(57)【要約】      （修正有）【課題】並列接続された特性が異なる複数のスイッチング素子を駆動する際に発生する駆動ノイズを低減する電子機器および制御方法を提供する。【解決手段】電子機器に内臓されるＤＣ／ＤＣコンバータは、第１のスイッチＳＷ１０２Ａ、ＳＷ１０４Ａと、第１のスイッチと並列接続され、第１のスイッチと異なる特性を有する第２のスイッチＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４Ｂと、第１のスイッチと第２のスイッチを駆動する駆動手段４０２、４０４と、第１の制御から第２の制御に切り替える場合は、駆動手段が第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更してから第２の制御へ切り替え、第２の制御から第１の制御に切り替える場合は、第１の制御へ切り替えた後に駆動手段が第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更する制御手段４０６と、を有する。【選択図】図４Ｂ
2020202727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチと並列接続され、前記第１のスイッチと異なる特性を有する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを駆動する駆動手段と、
第１の制御から第２の制御に切り替える場合は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更してから前記第２の制御へ切り替え、前記第２の制御から前記第１の制御に切り替える場合は、前記第１の制御へ切り替えた後に前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更する制御手段と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の制御から前記第２の制御に切り替える場合は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を低くしてから前記第２の制御へ切り替え、
前記第２の制御から前記第１の制御に切り替える場合は、前記第１の制御へ切り替えた後に前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を高くすることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電子機器の負荷電流を検出する電流検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記負荷電流が閾値以上の場合に前記第１の制御を行い、前記負荷電流が閾値未満の場合に前記第２の制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第１のスイッチに接続された第１のインダクタと、前記第２のスイッチに接続された第２のインダクタを有し、
前記第１の制御は、前記第１のスイッチを駆動して前記第１のインダクタに流れる電流を制御し、
前記第２の制御は、前記第２のスイッチを駆動して前記第２のインダクタに流れる電流を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第２の制御は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを所定の位相差で駆動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第２の制御は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを駆動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電子機器の動作モードに応じて前記駆動信号の電圧値を変更することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第２のスイッチは、前記第１のスイッチよりもゲート容量が小さい特性を有し、
前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値よりも高いことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記第１のスイッチを駆動する第１の駆動手段と、前記第２のスイッチを駆動する第２の駆動手段とを有し、
前記第１の駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値は、前記第２の駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値よりも高いことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１０】
電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチと並列接続され、前記第１のスイッチと異なる特性を有する第２のスイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを駆動する駆動手段と
を有し、
前記制御方法は、
第１の制御から第２の制御に切り替える場合は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更してから前記第２の制御へ切り替えるステップと、
前記第２の制御から前記第１の制御に切り替える場合は、前記第１の制御へ切り替えた後に前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更するステップと
を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路を有する電子機器、その制御方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のスイッチング素子が並列接続された構成において、負荷電流の大きさに応じて駆動するスイッチング素子数を変更することが記載されている。特許文献２には、複数のＤＣ／ＤＣコンバータが並列接続された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１９６４５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２８３４５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、特許文献１においては、同じ特性の複数のスイッチング素子を切り替えて駆動することを前提としているため、寄生容量の異なる複数のスイッチング素子で構成しても寄生ダイオードによる導通損失を低減することができない。このような問題は、特許文献２に記載されている構成で解決できない。
【０００５】
