(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管の外側に配置された励磁コイルに対して、励磁回路から励磁電流を供給することにより、当該測定管内を流れる流体を励磁し、当該測定管に配置された一対の電極から、前記励磁により当該流体に発生した前記励磁コイルからの磁界と直交する起電力を検出し、この起電力に基づき当該流体の流量値を測定する電磁流量計で用いられる前記励磁回路であって、
前記電源電位から定電圧電位を生成する電圧レギュレータと、
励磁周波数を持つパルス信号からなる励磁信号に基づいて、前記定電圧電位から電流入力端子を介して電流出力端子へ流れる入力電流を、前記励磁コイルの一端または他端へ前記励磁電流として切り替えて供給する切替回路と、
前記励磁コイルの一端および他端に交互に発生する逆起電圧を、それぞれ対応する第１の容量素子または第２の容量素子へ充電し、前記励磁信号に基づいて、前記第１の容量素子から前記一端へ、または前記第２の容量素子から前記他端へ、放電電流を交互に供給する充放電回路と
を備え、
前記充放電回路は、前記第１の容量素子または前記第２の容量素子のいずれか一方から前記放電電流を供給している際、前記第１の容量素子または前記第２の容量素子のいずれか他方へ、前記電源電位を充電する
ことを特徴とする励磁回路。
【請求項２】
請求項１に記載の励磁回路において、
前記充放電回路は、
アノード端子が前記励磁コイルの一端に接続され、カソード端子が前記第１の容量素子に接続された第１のダイオードと、
一方の接点端子が前記第１の容量素子に接続され、他方の接点端子が前記励磁コイルの一端に接続されて、前記励磁信号に基づいてオン／オフ動作する第１の放電スイッチ回路と、
一方の接点端子に前記電源電位が供給され、他方の接点端子が前記第１の容量素子に接続されて、前記第１の放電スイッチ回とは逆位相でオン／オフ動作する第１の充電スイッチ回路と、
アノード端子が前記励磁コイルの他端に接続され、カソード端子が前記第２の容量素子に接続された第２のダイオードと、
一方の接点端子が前記第２の容量素子に接続され、他方の接点端子が前記励磁コイルの他端に接続されて、前記第１の放電スイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第２の放電スイッチ回路と、
一方の接点端子に前記電源電位が供給され、他方の接点端子が前記第２の容量素子に接続されて、前記第１の放電スイッチ回路と同位相でオン／オフ動作する第２の充電スイッチ回路と
を有することを特徴とする励磁回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の励磁回路において、
前記第１の容量素子の充電電圧が前記定電圧電位より高い期間と、前記第２の容量素子の充電電圧が前記定電圧電位より高い期間とを、検出遮断期間として検出して検出遮断信号として出力する検出回路と、
前記検出回路からの前記検出遮断信号に基づいて、前記切替回路内に設けた第１および第２のＭＯＳＦＥＴをオン／オフ制御することにより、前記検出遮断期間において、前記定電圧電位と前記励磁コイルの一端および他端との間を遮断し、前記検出遮断期間以外の期間において、前記定電圧電位と前記励磁コイルの一端および他端との間を接続する遮断回路とをさらに備え、
前記切替回路は、
一方の接点端子が前記電流入力端子に接続されて、前記励磁信号に応じてオン／オフ動作する第１のスイッチ回路と、
一方の接点端子が前記電流入力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第２のスイッチ回路と、
一方の接点端子が前記励磁コイルの一端に接続され、他方の接点端子が前記電流出力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第３のスイッチ回路と、
一方の接点端子が前記励磁コイルの前記他端に接続され、他方の接点端子が前記電流出力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路と同位相でオン／オフ動作する第４のスイッチ回路とを有し、
前記遮断回路は、
ソース端子が前記第１のスイッチ回路の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子が前記第３のスイッチ回路の前記一方の接点端子に接続された、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる前記第１のＭＯＳＦＥＴと、
ソース端子が前記第２のスイッチ回路の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子が前記第４のスイッチ回路の前記一方の接点端子に接続された、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる前記第２のＭＯＳＦＥＴとを有する
ことを特徴とする励磁回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プロセス系において導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計の励磁回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計では、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して磁界発生方向が垂直となるよう配置された励磁コイルへ、極性が交互に切り替わる励磁電流を供給し、励磁コイルからの発生磁界と直交して測定管内に配置された一対の電極間に生じる起電力を検出し、この電極間に生じる起電力を増幅した後、サンプリングして信号処理することにより、測定管内を流れる流体の流量を測定している。
【０００３】
図５は、一般的な電磁磁流計の構成を示すブロック図である。
この電磁流量計５０は、検出器５０Ａと変換器５０Ｂとから構成されている。
検出器５０Ａには、主な構成として、測定管５１、電極５２、および励磁コイル５３が設けられている。
測定管５１は、全体としてステンレスなどの非磁性金属の筒体からなり、その内側に測定対象となる流体が流れる流路５１Ｆを構成する。
励磁コイル５３は、測定管５１の外側に対向して配置された一対のコイルからなり、変換器５０Ｂから供給された励磁電流Ｉｅｘに応じて、流路５１Ｆを流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界Ｂを発生させる機能を有している。
