(57)【要約】 【課題】降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータの小型化が要求されている。【解決手段】降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、ＡＣ−ＤＣ変換のためのスイッチング回路３、平滑コンデンサ１８、ゼロ電圧回路４９、制御電源回路６４、発振回路６５及び起動用電源回路６６を有する。スイッチング回路３はＡＣ−ＤＣ変換用の主スイッチと主ダイオードとスナバ用コンデンサとを有する。ゼロ電圧回路４９はスナバ用コンデンサのエネルギを放出するための副スイッチとトランスと副ダイオードとを有する。発振回路６５は起動用電源回路６６とゼロ電圧回路４９との間に接続され、スイッチング回路３の主スイッチのオン・オフが開始する前にゼロ電圧回路４９の副スイッチをオン駆動するための信号を発生する。平滑コンデンサ１８は起動時にゼロ電圧回路４９を介して充電される。制御電源回路６４は平滑コンデンサ１８に接続されている。【選択図】図１
2008245470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を入力させるための少なくとも第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と、
直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）と、
前記交流電圧を断続するためのスイッチング回路であって、前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）に接続された第１及び第２の交流入力導体（２ａ、２ｂ）と、直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力導体（３ａ、３ｂ）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたアノードを有する第１の主ダイオード（１０）と、前記第１の主ダイオード（１０）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第１の主スイッチ（４）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたカソードを有する第２の主ダイオード（１１）と、前記第２の主ダイオード（１１）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第２の主スイッチ（５）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたアノードを有する第３の主ダイオード（１２）と、前記第３の主ダイオード（１２）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第３の主スイッチ（６）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたカソードを有する第４の主ダイオード（１３）と、前記第４の主ダイオード（１３）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第４の主スイッチ（７）と、前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）にそれぞれ並列に接続された第１、第２、第３及び第４のキャパシタンス手段（４３、４４、４５、４６）とを有しているスイッチング回路（３）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第１の直流出力端子（３９ａ）との間の直流ラインと前記第２の直流出力導体（３ｂ）と前記第２の直流出力端子（３９ｂ）との間の直流ラインとの内の少なくとも一方に接続されたリアクトル（１７ａ、又は１７ｂ、又は１７ａ及び１７ｂ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間に接続された平滑コンデンサ（１８）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された還流用整流素子（１６）と、
前記第１の主ダイオード（１０）のカソードに接続されたアノードを有する第１の副ダイオード（５０）と、
前記第２の主ダイオード（１１）のアノードに接続されたカソードを有する第２の副ダイオード（５１）と、
前記第３の主ダイオード（１２）のカソードに接続されたアノードを有する第３の副ダイオード（５２）と、
前記第４の主ダイオード（１３）のアノードに接続されたカソードを有する第４の副ダイオード（５３）と、
前記第１のキャパシタンス手段（４３）に対して前記第１の副ダイオード（５０）を介して並列に接続されていると共に前記第３のキャパシタンス手段（４５）に対して前記第３の副ダイオード（５２）を介して並列に接続されているトランス（５８）の第１の１次巻線（５８ａ）と第１の副スイッチ（５９）との直列回路と、
前記第２のキャパシタンス手段（４４）に対して前記第２の副ダイオード（５１）を介して並列に接続されていると共に前記第４のキャパシタンス手段（４６）に対して前記第４の副ダイオード（５３）を介して並列に接続されている前記トランス（５８）の第２の１次巻線（５８ｂ）と第２の副スイッチ（６０）との直列回路と、
前記第１及び第２の１次巻線（５８ａ、５８ｂ）に電磁結合された２次巻線（５８ｃ）と、
前記２次巻線（５８ｃ）と前記平滑コンデンサ（１８）との間に接続されたエネルギ放出回路（４９ａ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間の出力電圧が一定電圧になり且つ第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）における力率が改善されるように前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）をオン・オフ制御するための主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2）を形成する主スイッチ制御信号形成回路と前記主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2）に基づいて前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）を駆動する主駆動回路（９４）とを有している第１の制御回路（２１）と、
前記第１、第２、第３及び第４のキャパシタンス手段（４３，４４，４５、４６）のエネルギを放出する時に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン・オフ制御する副スイッチ信号制御（ＶB）を発生する第２の制御回路（６２）と、
前記第２の制御回路（６２）と前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）の制御端子との間に接続された副駆動回路（６３）と
を備えたＡＣ−ＤＣコンバータであって、
前記平滑コンデンサ（１８）に接続された入力端子と前記第１の制御回路（２１）の直流電源端子に接続された出力端子とを有する制御電源回路（６４）と、
前記第１の制御回路（２１）によって前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）のオン・オフ制御を開始する前に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン制御するための起動用信号（Ｖ65）を前記副駆動回路（６３）に供給するために前記副駆動回路（６３）に接続されている起動用信号発生回路（６５）と、
前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と前記起動用信号発生回路（６５）の直流電源端子及び前記副駆動回路（６３）の直流電源端子との間に接続された起動用電源回路（６６）と
を備えていることを特徴とするＡＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２】
更に、前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と前記第１の制御回路（２１）との間に接続された相電圧検出用トランス（２０）を有し、
前記起動用電源回路（６６）は前記相電圧検出用トランス（２０）を介して前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）に接続されていることを特徴とする請求項１記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記起動用信号発生回路（６５）は前記平滑コンデンサ（１８）の電圧又は前記制御電源回路（６４）の出力電圧が所定値以上になった時に前記起動用信号の送出を停止する手段を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記起動用信号発生回路（６５）の直流電源端子は前記制御電源回路（６４）にも接続され、前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧は前記制御電源回路（６４）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧よりも低く設定され、更に、前記制御電源回路（６４）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧が前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧よりも高くなった時に前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に対する電圧供給を停止する手段を有していることを特徴とする請求項１又は２又は３記載のＡＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項５】
交流電圧を入力させるための第１、第２及び第３の交流入力端子（１ａ、１ｂ、１ｃ）と、
直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）と、
前記交流電圧を断続するためのスイッチング回路であって、前記第１、第２及び第３の交流入力端子（１ａ、１ｂ、１ｃ）に接続された第１、第２及び第３の交流入力導体（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力導体（３ａ、３ｂ）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたアノードを有する第１の主ダイオード（１０）と、前記第１の主ダイオード（１０）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第１の主スイッチ（４）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたカソードを有する第２の主ダイオード（１１）と、前記第２の主ダイオード（１１）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第２の主スイッチ（５）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたアノードを有する第３の主ダイオード（１２）と、前記第３の主ダイオード（１２）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第３の主スイッチ（６）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたカソードを有する第４の主ダイオード（１３）と、前記第４の主ダイオード（１３）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第４の主スイッチ（７）と、前記第３の交流入力導体（２ｃ）に接続されたアノードを有する第５の主ダイオード（１４）と、前記第５の主ダイオード（１４）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第５の主スイッチ（８）と、前記第３の交流入力導体（２c）に接続されたカソードを有する第６の主ダイオード（１５）と、前記第６の主ダイオード（１５）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第６の主スイッチ（９）と、前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ（４，５，６，７、８，９）にそれぞれ並列に接続された第１、第２、第３、第４、第５及び第６のキャパシタンス手段（４３、４４、４５、４６、４７，４８）とを有しているスイッチング回路（３）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第１の直流出力端子（３９ａ）との間の直流ラインと前記第２の直流出力導体（３ｂ）と前記第２の直流出力端子（３９ｂ）との間の直流ラインとの内の少なくとも一方に接続されたリアクトル（１７ａ、又は１７ｂ、又は１７ａ及び１７ｂ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間に接続された平滑コンデンサ（１８）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された還流用整流素子（１６）と、
前記第１の主ダイオード（１０）のカソードに接続されたアノードを有する第１の副ダイオード（５０）と、
前記第２の主ダイオード（１１）のアノードに接続されたカソードを有する第２の副ダイオード（５１）と、
前記第３の主ダイオード（１２）のカソードに接続されたアノードを有する第３の副ダイオード（５２）と、
