【手続補正書】
【提出日】平成27年9月2日(2015.9.2)
【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】
電力出力を増強するための装置であって、装置は、
アノード、カソードおよびゲートを有するサイリスタと、
ゲート、カソードおよびアノードに接続されたコントローラとを含み、
アノードに電圧が提供されると、コントローラは、増強された電圧をカソードに提供するために、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために構成され、第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために構成されており、増強された電圧は、アノードでの電圧の増強である、装置。
【請求項２】
コントローラは、調整信号を通して、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動し、
調整信号は、
パルス波を有する第１の期間と、
アノードでの電圧まで上昇する電圧を有する第２の期間とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
調整信号は、
アノードでの電圧から低電圧まで低下する電圧を有する第３の期間と、
第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために、第３の期間中、第４の期間続く、低電圧値への電圧の降下とを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第１の相と第２の相との間の時差は、マイクロ秒程度であり、または、増強された電圧を依然としてカソードで提供するであろう程度までより短い、請求項１、２または３に記載の装置。
【請求項５】
カソードでの電圧を補足するためにゲートに配置されたキャパシタを含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
直流（ＤＣ）源と、
スイッチとを含み、スイッチは、ＤＣ源の電圧がしきい値未満であることをコントローラが検出した場合、ＤＣ源からアノードに電流を導くようにスイッチを切替え、ＤＣ源の電圧がしきい値を上回ることをコントローラが検出した場合、カソードに接続された出力端子に電流を導くようにスイッチを切替えるためのものである、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
装置は、スイッチと並列に配置された１つ以上のキャパシタを含み、
コントローラは、ＤＣ源の電圧がしきい値未満である場合、１つ以上のキャパシタから放電された電流がスイッチに流れることを可能にするように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
装置は、カソードでの電圧を交流（ＡＣ）信号に変換するようにコントローラによって制御される１つ以上の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を含み、
コントローラは、１つ以上のＩＧＢＴによって引き起こされたエネルギー損失を検出し、検出されたエネルギー損失に基づいてエネルギー損失を補償するように補償回路を調節するために構成されている、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
抵抗を調節するためにカソードとアノードとの間に配置された１つ以上の抵抗器を含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
コントローラは、アノードまたはカソードでの電圧をモニタリングし、モニタリングされた電圧に基づいてそれぞれのアノードまたはカソードでの電流を１つ以上の抵抗器に導くために構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
カソードでの抵抗を調節するために、カソードとアノードとの間、およびアノードとゲートとの間に配置された１つ以上の抵抗器を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
コントローラは、アノード、ゲートまたはカソードでの抵抗値をモニタリングし、モニタリングされた抵抗値に基づいてそれぞれのアノード、ゲートまたはカソードでの電流を１つ以上の抵抗器に導くために構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
コントローラは、サイリスタのアノードでの電圧をモニタリングし、モニタリングされた電圧に基づいて電流をダイオードに導くために構成されており、
ダイオードは、サイリスタのアノードから電流を受信するためのダイオードアノードと、サイリスタのゲートに接続されたダイオードカソードとを含む、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
コントローラは、カソードでの電圧が増強された電圧へと増加する前に、調整信号を通して、カソードでの電流が１％増加することを可能にするようにサイリスタを起動する、請求項３に記載の装置。
【請求項１５】
装置は、第２のサイリスタを含み、
第２のサイリスタは、
増強された電圧を受信するためのアノードと、
負荷に接続するためのゲートと、
負荷に接続するためのカソードとを含む、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。 
【請求項１６】
第１の期間の間、アノードで計算された抵抗値がゲートで計算された抵抗値と同様になるまで、コントローラは、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動する、前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
第２の期間の間、アノードで計算された抵抗値がカソードで計算された抵抗値と同様になるまで、コントローラは、第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
第２の期間は第１の期間よりも長い、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
第１の期間の間、アノードでの電圧がゲートでの電圧と同様になるまで、コントローラは、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
第２の期間の間、アノードでの電圧がカソードでの電圧と同様になるまで、コントローラは、第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
第２の期間は第１の期間よりも長い、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
調整信号は、
負のピーク電圧からゼロ電圧まで上昇する電圧を有する第５の期間と、
