特許 7197422 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20221220BHJP

   H02M 7/12 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 J

H02M3/155 W

H02M7/12 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019069161

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020167900

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2022-01-14

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】坂井 美則

【審査官】東 昌秋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２８６０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－５９９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０６８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９７９４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００－３／４４

Ｈ０２Ｍ ７／００－７／４０

Ｈ０１Ｓ ５／００－５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザダイオードに電流を供給するためのレーザダイオード用の電源装置であって、
並列接続され且つスイッチング素子を備えたＮ個の電流生成回路を有し、入力直流電圧を出力直流電流に変換し、前記レーザダイオードに前記出力直流電流を供給する変換回路と、
前記レーザダイオードの電流と電圧との関係を示す電流－電圧特性を用いて、指令電流値から指令出力電圧を決定する指令出力電圧決定部と、
前記レーザダイオードに流れるリップル電流を所定値以下に抑えることができる、前記スイッチング素子の前記Ｎに依存したオンデューティを記憶したオンデューティ記憶部と、
前記オンデューティと、前記指令出力電圧とに基づいて、指令入力電圧を決定する指令入力電圧決定部と、
交流電源から供給された交流電圧を前記指令入力電圧の直流電圧に変換して前記入力直流電圧を生成する入力電圧調整回路と、
を備える、電源装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電源装置であって、
前記レーザダイオードに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記指令電流値と前記電流検出部が検出した電流検出値との差が小さくなるように、前記指令電流値の１／Ｎの値を補正した目標電流値を前記電流生成回路に出力する制御部を備え、
Ｎ個の前記電流生成回路のそれぞれは、前記レーザダイオードに供給する出力電流が前記目標電流値になるように自己に設けられている前記スイッチング素子の個別オンデューティを制御するコントローラを有する、電源装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電源装置であって、
前記電流検出値から前記リップル電流を測定するリップル電流測定回路を備え、
前記指令出力電圧決定部は、前記リップル電流に基づいて補正して、前記指令出力電圧を決定する、電源装置。

【請求項4】

請求項３に記載の電源装置であって、
前記指令出力電圧決定部は、前記リップル電流が予め定められた閾値を超えた場合に、前記出力直流電流が供給されることにより前記レーザダイオードの両端に生じる出力直流電圧と、前記指令出力電圧との差を補正量として加算して補正後の前記指令出力電圧を決定する、電源装置。

【請求項5】

請求項２に記載の電源装置であって、
前記指令入力電圧決定部は、前記Ｎ個の前記個別オンデューティに基づいて補正して、前記指令入力電圧を決定する、電源装置。

【請求項6】

請求項５に記載の電源装置であって、
前記指令入力電圧決定部は、前記Ｎ個の前記個別オンデューティの平均値と前記オンデューティとの差が正の値の場合は前記指令入力電圧を電圧値が増えるように補正し、負の値の場合は前記指令入力電圧を電圧値が減るように補正する、電源装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の電源装置であって、
前記オンデューティの値は、Ｍ／Ｎ（Ｍは前記Ｎ未満の自然数）である、電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザダイオードに指令された電流を供給するためのレーザダイオード用の電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されるように、レーザダイオード用の電源装置には、スイッチング素子を有する複数の降圧型コンバータ回路（以下、降圧回路）を並列接続して、各降圧回路から出力される電流を合流させてレーザダイオードに供給する構成のものがある。このような構成においては、各降圧回路より生成された（１／降圧回路の数）の値の電流を、（スイッチング周期／降圧回路の数）ずつスイッチング素子がオンするタイミングをずらして出力する。これにより、リップル電流の低減を図って、レーザダイオードに一定の電流を流すことが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２８６０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術では、十分にリプル電流を低減できなかった。

