(57)【要約】【課題】フライングキャパシタ回路のコンデンサの両端電圧を調整することができる電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１は、フライングキャパシタ回路１０，２０，３０，４０と、放電回路１１，２１，３１，４１と、を備える。フライングキャパシタ回路１０，２０，３０，４０は、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１と、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１と電気的に接続される複数のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４，Ｑ２１〜Ｑ２４，Ｑ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４と、を有する。フライングキャパシタ回路１０，２０，３０，４０は、直流電源１０１の両端間に電気的に接続される。放電回路１１，２１，３１，４１は、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１の両端間に電気的に接続され、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１を放電させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ及び、前記コンデンサと電気的に接続される複数のスイッチング素子を有し、直流電源の出力端間に電気的に接続されるフライングキャパシタ回路と、
前記コンデンサの両端間に電気的に接続され、前記コンデンサを放電させる放電回路と、を備える、
電力変換装置。
【請求項２】
４つの前記フライングキャパシタ回路と、
４つの前記放電回路と、を備え、
前記４つのフライングキャパシタ回路は、第１フライングキャパシタ回路、第２フライングキャパシタ回路、第３フライングキャパシタ回路、及び第４フライングキャパシタ回路を含み、
前記４つの放電回路は、前記第１フライングキャパシタ回路、前記第２フライングキャパシタ回路、前記第３フライングキャパシタ回路、及び前記第４フライングキャパシタ回路とそれぞれ対応する第１放電回路、第２放電回路、第３放電回路、及び第４放電回路を含み、
前記直流電源の出力端間に、高電位側の前記第１フライングキャパシタ回路と低電位側の前記第４フライングキャパシタ回路との直列回路、及び高電位側の前記第３フライングキャパシタ回路と低電位側の前記第２フライングキャパシタ回路との直列回路が並列接続され、
前記第１フライングキャパシタ回路及び前記第４フライングキャパシタ回路の接続点と、前記第３フライングキャパシタ回路及び前記第２フライングキャパシタ回路の接続点と、が電気的に接続されている、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１フライングキャパシタ回路の出力端と、第１出力端子と、の間に電気的に接続された第１出力スイッチ回路と、
前記第２フライングキャパシタ回路の出力端と、第２出力端子と、の間に電気的に接続された第２出力スイッチ回路と、
前記第３フライングキャパシタ回路の出力端と、前記第２出力端子と、の間に電気的に接続された第３出力スイッチ回路と、
前記第４フライングキャパシタ回路の出力端と、前記第１出力端子と、の間に電気的に接続された第４出力スイッチ回路と、を更に備える
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記放電回路は、前記コンデンサの両端間に電気的に直列接続された抵抗と放電スイッチと、を含む、
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記抵抗は、前記コンデンサの高電位側端子と電気的に接続され、
前記放電スイッチは、前記コンデンサの低電位側端子と電気的に接続されている、
請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記放電スイッチは、前記コンデンサの両端電圧が閾値よりも高い場合にオンされる、
請求項４又は５に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に電力変換装置に関し、より詳細にはフライングキャパシタ回路を有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３レベル電圧発生回路（フライングキャパシタ回路）を備えるインバータ装置（電力変換装置）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の３レベル電圧発生回路は、第１乃至第４のスイッチ素子（スイッチング素子）と、キャパシタ（コンデンサ）と、を有する。第１乃至第４のスイッチ素子は、直流電源の第１入力端と第２入力端との間に直列接続されている。キャパシタは、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との接続点に第１端が接続され、第３のスイッチ素子と第４のスイッチ素子との接続点に第２端が接続されている。第２のスイッチ素子と第３のスイッチ素子との接続点を出力端とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１２３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フライングキャパシタ回路では、出力電圧の精度を向上させるために、コンデンサの両端電圧が目標値となるように制御することが望まれている。
【０００６】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、フライングキャパシタ回路のコンデンサの両端電圧を調整することができる電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る電力変換装置は、フライングキャパシタ回路と、放電回路と、を備える。前記フライングキャパシタ回路は、コンデンサ及び、前記コンデンサと電気的に接続される複数のスイッチング素子を有し、直流電源の出力端間に電気的に接続される。前記放電回路は、前記コンデンサの両端間に電気的に接続され、前記コンデンサを放電させる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示では、フライングキャパシタ回路のコンデンサの両端電圧を調整することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る電力変換装置の回路図である。
【図２】図２Ａは、同上の電力変換装置における第１スイッチングパターンの説明図である。図２Ｂは、同上の電力変換装置における第２スイッチングパターンの説明図である。
【図３】図３Ａは、同上の電力変換装置における第３スイッチングパターンの説明図である。図３Ｂは、同上の電力変換装置における第４スイッチングパターンの説明図である。
【図４】図４Ａは、同上の電力変換装置における第５スイッチングパターンの説明図である。図４Ｂは、同上の電力変換装置における第６スイッチングパターンの説明図である。
【図５】図５Ａは、同上の電力変換装置における第７スイッチングパターンの説明図である。図５Ｂは、同上の電力変換装置における第８スイッチングパターンの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１１】
（実施形態）
（１）構成
図１に、本実施形態に係る電力変換装置１の回路図を示す。
【００１２】
本実施形態の電力変換装置１は、直流電力を交流電力に変換する動作と交流電力を直流電力に変換する動作とのうち少なくとも一方を行う。電力変換装置１は、５レベルの出力電圧を出力可能な５レベルインバータ回路を備えている。以降の説明では、直流電力が入力され交流電力を出力する場合の動作について主に説明するが、電力変換装置１は、双方向性を有しているため、交流電力が入力され直流電力を出力することが可能である。
【００１３】
電力変換装置１は、直流電源１０１と電気的に接続されており、直流電源１０１から直流の入力電圧Ｖｉが入力される。以下の説明では、入力電圧Ｖｉの電圧値を「Ｅ」として説明する。電力変換装置１は、一対の入力端子Ｐ５１，Ｐ５２を備えている。入力端子Ｐ５１は、直流電源１０１の正極と電気的に接続され、入力端子Ｐ５２は、直流電源１０１の負極と電気的に接続されている。
【００１４】
また、電力変換装置１は、負荷１０２と電気的に接続されており、負荷１０２に交流の出力電圧Ｖｏを出力する。電力変換装置１は、一対の出力端子Ｐ６１，Ｐ６２を備えている。一対の出力端子Ｐ６１，Ｐ６２間に、負荷１０２が電気的に接続されている。負荷１０２は、電力変換装置１からの出力電圧Ｖｏにより動作するように構成されている。
【００１５】
電力変換装置１は、４つのフライングキャパシタ回路（第１フライングキャパシタ回路１０〜第４フライングキャパシタ回路４０）と、４つの放電回路（第１放電回路１１〜第４放電回路４１）と、制御回路９と、を備えている。４つのフライングキャパシタ回路（第１フライングキャパシタ回路１０〜第４フライングキャパシタ回路４０）と、４つの放電回路（第１放電回路１１〜第４放電回路４１）と、は一対一に対応している。各フライングキャパシタ回路は、１つのコンデンサ（フライングキャパシタ）と、複数（４つ）のスイッチング素子とを備えている。以降、フライングキャパシタ回路をＦＣ回路と略称することもある。各放電回路は、１つの抵抗と１つの放電スイッチとを備えている。
【００１６】
４つのＦＣ回路のうち、第１ＦＣ回路１０と第２ＦＣ回路２０とが対をなし、第３ＦＣ回路３０と第４ＦＣ回路４０とが対をなす。言い換えれば、電力変換装置１は、一対のＦＣ回路を２組備えている。２組の一対のＦＣ回路は、第１ＦＣ回路１０及び第２ＦＣ回路２０の組と、第３ＦＣ回路３０及び第４ＦＣ回路４０の組とを含む。
【００１７】
