(57)【要約】【課題】電源装置において、負荷駆動をＰＷＭによるＤＵＴＹ制御で行なう時、低ＤＵＴＹ制御においては、間欠運転に近くなるため、負荷のうなりによる騒音の問題が生じていた。また、電源に対する負荷ストレスが大きくなると同時に、ノイズに対する影響も大きくなるためにコイルなどのノイズ軽減の部品が必要となる、余分な設計工数が増えるなどの個々の課題を有していた。【解決手段】負荷駆動でのＰＷＭ制御における電圧値を２つ以上の電圧間で制御し、ＨＩ、ＬＯの電位差を小さくすることによってファンモータなどの電圧変動に応じて生じるうなりなどの騒音を軽減させ、同時に電源に対する負荷ストレスも軽減させることにより、ノイズの影響を小さくし、ノイズ対策を安易化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と、前記負荷に対してＰＷＭ制御を行なう制御手段と、前記制御手段のＰＷＭ制御の電圧値を変更する電圧変更手段を有し、前記制御手段から前記負荷を駆動するＰＷＭ制御の振幅を前記電圧変更手段により少なくとも２つ以上用いて制御することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記負荷は、ファンモータを使用することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
雰囲気温度を検出する温度検出手段を有し、前記制御手段よるＰＷＭ制御のＤＵＴＹを前記温度検出手段の温度に応じて行なうことを特徴とする請求項１、２記載の電源装置。
【請求項４】
前記ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段を有し、前記制御手段よるＰＷＭ制御のＤＵＴＹを前記駆動検出手段の検出値に応じて補正を行なうことを特徴とする請求項２、３記載の電源装置
【請求項５】
前記ファンモータの電流を検出する電流検出手段を有し、前記制御手段は前記ファンモータを駆動する際に数秒間１００％で駆動させて前記電流検出手段により電流検出値を記憶し、ＰＷＭ制御のＤＵＴＹ比率の補正を前記電流検出手段で取得した電流検出値を比較して行なうことを特徴とする請求項２、３記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷を駆動する機器に搭載する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、負荷を駆動させる制御にＰＷＭ制御を用いる方法があり、負荷としてファンモータを挙げると、ファンモータの駆動ＰＷＭ信号の搬送波周波数を変更することによる制御技術が開示されている。（例えば、特許文献１）
また、ＰＷＭ制御の波形の外形元となるパルス波形においては、１００％のＯＮ、ＯＦＦにおける使用ではなく、オフセット電圧を利用したものを利用してロジックＩＣの歪み対策のために使用する技術が開示されている。（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５２０３４号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５８２１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、上記特許文献１を含めて一般的なＰＷＭ制御の振幅は１００％、０％出力によるＯＮ、ＯＦＦ制御を行なうため、負荷と電源には必ず１００％か０％という過渡なストレスが加わる上に、ＯＮ、ＯＦＦの電流の変動が大きいためにノイズに対する影響が大きくなっていた。
【０００５】
加えて、負荷がファンモータの場合において低ＤＵＴＹによるＰＷＭ制御では、ノイズ軽減を無視した極めて大きな搬送周波数にしない限り、どの搬送周波数に変更したとしても多少の間欠運転は否めないため、ノイズを軽減させようとした時にはファンモータのうなりによる騒音が発生していた。
【０００６】
