(57)【要約】      （修正有）【課題】負荷が電力変換装置から切断されている際の消費電力を減らすことができる電力変換装置および制御方法を提供する。【解決手段】電力変換装置１は、電源入力端子１０と、スイッチングコンバータ１１と、信号インジェクタ１２と、カプラ回路１３と、検出回路１４と、コントローラ１５とを備える。スイッチングコンバータ１１は入力電圧Ｖｉｎを出力電圧Ｖｏｕｔへ変換し、負荷９に出力する。信号インジェクタ１２は信号を生成する。負荷９が電源入力端子１０と接続されている場合、カプラ回路１３の第１の端部における動作パラメータが信号に対する第１の変動値を有する。負荷９が電源入力端子１０と切断されている場合、カプラ回路１３の第２の動作パラメータが信号に対する第２の変動値を有する。検出回路１４の判定結果に応じて、コントローラによってスイッチングコンバータ１１のスイッチング動作が選択的に有効化または無効化される。【選択図】図１
2016135092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源入力端子と、スイッチングコンバータと、信号インジェクタと、カプラ回路と、前記動作パラメータを検出するための検出回路と、コントローラとを備え、
前記電源入力端子は、負荷と着脱可能に接続されており、
前記スイッチングコンバータは、前記電源入力端子と電気的に接続されており、少なくとも一つのスイッチ素子を備え、前記スイッチングコンバータによって入力電圧が出力電圧に変換され、前記出力電圧が前記電源入力端子を介して前記負荷に出力されることを特徴とし、
前記信号インジェクタは信号を生成し、
前記カプラ回路は、前記カプラ回路の第１の端部が前記信号を受信し、前記カプラ回路の第２の端部が前記電源入力端子に信号を送信し、前記負荷が前記電源入力端子と接続されている場合に、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における動作パラメータが前記信号に対する第１の変動値を有し、前記負荷が前記電源入力端子と切断されている場合に、前記カプラ回路の第２の端部における前記動作パラメータが前記信号に対する第２の変動値を有することを特徴とし、
前記コントローラは、前記検出回路および少なくとも一つの前記スイッチ素子と電気的に接続されており、
前記検出回路が前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが 前記第１の変動値を有すると判定した場合、前記少なくとも一つのスイッチング素子のスイッチング動作が有効化され、前記検出回路が前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有すると判定した場合、前記少なくとも一つのスイッチング素子のスイッチング動作が無効化されることを特徴とする、電力変換装置。
【請求項２】
前記信号は、周波数信号である、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記周波数信号は、高周波信号である、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記入力電圧は、電池から供給されることを特徴とする、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記カプラ回路は、
トランスと、コンデンサとを備え、
前記トランスは、前記トランスの一次巻線アセンブリが前記信号を受信するための前記信号インジェクタと電気的に接続されており、前記トランスの前記一次巻線アセンブリ前記がカプラ回路１３の前記第１の端部として作用することを特徴とし、
前記コンデンサは、前記トランスの二次巻線アセンブリと電気的に接続されている第１の端部と、前記電源入力端子と電気的に接続されている第２の端部とを有し、前記コンデンサの前記第２の端部が前記カプラ回路の前記第２の端部として作用することを特徴とする、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記トランスは、高周波トランスである、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
インピーダンス回路と、電圧検出器とを備え、
インピーダンス回路は、前記トランスの前記一次巻線アセンブリと電気的に接続されている第１の端部と、接地端子と電気的に接続されている第２の端部とを有し、前記インピーダンス回路がインピーダンス値を有し、前記インピーダンス回路の前記第１の端部における電圧が前記動作パラメータであり、前記負荷が前記電源入力端子と接続されている場合、前記動作パラメータが前記信号に対する前記第１の変動値を有する、前記負荷が前記電源入力端子と切断されている場合、前記動作パラメータが前記信号に対する前記第２の変動値を有することを特徴とし、
前記電圧検出器は、前記電圧検出器の第１の端部が前記トランスの前記一次巻線アセンブリおよび前記インピーダンス回路の前記第１の端部と電気的に接続されており、前記電圧検出器の第２の端部が前記コントローラと電気的に接続されており、前記電圧検出器が前記前記電圧検出器の第１の端部における前記電圧が前記第１の変動値を有しているか、または前記第２の変動値を有しているかを判定することを特徴とする、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記インピーダンス回路は、抵抗を備える、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記負荷は、AC負荷であり、前記スイッチングコンバータは、DC-ACコンバータである、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
