(57)【要約】【課題】コンバータの入力経路に直列にコイルを設けてノイズを除去する場合に、発熱箇所を分散することができるノイズ除去回路を提供する。【解決手段】ノイズ除去回路は、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路であって、複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路であって、
複数のコイルと、
前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、
前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御する制御部と、
を備えるノイズ除去回路。
【請求項２】
前記複数のスイッチは、
前記複数のコイルのうちの少なくとも２つのコイルを並列及び直列の何れかに切り替える、
請求項１に記載のノイズ除去回路。
【請求項３】
前記複数のコイルは、
第１端子及び第２端子を備える第１コイルと、第１端子及び第２端子を備える第２コイルの２つのコイルであり、
前記複数のスイッチは、
第１端子、第２端子及び第３端子を備える第１スイッチと、第１端子及び第２端子を備える第２スイッチの２つのスイッチであり、
前記第１スイッチの前記第２端子は前記第１コイルの前記第１端子と前記第２スイッチの前記第１端子とに接続され、前記第１スイッチの前記第３端子は前記第１コイルの前記第２端子と前記第２コイルの前記第１端子とに接続され、前記第２スイッチの前記第２端子は前記第２コイルの前記第２端子に接続され、
前記制御部は、
前記複数のコイルに流れる電流が予め定めた電流以上である場合に、前記第１スイッチの前記第１端子を前記第１スイッチの前記第３端子に接続するとともに、前記第２スイッチの前記第１端子を前記第２スイッチの前記第２端子に接続し、
前記複数のコイルに流れる電流が予め定めた電流未満である場合に、前記第１スイッチの前記第１端子を前記第１スイッチの前記第２端子に接続するとともに、前記第２スイッチの前記第１端子と前記第２スイッチの前記第２端子とを開放する、
請求項１に記載のノイズ除去回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のノイズ除去回路と、
前記ノイズ除去回路によってノイズが除去された交流電圧を受けるコンバータと、
を備える電源回路。
【請求項５】
複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、を備え、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路による制御方法であって、
前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御すること、
を含むノイズ除去回路による制御方法。
【請求項６】
複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、を備え、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路のコンピュータに、
前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御すること、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ除去回路、電源回路、ノイズ除去回路による制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電源を直流電源に変換する電源回路が知られている。この電源回路は、一般的に、コンバータと呼ばれている。
特許文献１には、コンバータの出力において力率を改善するコイルを用いた回路に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０９５２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンバータの入力経路に直列に１つのコイルを設けてノイズを除去する技術が知られている。しかしながら、この１つのコイルに電流を流す場合、コイルの発熱によって電源回路内のコイルの設けられた特定箇所が高温になり、所望の特性が得られなくなる可能性がある。
そこで、コンバータの入力経路に直列にコイルを設けてノイズを除去する場合に、発熱箇所を分散することのできる技術が求められている。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決することのできるノイズ除去回路、電源回路、ノイズ除去回路による制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、ノイズ除去回路は、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路であって、複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様におけるノイズ除去回路において、前記複数のスイッチは、前記複数のコイルのうちの少なくとも２つのコイルを並列及び直列の何れかに切り替えるものであってもよい。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様におけるノイズ除去回路において、前記複数のコイルは、第１端子及び第２端子を備える第１コイルと、第１端子及び第２端子を備える第２コイルの２つのコイルであり、前記複数のスイッチは、第１端子、第２端子及び第３端子を備える第１スイッチと、第１端子及び第２端子を備える第２スイッチの２つのスイッチであり、前記第１スイッチの前記第２端子は前記第１コイルの前記第１端子と前記第２スイッチの前記第１端子とに接続され、前記第１スイッチの前記第３端子は前記第１コイルの前記第２端子と前記第２コイルの前記第１端子とに接続され、前記第２スイッチの前記第２端子は前記第２コイルの前記第２端子に接続され、前記制御部は、前記複数のコイルに流れる電流が予め定めた電流以上である場合に、前記第１スイッチの前記第１端子を前記第１スイッチの前記第３端子に接続するとともに、前記第２スイッチの前記第１端子を前記第２スイッチの前記第２端子に接続し、前記複数のコイルに流れる電流が予め定めた電流未満である場合に、前記第１スイッチの前記第１端子を前記第１スイッチの前記第２端子に接続するとともに、前記第２スイッチの前記第１端子と前記第２スイッチの前記第２端子とを開放するものであってもよい。
