(57)【要約】      （修正有）【課題】高負荷によるスイッチング周波数の低い状態を解消できる、電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１において、ＬＬＣ電流共振回路１３のスイッチング周波数が閾値周波数に低下した段階で、アシスト電源７５がオンされて、アシスト電源７５からアシスト電圧が出力される。これにより、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧にアシスト電圧が付加されるので、ＬＬＣ電流共振回路１３に要求される出力電圧が低下し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲインが低下する。ＬＬＣ電流共振回路１３のゲインの低下に伴い、ＬＬＣ電流共振回路１３のスイッチング周波数が上昇する。その結果、高負荷によるスイッチング周波数の低い状態が解消される。【選択図】図１
2020167851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端子と、
前記出力端子に接続され、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子が交互にオンにされ、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のオン時間で定まるスイッチング周波数に応じた電圧を前記出力端子に出力するＬＬＣ電流共振回路部と、
前記出力端子に接続され、前記出力端子にアシスト電圧を出力するアシスト電源部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記スイッチング周波数が第１閾値に低下したことに応じて、前記アシスト電源部を起動させて、前記アシスト電源部からの前記アシスト電圧の出力を開始させ、
前記アシスト電圧の出力開始後、前記スイッチング周波数が前記第１閾値以上である第２閾値に上昇したことに応じて、前記アシスト電源部からの前記アシスト電圧の出力を停止させる、
電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記出力端子に接続され、前記出力端子に電池電圧を出力し、前記出力端子に加えられる電圧により充電される電池を備える、
電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記制御部は、前記スイッチング周波数が前記第１閾値に低下した場合であって、前記電池の充電状態に応じた値が一定値以上である場合、前記電池からの前記電池電圧の出力を開始させる、
電源装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電源装置であって、
前記制御部は、前記スイッチング周波数が前記第１閾値に低下した場合であって、前記充電状態に応じた値が前記一定値未満である場合、前記アシスト電源部からの前記アシスト電圧の出力を開始させる、
電源装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電源装置であって、
前記制御部は、前記スイッチング周波数が前記第１閾値よりも大きい充電閾値以上である場合、前記電池を充電する、
電源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源装置であって、
前記制御部は、
前記アシスト電圧の出力停止後、前記スイッチング周波数が前記第１閾値に再び低下した場合、前記アシスト電源部からの前記アシスト電圧の出力を開始させ、
前回の前記アシスト電圧の出力開始からの経過時間が一定時間以下であり、かつ、前記ＬＬＣ電流共振回路部の出力電圧の出力開始後の前記アシスト電源部の起動回数が所定回数以上である場合、前記アシスト電源部からの前記アシスト電圧の出力を所定時間継続させる、
電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＬＣ電流共振回路が知られている。ＬＬＣ電流共振回路では、たとえば、ハーフブリッジ回路を構成する２個のスイッチング素子が交互にオンにされ、そのスイッチング周波数の調整により出力電圧が変更される。
【０００３】
高い出力電圧が要求される高負荷時には、スイッチング周波数が低くなる。スイッチング周波数が低い状態では、オンしている一方のスイッチング素子に流れる共振電流が正から負に反転することがあり、その反転後に他方のスイッチング素子がオンされると、２個のスイッチング素子を貫通する電流が流れる現象が発生する。この現象を防止すべく、一方のスイッチング素子に流れる共振電流が正から負に反転する前に、そのスイッチング素子を強制的にオフにすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９８４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スイッチング周波数の低い状態は解消されないので、高負荷状態が続く間、一方のスイッチング素子を強制的にオフにすることを継続しなければならない。
【０００６】
本発明の目的は、高負荷によるスイッチング周波数の低い状態を解消できる、電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る電源装置は、出力端子と、出力端子に接続され、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子が交互にオンにされ、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子のオン時間で定まるスイッチング周波数に応じた電圧を出力端子に出力するＬＬＣ電流共振回路部と、出力端子に接続され、出力端子にアシスト電圧を出力するアシスト電源と、制御部と、を備え、制御部は、スイッチング周波数が第１閾値に低下したことに応じて、アシスト電源を起動させて、アシスト電源からのアシスト電圧の出力を開始させ、アシスト電圧の出力開始後、スイッチング周波数が第１閾値以上である第２閾値に上昇したことに応じて、アシスト電源からのアシスト電圧の出力を停止させる。