無停電電源装置または充電器である、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
電磁干渉フィルターをさらに備え、
前記電磁干渉フィルターは、前記出力電圧の前記高周波成分を除去するように、前記スイッチングコンバータおよび前記電源入力端子の間に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記電力変換装置が、電源入力端子と、スイッチングコンバータと、信号インジェクタと、カプラ回路と、検出回路と、コントローラと、負荷と着脱可能に接続されている前記電源入力端子、前記電源入力端子と電気的に接続され且つ少なくとも一つのスイッチ素子を有する前記スイッチングコンバータ、前記信号インジェクタと電気的に接続されている前記カプラ回路の第１の端部と、前記電源入力端子と電気的に接続されている前記カプラ回路の第２の端部と、前記カプラ回路１３の前記第１の端部と電気的に接続されている前記検出回路と、前記検出回路および前記少なくとも一つのスイッチ素子と電気的に接続されている前記コントローラとを備え、
(a) 前記電力変換装置を起動する工程と、
(b) 前記信号インジェクタに信号を生成させる工程と、
(c) 前記信号を前記カプラ回路介して前記電源入力端子に送信する工程であって、前記負荷が前記電源入力端子と接続または切断されているかによって、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における動作パラメータが前記信号に対する第１の変動値または第２の変動値を有することを特徴とする工程と、
(d) 前記検出回路によって前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値または前記第２の変動値のいずれを有するかを判定する工程と、
(e) 前記検出回路の検出結果に応じて、前記コントローラによって、前記少なくとも一つのスイッチ素子のスイッチング動作を有効化または無効化する工程であって、前記少なくとも一つのスイッチ素子のスイッチング動作が有効化される場合、前記スイッチングコンバータによって入力電圧が出力電圧に変換され、前記電源入力端子を介して前記出力電圧が前記負荷に出力されることを特徴とする工程と、を含む電力変換装置の制御方法。
【請求項１３】
前記負荷が前記電源入力端子と接続されている場合、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値を有し、前記負荷が前記電源入力端子と切断されている場合、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有することを特徴とする、請求項１２に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１４】
前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値を有する場合、ステップ(e)において前記コントローラによって前記少なくとも一つのスイッチ素子のスイッチング動作が有効化され、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有する場合、ステップ(e)において前記コントローラによって前記少なくとも一つのスイッチ素子のスイッチング動作が無効化されることを特徴とする、請求項１２に記載の電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置および制御方法に関する。より具体的には、電力変換装置、および負荷が前記電力変換装置に接続されているかの判定結果に応じてスイッチングコンバータの少なくとも1つのスイッチ素子を制御するための制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業の増加発展と進歩に伴い、異なる機能を有する様々な電子機器が市場に導入されている。これらの電子機器は、様々な要求を満たし、徐々に私たちの日常生活の中で必要不可欠な電子機器となる。
【０００３】
通常の動作中に、前記電子機器は対応した電圧を供給される必要がある。従って、前記電子機器は、所定の電圧を受け取るため電力変換装置に電気的に接続されている。例えば、前記電力変換装置は電池、ユーティリティ電源、または回生電源から入力電圧を受け取り、前記入力電圧を出力電圧へ変換する。前記電子機器が電気的に前記電力変換装置に接続されると、前記出力電圧は前記電力変換装置から前記電子機器へ出力される。
【０００４】
前記電力変換装置は、スイッチングコンバータを備える。また、前記スイッチングコンバータは、少なくとも一つのスイッチ素子を備える。前記スイッチングコンバータは、前記入力電圧を受け取る。交互にスイッチ素子をオン／オフすることで、前記スイッチングコンバータは、前記入力電圧を出力電圧に変換することができる。電子機器のコネクタ（例えばプラグやUSBコネクタ）が前記電力変換装置に接続されている場合、前記出力電圧が前記電子機器に供給される。その結果、前記電子機器が正常に動作する。
【０００５】