【０００９】
本発明の第４の態様によれば、電源回路は、第１の態様から第３の態様の何れか１つに記載のノイズ除去回路と、前記ノイズ除去回路によってノイズが除去された交流電圧を受けるコンバータと、を備える。
【００１０】
本発明の第５の態様によれば、ノイズ除去回路による制御方法は、複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、を備え、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路による制御方法であって、前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御すること、を含む。
【００１１】
本発明の第６の態様によれば、プログラムは、複数のコイルと、前記複数のコイルを並列及び直列の何れかに切り替える複数のスイッチと、を備え、整流回路の前段に設けられ、前記整流回路に入力されるノイズを除去するノイズ除去回路のコンピュータに、前記複数のスイッチそれぞれの短絡状態及び開放状態を制御すること、を実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によるノイズ除去回路によれば、コンバータの入力経路に直列にコイルを設けてノイズを除去する場合に、発熱箇所を分散することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による電源回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による電源回路の処理フローを示す図である。
【図３】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の一実施形態による電源回路１は、交流電源が出力する交流電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧を負荷に供給する回路であり、交流電源のノイズを除去するノイズ除去回路における発熱箇所を分散し、特定箇所が高温になることを緩和する回路である。電源回路１は、図１に示すように、ノイズ除去回路１０、整流回路２０、制御部３０、コンデンサＣ１を備える。なお、整流回路２０とコンデンサＣ１とで、コンバータを構成する。
【００１５】
ノイズ除去回路１０は、交流電源３が出力する交流電圧を受ける。ノイズ除去回路１０は、受けた交流電圧におけるノイズをフィルタリングして除去する。ノイズ除去回路１０は、ノイズを除去した交流電圧を整流回路２０に出力する。ノイズ除去回路１０は、図１に示すように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、コイルＬ１、Ｌ２を備える。
【００１６】
スイッチＳＷ１は、第１端子、第２端子、第３端子を備える。スイッチＳＷ２は、第１端子、第２端子を備える。コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
スイッチＳＷ１の第１端子は、交流電源３の出力端子に接続される。スイッチＳＷ１の第２端子は、コイルＬ１の第１端子、スイッチＳＷ２の第１端子に接続される。スイッチＳＷ１の第３端子は、コイルＬ１の第２端子、コイルＬ２の第１端子に接続される。スイッチＳＷ２の第２端子は、コイルＬ２の第２端子、整流回路２０の入力端子に接続される。
【００１７】
スイッチＳＷ１は、制御部３０による制御に基づいて、第２端子及び第３端子の何れかに第１端子を接続する。
スイッチＳＷ２は、制御部３０による制御に基づいて、第１端子を第２端子に接続し（閉状態）、または、開放（開状態）する。
コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれは、交流電源３が出力する交流電圧におけるノイズを除去する。コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれは、電流が流れる場合に発生する熱が電源回路１において分散されるように熱設計した位置に設けられる。
【００１８】
整流回路２０は、ノイズ除去回路１０からノイズが除去された交流電圧を受ける。整流回路２０は、受けた交流電圧を整流する。整流回路２０は、整流後の電圧でコンデンサＣ１を充電する。
コンデンサＣ１は、平滑コンデンサであり、整流回路２０の出力電圧を一定の電圧に安定させる。コンデンサＣ１が一定に安定させた電圧は、負荷２に供給される。
【００１９】
制御部３０は、負荷２に流れる電流が大きい場合、コイルＬ１とＬ２とが並列に接続されるように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のそれぞれにおける接続を制御する。具体的には、制御部３０は、例えば、負荷２からのリターン電流が大きい場合、スイッチＳＷ１における第１端子を第３端子に接続させ、スイッチＳＷ２における第１端子を第２端子に接続させる。なお、負荷２に流れる電流が大きい場合とは、負荷２に流れる電流が、ノイズ除去回路１０における発熱が大きくなると判定するために予め定めた電流値以上となる場合である。負荷２に流れる電流は、交流電源３からノイズ除去回路１０を経由して電源回路１から負荷２に供給される電流である。そのため、負荷２に流れる電流が大きくなると、ノイズ除去回路１０に流れる電流も大きくなる。
