信號產(chǎn)生電路、電壓變換裝置及信號產(chǎn)生方法與流程

文檔序號：11335014閱讀：185來源：國知局

本發(fā)明涉及具備產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號的產(chǎn)生部和根據(jù)目標的占空比來設定能夠?qū)Ξa(chǎn)生部設定的周期及接通時間各自的可設定值的控制部的信號產(chǎn)生電路、電壓變換裝置及信號產(chǎn)生方法。

背景技術：

以往，通過利用pwm(pulsewidthmodulation：脈寬調(diào)制)信號驅(qū)動開關元件來變換電壓的電壓變換裝置得到了廣泛利用。在該pwm控制方式的電壓變換裝置中，例如基于電壓的目標值來算出電壓指令值，通過將與算出的電壓指令值相應的值對pwm信號的產(chǎn)生部設定，來產(chǎn)生具有與設定的值相應的占空比的pwm信號。這樣，通過根據(jù)電壓的目標值來使驅(qū)動開關元件的pwm信號的占空比變化，能夠得到與電壓的目標值相應的輸出電壓。

在此，在能夠?qū)wm信號的產(chǎn)生部設定的值(以下，稱作可設定值)的最小單位(即最小的增量)比較大的情況下，相對于目標值的變化無法使pwm信號的占空比平滑地變化，輸出電壓會呈階梯狀地變化。另外，例如，在作為pwm控制的操作量而算出應該對pwm信號的產(chǎn)生部設定的目標的值的情況下，在可設定值的最小單位比目標的值的最小單位大時，相對于電壓的目標值的變化及負載變動無法使pwm信號的占空比平滑地變化，輸出電壓會產(chǎn)生誤差。

對此，在專利文獻1中公開了一種pwm變換器，在針對pwm控制的每個周期運算pwm信號的接通/斷開時間時，通過以舍掉以電壓指令值為被除數(shù)的相除的余數(shù)的方式運算，來算出接通/斷開時間，基于算出結果來輸出pwm脈沖。在上述的運算中產(chǎn)生的余數(shù)相當于未反映于接通/斷開時間而被舍棄掉的電壓指令值。

在該pwm變換器中，通過將舍掉的余數(shù)與下一周期以后的運算中的電壓指令值依次相加，來將在上次的運算中未反映于接通/斷開時間的余數(shù)在下次的運算時反映于新的接通/斷開時間，將此時的余數(shù)反映于再下一次的運算，并重復該動作。因而，能夠使對于pwm信號的產(chǎn)生部設定的接通/斷開時間的平均值接近本來應該設定的目標的接通/斷開時間。即，能夠使對產(chǎn)生部設定的值的最小單位平均小于實際的最小單位。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平3-98470號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，在專利文獻1所公開的技術中，由于針對pwm控制的每個周期執(zhí)行包含相除的運算來決定pwm信號的接通/斷開時間，所以每個周期會產(chǎn)生龐大的處理負荷。因而，在處理能力低的廉價的微型計算機中，可能會無法使上述的運算處理在pwm控制的一個周期內(nèi)完成。

本發(fā)明鑒于這樣的情況而完成，其目的在于，提供能夠使對產(chǎn)生部設定的值的最小單位實質(zhì)上小于實際的最小單位的信號產(chǎn)生電路、電壓變換裝置及信號產(chǎn)生方法，該產(chǎn)生部產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的一方案的信號產(chǎn)生電路具備：產(chǎn)生部，產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號；控制部，根據(jù)目標的占空比來設定能夠?qū)λ霎a(chǎn)生部設定的周期及接通時間各自的可設定值，所述產(chǎn)生部對外部的電壓變換電路產(chǎn)生pwm信號，通過對所述電壓變換電路進行pwm控制來變換電壓，其特征在于，所述控制部具備：第一決定部，針對所述信號的每n周期(n是2以上的自然數(shù))，以使具有與規(guī)定的周期和所述目標的占空比之積接近的接通時間的信號產(chǎn)生的方式?jīng)Q定對所述產(chǎn)生部設定的接通時間的可設定值；第一算出部，算出將根據(jù)該第一決定部所決定的接通時間的可設定值而產(chǎn)生的信號的接通時間除以所述目標的占空比得到的周期的n周期的總和；確定部，確定使具有與該第一算出部所算出的總和接近的周期的信號產(chǎn)生的周期的可設定值；第二算出部，將該確定部所確定的周期的可設定值除以n來算出商及余數(shù)；和第二決定部，基于該第二算出部算出的商及余數(shù)，來決定對所述產(chǎn)生部設定的n周期量的周期的可設定值。

本發(fā)明的一方案的信號產(chǎn)生電路的特征在于，所述第二決定部將所述商確定為所述周期的可設定值的基準值，將所述余數(shù)分割成所述周期的可設定值的最小單位并與n周期量的基準值的一部分分別相加，來決定n周期量的可設定值。

本發(fā)明的一方案的信號產(chǎn)生電路的特征在于，具備存儲部，該存儲部將規(guī)定的占空比與n周期量的周期及接通時間各自的可設定值建立對應而存儲，所述第一及第二決定部根據(jù)所述存儲部的存儲信息來決定與所述規(guī)定的占空比對應的n周期量的周期及接通時間各自的可設定值。

本發(fā)明的一方案的信號產(chǎn)生電路的特征在于，所述控制部從所述存儲部讀出所述第二決定部所決定的n周期量的周期及接通時間各自的可設定值，并對所述產(chǎn)生部進行設定。

本發(fā)明的一方案的電壓變換裝置具備：上述的信號產(chǎn)生電路；電壓變換電路，通過與該信號產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的信號的占空比相應的開關來變換電壓；和檢測部，檢測該電壓變換電路變換后的電壓，其特征在于，所述信號產(chǎn)生裝置所具備的控制部具有第三算出部，該第三算出部基于所述檢測部檢測到的電壓來算出所述目標的占空比。

