(57)【要約】【課題】電力を変換する装置において、低負荷時であっても高力率の電力変換装置を提供する。【解決手段】交流電源から入力された交流電圧を任意の電圧に変換して出力可能な電力変換装置３０において、交流の入力ラインの一方に対して直列に接続された一方のスイッチング回路Ａと、交流電源に対して並列に接続された他方のスイッチング回路Ｂと、スイッチング回路Ａ，Ｂの交流入力側において、交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサＣ１、ならびに第１のコンデンサＣ１の両端から交流が入力される２本のラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルＬ１１および第２のリアクトルＬ１２を有するフィルタ回路３２と、フィルタ回路３２の第１のコンデンサＣ１と並列に接続され、第１のコンデンサＣ１との共振によって力率を改善するための第３のリアクトルＬ３を有する力率改善回路３４とを具備する。【選択図】図１
2010136489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から入力された交流電圧を任意の電圧の交流に変換して出力可能な電力変換装置において、
交流の入力ラインの一方に対して直列に接続された一方のスイッチング回路と、
交流電源に対して並列に接続された他方のスイッチング回路と、
各前記スイッチング回路の交流入力側において、交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに第１のコンデンサの両端から交流が入力される２本のラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する力率改善回路とを具備することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第３のリアクトルは、インダクタンスを可変に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
交流電源から入力された交流を任意の電圧の直流に変換して出力可能な電力変換装置において、
２つのスイッチング素子が直列に接続されている第１のスイッチング回路と、
２つのスイッチング素子が直列に接続されている第２のスイッチング回路と、
前記交流の入力ラインの一方が第１のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、
前記交流の入力ラインの他方が第２のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、
各前記スイッチング回路の交流入力側において、前記一方の入力ラインと前記他方の入力ラインとの間に、交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに各前記入力ラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する力率改善回路とを具備することを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
前記第３のリアクトルは、インダクタンスを可変に設けられていることを特徴とする請求項３記載の電力変換装置。
【請求項５】
三相交流電源から入力された三相交流電圧を任意の電圧の直流に変換して出力可能な電力変換装置において、
２つのスイッチング素子が直列に接続されている第１のスイッチング回路と、
２つのスイッチング素子が直列に接続されている第２のスイッチング回路と、
２つのスイッチング素子が直列に接続されている第３のスイッチング回路と、
前記三相交流の第１の入力ラインが第１のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、
前記三相交流の第２の入力ラインが第２のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、
前記三相交流の第３の入力ラインが第３のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、
前記第１のスイッチング回路および前記第２のスイッチング回路の交流入力側において、前記第１の入力ラインと前記第２の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに前記第１の入力ラインおよび前記第２の入力ラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有する第１のフィルタ回路と、
前記第１のフィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する第１の力率改善回路と、
前記第２のスイッチング回路および前記第３のスイッチング回路の交流入力側において、前記第２の入力ラインと前記第３の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第２のコンデンサ、ならびに前記第２の入力ラインおよび前記第３の入力ラインそれぞれに直列に接続された前記第２のリアクトルおよび第４のリアクトルを有する第２のフィルタ回路と、
