rauschunterdrückung benötigt wird, intermittierend überlappen.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstiegszeitintervalle und die Abfallzeitintervalle in einem Anstiegszeitintervallmuster (LT, LTA bis LTC) und einem Abfallzeitintervallmuster (TT, TTA bis TTC) jeweils bestimmt werden, derart, dass Schaltfrequenzen, die aus den Anstiegszeitintervallen und den Abfallzeitintervallen resultieren, und zugeordnete Harmonische verteilt werden.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anstiegszeitintervallmuster (LT, LTA bis LTC) und das Abfallzeitintervallmuster (TT, TTA bis TTC) derart eingestellt werden, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische in einem Frequenzband, für das eine Rauschunterdrückung benötigt wird, einander nicht überlappen.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anstiegszeitintervalle (Th1 bis Th3, Th1' bis Th3') und die Abfallzeitintervalle (Tl1 bis Tl3, Tl1' bis Tl3') voneinander in dem Anstiegszeitintervallmuster und dem Abfallzeitintervallmuster unterscheiden, um zu ermöglichen, dass die Treibpulse jeweils gegebene relative Einschaltdauern aufweisen, durch die die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische in einem hörbaren Frequenzband einander nicht überlappen.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholungszykluszeit eine Steuerzykluszeit (TC) aufweist, die erste und zweite Zeitdauern (Ta1, Ta2) mit den Anstiegszeitintervallen (Th1, Th2) in dem Anstiegszeitintervallmuster und den Abfallzeitintervallen in den Abfallzeitintervallmustern aufweist; und wobei es die erste und die zweite Zeitdauer ermöglichen, dass die Treibpulse jeweils gegebene relative Einschaltdauern, die sich voneinander unterscheiden, aufweisen.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es die erste und die zweite Zeitdauer ermöglichen, dass die Treibpulse eine Durchschnittseinschaltdauer in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Einschaltdauer aufweisen.
Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungselements nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstiegsflanken (a15 bis a16) der Treibpulse von Anfängen der Anstiegszeitintervalle um jeweils gegebene Verschiebemengen (Φ0 bis Φ2) verschoben sind, derart, dass die Schaltfrequenzen und zugeordnete Harmonische in einem gegebenen Frequenzband einander nicht überlappen.