本發(fā)明的一方案的信號產(chǎn)生方法使信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號，所述信號產(chǎn)生電路具備：產(chǎn)生部，產(chǎn)生所述信號；和控制部，根據(jù)目標的占空比來設定能夠?qū)λ霎a(chǎn)生部設定的周期及接通時間各自的可設定值，所述產(chǎn)生部對外部的電壓變換電路產(chǎn)生pwm信號，通過對所述電壓變換電路進行pwm控制來變換電壓信號，其特征在于，針對所述信號的每n周期(n是2以上的自然數(shù))，以使具有與規(guī)定的周期和所述目標的占空比之積接近的接通時間的信號產(chǎn)生的方式，決定對所述產(chǎn)生部設定的接通時間的可設定值，算出將根據(jù)決定的接通時間的可設定值而產(chǎn)生的信號的接通時間除以所述目標的占空比而得到的周期的n周期的總和，確定使具有與算出的總和接近的周期的信號產(chǎn)生的周期的可設定值，將確定的可設定值除以n來算出商及余數(shù)，基于算出的商及余數(shù)來決定對所述產(chǎn)生部設定的n周期量的周期的可設定值。

在本方案中，控制部根據(jù)目標的占空比來決定能夠?qū)Ξa(chǎn)生部設定的周期及接通時間各自的可設定值，并對產(chǎn)生部進行設定。這里的可設定值是能夠?qū)Ξa(chǎn)生部設定的值的最小單位的整數(shù)倍的值。具體而言，控制部針對產(chǎn)生部產(chǎn)生的信號的每n周期，決定使產(chǎn)生部產(chǎn)生具有接近與規(guī)定的周期和目標的占空比之積相當?shù)慕油〞r間的接通時間的信號的接通時間的可設定值，將決定出的接通時間的可設定值對產(chǎn)生部進行設定。與此并行，控制部將根據(jù)決定的接通時間的可設定值而產(chǎn)生部產(chǎn)生的信號的接通時間除以目標的占空比得到的周期乘以n，確定使具有與n倍的周期接近的周期的信號產(chǎn)生的周期的可設定值，基于將確定的可設定值除以n得到的商及余數(shù)來決定n周期量的周期的可設定值，按照上述信號的每個周期一個一個地對產(chǎn)生部進行設定。

由此，關于控制部決定并對產(chǎn)生部設定的n周期量的周期的可設定值，以使產(chǎn)生部產(chǎn)生的信號的n周期內(nèi)的平均的占空比接近目標的占空比的方式?jīng)Q定，所以關于n周期量的周期的可設定值整體的平均的值能夠比周期的可設定值的最小單位(即最小的增量)更細微地得到調(diào)整。

在本方案中，將上述的相除結果的商確定為關于n周期量的周期的可設定值整體的基準值，將上述的相除結果的余數(shù)分割成周期的可設定值的最小單位(即最小的增量)，將分割出的最小單位的值與n周期量的基準值的一部分分別相加來決定n周期量的周期的可設定值。

由此，將上述余數(shù)分割成最小單位后的值被適當?shù)胤峙浣on周期量的周期的可設定值，n周期量的周期的可設定值的一部分被決定為上述基準值與周期的可設定值的最小單位的值相加后的值，除了上述可設定值的一部分以外的其他的可設定值被決定為上述基準值。

在本方案中，預先決定的周期及接通時間各自的可設定值的n周期量的值與目標的占空比建立對應而存儲于存儲部?？刂撇扛鶕?jù)目標的占空比，從存儲部的存儲信息中決定對產(chǎn)生部設定的n周期的周期及接通時間各自的可設定值。

由此，根據(jù)目標的占空比應該決定的n周期量的周期及接通時間各自的可設定值在控制部執(zhí)行控制執(zhí)行時容易地決定。

在本方案中，控制部針對每n周期從存儲部依次讀出周期及接通時間各自的可設定值，并對產(chǎn)生部進行設定。

由此，存儲部的內(nèi)容在n周期內(nèi)依次對產(chǎn)生部進行設定。

在本方案中，電壓變換電路通過與上述的信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生的信號的占空比相應的開關來變換電壓，信號產(chǎn)生電路的控制部基于變換后的電壓來算出上述的目標的占空比。

由此，能夠?qū)χ芷谛缘禺a(chǎn)生信號的產(chǎn)生部設定的值的最小單位實際上小于實際的最小單位的信號產(chǎn)生電路應用于電壓變換裝置，輸出電壓的精度提高。

發(fā)明效果

如上所述，關于控制部決定并對產(chǎn)生部設定的n周期的周期的可設定值，以使產(chǎn)生部產(chǎn)生的信號的n周期量的平均的占空比接近目標的占空比的方式?jīng)Q定，所以關于n周期量的周期的可設定值整體的平均的值比周期的可設定值的最小單位(即最小的增量)更細微地得到調(diào)整。

因此，能夠使對產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號的產(chǎn)生部設定的值的最小單位實質(zhì)上小于實際的最小單位。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的電壓變換裝置的結構例的框圖。

圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路的一部分的結構例的框圖。

圖3是用于說明產(chǎn)生部的動作的時間圖。

圖4是用于說明通過n周期量的設定值而pwm信號的平均的占空比確定的動作的說明圖。

圖5是示出在本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路中執(zhí)行周期中斷處理的cpu的處理順序的流程圖。

圖6是示出設定值決定的副例程所涉及的cpu的處理順序的流程圖。

圖7是示出設定值決定的副例程所涉及的cpu的另一處理順序的一部分的流程圖。

圖8是示出根據(jù)目標的占空比而決定的n周期量的周期及接通時間各自的設定值的一覽的圖表。

圖9是示出在本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路中執(zhí)行pwm中斷處理的cpu的處理順序的流程圖。

