(57)【要約】オーディオアンプ又はスイッチモード電源のためのスイッチモード制御回路（１）に関する。前記スイッチモード制御回路（１）は、スイッチモード回路（２）の出力信号のためのモニタループ（３）を有する。チューナ（７）は、保護周波数又は保護周波数帯域と関連する基準信号を供給する。前記モニタループ（３）は、中間にフィルタ（６）を備える２つの直交ミキサ（４、５）を有し、前記スイッチモード回路（２）に戻る補正信号を生成する。前記モニタループ（３）によって行なわれる補正的変更は、前記基準信号に付加される同期パルスである。これは、前記スイッチモード回路（２）の各スイッチング位置の時間におけるシフトをもたらす。
2006501742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護されるべきである周波数若しくは周波数帯域に関する、又は該周波数若しくは周波数帯域を有する基準信号をスイッチモード制御回路に供給するチューナに間接的に結合されるスイッチモード回路を有し、出力信号を生成するスイッチモード制御回路であって、前記出力信号をモニタするモニタループを有することを特徴とするスイッチモード制御回路。
【請求項２】
前記モニタループが、
−保護周波数若しくは保護周波数帯域に関する、又は該保護周波数若しくは保護周波数帯域を有する基準信号を受け取る手段と、
−前記出力信号中に存在する前記保護周波数帯域内の干渉を検出する手段と、
−前記出力信号に補正的変更を差し込む手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のスイッチモード制御回路。
【請求項３】
前記モニタループの、前記保護周波数又は保護周波数帯域を有する前記基準信号及び前記出力信号を受け取る手段が、フィルタによって結合された２つの直交ミキサであることを特徴とする請求項２に記載のスイッチモード制御回路。
【請求項４】
前記モニタループが、
−補正信号を生成する手段と、
−前記スイッチモード回路の出力信号に補正的変更を差し込む手段とを持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスイッチモード制御回路。
【請求項５】
前記補正的変更が同期パルスであることを特徴とする請求項４に記載のスイッチモード制御回路。
【請求項６】
前記スイッチモード回路の出力部と、前記モニタループの入力部との間にフィルタが結合されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスイッチモード制御回路。
【請求項７】
保護されるべきである周波数又は周波数帯域を有する基準信号を供給するチューナに間接的に結合されるスイッチモード回路の電磁放射を減らす方法であって、
−保護周波数又は保護周波数帯域を有する前記基準信号を受け取るステップと、
−前記スイッチモード回路の出力信号の少なくとも小さな周波数帯域の周波数成分をモニタするステップと、
−前記保護周波数又は保護周波数帯域中の干渉信号を検出するステップと、
−前記保護周波数又は保護周波数帯域のあたりにホールを作成するために前記出力信号に補正的変更を差し込むステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
強力なオーディオ信号を生成するために、保護周波数又は保護周波数帯域において信号を受信すること、及び干渉によって生成される製品自体の電磁放射を減らすことの両方を同時に試みる製品における、保護されるべきである周波数若しくは周波数帯域に関する、又は該周波数若しくは周波数帯域を有する基準信号をスイッチモード制御回路に供給するチューナに間接的に結合されるスイッチモード回路を有し、出力信号を生成するスイッチモード制御回路の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチモード電源(switched-mode power supply)又はオーディオアンプなどのスイッチモード電力回路に関する。本発明は、詳細には、このようなスイッチモード電力回路の制御に関する。本発明は、例えば、AM受信機を含むオーディオセット中のスイッチモード電力増幅器及び／又はスイッチモード電源において用いられ得る。
【背景技術】
【０００２】
スイッチモード電源は、電磁放射(electromagnetic emission)を生成する。電磁放射を減らす様々な方法がある。それらのうちの１つは、信号のシールド及びフィルタリングである。別の方法は、動作周波数の慎重な選択である。例えば、AM受信機を含むオーディオセットにおいてスイッチモード電源及び／又はスイッチモード電力増幅器の利用する場合などの幾つかの場合において、これらの既知の方法は電磁両立性（EMC）の問題を解決しない。この場合において、前記放射は、ローカルアンテナによるAM受信に対してあまりに高い略々50dB であり得る。
【０００３】