前記第４の主ダイオード（１３）のアノードに接続されたカソードを有する第４の副ダイオード（５３）と、
前記第５の主ダイオード（１４）のカソードに接続されたアノードを有する第５の副ダイオード（５４）と、
前記第６の主ダイオード（１５）のアノードに接続されたカソードを有する第６の副ダイオード（５５）と、
前記第１のキャパシタンス手段（４３）に対して前記第１の副ダイオード（５０）を介して並列に接続され且つ前記第３のキャパシタンス手段（４５）に対して前記第３の副ダイオード（５２）を介して並列に接続され且つ前記第５のキャパシタンス手段（４７）に対して前記第５の副ダイオード（５４）を介して並列に接続されているトランス（５８）の第１の１次巻線（５８ａ）と第１の副スイッチ（５９）との直列回路と、
前記第２のキャパシタンス手段（４４）に対して前記第２の副ダイオード（５１）を介して並列に接続され且つ前記第４のキャパシタンス手段（４６）に対して前記第４の副ダイオード（５３）を介して並列に接続され且つ前記第６のキャパシタンス手段（４８）に対して前記第６の副ダイオード（５５）を介して並列に接続されている前記トランス（５８）の第２の１次巻線（５８ｂ）と第２の副スイッチ（６０）との直列回路と、
前記第１及び第２の１次巻線（５８ａ、５８ｂ）に電磁結合された２次巻線（５８ｃ）と、
前記２次巻線（５８ｃ）と前記平滑コンデンサ（１８）との間に接続されたエネルギ放出回路（４９ａ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間の出力電圧が一定電圧になり且つ前記第1、第2及び第3の交流入力端子（１a、１ｂ、１ｃ）における力率が改善されるように前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ（４，５，６，７、８，９）をオン・オフ制御するための主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2，ＶA3）を形成する主スイッチ制御信号形成回路と前記主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2，ＶA3）に基づいて前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ（４，５，６，７、８，９）を駆動する主駆動回路（９４）とを有している第１の制御回路（２１）と、
前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６のキャパシタンス手段（４３，４４，４５、４６、４７，４８）のエネルギを放出する時に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン・オフ制御する副スイッチ信号制御（ＶB）を発生する第２の制御回路（６２）と、
前記第２の制御回路（６２）と前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）の制御端子との間に接続された副駆動回路（６３）と
を備えたＡＣ−ＤＣコンバータであって、
前記平滑コンデンサ（１８）に接続された入力端子と前記第１の制御回路（２１）の直流電源端子に接続された出力端子とを有する制御電源回路（６４）と、
前記第１の制御回路（２１）によって前記第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ（４，５，６，７、８，９）のオン・オフ制御を開始する前に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン制御するための起動用信号（Ｖ65）を前記副駆動回路（６３）に供給するために前記副駆動回路（６３）に接続された起動用信号発生回路（６５）と、
前記第１、第2及び第３の交流入力端子（１ａ、１ｂ、１c）と前記起動用信号発生回路（６５）の直流電源端子及び前記副駆動回路（６３）の直流電源端子との間に接続された起動用電源回路（６６）と、
を備えていることを特徴とするＡＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善機能を有するＡＣ−ＤＣコンバータ（交流―直流変換器）に関し、更に詳細には、改善された制御電源回路を有するＡＣ−ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
整流ダイオードと平滑コンデンサとから成る整流平滑回路を使用して交流電圧を直流電圧に変換する場合には、交流電圧の最大振幅及びその付近でのみ交流入力電流が流れるので、交流入力電流が正弦波にならず、交流入力の力率が例えば０．６のように悪い。
【０００３】
整流平滑回路の欠点を解決するものとして力率改善機能を有するスイッチング整流回路が知られている。スイッチング整流回路として、昇圧型のスイッチング整流回路（昇圧型ＡＣ−ＤＣコンバータ）と、降圧型のスイッチング整流回路（降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータ））とがある。
【０００４】
ところで、ＡＣ−ＤＣコンバータは、複数のスイッチをブリッジ接続したスイッチング回路と、このスイッチング回路のスイッチをオン・オフ制御するための制御回路と、制御回路を動作させるための制御電源回路とから成る。典型的な昇圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、整流ダイオードに並列にＩＧＢＴ又はＦＥＴ等の半導体スイッチを接続する構成であるので、スイッチがオフの期間であっても平滑コンデンサを充電することができる。このため、一般的な昇圧型ＡＣ−ＤＣコンバータの制御電源回路は、平滑コンデンサの出力段に接続されている。ＡＣ−ＤＣコンバータのスイッチング回路は定電圧化機能を有するので、昇圧型ＡＣ−ＤＣコンバータにおいては定電圧化された制御電源電圧を比較的容易に得ることができる。
【０００５】
降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、例えば特開２００１−１４５３５６号公報（特許文献１）に記載されたようにＡＣ−ＤＣ変換用スイッチに対して逆流防止用ダイオードが直列に接続されている。このため、ＡＣ−ＤＣ変換用スイッチのオン・オフ制御を開始する前に平滑コンデンサを充電することができず、平滑コンデンサの出力段に制御電源回路を接続することができなかった。従って、降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータの制御電源回路は交流入力端子に接続されていた。
【０００６】
降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、交流入力端子に接続された制御電源回路を独立に設ける場合には、電源トランス、整流平滑回路、及び電圧安定化回路等を設けることが必要になり、必然的にＡＣ−ＤＣコンバータが大型になり且つ制御電源回路における電力損失が大きくなる。また、交流入力電圧が例えば４００Ｖのように高圧の場合には、制御電源回路に降圧用トランスを内蔵させることが要求され、部品点数の増加を招く。また、制御電源回路の入力電流は力率改善されないので、交流入力端子における力率が悪化する。この種の問題は降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータに限らずＡＣ−ＤＣ変換用スイッチに対して逆流防止用ダイオードが直列に接続される形式の別のＡＣ−ＤＣコンバータにおいても生じる。
【特許文献１】特開２００１―１４５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しょうとする課題は、ＡＣ−ＤＣコンバータの制御電源回路の小型化又は低コスト化又は高効率化が要求されていることであり、本発明の目的は上記要求に応えることができるＡＣ−ＤＣコンバータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明を、実施例を示す図面の符号を参照して説明する。なお、特許請求の範囲及び次の説明での参照符号は本発明の理解を助けるためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、
交流電圧を入力させるための少なくとも第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と、
直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）と、
前記交流電圧を断続するためのスイッチング回路であって、前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）に接続された第１及び第２の交流入力導体（２ａ、２ｂ）と、直流電圧を出力するための第１及び第２の直流出力導体（３ａ、３ｂ）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたアノードを有する第１の主ダイオード（１０）と、前記第１の主ダイオード（１０）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第１の主スイッチ（４）と、前記第１の交流入力導体（２ａ）に接続されたカソードを有する第２の主ダイオード（１１）と、前記第２の主ダイオード（１１）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第２の主スイッチ（５）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたアノードを有する第３の主ダイオード（１２）と、前記第３の主ダイオード（１２）のカソードと前記第１の直流出力導体（３ａ）との間に接続された第３の主スイッチ（６）と、前記第２の交流入力導体（２ｂ）に接続されたカソードを有する第４の主ダイオード（１３）と、前記第４の主ダイオード（１３）のアノードと前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された第４の主スイッチ（７）と、前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）にそれぞれ並列に接続された第１、第２、第３及び第４のキャパシタンス手段（４３、４４、４５、４６）とを有しているスイッチング回路（３）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第１の直流出力端子（３９ａ）との間の直流ラインと前記第２の直流出力導体（３ｂ）と前記第２の直流出力端子（３９ｂ）との間の直流ラインとの内の少なくとも一方に接続されたリアクトル（１７ａ、又は１７ｂ、又は１７ａ及び１７ｂ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間に接続された平滑コンデンサ（１８）と、
前記第１の直流出力導体（３ａ）と前記第２の直流出力導体（３ｂ）との間に接続された還流用整流素子（１６）と、
前記第１の主ダイオード（１０）のカソードに接続されたアノードを有する第１の副ダイオード（５０）と、
前記第２の主ダイオード（１１）のアノードに接続されたカソードを有する第２の副ダイオード（５１）と、
前記第３の主ダイオード（１２）のカソードに接続されたアノードを有する第３の副ダイオード（５２）と、
前記第４の主ダイオード（１３）のアノードに接続されたカソードを有する第４の副ダイオード（５３）と、
前記第１のキャパシタンス手段（４３）に対して前記第１の副ダイオード（５０）を介して並列に接続されていると共に前記第３のキャパシタンス手段（４５）に対して前記第３の副ダイオード（５２）を介して並列に接続されているトランス（５８）の第１の１次巻線（５８ａ）と第１の副スイッチ（５９）との直列回路と、
前記第２のキャパシタンス手段（４４）に対して前記第２の副ダイオード（５１）を介して並列に接続されていると共に前記第４のキャパシタンス手段（４６）に対して前記第４の副ダイオード（５３）を介して並列に接続されている前記トランス（５８）の第２の１次巻線（５８ｂ）と第２の副スイッチ（６０）との直列回路と、
前記第１及び第２の１次巻線（５８ａ、５８ｂ）に電磁結合された２次巻線（５８ｃ）と、
前記２次巻線（５８ｃ）と前記平滑コンデンサ（１８）との間に接続されたエネルギ放出回路（４９ａ）と、
前記第１及び第２の直流出力端子（３９ａ、３９ｂ）間の出力電圧が一定電圧になり且つ第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）における力率が改善されるように前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）をオン・オフ制御するための主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2）を形成する主スイッチ制御信号形成回路と前記主スイッチ制御信号（ＶA1，ＶA2）に基づいて前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）を駆動する主駆動回路（９４）とを有している第１の制御回路（２１）と、
前記第１、第２、第３及び第４のキャパシタンス手段（４３，４４，４５、４６）のエネルギを放出する時に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン・オフ制御する副スイッチ信号制御（ＶB）を発生する第２の制御回路（６２）と、
前記第２の制御回路（６２）と前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）の制御端子との間に接続された副駆動回路（６３）と
を備えたＡＣ−ＤＣコンバータであって、
前記平滑コンデンサ（１８）に接続された入力端子と前記第１の制御回路（２１）の直流電源端子に接続された出力端子とを有する制御電源回路（６４）と、