前記第２のフィルタ回路の第２のコンデンサと並列に接続され、第２のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第５のリアクトルを有する第２の力率改善回路と、
前記第３のスイッチング回路および前記第１のスイッチング回路の交流入力側において、前記第３の入力ラインと前記第１の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第３のコンデンサ、ならびに前記第３の入力ラインおよび前記第１の入力ラインそれぞれに直列に接続された前記第４のリアクトルおよび前記第１のリアクトルを有する第３のフィルタ回路と、
前記第３のフィルタ回路の第３のコンデンサと並列に接続され、第３のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第６のリアクトルを有する第３の力率改善回路とを具備することを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
前記第３のリアクトル、前記第５のリアクトルおよび前記第６のリアクトルは、インダクタンスを可変に設けられていることを特徴とする請求項５記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源から入力された交流を任意の電圧の交流又は直流に変換して出力可能な電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に従来の電力変換装置の概略を示す。
ここで示す従来の電力変換装置１０は、交流電源から入力された交流を所定の電圧値の交流に変換して出力する機能を有しており、具体的にはスイッチング回路をＰＷＭ制御することによって、電力変換を行う（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
電力変換装置１０は、交流の入力ラインの一方側に直列に配置されたスイッチング回路Ａと、スイッチング回路Ａの後段において交流の入力ライン間に配置されたスイッチング回路Ｂとが設けられている。スイッチング回路Ａの交流電源入力側には、フィルタ回路が設けられている。
フィルタ回路は、交流の入力ラインの一方側に直列に接続された第１のリアクトル１２ａと、入力ラインの他方側に直列に接続された第２のリアクトル１２ｂと、第１のリアクトル１２ａおよび第２のリアクトル１２ｂの互いの出力側を接続して交流電源に対して並列に接続された第１のコンデンサ１１とを有している。
【０００４】
電力変換装置１０の出力端子１６には、負荷が接続される（負荷は図示していない）。ここで、負荷に対するインピーダンス整合をとるための整合回路がスイッチング回路Ｂの後段に設けられている。
ここで示す整合回路は、ＬＣ整合回路であり、スイッチング回路Ａが設けられているラインの一方側に直列に接続された第３のリアクトル１４と、出力端子１６に対して並列に接続された第２のコンデンサ１３とを有している。第３のリアクトル１４のインダクタンスと第２のコンデンサのキャパシタンスは、交流の周波数と負荷のインピーダンスに基づいて算出される。
【０００５】
このような従来の電力変換装置の動作を、図１０のグラフに基づいて説明する。
入力側から入力された交流電圧（ａ）は、フィルタ回路によって高周波ノイズがカットされ、交流波形の周波数よりも高い周波数でのスイッチング回路Ａのオン−オフによって、パルス波（ｂ）が生成される。そして、スイッチング回路Ｂは、スイッチング回路Ａと同じ周波数で、且つスイッチング回路Ａとオン−オフのタイミングを逆にして動作する。したがって、スイッチング回路Ｂから出力される波形は、入力された交流電源の波形とは振幅（電圧値）が異なる交流波形（ｃ）が生成される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１２９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電力変換装置においては、高負荷時には力率は１近くあるが、低負荷時には力率は極端に低下してしまう。
例えば、負荷がヒータである場合、起動直後は高負荷であるが、定常時には数％から数１０％程度の力率になってしまうこともあり、低負荷時であっても高力率である電力変換装置が求められているという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、電力を変換する装置において、低負荷時であっても高力率の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】
【０００９】
