(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクトルと、
前記リアクトルを介して直流出力回路の両端に接続されているスイッチング素子回路と、
前記スイッチング素子回路に直列に接続されている逆流防止ダイオード回路と、
前記スイッチング素子回路の両端の間において、前記逆流防止ダイオード回路に直列に接続されているコンデンサ回路と、を備え、
前記逆流防止ダイオード回路は、前記コンデンサ回路の耐圧以上で、かつ、前記スイッチング素子回路の耐圧よりも高い耐圧を有するように構成されている、昇圧チョッパ回路。
【請求項２】
前記逆流防止ダイオード回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなる逆流防止ダイオードを含む、請求項１に記載の昇圧チョッパ回路。
【請求項３】
前記スイッチング素子回路は、第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に直列に接続される第２スイッチング素子とを含み、
前記逆流防止ダイオード回路は、前記第１スイッチング素子に直列に接続される第１逆流防止ダイオードと、前記第２スイッチング素子に直列に接続される第２逆流防止ダイオードとを含み、
前記コンデンサ回路は、前記スイッチング素子回路の両端の間において、前記第１逆流防止ダイオードに直列に接続される第１コンデンサと、前記第２逆流防止ダイオードに直列に接続される第２コンデンサとを含み、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とが接続される第１接続部と、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとが接続される第２接続部とが接続されており、
前記第１逆流防止ダイオードは、前記第１コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するとともに、前記第２逆流防止ダイオードは、前記第２コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている、請求項１に記載の昇圧チョッパ回路。
【請求項４】
前記第１逆流防止ダイオード、および、前記第２逆流防止ダイオードの各々は、ワイドバンドギャップ半導体からなる、請求項３に記載の昇圧チョッパ回路。
【請求項５】
前記逆流防止ダイオード回路に並列に接続されている、並列スイッチング素子回路をさらに備え、
前記逆流防止ダイオード回路、および、前記並列スイッチング素子回路は、前記コンデンサ回路の耐圧以上の耐圧を有するように構成されている、請求項１に記載の昇圧チョッパ回路。
【請求項６】
前記スイッチング素子回路は、第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に直列に接続される第２スイッチング素子とを含み、
前記逆流防止ダイオード回路は、前記第１スイッチング素子に直列に接続される第１逆流防止ダイオードと、前記第２スイッチング素子に直列に接続される第２逆流防止ダイオードとを含み、
前記コンデンサ回路は、前記スイッチング素子回路の両端の間において、前記第１逆流防止ダイオードに直列に接続される第１コンデンサと、前記第２逆流防止ダイオードに直列に接続される第２コンデンサとを含み、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とが接続される第１接続部と、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとが接続される第２接続部とが接続されており、
前記並列スイッチング素子回路は、前記第１逆流防止ダイオードに並列に接続される第１並列スイッチング素子と、前記第２逆流防止ダイオードに並列に接続される第２並列スイッチング素子とを含み、
前記第１逆流防止ダイオードおよび前記第１並列スイッチング素子は、前記第１コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成され、
前記第２逆流防止ダイオードおよび前記第２並列スイッチング素子は、前記第２コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている、請求項５に記載の昇圧チョッパ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、昇圧チョッパ回路に関し、特に、ダイオードとコンデンサとを備える昇圧チョッパ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイオードとコンデンサとを備える昇圧チョッパ回路が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の昇圧チョッパ回路では、直流出力回路（電車線）に、リアクトルと、スイッチング素子（半導体素子）とが直列に接続されている。