(57)【要約】【課題】３相スイッチ整流器の入力側で３相交流電源のＮ相端子が誤接続されていることによる影響を低減できる３相スイッチ整流器を得ること。【解決手段】３相スイッチ整流器は、３相交流電源から入力される３相交流電力を直流電力に変換して出力する３相スイッチ整流器であって、パワーモジュールと、前記３相交流電源を前記パワーモジュールに接続する接続回路とを備え、前記接続回路は、前記３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかがそれぞれ接続される複数の入力側端子と、Ｎ相が出力されるように設けられたＮ相出力側端子と、前記複数の入力側端子と前記Ｎ相出力側端子との間の電気的な接続を切り替える切り替え部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相交流電源から入力される３相交流電力を直流電力に変換して出力する３相スイッチ整流器であって、
パワーモジュールと、
前記３相交流電源を前記パワーモジュールに接続する接続回路と、
を備え、
前記接続回路は、
前記３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかがそれぞれ接続される複数の入力側端子と、
Ｎ相が出力されるように設けられたＮ相出力側端子と、
前記複数の入力側端子と前記Ｎ相出力側端子との間の電気的な接続を切り替える切り替え部と、
を有する
ことを特徴とする３相スイッチ整流器。
【請求項２】
前記パワーモジュールは、
主回路と、
制御用の電源回路からの電力を用いて、前記主回路の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記Ｎ相出力側端子は、前記電源回路に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項３】
前記接続回路は、３相交流電力のいずれかの相電力がそれぞれ出力される複数の出力側端子をさらに有し、
前記パワーモジュールは、
前記接続回路を介して受けた３相交流電力を直流電力に変換する複数のスイッチング素子を含む主回路と、
制御用の電源回路を含み、前記電源回路からの電力を用いて動作し、前記スイッチボックスにおける前記複数の入力側端子と前記複数の出力側端子との電気的な接続により前記複数の出力端子のそれぞれに現れる３相交流の相電圧の組み合わせに合うように、前記複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを制御する制御部と、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項４】
前記接続回路は、３相交流電力のいずれかの相電力がそれぞれ出力される複数の出力側端子をさらに有し、
前記切り替え部は、前記複数の入力側端子と前記複数の出力側端子との電気的な接続を切り替える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項５】
前記切り替え部は、
第１の入力側端子と第１の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第１のスイッチと、
第２の入力側端子と第２の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第２のスイッチと、
第３の入力側端子と第３の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第３のスイッチと、
第４の入力側端子に電気的に接続された第４のスイッチと、
前記第４のスイッチと前記第１の出力側端子、前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第５のスイッチと、
を有する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項６】
前記第２のスイッチは、前記第２の入力側端子と前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続されており、
前記第３のスイッチは、前記第３の入力側端子と前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項５に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項７】
前記切り替え部は、
第１の入力側端子と第１の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第１のスイッチと、
第２の入力側端子と第２の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第２のスイッチと、
第３の入力側端子と第３の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第３のスイッチと、
第４の入力側端子に電気的に接続された第４のスイッチと、
前記第４のスイッチと第１のノード及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第６のスイッチと、
前記第１のノードと前記第１の出力側端子及び第２のノードとの間に電気的に接続された第７のスイッチと、
前記第２のノードと前記第２の出力側端子及び前記第３の出力側端子との間に電気的に接続された第８のスイッチと、
を有する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の３相スイッチ整流器。
【請求項８】
３相交流電源から入力される３相交流電力を直流電力に変換する３相スイッチ整流器であり、パワーモジュールと前記３相交流電源を前記パワーモジュールに接続する接続回路とを有する３相スイッチ整流器の制御方法であって、
前記３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかがそれぞれ接続される複数の入力側端子のうち選択された組の２つの入力側端子間の電圧を閾値と比較するステップと、
前記比較を複数の組について行った結果に応じて、前記複数の入力側端子のうち前記３相交流電源のＮ相が接続された入力側端子を特定するステップと、
Ｎ相が出力されるＮ相出力側端子に前記特定された入力側端子が電気的に接続されるように、前記複数の入力側端子と前記Ｎ相出力側端子との間の電気的な接続を切り替えるステップと、
を備えたことを特徴とする３相スイッチ整流器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相スイッチ整流器、及び３相スイッチ整流器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置において、交流電源とリアクトルとの間の電圧の位相を検出し、リアクトルとコンバータとの間の電圧の位相を検出し、両者の位相信号を比較・検査して、異常の場合に修正することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、正しい位相信号を制御回路に出力するようにしたので、リアクトルとコンバータとの接続を誤っても正しくコンバータを制御することができるとされている。
【０００３】
特許文献２には、３相４線式交流電源からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相及びＮ相の各電流を直流変換装置に入力して直流電源を得る電源装置において、Ｎ相電流をシャント抵抗によりＮ相電圧として検出することが記載されている。これにより、特許文献２によれば、Ｎ相電圧を閾値と比較して欠相の発生を検出することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１４６１５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−９３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、いずれも、３相交流電源のＮ相端子がコンバータ装置又は電源装置の入力側で正しく接続されていることが前提となっている。
【０００６】
一方、３相スイッチ整流器の入力側において３相交流電源のＮ相端子が誤接続されている場合、Ｎ相の電力を受けるべき後段の電源回路に想定外の電圧がかかって劣化又は破損する可能性があり、３相スイッチ整流器が正しく動作できない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、３相スイッチ整流器の入力側で３相交流電源のＮ相端子が誤接続されていることによる影響を低減できる３相スイッチ整流器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の側面にかかる３相スイッチ整流器は、３相交流電源から入力される３相交流電力を直流電力に変換して出力する３相スイッチ整流器であって、パワーモジュールと、前記３相交流電源を前記パワーモジュールに接続する接続回路とを備え、前記接続回路は、前記３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかがそれぞれ接続される複数の入力側端子と、Ｎ相が出力されるように設けられたＮ相出力側端子と、前記複数の入力側端子と前記Ｎ相出力側端子との間の電気的な接続を切り替える切り替え部とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第１の側面にかかる３相スイッチ整流器において、前記パワーモジュールは、主回路と、制御用の電源回路からの電力を用いて、前記主回路の動作を制御する制御部とを有し、前記Ｎ相出力側端子は、前記電源回路に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第１の側面又は第２の側面にかかる３相スイッチ整流器において、前記接続回路は、３相交流電力のいずれかの相電力がそれぞれ出力される複数の出力側端子をさらに有し、前記パワーモジュールは、前記接続回路を介して受けた３相交流電力を直流電力に変換する複数のスイッチング素子を含む主回路と、制御用の電源回路を含み、前記電源回路からの電力を用いて動作し、前記スイッチボックスにおける前記複数の入力側端子と前記複数の出力側端子との電気的な接続により前記複数の出力端子のそれぞれに現れる３相交流の相電圧の組み合わせに合うように、前記複数のスイッチング素子のスイッチングパターンを制御する制御部とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第４の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第１の側面又は第２の側面にかかる３相スイッチ整流器において、前記接続回路は、３相交流電力のいずれかの相電力がそれぞれ出力される複数の出力側端子をさらに有し、前記切り替え部は、前記複数の入力側端子と前記複数の出力側端子との電気的な接続を切り替えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第５の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第１の側面から第４の側面のいずれかにかかる３相スイッチ整流器において、前記切り替え部は、第１の入力側端子と第１の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第１のスイッチと、第２の入力側端子と第２の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第２のスイッチと、第３の入力側端子と第３の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第３のスイッチと、第４の入力側端子に電気的に接続された第４のスイッチと、前記第４のスイッチと前記第１の出力側端子、前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第５のスイッチとを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第６の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第５の側面にかかる３相スイッチ整流器において、前記第２のスイッチは、前記第２の入力側端子と前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続されており、前記第３のスイッチは、前記第３の入力側端子と前記第２の出力側端子、前記第３の出力側端子、及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の第７の側面にかかる３相スイッチ整流器は、本発明の第１の側面から第４の側面のいずれかにかかる３相スイッチ整流器において、前記切り替え部は、第１の入力側端子と第１の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第１のスイッチと、第２の入力側端子と第２の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第２のスイッチと、第３の入力側端子と第３の出力側端子及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第３のスイッチと、第４の入力側端子に電気的に接続された第４のスイッチと、前記第４のスイッチと第１のノード及び前記Ｎ相出力側端子との間に電気的に接続された第６のスイッチと、前記第１のノードと前記第１の出力側端子及び第２のノードとの間に電気的に接続された第７のスイッチと、前記第２のノードと前記第２の出力側端子及び前記第３の出力側端子との間に電気的に接続された第８のスイッチとを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第８の側面にかかる制御方法は、３相交流電源から入力される３相交流電力を直流電力に変換する３相スイッチ整流器であり、パワーモジュールと前記３相交流電源を前記パワーモジュールに接続する接続回路とを有する３相スイッチ整流器の制御方法であって、前記３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかがそれぞれ接続される複数の入力側端子のうち選択された組の２つの入力側端子間の電圧を閾値と比較するステップと、前記比較を複数の組について行った結果に応じて、前記複数の入力側端子のうち前記３相交流電源のＮ相が接続された入力側端子を特定するステップと、Ｎ相が出力されるＮ相出力側端子に前記特定された入力側端子が電気的に接続されるように、前記複数の入力側端子と前記Ｎ相出力側端子との間の電気的な接続を切り替えるステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、３相スイッチ整流器の入力側で３相交流電源のＮ相端子が誤接続されている場合に、スイッチボックスの入力側で３相交流電源のＮ相端子が接続された入力側端子をスイッチボックスの出力側のＮ相出力側端子に繋ぎ直すことができる。