【０００８】
この構成によれば、ＬＬＣ電流共振回路部のスイッチング周波数が第１閾値に低下した段階で、アシスト電源がオンされて、アシスト電源から出力端子にアシスト電圧が出力される。これにより、ＬＬＣ電流共振回路部の出力電圧にアシスト電圧が付加されるので、ＬＬＣ電流共振回路部に要求される出力電圧が低下し、ＬＬＣ電流共振回路部のゲイン（＝出力電圧／入力電圧）が低下する。ＬＬＣ電流共振回路部のゲインの低下に伴い、ＬＬＣ電流共振回路部のスイッチング周波数が上昇する。その結果、高負荷によるスイッチング周波数の低い状態を解消することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高負荷によるスイッチング周波数の低い状態を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源装置の構成を示す図である。
【図２】第１の出力電圧制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】ＬＬＣ電流共振回路の周波数特性を示す図である。
【図４Ａ】第２の出力電圧制御処理の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図４Ｂ】第２の出力電圧制御処理の流れを示すフローチャート（その２）である。
【図５】第３の出力電圧制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
＜回路構成＞
図１に示される電源装置１は、たとえば、プリンタ、スキャナまたは複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripheral）などの装置に用いられる電源である。電源装置１は、全波整流回路１１（直流電源部の一例）と、平滑回路１２と、ＬＬＣ電流共振回路１３（ＬＬＣ電流共振回路部の一例）とを備えている。
【００１３】
全波整流回路１１は、商用電源１４から供給される交流電圧を全波整流する回路である。全波整流回路１１は、たとえば、２個のダイオードの直列回路と残りの２個のダイオードの直列回路とが並列に接続されたダイオードブリッジの構成を有している。各直列回路における２個のダイオードの接続点が全波整流回路１１の一対の入力端２１，２２であり、一方の直列回路と他方の直列回路との接続点が全波整流回路１１の一対の出力端２３，２４である。一対の入力端２１，２２には、商用電源１４が接続されている。出力端２３，２４には、それぞれ配線２５，２６が接続されている。配線２６（第２配線の一例）は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている。全波整流回路１１では、商用電源１４から入力端２１，２２に入力される交流電圧が全波整流され、その全波整流された波形の電圧が出力端２３，２４との間に発生する。
【００１４】
平滑回路１２は、平滑コンデンサ２７を備えている。平滑コンデンサ２７の一端は、配線２５に接続され、平滑コンデンサ２７の他端は、配線２６に接続されている。全波整流回路１１と平滑回路１２とによって、商用電源１４から供給される交流電圧が直流電圧に変換される。
【００１５】
ＬＬＣ電流共振回路１３は、電源側回路３１、トランス３２および負荷側回路３３を備えている。
【００１６】
電源側回路３１は、トランス３２の電源側、つまり一次側に設けられている。電源側回路３１には、ハーフブリッジ回路４１と、共振コンデンサ４２とが含まれる。ハーフブリッジ回路４１は、第１スイッチング素子の一例としてのハイサイドスイッチ４３と、第２スイッチング素子の一例としてのローサイドスイッチ４４とを備えている。ハイサイドスイッチ４３とローサイドスイッチ４４とは、接続点４５を介して接続されている。具体的には、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４は、いずれもＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。接続点４５では、ハイサイドスイッチ４３のソースとローサイドスイッチ４４のドレインとが接続されている。ハイサイドスイッチ４３のドレインは、平滑回路１２よりもトランス３２側で配線２５に接続され、ローサイドスイッチ４４のソースは、配線２６に接続されている。
【００１７】
トランス３２は、一次巻線５１および二次巻線５２を有している。一次巻線５１は、電源側回路３１に接続され、二次巻線５２は、負荷側回路３３に接続されている。
【００１８】
具体的には、一次巻線５１の一端は、共振コンデンサ４２を介して、接続点４５に接続されている。一次巻線５１の他端は、配線２６を介してグランド（不図示）に接続されている。
【００１９】
負荷側回路３３には、第１ダイオード６１、第２ダイオード６２およびコンデンサ６３が含まれる。二次巻線５２の一端は、配線６４を介して、第１ダイオード６１のアノードに接続されている。第１ダイオード６１のカソードには、配線６５が接続されている。二次巻線５２の他端は、配線６６を介して、第２ダイオード６２のアノードに接続されている。第２ダイオード６２のカソードは、配線６７を介して、配線６５に接続されている。また、二次巻線５２の一端と他端との中間点は、配線６８に接続されている。配線６８は、グランドに接続されている。コンデンサ６３の一端は、配線６５に接続され、コンデンサ６３の他端は、配線６８に接続されている。配線６５は、電源装置１の出力端子６９に接続されており、その出力端子６９を介してモータなどの負荷に接続される。
