JP2016073069A - 電源装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子機器へ電力を供給する電源装置(10)において、電池(100)とP型MOSFETのスイッチ(102)とN型MOSFETのスイッチ(104)とを有し、電源装置(10)は、ゲート駆動電圧を制御してスイッチ(102)と(104)をオンオフ制御する駆動制御部(112)を備え、駆動制御部(112)は、例えばスイッチ(102)のゲート駆動電圧の立ち下がり時間を可変制御することによって、課題を解決する。
【選択図】図1
Description
図1には、本発明の第1の実施形態における電源装置10の一例としてのブロック図を示す。また、図2から図4には、第1の実施形態の電源装置10に適用できる制御タイミングチャートを示す。図5には、第1の実施形態の駆動制御部112が使用する設定テーブルを示す。以下に本実施形態の電源装置10の構成およびその動作について、図1から図5を用いて説明する。
U=1/2・LP・IRP2 (1)
f=1/(2π√(LP・CP)) (2)
図6と図7には、第2の実施形態の電源装置10に適用できる制御タイミングチャートを示す。第2の実施形態の電源装置10の構成は図1と同じであるためその図示を省略し、また第1の実施形態の電源装置10と同じ動作をする各構成の説明も省略する。図6と図7においても図3、図4等を流用できる部分はそれらの説明を省略する。以下に第2の実施形態の電源装置10の動作を、図6と図7を使って説明する。
第3の実施形態の電源装置10は、第1の実施形態と第2の実施形態で述べた、スイッチ102とスイッチ104の駆動制御を同時に行い得るものである。図9には、第3の実施形態の電源装置10にて使用される設定テーブルLUT3を示す。なお、第3の実施形態の電源装置10の構成は図1と同じであるためその図示を省略し、また第1、第2の実施形態の電源装置10と同じ動作をする構成の説明も省略する。
Claims (9)
- 駆動電力の電力源となる電池と、
ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧が変化するスイッチング制御電圧によりオンオフスイッチ動作し、前記電池からの入力電圧を所定電圧へ変圧するために前記スイッチ動作が制御される第1のスイッチ素子と、
ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧が変化するスイッチング制御電圧によりオンオフスイッチ動作し、前記第1のスイッチ素子の出力を整流して前記駆動電力を生成するために前記スイッチ動作が制御される第2のスイッチ素子と、
前記スイッチング制御電圧を前記第1及び第2のスイッチ素子へ出力することで前記第1及び第2のスイッチ素子をオンオフスイッチ動作させる制御部とを有し、
前記制御部は、前記第1及び第2のスイッチ素子へのスイッチング制御電圧のうち少なくとも一つのスイッチング制御電圧について、前記ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧レベルが変化する時間を可変制御することを特徴とする電源装置。 - 前記駆動電力は、複数の駆動モードの中から選ばれた駆動モードで動作する電子機器へ供給され、
前記制御部は、前記少なくとも一つのスイッチング制御電圧について、前記電圧レベルが変化する時間を、前記第2のスイッチ素子のスイッチ動作により流れる電流値と、前記電子機器の駆動モードと、当該駆動モードでの負荷との、少なくとも一つに応じて、可変制御することを特徴とする請求項1記載の電源装置。 - 前記第1のスイッチ素子はN型MOSFETであり、
前記制御部は、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧について前記ロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を、前記電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときには長い時間に制御し、前記電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには短い時間に制御することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 - 前記第1のスイッチ素子はP型MOSFETであり、
前記制御部は、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧について前記ハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を、前記電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときには長い時間に制御し、前記電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには短い時間に制御することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 - 前記第2のスイッチ素子はN型MOSFETであり、
前記制御部は、前記第2のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧について前記ハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を、前記電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときには長い時間に制御し、前記電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには短い時間に制御することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 - 前記第1のスイッチ素子はN型MOSFETであり、
前記第2のスイッチ素子はN型MOSFETであり、
前記制御部は、
前記電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときには、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧について前記ロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を長い時間に制御し、前記第2のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧のハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を短い時間に制御し、
前記電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧の前記ロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を短い時間に制御し、前記第2のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧の前記ハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を前記短い時間に制御することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 - 前記第1のスイッチ素子はP型MOSFETであり、
前記第2のスイッチ素子はN型MOSFETであり、
前記制御部は、
前記電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときには、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧について前記ハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を長い時間に制御し、前記第2のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧のハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を長い時間に制御し、
前記電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには、前記第1のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧の前記ロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を短い時間に制御し、前記第2のスイッチ素子へ出力する前記スイッチング制御電圧の前記ハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる部分の前記電圧レベルが変化する時間を短い時間に制御することを特徴とする請求項2記載の電源装置。 - 前記制御部は、前記電圧レベルが変化する時間を設定するための所定の設定時間の値を格納する記憶部を有し、当該記憶部から出力した設定時間の値により前記スイッチング制御電圧の前記電圧レベルが変化する時間を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項7のうち何れか1項に記載の電源装置。
- 駆動電力の電力源となる電池と、
ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧が変化するスイッチング制御電圧によりオンオフスイッチ動作し、前記電池からの入力電圧を所定電圧へ変圧するために前記スイッチ動作が制御される第1のスイッチ素子と、
ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧が変化するスイッチング制御電圧によりオンオフスイッチ動作し、前記第1のスイッチ素子の出力を整流して前記駆動電力を生成するために前記スイッチ動作が制御される第2のスイッチ素子と、
前記第1及び第2のスイッチ素子をオンオフ動作させる制御部とを有する電源装置の制御方法であって、
前記制御部が、前記第1及び第2のスイッチ素子へのスイッチング制御電圧のうち少なくとも一つのスイッチング制御電圧について、前記ハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で電圧レベルが変化する時間を可変制御する
ことを特徴とする電源装置の制御方法。
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