JP6820209B2 - 電力変換装置における可聴ノイズの低減 - Google Patents

Description

本発明は、概して、電力変換装置に関し、特に、軽負荷状態中の低スイッチング周波数に関連する可聴ノイズの影響を低減する制御装置に関する。

電子機器は、動作に電力を使用する。現在の多くの電子機器に給電するために、スイッチング電力変換装置が、その高効率と小寸法と軽量とを理由として一般的に使用される。従来の壁のコンセント差込口は、高電圧の交流を提供する。スイッチング電力変換装置では、エネルギー伝達素子を通して、高電圧の交流（ＡＣ：ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ）入力が変換されて、適切に調節された直流（ＤＣ：ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）出力を提供する。スイッチング電力変換装置制御回路は、通常、１つまたは複数の出力量を表す１つまたは複数の入力を検出することにより、および、閉ループにおいて出力を制御することにより、出力調節を提供する。動作時、デューティ比（典型的には、総スイッチング周期に対するスイッチのオン期間の比）を変化させることにより、スイッチング周波数を変化させることにより、または、スイッチング電力変換装置におけるスイッチの単位時間あたりのパルス数を変化させることにより、所望の出力を提供するためスイッチが使用される。

以下の図を参照しながら、本発明の非限定的かつ非網羅的な実施形態について説明し、異なる図の中の同様な参照符号は、別段の指定がない限り、同様な部分を示す。

本発明の教示に従った、制御装置を含む例示的なフライバックスイッチング電力変換装置の概略ブロック図を示す。 本発明の教示に従った、例示的な可聴ノイズ示唆回路の概略ブロック図を示す。 本発明の教示に従った、第１の周波数閾値回路と第２の周波数閾値回路との概略ブロック図を示す。 本発明の教示に従った、フィードバック要求信号と、ドライブ信号と、周波数スキップ信号と、保持信号と、ドレイン電流とに関係した信号を示す例示的なタイミング図を示す。 本発明の教示に従った、電流制限値の現在の状態を記憶する例示的な工程を示すフロー図である。 本発明の教示に従った、二次制御装置からフィードバック要求信号を受信するように接続された一次制御装置を含む例示的なフライバックスイッチング電力変換装置の概略図を示す。

図面中の複数の図にわたり、対応する参照符号が、対応する構成要素を示す。当業者は、図中の要素が簡潔かつ明確であるように描かれていることと、必ずしも一定の縮尺で描かれていないこととを理解すると考えられる。例えば、図中のいくつかの要素の寸法は、本発明の様々な実施形態をより理解しやすくするため、他の要素より誇張されている場合があり得る。さらに、市販に適した実施形態において有用または必要な、一般的だがよく理解されている要素は、多くの場合、本発明に係るこれらの様々な実施形態の図が見づらくなるのを防ぐため、描かれていない。

以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、多くの特定の詳細事項を記載している。しかし、本発明を実施する際に特定の詳細事項を必ずしも使用する必要がないことが、当業者には明らかだと考えられる。他の例では、よく知られた材料または方法については、本発明が理解しにくくなるのを防ぐため、詳細には説明しない。

本明細書中での、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一例（ｏｎｅ ｅｘａｍｐｌｅ）」または「例（ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ）」についての言及は、実施形態または例との関連で説明する特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書中の様々な場所で使用する「一実施形態において（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態において（ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一例（ｏｎｅ ｅｘａｍｐｌｅ）」または「例（ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ）」という語句は、必ずしもすべてが同じ実施形態または例に関するわけではない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態または例において任意の適切な組み合わせ、および／または部分的組み合わせで組み合わされ得る。特定の特徴、構造または特性は、説明する機能を提供する集積回路、電子回路、結合論理回路、または他の適切な構成要素に含まれ得る。加えて、本明細書と共に提供される図が当業者への説明を目的としていることと、図面が必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではないこととが理解される。

電力変換装置用の制御装置は、負荷にエネルギーを伝達するため、電力スイッチのスイッチングを制御する。フライバック変換器などの電力変換装置の場合、入力巻線から出力巻線にエネルギーを伝達するために変圧器が使用される。軽負荷状態中、効率要求により要求される場合には、電力損失を低減するため、電力スイッチのスイッチング周波数が低減する。２０ｋＨｚ未満のスイッチング周波数の場合、変圧器の機械的共振が可聴ノイズに寄与する。本発明の教示に従った例が、特定の周波数における電力スイッチのスイッチングを防ぐことにより可聴ノイズの影響を低減する。他の一例において、さらに周波数範囲内のスイッチングが省略され得ることにより、特定の周波数における電力スイッチのスイッチングが禁止される。

電力変換装置用の制御装置は、負荷に応じて電力スイッチの電流制限値を調節する。軽負荷状態中、制御装置は、電流制限値を著しく高め得、これが、より多くのエネルギーを注入する結果、このエネルギーが、可聴ノイズをもたらし得る。本発明の教示に従った例は、可聴ノイズを低減するため、何サイクルかにわたって特定の条件において電流制限値を保持し得る。言い換えると、軽負荷状態中、１または複数のサイクルにわたって、電流制限値の状態が固定されたまま維持し得る。

説明のため、図１は、交流入力電圧Ｖ_ＡＣ１０２と、整流器１０４と、整流された電圧Ｖ_ＲＥＣＴ１０６と、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４と、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４の一次巻線１１２と、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４の二次巻線１１６と、電力スイッチＳ１ １３４と、入力戻り１１７と、クランプ回路１１０と、整流器Ｄ１ １１８と、入力コンデンサＣ_ＩＮ１０８と、出力コンデンサＣ１ １２０と、負荷１２６と、検出回路１３０と、ワンショット回路１３２と、制御装置１４４とを含む例示的な電力変換装置１００の機能ブロック図を示す。

