(57)【要約】【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータからのノイズを低減した電源供給装置及び直流電源装置を提供する。【解決手段】電流供給装置１０は、車載用１２Ｖバッテリ１１から入力される直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から入力される直流電流のうちＤ級アンプ２３の負荷変動に起因する電流変動を一時的に蓄え出力する出力バッテリ１４と、を有する。出力バッテリ１４によって電流供給装置１０の出力インピーダンスを低減でき、音声信号の変動によるＤＣ／ＤＣコンバータ１２の負荷変動に起因する電流変動を、出力バッテリ１４は一時的に蓄え出力するので、負荷変動を軽減させ、スイッチングノイズが伝播することで生じる干渉を防ぐことができ、高音質の音楽の再生を実現できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電流供給手段から入力される直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣ変換手段と、
前記ＤＣ／ＤＣ変換手段から入力される前記直流電流のうち、外部の負荷変動に起因する電流変動を蓄え出力する充放電手段と、
を有することを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源供給装置は、
前記ＤＣ／ＤＣ変換手段から入力される前記直流電流のノイズを除去して出力するノイズ除去手段と、
前記ノイズ除去手段が出力する前記直流電流に対して順方向に接続したダイオードを有し、
前記ノイズ除去手段が出力する前記直流電流は、前記ダイオードを介して前記充放電手段に入力されることを特徴とする電源供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電源供給装置は、カーオーディオシステムに接続されて使用されることを特徴とする電源供給装置。
【請求項４】
電気機器に直流電流を供給する直流電流供給手段から当該直流電流の供給を受けアンプに出力する電源供給装置を有する直流電源装置において、
前記電源供給装置は、
前記直流電流供給手段が出力する前記直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣ変換手段と、
前記ＤＣ／ＤＣ変換手段から入力される前記直流電流のうち、前記アンプの負荷変動に起因する電流変動を蓄え前記アンプに出力する充放電手段と、
を有することを特徴とする直流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電源供給装置及び直流電源装置、特に、自動車のバッテリに接続されてカーオーディオに使用される電源供給装置及び直流電源装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカーオーディオシステムは、１２Ｖの車載バッテリから電力の供給を受けて動作していた。そして、車内で臨場感のある大きさ再生音を得るために、アンプの出力アップが必要な場合には、アンプ内に内蔵したＤＣ／ＤＣコンバータを用いて電源電圧を昇圧して使用していた。
【０００３】
例えば、電力容量の増加が必要な場合には、バックアップラインから供給される電流とアクセサリラインから供給される電流とを各々ＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧し、必要とされる電流容量を確保することを行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１５９４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の従来技術は、アンプ内蔵のＤＣ／ＤＣコンバータからは発生するノイズにより音質劣化が生じ得る余地があった。
【０００５】
一方、カーオーディオの分野においても、車内で高音質の音楽を聴きたいとするユーザの要望が大きくなってきている。
【０００６】
本願が解決しようとする課題は、ＤＣ／ＤＣコンバータからのノイズを低減した電源供給装置及び直流電源装置の提供が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、本願について説明する。