(57)【要約】【課題】音や振動を低減すること。【解決手段】３相交流電源１１の各相に接続されたリアクトル１２を介して接続された全波整流回路１３と、全波整流回路１３の直流出力ライン間に接続された第１コンデンサ１４と、一端が全波整流回路１３の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、各ライン上に配置された第２コンデンサ１５および第１スイッチ１６とを備え、第１コンデンサ１４の出力側に接続される負荷２１が既定の閾値未満の場合に第１スイッチ１６がオフ状態とされ、負荷２１が該閾値以上の場合に第１スイッチ１６がオン状態とされる整流回路１を提供する。【選択図】図１
2010166763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相交流電源の各相に接続されたリアクトルと、
該リアクトルを介して、前記３相交流電源と接続された全波整流回路と、
前記全波整流回路の直流出力ライン間に接続された第１コンデンサと、
一端が前記全波整流回路の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインと、
各前記ライン上に配置された第２コンデンサと、
３本の前記ラインのうち、少なくとも２本のライン上にそれぞれ配置された第１スイッチと、
前記第１スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段と
を具備し、
前記スイッチ制御手段は、前記第１コンデンサの出力側に接続される負荷が既定の閾値未満の場合に前記第１スイッチをオフ状態とし、前記負荷が該閾値以上の場合に前記第１スイッチをオン状態とする整流回路。
【請求項２】
３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点は、前記全波整流回路のプラス側出力ライン上の第２接続点または前記全波整流回路のマイナス側出力ライン上の第２接続点に接続されている請求項１に記載の整流回路。
【請求項３】
前記全波整流回路の直流出力ライン間には、直列に接続された複数の前記第１コンデンサが接続されており、
３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点は、前記第１コンデンサを直列に接続するいずれかの接続点である第２接続点に接続されている請求項１に記載の整流回路。
【請求項４】
前記共通の接続点と前記第２接続点とを接続する接続ライン上には、第２スイッチが配置されている請求項２または請求項３に記載の整流回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御手段は、
前記負荷が前記閾値以上の場合に、前記第１スイッチをオン状態とした後に、前記第２スイッチをオン状態とし、
前記負荷が前記閾値未満の場合に、前記第２スイッチをオフ状態とした後に、前記第１スイッチをオフ状態とする請求項４に記載の整流回路。
【請求項６】
前記全波整流回路の入力電流を計測する電流計測手段を備え、
前記スイッチ制御手段は、前記入力電流が予め設定されている電流閾値未満であった場合に、前記負荷が該閾値未満であると判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の整流回路。
【請求項７】
前記スイッチ制御手段は、前記第１スイッチのデューティを０％から１００％まで徐々に増加させる、また、前記第１スイッチのデューティを１００％から０％まで徐々に減少させることにより、前記第１スイッチのオン／オフを切り替える請求項１から請求項６のいずれかに記載の整流回路。
【請求項８】
各相の電圧ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段を備え、
前記ゼロクロス点に同期して、または、前記ゼロクロス点から所定の位相で、前記スイッチ制御手段が前記第１スイッチをオンオフ制御する請求項１から請求項６のいずれかに記載の整流回路。
【請求項９】
前記スイッチ制御手段は、前記全波整流回路の直流出力側の電圧が既定の電圧範囲外となった場合に、前記第１スイッチをオフ状態とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の整流回路。
【請求項１０】
前記３相交流電源と各前記リアクトルとの間の少なくとも２相、または、前記リアクトルと前記全波整流回路との間の少なくとも２相には、電源遮断用の第３スイッチがそれぞれ設けられており、
前記３相交流電源の出力電圧が既定の電圧範囲外となった場合または負荷の停止時に、前記スイッチ制御手段は、前記第３スイッチをオフ状態とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の整流回路。