【０００４】
電極５２は、励磁コイル５３で発生した磁界Ｂの方向と直交する方向に対向して、測定管５１の内壁に、流路５１Ｆを流れる流体と接液するよう配置された一対の電極からなり、磁界Ｂによる流体への励磁に応じて当該流体に発生した起電力Ｅを検出し、変換器５０Ｂへ出力する機能を有している。
【０００５】
変換器５０Ｂには、主な回路部として、通信Ｉ／Ｆ部５５、信号処理部５６、および励磁回路５７が設けられている。
通信Ｉ／Ｆ部５５は、信号線Ｗを介してコントローラなどの上位装置（図示せず）と接続し、上位装置から信号線Ｗを介して供給された電力から動作電源を生成して各機能部へ供給する機能と、信号処理部５６で得られた流体の流量値をデータ通信により信号線Ｗを介して上位装置へ通知する機能とを有している。
【０００６】
信号処理部５６は、一定の励磁周波数を持つパルス信号からなる励磁信号を生成して励磁回路５７へ出力する機能と、電極５２で検出した起電力Ｅに対して、信号増幅や上記励磁周波数に基づくサンプリングなどの信号処理を行うことにより、流体の流量値を算出する機能と、得られた流量値を通信Ｉ／Ｆ部５５へ出力する機能とを有している。
励磁回路５７は、信号処理部５６からの励磁信号に基づいて、励磁極性を切替制御するための矩形波からなる交流励磁電流を生成して、励磁コイル５３へ供給する機能を有している。
【０００７】
このような電磁流量計５０では、電極５２で検出した起電力に対して、起電力に対して、電気化学ノイズ、流体ノイズ、スラリーノイズなど、様々なノイズが重畳している。したがって、起電力から精度よく流量値を算出するには、これらノイズを低減させる必要がある。ここで、これらノイズは、低周波帯域ほどレベルが高い、いわゆる１／ｆ特性を持っている。このため、励磁周波数を高くすれば、起電力のＳ／Ｎ比が改善されるため、高い精度で流量値を算出することができる。
【０００８】
一方、このような矩形波からなる交流励磁電流を励磁コイル５３へ印加した場合、励磁コイルの持つ自己インダクタンスの影響で、励磁電流の立ち上がりが穏やかになり、その波形に遅れが生じる。したがって、励磁周波数を高くすると、励磁信号の波長が短くなるため、波長に対する立ち上がりの遅れの割合が大きくなるため、十分な磁界が発生している期間が短くなり、電極から検出される起電力のうち、振幅が平坦な定常域の幅も短くなる。これにより、起電力を安定してサンプリングすることが難しくなり、結果として、流量値の誤差が大きくなる。したがって、高い励磁周波数であっても励磁電流の立ち上がりを速くすることが重要となる。
【０００９】
従来、このような電磁流量計において、励磁コイルが発生する逆起電圧を容量素子に充電し、これを励磁用電力として再利用することにより、励磁極性の切り替え時における励磁電流の立ち上がりを改善する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２など参照）。
図６は、従来の励磁回路を示す回路である。
この励磁回路６０は、切替回路６１、定電流回路６２、ダイオードＤ６０、ダイオードブリッジＤＢ、および容量素子Ｃから構成されている。
【００１０】
定電流回路６２は、例えば、トランジスタＱ、オペアンプＯＰ、および抵抗素子Ｒからなるエミッタフォロワ回路からなり、切替回路６１の電流出力端子Ｔｏｕｔと接地電位ＧＮＤとの間に接続されて、設定電圧Ｖｃｎｔに基づいて、電源電位ＶＰから切替回路６１に対して定電流で入力電流を供給する、一般的な定電流回路である。
【００１１】
切替回路６１は、変換器の信号処理部（図示せず）から出力された、互いに相補的な位相関係を有するパルス信号からなる励磁信号ＳＡ，ＳＢに基づいて、定電流回路６２により電源電位ＶＰから電流入力端子Ｔｉｎへ供給された定電流の極性を切替制御することにより、交流の励磁電流Ｉｅｘを生成して励磁コイルＬへ供給する機能を有している。
【００１２】
ダイオードブリッジＤＢは、励磁コイルＬの端子Ｌ１−Ｌ２間（両端）に発生した逆起電圧を整流して容量素子Ｃへ充電する機能を有している。ＤＢの交流端子は、それぞれＬ１，Ｌ２に接続されており、プラス端子が容量素子Ｃの一端に接続されており、マイナス端子が接地電位ＧＮＤに接続されている。このＤＢについては、ショットキーダイオードで構成すれば、ＤＢを構成する各ダイオードにおける順方向での電圧降下を削減することができる。
【００１３】
容量素子Ｃは、電流入力端子Ｔｉｎと接地電位ＧＮＤとの間に接続されて、ＤＢで整流された逆起電圧を充電する機能を有している。
ダイオードＤ６０は、電源電位ＶＰと電流入力端子Ｔｉｎとの間に直列接続されて、容量素子Ｃに充電された充電電圧ＶＣが電源電位ＶＰ側へ逆流するのを防止する機能を有している。
【００１４】
この切替回路６１には、電流をオン／オフ制御するための４つのスイッチ回路ＳＷ６１〜ＳＷ６４が設けられており、このうち、ＳＷ６１とＳＷ６３の直列接続回路と、ＳＷ６２とＳＷ６４の直列接続回路とが、さらに並列接続されている。励磁コイルＬの端子Ｌ１は、ＳＷ６１の接点端子とＳＷ６３の接点端子との接続ノードに接続されており、同じく端子Ｌ２は、ＳＷ６２の接点端子とＳＷ６４の接点端子との接続ノードに接続されている。
【００１５】
図７は、従来の励磁回路の動作を示す信号波形図である。
励磁信号ＳＡ，ＳＢは、互いに相補的な位相関係を有する励磁周波数のパルス信号からなり、このうち、ＳＡはＳＷ６１およびＳＷ６４を制御し、ＳＢはＳＷ６２およびＳＷ６３を制御する。
したがって、時刻Ｔ６０に示すように、ＳＡが立ち上がるとともにＳＢが立ち下がった場合、ＳＷ６１，ＳＷ６４がオンして、ＳＷ６２，ＳＷ６３がオフする。これにより、ＶＰからＤ６０およびＴｉｎを介して入力される入力電流の経路として、ＳＷ６１→端子Ｌ２→励磁コイルＬ→端子Ｌ１→ＳＷ６４→Ｔｏｕｔ→定電流回路６２という経路が形成され、励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えが行われる。
【００１６】
一方、時刻Ｔ６１に示すように、ＳＢが立ち上がるとともにＳＡが立ち下がった場合、ＳＷ６１，ＳＷ６４がオフして、ＳＷ６２，ＳＷ６３がオンする。これにより、入力電流の経路として、ＳＷ６２→端子Ｌ１→励磁コイルＬ→端子Ｌ２→ＳＷ６３→Ｔｏｕｔ→定電流回路６２経路が形成され、励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えが行われる。
【００１７】
