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公開番号2024100281
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004155
出願日2023-01-13
発明の名称制御装置、スイッチング電源装置及び制御方法
出願人ニデックモビリティ株式会社
代理人個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20240719BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ゲイン変化に伴う電圧振動を低減させつつ、スイッチングノイズを低減させる。
【解決手段】制御装置(2)は、スイッチング周波数を算出する周波数算出部(23)と、スイッチング周波数の変化量に対する、ゲインの変化量の比を示す変化率を算出する変化率算出部(24)と、変化率に基づいてスイッチング周波数を拡散させる拡散制御部(25)と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えることにより、入力電圧を出力電圧に変換する電力変換回路に用いられる制御装置であって、
前記スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えるためのスイッチング周波数を算出する周波数算出部と、
前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数の変化量に対する、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比であるゲインの変化量の比を示す変化率を算出する変化率算出部と、
前記変化率算出部によって算出された前記変化率に基づいて、前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数を拡散させる拡散制御部と、
を備える制御装置。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記変化率算出部は、前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数を所定範囲で変化させた場合の変化量に対する、前記ゲインの変化量の比を示す変化率を算出し、
前記拡散制御部は、前記変化率に基づいて、前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数を拡散させる拡散幅を変化させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記拡散制御部は、前記変化率が小さいほど前記拡散幅を大きくする、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記拡散制御部は、前記スイッチング周波数に基づいて前記拡散幅を変化させる、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記拡散制御部は、前記電力変換回路に流れる電流に基づいて前記拡散幅を変化させる、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記電力変換回路と、
を備える、スイッチング電源装置。
【請求項７】
スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えることにより、入力電圧を出力電圧に変換する電力変換回路に用いられる制御装置の制御方法であって、
前記スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えるためのスイッチング周波数を算出し、
前記スイッチング周波数の変化量に対する、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比であるゲインの変化量の比を示す変化率を算出し、
前記変化率に基づいて前記スイッチング周波数を拡散させる、
制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、スイッチング電源装置及び制御方法に関し、特に共振動作型のスイッチング電源装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スイッチング周波数を所定範囲において拡散させてノイズエネルギーを分散化させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－１５９４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スイッチング周波数の変化量に対してゲインの変化量が大きい周波数領域においてスイッチング周波数を拡散させてしまうと、ゲイン変化に伴い出力電圧が不安定になるおそれがある。一方で、スイッチング周波数の拡散幅を小さくすると所望のスイッチングノイズ低減効果が得られないおそれがある。
【０００５】
本開示の一態様は、ゲイン変化に伴う電圧振動を低減させつつ、スイッチングノイズを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御装置は、スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えることにより、入力電圧を出力電圧に変換する電力変換回路に用いられる制御装置であって、前記スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えるためのスイッチング周波数を算出する周波数算出部と、前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数の変化量に対する、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比であるゲインの変化量の比を示す変化率を算出する変化率算出部と、前記変化率算出部によって算出された前記変化率に基づいて、前記周波数算出部によって算出された前記スイッチング周波数を拡散させる拡散制御部と、を備える。
【０００７】
前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御方法は、スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えることにより、入力電圧を出力電圧に変換する電力変換回路に用いられる制御装置の制御方法であって、前記スイッチング素子のオンオフ状態を切り替えるためのスイッチング周波数を算出し、前記スイッチング周波数の変化量に対する、前記入力電圧に対する前記出力電圧の比であるゲインの変化量の比を示す変化率を算出し、前記変化率に基づいて前記スイッチング周波数を拡散させる。
【０００８】
本開示の各態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記制御装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本開示の範疇に入る。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、ゲイン変化に伴う電圧振動を低減させつつ、スイッチングノイズを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置の一例を示す概略構成図である。
本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
バッテリを充電する際の電圧及び電流の時間変化を示すグラフである。
スイッチング周波数とゲインとの関係を示すグラフである。
ノイズ周波数とノイズレベルとの関係を示す比較例である。
ノイズ周波数とノイズレベルとの関係を示す実施例である。
ノイズ周波数とノイズレベルとの関係を示す比較例である。
ノイズ周波数とノイズレベルとの関係を示す実施例である。
周波数拡散制御の流れの一例を説明するフローチャートである。
スイッチング周波数とゲインとの関係を示すグラフである。
スイッチング周波数とゲインとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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