幾つかの場合においては、ただシールドするだけでは所望の改善を達成しないかもしれず、シールドはまた高価すぎるかもしれない。他の場合には、スイッチモード高調波の側波帯重複のために一部の周波数域が使用不可能であるかもしれないので、動作周波数は自由に選ばれることが出来ない（これはスイッチモード電力増幅器の場合に特に当てはまる）。
【０００４】
米国特許公報第5,537,305号は同期をとって調整される電力変換の方法及び装置を開示している。この改善されたスイッチング電源は可変周波数スイッチング回路を含む。このスイッチング回路の周波数は、生成される電源の雑音と、電源によって給電される電子装置との間の干渉を最小限にするよう変えられる。スイッチング回路の周波数の連続的な実時間制御を可能にするために動作周波数又は給電される電子装置の周波数がモニタされる。モニタの結果として、発振器は確実に障害がもたらされない周波数に設定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、本発明の目的は、実現するのが容易であり、シールドを必要としないスイッチモード制御回路を提供することにある。本発明の別の目的は、スイッチモード回路によってもたらされる電磁放射を減らす方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記スイッチモード制御回路に関しては、前記目的は、前記スイッチモード制御回路によって保護されるべきである周波数若しくは周波数帯域に関する、又は該周波数若しくは周波数帯域を有する基準信号を前記スイッチモード制御回路に供給するチューナ(tuner)に間接的に結合されるスイッチモード回路を有し、出力信号を生成するスイッチモード制御回路であって、前記出力信号をモニタするモニタループを持つスイッチモード制御回路によって解決される。
【０００７】
前記方法に関しては、前記目的は、保護されるべきである周波数又は周波数帯域を有する基準信号を供給するチューナに間接的に結合されるスイッチモード回路の電磁放射を減らす方法であって、
−保護周波数又は保護周波数帯域を有する前記基準信号を受け取るステップと、
−前記スイッチモード回路の出力信号の少なくとも小さな周波数帯域の周波数成分をモニタするステップと、
−前記保護周波数又は保護周波数帯域中の干渉信号を検出するステップと、
−前記保護周波数又は保護周波数帯域のあたりにホール(hole)を作成するために前記出力信号中に補正的変更(corrective changes)を差し込むステップとを有することを特徴とする方法によって解決される。
【０００８】
好ましい実施例においては、前記モニタループが、
−前記保護周波数若しくは保護周波数帯域に関する、又は該保護周波数若しくは保護周波数帯域を有する基準信号を受け取る手段と、
−前記出力信号中に存在する前記保護周波数帯域内の干渉を検出する手段と、
−前記出力信号に補正的変更を差し込む手段とを有する。
【０００９】
前記モニタループの、信号、即ち、前記保護周波数又は保護周波数帯域を受け取る手段が、フィルタによって結合された２つの並列の直交ミキサ(quadrature mixer)を有する場合に有利である。前記直交ミキサ及び前記フィルタは、一般的なシールドより実現しやすく、高価ではなく、スペースをとらない。
【００１０】
更に、前記モニタループは、
−補正信号を生成する手段と、
−前記スイッチモード回路の前記出力信号に補正的変更を差し込む手段とを持つ。
【００１１】
前記補正的変更は、同期パルスであり、時間において、個々のスイッチング時期、即ち、各スイッチング位置をシフトすることによって行なわれる。このシフトは、全期間のごくわずかに関し、制御の下で行なわれる。これは、前記スイッチモード電源からの電磁放射の変更(varied electromagnetic emission)をもたらす。とりわけ、前記保護周波数帯域中のある一定の周波数の電磁放射はこのようにして実質的に削減され得る。
【００１２】
下記のオーディオアンプに関する実施例を参照して、本発明のこれら及び他の特徴を説明し、明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のスイッチモード制御回路１の基本素子のブロック図である。基本素子は、スイッチモード回路２、及び中間にフィルタ６を備える２つの直交ミキサ４、５を有するモニタループ３である。制御ループ３のための基準信号はチューナ７によって供給される。チューナ７によって受け取られている通信チャネルの周波数が、保護されるべき周波数である。各直交ミキサ４、５は、チューナ７によって供給される基準信号のための２つの入力部を持つ。２つの直交ミキサ４、５の間のフィルタ６は、これまでに検出されているあらゆる干渉に関するメモリとして役立つ。モニタループ３の出力部は、スイッチモード回路２の入力部に結合される。スイッチモード回路２の出力は、高周波フィルタ８を介して直交ミキサ４、５に戻る。モニタループ３は、スイッチモード回路２の出力信号に補正的変更を差し込むことによって補正信号を生成する。
【００１４】