一対の入力端子Ｐ５１，Ｐ５２間に、第１ＦＣ回路１０及び第４ＦＣ回路４０の直列回路と、第３ＦＣ回路３０及び第２ＦＣ回路２０の直列回路と、が電気的に並列接続されている。
【００１８】
具体的には、第１ＦＣ回路１０が入力端子Ｐ５１と電気的に接続され、第４ＦＣ回路４０が入力端子Ｐ５２と電気的に接続されている。第３ＦＣ回路３０が入力端子Ｐ５１と電気的に接続され、第２ＦＣ回路２０が入力端子Ｐ５２と電気的に接続されている。つまり、第１ＦＣ回路１０及び第３ＦＣ回路３０が高電位側のＦＣ回路であり、第４ＦＣ回路４０及び第２ＦＣ回路２０が低電位側のＦＣ回路である。
【００１９】
第１ＦＣ回路１０は、４つの（第１）スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４と、１つの（第１）コンデンサＣ１１と、を備えている。
【００２０】
一例として、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４の各々は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）で構成されている。スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４は、入力端子Ｐ５１側からスイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４の順に直列接続されている。
【００２１】
具体的には、スイッチング素子Ｑ１１は、ドレインが入力端子Ｐ５１と電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ１２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１２は、ソースがスイッチング素子Ｑ１３のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１３は、ソースがスイッチング素子Ｑ１４と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１４は、第４ＦＣ回路４０と電気的に接続されている。
【００２２】
スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４は、それぞれ制御回路９から出力される制御信号Ｓ１１〜Ｓ１４によって制御される。
【００２３】
また、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４は、それぞれ寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４を有している。寄生ダイオードＤ１１〜Ｄ１４は、それぞれアノードがソースと電気的に接続され、カソードがドレインと電気的に接続されるように構成されている。
【００２４】
コンデンサＣ１１は、スイッチング素子Ｑ１１及びスイッチング素子Ｑ１２の接続点と、スイッチング素子Ｑ１３及びスイッチング素子Ｑ１４の接続点と、の間に電気的に接続されている。言い換えれば、コンデンサＣ１１は、スイッチング素子Ｑ１２及びスイッチング素子Ｑ１３の直列回路と電気的に並列接続されている。
【００２５】
スイッチング素子Ｑ１２及びスイッチング素子Ｑ１３の接続点が、第１ＦＣ回路１０の出力端Ｐ１１である。
【００２６】
コンデンサＣ１１は、両端電圧の電圧値が「Ｅ／４」となるようにプリチャージされる。「Ｅ」は、入力電圧Ｖｉの電圧値である。そして、第１ＦＣ回路１０は、電圧値「Ｅ／４」を中心にしてコンデンサＣ１１が充放電を繰り返すように、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４が制御される。したがって、詳しくは「動作例」の欄で説明するが、第１ＦＣ回路１０の出力電圧の電圧値は、「Ｅ」、「３Ｅ／４」、「Ｅ／２」の３レベルとなる。
【００２７】
第１放電回路１１は、第１ＦＣ回路１０に対応し、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１を放電させる。第１放電回路１１は、抵抗Ｒ１１と、放電スイッチＱ１５と、を備えている。抵抗Ｒ１１及び放電スイッチＱ１５は、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１の両端間に電気的に直列接続されている。放電スイッチＱ１５は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。抵抗Ｒ１１は、コンデンサＣ１１の高電位側端子と電気的に接続され、放電スイッチＱ１５は、コンデンサＣ１１の低電位側端子と電気的に接続されている。具体的には、放電スイッチＱ１５は、ドレインが抵抗Ｒ１１と電気的に接続され、ソースがコンデンサＣ１１の低電位側端子と電気的に接続されている。言い換えれば、放電スイッチＱ１５は、ソースが第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１３のソースと電気的に接続されている。放電スイッチＱ１５は、制御回路９から出力される制御信号Ｓ１５によって制御される。
【００２８】
第４ＦＣ回路４０は、４つの（第４）スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４と、１つの（第４）コンデンサＣ４１と、を備えている。
【００２９】
一例として、スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４の各々は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４は、第１ＦＣ回路１０側からスイッチング素子Ｑ４１、Ｑ４２、Ｑ４３、Ｑ４４の順に直列接続されている。
【００３０】
具体的には、スイッチング素子Ｑ４１は、ドレインが第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１４のソースと電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ４２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４２は、ソースがスイッチング素子Ｑ４３のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４３は、ソースがスイッチング素子Ｑ４４と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４４は、入力端子Ｐ５２と電気的に接続されている。
【００３１】
つまり、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４は、直流電源１０１の出力端間（一対の入力端子Ｐ５１，Ｐ５２）間において、直列接続されている。
【００３２】
スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４は、それぞれ制御回路９から出力される制御信号Ｓ４１〜Ｓ４４によって制御される。
【００３３】
また、スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４は、それぞれ寄生ダイオードＤ４１〜Ｄ４４を有している。寄生ダイオードＤ４１〜Ｄ４４は、それぞれアノードがソースと電気的に接続され、カソードがドレインと電気的に接続されるように構成されている。
【００３４】
コンデンサＣ４１は、スイッチング素子Ｑ４１及びスイッチング素子Ｑ４２の接続点と、スイッチング素子Ｑ４３及びスイッチング素子Ｑ４４の接続点と、の間に電気的に接続されている。言い換えれば、コンデンサＣ４１は、スイッチング素子Ｑ４２及びスイッチング素子Ｑ４３の直列回路と電気的に並列接続されている。
【００３５】
スイッチング素子Ｑ４２及びスイッチング素子Ｑ４３の接続点が、第４ＦＣ回路４０の出力端Ｐ４１である。
【００３６】
コンデンサＣ４１は、両端電圧の電圧値が「Ｅ／４」となるようにプリチャージされる。そして、第４ＦＣ回路４０は、電圧値「Ｅ／４」を中心にしてコンデンサＣ４１が充放電を繰り返すように、スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４が制御される。したがって、詳しくは「動作例」の欄で説明するが、第４ＦＣ回路４０の出力電圧の電圧値は、「Ｅ／２」、「Ｅ／４」、「０」の３レベルとなる。
【００３７】
第４放電回路４１は、第４ＦＣ回路４０に対応し、第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１を放電させる。第４放電回路４１は、抵抗Ｒ４１と、放電スイッチＱ４５と、を備えている。抵抗Ｒ４１及び放電スイッチＱ４５は、第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１の両端間に電気的に直列接続されている。放電スイッチＱ４５は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。抵抗Ｒ４１は、コンデンサＣ４１の高電位側端子と電気的に接続され、放電スイッチＱ４５は、コンデンサＣ１１の低電位側端子と電気的に接続されている。具体的には、放電スイッチＱ４５は、ドレインが抵抗Ｒ４１と電気的に接続され、ソースがコンデンサＣ４１の低電位側端子と電気的に接続されている。言い換えれば、放電スイッチＱ４５は、ソースが第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４３のソースと電気的に接続されている。放電スイッチＱ４５は、制御回路９から出力される制御信号Ｓ１５によって制御される。
【００３８】
第３ＦＣ回路３０は、４つの（第３）スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４と、１つの（第３）コンデンサＣ３１と、を備えている。
【００３９】
