JP6153138B2 - スイッチング電源装置および電力変換装置 - Google Patents
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Description
スイッチング電源装置の負荷として、他の装置との通信回路を含む、マイコンやASICなどの集積回路を有する場合においては、消費電力低減のために、必要な時のみ、通信を介してマイコンやASICを起動するなどの手法が考えられている。従って、このような場合には、スイッチング電源が起動した後でも、負荷電流が大きく変化する。
図1は、本発明の実施の形態1に係るスイッチング電源装置1の構成を示すブロック図である。スイッチング電源装置1の入力側に相当する1次側は、直流電源2に接続され、出力側に相当する2次側は、負荷回路3に接続されている。
本実施の形態2では、先の実施の形態1に加え、直流電源の状態も監視することで、より好適に周波数拡散制御の実施要否を判断する方法について説明する。なお、本実施の形態2では、電圧変換部4として、昇降圧動作ができる先の図2(c)の構成を対象として、説明する。
本実施の形態3では、先の実施の形態2の構成と比較して、より簡潔に負荷回路3の状態を監視し、周波数拡散制御の実施要否を判断する方法について説明する。
本実施の形態4では、実施の形態1〜3で説明した本発明に係るスイッチング電源装置を、電力変換装置に適用する具体例について説明する。
Claims (6)
- 直流電源からの給電電圧に対して電圧変換を施すことで所望の出力電圧を生成し、下流に接続された負荷回路へ前記所望の出力電圧を給電するスイッチング電源装置であって、
半導体スイッチング素子と、電圧を安定化させるコイルおよびコンデンサとを有し、制御信号に応じて前記半導体スイッチング素子がオン/オフ制御されることで、前記電圧変換として降圧動作または昇圧動作を行い、前記所望の出力電圧を生成して前記負荷回路に給電する電圧変換部と、
前記直流電源からの前記給電電圧、前記電圧変換部の出力電圧、または前記コイルを流れる電流、の少なくとも1つの情報をもとに、スイッチング周波数内における前記半導体スイッチング素子のオン時間またはオフ時間を演算し、前記半導体スイッチング素子をオン/オフ制御させるための前記制御信号を出力する電圧制御部と、
前記負荷回路または前記直流電源の状態の監視結果により、スイッチング周波数の拡散制御の実施要否を判断し、拡散制御許可信号または拡散制御禁止信号を出力する周波数拡散制御部と
を備え、
前記電圧制御部は、前記周波数拡散制御部から前記拡散制御許可信号を受信した場合には、スイッチング周波数の拡散制御を実行し、拡散制御されたスイッチング周波数に基づいて生成した前記制御信号を出力する
スイッチング電源装置。 - 前記周波数拡散制御部は、前記負荷回路が出力するウォッチドッグパルス信号が、あらかじめ決められた周期で出力されている場合には、前記拡散制御許可信号を出力し、その他の場合には、前記拡散制御禁止信号を出力する
請求項1に記載のスイッチング電源装置。 - 前記周波数拡散制御部は、前記負荷回路に対して出力した照会要求信号の応答として、前記負荷回路から照会応答信号を受信した場合には、前記拡散制御許可信号を出力し、その他の場合には、前記拡散制御禁止信号を出力する
請求項1に記載のスイッチング電源装置。 - 前記周波数拡散制御部は、前記直流電源の給電電圧が、前記電圧変換部の出力電圧以下の場合には、前記拡散制御禁止信号を出力し、その他の場合には、前記拡散制御許可信号を出力する
請求項2または3に記載のスイッチング電源装置。 - 前記周波数拡散制御部は、前記電圧変換部内の前記コイルを流れる電流値を読み取ることで前記負荷回路の状態を監視し、前記直流電源から前記負荷回路へ流れる方向を正と規定し、前記電流値が常に0よりも大きい正の値をとる連続モードである場合には、前記拡散制御許可信号を出力し、その他の場合には、前記拡散制御禁止信号を出力する
請求項1に記載のスイッチング電源装置。 - パワー半導体スイッチング素子を直列接続して上下アームを構成した相ブリッジ回路が複数個並列接続されるとともに、前記相ブリッジ回路の両端が充放電可能な直流電源に接続され、前記相ブリッジ回路の上下アームの前記パワー半導体スイッチング素子同士の接続点が多相回転電機の電機子巻線の交流端子に接続されたブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路をスイッチング制御することで、交流−直流電力変換制御あるいは直流−交流電力変換制御を実行するブリッジ制御部と
を備えた電力変換装置であって、
前記ブリッジ回路は、請求項1から5のいずれか1項に記載のスイッチング電源装置を使用し、
前記ブリッジ制御部は、スイッチング周波数の拡散制御の実施要否を判断して、前記パワー半導体スイッチング素子のスイッチング制御を実行する
電力変換装置。
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