(57)【要約】【課題】ＡＭラジオ放送の周波数帯域に高調波ノイズが発生することを防止する。【解決手段】本発明のＤＣＤＣコンバータ１の制御装置５は、ＤＣＤＣコンバータ１のスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定し、このスイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御し、バースト制御の周期をラジオ放送の搬送波の間隔の倍数の周波数になるよう設定したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣＤＣコンバータ（１）の制御装置（５）であって、
前記ＤＣＤＣコンバータ（１）のスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定し、前記スイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御し、前記バースト制御の周期をラジオ放送の搬送波の間隔の倍数の周波数になるよう設定したことを特徴とするＤＣＤＣコンバータの制御装置。
【請求項２】
前記バースト制御の周波数は、９ｋＨｚの倍数であることを特徴とする請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。
【請求項３】
前記バースト制御の周波数は、９０ｋＨｚであることを特徴とする請求項２に記載のＤＣＤＣコンバータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣＤＣコンバータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、ＤＣＤＣコンバータを制御するための電力スイッチング装置として、特許文献１が開示されている。この特許文献１では、ＡＭラジオ放送の周波数帯域に重畳する高調波ノイズを低減するために、ＰＷＭ制御されるＤＣＤＣコンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を所定の制御アルゴリズムで変更していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８７１７３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、上述した従来の電力スイッチング装置では、ＰＷＭ制御で出力電圧を制御しているので、スイッチング周波数を高くすることは困難であり、高調波ノイズがＡＭラジオ放送の周波数帯域に重畳することを根本的に防止することはできないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、ＡＭラジオ放送の周波数帯域に高調波ノイズが重畳することを防止できるＤＣＤＣコンバータの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ＤＣＤＣコンバータの制御装置であって、前記ＤＣＤＣコンバータのスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定し、前記スイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御し、前記バースト制御の周期をラジオ放送の搬送波の間隔の倍数の周波数になるよう設定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記バースト制御の周波数は、９ｋＨｚの倍数であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、前記バースト制御の周波数は、９０ｋＨｚであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＤＣＤＣコンバータのスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定したので、ラジオ放送の周波数帯域に高調波ノイズが発生することを防止できる。また、本発明によれば、スイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御し、バースト制御の周波数をラジオ放送の搬送波の間隔の倍数に設定したので、バースト周波数による高調波ノイズがラジオ放送に混入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を備えたＤＣＤＣコンバータの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る制御装置によるバースト制御を説明するための図である。
【図３】図３は、ＡＭラジオ放送の搬送波と側帯波を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［ＤＣＤＣコンバータの構成］
図１は、本実施形態に係る制御装置を備えたＤＣＤＣコンバータの構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１は、スイッチング回路部３と、制御装置５とを備えている。
【００１３】
ＤＣＤＣコンバータ１は、電気自動車等に搭載された高電圧バッテリー７から出力された電圧を降圧して１２Ｖの低電圧バッテリー９に送電する。
【００１４】
スイッチング回路部３は、共振型のＤＣＤＣコンバータを構成する回路であり、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を制御装置５がＯＮ、ＯＦＦすることにより、入力された高電圧が直列共振回路で正弦波となり、トランスＴで降圧される。そして、降圧された電圧をダイオードＤ１、Ｄ２で整流し、コンデンサＣ２で平滑化して１２Ｖの電圧を出力する。ただし、本実施形態では一例として共振型のＤＣＤＣコンバータを示したが、その他の方式のＤＣＤＣコンバータであってもよい。
【００１５】