そこで、本発明は、並列接続された特性が異なる複数のスイッチング素子を駆動する際に発生する駆動ノイズを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子機器は、第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列接続され、前記第１のスイッチと異なる特性を有する第２のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを駆動する駆動手段と、第１の制御から第２の制御に切り替える場合は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更してから前記第２の制御へ切り替え、前記第２の制御から前記第１の制御に切り替える場合は、前記第１の制御へ切り替えた後に前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更する制御手段とを有する。
【０００７】
本発明に係る制御方法は、電子機器の制御方法であって、前記電子機器は、第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列接続され、前記第１のスイッチと異なる特性を有する第２のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを駆動する駆動手段とを有し、前記制御方法は、第１の制御から第２の制御に切り替える場合は、前記駆動手段が前記第２のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更してから前記第２の制御へ切り替えるステップと、前記第２の制御から前記第１の制御に切り替える場合は、前記第１の制御へ切り替えた後に前記駆動手段が前記第１のスイッチを駆動する駆動信号の電圧値を変更するステップとを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、並列接続された特性が異なる複数のスイッチング素子を駆動する際に発生する駆動ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１〜４におけるにおける電子機器１０の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図２】実施形態１〜４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図３】実施形態１〜４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の電圧／電流波形の例を説明するための図である。
【図４Ａ】実施形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図４Ｂ】実施形態２および４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図４Ｃ】実施形態３におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成要素を説明するためのブロック図である。
【図５】マルチフェーズ駆動で駆動するスイッチ回路１０２、１０４の動作例を説明するための図である。
【図６Ａ】実施形態１および３におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング制御を説明するためのフローチャートである。
【図６Ｂ】実施形態２および４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング制御を説明するためのフローチャートである。
【図７Ａ】実施形態１および３におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング制御時のスイッチ回路１０２、１０４の状態遷移の例を説明するための図である。
【図７Ｂ】実施形態２および４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング制御時のスイッチ回路１０２、１０４の状態遷移の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
［実施形態１］
まず、図１を参照して、実施形態１〜４における電子機器１０の構成要素を説明する。ただし、実施形態１〜４における電子機器１０の構成要素は、図１に示す構成要素に限るものではない。電子機器１０は、撮像装置（例：デジタルカメラ）、携帯電話（例：スマートフォン）、携帯端末（例：タブレット端末）のいずれかまたは少なくとも一つとして動作可能である。
【００１２】
電池２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の電源であり、電子機器１０の電源でもある。
【００１３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、電池２７の出力電圧を所定の電圧に変換して電子機器１０の各構成要素に供給する電源回路である。
【００１４】
制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有し、電子機器１０の全ての構成要素を制御する。
【００１５】
操作部１２は、例えば、電源ボタン、記録開始ボタン、ズーム調整ボタン、オートフォーカスボタンなどの撮影に関連する種操作を入力するスイッチ類を有する。また、操作部１２は、メニュー表示ボタン、決定ボタン、その他カーソルキー、ポインティングデバイス、タッチパネルなどを有する。操作部１２は、ユーザにより操作されると制御部１１に操作信号を送信する。
【００１６】
バス１３は、各種データ、制御信号、指示信号などを電子機器１０の各構成要素に送信するための汎用バスである。
【００１７】
メモリ１４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する。メモリ１４は、撮像部１５で生成された画像データ（静止画データまたは動画データ）を一時的に記憶するバッファメモリとして使用される。
【００１８】
制御部１１は、ユーザからの操作を受け付ける操作部１２からの操作信号に応じて、各種処理（プログラム）を実行して電子機器１０の各構成要素を制御したり、構成要素間でのデータ転送を制御したりする。制御部１１は、ＣＰＵおよびメモリがハードウェアプロセッサとして構成されたマイクロコンピュータであってもよい。
【００１９】
撮像部１５は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されたイメージセンサを有する。撮像部１５は、レンズユニット２５を介してイメージセンサ上に結像された被写体の光学像から画像データに生成する。撮像部１５で生成された画像データ（静止画データまたは動画データ）は、メモリ１４に一時的に格納される。
【００２０】
画像処理部１６は、所定の画像処理を実行することにより、撮像部１５で生成された画像データ（静止画データまたは動画データ）を処理する。所定の画像処理は、例えば、撮像部１５で生成された静止画データまたは動画データのホワイトバランス、色、明るさなどを、ユーザに設定された設定値または画像の特性から判定した設定値に基づいて調整する画質調整処理を含む。所定の画像処理が実行された後、画像処理部１６は、動画データまたは静止画データを表示制御部２０および記録再生部２１に供給する。
【００２１】
音声入力部１７は、例えば、電子機器１０に内蔵された無指向性のマイク、音声入力端子に接続された外部マイクなどにより集音された音（音声を含む）から音声データを生成する。音声入力部１７で生成された音声データは、メモリ１４に一時的に格納される。
【００２２】
