專利名稱：為無(wú)線電通信提供降低的噪聲干擾程度的電力開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力開關(guān)設(shè)備、例如DC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-AC換流器，該電力開關(guān)設(shè)備以特定的開關(guān)頻率執(zhí)行高電平電流的周期性的開關(guān)。
背景技術(shù)：
利用這種電力開關(guān)設(shè)備，輸出功率在高頻處包含許多為所述開關(guān)頻率的相應(yīng)整數(shù)倍的諧波成分。這些諧波頻率成分中的一些可能落在無(wú)線電通信或無(wú)線電廣播的頻帶中，因此引起噪聲干擾，所以有必要提供低通濾波器以便從該電力開關(guān)設(shè)備的輸出中除去這些頻率成分。
特別是，DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換頻率可能具有約為100kHz的值，并且當(dāng)這種DC-DC轉(zhuǎn)換器被安裝在車輛中相對(duì)接近車輛的無(wú)線電的位置處時(shí)，已經(jīng)有必要使用大標(biāo)度(large-scale)濾波器以便充分降低無(wú)線電噪聲干擾。但這種濾波器占用大量空間，并且造價(jià)昂貴。
在許多國(guó)家中，把傳輸載頻的各個(gè)值分配給不同的無(wú)線電廣播電臺(tái)，同時(shí)相鄰載頻之間有固定量的間隔，以確保將存在特定的頻率間隙來(lái)隔開具有相鄰載頻值的無(wú)線電臺(tái)的相應(yīng)傳輸頻帶(每個(gè)傳輸頻帶在相應(yīng)載頻的任一側(cè)延伸)。
在AM(調(diào)幅)無(wú)線電廣播的情況下，例如在日本設(shè)立9kHz的間隔，而在美國(guó)該間隔為10kHz。分配給不同無(wú)線電臺(tái)的相應(yīng)的傳輸載頻在下文中將稱為所分配的載頻。為減小上述無(wú)線電噪聲干擾，已經(jīng)例如在日本專利公開No.2002-335672以及日本專利公開No.2003-88101中提出基于使用各個(gè)無(wú)線電臺(tái)的傳輸頻帶之間的頻率間隙的方法。這些方法嘗試盡可能地確保電力開關(guān)設(shè)備的開關(guān)頻率的高頻成分將不與AM無(wú)線電臺(tái)所使用的任何傳輸頻帶重疊。
但是這些方法必須包含開關(guān)頻率的閉環(huán)控制(close control)。頻率相鄰的無(wú)線電臺(tái)的相應(yīng)波段之間的間隙越窄，必需的頻率控制精度就變得越高。這些頻率間隙是狹窄的，例如如上所述的9kHz或10kHz。由于該事實(shí)以及由于因周圍環(huán)境溫度變化、生產(chǎn)變化、元件特性的長(zhǎng)期變化等而造成的頻率確定元件所發(fā)生的不可避免的改變，難以在實(shí)際的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)這樣的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過提供一種電力開關(guān)設(shè)備來(lái)克服上述問題，通過該電力開關(guān)設(shè)備能夠充分降低由電力開關(guān)設(shè)備的操作所產(chǎn)生的無(wú)線電噪聲干擾的程度，同時(shí)放寬對(duì)裝置的制造要求，并且使該裝置的噪聲抑制濾波器能夠在尺寸上變得更小并且能夠更便宜地制造。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供一種電力開關(guān)設(shè)備，該電力開關(guān)設(shè)備包括開關(guān)電路裝置，可控制用于執(zhí)行連續(xù)的開關(guān)操作以便間歇地中斷DC電流；和控制電路裝置，用于生成一系列脈沖作為用于控制開關(guān)操作的開關(guān)控制信號(hào)，該設(shè)備的特征在于，所述控制電路裝置生成作為一系列相繼不同類型的脈沖周期模式的開關(guān)控制信號(hào)，其中該一系列相繼不同類型的脈沖周期模式是從分別具有不同脈沖周期值的多個(gè)脈沖周期模式中選出的。
在這里所使用的術(shù)語(yǔ)“脈沖周期模式”的意義是一個(gè)或多個(gè)各自具有相同的脈沖周期的脈沖的序列。具有單個(gè)脈沖的脈沖周期模式包括特定持續(xù)時(shí)間間隔(即脈沖寬度)和隨后的間隔的連續(xù)組合，在該特定持續(xù)時(shí)間間隔內(nèi)所述開關(guān)控制信號(hào)被設(shè)置為有效電平，而在隨后的間隔中所述開關(guān)控制信號(hào)被設(shè)置為無(wú)效電平。一個(gè)脈沖周期模式的脈沖周期是脈沖寬度和隨后的無(wú)效間隔持續(xù)時(shí)間(即其一直持續(xù)到后一個(gè)脈沖的上升沿)的總和。在一個(gè)脈沖周期由多個(gè)連續(xù)脈沖組成的情況下，該脈沖周期模式的脈沖周期被定義為從該脈沖周期模式中的任一脈沖的上升沿到直接接連的脈沖的上升沿的間隔。
分別具有不同脈沖周期值的脈沖周期模式將被稱為分別不同類型的脈沖周期模式?！懊}沖周期模式序列”由固定預(yù)先確定數(shù)量的、分別為不同類型的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)脈沖周期模式組成。
一個(gè)脈沖周期模式的脈沖周期的倒數(shù)值構(gòu)成開關(guān)頻率的瞬時(shí)值(以下簡(jiǎn)稱為開關(guān)頻率值)。
在以下的描述和所附的權(quán)利要求中使用的表述“連續(xù)被選擇的、分別為不同類型的脈沖周期模式”表示每個(gè)被選擇的脈沖周期模式具有與直接在前被選擇的脈沖周期模式的脈沖周期值不同的脈沖周期值。
根據(jù)上述的本發(fā)明的第一方面，所述電力開關(guān)設(shè)備的連續(xù)電流開關(guān)操作以不規(guī)則的周期發(fā)生。但由于所述脈沖寬度以及因此每個(gè)脈沖周期模式的占空比是根據(jù)所述電力開關(guān)設(shè)備的輸出電壓來(lái)進(jìn)行控制的，能對(duì)脈沖周期固定的常規(guī)類型的電力開關(guān)設(shè)備的脈沖寬度和占空比實(shí)現(xiàn)類似的控制。由于這種不規(guī)則的周期，由開關(guān)操作產(chǎn)生的高頻成分將是多個(gè)不同開關(guān)頻率的諧波，而非單一固定開關(guān)頻率的諧波。更特別的是，電力開關(guān)設(shè)備中所產(chǎn)生的電流脈沖的連續(xù)下降沿將以不規(guī)則的周期出現(xiàn)，這些電流脈沖的上升沿也將如此。因此，由于脈沖周期的連續(xù)變化，由電流開關(guān)操作所產(chǎn)生的高頻成分的功率譜實(shí)際上將沿頻率軸分散。
因此，當(dāng)開關(guān)頻率具有落在諸如AM無(wú)線電廣播波段等無(wú)線電通信頻帶中的諧波頻率時(shí)，由于噪聲功率將不會(huì)集中在所述廣播波段中的一個(gè)或多個(gè)特定頻率的每一個(gè)上，而是將分散在整個(gè)波段上，因此影響安裝在所述電力開關(guān)設(shè)備附近的無(wú)線電接收器的無(wú)線電噪聲干擾的程度將被充分降低。