圖10是示出在本發(fā)明的實施方式2的信號產(chǎn)生電路中執(zhí)行周期中斷處理的cpu的處理順序的流程圖。

圖11是示出在本發(fā)明的實施方式2的信號產(chǎn)生電路中執(zhí)行pwm中斷處理的cpu的處理順序的流程圖。

具體實施方式

以下，基于表示本發(fā)明的實施方式的附圖，對本發(fā)明進行詳述。

(實施方式1)

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的電壓變換裝置的結構例的框圖，圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路的一部分的結構例的框圖。圖中1是信號產(chǎn)生電路，信號產(chǎn)生電路1產(chǎn)生周期及接通時間變化的pwm信號并向電壓變換電路2提供。電壓變換電路2對外部的蓄電池3的電壓進行變換并向外部的負載4供給。在此，電壓變換電路2對蓄電池3的電壓進行降壓，但也可以對蓄電池3的電壓進行升壓或升降壓。

信號產(chǎn)生電路1是具有cpu(centralprocessingunit：中央處理器)11的微型計算機。cpu11通過總線與存儲程序等信息的rom(readonlymemory：只讀存儲器)12、存儲暫時產(chǎn)生的信息的ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)13、將模擬電壓變化為數(shù)字值的a/d變換器(相當于檢測部)14、處理多個中斷要求的中斷控制器15、及產(chǎn)生pwm信號的產(chǎn)生部16互相連接。信號產(chǎn)生電路1中除了產(chǎn)生部16以外的部分是控制部10，但也可以是產(chǎn)生部16包含于控制部10。

中斷控制器15構成為能夠受理多個中斷要求，在受理了任意一個中斷要求的情況下，對cpu11提供要求中斷的信號(所謂的int信號)，在從cpu11接收到應答信號(所謂的inta信號)時，將與各中斷要求對應的中斷向量向總線送出。在由cpu11讀入了向總線送出的中斷向量的情況下，cpu11執(zhí)行與各中斷要求對應的中斷處理。

電壓變換電路2具備漏極與蓄電池3的正極端子連接的n溝道型的mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor：金屬氧化物半導體場效晶體管，以下簡稱為fet)21、漏極及源極分別與該fet21的源極及蓄電池3的負極端子連接的fet22、及基于從產(chǎn)生部16提供的pwm信號來向fet21及fet22各自的柵極提供驅(qū)動信號的驅(qū)動電路26。

在fet22的漏極與源極之間經(jīng)由電感23及電阻器24的串聯(lián)電路而連接有負載4。負載4與電容器25并聯(lián)連接。電阻器24與電容器25的連接點的電壓被提供給a/d變換器14。在電阻器24的兩端連接有電流檢測器27，電流檢測器27的檢測電壓被提供給a/d變換器14。

移向圖2，rom12包括設定值存儲表(相當于存儲部)121，該設定值存儲表121存儲與后述的目標的占空比建立對應而預先決定的多個設定值。不過，在本實施方式1中，不使用設定值存儲表121。

ram13包括為了在不同的定時進行多個設定值的存儲及讀出而雙重化的設定值存儲區(qū)域131a及131b。存儲于設定值存儲區(qū)域131a(或131b)的設定值通過中斷控制器15進行調(diào)解的后述的中斷處理而依次向產(chǎn)生部16設定。

產(chǎn)生部16具有被設定后述的周期及接通時間各自的設定值的寄存緩沖器161及162、被周期性地加載寄存緩沖器161及162各自的內(nèi)容的周期寄存器163及占空比寄存器164、及生成具有與周期寄存器163及占空比寄存器164各自的內(nèi)容相應的周期及接通時間的pwm信號的pwm信號生成部165。pwm信號生成部165對周期寄存器163及占空比寄存器164分別提供用于加載寄存緩沖器161及162的內(nèi)容的加載信號。

pwm信號生成部165基于未圖示的內(nèi)部時鐘和周期寄存器163及占空比寄存器164各自的內(nèi)容，生成具有內(nèi)部時鐘的周期的整數(shù)倍的周期及接通時間的pwm信號。pwm信號生成部165生成的pwm信號向驅(qū)動電路26提供，并且作為中斷要求之一向中斷控制器15提供。

在上述結構中，信號產(chǎn)生電路1的cpu11通過并行地執(zhí)行例如電壓環(huán)路控制及電流環(huán)路控制的電流模式控制方式，來控制向負載4供給的電壓。在電壓環(huán)路控制中，cpu11基于從目標的電壓值減去利用a/d變換器14將供給到負載4的輸出電壓變換后的數(shù)字值而得到的偏差，來運算在后段的電流環(huán)路控制中成為目標的電流值的操作量。在該電壓環(huán)路控制中，電壓變換電路2輸出的電壓是控制量。

在電流環(huán)路控制中，cpu11基于從來自前段的電壓環(huán)路控制的目標的電流值減去利用a/d變換器14將電流檢測器27的檢測電壓變換后的數(shù)字值而得到的偏差，來運算對于產(chǎn)生部16的操作量。cpu11進一步根據(jù)運算出的操作量(以下，稱作目標的占空比)來決定能夠向產(chǎn)生部16設定的周期及接通時間各自的可設定值。在此所說的可設定值是指在向產(chǎn)生部16設定時會反映于輸出的pwm信號的變化的最小單位(最小的增量)的整數(shù)倍的值。以下，為了簡單起見，將為了向產(chǎn)生部16設定而決定的可設定值稱作設定值。產(chǎn)生部16通過被設定所決定的周期及接通時間各自的設定值，而產(chǎn)生具有與設定值相應的周期及占空比的pwm信號。在該電流環(huán)路控制中，電壓變換電路2輸出的電流是控制量。

