整流回路
【課題】
従来のダイオードを用いた整流回路よりも電力損失を低減することのできる整流回路を提供する。
【解決手段】
スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４をブリッジ接続し、スイッチ４を入力端５と入力端６との間の電圧に応じて開閉するとともに、スイッチ１を該スイッチ１の両端の間の電圧に応じて開閉し、スイッチ３を入力端５と入力端６との間の電圧に応じて開閉するとともに、スイッチ２を該スイッチ２の両端の間の電圧に応じて開閉する。
従来のダイオードを用いた整流回路よりも電力損失を低減することのできる整流回路を提供する。
【解決手段】
スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４をブリッジ接続し、スイッチ４を入力端５と入力端６との間の電圧に応じて開閉するとともに、スイッチ１を該スイッチ１の両端の間の電圧に応じて開閉し、スイッチ３を入力端５と入力端６との間の電圧に応じて開閉するとともに、スイッチ２を該スイッチ２の両端の間の電圧に応じて開閉する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流回路に関し、特に、ダイオードを用いずに交流電力を直流電力に変換する整流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電力を直流電力に変換する整流回路は、交流電源である商用電源を利用して直流電源を必要とする機器類を動作させるために、多く用いられている。
【０００３】
図１は、従来の整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、ダイオード５０１、ダイオード５０２、ダイオード５０３、ダイオード５０４をブリッジ接続し、入力端５０５と入力端５０６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端５０７と出力端５０８から出力するもので、出力端５０７と出力端５０８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ５０９が接続されている。
【０００４】
この整流回路においては、入力端５０５の電位が正（入力端５０６の電位を０とした場合）のときに、入力端５０５、ダイオード５０１、コンデンサ５０９または出力端５０７と出力端５０８の間に接続された負荷、ダイオード５０４を閉回路とした電流が流れ、入力端５０５の電位が負（入力端５０６の電位を０とした場合）のときに、入力端５０６、ダイオード５０２、コンデンサ５０９または出力端５０７と出力端５０８の間に接続された負荷、ダイオード５０３を閉回路とした電流が流れることで、負荷に対して直流電源として動作する。
【０００５】
なお、従来の整流回路については、非特許文献１等にも記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】電気学会編、「電気工学ポケットブック」、第４版、株式会社オーム社、昭和６２年７月２５日、ｐ．２７７−２７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のような整流回路に用いられるダイオードは、順方向に電圧が印加された際には、その抵抗値が０となり、逆方向に電圧が印加された際には、その抵抗値が無限大となることが理想的であるが、実際には、ダイオードに順方向電流が流れる場合には、一定の電圧降下が生じることとなる。このため、ダイオードを用いた整流回路では、電力損失が発生することとなる。
【０００８】
そこで、本発明は、従来のダイオードを用いた整流回路よりも電力損失を低減することのできる整流回路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】
【０００９】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明は、第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、第１のスイッチ手段と第４のスイッチ手段とを閉じるとともに第２のスイッチ手段と第３のスイッチ手段とを開いた際に、前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成し、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段とを閉じるとともに前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを開いた際に、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成するように、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを配設し、前記第４のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第１のスイッチ手段を該第１のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉し、前記第３のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第２のスイッチ手段を該第２のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じ、前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じ、前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じ、前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段が閉じられた際に、該第１のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第４のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段が閉じられた際に、該第２のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第３のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じる第１の制御手段と、前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる第２の制御手段と、前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じる第３の制御手段と、前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じる第４の制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力変換時に生じる電力損失をダイオードを用いた従来の整流回路よりも、小さくすることができる。
【００１５】
