(57)【要約】【課題】昇圧性能が高く、エネルギ効率の低下を抑制可能な昇圧回路等を提供する。【解決手段】ブリッジ形に接続されたダイオードＤ１〜Ｄ４を有し、交流電源４０から配線ｃ１，ｃ２を介して入力される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路から入力される電圧を平滑化するコンデンサ１０１と、配線ｃ１，ｃ２に設けられる昇圧用のリアクトルＬ１，Ｌ２と、交流電源４０を介してリアクトルＬ１，Ｌ２を短絡接続するか否かを切り替えるスイッチ１０２及び短絡制御部１０５と、前記短絡接続が行われていない状態で、交流電源４０からの電流がリアクトルＬ１，Ｌ２の一方をバイパスして通流可能となるように配置されるダイオードＤ５，Ｄ６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブリッジ形に接続された複数の整流素子を有し、交流電源から配線を介して入力される交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路に接続され、当該整流回路から入力される電圧を平滑化する平滑部と、
それぞれの前記配線に設けられる昇圧用のリアクトルと、
前記交流電源を介して前記リアクトル同士を短絡接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部による前記短絡接続が行われていない状態で、前記交流電源からの電流が前記リアクトルの一方をバイパスして通流可能となるように配置されるバイパス部と、を備え、
前記バイパス部は、
前記リアクトルよりも前記交流電源側における前記配線と、前記平滑部の正側と、に接続されるか、
又は、
前記リアクトルよりも前記交流電源側における前記配線と、前記平滑部の負側と、に接続されること
を特徴とする昇圧回路。
【請求項２】
前記スイッチ部は、
一方側に向かう電流の流れを許容することで前記短絡接続を行う第１のスイッチング素子と、
前記交流電源から前記第１のスイッチング素子に向かう電流が前記一方側に流れるように整流する整流部と、を有すること
を特徴とする請求項１に記載の昇圧回路。
【請求項３】
前記整流回路において前記平滑部の正側に接続される二つの前記整流素子、又は、前記平滑部の負側に接続される二つの前記整流素子は、第２のスイッチング素子であり、
前記スイッチ部は、それぞれの前記第２のスイッチング素子をオン状態にすることで前記短絡接続を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の昇圧回路。
【請求項４】
前記スイッチ部は、
前記短絡接続を行った後、前記交流電源の電圧の極性に応じて、前記第２のスイッチング素子の一方をオフに切り替えることで、それぞれの前記リアクトルによって昇圧を行うこと
を特徴とする請求項３に記載の昇圧回路。
【請求項５】
前記スイッチ部は、
前記交流電源の電圧の半周期において、前記短絡接続及び前記昇圧のサイクルを１回又は複数回実行すること
を特徴とする請求項４に記載の昇圧回路。
【請求項６】
前記スイッチ部は、
前記平滑部に出力される電圧の昇圧が不要である場合、前記交流電源からの電流が前記バイパス部を介して流れるように、前記交流電源の電圧の極性に応じて前記第２のスイッチング素子のオン／オフを制御すること
を特徴とする請求項３に記載の昇圧回路。
【請求項７】
複数の前記整流素子及び前記バイパス部のうち、一部又は全部は第３のスイッチング素子であり、
前記スイッチ部は、
前記平滑部に出力される電圧の昇圧を行う場合、前記交流電源を介して前記リアクトル同士を短絡接続した後、それぞれの前記リアクトルを介して電流が流れるように前記第３のスイッチング素子のオン／オフを制御し、
前記平滑部に出力される電圧の昇圧が不要である場合、前記交流電源からの電流が前記バイパス部を介して流れるように、前記第３のスイッチング素子のオン／オフを制御すること
を特徴とする請求項１に記載の昇圧回路。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の昇圧回路と、
圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、が冷媒配管を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路と、
前記圧縮機を駆動するモータと、
前記昇圧回路から入力される直流電圧を交流電圧に変換し、当該交流電圧を前記モータに出力するインバータ回路と、
を備えることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路、及びこれを備える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電製品等のエネルギ効率の指標としてＡＰＦ（Annual Performance Factor）が重視されている。なお、ＡＰＦとは、所定の規格に基づく環境下で家電製品等を一年間運転した場合の運転効率であり、通年エネルギ消費効率とも呼ばれる。
【０００３】
例えば、空気調和機において、圧縮機のモータを低速回転域で駆動する時間は、高速回転域で駆動する時間よりも長い。したがって、前記したＡＰＦを高くすることを目的として、圧縮機のモータの低速回転域でエネルギ効率が高くなるように空気調和機の電力変換器や制御装置が設計されている。
【０００４】
このように、モータの低速回転域でエネルギ効率が高くなるように電力変換器等を設計した場合、モータの高速回転域で誘起電圧が発生しやくなる。このような誘起電圧の発生を考慮し高速回転域で高電圧化を図るために、昇圧回路を用いて大きな直流電圧を生成する技術が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、交流電源又は整流手段からリアクトルを介して流れる短絡電流を制御するスイッチ手段と、このスイッチ手段の動作パルスを制御する制御手段と、を備えた直流電源装置について記載されている。前記したスイッチ手段をオン／オフすることで、交流電源からリアクトルを介して流れる短絡電流を制御し、昇圧動作を行うようになっている。
【０００６】
また、特許文献２には、交流電源と整流回路とを接続する配線に設けられたリアクトルと、整流回路のアノードコモンとなるダイオードの２素子に並列接続されたスイッチング素子を有する短絡回路と、を備える電力変換装置について記載されている。前記したスイッチング素子をオン／オフすることで、交流電源からリアクトルを介して流れる短絡電流を制御し、昇圧動作を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０４５８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載の技術では、交流電源に接続される１個のリアクトルによって昇圧動作を行う構成になっているが、さらなる高電圧化を図るためにリアクトルのインダクタンス値を大きくする（つまり、巻数を増やす）ことが考えられる。このような場合、体積・コスト等の制約から、通常、比較的細い巻線が用いられる。そうすると、リアクトルの抵抗値も大きくなって導通損失が増加するため、エネルギ効率の低下を招いてしまう。
つまり、特許文献１，２に記載の技術では、モータの高速回転域（高入力時）の昇圧性能と、低速回転域（低入力時）のエネルギ効率と、がトレードオフの関係になっている。
【０００９】