なお、本願の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本願が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる電源供給装置（１０）は、直流電流供給手段（１１）から入力される直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣ変換手段（１２）と、ＤＣ／ＤＣ変換手段（１２）から入力される直流電流のうち、外部の負荷変動に起因する電流変動を蓄え出力する充放電手段（１４）と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項４にかかる直流電源装置（２）は、電気機器に直流電流を供給する直流電流供給手段（１１）から直流電流の供給を受けアンプ（２３）に出力する電源供給装置（１０）を有する直流電源装置（２）において、電源供給装置（１０）は、直流電流供給手段（１１）が出力する直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣ変換手段（１２）と、ＤＣ／ＤＣ変換手段（１２）から入力される直流電流のうち、アンプ（２３）の負荷変動に起因する電流変動を蓄え出力する充放電手段（１４）と、を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願に係る直流電源装置の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は本願の一実施形態に係る直流電源装置２を含むシステム１全体の構成概要を示すブロック図、図２は直流電源装置２内の電流供給装置１０の回路の概要を示すブロック図である。
【００１１】
直流電源装置２は、車載用１２Ｖバッテリ１１から出力される１２Ｖの直流電流を電圧を変換することなく使用することができるディジタル電気機器、例えば、ＨＵ（Ｈｅａｄ  Ｕｎｉｔ；音源）２１やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ディジタル信号プロセッサ（処理デバイス））２２に対しては１２Ｖの直流電流を電圧変換せずに供給している。一方、カーオーディオ機器などのアナログ処理を含む回路であって、ノイズの影響を受け易い電気機器、例えば、Ｄ級アンプ２３には、電流供給装置１０を介して直流電流を供給している。
【００１２】
図１に示すシステム１は、車載用１２Ｖバッテリ１１から直接１２Ｖの直流電流の供給を受けるＨＵ２１と、同じく車載用１２Ｖバッテリ１１から直接１２Ｖの直流電流の供給を受けるＤＳＰ２２と、本願に係る電流供給装置１０においてノイズ除去された直流電流の供給を受けるＤ級アンプ２３とを有して構成される。ＨＵ２１において出力されたディジタル信号は、ＤＳＰ２２を介してＤ級アンプ２３に入力され、増幅されアナログ変換されてスピーカ２４から音声を出力する。
【００１３】
このような構成を有するシステム１の電流供給装置１０の回路構成を以下に説明する。
【００１４】
電流供給装置１０においては、車載用１２Ｖバッテリ１１から直流電流がＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給される。このＤＣ／ＤＣコンバータ１２の内部には、図２に示すように、スイッチング回路１６とトランス１７と全波整流回路１８とが直列に接続されている。
【００１５】
車載用１２Ｖバッテリ１１から供給された１２Ｖの直流電流は、スイッチングトランジスタより構成されるスイッチング回路１６においてパルス状のＡＣ電流に変換されてトランス１７の一次側に供給される。トランス１７において絶縁され、任意の電圧に変圧された後、トランス１７の二次側に接続されている全波整流回路１８において再びＤＣ電力に変換される。
【００１６】
続いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力された直流電流は、ノイズカットフィルタ１３に入力されスイッチングノイズが除去される。その後ノイズカットフィルタ１３からの出力電流に対して順方向に接続したダイオード１５ａ，１５ｂを介して出力バッテリ１４（１４ａ，１４ｂ）に入力されてＤ級アンプ２３に供給される。ノイズカットフィルタ１３は、全波整流回路１８の出力とダイオード１５ａ，１５ｂ間に直列接続されたコイル１３Ｌａ１，１３Ｌａ２及びコイル１３Ｌｂ１，１３Ｌｂ２と、各コイル１３Ｌａ１，１３Ｌａ２とコイル１３Ｌｂ１，１３Ｌｂ２の接続点と基準電位（ＧＮＤ）間に接続されたコンデンサ１３ｃａ，１３ｃｂによるローパスフィルタにより構成される。また、出力バッテリ１４はダイオード１５ａ，１５ｂを介して充電される。
【００１７】
ここで、例えば、本実施の形態における直流電源装置２は本願に係る直流電源装置を、電流供給装置１０は本願に係る電源供給装置を、車載用１２Ｖバッテリ１１は本願に係る直流電流供給手段を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は本願に係るＤＣ／ＤＣ変換手段を、ノイズカットフィルタ１３は本願に係るノイズ除去手段を、出力バッテリ１４は本願に係る充放電手段を、ダイオード１５ａ，１５ｂは本願に係るダイオードを、それぞれ構成する。
【００１８】