ここで、励磁電流Ｉｅｘの極性を切替制御した際、励磁コイルＬの自己インダクタンスにより、励磁コイルＬの両端Ｌ１−Ｌ２間の端子間電圧ＶＬに逆起電圧が発生する。例えば、時刻Ｔ６０において、励磁電流Ｉｅｘを、それまでのＬ１→Ｌ２方向からＬ２→Ｌ１方向へ切替制御した場合、励磁コイルＬの両端Ｌ１−Ｌ２間に発生した逆起電圧により、Ｌ２の電圧がＬ１より高くなる。この際、Ｌ１は、ＳＷ６４および定電流回路６２を介して接地電位ＧＮＤに接続されているため、Ｌ２に発生した高電圧は、ＤＢを介して容量素子Ｃに充電されることになる。
【００１８】
一方、時刻Ｔ６１において、励磁電流Ｉｅｘを、それまでのＬ２→Ｌ１方向からＬ１→Ｌ２方向へ切替制御した場合、励磁コイルＬの両端に発生した逆起電圧により、Ｌ１の電圧がＬ２より高くなる。この際、Ｌ２は、ＳＷ６３および定電流回路６２を介して接地電位ＧＮＤに接続されているため、Ｌ１に発生した電圧は、ＤＢを介して容量素子Ｃに充電されることになる。
【００１９】
このようにして、励磁電流Ｉｅｘの極性切替時に、励磁コイルＬから発生した逆起電圧が容量素子Ｃに充電されるため、容量素子Ｃの充電電圧ＶＣが、ダイオードＤ６０を介して電源電位ＶＰから供給された電圧より高い期間においては、容量素子Ｃから切替回路６１へ電流が供給される。これにより、切替回路６１のＴｉｎに対して、より大きな電力を供給することができ、励磁信号ＳＡ，ＳＢの切替タイミングから、励磁電流Ｉｅｘが最大値に達するまでの遅れ時間が短縮される。したがって、励磁コイルＬの逆起電圧を利用しない場合（図７の破線波形）と比較して、高い励磁周波数であっても励磁電流Ｉｅｘの立ち上がり（立ち下がり）を速くすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平２−１２２２２１号公報
【特許文献２】特許４００４９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、このような従来技術では、励磁電流の極性切替タイミングにおいて、容量素子の充電電圧が電源電位より低い電圧まで放電された状態となっているため、励磁電流の立ち上がりに遅れを生じるという問題点があった。
すなわち、前述の図７に示すように、時刻Ｔ６０において、ＳＡが立ち上がるとともにＳＢが立ち下がった場合、励磁電流Ｉｅｘの極性が切り替えられて、励磁コイルＬの自己インダクタンスにより、励磁コイルＬの両端Ｌ１−Ｌ２間に逆起電圧が発生し、ダイオードブリッジＤＢを介して、この逆起電圧が容量素子Ｃに充電される。
【００２２】
これにより、充電電圧ＶＣが上昇して、電流入力端子Ｔｉｎへ放電電流として供給され、スイッチ回路ＳＷ１を介してＬの端子Ｌ１へ供給される。この後、放電によりＶＣが低下する。ここで、Ｄ６０の順方向降下電圧をＶｆとすると、ＶＣがＶＰ−Ｖｆまで低下した時点で、Ｃからの放電電流が停止し、この後の時刻Ｔ６１までの間は、ＶＰからの入力電流が電流入力端子Ｔｉｎへ供給される。
【００２３】
したがって、次の切替タイミングである時刻Ｔ６１において、ＶＣは、ＶＰ−Ｖｆ以下の電圧まで放電された状態となっているため、Ｃは、時刻６１から生じた逆起電圧により、ＶＰより低い電圧値から充電が開始されることになる。このため、時刻Ｔ６１において、Ｌに印加されるＶＬの初期励磁電圧がほぼ０Ｖとなり、励磁電流Ｉｅｘの立ち上がりに遅れを生じることになる。
【００２４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、励磁電流の極性切替タイミングにおいて、励磁電流の立ち上がりをより速くすることができる励磁回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
このような目的を達成するために、本発明にかかる励磁回路は、測定管の外側に配置された励磁コイルに対して、励磁回路から励磁電流を供給することにより、当該測定管内を流れる流体を励磁し、当該測定管に配置された一対の電極から、前記励磁により当該流体に発生した前記励磁コイルからの磁界と直交する起電力を検出し、この起電力に基づき当該流体の流量値を測定する電磁流量計で用いられる前記励磁回路であって、前記電源電位から定電圧電位を生成する電圧レギュレータと、励磁周波数を持つパルス信号からなる励磁信号に基づいて、前記定電圧電位から電流入力端子を介して電流出力端子へ流れる入力電流を、前記励磁コイルの一端または他端へ前記励磁電流として切り替えて供給する切替回路と、前記励磁コイルの一端および他端に交互に発生する逆起電圧を、それぞれ対応する第１の容量素子または第２の容量素子へ充電し、前記励磁信号に基づいて、前記第１の容量素子から前記一端へ、または前記第２の容量素子から前記他端へ、放電電流を交互に供給する充放電回路とを備え、前記充放電回路は、前記第１の容量素子または前記第２の容量素子のいずれか一方から前記放電電流を供給している際、前記第１の容量素子または前記第２の容量素子のいずれか他方へ、前記電源電位を充電するようにしたものである。
【００２６】
また、上記励磁回路の一構成例は、前記充放電回路が、アノード端子が前記励磁コイルの一端に接続され、カソード端子が前記第１の容量素子に接続された第１のダイオードと、一方の接点端子が前記第１の容量素子に接続され、他方の接点端子が前記励磁コイルの一端に接続されて、前記励磁信号に基づいてオン／オフ動作する第１の放電スイッチ回路と、一方の接点端子に前記電源電位が供給され、他方の接点端子が前記第１の容量素子に接続されて、前記第１の放電スイッチ回とは逆位相でオン／オフ動作する第１の充電スイッチ回路と、アノード端子が前記励磁コイルの他端に接続され、カソード端子が前記第２の容量素子に接続された第２のダイオードと、一方の接点端子が前記第２の容量素子に接続され、他方の接点端子が前記励磁コイルの他端に接続されて、前記第１の放電スイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第２の放電スイッチ回路と、一方の接点端子に前記電源電位が供給され、他方の接点端子が前記第２の容量素子に接続されて、前記第１の放電スイッチ回路と同位相でオン／オフ動作する第２の充電スイッチ回路とを有している。
【００２７】
