【手続補正書】
【提出日】平成30年10月11日(2018.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換装置の入力側と出力側との間においてエネルギーを伝達するためのエネルギー伝達素子を含む、前記電力変換装置において使用される制御回路であって、
前記制御回路が、前記電力変換装置の前記出力側に接続される第１の制御装置を備え、
前記第１の制御装置が、
前記電力変換装置の出力を表すフィードバック信号を受信するように接続され、前記フィードバック信号に応答して、オフ状態からオン状態への前記電力変換装置の前記入力側におけるスイッチの遷移を開始して、前記電力変換装置の前記入力側から前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達を調節するように、通信リンクを介して前記電力変換装置の前記入力側における第２の制御装置に制御信号を通信するように構成された、スイッチ制御信号生成器と、
前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達の終了に応答して振動する前記エネルギー伝達素子の出力端子における瞬間電圧を表す第１の信号に応答して、前記第２の制御装置に前記制御信号を通信するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された極値位置検出器と、
を含み、
実質的に、前記第１の信号が極値に達する時点において、前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの前記遷移が発生するように、前記極値位置検出器が、前記スイッチ制御信号生成器を有効化する、
制御回路。
【請求項２】
前記第１の信号の前記振動が、複数の極値を含み、
前記極値位置検出器は、前記エネルギーの伝達の終了後に発生する第１の極値に前記第１の信号が達する時点を推定するように構成され、および、前記第１の信号が前記第１の極値に達する前記推定された時点において前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの遷移が発生するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように構成される、
請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記極値位置検出器は、前記第１の極値の後に発生する後続の極値に前記第１の信号が達する時点を推定するように構成され、および、前記後続の極値に前記第１の信号が達する前記推定された時点において前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの前記遷移が発生するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように構成される、
請求項２に記載の制御回路。
【請求項４】
前記電力変換装置の前記入力側に接続された前記第２の制御装置であって、前記電力変換装置の前記入力側から前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達を調節するように、前記オン状態と前記オフ状態との間において前記電力変換装置の前記入力側における前記スイッチのスイッチングを制御するように構成された前記第２の制御装置をさらに備える、
請求項１に記載の制御回路。
【請求項５】
前記電力変換装置のＣＣＭ動作を検出したことに応答して、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された連続導通モード（ＣＣＭ）検出器をさらに備える、
請求項１に記載の制御回路。
【請求項６】
前記ＣＣＭ検出器が、前記第１の信号が出力グランド基準未満であることを検出したことに応答して、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された比較器を含む、
請求項５に記載の制御回路。
【請求項７】
前記第１の制御装置が、前記フィードバック信号をフィードバック閾値と比較するように接続されたフィードバック回路をさらに備え、
前記スイッチ制御信号生成器が、有効化されたときに、および、前記フィードバック信号が前記フィードバック閾値未満であることを前記フィードバック回路が示すとき、前記第２の制御装置に前記制御信号を通信するように構成される、
請求項１に記載の制御回路。
【請求項８】
前記第１の制御装置が、各スイッチングサイクル周期に少なくとも１回、前記スイッチ制御信号生成器が有効化されることを確実にするため、時間閾値後、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された時間満了検出回路をさらに備える、
請求項１に記載の制御回路。
【請求項９】
前記時間満了検出回路が、前記第１の信号の閾値数の振動の発生に応答して、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するようにさらに接続される、
請求項８に記載の制御回路。
【請求項１０】
電力変換装置の入力側と出力側との間においてエネルギーを伝達するためのエネルギー伝達素子を含む、前記電力変換装置において使用される制御回路であって、