また、上記特許文献２のパルス波形に関しては、ロジックＩＣの出力を改善するための入力波形であって、負荷制御を行なうことには使用できるものではない。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、負荷駆動でのＰＷＭ制御における電圧値を２つ以上の電圧間で制御し、ＨＩ、ＬＯの電位差を小さくすることによって負荷にファンモータを使用したときに生じるうなりなどの騒音を軽減させ、同時に電源に対する負荷ストレスも軽減させることにより、ノイズの影響を小さくし、ノイズ対策を安易化するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、負荷に対してＰＷＭ制御を行なう制御手段を備えた電源装置であり、前記制御手段は、ＰＷＭ制御の電圧値を変更する電圧変更手段によって、前記負荷を駆動するＰＷＭ制御のＨＩ、ＬＯの電圧値を少なくとも２つ以上用いて制御するように構成したものである。
【０００９】
かかることにより、負荷に加える電圧波形の電位差を小さくすることによって負荷へ加えるストレスを軽減させ、同時に電源に対する負荷ストレスも軽減させることにより、ノイズの影響を小さくし、ノイズ対策を安易にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電源装置は、負荷駆動でのＰＷＭ制御における電圧値を２つ以上の電圧間で制御し、ＨＩ、ＬＯの電位差を小さくすることによって負荷にファンモータを使用したときに生じるうなりなどの騒音を軽減させ、同時に電源に対する負荷ストレスも軽減させることにより、ノイズの影響を小さくし、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における電源装置の機能を示すブロック図
【図２】同実施の形態における電源装置の詳細な回路図
【図３】同実施の形態における電源装置の動作内容を示すフローチャート
【図４】同実施の形態における電源装置のＰＷＭ出力波形図
【図５】従来技術によるＰＷＭ出力波形図
【図６】同実施の形態における電源装置のＰＷＭ出力波形の補足図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、負荷と、前記負荷に対してＰＷＭ制御を行なう制御手段と、前記制御手段のＰＷＭ制御の電圧値を変更する電圧変更手段とを具備し、前記制御手段から前記負荷を駆動するＰＷＭ制御の振幅を前記電圧変更手段により少なくとも２つ以上用いて制御することを特徴とする。
【００１３】
かかることにより、負荷に加える電圧波形の電位差を小さくすることによって負荷へ加えるストレスを軽減させ、同時に電源に対する負荷ストレスも軽減させることにより、ノイズの影響を小さくし、ノイズ対策を安易にすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記負荷がファンモータであることを特徴とする。
【００１５】
かかることにより、低ＤＵＴＹによるＰＷＭ制御において、うなりなどの騒音を軽減と、ノイズの軽減を同時に行なうことができるため、実用性が増し、信頼性を高めることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、雰囲気温度を検出する温度検出手段を具備し、前記制御手段よるＰＷＭ制御のＤＵＴＹを前記温度検出手段の温度に応じて行なうことを特徴とする。
【００１７】
かかることにより、エアコンなどの温度による負荷制御に追従した負荷動作を行なえるだけでなく、負荷が温度により影響を受けるものであっても、補正を行なうことができるため、実用性が増す。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段を具備し、前記制御手段よるＰＷＭ制御のＤＵＴＹを前記駆動検出手段の検出値に応じて補正を行なうことを特徴とする。
【００１９】
かかることにより、ファンモータ動作が外乱による影響や様々なばらつきによって目標値と異なってしまった場合においても、補正を適宜行なうことができるため、実用性が増すと共に、信頼性を高めることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において前記ファンモータの電流を検出する電流検出手段を有し、前記制御手段は前記ファンモータを駆動する際に数秒間１００％で駆動させて前記電流検出手段により電流検出値を記憶し、ＰＷＭ制御のＤ