これにより、３相スイッチ整流器の入力側で３相交流電源のＮ相端子が誤接続されていることによる影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる３相スイッチ整流器の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるスイッチボックスの構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる３相スイッチ整流器の制御を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１におけるスイッチボックスの動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１における制御部の動作を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２におけるスイッチボックスの構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２にかかる３相スイッチ整流器の制御を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態２におけるスイッチボックスの動作を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２による効果を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３におけるスイッチボックスの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３におけるスイッチボックスの動作を示す図である。
【図１２】図１２は、基本の形態にかかる３相スイッチ整流器の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、双方向スイッチ回路の１つの相のスイッチの構成例を示す回路図である。
【図１４】図１４は、スイッチングパターン発生器の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、スイッチングパターン発生器でスイッチングパターンを生成する場合に使用される鋸歯状波１、２の波形例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１４のパターン信号発生器の構成例を示す回路図である。
【図１７】図１７は、図１４の相電圧判別器の構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、Ｒ相電圧、Ｓ相電圧、Ｔ相電圧の各区間を説明するための図である。
【図１９】図１９は、Ｒ，Ｓ，Ｔ相制御電圧ｋａ、ｋｂ、ｋｃと、鋸歯状波１、２と、Ｒ，Ｓ，Ｔ相パルスの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、図１２の回路の直流電圧および直流電流のシミュレーション結果を示す図である。
【図２１】図２１は、双方向スイッチ回路の他の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる３相スイッチ整流器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる３相スイッチ整流器１００ｉについて説明する前に、基本の形態にかかる３相スイッチ整流器１００について図１２を用いて説明する。図１２は、３相スイッチ整流器１００の構成を示す図である。
【００２０】
３相スイッチ整流器１００は、３相交流電源ＰＳから入力側端子ＩＴ−ｒ，ＩＴ−ｓ，ＩＴ−ｔを介して入力される３相交流電力を直流電力に変換して出力側端子ＯＴ−（＋）、ＯＴ−（−）から機器ＭＣ，ＭＣ’に出力する。３相交流電力は、例えば、Ｒ相の交流電力、Ｓ相の交流電力、及びＴ相の交流電力を含む。
【００２１】
具体的には、３相スイッチ整流器１００は、筐体１０１、３相リアクトル８、入力コンデンサ９、パワーモジュールＰＭ、直流リアクトル２、及びコンデンサ１０を備える。パワーモジュールＰＭは、全波整流回路４、双方向スイッチ回路３、及び制御部７を有する。
【００２２】
筐体１０１は、３相リアクトル８、入力コンデンサ９、パワーモジュールＰＭ、直流リアクトル２、及びコンデンサ１０をその内側に収容している。筐体１０１上には、複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎ及び複数の出力側端子ＯＴ−（＋），ＯＴ−（−）が設けられている。
【００２３】
入力側端子ＩＴ−ｒ，ＩＴ−ｓ，ＩＴ−ｔは、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔが接続されるように設けられている。３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔからは、それぞれ、Ｒ相電圧、Ｓ相電圧、Ｔ相電圧が供給される。入力側端子ＩＴ−ｎは、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが接続されるように設けられている。Ｎ相端子ＰＳｎからは、Ｎ相が入力される。Ｎ相は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の基準となる中性相である。
【００２４】
３相リアクトル８は、入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｔと双方向スイッチ回路３との間に接続されている。入力コンデンサ９は、入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｔと双方向スイッチ回路３との間に接続されている。
【００２５】
全波整流回路４は、双方向スイッチ回路３と出力側端子ＯＴ−（＋）、ＯＴ−（−）との間に接続されている。全波整流回路４は、例えば、ブリッジ接続された６つのダイオードを有し、６つのダイオードを用いて、双方向スイッチ回路３を介して供給された３相交流電力を全波整流して直流電力を生成する。
【００２６】
双方向スイッチ回路３は、入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｔ側と全波整流回路４の各相の入力ノードとの接続をＯＮ／ＯＦＦする。すなわち、双方向スイッチ回路３は、３相交流電源ＰＳから全波整流回路４への各相の交流電力の供給をＯＮ／ＯＦＦする複数のスイッチング素子ＳＥ（例えば、図１３参照）を有する。
【００２７】
制御部７は、３相交流電源ＰＳの各相の電圧を検出して、各相の検出電圧に基づいて、双方向スイッチ回路３をスイッチング制御する。すなわち、制御部７は、双方向スイッチ回路３をスイッチング制御するための波形を組み立てる。
【００２８】
具体的には、制御部７は、パワーモジュール電源回路（制御用の電源回路）７２、スイッチングパターン発生器５、及び駆動回路６を有する。
【００２９】
パワーモジュール電源回路７２は、３相交流電源ＰＳから供給された交流電力から制御用の電力を生成する。例えば、パワーモジュール電源回路７２は、入力側端子ＩＴ−ｎに接続され、Ｎ相の電力が供給されるとともに、入力側端子ＩＴ−ｔに接続され、Ｔ相の電力が供給される。パワーモジュール電源回路７２は、Ｎ相の電力及びＴ相の電力を用いて制御用の電力を生成する。パワーモジュール電源回路７２は、生成された制御用の電力をスイッチングパターン発生器５及び駆動回路６にそれぞれ供給する。
【００３０】
スイッチングパターン発生器５は、３相交流電源ＰＳの各相の電圧を検出して、各相の検出電圧に基づいて、双方向スイッチ回路３をＯＮ／ＯＦＦさせるための各相のスイッチングパターンを生成し、生成されたスイッチングパターンを駆動回路６へ供給する。駆動回路６は、生成されたスイッチングパターンに従って、双方向スイッチ回路３の各相のスイッチング素子ＳＥ（図１３参照）をスイッチング制御する。
【００３１】
このとき、スイッチングパターン発生器５及び駆動回路６は、それぞれ、パワーモジュール電源回路７２から供給された制御用の電力を電源電力として用いて動作する。例えば、スイッチングパターン発生器５は、パワーモジュール電源回路７２から供給された制御用の電力を用いて、各相のスイッチングパターンを生成して駆動回路６に供給する。例えば、駆動回路６は、パワーモジュール電源回路７２から供給された制御用の電力を用いて、各相のスイッチングパターンに応じたスイッチング信号を生成して各相のスイッチング素子ＳＥに供給する。
【００３２】
直流リアクトル２は、全波整流回路４と出力側端子ＯＴ−（＋）との間に接続されている。直流リアクトル２は、例えば、全波整流回路４と出力側端子ＯＴ−（＋）との間の（＋）側ラインに直列に挿入されている。
【００３３】
コンデンサ１０は、全波整流回路４と出力側端子ＯＴ−（＋）、ＯＴ−（−）との間に接続されている。コンデンサ１０は、例えば、一端の電極１０（＋）が全波整流回路４と出力側端子ＯＴ−（＋）との間の（＋）側ラインに接続され、他端の電極１０（−）が全波整流回路４と出力側端子ＯＴ−（−）との間の（−）側ラインとを接続されている。
【００３４】
なお、機器ＭＣは、例えば、インバータＩＮＶ、モータＭ、及び被可動要素ＥＬを有する。インバータＩＮＶは、３相スイッチ整流器１００から供給された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力をモータＭに供給することで、モータＭを駆動し、モータＭを介して被可動要素ＥＬを動作させる。モータＭは、例えば、ＡＣモータである。被可動要素ＥＬは、例えば、コンプレッサの圧縮部である。
【００３５】
また、機器ＭＣ’は、例えば、モータＭ’、及び被可動要素ＥＬ’を有する。モータＭ’は、３相スイッチ整流器１００から供給された直流電力を用いて駆動され被可動要素ＥＬ’を動作させる。モータＭ’は、例えば、ＤＣモータである。被可動要素ＥＬ’は、例えば、送風ファンである。
【００３６】
次に、双方向スイッチ回路３について図１３を用いて説明する。図１３は、双方向スイッチ回路３の１つの相のスイッチの構成例を示す回路図である。
【００３７】
双方向スイッチ回路３は、例えば図１３に示すように、複数のダイオードＤ１〜Ｄ５とＩＧＢＴ等のスイッチング素子ＳＥとで構成される。双方向スイッチ回路３では、スイッチング素子ＳＥがオンした際に複数のダイオードＤ１〜Ｄ４を介して左右の双方向に電流が流れ得る。ダイオードＤ５は、スイッチング素子ＳＥを保護するための還流ダイオードとして機能する。双方向スイッチ回路３では、この構成を３相分設ける。例えば、双方向スイッチ回路３では、３相に対応した複数のスイッチング素子ＳＥ１〜ＳＥ３を含む。
【００３８】
なお、３相スイッチ整流器１００において、図１３に示す回路構成を３相分設けることで双方向スイッチ回路３を構成する代わりに、双方向スイッチ回路３と全波整流回路４とを組み合わせて図２１に示すような回路構成としてもよい。すなわち、図２１に示すような回路構成において、１点鎖線で示すダイオードＤ１〜Ｄ１５及びスイッチング素子ＳＥ１〜ＳＥ３を含む部分が双方向スイッチ回路３として機能する部分であり、破線で示すダイオードＤ３、Ｄ４、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１３、Ｄ１４を含む部分が全波整流回路４として機能する部分である。図２１に示すような回路構成を、図１２のイ〜チに接続することにより、同様に機能させることが可能である。
【００３９】
次に、スイッチングパターン発生器５の構成について図１４〜図１７を用いて説明する。図１４は、スイッチングパターン発生器５の一例を示すブロック図である。図１５は、スイッチングパターン発生器５でスイッチングパターンを生成する場合に使用される鋸歯状波Ｗ１、Ｗ２の波形例を示す図である。図１６は、スイッチングパターン発生器５のパターン信号発生器１１の構成例を示す回路図である。図１７は、スイッチングパターン発生器５の相電圧判別器１３の構成例を示す図である。
【００４０】
スイッチングパターン発生器５は、直流電圧の脈動と入力電流の高調波を抑制するために、以下に説明するような、相双方向スイッチ回路３のスイッチングパターン（Ｒ相パルス、Ｓ相パルス、Ｔ相パルス）を生成する。スイッチングパターン発生器５は、スイッチング周期の立ち上がり等の所定のタイミングで、３相交流電源ＰＳの各相の電圧の最大電位相、中間電位相、および最小電位相をそれぞれ検出し、最大電位相および最小電位相の場合は、それぞれの電位に比例する時間ＯＮとなり、かつ、スイッチング周期Ｔ内で少なくとも一方がＯＮとなるスイッチングパターンを生成し、また、中間電位相の場合は、常にＯＮとなるスイッチングパターンを生成する（図１９参照）。なお、スイッチング周期Ｔは、電源周波数（例えば、５０Ｈｚ）に対して十分短い周期（例えば、１／１００ｋＨｚ＝１０μsec）に決定する。
【００４１】
スイッチングパターン発生器５は、図１４に示すように、パターン信号発生器１１、電圧設定器１２、相電圧判別器１３、コンパレータ１４Ｒ〜１４Ｔ、コンパレータ１５Ｒ〜１５Ｔ、ＡＮＤ回路１６Ｒ〜１６Ｔ、ＡＮＤ回路１７Ｒ〜１７Ｔ、ＡＮＤ回路１８Ｒ〜１８Ｔ、及びＯＲ回路１９Ｒ〜１９Ｔを備えている。
【００４２】
電圧設定器１２は、パターン信号発生器１１に、直流電圧設定値（降圧したい目標の電圧）に応じて決定した直流電圧設定ゲインｋ（但し、ｋ＝０．５〜１）を設定する。
【００４３】