また、スイッチング素子の両端に、逆流防止ダイオード（ダイオード）とコンデンサ（平滑用コンデンサ）との直列回路が接続されている。この昇圧チョッパ回路は、スイッチング素子のオンオフを制御することによって、入力された電圧を昇圧するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３５８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１に記載の昇圧チョッパ回路では、スイッチング素子（半導体素子）をオフにした場合、直流出力回路（電車線）と、リアクトルと、コンデンサ（平滑用コンデンサ）とによって直列共振電流が流れ、コンデンサに、通常の動作時よりも高い電圧が印加される場合がある。この過程において、スイッチング素子が短絡故障を起こした場合、逆流防止ダイオードに、コンデンサに印加されていた電圧が印加されることによって、逆流防止ダイオードが破壊されるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、逆流防止ダイオードの破壊を抑制する昇圧チョッパ回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一の局面による昇圧チョッパ回路は、リアクトルと、リアクトルを介して直流出力回路の両端に接続されているスイッチング素子回路と、スイッチング素子回路に直列に接続されている逆流防止ダイオード回路と、スイッチング素子回路の両端の間において、逆流防止ダイオード回路に直列に接続されているコンデンサ回路と、を備え、逆流防止ダイオード回路は、コンデンサ回路の耐圧以上で、かつ、スイッチング素子回路の耐圧よりも高い耐圧を有するように構成されている。
【０００８】
この発明の一の局面による昇圧チョッパ回路では、上記のように、逆流防止ダイオード回路の耐圧が、コンデンサ回路の耐圧以上であることによって、スイッチング素子回路が短絡故障した場合などにおいて、逆流防止ダイオード回路に、コンデンサ回路に印加されている電圧と略同等の電圧が印加された場合にも、逆流防止ダイオード回路が破壊されることを抑制することができる。その結果、コンデンサ回路の短絡放電を抑制することができる。
【０００９】
上記一の局面による昇圧チョッパ回路において、好ましくは、逆流防止ダイオード回路は、ワイドバンドギャップ半導体からなる逆流防止ダイオードを含む。ここで、一般的には、ワイドバンドギャップ半導体の耐圧は、ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体の耐圧よりも高くすることができる。したがって、逆流防止ダイオード回路が、ワイドバンドギャップ半導体により形成されていることによって、逆流防止ダイオード回路がワイドバンドギャップ半導体以外の半導体によって形成されている場合に比べて、逆流防止ダイオード回路が破壊されることを比較的容易に抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による昇圧チョッパ回路において、好ましくは、スイッチング素子回路は、第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に直列に接続される第２スイッチング素子とを含み、逆流防止ダイオード回路は、第１スイッチング素子に直列に接続される第１逆流防止ダイオードと、第２スイッチング素子に直列に接続される第２逆流防止ダイオードとを含み、コンデンサ回路は、スイッチング素子回路の両端の間において、第１逆流防止ダイオードに直列に接続される第１コンデンサと、第２逆流防止ダイオードに直列に接続される第２コンデンサとを含み、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とが接続される第１接続部と、第１コンデンサと第２コンデンサとが接続される第２接続部とが接続されており、第１逆流防止ダイオードは、第１コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するとともに、第２逆流防止ダイオードは、第２コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。このように構成すれば、第１逆流防止ダイオードに、第１コンデンサの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第１逆流防止ダイオードが破壊されることを抑制することができる。また、第２逆流防止ダイオードに、第２コンデンサの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第２逆流防止ダイオードが破壊されることを抑制することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、第１逆流防止ダイオード、および、第２逆流防止ダイオードの各々は、ワイドバンドギャップ半導体からなる。