【請求項１１】
３相交流電源と、
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の整流回路と
を備える圧縮機モータの制御装置。
【請求項１２】
３相交流電源の各相に接続されたリアクトルと、
該リアクトルを介して、前記３相交流電源と接続された全波整流回路と、
前記全波整流回路の直流出力ライン間に、直列に接続された複数の第１コンデンサと、
一端が前記全波整流回路の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインと、
各前記ライン上に配置された第２コンデンサと、
３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点と、直列に接続された複数の前記第１コンデンサのいずれかの接続点である第２接続点とを接続する１本のラインと、
該１本のライン上に設けられた第２スイッチと、
前記第２スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段と
を具備し、
前記スイッチ制御手段は、前記第１コンデンサの出力側に接続される負荷が既定の閾値未満の場合に前記第２スイッチをオフ状態とし、前記負荷が該閾値以上の場合に前記第２スイッチをオン状態とする整流回路。
【請求項１３】
前記３相交流電源と各前記リアクトルとの間の少なくとも２相、または、前記リアクトルと前記全波整流回路との間の少なくとも２相には、電源遮断用の第３スイッチがそれぞれ設けられており、
前記３相交流電源の出力電圧が既定の電圧範囲外となった場合または負荷の停止時に、前記スイッチ制御手段は、前記第３スイッチをオフ状態とする請求項１２に記載の整流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流回路および圧縮機モータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブ力率改善回路を備える整流回路が知られている。図２０に、単相交流電源に適用されるアクティブ力率改善回路を備える整流回路の一構成例を示す。このタイプの整流回路では、スイッチＳ１を高速駆動することにより、高効率な電力供給を実現している。
また、例えば、特許文献１には、図２１に示すような３相交流電源に適用される整流回路が開示されている。具体的には、特許文献１には、３相ダイオード全波整流回路１０２の各入力端子と平滑用コンデンサＣ１０１，Ｃ１０２の接続点とを双方向スイッチＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３を介して接続した整流回路が開示されている。この整流回路では、三相交流電圧のゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点に基づいて該当する相の双方向スイッチをＯＮさせるべく制御信号を出力することで、１周期が１２ステップの電圧波形で構成されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４２２２１８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、上記特許文献１に開示されている整流回路では、スイッチング素子を所定の周期で頻繁に開閉する必要があるため、この開閉に伴う音や振動が生ずるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、音や振動を低減することのできる整流回路および圧縮機モータの制御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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、３相交流電源の各相に接続されたリアクトルと、該リアクトルを介して、前記３相交流電源と接続された全波整流回路と、前記全波整流回路の直流出力ライン間に接続された第１コンデンサと、一端が前記全波整流回路の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインと、各前記ライン上に配置された第２コンデンサと、３本の前記ラインのうち、少なくとも２本のライン上にそれぞれ配置された第１スイッチと、前記第１スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを具備し、前記スイッチ制御手段は、前記第１コンデンサの出力側に接続される負荷が既定の閾値未満の場合に前記第１スイッチをオフ状態とし、前記負荷が該閾値以上の場合に前記第１スイッチをオン状態とする整流回路を提供する。
【０００７】