從而，對(duì)所述電力開關(guān)設(shè)備的噪聲濾波器的性能要求能被放寬，因此能夠使該濾波器在尺寸上變得更小，在重量上更輕，并且能夠以更低的成本來(lái)制造。
應(yīng)當(dāng)注意，雖然這里主要在減少接收LW(長(zhǎng)波)或MW(中波)AM(調(diào)幅)無(wú)線電廣播時(shí)的噪聲干擾方面來(lái)描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于減少這種無(wú)線電噪聲干擾的范圍，而是也能被應(yīng)用于降低無(wú)線電干擾對(duì)各種其它形式的無(wú)線電通信、例如兩路無(wú)線電通信等的影響。
這種開關(guān)控制信號(hào)可以通過周期選擇分別不同類型的脈沖周期模式的固定序列并連續(xù)輸出所選擇的脈沖周期模式來(lái)產(chǎn)生。
替代地，根據(jù)預(yù)先確定算法，脈沖周期模式在周期重復(fù)的序列中的順序能夠被周期性地改變，以便因此進(jìn)一步分散由所述電力開關(guān)設(shè)備所產(chǎn)生的高頻開關(guān)成分的功率譜。
作為另一替代方案，所述開關(guān)控制信號(hào)可以通過隨機(jī)地選擇多個(gè)分別不同類型的脈沖周期模式中的連續(xù)的一個(gè)并且連續(xù)輸出所選擇的脈沖周期模式來(lái)產(chǎn)生。這將確保構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)的依次不同類型的脈沖周期模式以基本上隨機(jī)的方式出現(xiàn)，因此進(jìn)一步減少對(duì)應(yīng)于不同類型的脈沖周期模式的、(瞬時(shí))開關(guān)頻率的諧波將在無(wú)線電廣播波段中相互重合的可能，并且因此能夠更有效地防止無(wú)線電噪聲干擾。
在后一種情況下，所述控制電路裝置能被配置用于禁止連續(xù)兩次或更多次選擇同一脈沖周期模式，以便因此確保構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)的連續(xù)的脈沖周期模式將是分別不同類型的。這將進(jìn)一步用于確保依次不同類型的脈沖周期模式是隨機(jī)地選擇的。
根據(jù)另一方面，多個(gè)分別不同類型的脈沖周期模式可以被這樣預(yù)先確定，以致多個(gè)為所述脈沖周期模式的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不將與位于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先確定AM無(wú)線電廣播波段、例如MW(中波)和/或LM(長(zhǎng)波)波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。
這用來(lái)通過確保源于分別不同類型的脈沖周期模式的、開關(guān)頻率的諧波將位于預(yù)先確定廣播波段(多個(gè))之外來(lái)防止由于高頻成分而導(dǎo)致噪聲功率在所述廣播波段中的特定頻率處升高。
應(yīng)當(dāng)注意，這里所使用的兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率“不重合”的表述表示這些頻率彼此之間相差超過1％。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致多個(gè)為所述脈沖周期模式的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不具有諧波頻率，該諧波頻率與多個(gè)被分別分配給AM(調(diào)幅)無(wú)線電廣播載頻的預(yù)先確定頻率中的任何一個(gè)共有公倍數(shù)。這用來(lái)通過防止在無(wú)線電廣播電臺(tái)所使用的載頻附近的頻率處出現(xiàn)由電流開關(guān)操作所產(chǎn)生的高頻成分引起的噪聲而降低這些成分實(shí)際將干擾無(wú)線電接收的程度。
此外，在該情況中，所述多個(gè)分別不同類型的脈沖周期模式被優(yōu)選地這樣來(lái)預(yù)先確定，以致位于所述廣播波段中的每個(gè)諧波頻率(分別源于不同類型的脈沖周期模式)都處于對(duì)應(yīng)于第一載頻的傳輸頻帶下邊帶和對(duì)應(yīng)于第二載頻的傳輸頻帶上邊帶之間的頻率間隙中，其中第一和第二載頻是該廣播波段中的相鄰的載頻值。
對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰的所分配的載頻的傳輸頻帶之間的這種頻率間隙的大小被定義為這些載頻之間的頻差的5％。
這進(jìn)一步用于通過確保開關(guān)頻率的諧波將不具有無(wú)線電廣播電臺(tái)所使用的傳輸頻帶中的值來(lái)降低由電流開關(guān)高頻成分所產(chǎn)生的無(wú)線電噪聲干擾的程度。
根據(jù)另一方面，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致開關(guān)頻率的相應(yīng)諧波頻率中的每一個(gè)都處于相應(yīng)AM無(wú)線電臺(tái)的傳輸頻帶之間的頻率間隙中，其中所述開關(guān)頻率是所述脈沖周期模式的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值并且在AM無(wú)線電廣播波段中，所述相應(yīng)AM無(wú)線電臺(tái)是其傳輸在所述電力開關(guān)設(shè)備所處的范圍內(nèi)實(shí)際能被接收的那些無(wú)線電臺(tái)中的無(wú)線電臺(tái)。
其傳輸實(shí)際能被接收的那些AM無(wú)線電臺(tái)能例如通過以下方式來(lái)事先確定，即監(jiān)視特定區(qū)域內(nèi)執(zhí)行的操作，該區(qū)域可以例如是這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中將操作配備有所述電力開關(guān)設(shè)備的車輛。這可以針對(duì)多個(gè)不同區(qū)域來(lái)完成，并且例如來(lái)自車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的信息隨后能被用于選擇所述電力開關(guān)設(shè)備所處的當(dāng)前區(qū)域，因此能夠確定其傳輸在特定區(qū)域內(nèi)實(shí)際能被接收的那些無(wú)線電臺(tái)。這種系統(tǒng)也可以被用于檢測(cè)狀態(tài)，在該狀態(tài)中在當(dāng)前位置不存在用于接收的無(wú)線電臺(tái)具有足夠級(jí)別的接收信號(hào)強(qiáng)度。