一例として、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４の各々は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４は、入力端子Ｐ５１側からスイッチング素子Ｑ３１、Ｑ３２、Ｑ３３、Ｑ３４の順に直列接続されている。
【００４０】
具体的には、スイッチング素子Ｑ３１は、ドレインが入力端子Ｐ５１と電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ３２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ３２は、ソースがスイッチング素子Ｑ３３のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ３３は、ソースがスイッチング素子Ｑ３４と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ３４は、第４ＦＣ回路４０と電気的に接続されている。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４は、それぞれ制御回路９から出力される制御信号Ｓ３１〜Ｓ３４によって制御される。
【００４２】
また、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４は、それぞれ寄生ダイオードＤ３１〜Ｄ３４を有している。寄生ダイオードＤ３１〜Ｄ３４は、それぞれアノードがソースと電気的に接続され、カソードがドレインと電気的に接続されるように構成されている。
【００４３】
コンデンサＣ３１は、スイッチング素子Ｑ３１及びスイッチング素子Ｑ３２の接続点と、スイッチング素子Ｑ３３及びスイッチング素子Ｑ３４の接続点と、の間に電気的に接続されている。言い換えれば、コンデンサＣ３１は、スイッチング素子Ｑ３２及びスイッチング素子Ｑ３３の直列回路と電気的に並列接続されている。
【００４４】
スイッチング素子Ｑ３２及びスイッチング素子Ｑ３３の接続点が、第３ＦＣ回路３０の出力端Ｐ３１である。
【００４５】
コンデンサＣ３１は、両端電圧の電圧値が「Ｅ／４」となるようにプリチャージされる。そして、第３ＦＣ回路３０は、電圧値「Ｅ／４」を中心にしてコンデンサＣ３１が充放電を繰り返すように、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４が制御される。したがって、詳しくは「動作例」の欄で説明するが、第３ＦＣ回路３０の出力電圧の電圧値は、「Ｅ」、「３Ｅ／４」、「Ｅ／２」の３レベルとなる。
【００４６】
第３放電回路３１は、第３ＦＣ回路３０に対応し、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１を放電させる。第３放電回路３１は、抵抗Ｒ３１と、放電スイッチＱ３５と、を備えている。抵抗Ｒ３１及び放電スイッチＱ３５は、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１の両端間に電気的に直列接続されている。放電スイッチＱ３５は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。抵抗Ｒ３１は、コンデンサＣ３１の高電位側端子と電気的に接続され、放電スイッチＱ３５は、コンデンサＣ３１の低電位側端子と電気的に接続されている。具体的には、放電スイッチＱ３５は、ドレインが抵抗Ｒ３１と電気的に接続され、ソースがコンデンサＣ３１の低電位側端子と電気的に接続されている。言い換えれば、放電スイッチＱ３５は、ソースが第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３３のソースと電気的に接続されている。放電スイッチＱ３５は、制御回路９から出力される制御信号Ｓ３５によって制御される。
【００４７】
第２ＦＣ回路２０は、４つの（第２）スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４と、１つの（第２）コンデンサＣ２１と、を備えている。
【００４８】
一例として、スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４の各々は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４は、第１ＦＣ回路１０側からスイッチング素子Ｑ４１、Ｑ４２、Ｑ４３、Ｑ４４の順に直列接続されている。
【００４９】
具体的には、スイッチング素子Ｑ４１は、ドレインが第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３４のソースと電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ２２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２２は、ソースがスイッチング素子Ｑ２３のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２３は、ソースがスイッチング素子Ｑ２４と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２４は、入力端子Ｐ５２と電気的に接続されている。
【００５０】
つまり、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４は、直流電源１０１の出力端間（一対の入力端子Ｐ５１，Ｐ５２）間において、直列接続されている。
【００５１】
スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４は、それぞれ制御回路９から出力される制御信号Ｓ２１〜Ｓ２４によって制御される。
【００５２】
また、スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４は、それぞれ寄生ダイオードＤ２１〜Ｄ２４を有している。寄生ダイオードＤ２１〜Ｄ２４は、それぞれアノードがソースと電気的に接続され、カソードがドレインと電気的に接続されるように構成されている。
【００５３】
コンデンサＣ２１は、スイッチング素子Ｑ２１及びスイッチング素子Ｑ２２の接続点と、スイッチング素子Ｑ２３及びスイッチング素子Ｑ２４の接続点と、の間に電気的に接続されている。言い換えれば、コンデンサＣ２１は、スイッチング素子Ｑ２２及びスイッチング素子Ｑ２３の直列回路と電気的に並列接続されている。
【００５４】
スイッチング素子Ｑ２２及びスイッチング素子Ｑ２３の接続点が、第２ＦＣ回路２０の出力端Ｐ２１である。
【００５５】
コンデンサＣ２１は、両端電圧の電圧値が「Ｅ／４」となるようにプリチャージされる。そして、第２ＦＣ回路２０は、電圧値「Ｅ／４」を中心にしてコンデンサＣ２１が充放電を繰り返すように、スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４が制御される。したがって、詳しくは「動作例」の欄で説明するが、第２ＦＣ回路２０の出力電圧の電圧値は、「Ｅ／２」、「Ｅ／４」、「０」の３レベルとなる。
【００５６】
第２放電回路２１は、第２ＦＣ回路２０に対応し、第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１を放電させる。第２放電回路２１は、抵抗Ｒ２１と、放電スイッチＱ２５と、を備えている。抵抗Ｒ２１及び放電スイッチＱ２５は、第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１の両端間に電気的に直列接続されている。放電スイッチＱ２５は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。抵抗Ｒ２１は、コンデンサＣ２１の高電位側端子と電気的に接続され、放電スイッチＱ２５は、コンデンサＣ２１の低電位側端子と電気的に接続されている。具体的には、放電スイッチＱ２５は、ドレインが抵抗Ｒ２１と電気的に接続され、ソースがコンデンサＣ２１の低電位側端子と電気的に接続されている。言い換えれば、放電スイッチＱ２５は、ソースが第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２３のソースと電気的に接続されている。放電スイッチＱ２５は、制御回路９から出力される制御信号Ｓ２５によって制御される。
【００５７】
第１ＦＣ回路１０及び第４ＦＣ回路４０の接続点と、第３ＦＣ回路３０及び第２ＦＣ回路２０の接続点とは、電気的に接続されている。具体的には、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１４のソース及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１のドレインの接続点と、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３４のソース及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２１のドレインの接続点と、が電気的に接続されている。
【００５８】
第１〜第４ＦＣ回路１０〜４０において、それぞれのコンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１は、互いに同じ容量のコンデンサ（キャパシタ）である。ここでいう「互いに同じ容量」とは、厳密に同じ値でなくてもよく、誤差（例えば１０％程度）の範囲内で異なっていてもよい。
【００５９】
電力変換装置１は、コンデンサＣ１，Ｃ２を更に備えている。
【００６０】