前記第１の制御回路（２１）によって前記第１、第２、第３及び第４の主スイッチ（４，５，６，７）のオン・オフ制御を開始する前に前記第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）をオン制御するための起動用信号（Ｖ65）を前記副駆動回路（６３）に供給するために前記副駆動回路（６３）に接続されている起動用信号発生回路（６５）と、
前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と前記起動用信号発生回路（６５）の直流電源端子及び前記副駆動回路（６３）の直流電源端子との間に接続された起動用電源回路（６６）と
を備えていることを特徴とするＡＣ−ＤＣコンバータに係わるものである。
【０００９】
なお、請求項２に示すように、更に、前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）と前記第１の制御回路（２１）との間に接続された相電圧検出用トランス（２０）を有し、前記起動用電源回路（６６）は前記相電圧検出用トランス（２０）を介して前記第１及び第２の交流入力端子（１ａ、１ｂ）に接続されていることが望ましい。
また、請求項３に示すように、前記起動用信号発生回路（６５）は前記平滑コンデンサ（１８）の電圧又は前記制御電源回路（６４）の出力電圧が所定値以上になった時に前記起動用信号の送出を停止する手段を有していることが望ましい。
また、請求項４に示すように、前記起動用信号発生回路（６５）の直流電源端子は前記制御電源回路（６４）にも接続され、前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧は前記制御電源回路（６４）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧よりも低く設定され、更に、前記制御電源回路（６４）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧が前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に供給する電圧よりも高くなった時に前記起動用電源回路（６６）から前記起動用信号発生回路（６５）に対する電圧供給を停止する手段を有していることが望ましい。
また、請求項５に示すように、交流電圧を入力させるための第１、第２及び第３の交流入力端子（１ａ、１ｂ、１ｃ）を設け、三相入力のＡＣ−ＤＣコンバータとすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１〜第４の主スイッチ（４〜７）に対して逆流阻止用の第１〜第４の主ダイオード（１０〜１３）が直列に接続されたＡＣ−ＤＣコンバータであるにも拘わらず、制御電源回路（６４）が平滑コンデンサ（１８）の出力段に接続されているので、この制御電源回路（６４）の小型化及び低コスト化を図ることができる。更に詳細には、起動用信号発生回路（６５）から得られる起動用信号に基づいて第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）がオン状態になると、交流入力端子（１ａ、１ｂ）から供給される交流電圧が第１〜第４の副ダイオード（５０〜５３）で整流されて平滑コンデンサ（１８）に供給され、平滑コンデンサ（１８）が充電される。これにより、第１〜第４の主スイッチ（４〜７）のオン・オフ動作の開始前に平滑コンデンサ（１８）を充電することが可能になり、制御電源回路（６４）を平滑コンデンサ（１８）に接続することが可能になる。第１〜第４の主スイッチ（４〜７）のオン・オフ動作の開始後には、制御電源回路（６４）に安定化された直流電圧が入力するので、従来の降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータの制御電源回路に比較して制御電源回路（６４）を小型化又は低コスト化又は低損失化することが可能になる。
また、第１〜第４の主スイッチ（４〜７）のスイッチング損失の低減を目的として設けられている第１及び第２の副スイッチ（５９、６０）並びに第１〜第４の副ダイオード（５０〜５３）を兼用して起動時に平滑コンデンサ（１８）を充電する構成であるので、第１〜第４の主スイッチ（４〜７）のオン・オフ動作開始前に平滑コンデンサ（１８）を充電する回路の構成を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に示す実施例１に従う降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、特許文献１に開示されている従来の降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータと同様に、商用三相交流電源に接続される第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃの三相正弦波交流電圧を直流電圧に変換して負荷３９に供給するためのものであって、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃと第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂとの間に、入力段のフイルタ回路２、スイッチング回路３、還流用整流素子としての還流（転流）用ダイオード１６と、第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂと、平滑コンデンサ１８とを順次に有し、更にスイッチング回路３に含まれている主スイッチのゼロボルトスイッチング（ＺＶＳ）を達成するためのゼロ電圧回路４９を有している。降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、更に、スイッチング回路３に含まれている主スイッチをオン・オフ制御するために電流検出器１９、相電圧検出トランス２０、第１の制御回路（主制御回路）２１、ゼロ電圧回路４９に含まれている副スイッチをオン・オフ制御するための第２の制御回路（副制御回路）６２及び副駆動回路６３、及び制御電源回路６４、起動用信号発生回路としての発振回路６５、及び起動用電源回路６６を有している。
【００１３】
図１の本発明に従う降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータの理解を容易にするために、図１の各部を詳しく説明する前に、図１の本発明に従う降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータと特許文献１の降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータとの相違点を説明する。図１に示す本発明に従う降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータは、特許文献１に開示されていない次の構成を有する。
（１）  平滑コンデンサ１８即ち第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂに接続された制御電源回路６４。
（２）  スイッチング回路３の起動前にゼロ電圧回路４９を使用して平滑コンデンサ１８を充電するために設けられた起動用信号発生回路としての発振回路６５。
（３）  スイッチング回路３の起動前に発振回路６５を動作させるための起動用電源回路６６。
次に、図１の各部を詳しく説明する。
【００１４】
入力段のフイルタ回路２は、スイッチング回路３の第１、第２及び第３の交流入力導体２ａ、２ｂ、２ｃを流れる電流に含まれる高調波成分を除去するものであって、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃとスイッチング回路３との間の第１、第２及び第３の交流入力導体２ａ、２ｂ、２ｃにそれぞれ直列に接続された第１、第２及び第３のリアクトルＬ1、Ｌ2、Ｌ3と第１、第２及び第３の交流入力導体２ａ、２ｂ、２ｃ間にそれぞれ接続された第１、第２及び第３の高周波コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３とから成る。
【００１５】
スイッチング回路３は、ＡＣ−ＤＣ変換のための主回路であって、第１、第２及び第３の交流入力導体２ａ、２ｂ、２ｃと第１、第２及び第３のリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３とを介して第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに接続されている。更に詳細には、図２に示すようにスイッチング回路３は、第１の交流入力導体２ａに接続されたアノードを有する第１の主ダイオード１０と、第１の主ダイオード１０のカソードと第１の直流出力導体３ａとの間に接続された第１の主スイッチ４と、第１の交流入力導体２ａに接続されたカソードを有する第２の主ダイオード１１と、第２の主ダイオード１１のアノードと第２の直流出力導体３ｂとの間に接続された第２の主スイッチ５と、第２の交流入力導体２ｂに接続されたアノードを有する第３の主ダイオード１２と、第３の主ダイオード１２のカソードと第１の直流出力導体３ａとの間に接続された第３の主スイッチ６と、第２の交流入力導体２ｂに接続されたカソードを有する第４の主ダイオード１３と、第４の主ダイオード１３のアノードと第２の直流出力導体３ｂとの間に接続された第４の主スイッチ７と、第３の交流入力導体２ｃに接続されたアノードを有する第５の主ダイオード１４と、第５の主ダイオード１４のカソードと第１の直流出力導体３ａとの間に接続された第５の主スイッチ８と、第３の交流入力導体２ｃに接続されたカソードを有する第６の主ダイオード１５と、第６の主ダイオード１５のアノードと第２の直流出力導体３ｂとの間に接続された第６の主スイッチ９と、第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ４、５、６、７、８、９にそれぞれ並列に接続された第１、第２、第３、第４、第５及び第６のキャパシタンス手段としてのスナバ用コンデンサ４３、４４、４５、４６、４７、４８と、第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ４、５、６、７、８、９にそれぞれ逆方向並列に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６とを有する。
【００１６】
第１〜第６の主ダイオード１０〜１５は逆流阻止用ダイオードとも呼ぶことができるものであって、第１〜第６の主スイッチ４〜９に対してそれぞれ直列に接続されている。
【００１７】
第１〜第６の主スイッチ４〜９は交流入力の力率が改善されるように例えば２０ｋＨｚのような高い周波数でオン・オフ動作するものであって、図２においては、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）で示されている。しかし、第１〜第６の主スイッチ４〜９をＦＥＴ又は接合型トランジスタ等の別の制御可能な半導体スイッチング素子で形成することができる。なお、第１〜第６の主スイッチ４〜９に対して逆方向並列に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を第１〜第６の主スイッチ４〜９の寄生ダイオード又は内蔵ダイオードとすることができる。
【００１８】
キャパシタンス手段としての第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８は、第１〜第６の主スイッチ４〜９のターンオフ時にこれ等のコレクタ・ソース間の電圧が急激に上昇することを抑える機能を有する。第１〜第６の主スイッチ４〜９のコレクタ・ソース間電圧がターンオフ時に傾斜を有して緩やかに立上がると、第１〜第６の主スイッチ４〜９のスイッチング損失（電力損失）が低減し、且つノイズの発生が抑制される。なお、第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８を個別のコンデンサで構成する代わりに、第１〜第６の主スイッチ４〜９の主端子間（コレクタ・エミッタ間）の寄生容量とすることができる。
【００１９】
図１において、第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂは、スイッチング回路３と第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂとの間の第１及び第２の直流出力導体３ａ、３ｂに直列に接続されている。なお、第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂの内のいずれか一方を省くこともできる。
還流用ダイオード１６は、転流用ダイオードと呼ばれることもあるものであり、第１及び第２の直流出力導体３ａ、３ｂ間に接続されている。還流用ダイオード１６を、整流機能を有する電界効果トランジスタ等の別の半導体整流素子に置き換えることもできる。
平滑コンデンサ１８は第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂ間に接続されている。還流用ダイオード１６と第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂと平滑コンデンサ１８とによって出力段の平滑回路が形成されている。
【００２０】