【００２０】
＜制御構成＞
トランス３２の一次側には、コントローラ７１（制御部の一例）、サブコンバータ７２および副巻線７３が設けられている。トランス３２の二次側には、電池回路７４（電池の一例）が設けられている。また、電源装置１には、アシスト電源７５（アシスト電源部の一例）が備えられている。
【００２１】
コントローラ７１は、たとえば、デジタルシグナルプロセッサである。コントローラ７１は、電源端子８１を有している。
【００２２】
サブコンバータ７２および副巻線７３は、コントローラ７１用の電源回路を構成している。サブコンバータ７２は、たとえば、全波整流回路１１の一対の出力端２３，２４間の直流電圧を降圧して出力する。サブコンバータ７２の出力端子８２には、配線８３を介して、ダイオード８４のアノードが接続されている。ダイオード８４のカソードは、配線８５を介して、コントローラ７１の電源端子８１に接続されている。副巻線７３の一端には、配線８６を介して、ダイオード８７のアノードが接続されている。ダイオード８７のカソードは、配線８８を介して、配線８５ないしはコントローラ７１の電源端子８１に接続されている。副巻線７３の他端は、配線８９を介して、配線２６（またはグランド）に接続されている。配線８８，８９間には、コンデンサ９１が設けられて、コンデンサ９１の一端が配線８８に接続され、コンデンサ９１の他端が配線８９に接続されている。
【００２３】
ＬＬＣ電流共振回路１３の起動前、つまりハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４のスイッチング制御の開始前は、サブコンバータ７２の出力端子８２から出力される直流電圧がコントローラ７１の電源端子８１に供給される。ＬＬＣ電流共振回路１３の起動後、トランス３２の二次巻線５２に電流が流れると、副巻線７３に電圧が発生し、その電圧がコンデンサ９１によって平滑化されてコントローラ７１の電源端子８１に供給される。
【００２４】
電池回路７４は、充放電可能な電池と、その電池の充電および放電のための回路とを内蔵している。電池回路７４は、充電端子９２および放電端子９３を有している。充電端子９２には、配線９４を介して、フォトカプラＰＨ１の受光素子９５のエミッタが接続されている。受光素子９５のコレクタは、配線９６を介して、負荷側回路３３の配線６５に接続されている。放電端子９３には、配線９７を介して、フォトカプラＰＨ２の受光素子９８のコレクタが接続されている。受光素子９８のエミッタは、配線９９を介して、配線６５に接続されている。
【００２５】
アシスト電源７５は、全波整流回路１１の一対の出力端２３，２４間の直流電圧を変圧して、その変圧後の直流電圧をアシスト電圧として出力する。アシスト電源の出力端子１０１には、配線１０２を介して、ダイオード１０３のアノードが接続されている。ダイオード１０３のカソードは、配線１０４を介して、負荷側回路３３の配線６５に接続されている。
【００２６】
コントローラ７１には、フォトカプラＰＨ３を介して、負荷側回路３３の配線６５，６８間の電圧値が入力される。また、コントローラ７１には、電池回路７４からフォトカプラＰＨ４を介して、電池回路７４に内蔵されている電池の充電状態を示す電池状態信号が入力される。たとえば、電池の容量（満充電量）に対する残量の比率が一定値以上である状態で、電池回路７４に接続されているフォトカプラＰＨ４の発光素子１０５が非発光とされ、フォトカプラＰＨ４の受光素子１０６がオフとなり、電池状態信号がハイレベルとなる。一方、電池の容量に対する残量の比率が一定値未満である状態で、電池回路７４に接続されているフォトカプラＰＨ４の発光素子１０５が発光し、フォトカプラＰＨ４の受光素子１０６がオンになり、電池状態信号がローレベルとなる。
【００２７】
コントローラ７１は、制御プログラムの実行により、電源装置１の各部を制御する。すなわち、コントローラ７１は、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４の各ゲート電圧を制御して、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４の各スイッチのオンおよびオフを切り替える。また、コントローラ７１は、フォトカプラＰＨ１の発光素子１０７の発光を制御し、フォトカプラＰＨ１の受光素子９５のオンおよびオフを切り替えることにより、配線６５から電池回路７４への充電およびその停止を切り替える。コントローラ７１は、フォトカプラＰＨ２の発光素子１０８の発光を制御し、フォトカプラＰＨ２の受光素子９８のオンおよびオフを切り替えることにより、電池回路７４から配線６５への放電およびその停止を切り替える。さらに、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を制御する。
【００２８】
＜出力電圧制御処理１＞
電源装置１の出力端子から負荷に出力される電圧を制御するため、コントローラ７１により、図２に示される出力電圧制御処理が実行される。
【００２９】
出力電圧制御処理では、コントローラ７１は、電源装置１の出力端子６９に接続されている負荷への電力供給が必要になったことに応じて、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４のスイッチング制御を開始する（Ｓ１１）。
【００３０】
スイッチング制御では、コントローラ７１は、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４を交互にオンにする。具体的には、コントローラ７１は、ハイサイドスイッチ４３をオンにしてからオン時間が経過すると、ハイサイドスイッチ４３をオフにし、ローサイドスイッチ４４をオンにする。その後、コントローラ７１は、ローサイドスイッチ４４のオンからオン時間が経過すると、ローサイドスイッチ４４をオフにし、ハイサイドスイッチ４３を再びオンにする。コントローラ７１は、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４のオン時間から定まるスイッチング周波数（ｆ）を調整することにより、ＬＬＣ電流共振回路１３から出力端子６９に出力される電圧を制御する。