このような構成によれば、スイッチ制御手段により第１スイッチがオンされた場合には、第２コンデンサがリアクトルと全波整流回路との間に接続された回路構成とすることができ、第１スイッチがオフされた場合には、この第２コンデンサを非接続状態とすることができる。この場合において、第１スイッチは、負荷電力が既定の閾値以上の場合にオン状態とされ、負荷電力が該閾値未満の場合にオフ状態とされるので、低負荷領域において、直流電圧の電圧降下を抑制できるとともに、高負荷領域において、負荷が必要とする電圧を供給することができる。
また、図２０及び図２１に示される従来の整流回路に比べて、スイッチングの頻度を低減させることが可能となる。これにより、スイッチングに伴う振動や音を低減することができる。
更に、第１スイッチがオフ状態とされている期間においては、第２コンデンサに電流が流れることを回避することができるので、第２コンデンサに常に電流が流れる状態とする場合と比較すると、第２コンデンサの寿命を長期化することができる。
【０００８】
上記整流回路において、３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点は、例えば、前記全波整流回路のプラス側出力ライン上の第２接続点または前記全波整流回路のマイナス側出力ライン上の第２接続点に接続されている。
【０００９】
また、上記整流回路において、前記全波整流回路の直流出力ライン間には、直列に接続された複数の前記第１コンデンサが接続されており、３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点は、前記第１コンデンサを直列に接続するいずれかの接続点である第２接続点に接続されていてもよい。
【００１０】
上記整流回路において、前記共通の接続点と前記第２接続点とを接続する接続ライン上には、第２スイッチが配置されている。
【００１１】
この場合において、前記スイッチ制御手段は、前記負荷が前記閾値以上の場合に、前記第１スイッチをオン状態とした後に、前記第２スイッチをオン状態とし、前記負荷が前記閾値未満の場合に、前記第２スイッチをオフ状態とした後に、前記第１スイッチをオフ状態とすることが好ましい。
【００１２】
このようなスイッチングを行うことで、スイッチングに伴う急峻な電圧変動を緩和させることができる。
【００１３】
上記整流回路は、前記全波整流回路の入力電流を計測する電流計測手段を備え、前記スイッチ制御手段は、前記入力電流が予め設定されている電流閾値未満であった場合に、前記負荷が該閾値未満であると判定することとしてもよい。
【００１４】
このように、電流によって負荷の状態を判定し、電流値に応じてスイッチ制御手段がスイッチのオンオフを行うこととしても良い。
【００１５】
上記整流回路において、前記スイッチ制御手段は、前記第１スイッチのデューティを０％から１００％まで徐々に増加させる、また、前記第１スイッチのデューティを１００％から０％まで徐々に減少させることにより、前記第１スイッチのオン／オフを切り替えることとしてもよい。
【００１６】
このように、デューティを徐々に変化させることにより、第２コンデンサに徐々に電荷を蓄えさせることができる。これにより、スイッチングに伴う急峻な電圧変動を緩和させることができる。
【００１７】
上記整流回路において、各相の電圧ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手段を備え、前記ゼロクロス点に同期して、または、前記ゼロクロス点から所定の位相で、前記スイッチ制御手段が前記第１スイッチをオンオフ制御することとしてもよい。
【００１８】
このように、ゼロクロス点に同期して第１スイッチをオンオフ制御することにより、スイッチングに伴う急峻な電圧変動を抑制することができる。更に、ゼロクロス点から所定の位相で第１スイッチがオンオフ制御されることにより、制御遅延を考慮したスイッチングを行うことができる。これにより、より適切なタイミングで第１スイッチをオンオフ制御することができ、スイッチングに伴う急峻な電圧変動を更に抑制することができる。
【００１９】
上記整流回路において、前記スイッチ制御手段は、前記全波整流回路の直流出力側の電圧が既定の電圧範囲外となった場合に、前記第１スイッチをオフ状態としてもよい。
【００２０】
このように、直流出力側の電圧が既定の電圧閾値を超えた場合には、第１スイッチをオフ状態として、第２コンデンサを回路から切り離すので、過電圧による第２コンデンサの損傷を未然に防ぐことができる。
【００２１】
上記整流回路において、前記３相交流電源と各前記リアクトルとの間の少なくとも２相、または、前記リアクトルと前記全波整流回路との間の少なくとも２相には、電源遮断用の第３スイッチがそれぞれ設けられており、前記３相交流電源の出力電圧が既定の電圧範囲外となった場合または負荷の停止時に、前記スイッチ制御手段は、前記第３スイッチをオフ状態とすることとしてもよい。