ゼロ電圧回路４９はスナバ用コンデンサ４３〜４８のエネルギー放出回路と呼ぶこともできるものであって、図１においてスイッチング回路３と平滑コンデンサ１８との間に接続されている。このゼロ電圧回路４９は、スイッチング回路３に含まれている第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８に蓄積されたエネルギーを第１〜第６の主スイッチ４〜９のオンの直前に放出して第１〜第６の主スイッチ４〜９のコレクタ・エミッタ間（主電極間）の電圧をオフ時よりも低い値又はゼロにする第１の機能即ち本来の機能と、本発明に従って、第１〜第６の主スイッチ４〜９のオン・オフ動作の開始前に平滑コンデンサ１８を充電する第２の機能即ち付加機能を有する。更に、詳細には、図２に示すようにゼロ電圧回路４９は、第１の主ダイオード１０のカソードに接続されたアノードを有する第１の副ダイオード５０と、第２の主ダイオード１１のアノードに接続されたカソードを有する第２の副ダイオード５１と、第３の主ダイオード１２のカソードに接続されたアノードを有する第３の副ダイオード５２と、第４の主ダイオード１３のアノードに接続されたカソードを有する第４の副ダイオード５３と、第５の主ダイオード１４のカソードに接続されたアノードを有する第５の副ダイオード５４と、第６の主ダイオード１５のアノードに接続されたカソードを有する第６の副ダイオード５５と、前記第１のスナバ用コンデンサ４３に対して第１の副ダイオード５０を介して並列に接続されていると共に第３のスナバ用コンデンサ４５に対して第３の副ダイオード５２を介して並列に接続され、更に前記第５のスナバ用コンデンサ４７に対して第５の副ダイオード５４を介して並列に接続されているトランス５８の第１の１次巻線５８ａと、第１の１次巻線５８ａに直列に接続されたＩＧＢＴから成る第１の副スイッチ５９と、第２のスナバ用コンデンサ４４に対して第２の副ダイオード５１を介して並列に接続されていると共に第４のスナバ用コンデンサ４６に対して第４の副ダイオード５３を介して並列に接続され、更に第６のスナバ用コンデンサ４８に対して第６の副ダイオード５５を介して並列に接続されているトランス５８の第２の１次巻線５８ｂと、第２の１次巻線５８ｂに直列に接続されたＩＧＢＴから成る第２の副スイッチ６０と、第１及び第２の副スイッチ５９、６０に逆方向並列にそれぞれ接続されたダイオードＤ７，Ｄ８と、第１の１次巻線５８ａと第１の副スイッチ５９との直列回路に対して並列に接続された第１の補助コンデンサＣａと、第２の１次巻線５８ｂと第２の副スイッチ６０との直列回路に対して並列に接続された第２の補助コンデンサＣｂと、トランス５８の第１及び第２の１次巻線５８ａ、５８ｂに電磁結合された２次巻線５８ｃと、２次巻線５８ｃと平滑コンデンサ１８との間に接続されたエネルギ放出回路４９ａとから成る。エネルギ放出回路４９ａは、２次巻線５８ｃに対して第７の副ダイオード５６を介して並列接続された共振用コンデンサ６１と、この共振用コンデンサ６１と第１の直流出力導体３ａとの間に接続された第８の副ダイオード５７とから成る。なお、第１の副スイッチ５９のエミッタは第１の直流出力導体３ａに接続され、第２の副スイッチ６０のコレクタは第２の直流出力導体３ｂに接続され、２次巻線５８ｃの一端及び共振用コンデンサ６１の一端は第２の直流出力導体３ｂに接続され、第８の副ダイオード５７のカソードは第１の直流出力導体３ａに接続されている。
【００２１】
第１及び第２の副スイッチ５９、６０は、ゼロ電圧回路４９を前述した第１の機能（ＺＶＳ機能）を得る時と第２の機能（起動機能）を得る時との両方において高い繰返し周波数（例えば２０ｋＨｚ）でオン・オフ動作する。図２において第１及び第２の副スイッチ５９、６０はＩＧＢＴで形成されているが、これをＦＥＴ又はトランジスタ等の別の半導体スイッチで形成することもできる。
ゼロ電圧回路４９の動作の詳細は後述する。
【００２２】
電流検出器１９は第１の直流リアクトル１７ａが接続されている直流ラインに電磁結合され、第１の直流リアクトル１７ａに流れる電流ＩLを検出し、この電流ＩLに比例した電圧値を有する電流検出信号ＶLをライン１９ａによって第１の制御回路２１に送る。
【００２３】
相電圧検出用トランス２０は、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに接続された第１、第２及び第３の１次巻線Ｎ1U、Ｎ1V、Ｎ1Wと、これ等に電磁結合された第１、第２及び第３の２次巻線Ｎ2U、Ｎ2V、Ｎ2Wを有する。第１、第２及び第３の１次巻線Ｎ1U、Ｎ1V、Ｎ1Wと第１、第２及び第３の２次巻線Ｎ2U、Ｎ2V、Ｎ2WはそれぞれＹ結線され、それぞれの中性点がグランドに接続されている。第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃにおけるＵ相、Ｖ相及びＷ相（第１、第２及び第３相）の交流入力電圧ＶU、ＶV、ＶWに比例したＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流入力電圧検出信号が第１、第２及び第３の２次巻線Ｎ2U、Ｎ2V、Ｎ2Wから得られる。ここでは、説明を容易にするために各交流入力電圧と各交流入力電圧検出信号との両方が同一のＶU、ＶV、ＶWで示されている。第１、第２及び第３の２次巻線Ｎ2U、Ｎ2V、Ｎ2Wはライン２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介して第１の制御回路２１に接続されている。相電圧検出用トランス２０は起動用電源回路６６にも兼用されており、第１、第２及び第３の１次巻線Ｎ1U、Ｎ1V、Ｎ1Wに電磁結合された第１、第２及び第３の３次巻線Ｎ3U、Ｎ3V、Ｎ3Wを有する。
【００２４】
第１の制御回路２１は、スイッチング回路３に含まれている第１〜第６の主スイッチ４〜９をオン・オフ制御するものであって、第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂ間の直流出力電圧ＶDCが一定又はほぼ一定になり、且つ入力力率が１又はほぼ１になるように図８（B）〜（Ｇ）に示す第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ制御信号Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5、Ｓ6を形成する主スイッチ制御信号形成回路と、第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ6を駆動するための主駆動回路９４とから成る。主駆動回路９４は信号バス７１によって第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ6をスイッチング回路３に送る。第１の制御回路２１の詳細は後述する。
【００２５】
第２の制御回路６２は、副スイッチ制御回路又は副制御回路と呼ぶことができるものであって、ゼロ電圧回路４９の第１及び第２の副スイッチ５９、６０をオン・オフ制御するためのゼロ電圧制御信号を形成してライン６２ａを介して副駆動回路６３に送るものである。この第２の制御回路６２はゼロ電圧制御信号を形成するために信号バス７２によって第１の制御回路２１に接続されている。この実施例では説明の都合上、第１及び第２の制御回路２１、６２が個別に示されているが、これ等を一体化することもできる。第２の制御回路６２の詳細は後述する。
【００２６】
副駆動回路６３は、第２の制御回路６２の出力及び発振回路６５の出力に応答してゼロ電圧回路４９の第１及び第２の副スイッチ５９、６０をオン・オフ駆動するためのものであって、ライン６３ａ、６３ｂによってゼロ電圧回路４９に接続されている。この副駆動回路６３の電源端子はライン７６と逆流阻止用ダイオード７７とを介して第１の制御回路２１に含まれている主駆動回路の電源ラインに接続されていると共に逆流阻止用ダイオード８３とライン８１ａとを介して起動用電源回路６６にも接続されている。この副駆動回路６３の詳細は後述する。
【００２７】
起動用信号発生回路としての発振回路６５は、第１〜第６の主スイッチ４〜９のオン・オフ動作開始前にゼロ電圧検出回路４９を動作させて平滑コンデンサ１８を充電するために副スイッチ５９、６０をオン・オフ動作させるためのパルス信号（起動用信号）を発生するものであって、例えば２０ｋＨｚのパルス信号Ｖ６５をライン６５ａを介して副駆動回路６３に供給する。この起動用の発振回路６５の詳細は後述する。
【００２８】
制御電源回路６４は、平滑コンデンサ１８の出力に基づいて第１及び第２の制御回路２１、６２と副駆動回路６３と発振回路６５との直流電源電圧を供給するためのものであって。ライン７３、７４によって第１及び第２の直流出力端子３９ａ、３９ｂに接続され、且つライン７５，７５ａを介して第１の制御回路２１の直流電源端子に接続され、ライン７５，７５ｂを介して第２の制御回路６２の直流電源端子に接続され、ライン７８と逆流阻止ダイオード７９とを介して発振回路６５の直流電源端子に接続されている。なお、副駆動回路６３の電源端子はライン７６と逆流阻止ダイオード７７を介して第１の制御回路２１に接続されている。制御電源回路６４の詳細は後述する。
【００２９】
起動用電源回路６６は、制御電源回路６４の動作開始前に副駆動回路６３及び発振回路６５を動作させる機能を有し、相電圧検出用トランス２０の第１、第２及び第３の３次巻線Ｎ3U、Ｎ3V、Ｎ3Wに接続された第１のダイオード整流回路８０と、第１、第２及び第３の２次巻線Ｎ2U、Ｎ2V、Ｎ2Wに接続された第２のダイオード整流回路８１とを有する。この実施例では小型化を図るために相電圧検出用トランス２０を起動用電源回路６６が兼用しているが、起動用電源回路６６のための独立のトランスを設け、このトランスを介して起動用電源回路６６を第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに接続することもできる。
【００３０】
第１のダイオード整流回路８０は６個の整流ダイオードを三相ブリッジ接続した周知の回路と平滑コンデンサＣ４とから成り、この正側の直流出力ライン８０ａは逆流阻止ダイオード８２を介して発振回路６５の直流電源端子に接続され、この負側の直流出力ライン８０ｂはスイッチング回路３の第２の直流出力導体３ｂに接続されている。この第１のダイオード整流回路８０は発振回路６５の起動電源として機能する。第１のダイオード整流回路８０の最大出力電圧値は起動後に制御電源回路６４からライン７８に供給される電圧値よりも低く設定されている。従って、制御電源回路６４からライン７８を介して発振回路６５に直流電圧が供給されると、逆流阻止用ダイオード８２がオフになり、第１のダイオード整流回路８０から発振回路６５への電力供給は停止する。
【００３１】
第２のダイオード整流回路８１は、６個の整流ダイオードを三相ブリッジ接続した周知の回路と平滑コンデンサＣ５とから成り、この正側の出力ライン８１ａと逆流阻止用ダイオード８３を介して副駆動回路６３の直流電源端子に接続され、負側の出力ライン８１ｂはスイッチング回路３の第１の直流出力導体３ａに接続されている。第２のダイオード整流回路８１の出力電圧値は起動後の制御電源回路６４の出力ライン７６の電圧値よりも低く設定されているので、起動後に逆流阻止用ダイオード８３がオフになり、第２のダイオード整流回路８１からの電力供給は停止する。
【００３２】
第１の制御回路２１は、図３に示すように、平滑コンデンサ１８の両端から出力される直流出力電圧ＶDCの基準値を規定する基準電圧ＶRDを発生する基準電圧源２２と、平滑コンデンサ１８の電圧ＶDCを基準電源２２の基準電圧ＶRDと比較してそれらの誤差電圧信号ＶE1を出力する第１の誤差増幅器２３と、電流検出器１９の検出電圧ＶLを第１の誤差増幅器２３の出力信号ＶE1と比較してそれらの誤差電圧信号ＶE2を出力する第２の誤差増幅器２４と、相電圧検出用トランス２０の検出電圧ＶU、ＶV、ＶW及び第２の誤差増幅器２４の出力信号ＶE2に基づいてＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUを発生する相電流基準信号発生回路２５と、三相交流電源１の周波数５０〜６０Ｈｚよりも十分に高い周波数１〜１００ｋＨｚの三角波信号ＶTを発生する三角波発生回路２６と、相電流基準信号発生回路２５のＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUを三角波発生回路２６の三角波信号ＶTと比較して各相の電流のＰＷＭ変調信号ＶPUV、ＶPVW、ＶPWUを出力する第１、第２及び第３のＰＷＭコンパレータ２７、２８、２９と、各ＰＷＭコンパレータ２７、２８、２９のＰＷＭ変調信号ＶPUV、ＶPVW、ＶPWUを「１」、「０」又は「ー１」の３値の線電流パルス信号ＶSU（＝ＶPUV−ＶPWU），ＶSV（＝ＶPVW−ＶPUV）、ＶSW（＝ＶPWU−ＶPVW）に変換する第１、第２及び第３の線電流パルス変換用コンパレータ３０、３１、３２と、第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２と、第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３とから成る主スイッチ制御信号形成回路と、この主スイッチ制御信号形成回路に接続された主駆動回路９４とを備えている。更に詳しく説明すると、第１の誤差増幅器２３の負入力端子はライン１８ａを介して図１の平滑コンデンサ１８の一端に接続され、正入力端子は基準電源２２に接続されている。第２の誤差増幅器２４の負入力端子はライン１９ａを介して図１の電流検出器１９に接続され、正入力端子は第１の誤差増幅器２３に接続されている。相電流基準信号発生回路２５はライン２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介して相電圧検出用トランス２０に接続され、且つ第２の誤差増幅器２４にも接続され、ライン２０ａ、２０ｂ、２０ｃから得られる正弦波の検出電圧ＶU、ＶV、ＶWを第２の誤差増幅器２４から得られた出力信号ＶE2で補正したものに相当する図９（Ａ）に示すＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUを発生する。Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUは正弦波又はこれに近い波形を有するが、図９（Ａ）は極めて短時間の波形を示すので、これらは直線的に示されている。第１、第２及び第３のＰＷＭコンパレータ２７、２８、２９の負入力端子は相電流基準信号発生回路２５に接続され、正入力端子は三角波発生回路２６に接続され、図９（Ａ）に示すようにＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUと三角波信号ＶTとを比較して図９（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すＰＷＭ変調信号ＶPUV、ＶPVW、ＶPWUを出力する。