そこで、本発明は、昇圧性能が高く、エネルギ効率の低下を抑制可能な昇圧回路等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明に係る昇圧回路は、ブリッジ形に接続された複数の整流素子を有し、交流電源から配線を介して入力される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路に接続され、当該整流回路から入力される電圧を平滑化する平滑部と、それぞれの前記配線に設けられる昇圧用のリアクトルと、前記交流電源を介して前記リアクトル同士を短絡接続するか否かを切り替えるスイッチ部と、前記スイッチ部による前記短絡接続が行われていない状態で、前記交流電源からの電流が前記リアクトルの一方をバイパスして通流可能となるように配置されるバイパス部と、を備え、前記バイパス部は、前記リアクトルよりも前記交流電源側における前記配線と、前記平滑部の正側と、に接続されるか、又は、前記リアクトルよりも前記交流電源側における前記配線と、前記平滑部の負側と、に接続されることを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、昇圧性能が高く、エネルギ効率の低下を抑制可能な昇圧回路等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る昇圧回路を備える空気調和機のシステム構成図である。
【図２】（ａ）は、モータに入力される電圧及び電流と、モータの回転速度と、の関係を示す説明図であり、（ｂ）は、モータの出力トルクと、モータの回転速度と、の関係を示す説明図である。
【図３】昇圧回路を備えるモータ駆動装置の構成図である。
【図４】高入力時において昇圧回路で短絡動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図５】高入力時において昇圧回路で昇圧・整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図６】低入力時において昇圧回路で整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例に係る昇圧回路の構成図である。
【図８】本発明の第１実施形態の別の変形例に係る昇圧回路の構成図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る昇圧回路の構成図である。
【図１０】高入力時において昇圧回路で短絡動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図１１】高入力時において昇圧回路で昇圧・整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図１２】低入力時において昇圧回路で整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る昇圧回路と、比較例２に係る昇圧回路と、において、整流動作時における電流の時間的変化を示すシミュレーション結果である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る昇圧回路、及び、比較例２に係る昇圧回路の導通損失を示すグラフである。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る昇圧回路、及び、比較例２に係る昇圧回路において、モータの回転速度に対するモータ駆動装置の効率を示す説明図である。
【図１６】本発明の第２実施形態の変形例に係る昇圧回路の構成図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の別の変形例に係る昇圧回路の構成図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る昇圧回路の構成図である。
【図１９】比較例１に係る昇圧回路の構成図である。
【図２０】別の比較例２に係る昇圧回路の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、本実施形態に係る昇圧回路を備える空気調和機のシステム構成図である。
空気調和機Ｐは、リモコンＲｅから受信する信号に応じて、室内（被空調空間）を空調する装置である。空気調和機Ｐは、圧縮機２１と、四方弁２２と、モータ２３と、モータ駆動装置２４と、室外熱交換器２５と、室外ファン２６と、膨張弁２７と、室内熱交換器２８と、室内ファン２９と、制御装置３０ａ，３０ｂと、を備えている。
【００１４】
図１に示すように、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２５、膨張弁２７、及び室内熱交換器２８が冷媒配管Ｈを介して環状に順次接続されることで、空気調和機Ｓの冷媒回路Ｇが構成されている。
【００１５】
圧縮機２１は、四方弁２２を介して流入する冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒にして吐出する装置である。
四方弁２２は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒配管Ｈを介して流れる冷媒の向きを切り替えるための弁である。なお、図１に示す実線矢印は、冷房運転時において冷媒が流れる向きを表している（暖房運転時には逆向きになる）。
【００１６】
モータ２３は、圧縮機２１を駆動する電動機（例えば、同期モータ）であり、圧縮機２１に連結されている。
モータ駆動装置２４は、交流電源４０（図３参照）から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいて三相交流電圧に変換する。そして、モータ駆動装置２４は、この三相交流電圧をモータ２３に出力する。これによって、モータ２３の電機子（図示せず）で回転磁界を発生させ、回転子（図示せず）を回転させるようになっている。
【００１７】
モータ駆動装置２４は、本実施形態に係る昇圧回路１００（図３参照）と、インバータ回路２００（図３参照）と、を有している。なお、昇圧回路１００及びインバータ回路２００については後記する。
【００１８】
図２（ａ）はモータに入力される電圧及び電流と、モータの回転速度と、の関係を示す説明図であり、図２（ｂ）はモータの出力トルクと、モータの回転速度と、の関係を示す説明図である。
なお、図２（ａ）の横軸はモータ２３の回転速度であり、縦軸はモータ２３に入力される電圧及び電流である。図２（ｂ）の横軸はモータ２３の回転速度であり、縦軸はモータ２３の出力トルクである。
【００１９】
図２（ａ）、（ｂ）の実線で示すように、モータ２３の回転速度を上昇させる過程で、モータ２３に入力される電圧が供給可能電圧Ｖ０（回転速度：Ｎ１）に達する。さらに、弱め界磁制御等に基づいてモータ２３の電流を大きくする過程で、モータ２３の出力トルクが出力トルク限界τ０（回転速度：Ｎ２）に達する。ちなみに、図２（ａ）に示す供給可能電圧Ｖ０の大きさは、後記する昇圧回路１００（図３参照）から出力される直流電圧の大きさに対応している。
【００２０】
ところで、モータ２３が低速回転域で高効率となるように設計されている場合、前記したように誘起電圧が発生しやすくなる。したがって、図２（ａ）の破線で示すように、モータ２３の回転速度を上昇させる際に大きな電圧を要し、その分だけ供給可能電圧Ｖ０に達する回転速度Ｎ１Aが小さくなってしまう（Ｎ１A＜Ｎ１）。
【００２１】
本実施形態では、後記する昇圧回路１００（図３参照）によって昇圧を行うことで、モータ２３への供給可能電圧を引き上げるようにした。図２（ａ）の破線で示す例では、モータ２３への供給可能電圧が電圧値Ｖ１（回転速度：Ｎ１）になっており、高速回転域でも実線（高速回転域で高効率となる構成）の場合と同等の性能が確保されている。