在此，在電壓變換裝置的輸出電壓及輸出電流隨著時間而比較平穩(wěn)地變動的情況下，可以說，即使使上述的電壓環(huán)路控制及電流環(huán)路控制的控制周期為pwm周期的n倍(n為2以上的自然數(shù))的周期，也是足夠的。于是，在本實施方式1中，針對pwm周期的每n周期，集中決定對于產(chǎn)生部16的n周期的周期及接通時間各自的設定值并存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b，通過以pwm周期產(chǎn)生的中斷處理來將周期及接通時間各自的設定值向產(chǎn)生部16設定。

以下，為了簡單起見而設為n＝4，但不限于此，n也可以是2、3或5以上。另外，n周期的設定值未必需要每個周期都向產(chǎn)生部16設定，也可以僅在某個周期與下個周期之間周期及接通時間各自的設定值的至少一方發(fā)生改變時進行設定。

接著，對pwm信號生成部165生成具有與周期寄存器163及占空比寄存器164各自的內(nèi)容相應的周期及接通時間的pwm信號的結構進行說明。

圖3是用于說明產(chǎn)生部16的動作的時間圖。圖3所示的五個時間圖都以同一時間軸為橫軸，在縱軸上從圖的上方起示出了pwm信號的信號電平、根據(jù)pwm信號而執(zhí)行的中斷處理的執(zhí)行狀態(tài)、產(chǎn)生部16的寄存緩沖器161或162的內(nèi)容、用于將寄存緩沖器161及162各自的內(nèi)容加載到周期寄存器163及占空比寄存器164的加載信號的接通/斷開狀態(tài)、以及周期寄存器163或占空比寄存器164的內(nèi)容。

pwm信號中，時刻t21至t22、時刻t22至t23、時刻t23至t24及時刻t24至t31分別是n周期(n＝4)中的第一周期、第二周期、第三周期及第四周期，時刻t14至t21是前一個n周期中的第四周期。pwm信號上升的定時與各周期的開始時刻一致。pwm信號的各周期中的信號電平從h向l變化時的下降作為對于中斷控制器15的中斷要求而被受理，從而執(zhí)行一次中斷處理。

具體而言，在從時刻t14、t21、t22、t23及t24分別經(jīng)過了各周期中的接通時間t14、t21、t22、t23及t24時執(zhí)行中斷處理。在各中斷處理中，從ram13所包含的設定值存儲區(qū)域131a或131b讀出用于下一個pwm周期的周期及接通時間各自的設定值，并向寄存緩沖器161及162設定。不過，在如后所述那樣在n周期的期間決定一個接通時間的設定值的情況下，在n周期中僅向寄存緩沖器162設定一次接通時間的設定值。

周期及接通時間各自的設定值向設定值存儲區(qū)域131a(或131b)的存儲在正在進行從設定值存儲區(qū)域131b(或131a)的讀出的n周期的期間且在開始進行從設定值存儲區(qū)域131a(或131b)的讀出的周期之前的n周期的期間進行。例如，在從時刻t14連續(xù)的第四周期、第一周期、第二周期及第三周期中從設定值存儲區(qū)域131a(或131b)讀出的設定值在時刻t14之前連續(xù)的第四周期、第一周期、第二周期及第三周期的期間算出并存儲于設定值存儲區(qū)域131a(或131b)。在該情況下，時刻t14之前連續(xù)的第四周期、第一周期、第二周期及第三周期的期間的設定值的讀出從設定值存儲區(qū)域131b(或131a)進行。

存儲于設定值存儲區(qū)域131a(或131b)的第一周期、第二周期、第三周期及第四周期各自對應的設定值通過在存儲了各設定值之后連續(xù)的第四周期、第一周期、第二周期及第三周期中的中斷處理而依次讀出，并向寄存緩沖器161，162設定。由此，在第四周期、第一周期、第二周期及第三周期各自的中斷處理中，寄存緩沖器161、162的內(nèi)容被改寫成第一周期、第二周期、第三周期及第四周期的設定值。

另一方面，在pwm信號的信號電平從l向h變化時的上升處，即，在時刻t14、t21、t22、t23、t24及t31，從pwm信號生成部165對周期寄存器163及占空比寄存器164分別提供用于加載寄存緩沖器161及162的內(nèi)容的加載信號。由此，在第一周期，第二周期，第三周期及第四周期各自的期間，周期寄存器163和占空比寄存器164的內(nèi)容被保持為第一周期、第二周期、第三周期及第四周期對應的設定值。通過這些設定值，第一周期、第二周期、第三周期及第四周期各自的pwm信號的周期和接通時間確定。

接著，對將與目標的占空比相應的的周期及接通時間的設定值對產(chǎn)生部16進行設定的具體例進行說明。

圖4是用于說明通過n周期對應的設定值而pwm信號的平均占空比確定的動作的說明圖。圖的橫軸表示時間，縱軸表示pwm信號的信號電平。在圖4中，針對兩個連續(xù)的n周期，示出了pwm周期的第一周期、第二周期、第三周期及第四周期中的pwm信號變化成接通/斷開的狀況。各pwm周期中的pwm信號的前一半為接通，后一半為斷開。在此也為了簡單起見而設為n＝4。

在本實施方式1中，產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的標準的周期(以下，稱作基準周期)是10μs，能夠?qū)Ξa(chǎn)生部16設定的周期及接通時間各自的設定值的最小單位(即最小的增量)是1，該最小單位的1對應于pwm信號的周期及接通時間各自的1μs。換言之，產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的周期及接通時間能夠以1μs為刻度來設定。另一方面，假設cpu11通過pid運算而算出的目標的占空比的最小單位是0.1％。