音声処理部１８は、所定の音声処理を実行することにより、音声入力部１７で生成された音声データを処理する。所定の音声処理が実行された後、音声処理部１８は、音声データを記録再生部２１およびスピーカ部に供給する。スピーカ部は、音声処理部１８から供給された音声データを外部に出力する。
【００２３】
表示制御部２０は、画像処理部１６から供給された画像データ（静止画データまたは動画データ）を表示部１９に表示させる。表示部１９は、例えば、液晶表示パネルまたは有機ＥＬ表示パネルであってもよいし、電子機器１０に接続された表示装置であってもよい。
【００２４】
記録再生部２１は、画像処理部１６から供給された静止画データまたは動画データと、音声処理部１８からの音声データとを記録媒体２２に記録する。ここで、記録媒体２２は、電子機器１０に内蔵された記録媒体であっても、電子機器１０から取り外し可能な記録媒体でもよい。記録媒体２２は、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリ、フラッシュメモリのいずれであってもよい。
【００２５】
記録再生部２１は、記録媒体２２に記録された静止画データ、動画データおよび音声データの少なくとも一つを、記録媒体２２から再生可能である。記録媒体２２から再生された静止画データまたは動画データは、表示制御部２０に供給される。記録媒体２２から再生された音声データは、スピーカ部に供給される。表示制御部２０は、記録再生部２１から供給された静止画データまたは動画データを表示部１９に表示させる。スピーカ部は、音声処理部１８から供給された音声データを外部に出力する。
【００２６】
出力部２３は、画像データまたは音声データをアナログ信号として外部装置に出力する音声出力端子または画像出力端子である。
【００２７】
通信部２４は、有線通信または無線通信により外部装置と通信する通信部である。
【００２８】
レンズユニット２５は、被写体の光学像を電子機器１０に取り込むレンズと、光量を制御する絞り機構と、被写体像の焦点を合わせるフォーカス機構と、イメージセンサへの露光時間を制御するシャッター機構とを有する。
【００２９】
機構制御部２６は、レンズユニット２５の絞り機構、フォーカス機構およびシャッター機構を、制御部１１からの制御信号に基づいて制御する。
【００３０】
次に、図２および図３を参照して、実施形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の構成および動作について説明する。
【００３１】
図２は、実施形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の１つの電源部の構成要素を示している。
【００３２】
電子機器１０に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、同期整流型の降圧電回路を構成する。電圧を維持するためのフィードバック機構は、電圧ループ信号に応じてパルス制御することで実現する。電圧ループ信号は出力電圧を出力設定抵抗１３０で分圧してエラーアンプ１２３で基準電圧１２２と比較増幅することで得られる。駆動制御部１１２に電圧ループ信号とパルスデューティ制御の基準クロックであるＯＳＣ１３１の信号が接続される。駆動制御部１１２からの駆動信号によって、ハイサイドのスイッチ回路１０２とローサイドのスイッチ回路１０４がオン状態またはオフ状態になるように制御される。スイッチ回路１０２は、１つまたは複数のスイッチング素子を有する。スイッチ回路１０２の１つまたは複数のスイッチング素子はいずれも、例えばＰ型ＭＯＳＦＥＴで構成される。スイッチ回路１０４は、１つまたは複数のスイッチング素子を有する。スイッチ回路１０４の１つまたは複数のスイッチング素子はいずれも、例えばＮ型ＭＯＳＦＥＴで構成される。駆動制御部１１２は、スイッチ回路１０２における１つまたは複数のスイッチング素子と、スイッチ回路１０４における１つまたは複数のスイッチング素子を独立にオン状態またはオフ状態にする。
【００３３】
スイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４がオン状態またはオフ状態にされることでインダクタ１０８に流れる電流が制御され、コンデンサ１１０で平滑化されることで一定の出力電圧が得られる。
【００３４】
インダクタ１０８は、スイッチ回路１０２がオン状態、スイッチ回路１０４がオフ状態の場合に、電池２７から励磁エネルギーを蓄積し、スイッチ回路１０２で降圧した電圧を整流するためのパワーインダクタである。コンデンサ１１０は、インダクタ１０８による電圧と電流の脈流を平滑化する。
【００３５】
スイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４は、負荷変動などで出力電圧が低くなっている場合は、エラーアンプ１２３の出力が上がり、スイッチ回路１０２のオンデューティが大きくなるため、出力電圧を上げる方向に制御される。反対に、出力電圧が高いときはエラーアンプ１２３の出力が下がり、スイッチ回路１０２のオンデューティが小さくなるため、出力電圧を下げる方向に制御される。
【００３６】
図３は、実施形態１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の電圧／電流波形の例を示している。図３（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１００の基準クロック（ＯＳＣ）１３１を示している。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の各構成要素はＯＳＣ１３１の信号に同期して動作する。図３（ｂ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１００から引かれる負荷電流を示し、説明の簡略化のため周波数ｆＬの正弦波としている。図３（ｃ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１００からの出力電圧を示している。出力電圧は理想的には一定値であるが、実際には図３（ｃ）に示すように図３（ｂ）の負荷変動に対して追従しきれず揺らぐ成分、スイッチング動作に同期したリップル電圧成分が存在する。図３（ｄ）は分圧された図３（ｃ）の出力電圧と基準値との差分をエラーアンプ１２３が増幅した結果を示している。図３（ｅ）はスイッチ回路１０２のオン状態またはオフ状態、図３（ｆ）はスイッチ回路１０４のオン状態またはオフ状態を示す波形であり、便宜上オン状態をＨｉｇｈ、オフ状態をＬｏｗで示している。オン状態とオフ状態を合わせた１サイクル周期は必ずＯＳＣ１３１の周期と等しくなる。なお、図３（ｆ）には貫通電流防止期間であるデッドタイムが追加されている。図３（ｇ）はインダクタ１０８に流れる電流を示している。スイッチ回路１０２をオン状態にすると、電池２７からスイッチ回路１０２を介してインダクタ１０８へつながる経路で負荷電流Ｉｏがインダクタ１０８に流れることにより、インダクタ１０８にエネルギーが蓄えられる。スイッチ回路１０２がオン状態でスイッチ回路１０４がオフ状態である場合、電流傾きｄＩ／ｄｔ＿ｏｎは、以下の式１で表される。
（式１）
ｄＩ／ｄｔ＿ｏｎ＝（Ｖｉｎ−Ｖｏ）／Ｌ
Ｖｉｎ：電池２７の電圧
Ｖｏ：出力電圧
Ｌ：インダクタ１０８のインダクタンス値