制御装置１４４は、駆動回路１４６と、可聴ノイズ示唆回路１４８と、電流制限値生成器回路１５０と、論理ゲート１５２、１５３、１５６と、ラッチ１５８、１６２とをさらに含む。制御装置１４４は、ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４と、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５と、リセット信号Ｕ_Ｒ１６３と、中断信号Ｕ_Ｐ１６０と、電流制限信号Ｕ_ＩＬＩＭ１６４とをさらに含む。

図１は、出力電圧Ｖ_Ｏ１２４と、出力電流Ｉ_Ｏ１２２と、出力量Ｕ_Ｏ１２８と、フィードバック信号Ｕ_ＦＢ１３１と、ドレイン電流Ｉ_Ｄ１４２と、電流検出信号１４０と、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３とをさらに示す。

図１に示す例示的なスイッチング電力変換装置１００は、フライバック構成で接続されており、フライバック構成は、本発明の教示による利益を享受し得るスイッチング電力変換装置の一例にすぎない。さらにスイッチング電力変換装置の他のよく知られた形態と構成とが、本発明の教示による利益を享受し得ることが理解される。加えて、図１に示す例示的な電力変換装置は、絶縁電力変換装置である。さらに非絶縁電力変換装置が本発明の教示による利益を享受し得ることが理解されなければならない。

電力変換装置１００は、未調節入力電圧から負荷１２６に出力電力を提供する。一実施形態において、入力電圧は、交流入力電圧Ｖ_ＡＣ１０２である。他の一実施形態において、入力電圧は、整流された電圧Ｖ_ＲＥＣＴ１０６などの整流された交流入力電圧である。整流器１０４は、整流された電圧Ｖ_ＲＥＣＴ１０６を出力する。一実施形態において、整流器１０４は、ブリッジ整流器であり得る。整流器１０４は、さらに、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４に接続している。本発明のいくつかの実施形態において、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４は、結合インダクタであり得る。他の実施形態において、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４は、変圧器であり得る。別の例において、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４は、インダクタであり得る。図１の例では、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４は、一次巻線１１２と二次巻線１１６との２つの巻線を含む。しかし、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４は、２つを上回る巻線を含み得ることが理解されなければならない。図１の例では、一次巻線１１２は、入力巻線とみなされ得、二次巻線１１６は、出力巻線とみなされ得る。一次巻線１１２は、さらに、スイッチＳ１ １３４に接続されており、スイッチＳ１ １３４は、さらに入力戻り１１７に接続されている。

加えて、図１の例では、クランプ回路１１０が、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４の一次巻線１１２の両端に接続されるように示される。入力コンデンサＣ_ＩＮ１０８は、一次巻線１１２とスイッチＳ１ １３４とにまたがって接続され得る。言い換えると、入力コンデンサＣ_ＩＮ１０８は、整流器１０４と入力戻り１１７とに接続され得る。

エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４の二次巻線１１６は、整流器Ｄ１ １１８に接続されている。図１の例では、整流器Ｄ１ １１８は、ダイオードとして例示される。しかし、いくつかの実施形態において、整流器Ｄ１ １１８は、同期整流器として使用されるトランジスタであり得る。図１において、出力コンデンサＣ１ １２０と負荷１２６との両方が、整流器Ｄ１ １１８に接続されるように示される。出力は、負荷１２６に提供され、調節された出力電圧Ｖ_Ｏ１２４と、調節された出力電流Ｉ_Ｏ１２２と、その２つの組み合わせとのいずれかとして提供され得る。

電力変換装置１００は、出力量Ｕ_Ｏ１２８として例示される出力を調節する回路をさらに備える。全体的に、出力量Ｕ_Ｏ１２８は、出力電圧Ｖ_Ｏ１２４と、出力電流Ｉ_Ｏ１２２と、その２つの組み合わせとのいずれかである。検出回路１３０は、出力量Ｕ_Ｏ１２８を検出するように接続され、出力量Ｕ_Ｏ１２８を表すフィードバック信号Ｕ_ＦＢ１３１を提供する。フィードバック信号Ｕ_ＦＢ１３１は、電圧信号または電流信号であり得る。一例において、検出回路１３０は、エネルギー伝達素子Ｔ１ １１４に含まれる別の巻線からの出力量Ｕ_Ｏ１２８を検出し得る。

他の一例において、制御装置１４４と検出回路１３０との間にガルバニック直流絶縁（図示せず）が存在し得る。ガルバニック直流絶縁は、光結合装置、コンデンサ、または磁気結合などの装置を使用することにより実装され得る。別の例において、検出回路１３０は、電力変換装置の出力１００からの出力量Ｕ_Ｏ１２８を検出する分圧器を使用し得る。

制御装置１４４は、検出回路１３０に接続されており、ワンショット回路１３２からフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３を受信する。制御装置１４４は、電流検出信号１４０を受信する端子をさらに含み、電力スイッチＳ１ １３４にドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４を提供する。電流検出信号１４０は、電力スイッチＳ１ １３４におけるドレイン電流Ｉ_Ｄ１４２を表し得る。電流検出信号１４０は、電圧信号または電流信号であり得る。加えて、制御装置１４４は、様々なスイッチングパラメータを制御して、電力変換装置１００の入力から電力変換装置１００の出力へのエネルギーの伝達を制御するため、電力スイッチＳ１ １３４にドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４を提供する。このようなパラメータの例として、スイッチング周波数、スイッチング周期、デューティ比、または電力スイッチＳ１ １３４のそれぞれのオン期間およびオフ期間が挙げられ得る。

