(57)【要約】【課題】  入力電圧の変動に対して出力電圧を一定に保持するように制御すること。【解決手段】  昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１は降圧スイッチＳＷ１を有する降圧部２と昇圧スイッチＳＷ２を有する昇圧部３とモード切替部１９と制御部４を備える。制御部４は、降圧スイッチＳＷ１及び昇圧スイッチＳＷ２のスイッチングのオン時間の最大値及び最小値を予め設定し、降圧モードにおいてオン時間が最大値になり降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になった場合に昇圧モードに切り替え、昇圧モードにおいてオン時間が最小値になり昇圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数未満になった場合に降圧モードに切り替える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から直流電圧を入力する降圧スイッチと前記降圧スイッチに接続されたチョークコイルとを有し入力電圧より低い出力電圧を出力する降圧部と、
前記チョークコイルを介して前記降圧スイッチに接続された昇圧スイッチを有し入力電圧より高い出力電圧を出力する昇圧部と、
前記入力電圧より低い前記出力電圧を出力する降圧モードと前記入力電圧より高い前記出力電圧を出力する昇圧モードとを切り替えるモード切替部と、
前記降圧モード時に前記昇圧スイッチをオフに維持し、前記降圧スイッチを予め設定されたオン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングするとともに、前記昇圧モード時に前記降圧スイッチをオンに維持し、前記昇圧スイッチを前記オン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングする制御部とを備え、
前記制御部は、
前記オン時間の最大値及び最小値を予め設定し、
前記降圧モードにおいて前記オン時間が最大値になり前記降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になった場合に前記昇圧モードに切り替え、
前記昇圧モードにおいて前記オン時間が最小値になり前記昇圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数未満になった場合に前記降圧モードに切り替える
ことを特徴とする昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記制御部は、前記昇圧スイッチ及び前記降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が前記基準周波数以上になった場合に前記スイッチングにおけるオン時間を増加し、前記昇圧スイッチ及び前記降圧スイッチにおける前記スイッチング周波数が前記基準周波数未満になった場合に前記スイッチングにおけるオン時間を減少するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３】
半導体光源を備えた車両用灯具に組み込まれ、前記半導体光源に駆動電流を供給する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された直流電圧を昇圧または降圧し、入力された直流電圧を所定の出力電圧に変換する昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等のＤＣ−ＤＣコンバータとして、入力電圧が変動しても出力電圧を一定の範囲に保持することができるチョッパ方式のＤＣ−ＤＣコンバータが用いられている。
【０００３】
この種のＤＣ−ＤＣコンバータとしては、例えば、降圧用チョッパトランジスタと昇圧用チョッパトランジスタとを共通のチョークコイルを介して接続し、入力電圧が出力電圧よりも高いときには、昇圧用チョッパトランジスタをオフとし、降圧用チョッパトランジスタをオンオフ制御して入力電圧を降圧し、入力電圧が出力電圧よりも低いときには、降圧用チョッパトランジスタをオンとし、昇圧用チョッパトランジスタをオンオフ制御して入力電圧を昇圧するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
このＤＣ−ＤＣコンバータによれば、降圧型チョッパ方式のＤＣ−ＤＣコンバータと昇圧型チョッパ方式のＤＣ−ＤＣコンバータとが同一の回路で構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来技術では、入力電圧に応じて降圧用チョッパトランジスタと昇圧用チョッパトランジスタを選択的に動作させるようにしているが、降圧と昇圧の切替時に降圧用チョッパトランジスタと昇圧用チョッパトランジスタの動作が円滑に切り替わらないので出力電圧を一定に保持できない。
【０００７】
