(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池からの入力電圧を所定電圧に変圧するためにスイッチング動作を行う第１のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の出力を整流して電子機器の駆動電力を生成するためにスイッチング動作を行う第２のスイッチ素子と、
スイッチング制御電圧を前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給することで、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子で行われるスイッチング動作を制御する制御手段と、
所定時間に対応する設定値を有する記憶手段と
を有し、
前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧のうちの少なくとも一つのスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で変化する時間を、前記記憶手段が有する設定値に従って可変制御することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第１のスイッチ素子はＰ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記電子機器が負荷の重い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、
前記電子機器が負荷の軽い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１のスイッチ素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記電子機器が負荷の重い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがロー電圧レベルからハイ電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、
前記電子機器が負荷の軽い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがロー電圧レベルからハイ電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記第２のスイッチ素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記電子機器が負荷の重い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、
前記電子機器が負荷の軽い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１のスイッチ素子はＰ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記第２のスイッチ素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記電子機器が負荷の重い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、
前記電子機器が負荷の軽い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更し、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
前記第１のスイッチ素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記第２のスイッチ素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記電子機器が負荷の重い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがロー電圧レベルからハイ電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を長い時間に変更し、
前記電子機器が負荷の軽い駆動モードである場合、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがロー電圧レベルからハイ電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更し、前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルからロー電圧レベルに変化する時間を短い時間に変更することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項７】
電池からの入力電圧を所定電圧に変圧するためにスイッチング動作を行う第１のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子の出力を整流して電子機器の駆動電力を生成するためにスイッチング動作を行う第２のスイッチ素子と、
スイッチング制御電圧を前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給することで、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子で行われるスイッチング動作を制御する制御手段と、
所定時間に対応する設定値を有する記憶手段とを有する電源装置の制御方法であって、
前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧のうちの少なくとも一つのスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で変化する時間を、前記記憶手段が有する設定値に従って可変制御することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の駆動電力を生成する電源装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやスマートフォンなどの電子機器に搭載される大規模集積回路（以下、ＬＳＩとする）は、ＬＳＩ設計・製造技術の進歩により、回路の集積化が進み、高度な機能が１チップで実現できるようになっている。
【０００３】
また近年は、電源システムの効率化も図られている。電源システムの効率化を図る手法としては、複数のスイッチング用ＭＯＳＦＥＴを並列に接続し多段制御する事で、ＭＯＳＦＥＴの導通損失を低減するような技術が知られている。
【０００４】
その他、特許文献１には、第一、第二のスイッチ素子の駆動回路に、電荷注入放出手段とインピーダンス切替手段を備える構成が開示されている。この特許文献１に開示された駆動回路は、スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がりを制限することで、リンギングノイズを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、最近の大規模集積回路は、製造プロセスの微細化に伴う低電圧化が進む一方で、高機能化に伴う負荷電流の増大が進んでいる。このため、電源システムに対しては、更なる高効率化が要求され、低ノイズ化への要求が非常に厳しくなっている。