動作時、フィードバック信号Ｕ_ＦＢ１３１が特定の閾値未満に低下すると、ワンショット回路１３２が有効化される。ワンショット回路１３２は、制御装置１４４にフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３を出力するように接続されている。一例において、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３は、パルスである。一例において、パルス長は、一定値であり得る。他の一例において、パルス長は、変化し得る。フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３は、制御装置１４４に、出力電圧または電流などのパラメータが、閾値未満に低下したことと、制御装置１４４が電力スイッチＳ１ １３４をオンに切り替えなければならないこととを知らせる。

軽負荷状態中、可聴ノイズに関係した周波数の間に発生するある期間中、より多くの電力を求める要求が起こり得る。制御装置１４４の可聴ノイズ示唆回路１４８は、ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４を受信して周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５を出力するように接続されている。排他窓、例えば、可聴ノイズ窓などの周波数内でドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４がスイッチングすることを引き起こし得るフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３が受信されると、電力スイッチＳ１ １３４は、スイッチングすることを可能にされない。一例において、制御装置１４４は、７ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの周波数窓内で電力スイッチＳ１ １３４をスイッチングしない。ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４後の遅延時間が、最大可聴ノイズ周波数の周期に達すると、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５は、論理ローから論理ハイに遷移し得る。ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４の意図される周波数が可聴ノイズ窓外である場合、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５は、論理ハイから論理ローに遷移し得る。言い換えると、ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４後の遅延時間が、最小可聴ノイズ周波数範囲の周期に等しい場合、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５は、論理ハイから論理ローに遷移し得る。

以下、可聴ノイズ窓外においてフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３が受信される制御装置１４４の動作について説明する。フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３が受信されると、ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４は、論理ローから論理ハイに遷移する。論理ゲート１５６は、第１の入力においてフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３を受信し、第２の入力において周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５を受信するように接続されている。一例において、論理ゲート１５６は、ＡＮＤゲートである。周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５が論理ローである場合、論理ゲート１５６の出力は、論理ローである。論理ゲート１５６の出力は、ラッチ１５８、１６２に接続されている。ラッチ１６２の出力が、保持信号Ｕ_Ｈ１５１を生成する。保持信号Ｕ_Ｈ１５１は、電力スイッチがスイッチングしてはならないときに対応する。正常動作中、保持信号Ｕ_Ｈ１５１は、論理ローである。ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４がトリガされる度に、ラッチ１６２の出力がリセットされる。ラッチ１５８の出力は、電流制限状態をラッチすることに対応する中断信号Ｕ_Ｐ１６０を生成する。正常動作中、保持信号Ｕ_Ｈ１５１は、論理ローである。

電流制限値生成器回路１５０は、中断信号Ｕ_Ｐ１６０を受信して、駆動回路１４６に電流制限信号Ｕ_ＩＬＩＭ１６４を出力するように接続されている。それに従って、通常動作中、電流制限信号Ｕ_ＩＬＩＭ１６４が調節され得る。

ここで、受信されたフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３が可聴ノイズ窓内において発生する制御装置１４４の動作について説明する。この動作中、可聴ノイズ示唆回路１４８の周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５は、論理ハイに遷移する。論理ゲート１５６の出力は、論理ハイに遷移し、ラッチ１５８、１６２をセットする。ラッチ１６２の出力は、論理ハイ保持信号Ｕ_Ｈ１５１を生成する。論理ゲート１５２は、保持信号Ｕ_Ｈ１５１とフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ１３３とを受信するように接続されている。一例において、論理ゲート１５２は、ＯＲゲートである。論理ゲート１５３は、論理ゲート１５２の出力と周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ１５５とを受信するように接続されている。一例において、論理ゲート１５３は、入力の１つがインバーターに接続されたＡＮＤゲートである。論理ゲート１５３の出力は、駆動回路１４６に接続されて、オン信号を提供する。

論理ゲート１５６の出力が論理ハイのとき、中断信号Ｕ_Ｐ１６０が、論理ハイに遷移して、電流制限値の状態が１つまたは複数のスイッチングサイクルにわたって固定化された状態に留まらなければならないことを示す。リセット信号Ｕ_Ｒ１６３によりラッチ１６０の出力がリセットされ得る。一例において、スイッチングサイクルを計数することに対応するカウンター回路から、リセット信号が生じ得る。

電流制限値生成器回路１５０は、中断信号Ｕ_Ｐ１６０を受信して、駆動回路１４６に電流制限値Ｕ_ＩＬＩＭ１６４を出力するようにも接続されている。前述のように、可聴ノイズ範囲の窓中に電流制限値を上げることは、可聴ノイズに寄与し得る。従って、電流制限値Ｕ_ＩＬＩＭ１６４は、連続したスイッチングサイクルにわたって固定されたまま維持し得る。一例において、電流制限値は、最小１スイッチングサイクルおよび最大４スイッチングサイクルにわたって固定されたまま維持し得る。電流制限値の状態が、中断されたまま維持する。他の一例において、電流制限値Ｕ_ＩＬＩＭ１６４は、設計に応じて低下または上昇され得る。

他の一例において、可聴ノイズ示唆回路１４８は、特定の周波数窓を排除するように動作し得る。言い換えると、ドライブ信号Ｕ_Ｄ１５４をスイッチングすることは、用途に応じて、どの範囲からもスイッチングすることを防止され得る。

図２Ａは、本発明の教示に従った、例示的な可聴ノイズ示唆回路の概略ブロック図を示す。可聴ノイズ示唆回路２４８は、ワンショット回路２６２、２６３と、ラッチ２７２と、第１の周波数閾値回路２７４と、第２の周波数閾値回路２７６と、論理ゲート２６６、２６９、２７０と、インバーター２６５とを含む。可聴ノイズ示唆回路２４８は、ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４を受信して、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ２５５を出力するように接続されている。