また、上記励磁回路の一構成例は、前記第１の容量素子の充電電圧が前記定電圧電位より高い期間と、前記第２の容量素子の充電電圧が前記定電圧電位より高い期間とを、検出遮断期間として検出して検出遮断信号として出力する検出回路と、前記検出回路からの前記検出遮断信号に基づいて、前記切替回路内に設けた第１および第２のＭＯＳＦＥＴをオン／オフ制御することにより、前記検出遮断期間において、前記定電圧電位と前記励磁コイルの一端および他端との間を遮断し、前記検出遮断期間以外の期間において、前記定電圧電位と前記励磁コイルの一端および他端との間を接続する遮断回路とをさらに備え、前記切替回路は、一方の接点端子が前記電流入力端子に接続されて、前記励磁信号に応じてオン／オフ動作する第１のスイッチ回路と、一方の接点端子が前記電流入力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第２のスイッチ回路と、一方の接点端子が前記励磁コイルの一端に接続され、他方の接点端子が前記電流出力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路とは逆位相でオン／オフ動作する第３のスイッチ回路と、一方の接点端子が前記励磁コイルの前記他端に接続され、他方の接点端子が前記電流出力端子に接続されて、前記第１のスイッチ回路と同位相でオン／オフ動作する第４のスイッチ回路とを有し、前記遮断回路は、ソース端子が前記第１のスイッチ回路の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子が前記第３のスイッチ回路の前記一方の接点端子に接続された、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる前記第１のＭＯＳＦＥＴと、ソース端子が前記第２のスイッチ回路の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子が前記第４のスイッチ回路の前記一方の接点端子に接続された、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる前記第２のＭＯＳＦＥＴとを有している。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、第１の容量素子から励磁コイルの一端へ放電電流を供給している際には、電源電位により第２の容量素子が予備充電され、第２の容量素子から他端へ放電電流を供給している際には、電源電位により第１の容量素子が充電される。
したがって、励磁電流Ｉｅｘの極性切替タイミングにおいて、第１の容量素子，第２の容量素子を電源電位から充電を開始することができる。このため、結果として、励磁コイルの端子間電圧の初期励磁電圧が電源電位となり、励磁電流の立ち上がり（立ち下がり）をより速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態にかかる励磁回路の構成を示す回路図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる励磁回路の動作を示す信号波形図である。
【図３】第２の実施の形態にかかる励磁回路の構成を示す回路図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる励磁回路の動作を示す信号波形図である。
【図５】一般的な電磁磁流計の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の励磁回路を示す回路である。
【図７】従来の励磁回路の動作を示す信号波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の励磁回路１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる励磁回路の構成を示す回路図である。
【００３１】
この励磁回路１０は、電磁流量計において、励磁コイルへ励磁電流を供給するための回路である。
一般に、導電性を有する流体の流量を測定する電磁流量計では、測定管内を流れる流体の流れ方向に対して磁界発生方向が垂直となるよう配置された励磁コイルへ、極性が交互に切り替われる励磁電流を供給し、励磁コイルからの発生磁界と直交して測定管内に配置された一対の電極間に生じる起電力を検出し、この電極間に生じる起電力を増幅した後、サンプリングして信号処理することにより、測定管内を流れる流体の流量を測定している。なお、電磁流量計の全体的な構成については、前述した図５と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３２】
図１において、励磁回路１０は、切替回路１１、定電流回路１２、電圧レギュレータＲＥＧ、ダイオードＤ１、および充放電回路１３から構成されている。
電圧レギュレータＲＥＧは、電源電位ＶＰから定電圧電位ＶＲを生成し、ダイオードＤ１を介して切替回路１１の電流入力端子Ｔｉｎへ供給する機能を有している。このＲＥＧは、トランジスタの制御端子に基準電圧を印加することにより定電圧電位を発生させる３端子レギュレータなどの一般的なリニアレギュレータでもよく、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのスイッチングレギュレータでもよい。Ｄ１は、逆起電圧がＶＰ側へ逆流して吸収されるのを防止する機能を有している。
【００３３】
定電流回路１２は、前述の図６に示したように、例えば、トランジスタＱ、オペアンプＯＰ、および抵抗素子Ｒからなるエミッタフォロワ回路からなり、切替回路１１の電流出力端子Ｔｏｕｔと接地電位ＧＮＤとの間に接続されて、ＶＲからダイオードＤ１を介して切替回路１１に定電流で入力電流を供給する、一般的な定電流回路である。
【００３４】
切替回路１１は、励磁信号ＳＡおよび励磁信号ＳＢに基づいて、定電流回路１２により供給された、電流入力端子Ｔｉｎから電流出力端子Ｔｏｕｔへ流れる入力電流を、励磁コイルＬの端子Ｌ２（一端）または端子Ｌ１（他端）へ、交流の励磁電流Ｉｅｘとして切り替えて供給する機能を有している。
ＳＡ，ＳＢは、互いに相補的な位相関係を有する励磁周波数のパルス信号からなり、変換器の信号処理部（図示せず）から出力される。
【００３５】
充放電回路１３は、Ｌ１またはＬ２に交互に発生する逆起電圧を、それぞれ対応する容量素子（第１の容量素子）Ｃ１または容量素子（第２の容量素子）Ｃ２へ充電する機能と、ＳＡ，ＳＢに基づいて、Ｃ１からＬ２へまたはＣ２からＬ１へ、放電電流を交互に供給する機能と、Ｃ１またはＣ２のいずれか一方から放電電流を供給している際、Ｃ１またはＣ２のいずれか他方へ、ＶＰを充電する機能とを有している。
【００３６】