パターン信号発生器１１は、Ｒ相電圧ａ、Ｓ相電圧ｂ、Ｔ相電圧ｃを−１〜＋１にそれぞれ規格化した後、電圧設定器１２から入力される直流電圧設定ゲインｋ（０．５〜１）との積を演算して、Ｒ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃとして出力する。
【００４４】
相電圧判別器１３は、Ｒ相電圧ａ、Ｓ相電圧ｂ、Ｔ相電圧ｃを比較して、いずれの相電圧が最大、最小、中間かを判別し、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の最大判定信号（最大の場合「１」、最大でない場合「０」）、最小判定信号（最小の場合「１」、最小でない場合「０」）、中間判定信号（中間の場合「１」、中間でない場合「０」）をそれぞれ出力する。
【００４５】
コンパレータ１４Ｒ〜１４Ｔは、Ｒ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃと鋸歯状波Ｗ１（図１５参照）とをそれぞれ比較して、比較信号を出力する。コンパレータ１５Ｒ〜１５Ｔは、Ｒ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃと鋸歯状波Ｗ２（図１５参照）とをそれぞれ比較して、比較信号を出力する。ＡＮＤ回路１６Ｒ〜１６Ｔは、コンパレータ１４Ｒ〜１４Ｔの比較信号とＲ、Ｓ、Ｔ相最大判定信号とのＡＮＤ演算をそれぞれ行う。ＡＮＤ回路１７Ｒ〜１７Ｔは、コンパレータ１５Ｒ〜１５Ｔの比較信号とＲ、Ｓ、Ｔ相最小判定信号とのＡＮＤ演算をそれぞれ行う。ＡＮＤ回路１８Ｒ〜１８Ｔは、固定値「１」とＲ、Ｓ、Ｔ相中間判定信号とのＡＮＤ演算をそれぞれ行う。ＯＲ回路１９Ｒ〜１９Ｔは、ＡＮＤ回路１６Ｒ〜１８Ｒの出力、ＡＮＤ回路１６Ｓ〜１８Ｓの出力、ＡＮＤ回路１６Ｔ〜１８Ｔの出力をそれぞれＯＲ演算して最終のＲ、Ｓ、Ｔ相パルス（スイッチングパターン）として駆動回路６に出力する。
【００４６】
Ｒ相に関する動作を説明する。コンパレータ１４Ｒは、パターン信号発生器１１から入力されるＲ相制御電圧ｋａと鋸歯状波Ｗ１とを比較し、比較信号（Ｒ相制御電圧ｋａ＞鋸歯状波Ｗ１の場合に「１」、Ｒ相制御電圧ｋａ≦鋸歯状波Ｗ１の場合に「０」）をＡＮＤ回路１６Ｒに出力する。ＡＮＤ回路１６Ｒは、コンパレータ１４Ｒから入力される比較信号と、Ｒ相最大判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｒに出力する。
【００４７】
コンパレータ１５Ｒは、鋸歯状波Ｗ２とパターン信号発生器１１から入力されるＲ相制御電圧ｋａとを比較し、比較信号（鋸歯状波Ｗ２＞Ｒ相制御電圧ｋａの場合に「１」、鋸歯状波Ｗ２≦Ｒ相制御電圧ｋａの場合に「０」）をＡＮＤ回路１７Ｒに出力する。ＡＮＤ回路１７Ｒは、コンパレータ１５Ｒから入力される比較信号と、Ｒ相最小判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｒに出力する。
【００４８】
ＡＮＤ回路１８Ｒは、固定信号「１」とＲ相中間判別信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｒに出力する。ＯＲ回路１９Ｒは、ＡＮＤ回路１６Ｒ〜１８Ｒの出力をＯＲ演算して最終のＲ相パルスとして出力する。
【００４９】
Ｓ相に関する動作を説明する。コンパレータ１４Ｓは、パターン信号発生器１１から入力されるＳ相制御電圧ｋｂと鋸歯状波Ｗ１とを比較し、比較信号（Ｓ相制御電圧ｋｂ＞鋸歯状波Ｗ１の場合に「１」、Ｓ相制御電圧ｋａ≦鋸歯状波Ｗ１の場合に「０」）をＡＮＤ回路１６Ｓに出力する。ＡＮＤ回路１６Ｓは、コンパレータ１４Ｓから入力される比較信号と、Ｓ相最大判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｓに出力する。
【００５０】
コンパレータ１５Ｓは、鋸歯状波Ｗ２とパターン信号発生器１１から入力されるＳ相制御電圧ｋｂとを比較し、比較信号（鋸歯状波Ｗ２＞Ｓ相制御電圧ｋｂの場合に「１」、鋸歯状波Ｗ２≦Ｓ相制御電圧ｋｂの場合に「０」）をＡＮＤ回路１７Ｓに出力する。ＡＮＤ回路１７Ｓは、コンパレータ１５Ｓから入力される比較信号と、Ｓ相最小判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｓに出力する。
【００５１】
ＡＮＤ回路１８Ｓは、固定信号「１」とＳ相中間判別信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｓに出力する。ＯＲ回路１９Ｓは、ＡＮＤ回路１６Ｓ〜１８Ｓの出力をＯＲ演算して最終のＳ相パルスとして出力する。
【００５２】
Ｔ相に関する動作を説明する。コンパレータ１４Ｔは、パターン信号発生器１１から入力されるＴ相制御電圧ｋｃと鋸歯状波Ｗ１とを比較し、比較信号（Ｔ相制御電圧ｋｃ＞鋸歯状波Ｗ１の場合に「１」、Ｔ相制御電圧ｋｃ≦鋸歯状波Ｗ１の場合に「０」）をＡＮＤ回路１６Ｔに出力する。ＡＮＤ回路１６Ｔは、コンパレータ１４Ｔから入力される比較信号と、Ｔ相最大判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｔに出力する。
【００５３】
コンパレータ１５Ｔは、鋸歯状波Ｗ２とパターン信号発生器１１から入力されるＴ相制御電圧ｋｃとを比較し、比較信号（鋸歯状波Ｗ２＞Ｓ相制御電圧ｋｃの場合に「１」、鋸歯状波Ｗ２≦Ｔ相制御電圧ｋｃの場合に「０」）をＡＮＤ回路１７Ｔに出力する。ＡＮＤ回路１７Ｔは、コンパレータ１５Ｔから入力される比較信号と、Ｔ相最小判定信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｔに出力する。
【００５４】
ＡＮＤ回路１８Ｔは、固定信号「１」とＴ相中間判別信号とのＡＮＤ演算を行って、ＯＲ回路１９Ｔに出力する。ＯＲ回路１９Ｔは、ＡＮＤ回路１６Ｔ〜１８Ｔの出力をＯＲ演算して最終のＴ相パルスとして出力する。
【００５５】
パターン信号発生器１１は、図１６に示すように、Ｒ、Ｓ、Ｔ相電圧ａ、ｂ、ｃと電圧設定器１２から出力される直流電圧制御ゲインｋとをそれぞれ乗算して、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相制御パターンｋａ、ｋｂ、ｋｃをそれぞれ出力する乗算器３０Ｒ、３０Ｓ、３０Ｔを備えている。
【００５６】
相電圧判別器１３は、図１７に示すように、コンパレータ４０Ｒ、４０Ｓ、４０Ｔと、ＡＮＤ回路４１Ｒ、４１Ｓ、４１Ｔと、ＡＮＤ回路４２Ｒ、４２Ｓ、４２Ｔと、ＮＯＲ回路４３Ｒ、４３Ｓ、４３Ｔとを備えている。
【００５７】
コンパレータ４０Ｒは、Ｒ相電圧ａとＳ相電圧ｂとを比較して、比較信号（Ｒ相電圧ａ＞Ｓ相電圧ｂの場合に「１」、Ｒ相電圧ａ≦Ｓ相電圧ｂの場合に「０」）をＡＮＤ回路４１Ｒ、４２Ｓ、４１Ｔ、４２Ｔに出力する。コンパレータ４０Ｓは、Ｓ相電圧ｂとＴ相電圧ｃとを比較して、比較信号（Ｓ相電圧ｂ＞Ｔ相電圧ｃの場合に「１」、Ｒ相電圧ａ≦Ｔ相電圧ｃの場合に「０」）をＡＮＤ回路４１Ｒ、４２Ｒ、４１Ｓ、４２Ｔに出力する。コンパレータ４０Ｔは、Ｔ相電圧ｃとＲ相電圧ａとを比較して、比較信号（Ｔ相電圧ｃ＞Ｒ相電圧ａの場合に「１」、Ｔ相電圧ｃ≦Ｒ相電圧ａの場合に「０」）をＡＮＤ回路４２Ｒ、４１Ｓ、４２Ｓ、４１Ｔに出力する。
【００５８】
ＡＮＤ回路４１Ｒは、コンパレータ４０Ｒの比較信号とコンパレータ４０Ｓの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＲ相最大判定信号として出力する。ＡＮＤ回路４２Ｒは、コンパレータ４０Ｓの比較信号とコンパレータ４０Ｔの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＲ相最小判定信号として出力する。ＡＮＤ回路４１Ｓは、コンパレータ４０Ｓの比較信号とコンパレータ４０Ｔの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＳ相最大判定信号として出力する。ＡＮＤ回路４２Ｓは、コンパレータ４０Ｔの比較信号とコンパレータ４０Ｒの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＳ相最小判定信号として出力する。ＡＮＤ回路４１Ｔは、コンパレータ４０Ｔの比較信号とコンパレータ４０Ｒの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＴ相最大判定信号として出力する。ＡＮＤ回路４２Ｔは、コンパレータ４０Ｒの比較信号とコンパレータ４０Ｓの比較信号とのＡＮＤ演算結果をＴ相最小判定信号として出力する。
【００５９】
ＮＯＲ回路４３Ｒは、Ｒ相最大判定信号とＲ相最小判定信号とのＮＯＲ演算結果をＲ相中間判定信号として出力する。ＮＯＲ回路４３Ｓは、Ｓ相最大判定信号とＳ相最小判定信号とのＮＯＲ演算結果をＳ相中間判定信号として出力する。ＮＯＲ回路４３Ｔは、Ｔ相最大判定信号とＴ相最小判定信号とのＮＯＲ演算結果をＴ相中間判定信号として出力する。
【００６０】
つぎに、基本の形態における直流電圧の脈動と入力電流の高調波を低減する原理を説明する。基本の形態では、スイッチングパターン発生器５および駆動回路６によって、双方向スイッチ回路３を以下のようにスイッチングすることで、直流電圧の脈動と入力電流の高調波との低減を図る。図１８は、Ｒ相電圧、Ｓ相電圧、Ｔ相電圧の各区間を説明するための図である。図１９は、Ｒ、Ｓ、Ｔ相制御電圧ｋａ、ｋｂ、ｋｃと、鋸歯状波Ｗ１、Ｗ２と、Ｒ、Ｓ、Ｔ相パルス（スイッチングパターン）の一例を示す図である。
【００６１】
まず、直流電圧について説明する。図１８において、３相交流電圧は、Ｒ相電圧、Ｓ相電圧、Ｔ相電圧の大小関係により、モード（区間）Ｉ〜ＶＩの６つに区分する。Ｒ＞Ｔ＞ＳをモードＩ、Ｒ＞Ｓ＞ＴをモードＩＩ、Ｓ＞Ｒ＞ＴをモードＩＩＩ、Ｓ＞Ｔ＞ＲをモードＩＶ、Ｔ＞Ｓ＞ＲをモードＶ、Ｔ＞Ｒ＞ＳをモードＶＩに区分する。
【００６２】
ここでは、区間ＩＩのＲ相最大、Ｓ相中間、Ｔ相最小の場合について説明する。Ｒ相電圧ａ、Ｓ相電圧ｂ、Ｔ相電圧ｃは、上述したように、相電圧を「−１」と「１」の間で規格化したものである。直流電圧設定ゲインｋは、上述したように、電圧設定器１２において直流電圧設定値に応じて決定されるゲインで、０．５〜１の間の定数となる。直流電圧設定ゲインｋは、パターン信号発生器１１において、Ｒ相電圧ａ、Ｓ相電圧ｂ、Ｔ相電圧ｃに乗算され、乗算されたＲ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃは、鋸歯状波１、２と切り合いする波形となる（図１９参照）。
【００６３】
図１９において、Ｔはスイッチング周期、ｘはＲ相パルス幅、ｙはＳ相パルス幅、ｚはＴ相パルス幅を示している。区間１、２、３の直流電圧は、それぞれ、区間１電圧＝ＳＴ間電圧＝ｂ−ｃ、区間２電圧＝ＲＴ間電圧＝ａ−ｃ、区間３電圧＝ＲＳ間電圧＝ａ−ｂとなる。区間１の幅は、Ｔ−ｘ、区間２の幅は、ｘ−（Ｔ−ｚ）＝ｘ＋ｚ−Ｔ、区間３の幅は、Ｔ−ｚである。一方、Ｒ相パルス幅ｘは、Ｔ：ｘ＝１：ｋａよりｘ＝ｋａＴ、Ｔ相パルス幅ｚは、Ｔ：ｚ＝１：−ｋｃよりｚ＝−ｋｃＴである。よって、区間１の幅は、Ｔ−ｘ＝Ｔ−ｋａＴ＝Ｔ（１−ｋａ）、区間３の幅は、Ｔ−ｚ＝Ｔ−（−ｋｃＴ）＝Ｔ（１＋ｋｃ）、区間２の幅は、ｘ＋ｚ−Ｔ＝ｋａＴ＋（−ｋｃＴ）−Ｔ＝Ｔ（ｋａ−ｋｃ−１）となる。
【００６４】
スイッチング周期Ｔの直流電圧の平均は、それぞれの区間ごとに直流電圧を積算しそれぞれを加算してスイッチング周期Ｔで除して、以下のように表すことができる。
【００６５】
スイッチング周期Ｔの電圧の平均＝｛（ｂ−ｃ）×Ｔ×（１−ｋａ）＋（ａ−ｃ）×Ｔ×（ｋａ−ｋｃ−１）＋（ａ−ｂ）×Ｔ×（１＋ｋｃ）｝／Ｔ
＝ｋ（ａ２＋ｃ２）−ｋｂ（ａ＋ｃ）
ここで、ａ＋ｂ＋ｃ＝０（３相条件）を考慮すると、
＝ｋ（ａ２＋ｂ２＋ｃ２）
【００６６】
さらに、交流理論から、ａ２＋ｂ２＋ｃ２＝３／２より
＝ｋ×３／２
【００６７】
なお、上記スイッチング周期Ｔの電圧の平均は、相電圧に基づいて表されている。また、３相条件は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相についてＮ相を基準として互いに振幅及び位相のバランスがとられていることに基づいている。
【００６８】
従って、直流電圧のスイッチング区間の平均値は一定となり、直流電圧設定ゲインｋ×３／２となり、鋸歯状波Ｗ１、Ｗ２と比較する直流電圧設定ゲインｋに比例する。このため、直流電圧設定ゲインｋを選定することで、降圧して得られる直流電圧の大きさを制御できる。ここで、Ｒ相パルスとＴ相パルスがスイッチング周期Ｔの中で両方ＯＮするために、直流電圧設定ゲインｋの最小値は０．５であり、Ｒ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃが鋸歯状波Ｗ１、Ｗ２を越えないために、直流電圧設定ゲインｋの最大値は、１となる。したがって、ｋの設定可能範囲は、０．５〜１の範囲内である。
【００６９】
つぎに、入力電流について説明する。Ｒ相の入力電流は、Ｒ相制御電圧ｋａの時間に比例する正の電流が流れる。Ｔ相の入力電流は、Ｔ相制御電圧ｋｃの絶対値｜ｋｃ｜に比例する負の電流、すなわち、Ｔ相制御電圧ｋｃに比例する電流が流れる。Ｓ相の入力電流は、区間１＝Ｔ×（１−ｋａ）で正の電流が流れ、区間３＝Ｔ×（１＋ｋｃ）で負の電流が流れる。従って、流れる正の電流は、Ｔ×（１−ｋａ）−Ｔ×（１＋ｋｃ）＝Ｔ×（−ｋａ−ｋｃ）＝Ｔ×ｋ×（−ａ−ｃ）＝Ｔ×ｋ×ｂとなり、スイッチング周期Ｔの平均をＴで除するとＳ相制御電圧ｋｂとなる。このように、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電流は、Ｒ相制御電圧ｋａ、Ｓ相制御電圧ｋｂ、Ｔ相制御電圧ｋｃに比例する電流が流れることになり、入力の電圧に比例する電流が平均的に流れることになる。
【００７０】
本スイッチングによる直流電圧と入力電流をまとめると次のようになる。
【００７１】
（１）スイッチング周期Ｔにおける直流電圧の平均値は、降圧された一定の電圧値となる。
【００７２】
（２）スイッチング周期Ｔにおける入力電流の平均値は、入力の電圧比に分配される。
【００７３】
つぎに、入力電流が正弦波になることを説明する。３相交流電圧のＲ相電圧をＶｓｉｎ（ωｔ）、Ｓ相電圧をＶｓｉｎ（ωｔ＋１２０）、Ｔ相電圧をＶｓｉｎ（ωｔ＋２４０）とする。上記（２）より、入力電流は、Ｒ相電流をＩ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ）、Ｓ相電流をＩ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ＋１２０）、Ｔ相電流をＩ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ＋２４０）と一般化して書くことができる。但し、Ｉ（ｔ）は入力電流の振幅である。