【００２２】
再び、図１に戻って説明を続ける。室外熱交換器２５は、室外ファン２６から送られてくる外気と冷媒との熱交換を行う熱交換器である。室外ファン２６は、ファンモータ２６ａの駆動によって室外熱交換器２５に外気を送り込むファンである。
膨張弁２７は、室外熱交換器２５又は室内熱交換器２８から流入する冷媒を減圧するための弁である。室内熱交換器２８は、室内ファン２９から送られてくる室内空気と冷媒との熱交換を行う熱交換器である。室内ファン２９は、ファンモータ２９ａの駆動によって吸引した室内空気を室内熱交換器２８に送り込むファンである。
【００２３】
制御装置３０ａは、室内機Ｉｕに設置されており、リモコンＲｅから受信する信号に応じて、膨張弁２７及びファンモータ２９ａに指令信号を出力する。また、制御装置３０ａは、通信線を介して室外機Ｏｕの制御装置３０ｂとの間で通信を行う。
制御装置３０ｂは、室外機Ｏｕに設置されており、室内機Ｉｕの制御装置３０ａから受信する信号に応じて、四方弁２２、モータ駆動装置２４、及びファンモータ２６ａに指令信号を出力する。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る昇圧回路を備えるモータ駆動装置の構成図である。モータ駆動装置２４は、交流電源４０から入力される交流電圧の整流及び昇圧を行う昇圧回路１００と、昇圧回路１００から入力される直流電圧を三相交流電圧に変換するインバータ回路２００と、を有している。
【００２５】
＜昇圧回路の構成＞
昇圧回路１００は、交流電源４０から入力される交流電圧を整流し、整流した電圧をコンデンサ１０１によって平滑化することで直流電圧を生成する電力変換器である。また、昇圧回路１００は、リアクトルＬ１，Ｌ２に蓄えた磁気エネルギを放出することで昇圧を行う機能も有している。
図３に示すように、昇圧回路１００は、整流回路（ダイオードＤ１〜Ｄ４）と、コンデンサ１０１と、リアクトルＬ１，Ｌ２と、スイッチ１０２と、電圧検出器１０３，１０４と、短絡制御部１０５と、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６と、を有している。
【００２６】
（整流回路）
整流回路は、交流電源４０から配線ｃ１，ｃ２を介して入力される交流電圧を全波整流する回路であり、ブリッジ形に接続された４個のダイオードＤ１〜Ｄ４（整流素子）を有している。
ダイオードＤ２のカソードは、ダイオードＤ１のアノードに接続され、その接続点Ｋ１は配線ｃ１を介して交流電源４０に接続されている。なお、配線ｃ１は、一端が交流電源４０に接続され、他端が前記した接続点Ｋ１に接続されている。
ダイオードＤ４のカソードは、ダイオードＤ３のアノードに接続され、その接続点Ｋ２は配線ｃ２を介して交流電源４０に接続されている。なお、配線ｃ２は、一端が交流電源４０に接続され、他端が前記した接続点Ｋ２に接続されている。
【００２７】
ダイオードＤ１のカソードと、ダイオードＤ３のカソードと、は互いに接続され、その接続点Ｋ３はコンデンサ１０１の正側に接続されている。ダイオードＤ２のアノードと、ダイオードＤ４のアノードと、は互いに接続され、その接続点Ｋ４はコンデンサ１０１の負側に接続されている。
【００２８】
（コンデンサ）
コンデンサ１０１（平滑部）は、整流回路（ダイオードＤ１〜Ｄ４）から入力される電圧を平滑化する機能を有している。前記したように、コンデンサ１０１の正側はダイオードＤ１，Ｄ３のカソードに接続され、負側はダイオードＤ２，Ｄ４のアノードに接続されている。
【００２９】
（リアクトル）
リアクトルＬ１，Ｌ２は、交流電源４０から供給される電力を磁気エネルギとして蓄え、さらにこの磁気エネルギを放出することで昇圧を行う機能を有している。図３に示すように、リアクトルＬ１は配線ｃ１に設けられ、リアクトルＬ２は配線ｃ２に設けられている。
詳細については後記するが、スイッチ１０２が閉状態になった場合、交流電源４０から供給される電力がリアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギとして蓄えられる（図４参照）。その後にスイッチ１０２が開状態に切り替えられた場合、リアクトルＬ１，Ｌ２から磁気エネルギが放出される（図５参照）。その結果、交流電源４０から出力される電圧にリアクトルＬ１，Ｌ２の電圧が上乗せされ（つまり、昇圧され）、昇圧された電圧が平滑用のコンデンサ１０１に出力される。
【００３０】
（スイッチ）
スイッチ１０２（スイッチ部）は、交流電源４０を介してリアクトルＬ１，Ｌ２同士を短絡接続するか否かを切り替える機能を有し、配線ｃ３に設けられている。ここで、短絡接続とは、スイッチ１０２を閉状態にすることで、交流電源４０から供給される電流がコンデンサ１０１を介することなくリアクトルＬ１，Ｌ２に流れるようにすることを意味している（図４参照）。
【００３１】
図３に示すように、リアクトルＬ１が設けられた配線ｃ１と、スイッチ１０２が設けられた配線ｃ３と、は接続点Ｋ１を介して接続されている。また、リアクトルＬ２が設けられた配線ｃ２と、スイッチ１０２が設けられた配線ｃ３と、は接続点Ｋ２を介して接続されている。スイッチ１０２が閉状態になると、交流電源４０、リアクトルＬ１、スイッチ１０２、及びリアクトルＬ２が、環状に順次接続される（図４参照）。
なお、スイッチ１０２の開閉は、後記する短絡制御部１０５から入力される指令信号に従って行われる。
【００３２】
（電圧検出器）
電圧検出器１０３は、交流電源４０の電圧値（つまり、交流電圧）を検出するものであり、配線ｃ１，ｃ２に接続されている。電圧検出器１０３は、検出した交流電圧の値を短絡制御部１０５に出力する。
電圧検出器１０４は、コンデンサ１０１の電圧（つまり、直流電圧）を検出するものであり、コンデンサ１０１の正側及び負側に接続されている。電圧検出器１０４は、検出した直流電圧の値を短絡制御部１０５に出力する。
【００３３】
（短絡制御部）
短絡制御部１０５（スイッチ部）は、電圧検出器１０３，１０４の検出結果と、モータ２３の回転速度指令値と、に基づいて、スイッチ１０２を開閉する機能を有している。なお、モータ２３の回転速度指令値は、現時点での室温や設定温度に基づいて室外機Ｏｕの制御装置３０ｂ（図１参照）で生成され、さらに短絡制御部１０５に出力される。
【００３４】
例えば、モータ２３の回転速度指令値が所定値以上であり、モータ２３の駆動に高電圧を要する場合（高入力時）、短絡制御部１０５は交流電源４０の半周期の間に短絡動作と整流・昇圧動作とを交互に行う。
前記した「短絡動作」とは、スイッチ１０２を閉状態にしてリアクトルＬ１，Ｌ２同士を短絡接続し（図４参照）、交流電源４０から供給される交流電力でリアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギを蓄える動作を意味している。
また、「整流・昇圧動作」とは、スイッチ１０２を開状態にすることで（図５参照）、ダイオードＤ１〜Ｄ４によって交流電圧（磁気エネルギの放出で昇圧された電圧）を全波整流し、整流された電圧をコンデンサ１０１に出力する動作を意味している。
【００３５】
また、モータ２３の回転速度指令値が所定値未満であり、モータ２３の駆動に高電圧を要しない場合（低入力時）、短絡制御部１０５はスイッチ１０２を開状態で維持する（図６参照）。つまり、短絡制御部１０５は、前記した昇圧動作を行わずに整流動作のみを行う。なお、各動作の詳細については後記する。
【００３６】
（ダイオード）
バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６（バイパス部）は、前記した短絡接続が行われない低入力時に、交流電源４０からの電流がリアクトルＬ１，Ｌ２の一方をバイパスするように配置されている（図６参照）。
すなわち、ダイオードＤ５のアノードは、リアクトルＬ１よりも交流電源４０側における配線ｃ１に接続されている。ダイオードＤ５のカソードは、コンデンサ１０１の正側に接続されている。
ダイオードＤ６のアノードは、リアクトルＬ２よりも交流電源４０側における配線ｃ２に接続されている。ダイオードＤ６のカソードは、コンデンサ１０１の正側に接続されている。
【００３７】
前記した整流動作のみを行う低入力時、短絡制御部１０５によってスイッチ１０２が開状態で維持される（図６参照）。そうすると、交流電源４０からの電流がダイオードＤ５，Ｄ６を介して流れ、リアクトルＬ１，Ｌ２の一方をバイパスする（図６参照）。これによって、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方を介して電流が流れる場合と比較して導通損失を低減し、高効率化を図ることができる。
【００３８】
＜インバータ回路の構成＞
図３に示すインバータ回路２００は、コンデンサ１０１を介して入力される直流電圧を三相交流電圧に変換し、この三相交流電圧をモータ２３に出力する電力変換器である。インバータ回路２００は、スイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２と、ダイオードＤ７〜Ｄ１２と、インバータ制御部２０１と、を備えている。
【００３９】
図３に示すように、スイッチング素子Ｓ７，Ｓ８を備える第１レグと、スイッチング素子Ｓ９，Ｓ１０を備える第２レグと、スイッチング素子Ｓ１１，Ｓ１２を備える第３レグと、が互いに並列接続されている。また、それぞれのスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２には、転流による破壊を防止するための還流ダイオードＤ１１〜Ｄ１６が逆並列に接続されている。
【００４０】
詳細な説明は省略するが、インバータ制御部２０１から入力されるＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２のオン／オフを切り替えることで、配線ｕ，ｖ，ｗを介してモータ２３の電機子に三相交流電圧が入力される。これによってモータ２３の電機子で回転磁界が発生し、回転子（図示せず）でトルクを発生させるようになっている。
【００４１】
＜高入力時：短絡動作＞
例えば、空気調和機Ｐ（図１参照）の冷房運転の開始時、リモコンＲｅから送信される設定温度に対して室温が高くなっていることが多い。このような場合、制御装置３０ｂは、圧縮機２１に連結されたモータ２３を高速回転させ、冷媒配管Ｈを通流する冷媒の流量を大きくする。前記したように、モータ２３の回転速度指令値は、制御装置３０ｂ（図１参照）から短絡制御部１０５（図３参照）に入力される。
【００４２】
モータ２３の回転速度指令値が所定値以上である高入力時、短絡制御部１０５はコンデンサ１０１から出力される直流電圧の目標値を、モータ２３の低速回転時よりも高い値に設定する。そして、短絡制御部１０５は、電圧検出器１０４から入力される直流電圧が前記した目標値となるように、短絡動作と（図４参照）、昇圧・整流動作（図５参照）と、を時間的に交互に実行する。
【００４３】
図４は、高入力時において昇圧回路で短絡動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。なお、図４では、インバータ回路２００及びモータ２３の図示を省略した（以下の図５等についても同様）。
【００４４】
例えば、電圧検出器１０４から入力される直流電圧の値が所定の目標値に達していない場合、短絡制御部１０５は、スイッチ１０２を閉状態に切り替えて短絡動作を開始する。そして、短絡制御部１０５は、電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性に基づき、交流電圧の半周期当たりで１回又は複数回、スイッチ１０２の開閉を行う。前記したように、スイッチ１０２が閉状態のときに「短絡動作」が行われてリアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギが蓄えられ（図４参照）、スイッチ１０２が開状態のときに「昇圧・整流動作」が行われる（図５参照）。
【００４５】
図４に示すようにスイッチ１０２が閉状態になると、リアクトルＬ１，Ｌ２同士がスイッチ１０２を介して短絡接続され、交流電源４０からリアクトルＬ１，Ｌ２に短絡電流が流れる。
すなわち、図４の実線矢印で示すように、交流電源４０からの正の電流が、リアクトルＬ１、スイッチ１０２、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。また、図４の破線矢印で示すように、交流電源４０からの負の電流が、前記した向きとは逆向きに流れる。これによってリアクトルＬ１，Ｌ２の両方に磁気エネルギが蓄えられる。
【００４６】
＜高入力時：昇圧・整流動作＞
図５は、高入力時において昇圧回路で昇圧・整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。スイッチ１０２を閉状態から開状態に切り替えると、前記した短絡動作中に蓄えられていた磁気エネルギによって、リアクトルＬ１，Ｌ２で（Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）の電圧が発生する。なお、前記した「Ｌ」はリアクトルＬ１，Ｌ２のインダクタンスであり、「ｄＩ／ｄｔ」は電流の時間微分値である。
【００４７】
スイッチ１０２が開状態に切り替えられるとリアクトルＬ１で電圧が発生し、接続点Ｋ１の電位がコンデンサ１０１の正側の電位よりも高くなる。同様に、リアクトルＬ２でも電圧が発生し、接続点Ｋ２の電位がコンデンサ１０１の負側の電位よりも低くなる。
その結果、図５の実線矢印で示すように、交流電源４０からの正の電流が、リアクトルＬ１、ダイオードＤ１、コンデンサ１０１、ダイオードＤ４、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。また、図５の破線矢印で示すように、交流電源４０からの負の電流が、リアクトルＬ２、ダイオードＤ３、コンデンサ１０１、ダイオードＤ２、及びリアクトルＬ１を介して流れ、交流電源４０に戻る。
【００４８】
このように、モータ２３の回転速度指令値が大きい高入力時には、２個のリアクトルＬ１，Ｌ２によって昇圧し、ダイオードＤ１〜Ｄ４によって整流する。したがって、回転速度指令値に応じた比較的高い直流電圧が、コンデンサ１０１からインバータ回路２００に供給される。
なお、スイッチ１０２を閉状態から開状態に切り替えた直後において、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６に電流が流れることはない。ダイオードＤ５，Ｄ６のアノードの電位は、コンデンサ１０１の正側の電位よりも低いからである。
【００４９】
＜低入力時・整流動作＞
図６は、低入力時において昇圧回路で整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。通常、空気調和機Ｐ（図１参照）の運転開始から時間が経過するにつれて、室温が設定温度に近づいていく。制御装置３０ｂは、例えば、室温と設定温度との差が所定値以下になったとき、前記した高入力時の運転モードから低入力時の運転モードに切り替えて、モータ２３の回転速度指令値を小さくする。これによって、冷媒配管Ｈを通流する冷媒の流量が小さくなる。