本実施の形態において、切替回路１１は、一方の接点端子が電流入力端子Ｔｉｎに接続されて、励磁信号ＳＡに応じてオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ１（第１のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＴｉｎに接続されて、励磁信号ＳＢに応じてスイッチ回路ＳＷ１とは逆位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ２（第２のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＳＷ１の他方の接点端子とＬ２とに接続され、他方の接点端子が電流出力端子Ｔｏｕｔに接続されて、ＳＢに応じてＳＷ１とは逆位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ３（第３のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＳＷ２の他方の接点端子とＬ１とに接続され、他方の接点端子がＴｏｕｔに接続されて、ＳＡに応じてＳＷ１と同位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ４（第４のスイッチ回路）とを有している。
【００３７】
また、充放電回路１３は、アノード端子がＬ２に接続され、カソード端子がＣ１の一端に接続されたダイオード（第１のダイオード）Ｄ１１と、アノード端子がＧＮＤに接続され、カソード端子がＬ２に接続されたダイオードＤ１２と、一方の接点端子がＣ１の一端に接続され、他方の接点端子がＬ２に接続されて、ＳＡに基づいてＳＷ１と同位相でオン／オフ動作する放電スイッチ回路（第１の放電スイッチ回路）ＳＷ１１と、一方の接点端子に抵抗素子Ｒ１１を介してＶＰが供給され、他方の接点端子がＣ１の一端に接続されて、ＳＢに基づいてＳＷ１１とは逆位相（ＳＷ１とは逆位相）でオン／オフ動作する充電スイッチ回路（第１の充電スイッチ回路）ＳＷ１２とを有している。
【００３８】
これに加えて、充放電回路１３は、アノード端子がＬ１に接続され、カソード端子がＣ２の一端に接続されたダイオード（第２のダイオード）Ｄ１３と、アノード端子がＧＮＤに接続され、カソード端子がＬ２に接続されたダイオードＤ１４と、一方の接点端子がＣ２の一端に接続され、他方の接点端子がＬ１に接続されて、ＳＢに基づいてＳＷ１１とは逆位相（ＳＷ１とは逆位相）でオン／オフ動作する充電スイッチ回路（第２の放電スイッチ回路）ＳＷ１３と、一方の接点端子に抵抗素子Ｒ１２を介してＶＰが供給され、他方の接点端子がＣ２の一端に接続されて、ＳＡに基づいてＳＷ１１と同位相（ＳＷ１と同位相）でオン／オフ動作する充電スイッチ回路（第２の充電スイッチ回路）ＳＷ１４とを有している。
【００３９】
Ｃ１は、他方の端子がＧＮＤに接続され、Ｌ２からＤ１１を介して供給された逆起電圧を一方の端子に充電する機能を有している。
Ｃ２は、他方の端子がＧＮＤに接続され、Ｌ１からＤ１３を介して供給された逆起電圧を一方の端子に充電する機能を有している。
なお、Ｄ１、Ｄ１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４については、ショットキーダイオードで構成すれば、各ダイオードにおける順方向での電圧降下を削減することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態は、切替回路１１の電流入力端子Ｔｉｎとは別個に、充放電回路１３内に、Ｌ１，Ｌ２に対応するＣ１，Ｃ２をそれぞれ個別に設けて、Ｃ１からＬ２へ放電電流を供給している際には、ＶＰによりＣ２を予備充電し、Ｃ２からＬ１へ放電電流を供給している際には、ＶＰによりＣ１を予備充電するようにしたものである。
したがって、励磁電流Ｉｅｘの極性切替タイミングにおいて、Ｃ１，Ｃ２はＶＰから充電が開始されることになり、結果として、Ｌ１，Ｌ２に印加される端子間電圧ＶＬの初期励磁電圧がＶＰとなり、Ｉｅｘの立ち上がり（立ち下がり）をより速くすることができる。
【００４１】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる励磁回路１０の動作について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる励磁回路の動作を示す信号波形図である。
【００４２】
時刻Ｔ０に示すように、ＳＡが立ち上がるとともにＳＢが立ち下がった場合、ＳＷ１，ＳＷ４がオンして、ＳＷ２，ＳＷ３がオフする。これにより、Ｔｉｎからの入力電流が流れる経路として、ＳＷ１→端子Ｌ２→励磁コイルＬ→端子Ｌ１→ＳＷ４→Ｔｏｕｔ→定電流回路１２という経路が形成され、励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えが行われる。
【００４３】
この際、この励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えに応じて、励磁コイルＬの自己インダクタンスにより、励磁コイルＬの両端Ｌ１−Ｌ２間に逆起電圧が発生する。
例えば、時刻Ｔ０において、励磁電流Ｉｅｘを、それまでのＬ１→Ｌ２方向からＬ２→Ｌ１方向へ切替制御しているため、端子Ｌ１−Ｌ２間に発生した逆起電圧により、Ｌ２の電圧がＬ１より高くなる。これにより、端子Ｌ１−Ｌ２間の端子間電圧ＶＬとして負電圧が発生する。
【００４４】
ここで、時刻Ｔ０には、ＳＷ１１がオンしてＳＷ１２がオフしているため、Ｌ２に発生した逆起電圧は、Ｄ１１を介してＣ１へ充電される。これにより、Ｄ１１を流れるＣ１への充電電流ＩＣ１が急峻に立ち上がり、Ｃ１の充電電圧ＶＣ１も上昇する。この際、時刻Ｔ０以前の期間に、ＶＰからＲ１１およびＳＷ１２を介してＣ１が予備充電されているため、ＶＣ１の充電開始電圧はＶＰとなる。Ｒ１１は、ＶＰからＣ１への予備充電電流を調整するための抵抗である。
したがって、ＳＷ１１を介してＣ１のＶＣ１がＬ２へ供給されて、端子間電圧ＶＬの初期励磁電圧がほぼＶＰとなるため、時刻Ｔ０において、励磁電流Ｉｅｘの立ち下がりをより速くすることができる。
【００４５】
この後、Ｌ２で発生した逆起電圧の電圧値が低下し、Ｃ１からＬ２への放電電流によりＶＣ１が低下する。ここで、Ｄ１の順方向降下電圧をＶｆとすると、ＶＣ１がＶＲ−Ｖｆ以下に低下した時刻Ｔ１に、Ｃ１からの放電電流が停止し、ＶＲからの入力電流Ｉｉｎが、ＳＷ１を介してＬ２に流れ始める。
【００４６】
また、時刻Ｔ０において、ＳＷ１３がオフしてＳＷ１４がオンするため、Ｒ１２およびＳＷ１４を介してＶＰがＣ２に供給され、Ｃ２の予備充電が開始される。これにより、Ｃ２の充電電圧ＶＣ２がＶＰまで上昇する。Ｒ１２は、ＶＰからＣ２への予備充電電流を調整するための抵抗である。
