(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をブリッジ形に配置してなるブリッジ回路（２）を備え、ブリッジ回路（２）の両端に、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）とを備えかつ高周波オンオフスイッチ（２２）のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路（７）を介して直流電源（８）が接続され、ブリッジ回路（２）の中間部に、交流電源（１）が接続され、直流電源（８）から交流電源（１）に電力を供給するように、交流電源（１）の電圧に同期させて前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が設けられ、
前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）はそれぞれ電解効果トランジスタにより構成され、前記スイッチ制御回路は、一次巻き線（１１）と四個の二次巻き線（１２），（１３），（１４），（１５）とを有するトランス（９）により構成され、トランス（９）の一次巻き線（１１）は、交流電原（１）に並列接続され、トランス（９）の二次巻き線（１２），（１３），（１４），（１５）は、前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）のゲート端子にそれぞれ接続されて、直流電源（８）から交流電源（１）に電力を供給するように、交流電源（１）の電圧に同期させて前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をオンオフ動作させることを特徴とする直流交流変換回路。
【請求項２】
四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をブリッジ形に配置してなるブリッジ回路（２）を備え、ブリッジ回路（２）の両端に、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）とを備えかつ高周波オンオフスイッチ（２２）のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路（７）を介して直流電源（８）が接続され、ブリッジ回路（２）の中間部に、交流電源（１）が接続され、直流電源（８）から交流電源（１）に電力を供給するように、交流電源（１）の電圧に同期させて前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が設けられ、
前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）はそれぞれ電解効果トランジスタにより構成され、前記スイッチ制御回路は、一次巻き線（１１）と四個の二次巻き線（１２），（１３），（１４），（１５）とを有するトランス（９）により構成され、トランス（９）の一次巻き線（１１）は、交流電原（１）に並列接続され、トランス（９）の二次巻き線（１２），（１３），（１４），（１５）は、前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）のゲート端子にそれぞれ接続されて、直流電源（８）から交流電源（１）に電力を供給するように、交流電源（１）の電圧に同期させて前記四個のスイッチ（３），（４），（５），（６）をオンオフ動作させ、
前記定電流回路（７）が、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）の他にダイオード（２３）を備え、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）との直列回路が、ブリッジ回路（２）の一端側と直流電源（８）の＋端側との間に直列に接続され、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）との接続点と、ブリッジ回路（２）の他端側と直流電源（８）の−端側との接続点とに、ダイオード２３が、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）との接続点側が順方向となるように接続されていることを特徴とする直流交流変換回路。
【請求項３】
交流電源（１）の両端間にトランス（２９）の一次巻き線（３０）が接続され、該一次巻き線（３０）の両端が、一対のスイッチ（３１），（３２）を介して、チョーク（２１）と高周波オンオフスイッチ（２２）とを備えかつ高周波オンオフスイッチ（２２）のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路（７）の出力側の一端に、それぞれ接続され、一次巻き線（３０）のセンタータップが定電流回路（７）の出力側の他端に接続され、定電流回路（７）の入力側の両端に直流電源（８）が接続され、直流電源（８）から交流電源（１）に電力を供給するように、交流電源（１）の電圧に同期させて前記一対のスイッチ（３１），（３２）をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が、前記トランス（２９）により構成されていることを特徴とする直流交流変換回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、直流電力を交流電源に送電する直流交流変換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図１０に示すように太陽電池５１で発電した電力を負荷５２で直接使用せずに、商用交流電源５３に送電できるようにすれば、商用交流電源５３の使用が少なくなり、省エネルギーに役立つ。