這種方法具有的優(yōu)點(diǎn)是通常在其傳輸實(shí)際能被接收的那些AM無(wú)線電臺(tái)的傳輸頻帶之間將存在大的頻率間隙。因此，由于降低了由電流開關(guān)的高頻成分所引起的無(wú)線電噪聲干擾將實(shí)際干擾所接收的廣播的程度，所以對(duì)噪聲濾波器電路元件的性能要求例如能被進(jìn)一步放寬。
根據(jù)另一方面，所述分別不同類型的脈沖周期模式能夠被這樣預(yù)先確定，以致為所述脈沖周期模式的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率被劃分為(a)第一組開關(guān)頻率，其共有公倍數(shù)，并且不具有在預(yù)先確定的AM無(wú)線電廣播波段中的諧波頻率，以及(b)第二組開關(guān)頻率，其共有公倍數(shù)，并且每個(gè)開關(guān)頻率都具有在該AM無(wú)線電廣播波段中的諧波頻率。
在這種情況下，所述開關(guān)控制信號(hào)作為一系列周期重復(fù)的以下項(xiàng)而產(chǎn)生(1)由導(dǎo)致上述第一組中的諧波頻率的脈沖周期模式構(gòu)成的脈沖周期模式序列，以及(2)由導(dǎo)致上述第二組中的諧波頻率的脈沖周期模式構(gòu)成的脈沖周期模式序列。
優(yōu)選地，對(duì)應(yīng)于第一組的每個(gè)脈沖周期模式序列直接在對(duì)應(yīng)于第二組并且具有分別不同的脈沖周期的相應(yīng)脈沖周期模式之后和之前。
在上述序列中每個(gè)序列中的脈沖周期模式以及這些脈沖周期模式在序列中的順序都不是必須固定的，而是可根據(jù)預(yù)先確定算法連續(xù)地被改變。
那樣，可能在所述AM廣播波段中導(dǎo)致無(wú)線電噪聲干擾的那些脈沖周期模式能夠沿時(shí)間軸被分散，因此作為結(jié)果而產(chǎn)生的噪聲譜沿頻率軸分散。
優(yōu)選地，使對(duì)應(yīng)于上述第一組開關(guān)頻率(即其在所述AM廣播波段中不產(chǎn)生無(wú)線電噪聲干擾)的每個(gè)序列中的脈沖周期模式的數(shù)量大于對(duì)應(yīng)于第二組開關(guān)頻率(即其產(chǎn)生無(wú)線電噪聲干擾)的每個(gè)序列中的脈沖周期模式的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，當(dāng)所述控制電路裝置被供給來(lái)自本身就是電力開關(guān)設(shè)備的電源的工作電壓時(shí)，所述分別不同類型的脈沖周期模式被優(yōu)選地這樣預(yù)先確定，以致為所述脈沖周期模式的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不與該電源的開關(guān)頻率和預(yù)先確定AM無(wú)線電廣播波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。
那樣便能確保由于由兩個(gè)電力開關(guān)設(shè)備的電流開關(guān)操作所產(chǎn)生的相應(yīng)高頻成分(在位于所述AM波段中的諧波頻率處)相互加強(qiáng)，在特定AM無(wú)線電廣播波段中的頻率處得到的無(wú)線電噪聲干擾將不會(huì)在該波段中的頻率處達(dá)到高噪聲功率電平。
類似地，如果(常規(guī)類型的并且具有單個(gè)開關(guān)頻率的)第二電力開關(guān)設(shè)備固定地位于根據(jù)本發(fā)明被控制的電力開關(guān)設(shè)備的附近，所述分別不同類型的脈沖周期模式優(yōu)選地被這樣預(yù)先確定，以致作為結(jié)果而產(chǎn)生的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不與所述第二電力開關(guān)設(shè)備的開關(guān)頻率和預(yù)先確定AM無(wú)線電廣播波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。


圖1是DC-DC轉(zhuǎn)換器的一個(gè)實(shí)施方案的電路圖；圖2是該實(shí)施方案中控制器的操作的一個(gè)實(shí)例的流程圖，用于軟件實(shí)現(xiàn)控制器的情況；圖3是該實(shí)施方案的控制器的一個(gè)實(shí)例的電路圖，用于硬件實(shí)現(xiàn)控制器的情況；圖4是示出由該實(shí)施方案的控制器所生成的開關(guān)控制信號(hào)的一個(gè)實(shí)例的圖；圖5是對(duì)應(yīng)于圖4的圖，示出所述開關(guān)控制信號(hào)的諧波頻率成分的功率譜的一個(gè)實(shí)例；圖6是根據(jù)該實(shí)施方案的一種修改形式示出與所述開關(guān)控制信號(hào)的諧波頻率成分有關(guān)的相應(yīng)無(wú)線電廣播電臺(tái)傳輸波段的功率譜實(shí)例的圖；圖7是根據(jù)該實(shí)施方案的另一修改形式示出構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)的周期重復(fù)的脈沖周期模式序列；圖8是圖2中處理程序的內(nèi)容的一個(gè)實(shí)例的流程圖；以及圖9是控制器的數(shù)字式硬件配置的一個(gè)實(shí)例的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方案基于DC-DC轉(zhuǎn)換器的電力開關(guān)設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案將首先參照?qǐng)D1的常規(guī)系統(tǒng)框圖進(jìn)行描述。這里，數(shù)字1表示DC-DC轉(zhuǎn)換器，它執(zhí)行電流開關(guān)，以便將DC輸入電壓V1轉(zhuǎn)換成輸出DC電壓V2。門驅(qū)動(dòng)電路2向用作該DC-DC轉(zhuǎn)換器1中的開關(guān)元件的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(例如MOSFETs)的門電極提供作為開關(guān)控制信號(hào)的門驅(qū)動(dòng)信號(hào)。響應(yīng)于由控制器3所生成的開關(guān)控制信號(hào)，產(chǎn)生所述門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)所述開關(guān)控制信號(hào)(以及因此來(lái)自門驅(qū)動(dòng)電路2的開關(guān)控制信號(hào))的占空比由控制器3根據(jù)該DC-DC轉(zhuǎn)換器1的輸出電壓V2進(jìn)行控制。