在圖4所示的定時處，設想在前一個n周期中的pid運算的結果是目標的占空比為52.0％的情況。對于該目標的占空比，在例如將pwm信號的周期及接通時間各自的設定值設定為10及5(或6)時，pwm信號的占空比成為50.0％(或60.0％)。另外，在例如將pwm信號的周期及接通時間各自的設定值設定為9(或11)及5時，pwm信號的占空比成為55.6％(或45.5％)。這樣，針對具有基準周期和周期的一半左右的接通時間的pwm信號，在將接通時間的設定值一次變更了1的情況下，pwm信號的占空比大概以10％為單位來變化，在將周期的設定值一次變更了1的情況下，pwm信號的占空比以大概5％為單位來變化，從目標的占空比即52.0％的偏離不能忽視。

于是，在本實施方式1中，設想pwm信號的周期是基準周期，來決定能夠得到與和目標的占空比對應的目標的接通時間接近的接通時間的接通時間的設定值。在此，優(yōu)先決定能夠得到與目標的接通時間最接近的接通時間的接通時間的設定值。然后，將能夠得到與由通過該接通時間的設定值而得到的接通時間和目標的占空比所確定的周期的n倍的周期接近的周期的周期的可設定值盡量均等地分配成n個設定值，來決定下一個n周期的周期的設定值。在此，也優(yōu)選設定能夠得到與上述的n倍的周期最接近的周期的周期的設定值。具體而言，在將基準周期設為10μs的情況下，與目標的占空比(52.0％)對應的目標的接通時間成為5.20μ，所以接通時間的設定值被決定為5。然后，將能夠得到與通過該接通時間的設定值而得到的接通時間(5μs)除以目標的占空比(0.520)而得到的周期的4倍的周期(38.46μs)最接近的周期的周期的可設定值(38)分配成四個設定值，將周期的設定值決定為例如10、9、10、9。

由此，下一個n周期中的第一周期、第二周期、第三周期及第四周期各自的pwm信號的周期成為10μs、9μs、10μs及9μs，接通時間一律成為5μs。這表示著，第一周期、第二周期、第三周期及第四周期這些周期的相加值成為38μs，接通時間的相加值成為20μs，基于這些相加值的n周期的占空比的平均值成為52.63％，從作為目標的占空比的52.0％的偏移收斂于0.63％。

也可以將上述的周期的設定值決定為例如10、10、9、9，還可以決定為9、10、9、10。也就是說，在n周期量的周期的設定值之中，根據(jù)抑制電壓變動等目的而任意地決定設定值10及9的組合即可。通過這樣決定n周期量的周期的設定值，能夠?qū)τ诋a(chǎn)生部16的各周期量的周期的設定值的相加值以1為刻度來決定，能夠?qū)⑦@些周期的設定值的n周期的平均值以1/n為刻度(在此是以0.25為刻度)來決定。

以下，使用表示決定上述的n周期的周期及接通時間各自的設定值的信號產(chǎn)生電路1的動作的流程圖，來對該動作進行說明。以下所示的處理由cpu11按照預先存儲于rom12的控制程序來執(zhí)行。

圖5是示出在本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路1中執(zhí)行周期中斷處理的cpu11的處理順序的流程圖，圖6是示出設定值決定的副例程所涉及的cpu11的處理順序的流程圖。

圖5中的周期編號j、表示設定值存儲區(qū)域131a及131b的哪一方是存儲用(或讀出用)的信息、及圖6中的周期計數(shù)器l存儲于ram13。周期編號j的初始值是n。在圖6的處理中決定出的n周期量的周期及接通時間各自的設定值依次存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b內(nèi)的連續(xù)的地址。成為圖5所示的周期中斷處理的契機的周期中斷在n周期所包含的各周期的開始時刻產(chǎn)生。例如，只要使得在產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的上升處產(chǎn)生周期中斷即可。

在產(chǎn)生周期中斷而cpu11的控制移向了圖5的處理的情況下，cpu11判定周期編號j是否是n(在此是4)(s10)，在是n的情況下(s10：是)，使j成為1(s11)，針對設定值存儲區(qū)域131a及131b切換存儲用和讀出用(s12)。例如，在步驟s12的處理前設定值存儲區(qū)域131b(或131a)是存儲用的情況下，通過步驟s12的處理將設定值存儲區(qū)域131a(或131b)切換為存儲用，將設定值存儲區(qū)域131b(或131a)切換為讀出用。

在步驟s12中被切換為存儲用的設定值存儲區(qū)域131a(或131b)成為存儲通過設定值決定的副例程決定的n周期的周期及接通時間各自的設定值的區(qū)域。另一方面，被切換為讀出用的設定值存儲區(qū)域131b(或131a)成為通過后述的pwm中斷處理而被讀出設定值的區(qū)域。

之后，cpu11取入利用a/d變換器14將向負載4供給的輸出電壓變換后的輸出電壓值(s13)，基于取入的電壓值和電壓的目標值來執(zhí)行電壓環(huán)路控制的運算(s14)，算出電流的目標值作為操作量。

接著，cpu11取入利用a/d變換器14將電流檢測器27的檢測電壓變換后的輸出電流值(s15)，基于取入的電流值和電流的目標值來執(zhí)行電流環(huán)路控制的運算(s16)，算出目標的占空比作為操作量(相當于第三算出部)。也可以為了省略電流環(huán)路控制而設為不執(zhí)行步驟s15及s16。在不執(zhí)行步驟s15及s16的情況下，在步驟s14中算出的值是目標的占空比。

之后，cpu11調(diào)出設定值決定的副例程并執(zhí)行(s17)之后，返回被中斷了的例程。另一方面，在步驟s10中j不是n的情況下(s10：否)，cpu11使j增大1(s18)之后，返回被中斷了的例程。也就是說，每產(chǎn)生n次周期中斷，都執(zhí)行一次步驟s11至s17的處理來決定n周期的周期及接通時間各自的設定值。

