(57)【要約】【課題】ＰＦＣコンバータのチョークコイルを小型化することを可能とするＰＦＣコンバータの制御回路を得ること。【解決手段】整流電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路２００と、周波数変調信号に基づいて、ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路２７と、を備え、周波数変調信号出力回路２００は、整流電流のピーク付近では、整流電流のゼロクロス付近に比べてＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる周波数変調信号を出力する。【選択図】図２
2011155813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から供給される電圧を整流回路で整流し、ＰＦＣコンバータを介して負荷に電力供給する電源装置に適用され、前記ＰＦＣコンバータのスイッチング制御を行う制御回路であって、
前記整流回路の整流電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路と、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路と、
を備え、
前記周波数変調信号出力回路は、前記整流電流のピーク付近では、前記整流電流のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる前記周波数変調信号を出力する
ことを特徴とするＰＦＣコンバータの制御回路。
【請求項２】
前記周波数変調信号出力回路は、
前記スイッチング周波数の基準となる基準周波数信号を出力する発振器と、
前記スイッチング周波数の最低周波数設定値を出力する最低周波数設定回路と、
前記整流電流および最低周波数設定値に基づいて、前記基準周波数信号を変調する周波数変調回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＦＣコンバータの制御回路。
【請求項３】
商用電源から供給される電圧を整流回路で整流し、ＰＦＣコンバータを介して負荷に電力供給する電源装置に適用され、前記ＰＦＣコンバータのスイッチング制御を行う制御回路であって、
前記整流回路の整流電圧のピーク値に基づいて、前記整流電圧を正規化した正規化整流電圧を出力する整流電圧正規化回路と、
前記正規化整流電圧および前記負荷に流れる負荷電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路と、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路と、
を備え、
前記周波数変調信号出力回路は、前記整流電圧のピーク付近では、前記整流電圧のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる前記周波数変調信号を出力する
ことを特徴とするＰＦＣコンバータの制御回路。
【請求項４】
前記周波数変調信号出力回路は、
前記スイッチング周波数の基準となる基準周波数信号を出力する発振器と、
前記スイッチング周波数の最低周波数設定値を出力する最低周波数設定回路と、
前記正規化整流電圧、前記負荷に流れる負荷電流、および最低周波数設定値に基づいて、前記基準周波数信号を変調する周波数変調回路と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のＰＦＣコンバータの制御回路。
【請求項５】
前記整流電圧正規化回路は、
前記整流電圧のピーク電圧値を出力するピークホールド回路と、
所定の基準整流電圧値を出力する基準整流電圧出力回路と、
前記基準電圧値と前記ピーク電圧値とを比較し、誤差電圧を出力する誤差増幅器と、
を備え、
前記整流電圧および前記誤差電圧に基づいて、前記正規化整流電圧を出力することを特徴とする請求項３に記載のＰＦＣコンバータの制御回路。
【請求項６】
商用電源から供給される電圧を整流回路で整流し、ＰＦＣコンバータを介して負荷に電力供給する電源装置に適用される前記ＰＦＣコンバータの制御方法であって、
前記整流回路の整流電流に基づいて、前記整流電流のピーク付近では、前記整流電流のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる周波数変調信号を生成して出力を変調するステップと、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力するステップと、
を含む
ことを特徴とするＰＦＣコンバータの制御方法。
【請求項７】
商用電源から供給される電圧を整流回路で整流し、ＰＦＣコンバータを介して負荷に電力供給する電源装置に適用される前記ＰＦＣコンバータの制御方法であって、
前記整流回路の整流電圧のピーク値に基づいて、前記整流電圧を正規化した正規化整流電圧を出力するステップと、
前記正規化整流電圧および前記負荷に流れる負荷電流に基づいて、前記整流電圧のピーク付近では、前記整流電圧のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる周波数変調信号を生成して出力するステップと、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力するステップと、