ここで、例えば、意図されるドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４が可聴ノイズ窓などの周波数排他窓内でスイッチングすることをフィードバック要求信号が誘起するか否かを判定する動作について説明する。可聴ノイズ検出回路２４８は、意図されるドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４が周波数排他窓内でスイッチングすることをフィードバック要求信号が誘起するか否かを判定する前に、第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数回路２７６とをリセットする。ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４は、ワンショット回路２６２を有効化する。ワンショット回路２６２の出力は、ラッチ２７２をセットするように接続されている。ラッチ２７２は、第１の周波数および第２の周波数閾値回路２７６を有効化する要求を記憶する。ラッチ２７２の出力端子は、論理ゲート２７０に接続されている。一例において、論理ゲート２７０は、ＡＮＤゲートである。論理ゲート２７０は、第１の入力において出力ラッチ２７２を受信するように、および、第２の入力においてインバーター２６５の出力を受信するように接続されている。ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４のパルスが論理ローに遷移したときに、論理ゲート２７０から記憶されたラッチ２７２の要求が伝播することが許容される。論理ゲート２７０の出力は、第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数閾値回路２７６とに接続されている。第１の周波数閾値回路２７４は、第１の周期に既に達しているときを示す第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０を出力するように接続されている。一例において、第１の周期は、７ｋＨｚなどの第１の周波数に対応し得る。第２の周波数閾値回路２７６は、第２の周期に既に達しているときを示す第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８を出力するように接続されている。一例において、第２の周期は、１５ｋＨｚなどの第２の周波数に対応し得る。第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０と第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８とは、論理ゲート２６６に入力される。一例において、論理ゲート２６６は、ＸＯＲゲートである。論理ゲート２６６は、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０と第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８とに応答して、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ２５５を生成するように接続されている。周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ２５５は、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０と第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８との間の期間において論理ハイに留まる。

論理ゲート２６９、ワンショット回路２６３のリセット経路を通して、ラッチ２７２がリセットされ得る。第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０が論理ローに遷移し、かつ、第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２８２が論理ローに遷移し、かつ、ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４が論理ローである場合に、ラッチ２７２がリセットされる。

第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数閾値回路２７６とは、ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４の各論理ハイ中にリセットされる。論理ゲート２６９は、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０と第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８とを受信するように接続されている。一例において、論理ゲート２６９は、ＮＯＲゲートである。第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０が論理ローであり、かつ、第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２が論理ローである場合、論理ゲート２６９の出力は、論理ハイである。論理ゲート２６９の出力は、ワンショット回路２６３に接続されている。ワンショット回路２６３の出力は、ラッチ２７２のリセット端子に接続されている。

図２Ｂは、本発明の教示に従った、第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数閾値回路２７６との概略ブロック図を示す。第１の周波数閾値回路２７４は、電流源２８２と、スイッチ２８３、２９２と、インバーター２９５と、第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４と、比較器２８６と、グランド基準２９７とを含む。第１の周波数閾値回路２７４は、電位Ｖ_Ｐ２８１と、電圧基準Ｖ_ＲＥＦ２８５と、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０とをさらに含む。

動作時、第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数閾値回路２７６とが同じように動作する。スイッチ２８３は、論理ゲート２７０の出力信号に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている。スイッチ２８３がオフであるとき、スイッチ２９２がオンであり、第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４は、グランド基準２９７に放電される。第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４は、スイッチ２８３がオンに切り替わる前に、完全に放電されなければならない。スイッチ２８３がオンであり、かつ、スイッチ２９２がオフである場合、電位Ｖ_Ｐ２８１を伴う電流源２８２が第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４を充電する。第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４の大きさおよび／または電流源２８２の値は、第１の周波数に対応した固定期間に対して選択され得る。一例において、第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４の大きさは、第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０より大きなものであり得る。第１のコンデンサＣ_Ｐ１ ２８４の電圧が、電圧基準Ｖ_ＲＥＦ２８５を上回ると、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ２８０は、論理ローに遷移する。

第２の周波数閾値回路２７６は、電流源２８８と、スイッチ２８９、２９３と、インバーター２９６と、第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０と、比較器２９２と、グランド基準２９８とを含む。第２の周波数閾値回路２７６は、第２の電位Ｖ_Ｐ２ ２８７と、電圧基準Ｖ_ＲＥＦ２９１と、第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８とをさらに含む。

スイッチ２８９は、ラッチ２７２の出力信号２７３に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている。スイッチ２８９がオフであり、かつ、スイッチ２９３がオンであるとき、第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０が、グランド基準２９８に放電される。第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０は、スイッチ２８９がオンに切り替わる前に、完全に放電されなければならない。スイッチ２８９がオンであり、かつ、スイッチ２９３がオフである場合、電位Ｖ_Ｐ２ ２８７を伴う電流源２８８が、第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０を充電する。第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２９０の大きさおよび／または電流源２８８の値は、第２の周波数に対応した固定期間に対して選択され得る。第２のコンデンサＣ_Ｐ２ ２８４の電圧が電圧基準Ｖ_ＲＥＦ２９１を上回ると、第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２ ２７８は、論理ローに遷移する。

他の一例において、第１の周波数閾値回路２７４と第２の周波数閾値回路２７６とは、デジタルタイマー回路を使用して実装され得る。デジタルタイマー回路は、ドライブ信号Ｕ_Ｄ２５４から開始信号を受信し得る。

図３は、本発明の教示に従った、フィードバック要求信号と、ドライブ信号と、周波数スキップ信号と、保持信号と、ドレイン電流とに関係した信号を示す例示的なタイミング図を示す。

第１のタイミング図は、パルス列として示されるフィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３を示す。第２のタイミング図は、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４を示す。第３のタイミング図は、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５を示す。第４のタイミング図は、保持信号Ｕ_Ｈ３６４を示す。第５のタイミング図は、ドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５を示す。