【００３１】
その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１２）。ＬＬＣ電流共振回路１３は、図３に示されるような周波数特性を有している。出力端子６９に接続された負荷から高電圧が要求される高負荷時には、ＬＬＣ電流共振回路１３に入力される入力電圧に対する出力電圧の比であるゲイン（Ｇ）が大きくなり、スイッチング周波数が低くなる。ＬＬＣ電流共振回路１３には、ソフトスイッチングが可能なスイッチング周波数の範囲（ソフトスイッチング領域）があり、閾値周波数（ｆＨ）は、そのソフトスイッチング領域内の値に設定されている。
【００３２】
コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、スイッチング制御が終了か否かを判断する（Ｓ１３）。出力端子６９に接続されている負荷への電力供給が不要になった場合、コントローラ７１は、スイッチング制御が終了と判断して（Ｓ１３：ＹＥＳ）、スイッチング制御を終了する（Ｓ１４）。コントローラ７１は、スイッチング制御を終了するまで、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを繰り返し判断する（Ｓ１２）。
【００３３】
そして、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きくないと判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、つまりスイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下であると判断した場合、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を開始する（Ｓ１５）。これにより、アシスト電源７５から出力されるアシスト電圧が負荷側回路３３の配線６５に印加され、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧にアシスト電圧が重畳されて、その重畳された電圧が出力端子６９から負荷に供給される。その結果、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧が低減し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が小さくなって、スイッチング周波数（ｆ）が高くなる。
【００３４】
コントローラ７１は、アシスト電源７５からアシスト電圧が出力されている間、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを繰り返し判断する（Ｓ１６）。スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下である間は、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を継続させる。そして、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きい値に上昇したことに応じて（Ｓ１６：ＹＥＳ）、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を停止させる（Ｓ１７）。その後、コントローラ７１は、スイッチング制御が終了か否かを判断する（Ｓ１３）。
【００３５】
＜作用効果＞
この構成によれば、ＬＬＣ電流共振回路１３のスイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）に低下した段階で、アシスト電源７５がオンされて、アシスト電源７５からアシスト電圧が出力される。これにより、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧にアシスト電圧が付加されるので、ＬＬＣ電流共振回路１３に要求される出力電圧が低下し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が低下する。ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）の低下に伴い、ＬＬＣ電流共振回路１３のスイッチング周波数（ｆ）が上昇する。その結果、高負荷によるスイッチング周波数（ｆ）の低い状態を解消することができる。
【００３６】
＜出力電圧制御処理２＞
コントローラ７１は、図２に示される出力電圧制御処理に代えて、図４Ａおよび図４Ｂに示される出力電圧制御処理を実行してもよい。
【００３７】
図４Ａおよび図４Ｂに示される出力電圧制御処理では、コントローラ７１は、電源装置１の出力端子６９に接続されている負荷への電力供給が必要になったことに応じて、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４のスイッチング制御を開始する（図４ＡのＳ２１）。
【００３８】
その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。閾値周波数（ｆＨ）および閾値周波数（ｆＬ）はいずれも、図３に示されるように、ＬＬＣ電流共振回路１３のソフトスイッチング領域内の値に設定されている。
【００３９】
コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいと判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、スイッチング制御が終了か否かを判断する（Ｓ２３）。出力端子６９に接続されている負荷への電力供給が不要になった場合、コントローラ７１は、スイッチング制御が終了と判断して（Ｓ２３：ＹＥＳ）、スイッチング制御を終了する（Ｓ２４）。コントローラ７１は、スイッチング制御を終了するまで、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを繰り返し判断する（Ｓ２２）。
【００４０】
そして、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きくないか、または、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＬ）よりも小さくないと判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２５）。
【００４１】
コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも小さいと判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、電池回路７４の電池の充電状態が十分であるか否かを判断する（Ｓ２６）。コントローラ７１は、電池回路７４からフォトカプラＰＨ４を介して入力される電池状態信号がハイレベルである場合、電池の充電状態が十分であると判断し、その電池状態信号がローレベルである場合、電池の充電状態が十分ではないと判断する。したがって、電池の充電状態が十分であるか否かの判断は、電池の容量に対する残量の比率が一定値以上であるか否かの判断と等価である。
【００４２】
コントローラ７１は、電池の充電状態が十分であると判断した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、電池回路７４から配線６５への放電、つまり電池回路７４からの電池電圧の出力を開始する（Ｓ２７）。これにより、電池回路７４から出力される電池電圧が負荷側回路３３の配線６５に印加され、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧に電池電圧が重畳されて、その重畳された電圧が出力端子６９から負荷に供給される。その結果、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧が低減し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が小さくなって、スイッチング周波数（ｆ）が高くなる。
【００４３】
コントローラ７１は、電池回路７４から電池電圧が出力されている間、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを繰り返し判断する（Ｓ２８）。スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下である間は、コントローラ７１は、電池回路７４からの電池電圧の出力を継続させる。そして、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きい値に上昇したことに応じて、電池回路７４からの放電（電池電圧の出力）を停止させる（Ｓ２９）。その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。
【００４４】
コントローラ７１は、電池の充電状態が十分でないと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を開始する（Ｓ３０）。これにより、アシスト電源７５から出力されるアシスト電圧が負荷側回路３３の配線６５に印加され、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧にアシスト電圧が重畳されて、その重畳された電圧が出力端子６９から負荷に供給される。その結果、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧が低減し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が小さくなって、スイッチング周波数（ｆ）が高くなる。
【００４５】
コントローラ７１は、アシスト電源７５からアシスト電圧が出力されている間、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを繰り返し判断する（Ｓ３１）。スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下である間は、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を継続させる。そして、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きい値に上昇したことに応じて（Ｓ３１：ＹＥＳ）、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を停止する（Ｓ３２）。その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。
【００４６】
一方、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも小さくないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、電池回路７４の電池の充電状態が十分であるか否かを判断する（Ｓ３３）。コントローラ７１は、電池の充電状態が十分であると判断した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、電池回路７４から配線６５への放電、つまり電池回路７４からの電池電圧の出力を開始する（Ｓ３４）。そして、コントローラ７１は、スイッチング制御を停止する（Ｓ３５）。スイッチング制御の停止により、ＬＬＣ電流共振回路１３からの電圧の出力が停止されるが、出力端子６９に接続されている負荷から要求される電圧が低く、また、電池回路７４の電池の充電状態が十分であるから、負荷に十分な電圧を供給することができる。