この時の入力電力Ｐは、以下のように表すことができる。
【００７４】
Ｐ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ）×Ｉ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ）＋Ｖｓｉｎ（ωｔ＋１２０）×Ｉ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ＋１２０）Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２４０）＋Ｉ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ＋２４０）
＝Ｖ×Ｉ（ｔ）ｓｉｎ２（ωｔ）＋Ｖ×Ｉ（ｔ）ｓｉｎ２（ωｔ＋１２０）＋Ｖ×Ｉ（ｔ）ｓｉｎ２（ωｔ＋２４０）
＝Ｖ×Ｉ（ｔ）｛ｓｉｎ２（ωｔ）＋ｓｉｎ２（ωｔ＋１２０）＋ｓｉｎ２（ωｔ＋２４０）｝
【００７５】
｛  ｝内を計算すると、｛  ｝内は、定数３／２であるので、
Ｐ＝Ｖ×Ｉ（ｔ）×３／２を変形して、Ｉ（ｔ）＝Ｐ／Ｖ×２／３
【００７６】
ここで、Ｐが一定の場合、Ｖは一定であるので、Ｉ（ｔ）は、時間に依存しない一定値となる。即ち、入力電流は、正弦波である。
【００７７】
（３）上記（２）の条件の下で、電力が一定である場合、入力電流は正弦波となる。
【００７８】
３相スイッチ整流器１００（図１２参照）において、スイッチングパターン発生器５および駆動回路６で上記のスイッチングを行い、スイッチング周期Ｔ内での直流電圧の変動を除去する直流リアクトル２を全波整流回路４の出力側に接続したため、直流電圧は、上記（１）より一定となる。基本の形態では、機械ＭＣの負荷が、短時間（１００ｍｓｅｃ程度）において、一定電力とみなす。スイッチング周期Ｔ内での入力電流変動を除去する入力コンデンサ９を双方向スイッチ回路３の入力側に接続することで、上記（３）より、入力電流は、正弦波となる。
【００７９】
なお、上記では、スイッチングパターンを生成するために、鋸歯状波を使用した場合を説明したが、これに限られるものではなく、最大電圧相と最小電圧相に対する制約を満足させるものであればよく、例えば、三角波等のキャリア波形を用いることにしてもよい。
【００８０】
次に、基本の形態における直流電圧および直流電流のシミュレーション結果について図２０を用いて説明する。図２０は、３相スイッチ整流器１００の入力交流電流（図２０（ａ））、出力直流電圧（図２０（ｂ））、及び出力直流電流（図２０（ｃ））のシミュレーション結果を示している。３相スイッチ整流器１００（図１２参照）において、直流入力電圧３相＝２００Ｖ（線間電圧）、機器ＭＣの負荷として負荷抵抗＝２０Ω、入力の３相リアクトル８として系統のリアクタンスを考慮して１００μＨ、入力コンデンサ９＝３μＦ／相、コンデンサ１０＝２μＦ、直流リアクトル２＝２ｍＨ、スイッチング周波数５０ｋＨｚ、直流電圧設定ゲインｋ＝０．９の条件でシミュレーションを行った。３相電圧の全波整流のリップルの下限の電圧（直流電圧として取り出せる最大の電圧）は２００×２１／２×（３１／２／２）＝２４５Ｖであるのに対し、図２０（ｂ）に示すように、基本の形態では、直流電圧は、ＤＣ約２２０Ｖで一定でほぼ理論通りであり、降圧されており、また、直流電流も一定となっており、入力電流もスイッチングに伴う変動はあるものの正弦波状になっている。なお、上記シミュレーションは、線間電圧に基づいており、直流電圧と直流電流はそれぞれ機器（負荷）ＭＣの両端の電圧と機器（負荷）ＭＣに流入する電流である。
【００８１】
このように、３相スイッチ整流器１００の入力側において３相交流電源ＰＳが適正に接続されていると、直流電圧の脈動や入力電流の高調波を低減でき、歪みの少ない直流電力を機器ＭＣ，ＭＣ’へ供給することができる。
【００８２】
しかし、３相スイッチ整流器１００の入力側において３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されることがある。例えば、図１２に示すように、３相スイッチ整流器１００の筐体１０１上に複数の入力側端子ＩＴ−ｒ，ＩＴ−ｓ，ＩＴ−ｔ，ＩＴ−ｎが集合的に設けられている場合、３相交流電源ＰＳを３相スイッチ整流器１００に接続する作業者が、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎを誤って入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｔのいずれかに接続する可能性がある。３相スイッチ整流器１００の入力側において３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されると、Ｎ相の電力を受けるべき制御用の電源回路（例えば、パワーモジュール電源回路７２）に想定外の電圧がかかって劣化又は破損する可能性がある。
【００８３】
例えば、３相交流電源のＴ相端子ＰＳｔが入力側端子ＩＴ−ｔに接続され、３相交流電源のＮ相端子ＰＳｎが入力側端子ＩＴ−ｎに接続されていれば、パワーモジュール電源回路７２に例えば、ＡＣ約２００Ｖの電圧（振幅約２００Ｖの正弦波の交流電圧）が供給される。すなわち、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが適正に接続されている場合、パワーモジュール電源回路７２に例えば、ＡＣ約２００Ｖの電圧が供給される。
【００８４】
一方、例えば、３相交流電源のＴ相端子ＰＳｔが入力側端子ＩＴ−ｔに接続され、３相交流電源のＮ相端子ＰＳｎが入力側端子ＩＴ−ｒに接続され、３相交流電源のＲ相端子ＰＳｒが入力側端子ＩＴ−ｎに接続されていれば、パワーモジュール電源回路７２に例えば、ＡＣ約４００Ｖの電圧（振幅約４００Ｖの正弦波の交流電圧）が供給される。すなわち、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されている場合、パワーモジュール電源回路７２に、例えばＡＣ約４００Ｖの電圧が供給される。
【００８５】
このとき、パワーモジュール電源回路７２は、例えば、ＡＣ約２００Ｖの電圧で動作するように設計されているので、想定外の電圧がかかって内部の素子（例えば、トランジスタ等）が劣化又は破損する可能性がある。パワーモジュール電源回路７２が劣化又は破損すると、スイッチングパターン発生器５及び駆動回路６のそれぞれへ適正な制御用の電力を供給することが困難になるので、３相スイッチ整流器１００を正しく動作できない可能性がある。
【００８６】
例えば、３相スイッチ整流器は、３相４線入力に欠相、誤配線が発生すると、スイッチング素子ＳＥ（図１３参照）へ適切なＰＷＭ変調ができず、パワーモジュールＰＭの異常動作や回路破壊となる可能性がある。電源確保のためにもＮ相は正しく接続される必要がある。
【００８７】
そこで、実施の形態１では、図１に示すように、３相スイッチ整流器１００ｉにおいて、スイッチボックス６０ｉを設けて切り替えることで、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側における３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎの誤接続による影響の低減を目指す。図１は、３相スイッチ整流器１００ｉの構成を示す図である。以下では、基本の形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８８】
具体的には、３相スイッチ整流器１００ｉは、スイッチボックス（接続回路）６０ｉをさらに備える。スイッチボックス６０ｉは、複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎとパワーモジュールＰＭとの間に設けられ、３相交流電源ＰＳを後段の回路（例えば、パワーモジュールＰＭ）に接続する。スイッチボックス６０ｉは、例えば、複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎと３相リアクトル８との間に電気的に接続される。
【００８９】
スイッチボックス６０ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４、複数の出力側端子Ｒ，Ｓ，Ｔ、Ｎ相出力側端子Ｎ、及び切り替え部６３ｉを有する。
【００９０】
複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４は、それぞれ、３相交流電源の３相及びＮ相のいずれかの端子が接続される。入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、それぞれ、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側端子ＩＴ−ｒ，ＩＴ−ｓ，ＩＴ−ｔ，ＩＴ−ｎに電気的に接続されている。各入力側端子Ｌ１〜Ｌ４は、対応する入力側端子に接続された３相交流電源ＰＳの端子から３相交流電力のいずれかの相電力及びＮ相が入力される。
【００９１】
複数の出力側端子Ｒ〜Ｔは、それぞれ、３相の電力のいずれかが出力されるように設けられている。例えば、出力側端子Ｒは、Ｒ相の電力が出力されるように設けられている。例えば、出力側端子Ｓは、Ｓ相の電力が出力されるように設けられている。例えば、出力側端子Ｔは、Ｔ相の電力が出力されるように設けられている。出力側端子Ｒ，Ｓ，Ｔは、それぞれ、パワーモジュールＰＭの入力ノードＮ−ｒ，Ｎ−ｓ，Ｎ−ｔに電気的に接続されている。入力ノードＮ−ｒ，Ｎ−ｓ，Ｎ−ｔは、それぞれ、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電力の供給が予定されている入力ノードである。
【００９２】
Ｎ相出力側端子Ｎは、Ｎ相が出力されるように設けられている。Ｎ相は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相に対して基準となる中性相である。Ｎ相出力側端子Ｎは、パワーモジュールＰＭのパワーモジュール電源回路（制御用の電源回路）７２に接続されている。
【００９３】
切り替え部６３ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４とＮ相出力側端子Ｎとの間の電気的な接続を切り替えるように構成されている。例えば、切り替え部６３ｉは、コントローラ２００ｉによる制御のもと、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子をＮ相出力側端子Ｎに接続するように、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４とＮ相出力側端子Ｎとの間の電気的な接続を切り替える。
【００９４】
より具体的には、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、図２に示すように、構成されている。図２は、スイッチボックス６０ｉの構成を示す図である。
【００９５】
スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５を有する。
【００９６】
スイッチ（第１のスイッチ）ＳＷ１は、入力側端子（第１の入力側端子）Ｌ１と出力側端子（第１の出力側端子）Ｒ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ１は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ１を出力側端子Ｒに接続した状態と入力側端子Ｌ１をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【００９７】
例えば、スイッチＳＷ１は、端子Ｔ１０〜Ｔ１２を有する。端子Ｔ１０は、入力側端子Ｌ１に電気的に接続されている。端子Ｔ１１は、出力側端子Ｒに電気的に接続されている。端子Ｔ１２は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。スイッチＳＷ１は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ１０が端子Ｔ１１に接続された状態と端子Ｔ１０が端子Ｔ１２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ１は、入力側端子Ｌ１を出力側端子Ｒに接続した状態と入力側端子Ｌ１をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【００９８】
スイッチ（第２のスイッチ）ＳＷ２は、入力側端子（第２の入力側端子）Ｌ２と出力側端子（第２の出力側端子）Ｓ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ２は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【００９９】
例えば、スイッチＳＷ２は、端子Ｔ２０〜Ｔ２２を有する。端子Ｔ２０は、入力側端子Ｌ２に電気的に接続されている。端子Ｔ２１は、出力側端子Ｓに電気的に接続されている。端子Ｔ２２は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。スイッチＳＷ２は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ２０が端子Ｔ２１に接続された状態と端子Ｔ２０が端子Ｔ２２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ２は、入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１００】
スイッチ（第３のスイッチ）ＳＷ３は、入力側端子（第３の入力側端子）Ｌ３と出力側端子（第３の出力側端子）Ｔ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ３は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｔに接続した状態と入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１０１】