このように構成すれば、第１逆流防止ダイオード、および、第２逆流防止ダイオードの各々がワイドバンドギャップ半導体以外の半導体によって形成されている場合に比べて、第１逆流防止ダイオード、および、第２逆流防止ダイオードの各々が破壊されることを比較的容易に抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による昇圧チョッパ回路において、好ましくは、逆流防止ダイオード回路に並列に接続されている、並列スイッチング素子回路をさらに備え、逆流防止ダイオード回路、および、並列スイッチング素子回路は、コンデンサ回路の耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。このように構成すれば、逆流防止ダイオード回路および並列スイッチング素子回路の耐圧が、コンデンサ回路の耐圧よりも高いので、スイッチング素子回路が短絡故障した場合などにおいて、逆流防止ダイオード回路および並列スイッチング素子回路に、コンデンサ回路の電圧と略同等の電圧が印加された場合に、逆流防止ダイオード回路または並列スイッチング素子回路が破壊されることを抑制することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、スイッチング素子回路は、第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に直列に接続される第２スイッチング素子とを含み、逆流防止ダイオード回路は、第１スイッチング素子に直列に接続される第１逆流防止ダイオードと、第２スイッチング素子に直列に接続される第２逆流防止ダイオードとを含み、コンデンサ回路は、スイッチング素子回路の両端の間において、第１逆流防止ダイオードに直列に接続される第１コンデンサと、第２逆流防止ダイオードに直列に接続される第２コンデンサとを含み、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とが接続される第１接続部と、第１コンデンサと第２コンデンサとが接続される第２接続部とが接続されており、並列スイッチング素子回路は、第１逆流防止ダイオードに並列に接続される第１並列スイッチング素子と、第２逆流防止ダイオードに並列に接続される第２並列スイッチング素子とを含み、第１逆流防止ダイオードおよび第１並列スイッチング素子は、第１コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成され、第２逆流防止ダイオードおよび第２並列スイッチング素子は、第２コンデンサの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。このように構成すれば、第１逆流防止ダイオードおよび第１並列スイッチング素子の耐圧が、第１コンデンサの耐圧よりも高いので、第１スイッチング素子が短絡故障した場合などにおいて、第１逆流防止ダイオードおよび第１並列スイッチング素子に、第１コンデンサの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第１逆流防止ダイオードまたは第１並列スイッチング素子が破壊されることを抑制することができる。また、第２逆流防止ダイオードおよび第２並列スイッチング素子の耐圧が、第２コンデンサの耐圧よりも高いので、第２スイッチング素子が短絡故障した場合などにおいて、第２逆流防止ダイオードおよび第２並列スイッチング素子に、第２コンデンサの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第２逆流防止ダイオードまたは第２並列スイッチング素子が破壊されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記のように、逆流防止ダイオードの破壊を抑制する昇圧チョッパ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による２レベル昇圧チョッパ回路の回路構成を示した図である。
【図２】本発明の第２実施形態による３レベル昇圧チョッパ回路の回路構成を示した図である。
【図３】本発明の第３実施形態による２レベル昇圧チョッパ回路の回路構成を示した図である。
【図４】本発明の第４実施形態による３レベル昇圧チョッパ回路の回路構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による昇圧チョッパ回路１００の構成について説明する。
【００１８】
（昇圧チョッパ回路の構成）
図１に示すように、昇圧チョッパ回路１００は、直流出力回路１から出力される電圧を昇圧して負荷装置１０１に供給するように構成されている。また、第１実施形態では、昇圧チョッパ回路１００は、いわゆる２レベル昇圧チョッパ回路として構成されている。また、直流出力回路１は、直流電源として構成されているか、交流電源および整流回路を含み、交流を整流した整流波形を有するように構成することにより、直流を出力可能に構成されている。