を含む
ことを特徴とするＰＦＣコンバータの制御方法。
【請求項８】
商用電源から供給される電圧を整流する整流回路と、前記整流回路で整流した電圧を所定電圧に昇圧して負荷に電力供給するＰＦＣコンバータと、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子に対するスイッチング制御を行う制御回路と、を備えた電源装置であって、
前記制御回路は、
前記整流回路の整流電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路と、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路と、
を備え、
前記周波数変調信号出力回路は、前記整流電流のピーク付近では、前記整流電流のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる前記周波数変調信号を出力する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項９】
商用電源から供給される電圧を整流する整流回路と、前記整流回路で整流した電圧を所定電圧に昇圧して負荷に電力供給するＰＦＣコンバータと、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子に対するスイッチング制御を行う制御回路と、を備えた電源装置であって、
前記制御回路は、
前記整流回路の整流電圧のピーク値に基づいて、前記整流電圧を正規化した正規化整流電圧を出力する整流電圧正規化回路と、
前記正規化整流電圧および前記負荷に流れる負荷電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路と、
前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路と、
を備え、
前記周波数変調信号出力回路は、前記整流電圧のピーク付近では、前記整流電圧のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる前記周波数変調信号を出力する
ことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコンなどに用いられる電源装置の力率改善を目的として設けられるＰＦＣ（Power Factor Correction：力率改善）コンバータの制御回路、制御方法、および電源装置に関するものであり、特に、チョークコイルの小型化やＥＭＩノイズの低減技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＰＦＣコンバータにおいて、チョークコイルの入力電流に重畳するリップル電流やスイッチング損失、チョークコイルの電流容量には密接な関係があり、それぞれの制約条件を考慮しながらラインフィルターのサイズやスイッチング周波数、チョークコイルのインダクタンス値などを決定するが、それぞれがトレード・オフの関係にあるため、大電流化や装置の小型化には限界があった。例えば、チョークコイルのインダクタンス値を変えずに大電流化する場合には、コイルの大型化は避けられないが、一般的にコイルのサイズには限界がある。また、チョークコイルのインダクタンス値を小さくする場合には、入力電流に重畳するリップル電流が増加してノイズが増大するため、ラインフィルター回路やスイッチ素子に対する負荷が増大するという問題がある。なお、以降の説明において「リップル電流」とは、スイッチングによりチョークコイルに流れ込む電流の脈動を示す。
【０００３】
特許文献１では、入力電流、負荷電流あるいは電源周波数の少なくともいずれか１つに基づいて、トランジスタのスイッチング周波数を可変することにより、入力電流のリップルによるノイズを抑える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された技術では、入力電流、あるいは負荷電流の実効値の増減に伴い、スイッチング周波数を増減させている。このため、入力電流、あるいは負荷電流の実効値が安定した状態では、スイッチング周波数は一定となる。ところが、ＰＦＣコンバータに用いるチョークコイルでは、一般にコア（鉄心）の入ったコイルが使用されるため、チョークコイルに流れる電流が大きくなるとコアのＢＨカーブに応じてインダクタンス値が減少する直流重畳特性を有している。このため、商用電源を全波整流後のピーク電流付近においてチョークコイルのインダクタンス値が小さくなり、リップル電流、つまり、ノイズが増大する。