【００４７】
その後、コントローラ７１は、電池回路７４の電池の充電状態が十分であるか否かを再び判断する（Ｓ３６）。電池からの放電が進み、コントローラ７１は、電池の充電状態が十分ではないと判断した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、スイッチング制御を再開し（Ｓ３７）、電池からの放電を停止する（Ｓ３８）。その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。
【００４８】
また、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも小さくないと判断した場合であって（Ｓ２５：ＮＯ）、電池回路７４の電池の充電状態が十分でないと判断した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、電池への充電を開始する（Ｓ３９）。電池への充電が開始されると、その充電分、ＬＬＣ電流共振回路１３からの出力電圧を上げる必要が生じる。ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧の増大により、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が大きくなり、スイッチング周波数（ｆ）が低下する。
【００４９】
コントローラ７１は、電池回路７４の電池への充電が行われている間、
スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＬ）よりも小さい否かを繰り返し判断する（Ｓ４０）。スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＬ）以上である間は、コントローラ７１は、電池への充電を継続させる。そして、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＬ）よりも小さい値に低下したことに応じて（Ｓ４０：ＹＥＳ）、電池への充電を停止する（Ｓ４１）。その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きく、かつ、閾値周波数（ｆＬ）よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。
【００５０】
＜作用効果＞
図４Ａおよび図４Ｂに示される出力電圧制御処理によっても、図２に示される出力電圧制御処理と同様に、高負荷によるスイッチング周波数（ｆ）の低い状態を解消することができる。
【００５１】
また、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも小さくない場合、つまりスイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）である場合、電池回路７４の電池の充電状態が十分であれば、その電池からの放電により、電池電圧が出力端子６９を介して負荷に供給される。そして、スイッチング制御が停止されて、ＬＬＣ電流共振回路１３からの電圧の出力が停止される。これにより、商用電源１４の電力の消費を抑制できる。
【００５２】
さらに、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）である場合、電池回路７４の電池の充電状態が十分でない場合には、その電池への充電が行われる。その結果、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧が増大し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が大きくなって、スイッチング周波数（ｆ）が低下する。そのため、スイッチング周波数（ｆ）が大きくなり過ぎることを抑制でき、スイッチング周波数（ｆ）をＬＬＣ電流共振回路１３のソフトスイッチング領域に保つことができる。
【００５３】
＜出力電圧制御処理３＞
コントローラ７１は、図２に示される出力電圧制御処理に代えて、図５に示される出力電圧制御処理を実行してもよい。
【００５４】
図５に示される出力電圧制御処理では、コントローラ７１は、まず、アシスト回数カウンタのカウント値Ｎを０にリセットする（Ｓ５１）。アシスト回数カウンタは、コントローラ７１に内蔵されたメモリで構成されている。その後、電源装置１の出力端子６９に接続されている負荷への電力供給が必要になったことに応じて、ハイサイドスイッチ４３およびローサイドスイッチ４４のスイッチング制御を開始する（Ｓ５２）。
【００５５】
次に、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５３）。コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいと判断した場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、スイッチング制御が終了か否かを判断する（Ｓ５４）。コントローラ７１は、スイッチング制御が終了と判断した場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、スイッチング制御を終了する（Ｓ５５）。コントローラ７１は、スイッチング制御を終了するまで、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを繰り返し判断する（Ｓ５３）。