また、電力損失が小さくなるため、発熱量も低減されることとなり、放熱器を含めた装置自体の大きさを小型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図２】本発明に係る整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図３】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図４】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図５】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図６】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図７】ＭＯＳＦＥＴを用いた整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図８】ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成を示すブロック図である。
【図９】入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧と、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る整流回路の一実施の形態について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図２は、本発明に係る整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４をブリッジ接続し、入力端５と入力端６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端７と出力端８から出力するもので、出力端７と出力端８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ９が接続されている。
【００１９】
続いて、図２に示した整流回路の動作を説明する。図３乃至６は、図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【００２０】
まず、交流入力側の入力端５と入力端６の電位を比較し、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合に、スイッチ４を閉じる（図３参照）。スイッチ４を閉じることにより、入力端６とコンデンサ９の一端（出力端８）が接続され、スイッチ１の両端の電圧が測定可能となる。
【００２１】
次に、スイッチ１の両端に印加される電圧を監視し、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端５側の電位が高くなった場合に、スイッチ１を閉じる（図４参照）。スイッチ１を閉じることにより、入力端５、スイッチ１、コンデンサ９、スイッチ４、入力端６が直列となる閉回路が形成され、入力端５と入力端６に印加される電圧に応じて、図４中にＡで示す矢印の方向に電流が流れ、コンデンサ９に電荷が蓄積される。もちろん、出力端７と出力端８に負荷が接続されている場合には、負荷にも電流が流れ、当該負荷に電力が供給される。なお、スイッチ１を閉じるタイミングは、スイッチ１の両端に印加される電圧が０となったタイミングであっても、差し支えは無い。
【００２２】
続いて、スイッチ１の両端に印加される電圧が０となった場合に、スイッチ１を開く（図３参照）。スイッチ１を開くことにより、図４中にＡで示す矢印の方向に流れていた電流が停止する。
【００２３】
次に、入力端６の電位が入力端５の電位よりも高くなった場合に、スイッチ４を開くとともに、スイッチ３を閉じる（図５参照）。スイッチ３を閉じることにより、入力端５とコンデンサ９の一端（出力端８）が接続され、スイッチ２の両端の電圧が測定可能となる。
【００２４】
次に、スイッチ２の両端に印加される電圧を監視し、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端６側の電位が高くなった場合に、スイッチ２を閉じる（図６参照）。スイッチ２を閉じることにより、入力端６、スイッチ２、コンデンサ９、スイッチ３、入力端５が直列となる閉回路が形成され、入力端６と入力端５に印加される電圧に応じて、図６中にＢで示す矢印の方向に電流が流れ、コンデンサ９に電荷が蓄積される。出力端７と出力端８に負荷が接続されている場合には、負荷にも電流が流れ、当該負荷に電力が供給される。なお、スイッチ２を閉じるタイミングは、スイッチ２の両端に印加される電圧が０となったタイミングであっても、差し支えは無い。
【００２５】
そして、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合に、スイッチ３を開くとともに、スイッチ４を閉じ（図３参照）、以下、同様の動作を繰り返す。
【００２６】
なお、スイッチ１、スイッチ２は、それぞれ、スイッチ４、スイッチ３の動作に関係なく、その両端の電圧に応じて開閉することで、回路全体としては、前述した通りに動作する。
【００２７】
ところで、スイッチ１とスイッチ４、スイッチ２とスイッチ３は、それぞれ、逆に動作させる、例えば、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合にスイッチ１を閉じ、スイッチ４は、入力端６側の電位よりもコンデンサ９の一端（出力端８）側の電位が高くなった場合に閉じるようにしてもよい。
【００２８】
このように、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４を動作させることにより、コンデンサ９から交流入力側（入力端５、入力端６）に電流が逆流することなく、交流を直流に整流することができる。
【００２９】
なお、スイッチ１とスイッチ４、スイッチ２とスイッチ３を同時に開閉した場合、例えば、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった際に、スイッチ１とスイッチ４の両者を閉じると、この時点では、入力端５の電位は、ほぼ０であるため、コンデンサ９の出力端７側の電位が入力端５の電位よりも高くなり（ただし、初期状態でコンデンサ９に電荷が蓄積されていない場合を除く）、コンデンサ９から交流入力側（入力端５、入力端６）に電流が逆流する。
【００３０】
また、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端５側の電位が高くなった場合に、スイッチ１とスイッチ４の両者を同時に閉じることが可能であれば、回路全体としては、前述した通りに動作するが、図２に示した状態では、スイッチ１またはスイッチ４の両端の電圧を測定することは不可能であり、回路を前述した通りに動作させることは困難である。
【００３１】
