スイッチング制御装置、電力変換装置および集積回路
【課題】スイッチング素子の駆動時に発生するＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減する。
【解決手段】スイッチング制御装置１００は、ＰＷＭ信号生成部２１０と、バッファ２３０，２３１とを備え、制御指令に応じてスイッチング素子ＴＲ１を駆動する。ＰＷＭ信号生成部２１０は、オシレータ２２０からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子ＴＲ１を駆動するためのタイミング信号を生成する。バッファ２３０，２３１は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子ＴＲ１のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。これによって、スイッチング制御装置１００は、スイッチング素子ＴＲ１のスイッチング動作時に発生するＥＭＩノイズの周波数を分散化させる。
【解決手段】スイッチング制御装置１００は、ＰＷＭ信号生成部２１０と、バッファ２３０，２３１とを備え、制御指令に応じてスイッチング素子ＴＲ１を駆動する。ＰＷＭ信号生成部２１０は、オシレータ２２０からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子ＴＲ１を駆動するためのタイミング信号を生成する。バッファ２３０，２３１は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子ＴＲ１のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。これによって、スイッチング制御装置１００は、スイッチング素子ＴＲ１のスイッチング動作時に発生するＥＭＩノイズの周波数を分散化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング制御装置、電力変換装置および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチングレギュレータやチャージポンプ回路などを含む、スイッチング素子のオン・オフ動作によって電力を変換する電力変換装置においては、スイッチング時に発生する過渡的な高周波電流に起因して電磁妨害（Electro Magnetic Interference：ＥＭＩ）ノイズが発生し得る。近年、電波や高周波の電気信号を扱う電子機器（特に携帯電話やパーソナルコンピュータなどのデジタル信号を扱う情報通信機器）の増加に伴って、一般家庭に普通にあるような家電製品がノイズの発生源となる可能性がある。
【０００３】
このＥＭＩノイズは、周囲の機器の動作に影響を与えてしまう場合があり、特に電波を扱う携帯電話や医療機器に対しては、ＥＭＩノイズを低減することが必要とされている。
【０００４】
特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）には、スイッチング素子を有する電力変換装置の、スイッチング素子のオン・オフのタイミングを決定するパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）制御回路において、スイッチング素子のオンタイミングおよびスイッチング素子のオフタイミングのうち、ＥＭＩノイズレベルの小さいほうのタイミングを固定周期とし、大きいほうのタイミングをパルス幅制御することによって、ＰＷＭのキャリア周波数を変えることなくＥＭＩノイズを低減させる技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０９１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）によれば、ノイズレベルが大きくなるタイミングの発生周期が時間的に分散されるため、ＥＭＩノイズレベルのピーク値が低減される。
【０００７】
しかしながら、特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）のような技術では、ＥＭＩノイズレベルのピーク値は低減されるものの、発生するＥＭＩノイズの周波数は変化しないので、特定の周波数成分にＥＭＩノイズのピークが発生する。
【０００８】
そのため、このＥＭＩノイズの周波数帯が、たとえば周囲の機器の動作周波数や無線周波数などに近接している場合には、これらの機器への影響を低減できない可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スイッチング素子の駆動時に発生するＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるスイッチング制御装置は、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じてスイッチング素子を駆動する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【００１１】
好ましくは、バッファ回路は、複数のバッファを含む。バッファ回路は、複数のバッファを周期的に制御することによってゲート電流を変更する。
【００１２】
好ましくは、バッファ回路は、タイミング信号に応じて、複数のバッファのうちで、ゲート電流を供給するバッファの数を変更することによって、ゲート電流を変更する。
【００１３】
好ましくは、複数のバッファは、第１および第２のバッファを含む。第２のバッファは、第１のバッファの動作の２周期に１回の割合で動作する。
【００１４】
好ましくは、第２のバッファは、第１のバッファと等しいゲート電流を供給するように設定される。
【００１５】
好ましくは、第２のバッファは、第１のバッファとは異なるゲート電流を供給するように設定される。
【００１６】
好ましくは、ゲート電流は、複数のバッファごとに異なる値に設定される。バッファ回路は、ゲート電流を変更するために、タイミング信号に応答して複数のバッファを切換えるための切換部をさらに備える。
【００１７】
本発明による電力変換装置は、スイッチング素子と、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【００１８】
好ましくは、電力変換装置は、電源からの直流電圧の昇圧および降圧の少なくとも一方を行なうコンバータである。
【００１９】