即ち、降圧用チョッパトランジスタや昇圧用チョッパトランジスタに用いるトランジスタには、ターンオン時やターンオフ時にディレイタイムが存在する。従って、降圧と昇圧の切替時に、入力電圧に応じて降圧用チョッパトランジスタと昇圧用チョッパトランジスタを選択的に動作させても、降圧用チョッパトランジスタがオンを維持し、昇圧用チョッパトランジスタがオフを維持することがある。このため降圧と昇圧の切替時における入力電圧の変動に対する出力電圧を一定に保持して出力することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、入力電圧の変動に対して出力電圧を一定に保持するように制御することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、直流電源から直流電圧を入力する降圧スイッチと前記降圧スイッチに接続されたチョークコイルとを有し入力電圧より低い出力電圧を出力する降圧部と、前記チョークコイルを介して前記降圧スイッチに接続された昇圧スイッチを有し入力電圧より高い出力電圧を出力する昇圧部と、前記入力電圧より低い前記出力電圧を出力する降圧モードと前記入力電圧より高い前記出力電圧を出力する昇圧モードとを切り替えるモード切替部と、前記降圧モード時に前記昇圧スイッチをオフに維持し、前記降圧スイッチを予め設定されたオン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングするとともに、前記昇圧モード時に前記降圧スイッチをオンに維持し、前記昇圧スイッチを前記オン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングする制御部とを備え、前記制御部は、前記オン時間の最大値及び最小値を予め設定し、前記降圧モードにおいて前記オン時間が最大値になり前記降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になった場合に前記昇圧モードに切り替え、前記昇圧モードにおいて前記オン時間が最小値になり前記昇圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数未満になった場合に前記降圧モードに切り替えるようにしたものである。
【００１０】
従って、降圧モード時におけるオン時間が最大値であるときに降圧スイッチにおけるスイッチング周波数と基準周波数の比較結果に基づいて昇圧モードへの切替制御が行われ、昇圧モード時におけるオン時間が最小値であるときに昇圧スイッチにおけるスイッチング周波数と基準周波数の比較結果に基づいて降圧モードへの切替制御が行われる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、直流電源から直流電圧を入力する降圧スイッチと前記降圧スイッチに接続されたチョークコイルとを有し入力電圧より低い出力電圧を出力する降圧部と、前記チョークコイルを介して前記降圧スイッチに接続された昇圧スイッチを有し入力電圧より高い出力電圧を出力する昇圧部と、前記入力電圧より低い前記出力電圧を出力する降圧モードと前記入力電圧より高い前記出力電圧を出力する昇圧モードとを切り替えるモード切替部と、前記降圧モード時に前記昇圧スイッチをオフに維持し、前記降圧スイッチを予め設定されたオン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングするとともに、前記昇圧モード時に前記降圧スイッチをオンに維持し、前記昇圧スイッチを前記オン時間が経過するまでオンし前記オン時間経過後にオフするようにスイッチングする制御部とを備え、前記制御部は、前記オン時間の最大値及び最小値を予め設定し、前記降圧モードにおいて前記オン時間が最大値になり前記降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になった場合に前記昇圧モードに切り替え、前記昇圧モードにおいて前記オン時間が最小値になり前記昇圧スイッチにおけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数未満になった場合に前記降圧モードに切り替えることを特徴とする。
【００１２】
上記した構成により、入力電圧と出力電圧が近い場合に降圧モードと昇圧モードが頻繁に切り替わるので、降圧モードと昇圧モードの切替時においても、出力電圧を平均化して出力することができる。従って、入力電圧の変動に対して確実に出力電圧を一定に保持するように制御することができる
請求項２に記載した発明にあっては、前記制御部は、前記昇圧スイッチ及び前記降圧スイッチにおけるスイッチング周波数が前記基準周波数以上になった場合に前記スイッチングにおけるオン時間を増加し、前記昇圧スイッチ及び前記降圧スイッチにおける前記スイッチング周波数が前記基準周波数未満になった場合に前記スイッチングにおけるオン時間を減少するように制御している。
【００１３】
従って、スイッチング周波数を予め設定された一定の基準周波数になるように制御することができる。
【００１４】
請求項３に記載した発明にあっては、駆動電流の供給対象が車両用灯具の半導体光源であるので、半導体光源に供給する駆動電流を一定に保持することができ、半導体光源のちらつきを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータの実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば、車両用灯具を構成する半導体光源を駆動させるための駆動回路等に用いられる。