第１の線電流パルス変換用コンパレータ３０は第１のＰＷＭコンパレータ２７に接続された正入力端子と、第３のＰＷＭコンパレータ２９に接続された負入力端子とを有し、図９（Ｅ）に示す線電流パルス信号ＶSUを出力する。第２の線電流パルス変換用コンパレータ３１は第２のＰＷＭコンパレータ２８に接続された正入力端子と、第１のＰＷＭコンパレータ２７に接続された負入力端子とを有し、図９（Ｆ）に示す線電流パルス信号ＶSVを出力する。第３の線電流パルス変換用コンパレータ３２は第３のＰＷＭコンパレータ２９に接続された正入力端子と第２のＰＷＭコンパレータ２８に接続された負入力端子とを有し、図９（Ｇ）に示す線電流パルス信号ＶSWを出力する。第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２は、第１、第２及び第３の線電流パルス変換用コンパレータ３０、３１、３２にそれぞれ接続されている。第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２の出力信号ＶA1´，ＶＡ2´、ＶA3´は図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）において点線で示されている。第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３は第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２に接続され、第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２の出力信号ＶA1´，ＶＡ2´、ＶA3´を僅かに遅延させ、図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）において実線で示す第１、第２及び第３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）制御信号ＶA1，ＶＡ2、ＶA3を出力する。第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３は、図９（Ｋ）（L）（Ｍ）に示す第１、第２及び第３の副スイッチ制御信号ＶB1、ＶB2、ＶB3を形成するために設けられている。図９（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）に示す第１、第２及び第３の副スイッチ制御信号ＶB1、ＶB2、ＶB3を第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３を使用しないで形成することもできる。この場合には、第１〜第３の遅延回路９１〜９３が省かれ、第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２が主駆動回路９４に直接に接続される。第１、第２及び第３の絶対値検出回路４０、４１、４２の出力端子に接続されたライン９５、９６、９７と第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３の出力端子に接続されたライン９８、９９、１００とから成る第２の信号バス７２は、図１の第２の制御回路６２に接続されている。なお、第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３の遅延時間は、図９（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）に示す第１、第２及び第３の副スイッチ制御信号ＶB1、ＶB2、ＶB3のパルス幅と同一に決定されている。
【００３３】
図３において第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３に接続された主駆動回路９４は、図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）に示する第１、第２及び第３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）制御信号ＶA1，ＶＡ2、ＶA3に基づいて図８（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）に示す第１、第２、第３、第４、第５、第６の主スイッチ制御信号Ｓ1、Ｓ2，Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5、Ｓ6を形成するものである。図４に図３の第１の制御回路２１に含まれている主駆動回路９４と図１の副駆動回路６３との詳細が示されている。主駆動回路９４は、６個のフォトカプラを有する。６個のフォトカプラは、ＬＥＤから成る第１、第２、第３、第４、第５及び第６の発光ダイオード（発光素子）101、102、103、104、105、106と、第１、第２、第３、第４、第５及び第６のフォトトランジスタ（受光素子）107、108、109、110、111、112とをそれぞれ光結合することによって構成されている。第１、第２、第３、第４、第５及び第６のフォトトランジスタ107、108、109、110、111、112は、第１、第２、第３、第４、第５及び第６の発光ダイオード101、102、103、104、105、106が発光した時に低抵抗状態（オン状態）になる。
【００３４】
第１及び第２の発光ダイオード101、102は互いに直列接続され、第１の発光ダイオード101のアノードは抵抗Ｒ1を介して第１の入力端子113に接続されている。第１の入力端子113は、図３の第１の遅延回路９１に接続され、第１相制御信号ＶA1を受け入れる。第３及び第４の発光ダイオード103、104は互いに直列に接続され、第３の発光ダイオード103のアノードは抵抗Ｒ2を介して第２の入力端子114に接続されている。第２の入力端子114は図３の第２の遅延回路９２に接続され、第２相制御信号ＶA2を受け入れる。第５及び第６の発光ダイオード105、106は互いに直列に接続され、第５の発光ダイオード105のアノードは抵抗Ｒ3を介して第３の入力端子115に接続されている。第３の入力端子115は図３の第３の遅延回路９３に接続され、第３相制御信号ＶA3を受け入れる。第２、第４及び第６の発光ダイオード102、104、106のカソードは、ライン７４ａを介して図１の第２の直流出力端子３９ｂ即ちグランドに接続されている。第１及び第２の発光ダイオード101、102は第１の入力端子113が高レベル電圧（論理の１）の時に発光する。第３及び第４の発光ダイオード103、104は第２の入力端子114が高レベル電圧の時に発光する。第５及び第６の発光ダイオード105、106は第３の入力端子115が高レベルの時に発光する。
【００３５】
図４の主駆動回路９４は、図２のスイッチング回路３の上側に配置された第１、第３及び第５の主スイッチ４、６、８を第１、第３及び第５のフォトトランジスタ107、109、111を介して駆動するための第１の電源回路116と、スイッチング回路３の下側に配置された第２、第４及び第６の主スイッチ５、７、９を第２、第４及び第６のフォトトランジスタ108、110、112を介して駆動するための第２の電源回路117とを有する。第１及び第２の電源回路116、117は、ライン７５ａを介して図１の制御電源回路６４の出力ライン７５に接続されている。第１の電源回路116に接続された対の直流ライン118、119間に第１のフォトトランジスタ107と抵抗120との直列回路、第３のフォトトランジスタ109と抵抗122との直列回路、第５のフォトトランジスタ111と抵抗１２４との直列回路、及び電圧安定化用コンデンサＣ1１がそれぞれ接続されている。第２の電源回路117に接続された対の直流ライン126、127間に第２のフォトトランジスタ108と抵抗121との直列回路及び電圧安定化用コンデンサＣ１2がそれぞれ接続されている。第２の電源回路117に接続された別の対の直流ライン128、129間に第４のフォトトランジスタ110と抵抗123との直列回路及び電圧安定化用コンデンサＣ１3がそれぞれ接続されている。第２の電源回路117に接続された更に別の対の直流ライン130、131間に第６のフォトトランジスタ112と抵抗125との直列回路及び電圧安定化用コンデンサＣ１4がそれぞれ接続されている。第１の電源回路116に接続された直流ライン119は、ライン132によってスイッチング回路３の正側の直流出力導体３ａに接続され、これと同電位になる。従って、第１の電源回路に接続された一方の直流ライン118の電位は他方の直流ライン119の電位及び図１の正側の直流出力導体３ａの電位よりも高い。
【００３６】
第１のフォトトランジスタ107と抵抗120との相互接続点はライン133によって図２の第１の主スイッチ４の制御端子（ゲート）に接続されている。第３のフォトトランジスタ109と抵抗122との相互接続点はライン135によって図２の第３の主スイッチ６の制御端子（ゲート）に接続されている。第５のフォトトランジスタ111と抵抗124との相互接続点はライン137によって図２の第５の主スイッチ８の制御端子（ゲート）に接続されている。第２のフォトトランジスタ108と抵抗121との相互接続点はライン134によって図２の第２のスイッチ５の制御端子（ゲート）に接続されている。抵抗121の下端はライン139によって図２の第２の主スイッチ５のエミッタに接続されている。第４のフォトトランジスタ110と抵抗123との相互接続点はライン136によって図２の第４の主スイッチ７の制御端子（ゲート）に接続されている。抵抗１２３の下端はライン140によって第４の主スイッチ７のエミッタに接続されている。第６のフォトトランジスタ112と抵抗125との相互接続点はライン138によって図２の第６の主スイッチ９の制御端子（ゲート）に接続されている。抵抗125の下端はライン141によって第６の主スイッチ９のエミッタに接続されている。図２及び図４には図示されていないが、ライン133、134、135、136、137、138に対して直列に抵抗をそれぞれ接続することが望ましい。また、第１〜第６の主スイッチ４〜９のエミッタと制御端子（ゲート）との間に抵抗をそれぞれ接続することが望ましい。
【００３７】
主駆動回路９４から導出されたライン133、134、135、136、137、138には、図８（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）に示す第１、第２、第３、第４、第５及び第６の主スイッチ制御信号Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5、Ｓ6が出力される。第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ1〜Ｓ6が高レベル電圧の時に第１〜第６の主スイッチ４〜９がオン状態になる。更に詳しく説明すると、図４の主駆動回路９４の第１、第２及び第３の入力端子113、114、115に図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）に示す第１、第２及び第３相制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3が入力し、各信号が高レベルの時に第１〜第６の発光ダイオード101〜106が発光し、第１〜第６のフォトトランジスタ107〜112がオン状態となり、第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ1〜Ｓ6が高レベルになり、第１〜第６の主スイッチ４〜９がオンになる。ここで、特徴的な点は、第１及び第２の発光ダイオード101、102が同時に発光し、また第３及び第４の発光ダイオード103、104が同時に発光し、また第５及び第６の発光ダイオード105、106が同時に発光することである。この結果、図８（Ｂ）〜（Ｇ）に示すように、第１及び第２の主スイッチ制御信号Ｓ1、Ｓ2は同一の波形を有し、第３及び第４の主スイッチ制御信号Ｓ3、Ｓ4も同一の波形を有し、また第５及び第６の主スイッチ制御信号Ｓ5、Ｓ6も同一の波形を有する。従って、第１〜第６の主スイッチ４〜９の制御回路の簡略化を図ることができる。
【００３８】
副駆動回路６３は、図４に示すように副スイッチ制御信号入力端子142と発振出力入力端子143とを有する。副スイッチ制御信号入力端子142は、図１のライン６２ａを介して第２の制御回路６２に接続されている。発振出力信号入力端子143は、図１のライン６５ａを介して発振回路６５に接続されている。第７及び第８の発光ダイオード144、145の直列回路の一端は逆流阻止用ダイオード146と抵抗147とを介して副スイッチ制御信号入力端子142に接続されていると共に、逆流阻止用ダイオード148と抵抗149とを介して発振出力信号入力端子143にも接続されている。第７及び第８の発光ダイオード144、145の直列回路の他端はライン７４に接続されている。
【００３９】
副駆動回路６３は、第７及び第８の発光ダイオード144、145に光結合された第７及び第８のフォトトランジスタ150、151を有する。第７及び第８のフォトトランジスタ150、151は抵抗152、153を介して対の直流ライン154、155間にそれぞれ接続されている。一方の直流ライン154は逆流阻止用ダイオード７７を介して主駆動回路９４の一方の直流ライン118に接続されていると共に、逆流阻止用ダイオード８３とライン８１ａを介して図１の第２のダイオード整流回路８１に接続されている。副駆動回路６３の他方の直流ライン１５５は主駆動回路９４の他方の直流ライン119に接続されている。対の直流ライン154、155間に電圧安定化用又は平滑用コンデンサＣ１5が接続されている。図１の第２のダイオード整流回路８１の出力電圧値は、スイッチング回路３の起動後に主駆動回路９４の対の直流ライン118、１１９間に得られる正常な電圧値よりも低く設定されている。従って、スイッチング回路３の起動後には、ライン８１ａの逆流阻止用ダイオード８３が逆バイアスされてオフになり、第２のダイオード整流回路８１からの電力供給が自動的に停止する。なお、逆流阻止用ダイオード８３とライン８１ａとの接続箇所及び逆流阻止用ダイオード７７の接続箇所を図４で点線で示すように第１の電源回路116とコンデンサＣ１1との間の直流ライン118に変えることができる。ライン８１ａを主駆動回路９４のコンデンサＣ１1の一端に接続した場合には、副駆動回路６３のコンデンサＣ１5を省くことができる。