【００５０】
モータ２３の回転速度指令値が所定値未満である低入力時には、リアクトルＬ１，Ｌ２を用いて昇圧する必要がない。したがって、短絡制御部１０５は、スイッチ１０２を開状態で維持する。
そうすると、図６の実線矢印で示すように、交流電源４０からの正の電流が、ダイオードＤ５、コンデンサ１０１、ダイオードＤ４、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。また、図５の破線矢印で示すように、交流電源４０からの負の電流が、ダイオードＤ６、コンデンサ１０１、ダイオードＤ２、及びリアクトルＬ１を介して流れ、交流電源４０に戻る。なお、スイッチ１０２が開状態で維持されるため、リアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギは蓄えられていない。
【００５１】
このように、モータ２３の回転速度指令値が小さい低入力時には、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６を介して電流が流れ、リアクトルＬ１，Ｌ２の一方を迂回（バイパス）する。したがって、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方を介して通電する場合と比較して、リアクトルＬ１，Ｌ２で生じる導通損失を低減できる。
【００５２】
＜効果＞
本実施形態に係る昇圧回路１００によれば、高入力時には、スイッチ１０２を閉状態にすることでリアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギを蓄え（図４参照）、さらにスイッチ１０２を開状態に切り替えることで、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方を用いて昇圧を行うことができる。このような動作を交互に繰り返すことで、比較的高い直流電圧をコンデンサ１０１からインバータ回路２００に出力できる。
【００５３】
また、前記した短絡動作（図４参照）と昇圧・整流動作（図５参照）とを交互に繰り返すことで、コンデンサ１０１に入力される電圧と電流の位相を近づけることができ、力率を改善できる。なお、スイッチ１０２を開閉する周期を短くするほど、力率を１に近づけることができる。
【００５４】
また、低入力時にはスイッチ１０２を開状態で維持して整流動作のみを行い、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６を介して電流を流す。これによって、交流電源４０からの電流がリアクトルＬ１，Ｌ２の一方を迂回して流れる（図６参照）。つまり、電流が流れるリアクトルが１個になるため、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方を介して電流が流れる場合と比較して導通損失を低減できる。
【００５５】
図１９は、比較例１に係る昇圧回路の構成図である。図１９に示す比較例１は、図３に示す本実施形態の構成からバイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６を省略した構成になっている。
図１９に示す構成では、低入力時にスイッチ１０２を開状態で維持して整流動作を行う場合、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方に電流が流れる。そうすると、その分だけリアクトルＬ１，Ｌ２で導通損失が発生し、昇圧回路１００Ｍの効率が低くなってしまう。
【００５６】
これに対して本実施形態では、整流動作のみを行う低入力時、リアクトルＬ１，Ｌ２のうち一方のみに（つまり、リアクトルＬ１，Ｌ２に関して時間的に交互に）電流が流れる。したがって、図１９に示す比較例１と比べて高効率で整流動作を行うことができ、ひいては昇圧回路１００を高効率で駆動できる。
【００５７】
すなわち本実施形態によれば、高入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２の両方で昇圧を行うことで高出力化を図り、低入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２の導通損失を低減して高効率化を図ることができる。つまり、高入力時と低入力時とにおいて通電するリアクトルの個数を変えることで、従来技術ではトレードオフになっていた高出力化と高効率化とを両立させることができる。
【００５８】
≪変形例１≫
図７は、第１実施施形態の変形例に係る昇圧回路の構成図である。図７に示す昇圧回路１００Ａは、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６（バイパス部）がコンデンサ１０１の負側に接続されている点が第１実施形態の構成（図３参照）と異なるが、その他の点については第１実施形態と同様である。
【００５９】
ダイオードＤ５のアノードは、コンデンサ１０１の負側に接続されている。ダイオードＤ５のカソードは、リアクトルＬ１よりも交流電源４０側における配線ｃ１に接続されている。
ダイオードＤ６のアノードは、コンデンサ１０１の負側に接続されている。ダイオードＤ６のカソードは、リアクトルＬ２よりも交流電源４０側における配線ｃ２に接続されている。
【００６０】
なお、短絡制御部１０５の動作については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。図７に示す構成でも、第１実施形態と同様の作用・効果が奏される。
【００６１】
≪変形例２≫
図８は、第１実施施形態の別の変形例に係る昇圧回路の構成図である。図８に示す昇圧回路１００Ｂは、第１実施形態で説明したスイッチ１０２（図３参照）に代えて、スイッチング素子Ｓ１０と、ダイオードＤ１５〜Ｄ１８と、を備える点が第１実施形態と異なるが、その他の点については第１実施形態と同様である。
【００６２】
スイッチング素子Ｓ１０（第１のスイッチング素子）は、短絡制御部１０５からオン信号が入力された場合、紙面下側に向かう電流の流れを許容する一方向性の素子である。つまり、スイッチング素子Ｓ１０は、一方側に向かう電流の流れを許容することで短絡接続を行う機能を有している。なお、スイッチング素子Ｓ１０として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。
【００６３】
ダイオードＤ１５〜Ｄ１８（整流部）は、交流電源４０からスイッチング素子Ｓ１０に向かう電流が前記した一方側に流れるように整流するためのものであり、ブリッジ形に接続されている。つまり、交流電源４０からの正の電流がダイオードＤ１５，Ｄ１８を介して流れ、負の電流がダイオードＤ１７，Ｄ１６を介して流れるようになっている。
【００６４】
なお、短絡制御部１０５の動作については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。図８に示す構成を備えることで、スイッチング素子Ｓ１０によって高速でスイッチングを行うことが可能となり、昇圧を行う際の力率をさらに改善できる。
【００６５】
≪第２実施形態≫
第２実施形態に係る昇圧回路１００Ｃ（図９参照）は、ダイオードＤ２，Ｄ４（図３参照）に代えてスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２を備える点と、配線ｃ３（図３参照）及びスイッチ１０２を省略した点と、が第１実施形態と異なるが、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００６６】