このため、太陽電池５１等の直流電力を交流電源５３に送電し得る直流交流変換回路５４が要望されているが、従来の直流交流変換回路には簡単安価で信頼性の高いものがなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑み、太陽電池等の直流電力を交流電源に簡単安価で高い信頼性をもって送電し得る直流交流変換回路を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するための本発明の第一の技術手段は、四個のスイッチ３，４，５，６をブリッジ形に配置してなるブリッジ回路２を備え、ブリッジ回路２の両端に、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２とを備えかつ高周波オンオフスイッチ２２のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路７を介して直流電源８が接続され、ブリッジ回路２の中間部に、交流電源１が接続され、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記四個のスイッチ３，４，５，６をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が設けられ、
前記四個のスイッチ３，４，５，６はそれぞれ電解効果トランジスタにより構成され、前記スイッチ制御回路は、一次巻き線１１と四個の二次巻き線１２，１３，１４，１５とを有するトランス９により構成され、トランス９の一次巻き線１１は、交流電原１に並列接続され、トランス９の二次巻き線１２，１３，１４，１５は、前記四個のスイッチ３，４，５，６のゲート端子にそれぞれ接続されて、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記四個のスイッチ３，４，５，６をオンオフ動作させる点にある。
【０００５】
本発明の第二の技術手段は、四個のスイッチ３，４，５，６をブリッジ形に配置してなるブリッジ回路２を備え、ブリッジ回路２の両端に、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２とを備えかつ高周波オンオフスイッチ２２のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路７を介して直流電源８が接続され、ブリッジ回路２の中間部に、交流電源１が接続され、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記四個のスイッチ３，４，５，６をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が設けられ、
前記四個のスイッチ３，４，５，６はそれぞれ電解効果トランジスタにより構成され、前記スイッチ制御回路は、一次巻き線１１と四個の二次巻き線１２，１３，１４，１５とを有するトランス９により構成され、トランス９の一次巻き線１１は、交流電原１に並列接続され、トランス９の二次巻き線１２，１３，１４，１５は、前記四個のスイッチ３，４，５，６のゲート端子にそれぞれ接続されて、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記四個のスイッチ３，４，５，６をオンオフ動作させ、
前記定電流回路７が、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２の他にダイオード２３を備え、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２との直列回路が、ブリッジ回路２の一端側と直流電源８の＋端側との間に直列に接続され、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２との接続点と、ブリッジ回路２の他端側と直流電源８の−端側との接続点とに、ダイオード２３が、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２との接続点側が順方向となるように接続されている点にある。
【０００６】
本発明の第三の技術手段は、交流電源１の両端間にトランス２９の一次巻き線３０が接続され、該一次巻き線３０の両端が、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ２２とを備えかつ高周波オンオフスイッチ２２のオン期間の長さを変化させることにより出力電流が一定になるように制御される定電流回路（７）の出力側の一端に、それぞれ接続され、一次巻き線３０のセンタータップが定電流回路７の出力側の他端に接続され、定電流回路７の入力側の両端に直流電源８が接続され、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記一対のスイッチ３１，３２をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が、前記トランス２９により構成されている点にある。
【０００７】
【作用】
交流電源１の極性によって、スイッチ３，４，５，６，３１，３２が交流電源１の電圧に同期して互いに逆にオンオフ動作する。これにより、直流電源８から交流電源１へ電力が供給され、太陽電池等の直流電力が交流電源に送電される。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を図示の実施例に従って説明する。図１において、１は商用の交流電源、２はブリッジ回路で、金属酸化膜ゲート電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構成した四個のスイッチ３，４，５，６をブリッジ形に配置してなる。７は定電流回路、８は直流電源である。