本発明による集積回路は、スイッチング素子と、発振器と、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置を制御する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スイッチング素子の駆動時に発生するＥＭＩノイズの周波数を分散させることができ、特定の周波数に発生するピークを抑制することができるので、周囲の機器へのＥＭＩノイズの影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【図２】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻な場合の、ＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【図３】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかな場合の、ＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【図４】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりの時間を変化させた場合の、ＥＭＩノイズレベルと周波数との関係の例を示す図である。
【図５】実施の形態１における、各信号の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図６】実施の形態１に従うスイッチング制御装置を備える集積回路の例を示す図である。
【図７】実施の形態１の変形例に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に従うスイッチング制御装置２００を備える電力変換装置１００の機能ブロック図である。
【００２４】
図１を参照して、電力変換装置１００は、電源ノード１２０と、スイッチング制御装置２００と、コイルＬ１と、スイッチング素子ＴＲ１と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１とを備え、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの負荷１１０へ所定の直流電圧を供給する。なお、図１においては、スイッチング素子ＴＲ１として、Ｎ型金属酸化電界効果トランジスタ（Metal Oxide Field Effect Transistor：ＭＯＳＦＥＴ）を用いる構成を説明するが、スイッチング素子ＴＲ１は、バイポーラトランジスタやその他のトランジスタを使用することができる。
【００２５】
コイルＬ１の一方端は電源ノード１２０にされ、他方端はスイッチング素子ＴＲ１のドレインに接続される。スイッチング素子ＴＲ１のソースは接地され、ゲートはスイッチング制御装置２００の出力に接続される。
【００２６】
負荷１１０の一方端は、ダイオードＤ１を介して、スイッチング素子ＴＲ１のドレインに接続され、他方端は抵抗Ｒ１を介して接地される。ダイオードＤ１は、スイッチング素子ＴＲ１のドレインから負荷１１０に向かう方向を順方向として接続される。
【００２７】
すなわち、コイルＬ１およびスイッチング素子ＴＲ１は、チョッパ回路として動作し、スイッチング制御装置２００によって生成されるゲート信号のデューティに応じて、電源ノード１２０の電圧を昇圧して負荷１１０に供給する。
【００２８】
コンデンサＣ１は、スイッチング素子ＴＲ１のドレインと接地との間に接続され、負荷１１０に供給される電圧を平滑化する。
【００２９】
負荷１１０と抵抗Ｒ１との接続ノードは、スイッチング制御装置２００の入力と接続され、フィードバック回路が形成される。
【００３０】
スイッチング制御装置２００は、ＰＷＭ信号生成部２１０と、オシレータ２２０と、バッファ回路２０５とを含む。また、バッファ回路２０５は、バッファ２３０，２３１と、変調部２４０とを含む。
【００３１】
ＰＷＭ信号生成部２１０は、外部の制御装置（図示せず）からの昇圧指令ＳＩＧと、基準電圧ＲＥＦと、フィードバック信号ＦＢと、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣとを受ける。ＰＷＭ信号生成部２１０は、この基準電圧ＲＥＦおよびフィードバック信号ＦＢの偏差と、発振信号ＯＳＣとに基づいて生成されるキャリア信号とを比較して、スイッチング素子ＴＲ１のゲート信号となるＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ信号生成部２１０は、昇圧指令ＳＩＧに従って、生成したＰＷＭ信号をバッファ２３０，２３１へ出力する。
【００３２】
バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号生成部２１０とスイッチング素子ＴＲ１のゲートとの間に並列に接続される。バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号に基づいて、スイッチング素子ＴＲ１のゲートに所定のゲート電圧を供給する。バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号がオンになると、ゲート電流を供給してゲートに電荷を充電させることによってゲートに印加するゲート電圧を増加させる。また、バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号がオフになると、ゲートに充電された電荷を放電することによってゲート電圧を低下させる。このゲート電流の大きさによって、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりの傾き（すなわち、スイッチング速度）が定められる。なお、バッファ２３０，２３１の各々が供給可能なゲート電流の大きさは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３３】
バッファ２３０は、常時アクティブな状態とされており、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号と同じタイミングで、スイッチング素子ＴＲ１のゲートへゲート電流を供給する。
【００３４】
バッファ２３１は、変調部２４０からのイネーブル信号ＥＮがオンに設定されているときにアクティブな状態とされ、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１のゲートへゲート電流を供給する。一方、バッファ２３１は、イネーブル信号ＥＮがオフに設定されているときには非アクティブな状態とされ、ＰＷＭ信号を受けてもゲート電流を供給しない。
【００３５】
変調部２４０は、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣを受ける。そして、変調部２４０は、受けた発振信号ＯＳＣを変調し、その変調したタイミングでイネーブル信号ＥＮを生成してバッファ２３１へ出力する。
【００３６】
実施の形態１においては、たとえば、変調部２４０は、オシレータ２２０の発振信号ＯＳＣの２倍の周期でイネーブル信号ＥＮをオンに設定する。これによって、バッファ２３１からは、ＰＷＭ信号の２周期に１回の頻度でゲート電流が出力される。そして、バッファ２３０のみによってゲート電流を供給する場合と、バッファ２３０，２３１の両方からゲート電流を供給する場合とで、スイッチング速度が変化する。