しかしながら、従来の前記型電力変換装置は、まだいくつかの欠点を有している。例えば、前記電力変換装置が前記入力電圧を受け取るときに電子機器が電気的に前記電力変換装置と接続されていない場合、前記スイッチングコンバータの前記スイッチ素子の前記スイッチング動作は前記出力電圧を発生させるために実行され続ける。前記スイッチ素子のスイッチング損失によって、従来型の前記電力変換装置は前記入力電圧のエネルギーを連続して消費する。前記電源の電気量が制限されている場合（例えば、バッテリ）、スイッチング損失の問題がよりはっきりと現れる。
【０００６】
最近、上記課題を解決するためにいくつかの仕組みが提案されている。ある取り組みによれば、前記電子機器（すなわち負荷）のコネクタは検出ピンをさらに備える。前記負荷のコネクタが前記電力変換装置と接続されている場合、前記コネクタの前記検出ピンは、検出信号を出力する。前記検出信号を前記電力変換装置によって受信後、前記スイッチングコンバータの前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が有効化される。従って、上記の望ましくないエネルギー損失を減らすことができる。しかしながら、前記負荷のコネクタは既知の仕様に合わせて設計されているので、追加の検出ピンは製造コストを増大させ得る。
【０００７】
また、別の取り組みによれば、前記の従来の電力変換装置は、前記スイッチングコンバータのスイッチング素子の動作を制御する外部スイッチを備える。前記負荷のコネクタが前記電力変換装置と接続されている場合は、使用者により前記外部スイッチが入れられることにより、前記スイッチングコンバータの前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が実行される。前記負荷のコネクタが前記電力変換装置と切断された場合、使用者により前記外部スイッチが切られることにより、前記スイッチングコンバータの前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が停止する。従って、前記の望ましくないエネルギー損失を減らすことができる。前記負荷のコネクタが前記電力変換装置と接続または切断されているかを判定し、その結果に基づき前記外部がスイッチユーザによって制御されるので、この制御方法は、ユーザーフレンドリーではない。前記負荷のコネクタが前記電力変換装置から切断されているにも関わらず、使用者が前記外部スイッチを無効にすることを忘れた場合、前記スイッチングコンバータの前記スイッチング素子の前記スイッチング動作は実行され続ける。このような状況の下では、スイッチング損失を発生させるという問題が依然として発生する。
【０００８】
従って、上記の欠点を克服するための電力変換装置および制御方法を提供することが求められている。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、前記電力変換装置の電力変換装置および制御方法を提供する。本発明によれば、前記負荷が前記電力変換装置から切断されている際の消費電力を減らすことができる。
【００１０】
本発明の一態様によれば、電力変換装置が提供される。前記電力変換装置は、電源入力端子と、スイッチングコンバータと、信号インジェクタと、カプラ回路と、検出回路と、コントローラとを備える。前記電源入力端子は、負荷と着脱自在に接続されている。前記スイッチングコンバータは、前記電源入力端子と電気的に接続され、少なくとも一つのスイッチ素子を備えており、前記スイッチングコンバータによって入力電圧が出力電圧に変換され前記電源入力端子を介して前記出力電圧が前記負荷に出力されることを特徴とする。前記信号インジェクタは信号を生成する。前記カプラ回路の第１の端部は前記信号を受信する。前記カプラ回路の第２の端部は、前記電源入力端子に前記信号を送信する。前記負荷が前記電源入力端子に接続されている場合、前記カプラ回路の第１の端部における動作パラメータは、前記信号に対する第１の変動値を有する。前記負荷が前記電源入力端子から切断されている場合、前記カプラ回路の第２の端部における前記動作パラメータは、前記信号に対する第２の変動値を有する。前記検出回路は、前記動作パラメータの検出のために用いられる。前記コントローラは、前記検出回路および前記スイッチ素子と電気的に接続されている。前記検出回路が前記カプラ回路の第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値を有していると判定した場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作が有効化され、その結果、前記入力電圧は前記スイッチングコンバータによって前記出力電圧に変換され、さらに前記出力電圧は前記電源入力端子を介して前記負荷に出力される。前記検出回路が前記カプラ回路の第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有する場合には、前記スイッチング素子のスイッチング動作が無効化される。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、電力変換装置の制御方法が提供される。前記電力変換装置は、電源入力端子と、スイッチングコンバータと、信号インジェクタと、カプラ回路と、検出回路と、コントローラとを備える。前記電源入力端子は負荷と着脱自在に接続されている。前記スイッチングコンバータは前記電源入力端子と電気的に接続され、少なくとも一つのスイッチ素子を備える。前記カプラ回路の第１の端部は前記信号インジェクタと電気的に接続されている。前記カプラ回路の第２の端部は前記電源入力端子と電気的に接続されている。前記検出回路は前記カプラ回路の第１の端部と電気的に接続されている。