ＵＴＹ比率の補正を前記電流検出手段で取得した電流検出値を比較して行なうことを特徴とする。
【００２１】
かかることにより、ファンモータ動作が外乱による影響や様々なばらつきがあった場合においても、個々の能力を検出することにより、目標値に対しての補正を適宜行なうことができるため、実用性が増すと共に、信頼性を高めることができる。
【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説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における電源装置の機能構成を示すブロック回路図である。
【００２４】
図１において、電源装置は、負荷１をＰＷＭ制御する制御手段２と、負荷１に加えるＰＷＭの電圧値のＨＩ、ＬＯの値を変更する電圧変更手段３と、負荷１が動作時に電流値を取得する電流検出手段４と、雰囲気温度を検出する温度検出手段５を具備している。
【００２５】
制御手段２は、電流検出手段４によって負荷動作時の運転状態の電流値を検出することにより、異常判断に加えてＰＷＭ制御の出力ＤＵＴＹ値のフィードバック制御を行なう機能、及び、温度検出手段５によって取得した雰囲気温度に応じて負荷１の運転状態を制御する機能を具備している。
【００２６】
なお、制御手段２、電圧変更手段３、電流検出手段４、温度検出手段５を合せて、電源ブロック６と称する。
【００２７】
上記構成において、図２について構成の詳細を説明する。
【００２８】
図２は、同実施の形態における電源装置の詳細な回路図である。
なお、本実施の形態においては、便宜上、負荷に対して３つの異なる電圧が用いられる場合とするが、実際は３種類に限られるわけではない。
【００２９】
また、本実施の形態における電圧変更手段、および電流検出手段の詳細回路については、一例であり、構成はこの限りでない。
【００３０】
図２において、負荷１はファンモータであり、制御手段２は、電圧変更手段３に対してＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３の信号出力を行ない、電圧変更手段３を介して負荷１に対してＨＩ、ＬＯの電圧値を２つ以上の値を使用したＰＷＭ制御を出力する。制御手段２のＰ０４、Ｐ０５、Ｐ０６はそれぞれＶａ、Ｖｂ、Ｖｃの電圧を電圧検出手段３、電流検出手段４の回路に供給し、Ｐ０７は、電流検出手段４で取得した電流値を入力する。
【００３１】
電圧変更手段３は、３つの異なる電圧を出力する回路を構成している。
【００３２】
１つ目の電圧は、制御手段２のＰ０１をＨＩ出力した時である。Ｐ０１がＨＩ出力になると、トランジスタ１０１が駆動し、それに伴いＦＥＴ１０２が駆動する。抵抗１０３はＦＥＴ１０２のゲート用の保護抵抗であり、抵抗１０４はＦＥＴ１０２のソースに対してゲートが駆動する電位を確保するためのバイアス抵抗である。ダイオード１０５は、ＦＥＴ１０２にかかる逆起電力用の保護部品である。負荷１に加えられる電圧は、ＦＥＴ１０２の損失がほぼないため、Ｖａが加えられる。
【００３３】
２つ目、３つ目の電圧は、制御手段２のＰ０１はＬＯ出力であり、Ｐ０２をＨＩ出力した時である。Ｐ０２がＨＩ出力になると、トランジスタ１０６が駆動し、それに伴いＦＥＴ１０７が駆動する。抵抗１０８はＦＥＴ１０６のゲート用の保護抵抗であり、抵抗１０９はＦＥＴ１０２に対する抵抗１０４と同様の役割であり、ＦＥＴ１０７のバイアス抵抗である。ダイオード１１０は、ダイオード１１０は、ＦＥＴ１０７にかかる逆起電力用の保護部品である。
【００３４】