前記制御回路が、前記電力変換装置の前記出力側に接続される第１の制御装置を備え、
前記第１の制御装置が、
前記電力変換装置の出力を表すフィードバック信号を受信するように接続され、前記フィードバック信号に応答して、オフ状態からオン状態への前記電力変換装置の前記入力側におけるスイッチの遷移を開始して、前記電力変換装置の前記入力側から前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達を調節するように通信リンクを介して前記電力変換装置の前記入力側における第２の制御装置に制御信号を通信するように構成された、スイッチ制御信号生成器と、
前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達の終了に応答して振動する前記エネルギー伝達素子の出力端子における瞬間電圧を表す第１の信号に応答して、前記第２の制御装置に前記制御信号を通信するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された極値位置検出器と、
を含み、
前記極値位置検出器がスイッチング窓期間を決定することと、前記第１の信号が極値に達することを含む前記スイッチング窓期間中に前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの前記遷移が発生するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化することとにより、前記第１の信号が極値に達する時点を推定するように構成される、
制御回路。
【請求項１１】
前記スイッチング窓期間中に前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの前記遷移が発生するように、前記スイッチの以前のスイッチングサイクルにおける前記電力変換装置の出力電圧の値を上回って前記第１の信号が振動する持続期間に応答して、前記極値位置検出器が、前記スイッチのスイッチングサイクル中に前記スイッチ制御信号生成器を有効化する、
請求項１０に記載の制御回路。
【請求項１２】
前記以前のスイッチングサイクルが、前記制御回路の始動後における前記通信リンクを介して前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間で通信することを含むハンドシェイク期間中に発生するスイッチングサイクルである、
請求項１１に記載の制御回路。
【請求項１３】
前記極値位置検出器が、前記電力変換装置の出力電圧を上回って前記第１の信号が振動する持続期間の、１未満の分数倍の期間にわたって、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように構成される、
請求項１０に記載の制御回路。
【請求項１４】
前記極値位置検出器が、前記出力電圧を上回って前記第１の信号が振動する前記持続期間の、中央に位置する３分の１の期間にわたって、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように構成される、
請求項１３に記載の制御回路。
【請求項１５】
前記極値位置検出器が、
前記第１の信号と前記電力変換装置の出力電圧とを受信するように、および、前記電力変換装置の前記出力電圧を上回って前記第１の信号が振動する持続期間を表す出力を生成するように接続された比較器と、
前記比較器の前記出力に応答して、前記出力電圧を上回って前記第１の信号が振動する前記持続期間を表す基準電圧を生成するように接続された基準電圧生成器と、
を含む、
請求項１０に記載の制御回路。
【請求項１６】
前記基準電圧生成器が、前記制御回路の始動後に前記通信リンクを介して前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間で通信することを含むハンドシェイク期間中に前記基準電圧を生成するように接続される、
請求項１５に記載の制御回路。
【請求項１７】
前記極値位置検出器が、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との間における次のハンドシェイク期間まで、前記基準電圧を記憶するように構成される、
請求項１６に記載の制御回路。
【請求項１８】
前記基準電圧生成器が、
タイミングコンデンサと、
前記第１の信号が前記出力電圧を上回ったことを示す前記比較器の前記出力に応答して、前記タイミングコンデンサを選択的に充電するように接続された電流源と、
を備え、
前記タイミングコンデンサにかかる電圧が、前記基準電圧を規定する、
請求項１５に記載の制御回路。
【請求項１９】
前記極値位置検出器が、
前記基準電圧を表すデジタル信号に前記基準電圧を変換するように接続されたアナログ・デジタル変換装置（ＡＤＣ）と、
前記スイッチの１つまたは複数のスイッチングサイクルにわたって前記デジタル信号を記憶するように前記ＡＤＣに接続されたラッチと、
をさらに含む、
請求項１５に記載の制御回路。
【請求項２０】
前記極値位置検出器が、
前記記憶されたデジタル信号を前記基準電圧に変換するように前記ラッチに接続されたデジタル・アナログ変換装置（ＤＡＣ）と、
前記基準電圧の第１の分数倍である第１の変更された基準電圧と、前記基準電圧の第２の分数倍である第２の変更された基準電圧と、を生成するように接続された分圧器回路と、