コンデンサＣ１，Ｃ２は、直流電源１０１の出力端間（一対の入力端子Ｐ５１，Ｐ５２間）に直列接続されている。コンデンサＣ１は、一端が入力端子Ｐ５１と電気的に接続され、他端がコンデンサＣ２を介して入力端子Ｐ５２と電気的に接続されている。コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とは、互いに同じ容量のコンデンサである。したがって、コンデンサＣ１及びコンデンサＣ２それぞれの両端電圧の電圧値は、「Ｅ／２」となる。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量は、厳密に同じ値でなくてもよく、誤差の範囲内（例えば１０％程度）で異なっていてもよい。
【００６１】
また、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点は、第１ＦＣ回路１０及び第４ＦＣ回路４０の接続点と、第３ＦＣ回路３０及び第２ＦＣ回路２０の接続点と、に電気的に接続されている。つまり、コンデンサＣ１は、第１ＦＣ回路１０及び第３ＦＣ回路３０と電気的に並列接続され、コンデンサＣ２は、第４ＦＣ回路４０及び第２ＦＣ回路２０と電気的に並列接続されている。
【００６２】
電力変換装置１は、第１〜第４出力スイッチ回路５０〜８０を更に備えている。
【００６３】
第１出力スイッチ回路５０は、直列接続されたスイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２を有している。第２出力スイッチ回路６０は、直列接続されたスイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２を有している。第３出力スイッチ回路７０は、直列接続されたスイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２を有している。第４出力スイッチ回路８０は、直列接続されたスイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２を有している。
【００６４】
一例として、スイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２，Ｑ６１，Ｑ６２，Ｑ７１，Ｑ７２，Ｑ８１，Ｑ８２の各々は、デプレッション型のｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されている。
【００６５】
第１出力スイッチ回路５０及び第４出力スイッチ回路８０は、第１ＦＣ回路１０の出力端Ｐ１１と、第４ＦＣ回路４０の出力端Ｐ４１と、の間に電気的に直列接続されている。具体的には、第１出力スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１は、ドレインが第１ＦＣ回路１０におけるスイッチング素子Ｑ１２及びスイッチング素子Ｑ１３の接続点と電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ５２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ５２は、ソースが第４出力スイッチ回路８０におけるスイッチング素子Ｑ８１のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ８１は、ソースがスイッチング素子Ｑ８２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ８２は、ドレインが第４ＦＣ回路４０におけるスイッチング素子Ｑ４２及びスイッチング素子Ｑ４３の接続点と電気的に接続されている。
【００６６】
第３出力スイッチ回路７０及び第２出力スイッチ回路６０は、第３ＦＣ回路３０の出力端Ｐ３１と、第２ＦＣ回路２０の出力端Ｐ２１と、の間に電気的に直列接続されている。具体的には、第３出力スイッチ回路７０のスイッチング素子Ｑ７１は、ドレインが第３ＦＣ回路３０におけるスイッチング素子Ｑ３２及びスイッチング素子Ｑ３３の接続点と電気的に接続され、ソースがスイッチング素子Ｑ７２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ７２は、ソースが第２出力スイッチ回路６０におけるスイッチング素子Ｑ６１のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ６１は、ソースがスイッチング素子Ｑ６２のドレインと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ６２は、ドレインが第２ＦＣ回路２０におけるスイッチング素子Ｑ２２及びスイッチング素子Ｑ２３の接続点と電気的に接続されている。
【００６７】
スイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２，Ｑ６１，Ｑ６２，Ｑ７１，Ｑ７２，Ｑ８１，Ｑ８２は、それぞれ制御回路９から出力される制御信号Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６１，Ｓ６２，Ｓ７１，Ｓ７２，Ｓ８１，Ｓ８２によって制御される。
【００６８】
第１出力スイッチ回路５０及び第２出力スイッチ回路６０の接続点は、フィルタ回路９０を介して出力端子Ｐ６１（第１出力端子）と電気的に接続されている。第３出力スイッチ回路７０及び第４出力スイッチ回路８０の接続点は、フィルタ回路９０を介して出力端子Ｐ６２（第２出力端子）と電気的に接続されている。
【００６９】
フィルタ回路９０は、インダクタＬ９１，Ｌ９２と、コンデンサＣ９１と、を備えている。インダクタＬ９１は、一端が第１出力スイッチ回路５０及び第２出力スイッチ回路６０の接続点と電気的に接続され、他端が出力端子Ｐ６１と電気的に接続されている。インダクタＬ９２は、一端が第３出力スイッチ回路７０及び第４出力スイッチ回路８０の接続点と電気的に接続され、他端が出力端子Ｐ６２と電気的に接続されている。コンデンサＣ９１は、インダクタＬ９１及び出力端子Ｐ６１の接続点と、インダクタＬ９２及び出力端子Ｐ６２の接続点と、の間に電気的に接続されている。
【００７０】
制御回路９は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータで構成されている。つまり、制御回路９は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路９として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００７１】
制御回路９は、第１〜第４ＦＣ回路１０〜４０を制御するように構成されている。具体的には、制御回路９は、第１ＦＣ回路１０に対しては、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ１１〜Ｓ１４を出力する。制御回路９は、第２ＦＣ回路２０に対しては、スイッチング素子Ｑ２１〜Ｑ２４をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ２１〜Ｓ２４を出力する。制御回路９は、第３ＦＣ回路３０に対しては、スイッチング素子Ｑ３１〜Ｑ３４をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ３１〜Ｓ３４を出力する。制御回路９は、第４ＦＣ回路４０に対しては、スイッチング素子Ｑ４１〜Ｑ４４をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ４１〜Ｓ４４を出力する。
【００７２】
また、制御回路９は、第１〜第４放電回路１１〜４１を制御するように構成されている。具体的には、制御回路９は、第１放電回路１１に対しては、放電スイッチＱ１５を駆動する制御信号Ｓ１５を出力する。制御回路９は、第２放電回路２１に対しては、放電スイッチＱ２５を駆動する制御信号Ｓ２５を出力する。制御回路９は、第３放電回路３１に対しては、放電スイッチＱ３５を駆動する制御信号Ｓ３５を出力する。制御回路９は、第４放電回路４１に対しては、放電スイッチＱ４５を駆動する制御信号Ｓ４５を出力する。
【００７３】
制御回路９は、さらに第１〜第４出力スイッチ回路５０〜８０を制御するように構成されている。具体的には、制御回路９は、第１出力スイッチ回路５０に対しては、スイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ５１，Ｓ５２を出力する。制御回路９は、第２出力スイッチ回路６０に対しては、スイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ６１，Ｓ６２を出力する。制御回路９は、第３出力スイッチ回路７０に対しては、スイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ７１，Ｓ７２を出力する。制御回路９は、第４出力スイッチ回路８０に対しては、スイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２をそれぞれ駆動する制御信号Ｓ８１，Ｓ８２を出力する。
【００７４】
（２）動作例
（２．１）基本動作
次に、電力変換装置１の動作について、図２Ａ〜図５Ｂを参照して説明する。以下の説明では、出力電圧Ｖｏの極性を明示するために、電圧に「＋」又は「−」の符号を適宜付している。出力電圧Ｖｏの極性は、出力端子Ｐ６２の電位に対して出力端子Ｐ６１の電位が高い場合を「＋」、出力端子Ｐ６２の電位に対して出力端子Ｐ６１の電位が低い場合を「−」としている。ただし、「＋」も「−」も付されていない場合は、特に断りのない限り「＋」を表している。
【００７５】
第１〜第４ＦＣ回路１０〜４０及び第１〜第４出力スイッチ回路５０〜８０の各スイッチング素子のスイッチングパターンとして第１〜第８パターンある（表１、表２参照）。制御回路９は、出力電圧Ｖｏが交流電圧となるように、スイッチングパターンを第１〜第８スイッチングパターンで切り替える出力制御処理を行う。
【００７６】
【表１】
2020089239.tif 000003
【００７７】
【表２】
2020089239.tif 000004
【００７８】