制御装置５は、図示していないゲートドライブ回路を介してスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２に制御信号を出力しており、この制御信号によってスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２のＯＮ、ＯＦＦを制御する。特に、本実施形態の制御装置５は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２のスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定し、このスイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御している。そして、このバースト制御の周波数はラジオ放送の搬送波の間隔の倍数となるように設定されている。例えば、日本のＡＭラジオ放送では、搬送波の間隔は９ｋＨｚとなっているので、バースト制御の周波数は９ｋＨｚの倍数として設定される。尚、制御装置５は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成され、特定のプログラムを実行することにより、ＤＣＤＣコンバータ１のスイッチング制御を実行する。
【００１６】
［制御装置によるスイッチング制御］
次に、図２を参照して、本実施形態に係る制御装置５によるスイッチング制御を説明する。図２に示すように、制御装置５は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２のスイッチング周波数をＡＭラジオ放送の周波数帯域である５２６．５〜１６０６．５ｋＨｚより高い周波数に設定する。本実施形態では一例としてスイッチング周波数ｆを
ｆ＝１／Ｔ＝５．０４ＭＨｚ
に設定するが、スイッチング周波数ｆは少なくとも２ＭＨｚ以上に設定する。このようにスイッチング周波数をＡＭラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定することにより、スイッチング周波数の高調波ノイズがＡＭラジオ放送の周波数帯域に重畳することを防止できる。また、スイッチング周波数を高周波にすることにより、トランス等の磁気デバイスを小型化できるので、ＤＣＤＣコンバータ１全体の大きさも小型化することができる。
【００１７】
しかし、スイッチング周波数ｆを高くすると、ＰＷＭ制御でＤＣＤＣコンバータ１の出力電圧を制御することは困難となる。そこで、制御装置５は、スイッチング周波数ｆを一定にしてバースト制御でＤＣＤＣコンバータ１の出力電圧を制御している。
【００１８】
具体的には、図２に示すように、Ｎ回のスイッチングを１周期として、この１周期のうちｎ回動作させ、Ｎ−ｎ回休止するバースト制御を行う。これにより、スイッチング周波数を高く設定してもＤＣＤＣコンバータ１の出力電圧を制御することが可能となる。また、制御装置５を超高速の制御回路で構成する必要もなくなる。
【００１９】
ところが、バースト制御を行うと、バースト制御の周波数であるバースト周波数ｆｂはＡＭラジオ放送の周波数帯域よりも低くなる。そうすると、バースト周波数の整数倍の高調波ノイズが放射されるので、この高調波ノイズがＡＭラジオ放送の周波数帯域に重畳してラジオ放送に混入してしまう。
【００２０】
そこで、制御装置５は、バースト周波数ｆｂをラジオ放送の搬送波の間隔の倍数となるように設定する。すなわち、日本ではＡＭラジオ放送の搬送波は９ｋＨｚ間隔で設定されているので、バースト周波数ｆｂを９ｋＨｚの倍数に設定する。例えば、スイッチング周波数ｆ＝５．０４ＭＨｚ、Ｎ＝５６回と設定すると、バースト周波数ｆｂは
ｆｂ＝ｆ／Ｎ＝９０ｋＨｚ
となり、９ｋＨｚの倍数となる。尚、アメリカではＡＭラジオの搬送波は１０ｋＨｚ間隔なので、９０ｋＨｚに設定すれば、日本とアメリカ両方のＡＭラジオ放送に対応させることができる。
【００２１】
このようにバースト周波数ｆｂをラジオ放送の搬送波の間隔の倍数となるように設定すると、バースト周波数による高調波ノイズはラジオ放送の搬送波と重畳することになる。しかし、搬送波の±５０Ｈｚの範囲に音声信号はないので、復調される音声信号に高調波ノイズが混入することはない。具体的に説明すると、図３に示すように、ＡＭラジオ放送の周波数スペクトルでは、搬送波ｙ０の両側に音声信号である側帯波ｙ＋、ｙ−が存在している。この側帯波ｙ＋、ｙ−は、５０〜１０ｋＨｚの周波数帯域となるので、搬送波ｙ０の両側５０Ｈｚには側帯波ｙ＋、ｙ−は存在していない。したがって、バースト周波数による高調波ノイズが搬送波と重畳するように設定しておけば、高調波ノイズが側帯波ｙ＋、ｙ−と重畳することはなくなり、音声信号に高調波ノイズが混入することを防止できる。
【００２２】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１の制御装置５では、ＤＣＤＣコンバータ１のスイッチング周波数をラジオ放送の周波数帯域より高い周波数に設定したので、ラジオ放送の周波数帯域に高調波ノイズが発生することを防止できる。また、スイッチング周波数を一定にしてバースト制御で出力電圧を制御し、バースト制御の周波数をラジオ放送の搬送波の間隔の倍数に設定したので、バースト周波数による高調波ノイズがラジオ放送に混入することを防止できる。
【００２３】
また、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１の制御装置５によれば、バースト制御の周波数を９ｋＨｚの倍数に設定したので、日本のＡＭラジオ放送においてバースト周波数による高調波ノイズがラジオ放送に混入することを防止できる。
【００２４】
さらに、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１の制御装置５によれば、バースト制御の周波数を９０ｋＨｚに設定したので、日本とアメリカの両方のＡＭラジオ放送においてバースト周波数による高調波ノイズがラジオ放送に混入することを防止できる。
【００２５】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ＤＣＤＣコンバータ
３  スイッチング回路部
５  制御装置
７  高電圧バッテリー
９  低電圧バッテリー
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
Ｌ１、Ｌ２  インダクタ
Ｓ１、Ｓ２  スイッチング素子
Ｔ  トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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