９はトランスで、一次巻き線１１と二次巻き線１２，１３，１４，１５とを有する。二次巻き線１２，１３，１４，１５に発生する電圧の極性は図１に示すように交流電源１に同期して変化するようになっており、スイッチ３，４とスイッチ５，６とを交流電源１の電圧に同期して互いに逆にオンオフ動作させるスイッチ制御回路を、前記トランス９により構成している。
【０００９】
次に動作を説明する。交流電源１の電圧が図２（イ）に示すように正弦波形であると、交流電源１に繋がったトランス９により、交流電源１の極性によって、スイッチ３，４とスイッチ５，６とが、図２（ロ）及び図２（ハ）に示すように交流電源１の電圧に同期して互いに逆にオンオフ動作する。スイッチ３，４がオンのとき、図３に矢印で示すように定電流回路７の出力電流（定電流）Ｉが流れ、スイッチ５，６がオンのとき、図４に矢印で示すように定電流回路７の出力電流（定電流）Ｉが流れる。図１に示す点Ａ、点Ｂ間の電圧は、図２（ニ）に示すような直流電圧になる。そして、定電流回路７から図２（ヘ）に示すような定電流Ｉが流れ、交流電源１の電流は図２（ホ）に示すように矩形波になる。この交流電源１の電流は交流電源１の電圧と位相が１８０°異なっており、直流電源８から交流電源１へ電力が供給されたことになる。
【００１０】
図５は他の実施例を示し、定電流回路７を、チョーク２１と高周波オンオフスイッチ（降圧チョッパー）２２とダイオード２３とにより構成し、図６（ロ）に示すように定電流回路７の出力電流Ｉａが、一定でなく図６（イ）に示す交流電源１の電圧の山で高く谷で低くなるように、高周波オンオフスイッチ２２を交流電源１の電圧の山でオン期間が長く、谷でオン期間が短くなるように制御し、これにより図６（ハ）に示すように交流電源１の電流が正弦波になるようにしたものである。
【００１１】
図７は他の実施例を示し、交流電源１の両端間にトランス２９の一次巻き線３０を接続し、該一次巻き線３０の両端を、一対のスイッチ３１，３２を介して夫々定電流回路７の出力側の一端に接続し、一次巻き線３０のセンタータップを定電流回路７の出力側の他端に接続し、定電流回路７の入力側の両端に直流電源８を接続している。そして、トランス２９の二次巻き線３５，３６に発生する電圧の極性を図７に示すように交流電源１に同期して変化させるようにし、これにより、直流電源８から交流電源１に電力を供給させるように、交流電源１の電圧に同期させて前記一対のスイッチ３１，３２をオンオフ動作させるスイッチ制御回路を、前記トランス２９により構成している。この場合、スイッチ３２がオンのとき、図８に矢印で示すように定電流回路７の出力電流（定電流）Ｉが流れると共に、交流電源１に電流Ｉｂが流れる。また、スイッチ３１がオンのとき、図９に矢印で示すように定電流回路７の出力電流（定電流）Ｉが流れると共に、交流電源１に電流Ｉｂが流れる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、四個のスイッチ３，４，５，６をブリッジ形に配置してなるブリッジ回路２を備え、ブリッジ回路２の両端に、定電流回路７を介して直流電源８が接続され、ブリッジ回路２の中間部に、交流電源１が接続され、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記四個のスイッチ３，４，５，６をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が設けられているので、太陽電池等の直流電力を交流電源に簡単安価で高い信頼性をもって送電し得る。
【００１３】
また、交流電源１の両端間にトランス２９の一次巻き線３０が接続され、該一次巻き線３０の両端が、一対のスイッチ３１，３２を介して夫々定電流回路７の出力側の一端に接続され、一次巻き線３０のセンタータップが定電流回路７の出力側の他端に接続され、定電流回路７の入力側の両端に直流電源８が接続され、直流電源８から交流電源１に電力を供給するように、交流電源１の電圧に同期させて前記一対のスイッチ３１，３２をオンオフ動作させるスイッチ制御回路が、前記トランス２９により構成されているので、太陽電池等の直流電力を交流電源に簡単安価で高い信頼性をもって送電し得ると同時に、スイッチが二個で済み、回路構成が簡単でかつ安価に提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】動作説明用の波形図である。
【図３】動作説明用の回路図である。
【図４】動作説明用の回路図である。
【図５】他の実施例を示す回路図である。
【図６】動作説明用の波形図である。
【図７】他の実施例を示す回路図である。
【図８】動作説明用の回路図である。
【図９】動作説明用の回路図である。
【図１０】従来の問題点説明用の回路図である。
【符号の説明】
１    交流電源
２    ブリッジ回路
３    スイッチ
４    スイッチ
５    スイッチ
６    スイッチ
７    定電流回路
８    直流電源
２１  チョーク
２２  高周波オンオフスイッチ
２９  トランス
３０  一次巻き線
３１  スイッチ
３２  スイッチ
【図１】
0003556248.tif 000002
【図２】
0003556248.tif 000003
【図３】
0003556248.tif 000004
【図４】
0003556248.tif 000005
【図５】
0003556248.tif 000006
【図６】
0003556248.tif 000007
【図７】
0003556248.tif 000008
【図８】
0003556248.tif 000009
【図９】
0003556248.tif 000010
【図１０】
0003556248.tif 000011