図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ第１スイッチングパターン、第２スイッチングパターンである場合の回路状態を示している。図３Ａ、図３Ｂは、それぞれ第３スイッチングパターン、第４スイッチングパターンである場合の回路状態を示している。図４Ａ、図４Ｂは、それぞれ第５スイッチングパターン、第６スイッチングパターンである場合の回路状態を示している。図５Ａ、図５Ｂは、それぞれ第７スイッチングパターン、第８スイッチングパターンである場合の回路状態を示している。なお、図２Ａ〜図５Ｂにおいて、回路状態をわかりやすく示すために、電流Ｉが流れない経路を破線で記載している。また、図２Ａ〜図５Ｂでは、スイッチング素子を簡略化して記載し、第１〜第４放電回路１１〜４１、及びフィルタ回路９０の記載を省略している。
【００７９】
第１スイッチングパターン（図２Ａ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「＋Ｅ」とするためのスイッチングパターンである。表１に示すように、第１スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２がオンし、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４がオフし、第１出力スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２がオンする。また、第１スイッチングパターンでは、第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２３，Ｑ２４がオンし、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２がオフし、第２出力スイッチ回路６０のスイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２がオンする。
【００８０】
第１スイッチングパターンでは、出力端子Ｐ６１の電位が「＋Ｅ」、出力端子Ｐ６２の電位が「０」となるので、出力電圧Ｖｏの電圧値が「＋Ｅ」となる。
【００８１】
また、第１スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が含まれていない。そのため、コンデンサＣ１１，Ｃ２１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。また、第１スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１についても、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００８２】
第２スイッチングパターン（図２Ｂ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「＋Ｅ／２」とするためのスイッチングパターンである。表１に示すように、第２スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１３がオンし、スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１４がオフし、第１出力スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２がオンする。また、第２スイッチングパターンでは、第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４がオンし、スイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２３がオフし、第２出力スイッチ回路６０のスイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２がオンする。
【００８３】
コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、出力端子Ｐ６１の電位が「３Ｅ／４」となる。また、コンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、出力端子Ｐ６２の電位が「Ｅ／４」となる。したがって、第２スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「＋Ｅ／２」となる。
【００８４】
また、第２スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が含まれている。電流Ｉは、コンデンサＣ１１及びコンデンサＣ２１を充電する方向に流れる。したがって、第２スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が同時に充電される。また、第２スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００８５】
第３スイッチングパターン（図３Ａ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「＋Ｅ／２」とするためのスイッチングパターンである。表１に示すように、第３スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１４がオンし、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１３がオフし、第１出力スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２がオンする。また、第３スイッチングパターンでは、第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２３がオンし、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４がオフし、第２出力スイッチ回路６０のスイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２がオンする。
【００８６】
コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６１の電位が「３Ｅ／４」となる。また、コンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６２の電位が「Ｅ／４」となる。したがって、第３スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「＋Ｅ／２」となる。
【００８７】
また、第３スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が含まれている。電流Ｉは、コンデンサＣ１１及びコンデンサＣ２１を放電する方向に流れる。したがって、第３スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が同時に放電される。また、第３スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００８８】
第４スイッチングパターン（図３Ｂ参照）では、出力電圧Ｖｏの電圧値を「＋０」とするためのスイッチングパターンである。表１に示すように、第４スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４がオンし、スイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２がオフし、第１出力スイッチ回路５０のスイッチング素子Ｑ５１，Ｑ５２がオンする。また、第４スイッチングパターンでは、第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２１，Ｑ２２がオンし、スイッチング素子Ｑ２３，Ｑ２４がオフし、第２出力スイッチ回路６０のスイッチング素子Ｑ６１，Ｑ６２がオンする。
【００８９】
コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「＋Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６１の電位が「＋Ｅ／２」、出力端子Ｐ６２の電位が「＋Ｅ／２」となる。したがって、第４スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「＋０」となる。
【００９０】
また、第４スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１が含まれていない。そのため、コンデンサＣ１１，Ｃ２１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。また、第４スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１についても、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００９１】
第５スイッチングパターン（図４Ａ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「−Ｅ」とするためのスイッチングパターンである。表２に示すように、第５スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２がオンし、スイッチング素子Ｑ３３，Ｑ３４がオフし、第３出力スイッチ回路７０のスイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２がオンする。また、第５スイッチングパターンでは、第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４３，Ｑ４４がオンし、スイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２がオフし、第４出力スイッチ回路８０のスイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２がオンする。
