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公開番号2025155215
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058896
出願日2024-04-01
発明の名称スイッチング制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類H03K 17/14 20060101AFI20251006BHJP(基本電子回路)
要約【課題】スイッチング素子の特性のばらつきによるスイッチングスルーレートの劣化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】モニタ部54は、一つ以上のスイッチング素子21,22を有するスイッチング部2の出力信号を監視する。基準生成部53は、出力信号が実現するスルーレートの設計値を示す波形データに基づいて基準信号を生成する。スルーレート調整部32は、指示信号Sに従って、スイッチング素子21,22のゲート電圧が変化する速度を調整する。比較部55は、モニタ部54にて検出される出力信号と、基準生成部53にて生成される基準信号との比較結果を表す比較信号に従って、出力信号の波形が基準信号の波形に近づくように、指示信号Sを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一つ以上のスイッチング素子を有するスイッチング部（２）の出力信号を監視するように構成されたモニタ部（５４）と、
前記出力信号が実現するスルーレートの設計値を示す波形データに基づいて基準信号を生成するように構成された基準生成部（５３１）と、
指示信号に従って、前記スイッチング素子のゲート電圧が変化する速度を調整するように構成されたスルーレート調整部（３２）と、
前記モニタ部にて検出される前記出力信号と、前記基準生成部にて生成される前記基準信号との比較結果を表す比較信号に従って、前記出力信号の波形が前記基準信号の波形に近づくように、前記指示信号を生成する比較部（５５）と、
を備えるスイッチング制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記スイッチング部は、相補的にオンオフ駆動される二つの前記スイッチング素子を備え、
前記スルーレート調整部は、前記スイッチング素子毎に、前記ゲート電圧が変化する速度を調整するように構成された
スイッチング制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記比較部は、前記出力信号と前記基準信号との差分を、前記比較信号として用いる、
スイッチング制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記基準生成部は、前記スイッチング部の温度、及び前記スイッチング部を流れる負荷電流の大きさのうち少なくともいずれかに応じて、前記波形データを補正するように構成された、
スイッチング制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスイッチング制御装置であって、
前記基準生成部は、前記スイッチング部の温度が、上昇する傾向にある場合に前記スルーレートが早くなり、下降する傾向にある場合に前記スルーレートが遅くなるように、前記波形データを補正するように構成された、
スイッチング制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載のスイッチング制御装置であって、
前記基準生成部は、前記負荷電流が、増大する傾向にある場合に前記スルーレートが速くなり、減少する傾向にある場合に前記スルーレートが遅くなるように、前記波形データを補正するように構成された、
スイッチング制御装置。
【請求項７】
請求項４に記載のスイッチング制御装置であって、
前記基準生成部は、補正された前記波形データを記憶する不揮発性の記憶装置を備える、
スイッチング制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記基準生成部は、前記スイッチング素子のゲートを駆動する駆動信号の信号レベルが変化するエッジタイミングに合わせて、前記基準信号を生成するように構成された、
スイッチング制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記モニタ部は、前記出力信号から高周波ノイズを除去するように構成されたローパスフィルタを備える
スイッチング制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のスイッチング制御装置であって、
前記スルーレート調整部は、前記ゲート電圧を印加する線路に設けられ、前記指示信号に従って抵抗値が変化する可変抵抗器を備える
スイッチング制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スイッチングスルーレートの精度を向上させる技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源回路では、スイッチングスルーレートが、エミッションノイズや熱の発生に関係する。スイッチングスルーレートは、入力波形の変化に対して出力波形がどの程度追従するかを示す指標である。スイッチング電源回路は、出力電圧の精度、エミッションノイズ、及び熱に対する要求を満たすスイッチングスルーレートとなるように、設計、検証され、実際の回路に採用される。
【０００３】
特許文献１には、スイッチング素子のターンオフ損失を減らすため、スイッチング素子の出力電圧のピークを検出すると、スイッチング素子のゲート電圧の制御速度を変化させることで、スイッチングスルーレートを変化させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－５６５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スイッチング電源回路は、大電流化に伴い、エミッションノイズや熱の発生を抑制する必要性がより顕著になってきている。また、スイッチング素子として使用されるＭＯＳ型トランジスタは寄生容量のばらつきが大きく、この寄生容量のばらつきは、スイッチングスルースルーレートを設計値からばらつかせることになる。このばらつきを許容するために、従来技術では、エミッションノイズ、熱に対してマージンを持った設計が必要になり、エミッションノイズ対策部品の追加やＥＣＵサイズアップが必要となるという課題があった。
【０００６】
本開示の１つの局面は、スイッチング素子の特性のばらつきによるスイッチングスルーレートの劣化を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、スイッチング制御装置であって、モニタ部（５４）と、基準生成部（５３１）と、スルーレート調整部（３２）と、比較部（５５）と、を備える。モニタ部は、一つ以上のスイッチング素子を有するスイッチング部（２）の出力信号を監視するように構成される。基準生成部は、出力信号が実現するスルーレートの設計値を示す波形データに基づいて基準信号を生成するように構成される。スルーレート調整部は、指示信号に従って、スイッチング素子のゲート電圧が変化する速度を調整するように構成される。比較部は、モニタ部にて検出される出力信号と、基準生成部にて生成される基準信号との比較結果を表す比較信号に従って、出力信号の波形が基準信号の波形に近づくように、指示信号を生成する。
【０００８】
このような構成によれば、スイッチング素子の特性のばらつきがあっても、出力信号の波形を、スルーレートの設計値を示す基準信号の波形に近づけることができるため、スルーレートの劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
スイッチング電源回路の構成を示すブロック図を含んだ回路図である。
基準生成部での処理内容を示すフローチャートである。
波形補正処理のフローチャートである。
スイッチング電源回路各部の信号波形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示すスイッチング電源回路１は、例えば、モータ駆動又は電力供給に用いられる。スイッチング電源回路１は、スイッチング部２と、スイッチング制御部３と、ＰＷＭ信号生成部４とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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