【００２２】
このように、第３スイッチを設けることで、３相交流電源から第２コンデンサへ流れる電流を遮断することが可能となる。これにより、第２コンデンサに対して常に電流が供給される状態を回避することができ、待機電力の低減、第２コンデンサの寿命を長期化することが可能となる。
【００２３】
本発明は、３相交流電源の各相に接続されたリアクトルと、該リアクトルを介して、前記３相交流電源と接続された全波整流回路と、前記全波整流回路の直流出力ライン間に、直列に接続された複数の第１コンデンサと、一端が前記全波整流回路の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインと、各前記ライン上に配置された第２コンデンサと、３本の前記ラインの他端が接続される共通の接続点と、直列に接続された複数の前記第１コンデンサのいずれかの接続点である第２接続点とを接続する１本のラインと、該１本のライン上に設けられた第２スイッチと、前記第２スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを具備し、前記スイッチ制御手段は、前記第１コンデンサの出力側に接続される負荷が既定の閾値未満の場合に、前記第２スイッチをオフ状態とし、前記負荷が該閾値以上の場合に前記第２スイッチをオン状態とする整流回路を提供する。
【００２４】
このような構成によれば、スイッチ制御手段により第２スイッチがオンされた場合には、全波整流回路の各入力相と第１コンデンサの接続点とが第２コンデンサを介して接続された回路構成とすることができ、第２スイッチがオフされた場合には、第２コンデンサがリアクトルと全波整流回路との間に接続された回路構成とすることができる。この場合において、第２スイッチは、負荷電力が既定の閾値以上の場合にオン状態とされ、負荷電力が該閾値未満の場合にオフ状態とされるので、低負荷領域において、直流電圧の電圧降下を抑制できるとともに、高負荷領域において、負荷が必要とする電圧を供給することができる。
また、図２０及び図２１に示される従来の整流回路に比べて、スイッチングの頻度を低減させることが可能となる。これにより、スイッチングに伴う振動や音を低減することができる。
また、このような構成によれば、１つのスイッチによって、回路構成を切り替えることができ、回路構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００２５】
上記整流回路において、前記３相交流電源と各前記リアクトルとの間の少なくとも２相、または、前記リアクトルと前記全波整流回路との間の少なくとも２相には、電源遮断用の第３スイッチがそれぞれ設けられており、前記３相交流電源の出力電圧が既定の電圧範囲外となった場合または負荷の停止時に、前記スイッチ制御手段は、前記第３スイッチをオフ状態とすることとしてもよい。
【００２６】
このように、第３スイッチを設けることで、３相交流電源から第２コンデンサへ流れる電流を遮断することが可能となる。これにより、第２コンデンサに対して常に電流が供給される状態を回避することができ、待機電力の低減、第２コンデンサの寿命を長期化することが可能となる。
【００２７】
本発明は、３相交流電源と、上記いずれかの整流回路とを備える圧縮機モータの制御装置を提供する。圧縮機モータは、例えば、空気調和機に利用されるものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、音や振動を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る整流回路の概略構成を示す回路図である。
【図２】第１スイッチのオンオフタイミングについて説明するための図である。
【図３】第１スイッチをオフ状態としたときの回路を示した図である。
【図４】第１スイッチをオン状態としたときの回路を示した図である。
【図５】図４に示した回路において、全波整流回路に入力される電流波形の一例を示した図である。
【図６】図５に示した電流波形の高調波成分を示した図である。
【図７】変形例１−１に係る整流回路の概略構成を示した図である。
【図８】変形例１−１における第１スイッチのオンオフタイミングについて説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る整流回路の概略構成を示す回路図である。
【図１０】図９に示した整流回路に変形例１−１を適用したときの回路構成を示した図である。
【図１１】変形例２−１に係る整流回路の概略構成を示した図である。
【図１２】変形例２−１と変形例１−１とを組み合わせたときの構成を示した図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る整流回路の概略構成を示す回路図である。