上記実施の形態において、出力バッテリ１４はインピーダンスが低いのでこれを並列に接続することによって電流供給装置１０の出力インピーダンスを低減できる。その結果、Ｄ級アンプ２３における音声信号の変動によってＤＣ／ＤＣコンバータ１２において生じる負荷変動に起因する電流変動を、出力バッテリ１４は一時的に蓄え出力するので、負荷変動を軽減できる。
【００１９】
即ち、音声信号に起因するＤＣ／ＤＣコンバータ１２の負荷変動がスイッチングノイズを変動させ、これがＤ級アンプ２３に伝播して音声信号を更に変調させる現象に対して、本実施の形態における出力バッテリ１４はインピーダンスが低いので音声信号に起因する電流変動を一時的に蓄え出力することができ、その結果スイッチングノイズを低減でき、高音質の音楽の再生を実現できる。
【００２０】
また、音声信号に起因する電流変動に限らずスイッチングノイズが伝播することで生じる電流変動を防ぐことができ、ノイズを低減でき、高音質の音楽の再生を実現できる。
【００２１】
ノイズの影響を受け易いＤ級アンプ２３等のアナログ信号機器は、ＨＵ２１やＤＳＰ２２等のディジタル電気機器とはトランス１７において絶縁され、ノイズカットフィルタ１３においてスイッチングノイズが除去され、更に電流変動が軽減されて充電された出力バッテリ１４から給電される。この結果、簡易な構成でアナログ信号機器はディジタル信号処理により生じるノイズの影響を受けない。
【００２２】
電流供給装置１０はＧＮＤを出力しているので、Ｄ級アンプ２３の出力段はハーフブリッジとなり回路を簡素化できる。
【００２３】
上記実施の形態は本願をカーオーディオシステムに適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、直流電流供給手段から直流電流の供給を受ける電気機器であって、スイッチングノイズの影響を排除したい電気機器の電源に適用可能である。
【実施例】
【００２４】
本願適用前後の実際のノイズ波形データを図３及び図４に示す。図３はＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力される波形であり、図４は電流供給装置１０から出力される波形である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の出力電圧は１２Ｖ、オシロスコープのＸ軸は０．２ｍｓｅｃ／ｄｉｖ、Ｙ軸は１０ｍＶ／ｄｉｖである。
【００２５】
このように、本願を適用することにより、電流供給装置１０からＤ級アンプ２３に出力される直流電流はノイズが低減されていることが判る。
【００２６】
以上をまとめると、電流供給装置１０は、車載用１２Ｖバッテリ１１から入力される直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から入力される直流電流のうちＤ級アンプ２３の負荷変動に起因する電流変動を一時的に蓄え出力する出力バッテリ１４と、を有することを特徴とする。
【００２７】
直流電源装置２は、電気機器に直流電流を供給する車載用１２Ｖバッテリ１１から直流電流の供給を受けＤ級アンプ２３に出力する電流供給装置１０を有する直流電源装置２において、電流供給装置１０は、車載用１２Ｖバッテリ１１から入力される直流電流の電圧を変換し出力するＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２から入力される直流電流のうちＤ級アンプ２３の負荷変動に起因する電流変動を一時的に蓄え出力する出力バッテリ１４と、を有することを特徴とする。
【００２８】
出力バッテリ１４を接続するによって電流供給装置１０の出力インピーダンスを低減でき、音声信号の変動によってＤＣ／ＤＣコンバータ１２において生じる負荷変動に起因する電流変動を、出力バッテリ１４は一時的に蓄え出力するので、負荷変動を軽減させることができ、スイッチングノイズを低減できる結果、オーディオ帯域にわたる広帯域でのマッチングロスを低減でき、高音質な再生を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本願の一実施形態に係る直流電源装置を含むシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は直流電源装置内の電流供給装置１０の回路の概要を示すブロック図である。
【図３】図３はＤＣ／ＤＣコンバータ１２から出力される波形である。
【図４】図４は電流供給装置１０から出力される波形である。
【符号の説明】
【００３０】
２：直流電源装置
１０：電流供給装置
１１：車載用１２Ｖバッテリ
１２：ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３：ノイズカットフィルタ
１４：出力バッテリ
１５ａ，１５ｂ：ダイオード
【図１】
2007090942.tif 000003
【図２】
2007090942.tif 000004
【図３】
2007090942.tif 000005
【図４】
2007090942.tif 000006