【００４７】
一方、時刻Ｔ２に示すように、ＳＡが立ち下がるとともにＳＢが立ち上がった場合、ＳＷ１，ＳＷ４がオフして、ＳＷ２，ＳＷ３がオンする。これにより、Ｔｉｎからの入力電流が流れる経路として、ＳＷ２→端子Ｌ１→励磁コイルＬ→端子Ｌ２→ＳＷ３→Ｔｏｕｔ→定電流回路１２という経路が形成され、励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えが行われる。
【００４８】
この際、この励磁電流Ｉｅｘの極性の切り替えに応じて、励磁コイルＬの自己インダクタンスにより、励磁コイルＬの両端Ｌ１−Ｌ２間に逆起電圧が発生する。
例えば、時刻Ｔ１において、励磁電流Ｉｅｘを、それまでのＬ２→Ｌ１方向からＬ１→Ｌ２方向へ切替制御しているため、端子Ｌ１−Ｌ２間に発生した逆起電圧により、Ｌ１の電圧がＬ２より高くなる。これにより、端子Ｌ１−Ｌ２間の端子間電圧ＶＬとして正電圧が発生する。
【００４９】
ここで、時刻Ｔ２には、ＳＷ１３がオンしてＳＷ１４がオフしているため、Ｌ１に発生した逆起電圧は、Ｄ１３を介してＣ２へ充電される。これにより、Ｄ１３を流れるＣ２への充電電流ＩＣ２が急峻に立ち上がり、Ｃ２の充電電圧ＶＣ２も上昇する。この際、時刻Ｔ２以前の期間に、ＶＰからＲ１２およびＳＷ１４を介してＣ２が予備充電されているため、ＶＣ２の充電開始電圧はＶＰとなる。Ｒ１３は、ＶＰからＣ２への予備充電電流を調整するための抵抗である。
したがって、ＳＷ１３を介してＣ２のＶＣ２がＬ１へ供給されて、端子間電圧ＶＬの初期励磁電圧がほぼＶＰとなるため、時刻Ｔ２において、励磁電流Ｉｅｘの立ち下がりをより速くすることができる。
【００５０】
この後、Ｌ１で発生した逆起電圧の電圧値が低下し、Ｃ２からＬ１への放電電流によりＶＣ２が低下する。ここで、Ｄ１の順方向降下電圧をＶｆとすると、ＶＣ２がＶＲ−Ｖｆ以下に低下した時刻Ｔ３に、Ｃ２からの放電電流が停止し、ＶＲからの入力電流Ｉｉｎが、ＳＷ２を介してＬ２に流れ始める。
【００５１】
また、時刻Ｔ２において、ＳＷ１１がオフしてＳＷ１２がオンするため、Ｒ１１およびＳＷ１２を介してＶＰがＣ１に供給され、Ｃ１の予備充電が開始される。これにより、Ｃ１の充電電圧ＶＣ１がＶＰまで上昇する。Ｒ１１は、ＶＰからＣ１への予備充電電流を調整するための抵抗である。
【００５２】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、充放電回路１３が、励磁コイルＬの一端Ｌ２および他端Ｌ１に交互に発生する逆起電圧を、それぞれ対応する容量素子Ｃ１または容量素子Ｃ２へ充電し、励磁信号ＳＡ，ＳＢに基づいて、Ｃ１からＬ２へ、またはＣ２からＬ１へ、放電電流を交互に供給し、この際、Ｃ１またはＣ２のいずれか一方から放電電流を供給している際、Ｃ１またはＣ２のいずれか他方へ、電源電位ＶＰを充電するようにしたものである。
【００５３】
具体的には、充放電回路１３に、アノード端子がＬ２に接続され、カソード端子がＣ１に接続されたＤ１１と、一方の接点端子がＣ１に接続され、他方の接点端子がＬ２に接続されて、ＳＡに基づいてオン／オフ動作するＳＷ１１と、一方の接点端子にＶＰが供給され、他方の接点端子がＣ１に接続されて、ＳＷ１１とは逆位相でオン／オフ動作するＳＷ１２と、アノード端子がＬ１に接続され、カソード端子がＣ２に接続されたＤ１３と、一方の接点端子がＣ２に接続され、他方の接点端子がＬ１に接続されて、ＳＷ１１とは逆位相でオン／オフ動作するＳＷ１３と、一方の接点端子にＶＰが供給され、他方の接点端子がＣ２に接続されて、ＳＷ１１と同位相でオン／オフ動作するＳＷ１４とを設けたものである。
【００５４】
これにより、Ｃ１からＬ２へ放電電流を供給している際には、ＶＰによりＣ２が予備充電され、Ｃ２からＬ１へ放電電流を供給している際には、ＶＰによりＣ１が充電される。
したがって、励磁電流Ｉｅｘの極性切替タイミングにおいて、Ｃ１，Ｃ２をＶＰから充電を開始することができる。このため、結果として、Ｌ１，Ｌ２に印加される端子間電圧ＶＬの初期励磁電圧がＶＰとなり、Ｉｅｘの立ち上がり（立ち下がり）をより速くすることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、ＳＡに基づき、ＳＷ１，ＳＷ４およびＳＷ１１，ＳＷ１４をオン／オフ制御し、ＳＢに基づき、ＳＷ２，ＳＷ３およびＳＷ１２，ＳＷ１３をオン／オフ制御する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。これらスイッチ回路間のオン／オフ動作の関係が前述と同じであれば、各スイッチ回路の制御論理に合わせて、ＳＡ，ＳＢとこれらスイッチ回路の組み合わせを決定すればよい。
【００５６】
［第２の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる励磁回路１０について説明する。図３は、第２の実施の形態にかかる励磁回路の構成を示す回路図であり、前述の図１と同じまたは同等部分には、同一符号を付してある。
第１の実施の形態では、定電圧電位ＶＲと電流入力端子Ｔｉｎとの間にダイオードＤ１を設けて、逆起電圧がＶＲ側へ逆流して吸収されるのを防止した場合を例として説明した。本実施の形態では、遮断回路１４と検出回路１５とを設け、切替回路１１の内部で電流経路を遮断することにより上記逆流を防止する場合について説明する。
【００５７】
本実施の形態において、検出回路１５は、容量素子Ｃ１の充電電圧ＶＣ１がＶＲより高い期間と、容量素子Ｃ２の充電電圧ＶＣ２がＶＲより高い期間とを、検出遮断期間ＴＹとして検出して検出遮断信号ＳＹとして出力する機能を有している。
【００５８】
遮断回路１４は、検出回路１５からのＳＹに基づいて、切替回路１１内に設けたＭＯＳＦＥＴ（第１のＭＯＳＦＥＴ）Ｑ２１およびＭＯＳＦＥＴ（第２のＭＯＳＦＥＴ）Ｑ２２をオン／オフ制御することにより、ＴＹにおいて、ＶＲと励磁コイルＬの一端Ｌ２および他端Ｌ１との間を遮断し、ＴＹ以外の期間において、ＶＲとＬ１，Ｌ２との間を接続する機能を有している。
【００５９】