【０００７】
また、電源システムは、スイッチング用ＭＯＳＦＥＴの他にも様々な回路素子を備えており、その一つに整流ダイオードがある。整流ダイオードとしては、ＰＮ接合型ダイオードが用いられることが多く、このダイオードはスイッチング用ＭＯＳＦＥＴの寄生素子となる。このような電源システムにおいて、高機能化に伴い負荷電流が増大すると、スイッチング用ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードに流れる逆方向電流（以下リカバリー電流とする）が増加することになる。よって、ＰＮ接合ダイオードのリカバリー特性により、逆方向回復時間（リカバリータイム）終了時に解放される、配線の寄生インダクタンスに蓄積されたエネルギーが増加する。その結果、ＭＯＳＦＥＴを含む配線ループの寄生容量と、寄生インダクタンスとのＬＣ共振により、スイッチノードでの高周波のリンギングノイズが増加する。この傾向は、負荷電流が大きくなるほど顕著になる。
【０００８】
また、複数のＭＯＳＦＥＴが並列接続された構成の電源システムは、それら並列接続されたＭＯＳＦＥＴを含む配線ループの寄生インダクタンスが大きくなる。これにより、逆方向回復時間終了時に解放される、配線の寄生インダクタンスに蓄積されたエネルギーも増加するため、上記同様にリンギングノイズが増加する。スイッチング制御時に発生するリンギングノイズは、ＥＭＩを発生させるため、電子機器の筺体から空間を伝搬するノイズ放射が懸念される。このノイズ放射の低減には、対策部品の追加が必要になり、このため基板設計、筺体設計に影響が及ぶ事になる。
【０００９】
一方、特許文献１に記載の駆動回路は、スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がりを制限することで、リンギングノイズによるスイッチ素子の誤動作防止を目的とした構成になっている。ここで、スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がりを制限する事は、スイッチング動作時のリンギングノイズが低減できるというメリットだけではなく、スイッチング動作時の遷移損失を増加させるというデメリットもある。また、寄生ダイオードの逆方向回復時間終了後も、駆動電圧の立ち上がりが制限を受けたままだと、スイッチング動作時の遷移損失を増加させるデメリットのみが残ることになる。また、スイッチ素子がターンオフ時に発生するリンギングノイズは、負荷によっても増加する。このため、負荷が小さい場合や、負荷変動が大きい場合においては、リンギングノイズの低減効果が殆ど得られないまま、スイッチング動作時の遷移損失だけが増加する事になる。また、電子機器からのノイズ放射よりも省電力化を優先させたい場合、スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がりを制限することによるスイッチング動作時の遷移損失の増加により、省電力化が図れない。
【００１０】
そこで、本発明は、省電力化を実現しつつスイッチ素子のリンギングノイズを低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電源装置は、電池からの入力電圧を所定電圧に変圧するためにスイッチング動作を行う第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子の出力を整流して電子機器の駆動電力を生成するためにスイッチング動作を行う第２のスイッチ素子と、スイッチング制御電圧を前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給することで、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子で行われるスイッチング動作を制御する制御手段と、所定時間に対応する設定値を有する記憶手段とを有し、前記制御手段は、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧のうちの少なくとも一つのスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で変化する時間を、前記記憶手段が有する設定値に従って可変制御する。
本発明に係る制御方法は、電池からの入力電圧を所定電圧に変圧するためにスイッチング動作を行う第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子の出力を整流して電子機器の駆動電力を生成するためにスイッチング動作を行う第２のスイッチ素子と、スイッチング制御電圧を前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給することで、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子で行われるスイッチング動作を制御する制御手段と、所定時間に対応する設定値を有する記憶手段とを有する電源装置の制御方法であって、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子に供給されるスイッチング制御電圧のうちの少なくとも一つのスイッチング制御電圧の電圧レベルがハイ電圧レベルとロー電圧レベルとの間で変化する時間を、前記記憶手段が有する設定値に従って可変制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省電力化を実現しつつスイッチ素子によるリンギングノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における電源装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の電源装置の基本的な制御タイミングチャートである。
【図３】第１の実施形態でＲＣフィルター構成時の制御タイミングチャートである。
【図４】第１の実施形態で段階的制御を行う際の制御タイミングチャートである。
【図５】第１の実施形態における設定テーブルを示す図である。
【図６】第２の実施形態でＲＣフィルター構成時の制御タイミングチャートである。
【図７】第２の実施形態で段階的制御を説明する制御タイミングチャートである。
【図８】第２の実施形態における設定テーブルを示す図である。
【図９】第３の実施形態における設定テーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１には、本発明の第１の実施形態における電源装置１０の一例としてのブロック図を示す。また、図２から図４には、第１の実施形態の電源装置１０に適用できる制御タイミングチャートを示す。図５には、第１の実施形態の駆動制御部１１２が使用する設定テーブルを示す。以下に本実施形態の電源装置１０の構成およびその動作について、図１から図５を用いて説明する。
【００１５】