前記スイッチの各前記スイッチングサイクル中に前記第１の信号が前記出力電圧を上回った前記持続期間を表す充電電圧を生成するように接続された充電回路と、
前記第１の変更された基準電圧を前記充電電圧と比較したことに応答して、前記スイッチ制御信号生成器を有効化する有効化信号をアサートするように接続された窓開比較器と、
前記第２の変更された基準電圧を前記充電電圧と比較したことに応答して、前記有効化信号をアサート解除して前記スイッチ制御信号生成器を有効化することを停止するように接続された窓閉比較器と、
をさらに含む、
請求項１９に記載の制御回路。
【請求項２１】
前記第１の変更された基準電圧が、前記基準電圧の約３分の１であり、前記第２の変更された基準電圧が、前記基準電圧の約３分の２である、
請求項２０に記載の制御回路。
【請求項２２】
前記第１の変更された基準電圧と前記第２の変更された基準電圧とを低減して、絶縁されたインターフェースを通して前記電力変換装置の前記入力側における前記第２の制御装置に前記制御信号を通信するときの１つまたは複数の遅延を補償する、前記ＤＡＣに接続された遅延補償回路を、前記極値位置検出器がさらに含む、
請求項２０に記載の制御回路。
【請求項２３】
電力変換装置において使用される制御回路であって、
前記電力変換装置が、前記電力変換装置の入力側と出力側との間においてエネルギーを伝達するためのエネルギー伝達素子を備え、
前記制御回路が、前記電力変換装置の前記出力側に接続される第１の制御装置を備え、
前記第１の制御装置が、
前記電力変換装置の出力を表すフィードバック信号を受信するように接続され、前記フィードバック信号に応答して、オフ状態からオン状態への前記電力変換装置の前記入力側におけるスイッチの遷移を開始して、前記電力変換装置の前記入力側から前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達を調節するように、通信リンクを介して前記電力変換装置の前記入力側における第２の制御装置に制御信号を通信するように構成された、スイッチ制御信号生成器と、
前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達の終了に応答して振動する前記エネルギー伝達素子の出力端子における瞬間電圧を表す第１の信号に応答して、前記第２の制御装置に前記制御信号を通信するように前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように接続された極値位置検出器と、
を含み、
前記極値位置検出器が、前記第１の信号が出力グランド基準の値から前記電力変換装置の出力電圧の値まで増加するのにかかる第１の期間を決定することにより、前記第１の信号が極値に達する時点を推定するように構成され、
前記第１の信号が前記出力電圧を上回った後、前記第１の期間に実質的に等しい時間遅延を伴って、前記オフ状態から前記オン状態への前記スイッチの前記遷移が発生するように、前記スイッチ制御信号生成器を有効化するように、前記極値位置検出器がさらに構成された、
制御回路。
【請求項２４】
前記極値位置検出器が、
前記第１の信号を前記出力グランド基準と比較するように接続される第１の比較器と、
前記第１の信号を前記出力電圧と比較するように接続される第２の比較器と、
タイミングコンデンサと、
前記第１の信号が前記出力グランド基準の値より大きいことを前記第１の比較器の出力が示す場合と、前記第１の信号が前記出力電圧の値未満であることを前記第２の比較器の出力が示す場合との両方の場合に、前記タイミングコンデンサを充電するように接続された定電流源と、
を備え、
前記タイミングコンデンサにかかる電圧が、前記第１の期間を表す、
請求項２３に記載の制御回路。
【請求項２５】
前記オン状態と前記オフ状態との間で前記電力変換装置の前記入力側における前記スイッチのスイッチングを制御して前記電力変換装置の前記入力側から前記電力変換装置の前記出力側への前記エネルギーの伝達を調節するように構成された前記第２の制御装置をさらに備える、
請求項２３に記載の制御回路。
【請求項２６】
電力変換装置の入力側と出力側との間においてエネルギーを伝達するためのエネルギー伝達素子を含む、前記電力変換装置において使用される制御回路であって、
前記制御回路が、
前記電力変換装置に含まれる入力側スイッチのスイッチングを制御するように接続される入力側制御装置であって、制御信号に応答して、前記入力側スイッチをオン状態に切り替えるようにさらに結合された前記入力側制御装置と、
前記エネルギー伝達素子の出力端子において振動する電圧波形を検出するように接続される出力側制御装置であって、
前記入力側スイッチがオフ状態にあるときと、前記電力変換装置の出力側整流器要素が実質的にゼロの電流を導通しているときと、の両方の期間中、前記振動する電圧波形が振動し、
前記出力側制御装置が、実質的に、前記振動する電圧波形が極値に達する時点で、前記制御信号を生成するように構成される、
前記出力側制御装置と、
を備える、
制御回路。
【請求項２７】
前記出力側制御装置は、前記振動する電圧波形を表す前記第１の信号に応答して、前記振動する電圧波形が前記極値に達する前記時点を推定するように構成された極値位置検出器を含む、
請求項２６に記載の制御回路。
【請求項２８】