本発明にかかる電力変換装置によれば、交流電源から入力された交流電圧を任意の電圧の交流に変換して出力可能な電力変換装置において、交流の入力ラインの一方に対して直列に接続された一方のスイッチング回路と、交流電源に対して並列に接続された他方のスイッチング回路と、各前記スイッチング回路の交流入力側において、交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに第１のコンデンサの両端から交流が入力される２本のラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する力率改善回路とを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、第１のコンデンサを、フィルタ回路と力率改善回路とで共有することができ、第１のコンデンサと第３のリアクトルとで共振が生じたときに無効電流が０となり、負荷の軽重とは無関係に力率を１とすることができる。
【００１０】
また、前記第３のリアクトルは、インダクタンスを可変に設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、交流電源が電力会社から供給される商用電源である場合には、地域によって、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚのいずれかとなり、この周波数の違いによって力率改善回路の共振条件が異なってくる。このため、第３のリアクトルのインダクタンスを共振条件に合わせて変化させることで、いずれの地域であっても共振を生じさせて高力率とすることができる。
【００１１】
本発明にかかる電力変換装置によれば、交流電源から入力された交流を任意の電圧の直流に変換して出力可能な電力変換装置において、２つのスイッチング素子が直列に接続されている第１のスイッチング回路と、２つのスイッチング素子が直列に接続されている第２のスイッチング回路と、前記交流の入力ラインの一方が第１のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、前記交流の入力ラインの他方が第２のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、各前記スイッチング回路の交流入力側において、前記一方の入力ラインと前記他方の入力ラインとの間に、交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに各前記入力ラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する力率改善回路とを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、第１のコンデンサを、フィルタ回路と力率改善回路とで共有することができ、第１のコンデンサと第３のリアクトルとで共振が生じたときに無効電流が０となり、負荷の軽重とは無関係に力率を１とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明にかかる電力変換装置によれば、三相交流電源から入力された三相交流電圧を任意の電圧の直流に変換して出力可能な電力変換装置において、２つのスイッチング素子が直列に接続されている第１のスイッチング回路と、２つのスイッチング素子が直列に接続されている第２のスイッチング回路と、２つのスイッチング素子が直列に接続されている第３のスイッチング回路と、前記三相交流の第１の入力ラインが第１のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、前記三相交流の第２の入力ラインが第２のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、前記三相交流の第３の入力ラインが第３のスイッチング回路の２つのスイッチング素子の間に接続され、前記第１のスイッチング回路および前記第２のスイッチング回路の交流入力側において、前記第１の入力ラインと前記第２の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第1のコンデンサ、ならびに前記第１の入力ラインおよび前記第２の入力ラインそれぞれに直列に接続された第1のリアクトルおよび第２のリアクトルを有する第１のフィルタ回路と、前記第１のフィルタ回路の第１のコンデンサと並列に接続され、第１のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第３のリアクトルを有する第１の力率改善回路と、前記第２のスイッチング回路および前記第３のスイッチング回路の交流入力側において、前記第２の入力ラインと前記第３の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第２のコンデンサ、ならびに前記第２の入力ラインおよび前記第３の入力ラインそれぞれに直列に接続された前記第２のリアクトルおよび第４のリアクトルを有する第２のフィルタ回路と、前記第２のフィルタ回路の第２のコンデンサと並列に接続され、第２のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第５のリアクトルを有する第２の力率改善回路と、前記第３のスイッチング回路および前記第１のスイッチング回路の交流入力側において、前記第３の入力ラインと前記第１の入力ラインとの間に、三相交流電源に対して並列に接続された第３のコンデンサ、ならびに前記第３の入力ラインおよび前記第１の入力ラインそれぞれに直列に接続された前記第４のリアクトルおよび前記第１のリアクトルを有する第３のフィルタ回路と、前記第３のフィルタ回路の第３のコンデンサと並列に接続され、第３のコンデンサとの共振によって力率を改善するための第６のリアクトルを有する第３の力率改善回路とを具備することを特徴としている。