【００３７】
次に、図２および図３を用いて、ゲート信号のスイッチング速度と、スイッチング動作によって発生するＥＭＩノイズとの関係について説明する。図２は、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻な場合のＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。また、図３は、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかな場合のＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【００３８】
図２および図３を参照して、一般的に、発生するＥＭＩノイズの周波数成分は、スイッチング素子のゲート信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時間と相関があり、ゲート信号が急激に変化するほど、高い周波数成分を含むＥＭＩノイズが発生する。すなわち、図２の場合、すなわち供給されるゲート電流が多く、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻なほうが、図３の場合と比べて発生するＥＭＩノイズに、より高い周波数成分が含まれるようになる。
【００３９】
図４に、ＥＭＩノイズレベルとノイズの周波数ｆｎとの関係を示すが、図２の場合は図４における曲線Ｗ１のように、周波数の高い領域でノイズレベルがピークとなり、図３の場合には図４における破線の曲線Ｗ２のように、曲線Ｗ１よりも周波数の低い領域でノイズレベルがピークとなる。
【００４０】
そのため、図２の場合と図３の場合とを、交互に繰り返してスイッチングを行なうと、曲線Ｗ１およびＷ２が時間的に平均され、図４の曲線Ｗ３のように発生するノイズレベルのピークが緩和されるとともに、発生する周波数成分が時間的に分散化される。
【００４１】
図５は、実施の形態１における、各信号の状態を説明するためのタイムチャートである。図５においては、横軸に時間が示され、縦軸には、オシレータ２２０の発振信号ＯＳＣ、変調部２４０のイネーブル信号ＥＮ、ＰＷＭ信号生成部２１０のＰＷＭ信号、バッファ２３０，２３１の動作状態、およびスイッチング素子ＴＲ１のゲートに供給されるゲート信号の状態が示される。
【００４２】
図５を参照して、発振信号ＯＳＣは、一定周期Ｔのパルス信号である。そして、イネーブル信号ＥＮは、周期Ｔごとにオンとオフとが交互に繰り返される信号である。
【００４３】
ＰＷＭ信号は、基準電圧ＲＥＦおよびフィードバック信号ＦＢの偏差とキャリア信号とから定まるデューティ比に従った、周期Ｔのパルス波形、すなわち、デューティ比＝Ｄ／Ｔとなるパルス幅をＤ有するパルス波形である。
【００４４】
バッファ２３０は、上述のように常にアクティブな状態であるので、ＰＷＭ信号と同期して動作する。
【００４５】
一方、バッファ２３１は、イネーブル信号ＥＮがオンのときにアクティブな状態となるので、２Ｔの周期ごと、すなわち図５中の時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６において動作する。
【００４６】
これによって、バッファ２３０，２３１の両方が動作状態となる時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６においては、両方のバッファからゲート電流が供給されるので、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻になる。一方、バッファ２３１が停止状態となる時刻ｔ３〜ｔ４においては、バッファ２３０からのゲート電流のみが供給されるので、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかになる。
【００４７】
そのため、上述のように、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６の場合と、時刻ｔ３〜ｔ４の場合とで、発生するＥＭＩノイズの周波数が異なるので、発生する周波数成分が時間的に分散化され全体として発生するノイズレベルのピークが緩和される。これによって、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００４８】
なお、上述の例においては、バッファ２３１は、周期Ｔの２倍の周期でアクティブとされる構成としたが、たとえば３倍の周期や４倍の周期でアクティブとされるようにしてもよい。また、各バッファにおいて供給されるゲート電流については、所望のゲート信号のスイッチング速度に応じて適宜設定される。ただし、スイッチング速度を遅くする、すなわち傾きを小さくするほど、スイッチング素子ＴＲ１におけるスイッチング損失が増大してしまうので、許容できるスイッチング損失の範囲内でゲート電流を設定することが必要であることに注意すべきである。
【００４９】
また、上記の例では、２つのバッファを用いてゲート電流を変化させる構成について説明したが、複数のレベルのゲート電流設定が可能な１つのバッファを用いて、上記のバッファ回路と同様の機能を実現するような構成とすることもできる。
【００５０】
図６は、図１で示した電力変換装置１００において、スイッチング制御装置２００およびスイッチング素子ＴＲ１を集積回路１５０としてパッケージ化した例である。集積回路１５０には、過電流保護部１７０および過電圧保護部１６０が必要に応じて追加される。
【００５１】
過電流保護部１７０は、スイッチング素子ＴＲ１のソースに流れる電流を検出し、検出電流がしきい値を超過すると、スイッチング制御装置２００の動作を停止させて装置を保護する。
【００５２】
過電圧保護部１６０は、負荷１１０の電源側の電圧を検出し、検出電圧がしきい値を超過するとスイッチング制御装置２００の動作を停止させて装置を保護する。
【００５３】
［実施の形態１の変形例］
上述の実施の形態１においては、２つのバッファを備えて、それぞれの動作周期を異なる周期に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成を説明したが、バッファの数は２つに限らず、３つ以上の場合にも適用可能である。
【００５４】
図７は、図１のスイッチング制御装置２００に、もう１つのバッファ２３２を追加した、３つのバッファを有するスイッチング制御装置２００Ａを備える電力変換装置１００Ａの機能ブロック図である。図７において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【００５５】