図３において、切替回路１１は、一方の接点端子がＴｉｎに接続されて、ＳＡに応じてオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ１（第１のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＴｉｎに接続されて、ＳＢに応じてＳＷ１とは逆位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ２（第２のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＬ２に接続され、他方の接点端子がＴｏｕｔに接続されて、ＳＢに応じてＳＷ１とは逆位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ３（第３のスイッチ回路）と、一方の接点端子がＬ１に接続され、他方の接点端子がＴｏｕｔに接続されて、ＳＡに応じてＳＷ１と同位相でオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ４（第４のスイッチ回路）とを有している。
【００６０】
遮断回路１４は、ソース端子がＳＷ１の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子がＳＷ３の一方の接点端子に接続されて、ソース端子からドレイン端子に電流を流す寄生ダイオードを含む、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなるＱ２１と、ソース端子がＳＷ２の他方の接点端子に接続され、ドレイン端子がＳＷ４の一方の接点端子に接続されて、ソース端子からドレイン端子に電流を流す寄生ダイオードを含む、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴからなるＱ２２と、アノード端子がＱ２１のゲート端子に接続され、カソード端子が検出遮断信号ＳＹに接続されたダイオードＤ２１と、一端がＱ２１のゲート端子に接続され、他端がＶＰに接続された抵抗素子Ｒ２１と、アノード端子がＱ２２のゲート端子に接続され、カソード端子が検出遮断信号ＳＹに接続されたダイオードＤ２２と、一端がＱ２２のゲート端子に接続され、他端がＶＰに接続された抵抗素子Ｒ２２とを有している。
【００６１】
検出回路１５は、一方の接点端子に充電電圧ＶＣ１が印加されて、ＳＡに基づいてオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ３１と、一方の接点端子に充電電圧ＶＣ２が印加されて、ＳＢに基づいてオン／オフ動作するスイッチ回路ＳＷ３２と、一端がＳＷ３１の他方の接点端子およびＳＷ３２の他端他方の接点端子に共通接続された抵抗素子Ｒ３１と、一端がＲ３１の他端に接続され、他端が接地電位ＧＮＤに接続された抵抗素子Ｒ３２と、カソード端子がＲ３２の一端に接続され、アノード端子がＧＮＤに接続された定電圧ダイオードＺＤ３と、一端にダイオードＤ３を介してＶＲが印加される抵抗素子Ｒ３３と、一端がＲ３３の他端に接続され、他端がＧＮＤに接続された抵抗素子Ｒ３４と、ＶＲとＧＮＤを動作電源として動作して、反転入力端子がＲ３１の他端、Ｒ３２の一端、およびＺＤ３のアノード端子の接続ノードに接続され、非反転入力端子が、Ｒ３３の他端とＲ３４の一端との接続ノードに接続され、出力端子から検出遮断信号ＳＹを出力するオペアンプＯＰ３とを有している。
【００６２】
すなわち、ＳＷ３１はＳＷ１１がオン状態の場合にＶＣ１をＲ３１に接続し、ＳＷ３２はＳＷ１３がオン状態の場合にＶＣ２をＲ３１に接続する。これにより、ＯＰ３において、ＶＣ１とＶＣ２のうち、逆起電圧により充電されており、あるいはＬ１またはＬ２に放電している充電電圧が、ＶＲと比較される。
なお、Ｒ３１とＲ３２の抵抗比と、Ｒ３３とＲ３４の抵抗比とを、ＶＣ１またはＶＣ２のピーク値とＶＲとの比と等しく設定しておくことにより、ＶＲとＧＮＤを動作電源とするＯＰ３で、ＶＲとＶＣ１，ＶＣ２を比較することができる。
【００６３】
なお、遮断回路１４のＤ２１，Ｄ２２については、ショットキーダイオードで構成すれば、これらダイオードにおける順方向での電圧降下を削減することができる。
また、本実施の形態にかかる励磁回路１０におけるこの他の構成については、図１と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６４】
このように、本実施の形態は、励磁コイルＬの端子Ｌ１，Ｌ２と切替回路１１のＳＷ１，ＳＷ２との間に、Ｑ２１，Ｑ２２設け、検出遮断期間ＴＹにおいて、これらＱ２１，Ｑ２２をオフ状態とすることにより、ＶＲに対するＬ１，Ｌ２の電圧の逆流を遮断するようにしたものである。
これにより、ＴＹには、Ｑ２１，Ｑ２２がオフして、ＳＷ１，ＳＷ２とＬ１，Ｌ２との間が遮断されるため、Ｌからの逆起電圧により、Ｌ１，Ｌ２の電圧がＶＲより高くなってもＶＲ側に逆流して吸収されてしまうことが防止される。一方、ＴＹ以外の期間には、Ｑ２１，Ｑ２２がオンして、ＳＷ１，ＳＷ２とＬ１，Ｌ２との間が接続されるため、Ｔｉｎからの入力電流がＬ１，Ｌ２へ供給される。
【００６５】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図３および図４を参照して、本実施の形態にかかる励磁回路１０の動作について説明する。図４は、第２の実施の形態にかかる励磁回路の動作を示す信号波形図である。
【００６６】
時刻Ｔ０に励磁電流Ｉｅｘの極性を切替制御した際、励磁電流Ｉｅｘが、それまでのＬ１→Ｌ２方向からＬ２→Ｌ１方向へ切り替えられるため、端子Ｌ１−Ｌ２間に発生した逆起電圧により、Ｌ２の電圧がＬ１より高くなる。これにより、端子Ｌ１−Ｌ２間の端子間電圧ＶＬとして負電圧が発生し、この逆起電圧が、Ｄ１１を介してＣ１に充電され、ＶＣ１が上昇を開始する。
【００６７】
また、時刻Ｔ０以前の期間にＶＰからＲ１１およびＳＷ１２を介してＣ１が予備充電されているため、時刻Ｔ０において、ＳＷ３１を介して検出回路１５のＳＹがローレベル（ＧＮＤ電位）となり、ダイオードＤ２１を介してＱ２１のゲート電位が低下し、ダイオードＤ２２を介してＱ２２のゲート電位が低下し、Ｑ２１，Ｑ２２がオフ状態となる。したがって、Ｑ２１，Ｑ２２により、ＶＲに対するＬ２の高い逆起電圧の逆流が防止される。
【００６８】
この後、逆起電圧の発生が終了してＣ１からＬ２に対する放電電流によりＶＣ１が低下し、ＶＣ１がＶＲより低くなった時刻Ｔ１に、検出回路１５からのＳＹがハイレベル（ＶＲまたはハイインピーダンス状態）に変化して、検出遮断期間ＴＹが終了する。このため、ダイオードＤ２１，Ｄ２２を介してローレベル（ＧＮＤ電位）となっていたＱ２１，Ｑ２２のゲート電位がＶＰまで上昇して、Ｑ２１，Ｑ２２がオン状態となる。
したがって、時刻Ｔ１以降は、ＶＲからＴｉｎに供給された入力電流Ｉｉｎが、ＳＷ１およびＱ２１を介してＬ２へ供給されることになる。
【００６９】