図９は、本実施形態に係る昇圧回路の構成図である。スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２（第２のスイッチング素子）は、短絡制御部１０５からの指令に応じてオン／オフを切り替えることでリアクトルＬ１，Ｌ２を短絡接続したり（図１０参照）、昇圧・整流動作を行ったりする機能を有している（図１１、図１２参照）。つまり、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２は、第１実施形態で説明したスイッチ１０２の機能と、ダイオードＤ２，Ｄ４の機能と、を兼ねている。
なお、整流回路が有する「ブリッジ形に接続された複数の整流素子」は、図９に示すダイオードＤ１，Ｄ３と、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２と、を含んで構成される。
【００６７】
スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２として、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いることができる。スイッチング素子Ｓ２１には、転流による破壊を防止するための還流ダイオードＤ２１が逆並列に接続されている（スイッチング素子Ｓ２２についても同様）。
【００６８】
高入力時において短絡制御部１０５は、電圧検出器１０４から入力される直流電圧が所定の目標値となるように、短絡動作と（図１０参照）、昇圧・整流動作（図１１参照）と、を時間的に交互に実行する。
【００６９】
すなわち、短絡制御部１０５は、電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が正である半周期において、スイッチング素子Ｓ２１のオン／オフを１回又は複数回行い、スイッチング素子Ｓ２２をオン状態で維持する。また、短絡制御部１０５は、電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が負ある半周期において、スイッチング素子Ｓ２２をオン状態で維持し、スイッチング素子Ｓ２１のオン／オフを１回又は複数回行う。
なお、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２の両方がオン状態のときに短絡動作が行われる（図１０参照）。スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２のうち一方がオン、他方がオフのときに整流・昇圧動作が行われる（図１１参照）。
【００７０】
＜高入力時：短絡動作＞
図１０は、高入力時において昇圧回路で短絡動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２の両方がオン状態になると、図１０の実線矢印で示すように、交流電源４０からの正の電流が、リアクトルＬ１、スイッチング素子Ｓ２１、スイッチング素子Ｓ２２、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。また、図１０の破線矢印で示すように、交流電源４０からの負の電流が、リアクトルＬ２、スイッチング素子Ｓ２２、スイッチング素子Ｓ２１、及びリアクトルＬ１を介して流れ、交流電源４０に戻る。
このようにしてリアクトルＬ１，Ｌ２の両方に短絡電流が流れ、これらに磁気エネルギが蓄えられる。
【００７１】
＜高入力時：昇圧・整流動作＞
図１１は、高入力時において昇圧回路で昇圧・整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
交流電源４０の交流電圧が正である半周期において、スイッチング素子Ｓ２２をオン状態で維持しつつ、スイッチング素子Ｓ２１がオンからオフに切り替えられた場合、図１１の実線矢印で示すように電流が流れる。すなわち、交流電源４０からの正の電流が、リアクトルＬ１、ダイオードＤ１、コンデンサ１０１、スイッチング素子Ｓ２２、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。
【００７２】
また、交流電源４０の交流電圧が負である半周期において、スイッチング素子Ｓ２１をオン状態で維持しつつ、スイッチング素子Ｓ２２がオンからオフに切り替えられた場合、図１１の破線矢印で示すように電流が流れる。すなわち、交流電源４０からの負の電流が、リアクトルＬ２、ダイオードＤ３、コンデンサ１０１、スイッチング素子Ｓ２１、及びリアクトルＬ１を介して流れ、交流電源４０に戻る。つまり、２個のリアクトルＬ１，Ｌ２によって昇圧しつつ、ダイオードＤ１，Ｄ３及びスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２によって整流が行われる。
【００７３】
＜低入力時・整流動作＞
図１２は、低入力時において昇圧回路で整流動作が行われているときの電流の流れを示す説明図である。
低入力時には昇圧を行う必要がないため、短絡制御部１０５は整流動作のみを行う。すなわち、短絡制御部１０５は、交流電圧の正の半周期においてスイッチング素子Ｓ２１をオフ状態、スイッチング素子Ｓ２２をオン状態にする。そうすると、図１２の実線矢印で示すように、交流電源４０からの正の電流が、ダイオードＤ５、コンデンサ１０１、スイッチング素子Ｓ２２、及びリアクトルＬ２を介して流れ、交流電源４０に戻る。
【００７４】
また、短絡制御部１０５は、交流電圧の負の半周期においてスイッチング素子Ｓ２１をオン状態、スイッチング素子Ｓ２２をオフ状態にする。そうすると、図１２の破線矢印で示すように、交流電源４０からの負の電流が、ダイオードＤ６、コンデンサ１０１、スイッチング素子Ｓ２１、及びリアクトルＬ１を介して流れ、交流電源４０に戻る。
つまり、モータ２３の回転速度指令値が小さい低入力時には、リアクトルＬ１，Ｌ２のうち一方を迂回して電流が流れる。
【００７５】
このように短絡制御部１０５は、昇圧が不要である場合、交流電源４０からの電流がバイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６を介して流れるように、交流電圧の極性に応じてスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２のオン／オフを制御する。
【００７６】
＜効果＞
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、高入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２の両方を用いて昇圧を行い、低入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２のうち一方のみに通電して整流を行うことができる。つまり、高入力時の高出力化と、低入力時での高効率化と、を両立できる。
また、低入力時には整流動作のみを行い、交流電圧の正負が切り替わる場合にのみスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２のオン／オフを切り替える構成になっている。したがって、低入力時においてスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２のスイッチング損失をほとんど発生させることなく、コンデンサ１０１からインバータ回路２００に向けて直流電圧を供給できる。