この変形例においては、バッファ回路２０５Ａは、バッファ２３０，２３１，２３２および変調部２４０を含む。変調部２４０は、バッファ２３１およびバッファ２３２に対して、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２をそれぞれ出力する。バッファ２３１およびバッファ２３２は、それぞれイネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２がオンとなっている場合にアクティブな状態とされる。なお、上記においては、イネーブル信号がオンの場合にバッファがアクティブとなる例を示すが、イネーブル信号の論理はこれに限定されず、たとえば、イネーブル信号がオフの場合にバッファがアクティブとなるように設定してもよい。
【００５６】
このイネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２、および各バッファから供給可能なゲート電流を適切に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を、たとえば、３段階あるいは４段階に変更することが可能となる。そうすると、発生するＥＭＩノイズの周波数をさらに分散化することができるので、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００５７】
［実施の形態２］
実施の形態１およびその変形例においては、複数のバッファにおいて、ゲート電流を供給するバッファの数を変化させることによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成について説明した。
【００５８】
実施の形態２においては、供給可能なゲート電流が異なる値に設定された複数のバッファを有し、ＰＷＭ信号に従って使用するバッファを切換えることによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成について説明する。
【００５９】
図８は、実施の形態２に従うスイッチング制御装置２００Ｂを備える電力変換装置１００Ｂの機能ブロック図である。図８において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【００６０】
図８を参照して、スイッチング制御装置２００Ｂは、図１のスイッチング制御装置２００において、バッファ回路２０５をバッファ回路２０５Ｂに置き換えた構成となっている。バッファ回路２０５Ｂは、バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂと、切換部２５０とを含む。
【００６１】
バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂは、供給可能なゲート電流が互いに異なる値となるように設定される。
【００６２】
バッファ２３０Ｂは、スイッチング素子ＴＲ１のゲートと、切換部２５０の端子Ｔ０との間に接続される。バッファ２３１Ｂは、スイッチング素子ＴＲ１のゲートと、切換部２５０の端子Ｔ１との間に接続される。
【００６３】
切換部２５０は、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣに従って、端子Ｔ０，Ｔ１とＰＷＭ信号生成部２１０との接続を交互に切換える。
【００６４】
このような構成とし、バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂを適切に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を、ＰＷＭ信号の周期ごとに変化させることができる。これによって、発生するＥＭＩノイズの周波数を分散化することができるので、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００６５】
なお、実施の形態２においても、バッファの数を３つ以上としてもよい。
なお、本実施の形態においては、電力変換装置が、直流電源電圧を所望の電圧まで昇圧する昇圧コンバータである構成を例として説明したが、電力変換装置の形態はこれに制限されない。すなわち、スイッチング素子のオン・オフ動作によって電力を変換するものであれば、直流電源電圧を降圧する降圧コンバータや、交流電力を直流電力に変換するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバータなどにも適用可能である。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 電力変換装置、１１０ 負荷、１２０ 電源ノード、１５０ 集積回路、１６０ 過電圧保護部、１７０ 過電流保護部、２００，２００Ａ，２００Ｂ スイッチング制御装置、２０５，２０５Ａ，２０５Ｂ バッファ回路、２１０ ＰＷＭ信号生成部、２２０ オシレータ、２３０，２３０Ｂ，２３１，２３１Ｂ，２３２ バッファ、２４０ 変調部、２５０ 切換部、Ｃ１ コンデンサ、Ｄ１ ダイオード、Ｌ１ コイル、Ｒ１ 抵抗、Ｔ０，Ｔ１ 端子、ＴＲ１ スイッチング素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング制御装置、電力変換装置および集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチングレギュレータやチャージポンプ回路などを含む、スイッチング素子のオン・オフ動作によって電力を変換する電力変換装置においては、スイッチング時に発生する過渡的な高周波電流に起因して電磁妨害（Electro Magnetic Interference：ＥＭＩ）ノイズが発生し得る。近年、電波や高周波の電気信号を扱う電子機器（特に携帯電話やパーソナルコンピュータなどのデジタル信号を扱う情報通信機器）の増加に伴って、一般家庭に普通にあるような家電製品がノイズの発生源となる可能性がある。
【０００３】
このＥＭＩノイズは、周囲の機器の動作に影響を与えてしまう場合があり、特に電波を扱う携帯電話や医療機器に対しては、ＥＭＩノイズを低減することが必要とされている。
【０００４】
特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）には、スイッチング素子を有する電力変換装置の、スイッチング素子のオン・オフのタイミングを決定するパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）制御回路において、スイッチング素子のオンタイミングおよびスイッチング素子のオフタイミングのうち、ＥＭＩノイズレベルの小さいほうのタイミングを固定周期とし、大きいほうのタイミングをパルス幅制御することによって、ＰＷＭのキャリア周波数を変えることなくＥＭＩノイズを低減させる技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０９１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）によれば、ノイズレベルが大きくなるタイミングの発生周期が時間的に分散されるため、ＥＭＩノイズレベルのピーク値が低減される。