假設(shè)本實(shí)施方案被設(shè)計(jì)用于安裝在機(jī)動(dòng)車上，其中輸入電壓V2是該車的電池電壓。該DC-DC轉(zhuǎn)換器1包括變壓器(未在附圖中示出)，其通過所述輸入電壓V1的連續(xù)的開關(guān)而執(zhí)行所得到的AC電源的升壓；整流電路(未在附圖中示出)，用于對(duì)來(lái)自該變壓器的次級(jí)線圈的輸出電壓進(jìn)行整流；以及低通濾波器(噪聲濾波器)，用于阻斷包含在整流后的DC輸出電壓V2中的高頻成分。由于DC-DC轉(zhuǎn)換器的這種類型的開關(guān)電路部分是熟知的，所以將省去詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于具有任何特定類型的開關(guān)電路部分的DC-DC轉(zhuǎn)換器，因此正如以下澄清的那樣本發(fā)明的主要特征在于由所述控制器3產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)的方式。
所述門驅(qū)動(dòng)電路2用于放大來(lái)自所述控制器3的開關(guān)控制信號(hào)，以產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的開關(guān)元件的門電極的門驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于這種類型的門驅(qū)動(dòng)電路是熟知的，所以省去詳細(xì)的描述。
由所述制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)是一系列脈沖，這一系列脈沖的相應(yīng)脈沖寬度根據(jù)監(jiān)控所述輸出電壓V2的電平來(lái)確定，以便實(shí)現(xiàn)V2的PWM(脈沖寬度調(diào)制)反饋控制。DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的這種控制是熟知的，所以省去詳細(xì)的描述。
無(wú)線電噪聲降低控制下面將描述通過這個(gè)實(shí)施方案的控制器3實(shí)現(xiàn)無(wú)線電噪聲干擾降低的方式。假設(shè)所述無(wú)線電噪聲干擾發(fā)生在預(yù)先確定的AM(調(diào)幅)無(wú)線電廣播波段中，如當(dāng)無(wú)線電接收器與DC-DC轉(zhuǎn)換器一起被安裝在車輛中時(shí)可能發(fā)生的那樣(其中術(shù)語(yǔ)“AM無(wú)線電廣播波段”在下文中被用來(lái)表示預(yù)先確定的LW和/或MW AM無(wú)線電廣播波段)。基本上，所述無(wú)線電噪聲降低控制是基于產(chǎn)生作為一系列具有接連不同的脈沖周期的脈沖周期模式的開關(guān)控制信號(hào)。如上文所述，術(shù)語(yǔ)“脈沖周期模式”表示一系列一個(gè)或多個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖都具有相同的脈沖周期。具有單個(gè)脈沖的脈沖周期模式構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)被設(shè)置為有效電平(例如以一個(gè)脈沖的上升沿開始的高電平)的間隔和之后開關(guān)控制信號(hào)處于無(wú)效電平(例如以該脈沖的下降沿開始的低電平)的間隔的連續(xù)組合。該脈沖周期模式的脈沖周期是ON和OFF持續(xù)時(shí)間的總和，即所述脈沖寬度和從該脈沖的下降沿直到隨后的脈沖的上升沿的持續(xù)時(shí)間的總和。脈沖周期模式的占空比是所述脈沖寬度與脈沖周期之比。
控制器3通過從多個(gè)分別具有不同脈沖周期的脈沖周期模式中連續(xù)地選擇脈沖周期模式來(lái)產(chǎn)生所述開關(guān)控制信號(hào)，即沿時(shí)間軸排列所選擇的脈沖周期模式以便構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)。所述脈沖周期模式可以通過軟件控制來(lái)產(chǎn)生，即控制器3的操作是基于適當(dāng)編程的微計(jì)算機(jī)，該微計(jì)算機(jī)按周期重復(fù)的順序連續(xù)地讀出所存儲(chǔ)的、表示多個(gè)不同脈沖周期值的數(shù)據(jù)。
這通過圖2的流程圖來(lái)說明，圖2示出能由微計(jì)算機(jī)周期地執(zhí)行以便實(shí)現(xiàn)控制器3的功能的處理程序。基本上，在圖2的步驟S100中，決定是否應(yīng)生成一個(gè)新的脈沖周期模式作為所述開關(guān)控制信號(hào)的一部分(即決定是否已到達(dá)脈沖周期的末尾)，并且如果是，就讀出新的脈沖周期值作為分別不同的脈沖周期值的固定序列的一部分，并開始產(chǎn)生具有適當(dāng)持續(xù)時(shí)間的脈沖，即將來(lái)自控制器3的輸出設(shè)置為有效電平。圖8是圖2的步驟S100的內(nèi)容的特定實(shí)例的流程圖，用于從所述控制器3產(chǎn)生依次不同類型的脈沖周期模式形式的開關(guān)控制信號(hào)。由于用于根據(jù)輸出電壓與目標(biāo)值的偏差來(lái)調(diào)整電流開關(guān)的占空比的技術(shù)是熟知的，所以省去占空比控制的詳細(xì)描述。
替代地，如通過圖3的電路圖針對(duì)簡(jiǎn)單的模擬電路配置的情況所說明的，所述控制器3還能以硬件形式實(shí)現(xiàn)。該控制器包括一組三個(gè)并行的一致檢測(cè)電路5-7和一組三個(gè)分別具有固定地存儲(chǔ)在其中的不同值的寄存器8-10，其中每個(gè)一致檢測(cè)電路都接收計(jì)數(shù)器4的計(jì)數(shù)值。所述計(jì)數(shù)電路4執(zhí)行對(duì)時(shí)鐘信號(hào)φ的計(jì)數(shù)，并且所述并行的一致檢測(cè)電路5-7分別將當(dāng)前計(jì)數(shù)值與保存在寄存器8-10中的值進(jìn)行比較。當(dāng)一個(gè)并行的一致檢測(cè)電路檢測(cè)到一致時(shí)，它便向多路復(fù)用器11輸出相應(yīng)的一致信號(hào)。當(dāng)一致信號(hào)由所述并行的一致檢測(cè)電路5-7之一生成并被所述多路復(fù)用器11選中時(shí)，這個(gè)一致信號(hào)就被提供給鋸齒波形信號(hào)發(fā)生電路12的復(fù)位輸入端子R。因此，由該鋸齒波形信號(hào)發(fā)生電路12產(chǎn)生的鋸齒波形輸出電壓被復(fù)位為低電位。鋸齒波形信號(hào)發(fā)生電路12的輸出電壓被施加到比較器13的非反相輸入端子上，而模擬門限電壓Vs被施加到該比較器13的反相輸入端子上。
因此，所述比較器13產(chǎn)生作為一系列脈沖的輸出信號(hào)，該一系列脈沖的相應(yīng)持續(xù)時(shí)間由所述模擬門限電壓Vs的電平?jīng)Q定，同時(shí)該輸出信號(hào)構(gòu)成由控制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)。
每次從所述多路復(fù)用器11輸出一個(gè)一致信號(hào)，該一致信號(hào)被施加用來(lái)使計(jì)數(shù)器電路4復(fù)位。