【００４０】
第７のフォトトランジスタ150と抵抗152との相互接続点はライン６３ａによって図２の第１の副スイッチ５９の制御端子（ゲート）に接続されている。従って、第７のフォトトランジスタ150がオンになると、図２の第１の副スイッチ５９がオンになる。
【００４１】
第８のフォトトランジスタ151と抵抗153との相互接続点は、電圧レベルシフト回路156とライン６３ｂとを介して図２の第２の副スイッチ６０の制御端子（ゲート）に接続されている。従って、第８のフォトトランジスタ15１がオンになると、図２の第２の副スイッチ６０がオンになる。
【００４２】
電圧レベルシフト回路156は、抵抗153に得られる第２の副スイッチ制御信号の電圧を第２の副スイッチ６０に適合するように変えるものであって、２つの１次巻線159、160とこれ等に電磁結合された１つの２次巻線161とを有するパルストランス１５８を備えている。２つの１次巻線159、160の相互接続点は一方の直流ライン154に接続されている。上側の１次巻線159の上端は電界効果トランジスタから成る電圧レベルシフト用スイッチ157を介して下側の直流ライン１５５に接続されている。下側の１次巻線１６０の下端は逆流阻止用ダイオード166を介して直流ライン155に接続されている。電圧レベルシフト用スイッチ157の制御端子即ちゲートは、抵抗162を介して抵抗153の上端に接続されている。電圧レベルシフト用スイッチ157の制御端子と直流ライン155との間に抵抗163が接続されている。２次巻線161の一端は逆流阻止用ダイオード167とライン６３ｂとを介して図２の第２の副スイッチ６０の制御端子（ゲート）に接続されている。２次巻線161の他端は逆流阻止用ダイオード168とライン170とを介して第２の副スイッチ６０のエミッタに接続されている。従って、第８のフォトトランジスタ151がオンの時に、電圧レベルシフト用スイッチ157、上側１次巻線159、コンデンサＣ15の閉回路が形成され、２次巻線161に誘起された電圧が第２の副スイッチ６０のエミッタと制御端子（ゲート）との間に印加され、第２の副スイッチ６０がオンになる。２次巻線161に並列に抵抗164が接続され、且つライン６３ｂと170との間にトランジスタ169が接続され、且つ逆流阻止用ダイオード167に並列に抵抗１６５が接続されている。図１では副駆動回路６３が第１の制御回路２１の外に示されているが、第１の制御回路２１の中に含めることもできる。また、主駆動回路９４と副駆動回路６３とを一体に構成することもできる。
【００４３】
図５は図１の第２の制御回路６２の詳細を示す。この第２の制御回路６２は、図９の（Ｈ）（Ｉ）（J）において実線で示す第１、第２及び第３相主スイッチ制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3の発生直前に第１及び第２の副スイッチ５９、６０をオン制御する副制御信号ＶBを形成するために、第１、第２及び第３のパルス形成回路171、172、173を有している。第１のパルス形成回路171の第１のＡＮＤ（論理積）回路175の一方の入力端子は第１のＮＯＴ（反転）回路174とライン９５とを介して図３の第１の絶対値検出回路４０に接続され、この他方の入力端子はライン９８を介して図３の第１の遅延回路９１に接続され、この出力端子はライン６２ａに接続されている。従って、第１のＡＮＤ回路175から第１の遅延回路の遅延時間に相当する幅を有する第１のパルスＶB1が図９（Ｋ）に示すように得られる。第２のパルス形成回路172の第２のＡＮＤ回路177の一方の入力端子は第２のＮＯＴ回路176とライン９６とを介して図３の第２の絶対値検出回路４１に接続され、この他方の入力端子はライン９９を介して第２の遅延回路９２に接続され、この出力端子はライン６２ａに接続されている。従って、第２のＡＮＤ回路177から第２の遅延回路９２の遅延時間に相当する幅を有する第２のパルスＶB2が図９（Ｌ）に示すように得られる。第３のパルス発生回路１７３の第３のＡＮＤ回路179の一方の入力端子は第３のＮＯＴ回路178とライン９７とを介して図３の第３の絶対値検出回路４２に接続され、この他方の入力端子はライン100を介して第３の遅延回路９３に接続され、この出力端子はライン６２ａに接続されている。従って、第３のＡＮＤ回路179から第３の遅延回路９３の遅延時間に相当する幅を有する第３のパルスＶB3が図９（Ｍ）に示すように得られる。第１、第２及び第３のＡＮＤ回路175、177、179の全てに接続されたライン６２ａには、図９（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）の第１、第２及び第３のパルスＶB1、ＶB2、ＶB3を加算したものに相当する副スイッチ制御信号ＶBが得られ、図４の副駆動回路６３の副スイッチ制御信号入力端子１４２に供給される。なお、第１、第２及び第３のパルスＶB1、ＶB2、ＶB3の幅は、第１、第２及び第３相主スイッチ制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3の全てが同時に低レベル（Ｌ）になる期間の幅よりも短く決定される。
【００４４】
第２の制御回路６２は、図５の回路に限定されるものではなく、図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）の第１、第２及び第３相スイッチ制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3の直前に第１、第２及び第３のパルスＶB1、ＶB2、ＶB3を発生することができる回路であればどのような回路でも良い。例えば、図９（Ａ）に示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUを少しシフトした信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを形成し、各信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄが三角波信号ＶTを横切る時点を示すタイミング信号を形成し、このタイミング信号をトリガとし、このトリガ時点から第１、第２及び第３相主スイッチ制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3が高レベル（Ｈ）に立上る時点までの幅を有するパルスを例えばモノマルチバイブレータで形成し、この出力を第１、第２及び第３のパルスＶB1、ＶB2、ＶB3とすることができる。また、第２の制御回路６２を第１の制御回路２１と一体に形成することもできる。
【００４５】
図６は起動用信号発生回路としての図１の発振回路６５の１例を示す。この発振回路６５は例えば無安定マルチバイブレータから成るパルス発生回路180と発振停止及び電圧調整回路181とを有する。パルス発生回路180は第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃの第１、第２及び第３相の交流入力電圧ＶU、ＶV、ＶWの周波数よりも高い周波数（例えば２０ｋＨｚ）の矩形波パルスからなる発振出力信号Ｖ65を発生する。パルス発生回路180はライン６５ａによって図４の副駆動回路６３の発振出力信号入力端子143に接続される。図６の発振回路６５から得られる発振出力信号Ｖ65は図９（K）（Ｌ）（Ｍ）に示す第１、第２及び第３パルスＶB1、ＶB2、ＶB3と同様に第１及び第２の副スイッチ５９、６０のオン・オフ制御に使用される。
【００４６】
発振停止及び電圧調整回路181は、発振回路６５の電源端子182とパルス発生回路180の電源端子との間に接続されトランジスタ１８３とこのトランジスタ１８３のベース（制御端子）に接続された制御回路１８４とから成る。トランジスタ１８３はパルス発生回路180の動作を停止させるための停止手段とパルス発生回路180の電源電圧を調整する手段との両方の働きを有する。制御回路１８４はライン１８ｂを介して平滑コンデンサ１８に接続され、平滑コンデンサ１８    の電圧が所定値（定格値）になった時にトランジスタ１８３をオフに制御して発振を停止する機能と、パルス発生回路180に供給する電圧を一定に保つようにトランジスタ１８３の抵抗値を制御する機能とを有する。電源端子182は、図１の第１のダイオード整流回路８０の出力ライン８０ａに逆流阻止用ダイオード８２を介して接続され且つ制御電源回路６４の第２の出力ライン７８に逆流阻止用ダイオード７９を介して接続されている。なお、発振停止及び電圧調整回路181を図６で点線で示すようにパルス発生回路180の出力段に設けることもできる。また、トランジスタ１８３の代わりにＦＥＴ等の別の半導体素子を使用することができる。また、１つのトランジスタ１８３によって発振停止と電圧調整との両方を行わないで、発振停止用のスイッチ（半導体素子）と電圧調整用の半導体素子とを個別に設けることができる。
【００４７】
図７は、図１の制御電源回路６４の１例を示す。図７の制御電源回路６４は、回路構成が比較的単純であり、且つ比較的低コストな周知のＲＣＣ（リンギング・チョーク・コンバータ）から成り、トランス190と、スイッチ191と、ベース電流制御回路192と、第１及び第２の整流平滑回路193、194と、起動抵抗195とから成る。トランス190は１次巻線196と２次巻線197と３次巻線198と４次巻線199とを有する。１次巻線196とトランスジスタ191との直列回路は、第１及び第２の直流電源端子200、201間に接続されている。ダイオード202とコンデンサ203とから成る第１の整流平滑回路193は、２次巻線197に接続され且つ出力端子204を介して図１のライン７５に接続されている。ダイオード205とコンデンサ206とから成る第２の整流平滑回路194は４次巻線199に接続され且つ出力端子207を介して図１のライン７８に接続されている。第２の整流平滑回路194は、第１の整流平滑回路193よりも少し低い直流電圧を出力する。従って、図１の制御電源回路６４の出力ライン７８に正常な電圧が得られると、逆流阻止用ダイオード８２が逆バイアスされてオフになり、第１のダイオード整流回路８０からの電力供給は自動的に停止する。３次巻線198は駆動巻線とも呼ばれるものであり、べース電流制御回路192を介してトランジスタ191のベースとエミッタとの間に接続されている。ベース電流制御回路192は、出力端子204、207の直流出力電圧を一定に保つようにトランジスタ191のベース電流値を制御する機能を有する。起動抵抗195は第１の直流電源端子200とトランジスタ191のベースとの間に接続されている。起動抵抗195を介してトランジスタ191のベース電流が供給されると、トランジスタ191がオンになり、コレクタ電流は１次巻線196のインダクタンスのために傾斜を有して増大する。周知のようにトランス190又はコレクタ電流が飽和すると、トランジスタ191はオフに転換する。トランジスタ191のオフ期間にトランス190の蓄積エネルギーがダイオード202、205を介して放出され、ダイオード202、205の電流がゼロになると、再びトランジスタ191が正バイアスされてオンになる。なお、発振回路６５の電源端子182に制御電源回路７５の出力ライン７５を接続しても差し支えない場合は、図７の４次巻線１９９及び整流平滑回路１９４を省く。
【００４８】
次に、本実施例の降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータのＡＣ−ＤＣ変換動作（基本動作）を説明する。三相交流電源から第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ，１ｂ，１ｃに供給されるU相、V相及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの波形を図８（A）に示し、図８（A）に示す微小期間T1、T2、T3、T4での図２に示す第１〜第６の主スイッチ４〜９のための第１〜第６の主スイッチ制御信号S1〜S6を図８（B）〜（G）に示す。第１〜第６の主スイッチ制御信号S1〜S6の高レベルはオンに対応し、低レベルはオフに対応している。図８（A）に示すように、微小期間T1でのU相、V相及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの交流入力電圧VU、VV、VWの絶対値レベルの大小関係はVU＞VV＞VWであるから図８（B）及び（C）並びに図８（D）及（E）に示すようにU相アームの第１及び第２の主スイッチ4、５並びにV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７がそれぞれ同時にオン状態となる。その後、第１及び第２の主スイッチ４、５のオン期間中に第３及び第４の主スイッチ６，７が同時にオフ状態になると、図８（F）及び（G）に示すようにW相アームの第５及び第６の主スイッチ８，９が同時にオン状態となる。続いて、図８（A）に示す微小期間T2でのU相、V相及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの絶対値レベルの大小関係は、VU＞VW＞VVであるから、図８（B）及び図８（C）並びに図８（F）及び（G）に示すようにU相アームの第１及び第２の主スイッチ４、５並びにW相アームの第５及び第６の主スイッチ８、９がそれぞれ同時にオン状態となる。その後、第１及び第２の主スイッチ4、５のオン期間中に第５及び第６の主スイッチ8、９が同時にオフ状態になると、図８（D）及び（E）に示すようにV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７が同時にオン状態となる。また、図８（A）に示す微小期間T3でのU相、V相、及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの絶対値レベルの大小関係はVV＞VW＞VUであるから、図８（D）及び（E）並びに図８（F）及び（G）に示すようにV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７並びにW相アームの第５、及び第６の主スイッチ８、９がそれぞれ同時にオン状態となる。その後、第３及び第４の主スイッチ6、７のオン期間中に第５及び第６の主スイッチ８、９が同時にオフ状態になると、図８（B）及び（C）に示すようにU相アームの第１及び第２の主スイッチ４，５が同時にオン状態となる。更に、図８（A）に示す微小期間T4でのU相、V相及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの絶対値レベルの大小関係は、VU＞VV＞VWであるから、図８（B）及び（C）並びに（D）及び（E）に示すようにU相アームの第１及び第２の主スイッチ４、５並びにV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７がそれぞれ同時にオン状態となる。その後、第１及び第２の主スイッチ４、５のオン期間中に第３及び第４の主スイッチ６、７が同時にオフ状態になると、図８（F）及び（G）に示すようにW相アームの第５及び第６の主スイッチ８、９が同時にオン状態となる。