【００１６】
昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、図１に示すように、入力電圧Ｖｉｎより低い出力電圧Ｖｏｕｔを出力する降圧部２と、入力電圧Ｖｉｎより高い出力電圧Ｖｏｕｔを出力する昇圧部３と、降圧部２と昇圧部３を制御する制御部４と、降圧モードと昇圧モードを切り替えるモード切替部１９とを備えている。昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１は、例えば、半導体光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）４０、４０に駆動電流を供給するための電流供給手段として機能している。
【００１７】
降圧部２は降圧スイッチＳＷ１とコンデンサＣ１とダイオードＤ１とチョークコイル（インダクタ）Ｌを備えている。降圧スイッチＳＷ１は、スイッチング素子、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ（図示せず）で構成されている。
【００１８】
降圧スイッチＳＷ１（ＮＭＯＳトランジスタ）は、ドレインが入力端子７に接続され、ソースがダイオードＤ１を介して接地されているとともにチョークコイルＬの一端に接続され、ゲートが制御部４に接続されている。降圧スイッチＳＷ１は制御部４からの降圧スイッチ駆動信号（オンオフ信号）を受けてオンオフする。
【００１９】
コンデンサＣ１は、一端が入力端子７に接続され、他端が接地されるとともに入力端子８に接続されている。
【００２０】
入力端子７は、電源スイッチＳＷ３を介して直流電源である車載バッテリ（＋Ｂ）のプラス端子に接続され、入力端子８は、車載バッテリのマイナス端子に接続されている。
【００２１】
昇圧部３は降圧部２と共通のチョークコイルＬを備えているとともに昇圧スイッチＳＷ２とコンデンサＣ２とダイオードＤ２を備えている。昇圧スイッチＳＷ２は、スッチング素子、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ（図示せず）で構成されている。
【００２２】
昇圧スイッチＳＷ２（ＮＭＯＳトランジスタ）は、ドレインがチョークコイルＬの他端に接続されているとともにダイオードＤ２を介して出力端子２７に接続され、ソースが接地され、ゲートが制御部４に接続されている。昇圧スイッチＳＷ２は制御部４からの昇圧スイッチ駆動信号（オンオフ信号）を受けてオンオフする。
【００２３】
コンデンサＣ２は、一端がダイオードＤ２と出力端子２７に接続され、他端が接地されるとともに出力端子２８に接続されている。出力端子２７、２８にはＬＥＤ４０、４０が接続されている。
【００２４】
制御部４はエラーコンパレータ５とＯＲゲート１３、１７とタイマー１４とフリップフロップ１６とスイッチング周波数調整部１８とＡＮＤゲート２４を備えている。
【００２５】
エラーコンパレータ５の非反転入力端子（プラス入力端子）には基準電圧Ｖｒが入力されている。エラーコンパレータ５の反転入力端子（マイナス入力端子）には抵抗Ｒ１とＲ２の節点Ｎ１における電圧、即ち、出力電圧Ｖｏｕｔを分圧して得られた電圧が入力される。
【００２６】
エラーコンパレータ５の出力端子はフリップフロップ１６のセット端子（Ｓ）に接続されている。
【００２７】
ＯＲゲート１３は、入力端子がタイマー１４の出力端子（Ｑバー端子）及びインダクタ過電流検出信号（過電流を検出するとハイレベルの電圧になる信号）に接続され、出力端子がフリップフロップ１６のリセット端子（Ｒ）に接続されている。インダクタ過電流検出信号は通常ローレベル信号となっている。
【００２８】
タイマー１４はオン時間ｔonを設定する。オン時間ｔonは降圧スイッチ駆動信号及び昇圧スイッチ駆動信号のスイッチングにおけるオン時間である。オン時間ｔonは、最大値が最大オン時間ｔon（max）とされ、最小値が最小オン時間ｔon（min）とされる。
【００２９】
フリップフロップ１６は、Ｑ端子がＯＲゲート１７の入力端子、タイマー１４の立ち上がりエッジトリガ入力端子、スイッチング周波数調整部１８及びモード切替部１９に接続されている。
【００３０】
ＯＲゲート１７は、入力端子がフリップフロップ１６のＱ端子及びモード切替部１９に接続され、出力端子が降圧スイッチＳＷ１に接続され、降圧スイッチＳＷ１に降圧スイッチ駆動信号を送出する。
【００３１】
ＡＮＤゲート２４は、入力端子がフリップフロップ１６のＱ端子及びモード切替部１９に接続され、出力端子が昇圧スイッチＳＷ２に接続され、昇圧スイッチＳＷ２に昇圧スイッチ駆動信号を送出する。
【００３２】
スイッチング周波数調整部１８はタイマー１４で設定されたオン時間ｔonを変更する機能を有する。
【００３３】
モード切替部１９は、降圧モードに切り替える降圧モード信号（ローレベル信号）と昇圧モードに切り替える昇圧モード信号（ハイレベル信号）をそれぞれＯＲゲート１７及びＡＮＤゲート２４に送出する。
【００３４】