例えば、スイッチＳＷ３は、端子Ｔ３０〜Ｔ３２を有する。端子Ｔ３０は、入力側端子Ｌ３に電気的に接続されている。端子Ｔ３１は、出力側端子Ｔに電気的に接続されている。端子Ｔ３２は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。スイッチＳＷ３は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ３０が端子Ｔ３１に接続された状態と端子Ｔ３０が端子Ｔ３２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ３は、入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｔに接続した状態と入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１０２】
スイッチ（第４のスイッチ）ＳＷ４は、入力側端子（第４の入力側端子）Ｌ４とスイッチ（第５のスイッチ）ＳＷ５との間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ４は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、オン状態とオフ状態とを切り替える。スイッチＳＷ４は、オンすることで入力側端子Ｌ４をスイッチＳＷ５に導通させ、オフすることで入力側端子Ｌ４をスイッチＳＷ５から遮断させる。例えば、スイッチＳＷ４は、スイッチＳＷ５が切り替わる過渡的な期間において、オフした状態に維持され、スイッチＳＷ５の切り替わり動作中に入力側端子Ｌ４に供給された電力が不適切な出力側端子へ供給されてないようにする。そして、スイッチＳＷ４は、スイッチＳＷ５の切り替わりが完了したら、オンした状態に維持され、入力側端子Ｌ４に供給された電力が適切な出力側端子へ供給されるようにする。
【０１０３】
例えば、スイッチＳＷ４は、端子Ｔ４０，Ｔ４１を有する。端子Ｔ４０は、入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。端子Ｔ４１は、スイッチＳＷ５に電気的に接続されている。出力側端子スイッチＳＷ４は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ４０が端子Ｔ４１に接続された状態と端子Ｔ４０が端子Ｔ４１から遮断された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ４は、入力側端子Ｌ４をスイッチＳＷ５に接続した状態と入力側端子Ｌ４がスイッチＳＷ５から遮断された状態とを切り替える。
【０１０４】
スイッチ（第５のスイッチ）ＳＷ５は、スイッチＳＷ４と出力側端子Ｒ〜Ｔ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ５は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ４をオープンにした状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒに接続した状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓに接続した状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｔに接続した状態と、入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１０５】
例えば、スイッチＳＷ５は、端子Ｔ５０〜Ｔ５５を有する。端子Ｔ５０は、スイッチＳＷ４を介して入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。端子Ｔ５１は、オープンにされている。端子Ｔ５２は、出力側端子Ｒに電気的に接続されている。端子Ｔ５３は、出力側端子Ｓに電気的に接続されている。端子Ｔ５４は、出力側端子Ｔに電気的に接続されている。端子Ｔ５５は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。スイッチＳＷ５は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ５０が端子Ｔ５１に接続された状態と、端子Ｔ５０が端子Ｔ５２に接続された状態と、端子Ｔ５０が端子Ｔ５３に接続された状態と、端子Ｔ５０が端子Ｔ５４に接続された状態と、端子Ｔ５０が端子Ｔ５５に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ５は、入力側端子Ｌ４をオープンにした状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒに接続した状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓに接続した状態と、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｔに接続した状態と、入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１０６】
切り替え部６３ｉにおける各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の制御は、コントローラ２００ｉにより行われる。例えば、コントローラ２００ｉは、図１に示すように、誤接続判定回路２０２ｉ、誤接続判定用電源２０３ｉ、及び切替制御回路２０４ｉを有する。誤接続判定回路２０２ｉ、誤接続判定用電源２０３ｉ、及び切替制御回路２０４ｉは、例えば、誤接続判定用基板２０１ｉ上に実装されている。
【０１０７】
誤接続判定用電源２０３ｉは、誤接続判定回路２０２ｉによる判定動作に必要な電源として、広範囲の電源電圧（例えば、ＡＣ約２００Ｖ〜ＡＣ約４００Ｖ）を生成する。誤接続判定用電源２０３ｉは、生成された電源電圧を誤接続判定回路２０２ｉへ供給する。
【０１０８】
誤接続判定回路２０２ｉは、スイッチボックス６０ｉにおける各入力側端子Ｌ１〜Ｌ４の電圧を検知することができる。例えば、誤接続判定回路２０２ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち１組の入力側端子を選択し、選択された組の２つの入力側端子間の電圧を閾値と比較する。誤接続判定回路２０２ｉは、このような比較を、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうちから選択された異なる複数の組について行う。誤接続判定回路２０２ｉは、その比較を複数の組（例えば、３組以上）について行った結果に応じて、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子を特定する。誤接続判定回路２０２ｉは、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが接続されたものとして特定された入力側端子を切替制御回路２０４ｉに通知する。
【０１０９】
切替制御回路２０４ｉは、スイッチボックス６０ｉにおいて、上記の特定された入力側端子がＮ相出力側端子Ｎに電気的に接続されるように、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の制御信号を生成する。切替制御回路２０４ｉは、生成された制御信号を各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５へ供給する。
【０１１０】
より具体的には、コントローラ２００ｉは、図３に示すように３相スイッチ整流器１００ｉを制御する。図３は、３相スイッチ整流器１００ｉの制御を示すフローチャートである。なお、制御部７（図１２参照）は、双方向スイッチ回路３をスイッチング制御するための波形を予め組み立てているものとする。
【０１１１】
ステップＳ１０において、コントローラ２００ｉは、３相スイッチ整流器１００ｉの複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎについて、欠相又はアンバランスの有無を検知する。欠相は、例えば、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のうち少なくとも１つの相が欠けていることである。アンバランスは、前述したようなＲ相電圧ａ＋Ｓ相電圧ｂ＋Ｔ相電圧ｃ＝０の３相条件が成り立たないこと（例えば、３相のいずれかの相電圧が、規定の電圧値に満たなかったり、他の相電圧との位相差が１２０°にならないこと）である。コントローラ２００ｉは、欠相又はアンバランスがある場合、処理を終了し、欠相もアンバランスもない場合、処理をステップＳ２０へ進める。例えば、ステップＳ１０では、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理が行われる。
【０１１２】
ステップＳ１１において、コントローラ２００ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち１組の入力側端子を選択する。コントローラ２００ｉは、２回目以降の処理であれば、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち未選択の１組の入力側端子を選択する。コントローラ２００ｉは、選択された組の２つの入力側端子間の電圧（すなわち、線間電圧）を検知する。
【０１１３】
例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２）が既選択であれば、組（Ｌ１，Ｌ３）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３）が既選択であれば、組（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）が既選択であれば、組（Ｌ２，Ｌ３）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４），（Ｌ２，Ｌ３）が既選択であれば、組（Ｌ２，Ｌ４）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４），（Ｌ２，Ｌ３），（Ｌ２，Ｌ４）が既選択であれば、組（Ｌ３，Ｌ４）の線間電圧を検知する。
【０１１４】
ステップＳ１２において、コントローラ２００ｉは、ステップＳ１１で検知された線間電圧を閾値ＴＨ１と比較する。閾値ＴＨ１は、欠相又はアンバランスの有無を検知するための閾値であって、例えば、ＡＣ約１５０Ｖである。コントローラ２００ｉは、線間電圧が閾値ＴＨ１を超えている場合（ステップＳ１２でＮｏ）、検知対象の線間には欠相又はアンバランスがないものとして、処理をステップＳ１３へ進める。コントローラ２００ｉは、線間電圧が閾値ＴＨ１以下である場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、検知対象の線間には欠相又はアンバランスがあるものとして、処理をステップＳ１４へ進める。例えば、コントローラ２００ｉは、線間電圧が有限値（線間電圧≦ＴＨ１）である場合、３相のうち少なくとも１相の欠相が発生したか、又は２相の間で位相及び振幅の少なくとも一方のアンバランスが発生したものと判断することができる。
【０１１５】
ステップＳ１３において、コントローラ２００ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち選択可能な全ての組についてステップＳ１１，Ｓ１２の処理が行われたか否かを判断する。コントローラ２００ｉは、未選択の組が存在する場合（ステップＳ１３でＮｏ）、処理をステップＳ１１へ戻し、未選択の組が存在しない場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、処理をステップＳ２０へ進める。
【０１１６】
ステップＳ１４において、コントローラ２００ｉは、３相スイッチ整流器１００ｉの起動を禁止するように、３相スイッチ整流器１００ｉを制御する。
【０１１７】
なお、コントローラ２００ｉは、エラー内容を報知してもよい。例えば、コントローラ２００ｉは、線間電圧が０近傍の値（−ΔＶ≦線間電圧≦ΔＶ）である場合、３相のうち少なくとも１相の欠相が発生したことをエラー内容に含めることができる。例えば、コントローラ２００ｉは、線間電圧が有限値（ΔＶ＜線間電圧≦ＴＨ１）である場合、３相のうち少なくとも２相の間で位相及び／又は振幅のアンバランスが発生したことをエラー内容に含めることができる。コントローラ２００ｉは、エラー内容を、表示装置への表示又は音声装置への音声出力などにより報知できる。
【０１１８】
ステップＳ２０において、コントローラ２００ｉは、３相スイッチ整流器１００ｉの複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎについて、３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されている入力側端子を特定して繋ぎ直す。例えば、ステップＳ２０では、ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理が行われる。
【０１１９】
ステップＳ２１において、コントローラ２００ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち１組の入力側端子を選択する。コントローラ２００ｉは、２回目以降の処理であれば、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち未選択の１組の入力側端子を選択する。コントローラ２００ｉは、選択された組の２つの入力側端子間の電圧（すなわち、線間電圧）を検知する。
【０１２０】
例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２）が既選択であれば、組（Ｌ１，Ｌ３）の線間電圧を検知する。あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３）が既選択であれば、組（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧を検知する。