所述多路復(fù)用器11由脈沖周期轉(zhuǎn)換電路14所產(chǎn)生的選擇控制信號(hào)S來(lái)控制，該脈沖周期轉(zhuǎn)換電路接收從多路復(fù)用器11輸出的每個(gè)一致信號(hào)。所述脈沖周期轉(zhuǎn)換電路14的功能是控制多路復(fù)用器11以便以固定地預(yù)先確定的周期重復(fù)的順序連續(xù)地選擇所述一致檢測(cè)電路5、6、7的相應(yīng)輸出。因此，基本上只需使所述脈沖周期轉(zhuǎn)換電路14產(chǎn)生選擇控制信號(hào)S，該選擇控制信號(hào)響應(yīng)于連續(xù)的一致信號(hào)而連續(xù)地得到三個(gè)不同值(以周期重復(fù)的順序)。因此，所述脈沖周期轉(zhuǎn)換電路14能作為移位寄存器和解碼器、計(jì)數(shù)器和解碼器的組合容易地被實(shí)現(xiàn)，所以省去詳細(xì)的描述。
由于在所述寄存器8、9和10中保存分別不同的數(shù)據(jù)值，所以所述比較器13以周期重復(fù)的固定順序連續(xù)地輸出分別不同類型的脈沖周期模式，以構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)，其中所述分別不同類型的脈沖周期模式的脈沖周期由存儲(chǔ)在寄存器8、9、10中的值來(lái)決定。
根據(jù)圖3的電路，固定順序的連續(xù)脈沖周期模式的相應(yīng)占空比的平均值根據(jù)模擬門限電壓Vs來(lái)進(jìn)行調(diào)整。但是，同樣可以使用一個(gè)電路，由此連續(xù)產(chǎn)生的脈沖周期模式具有相同的占空比(即由門限電壓決定)。
優(yōu)選地，用于實(shí)現(xiàn)控制器3的專用硬件配置將是數(shù)字式的，例如利用PID(比例-積分-微分)控制。這種配置的一個(gè)實(shí)例在圖9中示出。
因此可以理解，該實(shí)施方案的控制器3能夠被配置成通過軟件(即編程的微計(jì)算機(jī))或?qū)Ｓ糜布僮鱽?lái)起作用，以產(chǎn)生由依次不同類型的脈沖周期模式構(gòu)成的開關(guān)控制信號(hào)，用于控制所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1。
顯然，能容易地設(shè)想出各種不同的其它裝置來(lái)基于軟件或硬件(或這些軟件和硬件的組合)產(chǎn)生這種開關(guān)控制信號(hào)。
在圖4中示出了從控制器3提供給門驅(qū)動(dòng)電路2的開關(guān)控制信號(hào)的一個(gè)實(shí)例。這個(gè)實(shí)例由周期重復(fù)的脈沖周期模式序列組成，這些脈沖周期模式被分別標(biāo)為A、B和C，分別具有不同的脈沖周期。作為使用這種開關(guān)控制信號(hào)的結(jié)果，由所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的操作所產(chǎn)生的高頻信號(hào)成分沿著頻譜分散。也就是說，這些高頻信號(hào)成分中的每一個(gè)都有一個(gè)頻率，該頻率是這樣的頻率的第n階諧波(其中，n是整數(shù)值2或更大)，該頻率的值作為所述脈沖周期模式的各種不同脈沖周期中的特定一個(gè)的倒數(shù)得出(其中，“脈沖周期模式的脈沖周期”具有在上文中所定義的意義)。因此，這些諧波頻率成分的噪聲功率分散在整個(gè)頻譜上。
這在圖5中被說明，其中圖5示出了是所述脈沖周期模式A、B和C的脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)的頻率值f1、f2和f3以及f1、f2和f3的相應(yīng)諧波頻率、例如第M階諧波(M×f1)、(M×f2)和(M×f3)。
因此能確保這些諧波頻率成分的噪聲功率不會(huì)變成集中于AM無(wú)線電廣播波段中的一個(gè)或多個(gè)特定頻率。因此，由所述開關(guān)頻率的這些高頻成分所引起的無(wú)線電噪聲干擾的程度能得到充分降低。因此，對(duì)所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的噪聲濾波器(低通濾波器)的性能要求能夠得以放寬，所以該濾波器能夠具有更小的尺寸并且造價(jià)更便宜。
在上文中已假設(shè)每個(gè)脈沖周期模式只包含單個(gè)脈沖。但是，同樣可以生成作為多個(gè)具有相同脈沖周期的連續(xù)脈沖的脈沖周期模式。例如，利用圖3的電路，這能通過以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即將所述脈沖周期轉(zhuǎn)換電路14配置用于控制多路復(fù)用器11以便連續(xù)多次地選擇所述一致檢測(cè)電路5、6、7的相應(yīng)輸出中的每一個(gè)。
上面已經(jīng)針對(duì)以下情況進(jìn)行了描述，即用于構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)的、分別不同類型的脈沖周期模式的周期重復(fù)序列是固定的序列。但是，同樣可以將控制器3配置用于周期性地改變脈沖周期模式在該序列中的順序，以便更有效地沿頻率軸分配高頻開關(guān)成分的功率譜。
第二實(shí)施方案根據(jù)上述第一實(shí)施方案，所述分別不同類型的脈沖周期模式以周期重復(fù)的固定順序生成。根據(jù)第二實(shí)施方案，其操作和配置可以類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所述的操作和配置，所述脈沖周期模式被接連隨機(jī)地從多個(gè)分別不同的值中選出，以構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)，其中多個(gè)分別不同的值例如可以被保持存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在軟件操作的情況下該存儲(chǔ)器由微計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問。在這種情況下，所述微計(jì)算機(jī)將被控制以便隨機(jī)地訪問連續(xù)的存儲(chǔ)單元，從而讀出連續(xù)的脈沖周期值，并使用這些值來(lái)生成作為一系列分別不同類型的脈沖周期模式的開關(guān)控制信號(hào)。
類似地，在硬件配置、例如圖3的硬件配置的情況下，能夠根據(jù)來(lái)自隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的輸出來(lái)控制所述多路復(fù)用器11，以便按照隨機(jī)確定的順序選擇來(lái)自所述一致檢測(cè)電路5、6、7的輸出，從而從比較器13產(chǎn)生具有隨機(jī)變化的脈沖周期的連續(xù)脈沖周期模式。顯然，這通過簡(jiǎn)單地修改圖3的電路就能容易地實(shí)現(xiàn)。
作為本實(shí)施方案的一種修改形式，隨機(jī)選擇脈沖周期模式的操作能夠被這樣控制，以致在產(chǎn)生所述開關(guān)控制信號(hào)時(shí)將不會(huì)連續(xù)兩次或更多次使用同一個(gè)脈沖周期模式。也就是說，如果同一脈沖周期模式連續(xù)兩次被選擇，那么將重復(fù)該隨機(jī)選擇，以便獲得不同的脈沖周期模式。