以下に、昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１の動作について、降圧モードにおける制御（以下、「降圧モード制御」と呼ぶ。）、降圧モードと昇圧モードの切替時における制御（以下、「モード切替制御」と呼ぶ。）及び昇圧モードにおける制御（以下、「昇圧モード制御」と呼ぶ。）に分けて説明する。図２は降圧モード時又は昇圧モード時における出力電圧Ｖｏｕｔと降圧／昇圧スイッチ駆動信号（降圧スイッチ駆動信号又は昇圧スイッチ駆動信号）の関係を示した図である。図３（ａ）は降圧モードから昇圧モードへの切替時における降圧スイッチ駆動信号を示した図であり、図３（ｂ）は昇圧モードから降圧モードへの切替時における昇圧スイッチ駆動信号を示した図である。
【００３５】
最初に、降圧モード制御について説明する。
【００３６】
電源スイッチＳＷ３がオンすると抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧された電圧（以下、「フィードバック電圧」と呼ぶ。）が節点（ノード）Ｎ１に発生する。
【００３７】
エラーコンパレータ５は、前記フィードバック電圧と予め設定された基準電圧Ｖｒ（目標とする出力電圧（目標値））との大小関係を判定し、判定結果に応じた検出電圧Ｖｅをフリップフロップ１６のセット端子（Ｓ）に出力する。
【００３８】
前記フィードバック電圧が基準電圧Ｖｒ未満である場合（出力電圧Ｖｏｕｔが目標とする出力電圧より小さい場合）には、検出電圧Ｖｅはハイレベルとなり、フリップフロップ１６のセット端子（Ｓ）がオンしてＱ端子からハイレベル信号がＯＲゲート１７に出力される。ＯＲゲート１７は降圧スイッチＳＷ１に降圧スイッチ駆動信号（オン信号）を送出する。
【００３９】
タイマー１４は、フリップフロップ１６のＱ端子からハイレベル信号を受けると起動する。タイマー１４が起動すると、予め設定されたオン時間ｔonが経過するまでＱバー端子からローレベル信号が出力される。オン時間ｔonが経過すると、ハイレベル信号がリセット端子（Ｒ）に送出されフリップフロップ１６がリセットされてＱ端子からＯＲゲート１７にローレベル信号が送出される。ＯＲゲート１７は、降圧スイッチＳＷ１に降圧スイッチ駆動信号（オフ信号）を送出する。
【００４０】
即ち、図２に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔが目標とする出力電圧より小さくなると、降圧スイッチ駆動信号（オン信号）が送出されて降圧スイッチＳＷ１がオンされると同時にタイマー１４が起動する。オン時間ｔonが経過すると降圧スイッチ駆動信号（オフ信号）が送出されて降圧スイッチＳＷ１がオフされる。このようにして降圧スイッチＳＷ１はオンオフ（スイッチング）する。以上の降圧スイッチＳＷ１のオンオフ動作は後述する昇圧モードに切り替わるまで継続する。尚、降圧スイッチＳＷ１がスイッチングしている間は昇圧スイッチＳＷ２がオフの状態を維持している。
【００４１】
スイッチング周波数調整部１８は、フリップフロップ１６のＱ端子から出力されるハイレベル信号とローレベル信号に基づいて降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数を検出し、該スイッチング周波数と予め設定された基準周波数とを比較する。スイッチング周波数調整部１８は、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が基準周波数以上になった場合にはタイマー１４で設定されたオン時間ｔonを増加させ、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が基準周波数未満になった場合にはオン時間ｔonを減少させる。
【００４２】
尚、タイマー１４で設定されたオン時間ｔonにおいて、最大オン時間ｔon（max）は降圧スイッチ駆動信号のオンデューティが、例えば、９０％以上に相当する時間であり、最小オン時間ｔon（min）は昇圧スイッチ駆動信号のオンデューティが、例えば、１０％以下に相当する時間である。
【００４３】
上記したように、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になり、オン時間ｔonを増加させた時、フィードバック制御によりオンデューティは一定に保たれるので、オン時間ｔonの増加に伴いオフ時間ｔoffも増加する。即ち、１周期（ｔon＋ｔoff）の時間が増加することとなりスイッチング周波数が低くなる。
【００４４】
また、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が基準周波数未満になり、オン時間ｔonを減少させた時、フィードバック制御によりオンデューティは一定に保たれるので、オン時間ｔonの減少に伴いオフ時間ｔoffも減少する。即ち、１周期（ｔon＋ｔoff）の時間が減少することとなりスイッチング周波数が高くなる。
【００４５】
従って、降圧モード時において、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数を予め設定された一定の基準周波数に近付けるように制御することができるので、例えば、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数がラジオノイズ周波数帯域に含まれないようにしてスイッチング動作がノイズとして悪影響を与えないようにすることができる。