【００７７】
また、本実施形態では、低入力時においてリアクトルＬ１，Ｌ２の一方のみを介して電流を流すとともに（図１２参照）、オン抵抗の比較的小さいスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）を介して電流を流すことができる。したがって、昇圧回路１００におけるエネルギ損失を低減し、高効率で整流動作を行うことができる。
【００７８】
図２０は、比較例２に係る昇圧回路の構成図である。比較例２に係る昇圧回路１００Ｎは、図９に示す本実施形態の構成からバイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６が省略されている。つまり、高入力時及び低入力時においてリアクトルＬ１，Ｌ２の両方に電流を流す構成になっている。
【００７９】
図１３は、本実施形態に係る昇圧回路（図９参照）と、比較例２に係る昇圧回路（図２０参照）と、において、整流動作時における電流の時間的変化を示すシミュレーション結果である。図１３では、交流電圧の正の半周期においてスイッチング素子Ｓ２１をオフ、スイッチング素子Ｓ２２をオンにしたときに流れる電流の時間的変化を示した。
本実施形態では整流動作時に通電するリアクトルが１個になるため、回路全体のインダクタンスが小さくなる。その結果、図１３の実線で示す本実施形態の方が、破線で示す比較例２よりも電流の振幅値が大きくなっている。
【００８０】
図１４は、本実施形態に係る昇圧回路（図９参照）、及び、比較例２に係る昇圧回路（図２０参照）の導通損失を示すグラフである。
前記したように、電流の振幅値は比較例２よりも本実施形態の方が大きくなっているが、図１４に示すように、導通損失については本実施形態のほうが小さくなっている。これは、本実施形態において整流動作を行う際、リアクトルＬ１，Ｌ２の一方のみに（交互に）電流が流れるため回路全体の抵抗値が小さくなるためである。このように、本実施形態によれば、比較例２よりも高効率で整流動作を行うことができる。
【００８１】
図１５は、本実施形態に係る昇圧回路（図９参照）、及び、比較例２に係る昇圧回路（図２０参照）において、モータの回転速度に対するモータ駆動装置の効率を示す説明図である。
前記したように、本実施形態では、低入力時において比較例２よりも昇圧回路１００の導通損失を低減できる（図１４参照）。したがって、図１５に示すように、低入力時における効率を比較例２よりも高くすることができ、ひいては、空気調和機ＰのＡＰＦ（通年エネルギ消費効率）を大きくすることができる。また、モータ２３の高速回転域では、リアクトルＬ１，Ｌ２の両方で昇圧を行うことで、図２０に示す比較例２と同等の効率を確保できる。
【００８２】
≪変形例３≫
図１６は、本実施形態の変形例に係る昇圧回路の構成図である。図１６に示す昇圧回路１００Ｄは、図１０に示す昇圧回路１００Ｃと比較して、ダイオードＤ２３，Ｄ２４を追加した点が異なるが、その他については第２実施形態と同様である。
図１６に示すダイオードＤ２３は、スイッチング素子Ｓ２１に対して逆並列に接続されている。また、ダイオードＤ２４は、スイッチング素子Ｓ２２に対して逆並列に接続されている。
【００８３】
ダイオードＤ２３を設置することで、仮にスイッチング素子Ｓ２１及び還流ダイオードＤ２１を有する電子部品Ｐ１に不具合が生じた場合でも、ダイオードＤ２３によって電流が流れる経路を確保できる（ダイオードＤ２４についても同様）。つまり、前記した不具合が生じた場合でも、少なくとも整流動作を継続して行うことができる。
【００８４】
≪変形例４≫
図１７は、本実施形態の別の変形例に係る昇圧回路の構成図である。図１７に示す昇圧回路１００Ｅは、第２実施形態で説明したスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２（図９参照）に代えてダイオードＤ２，Ｄ４を設置し、ダイオードＤ１，Ｄ３（図９参照）に代えてスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２（第２のスイッチング素子）を設置した構成になっている。また、バイパス用のダイオードＤ５，Ｄ６がコンデンサ１０１の負側に接続されている点が、第２実施形態の構成と異なっている。
【００８５】
高入力時において短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２をオン状態にすることで短絡動作を行い、リアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギを蓄える。その後、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２の一方（正の半周期ではスイッチング素子Ｓ２１）をオン、他方（正の半周期ではスイッチング素子Ｓ２２）をオフにすることで、昇圧・整流動作を行う。
また、低入力時において短絡制御部１０５は、交流電圧の極性に応じてスイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２の一方をオン、他方をオフとすることで、整流動作のみを行う。
図１７に示す構成でも、第２実施形態（図９参照）と同様の作用・効果が奏される。
【００８６】
≪第３実施形態≫
第３実施形態に係る昇圧回路１００Ｆ（図１８参照）は、第２実施形態で説明した昇圧回路１００Ｃ（図９参照）のダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６に代えて、スイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３６を設置した点が異なるが、その他については第２実施形態と同様である。したがって、主に短絡制御部１０５が行う処理について説明し、第２実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００８７】
図１８は、本実施形態に係る昇圧回路の構成図である。昇圧及び整流を行うためのスイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４（第３のスイッチング素子）、及び、バイパス用のスイッチング素子Ｓ３５，Ｓ３６には、短絡制御部１０５からオン／オフの指令信号が入力されるようになっている。
なお、整流回路が有する「ブリッジ形に接続された複数の整流素子」は、図１８に示すスイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４を含んで構成される。
【００８８】
＜高入力時：短絡動作＞
短絡動作を行う際、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３２，Ｓ３４をオン状態、スイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３６をオフ状態にする。そうすると、第２実施形態で説明した図１０と同様の経路に電流が流れ、リアクトルＬ１，Ｌ２に磁気エネルギが蓄えられる。
【００８９】
＜高入力時：昇圧・整流動作＞
電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が正である場合、短絡制御部１０５は、次のようにして昇圧・整流動作を行う。つまり、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３２をオフに切り替え、スイッチング素子Ｓ３４をオン状態で維持する。また、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３１をオンに切り替え、スイッチング素子Ｓ３３，Ｓ３５、Ｓ３６をオフ状態で維持する。そうすると、図１１に示す実線と同様の経路に電流が流れる。