この構成によれば、三相交流であっても、各フィルタ回路と各力率改善回路とでコンデンサを共有することができ、各力率改善回路で共振が生じたときに無効電流が０となり、負荷の軽重とは無関係に力率を１とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる電力変換装置によれば、負荷の大きさとは無関係に力率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１に示し、第１の実施形態の電力変換装置の全体構成について説明する。
本実施形態の電力変換装置３０は、商用電源である単相交流（ＡＣ１００Ｖ）が入力され、複数のスイッチング回路Ａ，ＢによってＰＷＭ制御された後、所定の電圧値（振幅）に成形された交流波形を出力する装置である。
【００１５】
交流波形の入力側には、交流波形の高周波成分をカットして低周波成分を通過させるフィルタ回路３２が設けられている。フィルタ回路３２は、ＬＣローパスフィルタであって、交流波形の入力ラインのうち一方のラインに直列に接続されているリアクトルＬ１１と、入力ラインのうち他方のラインに直列に接続されているリアクトルＬ１２と、リアクトルＬ１１、Ｌ１２の後段側においてリアクトルＬ１１とＬ１２の両端部に並列に接続されたコンデンサＣ１とを有している。
【００１６】
また、交流波形の入力側には、フィルタ回路３２のコンデンサＣ１を共有して構成される共振回路（力率改善回路）３４が設けられている。共振回路３４は、ＬＣ並列共振回路であり、交流波形の入力ラインのうち一方のラインと他方のラインに対して並列に設けられたリアクトルＬ３と、コンデンサＣ１とを有している。
【００１７】
なお、共振回路３４を構成するリアクトルＬ３は、リアクトルＬ１１とＬ１２との後段側に設けられていなくてもよく、リアクトルＬ１１とＬ１２の前段側（交流電源の入力側）に設けられていてもよい。このような実施形態を図２に示す。図２に示す実施形態では、リアクトルＬ３の位置が図１の実施形態とは異なるだけであるので、他の構成についての説明は省略する。
【００１８】
続いて、図１および図２のスイッチング回路について説明する。
フィルタ回路３２の後段において、スイッチング回路Ａが、交流波形の入力ラインのうち一方のラインに直列に接続され、スイッチング回路Ｂが、交流波形の入力ラインの双方に跨って並列に接続されている。
スイッチング回路Ａ，Ｂが、それぞれ交流波形の周波数よりも高い周波数でオン−オフすることによって、入力された交流波形は、パルス波に変調される。スイッチング素子の制御はＰＷＭ制御によって実行される。
【００１９】
両スイッチング回路Ａ，Ｂの後段には、出力端子に接続される負荷（図示せず）のインピーダンス整合を図るための整合回路３６が設けられている。整合回路３６は、交流波形の出力ラインの一方に直列に接続されたリアクトルＬ２と、リアクトルＬ２の出力側端部と交流波形の出力ラインの他方との間に接続されたコンデンサＣ２とを有している。リアクトルＬ２のインダクタンスとコンデンサＣ２のキャパシタンスは、交流の周波数と負荷のインピーダンスに基づいて算出される。
【００２０】
なお、スイッチング回路Ａ，Ｂの例を図３〜図５に示す。
図３のスイッチング回路は、ＩＧＢＴまたはＦＥＴであるスイッチング素子２０と、スイッチング素子２０と同等の性能を有するスイッチング素子２１を有しており、互いのコレクタ側（ＦＥＴの場合はドレイン側）とエミッタ側（ＦＥＴの場合はソース側）とが接続されている。なお、それぞれのスイッチング素子２０，２１のエミッタ側には、逆電流阻止用のダイオード２２，２３がそれぞれ接続されている。
【００２１】
図４のスイッチング回路は、２つの逆阻止型ＩＧＢＴ２４，２５の、互いのコレクタ側とエミッタ側とが接続された構成となっている。
【００２２】
図５のスイッチング回路は、２つのＩＧＢＴまたはＦＥＴであるスイッチング素子２６，２７が互いのエミッタ側（ＦＥＴの場合はソース側）を接続して直列に接続されており、互いに接続されたエミッタからそれぞれのコレクタに向けて電流が流れるように配置されたダイオード２８，２９を有している。
【００２３】
また、本実施形態においては、図５に示すように、リアクトルＬ３のインダクタンスを可変に設けてもよい。具体的には、リアクトルＬ３を、リアクトルＬ３ａとリアクトルＬ３ｂに分割して設け、このリアクトルＬ３ａとリアクトルＬ３ｂの接続部分にタップを設け、このタップと入力ラインの他方（または一方）とを短絡させるスイッチ３５を設ける。このスイッチ３５のオン−オフによって、リアクトルＬ３の長さが変更されるので、共振回路３４における共振周波数を変更できる。