トランジスタ１１１を含む以下の説明の回路は、ＦＥＴ１０７が動作したことによる電圧Ｖａを所定の電圧に減圧させる回路である。トランジスタ１１１のコレクタ電圧はＶａであるが、ベースに加わる値はオペアンプ１１２の出力によって決定される。オペアンプの＋側の入力は、電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧によって入力される値となる。この入力値を変更するために、トランジスタ１１５を利用し、トランジスタ１１５が駆動することにより、抵抗１１４がショートされたことになるので、オペアンプ１１２の＋側の入力には電圧Ｖｂが加えられる。トランジスタ１１５は、制御手段２のＰ０３の出力がＨＩかＬＯかによって、オペアンプの＋側の入力は電圧Ｖｂとなるか、電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧となる。オペアンプ１１２の−側の入力は抵抗１１６と抵抗１１７の分圧となり、オペアンプの出力は＋側の電位と−側の電位が等しくなるように電流出力される。回路上、オペアンプ１１２の−側の入力とオペアンプ１１２の出力が短絡されているため、オペアンプ１１２の出力は、「（１＋  抵抗１１６÷抵抗１１７）×オペアンプ１１２の＋側入力」となる。抵抗１１３、抵抗１１４、トランジスタ１１５、抵抗１１６、抵抗１１７で構成される回路は、非反転増幅回路であり、非反転増幅回路は周知の技術であることは言うまでもない。
【００３５】
便宜上、以降の説明を簡素化するために、抵抗１１６＝０、抵抗１１７＝∞とした、非反転増幅回路の一種である電圧フォロア回路を例に挙げて説明する。
【００３６】
電圧フォロアでは、オペアンプ１１２の出力は、「（１＋  抵抗１１６÷抵抗１１７）×オペアンプ１１２の＋側入力」に対して、抵抗１１６＝０、抵抗１１７＝∞を代入することにより、オペアンプ１１２の出力  ＝  オペアンプ１１２の＋側の入力となるので、オペアンプ１１２の＋側入力は上述の通り、電圧Ｖｂとなるか、電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧となり、オペアンプ１１２の出力も電圧Ｖｂ、もしくは電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧した電圧となる。
【００３７】
便宜上、以降の説明を簡素化するために、電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧した電圧を電圧Ｖｄと称する。
【００３８】
従って、トランジスタのソースの電位はＶａ−ベース電位となり、言い換えれば、Ｖａ−オペアンプ１１２の出力）となり、２つ目の電圧は、制御手段２のＰ０２をＨＩ出力、Ｐ０３をＬＯ出力した時の電圧であり、Ｖａ−Ｖｄとなり、３つ目の電圧は、制御手段２のＰ０２をＨＩ出力、Ｐ０３をＨＩ出力した時の電圧であり、電圧Ｖａ−Ｖｂとなる。
【００３９】
また、トランジスタ１１１のソース側のダイオード１１８は、制御手段２のＰ０１がＨＩ出力したときに発生する電圧Ｖａによってトランジスタ１１１側に流れ込まないための逆流防止部品である。上述で２つ目、３つ目の電圧の条件に制御手段２のＰ０１はＬＯ出力としているのは、Ｐ０１がＨＩ出力であった時の電圧Ｖａは、２つ目の電圧Ｖａ−Ｖｄ、３つ目の電圧Ｖａ−Ｖｂより必ず大きくなるため、制御手段２のＰ０２、Ｐ０３の動作に関わらず優先される。従って、２つ目、３つ目の電圧の印加時には制御手段２のＰ０１はＬＯ出力させる。
【００４０】
かかることにより、制御手段２のＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３の組合せによって、異なる３
つの電圧を発生させることができる。
【００４１】
制御手段２が負荷１に対してＰＷＭ制御するにあたり、ＰＷＭのＨＩにあたる電圧、ＬＯにあたる電圧をＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３の組合せにより２つ決定することによって、負荷１に加わるＰＷＭ制御時のＨＩ、ＬＯの電圧値を決定する。
【００４２】
負荷１のファンモータに対して電圧を加えて駆動させると、ファンモータの逆電圧が発生するため、保護部品としてダイオード１１９を負荷１に対して並列に、逆方向の電流を逃がすために順電流方向とは逆向きに設置する。
【００４３】
また、ＰＷＭ制御の電圧値を直流により近づけて安定化させるために、場合によってはコンデンサ１２０を負荷１とＧＮＤ間に設置する。