【００１９】
そして、昇圧チョッパ回路１００には、リアクトル２と、スイッチング素子回路３と、逆流防止ダイオード回路４と、コンデンサ回路５と、制御回路６とが設けられている。なお、「回路」とは、一般的に導体を終端がないように接続したものをいうが、本願明細書では、「回路」を、終端がある場合も含む「電流の通路」を意味する広い概念として記載している。
【００２０】
ここで、第１実施形態では、スイッチング素子回路３は、リアクトル２を介して直流出力回路１の両端に接続されている。また、逆流防止ダイオード回路４は、スイッチング素子回路３に直列に接続されている。また、コンデンサ回路５は、スイッチング素子回路３の両端の間において、逆流防止ダイオード回路４に直列に接続されている。具体的には、スイッチング素子回路３は、スイッチング素子３ａを含む。また、逆流防止ダイオード回路４は、逆流防止ダイオード４ａを含む。また、コンデンサ回路５は、コンデンサ５ａを含む。また、リアクトル２の一方端は、直流出力回路１の正極に接続されており、リアクトル２の他方端は、スイッチング素子３ａの一方端、および、逆流防止ダイオード４ａのアノードに接続されている。また、逆流防止ダイオード４ａのカソードは、コンデンサ５ａの正電位側に接続されている。また、スイッチング素子３ａの他方端、および、コンデンサ５ａの負電位側は、直流出力回路１の負極に接続されている。
【００２１】
また、逆流防止ダイオード回路４の耐圧は、コンデンサ回路５の耐圧以上になるように構成されている。具体的には、逆流防止ダイオード回路４は、コンデンサ回路５の耐圧以上の耐圧を有する。すなわち、逆流防止ダイオード４ａは、コンデンサ５ａの耐圧以上の耐圧を有する。
【００２２】
また、第１実施形態では、逆流防止ダイオード回路４は、ワイドバンドギャップ半導体からなる逆流防止ダイオードを含む。具体的には、逆流防止ダイオード４ａは、ＳｉＣ、ＧａＮ、ダイヤモンド、ＡｌＮ、または、ＺｎＯなどのシリコン半導体よりもバンドギャップが広い半導体により形成されている。
【００２３】
スイッチング素子３ａは、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、または、トランジスタなどのスイッチング素子として構成されている。また、スイッチング素子３ａは、ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体（たとえば、シリコン）により形成されている。
【００２４】
また、逆流防止ダイオード回路４の耐圧は、スイッチング素子回路３の耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。具体的には、逆流防止ダイオード４ａは、スイッチング素子３ａの耐圧以上の耐圧を有する。また、スイッチング素子３ａは、コンデンサ５ａの耐圧以上の耐圧を有する。
【００２５】
制御回路６は、スイッチング素子３ａに接続されており、スイッチング素子３ａのオンオフ（スイッチング動作）を制御するように構成されている。そして、制御回路６は、スイッチング素子３ａのオンオフを制御することにより、昇圧チョッパ回路１００の負荷装置１０１に対する電圧値および電流値（リアクトル２に流れる電流値）を調整（制御）することが可能に構成されている。
【００２６】
負荷装置１０１は、たとえば、複数のスイッチング素子を含むインバータ１０１ａおよび電動機１０１ｂを備えている。インバータ１０１ａは、コンデンサ回路５の両端に接続されており、昇圧チョッパ回路１００により昇圧された直流の電力を交流の電力に変換して、交流の電力を電動機１０１ｂに供給するように構成されている。電動機１０１ｂは、たとえば、回転電機として構成されており、インバータ１０１ａからの交流の電力を消費して、回転駆動するように構成されている。
【００２７】
（昇圧チョッパ回路の動作）
次に、図１を参照して、第１実施形態による昇圧チョッパ回路１００の動作について説明する。昇圧チョッパ回路１００の動作は、制御回路６の制御処理により実行される。
【００２８】
まず、スイッチング素子３ａがオフされると、直流出力回路１とリアクトル２とコンデンサ５ａの直列共振回路となり、コンデンサ５ａの電圧が上昇していく。この時、コンデンサ５ａの電圧が、スイッチング素子３ａに印加される。また、逆流防止ダイオード４ａは導通状態であり、電圧は印加されない。
【００２９】
次に、スイッチング素子３ａがオンされると、直流出力回路１は、リアクトル２を介して短絡状態になり、コンデンサ５ａへ電流は流れなくなる。この時、コンデンサ５ａの電圧が、逆流防止ダイオード４ａに印加される。そして、コンデンサ５ａから後段の負荷装置１０１側に電流が流れることにより、コンデンサ５ａの電圧が低下する。
【００３０】