したがって、特許文献１に示された技術では、全波整流後のピーク電流時のインダクタンス値を考慮してチョークコイルを選定する必要があるため、ノイズを低減しつつチョークコイルを小型化するのが難しい、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＦＣコンバータのチョークコイルを小型化することが可能なＰＦＣコンバータの制御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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、商用電源から供給される電圧を整流回路で整流し、ＰＦＣコンバータを介して負荷に電力供給する電源装置に適用され、前記ＰＦＣコンバータのスイッチング制御を行う制御回路であって、前記整流回路の整流電流に基づいて、周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路と、前記周波数変調信号に基づいて、前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動する駆動回路にスイッチング信号を出力する駆動信号出力回路と、を備え、前記周波数変調信号出力回路は、前記整流電流のピーク付近では、前記整流電圧のゼロクロス付近に比べて前記ＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなる前記周波数変調信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ＰＦＣコンバータのチョークコイルを小型化することが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる電源装置の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路の一構成例を示す図である。
【図３】図３は、チョークコイルの直流重畳特性およびチョークコイルの電流の関係を示す図である。
【図４】図４は、スイッチングによりチョークコイルに流れ込む電流に現れるリップル電流を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２にかかる電源装置の一構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２にかかるＰＦＣコンバータの制御回路の一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかるＰＦＣコンバータの制御回路、制御方法、および電源装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１． 
図１は、実施の形態１にかかる電源装置の一構成例を示す図である。実施の形態１にかかる電源装置１００は、図１に示すように、ラインフィルター２を介して交流電源（商用電源）１から供給される電圧を整流回路であるブリッジダイオード３で全波整流し、ＰＦＣコンバータ４を介して負荷５に電力供給するようにしたものである。
【００１２】
ＰＦＣコンバータ４は、チョークコイル６、スイッチ素子７、ダイオード８、平滑用コンデンサ９、整流電圧検出回路１０、整流電流検出回路１１、出力電圧検出回路１２、および駆動回路１４を備えている。ＰＦＣコンバータ４は、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５が接続され、ブリッジダイオード３で全波整流した電圧を所定電圧に昇圧して負荷５に電力供給するとともに、電源装置１００の力率を改善し、かつ電源ラインを介して外部に伝播する高調波電流を抑制する。
【００１３】
整流電圧検出回路１０は、ブリッジダイオード３の整流電圧を検出する。なお、実施の形態１では、整流電圧検出回路１０は、整流電圧を所定の比率の電圧値に換算した整流電圧換算電圧値を出力する。整流電圧検出回路１０は、整流電圧を検出可能なものであれば何でもよく、例えばブリッジダイオード３と並列に接続した抵抗（図示せず）で分圧した電圧値を検出する構成であってもよい。
【００１４】
整流電流検出回路１１は、ブリッジダイオード３の整流電流を検出する。なお、実施の形態１では、整流電流検出回路１１は、整流電流を所定の比率の電圧値に換算した整流電流換算電圧値を出力する。整流電流検出回路１１は、整流電流を検出可能なものであれば何でもよく、例えばブリッジダイオード３と直列に接続した抵抗（図示せず）の両端の電圧値を検出する構成であってもよい。
【００１５】
出力電圧検出回路１２は、ＰＦＣコンバータ４の出力電圧を検出する。なお、実施の形態１では、出力電圧検出回路１２は、出力電圧を所定の比率の電圧値に換算した出力電圧換算電圧値を出力する。出力電圧検出回路１２は、出力電圧を検出可能なものであれば何でもよく、例えば平滑用コンデンサ９と並列に接続した抵抗（図示せず）で分圧した電圧値を検出する構成であってもよい。
【００１６】
駆動回路１４は、ＰＦＣコンバータの制御回路１５から出力されるスイッチング信号に基づきスイッチ素子７を駆動するドライブ回路である。
【００１７】
図２は、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路の一構成例を示す図である。ＰＦＣコンバータの制御回路１５は、図２に示すように、過電流保護回路１６、過電圧保護回路１７、論理回路１８、基準電圧出力回路２３、誤差増幅器２４、乗算器２５、増幅器２６、および駆動信号出力回路２７、および整流電流に基づき周波数変調信号を生成して出力する周波数変調信号出力回路２００を備えている。周波数変調信号出力回路２００は、最低周波数設定回路１９、加算器２０、周波数変調回路２１、および発振器２２を備えている。なお、実施の形態１では、周波数変調信号出力回路２００は、整流電流検出回路１１から出力される整流電流換算電圧値に基づき周波数変調信号を生成して出力するように構成している。