ところで、図２に示した整流回路を実現する際には、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４の各スイッチとして、電気的に制御が可能なスイッチング素子を用いることが現実的である。スイッチング素子としては、トランジスタ等を用いることとなり、電圧制御可能な電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を用いることも考えられる。
【００３２】
図７は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor FET）を用いた整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をブリッジ接続し、入力端１５と入力端１６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端１７と出力端１８から出力するもので、出力端１７と出力端１８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ１９が接続されている。
【００３３】
なお、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４には、その構造上、寄生ダイオードが存在するが、寄生ダイオードの向きが図１に示した従来の整流回路で用いるダイオード５０１、ダイオード５０２、ダイオード５０３、ダイオード５０４の向きと同じとなるように、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をブリッジ接続する。
【００３４】
この図７に示した整流回路では、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして、それぞれ、前述の図２に示した整流回路のスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４と同様に動作させることで、コンデンサ１９から交流入力側（入力端１５、入力端１６）に電流が逆流することなく、入力端１５と入力端１６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端１７と出力端１８から出力することができる。
【００３５】
次に、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成について説明する。図８は、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成を示すブロック図である。
【００３６】
同図に示すように、整流回路は、ＭＯＳＦＥＴ１１を制御するものとして電圧取得部１１１と判定部１１２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１２を制御するものとして電圧取得部１２１と判定部１２２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１３を制御するものとして電圧取得部１３１と判定部１３２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１４を制御するものとして電圧取得部１４１と判定部１４２を有している。
【００３７】
電圧取得部１１１は、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレイン−ソース間の電圧を取得する。判定部１１２は、電圧取得部１１１が取得した電圧に基づいて、ドレイン側（出力端１７側）の電位がソース側（入力端１５側）の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００３８】
同様に、電圧取得部１２１は、ＭＯＳＦＥＴ１２のドレイン−ソース間の電圧を取得する。判定部１２２は、電圧取得部１２１が取得した電圧に基づいて、ドレイン側（出力端１７側）の電位がソース側（入力端１６側）の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００３９】
また、電圧取得部１３１は、入力端１５と入力端１６の間の電圧を取得する。判定部１３２は、電圧取得部１３１が取得した電圧に基づいて、入力端１６の電位が入力端１５の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００４０】
同様に、電圧取得部１４１は、入力端１５と入力端１６の間の電圧を取得する。判定部１４２は、電圧取得部１４１が取得した電圧に基づいて、入力端１５の電位が入力端１６の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００４１】
なお、図２に示した整流回路と同様に、ＭＯＳＦＥＴ１１とＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３とＭＯＳＦＥＴ１４を逆に動作させるようにしてもよい。
【００４２】
次に、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングと、入力端１５と入力端１６から入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧の関係について説明する。なお、コンデンサ１９の両端間の電圧は、実際には脈動するものであるが、ここでは、説明の簡略化のため、一定であるものとする。
【００４３】
図９は、入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧と、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングとの関係を示した図である。なお、同図中に示す入力電圧Ｖｉｎは、入力端１６の電位を０とした場合の入力端１５と入力端１６の間の電圧を示している。このため、コンデンサ１９の両端間の電圧は、Ｖｃまたは−Ｖｃであるものとする。
【００４４】
まず、時刻ｔ１で、入力電圧Ｖｉｎが正の値になると、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオンとなる。続いて、時刻ｔ２で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧Ｖｃよりも高くなると、電圧取得部１１１と判定部１１２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１１がオンとなる。
【００４５】
その後、時刻ｔ３で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧Ｖｃよりも低くなると、電圧取得部１１１と判定部１１２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１１がオフとなる。
【００４６】