そして、定常的に運転している状態においては、一定の時比率でスイッチング素子３ａのオフとオンとが切り替えられ、スイッチング素子３ａをオフとしたときのコンデンサ５ａの電圧の上昇量と、スイッチング素子３ａをオンとしたときのコンデンサ５ａの電圧の低下量とが釣り合い、入力電源電圧以上の略一定の昇圧された直流電圧になる。
【００３１】
ここで、装置（負荷装置１０１）が停止されるときは、スイッチング素子３ａがオフにされる。また、負荷装置１０１の内部のインバータ１０１ａのスイッチがオフされ、負荷装置１０１の側に電流が流れない状態にされる。この場合、直流出力回路１とリアクトル２とコンデンサ５ａとは、直列共振回路となるので、コンデンサ５ａに印加される電圧は通常動作時の電圧よりも高くなる。コンデンサ５ａの耐圧は、この際にコンデンサ５ａに印加される電圧よりも高くなるように構成されている。
【００３２】
また、共振電流が０になったときには、コンデンサ５ａの放電は、逆流防止ダイオード４ａと、オフしているスイッチング素子３ａとによって妨げられる。そして、スイッチング素子３ａの電圧は、コンデンサ５ａが充電されている間はコンデンサ５ａの電圧と等しくなる一方、共振電流が０になったときには直流出力回路１の電圧と等しくなる。コンデンサ５ａの充電中では、逆流防止ダイオード４ａは電圧が比較的低くなる一方、共振電流が０になったときにはコンデンサ５ａの電圧からスイッチング素子３ａの電圧（直流出力回路１の電圧）を引いた値の電圧が逆流防止ダイオード４ａに印加されるようになる。
【００３３】
なお、上記のように動作を行う昇圧チョッパ回路１００においては、制御回路６から異常な制御信号が入力された場合や耐圧を超える電圧が印加された場合に、スイッチング素子３ａが短絡故障することがあり得る。この場合、コンデンサ５ａの電圧が、スイッチング素子３ａに印加されず、逆流防止ダイオード４ａに印加されるようになる。
【００３４】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３５】
第１実施形態では、上記のように、リアクトル２と、リアクトル２を介して直流出力回路１の両端に接続されているスイッチング素子回路３と、スイッチング素子回路３に直列に接続されている逆流防止ダイオード回路４と、スイッチング素子回路３の両端の間において、逆流防止ダイオード回路４に直列に接続されているコンデンサ回路５と、を備え、逆流防止ダイオード回路４の耐圧が、コンデンサ回路５の耐圧以上になるように、昇圧チョッパ回路１００を構成する。これにより、逆流防止ダイオード回路４の耐圧が、コンデンサ回路５の耐圧以上であることによって、スイッチング素子回路３が短絡故障した場合などにおいて、逆流防止ダイオード回路４に、コンデンサ回路５の電圧と略同等の電圧が印加された場合にも、逆流防止ダイオード回路４が破壊されることを抑制することができる。その結果、コンデンサ回路５の短絡放電を抑制することができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、上記のように、逆流防止ダイオード回路４が、コンデンサ回路５の耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路１００を構成する。これにより、逆流防止ダイオード回路４に、コンデンサ回路５の電圧と略同等の電圧が印加された場合に、逆流防止ダイオード回路４が破壊されることをより確実に抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、逆流防止ダイオード回路４が、ワイドバンドギャップ半導体からなる逆流防止ダイオードを含むように、昇圧チョッパ回路１００を構成する。ここで、一般的には、ワイドバンドギャップ半導体の耐圧は、ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体の耐圧よりも高くすることができる。したがって、逆流防止ダイオード回路４が、ワイドバンドギャップ半導体により形成されていることによって、逆流防止ダイオード回路４がワイドバンドギャップ半導体以外の半導体によって形成されている場合に比べて、逆流防止ダイオード回路４が破壊されることを比較的容易に抑制することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、逆流防止ダイオード回路４が、スイッチング素子回路３の耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路１００を構成する。これにより、スイッチング素子回路３が短絡故障することによって、コンデンサ回路５の電圧が逆流防止ダイオード回路４に印加された場合に、逆流防止ダイオード回路４が破壊されることを抑制することができる。
【００３９】
[第２実施形態]
次に、図２を参照して、第２実施形態による昇圧チョッパ回路２００の構成について説明する。第２実施形態では、昇圧チョッパ回路２００は、第１実施形態と異なり、３レベル昇圧チョッパ回路として構成されている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