【0005】

そこで、本発明は、レーザダイオードに流れる電流のリップル電流を低減することができる電源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様は、レーザダイオードに電流を供給するためのレーザダイオード用の電源装置であって、並列接続され且つスイッチング素子を備えたＮ個の電流生成回路を有し、入力直流電圧を出力直流電流に変換し、前記レーザダイオードに前記出力直流電流を供給する変換回路と、前記レーザダイオードの電流と電圧との関係を示す電流－電圧特性を用いて、指令電流値から指令出力電圧を決定する指令出力電圧決定部と、前記レーザダイオードに流れるリップル電流を所定値以下に抑えることができる、前記スイッチング素子の前記Ｎに依存したオンデューティを記憶したオンデューティ記憶部と、前記オンデューティと、前記指令出力電圧とに基づいて、指令入力電圧を決定する指令入力電圧決定部と、交流電源から供給された交流電圧を前記指令入力電圧の直流電圧に変換して前記入力直流電圧を生成する入力電圧調整回路と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、レーザダイオードに流れる電流のリップル電流を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施の形態における電源装置の概略構成図である。

【図2】電流生成回路の回路構成を示す図である。

【図3】電流生成回路の各部位の信号パターンを示す図である。

【図4】Ｎ毎のオンデューティとリップル電流との関係を示すグラフである。

【図5】Ｎ毎のオンデューティと出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）に対応する入力直流電圧（Ｖｉｎ）を示した表である。

【図6】第１の実施の形態における電源装置の制御を説明するフローチャートである。

【図7】第２の実施の形態における電源装置の概略構成図である。

【図8】第２の実施の形態における電源装置の制御を説明するフローチャートである。

【図9】第３の実施の形態における電源装置の概略構成図である。

【図10】第３の実施の形態における電源装置の制御を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係る電源装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

【0010】

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態における電源装置１０の概略構成図である。電源装置１０は、交流電源１２から供給された電力に基づいて、外部コントローラ（図示せず）から与えられた指令電流値に従って、レーザダイオード１４に電流を供給するためのレーザダイオード用の電源装置である。

【0011】

電源装置１０は、コンデンサ１６と、変換回路１８と、指令出力電圧決定部２０と、指令入力電圧決定部２２と、入力電圧調整回路２４と、オンデューティ記憶部２６と、電流－電圧特性記憶部２８と、電流検出部３０と、制御部３４と、を備える。

【0012】

入力電圧調整回路２４は、交流電源１２から供給された交流電圧を、指令入力電圧決定部２２が後述するように決定した指令入力電圧（Ｖｉｎ’）の直流電圧に変換して入力直流電圧（Ｖｉｎ）を生成する。入力電圧調整回路２４が出力する入力直流電圧（Ｖｉｎ）は、コンデンサ１６によって平滑化されて変換回路１８に入力される。

【0013】

変換回路１８は、並列接続され且つスイッチング素子を備えたＮ個の電流生成回路４０を有している。Ｎは２以上の整数である。変換回路１８は、入力直流電圧（Ｖｉｎ）を出力直流電流に変換し、レーザダイオード１４に出力直流電流を供給する。レーザダイオード１４に出力直流電流が供給されることにより、レーザダイオード１４の両端に出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）が生じる。

【0014】

制御部３４は、外部コントローラから与えられた指令電流値と電流検出部３０が検出した電流検出値との差が小さくなるようにＮ個の電流生成回路４０を制御する制御回路である。具体的には、制御部３４は、指令電流値と電流検出部３０が検出した電流検出値との差が小さくなるように、（指令電流値／Ｎ）を補正した値を目標電流値としてＮ個の電流生成回路４０に出力する。また、制御部３４は、Ｎ個の電流生成回路４０のスイッチング素子のオンになるタイミング（位相）が全てスイッチング周期ＴをＮ等分した値（Ｔ／Ｎ）ずれるように、Ｎ個の電流生成回路４０を制御する。

【0015】

図２は、電流生成回路４０の回路構成を示す図である。電流生成回路４０は、入力電圧調整回路２４の正極に接続される入力端子Ｘ１と、入力電圧調整回路２４の負極に接続される入力端子Ｘ２と、レーザダイオード１４の両端に接続される出力端子Ｙ１、Ｙ２と、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２と、コイルＬと、個別電流検出部４２と、コントローラ４６と、を備える。入力端子Ｘ２と出力端子Ｙ２とは短絡されている。