電源装置１０は、例えばＤＣＤＣコンバータとして動作する。電池１００は、電源装置１０の入力電源であり、電源装置１０に接続される電子機器（図示は省略）の駆動電力を発生するメイン電池（電力源）である。スイッチ１０２は、例えばＰ型ＭＯＳＦＥＴからなる第１のスイッチ素子であり、矩形のゲート駆動電圧（スイッチング制御電圧）によりオン状態とオフ状態にスイッチング動作する。即ち、スイッチ１０２は、ゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる際に、その電圧レベルが閾値電圧より低くなった時点でオン状態へ遷移する。一方、スイッチ１０２は、ゲート駆動電圧がロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる際に、その電圧レベルが閾値電圧より高くなった時点でオフ状態へ遷移する。スイッチ１０２は、電池１００から入力される電圧Ｖｉｎを所定電圧へ変圧（この例では降圧）することで、電源装置１０に接続される電子機器に必要な電圧Ｖｏを生成する。つまり、スイッチ１０２は、電圧Ｖｉｎを降圧して所定電圧である電圧Ｖｏを生成するためにオン状態とオフ状態にスイッチング動作する。スイッチ１０４は、例えばＮ型ＭＯＳＦＥＴからなる第２のスイッチ素子であり、ゲート駆動電圧（スイッチング制御電圧）によりオン状態とオフ状態にスイッチング動作する。即ち、スイッチ１０４は、ゲート駆動電圧がロー電圧レベルからハイ電圧レベルへ立ち上がる際に、その電圧レベルが閾値電圧より高くなった時点でオン状態へ遷移する。一方、スイッチ１０４は、ゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ立ち下がる際に、その電圧レベルが閾値電圧より低くなった時点でオフ状態に遷移する。このスイッチ１０４は、スイッチ１０２で降圧した電圧を整流するために、オン状態とオフ状態にスイッチング動作する。ダイオード１０６は、ＭＯＳＦＥＴであるスイッチ１０４の寄生素子となっており、ＰＮ接合型の整流ダイオードとして機能する。コイル１０８は、スイッチ１０２がオン状態、スイッチ１０４がオフ状態の時に、電池１００からの励磁エネルギーを蓄積し、スイッチ１０２で降圧した電圧を整流するためのパワーインダクタである。コンデンサー１１０は、コイル１０８による電圧と電流の脈流を平滑するための平滑コンデンサーである。駆動制御部１１２は、ゲート駆動電圧を生成して、スイッチ１０２とスイッチ１０４のオンオフスイッチ動作を制御して、降圧、整流動作を行わせるためのドライバーＩＣである。本実施形態の場合、駆動制御部１１２は、電圧Ｖｏからのフィードバック制御により、スイッチ１０２とスイッチ１０４が同時通電しないよう、交互にオンオフ動作を繰り返すようにスイッチング制御する。また、駆動制御部１１２は、電子機器からの指示に応じて、電源装置１０の各部を制御することもできる。記憶部１１４は、駆動制御部１１２からの指示に応じて所定の閾値や設定値等を格納し、また、その格納している値を駆動制御部１１２からの指示に応じて読み出すレジスターである。通信部１１６は、駆動制御部１１２と電子機器との間で通信するための通信用Ｉ／Ｆである。電流検出部１１８は、スイッチ１０４に流れる電流（電流値）を検出するための計装アンプ等で、スイッチ１０４のオン抵抗値とスイッチ１０４に流れる電流の積算値とから得られる電圧値Ｖｓｗを、増幅して出力する。この電流検出部１１８の出力は、駆動制御部１１２の図示しないＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ等に入力される。なお、駆動制御部１１２は、記憶部１１４と通信部１１６の両者、若しくは何れかを、その内部に含んだ構成であってもよい。
【００１６】
次に、図２を用いて本実施形態の電源装置１０のスイッチング動作およびスイッチング制御について説明する。ここでは、本発明に直接関係しない一般的な降圧電源のスイッチング制御については説明を省略し、ローサイドスイッチがターンオフするスイッチング遷移期間について具体的に説明する。
【００１７】
図２の時点Ｔ0では、スイッチ１０２はゲート駆動電圧がハイ電圧レベルのためオフ動作状態であり、一方、スイッチ１０４はゲート駆動電圧がハイ電圧レベルであるためオン動作状態である。なお、図２において、スイッチ１０２は、期間ＴOFFの間、オフ動作している。図２の時点Ｔ0において、コイル１０８は、蓄積している励磁エネルギーを、コンデンサー１１０へ放出している。次に、駆動制御部１１２は、時点Ｔ1からゲート駆動電圧の立ち下がりを開始させてスイッチ１０４をオフ動作に制御する。実際には、時点Ｔ1で立ち下がりが始まったゲート駆動電圧の電圧レベルが、閾値電圧Ｖthを下回った時点Ｔ2で、スイッチ１０４はオン動作からオフ動作へターンオフする。ここで、スイッチ１０４は、オンからオフへ遷移する際、駆動制御部１１２からのゲート駆動電圧の電圧レベルが規定の閾値電圧Ｖthを下回ることになる時点Ｔ2まで、電流を流し続けようとする。また、駆動制御部１１２からのゲート駆動電圧の電圧レベルが閾値電圧Ｖthを下回った時点Ｔ2で、寄生ダイオード１０６には、環流電流が流れる。又はゲート駆動電圧の低下でスイッチ１０４のオン抵抗値が大きくなり、環流電流との積算値であるドレインとソース間の電圧がダイオード１０６の順方向電圧ＶFを超えた時点Ｔ3で、ダイオード１０６には環流電流が流れる。次に、スイッチ１０２とスイッチ１０４が同時オンになって貫通電流が流れないように防止している期間（以下貫通電流防止時間ＤＴとする）が終わり、駆動制御部１１２が時点Ｔ3でスイッチ１０２をオン制御する。即ち、スイッチ１０２は、駆動制御部１１２からのゲート駆動電圧の電圧レベルが閾値電圧Ｖthを下回った時点Ｔ3でオン動作に切り換わる。この時点Ｔ3のタイミングで、電池１００からスイッチ１０２を通して電流が流れはじめ、時点Ｔ3から時点Ｔ4において、その電流は寄生ダイオード１０６の環流電流をキャンセルするようにして該ダイオード１０６に流れ込む。このとき、寄生ダイオード１０６の電流がゼロになっても、ＰＮ接合ダイオードのリカバリー特性により、順方向の環流電流によって蓄積されたキャリアが消滅するまで、逆方向にリカバリー電流が流れる。このリカバリー電流は、電池１００、スイッチ１０２、スイッチ１０４で構成されるループに流れる短絡電流なので、ループ内の配線に寄生する全てのインダクタにリカバリー電流のエネルギーが蓄積される。ここで、蓄積されるエネルギーＵは次式（１）の通りとなる。なお、式（１）中のＬPは寄生インダクタの総計値、ＩRPは寄生ダイオード１０６のリカバリー電流のピーク値である。
【００１８】
Ｕ＝１／２・ＬP・ＩRP2                              （１）
【００１９】
そして、その蓄積されたエネルギーＵは、寄生ダイオード１０６の逆方向回復時間後に解放される。ただし、回路内では、リカバリー電流（IRとする）が回復する際の急峻な単位時間当たりの電流変化ｄIR／ｄｔに伴って、寄生インダクタと寄生容量によるＬＣ共振が起きる。その結果、スイッチノードに高周波のリンギングノイズが重畳される。ここで、重畳するリンギングノイズの共振周波数は次式（２）の通りとなる。なお、式（２）中のＬPは寄生インダクタの総計値、ＣPは寄生キャパシタの総計値である。
【００２０】
ｆ＝１／（２π√（ＬP・ＣP））                        （２）
【００２１】