【００２４】
例えば、入力される交流周波数が６０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオンにして、共振回路３４のリアクトルはリアクトルＬ３ａとし、入力される交流周波数が５０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオフにして、共振回路３４のリアクトルはリアクトルＬ３ａ＋Ｌ３ｂとするとよい。
【００２５】
このような構成とすることによる作用効果は以下のとおりである。
交流電源が電力会社から供給される商用電源である場合には、地域によって、周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚのいずれかとなる。この周波数の違いによって共振回路３４の共振条件が異なってくる。このため、リアクトルＬ３のインダクタンスを共振条件に合わせて調整させることで、いずれの地域であっても共振を生じさせて高力率とすることができる。
【００２６】
（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７に基づいて説明する。
本実施形態の電力変換装置５０は、入力された商用電源の単相交流を、整流回路で直流に変換して出力するものであり、図７では生成した直流を負荷Ｒへ印加させている。
【００２７】
電力変換装置５０には、入力される交流波形の高周波成分をカットして低周波成分を通過させるフィルタ回路３２が設けられている。フィルタ回路３２は、ＬＣローパスフィルタであって、交流波形の入力ラインのうち一方のラインに直列に接続されているリアクトルＬ１１と、入力ラインのうち他方のラインに直列に接続されているリアクトルＬ１２と、リアクトルＬ１１、Ｌ１２の後段側においてリアクトルＬ１１とＬ１２の両端部に並列に接続されたコンデンサＣ１とを有している。
【００２８】
また、交流波形の入力側には、フィルタ回路３２のコンデンサＣ１を共有して構成される共振回路（力率改善回路）３４が設けられている。共振回路３４は、ＬＣ並列共振回路であり、交流波形の入力ラインのうち一方のラインと他方のラインに対して並列に設けられたリアクトルＬ３と、コンデンサＣ１とを有している。
【００２９】
なお、共振回路３４を構成するリアクトルＬ３は、リアクトルＬ１１とＬ１２との後段側に設けられていなくてもよく、リアクトルＬ１１とＬ１２の前段側（交流電源の入力側）に設けられていてもよい（図示せず）。
なお、上述してきた構成部分は、第１の実施形態と同一である。
【００３０】
本実施形態の電力変換装置５０は、フィルタ回路３２の後段において、２つのスイッチング素子４０，４２が直列に接続されている第１のスイッチング回路４４と、２つのスイッチング素子４６，４８が直列に接続されている第２のスイッチング回路５１とが設けられている。これら第１のスイッチング回路４４、第２のスイッチング回路５１、および各スイッチング回路４４，５１の後段に設けられている平滑用のコンデンサＣ４によって、交流を直流に変換する整流回路が実現されている。
【００３１】
整流回路の各スイッチング素子４０，４２，４６，４８としては、ＩＧＢＴまたはＦＥＴ等を用いることができる。また、各スイッチング素子４０，４２，４６，４８は、逆電流阻止用のダイオードが、それぞれのコレクタ−エミッタ間（ＦＥＴの場合はドレイン−ソース間）に接続されている。
【００３２】
交流の入力ラインのうちの一方が、第１のスイッチング回路４４におけるスイッチング素子４０のエミッタとスイッチング素子４２のコレクタとの間に接続されている。
交流の入力ラインのうちの他方が、第２のスイッチング回路５１におけるスイッチング素子４６のエミッタとスイッチング素子４８のコレクタとの間に接続されている。
【００３３】
各スイッチング素子４０，４２，４６，４８が、それぞれ交流波形の周波数よりも高い周波数でオン−オフすることによって、入力された交流は、パルス波に変調される。各スイッチング素子４０，４２，４６，４８の制御はＰＷＭ制御によって実行される。
【００３４】
第１のスイッチング回路４４のコレクタ側と、第２のスイッチング回路５１のコレクタ側は、平滑用のコンデンサＣ４の一端に接続されている。また、第１のスイッチング回路４４のエミッタ側と、第２のスイッチング回路５１のエミッタ側は、平滑用のコンデンサＣ４の他端に接続されている。
【００３５】
コンデンサＣ４の後段には負荷Ｒが接続されており、コンデンサＣ４で平滑された電力が負荷Ｒに印加される。
【００３６】
また、本実施形態においても、上述した第１の実施形態のように、リアクトルＬ３のインダクタンスを可変に設けてもよい（図示せず）。具体的には、リアクトルＬ３を、リアクトルＬ３ａとリアクトルＬ３ｂに分割して設け、このリアクトルＬ３ａとリアクトルＬ３ｂの接続部分にタップを設け、このタップと入力ラインの他方（または一方）とを短絡させるスイッチ３５を設ける。このスイッチ３５のオン−オフによって、リアクトルＬ３の長さが変更されるので、共振回路３４における共振周波数を変更できる。