第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために、第５の期間中、第６の期間続く、電圧の上昇とを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項２３】
アノード、カソードおよびゲートを有するサイリスタを含む装置の電力出力を増強するための方法であって、アノードには電圧が提供され、方法は、増強された電圧をカソードに提供するために、
第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップと、
第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップとを含み、
増強された電圧は、アノードでの電圧の増強である、方法。
【請求項２４】
方法は、調整信号を通して、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含み、
調整信号は、
パルス波を有する第１の期間と、
アノードでの電圧まで上昇する電圧を有する第２の期間とを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
調整信号は、
アノードでの電圧から低電圧まで低下する電圧を有する第３の期間と、
第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために、第３の期間中、第４の期間続く、低電圧値への電圧の降下とを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第１の相と第２の相との間の時差は、マイクロ秒程度であり、または、増強された電圧を依然としてカソードで提供するであろう程度までより短い、請求項２３、２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
ゲートに配置されたキャパシタから放電された電流で、カソードでの電圧を補足するステップを含む、請求項２３〜２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
ＤＣ源の電圧がしきい値未満であることをコントローラが検出した場合、ＤＣ源からアノードに電流を導くようにスイッチを切替えるステップと、
ＤＣ源の電圧がしきい値を上回ることをコントローラが検出した場合、カソードに接続された出力端子に電流を導くようにスイッチを切替えるステップとを含む、請求項２３〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
ＤＣ源の電圧がしきい値未満である場合、スイッチと並列に配置された１つ以上のキャパシタから放電された電流がスイッチに流れることを可能にするステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
コントローラによって制御される１つ以上の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いて、カソードでの電圧を交流（ＡＣ）信号に変換するステップと、
１つ以上のＩＧＢＴによって引き起こされたエネルギー損失を検出するステップと、
検出されたエネルギー損失に基づいてエネルギー損失を補償するように補償回路を調節するステップとを含む、請求項２３〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
カソードとアノードとの間に配置された１つ以上の抵抗器を用いて、抵抗を調節するステップを含む、請求項２３〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
アノードまたはカソードでそれぞれモニタリングされた電圧に基づいて、アノードまたはカソードでの電流を１つ以上の抵抗器に導くステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
カソードとアノードとの間、およびアノードとゲートとの間に配置された１つ以上の抵抗器を用いて、抵抗を調節するステップを含む、請求項２３〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
アノード、ゲートまたはカソードでそれぞれモニタリングされた抵抗値に基づいて、アノード、ゲートまたはカソードでの電流を１つ以上の抵抗器に導くステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
方法は、サイリスタのアノードでの電圧をモニタリングし、モニタリングされた電圧に基づいて電流をダイオードに導くステップを含み、
ダイオードは、サイリスタのアノードから電流を受信するためのダイオードアノードと、サイリスタのゲートに接続されたダイオードカソードとを含む、請求項３３または３４に記載の方法。
【請求項３６】
カソードでの電圧が増強された電圧へと増加する前に、調整信号を通して、カソードでの電流が１％増加することを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
方法は、増強された電圧を第２のサイリスタのアノードに印加するために、第２のサイリスタのアノードにサイリスタのカソードからの電流を導くステップを含み、
第２のサイリスタのゲートおよびカソードは、負荷に接続されている、請求項２３〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
第１の期間の間、アノードで計算された抵抗値がゲートで計算された抵抗値と同様になるまで、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含む、請求項２３〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
第２の期間の間、アノードで計算された抵抗値がカソードで計算された抵抗値と同様になるまで、第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
第２の期間は第１の期間よりも長い、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
第１の期間の間、アノードでの電圧がゲートでの電圧と同様になるまで、第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含む、請求項２３〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
第２の期間の間、アノードでの電圧がカソードでの電圧と同様になるまで、第２の相においてゲートとカソードとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するステップを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