移向圖6，在從周期中斷處理調(diào)出了設定值決定的副例程的情況下，cpu11決定使產(chǎn)生部16產(chǎn)生如下的pwm信號的接通時間的設定值，該pwm信號具有最接近與產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的基準周期和在步驟s14中算出的目標的占空比之積對應的接通時間的接通時間(s20：相當于第一決定部)。在圖4所示的例子中，目標的占空比是52.0％，所以相對于10μs的基準周期，目標的接通時間成為5.20μs，使產(chǎn)生部16產(chǎn)生具有與之最接近的實際的接通時間即5μs的接通時間的pwm信號的接通時間的設定值被決定為5。

之后，cpu11將決定的接通時間的設定值存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b(s21)。設定值存儲區(qū)域131a和131b的哪一方是存儲用通過圖5所示的步驟s12中的切換處理而確定。

接著，cpu11將與根據(jù)所決定的接通時間的設定值產(chǎn)生的pwm信號的接通時間除以目標的占空比的結果對應的周期乘以n，來算出n周期量的總和(s22：相當于第一算出部)，確定產(chǎn)生具有與所算出的n周期量的總和最接近的周期的pwm信號的周期的可設定值(s23：相當于確定部)。在圖4所示的例子中，產(chǎn)生的pwm信號的接通時間是5μs，目標的占空比是52.0％，所以上述的n周期的總和算出為(5/0.520)×4＝38.46，最接近的可設定值被確定為38。

接著，cpu11將所確定的可設定值除以n來算出商q及余數(shù)r(s24：相當于第二算出部)。在圖4所示的例子中，將可設定值38除以4而算出商q為9，且算出余數(shù)r為2。

接著，cpu11將n周期量的周期的設定值都假設為q，并存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b(s25)。這里的q相當于周期的可設定值的基準值。設定值存儲區(qū)域131a和131b的哪一方是存儲用通過圖5所示的步驟s12中的切換處理而確定。之后，cpu11將周期計數(shù)器l初始化為1(s26)。

接著，cpu11判定在步驟s24中算出的余數(shù)r(在執(zhí)行了后述的步驟s29的情況下是作為步驟s29的算出結果的r)是否是0(s27)，在是0的情況下(s27：是)，返回調(diào)出的例程。r是0意味著將相除結果的余數(shù)r分割成周期的可設定值的最小單位并與基準值的一部分相加的處理已經(jīng)結束，或者應該分割成最小單位的余數(shù)r從最初起就是0。

在r不是0的情況下(s27：否)，cpu11使第l周期的周期的設定值成為商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s28)，并覆蓋已經(jīng)存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b的周期的設定值(q)。在圖4所示的例子中，周期的可設定值的最小單位是1，所以步驟s28中的處理可以置換為使存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b的周期的設定值增加1的處理。

之后，cpu11將從r減去周期的可設定值的最小單位后的值新作為r(s29)，使周期計數(shù)器l增加1(s30)而將處理移向步驟s27。通過反復進行上述的步驟s27至s30的處理(相當于第二決定部)，在步驟s24中算出的余數(shù)r不是0的情況下，余數(shù)r被分割成周期的可設定值的最小單位，并依次與一個或多個周期的設定值的基準值相加。

在上述的圖6所示的設定值決定的副例程的流程圖中，n個周期的設定值以按照升序排列的方式存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b，但在n的值固定的情況下，能夠以最優(yōu)選的存儲順序來存儲周期的設定值。

圖7是示出設定值決定的副例程所涉及的cpu11的另一處理順序的一部分的流程圖。圖7所示的處理作為接在圖6所示的步驟s25之后的處理來執(zhí)行。

在通過圖6所示的步驟s25而將n周期量的周期的設定值(q)存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b(s25)之后，cpu11判定在步驟s24中算出的余數(shù)r是否是0(s31)，在是0的情況下(s31：是)，返回調(diào)出的例程。

在r不是0的情況下(s31：否)，cpu11判定r是否是1(s32)，在r是1的情況下(s32：是)，將第一周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s33)，返回調(diào)出的例程。在步驟s33中，也可以在第二周期、第三周期或第四周期的周期的設定值上進行覆蓋。

在r不是1的情況下(s32：否)，cpu11判定r是否是2(s34)，在r是2的情況下(s34：是)，將第一周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s35)，而且將第三周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s36)，返回調(diào)出的例程。在步驟s35及s36中，例如也可以在第二周期及第四周期的周期的設定值上進行覆蓋，還可以在第一周期及第四周期的周期的設定值上進行覆蓋。

在r不是2的情況下(s34：否)，即，在r是3的情況下，cpu11將第一周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s37)，將第二周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s38)，而且將第三周期的周期的設定值覆蓋成商q與周期的可設定值的最小單位的相加值(s39)，返回調(diào)出的例程。在步驟s37至s39中，也可以適當選擇不進行覆蓋的周期的設定值。

接著，舉幾個例子來說明如上述那樣決定出的n周期量的周期及接通時間的設定值的具體例。

圖8是示出根據(jù)目標的占空比決定出的n周期量的周期及接通時間各自的設定值的一覽的圖表。目標的占空比(％)由小數(shù)點后一位或兩位的數(shù)值來表示。此外，關于圖8中的同一行所示的n周期量的周期的設定值，可以任意地決定設定值彼此的組合。

在例如目標的占空比處于34.79％至34.99％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為9、8、9、8，接通時間的設定值被決定為3。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為35.29％。在目標的占空比處于35.00％至35.16％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為12、11、12、11，接通時間的設定值被決定為4。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為34.78％。

在目標的占空比處于43.84％至44.49％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為9、9、9、9，接通時間的設定值被決定為4。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為44.44％。在目標的占空比處于45.00％至45.97％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為11、11、11、11，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為45.45％。在目標的占空比處于45.98％至47.05％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為11、11、11、10，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為46.51％。