【０００７】
しかしながら、特開２００７−２０９１３０号公報（特許文献１）のような技術では、ＥＭＩノイズレベルのピーク値は低減されるものの、発生するＥＭＩノイズの周波数は変化しないので、特定の周波数成分にＥＭＩノイズのピークが発生する。
【０００８】
そのため、このＥＭＩノイズの周波数帯が、たとえば周囲の機器の動作周波数や無線周波数などに近接している場合には、これらの機器への影響を低減できない可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スイッチング素子の駆動時に発生するＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明におけるスイッチング制御装置は、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じてスイッチング素子を駆動する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【００１１】
好ましくは、バッファ回路は、複数のバッファを含む。バッファ回路は、複数のバッファを周期的に制御することによってゲート電流を変更する。
【００１２】
好ましくは、バッファ回路は、タイミング信号に応じて、複数のバッファのうちで、ゲート電流を供給するバッファの数を変更することによって、ゲート電流を変更する。
【００１３】
好ましくは、複数のバッファは、第１および第２のバッファを含む。第２のバッファは、第１のバッファの動作の２周期に１回の割合で動作する。
【００１４】
好ましくは、第２のバッファは、第１のバッファと等しいゲート電流を供給するように設定される。
【００１５】
好ましくは、第２のバッファは、第１のバッファとは異なるゲート電流を供給するように設定される。
【００１６】
好ましくは、ゲート電流は、複数のバッファごとに異なる値に設定される。バッファ回路は、ゲート電流を変更するために、タイミング信号に応答して複数のバッファを切換えるための切換部をさらに備える。
【００１７】
本発明による電力変換装置は、スイッチング素子と、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と制御指令とに基づいて、スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【００１８】
好ましくは、電力変換装置は、電源からの直流電圧の昇圧および降圧の少なくとも一方を行なうコンバータである。
【００１９】
本発明による集積回路は、スイッチング素子と、発振器と、ＰＷＭ信号生成部と、バッファ回路とを備え、制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置を制御する。ＰＷＭ信号生成部は、発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成する。バッファ回路は、タイミング信号に応答して、スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スイッチング素子の駆動時に発生するＥＭＩノイズの周波数を分散させることができ、特定の周波数に発生するピークを抑制することができるので、周囲の機器へのＥＭＩノイズの影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【図２】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻な場合の、ＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【図３】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかな場合の、ＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【図４】ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりの時間を変化させた場合の、ＥＭＩノイズレベルと周波数との関係の例を示す図である。
【図５】実施の形態１における、各信号の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図６】実施の形態１に従うスイッチング制御装置を備える集積回路の例を示す図である。
【図７】実施の形態１の変形例に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２に従うスイッチング制御装置を備える電力変換装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に従うスイッチング制御装置２００を備える電力変換装置１００の機能ブロック図である。
【００２４】
図１を参照して、電力変換装置１００は、電源ノード１２０と、スイッチング制御装置２００と、コイルＬ１と、スイッチング素子ＴＲ１と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ１とを備え、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの負荷１１０へ所定の直流電圧を供給する。なお、図１においては、スイッチング素子ＴＲ１として、Ｎ型金属酸化電界効果トランジスタ（Metal Oxide Field Effect Transistor：ＭＯＳＦＥＴ）を用いる構成を説明するが、スイッチング素子ＴＲ１は、バイポーラトランジスタやその他のトランジスタを使用することができる。
【００２５】
コイルＬ１の一方端は電源ノード１２０にされ、他方端はスイッチング素子ＴＲ１のドレインに接続される。スイッチング素子ＴＲ１のソースは接地され、ゲートはスイッチング制御装置２００の出力に接続される。
【００２６】
負荷１１０の一方端は、ダイオードＤ１を介して、スイッチング素子ＴＲ１のドレインに接続され、他方端は抵抗Ｒ１を介して接地される。ダイオードＤ１は、スイッチング素子ＴＲ１のドレインから負荷１１０に向かう方向を順方向として接続される。
【００２７】
すなわち、コイルＬ１およびスイッチング素子ＴＲ１は、チョッパ回路として動作し、スイッチング制御装置２００によって生成されるゲート信号のデューティに応じて、電源ノード１２０の電圧を昇圧して負荷１１０に供給する。
【００２８】
コンデンサＣ１は、スイッチング素子ＴＲ１のドレインと接地との間に接続され、負荷１１０に供給される電圧を平滑化する。
【００２９】