そして、時刻ｔ４で、入力電圧Ｖｉｎが負の値になると、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオフとなるとともに、電圧取得部１３１と判定部１３２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１３がオンとなる。続いて、時刻ｔ５で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧−Ｖｃよりも低くなると、電圧取得部１２１と判定部１２２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１２がオンとなる。
【００４７】
その後、時刻ｔ６で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧−Ｖｃよりも高くなると、電圧取得部１２１と判定部１２２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１２がオフとなる。
【００４８】
そして、時刻ｔ７で、入力電圧Ｖｉｎが正の値になると、電圧取得部１３１と判定部１３２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１３がオフとなるとともに、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオンとなる。
【００４９】
時刻ｔ７は、時刻ｔ１から入力電圧Ｖｉｎの１周期分の時間が経過した時刻であり、時刻ｔ７での動作は、時刻ｔ１の動作と同じである。以降、時刻ｔ８、時刻ｔ９では、それぞれ、時刻ｔ２、時刻ｔ３と同様の動作が行われる。
【００５０】
なお、ここで説明したＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングは、前述した図２に示した整流回路のスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４を開閉するタイミングと同様のものである。
【００５１】
このように、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合、例えば、インフィニオン テクノロジーズ社（Infineon Technologies）の「BSC067N06LS3」と称されるＭＯＳＦＥＴを用いた場合を考えると、そのオン抵抗は、６．７ｍΩであるため、仮にオン抵抗が１０ｍΩであるとして整流時にＭＯＳＦＥＴに１５Ａの電流が流れるとすれば、１５×１５×０．０１×２（電流が流れる際に２つのＭＯＳＦＥＴがオンとなるため）の計算式から、損失電力が４．５Ｗとなることが分かる。
【００５２】
一方、従来の整流回路では、ダイオードでの電圧降下が０．４Ｖ程度であるとすれば、１５×０．４×２の計算式から損失電力が１２Ｗとなることが分かる。
【００５３】
つまり、本発明の整流回路にスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合には、７．５Ｗ分の省電力化が図れるとともに、７．５Ｗ分の発熱量を低減することができることとなる。
【符号の説明】
【００５４】
１ スイッチ
２ スイッチ
３ スイッチ
４ スイッチ
５ 入力端
６ 入力端
７ 出力端
８ 出力端
９ コンデンサ
１１ ＭＯＳＦＥＴ
１２ ＭＯＳＦＥＴ
１３ ＭＯＳＦＥＴ
１４ ＭＯＳＦＥＴ
１５ 入力端
１６ 入力端
１７ 出力端
１８ 出力端
１９ コンデンサ
１１１ 電圧取得部
１１２ 判定部
１２１ 電圧取得部
１２２ 判定部
１３１ 電圧取得部
１３２ 判定部
１４１ 電圧取得部
１４２ 判定部
５０１ ダイオード
５０２ ダイオード
５０３ ダイオード
５０４ ダイオード
５０５ 入力端
５０６ 入力端
５０７ 出力端
５０８ 出力端
５０９ コンデンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流回路に関し、特に、ダイオードを用いずに交流電力を直流電力に変換する整流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電力を直流電力に変換する整流回路は、交流電源である商用電源を利用して直流電源を必要とする機器類を動作させるために、多く用いられている。
【０００３】
図１は、従来の整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、ダイオード５０１、ダイオード５０２、ダイオード５０３、ダイオード５０４をブリッジ接続し、入力端５０５と入力端５０６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端５０７と出力端５０８から出力するもので、出力端５０７と出力端５０８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ５０９が接続されている。
【０００４】
この整流回路においては、入力端５０５の電位が正（入力端５０６の電位を０とした場合）のときに、入力端５０５、ダイオード５０１、コンデンサ５０９または出力端５０７と出力端５０８の間に接続された負荷、ダイオード５０４を閉回路とした電流が流れ、入力端５０５の電位が負（入力端５０６の電位を０とした場合）のときに、入力端５０６、ダイオード５０２、コンデンサ５０９または出力端５０７と出力端５０８の間に接続された負荷、ダイオード５０３を閉回路とした電流が流れることで、負荷に対して直流電源として動作する。
【０００５】
なお、従来の整流回路については、非特許文献１等にも記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】電気学会編、「電気工学ポケットブック」、第４版、株式会社オーム社、昭和６２年７月２５日、ｐ．２７７−２７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のような整流回路に用いられるダイオードは、順方向に電圧が印加された際には、その抵抗値が０となり、逆方向に電圧が印加された際には、その抵抗値が無限大となることが理想的であるが、実際には、ダイオードに順方向電流が流れる場合には、一定の電圧降下が生じることとなる。このため、ダイオードを用いた整流回路では、電力損失が発生することとなる。
【０００８】
そこで、本発明は、従来のダイオードを用いた整流回路よりも電力損失を低減することのできる整流回路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】
【０００９】