【０１２１】
なお、コントローラ２００ｉは、ステップＳ１１で検知した際に検知結果（組と線間電圧とが対応付けられたテーブル）を記憶しておき、ステップＳ２１において参照することで選択された組の線間電圧を取得してもよい。
【０１２２】
ステップＳ２２において、コントローラ２００ｉは、ステップＳ２１で検知（又は取得）された線間電圧を閾値ＴＨ２と比較する。閾値ＴＨ２は、Ｎ相端子ＰＳｎの誤接続の有無を判断するための閾値であって、例えば、ＡＣ約３００Ｖである。コントローラ２００ｉは、線間電圧が閾値ＴＨ２未満である場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、検知対象の線間にはＮ相が含まれるものとして、処理をステップＳ２３へ進める。コントローラ２００ｉは、線間電圧が閾値ＴＨ２以上である場合（ステップＳ２２でＮｏ）、検知対象の線間にはＮ相が含まれないものとして、処理をステップＳ２１へ戻す。
【０１２３】
ステップＳ２３において、コントローラ２００ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち異なる３以上の組についてステップＳ２１，Ｓ２２の処理が行われたか否かを判断する。コントローラ２００ｉは、３以上の組について行われていない場合（ステップＳ２３でＮｏ）、処理をステップＳ２１へ戻し、３以上の組について行われた場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）、処理をステップＳ２４へ進める。
【０１２４】
ステップＳ２４において、コントローラ２００ｉは、３以上の組について行われたステップＳ２２の比較結果に応じて、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子を特定する。
【０１２５】
例えば、３つの組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）のうち、全ての組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧が閾値ＴＨ２未満である場合、入力側端子Ｌ１をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定できる。
【０１２６】
例えば、３つの組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）のうち、組（Ｌ１，Ｌ２）の線間電圧が閾値ＴＨ２未満であり、他の組（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧がそれぞれ閾値ＴＨ２以上である場合、入力側端子Ｌ２をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定できる。
【０１２７】
例えば、３つの組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）のうち、組（Ｌ１，Ｌ３）の線間電圧が閾値ＴＨ２未満であり、他の組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧がそれぞれ閾値ＴＨ２以上である場合、入力側端子Ｌ３をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定できる。
【０１２８】
例えば、３つの組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３），（Ｌ１，Ｌ４）のうち、組（Ｌ１，Ｌ４）の線間電圧が閾値ＴＨ２未満であり、他の組（Ｌ１，Ｌ２），（Ｌ１，Ｌ３）の線間電圧がそれぞれ閾値ＴＨ２以上である場合、入力側端子Ｌ４をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定できる。
【０１２９】
ステップＳ２５において、コントローラ２００ｉは、スイッチボックス６０ｉにおいて、ステップＳ２４で特定された入力側端子がＮ相出力側端子Ｎに電気的に接続されるように、繋ぎ直させる。
【０１３０】
例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ１をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図４（ａ）に示すようにスイッチボックス６０ｉの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、スイッチＳＷ１が入力側端子Ｌ１をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５が入力側端子Ｌ２〜Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。
【０１３１】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ２をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図４（ｂ）に示すようにスイッチボックス６０ｉの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、スイッチＳＷ２が入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ５が入力側端子Ｌ１，Ｌ３〜Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。
【０１３２】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ３をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図４（ｃ）に示すようにスイッチボックス６０ｉの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、スイッチＳＷ３が入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５が入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。
【０１３３】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ４をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図４（ｄ）に示すようにスイッチボックス６０ｉの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉは、スイッチＳＷ４，ＳＷ５が入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が入力側端子Ｌ１〜Ｌ３を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。
【０１３４】
ステップＳ３０において、コントローラ２００ｉは、３相スイッチ整流器１００ｉの複数の入力側端子ＩＴ−ｒ〜ＩＴ−ｎについて、３相の入力側端子を特定して、波形を組み立て直す。例えば、ステップＳ３０では、ステップＳ３１〜ステップＳ３３の処理が行われる。
【０１３５】
ステップＳ３１において、コントローラ２００ｉは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうちステップＳ２４で特定された入力側端子を除く３つの入力側端子を３相用の入力側端子とする。コントローラ２００ｉは、３つの入力側端子のうち２つの入力側端子を選択して、２つの入力側端子の電圧の位相差を検知する。
【０１３６】
例えば、２つの入力側端子のそれぞれについて図示しないツェナーダイオード及び増幅回路を接続し、増幅回路から出力されるゼロクロス信号でセロクロス点のタイミングを検知する。例えば、増幅回路としてバイポーラトランジスタを用意し、ツェナーダイオードのアノードを入力側端子に接続し、ツェナーダイオードのカソードをバイポーラトランジスタのベースに接続すると、入力側端子の電圧波形がゼロクロスするタイミングでバイポーラトランジスタが大きな増幅率を示し、大きなコレクタ電流をゼロクロス信号として出力する。増幅回路からそのゼロクロス信号が出力されるタイミングをセロクロス点のタイミングとして検知できる。そして、２つの入力側端子についてセロクロス点のタイミングの差から２つの入力側端子の電圧の位相差を求めることができる。
【０１３７】
ステップＳ３２において、コントローラ２００ｉは、ステップＳ３１で検知された結果に応じて、３つの入力側端子のそれぞれに３相交流電源ＰＳのどの相の端子が接続されているのかを特定する。
【０１３８】
例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１の電圧を基準として入力側端子Ｌ２の電圧が１２０度の位相差を有すれば、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔが接続されているものと特定できる。
【０１３９】
あるいは、例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１の電圧を基準として入力側端子Ｌ２の電圧が２４０度の位相差を有すれば、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｔ相端子ＰＴｔ、Ｓ相端子ＰＳｓが接続されているものと特定できる。
【０１４０】
ステップＳ３３において、コントローラ２００ｉは、ステップＳ３２で特定された結果に応じて、波形の組み立て直しを行う。
【０１４１】
例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔが接続されているものと特定されれば、コントローラ２００ｉは、適正に接続されているものとして、３相スイッチ整流器１００ｉの制御部７（図１２参照）を制御する。これに応じて、スイッチパターン発生器５は、図１９に示すようなＲ相パルス、Ｓ相パルス、Ｔ相パルスを発生させ、駆動回路６は、そのスイッチパターンに応じてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のスイッチング素子ＳＥ（図１３、図２１参照）を駆動させる。
【０１４２】
あるいは、例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｔ相端子ＰＳｔ、Ｓ相端子ＰＳｓが接続されているものと特定されれば、コントローラ２００ｉは、Ｓ相とＴ相とが逆に接続されているものとして、３相スイッチ整流器１００ｉの制御部７（図１２参照）を制御する。これに応じて、スイッチパターン発生器５は、図５に示すようなＲ相パルス、Ｓ相パルス、Ｔ相パルスを発生させ、駆動回路６は、そのスイッチパターンに応じてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のスイッチング素子ＳＥ（図１３、図２１参照）を駆動させる。
【０１４３】
以上のように、実施の形態１では、３相スイッチ整流器１００ｉにおいて、３相交流電源ＰＳを後段の回路（例えば、パワーモジュール電源回路７２を含むパワーモジュールＰＭ）に接続するスイッチボックス６０ｉを設ける。スイッチボックス６０ｉにおいて、切り替え部６３ｉが、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４とＮ相出力側端子Ｎとの間の電気的な接続を切り替える。これにより、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側において３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されている場合に、スイッチボックス６０ｉの入力側で３相交流電源のＮ相端子が接続された入力側端子をスイッチボックス６０ｉの出力側のＮ相出力側端子Ｎに繋ぎ直すことができる。
【０１４４】
これにより、３相スイッチ整流器の入力側で３相交流電源のＮ相端子Ｎが誤接続されていることによる影響を低減できる。例えば、スイッチボックス６０ｉの後段に接続された電源回路（例えば、パワーモジュール電源回路７２）に想定外の電圧が印加されることを抑制でき、スイッチボックス６０ｉの後段の電源回路の劣化又は破損を抑制できる。したがって、パワーモジュールＰＭの適正な電源を確保でき、パワーモジュールＰＭの異常動作及び回路破壊を防止できる。
【０１４５】
したがって、３相スイッチ整流器１００ｉの電力供給先である複数の機器ＭＣ−１〜ＭＣ−７の劣化又は破壊も防止できる。なお、複数の機器ＭＣ−１〜ＭＣ−７は、例えば、コンプレッサＭＣ−１、四方弁ＭＣ−２、室外熱交換器（図示せず）、膨張弁ＭＣ−４、電磁コンダクタＭＣ−５、室内熱交換器（図示せず）、アキュムレータ（図示せず）、室外ファンＭＣ−７、及び室内ファン（図示せず）を有する。３相スイッチ整流器１００ｉの出力側端子ＯＴ−ｐ、ＯＴ−ｎには、図１に示すように、コンプレッサＭＣ−１、室外ファンＭＣ−７、及び基板電源ＰＳ２が並列に接続されている。基板電源ＰＳ２は、例えば、室外機基板ＰＣＢ上に実装され、室外機基板ＰＣＢ上の導電パターンを介して、四方弁ＭＣ−２、膨張弁ＭＣ−４、電磁コンダクタＭＣ−５が並列に接続されている。コンプレッサＭＣ−１及び室外ファンＭＣ−７のそれぞれにおけるモータＭ’として、例えば、３相スイッチ整流器１００ｉから出力された直流電力で動作するＤＣモータを用いることができる。
【０１４６】
また、実施の形態１では、３相スイッチ整流器１００ｉのスイッチボックス６０ｉにおいて、切り替え部６３ｉがスイッチＳＷ１〜ＳＷ５を有する。スイッチＳＷ１は、入力側端子Ｌ１と出力側端子Ｒ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ２は、入力側端子Ｌ２と出力側端子Ｓ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ３は、入力側端子Ｌ３と出力側端子Ｔ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ４は、入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。スイッチＳＷ５は、スイッチＳＷ４と出力側端子Ｒ〜Ｔ及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。これにより、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４とＮ相出力側端子Ｎとの間の電気的な接続を切り替えることができる。