また、制御部３０は、負荷２に流れる電流が小さい場合、コイルＬ１とＬ２とが直列に接続されるように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のそれぞれにおける接続を制御する。具体的には、制御部３０は、例えば、負荷２からのリターン電流が小さい場合、スイッチＳＷ１における第１端子を第２端子に接続させ、スイッチＳＷ２における第１端子と第２端子とを開放させる。なお、負荷２に流れる電流が小さい場合とは、負荷２に流れる電流が、ノイズ除去回路１０における発熱が大きくなると判定するために予め定めた電流値未満となる場合である。
【００２０】
次に、本発明の一実施形態による電源回路１の処理について図２を用いて説明する。
電源回路１が起動し、交流電源３から電源回路１に交流電圧が供給されると負荷２に電流が流れる。負荷２を流れる電流は、リターン電流として、交流電源３に戻される。
制御部３０は、リターン電流の経路に設けられた電流センサからリターン電流の電流値を取得する（ステップＳ１）。制御部３０は、取得した電流値が、ノイズ除去回路１０における発熱が大きくなると判定するために予め定めた電流値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
制御部３０は、取得した電流値が予め定めた電流値以上であると判定した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、スイッチＳＷ１における第１端子を第３端子に接続させ、スイッチＳＷ２における第１端子を第２端子に接続させる（ステップＳ３）。
また、制御部３０は、取得した電流値が予め定めた電流値未満であると判定した場合（ステップＳ２においてＮＯ）、スイッチＳＷ１における第１端子を第２端子に接続させ、スイッチＳＷ２における第１端子と第２端子とを開放させる（ステップＳ４）。
【００２１】
以上、本発明の一実施形態による電源回路１について説明した。電源回路１において、ノイズ除去回路１０は、２つのコイルＬ１、Ｌ２と、短絡状態及び開放状態の組み合わせに応じて、２つのコイルＬ１、Ｌ２を並列接続及び直列接続の両方の接続にできる２つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２と、２つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２それぞれの短絡状態及び開放状態を制御する制御部３０と、を備える。制御部３０は、２つのコイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が予め定めた電流以上である場合に、スイッチＳＷ１の第１端子を第３端子に接続するとともに、スイッチＳＷ２の第１端子を第２端子に接続する。また、制御部３０は、２つのコイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が予め定めた電流未満である場合に、スイッチＳＷ１の第１端子を第２端子に接続するとともに、スイッチＳＷ２の第１端子と第２端子とを開放する。
このようにすれば、２つのコイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が大きい場合に、コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれに電流を分岐でき、コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれに流れる電流を小さくすることができる。コイルＬ１、Ｌ２のそれぞれは、熱設計によって定められた位置に設けられる。
その結果、コンバータの入力経路に直列にコイルを設けてノイズを除去する場合に、発熱箇所を分散することができる。
また、２つのコイルＬ１、Ｌ２に流れる電流が小さい場合に、発熱が少ないため、コイルＬ１とコイルＬ２とを直列接続して、ノイズを除去する効果を大きくすることができる。
【００２２】
なお、本発明の別の実施形態では、複数のコイルのうちの少なくとも２つを並列及び直列の何れかの接続に切り替えるスイッチを備えるものであり、コイルに流れる電流が大きい場合に、その電流を並列に接続された２つ以上のコイルに分散して流すものであってもよい。
【００２３】
なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【００２４】
記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
【００２５】
本発明の実施形態について説明したが、上述の制御部３０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図３は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ５は、図３に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の制御部３０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。
【００２６】
ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【００２７】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００２８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・電源回路
２・・・負荷
３・・・交流電源
１０・・・ノイズ除去回路
２０・・・整流回路
３０・・・制御部
Ｃ１・・・コンデンサ
ＳＷ１、ＳＷ２・・・スイッチ
Ｌ１、Ｌ２・・・コイル
【図１】
2019110670.tif 000003
【図２】
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【図３】
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