負荷１１０と抵抗Ｒ１との接続ノードは、スイッチング制御装置２００の入力と接続され、フィードバック回路が形成される。
【００３０】
スイッチング制御装置２００は、ＰＷＭ信号生成部２１０と、オシレータ２２０と、バッファ回路２０５とを含む。また、バッファ回路２０５は、バッファ２３０，２３１と、変調部２４０とを含む。
【００３１】
ＰＷＭ信号生成部２１０は、外部の制御装置（図示せず）からの昇圧指令ＳＩＧと、基準電圧ＲＥＦと、フィードバック信号ＦＢと、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣとを受ける。ＰＷＭ信号生成部２１０は、この基準電圧ＲＥＦおよびフィードバック信号ＦＢの偏差と、発振信号ＯＳＣとに基づいて生成されるキャリア信号とを比較して、スイッチング素子ＴＲ１のゲート信号となるＰＷＭ信号を生成する。そして、ＰＷＭ信号生成部２１０は、昇圧指令ＳＩＧに従って、生成したＰＷＭ信号をバッファ２３０，２３１へ出力する。
【００３２】
バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号生成部２１０とスイッチング素子ＴＲ１のゲートとの間に並列に接続される。バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号に基づいて、スイッチング素子ＴＲ１のゲートに所定のゲート電圧を供給する。バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号がオンになると、ゲート電流を供給してゲートに電荷を充電させることによってゲートに印加するゲート電圧を増加させる。また、バッファ２３０，２３１は、ＰＷＭ信号がオフになると、ゲートに充電された電荷を放電することによってゲート電圧を低下させる。このゲート電流の大きさによって、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりの傾き（すなわち、スイッチング速度）が定められる。なお、バッファ２３０，２３１の各々が供給可能なゲート電流の大きさは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３３】
バッファ２３０は、常時アクティブな状態とされており、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号と同じタイミングで、スイッチング素子ＴＲ１のゲートへゲート電流を供給する。
【００３４】
バッファ２３１は、変調部２４０からのイネーブル信号ＥＮがオンに設定されているときにアクティブな状態とされ、ＰＷＭ信号生成部２１０からのＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子ＴＲ１のゲートへゲート電流を供給する。一方、バッファ２３１は、イネーブル信号ＥＮがオフに設定されているときには非アクティブな状態とされ、ＰＷＭ信号を受けてもゲート電流を供給しない。
【００３５】
変調部２４０は、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣを受ける。そして、変調部２４０は、受けた発振信号ＯＳＣを変調し、その変調したタイミングでイネーブル信号ＥＮを生成してバッファ２３１へ出力する。
【００３６】
実施の形態１においては、たとえば、変調部２４０は、オシレータ２２０の発振信号ＯＳＣの２倍の周期でイネーブル信号ＥＮをオンに設定する。これによって、バッファ２３１からは、ＰＷＭ信号の２周期に１回の頻度でゲート電流が出力される。そして、バッファ２３０のみによってゲート電流を供給する場合と、バッファ２３０，２３１の両方からゲート電流を供給する場合とで、スイッチング速度が変化する。
【００３７】
次に、図２および図３を用いて、ゲート信号のスイッチング速度と、スイッチング動作によって発生するＥＭＩノイズとの関係について説明する。図２は、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻な場合のＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。また、図３は、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかな場合のＥＭＩノイズ信号の一例を示す図である。
【００３８】
図２および図３を参照して、一般的に、発生するＥＭＩノイズの周波数成分は、スイッチング素子のゲート信号の立ち上がりおよび立ち下がりの時間と相関があり、ゲート信号が急激に変化するほど、高い周波数成分を含むＥＭＩノイズが発生する。すなわち、図２の場合、すなわち供給されるゲート電流が多く、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻なほうが、図３の場合と比べて発生するＥＭＩノイズに、より高い周波数成分が含まれるようになる。
【００３９】
図４に、ＥＭＩノイズレベルとノイズの周波数ｆｎとの関係を示すが、図２の場合は図４における曲線Ｗ１のように、周波数の高い領域でノイズレベルがピークとなり、図３の場合には図４における破線の曲線Ｗ２のように、曲線Ｗ１よりも周波数の低い領域でノイズレベルがピークとなる。
【００４０】
そのため、図２の場合と図３の場合とを、交互に繰り返してスイッチングを行なうと、曲線Ｗ１およびＷ２が時間的に平均され、図４の曲線Ｗ３のように発生するノイズレベルのピークが緩和されるとともに、発生する周波数成分が時間的に分散化される。
【００４１】
図５は、実施の形態１における、各信号の状態を説明するためのタイムチャートである。図５においては、横軸に時間が示され、縦軸には、オシレータ２２０の発振信号ＯＳＣ、変調部２４０のイネーブル信号ＥＮ、ＰＷＭ信号生成部２１０のＰＷＭ信号、バッファ２３０，２３１の動作状態、およびスイッチング素子ＴＲ１のゲートに供給されるゲート信号の状態が示される。
【００４２】
図５を参照して、発振信号ＯＳＣは、一定周期Ｔのパルス信号である。そして、イネーブル信号ＥＮは、周期Ｔごとにオンとオフとが交互に繰り返される信号である。
【００４３】
ＰＷＭ信号は、基準電圧ＲＥＦおよびフィードバック信号ＦＢの偏差とキャリア信号とから定まるデューティ比に従った、周期Ｔのパルス波形、すなわち、デューティ比＝Ｄ／Ｔとなるパルス幅をＤ有するパルス波形である。
【００４４】
バッファ２３０は、上述のように常にアクティブな状態であるので、ＰＷＭ信号と同期して動作する。
【００４５】
一方、バッファ２３１は、イネーブル信号ＥＮがオンのときにアクティブな状態となるので、２Ｔの周期ごと、すなわち図５中の時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６において動作する。
【００４６】