【００４９】
図８（A）に示す微小期間T1において、スイッチング回路３のU相アームの第１及び第２の主スイッチ４、５並びにV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７がオン状態の時、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃにおけるU相、V相及びW相の電圧VU、VV、VWの絶対値レベルの関係がVU＞VV＞VWであるから、第１の交流入力端子１ａ、フィルタ回路２、第１の主ダイオード１０、第１の主スイッチ４、第１の直流リアクトル１７ａ、平滑コンデンサ１８並びに負荷３９、第２の直流リアクトル１７ｂ、第４の主スイッチ７、第４の主ダイオ−ド１３、フィルタ回路２、第２の交流入力端子１ｂの経路で電流が流れ、第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂにエネルギが蓄積されると共に平滑コンデンサ１８が充電される。この時、第１の交流入力端子１ａからフィルタ回路２を介してスイッチング回路３のU相アームの負側（下側）に流れる電流（逆流）は第２の主ダイオード１１により阻止される。また、第１の交流入力端子１ａからフイルタ回路２、第１の主ダイオード１０及び第１の主スイッチ4を介してV相アームの正側（上側）に流れる電流は第３の主ダイオード１２により阻止される。従って、スイッチング回路３内のU相アームの負側（下側）の第２の主スイッチ５とV相アームの正側（上側）の第３の主スイッチ６には逆方向の電流が流れない。
【００５０】
U相アームの第１及び第２の主スイッチ４、５のオン期間中にV相アームの第３及び第４の主スイッチ６、７が同時にオフ状態になると、W相アームの第５及び第６の主スイッチ８、９が同時にオン状態となり、第１の交流入力端子１ａ、フイルタ回路２、第２の主ダイオード１０、第１の主スイッチ４、第１の直流リアクトル１７ａ、平滑コンデンサ１８並びに負荷３９、第２の直流リアクトル１７ｂ、第６の主スイッチ９、第６の主ダイオード１５、フィルタ回路２、第３の交流入力端子１ｃの経路で電流が流れる。これにより、引き続き第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂにエネルギが蓄積されると共に平滑コンデンサ１８が充電される。この時、第１の交流入力端子１ａからフィルタ回路２、スイッチング回路３の第１の主ダイオード１０及び第１の主スイッチ４を介してW相アームの正側（上側）に流れる電流は第５の主ダイオード１４により阻止されるため、スイッチング回路３の内のW相アームの正側（上側）の第５の主スイッチ８には逆方向の電流が流れない。
【００５１】
その後、スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４〜９の全てがオフ状態になると、第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂの蓄積エネルギ及び平滑コンデンサ１８の電荷が放出され、第１の直流リアクトル１７ａ、平滑コンデンサ１８並びに負荷３９、第２の直流リアクトル１７ｂ、還流用ダイオード１６の経路で電流が流れる。図８（A）に示すその他の微小期間T2、T3、T4の場合についても前記と略同様に動作する。以上により、一定レベルの直流電流ILが第１及び第２の直流リアクトル１７ａ、１７ｂに流れ、平滑コンデンサ１８の両端に直流出力電圧VDCが得られる。
【００５２】
スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４〜９のオン・オフ動作により平滑コンデンサ１８の両端から出力される直流出力電圧ＶDCは、第１の制御回路２１内の第１の誤差増幅器２３にて基準電源２２の基準電圧ＶRDと比較され、直流出力電圧ＶDC及び基準電圧ＶRDの誤差電圧信号ＶE1が第１の誤差増幅器２３から出力される。第１の誤差増幅器２３の誤差電圧信号ＶE1は、第２の誤差増幅器２４において電流検出器１９により検出された電圧で示される電流検出信号ＶLと比較され、誤差電圧信号ＶE1及び電流検出信号ＶLの誤差電圧信号ＶE2が第２の誤差増幅器２４から出力される。第２の誤差増幅器２４の誤差電圧信号ＶE2は、相電圧検出用トランス２０の検出電圧ＶU、ＶV、ＶWと共に相電流基準信号発生回路２５に入力され、検出電圧ＶU、ＶV、ＶW及誤差電圧信号ＶE2に基づいて相電流基準信号発生回路２５から図９（Ａ）に示すようＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUが出力される。相電流基準信号発生回路２５のＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUは、各コンパレータ２７、２８、２９において三角波発生回路２６の三角波信号ＶTとそれぞれ比較され、各コンパレータ２７、２８、２９から図９（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すようなＰＷＭ変調信号ＶPUV、ＶPVW、ＶPWUが出力される。各コンパレータ２７、２８、２９の出力は、電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUと三角波信号ＶTとの関係がＶRUV、ＶRVW、ＶRWU＜ＶTの時に低レベルとなり、ＶRUV、ＶRVW、ＶRWU＞ＶTの時に高レベルとなる。各ＰＷＭコンパレータ２７，２８，２９のＰＷＭ変調信号ＶPUV、ＶPVW、ＶPWUはそれぞれ線電流パルス変換用コンパレータ３０、３１、３２にて図９（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）に示すような線電流パルス信号ＶPUV−ＶPWU＝ＶSU；ＶPVW−ＶPUV＝ＶSV；ＶPWU−ＶPVW＝ＶSWに変換される。各線電流パルス変換用コンパレータ３０、３１、３２の線電流パルス信号ＶSU、ＶSV、ＶSWはそれぞれ絶対値検出回路４０、４１、４２に入力され、絶対値検出回路４０、４１、４２から図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）において点線で示す出力信号ＶA1´、ＶA2´、ＶA3´が得られる。この実施例では点線で示す出力信号ＶA1´、ＶA2´、ＶA3´に対して第１、第２及び第３の遅延回路９１、９２、９３によって僅かな遅延を与えられ、図９（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）において実線で示す第１、第２及び第３相制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3が得られる。主駆動回路９４は第１、第２及び第３相制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3に基づいて第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ６を形成し、第１〜第６の主スイッチ４〜９に供給する。
【００５３】
スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ６がオン・オフ動作している時のゼロ電圧回路４９の動作の概略は以下の通りである。第１〜第６の主スイッチ４〜９のオフ期間に第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８は、第１〜第６の主スイッチ４〜９のコレクタに接続された端子（下側端子）が正になるように充電されている。第２の制御回路６２から図９（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）に示す第１、第２及び第３のパルス信号ＶB1、ＶB2、ＶB3の加算に相当する副スイッチ制御信号ＶBに基づいて第１及び第２の副スイッチ５９，６０がオン・オフ制御される。図１０（Ａ）に副スイッチ制御信号ＶBの１つのパルスが示され、図１０（Ｂ）に副スイッチ５９，６０のコレクターエミッタ端子間電圧ＶCE1、ＶCE2が示され、図１０（Ｃ）に副スイッチ５９，６０のコレクタ電流ＩC1、ＩC2が示され、図１０（Ｄ）に第１、第２及び第３相制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3のいずれか１つが示されている。第１及び第２の副スイッチ５９，６０が図１０のｔ１時点で同時にオフ状態からオン状態になると、図１０（Ｂ）に示すように第１及び第２の副スイッチ５９，６０のコレクターエミッタ端子間電圧ＶCE1、ＶCE2が０Ｖまで降下する。これと共に、トランス５８の第１及び第２の１次巻線５８ａ、５８ｂ及びスイッチング回路３内の第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８が共振して第１及び第２の副スイッチ５９、６０に共振電流が流れ、第１及び第２の副スイッチ５９、６０に流れるコレクタ電流ＩC1、ＩC2が図１０（Ｃ）に示すように正弦波状に上昇する。これにより、スイッチング回路３内の第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３、４５、４７、４４、４６、４８から各相アームの正側及び負側に接続された第１〜第６の副ダイオード５０、５２、５４、５１、５３、５５と第１及び第２の副スイッチ５９、６０を介してトランス５８のインダクタンスを有する第１及び第２の１次巻線５８ａ、５８ｂに電流が流れ、第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８の蓄積エネルギが放出され、各１次巻線５８ａ、５８ｂにエネルギが蓄積される。第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８の蓄積エネルギが放出された後に電流はダイオードＤ１〜Ｄ６に転流する。第１及び第２の副スイッチ５９，６０がオン状態からオフ状態に転換する前までは、共振用コンデンサ６１が図示の極性で直流出力電圧ＶDCまで充電されている。この状態で、図１０（Ａ）に示す第２の制御回路６２の副スイッチ制御信号ＶBの電圧レベルを図１０のｔ３時点に示すように高（Ｈ）レベルから低（Ｌ）レベルにして第１及び第２の副スイッチ５９，６０をオン状態からオフ状態にすると、トランス５８の第１及び第２の１次巻線５８ａ、５８ｂに蓄積されたエネルギが放出されるので、第１及び第２の副スイッチ５９、６０のコレクターエミッタ端子間にリンギング電圧が発生し、第１及び第２の副スイッチ５９、６０のコレクターエミッタ間電圧ＶCE1、ＶCE2が図１０（Ｂ）に示すように上昇し、減衰振動しながら一定値に収束する。これにより、トランス５８の２次巻線５８ｃに正方向の電圧が発生し、第７の副ダイオード５６を介して図示とは逆の極性で共振用コンデンサ６１が充電され、共振用コンデンサ６１の両端の電圧が略０Ｖとな��。このとき、還流用ダイオード１６の両端の電圧、即ち直流リンク電圧ＶDLが略ゼロボルト又はゼロに近い低い値となるので、スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４〜９のコレクターエミッタ端子間電圧が略ゼロボルト又はゼロに近い低い値になる。従って、図１０のｔ３時点に近傍の例えばｔ２時点で図１０（Ｄ）に示すように第１、第２及び第３相制御信号ＶA1、ＶA2、ＶA3のいずれか１つ又は複数を低レベルから高レベルにしてスイッチング回路３内の第１〜第６の主スイッチ４〜９の内の１つ又は複数をオフ状態からオン状態にすれば、第１〜第６の主スイッチ４〜９のターンオン時におけるゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）が達成され、ターンオン時の電力損失が低減する。また、第１〜第６の主スイッチ４〜９のターンオフ時は、第１〜第６のスナバ用コンデンサ４３〜４８がスナバとして作用し、第１〜第６の主スイッチ４〜９のコレクターエミッタ間電圧が略０Ｖから緩やかに上昇するので、第１〜第６の主スイッチ４〜９のターンオフ時においてもゼロ電圧スイッチングが達成され、ターンオフ時の電力損失が低減する。
【００５４】
本実施例のＡＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング回路３の第１相（Ｕ相）の第１及び第２の主スイッチ４，５が同時にオン・オフ制御され、同様に第２相（Ｖ相）の第３及び第４の主スイッチ６，７も同時にオン・オフ制御され、更に第３相（Ｗ相）の第５及び第６の主スイッチ８，９も同時にオン・オフ制御される。しかし、第１〜第６の主ダイオード１０〜１５が逆流防止用ダイオードとして機能しているので、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃを流れる交流入力電流ＩU、ＩV、ＩWの要求される経路と逆の方向の電流は流れない。例えば、第１の主スイッチ４を電流が流れている時に第２の主スイッチ５及びダイオードＤ２を電流が流れない。