前記コントローラは前記検出回路および前記スイッチ素子と電気的に接続されている。まず、前記電力変換装置が起動される。そして、前記信号インジェクタが信号を生成する。そして、前記信号は前記カプラ回路を介して前記電源入力端子に送信される。前記負荷が前記電源入力端子と接続または切断されているかによって、前記カプラ回路の前記第１の端部動作パラメータは前記信号に対する第１の変動値または第２の変動値を有し、前記第１の変動値および前記第２の変動値は互いに異なることを特徴とする。そして、前記検出回路が、前記カプラ回路の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値または前記第２の変動値のいずれを有しているのかを検出する。そして、前記コントローラが、前記検出回路の検出結果に応じて、前記スイッチ素子のスイッチング動作を選択的に有効化されまたは無効化される。前記スイッチ素子の前記スイッチング動作が有効である場合、入力電圧は前記スイッチングコンバータによって出力電圧に変換され、前記出力電圧は前記電源入力端子を介して前記負荷に出力される。
【００１２】
上述した本発明の内容は、以下に示す詳細な説明及び添付の図面を参照すると、当業者にとってより明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置を示す概略回路図である。
【００１４】
図２は、図１の前記電力変換装置の詳細な回路構成を示す概略回路図である。
【００１５】
図３は、図１の前記電力変換装置の詳細な回路構成の変形例を示す概略回路図である。
【００１６】
図４は、図１の前記電力変換装置図の制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、以下に示す実施形態によって、より詳細に説明される。以下に示す本発明の好ましい実施形態の説明は、本発明を説明する目的のみのために示されることを注意されたい。つまり、下記に示す実施形態は、網羅的であることを意図するものではなく、また、開示された詳細な形態に限定することを意図するものでもない。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置を示す概略回路図を示す。前記電力変換装置１は、入力電源８から入力電圧Vinを受け取るために前記入力電源８と電気的に接続され、前記入力電圧Vinを出力電圧Voutへ変換する。負荷９が前記電力変換装置１と電気的に接続されている場合、前記出力電圧Voutは前記電力変換装置１から前記負荷９に出力される。その結果、前記負荷９は正常に動作する。
【００１９】
前記電力変換装置１の例には、無停電電源装置または充電器が含まれるが、これらに限定されない。前記負荷９は、前記電力変換装置１と着脱自在に接続される。例えば、前記負荷９のコネクタ（例えば、プラグまたはUSBコネクタ）を介して、前記負荷９は前記電力変換装置１と電気的に接続されることが可能である。前記入力電源８の例には、電池、ユーティリティ電源、または回生電源が含まれるが、これらに限定されない。
【００２０】
本実施形態において、前記電力変換装置１は、電源入力端子１０と、スイッチングコンバータ１１と、信号インジェクタ１２と、カプラ回路１３と、検出回路１４と、コントローラ１５とを備える。前記電源入力端子１０は、前記負荷９と着脱可能に接続される。前記スイッチングコンバータ１１の入力端子は、前記入力電圧Vinを受け取ることができるように前記入力電源８と電気的に接続される。従って、前記スイッチングコンバータ１１の出力端子は、前記電力変換装置１の前記電源入力端子１０に電気的に接続される。前記スイッチングコンバータ１１は、少なくとも一つのスイッチ素子Qを備える。交互に前記スイッチ素子Qをオン／オフすることで、前記スイッチングコンバータ１１は、前記入力電圧Vinを出力電圧Voutに変換することができる。前記出力電圧Voutは、前記電源入力端子１０に供給される。
【００２１】
前記入力電圧VinがAC入力電圧である場合、前記スイッチングコンバータ１１はAC-DCコンバータであり、前記負荷９はDC負荷である。一方、前記入力電圧VinがDC入力電圧である場合、前記スイッチングコンバータ１１はDC-ACコンバータであり、前記負荷９はAC負荷である。
【００２２】
前記信号インジェクタ１２は、周波数信号等の信号Vfを発信する。好ましくは、前記周波数信号Vfは高周波信号であるが、これに限定されない。前記カプラ回路１３の第１の端部は、前記信号Vfを受信できるように前記信号インジェクタ１２と電気的に接続される。前記カプラ回路１３の第２の端部は、前記電源入力端子１０に前記信号Vfが送信されるように前記電源入力端子１０と接続される。前記負荷９が前記電源入力端子１０と切断されている場合、前記負荷９は前記電源入力端子１０と接続されない。従って、前記電源入力端子１０はオープンな状態である。このような状況の下では、前記電源入力端子１０は無限大のインピーダンス値を有するインピーダンス素子に電気的に接続されていると考えられる。一方、前記負荷９が前記電源入力端子１０と接続されている場合、前記電源入力端子１０はクローズな状態である。このような状況の下では、前記電源入力端子１０はより小さいインピーダンス値を有するインピーダンス素子に電気的に接続されていると考えられる。前記負荷９が前記電源入力端子１０と電気的に接続されている場合、前記カプラ回路１３の前記第１の端部は、前記信号Vfに対する第１の変動値を有する。一方、前記負荷９が前記電源入力端子１０と切断されている場合、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記信号Vfに対する第２の変動値を有する。