図２は、基本的に、２つの部分、スイッチモード回路２に関する一方の部分と、保護周波数又は保護周波数帯域のためのモニタループ３に関する別の部分とから成るスイッチモード制御回路１の一実施例を示している。保護周波数帯域は、例えば、スイッチモード制御回路１が中波AM受信機において用いられる場合に、AM局の搬送周波数と側波帯、即ち、該搬送周波数を囲む変調側波帯である。保護帯域の中心周波数はチューナによって供給される。中心周波数は、対応するチューナ接続部において正弦成分及び余弦成分を含む直交信号としてスイッチモード制御回路１に入る。制御ループ３は、保護周波数帯域におけるスペクトル内容(spectral content)をモニタする構成要素R5、C2、R8及びC5を有する。２つのチューナ接続部において受信される２つの信号の各々は２つのミキサに供給され、故に、各入力信号は、制御ループ３に入る場合に直角位相(quadrature)をもたらす。
【００１５】
この記載されている実施例のスイッチモード回路２は、基本的に、２つのインバータINVと、２つの抵抗器R1、R2と、１つのコンデンサC1とから成る。この実施例において、スイッチモード制御回路１は、スイッチモード・オーディオ電力増幅器において用いられ、略々80kHzのスイッチング周波数(F_switch)を持ち、6kHzの正弦波である出力信号を生成する。スイッチモード回路２の入力信号V_INも、6kHzの正弦波であるが、低振幅の正弦波である。図面は、付加的な信号V_START PULSEも示しているが、これはシステムを始動する際にしか用いられない。スイッチモード回路２のフィードバック信号は、自励発振しており、同期パルスと組み合わされる。同期パルスは、２つの乗算器XA及びXBの出力を用いることによって生成され、それは、インバータ(INV)に結合され、転送される。制御ループの出力電圧は、インバータ及び２つの抵抗器R9、R10を介してコンデンサC10に供給される。
【００１６】
４つの乗算器の間の構成要素、即ち、２つの抵抗器R5、R8及び２つのコンデンサC2、C5を有する制御ループは、保護帯域の形状及び幅を制御すること出来る。
【００１７】
この実施例においては、保護周波数帯域の位置は、一緒に基準信号を形成する正弦信号及び余弦信号によって決定される。
【００１８】
図２に示されている実施例は１つの可能性を表わしている。完全にデジタルの変形例も同様にあり得る。 
【００１９】
図３は、入力信号V_INに付加される同期パルスを示している。この信号は図２におけるV_COMPにおいて測定される。付加される同期パルスは、V_COMP信号が、比較器の入力部、例えば発振器の第１ポートに存在する場合に好ましいスイッチング時期を達成する。
【００２０】
図４ａは、従来技術の動作のスイッチモード回路２のフィルタをかけられていない出力のスペクトルを示している。スイッチング周波数F_switchは減衰されておらず、オーディオ出力は周波数F_centerのあたりに最小限の減衰しか持たない。図４ｂは、本発明の周波数保護を備える動作のスペクトルを示している。このスペクトルは、1MHz、即ち、周波数F_protectedのあたりに著しい間隙を持つ。この実施例においては、この箇所において得られる低減は略々30dBである。この場合にもスイッチング周波数F_switchは減衰されず、オーディオ出力は、周波数F_centerのあたりで図４ａの場合より多くの減衰を持つが、これは、本発明のスイッチモード制御回路を用いる製品によって補償され得る。
【００２１】
本発明は、スイッチモード回路（２）の出力信号のためのモニタループ（３）を有するオーディオアンプ又はスイッチモード電源のためのスイッチモード制御回路（１）と要約され得る。チューナ（７）は、保護周波数又は保護周波数帯域と関連する基準信号を供給する。前記モニタループ（３）は、中間にフィルタ（６）を備える２つの直交ミキサ（４、５）を有し、前記スイッチモード回路（２）に戻る補正信号を生成する。前記モニタループ（３）によって行なわれる補正的変更は、前記基準信号に付加される同期パルスである。前記同期パルスは前記スイッチモード回路（２）の各スイッチング位置の時間におけるシフトをもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のスイッチモード制御回路の基本素子のブロック図である。
【図２】前記スイッチモード制御回路の一実施例を示す。
【図３】入力信号に付加される同期パルスを示す。
【図４ａ】従来技術の動作のスイッチモード回路のフィルタをかけられていない出力のスペクトルを示す。
【図４ｂ】本発明の周波数保護を備える動作のフィルタをかけられていないスイッチモード回路の出力のスペクトルを示す。
【図１】
2006501742.tif 000003
【図２】
2006501742.tif 000004
【図３】
2006501742.tif 000005
【図４ａ】
2006501742.tif 000006
【図４ｂ】
2006501742.tif 000007
【国際調査報告】
2006501742.tif 000008
2006501742.tif 000009
2006501742.tif 000010