【図１４】図１３に示した整流回路に変形例１−１を適用したときの構成を示した図である。
【図１５】図１３に示した整流回路に変形例２−１を適用したときの構成を示した図である。
【図１６】図１３に示した整流回路に、変形例１−１と変形例２−１とを適用したときの構成を示した図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る整流回路の概略構成を示す回路図である。
【図１８】図１７に示した整流回路における第２スイッチのオンオフタイミングについて説明するための図である。
【図１９】変形例４−１に係る整流回路の構成を示した図である。
【図２０】従来の３相交流電源に適用される整流回路の概略構成を示した図である。
【図２１】従来の３相交流電源に適用される整流回路の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明に係る整流回路の一実施形態について、図面を参照して説明する。本発明に係る整流回路は、整流回路を必要とする装置に広く適用される回路であり、例えば、空気調和機が備える圧縮機モータの制御装置等に適用される。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態に係る第１の実施形態に係る整流回路の概略構成を示したブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る整流回路１は、３相交流電源１１の各相に接続されたリアクトル１２と、該リアクトル１２を介して、３相交流電源１１と接続された全波整流回路１３と、全波整流回路１３の直流出力ライン間に接続された第１コンデンサ１４と、一端が全波整流回路１３の交流入力側の各相に接続し、他端が共通の接続点に接続される３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３上に配置された第２コンデンサ１５および第１スイッチ１６と、第１スイッチ１６の駆動を制御するスイッチ制御部２０を備えている。
本実施形態では、各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３上に第１スイッチ１６が設けられているが、第１スイッチ１６は、３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、少なくとも２本のライン上に設けられていればよい。
【００３２】
また、上記第１コンデンサ１４の出力側には負荷２１が接続されている。また、全波整流回路１３の直流出力側には、直流電圧を計測する電圧計測部２２が設けられている。更に、３相交流電源１１とリアクトル１２との間の１相には、電流計側部２３が設けられている。なお、この電流計測部２３は、リアクトル１２と全波整流回路１３との間の一相に設けられていてもよい。
電圧計測部２２によって計測された電圧値および電流計測部２３によって計測された電流値は、スイッチ制御部２０に与えられる。
【００３３】
このような構成を備える整流回路１において、スイッチ制御部２０は、負荷２１が既定の閾値未満の場合に第１スイッチ１６をオフ状態とし、負荷電力２１が該閾値以上の場合に第１スイッチ１６をオン状態とする。
本実施形態においては、図２に示すように、スイッチ制御部２０は、電流計側部２３によって計測された電流値が既定の電流閾値Ｉｒｅｆ未満であった場合に、負荷電力２１が閾値未満であると判定して、第１スイッチ１６をオフ状態とし、電流計側部２３によって計測された電流値が既定の電流閾値Ｉｒｅｆ以上であった場合に、負荷電力２１が閾値以上であると判定して、第１スイッチ１６をオン状態とする。なお、第１スイッチ１６をオン状態とするときと、オフ状態とするときとで、電流閾値Ｉｒｅｆにヒステリシスを持たせてもよい。このように、ヒステリシスを持たせることで、チャタリングを抑制することが可能となる。
【００３４】
第１スイッチ１６がオフ状態の場合には、図３に示すように、第２コンデンサ１５は非接続状態とされ、一方、第１スイッチ１６がオン状態の場合には、図４に示すように、第２コンデンサ１５が接続状態とされる。
ここで、図３に示した回路は、低負荷領域において、直流電圧の電圧降下を抑制できるという利点を有する一方で、高負荷領域において直流電圧の降下が大きく必要な電圧を維持できないという欠点がある。
【００３５】
また、図４に示した回路は、第２コンデンサ１５の作用によって昇圧されることから、高負荷領域であっても負荷が必要とする電圧を維持することができるという利点がある一方で、低負荷領域においては、第２コンデンサ１５による昇圧のため、直流電圧が高くなりすぎるという欠点がある。