（昇圧チョッパ回路の構成）
図２に示すように、第２実施形態では、昇圧チョッパ回路２００は、いわゆる３レベル昇圧チョッパ回路として構成されている。
【００４１】
スイッチング素子回路１３は、第１スイッチング素子１３ａと、第１スイッチング素子１３ａに直列に接続される第２スイッチング素子１３ｂとを含む。また、逆流防止ダイオード回路１４は、第１スイッチング素子１３ａに直列に接続される第１逆流防止ダイオード１４ａと、第２スイッチング素子１３ｂに直列に接続される第２逆流防止ダイオード１４ｂとを含む。また、コンデンサ回路１５は、スイッチング素子回路１３の両端の間において、第１逆流防止ダイオード１４ａに直列に接続される第１コンデンサ１５ａと、第２逆流防止ダイオード１４ｂに直列に接続される第２コンデンサ１５ｂとを含む。また、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとが接続される第１接続部１０２と、第１コンデンサ１５ａと第２コンデンサ１５ｂとが接続される第２接続部１０３とが接続されている。
【００４２】
具体的には、第１スイッチング素子１３ａの、第２スイッチング素子１３ｂに接続されている一方端とは反対側の他方端と、第１逆流防止ダイオード１４ａのアノードとが、接続されている。また、第１スイッチング素子１３ａの、第２スイッチング素子１３ｂに接続されている一方端とは反対側の他方端、および、第１逆流防止ダイオード１４ａのアノードの各々は、リアクトル２の、直流出力回路１の正極に接続されている一方端とは反対側の他方端に接続されている。また、第２スイッチング素子１３ｂの、第１スイッチング素子１３ａに接続されている一方端とは反対側の他方端と、第２逆流防止ダイオード１４ｂのカソードとが、接続されている。また、第２スイッチング素子１３ｂの第１スイッチング素子１３ａに接続されている一方端とは反対側の他方端、および、第２逆流防止ダイオード１４ｂのカソードの各々は、直流出力回路１の負極に接続されている。
【００４３】
また、第２実施形態では、第１逆流防止ダイオード１４ａは、第１コンデンサ１５ａの耐圧以上の耐圧を有する。また、第２逆流防止ダイオード１４ｂは、第２コンデンサ１５ｂの耐圧以上の耐圧を有する。また、第１逆流防止ダイオード１４ａは、第１スイッチング素子１３ａの耐圧以上の耐圧を有する。また、第２逆流防止ダイオード１４ｂは、第２スイッチング素子１３ｂの耐圧以上の耐圧を有する。また、第１スイッチング素子１３ａの耐圧は、第１コンデンサ１５ａの耐圧よりも低い。また、第２スイッチング素子１３ｂの耐圧は、第２コンデンサ１５ｂの耐圧よりも低い。
【００４４】
また、第２実施形態では、第１逆流防止ダイオード１４ａ、および、第２逆流防止ダイオード１４ｂの各々は、ワイドバンドギャップ半導体により形成されている。また、第１スイッチング素子１３ａ、および、第２スイッチング素子１３ｂの各々は、ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体（たとえば、シリコン）により形成されている。
【００４５】
制御回路１６は、第１スイッチング素子１３ａ、および、第２スイッチング素子１３ｂに接続されており、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとのオンオフ（スイッチング動作）の時比率を制御するように構成されている。そして、制御回路１６は、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとのオンオフの時比率を制御することにより、昇圧チョッパ回路２００の負荷装置１０１に対する電圧値および電流値（リアクトル２に流れる電流値）を調整（制御）することが可能に構成されている。
【００４６】
（昇圧チョッパ回路の動作）
次に、図２を参照して、第２実施形態による昇圧チョッパ回路２００の動作について説明する。昇圧チョッパ回路２００の動作は、制御回路１６の制御処理により実行される。
【００４７】
まず、第１スイッチング素子１３ａがオンされ、かつ、第２スイッチング素子１３ｂがオフされると、直流出力回路１とリアクトル２と第２コンデンサ１５ｂの直列共振回路となり、第２コンデンサ１５ｂの電圧が上昇していく。この時、第２コンデンサ１５ｂの電圧が、第２スイッチング素子１３ｂに印加される。また、第２逆流防止ダイオード１４ｂは導通状態であり、電圧は印加されない。そして、直流出力回路１からの電流が流れ込まない第１コンデンサ１５ａの電圧が第１逆流防止ダイオード１４ａに印加される。
【００４８】
また、第１スイッチング素子１３ａがオフされ、かつ、第２スイッチング素子１３ｂがオンされると、直流出力回路１は第１コンデンサ１５ａを充電し、第１コンデンサ１５ａの電圧はオフにしている第１スイッチング素子１３ａに印加される。
【００４９】