【０１４７】
また、実施の形態１では、３相スイッチ整流器１００ｉのパワーモジュールＰＭにおいて、制御部７が、スイッチボックス６０ｉにおける複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４と複数の出力側端子Ｒ〜Ｔとの電気的な接続に合うように、複数のスイッチング素子ＳＥのスイッチングパターンを制御する。これにより、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側において３相交流電源ＰＳの３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔを誤接続した場合に、スイッチボックス６０ｉにおける複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４と複数の出力側端子Ｒ〜Ｔとの電気的な接続に合うように、パワーモジュールＰＭにおけるスイッチング制御に用いられる波形をソフトウェア的に組み立て直すことができる。この結果、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側で３相交流電源の３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔが誤接続されていることによる影響を低減できる。
【０１４８】
また、実施の形態１では、３相スイッチ整流器１００ｉの制御方法（図３参照）において、３相のいずれかの電力及びＮ相がそれぞれ入力される複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち選択された組の２つの入力側端子間の電圧を閾値と比較する（ステップＳ２１，Ｓ２２参照）。その比較を複数の組（例えば、３組以上）について行った結果に応じて、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４のうち３相交流電源のＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子を特定する（ステップＳ２３，Ｓ２４参照）。Ｎ相出力側端子Ｎに、上記の特定された入力側端子が電気的に接続されるように、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４とＮ相出力側端子Ｎとの間の電気的な接続を切り替える（ステップＳ２５参照）。
【０１４９】
これにより、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側において３相交流電源ＰＳのＮ相端子ＰＳｎが誤接続されている場合に、スイッチボックス６０ｉの入力側で３相交流電源のＮ相端子が接続された入力側端子を特定してスイッチボックス６０ｉの出力側のＮ相出力側端子Ｎに繋ぎ直すことができる。すなわち、コントローラ２００ｉによるソフトウェア判定とスイッチボックス６０ｉによる繋ぎ直しとを複合で利用することで、接続配線フリーの正常整流動作を必要最小限の回路構成で実現できる。
【０１５０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる３相スイッチ整流器１００ｊについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１５１】
実施の形態１では、３相交流電源ＰＳの３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔの誤接続に対してスイッチング制御の波形をソフトウェア的に組み立て直すことで対応しているが、実施の形態２では、３相交流電源ＰＳの３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔの誤接続に対してスイッチボックス６０ｊ内でハードウェア的に繋ぎ直すことで対応する。
【０１５２】
具体的には、３相スイッチ整流器１００ｊは、スイッチボックス６０ｉ（図２参照）に代えて、図６に示すようなスイッチボックス６０ｊを備える。スイッチボックス６０ｊは、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４と複数の出力側端子Ｒ〜Ｔとの間の電気的な接続を切り替える。
【０１５３】
より具体的には、スイッチボックス６０ｊは、スイッチＳＷ２，ＳＷ３に代えて、スイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊを有する。
【０１５４】
スイッチ（第２のスイッチ）ＳＷ２ｊは、入力側端子（第２の入力側端子）Ｌ２と出力側端子（第２の出力側端子）Ｓ、出力側端子（第３の出力側端子）Ｔ、及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ２ｊは、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態と入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１５５】
例えば、スイッチＳＷ２ｊは、端子Ｔ２０〜Ｔ２３を有する。端子Ｔ２０は、入力側端子Ｌ２に電気的に接続されている。端子Ｔ２１は、出力側端子Ｓに電気的に接続されている。端子Ｔ２２は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。端子Ｔ２３は、出力側端子Ｔに電気的に接続されている。スイッチＳＷ２ｊは、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ２０が端子Ｔ２１に接続された状態と端子Ｔ２０が端子Ｔ２２に接続された状態と端子Ｔ２０が端子Ｔ２３に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ２ｊは、入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態と入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１５６】
スイッチ（第３のスイッチ）ＳＷ３ｊは、入力側端子（第３の入力側端子）Ｌ３と出力側端子（第２の出力側端子）Ｓ、出力側端子（第３の出力側端子）Ｔ、及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ３ｊは、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｔに接続した状態と入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態と入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｓに接続した状態とを切り替える。
【０１５７】
例えば、スイッチＳＷ３ｊは、端子Ｔ３０〜Ｔ３３を有する。端子Ｔ３０は、入力側端子Ｌ３に電気的に接続されている。端子Ｔ３１は、出力側端子Ｔに電気的に接続されている。端子Ｔ３２は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。端子Ｔ３３は、出力側端子Ｓに電気的に接続されている。スイッチＳＷ３ｊは、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ３０が端子Ｔ３１に接続された状態と端子Ｔ３０が端子Ｔ３２に接続された状態と端子Ｔ３０が端子Ｔ３３に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ３は、入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｔに接続した状態と入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態と入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｓに接続した状態とを切り替える。
【０１５８】
また、コントローラ２００ｉによる切り替え部６３ｊの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の制御が、図７に示すように、次の点で実施の形態１と異なる。
【０１５９】
ステップＳ２５ｉにおいて、コントローラ２００ｉは、スイッチボックス６０ｉにおいて、ステップＳ２４で特定された入力側端子がＮ相出力側端子Ｎに電気的に接続されるように繋ぎ直させるが、他の入力側端子については仮に接続しておく。
【０１６０】
例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ４をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、スイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊが入力側端子Ｌ２，Ｌ３をデフォルトの出力側端子Ｓ，Ｔに接続するように切り替える。
【０１６１】
ステップＳ３３ｉにおいて、コントローラ２００ｉは、ステップＳ３２で特定された結果に応じて、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４及び複数の出力側端子Ｒ〜Ｔの間の電気的に接続の繋ぎ直しを行う。
【０１６２】
例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔが接続されているものと特定されれば、コントローラ２００ｉは、図８（ａ）に示すようにスイッチボックス６０ｊの各スイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊを制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｊの切り替え部６３ｊは、スイッチＳＷ２ｊが入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｓに接続し、スイッチＳＷ３ｊが入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｔに接続した状態に維持する。
【０１６３】
なお、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電圧位相が互いに対称であることを考慮すると、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にＳ相端子ＰＳｓ、Ｔ相端子ＰＳｔ、Ｒ相端子ＰＳｒが接続された場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にＴ相端子ＰＳｔ、Ｒ相端子ＰＳｒ、Ｓ相端子ＰＳｓが接続された場合についても、図８（ａ）の構成で対応することができる。
【０１６４】
あるいは、例えば、３つの入力側端子がＬ１〜Ｌ３である場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｔ相端子ＰＳｔ、Ｓ相端子ＰＳｓが接続されているものと特定されれば、コントローラ２００ｉは、Ｓ相とＴ相とが逆に接続されているものとして、図８（ｂ）に示すようにスイッチボックス６０ｊの各スイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊを制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｊの切り替え部６３ｊは、スイッチＳＷ２ｊが入力側端子Ｌ２を出力側端子Ｔに接続し、スイッチＳＷ３ｊが入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｓに接続するように切り替える。
【０１６５】
なお、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の電圧位相が互いに対称であることを考慮すると、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にＴ相端子ＰＳｔ、Ｓ相端子ＰＳｓ、Ｒ相端子ＰＳｒが接続された場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３にＳ相端子ＰＳｓ、Ｒ相端子ＰＳｒ、Ｔ相端子ＰＳｔが接続された場合についても、図８（ｂ）の構成で対応することができる。
【０１６６】
あるいは、例えば、３つの入力側端子がＬ１，Ｌ３，Ｌ４である場合、入力側端子Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４に、それぞれ、３相交流電源ＰＳのＲ相端子ＰＳｒ、Ｔ相端子ＰＳｔ、Ｓ相端子ＰＳｓが接続されているものと特定されれば、コントローラ２００ｉは、図８（ｃ）に示すようにスイッチボックス６０ｊの各スイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊ，ＳＷ５を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｊの切り替え部６３ｊは、スイッチＳＷ２ｊが入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ３ｊが入力側端子Ｌ３を出力側端子Ｓに接続し、スイッチＳＷ５が入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｔに接続するように切り替える。
【０１６７】
以上のように、実施の形態２では、３相スイッチ整流器１００ｊのスイッチボックス６０ｊにおいて、切り替え部６３ｊが、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４と複数の出力側端子Ｒ〜Ｔとの電気的な接続をさらに切り替える。これにより、３相スイッチ整流器１００ｉの入力側において３相交流電源ＰＳの３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔを誤接続した場合に、３相の端子ＰＳｒ〜ＰＳｔが接続された入力側端子を適正な出力側端子に繋ぎ直すことができる。