従って、低負荷領域においては、第１スイッチ１６をオフ状態として図３に示した回路とし、高負荷領域においては第１スイッチ１６をオン状態として図４に示した回路とすることで、図３及び図４に示した各回路の欠点を克服し、それぞれの利点を活かすことが可能となる。
【００３６】
また、スイッチ制御部２０は、電圧計側部２２によって計測される電圧値が既定の電圧閾値を超えた場合に、第１スイッチ１６をオフ状態とする。また、このとき負荷２１の運転は停止される。これにより、過電圧による素子の損傷を未然に防ぐことができる。
【００３７】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る整流回路１によれば、負荷電力、例えば、電流計側部２３によって計測される電流が電流閾値Ｉｒｅｆ未満か否かに応じて第１スイッチ１６のオンオフを切り替えるので、低負荷領域（電流が電流閾値未満の領域）において、直流電圧の電圧降下を抑制できるとともに、高負荷領域（電流が電流閾値未満の領域）において、負荷２１が必要とする電圧を供給することができる。
【００３８】
更に、負荷電力、例えば、電流計側部２３によって計測される電流が電流閾値Ｉｒｅｆ未満か否かに応じて第１スイッチ１６のオンオフを切り替えるので、図２０および図２１に示される従来の整流回路に比べてスイッチングの頻度を低減させることが可能となる。これにより、スイッチングに伴う振動や音を低減することができる。
【００３９】
更に、第１スイッチ１６がオフ状態とされている期間においては、第２コンデンサ１５に電流が流れることを回避することができるので、第２コンデンサ１５に常に電流が流れる状態とする場合と比較すると、第２コンデンサ１５の寿命を長期化することができる。
【００４０】
また、負荷２１の大きさに合わせて回路を切り替えることで、直流電圧を大きく低下することなく、換言すると、製品としての運転範囲を確保しながら、全波整流器１３の入力電流の高調波成分を低減することができる。図５に、図４に示した状態の整流回路１において、全波整流回路１３に入力される電流波形の一例を示す。この図において、横軸は時間、縦軸は電流を示している。また、図６に、図５に示した電流波形の高調波成分を示す。図６において、横軸は高周波成分の次数、縦軸は電流値を示している。図６に示すように、入力電流に含まれる高調波成分のレベルは低く、全ての次数においてＩＥＣの規格値を下回っていることがわかる。
【００４１】
〔変形例１−１〕
上記実施形態では、全ての第１スイッチ１６を同時にオン／オフすることとしていたが、第１スイッチ１６のオン／オフのタイミングについては、これに限定されない。例えば、図７に示すように、３相交流電源１１の各相の電圧ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出部（ゼロクロス点検出手段）３１を設け、このゼロクロス点に同期して各第１スイッチ１６をオン／オフさせることとしてもよい。図８に、各相の第１スイッチ１６をオフ状態からオン状態に切り替えるときのタイミングを示す。
【００４２】
このように、第１スイッチ１６をオフ状態からオン状態に切り替える場合には、電源電圧が負から正に切り替わるときのゼロクロス点を利用する。これに対し、第１スイッチ１６をオン状態からオフ状態に切り替える場合には、電源電圧が正から負に切り替わるときのゼロクロス点を利用するとよい。
【００４３】
このように、各相のゼロクロス点において、第１スイッチ１６をオン／オフさせることにより、スイッチングに伴う電圧の急峻な変動を低減させることができる。
【００４４】
また、制御遅れを考慮して、ゼロクロス点から所定の位相で第１スイッチ１６をオン／オフさせることとしてもよい。このように、制御遅れを考慮することにより、より適切なタイミングでスイッチングを行うことができ、スイッチングに伴う電圧の急峻な変動を更に低減させることが可能となる。
上記所定の位相は、例えば、０°よりも大きく９０°以下の範囲で任意に決定できる。より好ましくは、例えば、０°よりも大きく３０°以下の範囲で決定するとよい。
【００４５】
〔変形例１−２〕
上記実施形態では、全ての第１スイッチ１６を同時にオン／オフすることとしていたが、第１スイッチのオン／オフ制御については、これに限定されない。例えば、第１スイッチ１６をオフ状態からオン状態に切り替える場合には、第１スイッチ１６のデューティを０％から１００％まで徐々に（例えば、１０％単位毎に）増加させることとしてもよい。また、同様に、第１スイッチ１６をオン状態からオフ状態に切り替える場合には、第１スイッチ１６のデューティを１００％から０％まで徐々（例えば、１０％単位毎に）に減少させることとしてもよい。
このように、時間をかけて徐々に第１スイッチの切替を行うことにより、第２コンデンサ１５を徐々に充電することができ、急峻な電圧増加を防止することが可能となる。
【００４６】