【００１８】
ここで、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５の制御概念について、図３および図４を参照して説明する。図３は、チョークコイルの直流重畳特性およびチョークコイルの電流の関係を示す図である。図４は、スイッチングによりチョークコイルに流れ込む電流に現れるリップル電流を示す図である。
【００１９】
実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５は、従来のＰＦＣコンバータの制御回路と同様に、整流電流を整流電圧と同位相の略正弦波の全波整流波形となるようにスイッチ素子７をオン／オフ制御し、電源の力率の改善および高調波電流の抑制を図っている。
【００２０】
一方、チョークコイルは、背景技術の段落「０００５」に記載した通り、チョークコイルに流れる電流が大きくなるとコアのＢＨカーブに応じてインダクタンス値が減少する直流重畳特性を有している（図３上図参照）。すなわち、チョークコイル６に流れる整流電流のピーク付近（図３下図参照）では、チョークコイルのインダクタンス値が低くなる（図３上図参照）。本発明の要部は、このチョークコイルの直流重畳特性に着目し、整流電流の大きさに伴ってスイッチ素子７のスイッチング周波数を制御している点である。
【００２１】
整流電流の大きさによりスイッチング周波数を変化させない従来のＰＦＣコンバータでは、チョークコイルの直流重畳特性によりチョークコイルのインダクタンス値が低下するため、整流電流のピーク付近においてリップル電流が大きくなる（図４上図参照）。
【００２２】
一方、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５を適用したＰＦＣコンバータでは、整流電流のピーク付近ではスイッチング周波数が高くなるように制御することにより脈動の切替頻度が増加することでリップル電流を抑制し（図４下図参照）、整流電流の低電流領域ではスイッチング周波数が低くなるように制御することによりスイッチング損失の低減を図っている。このため、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５を適用することにより、チョークコイルの電流が増加しても、上述した直流重畳特性によるチョークコイルのインダクタンス値の減少に対応してスイッチング回数を増加させるために小さなチョークコイルを採用することができ、従来のＰＦＣコンバータに比べてチョークコイル６を小型化することを可能としている。
【００２３】
つぎに、図２に戻り、実施の形態１にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５の動作について説明する。
【００２４】
過電流保護回路１６は、整流電流検出回路１１から出力される整流電流換算電圧値に基づき整流電流の過電流を検出し、スイッチ素子７の駆動を停止させる信号を出力する。
【００２５】
過電圧保護回路１７は、出力電圧検出回路１２から出力される出力電圧換算電圧値に基づき出力電圧の過電圧を検出し、スイッチ素子７の駆動を停止させる信号を出力する。
【００２６】
論理回路１８は、過電流保護回路１６および過電圧保護回路１７のうちの一方あるいは両方がスイッチ素子７の保護信号を出力した場合に、駆動回路１４の停止信号を出力し、スイッチ素子７の駆動を停止させることにより、スイッチ素子７を過電流から保護し、また負荷５を過電圧から保護する。
【００２７】
周波数変調信号出力回路２００は、整流電流検出回路１１から出力される整流電流換算電圧値に基づき周波数変調信号を出力する。周波数変調信号出力回路２００は、整流電流のゼロクロス付近では周波数変調信号をスイッチング周波数が低くなるように制御し、整流電流のピーク付近では周波数変調信号をスイッチング周波数が高くなるように制御する。周波数変調信号出力回路２００内の各構成要素の動作については後述する。
【００２８】
基準出力電圧出力回路２３は、ＰＦＣコンバータ４の出力電圧の基準値が設定される。実施の形態１では、基準出力電圧出力回路２３は、出力電圧の基準値を出力電圧換算電圧値と同一の比率の電圧値に換算した基準出力電圧換算電圧値を出力する。
【００２９】
誤差増幅器２４は、出力電圧検出回路１２から出力される出力電圧換算電圧値と基準出力電圧出力回路２３から出力される基準出力電圧換算電圧値とを比較し誤差電圧を出力する。
【００３０】
乗算器２５は、整流電圧検出回路１０から出力される整流電圧換算電圧値と誤差増幅器２４から出力される誤差電圧とを乗算し、整流電圧補正電圧値として出力する。
【００３１】