本実施形態では、寄生ダイオード１０６に蓄積されたキャリアが消滅するまでに流れるリカバリー電流のピーク値を下げるため、スイッチ１０２のオン抵抗値を大きくして制限をかける。具体的には、駆動制御部１１２は、スイッチ１０２をオフからオンへ切り替える制御の際に、ゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ変化する時間（立ち下がり時間）を長くするように制御する。より詳細に説明すると、駆動制御部１１２は、ゲート駆動電圧が、ハイ電圧レベルから立ち下がりを開始しさらに閾値電圧Ｖthを下回りロー電圧レベルまで変化するまでの立ち下がり時間を長くするように制御する。なお、以下の説明では、スイッチ１０２をオフからオンへ遷移させるために、当該スイッチ１０２のゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ変化させる立ち下がり時間を、オンスルーレートタイムＯＮSRTと呼ぶことにする。本実施形態の駆動制御部１１２は、このオンスルーレートタイムＯＮSRTを長くするような可変制御が可能である。ここで、オンスルーレートタイムＯＮSRTを長くする制御は、例えば不図示の電流制限抵抗と不図示の入力容量とからなるＲＣフィルター構成を用いて、図３中の波形Ｅ１のようにゲート駆動電圧が立ち下がる部分の波形の傾きを変えること等で実現できる。なお、ＲＣフィルターを構成する電流制限抵抗は例えば駆動制御部１１２内にある抵抗を用いることができ、入力容量は例えばスイッチ１０２内にある容量を用いることができる。また、オンスルーレートタイムＯＮSRTを長くする制御は、例えば不図示のＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を用い、図４の波形Ｅ２に示すようにゲート駆動電圧の立ち下がり部分の波形の傾きを段階的に変えて実現してもよい。なお、Ｄ／Ａ変換によるゲート駆動電圧の立ち下がり部分の段階的制御は、例えば駆動制御部１１２内にあるＤ／Ａコンバータにより、デジタル値のゲート駆動電圧をアナログ値に変換することで実現できる。ここでは一例を示したが、その他にも、駆動制御部１１２は、パルス振幅変調（ＰＡＭ）制御等によりゲート駆動電圧を制御してもよく、本実施形態ではそれらの何れを用いてもよい。
【００２２】
このように、駆動制御部１１２は、リカバリー電流のピーク値を、スイッチ１０２のオン抵抗値を大きくする事で制限して、寄生インダクタに蓄積されるエネルギーを低減し、リンギングノイズを抑制している。ただし、寄生ダイオード１０６に蓄積されたキャリアが消滅した、逆方向回復時間後もスイッチ１０２のオン抵抗値が大きいままだと、スイッチング動作時の遷移損失が大きくなってしまう。また、寄生ダイオード１０６に蓄積されるキャリアは、順方向電流の大きさによって異なり、それに応じて、逆方向回復時間も異なってくる。よって、スイッチ１０２のオン抵抗値を大きくした事で、逆方向回復時間後にスイッチング動作時の遷移損失を発生させず、かつ、スイッチング動作時のリンギングノイズを抑制できる、最適なオンスルーレートタイムＯＮSRTは、負荷によって異なってくる。
【００２３】
このため、本実施形態において、駆動制御部１１２は、電流検出部１１８からの出力に応じて、最適なオンスルーレートタイムＯＮSRTを選択可能となされている。即ち駆動制御部１１２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTを設定するための複数の設定値を有する図５の所定の設定テーブルＬＵＴ１の中から、電流検出部１１８の出力に応じた設定値を選択することで最適なオンスルーレートタイムＯＮSRTを選択する。本実施形態において、設定テーブルＬＵＴ１の値は、例えば記憶部１１４に格納されている。ここで、設定テーブルＬＵＴ１は、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTの時間を設定するための設定値が、所定の閾値で分類されて格納されたものである。具体的に説明すると、設定テーブルＬＵＴ１は、図５の駆動モードＭ１〜Ｍ５に示すように、電流検出部１１８の出力値をＡ／Ｄ変換した値を閾値毎に分類した値と、異なる時間のオンスルーレートタイムＯＮSRTを設定するための設定値とが、対応付けられている。図５の例では、それら駆動モードＭ１〜Ｍ５が、例えば０ｎｓｅｃ（初期設定値）〜２０ｎｓｅｃのような異なる複数のオンスルーレートタイムＯＮSRTと対応付けられている。なお、図５の例のようなオンスルーレートタイムＯＮSRTの可変制御は、前記ＲＣフィルター構成を適用する場合には例えば複数の中から使用する抵抗や容量を切り替え選択したり、可変の抵抗値や容量値を変更する構成などで実現できる。また、図５の例のようなオンスルーレートタイムＯＮSRTの可変制御は、前記段階的な制御が行われる場合には、例えばＤ／Ａコンバータへ入力するデータとして各駆動モードに対応したデータを用意しておき、それらを切り替え選択する構成などで実現できる。
【００２４】
このように、駆動制御部１１２は、電流検出部１１８からの出力値をＡ／Ｄ変換して受け取り、そのＡ／Ｄ変換値に応じて、記憶部１１４内の設定テーブルＬＵＴ１から、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTを設定するための値を選択する。そして、駆動制御部１１２は、そのオンスルーレートタイムＯＮSRTの設定時間で立ち下がるゲート駆動電圧により、スイッチ１０２をオン制御する。例えば、電流検出部１１８からの出力値（Ａ／Ｄ変換値）が、設定テーブルＬＵＴ１内の駆動モードＭ１用に設定された範囲内の小さい値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ１のオンスルーレートタイムＯＮSRTの設定値を選択する。これにより、スイッチ１０２は、駆動モードＭ１の初期設定値（０ｎｓｅｃ）のオンスルーレートタイムＯＮSRTによる高速なスイッチング動作に制御される。この場合のスイッチ１０２は、スイッチング動作時のリンギングノイズ制御よりも、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先した制御がなされる。また例えば、電流検出部１１８からの出力値が、設定テーブルＬＵＴ１内の駆動モードＭ５用に設定された範囲内の大きい値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ５のオンスルーレートタイムＯＮSRTの設定値を選択する。これにより、スイッチ１０２は、その駆動モードＭ５に対応したオンスルーレートタイムＯＮSRTによるスイッチング制御に切り替えられる。この場合、スイッチ１０２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTが初期設定値の０ｎｓｅｃよりも２０ｎｓｅｃ長くなった低速でのスイッチング動作に制御される。即ち、スイッチ１０２は、スイッチング動作時の遷移損失低減よりも、スイッチング動作時のリンギングノイズ抑制を優先した制御がなされる。また、本実施形態において、駆動モードＭ５の場合のオンスルーレートタイムＯＮSRTは、寄生ダイオード１０６のリカバリータイムを鑑みた時間となされている。このため、リカバリータイム終了後もスイッチ１０２のオン抵抗値は大きいままで、スイッチング動作時の遷移損失が無駄に増加する事はない。
【００２５】