【００９２】
第５スイッチングパターンでは、出力端子Ｐ６２の電位が「Ｅ」、出力端子Ｐ６１の電位が「０」となるので、出力電圧Ｖｏの電圧値が「−Ｅ」となる。
【００９３】
また、第５スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が含まれていない。そのため、コンデンサＣ３１，Ｃ４１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。また、第５スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１についても、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００９４】
第６スイッチングパターン（図４Ｂ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「−Ｅ／２」とするためのスイッチングパターンである。表２に示すように、第６スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３３がオンし、スイッチング素子Ｑ３２，Ｑ３４がオフし、第３出力スイッチ回路７０のスイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２がオンする。また、第６スイッチングパターンでは、第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４２，Ｑ４４がオンし、スイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４３がオフし、第４出力スイッチ回路８０のスイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２がオンする。
【００９５】
コンデンサＣ３１の両端電圧Ｖｃ３１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、出力端子Ｐ６２の電位が「３Ｅ／４」となる。また、コンデンサＣ４１の両端電圧Ｖｃ４１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、出力端子Ｐ６１の電位が「Ｅ／４」となる。したがって、第６スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「−Ｅ／２」となる。
【００９６】
また、第６スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が含まれている。電流Ｉは、コンデンサＣ３１及びコンデンサＣ４１を充電する方向に流れる。したがって、第６スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が同時に充電される。また、第６スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【００９７】
第７スイッチングパターン（図５Ａ参照）は、出力電圧Ｖｏの電圧値を「−Ｅ／２」とするためのスイッチングパターンである。表２に示すように、第７スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３２，Ｑ３４がオンし、スイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３３がオフし、第３出力スイッチ回路７０のスイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２がオンする。また、第７スイッチングパターンでは、第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４３がオンし、スイッチング素子Ｑ４２，Ｑ４４がオフし、第４出力スイッチ回路８０のスイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２がオンする。
【００９８】
コンデンサＣ３１の両端電圧Ｖｃ３１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６２の電位が「３Ｅ／４」となる。また、コンデンサＣ４１の両端電圧Ｖｃ４１の電圧値を「Ｅ／４」とすると、コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６１の電位が「Ｅ／４」となる。したがって、第７スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「−Ｅ／２」となる。
【００９９】
また、第７スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が含まれている。電流Ｉは、コンデンサＣ３１及びコンデンサＣ４１を放電する方向に流れる。したがって、第７スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が同時に放電される。また、第７スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【０１００】
第８スイッチングパターン（図５Ｂ参照）では、出力電圧Ｖｏの電圧値を「−０」とするためのスイッチングパターンである。表２に示すように、第８スイッチングパターンでは、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３３，Ｑ３４がオンし、スイッチング素子Ｑ３１，Ｑ３２がオフし、第３出力スイッチ回路７０のスイッチング素子Ｑ７１，Ｑ７２がオンする。また、第８スイッチングパターンでは、第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１，Ｑ４２がオンし、スイッチング素子Ｑ４３，Ｑ４４がオフし、第４出力スイッチ回路８０のスイッチング素子Ｑ８１，Ｑ８２がオンする。
【０１０１】
コンデンサＣ２の両端電圧Ｖｃ２が「＋Ｅ／２」であるため、出力端子Ｐ６２の電位が「＋Ｅ／２」、出力端子Ｐ６１の電位が「＋Ｅ／２」となる。したがって、第４スイッチングパターンでは、出力電圧Ｖｏの電圧値が「−０」となる。
【０１０２】
また、第８スイッチングパターンでは、負荷１０２に流れる電流Ｉの経路に、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１、及び第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１が含まれていない。そのため、コンデンサＣ３１，Ｃ４１は、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。また、第８スイッチングパターンでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１についても、充電及び放電が行われず、電荷が維持される。
【０１０３】
上述したように、第１〜第４ＦＣ回路１０〜４０及び第１〜第４出力スイッチ回路５０〜８０の各スイッチング素子のスイッチングパターンが、第１〜第８スイッチングパターンで切り替えられる。これにより、出力電圧Ｖｏの電圧値が「−Ｅ」、［−Ｅ／２」、「０」、「＋Ｅ／２」、「＋Ｅ」の５レベルとなる。
【０１０４】
制御回路９は、出力電圧Ｖｏの極性を正（＋）とする場合、スイッチングパターンを第１〜第４スイッチングパターン（表１、図２Ａ〜図３Ｂ参照）で切り替える。また、制御回路９は、出力電圧Ｖｏの極性を負（−）とする場合、スイッチングパターンを第５〜第８スイッチングパターン（表２、図４Ａ〜図５Ｂ参照）で切り替える。
【０１０５】
制御回路９は、出力電圧Ｖｏを正弦波とし、かつ第１〜第４ＦＣ回路１０〜４０のコンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１それぞれの充電時間と放電時間との均一化を図るために、各スイッチングパターンを実行する時間長の割合を調整している。具体的には、制御回路９は、２つの搬送波（第１搬送波、第２搬送波）と、変調信号と、を用いてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成し、当該ＰＷＭ信号を制御信号Ｓ１１〜Ｓ１４、Ｓ２１〜Ｓ２４、Ｓ３１〜Ｓ３４、Ｓ４１〜Ｓ４４として出力する。
【０１０６】
第１搬送波及び第２搬送波は、三角波であり、互いに位相が１８０°ずれている。変調信号は、スイッチング素子をＰＷＭ制御するための信号であり、出力電圧Ｖｏの電圧値の目標に応じて振幅値が調整される。
【０１０７】
制御回路９は、第１搬送波と変調信号との比較により、ＰＷＭ信号である第１信号Ｓ１及び第４信号Ｓ４を生成する。第１信号Ｓ１は、第１搬送波の振幅値が変調信号の振幅値未満である場合にハイ（Hi）となり、第１搬送波の振幅値が変調信号の振幅値以上である場合にロー（Low）となる矩形波である。第４信号Ｓ４は、第１搬送波の振幅値が変調信号の振幅値以上である場合にハイ（Hi）となり、第１搬送波の振幅値が変調信号の振幅値未満である場合にロー（Low）となる矩形波である。つまり、第１信号Ｓ１と第４信号Ｓ４とは、ハイとローとが反転した矩形波である。
【０１０８】
また、制御回路９は、第２搬送波と変調信号との比較により、ＰＷＭ信号である第２信号Ｓ２及び第３信号Ｓ３を生成する。第２信号Ｓ２は、第２搬送波の振幅値が変調信号の振幅値未満である場合にハイ（Hi）となり、第２搬送波の振幅値が変調信号の振幅値以上である場合にロー（Low）となる矩形波である。第３信号Ｓ３は、第２搬送波の振幅値が変調信号の振幅値以上である場合にハイ（Hi）となり、第２搬送波の振幅値が変調信号の振幅値未満である場合にロー（Low）となる矩形波である。つまり、第２信号Ｓ２と第３信号Ｓ３とは、ハイとローとが反転した矩形波である。
【０１０９】