増幅器２６は、整流電流検出回路１１から出力される整流電流換算電圧値を、乗算器２５から出力される整流電圧補正電圧値に同期して増幅し、スイッチ素子７のスイッチングパルスのデューティ比指令電圧値として出力する。このデューティ比指令電圧値は、整流電圧補正電圧値が上昇した場合にはデューティ比を下げる方向で作用し、整流電圧補正電圧値が下降した場合にはデューティ比を上げる方向で作用する。また、整流電流検出電圧値が上昇した場合にはデューティ比を上げる方向で作用し、整流電流検出電圧値が下降した場合にはデューティ比を下げる方向で作用する。これにより、ＰＦＣコンバータ４が負荷５に供給する電圧が一定になるようにしている。
【００３２】
駆動信号出力回路２７は、周波数変調信号出力回路２００から出力される周波数変調信号と増幅器２６から出力されるデューティ比指令電圧値とに基づきスイッチ素子７を駆動する駆動回路１４へ出力するスイッチング信号を生成する。
【００３３】
つぎに、周波数変調信号出力回路２００内の各構成要素の動作について詳細に説明する。実施の形態１では、周波数変調信号出力回路２００は、一例として、電圧値によって発振周波数を可変するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）回路として動作するようにしている。
【００３４】
発振器２２は、スイッチング周波数の基準となる基準周波数信号を出力する。
【００３５】
最低周波数設定回路１９は、周波数変調回路２１において周波数変調信号が所望の最低スイッチング周波数に制御される電圧値が設定され、最低周波数設定電圧値として出力する。例えば、最低スイッチング周波数を１５ｋＨｚに設定する場合は、後段の周波数変調回路２１においてスイッチング周波数が１５ｋＨｚに制御される電圧値を設定する。
【００３６】
加算器２０は、整流電流検出回路１１から出力される整流電流換算電圧値と最低周波数設定回路１９から出力される最低周波数設定電圧値とを加算し、スイッチング周波数指令電圧値として出力する。
【００３７】
周波数変調回路２１は、加算器２０から出力されるスイッチング周波数指令電圧値に基づき発振器２２から出力される基準周波数信号を変調し、周波数変調信号を出力する。実施の形態１では、周波数変調回路２１は、スイッチング周波数指令電圧値が大きくなるとスイッチング周波数が高くなるように制御し、スイッチング周波数指令電圧値が小さくなるとスイッチング周波数が低くなるように制御する。このように制御することにより、整流電流のゼロクロス付近ではスイッチング周波数が最低周波数設定回路１９により設定された最低スイッチング周波数となり、整流電流の上昇とともにスイッチング周波数が高くなり、ピーク付近ではスイッチング周波数が最大となる。また、整流電流の波高値は、負荷電流によって変化するので、軽負荷時には重負荷時に比べて整流電流のピーク付近におけるスイッチング周波数も低下する。
【００３８】
以上のように、実施の形態１のＰＦＣコンバータの制御回路、制御方法、および電源装置によれば、整流電流のピーク付近では、整流電流のゼロクロス付近に比べてＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなるように制御するようにしたので、リップル電流を抑制することができ、ラインフィルターやスイッチ素子に負荷をかけることなくＰＦＣコンバータのチョークコイルを小型化することが可能となる。
【００３９】
また、スイッチング周波数が整流電流のレベルに追随して常に変化するので、スイッチングによるＥＭＩノイズが分散するため、ラインフィルターを小型化することが可能となる。
【００４０】
また、軽負荷時には重負荷時に比べて整流電流のピーク付近における最大スイッチング周波数も低下するので、スイッチング損失を低減させることができる。
【００４１】
実施の形態２． 
実施の形態１では、整流電流をパラメータとして周波数を変調するように構成したが、実施の形態２では、整流電圧と負荷電流とをパラメータとして周波数を変調するように構成する。この場合、交流電源（商用電源）のピーク値が変化することにより周波数の変調範囲が変化しないように構成する必要がある。
【００４２】
図５は、実施の形態２にかかる電源装置の一構成例を示す図である。また、図６は、実施の形態２にかかるＰＦＣコンバータの制御回路の一構成例を示す図である。なお、実施の形態１と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５に示すように、実施の形態２にかかる電源装置１００ａは、実施の形態１の構成に加えて、負荷５に流れる負荷電流を検出する負荷電流検出回路１３を備えている。実施の形態２では、負荷電流検出回路１３は、負荷電流を所定の比率の電圧値に換算した負荷電流換算電圧値を実施の形態２にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５ａに出力する。なお、負荷電流検出回路１３は、負荷電流を検出可能なものであれば何でもよく、例えば負荷５と直列に接続した抵抗（図示せず）の両端電圧を検出する構成であってもよい。
【００４４】
図６に示すように、実施の形態２にかかるＰＦＣコンバータの制御回路１５ａは、実施の形態１の構成に加えて、ピークホールド回路３１、基準整流電圧出力回路３２、誤差増幅器３３、および加算器３４を備えた整流電圧正規化回路３００を備えている。また、周波数変調信号出力回路２００ａは、実施の形態１における加算器２０に代えて、負荷電流検出回路１３から出力される負荷電流換算電圧値と最低周波数設定回路１９から出力される最低スイッチング周波数設定電圧値とを加算して出力する加算器２８と、整流電圧正規化回路３００から出力される正規化整流電圧換算電圧値と加算器２８の出力とを加算し、スイッチング周波数指令電圧値として出力する加算器３０を備えている。