第２の期間は第１の期間よりも長い、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
調整信号は、
負のピーク電圧からゼロ電圧まで上昇する電圧を有する第５の期間と、
第１の相においてアノードとゲートとの間の電流の流れを可能にするようにサイリスタを起動するために、第５の期間中、第６の期間続く、電圧の上昇とを含む、請求項２５に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
期間９０２の後、調整信号は、約０．５８３３マイクロ秒の期間９０４を経る。それは放出ステップを行ない、そこでサイリスタ２３１は、ゲート（回路接合部２１７）からカソード（回路接合部２１４）まで導通するように起動される。期間９０４における放出ステップの波形は、まず、第３の期間において約０．０８３３マイクロ秒間、１２ボルトから２ボルトまで略直線的に降下するものの、途中に、約０．０１６７マイクロ秒続く急激な降下９０５（すなわち、第４の期間）が存在する。その後、波形は、約０．５マイクロ秒後まで２ボルトのままである。期間９０４の効果は、サイリスタ２３１が、期間９０２中にゲート（回路接合部２１７）に蓄積された電荷をすべてカソード（回路接合部２１４）に放出する、ということである。これにより、カソード（回路接合部２１４）での電圧ＶＣは、図９の点９０４で、約１２ボルトまで直線的に傾斜するようになる。カソード（回路接合部２１４）での電圧ＶＣは約１２ボルトで横這い状態になり、放出された電荷がなくなり始めると、ＶＣは期間９０４の終わりに向かって１２ボルトから２ボルトまで降下するようになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
抵抗器Ｒ３  ３５６は、マイクロコントローラ２１１によって利用される予め規定された所望の基準抵抗値と比較される、ピン３７７によってモニタリングされた抵抗値をさらに精緻化するために使用される。Ｒ３  ３５６によって提供されるさらなる精緻化は、ＩＧＢＴ３２１および３２２の作動によるエネルギー損失を補償するために回路ループ３５２およびキャパシタ３６３が利用される場合に、それらによって引き起こされるエネルギー損失を補償する
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３６】
ＩＣ１  ３７０のピン３７６は、抵抗器Ｒ５  ３６６に接続されている。ＮＰＮトランジスタＴＲ２  ３６５のベース端は、抵抗器Ｒ５  ３６６と直列接続されている。トランジスタＴＲ２  ３６５のエミッタ端は接地接続されており、トランジスタＴＲ２  ３６５のコレクタ端は、ＩＧＢＴ３２３、３２４、３２７および３２８のゲートに接続されている。そして抵抗器Ｒ６  ３５４が、一方端でＩＧＢＴ３２３、３２４、３２７および３２８のゲートに、別の端で正端子２２３に接続されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
ＩＣ２  ３８０のピン３８３は、キャパシタＣ３  ３５８の一方端に接続されており、キャパシタＣ３  ３５８は動作中、ＩＣ２  ３８０によって制御される。Ｃ３  ３５８の同じ端は、正端子２２３にも接続されている。Ｃ３  ３５８の他方端は、接地接続されている。Ｃ３  ３５８は、ピン３８８によって検出された電圧値が、比較のためにマイクロコントローラ２１１またはＩＣ２  ３８０によって利用される予め規定された所望の基準電圧値よりも低い場合に、電流を補償するように電荷を提供するために使用される。Ｃ３
３５８は、可能ならいつでも、正端子２２３でのブーストされたＤＣ電圧によって充電される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
同様に、ＩＣ２  ３８０のピン３８４は、キャパシタＣ２  ３５３の一方端に接続されており、キャパシタＣ２  ３５３は動作中、ＩＣ２  ３８０によって制御される。Ｃ２  ３５３の同じ端は、正端子２２３にも接続されている。Ｃ２  ３５３の他方端は、接地接続されている。Ｃ２  ３５３は、ピン３８８によって検出された電圧値が、比較のためにマイクロコントローラ２１１またはＩＣ２  ３８０によって利用される予め規定された所望の基準電圧値よりも低い場合に、電流を補償するように電荷を提供するために使用される。Ｃ２  ３５３は、可能ならいつでも、正端子２２３でのブーストされたＤＣ電圧によって充電される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
ステップ７０１の後、ステップ７０２で、マイクロコントローラ２１１は、二次巻線３４２でのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号をチェックする。ＰＷＭ制御信号をチェックするステップは、ＰＷＭ制御信号のある特定の時間相で抽出された電圧読取り値であるＶｏｕｔ値を判断するためのものである。ＰＷＭ制御信号は、ＩＣ２  ３８０のピン３８８を介して検出される。Ｖｏｕｔとは、ＩＧＢＴのトリガに従って変わり得る値である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５１】
ステップ７０５は、ステップ７０４でマイクロコントローラ２１１によって実行された比較を行なう。マイクロコントローラ２１１はステップ７０５で、ＶｏｕｔがＶｒｅｆと等しいかどうかチェックする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
ステップ７０７でルックアップ変調値を読出すかまたは検索した後、ステップ７０８で、マイクロコントローラ２１１は、ステップ７０６で判断されたＭ値が、ルックアップ変調値と等しいかどうかチェックする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７８】
回路接合部４１１については、（点４１５に接続された）「Ｍ」ピンは、（点４１３に接続された）「Ｒ」ピンまたは（点４１４に接続された）「Ｃ」ピンからサイリスタ４３１のアノードに適時に信号を出力するために構成されている。同様に、回路接合部４３６の点４０３に接続された「Ｍ」ピンは、（点４０４に接続された）「Ｒ」ピンまたは（点４０２に接続された）「Ｃ」ピンから適時に信号を出力するために構成されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
ステップ８０６でダイオード４２４に流れた後、マイクロコントローラ２１１はステップ８０８で、入来ＡＣ信号の計算された抵抗値Ｒが、この場合１０オームであるように選択された、マイクロコントローラ２１１によって利用される予め規定された基準抵抗値であるかどうかチェックする。１０オームはこの例にとって有用であることが、発見されている。
【手続補正１２】
【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】
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