(57)【要約】【課題】負荷に供給する電圧を短時間で低い電圧に下げることができるとともに、発熱量の増加を招くことなく、電力効率を高めることができる電圧可変型電源回路を得ることを目的とする。【解決手段】電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬを監視する負荷電圧監視回路８を設け、負荷７に供給する電圧ＶＬを下げる電圧変更を行う場合、電圧制御回路９が、変更後の電圧を示す設定電圧ＶＥを電圧可変型電源２に指示するとともに、負荷電圧監視回路８により監視されている電圧ＶＬが設定電圧ＶＥに至るまでの間、コンデンサ６に蓄積されている電荷を放電させて、その電荷を電圧可変型電源２の１次側に回生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定電圧に見合う電圧を負荷に供給する電圧可変型電源と、上記負荷と並列に接続されているコンデンサと、上記電圧可変型電源から上記負荷に供給されている電圧を監視する電圧監視手段と、上記負荷に供給する電圧を下げる電圧変更を行う場合、変更後の電圧を示す設定電圧を上記電圧可変型電源に指示するとともに、上記電圧監視手段により監視されている電圧が上記設定電圧に至るまでの間、上記コンデンサに蓄積されている電荷を放電させて、上記電荷を上記電圧可変型電源の１次側に回生させる電圧制御手段とを備えた電圧可変型電源回路。
【請求項２】
設定電圧に見合う電圧を負荷に供給する電圧可変型電源と、上記負荷と並列に接続されているコンデンサと、上記電圧可変型電源から上記負荷に供給されている電圧を監視する電圧監視手段と、上記負荷に供給する電圧を下げる電圧変更を行う場合、変更後の電圧を示す設定電圧を上記電圧可変型電源に指示するとともに、上記電圧監視手段により監視されている電圧が上記設定電圧に至るまでの間、上記コンデンサに蓄積されている電荷を放電させて、上記電荷を他の電源系統の入力側に与える電圧制御手段とを備えた電圧可変型電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、変調方式を切り替えることが可能な通信機器等に搭載される電圧可変型電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、変調方式を適宜切り替えながら情報を送受信する通信機器がある。
特に携帯型の通信機器においては、使用する変調方式に応じて、アンプに供給する電圧を数ボルトから数１０ボルトの範囲で変化させることで、通信機器の消費電力を低減させることが求められている。
通信機器のアンプ（負荷）に電圧を供給する電源回路には、スイッチング電源を主とする電圧可変型電源が使用されるが、負荷に供給する電圧の安定化を図る目的で、負荷の入力側にコンデンサを実装することが一般的である。
【０００３】
ただし、負荷に供給する電圧を低い電圧に下げる場合、電圧可変型電源の設定電圧を下げることで、電圧可変型電源から出力される電圧を下げるが、コンデンサには高い電圧でチャージアップされている電荷が蓄積されているため、そのコンデンサに蓄積されている電荷を放電しなければ、そのコンデンサに印加されている電圧が下がらず、電圧可変型電源から負荷に供給される電圧が設定電圧まで下がらない。
そこで、従来の電圧可変型電源回路では、負荷の入力側に、定常時の電力損失を考慮している高抵抗（以下、「ブリーダ抵抗」と称する）を実装するようにしている。
ブリーダ抵抗では、負荷に供給する電圧を下げる際、コンデンサに蓄積されている電荷を熱エネルギーとして放出する。
【０００４】
なお、以下の特許文献１には、大型レーダ用電源において、コンデンサに蓄積されている電荷を１次側に回生させる技術が開示されているが、無駄な発熱の発生を防止する目的で、電荷を１次側に回生させているものであって、負荷に供給する電圧を短時間で低い電圧に下げる目的で、電荷を１次側に回生させているものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２５５７９号公報（段落番号［０００７］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電圧可変型電源回路は以上のように構成されているので、負荷の入力側にブリーダ抵抗を実装すれば、コンデンサに蓄積されている電荷を熱エネルギーとして放出することができる。しかし、熱エネルギーとして放出するだけでは、負荷に供給する電圧を短時間で低い電圧に下げることができず、低い電圧に下がるまでの間、通信を停止しなければならないことがある。