一方、時刻Ｔ１に励磁電流Ｉｅｘの極性を切替制御した際、励磁電流Ｉｅｘが、それまでのＬ２→Ｌ１方向からＬ１→Ｌ２方向へ切り替えられるため、端子Ｌ１−Ｌ２間に発生した逆起電圧により、Ｌ１の電圧がＬ２より高くなる。これにより、端子Ｌ１−Ｌ２間の端子間電圧ＶＬとして正電圧が発生し、この逆起電圧が、Ｄ１３を介してＣ２に充電され、ＶＣ２が上昇を開始する。
【００７０】
また、時刻Ｔ１以前の期間にＶＰからＲ１２およびＳＷ１４を介してＣ２が予備充電されているため、時刻Ｔ１において、ＳＷ３２を介して検出回路１５のＳＹがローレベル（ＧＮＤ電位）となり、ダイオードＤ２１を介してＱ２１のゲート電位が低下し、ダイオードＤ２２を介してＱ２２のゲート電位が低下し、Ｑ２１，Ｑ２２がオフ状態となる。したがって、Ｑ２１，Ｑ２２により、ＶＲに対するＬ１の高い逆起電圧の逆流が防止される。
【００７１】
この後、逆起電圧の発生が終了してＣ２からＬ１に対する放電電流によりＶＣ２が低下し、ＶＣ２がＶＲより低くなった時刻Ｔ３に、検出回路１５からのＳＹがハイレベル（ＶＲまたはハイインピーダンス状態）に変化して、検出遮断期間ＴＹが終了する。このため、ダイオードＤ２１，Ｄ２２を介してローレベル（ＧＮＤ電位）となっていたＱ２１，Ｑ２２のゲート電位がＶＰまで上昇して、Ｑ２１，Ｑ２２がオン状態となる。
したがって、時刻Ｔ３以降は、ＶＲからＴｉｎに供給された入力電流Ｉｉｎが、ＳＷ２およびＱ２２を介してＬ１へ供給されることになる。
【００７２】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、切替回路１１のＳＷ１，ＳＷ２と励磁コイルＬの端子Ｌ１，Ｌ２との間に、Ｑ２１，Ｑ２２からなる遮断回路１４を設け、検出遮断信号ＳＹが示す、容量素子Ｃ１の充電電圧ＶＣ１が定電圧電位ＶＲより高い検出遮断期間ＴＹにおいて、Ｑ２１，Ｑ２２をオフ状態とすることにより、ＳＷ１，ＳＷ２とＬ１，Ｌ２との間を遮断し、これら以外の期間においてＳＷ１，ＳＷ２とＬ１，Ｌ２との間を接続するようにしたものである。
【００７３】
したがって、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるとともに、Ｑ２１，Ｑ２２により、Ｌ１，Ｌ２からＶＲに対する逆流経路を遮断できるため、第１の実施の形態のようにダイオードＤ１で逆流を防止する場合と比較して、逆流防止に要する電圧降下を低減できる。
【００７４】
また、Ｑ２１，Ｑ２２により、起電圧がＳＷ１，ＳＷ２の接点端子へ印加されるのを防止できる。このため、ＳＷ１，ＳＷ２として、高耐圧ＭＯＳＦＥＴを用いる必要がないことから、オン抵抗の小さいＭＯＳＦＥＴを用いることができる。これにより、ＳＷ１，ＳＷ２における励磁電流Ｉｅｘの低減を抑制することができ、結果として、定電圧電位ＶＲにより、Ｌを効率よく駆動することが可能となる。
【００７５】
なお、Ｌ１，Ｌ２は、Ｑ２１，Ｑ２２のドレイン端子にも印加されるが、これら接点端子は、一般的には、ＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャネル）のドレイン端子となるため、高耐圧仕様ではなくても、ＭＯＳＦＥＴが損傷を受けることはない。
同じく、励磁コイルＬで発生した高い逆起電圧は、ＳＷ３，ＳＷ４の接点端子にも印加されるが、これら接点端子は、一般的には、ＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャネル）のドレイン端子となるため、高耐圧仕様ではなくても、ＭＯＳＦＥＴが損傷を受けることはない。
【００７６】
なお、本実施の形態では、ＳＡに基づき、ＳＷ１，ＳＷ４およびＳＷ１１，ＳＷ１４，ＳＷ３１をオン／オフ制御し、ＳＢに基づき、ＳＷ２，ＳＷ３およびＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ３２をオン／オフ制御する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。これらスイッチ回路間のオン／オフ動作の関係が前述と同じであれば、各スイッチ回路の制御論理に合わせて、ＳＡ，ＳＢとこれらスイッチ回路の組み合わせを決定すればよい。
【００７７】
また、励磁コイルＬで発生した高い逆起電圧は、ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４の接点端子にも印加されるが、これらスイッチ回路は高耐圧仕様であるため、損傷の心配はない。この際、これらスイッチ回路のオン抵抗は通常仕様のスイッチ回路と比較的して大きな値となるが、これらオン抵抗では、励磁電流Ｉｅｘのうち、容量素子Ｃから励磁コイルＬへ放電される、電力に余裕がある放電電流分が低減するだけである。したがって、ＶＲからＬへ供給される、電力にあまり余裕がない入力電流分については、低減することなく効率よく供給することができる。
【００７８】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…励磁回路、１１…切替回路、１２…定電流回路、１３…充放電回路、１４…遮断回路、１５…検出回路、ＲＥＧ…電圧レギュレータ、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ３１，ＳＷ３２…スイッチ回路、Ｑ２１，Ｑ２２…ＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャネル）、ＺＤ３…定電圧ダイオード、Ｄ１，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ２１，Ｄ２２…ダイオード、Ｃ１，Ｃ２…容量素子、Ｌ…励磁コイル、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ３４…抵抗素子、Ｔｉｎ…電流入力端子、Ｔｏｕｔ…電流出力端子、Ｌ１，Ｌ２…端子、ＶＰ…電源電位、ＶＲ…定電圧電位、ＶＣ１，ＶＣ２…充電電圧、ＧＮＤ…接地電位、ＳＡ，ＳＢ…励磁信号、ＳＹ…検出遮断信号、ＴＹ…検出遮断期間、Ｉｅｘ…励磁電流、ＶＬ…端子間電圧。
【図１】
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【図２】
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【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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