通常動作中、時間ｔ１において、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３が、論理ハイに遷移する。図１の制御装置は、電力スイッチのスイッチングが可聴ノイズ窓内において発生したか否かを判定し得る。その状態に該当する場合、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５および保持信号が、論理ハイに遷移する。

時間ｔ１において、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５は、論理ハイに遷移せず、保持信号Ｕ_Ｈ３６０が、論理ハイではない。各フィードバック要求中、第１の周波数閾値回路と第２の周波数閾値回路とのタイマーが、第１の周波数信号Ｕ_Ｆ３８０と第２の周波数Ｕ_Ｆ２ ３８２とに示すように有効化される。保持信号Ｕ_Ｈ３６４は、論理ローに留まる。通常動作中、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４は、対応するドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５を伴って、論理ハイに遷移する。

時間ｔ２において、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４が論理ローに遷移し、ドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５がゼロに落ちる。

時間ｔ３において、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５は、論理ハイに遷移する。第１の周波数信号Ｕ_Ｆ３８０の長さと第２の周波数信号Ｕ_Ｆ２の長さとが、それらの期間に対応する。周期は、周波数の逆数である。時間ｔ３において、フィードバック要求事象が、この時点ではまだ発生しておらず、その結果、何も変化しない。

時間ｔ４において、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５が論理ローに遷移して、可聴周波数窓の終端を知らせる。時間ｔ５において、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３が、論理ハイに遷移し、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４が、対応するドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５と共に、論理ハイに遷移する。時間ｔ６において、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４が、論理ローに遷移し、ドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５が、ゼロに落ちる。さらに、第１の周波数閾値回路と第２の周波数閾値回路とが有効化される。

時間ｔ７において、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３は、論理ハイに遷移する。可聴ノイズ窓内で発生する期間中、フィードバック要求信号が受信されたとき、保持信号Ｕ_Ｈ３６４が論理ハイに遷移する。言い換えると、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３の論理ハイ状態に応答して、および、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５がさらに論理ハイであるとき、保持信号Ｕ_Ｈ３６４が論理ハイに遷移する。ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４は、可聴ノイズ窓の終端まで、論理ハイ信号に遷移することが許可されない。

時間ｔ８において、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５が論理ローであり、かつ、保持信号Ｕ_Ｈ３６０が論理ハイであるとき、ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４が論理ハイに遷移する。ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４が遷移することを許可されると、保持信号Ｕ_Ｈ３６４が論理ローに遷移する。上述のように、電流制限値は、１スイッチングサイクルを越えて保持され得る。言い換えると、電流制限値は、連続したスイッチングサイクルにわたって、同じ値に留まり得る。一例において、値は、完全な電流制限値の３０パーセントを表し得る。時間ｔ８において示されるように、ドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５は、時間ｔ１と時間ｔ５とのドレイン電流に比べて低い値である。

時間ｔ９において、フィードバック要求信号Ｕ_ＦＢＲ３３３は、論理ハイに遷移する。第１の周波数閾値回路と第２の周波数閾値回路とのタイマーが有効化される。ドライブ信号Ｕ_Ｄ３５４は、対応するドレイン電流Ｉ_Ｄ３５５と共に、論理ハイに遷移する。ｔ９後のある時点で、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５は、論理ハイに遷移する。時間ｔ１０において、周波数スキップ信号Ｕ_ＦＳ３５５は、論理ローに遷移する。

図４は、本発明の教示に従った、スイッチング電力変換装置を制御するために使用される電流制限値を保持する例示的なプロセスを示すフロー図である。工程４００は、開始ブロック４０２から始まる。工程４００は、ブロック４０４に進む。判定ブロック４０４において、制御装置（例えば、図１の制御装置１４４）は、フィードバック要求信号が既に受信されたか否かを判定する。フィードバック要求信号がまだ受信されていない場合、工程４００は、判定ブロック４０４に戻る。フィードバック要求信号が既に受信されている場合、工程４００は、判定ブロック４０６に進む。判定ブロック４０６において、可聴ノイズ示唆回路は、フィードバック要求が周波数排他範囲内であるか否かを判定する。フィードバック要求が周波数排他範囲内ではない場合、工程４００は、ブロック４２０に進む。ブロック４２０において、制御装置が軽負荷状態ではなく、制御装置は、正常動作を再開する。工程４００は、最初に戻る。

フィードバック要求が周波数排他範囲内である場合、工程４００は、ブロック４０８に進む。ブロック４０８において、周波数排他範囲の残りの期間にわたって電力スイッチのスイッチングが抑制される。電流制限値の現在の状態がラッチされる。

図５は、本発明の教示に従った、二次制御装置からフィードバック要求信号を受信するように接続された一次制御装置を含む例示的なフライバックスイッチング電力変換装置の概略図を示す。図示した例に示すように、電力変換装置５００は、入力コンデンサ５０８と、入力戻り５１７と、クランプ回路５１０と、エネルギー伝達素子Ｔ１ ５１４と、一次巻線５１２と、二次巻線５１６と、電力スイッチＳ１ ５３４と、出力コンデンサＣ１ ５２０と、出力整流器５２１と、出力戻り５１９と、検出回路５３０とをさらに含む。図５に、入力電圧Ｖ_ＩＮ５０６と、出力電圧Ｖ_Ｏ５２４と、出力電流Ｉ_Ｏ５２２と、出力量Ｕ_Ｏ５２８と、二次ドライブ信号５９０とをさらに示す。制御装置５９４は、一次制御装置５８８と二次制御装置５８７とに加えて、制御装置５８７と５８８との間の通信リンク５８９を含むものとしてさらに図示される。図示されるように、二次制御装置５８７は、スイッチ要求回路５９２をさらに含み、二次ドライブ信号５９０に接続されている。