本実施形態では、電流検出部１１８の出力値に応じて設定テーブルＬＵＴ１からオンスルーレートタイムＯＮSRTを選択する例を挙げたが、電流検出部１１８の出力値を例えばコンパレータ等で所定の閾値と比較する手法を用いても構わない。この場合、コンパレータは、例えば設定テーブルＬＵＴ１の駆動モードＭ１〜Ｍ５に各々対応した比較閾値が設定されているものを用いることができる。また他の例として、駆動制御部１１２は、スイッチング周期毎のスイッチ１０４に流れる電流で、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTの設定値を選択してスイッチング制御してもよい。また、駆動制御部１１２は、スイッチング周期よりも低い周波数で、スイッチ１０４に流れる電流をサンプリングした所定時間での平均電流により、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTの設定値を選択してスイッチング制御してもよい。
【００２６】
第１の実施形態の電源装置１０によれば、後述する電子機器の負荷状態や駆動モードに応じて、スイッチング動作時のリンギングノイズ低減を優先する駆動制御と、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先する駆動制御を、自動的に可変制御させることができる。なお、電子機器の負荷状態や駆動モード、およびその駆動モードにおける負荷の具体例についての説明は後述する。
【００２７】
第１の実施形態は上述した例には限定されず、駆動制御部１１２は、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTを、電子機器における駆動モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、図５の所定の設定テーブルから選択してもよい。この例の場合、駆動制御部１１２は、電子機器と通信して、電子機器の現在の動作状態を判断し、その動作状態の電子機器に供給する電力に応じた駆動モードを判断する。そして、駆動制御部１１２は、電子機器の駆動モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、記憶部１１４の設定テーブルＬＵＴ１から、オンスルーレートタイムＯＮSRTを選択して、スイッチ１０２をオン制御する。
【００２８】
＜第２の実施形態＞
図６と図７には、第２の実施形態の電源装置１０に適用できる制御タイミングチャートを示す。第２の実施形態の電源装置１０の構成は図１と同じであるためその図示を省略し、また第１の実施形態の電源装置１０と同じ動作をする各構成の説明も省略する。図６と図７においても図３、図４等を流用できる部分はそれらの説明を省略する。以下に第２の実施形態の電源装置１０の動作を、図６と図７を使って説明する。
【００２９】
第２の実施形態の電源装置１０は、スイッチ１０４がターンオフする際に、寄生ダイオード１０６に順方向電流が流れる時間を短くすることで、キャリアの蓄積を少なくし、リカバリー電流のピーク値を下げる。また、駆動制御部１１２は、スイッチ１０４をオンからオフへ動作制御する際に、ゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ変化する時間（立ち下がり時間）を長くする制御が可能となっている。より詳細に説明すると、駆動制御部１１２は、図６の波形Ｅ３に示すように、ゲート駆動電圧が、ハイ電圧レベルから立ち下がりを開始しさらに閾値電圧Ｖthを下回ってロー電圧レベルまで変化するまでの立ち下がり時間を長くする制御が可能である。なお、以下の説明では、つまりスイッチ１０４をオンからオフへ遷移させるために、当該スイッチ１０４のゲート駆動電圧がハイ電圧レベルからロー電圧レベルへ変化させる立下り時間を、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTと呼ぶことにする。本実施形態の駆動制御部１１２は、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTを長くするような可変制御が可能である。なお、図６の波形Ｅ３のようなゲート電圧制御は、図３の波形Ｅ１の例と同様に、例えば不図示の電流制限抵抗と入力容量とからなるＲＣフィルター構成等により実現できる。また、駆動制御部１１２は、スイッチ１０４のゲート駆動電圧について図７の波形Ｅ４に示すように段階的に制御することも可能である。この図７の波形Ｅ４のようなゲート電圧制御は、図４の波形Ｅ４の例と同様、例えば不図示のＤ／Ａコンバータ出力を用いることで実現できる。その他にも、駆動制御部１１２は、ＰＡＭ制御等によりゲート駆動電圧を制御してもよく、本実施形態ではそれらの何れを用いてもよい。
【００３０】
第２の実施形態の駆動制御部１１２は、スイッチ１０４のゲート駆動電圧について、図６中の波形Ｅ３や、図７中の波形Ｅ４に示すようにしてオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを長くすることで、寄生ダイオード１０６に順方向電流が流れる時間を短くする。これにより、本実施形態の電源装置１０は、寄生インダクタに蓄積されるエネルギーを低減させて、リンギングノイズを抑制可能である。
【００３１】
ここで、スイッチ１０４のターンオフ時に当該スイッチ１０４のオン動作が継続していると、スイッチ１０２のターンオンと重なって大きな貫通電流が流れるため、スイッチング動作時の遷移損失が大きくなることが考えられる。また、寄生ダイオード１０６に蓄積されるキャリアは、順方向電流の大きさによって異なる。このため、寄生ダイオード１０６の順方向電流は、電子機器の負荷によって異なる。また、最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTは、電子機器の駆動モードや負荷により異なる。即ちスイッチ１０４のスイッチング動作時に、オン時間を長くしてリンギングノイズを抑制し、スイッチ１０２のターンオンに重なって貫通電流が流れることによる遷移損失を抑制するための最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTは負荷により異なる。
【００３２】
このようなことから、第２の実施形態の場合、駆動制御部１１２は、電流検出部１１８からの出力に応じて、最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択可能となされている。即ち駆動制御部１１２は、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTを設定するための複数の設定値を有する図８の所定の設定テーブルＬＵＴ２の中から、電流検出部１１８の出力に応じた設定値を選択することで最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択する。本実施形態において、設定テーブルＬＵＴ２の値は、例えば記憶部１１４に格納されている。ここで、設定テーブルＬＵＴ２は、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの時間を設定するための設定値が、所定の閾値で分類されて格納されたものである。具体的には、設定テーブルＬＵＴ２は、図８の駆動モードＭ１〜Ｍ５に示すように、電流検出部１１８からの出力値のＡ／Ｄ変換値を閾値毎に分類した値と、異なる時間のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを設定するための設定値とが、対応付けられている。図８の例では、それら駆動モードＭ１〜Ｍ５が、例えば０ｎｓｅｃ（初期設定値）〜２０ｎｓｅｃのように異なる複数のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTと対応付けられている。なお、図８の例のようなオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの可変制御は、前記ＲＣフィルター構成を適用する場合には例えば複数の中から使用する抵抗や容量を切り替え選択したり、可変の抵抗値や容量値を変更する構成などで実現できる。また、図８の例のようなオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの可変制御は、前記段階的な制御が行われる場合には、例えばＤ／Ａコンバータへ入力するデータとして各駆動モードに対応したデータを用意しておき、それらを切り替え選択する構成などで実現できる。