【００３７】
例えば、入力される交流周波数が６０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオンにして、共振回路３４のリアクトルはリアクトルＬ３ａとし、入力される交流周波数が５０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオフにして、共振回路３４のリアクトルはリアクトルＬ３ａ＋Ｌ３ｂとするとよい（図６を参照）。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図８に基づいて説明する。
本実施形態は、三相交流を電源としている点で上述してきた実施形態とは異なっている。
電力変換装置６０は、商用電源である三相交流（ＡＣ２００Ｖ）が入力され、複数のスイッチング回路によって所定の電圧値に成形された直流を負荷Ｒへ出力する装置である。
【００３９】
三相交流の入力ラインは、Ｕ，Ｖ，Ｗの３本が設けられており、入力ラインＵが、第１のスイッチング回路６２に接続され、入力ラインＶが第２のスイッチング回路６３に接続され、入力ラインＷが第３のスイッチング回路６４に接続されている。
【００４０】
入力ラインＵと入力ラインＶとの間には、交流波形の高周波成分をカットして低周波成分を通過させるフィルタ回路７０が設けられている。フィルタ回路７０は、ＬＣローパスフィルタであって、入力ラインＵに直列に接続されているリアクトルＬ１１と、入力ラインＶに直列に接続されているリアクトルＬ１２と、リアクトルＬ１１、Ｌ１２の前段側においてリアクトルＬ１１とＬ１２の両端部に並列に接続されたコンデンサＣ１１とを有している。
【００４１】
また、入力ラインＵと入力ラインＶとの間には、フィルタ回路７０のコンデンサＣ１１を共有して構成される共振回路（力率改善回路）７２が設けられている。共振回路７２は、ＬＣ並列共振回路であり、交流波形の入力ラインＵと入力ラインＶに対して並列に設けられたリアクトルＬ３１と、コンデンサＣ１１とを有している。
【００４２】
なお、共振回路７２を構成するリアクトルＬ３１は、リアクトルＬ１１とＬ１２との前段側に設けられていなくてもよく、リアクトルＬ１１とＬ１２の後段側（スイッチング回路側）に設けられていてもよい（図示せず）。
【００４３】
また、入力ラインＶと入力ラインＷとの間にも、交流波形の高周波成分をカットして低周波成分を通過させるフィルタ回路７３が設けられている。フィルタ回路７３は、ＬＣローパスフィルタであって、入力ラインＶに直列に接続されているリアクトルＬ１２と、入力ラインＷに直列に接続されているリアクトルＬ１３と、リアクトルＬ１２、Ｌ１３の前段側においてリアクトルＬ１２とＬ１３の両端部に並列に接続されたコンデンサＣ１２とを有している。
【００４４】
また、入力ラインＶと入力ラインＷとの間には、フィルタ回路７３のコンデンサＣ１２を共有して構成される共振回路（力率改善回路）７４が設けられている。共振回路７４は、ＬＣ並列共振回路であり、交流波形の入力ラインＶと入力ラインＷに対して並列に設けられたリアクトルＬ３２と、コンデンサＣ１２とを有している。
【００４５】
なお、共振回路７４を構成するリアクトルＬ３２は、リアクトルＬ１２とＬ１３との前段側に設けられていなくてもよく、リアクトルＬ１２とＬ１３の後段側（スイッチング回路側）に設けられていてもよい（図示せず）。
【００４６】
さらに、入力ラインＷと入力ラインＵとの間にも、交流波形の高周波成分をカットして低周波成分を通過させるフィルタ回路７５が設けられている。フィルタ回路７５は、ＬＣローパスフィルタであって、入力ラインＷに直列に接続されているリアクトルＬ１３と、入力ラインＵに直列に接続されているリアクトルＬ１１と、リアクトルＬ１３、Ｌ１１の前段側においてリアクトルＬ１３とＬ１１の両端部に並列に接続されたコンデンサＣ１３とを有している。
【００４７】
また、入力ラインＷと入力ラインＵとの間には、フィルタ回路７５のコンデンサＣ１３を共有して構成される共振回路（力率改善回路）７６が設けられている。共振回路７６は、ＬＣ並列共振回路であり、交流波形の入力ラインＷと入力ラインＵに対して並列に設けられたリアクトルＬ３３と、コンデンサＣ１３とを有している。
【００４８】
なお、共振回路７６を構成するリアクトルＬ３３は、リアクトルＬ１３とＬ１１との前段側に設けられていなくてもよく、リアクトルＬ１３とＬ１１の後段側（スイッチング回路側）に設けられていてもよい（図示せず）。
【００４９】
スイッチング回路６２，６３，６４はそれぞれ同一の構成である。
第１のスイッチング回路６２は、スイッチング素子７８，７９が直列に接続されて構成されており、第２のスイッチング回路６３は、スイッチング素子８０，８１が直列に接続されて構成されており、第３のスイッチング回路６４は、スイッチング素子８２，８３が直列に接続されて構成されている。
【００５０】
各スイッチング素子７８〜８３としては、ＩＧＢＴまたはＦＥＴ等を用いることができる。また、各スイッチング素子７８〜８３には、逆電流阻止用のダイオードが、それぞれのドレイン−ソース間に接続されている。