〔変形例１−３〕
上記実施形態では、スイッチ制御部２０は、負荷２１が既定の閾値未満の場合に第１スイッチ１６をオフ状態とし、負荷電力２１が該閾値以上の場合に第１スイッチ１６をオン状態としていたがこの場合に限られない。例えば、スイッチ制御部２０は、全波整流回路の直流出力側の電圧が既定の電圧範囲外となった場合に、第１スイッチをオフ状態としてもよい。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態に係る整流回路２は、上述した第１の実施形態に係る整流回路２と略構成を同じくするが、上述した第１の実施形態における整流回路１において、３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の他端が接続される共通の接続点Ｐ１が、全波整流回路１３のプラス側出力ライン上の第２接続点Ｐ２または全波整流回路１３のマイナス側出力ライン上の第２接続点Ｐ２に接続される点で異なる。
図９には、接続点Ｐ１と全波整流回路１３のマイナス側出力ライン上の第２接続点Ｐ２とを接続した構成例を示している。
【００４８】
このように、３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の共通の接続点Ｐ１を全波整流回路１３のいずれかの直流出力ラインに接続することで、図１に示した回路と比較して、より高い高周波低減効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態においても、上記〔変形例１−１〕−〔変形例１−３〕を適用することができる。
具体的には、図１０に示すように、ゼロクロス点検出部３１を設け、ゼロクロス点に同期して各第１スイッチ１６をオン／オフさせることとしてもよい。
また、上記〔変形例１−２〕を適用することも可能である。つまり、第１スイッチ１６のデューティを徐々に変化させることとしてもよい。
【００５０】
〔変形例２−１〕
また、本発明の第２の実施形態においては、図９に示すように、第１スイッチ１６は各相に対応して設けられていたが、これに代えて、図１１に示すように、３つの相のうち、いずれか２つの相におけるライン上（本実施形態では、ラインＬ１，Ｌ３）に第１スイッチ１６を設けるとともに、共通の接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とを接続する接続ラインＬ４上に、第２スイッチ１７を設けることとしてもよい。
【００５１】
このとき、スイッチ制御部２０は、負荷電力が所定の閾値未満から以上に変化した場合、換言すると、電流計測部２２によって計測された値が既定の電流閾値未満から以上に変化した場合に、第１スイッチ１６をオン状態した後に、第２スイッチ１７をオン状態とする。反対に、スイッチ制御部２０は、負荷電力が所定の閾値以上から未満に変化した場合、換言すると、電流計測部２２によって計測された値が既定の電流閾値以上から未満に変化した場合には、第２スイッチ１７をオフ状態とした後に、第１スイッチ１６をオフ状態とする。
また、この〔変形例２−１〕において、上記〔変形例１−１〕−〔変形例１−３〕を適用することが可能である。〔変形例２−１〕と〔変形例１−１〕とを組み合わせたときの構成を図１２に示す。
【００５２】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について、図１３を用いて説明する。
本実施形態に係る整流回路３は、上述した第２の実施形態に係る整流回路２と略構成を同じくするが、上述した第２の実施形態における整流回路２において、全波整流回路１３の直流出力ライン間に、直列に接続された第１コンデンサ１４ａ，１４ｂが接続されている点、並びに、３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の他端が接続される共通の接続点Ｐ１が、上記第１コンデンサ１４ａと１４ｂとの接続点である第２接続点Ｐ２に接続されている点で異なる。
【００５３】
なお、図１３では、２つの第１コンデンサ１４ａ，１４ｂを直列接続した場合を例示しているが、第１コンデンサ１４の接続数については特に限定されない。例えば、３つ以上設けられていてもよい。
【００５４】
このように、３本のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の共通の接続点Ｐ１を第１コンデンサ１４ａと１４ｂとの接続点である第２接続点Ｐ２に接続することで、図１に示した回路構成と比較して、より高い高周波低減効果を得ることができる。
【００５５】