在目標的占空比處于47.06％至48.19％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為11、10、11、10，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為47.62％。在目標的占空比處于48.20％至49.38％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為11、10、10、10，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為48.78％。在目標的占空比處于49.39％至50.63％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為10、10、10、10，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為50.00％。

在目標的占空比處于50.64％至51.94％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為10、10、10、9，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為51.28％。在目標的占空比處于51.95％至53.33％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為10、9、10、9，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為52.63％。在目標的占空比處于53.34％至54.79％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為10、9、9、9，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為54.05％。

在目標的占空比處于54.80％至54.99％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為9、9、9、9，接通時間的設定值被決定為5。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為55.56％。在目標的占空比處于55.00％至55.17％的范圍內(nèi)的情況下，n周期量的周期的設定值被決定為11、11、11、11，接通時間的設定值被決定為6。在該情況下，n周期內(nèi)的占空比的平均值成為54.55％。

接著，對存儲于設定值存儲區(qū)域131a或131b的n周期的周期及接通時間各自的設定值的讀出進行說明。

圖9是示出在本發(fā)明的實施方式1的信號產(chǎn)生電路1中執(zhí)行pwm中斷處理的cpu11的處理順序的流程圖。圖9中的周期編號j是通過圖5所示的周期中斷處理而更新的編號，存儲于ram13。成為圖9所示的pwm中斷處理的契機的pwm中斷在圖1所示的產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的下降處產(chǎn)生。

在產(chǎn)生pwm中斷而cpu11的控制移向了圖9的處理的情況下，cpu11確定設定值存儲區(qū)域131a及131b中的讀出用的設定值存儲區(qū)域(s40)。然后，cpu11判定周期編號j是否是1(s41)，在是1的情況下(s41：是)，算出所確定的設定值存儲區(qū)域131a(或131b)中的接通時間的設定值的讀出地址(s42)。這里的讀出地址與圖6所示的設定值決定的副例程的步驟s21中的接通時間的設定值的存儲地址對應。

接著，cpu11從所確定的設定值存儲區(qū)域131a(或131b)讀出接通時間的設定值(s43)，將讀出的設定值向產(chǎn)生部16的寄存緩沖器162設定(s44)。在結束了步驟s44的處理的情況下，或者在周期編號j不是1的情況下(s41：否)，cpu11根據(jù)周期編號j算出所確定的設定值存儲區(qū)域131a(或131b)中的周期的設定值的讀出地址(s45)。這里的讀出地址與圖6所示的設定值決定的副例程的步驟s25及s28中的周期的設定值的存儲地址對應。

接著，cpu11從所確定的設定值存儲區(qū)域131a(或131b)讀出一個第j周期的周期的設定值(s46)，將讀出的設定值向產(chǎn)生部16的寄存緩沖器161設定(s47)，返回中斷的例程。

如以上那樣，根據(jù)本實施方式1，作為控制部10的中樞來發(fā)揮功能的cpu11根據(jù)使產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的目標的占空比，來決定并設定能夠向產(chǎn)生部16設定的周期及接通時間各自的設定值。具體而言，cpu11針對產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的每n(＝4)周期，決定使產(chǎn)生部16產(chǎn)生具有與相當于基準周期與目標的占空比之積的接通時間最接近的接通時間的pwm信號的接通時間的設定值，將所決定的接通時間的設定值對產(chǎn)生部16設定。與此并行，cpu11根據(jù)所決定的接通時間的設定值，將產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的接通時間除以目標的占空比得到的周期乘以n，確定產(chǎn)生具有與n倍的周期最接近的周期的pwm信號的周期的可設定值，基于將確定的可設定值除以n得到的商q及余數(shù)r來決定n周期的周期的設定值，按照pwm信號的周期一個一個地對產(chǎn)生部16進行設定。

由此，關于cpu11決定并對產(chǎn)生部16設定的n周期量的周期的設定值，以使產(chǎn)生部16產(chǎn)生的pwm信號的n周期內(nèi)的平均的占空比接近目標的占空比的方式?jīng)Q定，所以關于n周期量的周期的設定值整體的平均值能夠比周期的設定值的最小單位(即最小的增量)更細微地得到調(diào)整。

因此，能夠使對產(chǎn)生具有與設定的值相應的周期及接通時間的信號的產(chǎn)生部16設定的值的最小單位實質(zhì)上小于實際的最小單位。

另外，根據(jù)實施方式1，將上述的相除結果的商q決定為n周期量的周期的設定值整體的基準值，將上述的相除結果的余數(shù)r分割成周期的可設定值的最小單位(即最小的增量)，將分割出的最小單位的值與n周期的基準值的一部分分別相加來決定n周期量的周期的設定值。

因此，通過將上述余數(shù)r分割成最小單位后的值(＝1)適當?shù)叵騨周期量的周期的設定值分配，能夠?qū)周期量的周期的設定值的一部分決定為上述基準值加上周期的可設定值的最小單位的值后的值，將除了上述設定值的一部分以外的其他的周期的設定值決定為上述基準值。

(實施方式2)

實施方式1是決定出的n周期量的周期及接通時間各自的設定值暫時存儲于ram13所包含的設定值存儲區(qū)域131a或131b之后以pwm周期依次讀出的方式，與此相對，實施方式2是根據(jù)在rom12所包含的設定值存儲表121中預先存儲的內(nèi)容來決定n周期量的周期及接通時間各自的設定值并以pwm周期依次讀出的方式。