図５に示す例示的な電力変換装置５００は、図１に示す電力変換装置１００といくつかの類似点を共有する。制御装置５９４は、一次制御装置５８８を含み、一次制御装置５８８は、一例において、図１の制御装置１４４と実質的に同様であり得、電力スイッチＳ１ ５３４のスイッチングを制御するドライブ信号５４５を生成する。しかし、図５に示す電力変換装置５００の出力整流器５２１は、同期整流器回路として例示され、制御装置５９４は、出力整流器５２１の同期整流器回路を制御する二次ドライブ信号５９０を生成する二次制御装置５８７をさらに含み得る。本発明の教示が不明瞭とならないように、説明を目的として図１に詳細に示す特定の構成要素が図５では省略されていることも理解されなければならない。同様に命名して番号付けした要素は、上述のように接続され、機能を果たす。

図５に図示した例に示すように、同期整流器５２１は、二次巻線５１６と出力コンデンサＣ１ ５２０とに接続されている。示される例において、同期整流器５２１は、スイッチ（トランジスタとして例示される）とダイオードとを含む。一例において、ダイオードは、外部から接続されたショットキーダイオードであり得る。同期整流器５２１は、二次制御装置５８７から二次ドライブ信号５９０を受信するように接続されている。一次制御装置５８８と二次制御装置５８７とは、モノリシック集積回路として実装され得るか、または、ディスクリート型電気部品またはディスクリート型部品と集積型部品との組み合わせと共に実装され得る。一次制御装置５８８と二次制御装置５８７とスイッチＳ１ ５３４とは、ハイブリッド集積回路とモノリシック集積回路とのいずれかとして製造される集積回路の一部を形成し得る。しかし、一次制御装置５８８と二次制御装置５８７との両方が単一の制御装置パッケージに含まれる必要はないことが理解されなければならない。

一次制御装置５８８は、電力スイッチＳ１ ５３４のスイッチングを制御するドライブ信号Ｕ_Ｄ５５４を出力するように接続されており、二次制御装置５８７は、同期整流器５２１のスイッチングを制御する二次ドライブ信号５９０を出力するように接続されている。一次制御装置５８８と二次制御装置５８７とは、通信リンク５８９を介して通信し得る。

図１と同様に、二次制御装置５８７は、フィードバック信号Ｕ_ＦＢ５３１を受信し、所与のスイッチングサイクル期間中、電力スイッチＳ１ ５３４がオンに切り替えられなければならないか否かを、または、スイッチングサイクル期間中、スイッチＳ１ ５３４がオンに切り替えられなければならない持続期間を決定し得る。二次制御装置５８７は、電力スイッチＳ１ ５３４を制御するため、通信リンク５８９を介して一次制御装置５８８にコマンドを送信し得る。一次スイッチＳ１ ５３４および同期整流器５２１とは、全体的に、同時にオンに切り替えられない。

本発明に関して示す例についての上記の説明は、要約で説明している事項を含め、網羅的であることも、開示される形態そのものに限定することも意図していない。本発明の特定の実施形態および例は、本明細書において例示を目的として説明しているが、本発明のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく様々な同等な変更が可能である。実際、説明のために具体的で例示的な電圧、電流、周波数、出力範囲値、時間などを提示していることと、本発明の教示に従った他の実施形態および実施例において他の値も使用し得ることとが理解される。

前述の詳細な説明を考慮して、本発明の例に対してこれらの変更を適用し得る。後述の請求項で使用する用語は、本発明を明細書と請求項とに開示する特定の実施形態に限定するように解釈してはならない。むしろ、範囲は、後述の請求項により完全に定義しなければならず、確立された請求項の解釈の原則に従って解釈しなければならない。従って、本明細書および図は、限定するものではなく例示的なものとみなされる。

Claims (20)