上述した目的を達成するため、請求項１の発明は、第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、第１のスイッチ手段と第４のスイッチ手段とを閉じるとともに第２のスイッチ手段と第３のスイッチ手段とを開いた際に、前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成し、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段とを閉じるとともに前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを開いた際に、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成するように、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを配設し、前記第４のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第１のスイッチ手段を該第１のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉し、前記第３のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第２のスイッチ手段を該第２のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じ、前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じ、前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じ、前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段が閉じられた際に、該第１のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第４のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段が閉じられた際に、該第２のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第３のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じる第１の制御手段と、前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる第２の制御手段と、前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じる第３の制御手段と、前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じる第４の制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力変換時に生じる電力損失をダイオードを用いた従来の整流回路よりも、小さくすることができる。
【００１５】
また、電力損失が小さくなるため、発熱量も低減されることとなり、放熱器を含めた装置自体の大きさを小型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図２】本発明に係る整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図３】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図４】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図５】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図６】図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【図７】ＭＯＳＦＥＴを用いた整流回路の基本的な構成を示した図である。
【図８】ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成を示すブロック図である。
【図９】入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧と、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る整流回路の一実施の形態について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図２は、本発明に係る整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４をブリッジ接続し、入力端５と入力端６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端７と出力端８から出力するもので、出力端７と出力端８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ９が接続されている。
【００１９】
続いて、図２に示した整流回路の動作を説明する。図３乃至６は、図２に示した整流回路の動作を説明するための図である。
【００２０】
まず、交流入力側の入力端５と入力端６の電位を比較し、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合に、スイッチ４を閉じる（図３参照）。スイッチ４を閉じることにより、入力端６とコンデンサ９の一端（出力端８）が接続され、スイッチ１の両端の電圧が測定可能となる。
【００２１】
次に、スイッチ１の両端に印加される電圧を監視し、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端５側の電位が高くなった場合に、スイッチ１を閉じる（図４参照）。スイッチ１を閉じることにより、入力端５、スイッチ１、コンデンサ９、スイッチ４、入力端６が直列となる閉回路が形成され、入力端５と入力端６に印加される電圧に応じて、図４中にＡで示す矢印の方向に電流が流れ、コンデンサ９に電荷が蓄積される。もちろん、出力端７と出力端８に負荷が接続されている場合には、負荷にも電流が流れ、当該負荷に電力が供給される。なお、スイッチ１を閉じるタイミングは、スイッチ１の両端に印加される電圧が０となったタイミングであっても、差し支えは無い。
【００２２】
続いて、スイッチ１の両端に印加される電圧が０となった場合に、スイッチ１を開く（図３参照）。スイッチ１を開くことにより、図４中にＡで示す矢印の方向に流れていた電流が停止する。
【００２３】
次に、入力端６の電位が入力端５の電位よりも高くなった場合に、スイッチ４を開くとともに、スイッチ３を閉じる（図５参照）。スイッチ３を閉じることにより、入力端５とコンデンサ９の一端（出力端８）が接続され、スイッチ２の両端の電圧が測定可能となる。
【００２４】
次に、スイッチ２の両端に印加される電圧を監視し、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端６側の電位が高くなった場合に、スイッチ２を閉じる（図６参照）。スイッチ２を閉じることにより、入力端６、スイッチ２、コンデンサ９、スイッチ３、入力端５が直列となる閉回路が形成され、入力端６と入力端５に印加される電圧に応じて、図６中にＢで示す矢印の方向に電流が流れ、コンデンサ９に電荷が蓄積される。出力端７と出力端８に負荷が接続されている場合には、負荷にも電流が流れ、当該負荷に電力が供給される。なお、スイッチ２を閉じるタイミングは、スイッチ２の両端に印加される電圧が０となったタイミングであっても、差し支えは無い。
【００２５】
そして、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合に、スイッチ３を開くとともに、スイッチ４を閉じ（図３参照）、以下、同様の動作を繰り返す。