【0016】

入力端子Ｘ１と端子Ｘとの間にスイッチング素子ＳＷ１が接続され、端子Ｘと入力端子Ｘ２（出力端子Ｙ２）との間にスイッチング素子ＳＷ２が接続されている。さらに、端子Ｘと出力端子Ｙ１との間にはコイルＬおよび個別電流検出部４２が直列接続されている。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２はコントローラ４６により一定の周期Ｔでオンまたはオフに制御される。スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ２とはオンとオフとが互いに逆になるようにスイッチングされる。そして、スイッチング素子ＳＷ１がオン（スイッチング素子ＳＷ２がオフ）の場合は電流経路４８ａに沿って電流が流れ、スイッチング素子ＳＷ１がオフ（スイッチング素子ＳＷ２がオン）の場合は電流経路４８ｂに沿って電流が流れる。

【0017】

図３は、電流生成回路４０の各部位の信号パターンを示す図である。横軸は全て時間である。上述したように、「ＳＷ１の状態」および「ＳＷ２の状態」に示されるようにスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は互いにオン／オフ動作が反転している。周期Ｔの中でスイッチング素子ＳＷ１がオンの時間をｔｏｎとすると、スイッチング素子ＳＷ１の個別オンデューティＤｏｎ１は、ｔｏｎ／Ｔで定義される。したがって、スイッチング素子ＳＷ２の個別オンデューティＤｏｎ２は、１－Ｄｏｎ１になる。そして、入力端子Ｘ１、Ｘ２間の電圧である入力直流電圧（Ｖｉｎ）と出力端子Ｙ１、Ｙ２間の電圧である出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）との関係は、Ｖｏｕｔ＝Ｄｏｎ１×Ｖｉｎ、になっている。

【0018】

電流生成回路４０が有するコントローラ４６は、電流生成回路４０がレーザダイオード１４に供給する出力電流が、制御部３４から指令された目標電流値になるように、個別オンデューティＤｏｎ１およびＤｏｎ２の値を制御する。

【0019】

図３に示されるように、「端子Ｘの電圧」は端子Ｘの電圧の時間変化を示し、「ＳＷ１の電流」はスイッチング素子ＳＷ１に流れる電流の時間変化を示し、「ＳＷ２の電流」はスイッチング素子ＳＷ２に流れる電流の時間変化を示す。その結果、コイルＬを流れる電流は「Ｌの電流」が示すように時間変化する。ここで、Ｉ０は、コイルＬを流れる電流の平均値である。コイルＬを流れる電流が、１つの電流生成回路４０がレーザダイオード１４に供給する出力電流である。

【0020】

さらに、電流生成回路４０のコントローラ４６は、制御部３４に制御されて、スイッチング素子ＳＷ１がオンになる（スイッチング素子ＳＷ２がオフになる）タイミングを制御する。制御部３４は、Ｎ個の電流生成回路４０のスイッチング素子ＳＷ１がオンになる（スイッチング素子ＳＷ２がオフになる）タイミングがＴ／Ｎずつ離れた異なるタイミングになるように電流生成回路４０のコントローラ４６を制御する。したがって、図３の「Ｌの電流」の波形の位相がＴ／ＮずつタイミングがずれてＮ個重畳された電流がレーザダイオード１４に流れる出力直流電流となる。

【0021】

電流－電圧特性記憶部２８は、レーザダイオード１４の電流と電圧との関係を示す予め取得された電流－電圧特性を記憶している。電流－電圧特性記憶部２８に記憶されている電流－電圧特性は、レーザダイオード１４について予め測定した特性であるが、複数のレーザダイオードから取得された特性の平均的な特性であってもよい。

【0022】

指令出力電圧決定部２０は、電流－電圧特性記憶部２８に記憶されている電流－電圧特性において、外部コントローラから与えられた指令電流値になる電圧値を求め、当該電圧値を指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）として決定する。