1. 電力変換装置において使用される制御装置であって、
   電力スイッチを通る電流を表す電流検出信号に応答して、および、前記電力変換装置の出力を表すフィードバック信号に応答して、前記電力変換装置の前記電力スイッチのスイッチングを制御するドライブ信号を生成して、前記電力変換装置の入力から前記電力変換装置の前記出力へのエネルギーの伝達を制御するように接続された駆動回路と、
   前記電力変換装置の前記出力に接続された負荷に応答した電流制限信号を生成するように接続された電流制限値生成器であって、前記駆動回路が、前記電流制限信号にさらに応答して前記ドライブ信号を生成するように接続された、前記電流制限値生成器と、
   前記ドライブ信号を受信し、前記ドライブ信号に応答して、前記ドライブ信号の意図される周波数が可聴ノイズ周波数窓内であるときを示す周波数スキップ信号を生成するように接続された可聴ノイズ検出回路であって、前記ドライブ信号の前記意図される周波数が前記可聴ノイズ周波数窓内であることを前記周波数スキップ信号が示すとき、前記電流制限値生成器により生成される前記電流制限信号の状態が、固定されるように接続されており、前記ドライブ信号の前記意図される周波数が、前記電力スイッチの要求される各スイッチング事象間の周期の逆数である、前記可聴ノイズ検出回路と、
   前記電流制限値生成器を制御して前記電流制限信号を保持するように接続された保持信号を生成するように接続された第１のラッチであって、前記第１のラッチが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答して、および、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答して、前記保持信号を生成するように接続されている、前記第１のラッチと、
   を備える、制御装置。
2. 前記電流制限値生成器を制御して前記電流制限信号の前記状態をラッチするように接続された中断信号を生成するように接続された第２のラッチであって、前記第２のラッチが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答して、および、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答して、前記中断信号を生成するように接続されている、前記第２のラッチと、
   前記第１のラッチと前記第２のラッチとにより受信されるように接続された出力を含む第１の論理ゲートであって、前記第１の論理ゲートが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号を受信するように接続された第１の入力を含み、前記第１の論理ゲートが、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第１の論理ゲートと、
   前記第１のラッチの出力を受信するように接続された第１の入力を含む第２の論理ゲートであって、前記第２の論理ゲートが、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第２の論理ゲートと、
   前記駆動回路により受信されるように接続された出力を含む第３の論理ゲートであって、前記第３の論理ゲートが、前記第２の論理ゲートの出力を受信するように接続された第１の入力を含み、前記第３の論理ゲートが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第３の論理ゲートと、
   をさらに備える、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記可聴ノイズ検出回路が、
   前記ドライブ信号に応答してセットされるように接続された第３のラッチと、
   前記第３のラッチの出力に応答して、第１の閾値周波数を上回る周波数において前記ドライブ信号のパルスが検出されたか否かを示す第１の周波数信号を出力するように接続された第１の周波数閾値回路と、
   前記第３のラッチの前記出力に応答して、第２の閾値周波数未満の周波数において前記ドライブ信号の前記パルスが検出されたか否かを示す第２の周波数信号を出力するように接続された第２の周波数閾値回路と、
   前記第３のラッチと前記第１の周波数閾値回路と前記第２の周波数閾値回路とに応答して、前記ドライブ信号の前記周波数が前記可聴ノイズ周波数窓内であることを示す前記周波数スキップ信号を生成するように接続された第４の論理ゲートであって、前記可聴ノイズ周波数窓が、前記第１の閾値周波数と前記第２の閾値周波数との間である、前記第４の論理ゲートと、
   を備える、
   請求項１に記載の制御装置。
4. 前記第３のラッチが、前記第１の周波数閾値回路と前記第２の周波数閾値回路とに応答してリセットされるように接続されている、
   請求項３に記載の制御装置。
5. 前記第１の周波数閾値回路が、
   第１の電流源と、
   第１のコンデンサと、
   前記第１の電流源と前記第１のコンデンサとの間に接続された第１のスイッチであって、前記第１のスイッチが、前記第３のラッチの前記出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第１のスイッチと、
   前記第１のコンデンサの第１の端部と前記第１のコンデンサの第２の端部との間に接続された第２のスイッチと、
   前記第２のスイッチと前記第３のラッチの前記出力との間に接続された第１のインバーターであって、前記第２のスイッチが、前記第１のインバーターの出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第１のインバーターと、
   前記第１のコンデンサに接続されて、前記第１のコンデンサにかかる電圧と第１の電圧基準との第１の比較に応答して、前記第１の周波数信号を出力する第１の比較器と、
   を備える、
   請求項３に記載の制御装置。
6. 前記第２の周波数閾値回路が、
   第２の電流源と、
   第２のコンデンサと、
   前記第２の電流源と前記第２のコンデンサとの間に接続された第３のスイッチであって、前記第３のスイッチが、前記第３のラッチの前記出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第３のスイッチと、
   前記第２のコンデンサの第１の端部と前記第２のコンデンサの第２の端部との間に接続された第４のスイッチと、
   前記第４のスイッチと前記第３のラッチの前記出力との間に接続された第２のインバーターであって、前記第４のスイッチが、前記第２のインバーターの出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第２のインバーターと、
   前記第２のコンデンサに接続されて、前記第２のコンデンサにかかる電圧と第２の電圧基準との第２の比較に応答して、前記第２の周波数信号を出力する第２の比較器と、
   を備える、
   請求項５に記載の制御装置。
7. 前記第１のコンデンサの大きさは、前記第２のコンデンサの大きさより小さい、
   請求項６に記載の制御装置。
8. 前記周波数スキップ信号が、前記ドライブ信号後の期間が最大可聴ノイズ周波数の周期に到達したことに応答して、論理ロー状態から論理ハイ状態に遷移し、前記ドライブ信号後の前記期間が最小可聴ノイズ周波数の周期に到達したことに応答して、前記論理ハイ状態から前記論理ロー状態に遷移する、
   請求項１に記載の制御装置。
9. 電力変換装置であって、
   前記電力変換装置が、
   前記電力変換装置の入力と前記電力変換装置の出力との間に接続されたエネルギー伝達素子と、
   前記エネルギー伝達素子と前記電力変換装置の前記入力とに接続された電力スイッチと、
   前記電力変換装置の前記出力を表すフィードバック信号を生成するように接続された検出回路と、
   前記電力スイッチに接続された制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置が、