通常の条件下ではＶｉｎ、Ｖｏ、Ｌはほぼ一定であるので、ｄＩ／ｄｔ＿ｏｎは固定値となり、インダクタ１０８に流れる電流は線形的に増加する。スイッチ回路１０２がオン状態である場合、スイッチ回路１０４はオフ状態になっており、電池２７が接地部（ＧＮＤ）へショートしないようになっている。その後、エラーアンプ１２３の出力が上がってスイッチ回路１０２がオフ状態になると、スイッチ回路１０４をオン状態にして、インダクタ１０８に蓄えられたエネルギーはＧＮＤからスイッチ回路１０４を介してインダクタ１０８へつながる経路で放出される。スイッチ回路１０２がオフ状態でスイッチ回路１０４がオン状態である場合、電流傾きｄＩ／ｄｔ＿ｏｆｆは、以下の式２で表される。
（式２）
ｄＩ／ｄｔ＿ｏｆｆ＝−Ｖｏ／Ｌ
通常の条件下ではＶｏ、Ｌはほぼ一定であるので、ｄＩ／ｄｔ＿ｏｆｆは固定値となり、インダクタ１０８に流れる電流は線形的に減少する。スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４が交互にオン状態またはオフ状態になるサイクルにおいて、インダクタ１０８の電流は三角波状の電流となり、その平均電流は図３（ｂ）の負荷電流と等しくなる。
【００３７】
ここで、図４Ａおよび図５を参照して、スイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４の構成および動作について説明する。図４Ａは、実施形態１におけるスイッチ回路の構成要素を示している。
【００３８】
スイッチ回路１０２は、並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂを有する。スイッチ回路１０４は、並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂを有する。
【００３９】
ＳＷ１０２Ａは、電源ＶｉｎとＳＷ１０４Ａの間であって、ソース電極が電源Ｖｉｎに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８Ａが接続されたスイッチノード部Ｖｓｗ＿ａに接続される。ＳＷ１０２Ｂは電源ＶｉｎとＳＷ１０４Ｂの間に接続され、ソース電極が電源Ｖｉｎに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８Ｂが接続されたスイッチノード部Ｖｓｗ＿ｂに接続される。ＳＷ１０４ＡはＳＷ１０２Ａと接地部ＧＮＤの間に接続され、ソース電極が接地部ＧＮＤに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８Ａが接続されたスイッチノード部Ｖｓｗ＿ａに接続される。ＳＷ１０４ＢはＳＷ１０２Ｂと接地部ＧＮＤの間に接続され、ソース電極が接地部ＧＮＤに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８Ｂが接続されたスイッチノード部Ｖｓｗ＿ｂに接続される。
【００４０】
スイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ａは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ１によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ｂは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ２によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ａは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ３によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ｂは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ４によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。このように、スイッチ回路１０２のＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ１、ＶＧ２により、電子機器１０の負荷に応じてオン状態またはオフ状態に切り替えられる。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂは、駆動制御部１１２からの駆動信号ＶＧ３、ＶＧ４により、電子機器１０の負荷に応じてオン状態またはオフ状態に切り替えられる。電流帰還型の電流制御の場合は、スイッチ回路１０２、１０４に流れる電流を検出して、電流電圧変換したアナログ値をコンパレータおよびＡ／Ｄコンバータに入力し、所定の閾値と検出値を比較することで同様の制御を行う。電流検出はハイサイドのスイッチ回路１０２でもローサイドのスイッチ回路１０４でもよい。電流検出と制御方法は、公知の方法が適用できるので、詳細な説明を省略する。
【００４１】
インダクタ１０８Ａは、ＳＷ１０２Ａがオン状態、ＳＷ１０４Ａがオフ状態の場合に、電池２７から励磁エネルギーを蓄積し、ＳＷ１０２Ａで降圧した電圧を整流するためのパワーインダクタである。インダクタ１０８Ｂは、ＳＷ１０２Ｂがオン状態、ＳＷ１０４Ｂがオフ状態の場合に、電池２７から励磁エネルギーを蓄積し、ＳＷ１０２Ｂで降圧した電圧を整流するためのパワーインダクタである。マルチフェーズ駆動は、図５に示すように、並列接続されたＳＷ１０２Ａ、１０２ＢおよびＳＷ１０４Ａ、ＳＷスイッチ１０４Ｂが所定の位相差（図５では１８０°）をもってスイッチング動作するように駆動信号ＶＧを制御する。対となって動作するＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａ、ＳＷ１０２ＢとＳＷスイッチ１０４Ｂの導通抵抗Ｒｏｎが同じであれば、マルチフェーズ駆動におけるインダクタ１０８Ａ、１０８Ｂに流れる電流は、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの対のみを駆動するシングルフェーズ駆動の場合の１／２となり、コンデンサ１１０は２つの脈流が重畳した電流を平滑する。
【００４２】
実施形態１においては、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値未満の状態ではＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａが対となり、インダクタ１０８Ａに励磁エネルギーを蓄積しながら、図３に示したようにスイッチング動作するようにシングルフェーズ駆動される。電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値以上の状態ではＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの対とＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの対とが図５に示すように所定の位相差をもってマルチフェーズ駆動される。図５は、マルチフェーズ駆動で駆動するスイッチ回路１０２、１０４の動作例を示している。図５（ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータ１００の基準クロック（ＯＳＣ）１３１を示している。図５（ｂ）はスイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ａのオン状態またはオフ状態を示している。図５（ｃ）はスイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ａのオン状態またはオフ状態を示している。図５（ｄ）はスイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ｂのオン状態またはオフ状態を示している。図５（ｅ）はスイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ｂのオン状態またはオフ状態を示す波形であり、便宜上オン状態をＨｉｇｈ、オフ状態をＬｏｗで示している。