【００２３】
前記検出回路１４は前記カプラ回路１３の前記第１の端部と電気的に接続されている。従って、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記検出回路１４によって検出される。特に、前記第１の変動値または前記第２の変動値が前記検出回路１４によって検出される。
【００２４】
前記コントローラ１５は、前記検出回路１４および前記スイッチングコンバータ１１の前記スイッチ素子Qの制御端末と電気的に接続されている。前記検出回路１４の検出結果に応じて、前記前記スイッチ素子Qのスイッチング動作は前記コントローラ１５によって制御される。前記検出回路１４の検出結果が前記カプラ回路の前記第１の端部１３における前記動作パラメータが前記第１の変動値を有していることを示している場合には、前記コントローラ１５は前記負荷９を前記電源入力端子１０と電気的に接続する。このような状況の下では、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が有効化され、従って、前記出力電圧 Voutが前記スイッチングコンバータ１１から出力される。前記検出回路１４の検出結果が前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有すること示している場合には、前記コントローラ１５は前記負荷９を前記電源入力端子１０と電気的に切断する。このような状況の下では、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が無効化され、従って、前記スイッチングコンバータ１１は前記出力電圧Voutの出力を停止する。
【００２５】
一実施形態では、前記信号インジェクタ１２、前記検出回路１４、および前記コントローラ１５は独立した構成要素または回路である。一実施形態では、前記信号インジェクタ１２、前記検出回路１４、および前記コントローラ１５はデジタル信号プロセッサ（DSP）に組み込まれている。
【００２６】
上述の説明から、前記信号インジェクタ１２は、前記カプラ回路１３を介して前記信号Vfを前記電力変換装置１の前記電源入力端子１０に発信し、従って、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記信号Vfに対する前記第１の変動値または前記第２の変動値を有する。すなわち、前記負荷９前記電源入力端子１０電気的に接続されている場合には、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記第１の変動値を有し、前記負荷９が前記電源入力端子１０と切断されている場合には、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記第２の変動値を有する。従って、前記負荷９前記電源入力端子１０電気的に接続されている場合、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作は前記コントローラ１５によって有効化され、前記負荷９前記電源入力端子１０と切断されている場合、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が前記コントローラ１５によって無効化される。前記負荷９前記電源入力端子１０と切断されている場合、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が無効であるため、スイッチング損失が低減される。言い換えれば、前記消費電力が低減される。
【００２７】
図２は、図１の前記電力変換装置の詳細な回路構成を示す概略回路図である。本実施形態では、前記スイッチングコンバータ１１は４つのスイッチ素子Qを有するフルブリッジインバータ回路である。上部のブリッジアームにおける２つスイッチ素子Qおよび下部ブリッジアームにおける２つスイッチ素子Qは互いに並列に接続されている。また、一実施形態では、前記スイッチングコンバータ１１は２つのスイッチ素子Qで構成されるハーフブリッジインバータ回路である。
【００２８】
前記カプラ回路１３はトランスTおよびコンデンサCを備える。前記トランスTの一次巻線アセンブリNfは前記信号インジェクタ１２と電気的に接続されている。言い換えれば、前記トランスTの前記一次巻線アセンブリNfは前記カプラ回路１３の前記第１の端部である。前記コンデンサCの第１の端部は前記トランスTの二次巻線アセンブリNsと電気的に接続されている。前記コンデンサCの第２の端部は前記電源入力端子１０と電気的に接続されている。言い換えれば、前記コンデンサCの前記第２の端部は前記カプラ回路１３の前記第２の端部である。また、前記信号Vfが高周波信号である場合、前記トランスTは高周波トランスである。
【００２９】
前記検出回路１４は、インピーダンス回路１４０および電圧検出器１４１を備える。前記インピーダンス回路１４０の第１の端部は前記トランスTの前記前記一次巻線アセンブリNfと電気的に接続されている。前記インピーダンス回路１４０の第２の端部は接地端子Gと電気的に接続されている。本実施形態で、前記インピーダンス回路１４０は抵抗Rを備える。すなわち、前記インピーダンス回路１４０はインピーダンス値を有する。このような状況の下では、前記信号インジェクタ１２の出力端および前記インピーダンス回路１４０は分圧器などに相当する。前記負荷９と前記電源入力端子１０の状態が切断から、前記負荷９と前記電源入力端子１０の状態が接続に切り替えられた場合、前記インピーダンス回路１４０の前記第１の端部(または、前記トランスTの前記前記一次巻線アセンブリNf)における電圧は、前記信号Vfに対する前記第１の変動値を有する。一方、前記負荷９と前記電源入力端子１０の状態が接続から切断に切り替えられた場合、前記インピーダンス回路１４０の第１の端部(または 前記トランスTの前記前記一次巻線アセンブリNf)における電圧は、前記信号Vfに対する前記第２の変動値を有する。