また、コンデンサに蓄積されている電荷が熱エネルギーとして放出されるため、電力効率の低下や発熱量の増加を招いてしまう課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、負荷に供給する電圧を短時間で低い電圧に下げることができるとともに、発熱量の増加を招くことなく、電力効率を高めることができる電圧可変型電源回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る電圧可変型電源回路は、電圧可変型電源から負荷に供給されている電圧を監視する電圧監視手段を設け、負荷に供給する電圧を下げる電圧変更を行う場合、電圧制御手段が、変更後の電圧を示す設定電圧を電圧可変型電源に指示するとともに、電圧監視手段により監視されている電圧が設定電圧に至るまでの間、コンデンサに蓄積されている電荷を放電させて、その電荷を電圧可変型電源の１次側に回生させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、電圧可変型電源から負荷に供給されている電圧を監視する電圧監視手段を設け、負荷に供給する電圧を下げる電圧変更を行う場合、電圧制御手段が、変更後の電圧を示す設定電圧を電圧可変型電源に指示するとともに、電圧監視手段により監視されている電圧が設定電圧に至るまでの間、コンデンサに蓄積されている電荷を放電させて、その電荷を電圧可変型電源の１次側に回生させるように構成したので、負荷に供給する電圧を短時間で低い電圧に下げることができるとともに、発熱量の増加を招くことなく、電力効率を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による電圧可変型電源回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電圧可変型電源回路の処理内容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】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電圧可変型電源回路を示す構成図である。
図１において、主電源１は所定の電圧値の電圧を電圧可変型電源２に供給する電源である。
電圧可変型電源２はスイッチング素子３、トランス４及びダイオード５から構成されているスイッチング電源であり、主電源１から出力された電圧を電圧制御回路９により指定された設定電圧ＶＥに見合う電圧ＶＬに変換し、その電圧ＶＬを負荷７に供給する。
電圧可変型電源２のスイッチング素子３は電圧制御回路９により指定された設定電圧ＶＥに応じた周波数とパルス幅でスイッチング（または、設定電圧ＶＥに応じたパルス幅でスイッチング）を行う素子である。
【００１２】
コンデンサ６は負荷７に供給する電圧ＶＬの安定化を図る目的で、負荷７と並列に接続されている部材である。
負荷７は例えば電圧可変型電源回路が通信機器に搭載される場合、その通信機器のアンプなどが該当する。
【００１３】
負荷電圧監視回路８は電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬを監視し、その電圧ＶＬと電圧制御回路９により設定された基準電圧Ｖｔｈ（電圧可変型電源２の設定電圧ＶＥと同一の電圧）の比較結果を電圧制御回路９に出力する比較演算回路である。なお、負荷電圧監視回路８は電圧監視手段を構成している。
【００１４】
電圧制御回路９は負荷７に供給する電圧ＶＬを下げる電圧変更を行う場合、変更後の電圧を示す設定電圧ＶＥを電圧可変型電源２に指示するとともに、その設定電圧ＶＥと同一の電圧である基準電圧Ｖｔｈを負荷電圧監視回路８に設定する処理を実施する
また、電圧制御回路９は負荷電圧監視回路８の比較結果が、電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬが基準電圧Ｖｔｈと一致していない旨を示す期間中（負荷７に供給されている電圧ＶＬが設定電圧ＶＥに至るまでの間）、電荷の放電を指示するＯＮ信号（制御信号）をスイッチング素子１０に出力する処理を実施する。
また、負荷電圧監視回路８の比較結果が、電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬが基準電圧Ｖｔｈと一致している旨を示すと、電荷の放電停止を指示するＯＦＦ信号（制御信号）をスイッチング素子１０に出力する処理を実施する。
【００１５】
スイッチング素子１０はコンデンサ６とＤＣ／ＤＣコンバータ１１の間に接続されており、電圧制御回路９からＯＮ信号を受けると閉状態になり、コンデンサ６に蓄積されている電荷を放電させて、その電荷をＤＣ／ＤＣコンバータ１１に供給する。一方、電圧制御回路９からＯＦＦ信号を受けると開状態になり、コンデンサ６に蓄積されている電荷の放電を停止させる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１はコンデンサ６に印加されている電圧を電圧可変型電源２の１次側電圧に変換し、その変換後の電圧を電圧可変型電源２の１次側に回生させる回路である。
なお、電圧制御回路９、スイッチング素子１０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１から電圧制御手段が構成されている。
【００１６】
次に動作について説明する。
図２はこの発明の実施の形態１による電圧可変型電源回路の処理内容を示すフローチャートである。
例えば、電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬをＶ１からＶ２に下げる電圧変更を行う場合（Ｖ１＞Ｖ２）、電圧制御回路９が、変更後の電圧Ｖ２を示す設定電圧ＶＥ（ＶＥ＝Ｖ２）を電圧可変型電源２に指示する（ステップＳＴ１）。