【0023】

オンデューティ記憶部２６は、電流生成回路４０のスイッチング素子ＳＷ１の個別オンデューティＤｏｎ１の基準値となるオンデューティＤｏｎ０を記憶する。オンデューティＤｏｎ０は、電流生成回路４０の個数Ｎに依存した値である。オンデューティＤｏｎ０は、レーザダイオード１４に流れるリップル電流を所定値以下に抑えることができる値であり、オンデューティＤｏｎ０＝Ｍ／Ｎ（ＭはＮ未満の自然数）と表現できる。すなわち、与えられたＮに対して、１／Ｎ、２／Ｎ、…（Ｎ－１）／Ｎの複数の値の中から、電源装置１０の耐圧などを考慮して予め選択された１つの値のオンデューティＤｏｎ０がオンデューティ記憶部２６に記憶されている。

【0024】

図４は、Ｎ毎のオンデューティとリップル電流との関係を示すグラフである。横軸はオンデューティで、縦軸はリップル電流である。例えば、Ｎ＝３の場合、オンデューティとして、３３．３・・％および６６．６・・％の複数の値のいずれかを選択することでリップル電流を所定値以下のほぼ０に近い値に抑制することができる。

【0025】

図５は、Ｎ毎のオンデューティと出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）に対応する入力直流電圧（Ｖｉｎ）を示した表である。例えば、Ｎ＝３でＶｏｕｔ＝１００Ｖの場合において、Ｖｉｎ＝３００Ｖとしたい場合はオンデューティＤｏｎ０＝３３．３・・％が選択されてオンデューティ記憶部２６に記憶され、Ｖｉｎ＝１５０Ｖとしたい場合はオンデューティＤｏｎ０＝６６．６・・％が選択されてオンデューティ記憶部２６に記憶される。そして、Ｎ＝３でＶｏｕｔ＝２００Ｖの場合において、Ｖｉｎ＝６００Ｖとしたい場合はオンデューティＤｏｎ０＝３３．３・・％が選択されてオンデューティ記憶部２６に記憶され、Ｖｉｎ＝３００Ｖとしたい場合はオンデューティＤｏｎ０＝６６．６・・％が選択されてオンデューティ記憶部２６に記憶される。

【0026】

指令入力電圧決定部２２は、オンデューティ記憶部２６に記憶されているオンデューティＤｏｎ０と、指令出力電圧決定部２０が決定した指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）とに基づいて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する。具体的には、指令入力電圧決定部２２は、Ｖｉｎ’＝Ｖｏｕｔ’／Ｄｏｎ０の関係式により指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する。

【0027】

電流検出部３０は、出力端子Ｙ２とレーザダイオード１４の負極との間に設けられていて、レーザダイオード１４に流れる電流を検出する。電流検出部３０は、出力端子Ｙ１とレーザダイオード１４の正極との間に設けられていてもよい。

【0028】

図６は、第１の実施の形態における電源装置１０の制御を説明するフローチャートである。

【0029】

まず、指令出力電圧決定部２０が、電流－電圧特性記憶部２８に記憶されている電流－電圧特性において指令電流値になる電圧値を求め、当該電圧値を指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）として決定する（ステップＳ１）。

【0030】

次に、指令入力電圧決定部２２が、オンデューティ記憶部２６に記憶されているオンデューティＤｏｎ０と、ステップＳ１で決定された指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）とに基づいて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する（ステップＳ２）。

【0031】

次に、入力電圧調整回路２４は、交流電源１２から供給された交流電圧を、ステップＳ２で決定された指令入力電圧（Ｖｉｎ’）の直流電圧に変換して入力直流電圧（Ｖｉｎ）を生成する（ステップＳ３）。ステップＳ３の次は、ステップＳ１にもどる。

【0032】

以上説明したように、実施の形態１の電源装置１０によれば、与えられた電流生成回路４０の個数Ｎに依存したオンデューティによって、リップル電流を所定値以下に抑えることができる。