【００２６】
なお、スイッチ１、スイッチ２は、それぞれ、スイッチ４、スイッチ３の動作に関係なく、その両端の電圧に応じて開閉することで、回路全体としては、前述した通りに動作する。
【００２７】
ところで、スイッチ１とスイッチ４、スイッチ２とスイッチ３は、それぞれ、逆に動作させる、例えば、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった場合にスイッチ１を閉じ、スイッチ４は、入力端６側の電位よりもコンデンサ９の一端（出力端８）側の電位が高くなった場合に閉じるようにしてもよい。
【００２８】
このように、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４を動作させることにより、コンデンサ９から交流入力側（入力端５、入力端６）に電流が逆流することなく、交流を直流に整流することができる。
【００２９】
なお、スイッチ１とスイッチ４、スイッチ２とスイッチ３を同時に開閉した場合、例えば、入力端５の電位が入力端６の電位よりも高くなった際に、スイッチ１とスイッチ４の両者を閉じると、この時点では、入力端５の電位は、ほぼ０であるため、コンデンサ９の出力端７側の電位が入力端５の電位よりも高くなり（ただし、初期状態でコンデンサ９に電荷が蓄積されていない場合を除く）、コンデンサ９から交流入力側（入力端５、入力端６）に電流が逆流する。
【００３０】
また、コンデンサ９の一端（出力端７）側の電位よりも入力端５側の電位が高くなった場合に、スイッチ１とスイッチ４の両者を同時に閉じることが可能であれば、回路全体としては、前述した通りに動作するが、図２に示した状態では、スイッチ１またはスイッチ４の両端の電圧を測定することは不可能であり、回路を前述した通りに動作させることは困難である。
【００３１】
ところで、図２に示した整流回路を実現する際には、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４の各スイッチとして、電気的に制御が可能なスイッチング素子を用いることが現実的である。スイッチング素子としては、トランジスタ等を用いることとなり、電圧制御可能な電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）を用いることも考えられる。
【００３２】
図７は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor FET）を用いた整流回路の基本的な構成を示した図である。同図に示す整流回路は、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をブリッジ接続し、入力端１５と入力端１６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端１７と出力端１８から出力するもので、出力端１７と出力端１８の間には、出力電圧を平準化するためのコンデンサ１９が接続されている。
【００３３】
なお、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４には、その構造上、寄生ダイオードが存在するが、寄生ダイオードの向きが図１に示した従来の整流回路で用いるダイオード５０１、ダイオード５０２、ダイオード５０３、ダイオード５０４の向きと同じとなるように、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をブリッジ接続する。
【００３４】
この図７に示した整流回路では、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして、それぞれ、前述の図２に示した整流回路のスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４と同様に動作させることで、コンデンサ１９から交流入力側（入力端１５、入力端１６）に電流が逆流することなく、入力端１５と入力端１６から入力される交流電力を直流電力に変換して出力端１７と出力端１８から出力することができる。
【００３５】
次に、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成について説明する。図８は、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４をスイッチとして制御するための構成を示すブロック図である。
【００３６】
同図に示すように、整流回路は、ＭＯＳＦＥＴ１１を制御するものとして電圧取得部１１１と判定部１１２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１２を制御するものとして電圧取得部１２１と判定部１２２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１３を制御するものとして電圧取得部１３１と判定部１３２を有し、ＭＯＳＦＥＴ１４を制御するものとして電圧取得部１４１と判定部１４２を有している。
【００３７】
電圧取得部１１１は、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレイン−ソース間の電圧を取得する。判定部１１２は、電圧取得部１１１が取得した電圧に基づいて、ドレイン側（出力端１７側）の電位がソース側（入力端１５側）の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００３８】
同様に、電圧取得部１２１は、ＭＯＳＦＥＴ１２のドレイン−ソース間の電圧を取得する。判定部１２２は、電圧取得部１２１が取得した電圧に基づいて、ドレイン側（出力端１７側）の電位がソース側（入力端１６側）の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００３９】
また、電圧取得部１３１は、入力端１５と入力端１６の間の電圧を取得する。判定部１３２は、電圧取得部１３１が取得した電圧に基づいて、入力端１６の電位が入力端１５の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００４０】
同様に、電圧取得部１４１は、入力端１５と入力端１６の間の電圧を取得する。判定部１４２は、電圧取得部１４１が取得した電圧に基づいて、入力端１５の電位が入力端１６の電位よりも高くなった場合に、ゲート−ソース間に電圧を印加し、ドレイン−ソース間に電流が流れるように、つまり、スイッチを閉じた状態となるようにする。
【００４１】
なお、図２に示した整流回路と同様に、ＭＯＳＦＥＴ１１とＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３とＭＯＳＦＥＴ１４を逆に動作させるようにしてもよい。
【００４２】