第三實(shí)施方案根據(jù)第三實(shí)施方案，其操作和配置可以基本上類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所描述的操作和配置，構(gòu)成由控制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同的連續(xù)脈沖周期模式可以如根據(jù)第一實(shí)施方案那樣以周期重復(fù)的固定順序來(lái)產(chǎn)生，或如根據(jù)第二實(shí)施方案那樣以隨機(jī)順序來(lái)產(chǎn)生。但是，根據(jù)第三實(shí)施方案，只使用具有相應(yīng)的特定脈沖周期值的脈沖周期模式，例如如圖4所示的脈沖周期模式A、B、C。這些特定脈沖周期值被這樣預(yù)先確定，以致由DC-DC轉(zhuǎn)換器1所產(chǎn)生的開關(guān)頻率諧波成分中無(wú)論哪個(gè)(每一個(gè)開關(guān)頻率諧波成分都有一個(gè)頻率，該頻率是這樣的頻率值的諧波，該頻率值是脈沖周期模式的脈沖周期的倒數(shù))都不會(huì)落在所述AM無(wú)線電廣播波段中(也就是說，以致開關(guān)頻率諧波成分中無(wú)論哪個(gè)都不會(huì)落在預(yù)先確定的AM無(wú)線電廣播波段中)。
因此能夠進(jìn)一步降低所述開關(guān)頻率諧波成分產(chǎn)生無(wú)線電噪聲干擾的程度。
第四實(shí)施方案根據(jù)第四實(shí)施方案，其操作和配置可以基本上類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所描述的操作和配置，構(gòu)成由控制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同的連續(xù)脈沖周期模式可以如根據(jù)第一實(shí)施方案那樣以周期重復(fù)的固定順序來(lái)產(chǎn)生，或如根據(jù)第二實(shí)施方案那樣以隨機(jī)順序來(lái)產(chǎn)生。但是，根據(jù)第三實(shí)施方案，只使用具有相應(yīng)的特定脈沖周期值的脈沖周期模式，例如如圖4所示的脈沖周期模式A、B、C。這些特定脈沖周期值被這樣預(yù)先確定，以致在由DC-DC轉(zhuǎn)換器1所產(chǎn)生的開關(guān)頻率諧波成分(每一個(gè)開關(guān)頻率諧波成分都有一個(gè)頻率，該頻率是這樣的頻率值的諧波，該頻率值是脈沖周期模式的脈沖周期的倒數(shù))中，兩個(gè)或更多的這些諧波成分在頻率上將不會(huì)在位于所述AM無(wú)線電廣播波段中的頻率上重合。
因此，能確保落在所述AM無(wú)線電廣播波段中的開關(guān)頻率的任何高頻成分將不會(huì)變成相互重疊。因此，干擾噪聲沿噪聲功率譜分散能夠被更容易地實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致由無(wú)線電接收器所產(chǎn)生的可聽噪聲的電平的降低。
第五實(shí)施方案根據(jù)第五實(shí)施方案，其操作和配置可以基本上類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所描述的操作和配置，構(gòu)成由控制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同的連續(xù)脈沖周期模式可以如根據(jù)第一實(shí)施方案那樣以周期重復(fù)的固定順序來(lái)產(chǎn)生，或如根據(jù)第二實(shí)施方案那樣以隨機(jī)順序產(chǎn)生。但是，根據(jù)第五實(shí)施方案，只使用具有相應(yīng)的特定脈沖周期值的脈沖周期模式，例如如圖4所示的脈沖周期模式A、B、C。這些特定脈沖周期值被這樣預(yù)先確定，以致由DC-DC轉(zhuǎn)換器1所產(chǎn)生的開關(guān)頻率諧波成分中無(wú)論哪個(gè)(每一個(gè)都有一個(gè)頻率，該頻率是這樣的頻率值的諧波，該頻率值是脈沖周期模式的脈沖周期的倒數(shù))將都不與預(yù)先確定AM廣播無(wú)線電臺(tái)組中任何一個(gè)的被分配的載頻重合。例如，這些無(wú)線電臺(tái)可以與那些其廣播在應(yīng)使用所述電力開關(guān)設(shè)備的區(qū)域內(nèi)能被接收的無(wú)線電臺(tái)一樣被預(yù)先確定。
這樣，能確保由DC-DC轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生的諧波頻率成分中無(wú)論哪個(gè)都不會(huì)接近于AM無(wú)線電臺(tái)的載頻(即這些所分配的載頻之間的最小間隔為9kHz或10kHz)，其中在該DC-DC轉(zhuǎn)換器的附近將接收該AM無(wú)線電臺(tái)的廣播，因此能夠降低在接近于這些廣播載頻的頻率處的無(wú)線電噪聲功率的電平。
第六實(shí)施方案除了具有相應(yīng)的所分配的載頻值之外，每個(gè)AM無(wú)線電臺(tái)所使用的傳輸頻帶的寬度也是指定的，以便至少確保相應(yīng)的傳輸頻帶之間的最小的頻率間隙值。這在圖6中被舉例說明，其中圖6示出AM廣播頻譜的一部分，其中相應(yīng)無(wú)線電臺(tái)的連續(xù)相鄰分配的載頻被表示為N1、N2、N3，每對(duì)相鄰傳送頻帶的上邊帶部分和下邊帶部分、例如圖6中的邊帶部分Sd1、Su1之間具有頻率間隙Gd。
根據(jù)第六實(shí)施方案，其操作和配置可以基本上類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所描述的操作和配置，構(gòu)成由控制器3產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同類型的脈沖周期模式可以如根據(jù)第一實(shí)施方案那樣以周期重復(fù)的固定順序來(lái)產(chǎn)生，或如根據(jù)第二實(shí)施方案那樣以隨機(jī)順序產(chǎn)生。根據(jù)第六實(shí)施方案，只使用具有相應(yīng)的特定脈沖周期值的脈沖周期模式，例如如圖4所示的脈沖周期模式A、B、C。這些特定脈沖周期值被這樣預(yù)先確定，以致由DC-DC轉(zhuǎn)換器1所產(chǎn)生的并且落在所述AM無(wú)線電廣播波段中的所有開關(guān)頻率諧波成分(其中的每一個(gè)都有一個(gè)頻率，該頻率是這樣的頻率值的諧波，該頻率值是脈沖周期模式的脈沖周期的倒數(shù))都將落在無(wú)線電臺(tái)所使用的具有相鄰的載頻值的傳輸頻帶之間的頻率間隙Gd之一中，也即將位于一個(gè)無(wú)線電臺(tái)的頻帶的上邊帶部分Su1和另一個(gè)(頻率相鄰的)無(wú)線電臺(tái)的頻帶的下邊帶部分Sd1之間。
這樣，通過減小由DC-DC轉(zhuǎn)換器1的操作所產(chǎn)生的高頻諧波成分的范圍，便能實(shí)際影響所接收的任何AM無(wú)線電廣播，便能實(shí)現(xiàn)有效地降低無(wú)線電噪聲干擾。