【００４５】
整流電圧正規化回路３００は、整流電圧のピーク値で整流電圧を正規化した正規化整流電圧を出力する。なお、実施の形態２では、整流電圧正規化回路３００は、整流電圧換算電圧値のピーク値で整流電圧換算電圧値を正規化した正規化整流電圧換算電圧値を出力する。以下、整流電圧正規化回路３００内の各構成要素の動作について詳細に説明する。
【００４６】
ピークホールド回路３１は、整流電圧検出回路１０から出力される整流電圧換算電圧値のピーク値を出力する。
【００４７】
基準整流電圧出力回路３２は、所定の基準整流電圧値が設定され、基準整流電圧換算電圧値として出力する。
【００４８】
誤差増幅器３３は、ピークホールド回路３１から出力される整流電圧換算電圧値のピーク値と基準整流電圧出力回路３２から出力される基準整流電圧換算電圧値とを比較し誤差電圧を出力する。
【００４９】
加算器３４は、整流電圧検出回路１０から出力される整流電圧換算電圧値と誤差増幅器３３から出力される誤差電圧とを加算する。これにより、整流電圧換算電圧値が整流電圧換算電圧値のピーク値で正規化される。
【００５０】
なお、整流電圧正規化回路３００は、例えば整流電圧換算電圧値のピーク値と基準整流電圧換算電圧値との比を演算し、その演算結果で整流電圧検出回路１０から出力される整流電圧換算電圧値を除算するように構成しても、整流電圧換算電圧値を整流電圧換算電圧値のピーク値で正規化することができる。
【００５１】
以上のように、実施の形態２のＰＦＣコンバータの制御回路、制御方法、および電源装置によれば、整流電圧のピーク付近では、整流電圧のゼロクロス付近に比べてＰＦＣコンバータのスイッチ素子を駆動するスイッチング周波数が高くなるように制御するとともに、負荷電流をスイッチング周波数変調のパラメータに加えたので、整流電流をスイッチング周波数変調のパラメータとした実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、整流電圧のピーク値で整流電圧を正規化するように構成したので、交流電源（商用電源）のピーク値が変化することによりスイッチング周波数の変調範囲が変化することなく、電源装置を商用電源の定格値の異なる各国に適用する際に好適である。
【００５３】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかるＰＦＣコンバータの制御回路、および制御方法は、ＰＦＣコンバータのチョークコイルを小型化することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１                交流電源（商用電源）
２                ラインフィルター
３                ブリッジダイオード
４，４ａ          ＰＦＣコンバータ
５                負荷
６                チョークコイル
７                スイッチ素子
８                ダイオード
９                平滑用コンデンサ
１０              整流電圧検出回路
１１              整流電流検出回路
１２              出力電圧検出回路
１３              負荷電流検出回路
１４              駆動回路
１５，１５ａ      ＰＦＣコンバータの制御回路
１６              過電流保護回路
１７              過電圧保護回路
１８              論理回路
１９              最低周波数設定回路
２０              加算器
２１              周波数変調回路
２２              発振器
２３              基準出力電圧出力回路
２４              誤差増幅器
２５              乗算器
２６              増幅器
２７              駆動信号出力回路
２８              加算器
３０              加算器
３１              ピークホールド回路
３２              基準整流電圧出力回路
３３              誤差増幅器
３４              加算器
１００，１００ａ  電源装置
２００，２００ａ  周波数変調信号出力回路
３００            整流電圧正規化回路
【図１】
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【図２】
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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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