なお、上記第２の実施形態のように、接続点Ｐ１を全波整流回路１３のいずれかの直流出力ラインに接続した場合には、第２コンデンサ１５に印加される電圧波形は、０（Ｖ）と正の所定電圧との間で変化することとなるが、本実施形態のように、接続点Ｐ１を第１コンデンサ１４ａと１４ｂとの接続点に接続した場合には、第２コンデンサ１５に印加される電圧波形は、負の所定電圧と正の所定電圧との間で変化することとなる。ただし、このときの電圧振幅は、第２の実施形態における電圧振幅と同じである。
【００５６】
本実施形態においても、上記〔変形例１−１〕−〔変形例１−３〕を適用することができる。例えば、図１４に示すように、ゼロクロス点検出部３１を設け、ゼロクロス点に同期して各第１スイッチ１６をオン／オフさせることとしてもよい。
【００５７】
また、上記〔変形例２−１〕を適用することも可能である。本実施形態において、変形例〔２−１〕を適用した場合の回路構成を図１５に示す。
更に、第３の実施形態に係る整流回路３に、〔変形例１−１〕と〔変形例２−１〕とを適用することも可能である。このときの構成を図１６に示す。
【００５８】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について、図１７を用いて説明する。
本実施形態に係る整流回路４は、上述した第３の実施形態に係る整流回路３と略構成を同じくするが、上述した第３の実施形態における整流回路３において、第１スイッチ１６を削除し、第２スイッチ１７のオンオフにより、第２コンデンサ１５を接続状態、非接続状態とする点で異なる。
スイッチ制御部２０は、図１８に示すように、電流計側部２３によって計測された電流値が既定の電流閾値Ｉｒｅｆ未満であった場合に、負荷電力２１が閾値未満であると判定して、第２スイッチ１７をオフ状態とし、電流計側部２３によって計測された電流値が既定の電流閾値Ｉｒｅｆ以上であった場合に、負荷電力２１が閾値以上であると判定して、第２スイッチ１７をオン状態とする。なお、第２スイッチ１７をオン状態とするときと、オフ状態とするときとで、電流閾値Ｉｒｅｆにヒステリシスを持たせてもよい。このように、ヒステリシスを持たせることで、チャタリングを抑制することが可能となる。
【００５９】
このように、本実施形態に係る整流回路４によれば、３相のうち、少なくとも２相に設けられていた第１スイッチ１６を不要とすることができ、回路構成の簡略化を図ることが可能となる。
【００６０】
〔変形例４−１〕
上述した第４の実施形態に係る整流回路４に加えて、図１９に示すように、３相交流電源１１とリアクトル１２との間の各相、または、少なくとも２相に、電源遮断用の第３スイッチ１８を設けることとしても良い。スイッチ制御部２０は、負荷２１の停止時または３相交流電源１１の出力電圧（例えば、いずれかの相電圧等）が既定の電圧範囲外となった場合に、第３スイッチ１８をオフ状態とし、３相交流電源１１と第２コンデンサ１５との接続を遮断することで、第２コンデンサ１５に電流が流れることを防止する。
【００６１】
これにより、待機電力の低減、第２コンデンサ１５の寿命を長期化することが可能となる。
なお、上記第３スイッチ１８は、３相交流電源１１とラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の接続点との間に設けられていればよい。例えば、リアクトル１２とラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の接続点との間に、第３スイッチ１８を設けることとしてもよい。
また、上記第３スイッチ１８として、既存のスイッチを流用することとしてもよい。
【００６２】
なお、上記〔変形例４−１〕は、上述した第１の実施形態乃至第３の実施形態に適用することが可能である。
更に、上述した各実施形態、各変形例の組み合わせについては、上述した組み合わせに限定されることなく、可能な範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、組み合わせの数についても限定されない。例えば、第２の実施形態に係る整流回路２に対して、〔変形例１−１〕、〔変形例２−１〕および〔変形例４−１〕を適用することが一例として挙げられる。
【符号の説明】
【００６３】
１，２，３，４  整流回路
１１  ３相交流電源
１２  リアクトル
１３  全波整流回路
１４  第１コンデンサ
１５  第２コンデンサ
１６  第１スイッチ
１７  第２スイッチ
１８  第３スイッチ
２０  スイッチ制御部
２１  負荷
２２  電圧計測部
２３  電流計測部
３１  ゼロクロス点検出部
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  ライン
【図１】
2010166763.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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