第七實(shí)施方案第七實(shí)施方案是上述第六實(shí)施方案的修改形式。根據(jù)第七實(shí)施方案，構(gòu)成DC-DC轉(zhuǎn)換器1的開關(guān)控制信號(hào)的、分別不同類型的脈沖周期模式的脈沖周期被這樣預(yù)先確定，以致由DC-DC轉(zhuǎn)換器1所產(chǎn)生的并且落在所述AM無(wú)線電廣播波段中的開關(guān)頻率諧波成分中的每一個(gè)將位于由無(wú)線電接收器實(shí)際可接收的無(wú)線電臺(tái)所使用的相應(yīng)傳輸頻帶之間的頻率間隙中，其中所述無(wú)線電臺(tái)例如能被安裝在車輛中并接近于所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的AM無(wú)線電接收器接收。
例如，可根據(jù)監(jiān)測(cè)某一區(qū)域中無(wú)線電接收狀態(tài)來(lái)確定其傳輸實(shí)際能被接收的無(wú)線電臺(tái)，其中在該區(qū)域中所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1應(yīng)在所述電力開關(guān)設(shè)備的操作之前被操作。
在這種情況下，通常，所述諧波頻率能夠被插入的頻率間隙基本上將大于上述具有相鄰載頻值的傳輸頻帶之間的頻率間隙。因此，能夠由此實(shí)現(xiàn)很大程度的無(wú)線電噪聲干擾降低，以便能實(shí)現(xiàn)有效地防止可聽地干擾那些實(shí)際能被位于DC-DC轉(zhuǎn)換器1附近的接收器接收的AM無(wú)線電廣播，并且即使由于濾波器元件部分的特征變化而降低了所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的噪聲濾波器的噪聲抑制有效性，也無(wú)需對(duì)所述脈沖周期模式的脈沖周期值要求高精度。
第八實(shí)施方案根據(jù)第八實(shí)施方案，假設(shè)使用九個(gè)不同類型的分別被表示為A、B、C、D、E、F、G的脈沖周期模式，這些脈沖周期模式被這樣確定，以致為這些脈沖周期模式的相應(yīng)脈沖周期的倒數(shù)值的頻率值包括(1)對(duì)應(yīng)于脈沖周期模式D、E、F和G并且被表示為fd、fe、ff、fg的頻率，它們相互共有公倍數(shù)，并且與預(yù)先確定的AM無(wú)線電廣播波段中的一個(gè)或多個(gè)頻率共有公倍數(shù)(并且因此在該波段中具有諧波)，其中這種脈沖周期模式以下被稱為“公倍數(shù)”脈沖周期模式，以及(2)對(duì)應(yīng)于脈沖周期模式A、B、C并且被表示為fa、fb、fc的頻率，它們相互共有公倍數(shù)，但與預(yù)先確定的AM無(wú)線電廣播波段中的任何頻率不共有公倍數(shù)(并且因此在該波段中沒有諧波)，其中這種脈沖周期模式以下被稱為“非公倍數(shù)”脈沖周期模式。
“非公倍數(shù)”脈沖周期模式A、B、C的每個(gè)序列將被稱為小周期。根據(jù)該實(shí)施方案，一個(gè)或多個(gè)“公倍數(shù)”脈沖周期模式D、E、F、G的序列被插入到每對(duì)連續(xù)出現(xiàn)的小周期之間，以構(gòu)成由所述控制器3所產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)。
這些序列中的每一個(gè)的內(nèi)容和脈沖周期模式出現(xiàn)在序列中的順序可以被固定，或者可以根據(jù)預(yù)先確定算法來(lái)改變。但是，優(yōu)選地，每個(gè)這樣的一個(gè)或多個(gè)“公倍數(shù)”脈沖周期模式D、E、F、G的序列由與所述小周期相比更少數(shù)量的脈沖周期模式組成。這在圖7的實(shí)例中被說明，其中脈沖周期模式A、B、C在每個(gè)小周期中的順序是固定的，并且所述“公倍數(shù)”脈沖周期模式D、E、F、G被連續(xù)地、以一次一個(gè)的方式插入在每對(duì)連續(xù)出現(xiàn)的小周期之間，以便構(gòu)成所述開關(guān)控制信號(hào)。這樣能夠有效地降低被引入到AM無(wú)線電廣播波段中的噪聲的電平。
還應(yīng)理解，本實(shí)施方案不限于使用脈沖周期模式的上述總數(shù)或相應(yīng)序列中脈沖周期模式的數(shù)量。
第九實(shí)施方案第九實(shí)施方案的操作和配置可以基本上類似于針對(duì)第一實(shí)施方案所描述的操作和配置，該第九實(shí)施方案適用于這樣的情況，在該情況中不同于DC-DC轉(zhuǎn)換器1的電力開關(guān)設(shè)備被固定地安裝在DC-DC轉(zhuǎn)換器1的附近，例如，被安裝在同一車輛中。根據(jù)第九實(shí)施方案，構(gòu)成由控制器3所產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致對(duì)應(yīng)于脈沖周期模式的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不會(huì)與其它電力開關(guān)設(shè)備的開關(guān)頻率以及預(yù)先確定AM無(wú)線電廣播波段中的頻率共有公倍數(shù)。
因此能夠確保分別由所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1和其它電力開關(guān)設(shè)備的開關(guān)操作所產(chǎn)生的諧波成分將不會(huì)變成在所述AM無(wú)線電廣播波段中相互重疊，所以能夠降低所述AM無(wú)線電接收噪聲電平。
作為上述實(shí)施方案的替代形式，當(dāng)本身是電力開關(guān)設(shè)備的電源為控制器3提供DC工作功率時(shí)，構(gòu)成由所述控制器3所產(chǎn)生的開關(guān)控制信號(hào)的分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致所述DC-DC轉(zhuǎn)換器1的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不會(huì)與該電源的開關(guān)頻率以及所述AM無(wú)線電廣播波段中的頻率共有公倍數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種電力開關(guān)設(shè)備，包括開關(guān)電路裝置，可控制用于執(zhí)行連續(xù)的開關(guān)操作以便重復(fù)地中斷DC電流；和控制電路裝置，用于生成控制所述開關(guān)操作的開關(guān)控制信號(hào)，其中，所述控制電路裝置選擇多個(gè)預(yù)先確定的、分別具有不同脈沖周期值的脈沖周期模式中的連續(xù)的脈沖周期模式，并根據(jù)所述連續(xù)被選擇的脈沖周期模式產(chǎn)生所述開關(guān)控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述脈沖周期模式中的每一個(gè)都包括具有預(yù)先確定的脈沖周期的單個(gè)脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述脈沖周期模式中的每一個(gè)都包括多個(gè)連續(xù)發(fā)生的具有預(yù)先確定的相同脈沖周期的脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述控制電路裝置按周期重復(fù)的固定順序連續(xù)地選擇所述多個(gè)分別不同的脈沖周期模式中的相應(yīng)的脈沖周期模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述控制電路裝置按隨機(jī)順序連續(xù)地選擇所述多個(gè)分別不同的脈沖周期模式中的相應(yīng)的脈沖周期模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述控制電路裝置禁止連續(xù)兩次或更多次選擇同一脈沖周期模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致多個(gè)為所述脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率中無(wú)論哪個(gè)都不與預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致多個(gè)開關(guān)頻率的相應(yīng)諧波不與任何這樣的頻率相互重合，該頻率是為預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的調(diào)幅無(wú)線電廣播所分配的載頻，其中所述多個(gè)開關(guān)頻率是所述多個(gè)分別不同的脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致在所述調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的并與所述開關(guān)頻率之一的諧波重合的任何頻率值位于頻率間隙中，該頻率間隙建立在分別對(duì)應(yīng)于所述所分配的載頻中一對(duì)相鄰載頻的傳輸頻帶之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致在預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的并與開關(guān)頻率的任何諧波頻率重合的每個(gè)頻率位于相應(yīng)調(diào)幅無(wú)線電臺(tái)的傳輸頻率之間的頻率間隙中，其中所述開關(guān)頻率是所述脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值，所述相應(yīng)調(diào)幅無(wú)線電臺(tái)的傳輸已被事先確定為當(dāng)前在所述電力開關(guān)設(shè)備所處的區(qū)域內(nèi)能被接收。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致為所述脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率被劃分為(a)第一組開關(guān)頻率，其共有公倍數(shù)并且不具有在預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的諧波頻率，以及(b)第二組開關(guān)頻率，其共有公倍數(shù)，并且每個(gè)開關(guān)頻率具有至少一個(gè)在所述調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的諧波頻率，并且其中，所述開關(guān)控制信號(hào)按照對(duì)應(yīng)于所述第一組開關(guān)頻率的脈沖周期模式的序列和對(duì)應(yīng)于所述第二組開關(guān)頻率的脈沖周期模式的序列的連續(xù)交替來(lái)產(chǎn)生。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電力開關(guān)設(shè)備，其中，對(duì)應(yīng)于所述第一組開關(guān)頻率的脈沖周期模式的所述序列中的每一個(gè)直接在具有相互不同的脈沖周期并且對(duì)應(yīng)于所述第二組開關(guān)頻率的脈沖周期模式之后和之前。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的電力開關(guān)設(shè)備，其中，對(duì)應(yīng)于所述第一組開關(guān)頻率的脈沖周期模式的每個(gè)所述序列中脈沖周期模式的數(shù)量大于構(gòu)成對(duì)應(yīng)于所述第二組開關(guān)頻率的脈沖周期模式的每個(gè)所述序列的、脈沖周期模式的數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，所述控制電路裝置由電源提供工作電壓，該電源是電力開關(guān)設(shè)備，以及其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致為所述脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率不與所述電源的開關(guān)頻率并且不與預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的電力開關(guān)設(shè)備，其中，第二電力開關(guān)設(shè)備固定地位于所述電力開關(guān)設(shè)備的附近，以及其中，所述分別不同類型的脈沖周期模式被這樣預(yù)先確定，以致為所述脈沖周期模式的所述脈沖周期的相應(yīng)倒數(shù)值的開關(guān)頻率不與所述第二電力開關(guān)設(shè)備的開關(guān)頻率并且不與預(yù)先確定的調(diào)幅無(wú)線電廣播波段中的任何頻率共有公倍數(shù)。
全文摘要
在電力開關(guān)設(shè)備中，控制電路產(chǎn)生作為一系列脈沖周期模式的開關(guān)控制信號(hào)，用于控制連續(xù)的電流開關(guān)操作，其中每個(gè)脈沖周期模式由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的脈沖構(gòu)成，每個(gè)脈沖具有相同的脈沖周期，并且構(gòu)成所述控制信號(hào)的連續(xù)脈沖周期模式分別具有不同的脈沖周期。因此，由電流開關(guān)所引起的高頻成分的噪聲功率沿頻譜被分散，從而減少所產(chǎn)生的無(wú)線電噪聲干擾。
文檔編號(hào)H02M3/28GK1808869SQ20051013776
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者后藤真也, 川崎宏治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝, 株式會(huì)社日本自動(dòng)車部品綜合研究所