【００４３】
実施形態１では、並列接続されたＳＷ１０２Ａ、ＳＷ１０２Ｂの対とＳＷ１０４Ａ、ＳＷスイッチ１０４Ｂの対をマルチフェーズ駆動させる場合に駆動信号ＶＧの電圧値を制御する。実施形態１のスイッチング制御における、駆動信号ＶＧの設定については後述する。
【００４４】
実施形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、異なる特性のスイッチング素子ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４ＡとＳＷ１０４Ｂが並列接続されている。例えばスイッチング素子がＭＯＳＦＥＴであれば、ＦＥＴがオン状態におけるドレインとソース間の導通（ＯＮ）抵抗Ｒｏｎと、ＦＥＴをオンする場合にゲート電極に入力される全ゲート電荷量（ゲート容量）Ｑｇの特性が異なる。近年、ＦＥＴの素子構造を改善することで、導通抵抗Ｒｏｎとゲート容量Ｑｇの積であるＦＯＭ（Ｆｉｇｕｒｅ  ｏｆ  Ｍｅｒｒｉｔｔ）を低減する技術が進む一方で、材料をＳｉからＧａＮまたはＳｉＣに置き換える動きもある。実施形態１では、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの導通抵抗Ｒｏｎとゲート容量Ｑｇが、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの導通抵抗Ｒｏｎとゲート容量Ｑｇよりも小さいことを前提としている。これは同じゲート駆動信号の電圧値であれば、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂはゲート駆動損失もドレインとソース間の導通損失もＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａより小さいことを意味している。
【００４５】
次に、図６Ａと図７Ａを参照して、実施形態１におけるスイッチング制御と駆動信号ＶＧの電圧値の設定について説明する。
【００４６】
ステップＳ６０１において、駆動制御部１１２はスイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ａとスイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ａの対をシングルフェーズで駆動して起動する。
【００４７】
ステップＳ６０２において、駆動制御部１１２は、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａに流れる電流Ｉｓｗを検出し、所定の電流値Ｉｔｈと比較する。出力電流Ｉｏｕｔとして比較してもよく、検出した所定の時間平均値を使用してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力電流Ｉｏｕｔは、入力電圧Ｖｉｎ、出力設定電圧Ｖｏ、スイッチング素子ＳＷの発振周波数ｆｓｗ、インダクタンス値Ｌ、検出したＩｓｗから式３により計算できる。式３において、Ｉｓｗ_ｐｅａｋは、インダクタに流れるＲａｍｐ電流のピーク値を表す。
（式３）
Ｉｏｕｔ＝（Ｖｉｎ−Ｖｏ）・Ｖｏ／２・ｆｓｗ・Ｌ・Ｖｉｎ＝Ｉｓｗ＿ｐｅａｋ／２
ステップＳ６０２において、ＩｓｗがＩｔｈより少ない電流値であれば、駆動制御部１１２は、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの対をシングルフェーズ駆動し、所定の電流値Ｉｔｈとの比較を継続する。ＩｓｗがＩｔｈ以上の電流値であれば、ステップＳ６０３、Ｓ６０４において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がノイズ優先の状態か、ノイズと省電力の両方を優先するバランス駆動状態か、省電力優先の状態であるか否かを判定する。
【００４８】
ステップＳ６０３において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がノイズ優先の状態である場合は、ステップＳ６０５に進み、駆動信号ＶＧの電圧値をモード３の設定値Ｖ３に切り替える。その後、ステップＳ６０８において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２Ａおよび１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。
【００４９】
ステップＳ６０３において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がノイズ優先の状態でない場合は、ステップＳ６０４に進み、電子機器１０がノイズと省電力の両方を優先するバランス駆動状態であるか否かを判定する。
【００５０】
ステップＳ６０４において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がバランス駆動状態である場合は、ステップＳ６０６に進み、駆動信号ＶＧの電圧値をモード２の設定値Ｖ２に切り替える。その後、ステップＳ６０９において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。
【００５１】
ステップＳ６０４において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がバランス駆動状態ではなく、省電力優先の状態であれば、ステップＳ６０７に進み、駆動信号ＶＧの電圧値をモード１の設定値Ｖ１に切り替える。その後、ステップＳ６１０において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。ここで、設定値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係とされ、設定値Ｖ３は、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの駆動が可能な電圧値となっている。
【００５２】
従来のＳｉ半導体で形成したＭＯＳＦＥＴであれば、ゲートバイアス電圧ＧＢを下げると導通抵抗Ｒｏｎが増大して導通損失の悪化に繋がるため、負荷が重くなった場合はゲートバイアス電圧ＧＢをそのままとするか、高くするように制御する。ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂは、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａよりも導通抵抗Ｒｏｎが小さく、ゲートバイアス電圧ＧＢを下げてもある程度の導通抵抗Ｒｏｎを確保できるため、ゲートバイアス電圧ＧＢを下げたことによる損失増加分が低く抑えられる。設定値Ｖ３とスイッチング素子のゲートバイアス電圧ＧＢと導通抵抗Ｒｏｎの特性にもよるが、並列接続されたスイッチング素子の駆動で１素子当たりの電流は約１／２になり、ゲート駆動損失も低減するため、駆動信号の電圧値を変更しないシングルフェーズ駆動時よりも省電力にすることは可能である。