【００４４】
以上のように、負荷１に対して制御手段２は電圧変更手段３を介してＰＷＭ制御時のＨＩ、ＬＯの電圧値を任意に設定した制御を行なうことができる。通常のＰＷＭ制御とは異なり、ＨＩ、ＬＯの電位差を極力小さく設定できるため、負荷１を駆動するときに発生するノイズを軽減できる。
【００４５】
また、本実施の形態のように、負荷１がファンモータである場合、通常のＰＷＭ制御、ＨＩ、ＬＯで危惧される回転数ばらつきで発生するうなり音などの軽減させることができる。
【００４６】
電流検出手段４は、抵抗１２１の両端電圧によって、負荷１に流れる電流を検出する回路を構成している。
【００４７】
抵抗１２１の両端電圧をオペアンプ１２２が入力し、差動増幅を利用して抵抗１２５、抵抗１２６、抵抗１２７、抵抗１２８の比によって、抵抗１２１の両端電圧値を増幅して制御手段２のＰ０７へ出力する。なお、オペアンプの差動増幅回路は周知の技術であることは言うまでもない。抵抗１２１と並列に接続しているコンデンサ１２３、コンデンサ１２４は、抵抗１２１での安定した両端電圧をオペアンプ１２２に入力するための安定化部品である。また、抵抗１２１は、オペアンプ１２２の入力インピーダンスに対して無視できる値であるものとする。
【００４８】
抵抗１２５は、オペアンプ１２２の反転入力の入力インピーダンスであり、抵抗１２６、抵抗１２７は、オペアンプ１２２の非反転入力の入力インピーダンス、抵抗１２８は、オペアンプ１２２の帰還抵抗である。コンデンサ１２９、コンデンサ１３０、コンデンサ１３１はそれぞれ、オペアンプ１２２の入力に対するノイズ軽減用で必要な場合は設置するが、必ず必要なものではない。
【００４９】
以上のように、電流検出手段４は、オペアンプの差動増幅回路を利用して電流を検出し、制御手段２のＰ０７へ電流値を出力する。制御手段２は、この電流値を受けてＰＷＭ制御のＤＵＴＹの補正、負荷１の異常検出等を行ない、負荷１の駆動に対しての安全性、信頼性を高めることができる。
【００５０】
温度検出手段５は、例えばサーミスタ回路などにより構成されるものであり、検出値を制御手段２のＰ０８へ出力する。制御手段２は、温度検出手段５の検出値によって、負荷１を駆動するＰＷＭ制御での目標値を変更して制御する。
【００５１】
次に制御手段２が電圧変更手段３を介して負荷１に対して行なうＰＷＭ制御の説明を図３、図４を用いて行なう。
【００５２】
図３は、図２において制御手段２が負荷１へＰＷＭ制御を行なうフローチャートを示しており、図４は、図３のフローチャートによる分岐に対して異なる負荷１への出力波形に対して時間軸を大きくｔ１、ｔ２、ｔ３の３つに分けてそれぞれ対応する波形を示している。
【００５３】
また、図３、図４は相互に関係があるため、交互に説明を行なう。
【００５４】
以下の説明において、負荷１に対する制御手段２のＰＷＭ制御のＤＵＴＹを変更する条件として、温度検出手段５が検出する温度によってＰＷＭ制御のＤＵＴＹ値の目標値に対して制御し、電流検出手段４の検出値によって行なうものである。
【００５５】
ＰＷＭ制御について、ＤＵＴＹによってＨＩ、ＬＯの電圧の組合せを３つに分ける。例えば、０〜３０％をＤＵＴＹ設定１、３０〜６０％をＤＵＴＹ設定２、６０〜１００％をＤＵＴＹ設定３というように、負荷１の最大出力を１００％とした時に、ＰＷＭ制御により、負荷１に対するＤＵＴＹ出力の割合を３段階に区切る。ＤＵＴＹ設定１、ＤＵＴＹ設定２、ＤＵＴＹ設定３は出力の小さい順番に定義する。
【００５６】
また、図３と図４の相関として、図３のＤＵＴＹ設定１の範囲である出力波形は、図４の区間ｔ１、ＤＵＴＹ設定２の範囲の出力波形が区間ｔ２、ＤＵＴＹ設定３の範囲の出力波形が区間ｔ３となっている。
【００５７】
Ｓ１０１は、３つに区切った１つ目のＤＵＴＹ設定値が目標かどうかを判断するものであり、ＤＵＴＹ設定値の目標が１つ目の範囲内であれば、Ｓ１０２移行し、ＤＵＴＹ設定値の目標が２つ目、もしくは３つ目であった場合は、Ｓ１０５へ移行する。
【００５８】