前記極値位置検出器が、スイッチング窓期間を決定することと、前記スイッチング窓期間中、前記出力側制御装置を有効化して前記制御信号を生成することとにより、前記振動する電圧波形が前記極値に達する前記時点を推定するように構成される、
請求項２７に記載の制御回路。
【請求項２９】
前記極値位置検出器は、前記振動する電圧波形が出力グランド基準の値から前記電力変換装置の出力電圧の値まで増加するのにかかる第１の期間を決定することにより、前記振動する電圧波形が前記極値に達する前記時点を推定するように構成され、
前記極値位置検出器は、前記振動する電圧波形が出力電圧を上回った後、前記出力側制御装置を有効化して、前記第１の期間に実質的に等しい時間遅延を伴って前記制御信号を生成するようにさらに構成される、
請求項２７に記載の制御回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
ブロック６０３は、巻線電圧ＶＷＮＤと出力電圧Ｖｏとを取得することによるハンドシェイク工程の開始を示し、これらは、次に、リンク６０９を通して上半リンギング検出ブロック６１１に伝達され、６１４を通して比較条件ブロック６１９（ＶＷＮＤ＞Ｖｏ、図３Ｂに示す比較器３１２を表す）にリンクされる。出力巻線電圧ＶＷＮＤが出力電圧Ｖｏ未満である場合（選択肢ＮＯ６１６）、出力整流ダイオード（図１に示すＤ２  １５５）が、依然、導通していることを示し、工程が終わって６１４に戻り、出力巻線電圧ＶＷＮＤが、出力電圧Ｖｏより大きくなる（選択肢ＹＥＳ６２３）まで待つ。既に出力グランド基準を基準として電圧信号ＶＷＮＤが正に増加しているこの時点において、緩和振動が始まり、ブロック６３３は、定電流源（図３Ｃに示すＩ１  ３４４）を使用した、充電電圧Ｖｃｈ３５２までのタイミングコンデンサ（図３Ｃに示すＣ１  ３５０）の充電を示す。ブロック６４３において上半リンギングの終了時、充電電圧Ｖｃｈ＝Ｖｒｅｆが読み取られ、リンク６４４を通して、デジタル値に変換するためＡＤＣブロック６４７に伝達されて、ラッチされる（保持される）。リンク６４８を通って、次に、ブロック６６３は、（図３Ｃに示すスイッチＳＤｃｈ３４７を通した）タイミングコンデンサの放電とリセットとを示す。工程６００Ａは、６６４を通してＤＡＣブロック６７３に続き、Ｖｒｅｆをデジタル値からアナログに変換し、基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’１と基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’２と、としてＶｒｅｆの分数倍を規定し（一例において、Ｖｒｅｆ＿ｔ’１＝１／３Ｖｒｅｆであり、Ｖｒｅｆ＿ｔ’２＝２／３Ｖｒｅｆである）、「スイッチング窓」期間を決定する。次に、「スイッチング窓」に対するこれらの基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’１と基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’２とが、ブロック６８３に伝達６７４され、ハンドシェイク工程が終了し、通常動作中６８４、各スイッチングサイクルにおける「スイッチング窓」検出の工程（図６Ｂに続く）のため、「スイッチング窓」の基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’１と基準Ｖｒｅｆ＿ｔ’２とが保持される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
しかし、ＶＦＢが、フィードバック閾値を上回っている場合（ＶＦＢ＞ＶＦＢ＿ｔｈ；選択肢ＮＯ６５３）、小ループが６５２に戻り、Ｖｒｅｆ−ｔ’２に達する（ピークスイッチング窓閉時）まで待つ。Ｖｒｅｆ−ｔ’２に達した／を上回った場合（選択肢ＹＥＳ６５７）、工程は、入力スイッチング要求を抑制する（ブロック６５８）。その一方で、条件ブロック６６０において、振動の数が判定され、カウンターが、最大カウントＮｍａｘ（一例において、４振動）に既に達している場合（選択肢ＹＥＳ６６２）、ピークスイッチング窓回路が無効化されて、タイミングコンデンサＣ１が放電され（ブロック６７０）、スイッチング要求は、ＶＦＢ＿ｔｈに達したＶＦＢに基づくことになる（ブロック６７５）。カウンターが、まだ、最大カウントＮｍａｘに達していない場合（選択肢ＮＯ６６１）、タイミングコンデンサＣ１を放電（ブロック５６５）し、カウント数を増やし、次の緩和リンギング／振動において新しいピークスイッチング窓を探索する（リンク６６６が戻って６２５からやり直す）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
上記の３つの事象／条件のいずれかの有効化によるＯＲゲート７８０の出力７８２は、ＡＮＤゲート７９０の第１の入力における有効化信号ＵＥＮＢＬを論理ハイに引く。ＡＮＤゲート７９０の第２の入力は、フィードバック比較器７３０の出力における信号７３３に接続されている。ＶＦＢ＜ＶＦＢ＿ｔｈのとき、電力変換装置出力は、調節された状態にあり、フィードバック比較器７３０の出力と、ＡＮＤゲート７９０の入力７３５とにおける信号７３３が論理ハイとなる結果、送信器ブロック７９５にＵＣＯＮＬ信号を提供するＡＮＤゲート７９０の出力が論理ハイ信号７９１となり、絶縁された通信リンク／結合７９２を通して、入力制御装置にスイッチング要求信号が伝達されて、入力スイッチのオン切り替えを指示する。