【００５３】
また、実施形態１では、スイッチング素子の導通抵抗Ｒｏｎの違いにより、ゲートバイアス電圧ＧＢを下げることによってゲート駆動ノイズを抑制することができる。ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂは、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａよりもゲート容量Ｑｇが小さいため、駆動信号の電圧値を変更せずにそのままのゲートバイアス電圧（ドライブ能力）で駆動すると、急峻なｄｉ／ｄｔによる高周波のリンギングノイズが懸念される。駆動するスイッチング素子が２つから４つに増えている点でもノイズ的には不利である。電子機器１０の動作に影響を及ぼさないノイズレベルであれば問題ないが、電子機器１０の内部で微弱な信号を検出しているなど、ノイズに敏感な駆動モードであれば、電子機器１０の内部でのノイズ干渉が無視できない場合がある。そのような場合はＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作モードをノイズ優先のモード３に切り替えることで対応することができる。モード２とモード１は、モード３よりもノイズによる影響が少なく、省電力を積極的に取り入れたい場合の動作モードである。ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂを駆動する際のゲート駆動ノイズはモード３よりも増加していくが、ゲートバイアス電圧ＧＢが高くなったことで導通抵抗Ｒｏｎを低く抑えられるため、スイッチング素子の導通損失を低減することができる。
【００５４】
実施形態１におけるマルチフェーズ駆動（ステップＳ６０８〜Ｓ６１０）においては、図７Ａに示すように、駆動信号ＶＧの電圧値の設定を切り替えた後にＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４Ｂの駆動を開始する。駆動信号ＶＧの設定を切り替える前にＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの駆動を開始すると、ゲート駆動ノイズによる影響を所定の基準値未満に抑えることができない可能性がある。
【００５５】
ステップＳ６１１において、駆動制御部１１２は、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂに流れる電流Ｉｓｗを検出し、所定の電流値Ｉｔｈと比較する。ステップＳ６１１において、スイッチング素子ＳＷに流れる電流Ｉｓｗが所定の電流値Ｉｔｈよりも小さくなった場合は、ステップＳ６１２に進む。
【００５６】
ステップＳ６１２において、駆動制御部１１２は、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの駆動を停止した後、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａのシングルフェーズ駆動に切り替える。
【００５７】
その後、ステップＳ６１３において、駆動制御部１１２は、駆動信号ＶＧの電圧値を初期値に切り替える。この場合も、駆動信号の電圧値の設定を切り替えた後にＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの駆動を停止すると、ゲート駆動ノイズによる影響を排除できない。
【００５８】
ステップＳ６１４において、駆動制御部１１２は、ディセーブル信号を受信したか否かを判定する。ディセーブル信号を受信した場合、駆動制御部１１２は、ステップＳ６１５に進んで、制御を停止する。ディセーブル信号を受信していない場合、駆動制御部１１２は、ステップＳ６０２からの処理を継続する。
【００５９】
このように、電子機器１０の動作モードがノイズの影響を受ける場合などにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング素子をマルチフェーズ駆動する際のゲート駆動ノイズを低減することができる。
【００６０】
［実施形態２］
図４Ｂは、実施形態２におけるスイッチ回路１０２、１０４の構成要素を示している。
【００６１】
実施形態２におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の基本的な構成および動作は実施形態１の図２および図３と同様である。
【００６２】
スイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４の構成および動作について、実施形態１との相違点を中心に、図４Ｂを用いて説明する。
【００６３】
駆動制御部１１２は、ゲートドライバ４０２、ゲートドライバ４０４およびＰＷＭコントローラ４０６を有する。ＰＷＭコントローラ４０６は、スイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４をパルス幅変調で制御するためのコントローラである。ゲートドライバ４０２は、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４をオン状態またはオフ状態にするためのゲート駆動バッファ回路である。ゲートドライバ４０２には、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４に貫通電流が流れないようにするための貫通電流防止回路が含まれている。ゲートドライバ４０４は、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４をオン状態またはオフ状態にするためのゲート駆動バッファ回路である。ゲートドライバ４０４には、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４に貫通電流が流れないようにするための貫通電流防止回路が含まれている。
【００６４】
スイッチ回路１０２は、並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂを有する。スイッチ回路１０４は、並列接続されたスイッチング素子ＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂを有する。
【００６５】
ＳＷ１０２Ａは、電源ＶｉｎとＳＷ１０４Ａの間であって、ソース電極が電源Ｖｉｎに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８が接続されるスイッチノード部Ｖｓｗに接続される。ＳＷ１０２Ｂは電源ＶｉｎとＳＷ１０４Ｂの間に接続され、ソース電極が電源Ｖｉｎに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８が接続されるスイッチノード部Ｖｓｗに接続される。ＳＷ１０４ＡはＳＷ１０２Ａと接地部ＧＮＤの間に接続され、ソース電極が接地部ＧＮＤに接続され、ドレイン電極がスイッチノード部Ｖｓｗに接続される。ＳＷ１０４ＢはＳＷ１０２Ｂと接地部ＧＮＤの間に接続され、ソース電極が接地部ＧＮＤに接続され、ドレイン電極がインダクタ１０８が接続されるスイッチノード部Ｖｓｗに接続される。
【００６６】
スイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ａは、ゲートドライバ４０２からの駆動信号ＶＧ１によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ｂは、ゲートドライバ４０４からの駆動信号ＶＧ２によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ａは、ゲートドライバ４０２からの駆動信号ＶＧ３によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ｂは、ゲートドライバ４０４からの駆動信号ＶＧ４によりオン状態またはオフ状態に切り替わるスイッチング素子である。このように、スイッチ回路１０２のＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂは、ゲートドライバ４０２、４０４からの駆動信号ＶＧ１、ＶＧ２により、電子機器１０の負荷に応じてオン状態またはオフ状態に切り替えられる。スイッチ回路１０４のＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂは、ゲートドライバ４０２、４０４からの駆動信号ＶＧ３、ＶＧ４により、電子機器１０の負荷に応じてオン状態またはオフ状態に切り替えられる。電流帰還型の電流制御の場合は、スイッチ回路１０２、１０４に流れる電流を検出して、電流電圧変換したアナログ値をコンパレータおよびＡ／Ｄコンバータに入力し、所定の閾値と検出値を比較することで同様の制御を行う。電流検出はハイサイドのスイッチ回路１０２でもローサイドのスイッチ回路１０４でもよい。電流検出と制御方法は、公知の方法が適用できるので、詳細な説明を省略する。
【００６７】
実施形態２においては、実施形態１と同様に、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値未満の状態ではＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａが対となり、インダクタ１０８Ａに励磁エネルギーを蓄積しながら、図３に示したようにシングルフェーズ駆動される。電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値以上の状態ではＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａの対とＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂの対とが図５に示すようにマルチフェーズ駆動される。
【００６８】
実施形態２では、並列接続されたＳＷ１０４Ａ、１０４Ｂをマルチフェーズ駆動する場合に、ゲートドライバ４０２およびゲートドライバ４０４に異なる駆動信号ＶＧの電圧値が設定される。実施形態２のスイッチング制御における、駆動信号ＶＧの設定については後述する。実施形態２では、特性（材料、構造）が異なる複数のスイッチング素子に適したゲートドライバを有し、駆動信号ＶＧの設定が可変な構成要素となっている。
【００６９】
実施形態２では、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂのゲート容量Ｑｇが、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａのゲート容量Ｑｇよりも小さいことを前提としている。また、実施形態２では、ゲートドライバ４０４のゲートバイアス電圧ＧＢが、ゲートドライバ４０２のゲートバイアス電圧ＧＢよりも小さいことを前提としている。なお、実施形態２では、スイッチング素子の特性に応じて設けられたゲートドライバが異なる電源に接続されていても、複数の電源に接続されていてもよい。
【００７０】
次に、図６Ｂと図７Ｂを参照して、実施形態２のスイッチング制御と駆動信号ＶＧの電圧値の設定について、実施形態１との相違点を中心に説明する。
【００７１】
ステップＳ６０１において、駆動制御部１１２はスイッチ回路１０２のＳＷ１０２Ａとスイッチ回路１０４のＳＷ１０４Ａの対をシングルフェーズ駆動して起動する。この場合、駆動制御部１１２のゲートドライバ４０２は、駆動信号ＶＧの電圧値の設定値Ｖ０に設定されている。
【００７２】
図６ＢのステップＳ６０２〜Ｓ６０４は、図６ＡのステップＳ６０２〜Ｓ６０４と同様である。
【００７３】
ステップＳ６０３において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がノイズ優先の状態である場合は、ステップＳ６０５に進み、ゲートドライバ４０４は駆動信号ＶＧの電圧値をモード３の設定値Ｖ３に切り替える。その後、ステップＳ６０８において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。
【００７４】
ステップＳ６０４において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がバランス駆動状態である場合は、ステップＳ６０６に進み、ゲートドライバ４０４は駆動信号ＶＧの電圧値をモード２の設定値Ｖ２に切り替える。その後、ステップＳ６０９において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。
【００７５】
ステップＳ６０４において、駆動制御部１１２は、電子機器１０がバランス駆動状態ではなく、省電力優先の状態であれば、ステップＳ６０７に進み、ゲートドライバ４０４は駆動信号ＶＧの電圧値をモード１の設定値Ｖ１に切り替える。その後、ステップＳ６１０において、ＳＷ１０２ＢおよびＳＷ１０４Ｂの対とＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０４Ａの対をマルチフェーズ駆動する。ここで、設定値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係とされる。設定値Ｖ０とＶ１の関係は、Ｖ０＞Ｖ１でもＶ０＝Ｖ１でもよい。
【００７６】
ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂは、ＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａよりもゲート容量Ｑｇが小さいため、同じゲートバイアス電圧（ドライブ能力）で駆動すると、急峻なｄｉ／ｄｔによる高周波のリンギングノイズが懸念される。そこで、実施形態２では、図７Ｂに示すように、ステップＳ６０５〜Ｓ６０７において駆動信号ＶＧの電圧値をモード１、２、３の設定に切り替えた後に、ステップＳ６０８〜Ｓ６１０においてＳＷ１０２Ｂ、１０４Ｂの駆動を開始する。
【００７７】
図６ＢのステップＳ６１１、Ｓ６１２、Ｓ６１４およびＳ６１５は、図６ＡのステップＳ６１１、Ｓ６１２、Ｓ６１４およびＳ６１５と同様である。
【００７８】
このように、電子機器１０の動作モードがノイズの影響を受ける場合などにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチング素子をマルチフェーズ駆動する際のゲート駆動ノイズを低減することができる。
【００７９】
［実施形態３］
図４Ｃは、実施形態３におけるスイッチ回路１０２、１０４の構成要素を示している。
【００８０】
実施形態３におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の基本的な構成および動作は実施形態１の図２および図３と同様である。
【００８１】
以下、実施形態３におけるスイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４の構成および動作について、実施形態１、２との相違点を中心に説明する。