Ｓ１０２は、上述の通りＤＵＴＹ設定値１の場合に通過するＳｔｅｐである。まず、前提としてＤＵＴＹが最も小さい範囲となるため、図２で説明した通り、Ｐ０２、及びＰ０３を使用して制御する必要がある。ここで、Ｐ０１をＨＩ出力すると本実施の形態の構成上、Ｐ０２、Ｐ０３の出力に関わらずにＰ０１の出力が優先されてしまうので、Ｐ０２、Ｐ０３による動作を行ないたい場合は、Ｐ０１をＬＯ出力としなければならず、そのＳｔｅｐがＳ１０２にあたる。
【００５９】
Ｓ１０３では、Ｐ０２、Ｐ０３で制御する場合、電圧変更手段３の電圧が小さくなる条件として、トランジスタ１１５駆動することにより電圧Ｖａ−ＶｂとするためにＰ０３＝ＨＩとするＳｔｅｐである。
【００６０】
Ｓ１０４は、ＰＷＭ制御を行なうＳｔｅｐであり、ＨＩをＶａ−Ｖｂ、ＬＯを０としたＰＷＭ出力を行なう条件として、Ｐ０２をＨＩ、ＬＯとしたＰＷＭ出力を行なうＳｔｅｐである。Ｐ０２をＨＩとした時には電圧Ｖａ−Ｖｂが出力され、ＬＯにした時には電圧が遮断されるために出力は０となる。
【００６１】
上記Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４のＳｔｅｐで行なわれる制御手段２が電圧変更手段３を介して負荷１に行なうＰＷＭ制御の出力波形が図４のｔ１区間の波形となる。
【００６２】
Ｓ１０５は、ＤＵＴＹ設定の目標値がＤＵＴＹ設定値２の範囲かを判断するものであり、ＤＵＴＹ設定値の目標が２つ目の範囲内であれば、Ｓ１０６移行し、ＤＵＴＹ設定値の目標が３つ目であった場合は、Ｓ１０９へ移行する。
【００６３】
Ｓ１０６は、上述の通りＤＵＴＹ設定値２の場合に通過するＳｔｅｐである。ＤＵＴＹ
設定２の範囲の場合は、ＤＵＴＹ設定１の範囲の場合と同様にＰ０２、及びＰ０３を使用して制御する必要があるため、Ｓ１０２のＳｔｅｐ同様にＰ０１をＬＯ出力しなければならず、そのＳｔｅｐがＳ１０６にあたる。
【００６４】
また、ＤＵＴＹ設定２の範囲では、負荷１に加えるＰＷＭ制御のＨＩの電圧をＶａ−Ｖｄ、ＬＯの電圧をＶａ−Ｖｂとするために、ＨＩ、ＬＯ必ず電圧を加える制御となる。負荷１に対して電圧を印加する場合、Ｐ０１、もしくはＰ０２のいずれかをＨＩ出力する必要があり、Ｐ０１を駆動させる場合は電圧はＶａ固定となるため、ＤＵＴＹ設定２の範囲における条件としては、Ｐ０２をＨＩ出力する。そのＳｔｅｐがＳ１０６にあたる。Ｐ０２がＨＩ出力固定の時、Ｐ０３がＬＯ出力であれば、負荷１に加わる電圧はＶａ−Ｖｂとなり、Ｐ０３がＨＩ出力であればＶａ−Ｖｄとなる。
【００６５】
Ｓ１０８は、負荷１に対してＰＷＭ制御を行なうＳｔｅｐであり、上述のように、Ｐ０３をＬＯ出力、ＨＩ出力と交互に出力することにより、その割合がＤＵＴＹ比となり、負荷１に対してＰＷＭ制御を行なう。
【００６６】
上記Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８のＳｔｅｐで行なわれる制御手段２が電圧変更手段３を介して負荷１に行なうＰＷＭ制御の出力波形が図４のｔ２区間の波形となる。図４のＶｄは、上述の定義の通り電圧Ｖｂを抵抗１１３と抵抗１１４との分圧した電圧値である。
【００６７】
また、ＤＵＴＹ設定値の目標範囲が変更となった時には、必ず電圧の変更幅が小さくなるように制御を行なう。
【００６８】
図４では、ｔ１からｔ２、つまり、ＤＵＴＹ設定値の目標範囲がＤＵＴＹ設定１からＤＵＴＹ設定２となった時、ＰＷＭ制御による出力をＬＯからＨＩとした時に設定を変更するのではなく、ＨＩの区間中に次のＨＩの電圧に変更させる。そうすることにより、負荷１に対して電圧が一気に加わらず、突入電流が最小限に抑えることができる。
【００６９】
Ｓ１０９は、上述の通りＤＵＴＹ設定値３の場合に通過するＳｔｅｐである。ＤＵＴＹ設定３の範囲の場合は、ＤＵＴＹ設定１、ＤＵＴＹ設定２の場合とは異なりＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３を使用して制御する必要がある。但し、Ｐ０２、及びＰ０３を使用した負荷１に加える電圧の種類は１つであるので、Ｐ０２、Ｐ０３の制御は固定となる。さらに、上述の通り、Ｐ０１の出力は、Ｐ０２、Ｐ０３に対して優先されるため、Ｐ０２、Ｐ０３はＰ０１への影響を考える必要はない。Ｐ０２、Ｐ０３により必要とする電圧はＶａ−Ｖｄである。その設定条件は、Ｐ０３をＨＩ出力、Ｐ０２をＨＩ出力させることであり、それぞれがＳ１０９、Ｓ１１０のＳｔｅｐに対応する。