實施方式2中的電壓變換裝置及信號產(chǎn)生電路1各自的結構與實施方式1中的圖1及2所示的結構是同樣的。但是，在本實施方式2中，不使用ram13所包含的設定值存儲區(qū)域131a及131b。在rom12所包含的設定值存儲表121中，預先存儲有多組與實施方式1中的圖8所示的目標的占空比的各范圍分別建立了對應的n周期量的周期及接通時間各自的設定值。設定值存儲表121也可以包含于控制部10的外部的其他存儲器。從在設定值存儲表121中存儲有多組的n周期量的周期及接通時間各自的設定值之中，通過每n周期的中斷處理來決定一組的n周期量的周期及接通時間各自的設定值。

表示實施方式2中的產(chǎn)生部16的動作的時間圖與實施方式1中的圖3所示的時間圖是同樣的。在實施方式2的信號產(chǎn)生電路1中通過n周期量的周期及接通時間各自的設定值而pwm信號的平均的占空比確定的動作能夠通過實施方式1中的圖4所示的說明圖同樣地進行說明。

除此之外，對與實施方式1對應的部位標注同樣的標號而省略其說明。

根據(jù)存儲于設定值存儲表121的內(nèi)容決定的n周期量的周期及接通時間各自的設定值通過決定了各設定值之后連續(xù)的第四周期、第一周期、第二周期及第三周期中的中斷處理而依次讀出，并向寄存緩沖器161、162設定。

以下，使用表示決定n周期量的周期及接通時間各自的設定值的信號產(chǎn)生電路1的動作的流程圖，來對該動作進行說明。

圖10是示出在本發(fā)明的實施方式2的信號產(chǎn)生電路1中執(zhí)行周期中斷處理的cpu11的處理順序的流程圖，圖11是示出在本發(fā)明的實施方式2的信號產(chǎn)生電路1中執(zhí)行pwm中斷處理的cpu11的處理順序的流程圖。關于這些中斷處理產(chǎn)生的契機，與實施方式1的情況是同樣的。

此外，圖10所示的步驟s50至s58的處理中除了步驟s52及s57以外的處理與實施方式1中的圖5所示的步驟s10至s18的處理是同樣的，所以省略說明的一部分。另外，圖11所示的步驟s60至s67的處理與實施方式1中的圖9所示的步驟s40至s47的處理是類似的，所以簡化說明的一部分。

在產(chǎn)生周期中斷而cpu11的控制移向了圖10的處理的情況下，cpu11判定周期編號j是否是n(在此為4)(s50)，在是n的情況下(s50：是)，將j設為1(s51)，將設定值存儲表121中的讀出對象的行固定為通過上次的周期中斷處理而決定的行(參照后述的步驟s57)(s52)。之后，cpu11執(zhí)行基于輸出電壓的電壓環(huán)路控制及基于輸出電流的電流環(huán)路控制所涉及的運算來算出(s53～s56)目標的占空比(相當于第三算出部)。

接著，cpu11將設定值存儲表121的內(nèi)容即存儲于表的目標的占空比的各范圍與通過上述的運算而算出目標的占空比進行對照，在決定了讀出對象的行(s57：相當于第一及第二決定部)之后，返回調(diào)出的例程。這里的對照的結果是，與包含目標的占空比的范圍對應地存儲于設定值存儲表121的n周期量的周期及接通時間各自的設定值成為決定的設定值。

接著，在產(chǎn)生pwm中斷而cpu11的控制移向了圖11的處理的情況下，cpu11確定設定值存儲表121中的讀出對象的行(s60)。之后，cpu11判定周期編號j是否是1(s61)，在是1的情況下(s61：是)，算出所確定的設定值存儲表121中的接通時間的設定值的讀出地址(s62)，從關于設定值存儲表121算出的地址讀出接通時間的設定值(s63)，將讀出的設定值向寄存緩沖器161設定(s64)。

在結束了步驟s64的處理的情況下，或者在周期編號j不是1的情況下(s61：否)，cpu11根據(jù)周期編號j來算出所確定的行中的周期的設定值的讀出地址(s65)，從算出的地址讀出第j周期的周期的設定值(s66)，將讀出的設定值向寄存緩沖器162設定(s67)，返回被中斷了的例程。

如以上那樣，根據(jù)本實施方式2，預先決定的周期及接通時間各自的設定值的n周期量的值與目標的占空比建立對應而存儲于設定值存儲表121。cpu11根據(jù)目標的占空比，從設定值存儲表121的存儲信息決定對產(chǎn)生部16設定的n周期量的周期及接通時間各自的設定值。

因此，能夠在cpu11執(zhí)行控制時容易地決定應根據(jù)目標的占空比而決定的n周期量的周期及接通時間各自的設定值。

另外，根據(jù)實施方式2，cpu11按照pwm控制的每n周期從設定值存儲表121依次讀出周期及接通時間各自的設定值并對產(chǎn)生部16設定。

因此，能夠?qū)⒃O定值存儲表121的內(nèi)容在n周期內(nèi)依次對產(chǎn)生部16設定。

另外，根據(jù)實施方式1或2，電壓變換電路2通過與上述的信號產(chǎn)生電路1產(chǎn)生的pwm信號的占空比相應的開關來變換電壓，信號產(chǎn)生電路1的cpu11通過基于變換后的電壓的pwm控制來算出上述的目標的占空比。

因此，能夠?qū)⒛軌蚴箤χ芷谛缘禺a(chǎn)生pwm信號的產(chǎn)生部16設定的值的最小單位實質(zhì)上小于實際的最小單位的信號產(chǎn)生電路1應用于電壓變換裝置，能夠提高輸出電壓的精度。

應該認為，本次公開的實施方式在所有方面都是例示，而非限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是由上述內(nèi)容來表示，而是由權利要求書來表示，意在包含與權利要求書等同的含義及范圍內(nèi)的所有變更。另外，在各實施方式中記載的技術特征能夠彼此組合。

標號說明

1信號產(chǎn)生電路

10控制部

11cpu(第一決定部、第一算出部、確定部、第二算出部、第二決定部、第三算出部)