これによって、バッファ２３０，２３１の両方が動作状態となる時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６においては、両方のバッファからゲート電流が供給されるので、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが急峻になる。一方、バッファ２３１が停止状態となる時刻ｔ３〜ｔ４においては、バッファ２３０からのゲート電流のみが供給されるので、ゲート信号の立ち上がり、立ち下がりが緩やかになる。
【００４７】
そのため、上述のように、時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ５〜ｔ６の場合と、時刻ｔ３〜ｔ４の場合とで、発生するＥＭＩノイズの周波数が異なるので、発生する周波数成分が時間的に分散化され全体として発生するノイズレベルのピークが緩和される。これによって、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００４８】
なお、上述の例においては、バッファ２３１は、周期Ｔの２倍の周期でアクティブとされる構成としたが、たとえば３倍の周期や４倍の周期でアクティブとされるようにしてもよい。また、各バッファにおいて供給されるゲート電流については、所望のゲート信号のスイッチング速度に応じて適宜設定される。ただし、スイッチング速度を遅くする、すなわち傾きを小さくするほど、スイッチング素子ＴＲ１におけるスイッチング損失が増大してしまうので、許容できるスイッチング損失の範囲内でゲート電流を設定することが必要であることに注意すべきである。
【００４９】
また、上記の例では、２つのバッファを用いてゲート電流を変化させる構成について説明したが、複数のレベルのゲート電流設定が可能な１つのバッファを用いて、上記のバッファ回路と同様の機能を実現するような構成とすることもできる。
【００５０】
図６は、図１で示した電力変換装置１００において、スイッチング制御装置２００およびスイッチング素子ＴＲ１を集積回路１５０としてパッケージ化した例である。集積回路１５０には、過電流保護部１７０および過電圧保護部１６０が必要に応じて追加される。
【００５１】
過電流保護部１７０は、スイッチング素子ＴＲ１のソースに流れる電流を検出し、検出電流がしきい値を超過すると、スイッチング制御装置２００の動作を停止させて装置を保護する。
【００５２】
過電圧保護部１６０は、負荷１１０の電源側の電圧を検出し、検出電圧がしきい値を超過するとスイッチング制御装置２００の動作を停止させて装置を保護する。
【００５３】
［実施の形態１の変形例］
上述の実施の形態１においては、２つのバッファを備えて、それぞれの動作周期を異なる周期に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成を説明したが、バッファの数は２つに限らず、３つ以上の場合にも適用可能である。
【００５４】
図７は、図１のスイッチング制御装置２００に、もう１つのバッファ２３２を追加した、３つのバッファを有するスイッチング制御装置２００Ａを備える電力変換装置１００Ａの機能ブロック図である。図７において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【００５５】
この変形例においては、バッファ回路２０５Ａは、バッファ２３０，２３１，２３２および変調部２４０を含む。変調部２４０は、バッファ２３１およびバッファ２３２に対して、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２をそれぞれ出力する。バッファ２３１およびバッファ２３２は、それぞれイネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２がオンとなっている場合にアクティブな状態とされる。なお、上記においては、イネーブル信号がオンの場合にバッファがアクティブとなる例を示すが、イネーブル信号の論理はこれに限定されず、たとえば、イネーブル信号がオフの場合にバッファがアクティブとなるように設定してもよい。
【００５６】
このイネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２、および各バッファから供給可能なゲート電流を適切に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を、たとえば、３段階あるいは４段階に変更することが可能となる。そうすると、発生するＥＭＩノイズの周波数をさらに分散化することができるので、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００５７】
［実施の形態２］
実施の形態１およびその変形例においては、複数のバッファにおいて、ゲート電流を供給するバッファの数を変化させることによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成について説明した。
【００５８】
実施の形態２においては、供給可能なゲート電流が異なる値に設定された複数のバッファを有し、ＰＷＭ信号に従って使用するバッファを切換えることによって、ゲート信号のスイッチング速度を変更する構成について説明する。
【００５９】
図８は、実施の形態２に従うスイッチング制御装置２００Ｂを備える電力変換装置１００Ｂの機能ブロック図である。図８において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。
【００６０】
図８を参照して、スイッチング制御装置２００Ｂは、図１のスイッチング制御装置２００において、バッファ回路２０５をバッファ回路２０５Ｂに置き換えた構成となっている。バッファ回路２０５Ｂは、バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂと、切換部２５０とを含む。
【００６１】
バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂは、供給可能なゲート電流が互いに異なる値となるように設定される。
【００６２】
バッファ２３０Ｂは、スイッチング素子ＴＲ１のゲートと、切換部２５０の端子Ｔ０との間に接続される。バッファ２３１Ｂは、スイッチング素子ＴＲ１のゲートと、切換部２５０の端子Ｔ１との間に接続される。
【００６３】
切換部２５０は、オシレータ２２０からの発振信号ＯＳＣに従って、端子Ｔ０，Ｔ１とＰＷＭ信号生成部２１０との接続を交互に切換える。
【００６４】
このような構成とし、バッファ２３０Ｂ，２３１Ｂを適切に設定することによって、ゲート信号のスイッチング速度を、ＰＷＭ信号の周期ごとに変化させることができる。これによって、発生するＥＭＩノイズの周波数を分散化することができるので、ＥＭＩノイズによる周囲の機器への影響を低減することが可能となる。
【００６５】