【０１６８】
したがって、例えば、スイッチボックス６０ｊの出力側端子Ｒ〜Ｔに複数の機器ＭＣ−１〜ＭＣ−７を接続した場合に、スイッチボックス６０ｊからの出力電力の電力供給先である複数の機器ＭＣ−１〜ＭＣ−７の劣化又は破壊も防止できる。なお、コンプレッサＭＣ−１及び室外ファンＭＣ−７のそれぞれにおけるモータＭとして、例えば、スイッチボックス６０ｊから出力された交流電力で動作するＡＣモータを用いることができる。基板電源ＰＳ２は、例えば、コンバータをさらに有し、スイッチボックス６０ｊから出力された交流電力をコンバータで直流電力に変換することで実施の形態１における基板電源ＰＳ２と同様の動作を実現できる。
【０１６９】
また、実施の形態２では、３相スイッチ整流器１００ｊのスイッチボックス６０ｊにおいて、切り替え部６３ｊがスイッチＳＷ２ｊ，ＳＷ３ｊを有する。スイッチＳＷ２ｊは、入力側端子Ｌ２と出力側端子Ｓ、出力側端子Ｔ、及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ３ｊは、入力側端子Ｌ３と出力側端子Ｓ、出力側端子Ｔ、及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。これにより、複数の入力側端子Ｌ１〜Ｌ４と複数の出力側端子Ｒ〜Ｔとの電気的な接続を切り替えることができる。
【０１７０】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる３相スイッチ整流器１００ｋについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１７１】
実施の形態１では、スイッチボックス６０ｉの切り替え部６３ｉを３極型のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４及び５極型のスイッチＳＷ５を用いて構成しているが、実施の形態３では、スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋにおいて５極型のスイッチを用いずに３極型のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を用いて構成する。
【０１７２】
具体的には、３相スイッチ整流器１００ｋは、スイッチボックス６０ｉ（図２参照）に代えて、図１０に示すようなスイッチボックス６０ｋを備える。スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋは、５極のスイッチＳＷ５（図２参照）に代えて、複数の３極型のスイッチＳＷ６〜ＳＷ８を有する。複数の３極型のスイッチＳＷ６〜ＳＷ８は、スイッチＳＷ４と出力側端子Ｒ〜Ｔ及びＮ相出力側端子Ｎとの間において、カスケード接続されている。
【０１７３】
スイッチ（第６のスイッチ）ＳＷ６は、スイッチ（第４のスイッチ）ＳＷ４とノード（第１のノード）ＮＤ１及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ６は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続した状態と入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態とを切り替える。
【０１７４】
例えば、スイッチＳＷ６は、端子Ｔ６０〜Ｔ６２を有する。端子Ｔ６０は、スイッチＳＷ４を介して入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。端子Ｔ６１は、Ｎ相出力側端子Ｎに電気的に接続されている。端子Ｔ６２は、ノードＮＤ１を介して出力側端子Ｒ〜Ｔに電気的に接続されている。スイッチＳＷ６は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ６０が端子Ｔ６１に接続された状態と端子Ｔ６０が端子Ｔ６２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ６は、入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続した状態と入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１７５】
スイッチ（第７のスイッチ）ＳＷ７は、ノード（第１のノード）ＮＤ１と出力側端子Ｒ及びノード（第２のノード）ＮＤ２との間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ７は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒに接続した状態と入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓ，Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１７６】
例えば、スイッチＳＷ７は、端子Ｔ７０〜Ｔ７２を有する。端子Ｔ７０は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６を介して入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。端子Ｔ７１は、出力側端子Ｒに電気的に接続されている。端子Ｔ７２は、ノードＮＤ２を介して出力側端子Ｓ，Ｔに電気的に接続されている。スイッチＳＷ７は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ７０が端子Ｔ７１に接続された状態と端子Ｔ７０が端子Ｔ７２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ７は、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｒに接続した状態と入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓ，Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１７７】
スイッチ（第８のスイッチ）ＳＷ８は、ノード（第２のノード）ＮＤ２と出力側端子Ｓ及び出力側端子Ｔとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ８は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１７８】
例えば、スイッチＳＷ８は、端子Ｔ８０〜Ｔ８２を有する。端子Ｔ８０は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７を介して入力側端子Ｌ４に電気的に接続されている。端子Ｔ８１は、出力側端子Ｓに電気的に接続されている。端子Ｔ８２は、出力側端子Ｔに電気的に接続されている。スイッチＳＷ８は、コントローラ２００ｉによる制御に従い、端子Ｔ８０が端子Ｔ８１に接続された状態と端子Ｔ８０が端子Ｔ８２に接続された状態とを切り替える。これにより、スイッチＳＷ８は、入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｓに接続した状態と入力側端子Ｌ４を出力側端子Ｔに接続した状態とを切り替える。
【０１７９】
また、図３に示すステップＳ２５におけるスイッチボックス６０ｋの動作が、図１１に示すように実施の形態１と異なる。
【０１８０】
例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ１をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図１１（ａ）に示すようにスイッチボックス６０ｋの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋは、スイッチＳＷ１が入力側端子Ｌ１をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８が入力側端子Ｌ２〜Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。このとき、入力側端子Ｌ４は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７経由で出力側端子Ｒに接続される。
【０１８１】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ２をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図１１（ｂ）に示すようにスイッチボックス６０ｋの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋは、スイッチＳＷ２が入力側端子Ｌ２をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１，ＳＷ３〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８が入力側端子Ｌ１，Ｌ３〜Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。このとき、入力側端子Ｌ４は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ８経由で出力側端子Ｓに接続される。
【０１８２】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ３をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図１１（ｃ）に示すようにスイッチボックス６０ｋの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋは、スイッチＳＷ３が入力側端子Ｌ３をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８が入力側端子Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。このとき、入力側端子Ｌ４は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ８経由で出力側端子Ｔに接続される。
【０１８３】
あるいは、例えば、コントローラ２００ｉは、入力側端子Ｌ４をＮ相端子ＰＳｎが接続された入力側端子として特定した場合、図１１（ｄ）に示すようにスイッチボックス６０ｋの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を制御する。これに応じて、スイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋは、スイッチＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８が入力側端子Ｌ４をＮ相出力側端子Ｎに接続し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が入力側端子Ｌ１〜Ｌ３を出力側端子Ｒ〜Ｔに接続するように切り替える。このとき、入力側端子Ｌ４は、スイッチＳＷ４，ＳＷ６経由でＮ相出力側端子Ｎに接続される。
【０１８４】
以上のように、実施の形態３では、３相スイッチ整流器１００ｋのスイッチボックス６０ｋにおいて、切り替え部６３ｋがスイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を有する。スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ４とノードＮＤ１及びＮ相出力側端子Ｎとの間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ７は、ノードＮＤ１と出力側端子Ｒ及びノードＮＤ２との間に電気的に接続されている。スイッチＳＷ８は、ノードＮＤ２と出力側端子Ｓ及び出力側端子Ｔとの間に電気的に接続されている。これにより、５極型のスイッチを用いずに３極型のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８を用いてスイッチボックス６０ｋの切り替え部６３ｋを構成できるので、例えば、３極型のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４，ＳＷ６〜ＳＷ８のそれぞれを汎用のスイッチで構成でき、スイッチボックス６０ｋを低コストで構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
以上のように、本発明にかかる３相スイッチ整流器は、エアコン室外機、電気自動車の充電器等の３相交流を電源とするコンデンサインプット型整流器を有する電気機器に有用である。
【符号の説明】
【０１８６】
２  直流リアクトル
３  双方向スイッチ回路
４  全波整流回路
５  スイッチングパターン発生器
６  駆動回路
７  制御部
８  ３相リアクトル
９  入力コンデンサ
１０  コンデンサ
１１  パターン信号発生器
１２  電圧設定器
１３  相電圧判別器
１４Ｒ〜１４Ｔ  コンパレータ
１５Ｒ〜１５Ｔ  コンパレータ
１６Ｒ〜１６Ｔ  ＡＮＤ回路
１７Ｒ〜１７Ｔ  ＡＮＤ回路
１８Ｒ〜１８Ｔ  ＡＮＤ回路
１９Ｒ〜１９Ｔ  ＯＲ回路
４０Ｒ、４０Ｓ、４０Ｔ  コンパレータ
４１Ｒ、４１Ｓ、４１Ｔ  ＡＮＤ回路
４２Ｒ、４２Ｓ、４２Ｔ  ＡＮＤ回路
４３Ｒ、４３Ｓ、４３Ｔ  ＮＯＲ回路
６０ｉ、６０ｊ、６０ｋ  スイッチボックス
６３ｉ、６３ｊ、６３ｋ  切り替え部
７２  パワーモジュール電源回路
１００、１００ｉ、１００ｊ、１００ｋ  ３相スイッチ整流器
１０１、１０１ｉ  筐体
２００ｉ  コントローラ
ＭＣ、ＭＣ’、ＭＣ−１〜ＭＣ−７  機器
ＳＥ、ＳＥ１〜ＳＥ３  スイッチング素子
ＳＷ１〜ＳＷ８  スイッチ
【図１】
2015070766.tif 000003
【図２】
2015070766.tif 000004
【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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