【００８２】
実施形態３においては、駆動制御部１１２がゲートドライバ４０２、４０４を有さず、スイッチング素子の切り替えと駆動信号ＶＧの設定を駆動制御部１１２が行う点で、実施形態２と相違する。また、実施形態３では、図６ＡのステップＳ６０８〜Ｓ６１０において、ＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４Ｂの対をシングルフェーズ駆動する点で、実施形態１と相違する。その他は実施形態１の図６Ａおよび図７Ａと同様である。
【００８３】
図６Ａにおいて、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値以上の状態（ステップＳ６０２でＹＥＳ）では、ステップＳ６０８〜Ｓ６１０においてＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａが対となって図３に示したようにシングルフェーズ駆動される。
【００８４】
また、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値未満の状態（ステップＳ６０２でＮＯ）では、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂが対となって図３に示すようにシングルフェーズ駆動される。なお、所定の閾値を跨ぐ過渡状態においては、ＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂが同時に導通状態となってスイッチング動作するようにしてもよい。ただし、同時導通状態で制御する場合は、貫通電流が流れないように貫通電流防止期間を設定する必要がある。
【００８５】
実施形態３におけるゲート駆動損失の低減効果、ゲート駆動ノイズの抑制効果は実施形態１、２で説明した通りである。
【００８６】
［実施形態４］
実施形態４におけるスイッチ回路１０２、１０４の構成は、実施形態２の図４Ｂと同様である。
【００８７】
また、実施形態４におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の基本的な構成および動作は実施形態１の図２および図３と同様である。
【００８８】
実施形態４におけるスイッチ回路１０２とスイッチ回路１０４の構成および動作について、実施形態１、２、３との相違点を中心に説明する。
【００８９】
実施形態４においては、駆動制御部１１２がゲートドライバ４０２、４０４を有し、スイッチング素子の切り替えと駆動信号ＶＧの電圧値の設定をゲートドライバ４０２、４０４により行う点で、実施形態３と相違する。また、実施形態４におけるゲートドライバ４０２、４０４の動作は、図６ＢのステップＳ６０８〜Ｓ６１０において、ＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４Ｂの対をシングルフェーズ駆動する点で、実施形態２と相違する。その他は実施形態２の図６Ｂおよび図７Ｂと同様である。
【００９０】
図６Ｂにおいて、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値以上の状態（ステップＳ６０２でＹＥＳ）では、ステップＳ６０８〜Ｓ６１０においてＳＷ１０２ＡとＳＷ１０４Ａが対となって図３に示したようにシングルフェーズ駆動される。
【００９１】
また、電子機器１０の負荷電流の値が所定の電流閾値未満の状態（ステップＳ６０２でＮＯ）では、ＳＷ１０２ＢとＳＷ１０４Ｂが対となって図３に示すようにシングルフェーズ駆動される。なお、所定の閾値を跨ぐ過渡状態においては、ＳＷ１０２ＡおよびＳＷ１０２Ｂ、ＳＷ１０４ＡおよびＳＷ１０４Ｂが同時に導通状態となってスイッチング動作するようにしてもよい。ただし、同時導通状態で制御する場合は、貫通電流が流れないように貫通電流防止期間を設定する必要がある。
【００９２】
実施形態４におけるゲート駆動損失の低減効果、ゲート駆動ノイズの抑制効果は実施形態１、２で説明した通りである。
【００９３】
なお、実施形態１〜４では、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４が、並列接続された２つのスイッチング素子を有する場合を説明したが、スイッチ回路１０２およびスイッチ回路１０４は、並列接続された３つ以上のスイッチング素子で構成してもよい。
【００９４】
また、実施形態１〜４においては、スイッチ回路１０２、１０４の駆動信号の電圧値（ゲートバイアス電圧）を変更する場合で説明したが、電圧値ではなく電流値（ゲートバイアス電流）としてもノイズ抑制に対しては同様の効果が得られる。スイッチング素子の駆動損失および導通損失の観点から、電圧値と電流値の両方を調整してもよい。いずれの場合においても、スイッチング素子のドライブ能力を調整することで、急峻なｄｉ／ｄｔによる高周波のリンギングノイズを抑制する効果が得られる。
【００９５】
また、実施形態１〜４では、駆動信号の電圧値をモード１、２、３の３つで説明したが、駆動信号の電圧値の設定値Ｖ０よりも低ければ１つの設定値でもよく、反対に４つ以上に設定されていてもよい。
【００９６】
また、実施形態１〜４では、スイッチ回路１０２をＰ型ＭＯＳＦＥＴとして説明したが、ブートストラップ回路を追加してＮ型ＭＯＳＦＥＴに変更ししてもよい。
【００９７】
［実施形態５］
実施形態１〜４で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、プロセッサなどがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態５では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、プロセッサなどを「コンピュータＸ」と呼ぶ。また、実施形態５では、コンピュータＸを制御するためのプログラムであって、実施形態１〜４で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムＹ」と呼ぶ。
【００９８】
実施形態１〜４で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータＸがプログラムＹを実行することによって実現される。この場合において、プログラムＹは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＸに供給される。実施形態５におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも１つを含む。実施形態５におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。
【符号の説明】
【００９９】
１００…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０２、１０４…スイッチ回路
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂ…スイッチング素子
１１２…駆動制御部
４０２、４０４…ゲートドライバ
４０６…ＰＷＭコントローラ
【図１】
2020202727.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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