【００９０】
電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が負である場合、短絡制御部１０５は、次のようにして昇圧・整流動作を行う。つまり、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３４をオフに切り替え、スイッチング素子Ｓ３２をオン状態で維持する。また、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３３をオンに切り替え、スイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３５、Ｓ３６をオフ状態で維持する。そうすると、図１１に示す破線と同様の経路に電流が流れる。
【００９１】
＜低入力時：整流動作＞
電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が正である場合、短絡制御部１０５は、次のようにして整流動作を行う。つまり、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３２をオフ状態とし、スイッチング素子Ｓ３４をオン状態とする。また、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３５をオンに切り替え、スイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３３、Ｓ３６をオフ状態にする。そうすると、図１２に示す実線と同様の経路に電流が流れる。
【００９２】
電圧検出器１０３から入力される交流電圧の極性が負である場合、短絡制御部１０５は、次のようにして整流動作を行う。つまり、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３４をオフ状態とし、スイッチング素子Ｓ３２をオン状態とする。また、短絡制御部１０５は、スイッチング素子Ｓ３６をオンに切り替え、スイッチング素子Ｓ３１，Ｓ３３、Ｓ３６をオフ状態にする。そうすると、図１２に示す破線と同様の経路に電流が流れる。
【００９３】
＜効果＞
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、高入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２の両方を用いて昇圧を行い、低入力時にはリアクトルＬ１，Ｌ２のうち一方のみに通電して整流を行うことができる。つまり、高入力時の高出力化と、低入力時での高効率化と、を両立できる。
また、各スイッチング素子として、例えば、オン抵抗の小さいＭＯＳＦＥＴを用いることで回路全体の導通損失を低減し、昇圧回路１００Ｆの効率を高めることができる。
【００９４】
≪他の変形例≫
以上、本発明に係る昇圧回路１００等について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
各実施形態では、昇圧回路１００等が空気調和機Ｐ（図１参照）に搭載される場合について説明したが、これに限らない。例えば、冷蔵庫、空気圧縮機、ポンプ等、他の機器に昇圧回路１００等を搭載してもよい。
【００９５】
また、第２実施形態では、スイッチング素子Ｓ２１、Ｓ２２としてＭＯＳＦＥＴを用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、スイッチング素子Ｓ２１，Ｓ２２としてバイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ等、他の種類のスイッチング素子を用いてもよい。なお、第３実施形態等についても同様である。
また、各実施形態では、単相の交流電源４０から昇圧回路１００等に交流電力が供給される場合について説明したが、これに限らない。例えば、三相の交流電源（図示せず）から昇圧回路１００等に三相交流電圧が供給される場合にも各実施形態を適用できる。
【００９６】
また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態の変形例（図７参照）と、第３実施形態（図１８参照）と、を組み合わせ、図７に示すダイオードＤ２〜Ｄ６を全てスイッチング素子に置き換えた構成にしてもよい。
また、第３実施形態では、第２実施形態で説明したダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６の全てをスイッチング素子に置き換える構成について説明したが、これに限らない。すなわち、ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６のうち任意のダイオードをスイッチング素子に置き換えた構成にしてもよい。
【００９７】
また、前記した各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加える事も可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００９８】
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００９９】
Ｐ  空気調和機
Ｇ  冷媒回路
２１  圧縮機
２２  四方弁
２３  モータ
２５  室外熱交換器
２７  膨張弁
２８  室内熱交換器
Ｈ  冷媒配管
４０  交流電源
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ  昇圧回路
１０１  コンデンサ（平滑部）
１０２  スイッチ（スイッチ部）
１０３  電圧検出器
１０４  電圧検出器
１０５  短絡制御部（スイッチ部）
２００  インバータ回路
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  ダイオード（整流素子）
Ｄ５，Ｄ６  ダイオード（バイパス部）
Ｄ１５、Ｄ１６，Ｄ１７，Ｄ１８  ダイオード（スイッチ部、整流部）
Ｌ１，Ｌ２  リアクトル
Ｓ１０  スイッチング素子（スイッチ部、第１のスイッチング素子）
Ｓ２１，Ｓ２２  スイッチング素子（整流素子、第２のスイッチング素子）
Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４  スイッチング素子（整流素子、第３のスイッチング素子）
Ｓ３５，Ｓ３６  スイッチング素子（バイパス部）
ｃ１，ｃ２  配線
【図１】
2015211488.tif 000003
【図２】
2015211488.tif 000004
【図３】
2015211488.tif 000005
【図４】
2015211488.tif 000006
【図５】
2015211488.tif 000007
【図６】
2015211488.tif 000008
【図７】
2015211488.tif 000009
【図８】
2015211488.tif 000010
【図９】
2015211488.tif 000011
【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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