なお、実施の形態２においても、バッファの数を３つ以上としてもよい。
なお、本実施の形態においては、電力変換装置が、直流電源電圧を所望の電圧まで昇圧する昇圧コンバータである構成を例として説明したが、電力変換装置の形態はこれに制限されない。すなわち、スイッチング素子のオン・オフ動作によって電力を変換するものであれば、直流電源電圧を降圧する降圧コンバータや、交流電力を直流電力に変換するコンバータ、直流電力を交流電力に変換するインバータなどにも適用可能である。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 電力変換装置、１１０ 負荷、１２０ 電源ノード、１５０ 集積回路、１６０ 過電圧保護部、１７０ 過電流保護部、２００，２００Ａ，２００Ｂ スイッチング制御装置、２０５，２０５Ａ，２０５Ｂ バッファ回路、２１０ ＰＷＭ信号生成部、２２０ オシレータ、２３０，２３０Ｂ，２３１，２３１Ｂ，２３２ バッファ、２４０ 変調部、２５０ 切換部、Ｃ１ コンデンサ、Ｄ１ ダイオード、Ｌ１ コイル、Ｒ１ 抵抗、Ｔ０，Ｔ１ 端子、ＴＲ１ スイッチング素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御指令に応じてスイッチング素子を駆動するためのスイッチング制御装置であって、
発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、スイッチング制御装置。
【請求項２】
前記バッファ回路は、複数のバッファを含み、
前記バッファ回路は、前記複数のバッファを周期的に制御することによって、前記ゲート電流を変更する、請求項１に記載のスイッチング制御装置。
【請求項３】
前記バッファ回路は、前記タイミング信号に応じて、前記複数のバッファのうちで、前記ゲート電流を供給するバッファの数を変更することによって、前記ゲート電流を変更する、請求項２に記載のスイッチング制御装置。
【請求項４】
前記複数のバッファは、第１および第２のバッファを含み、
前記第２のバッファは、前記第１のバッファの動作の２周期に１回の割合で動作する、請求項３に記載のスイッチング制御装置。
【請求項５】
前記第２のバッファは、前記第１のバッファと等しいゲート電流を供給するように設定される、請求項４に記載のスイッチング制御装置。
【請求項６】
前記第２のバッファは、前記第１のバッファとは異なるゲート電流を供給するように設定される、請求項４に記載のスイッチング制御装置。
【請求項７】
前記ゲート電流は、前記複数のバッファごとに異なる値に設定され、
前記バッファ回路は、
前記ゲート電流を変更するために、前記タイミング信号に応答して前記複数のバッファを切換えるための切換部をさらに備える、請求項２に記載のスイッチング制御装置。
【請求項８】
制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給するための電力変換装置であって、
前記スイッチング素子と、
発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、電力変換装置。
【請求項９】
前記電力変換装置は、前記電源からの直流電圧の昇圧および降圧の少なくとも一方を行なうコンバータである、請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置を制御するための集積回路であって、
前記スイッチング素子と、
発振器と、
前記発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、集積回路。
【請求項１】
制御指令に応じてスイッチング素子を駆動するためのスイッチング制御装置であって、
発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、スイッチング制御装置。
【請求項２】
前記バッファ回路は、複数のバッファを含み、
前記バッファ回路は、前記複数のバッファを周期的に制御することによって、前記ゲート電流を変更する、請求項１に記載のスイッチング制御装置。
【請求項３】
前記バッファ回路は、前記タイミング信号に応じて、前記複数のバッファのうちで、前記ゲート電流を供給するバッファの数を変更することによって、前記ゲート電流を変更する、請求項２に記載のスイッチング制御装置。
【請求項４】
前記複数のバッファは、第１および第２のバッファを含み、
前記第２のバッファは、前記第１のバッファの動作の２周期に１回の割合で動作する、請求項３に記載のスイッチング制御装置。
【請求項５】
前記第２のバッファは、前記第１のバッファと等しいゲート電流を供給するように設定される、請求項４に記載のスイッチング制御装置。
【請求項６】
前記第２のバッファは、前記第１のバッファとは異なるゲート電流を供給するように設定される、請求項４に記載のスイッチング制御装置。
【請求項７】
前記ゲート電流は、前記複数のバッファごとに異なる値に設定され、
前記バッファ回路は、
前記ゲート電流を変更するために、前記タイミング信号に応答して前記複数のバッファを切換えるための切換部をさらに備える、請求項２に記載のスイッチング制御装置。
【請求項８】
制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給するための電力変換装置であって、
前記スイッチング素子と、
発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、電力変換装置。
【請求項９】
前記電力変換装置は、前記電源からの直流電圧の昇圧および降圧の少なくとも一方を行なうコンバータである、請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
制御指令に応じたスイッチング素子のオン・オフ動作によって、電源からの電力を変換して負荷に供給する電力変換装置を制御するための集積回路であって、
前記スイッチング素子と、
発振器と、
前記発振器からのパルス信号と前記制御指令とに基づいて、前記スイッチング素子を駆動するタイミング信号を生成するためのＰＷＭ信号生成部と、
前記タイミング信号に応答して、前記スイッチング素子のゲートに供給するゲート電流を周期的に変更してスイッチング速度を変化させるように構成されたバッファ回路とを備える、集積回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８０７３９（Ｐ２０１２−８０７３９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６３００（Ｐ２０１０−２２６３００）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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