【0033】

なお、オンデューティ記憶部２６はＤｏｎ０＝Ｍ／Ｎ（ＭはＮ未満の自然数）を満たす複数のオンデューティの値を記憶していてもよく、複数のオンデューティの値の中からユーザが選択できるようになっていてもよい。また、指令入力電圧決定部２２が複数のオンデューティの値の中から自動的に選択するようになっていてもよい。

【0034】

［第２の実施の形態］
図７は、第２の実施の形態における電源装置１０Ａの概略構成図である。電源装置１０Ａは、第１の実施の形態の電源装置１０の構成にリップル電流測定回路５２、電圧検出部５４および補正量記憶部２０ａが追加された構成であり、リップル電流を低減するように指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）を補正する。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

【0035】

リップル電流測定回路５２は、電流検出部３０が検出した電流検出値からリップル電流を測定する。電圧検出部５４は、レーザダイオード１４の両端の電圧である出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）を検出する。補正量記憶部２０ａは、指令出力電圧決定部２０に設けられていて、指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）に対する補正量を記憶する。

【0036】

第２の実施の形態の指令出力電圧決定部２０は、電流－電圧特性記憶部２８に記憶されている電流－電圧特性において、外部コントローラから与えられた指令電流値になる電圧値を求める。そして、指令出力電圧決定部２０は、当該電圧値を補正量記憶部２０ａが記憶している補正量で補正した電圧値を指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）として決定する。

【0037】

さらに、指令出力電圧決定部２０は、リップル電流の値が予め定められた閾値を超えた場合に、電圧検出部５４が検出した出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）と指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）との差（Ｖｏｕｔ－Ｖｏｕｔ’）を新たな補正量として算出して、補正量記憶部２０ａに記憶させる。しかし、リップル電流の値が閾値以下の場合は、指令出力電圧決定部２０は、補正量記憶部２０ａに記憶されている補正量を変更しない。

【0038】

図８は、第２の実施の形態における電源装置１０Ａの制御を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの開始時は、補正量記憶部２０ａが記憶している指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）に対する補正量は０Ｖになっている。

【0039】

まず、指令出力電圧決定部２０は、電流－電圧特性記憶部２８に記憶されている電流－電圧特性において指令電流値になる電圧値を求める。そして、求められた電圧値に補正量記憶部２０ａが記憶している補正量を加算して補正した値を、指令出力電圧決定部２０は指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）として決定する（ステップＳ１１）。

【0040】

次のステップＳ１２およびＳ１３は、第１の実施の形態のステップＳ２およびＳ３と同じであるので説明を省略する。

【0041】

ステップＳ１３の後、指令出力電圧決定部２０はリップル電流が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１４）。

【0042】

リップル電流が閾値を超えた場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、指令出力電圧決定部２０は、出力直流電圧（Ｖｏｕｔ）と指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）との差を補正量として求めて（ステップＳ１５）、求めた補正量を補正量記憶部２０ａに記憶させる。ステップＳ１５の後は、ステップＳ１１に戻る。

【0043】

リップル電流が閾値を超えない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。

【0044】

以上説明したように、実施の形態２の電源装置１０Ａによれば、リップル電流に基づいて、指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）を補正することによって、実施の形態１で得られた効果に加えて、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0045】

［第３の実施の形態］
図９は、第３の実施の形態における電源装置１０Ｂの概略構成図である。電源装置１０Ｂは、第１の実施の形態の電源装置１０の構成に、Ｎ個の電流生成回路４０のそれぞれから個別オンデューティＤｏｎ１の値が指令入力電圧決定部２２に送られる構成と、補正量記憶部２２ｂとが追加されている。補正量記憶部２２ｂは、指令入力電圧決定部２２に設けられていて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に対する補正量を記憶する。そして、電源装置１０Ｂは、リップル電流を低減するように指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を補正する。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

【0046】

第３の実施の形態の指令入力電圧決定部２２は、Ｎ個の電流生成回路４０のそれぞれのコントローラ４６から与えられたＮ個の個別オンデューティＤｏｎ１に基づいて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に対する補正量を決定して補正量記憶部２２ｂに記憶させる。そして、指令入力電圧決定部２２は、オンデューティＤｏｎ０および指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）に基づいて求められた指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を上記補正量で補正して、補正後の指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する。