【００５６】
そして、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きくないと判断した場合（Ｓ５３：ＮＯ）、つまりスイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下であると判断した場合、アシスト回数カウンタのカウント値をインクリメント（＋１）する（Ｓ５６）。また、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を開始する（Ｓ５７）。これにより、アシスト電源７５から出力されるアシスト電圧が負荷側回路３３の配線６５に印加され、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧にアシスト電圧が重畳されて、その重畳された電圧が出力端子６９から負荷に供給される。その結果、ＬＬＣ電流共振回路１３の出力電圧が低減し、ＬＬＣ電流共振回路１３のゲイン（Ｇ）が小さくなって、スイッチング周波数（ｆ）が高くなる。
【００５７】
コントローラ７１は、アシスト電源７５からアシスト電圧の出力開始後、前回のアシスト電圧の出力開始からの経過時間が一定時間以下であるか否かを判断する（Ｓ５８）。コントローラ７１は、前回のアシスト電圧の出力開始からの経過時間が一定時間以下でないと判断した場合（Ｓ５８：ＮＯ）、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５９）。スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）以下である間は、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を継続させる。そして、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きい値に上昇したことに応じて（Ｓ５９：ＹＥＳ）、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を停止させる（Ｓ６０）。その後、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５３）。
【００５８】
一方、コントローラ７１は、前回のアシスト電圧の出力開始からの経過時間が一定時間以下であると判断した場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）、アシスト回数カウンタのカウント値Ｎが所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ６１）。所定値は、１以上の整数に設定される。カウント値Ｎが所定値未満である場合（Ｓ６１：ＮＯ）、コントローラ７１は、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５９）。カウント値Ｎが所定値以上である場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、コントローラ７１は、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力を所定時間継続することを決定し（Ｓ６２）、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５３）。
【００５９】
＜作用効果＞
図５に示される出力電圧制御処理によっても、図２に示される出力電圧制御処理と同様に、高負荷によるスイッチング周波数（ｆ）の低い状態を解消することができる。
【００６０】
また、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力停止後、スイッチング周波数（ｆ）が閾値周波数（ｆＨ）に再び低下した場合、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力が開始されるが、前回のアシスト電圧の出力開始からの経過時間が一定時間以下であり、かつ、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力回数（アシスト電源７５の起動回数）が所定回数（所定値）以上である場合、アシスト電源７５からのアシスト電圧の出力が所定時間継続される。これにより、アシスト電源７５の起動および停止が頻繁に繰り返されることを抑制でき、アシスト電源７５の起動による電力消費を抑えることができる。
【００６１】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００６２】
たとえば、前述の実施形態では、電池回路７４の放電端子９３がフォトカプラＰＨ２の受光素子９８を介して負荷側回路３３の配線６５に接続された構成を取り上げた。しかしながら、これに限らず、電池回路７４の放電端子９３がダイオードを介して負荷側回路３３の配線６５に接続されてもよい。この場合、電池回路７４の電池からの放電を制御できないが、電池から出力端子６９に常に電池電圧を出力することができ、商用電源１４の電力の消費を抑制できる。
【００６３】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１：電源装置
１３：ＬＬＣ電流共振回路
４３：ハイサイドスイッチ
４４：ローサイドスイッチ
６９：出力端子
７１：コントローラ
７４：電池回路
７５：アシスト電源
【図１】
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【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５】
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