【００４６】
次に、降圧モードから昇圧モードへのモード切替制御について説明する。
【００４７】
降圧モードにおいて、降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が基準周波数以上になった場合には、上記したように、タイマー１４で設定された前記オン時間ｔonを増加させている。
【００４８】
しかし、前記オン時間ｔonが最大オン時間ｔon（max）まで増加した場合には、それ以上オン時間を増加させることができないので基準周波数においては降圧スイッチ駆動信号のオンデューティをそれ以上高くすることができない。即ち、降圧モードにおいて、これ以上の大きい出力電圧Ｖｏｕｔを出力できない。従って、継続して出力電圧Ｖｏｕｔを出力するために以下のように降圧モードから昇圧モードへの切り替えを行う。
【００４９】
モード切替部１９はフリップフロップ１６のＱ端子の出力に基づいて降圧スイッチ駆動信号のオン時間ｔonを検出する。モード切替部１９は、降圧スイッチ駆動信号のオン時間ｔonが最大オン時間ｔon（max）になり降圧スイッチＳＷ１におけるスイッチング周波数が前記基準周波数以上になった場合に、ＯＲゲート１７及びＡＮＤゲート２４に昇圧モード信号（ハイレベル信号）を送出して降圧モードから昇圧モードに切り替える。
【００５０】
降圧モードから昇圧モードへの切り替えが行われると、オン時間ｔonは図３（ｂ）に示すように最小オン時間ｔon（min）になりオンデューティが最小（１０％以下）になる。
【００５１】
従って、上記したように、降圧モードにおいて、降圧スイッチ駆動信号のオン時間ｔonが最大オン時間ｔon（max）になり降圧スイッチＳＷ１のスイッチング周波数が基準周波数以上になった場合において、降圧モードから昇圧モードに切り替えることにより継続して出力電圧Ｖｏｕｔを出力することができる。
【００５２】
次に、昇圧モード制御について説明する。
【００５３】
前記フィードバック電圧が基準電圧Ｖｒ未満である場合には、検出電圧Ｖｅはハイレベルとなり、フリップフロップ１６のセット端子（Ｓ）がオンしてＱ端子からハイレベル信号がＡＮＤゲート２４に出力される。ＡＮＤゲート２４は昇圧スイッチＳＷ２に昇圧スイッチ駆動信号（オン信号）を送出する。
【００５４】
タイマー１４は、フリップフロップ１６のＱ端子からハイレベル信号を受けると起動する。タイマー１４が起動すると、予め設定されたオン時間ｔonが経過するまでＱバー端子からローレベル信号が出力される。オン時間ｔonが経過すると、ハイレベル信号がリセット端子（Ｒ）に送出されフリップフロップ１６がリセットされてＱ端子からＡＮＤゲート２４にローレベル信号が送出される。ＡＮＤゲート２４は昇圧スイッチＳＷ２に昇圧スイッチ駆動信号（オフ信号）を送出する。
【００５５】
即ち、図２に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔが目標とする出力電圧より小さくなると昇圧スイッチ駆動信号（オン信号）が送出されて昇圧スイッチＳＷ２がオンされると同時にタイマー１４が起動する。オン時間ｔonが経過すると、昇圧スイッチ駆動信号（オフ信号）が送出されて昇圧スイッチＳＷ２がオフされる。このようにして昇圧スイッチＳＷ２はオンオフ（スイッチング）する。以上の昇圧スイッチＳＷ２のオンオフ動作は上記した降圧モードに切り替わるまで継続する。尚、昇圧スイッチＳＷ２がスイッチングしている間は降圧スイッチＳＷ１がオンの状態を維持している。
【００５６】
スイッチング周波数調整部１８は、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が基準周波数以上になった場合にはタイマー１４で設定されたオン時間ｔonを増加させ、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が基準周波数未満になった場合にはオン時間ｔonを減少させる。
【００５７】
昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になり、オン時間ｔonを増加させた時、フィードバック制御によりオンデューティは一定に保たれるので、オン時間ｔonの増加に伴いオフ時間ｔoffも増加する。即ち、１周期（ｔon＋ｔoff）の時間が増加することとなりスイッチング周波数が低くなる。
【００５８】
また、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が基準周波数未満になり、オン時間ｔonを減少させた時、フィードバック制御によりオンデューティは一定に保たれるので、オン時間ｔonの減少に伴いオフ時間ｔoffも減少する。即ち、１周期（ｔon＋ｔoff）の時間が減少することとなりスイッチング周波数が高くなる。
【００５９】
