【手続補正書】
【提出日】令和3年10月1日(2021.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の入力電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の両端にリアクトルと制御スイッチとが直列に接続された第１直列回路と、
前記制御スイッチの２つの主端子に同期整流スイッチと出力コンデンサとが直列に接続された第２直列回路と、
前記出力コンデンサの出力電圧が所定値になるように前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとを交互にオンオフさせ前記制御スイッチに流れる電流のピーク値が前記入力電圧に比例するように前記制御スイッチのオン期間を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記入力電圧の瞬時値に応じて、前記リアクトルに流れる電流を出力電圧側から入力電圧側に逆流させて前記リアクトルを逆励磁する逆励磁量を調整するように前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとをオンオフさせる力率改善回路。
【請求項２】
交流電源の一端に一端が接続され他端が制御スイッチの第１主端子に接続されたたリアクトルと、
前記制御スイッチの前記第１主端子と第２主端子に同期整流スイッチと出力コンデンサとが直列に接続された第１直列回路と、
前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとの直列回路の両端に第１極性切替スイッチと第２極性切替スイッチとが直列に接続された第２直列回路と、
前記出力コンデンサの出力電圧が所定値になるように前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとを交互にオンオフさせ前記制御スイッチに流れる電流のピーク値が前記交流電源の入力電圧に比例するように前記制御スイッチのオン期間を制御し、前記交流電源の入力電圧の極性に応じて、前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとを切り替え且つ前記第１極性切替スイッチと前記第２極性切替スイッチとの一方をオンし他方をオフする処理を切り替える制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記入力電圧の瞬時値に応じて、前記リアクトルに流れる電流を出力電圧側から入力電圧側に逆流させて前記リアクトルを逆励磁する逆励磁量を調整するように前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとをオンオフさせる力率改善回路。
【請求項３】
前記逆励磁量は、前記リアクトルのインダクタンス値Ｌと前記制御スイッチの寄生容量Ｃとによる係数と、前記入力電圧の瞬時値とにより決定される請求項１又は２に記載の力率改善回路。
【請求項４】
前記リアクトルが逆励磁されたときに流れる逆励磁電流を検出する逆励磁電流検出部を備え、
前記制御回路は、前記逆励磁電流検出部で検出された逆励磁電流の値が、前記入力電圧の瞬時値に前記係数を乗算した値以上であるときに前記制御スイッチのゼロ電圧スイッチングが可能であると判定するゼロ電圧スイッチング判定部とを備える請求項３に記載の力率改善回路。
【請求項５】
前記制御回路は、前記リアクトルに流れる入力電流と前記入力電圧と前記リアクトルのリアクタンス値とに基づき前記制御スイッチの第１オン時間を算出し、前記第１オン時間に前記リアクトルのリアクタンス値と前記制御スイッチの寄生容量値とで決定される固定値である第２オン時間を加算して前記制御スイッチのオン時間を得る第１計算器を備える請求項１又は２に記載の力率改善回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記入力電圧と出力電圧と前記第１計算器で算出された前記制御スイッチのオン時間とに基づき前記同期整流スイッチのオン時間を算出する第２計算器と、
前記第１計算器で算出された前記制御スイッチのオン時間と前記第２計算器で算出された前記同期整流スイッチのオン時間とを加算して得られた時間を周期とし前記制御スイッチと前記同期整流スイッチとを交互にオンオフさせる機能、
を備える請求項５に記載の力率改善回路。
【請求項７】
前記制御回路は、前記入力電圧の極性が正である場合に前記制御スイッチをスイッチ素子として動作させ前記同期整流スイッチを整流素子として動作させ、前記入力電圧の極性が負である場合に前記制御スイッチを整流素子に切り替え前記同期整流スイッチをスイッチ素子に切り替え、
前記入力電圧の極性が正の場合に前記第１極性切替スイッチをオンさせ前記第２極性切替スイッチをオフさせ、前記入力電圧の極性が負の場合に前記第１極性切替スイッチをオフに切り替え前記第２極性切替スイッチをオンに切り替える請求項２に記載の力率改善回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2021052578.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2021052578.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2021052578.tif 000003
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2021052578.tif 000004
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2021052578.tif 000005
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2021052578.tif 000006
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
そこで、特許文献１は、同期整流の昇圧チョッパー回路に対して、出力電流が定格値以下のときにスイッチングの１周期内において、出力チョークコイルを流れるチョークコイル電流が正方向と負方向の双方に流れるような所定の値に設定されている。このため、出力チョークコイルの電流がマイナス方向を向いている状態で整流素子をオフさせることで主スイッチング素子の寄生容量を引き抜くことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
即ち、主スイッチング素子がオフの時、出力から整流素子を介して出力チョークコイルを逆励磁するので、主スイッチング素子の電圧が低下し、ゼロ電圧スイッチングが可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、交流を入力し力率を改善する力率改善動作については考慮されず、制御の際に逆励磁量は調整されていない。さらに従来技術では、入力電圧の瞬時値と出力電圧の関係が（２Ｖｉｎ≦Ｖｏ）を満足しないとゼロ電圧スイッチングができない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の課題は、入力電圧の瞬時値と出力電圧の値に関係なく、ゼロ電圧スイッチングができる力率改善回路を提供する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
電流センサ１６は、逆励磁電流検出部に相当し、リアクトルＬが逆励磁されたときに流れる逆励磁電流を検出する。コンパレータ１７は、ゼロ電圧スイッチング判定部に相当し、電流センサ１６で検出された逆励磁電流の値が、アンプ１５からの出力以上であるときに制御スイッチＱ１のゼロ電圧スイッチングが可能であると判定し、ＲＳフリップフロップ回路１８のリセット端子Ｒにハイレベルを出力する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
図１３に示す力率改善回路は、入力電圧Ｖｉｎの両端には、リアクトルＬと電流センサ１３ａとＭＯＳＦＥＴからなる制御スイッチＱ１とが直列に接続されている。制御スイッチＱ１のドレイン端子とソース端子には、同期整流スイッチＱ２と出力コンデンサＣ０とが直列に接続されている。出力コンデンサＣ０の両端には抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との直列回路が接続されている。出力コンデンサＣ０の両端からは、出力電圧Ｖｏが出力される。