次に、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングと、入力端１５と入力端１６から入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧の関係について説明する。なお、コンデンサ１９の両端間の電圧は、実際には脈動するものであるが、ここでは、説明の簡略化のため、一定であるものとする。
【００４３】
図９は、入力される交流電圧、コンデンサ１９の両端間の電圧と、ＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングとの関係を示した図である。なお、同図中に示す入力電圧Ｖｉｎは、入力端１６の電位を０とした場合の入力端１５と入力端１６の間の電圧を示している。このため、コンデンサ１９の両端間の電圧は、Ｖｃまたは−Ｖｃであるものとする。
【００４４】
まず、時刻ｔ１で、入力電圧Ｖｉｎが正の値になると、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオンとなる。続いて、時刻ｔ２で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧Ｖｃよりも高くなると、電圧取得部１１１と判定部１１２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１１がオンとなる。
【００４５】
その後、時刻ｔ３で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧Ｖｃよりも低くなると、電圧取得部１１１と判定部１１２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１１がオフとなる。
【００４６】
そして、時刻ｔ４で、入力電圧Ｖｉｎが負の値になると、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオフとなるとともに、電圧取得部１３１と判定部１３２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１３がオンとなる。続いて、時刻ｔ５で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧−Ｖｃよりも低くなると、電圧取得部１２１と判定部１２２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１２がオンとなる。
【００４７】
その後、時刻ｔ６で、入力電圧Ｖｉｎがコンデンサ１９の両端間の電圧−Ｖｃよりも高くなると、電圧取得部１２１と判定部１２２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１２がオフとなる。
【００４８】
そして、時刻ｔ７で、入力電圧Ｖｉｎが正の値になると、電圧取得部１３１と判定部１３２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１３がオフとなるとともに、電圧取得部１４１と判定部１４２の動作により、ＭＯＳＦＥＴ１４がオンとなる。
【００４９】
時刻ｔ７は、時刻ｔ１から入力電圧Ｖｉｎの１周期分の時間が経過した時刻であり、時刻ｔ７での動作は、時刻ｔ１の動作と同じである。以降、時刻ｔ８、時刻ｔ９では、それぞれ、時刻ｔ２、時刻ｔ３と同様の動作が行われる。
【００５０】
なお、ここで説明したＭＯＳＦＥＴ１１、ＭＯＳＦＥＴ１２、ＭＯＳＦＥＴ１３、ＭＯＳＦＥＴ１４のそれぞれをオン動作させるタイミングは、前述した図２に示した整流回路のスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、スイッチ４を開閉するタイミングと同様のものである。
【００５１】
このように、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合、例えば、インフィニオン テクノロジーズ社（Infineon Technologies）の「BSC067N06LS3」と称されるＭＯＳＦＥＴを用いた場合を考えると、そのオン抵抗は、６．７ｍΩであるため、仮にオン抵抗が１０ｍΩであるとして整流時にＭＯＳＦＥＴに１５Ａの電流が流れるとすれば、１５×１５×０．０１×２（電流が流れる際に２つのＭＯＳＦＥＴがオンとなるため）の計算式から、損失電力が４．５Ｗとなることが分かる。
【００５２】
一方、従来の整流回路では、ダイオードでの電圧降下が０．４Ｖ程度であるとすれば、１５×０．４×２の計算式から損失電力が１２Ｗとなることが分かる。
【００５３】
つまり、本発明の整流回路にスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合には、７．５Ｗ分の省電力化が図れるとともに、７．５Ｗ分の発熱量を低減することができることとなる。
【符号の説明】
【００５４】
１ スイッチ
２ スイッチ
３ スイッチ
４ スイッチ
５ 入力端
６ 入力端
７ 出力端
８ 出力端
９ コンデンサ
１１ ＭＯＳＦＥＴ
１２ ＭＯＳＦＥＴ
１３ ＭＯＳＦＥＴ
１４ ＭＯＳＦＥＴ
１５ 入力端
１６ 入力端
１７ 出力端
１８ 出力端
１９ コンデンサ
１１１ 電圧取得部
１１２ 判定部
１２１ 電圧取得部
１２２ 判定部
１３１ 電圧取得部
１３２ 判定部
１４１ 電圧取得部
１４２ 判定部
５０１ ダイオード
５０２ ダイオード
５０３ ダイオード
５０４ ダイオード
５０５ 入力端
５０６ 入力端
５０７ 出力端
５０８ 出力端
５０９ コンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、
第１のスイッチ手段と第４のスイッチ手段とを閉じるとともに第２のスイッチ手段と第３のスイッチ手段とを開いた際に、前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成し、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段とを閉じるとともに前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを開いた際に、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成するように、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを配設し、
前記第４のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第１のスイッチ手段を該第１のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉し、
前記第３のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第２のスイッチ手段を該第２のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉する
ことを特徴とする整流回路。
【請求項２】
前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じ、