制御回路９は、第１信号Ｓ１を制御信号Ｓ１１，Ｓ４１として、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１１、及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４１に出力する。制御回路９は、第１信号Ｓ１を反転させた信号を制御信号Ｓ３１，Ｓ２１として、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３１、及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２１に出力する。
【０１１０】
また、制御回路９は、第２信号Ｓ２を制御信号Ｓ１２，Ｓ４２として、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１２、及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４２に出力する。制御回路９は、第２信号Ｓ２を反転させた信号を制御信号Ｓ３２，Ｓ２２として、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３２、及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２２に出力する。
【０１１１】
また、制御回路９は、第３信号Ｓ３を制御信号Ｓ１３，Ｓ４３として、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１３、及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４３に出力する。制御回路９は、第３信号Ｓ３を反転させた信号を制御信号Ｓ３３，Ｓ２３として、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３３、及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２３に出力する。
【０１１２】
また、制御回路９は、第４信号Ｓ４を制御信号Ｓ１４，Ｓ４４として、第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ１４、及び第４ＦＣ回路４０のスイッチング素子Ｑ４４に出力する。制御回路９は、第４信号Ｓ４を反転させた信号を制御信号Ｓ３４，Ｓ２４として、第３ＦＣ回路３０のスイッチング素子Ｑ３４、及び第２ＦＣ回路２０のスイッチング素子Ｑ２４に出力する。
【０１１３】
このように、制御回路９は、位相が反転された２つの搬送波（第１半送波、第２搬送波）と変調信号とを用いて第１〜第４信号Ｓ１〜Ｓ４を生成し、スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１４、Ｑ２１〜Ｑ２４、Ｑ３１〜Ｑ３４、Ｑ４１〜Ｑ４４をＰＷＭ制御している。したがって、第２スイッチングパターンにおいてコンデンサＣ１１，Ｃ２１が充電される時間と、第３スイッチングパターンにおいてコンデンサＣ１１，Ｃ２１が放電される時間と、の均一化を図ることができる。また、第５スイッチングパターンにおいてコンデンサＣ３１，Ｃ４１が充電される時間と、第６スイッチングパターンにおいてコンデンサＣ３１，Ｃ４１が放電される時間と、の均一化を図ることができる。
【０１１４】
さらに、制御回路９は、変調信号を補正することにより、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１の充放電時間を調整するように構成されている。制御回路９は、コンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１それぞれの両端電圧Ｖｃ１１，Ｖｃ２１，Ｖｃ３１，Ｖｃ４１の検出結果が入力される。制御回路９は、両端電圧Ｖｃ１１，Ｖｃ２１，Ｖｃ３１，Ｖｃ４１の電圧値と目標値（例えば「Ｅ／４」）と比較し、差分値が低減するように変調信号の振幅値を増加又は減少させる。例えば、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の両端電圧Ｖｃ１１，Ｖｃ２１の電圧値が目標値よりも低いとする。この場合、制御回路９は、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の充電時間が長くなるように変調信号の振幅値を補正する。これにより、コンデンサＣ１１，Ｃ２１の充電量が増加するので、両端電圧Ｖｃ１１，Ｖｃ２１の電圧値と目標値との差が低減する。同様に、コンデンサＣ３１，Ｃ４１についても、変調信号の振幅値を補正することにより、両端電圧Ｖｃ３１，Ｖｃ４１の電圧値と目標値との差が低減する。
【０１１５】
（２．２）放電回路の動作
上述したように、第２スイッチングモードでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１と第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１とが同時に充電される。第３スイッチングモードでは、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１と第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１とが同時に放電される。また、第５スイッチングモードでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１と第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１とが同時に充電される。第６スイッチングモードでは、第３ＦＣ回路３０のコンデンサＣ３１と第４ＦＣ回路４０のコンデンサＣ４１とが同時に放電される。
【０１１６】
したがって、変調信号の補正によって充放電時間を調整した場合、一対のコンデンサＣ１１及びコンデンサＣ２１の充放電時間が共に変化する。同様に、変調信号の補正によって充放電時間を調整した場合、一対のコンデンサＣ３１及びコンデンサＣ４１の充放電時間が共に変化する。そのため、変調信号の補正処理では、一対のコンデンサのうち、一方のコンデンサの両端電圧を上昇させ、他方のコンデンサの両端電圧を下降させることができなかった。例えば、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１が目標値よりも高く、コンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１が目標値よりも低い場合がある。このような場合、上記の変調信号の補正処理では、コンデンサＣ１１とコンデンサＣ２１とのうち一方のコンデンサの両端電圧の電圧値のみ、目標値との差が低減し、他方のコンデンサの両端電圧の電圧値は、目標値との差が増大することとなる。
【０１１７】
そこで、本実施形態の電力変換装置１では、制御回路９は、上記の変調信号の補正処理によって、一対のコンデンサのうち、両端電圧が低い方のコンデンサの両端電圧を目標値と一致させる。さらに、制御回路９は、一対のコンデンサのうち、両端電圧が高い方のコンデンサに接続された放電回路の放電スイッチをオンする放電処理により、両端電圧が高い方のコンデンサの両端電圧を目標値と一致させる。これにより、一対のコンデンサの両方の両端電圧を目標値と一致させることができる。
【０１１８】
例えば、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値が目標値よりも高く、第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１の電圧値が目標値よりも低いとする。この場合、制御回路９は、電圧値が目標値よりも低いコンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１が目標値と一致するように、上述した変調信号の補正処理を行う。変調信号の補正処理のみでは、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値がさらに上昇することとなる。
【０１１９】
制御回路９は、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値と閾値とを比較する。ここでは、閾値を目標値「Ｅ／４」とする。なお、閾値は、目標値「Ｅ／４」とは異なる値であってもよく、例えば目標値よりも所定値大きい値であってもよい。
【０１２０】
制御回路９は、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１が閾値（目標値）よりも高い場合、コンデンサＣ１１に接続された放電回路１１の放電スイッチＱ１５がオンするように制御信号Ｓ１５を出力する。放電スイッチＱ１５をオンするタイミングは、第１〜第８スイッチングパターンに関わらず、いずれの状態であってもよい。放電スイッチＱ１５がオンすることによって、コンデンサＣ１１の両端間が抵抗Ｒ１１を介して導通する。これにより、コンデンサＣ１１が放電し、両端電圧Ｖｃ１１が低下する。制御回路９は、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１の電圧値が閾値（目標値）まで低下すると、放電スイッチＱ１５がオフするように制御信号Ｓ１５を出力する。つまり、制御回路９は、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１に基づいて放電スイッチＱ１５を制御する。これにより、コンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１が目標値と一致する。
【０１２１】
このように、制御回路９は、変調信号の補正処理と、放電処理との両方を行うことにより、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１、及び第２ＦＣ回路２０のコンデンサＣ２１の両方の両端電圧Ｖｃ１１，Ｖｃ２１を目標値に近付けることができる。
【０１２２】