【００５１】
また、交流波形の入力ラインＵが、第１のスイッチング回路６２におけるスイッチング素子７８のソースとスイッチング素子７９のドレインとの間に接続されている。
交流波形の入力ラインＶが、第２のスイッチング回路６３におけるスイッチング素子８０のソースとスイッチング素子８１のドレインとの間に接続されている。
交流波形の入力ラインＷが、第３のスイッチング回路６４におけるスイッチング素子８２のソースとスイッチング素子８３のドレインとの間に接続されている。
【００５２】
第１のスイッチング回路６２のドレイン側と、第２のスイッチング回路６３のドレイン側と、第３のスイッチング回路６４のドレイン側は、平滑用のコンデンサＣ４の一端に接続されている。
また、第１のスイッチング回路６２のソース側と、第２のスイッチング回路６３のソース側と、第３のスイッチング回路６４のソース側は、平滑用のコンデンサＣ４の他端に接続されている。
コンデンサＣ４によって、負荷に出力する電力を平滑する。
【００５３】
また、本実施形態においても、上述した実施形態のように、リアクトルＬ３１〜Ｌ３３のインダクタンスを可変に設けてもよい。具体的には、リアクトルＬ３１〜Ｌ３３の中途部にタップを設け、リアクトルＬ３１〜Ｌ３３の長さを調整可能とする（図示せず）。
具体的には、リアクトルＬ３１〜Ｌ３３を、リアクトルＬ３１ａ〜Ｌ３３ａとリアクトルＬ３１ｂ〜Ｌ３３ｂに分割して設け、このリアクトルＬ３１ａ〜３３ａとリアクトルＬ３１ｂ〜Ｌ３３ｂの接続部分にタップを設け、このタップと入力ラインの他方（または一方）とを短絡させるスイッチ３５を設ける。このスイッチ３５のオン−オフによって、リアクトルＬ３１〜Ｌ３３の長さが変更されるので、共振回路３４における共振周波数を変更できる。
【００５４】
例えば、入力される交流周波数が６０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオンにして、各共振回路７２，７４，７６のリアクトルはリアクトルＬ３１ａ〜Ｌ３３ａとし、入力される交流周波数が５０Ｈｚの場合には、スイッチ３５をオフにして、共振回路７２，７４，７６のリアクトルはリアクトルＬ３１ａ〜Ｌ３３ａ＋Ｌ３１ｂ〜Ｌ３３ｂとするとよい（図６を参照）。
【００５５】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかる電力変換装置の第１の実施形態の回路図である。
【図２】第１の実施形態における共振回路のリアクトルＬ３の位置を変更した実施例を示す回路図である。
【図３】第１の実施形態におけるスイッチング回路の具体例を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態におけるスイッチング回路の他の具体例を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態におけるスイッチング回路の他の具体例を示す説明図である。
【図６】第１の実施形態における共振回路の共振条件を変更可能とした場合の回路図である。
【図７】電力変換装置の第２の実施形態の回路図である。
【図８】電力変換装置の第３の実施形態の回路図である。
【図９】従来の電力変換装置の回路図である。
【図１０】従来の電力変換装置における動作説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０，２１，２６，２７  スイッチング素子
２２，２３，２８，２９  ダイオード
２４，２５  逆阻止型ＩＧＢＴ
３０，５０，６０  電力変換装置
３２  フィルタ回路
３４  共振回路
３５  スイッチ
３６  整合回路
４０，４２，４６，４８，７８，７９，８０，８１，８２，８３  スイッチング素子
４４  第１のスイッチング回路
５１  第２のスイッチング回路
６２，６３，６４  第１〜第３のスイッチング回路
７０，７３，７５  フィルタ回路
７２，７４，７６  共振回路
Ａ，Ｂ  スイッチング回路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４  コンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３  コンデンサ
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３  リアクトル
Ｌ２，Ｌ３  リアクトル
Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３  リアクトル
Ｒ  負荷
Ｕ，Ｖ，Ｗ  入力ライン
【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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【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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