また、電圧制御回路９は、その設定電圧ＶＥと同一の電圧である基準電圧Ｖｔｈを負荷電圧監視回路８に設定する（ステップＳＴ２）。
【００１７】
電圧可変型電源２は、電圧制御回路９から設定電圧ＶＥの指示を受けると、内部のスイッチング素子３が、その設定電圧ＶＥに応じた周波数とパルス幅でスイッチング（または、設定電圧ＶＥに応じたパルス幅でスイッチング）を行うことで、その設定電圧ＶＥに見合う電圧Ｖ２まで、電圧可変型電源２の出力電圧を下げる（ステップＳＴ３）。
しかし、コンデンサ６には、電圧Ｖ２より高い電圧Ｖ１でチャージアップされている電荷が蓄積されているため、電圧可変型電源２の出力電圧を下げても、負荷７に供給する電圧ＶＬは直ちに下がらず、高い電圧Ｖ１のままとなる。
【００１８】
負荷電圧監視回路８は、電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬを監視して、その電圧ＶＬと電圧制御回路９により設定された基準電圧Ｖｔｈ（Ｖｔｈ＝ＶＥ）を比較する。
負荷電圧監視回路８は、負荷７に供給されている電圧ＶＬが基準電圧Ｖｔｈより高い場合（ＶＬ＞Ｖｔｈ）、例えば、Ｈレベルの比較結果信号を電圧制御回路９に出力する。
一方、負荷７に供給されている電圧ＶＬが基準電圧Ｖｔｈ以下である場合（ＶＬ≦Ｖｔｈ）、例えば、Ｌレベルの比較結果信号を電圧制御回路９に出力する。
【００１９】
電圧制御回路９は、負荷電圧監視回路８から出力された比較結果信号がＨレベルであれば（ステップＳＴ４）、未だ、負荷７に供給されている電圧ＶＬが設定電圧ＶＥ（ＶＥ＝Ｖ２）まで低下していないことを認識し、電荷の放電を指示するＯＮ信号をスイッチング素子１０に出力する（ステップＳＴ５）。
スイッチング素子１０は、電圧制御回路９からＯＮ信号を受けると閉状態になり、コンデンサ６に蓄積されている電荷を放電させて、その電荷をＤＣ／ＤＣコンバータ１１に供給する（ステップＳＴ６）。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、スイッチング素子１０からコンデンサ６に蓄積されている電荷の供給を受けると、コンデンサ６に印加されている電圧を電圧可変型電源２の１次側電圧に変換し、その変換後の電圧を電圧可変型電源２の１次側に回生させる（ステップＳＴ７）。
【００２１】
電圧制御回路９は、その後、コンデンサ６に蓄積されている電荷が放電されて、負荷電圧監視回路８から出力された比較結果信号がＬレベルになると（ステップＳＴ４）、負荷７に供給されている電圧ＶＬが設定電圧ＶＥ（ＶＥ＝Ｖ２）まで低下したことを認識し、電荷の放電停止を指示するＯＦＦ信号をスイッチング素子１０に出力する（ステップＳＴ８）。
スイッチング素子１０は、電圧制御回路９からＯＦＦ信号を受けると開状態になり、コンデンサ６に蓄積されている電荷の放電を停止させる（ステップＳＴ９）。
これにより、電圧可変型電源２から負荷７に供給される電圧ＶＬがＶ２に維持される。
【００２２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、電圧可変型電源２から負荷７に供給されている電圧ＶＬを監視する負荷電圧監視回路８を設け、負荷７に供給する電圧ＶＬを下げる電圧変更を行う場合、電圧制御回路９が、変更後の電圧を示す設定電圧ＶＥを電圧可変型電源２に指示するとともに、負荷電圧監視回路８により監視されている電圧ＶＬが設定電圧ＶＥに至るまでの間、コンデンサ６に蓄積されている電荷を放電させて、その電荷を電圧可変型電源２の１次側に回生させるように構成したので、負荷７に供給する電圧ＶＬを短時間で低い電圧Ｖ２に下げることができるとともに、発熱量の増加を招くことなく、電力効率を高めることができる効果を奏する。
【００２３】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１がコンデンサ６に印加されている電圧を電圧可変型電源２の１次側電圧に変換し、その変換後の電圧を電圧可変型電源２の１次側に回生させるものについて示したが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１がコンデンサ６に印加されている電圧を他の電源系統の入力電圧に変換し、その変換後の電圧を他の電源系統の入力側に与えるようにしてもよい。
この場合も、上記実施の形態１と同様に、負荷７に供給する電圧ＶＬを短時間で低い電圧Ｖ２に下げることができるとともに、発熱量の増加を招くことなく、電力効率を高めることができる効果を奏する。
【符号の説明】
【００２４】
１  主電源、２  電圧可変型電源、３  スイッチング素子、４  トランス、５  ダイオード、６  コンデンサ、７  負荷、８  負荷電圧監視回路（電圧監視手段）、９  電圧制御回路（電圧制御手段）、１０  スイッチング素子（電圧制御手段）、１１  ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧制御手段）。
【図１】
2011182572.tif 000003
【図２】
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