   前記電力スイッチを通る電流を表す電流検出信号に応答して、および前記フィードバック信号に応答して、前記電力変換装置の前記電力スイッチのスイッチングを制御するドライブ信号を生成して、前記電力変換装置の前記入力から前記電力変換装置の前記出力への前記エネルギー伝達素子を通したエネルギーの伝達を制御するように接続された駆動回路と、
   前記電力変換装置の前記出力に接続された負荷に応答した電流制限信号を生成するように接続された電流制限値生成器であって、前記駆動回路が、前記電流制限信号にさらに応答して、前記ドライブ信号を生成するように接続された、前記電流制限値生成器と、
   前記ドライブ信号を受信して、前記ドライブ信号に応答して、前記ドライブ信号の意図される周波数が可聴ノイズ周波数窓内であるときを示す周波数スキップ信号を生成するように接続された可聴ノイズ検出回路であって、前記ドライブ信号の前記周波数が前記可聴ノイズ周波数窓内であることを前記周波数スキップ信号が示すとき、前記電流制限値生成器により生成される前記電流制限信号の状態が、固定されるように接続されており、前記ドライブ信号の前記意図される周波数が、前記電力スイッチの要求されるスイッチング事象の各々の間の周期の逆数である、前記可聴ノイズ検出回路と、
   前記電流制限値生成器を制御して前記電流制限信号を保持するように接続された保持信号を生成するように接続された第１のラッチであって、前記第１のラッチが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答して、および、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答して、前記保持信号を生成するように接続された、前記第１のラッチと、
   を含む、
   電力変換装置。
10. 前記制御装置が、
    前記電流制限値生成器を制御して前記電流制限信号の前記状態をラッチするように接続された中断信号を生成するように接続された第２のラッチであって、前記第２のラッチが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答して、および、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答して、前記中断信号を生成するように接続されている、前記第２のラッチと、
    前記第１のラッチと前記第２のラッチとにより受信されるように接続された出力を含む第１の論理ゲートであって、前記第１の論理ゲートが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号を受信するように接続された第１の入力を含み、前記第１の論理ゲートが、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第１の論理ゲートと、
    前記第１のラッチの出力を受信するように接続された第１の入力を含む第２の論理ゲートであって、前記第２の論理ゲートが、前記電力変換装置の前記出力を表す前記フィードバック信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第２の論理ゲートと、
    前記駆動回路により受信されるように接続された出力を含む第３の論理ゲートであって、前記第３の論理ゲートが、前記第２の論理ゲートの出力を受信するように接続された第１の入力を含み、前記第３の論理ゲートが、前記可聴ノイズ検出回路により生成された前記周波数スキップ信号に応答するように接続された第２の入力を含む、前記第３の論理ゲートと、
    をさらに備える、
    請求項９に記載の電力変換装置。
11. 前記可聴ノイズ検出回路が、
    前記ドライブ信号に応答してセットされるように接続された第３のラッチと、
    前記第３のラッチの出力に応答して、第１の閾値周波数を上回る周波数において前記ドライブ信号のパルスが検出されたか否かを示す第１の周波数信号を出力するように接続された第１の周波数閾値回路と、
    前記第３のラッチの前記出力に応答して、第２の閾値周波数未満の周波数において前記ドライブ信号の前記パルスが検出されたか否かを示す第２の周波数信号を出力するように接続された第２の周波数閾値回路と、
    前記第３のラッチと前記第１の周波数閾値回路と前記第２の周波数閾値回路とに応答して、前記ドライブ信号の前記周波数が前記可聴ノイズ周波数窓内であることを示す前記周波数スキップ信号を生成するように接続された第４の論理ゲートであって、前記可聴ノイズ周波数窓が、前記第１の閾値周波数と前記第２の閾値周波数との間である、前記第４の論理ゲートと、
    を備える、
    請求項９に記載の電力変換装置。
12. 前記第３のラッチが、前記第１の周波数閾値回路と前記第２の周波数閾値回路とに応答して、リセットされるように接続されている、
    請求項１１に記載の電力変換装置。
13. 前記第１の周波数閾値回路が、
    第１の電流源と、
    第１のコンデンサと、
    前記第１の電流源と前記第１のコンデンサとの間に接続された第１のスイッチであって、前記第１のスイッチが、前記第３のラッチの前記出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第１のスイッチと、
    前記第１のコンデンサの第１の端部と前記第１のコンデンサの第２の端部との間に接続された第２のスイッチと、
    前記第２のスイッチと前記第３のラッチの前記出力との間に接続された第１のインバーターであって、前記第２のスイッチが、前記第１のインバーターの出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第１のインバーターと、
    前記第１のコンデンサに接続されて、前記第１のコンデンサにかかる電圧と第１の電圧基準との第１の比較に応答して、前記第１の周波数信号を出力する第１の比較器と、
    を備える、
    請求項１１に記載の電力変換装置。
14. 前記第２の周波数閾値回路が、
    第２の電流源と、
    第２のコンデンサと、
    前記第２の電流源と前記第２のコンデンサとの間に接続された第３のスイッチであって、前記第３のスイッチが、前記第３のラッチの前記出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第３のスイッチと、
    前記第２のコンデンサの第１の端部と前記第２のコンデンサの第２の端部との間に接続された第４のスイッチと、
    前記第４のスイッチと前記第３のラッチの前記出力との間に接続された第２のインバーターであって、前記第４のスイッチが、前記第２のインバーターの出力に応答して、スイッチオンおよびスイッチオフされるように接続されている、前記第２のインバーターと、
    前記第２のコンデンサに接続されて、前記第２のコンデンサにかかる電圧と第２の電圧基準との第２の比較に応答して、前記第２の周波数信号を出力する第２の比較器と、
    を備える、
    請求項１３に記載の電力変換装置。
15. 前記第１のコンデンサの大きさが、前記第２のコンデンサの大きさより小さい、
    請求項１４に記載の電力変換装置。
16. 前記電力変換装置の前記出力に接続されて、前記電力変換装置の前記出力を整流する整流器をさらに備える、
    請求項９に記載の電力変換装置。
17. 前記整流器が、ダイオードを備える、
    請求項１６に記載の電力変換装置。
18. 前記整流器が、前記電力変換装置の前記出力を整流するように接続されたスイッチを備える同期整流器回路である、
    請求項１６に記載の電力変換装置。
19. 前記フィードバック信号に応答して、前記電力変換装置の前記出力を整流する前記同期整流器回路により受信されるように接続された二次制御信号を生成するように接続された二次制御装置をさらに備える、
    請求項１８に記載の電力変換装置。
20. 前記周波数スキップ信号が、前記ドライブ信号後の期間が最大可聴ノイズ周波数の周期に到達したことに応答して、論理ロー状態から論理ハイ状態に遷移し、前記ドライブ信号後の前記期間が最小可聴ノイズ周波数の周期に到達したことに応答して、前記論理ハイ状態から前記論理ロー状態に遷移する、
    請求項９に記載の電力変換装置。

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