従って、昇圧モード時において、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数を予め設定された一定の基準周波数に近付けるように制御することができるので、例えば、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数がラジオノイズ周波数帯域に含まれないようにしてスイッチング動作がノイズとして悪影響を与えないようにすることができる。
【００６０】
次に、昇圧モードから降圧モードへのモード切替制御について説明する。
【００６１】
昇圧モードにおいて、昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が基準周波数未満になった場合には、上記したように、タイマー１４で設定された前記オン時間ｔonを減少させている。
【００６２】
しかし、前記オン時間ｔonが最小オン時間ｔon（min）まで減少した場合には、それ以上オン時間を減少させることができないので基準周波数においては昇圧スイッチ駆動信号のオンデューティをそれ以上低くすることができない。即ち、昇圧モードにおいて、これ以下の小さい出力電圧Ｖｏｕｔを出力できない。従って、継続して出力電圧Ｖｏｕｔを出力するために以下のように昇圧モードから降圧モードへの切り替えを行う。
【００６３】
モード切替部１９はフリップフロップ１６のＱ端子の出力に基づいて昇圧スイッチ制御信号のオン時間ｔonを検出する。モード切替部１９は、昇圧スイッチ制御信号のオン時間ｔonが最小オン時間ｔon（min）になり、昇圧スイッチＳＷ２におけるスイッチング周波数が前記基準周波数未満になった場合にＯＲゲート１７及びＡＮＤゲート２４に降圧モード信号（ローレベル信号）を送出して昇圧モードから降圧モードに切り替える。
【００６４】
降圧モードへの切替時におけるオン時間ｔonは図３（ａ）に示すように最大オン時間ｔon（max）になりオンデューティが最大（９０％以上）になる。
【００６５】
従って、上記したように、昇圧モードにおいて、昇圧スイッチ駆動信号のオン時間ｔonが最小オン時間ｔon（min）になり昇圧スイッチＳＷ２のスイッチング周波数が基準周波数未満になった場合において、昇圧モードから降圧モードに切り替えることにより継続して出力電圧Ｖｏｕｔを出力することができる。
【００６６】
上記したように、制御部４は、オン時間ｔonの最大値及び最小値を予め設定し、降圧モードにおいてオン時間ｔonが最大値になり降圧スイッチＳＷ１におけるスイッチング周波数が予め設定された基準周波数以上になった場合に昇圧モードに切り替えている。また、制御部４は、昇圧モードにおいてオン時間ｔonが最小値になり昇圧スイッチＳＷ２におけるスイッチング周波数が基準周波数未満になった場合に降圧モードに切り替えている。
【００６７】
従って、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔが近い場合に降圧モードと昇圧モードを頻繁に切り替えられるため、入出力電圧の条件、例えば、入出力電圧比（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ）が０．９〜１．１となる範囲（上記した従来技術における降圧モードと昇圧モードの切替時）においても、昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１から出力電圧Ｖｏｕｔを平均化して出力することができる。
【００６８】
このように昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ１から出力電圧Ｖｏｕｔを平均化して出力することができるため、降圧モードと昇圧モードの切替時における入力電圧Ｖｉｎの変動に対して出力電圧Ｖｏｕｔを一定に保持するように制御することができる。
【００６９】
また、車両用灯具のＬＥＤ４０、４０に供給する出力電圧Ｖｏｕｔ（または駆動電流）を一定に保持することができるので、ＬＥＤ４０、４０のちらつきを防止することができる。
【００７０】
尚、上記した各実施の形態では、出力電圧Ｖｏｕｔをフィードバックする方式を採用した例を示したが、出力電流または出力電力をフィードバックする方式を採用することもできる。
【００７１】
上記した実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係る昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータの構成を示した図である。
【図２】降圧モード又は昇圧モードにおける出力電圧Ｖｏｕｔと降圧／昇圧ＳＷ駆動信号の関係を示した図である。
【図３】（ａ）は昇圧モードへの切替時における降圧スイッチ駆動信号を示した図であり、（ｂ）は降圧モードへの切替時における昇圧スイッチ駆動信号を示した図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…昇降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ、２…降圧部、３…昇圧部、４…制御部、１９…モード切替部、４０…ＬＥＤ
【図１】
2011109825.tif 000003
【図２】
2011109825.tif 000004
【図３】
2011109825.tif 000005