【００５５】
スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４〜９は、スイッチング回路３の交流入力電流ＩUO、ＩVO、ＩWOが正弦波状になるように制御される。従って、入力力率を略１．０にすることができる。また、第１〜第６の主スイッチ４〜９は平滑コンデンサ１８の直流出力電圧ＶDCが一定になるように制御される。従って、平滑コンデンサ１８から安定した直流出力電圧ＶDCを取り出すことができる。また、第１〜第６の主スイッチ４〜９をゼロ電圧スイッチングすることにより、スイッチング損失を低減できるのみでなく、低ノイズ化を図ることができる。
【００５６】
次に、ＡＣ−ＤＣコンバータの起動動作を説明する。第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに三相交流電圧を供給すると、ＡＣ−ＤＣ変換時における第１〜第６の主スイッチ４〜９がオフの場合と同様な極性にスナバ用コンデンサ４３〜４８が充電される。また、三相交流電圧に基づいて相電圧検出用トランス２０に接続された起動用電源回路６６の第１及び第２のダイオード整流回路８１、８１から直流電圧が得られ、直流電圧が発振回路６５及び副駆動回路６３に供給される。これにより、発振回路６５が発振を開始し、発振出力信号（起動用信号）Ｖ65が副駆動回路６３に供給され、副駆動回路６３はゼロ電圧回路４７の第１及び第２の副スイッチ５９、６０をオン・オフ駆動する。第１及び第２の副スイッチ５９、６０がオン・オフ駆動すると、前述のゼロ電圧動作と同様にスナバ用コンデンサ４３〜４８の蓄積エネルギの放出が生じ、これにより平滑コンデンサ１８が充電される。また、今、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃのＵ相、Ｖ相、Ｗ相電圧が例えば図８のＴ１期間に相当している位相にあるとすれば、第１の交流入力端子１ａ、フィルタ２、第１の主ダイオード１０、第１の副ダイオード５０、第１の１次巻線５８ａ、第１の副スイッチ５９、第１の直流リアクトル１７ａ、平滑コンデンサ１８、第２の直流リアクトル１７ｂ、第２の副スイッチ６０、第２の１次巻線５８ｂ、第４の副ダイオード５３、第４の主ダイオード１３、フィルタ２、及び第２の交流入力端子１ｂの経路に流れる電流によって平滑コンデンサ１８が充電されると共に、第１の交流入力端子１ａ、フィルタ２、第１の主ダイオード１０、第１の副ダイオード５０、第１の１次巻線５８ａ、第１の副スイッチ５９、第１の直流リアクトル１７ａ、平滑コンデンサ１８、第２の直流リアクトル１７ｂ、第２の副スイッチ６０、第２の１次巻線５８ｂ、第６の副ダイオード５５、第６の主ダイオード１５、フィルタ２、及び第３の交流入力端子１ｃの経路に流れる電流によっても平滑コンデンサ１８が充電される。平滑コンデンサ１８が充電されると、制御電源回路６４の出力ライン７５、７８に直流電圧が得られ、更に、第１の制御回路２１に含まれている主駆動回路９４の第１及び第２の電源回路116、117からも電圧が得られる。制御電源回路６４の出力ライン７８の電圧が第１のダイオード整流回路８０の出力ライン８０ａの電圧よりも高くなると、逆流阻止用ダイオード８２がオフになり、発振回路６５は制御電源回路６４で駆動される。また、第１の制御回路２１と副駆動回路６３との間のライン７６の電圧が第２のダイオード整流回路８１の電圧よりも高くなると、逆流阻止用ダイオード８３がオフになり、副駆動回路６３は第１の制御回路２１から供給される直流電圧で駆動される。
【００５７】
制御電源回路６４から所望の直流電圧が得られると、第１及び第２の制御回路２１、６２が正常な動作を開始し、スイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４〜９のオン・オフ動作及びゼロ電圧回路４９の第１及び第２の副スイッチ５９、６０の副スイッチ制御信号ＶBに基づくオン・オフ動作が開始する。発振回路６５に含まれている電圧調整回路181はライン１８ｂ、１８ａを介して平滑コンデンサ１８に接続され、平滑コンデンサ１８の電圧が所定値まで上昇したことを検出してパルス発生回路180の電源を遮断する。これにより、発振回路６５から副駆動回路６３への発振出力信号Ｖ65の供給は停止する。発振回路６５の発振を停止させる上記所定値は、平滑コンデンサ１８の電圧ＶDCが制御電源回路６４を介して第１の制御回路２１を正常に動作させることができる値に決定されている。この実施例では、発振回路６５の電圧調整回路181に平滑コンデンサ１８の電圧ＶDCを入力させたが、この代わりに制御電源回路６４の直流出力を入力させることができる。また、電圧調整回路181に発振停止の機能を持たせる代わりに、発振回路６５の出力段に発振停止用スイッチを接続し、平滑コンデンサ１８の電圧ＶDCが所定値になった時にこの発振停止用スイッチをオフにして副駆動回路６３に対する発振出力信号Ｖ65の供給を停止することもできる。
【００５８】
上述から明らかなように本実施例は次の格別な効果を有する。
（１）  スイッチング回路３の起動前に発振回路６５から得られる発振出力信号Ｖ65に基づいてゼロ電圧回路４９の第１及び第２の副スイッチ５９、６０をオン・オフ動作させて平滑コンデンサ１８を充電するので、スイッチング回路３のオン・オフ動作を伴なわないで平滑コンデンサ１８を充電することができる。この結果、第１及び第２の制御回路２１、６２並びに副駆動回路６３のための制御電源回路６４を平滑コンデンサ１８に接続することが可能になる。このように制御電源回路６４を平滑コンデンサ１８に接続すると、従来の降圧型ＡＣ−ＤＣコンバータにおいて交流電源に制御電源回路を接続した場合に比較して制御電源回路６４の小型化及び低コスト化が可能になる。更に、詳細には、従来のＡＣ−ＤＣコンバータのように制御電源回路を交流入力端子１ａ、１ｂ、１ｃに接続すると、例えば、交流入力電圧が４００Ｖのように高い場合には、所望の制御電圧を得るための電源トランスを設け、この電源トランスンの出力段に整流平滑回路、電圧定安定化回路等を設けることが必要になり、制御電源回路が大型且つ高コストになり、且つ制御電源回路の入力電流は力率改善されていないので、第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ、１ｂにおける力率が悪化した。これに対し、本実施例では、制御電源回路６４には平滑コンデンサ１８の比較的低い直流出力電圧ＶDCが入力するので、降圧用トランス、ダイオード整流回路等を設けることが不要になり、この小型化及び低コスト化を図ることができる。また、制御電源回路６４はスイッチング回路３よりも後段に設けられているので、制御電源回路６４を設けることによって入力力率が悪化しない。
（２）  起動時にゼロ電圧回路４９を使用して平滑コンデンサ１８を充電するので、起動時に平滑コンデンサ１８を充電するための専用の充電回路を設けることが不要であり、ＡＣ−ＤＣコンバータの小型化及び定コスト化を図ることができる。
（３）  制御電源回路６４はＲＣＣ回路からなるので、制御電源回路６４の小型化、低コスト化を良好に達成できる。
（４）  発振回路６５はスイッチング回路３の起動後に停止するので、起動用電源回路６６及び発振回路６５における電力損失を無くすか又は抑制することができる。
（５）  起動用電源回路６６を相電圧検出トランス２０に接続したので、起動用電源回路６６の小型化及び低コスト化が達成されている。
【実施例２】
【００５９】
実施例２のＡＣ−ＤＣコンバータは、実施例１の第１の制御回路２１を図１１に示す第１の制御回路２１´に変形した他は実施例１のＡＣ−ＤＣコンバータと同一に形成されている。従って、実施例２のＡＣ−ＤＣコンバータの説明において、実施例１と同一の部分は図１〜図７を参照する。また、実施例２のＡＣ−ＤＣコンバータにおいて、実施例１と同一の部分の説明を省く。
【００６０】
図１１の第１の制御回路２１´は図３の三角波発生回路２６の代わりに鋸波発生回路２６´を設け、この他は図３と同一に形成したものである。鋸波発生回路２６´は三角波信号ＶTと出力周波数が同一で且つ最小値から最大値に向って比例直線的に上昇した後に最大値から最小値に向って急激に降下する図１２に示す鋸波信号Ｖｓを発生する。鋸波信号ＶｓとＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流基準信号ＶRUV、ＶRVW、ＶRWUとの比較に基づき、鋸波信号Ｖｓ立ち下がりに同期してスイッチング回路３の第１〜第６の主スイッチ４、５、６、７、８、９を全て同時にオフ状態からオン状態にするための第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ６を図１３（Ｂ）〜（Ｇ）に示すように形成する。図１３（Ａ）に示す三相交流電源のＵ相、Ｖ相及びW相の交流入力電圧VU、VV、VWの微小期間T1において、図１３（B）〜（G）に示すように第１〜第６の主スイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ６が同時に低レベル（ＯＦＦ）から高レベル（ＯＮ）に立ち上がると、U相アームの第１の主ダイオード１０のアノード端子に最も高い電圧が印加されてこれが導通状態となると共にV相アームの第４の主ダイオード１３のカソード端子に最も低い電圧が印加されるので導通状態となる。第２、３、5、６の主ダイオード１１，１２，１４、１５は非導通状態となり、図１３（B）及び（E）の斜線を付して示すように第１の主スイッチ４及び第４の主スイッチ７に電流が流れる。印加電圧の高いU相アームの第１の主スイッチ4に電流が流れている状態において、時刻ｔ1で第３及び第４の主スイッチ６、７をオフ状態にし且つ第１、２、５、６の主スイッチ４、５、８、９のオン状態を保持すれば、図１３（B）及び（Ｇ）の斜線を付して示す部分で第１及び第６の主スイッチ４，９を通る電流が流れる。即ち、第４の主スイッチ７の電流は第６の主スイッチ９に自然に転流する。また、図１３（A）に示す微小期間T2においては、先ず第２及び第３の主スイッチ５，６を電流が流れ、時刻ｔ2で第３及び第４の主スイッチ６、７がオフ状態となった後に第１、２，５、６の主スイッチ４、５、８、９のオン状態を保持すれば、第２及び第５の主スイッチ５、８を電流が流れる。即ち、第３の主スイッチ６の電流が第５の主スイッチ８に転流する。
【００６１】
実施例２のＡＣ−ＤＣコンバータは、変形された第１の制御回路２１´の他は実施例１と同一に形成され、本発明に従う制御電源回路６４及び発振回路６５を有するので、実施例１と同一の効果を得ることができる。
【００６２】
本発明の上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なものである。
（１）実施例１に第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ，１ｂ、１ｃから三相交流電圧が入力するＡＣ−ＤＣコンバータを示したが、図１から第３の交流入力端子１ｃを省き、第１及び第２の交流入力端子１ａ，１ｂから単相の交流電圧を入力させるＡＣ−ＤＣコンバータにも本発明を適用することができる。この単相の場合には、図２のスイッチング回路３から第５及び第６の主スイッチ８，９、第５及び第６の主ダイオード１４，１５、第５及び第６のスナバ用コンデンサ４７，４８、ダイオードＤ５，Ｄ６を省き、ゼロ電圧回路４９から第５及び第６の副ダイオード５４，５５を省く。
（２）制御電源回路６４をＲＣＣ回路以外の種々の回路で構成することができる。例えば、制御電源回路６４を平滑コンデンサ１８の電圧を分圧する分圧回路、又はチョッパ型スイッチング電源回路等で構成することもできる。
（３）第１及び第２の制御回路２１，６２、副駆動回路６３、発振回路６５、起動用電源回路６６等を同一の機能を有する別な回路に置き換えることができる。
（４）起動用電源回路６６のための専用のトランスを第１、第２及び第３の交流入力端子１ａ，１ｂ、１ｃと起動用電源回路６６との間に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１に従うＡＣ−ＤＣコンバータを示す回路図である。
【図２】図１のスイッチング回路及びゼロ電圧回路を詳しく示す回路図である。
【図３】図１の第１の制御回路を詳しく示す回路図である。
【図４】図３の主駆動回路及び図１の副駆動回路を詳しく示す回路図である。
【図５】図１の第２の制御回路を詳しく示す回路図である。
【図６】図１の発振回路を詳しく示す回路図である。
【図７】図１の制御電源回路を詳しく示す回路図である。
【図８】交流入力電圧及び主スイッチ制御信号を示す波形図である。
【図９】図３及び図５の各部の電圧状態を示す波形図である。
【図１０】図２、図３及び図５の各部の電圧及び電流状態を示す波形図である。
【図１１】実施例２に従うＡＣ−ＤＣコンバータの第１の制御回路を詳しく示す回路図である。
【図１２】図１１のＰＷＭコンパレータの入力を示す波形図である。
【図１３】実施例２における交流入力電圧及び主スイッチ制御信号を示す波形図である。
【符号の説明】
【００６４】
３  スイッチング回路
４〜９  第１〜第６の主スイッチ
１０〜１５  第１〜第６の主ダイオード
１６  還流ダイオード
１８  平滑コンデンサ
２１  第１の制御回路
４９  ゼロ電圧回路
５０〜５５  第１〜第６の副ダイオード
５９，６０  第１及び第２の副スイッチ
６２  第２の制御回路
６３  副駆動回路
６４  制御電源回路
６５  発振回路
【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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【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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