【0047】

具体的には、まず、指令入力電圧決定部２２は、Ｎ個の個別オンデューティＤｏｎ１の平均値Ｄｏｎ＿ａｖｅと、オンデューティ記憶部２６に記憶されているオンデューティＤｏｎ０との差であるオンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒ（＝Ｄｏｎ＿ａｖｅ－Ｄｏｎ０）を求める。

【0048】

次に、指令入力電圧決定部２２は、補正量記憶部２２ｂが記憶している補正量への加算値を決定する。具体的には、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒが正の値の場合は、指令入力電圧決定部２２は、予め定めた正の固定値、または、Ｄｏｎ＿ｅｒｒの絶対値が増大すると絶対値が増大する正の変動値を、補正量への加算値として決定する。また、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒが負の値の場合は、指令入力電圧決定部２２は、予め定めた負の固定値、または、Ｄｏｎ＿ｅｒｒの絶対値が増大すると絶対値が増大する負の変動値を、補正量への加算値として決定する。なお、変動値を加算値にする場合、加算値が正負いずれの場合も加算値をＤｏｎ＿ｅｒｒに比例する値にしてもよい。

【0049】

そして、指令入力電圧決定部２２は、上記のようにして決定した加算値を補正量記憶部２２ｂが記憶する補正量に加算した値を新たな補正量として求め、新たな補正量を補正量記憶部２２ｂに記憶させる。

【0050】

指令入力電圧決定部２２は、このようにして補正量記憶部２２ｂに記憶されている補正量を、オンデューティＤｏｎ０および指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）に基づいて求められた指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に加算して補正後の指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する。

【0051】

上記の補正は、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒが正の値の場合は指令入力電圧（Ｖｉｎ’）の電圧値を増やし、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒが負の値の場合は指令入力電圧（Ｖｉｎ’）の電圧値を減らす補正になっている。

【0052】

図１０は、第３の実施の形態における電源装置１０Ｂの制御を説明するフローチャートである。なお、本フローチャートの開始時は、補正量記憶部２２ｂが記憶している指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に対する補正量は０Ｖになっている。

【0053】

まず、ステップＳ２１は、第１の実施の形態のステップＳ１と同じであるので説明を省略する。

【0054】

ステップＳ２１の後、指令入力電圧決定部２２が、オンデューティ記憶部２６に記憶されているオンデューティＤｏｎ０と、ステップＳ１で決定された指令出力電圧（Ｖｏｕｔ’）とに基づいて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を求める。そして、これに補正量記憶部２２ｂが記憶している補正量を加算して、補正後の指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を決定する（ステップＳ２２）。

【0055】

次のステップＳ２３は、第１の実施のステップＳ３と同じであるので説明を省略する。

【0056】

ステップＳ２３の後、指令入力電圧決定部２２は、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒを求める（ステップＳ２４）。

【0057】

次に、指令入力電圧決定部２２は、ステップＳ２４で求められたオンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒの値に基づいて上述したように補正量への加算値を決定する。指令入力電圧決定部２２は、決定した加算値を補正量記憶部２２ｂが記憶する補正量に加算した値を指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に対する新たな補正量として求めて（ステップＳ２５）、新たな補正量を補正量記憶部２２ｂに記憶させる。ステップＳ２５の後は、ステップＳ２１に戻る。

【0058】

なお、ステップＳ２２において、上記で説明したように指令入力電圧（Ｖｉｎ’）に補正量を加算して補正するのではなく、指令入力電圧決定部２２は、オンデューティ差Ｄｏｎ＿ｅｒｒに基づいてオンデューティＤｏｎ０を補正することにより、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を補正するようにしてもよい。