【００３０】
前記電圧検出器１４１の第１の端部は、前記トランスTの前記前記一次巻線アセンブリNfおよび前記インピーダンス回路１４０の前記第１の端部の第１の端部に電気的に接続されている。前記電圧検出器１４１の第２の端部は、前記コントローラ１５に電気的に接続されている。前記電圧検出器１４１は、前記電圧検出器１４１の前記第１の端部における前記電圧が前記第１の変動値または前記第２の変動値のいずれを有するのかを検出することができる。
【００３１】
図３は、図1の前記電力変換装置の詳細な回路構成の変形例を示す概略回路図である。本実施形態で、前記電力変換装置１は、電磁干渉（EMI）フィルタ３０をさらに備える。前記EMIフィルタ３０は、前記出力電圧Voutの前記高周波成分を除去するように、前記スイッチングコンバータ１１および前記電源入力端子１０の間に接続される。
【００３２】
図４は、図１の前記電力変換装置図の制御方法を示すフローチャートである。まず、ステップS1では、前記電力変換装置１が起動される。次に、ステップS2では、前記信号インジェクタ１２が信号Vfを生成する。ステップS3では、前記信号Vfが前記カプラ回路１３を介して前記電源入力端子１０に送信される。前記負荷９が前記電源入力端子１０と接続されているか、または前記電源入力端子１０と切断されているかの判定結果によって、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記信号Vfに対する前記第１の変動値または前記第２の変動値を有する。すなわち、前記負荷９が前記電源入力端子１０電気的に接続されている場合には、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記第１の変動値を有し、前記負荷９前記電源入力端子１０と切断されている場合には、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータは前記第２の変動値を有する。
【００３３】
ステップS4では、、前記検出回路１４前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値または前記第２の変動値のいずれを有するのかを検出する。ステップS5では、前記スイッチ素子Qのスイッチング動作は、前記検出回路１４の検出結果に基づき前記コントローラ１５によって選択的に有効化または無効化される。前記検出回路14の検出結果が、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第１の変動値を有するをことを示している場合には、前記コントローラ１５は前記負荷９を前記電源入力端子１０電気的に接続する。このような状況の下では、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が有効化される。前記検出回路１４の検出結果が、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータが前記第２の変動値を有していることを示している場合には、前記コントローラ１５は前記負荷９を前記電源入力端子１０と切断する。このような状況の下では、前記スイッチング素子Qの前記スイッチング動作が無効化される。
【００３４】
上述のように、本発明は電力変換装置及びその制御方法を提供する。前記電力変換装置は、電源入力端子と、スイッチングコンバータと、信号インジェクタと、カプラ回路と、検出回路と、コントローラとを備える。前記信号インジェクタは信号を生成する。前記信号は、前記カプラ回路を介して前記電源入力端子に送信される。前記負荷が前記電源入力端子と接続または切断のいずれの状態であるかの判定結果によって、前記カプラ回路１３の前記第１の端部における前記動作パラメータ（例えば、電圧）は前記信号に対する第１の変動値または第２の変動値のいずれかを有する。従って、前記負荷が前記電源入力端子と電気的に接続されている場合、前記コントローラによって前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が有効化され、また、前記負荷が前記電源入力端子と切断されている場合、前記コントローラによって前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が無効化される。前記負荷が前記電源入力端子と切断されている場合、前記スイッチング素子の前記スイッチング動作が無効であるため、スイッチング損失が低減される。言い換えれば、消費電力が低減される。
【００３５】
以上、本発明について、現在最も実用的且つ好ましい実施形態と考えられるものに関して説明してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定される必要はない。逆に、様々な改良及び類似の構成を添付の特許請求の範囲及び趣旨に含むことが意図されており、全ての改良及び類似の構成を包含するよう、最も広い解釈に従うべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2016135092000001.pdf