前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じ、
前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じ、
前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる
ことを特徴とする請求項１記載の整流回路。
【請求項３】
前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項２記載の整流回路。
【請求項４】
第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、
第１のスイッチ手段と、
前記第１のスイッチ手段が閉じられた際に、該第１のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第４のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
前記第２のスイッチ手段が閉じられた際に、該第２のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第３のスイッチ手段と、
前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じる第１の制御手段と、
前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる第２の制御手段と、
前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じる第３の制御手段と、
前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じる第４の制御手段と
を具備することを特徴とする整流回路。
【請求項５】
前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項４記載の整流回路。
【請求項１】
第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、
第１のスイッチ手段と第４のスイッチ手段とを閉じるとともに第２のスイッチ手段と第３のスイッチ手段とを開いた際に、前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成し、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段とを閉じるとともに前記第１のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを開いた際に、前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成するように、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段と前記第３のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段とを配設し、
前記第４のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第１のスイッチ手段を該第１のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉し、
前記第３のスイッチ手段を前記第１の入力端と前記第２の入力端との間の電圧に応じて開閉するとともに、前記第２のスイッチ手段を該第２のスイッチ手段の両端の間の電圧に応じて開閉する
ことを特徴とする整流回路。
【請求項２】
前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じ、
前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じ、
前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じ、
前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる
ことを特徴とする請求項１記載の整流回路。
【請求項３】
前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項２記載の整流回路。
【請求項４】
第１の入力端と第２の入力端とから入力された交流電力を直流電力に変換して第１の出力端と第２の出力端から出力し、前記第１の出力端と前記第２の出力端にコンデンサが接続された整流回路において、
第１のスイッチ手段と、
前記第１のスイッチ手段が閉じられた際に、該第１のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第４のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段と、
前記第２のスイッチ手段が閉じられた際に、該第２のスイッチ手段と前記コンデンサと前記第１の入力端と前記第２の入力端とで閉回路を形成する位置に配設された第３のスイッチ手段と、
前記第１のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第１の入力端側の電位が前記第２の入力端側の電位よりも高い場合に、該第１のスイッチ手段を閉じる第１の制御手段と、
前記第２のスイッチ手段の両端の電圧のうち、前記第２の入力端側の電位が前記第１の入力端側の電位よりも高い場合に、該第２のスイッチ手段を閉じる第２の制御手段と、
前記第２の入力端の電位が前記第１の入力端の電位よりも高い場合に、前記第３のスイッチ手段を閉じる第３の制御手段と、
前記第１の入力端の電位が前記第２の入力端の電位よりも高い場合に、前記第４のスイッチ手段を閉じる第４の制御手段と
を具備することを特徴とする整流回路。
【請求項５】
前記第１のスイッチ手段、前記第２のスイッチ手段、前記第３のスイッチ手段、前記第４のスイッチ手段は、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項４記載の整流回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５７１６９（Ｐ２０１２−１５７１６９Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３３６（Ｐ２０１１−１４３３６）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（５９９１５５１５４）サン電子工業株式会社 (2)
【出願人】（３９８００６９７０）株式会社トーメンエレクトロニクス (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（５９９１５５１５４）サン電子工業株式会社 (2)
【出願人】（３９８００６９７０）株式会社トーメンエレクトロニクス (3)
【Ｆターム（参考）】
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