【0059】

以上説明したように、実施の形態３の電源装置１０Ｂによれば、Ｎ個の個別オンデューティＤｏｎ１の平均値Ｄｏｎ＿ａｖｅと、オンデューティＤｏｎ０との差に基づいて、指令入力電圧（Ｖｉｎ’）を補正することによって、実施の形態１で得られた効果に加えて、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0060】

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0061】

電源装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、レーザダイオード（１４）に電流を供給するためのレーザダイオード用の電源装置である。電源装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、並列接続され且つスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）を備えたＮ個の電流生成回路（４０）を有し、入力直流電圧を出力直流電流に変換し、レーザダイオード（１４）に出力直流電流を供給する変換回路（１８）と、レーザダイオード（１４）の電流と電圧との関係を示す電流－電圧特性を用いて、指令電流値から指令出力電圧を決定する指令出力電圧決定部（２０）と、レーザダイオード（１４）に流れるリップル電流を所定値以下に抑えることができる、スイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）のＮに依存したオンデューティを記憶したオンデューティ記憶部（２６）と、オンデューティと、指令出力電圧とに基づいて、指令入力電圧を決定する指令入力電圧決定部（２２）と、交流電源（１２）から供給された交流電圧を指令入力電圧の直流電圧に変換して入力直流電圧を生成する入力電圧調整回路（２４）と、を備える。

【0062】

これにより、レーザダイオード（１４）に流れる電流のリップル電流を低減することができる。

【0063】

電源装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、レーザダイオード（１４）に流れる電流を検出する電流検出部（３０）と、指令電流値と電流検出部（３０）が検出した電流検出値との差が小さくなるように、指令電流値の１／Ｎの値を補正した目標電流値を電流生成回路（４０）に出力する制御部（３４）を備えてもよい。Ｎ個の電流生成回路（４０）のそれぞれは、レーザダイオード（１４）に供給する出力電流が目標電流値になるように自己に設けられているスイッチング素子（ＳＷ１、ＳＷ２）の個別オンデューティを制御するコントローラ（４６）を有してもよい。これにより、個別オンデューティＤｏｎ１およびＤｏｎ２の値を制御できる。

【0064】

電源装置（１０Ａ）は、電流検出値からリップル電流を測定するリップル電流測定回路（５２）を備えてもよい。指令出力電圧決定部（２０）は、リップル電流に基づいて補正して、指令出力電圧を決定してもよい。これにより、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0065】

指令出力電圧決定部（２０）は、リップル電流が予め定められた閾値を超えた場合に、出力直流電流が供給されることによりレーザダイオード（１４）の両端に生じる出力直流電圧と、指令出力電圧との差を補正量として加算して補正後の指令出力電圧を決定してもよい。これにより、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0066】

指令入力電圧決定部（２２）は、Ｎ個の個別オンデューティに基づいて補正して、指令入力電圧を決定してもよい。これにより、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0067】

指令入力電圧決定部（２２）は、Ｎ個の個別オンデューティの平均値とオンデューティとの差が正の値の場合は指令入力電圧を電圧値が増えるように補正し、負の値の場合は指令入力電圧を電圧値が減るように補正してもよい。これにより、リップル電流をさらに低減することが可能になる。

【0068】

オンデューティの値は、Ｍ／Ｎ（ＭはＮ未満の自然数）でもよい。これにより、リップル電流を所定値以下に抑えることができる。

【符号の説明】

【0069】

１０、１０Ａ、１０Ｂ…電源装置 １２…交流電源
１４…レーザダイオード １６…コンデンサ
１８…変換回路 ２０…指令出力電圧決定部
２０ａ、２２ｂ…補正量記憶部 ２２…指令入力電圧決定部
２４…入力電圧調整回路 ２６…オンデューティ記憶部
２８…電圧特性記憶部 ３０…電流検出部
３４…制御部 ４０…電流生成回路
４２…個別電流検出部 ４６…コントローラ
４８ａ、４８ｂ…電流経路 ５２…リップル電流測定回路
５４…電圧検出部 ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチング素子
Ｘ…端子 Ｘ１、Ｘ２…入力端子
Ｙ１、Ｙ２…出力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】