【００３３】
このように、駆動制御部１１２は、電流検出部１１８からの出力値をＡ／Ｄ変換して受け取り、そのＡ／Ｄ変換値に応じて、記憶部１１４の設定テーブルＬＵＴ２から、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを設定するための値を選択する。そして、駆動制御部１１２は、そのオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定時間にて立ち下がるゲート駆動電圧により、スイッチ１０４をオフ制御する。例えば、電流検出部１１８からの出力値（Ａ／Ｄ変換値）が、設定テーブルＬＵＴ２内の駆動モードＭ１用に設定された範囲内の値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ１のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値を選択する。これにより、スイッチ１０４は、駆動モードＭ１の初期設定値（０ｎｓｅｃ）のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTによる高速なスイッチング動作に制御される。この場合のスイッチ１０４は、スイッチング動作時のリンギングノイズ制御よりも、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先した制御がなされる。また例えば、電流検出部１１８からの出力値が、設定テーブルＬＵＴ２内の駆動モードＭ５用に設定された範囲内の値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ５のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値を選択する。これにより、スイッチ１０４は、その駆動モードＭ５に対応したオフスルーレートタイムＯＦＦSRTによるスイッチング制御に切り替えられる。この場合、スイッチ１０４は、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTが初期設定値の０ｎｓｅｃよりも２０ｎｓｅｃ長くなった低速でのスイッチング動作に制御される。即ち、スイッチ１０４は、スイッチング動作時の遷移損失低減よりも、スイッチング動作時のリンギングノイズ抑制を優先した制御がなされる。また、本実施形態において、駆動モードＭ５の場合のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTは、貫通電流防止期間ＤＴを鑑みた時間となされている。このため、貫通電流防止期間ＤＴ終了後もスイッチ１０４はオン動作のままとなり、スイッチ１０２からの貫通電流によるスイッチング動作時の遷移損失が無駄に増加する事はない。
【００３４】
本実施形態では、電流検出部１１８の出力値に応じて設定テーブルＬＵＴ２からオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択する例を挙げたが、電流検出部１１８の出力値を例えばコンパレータ等で所定の閾値と比較する手法を用いても構わない。この場合、コンパレータは、例えば設定テーブルＬＵＴ２の駆動モードＭ１〜Ｍ５に各々対応した比較閾値が設定されているものを用いることができる。また他の例として、駆動制御部１１２は、スイッチング周期毎のスイッチ１０４に流れる電流で、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値を選択してスイッチング制御してもよい。また、駆動制御部１１２は、スイッチング周期よりも低い周波数で、スイッチ１０４に流れる電流をサンプリングした所定時間での平均電流により、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値を選択してスイッチング制御してもよい。
【００３５】
第２の実施形態の電源装置１０によれば、後述する電子機器の負荷状態や駆動モードに応じて、スイッチング動作時のリンギングノイズ低減を優先する駆動制御と、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先する駆動制御を自動的に可変制御できる。
【００３６】
第２の実施形態においては、上述の例には限定されず、駆動制御部１１２は、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを、電子機器における駆動モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、図８の所定の設定テーブルから選択してもよい。この例の場合、駆動制御部１１２は、電子機器と通信して、電子機器の現在の動作状態を判断し、その動作状態の電子機器に供給する電力に応じた駆動モードを判断する。そして、駆動制御部１１２は、電子機器の駆動モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、記憶部１１４の設定テーブルＬＵＴ２から、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択して、スイッチ１０４をオフ制御する。
【００３７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態の電源装置１０は、第１の実施形態と第２の実施形態で述べた、スイッチ１０２とスイッチ１０４の駆動制御を同時に行い得るものである。図９には、第３の実施形態の電源装置１０にて使用される設定テーブルＬＵＴ３を示す。なお、第３の実施形態の電源装置１０の構成は図１と同じであるためその図示を省略し、また第１、第２の実施形態の電源装置１０と同じ動作をする構成の説明も省略する。
【００３８】
本実施形態の電源装置１０は、第２の実施形態同様、寄生ダイオード１０６へのキャリアの蓄積を少なくしてリカバリー電流のピーク値を下げ、第１の実施形態同様、スイッチ１０２のオン抵抗値を大きくしてリカバリー電流を制限する。
【００３９】