上述した例では、第１ＦＣ回路１０のコンデンサＣ１１の両端電圧Ｖｃ１１を低減させている。第２ＦＣ回路の２０のコンデンサＣ２１の両端電圧Ｖｃ２１が目標値よりも高い場合、コンデンサＣ２１に接続された放電回路２１の放電スイッチＱ２５をオンする。これにより、コンデンサＣ２１を放電させて、両端電圧Ｖｃ２１を目標値に一致させることができる。
【０１２３】
また、第１ＦＣ回路１０と第２ＦＣ回路２０との組を例に説明したが、第３ＦＣ回路３０と第４ＦＣ回路４０との組についても、同様に放電処理によってコンデンサＣ３１，Ｃ４１の両端電圧Ｖｃ３１，Ｖｃ４１を目標値に一致させることができる。制御回路９は、第３ＦＣ回路のコンデンサＣ３１の両端電圧Ｖｃ３１が目標値よりも高い場合、コンデンサＣ３１に接続された放電回路３１の放電スイッチＱ３５をオンする。これにより、コンデンサＣ３１を放電させて、両端電圧Ｖｃ３１を目標値に一致させることができる。また、制御回路９は、第４ＦＣ回路のコンデンサＣ４１の両端電圧Ｖｃ４１が目標値よりも高い場合、コンデンサＣ４１に接続された放電回路４１の放電スイッチＱ４５をオンする。これにより、コンデンサＣ４１を放電させて、両端電圧Ｖｃ４１を目標値に一致させることができる。
【０１２４】
また、第１放電回路１１の放電スイッチＱ１５のソースは、第１ＦＣ回路１０のスイッチング素子Ｑ１３のソースと電気的に接続されている。したがって、放電スイッチＱ１５の駆動電圧（ゲート電圧）生成する駆動電源回路と、スイッチング素子Ｑ１３の駆動電圧（ゲート電圧）を生成する駆動電源回路と、を共通化することができる。同様に、放電スイッチＱ２５，Ｑ３５，Ｑ４５のソースは、それぞれスイッチング素子Ｑ２３，Ｑ３３，Ｑ４３のソースと電気的に接続されている。したがって、放電スイッチＱ２５，Ｑ３５，Ｑ４５の駆動電圧を生成する駆動電源回路と、スイッチング素子Ｑ２３，Ｑ３３，Ｑ４３の駆動電圧を生成する駆動電源回路と、をそれぞれ共通化することができる。
【０１２５】
なお、上述した例では、電力変換装置１は、単相の交流電力を出力するように構成されていたが、更に複数のフライングキャパシタ回路を備えて、例えば三相の交流電力を出力するように構成されていてもよい。
【０１２６】
（まとめ）
第１態様に係る電力変換装置（１）は、フライングキャパシタ回路（１０，２０，３０，４０）と、放電回路（１１，２１，３１，４１）と、を備える。フライングキャパシタ回路（１０，２０，３０，４０）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）と電気的に接続される複数のスイッチング素子（Ｑ１１〜Ｑ１４，Ｑ２１〜Ｑ２４，Ｑ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４）と、を有する。フライングキャパシタ回路（１０，２０，３０，４０）は、直流電源（１０１）の両端間に電気的に接続される。放電回路（１１，２１，３１，４１）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の両端間に電気的に接続され、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）を放電させる。
【０１２７】
この態様によれば、放電回路（１１，２１，３１，４１）でコンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）を放電することによって、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の両端電圧を調整することができる。
【０１２８】
第２態様に係る電力変換装置（１）は、第１態様において、４つのフライングキャパシタ回路（１０，２０，３０，４０）と、４つの放電回路（１１，２１，３１，４１）と、を備える。４つのフライングキャパシタ回路は、第１フライングキャパシタ回路（１０）、第２フライングキャパシタ回路（２０）、第３フライングキャパシタ回路（３０）、及び第４フライングキャパシタ回路（４０）を含む。４つの放電回路は、第１フライングキャパシタ回路（１０）、第２フライングキャパシタ回路（２０）、第３フライングキャパシタ回路（３０）、及び第４フライングキャパシタ回路（４０）とそれぞれ対応する第１放電回路（１１）、第２放電回路（２１）、第３放電回路（３１）、及び第４放電回路（４１）を含む。直流電源（１０１）の出力端間に、高電位側の第１フライングキャパシタ回路（１０）と低電位側の第４フライングキャパシタ回路（４０）との直列回路、及び高電位側の第３フライングキャパシタ回路（３０）と低電位側の第２フライングキャパシタ回路（２０）との直列回路が並列接続される。第１フライングキャパシタ回路（１０）及び第４フライングキャパシタ回路（４０）の接続点と、第３フライングキャパシタ回路（３０）及び第２フライングキャパシタ回路（２０）の接続点と、が電気的に接続されている。
【０１２９】
この態様によれば、各フライングキャパシタ回路におけるコンデンサの両端電圧を個別に調整することができる。
【０１３０】
第３態様に係る電力変換装置（１）は、第２態様において、第１出力スイッチ回路（５０）と、第２出力スイッチ回路（６０）と、第３出力スイッチ回路（７０）と、第４出力スイッチ回路（８０）と、を備える。第１出力スイッチ回路（５０）は、第１フライングキャパシタ回路（１０）の出力端（Ｐ１１）と、第１出力端子（Ｐ６１）と、の間に電気的に接続されている。第２出力スイッチ回路（６０）は、第２フライングキャパシタ回路（２０）の出力端（Ｐ２１）と、第２出力端子（Ｐ２２）と、の間に電気的に接続されている。第３出力スイッチ回路（７０）は、第３フライングキャパシタ回路（３０）の出力端（Ｐ３１）と、第２出力端子（Ｐ２２）と、の間に電気的に接続されている。第４出力スイッチ回路（８０）は、第４フライングキャパシタ回路（４０）の出力端（Ｐ４１）と、第１出力端子（Ｐ６１）と、の間に電気的に接続されている。
【０１３１】
この態様によれば、各フライングキャパシタ回路の出力を制御することができる。
【０１３２】
第４態様に係る電力変換装置（１）では、第１〜第３態様のいずれかにおいて、放電回路（１１，２１，３１，４１）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の両端間に電気的に直列接続された抵抗（Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１）と放電スイッチ（Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５）と、を含む。
【０１３３】
この態様によれば、放電スイッチ（Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５）のオンオフにより、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の放電を制御することができる。
【０１３４】
第５態様に係る電力変換装置（１）では、第４態様において、抵抗（Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の高電位側端子と電気的に接続されている。放電スイッチ（Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の低電位側端子と電気的に接続されている。
【０１３５】
この態様によれば、放電スイッチ（Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５）の制御が容易となる。
【０１３６】
第６態様に係る電力変換装置（１）では、第４又は第５態様において、放電スイッチ（Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５）は、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）が閾値よりも高い場合にオンされる。
【０１３７】
この態様によれば、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の両端電圧が目標値よりも高い場合にコンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）を放電させて、コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１）の両端電圧を目標値に調整することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  電力変換装置
１０  第１フライングキャパシタ回路（フライングキャパシタ回路）
１１  第１放電回路（放電回路）
２０  第２フライングキャパシタ回路（フライングキャパシタ回路）
２１  第２放電回路（放電回路）
３０  第３フライングキャパシタ回路（フライングキャパシタ回路）
３１  第３放電回路（放電回路）
４０  第４フライングキャパシタ回路（フライングキャパシタ回路）
４１  第４放電回路（放電回路）
５０  第１出力スイッチ回路
６０  第２出力スイッチ回路
７０  第３出力スイッチ回路
８０  第４出力スイッチ回路
Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１  コンデンサ
Ｑ１１〜Ｑ１４，Ｑ２１〜Ｑ２４，Ｑ３１〜Ｑ３４，Ｑ４１〜Ｑ４４  スイッチング素子
Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１  抵抗
Ｑ１５，Ｑ２５，Ｑ３５，Ｑ４５  放電スイッチ
Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１  出力端
Ｐ６１  出力端子（第１出力端子）
Ｐ６２  出力端子（第２出力端子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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