【００７０】
また、ＤＵＴＹ設定値３の設定にてＳ１０９、Ｓ１１０にてＰ０２、Ｐ０３にて電圧Ｖａ−Ｖｄを常に印加する設定となっているものの、Ｐ０１をＨＩ出力させた時に加わる電圧Ｖａは電圧Ｖａ−Ｖｄの値に対して大きくなるため、必ず負荷１には電圧Ｖａが加わる。
【００７１】
従って、ＤＵＴＹ設定値３の負荷１に対するＰＷＭ制御として、ＨＩ電圧をＶａ、ＬＯ電圧をＶａ−Ｖｄと設定して、ＰＷＭ制御を行なう条件は、Ｐ０１をＨＩ出力、ＬＯ出力させればよい。そのＳｔｅｐがＳ１１１にあたる。
【００７２】
上記Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１のＳｔｅｐで行なわれる制御手段２が電圧変更手段３を介して負荷１に行なうＰＷＭ制御の出力波形が図４のｔ３区間の波形となる。ＤＵＴＹ設定の目標範囲が変更となった時、ｔ２の説明と同様にｔ３においても電圧の振幅が最
小となるように変更を行なう。
【００７３】
以上のように、ＤＵＴＹ設定の範囲に応じて負荷１に対してＰＷＭ制御を行なう際の電圧値を変更する。
【００７４】
図５は通常のＰＷＭ制御におけるＤＵＴＹ制御を示したものであり、図４のｔ１、ｔ２、ｔ３区間で示したＰＷＭ制御のＤＵＴＹに相当するものを置き換えたものである。
【００７５】
図４、図５を照らし合わせると、はじめにｔ１、つまり低ＤＵＴＹの設定範囲において、図５においては間欠運転に近い形となっている。さらに、ｔ１、ｔ２、ｔ３全般として負荷に対して印加する電圧が過渡に変わるため、負荷１に対する突入電流が大きくなることが想定でき、電流の間欠によりノイズ源となりやすい。
【００７６】
また、図４は、ＤＵＴＹが一定の出力波形を例に挙げているが、その限りではなく、ＤＵＴＹの設定は可変である。
【００７７】
一例に、負荷１に対するＨＩ電圧をＶａ−Ｖｂ、ＬＯ電圧を０としたＰＷＭ制御、図４で示すｔ１に対してＤＵＴＹが可変である場合の出力波形を図６に示す。  ＰＷＭによるＤＵＴＹつまり、ＨＩ電圧とＬＯ電圧の割合は、図６で示すところでのＶａ−Ｖｂと０の割合である。制御手段２において、Ｐ０１をＬＯ出力、Ｐ０３をＨＩ出力で固定の上、Ｐ０２のＨＩ出力、ＬＯ出力のＨＩとＬＯの時間を変更することによりＤＵＴＹを変更することが可能であることは、ＰＷＭ制御は周知の技術であるので言うまでもない。図２、図３、図４で説明の通り、制御手段２が負荷１に対してＰＷＭ制御を行なうために、電圧変更手段３に対してＰ０１、Ｐ０２、Ｐ０３の出力により、必要電圧を生成し、その組合せの時間によりＤＵＴＹを変更することができる。
【００７８】
以上のように、本発明の実施により、負荷１に対してＰＷＭ制御を行なう電圧の振幅をより小さな値で抑えることができることにより、負荷１に加えられる突入電流を抑えることができ、ノイズを軽減することができる。
【００７９】
また、温度制御などにより、出力ＤＵＴＹを微調整しなければならないような場合においても、ＰＷＭ波形のＨＩ、ＬＯの電圧の差が小さいので、ＤＵＴＹを変更した時に負荷１に加わる電圧に対してもより平滑に近い一定の電圧を供給する事ができるため、精度の良い制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明にかかる電源装置は、ＰＷＭ制御における電圧値を２つ以上の電圧間で制御し、ＨＩ、ＬＯの電位差を小さくした電圧で負荷駆動させるもので、ファンモータなどの加える電位差が大きい際によりうなりなどの騒音が発生する機器、ノイズの信頼性を求める機器に適応することができるものである。
【符号の説明】
【００８１】
１  負荷
２  制御手段
３  電圧変更手段
４  電流検出手段
５  温度検出手段
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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