第３の実施形態の場合、駆動制御部１１２は、電流検出部１１８からの出力に応じて、スイッチ１０２用の最適なオフスルーレートタイムＯＮSRTと、スイッチ１０４用の最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択可能となされている。即ち駆動制御部１１２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両設定値が格納された、図９に示す設定テーブルＬＵＴ３の中から、電流検出部１１８の出力に応じた設定値を選択する。これにより、駆動制御部１１２は、最適なオンスルーレートタイムＯＮSRTと最適なオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択可能となる。本実施形態において、設定テーブルＬＵＴ３の値は、例えば記憶部１１４に格納されている。ここで、設定テーブルＬＵＴ３は、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮＳＲＴとスイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両者の時間を設定するための設定値が、所定の閾値で分類されて格納されたものである。即ち設定テーブルＬＵＴ３は、図９の駆動モードＭ１〜Ｍ５に示すように電流検出部１１８の出力値を閾値毎に分類した値と、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両者を設定するための設定値とが対応付けられている。図９の例では、それら駆動モードＭ１〜Ｍ５が、オンスルーレートタイムＯＮSRTについては０〜８ｎｓｅｃ、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTについては０〜２０ｎｓｅｃのように異なる複数の設定値と対応付けられている。なお、図９の例のようなオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの可変制御は、前述の第１，第２の実施形態と同様の前記ＲＣフィルター構成や段階制御の構成で実現できる。
【００４０】
駆動制御部１１２は、電流検出部１１８の出力に応じて、記憶部１１４の設定テーブルＬＵＴ３から、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTとスイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両者を設定するための値を選択する。そして、駆動制御部１１２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTの設定時間にて立ち下がるゲート駆動電圧によりスイッチ１０２をオン制御する。また、駆動制御部１１２は、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定時間にて立ち下がるゲート駆動電圧により、スイッチ１０４をオフ制御する。例えば、電流検出部１１８の出力が、設定テーブルＬＵＴ３内の駆動モードＭ１用に設定された範囲内の値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ１のオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両設定値を選択する。これにより、スイッチ１０２は駆動モードＭ１の初期設定値（０ｎｓｅｃ）のオンスルーレートタイムＯＮSRTによる高速なスイッチング動作に制御される。同様に、スイッチ１０４は、駆動モードＭ１の初期設定値のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTによる高速なスイッチング動作に制御される。この場合のスイッチ１０２とスイッチ１０４は、スイッチング動作時のリンギングノイズ制御よりも、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先した制御がなされる。また例えば、電流検出部１１８の出力が、設定テーブルＬＵＴ３内の駆動モードＭ５の範囲内の値である場合、駆動制御部１１２は、駆動モードＭ５のオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両設定値を選択する。これにより、スイッチ１０２は、その駆動モードＭ５に対応したオンスルーレートタイムＯＮSRTによるスイッチング制御に切り替えられる。また、スイッチ１０４は、その駆動モードＭ５に対応したオフスルーレートタイムＯＦＦSRTによるスイッチング制御に切り替えられる。具体的には、スイッチ１０２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTが初期設定値の０ｎｓｅｃよりも８ｎｓｅｃ長くなった低速でのスイッチング動作に制御される。また、スイッチ１０４は、オフスルーレートタイムＯＦＦSRTが初期設定値の０ｎｓｅｃよりも２０ｎｓｅｃ長くなった低速でのスイッチング動作に制御される。この場合、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTが初期設定値よりも２０ｎｓｅｃ長くなされることで、寄生ダイオード１０６へのキャリアの蓄積が少なくなり、リカバリー電流のピーク値が下がることになる。それとともに、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTが初期設定値よりも８ｎｓｅｃ長くなされることで、スイッチ１０２のオン抵抗値が大きくなり、リカバリー電流が制限されることになる。ここで、図９の設定テーブルＬＵＴ３では、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTの値として設定されている時間が、前述の設定テーブルＬＵＴ１の例よりも短い時間に変更されている。その理由は、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTとして設定された時間が長くなされていることでリカバリータイムが短くなり、その短いリカバリータイムに対応するためである。即ちこのときのスイッチング動作制御は、スイッチ１０２が低速でのスイッチング動作になされるため、スイッチング動作時の遷移損失低減よりも、スイッチング動作時のリンギングノイズ抑制が優先されたものとなる。また、本実施形態では、駆動モードＭ５の場合のスイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTは、この駆動モードでの負荷における貫通電流防止期間ＤＴを鑑みた時間に設定されている。このため、貫通電流防止期間ＤＴの終了後もスイッチ１０４がオン動作のままで、スイッチ１０２からの貫通電流によるスイッチング動作時の遷移損失が無駄に増加する事はない。また、本実施形態では、駆動モードＭ５の場合のスイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTは、この駆動モードでの負荷とスイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTにおけるリカバリータイムを鑑みた時間に設定されている。このため、リカバリータイム終了後もスイッチ１０２のオン抵抗値は大きいままで、スイッチング動作時の遷移損失が無駄に増加する事はない。なお、駆動制御部１１２は、電子機器の駆動モードや入力電圧に応じて、設定テーブルＬＵＴ１やＬＵＴ２にある別の設定値を選択しても良く、またオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値もこの例に制限されない。
【００４１】
本実施形態では、電流検出部１１８の出力に応じて設定テーブルＬＵＴ３からオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択する例を挙げたが、電流検出部１１８の出力値をコンパレータ等で比較する手法を用いても良い。この場合、コンパレータは、例えば設定テーブルＬＵＴ３の駆動モードＭ１〜Ｍ５に各々対応した比較閾値が設定されているものを用いることができる。また他の例として、駆動制御部１１２は、スイッチング周期毎のスイッチ１０４に流れる電流で、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの両設定値を選択してスイッチング制御してもよい。また、駆動制御部１１２は、スイッチング周期よりも低い周波数で、スイッチ１０４に流れる電流をサンプリングした所定時間での平均電流により、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの設定値を選択してもよい。
【００４２】
第３の実施形態の電源装置１０によれば、後述する電子機器の負荷状態や駆動モードに応じて、スイッチング動作時のリンギングノイズ低減を優先する駆動制御と、スイッチング動作時の遷移損失低減を優先する駆動制御を自動的に可変制御できる。
【００４３】
第３の実施形態は上述の例には限定されず、駆動制御部１１２は、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを、電子機器の駆動モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、図９の設定テーブルＬＵＴ３から選択してもよい。この例の場合、駆動制御部１１２は、電子機器と通信して、電子機器の現在の動作状態を判断し、その動作状態の電子機器に供給する電力に応じた駆動モードを判断する。そして駆動制御部１１２は、電子機器の動作モードと電池１００の電圧Ｖｉｎに応じて、記憶部１１４の設定テーブルＬＵＴ３から、オンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択して、スイッチ１０２と１０４を制御する。
【００４４】
次に、本発明の第１〜第３の実施形態において、電子機器の駆動モードと、所定の設定テーブルについて以下に具体的に説明する。電子機器は、駆動モード毎に負荷が異なり、電子機器が例えばデジタルカメラである場合、例えば画像再生モードや無線通信モード、省電力駆動モードなどは、それら以外の駆動モードと比較すると負荷が軽い（小さい）。このため、例えば負荷が軽い（小さい）駆動モードの場合、寄生ダイオード１０６やスイッチ１０４に流れる順方向電流は少なくなり、また、配線ループの寄生インダクタに蓄積されるエネルギーが小さく、スイッチング動作時のリンギングノイズは小さい。一方、例えば動画撮影モードや連続撮影モードなどは、他の駆動モードと比較すると負荷が重い（大きい）。そのため、それら負荷が重い駆動モードの場合、寄生ダイオード１０６やスイッチ１０４に流れる順方向電流は多くなり、また、配線ループの寄生インダクタに蓄積されるエネルギーが大きく、スイッチング動作時のリンギングノイズは大きい。よって、例えば負荷が重い駆動モードの場合、駆動制御部１１２は、スイッチ１０２のオンスルーレートタイムＯＮSRTと、スイッチ１０４のオフスルーレートタイムＯＦＦSRTの少なくとも一つを長くするよう選択する事になる。つまり、負荷が軽い駆動モードの場合、駆動制御部１１２は、スイッチング動作時のリンギングノイズを許容してスイッチング動作時の遷移損失低減を優先する制御となる設定を選択する。一方、負荷の大きい駆動モードの場合、駆動制御部１１２は、スイッチング動作時の遷移損失を許容して、リンギングノイズ低減を優先する制御とする設定を選択する。
【００４５】
もちろん、駆動制御部１１２は、負荷の大きさのみで設定を選択するのみに限らず、遷移損失低減と組み合わせてもよい。例えば、静止画撮影モード等において、負荷が大きくてもリンギングノイズの影響が許容範囲内であれば、駆動制御部１１２は、リンギングノイズを許容してスイッチング動作時の遷移損失低減を優先する制御を行う設定を選択しても良い。
【００４６】
これにより、本実施形態の電源装置１０は、例えばデジタルカメラで使用する電池の消費を減らし、電池の持ちを良くする事ができる。また電源装置１０は、静止画撮影モード等で平均的に負荷が軽くても過渡的に負荷が増大する場合、スイッチング動作時のリンギングノイズの影響が許容できなければ、スイッチング動作時の遷移損失を許容してリンギングノイズ低減を優先する制御を選択できる。これにより、電源装置１０は、電子機器の筺体から空間を伝搬するノイズ放射を低減する事が出来る。
【００４７】
また、電源装置１０は、スイッチ１０４に流れる電流のみでオンスルーレートタイムＯＮSRTとオフスルーレートタイムＯＦＦSRTを選択せず、所定の駆動モードの時には、選択する設定値を固定しても構わない。また、選択できる設定値は、制限がかけられていてもよい。具体的には、駆動制御部１１２は、通信部１１６を介して電子機器の駆動モードを認識し、電子機器が所定の駆動モードである場合、設定値を例えば駆動モードＭ１に固定、若しくは、駆動モードＭ４と駆動モードＭ５を選択しないよう制限をしてもよい。
【００４８】
以上述べたように、第１〜第３の実施形態で説明した電源装置１０は、電子機器の負荷の状態や駆動モードに応じて、スイッチ素子のリンギングノイズ低減を優先する制御と、スイッチ素子の遷移損失低減を優先する制御を、自動的に可変制御する事ができる。
【００４９】
また、第１の実施形態から第３の実施形態では、ハイサイド側のスイッチ１０２がＰ型ＭＯＳＦＥＴ、ローサイド側のスイッチ１０４がＮ型ＭＯＳＦＥＴとなされているが、ハイサイド側のスイッチ１０２はＮ型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。ハイサイド側のスイッチ１０２がＮ型ＭＳＦＥＴである場合、スイッチ１０２は、スイッチング制御電圧の立ち上がりでオンし、立ち下がりでオフすることになる。この場合、駆動制御部１１２は、スイッチ１０２のゲート駆動電圧についてロー電圧レベルからハイ電圧レベルまでの立ち上がり時間を、前述の実施形態と同様に制御可能となされる。例えば、駆動制御部１１２は、電子機器の駆動モードの負荷が大きくなるときにはゲート駆動電圧の立ち上がり時間を長く制御し、電子機器の駆動モードの負荷が小さくなるときには立ち上がり時間を短く制御等する。これにより、ハイサイド側のスイッチ１０２がＰ型ＭＯＳＦＥＴである場合、前述の各実施形態と同様、駆動制御部１１２は、電子機器の負荷の状態や駆動モードに応じて制御可能となる。その他、本実施形態では、二つのスイッチを備えた構成を挙げたが、降圧と整流のためにさらに多数のスイッチを備えた装置であってもよい。
【００５０】
なお、上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  電源装置（ＤＣＤＣコンバータ）、１００  電池、１０２  スイッチ、１０４  スイッチ、１０６  スイッチ、１０４  寄生ダイオード、１０８  コイル、１１０  コンデンサー、１１２  駆動制御部、１１４  記憶部、１１６  通信部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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