また、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとが共にオンされると、直流出力回路１はリアクトル２を介して短絡となり、第１コンデンサ１５ａ、第２コンデンサ１５ｂには直流出力回路１から電流は流れ込まない。第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧は、それぞれ第１逆流防止ダイオード１４ａおよび第２逆流防止ダイオード１４ｂに印加される。そして、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂから後段の負荷装置１０１（なお、図２では負荷装置１０１をハーフブリッジ単相インバータとして図示しているが、これに限られない）に電流が流れることにより、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧は低下する。
【００５０】
また、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとが共にオフされると、直流出力回路１からの電流により、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂが充電される。そして、第１コンデンサ１５ａの電圧が、第１スイッチング素子１３ａに印加されるとともに、第２コンデンサ１５ｂの電圧が、第２スイッチング素子１３ｂに印加される。
【００５１】
そして、定常的に運転している状態においては、一定の時比率で第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとのオフとオンとが切り替えられて、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧の上昇量と、第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂをオンとしたときの第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧の低下量とが釣り合うようにされ、略一定の直流電圧が得られる。
【００５２】
そして、装置（負荷装置１０１）を停止する場合には、第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂが共にオフされる。また、後段の負荷装置１０１（インバータのスイッチ）もオフし、負荷装置１０１の側に電流が流れなくなる。この場合、直流出力回路１と、リアクトル２と、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂとの直列共振回路となり、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧は上昇する。第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂが共にオンされない（オフの状態である）ので、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧が、定常運転時よりも上昇する。なお、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの耐圧は、このとき上昇する電圧よりも高い。
【００５３】
そして、共振電流が０になったときには、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの放電は、第１逆流防止ダイオード１４ａおよび第２逆流防止ダイオード１４ｂと、オフされている第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂとによって妨げられる。第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂの電圧は、コンデンサ回路１５が充電されている間は第１コンデンサ１５ａまたは第２コンデンサ１５ｂの電圧と等しくなるが、共振電流が０になったときには直流電圧回路１の電圧の半分と等しくなる。第１逆流防止ダイオード１４ａおよび第２逆流防止ダイオード１４ｂの電圧は、第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの充電をしている間は電圧を有しない（電位差が略０）が、共振電流が０になったときには第１コンデンサ１５ａおよび第２コンデンサ１５ｂの電圧から第１スイッチング素子１３ａおよび第２スイッチング素子１３ｂの電圧（直流出力回路１の電圧の半分）を引いた値の電圧が印加される状態になる。
【００５４】
なお、上記のように動作を行う昇圧チョッパ回路２００においては、制御回路１６から異常な制御信号が入力された場合や耐圧を超える電圧が印加された場合に、第１スイッチング素子１３ａまたは第２スイッチング素子１３ｂのうちの一方（たとえば、第１スイッチング素子１３ａ）が短絡故障することがあり得る。このとき、第１逆流防止ダイオード１４ａに第１コンデンサ１５ａの電圧が印加されるが、第１逆流防止ダイオード１４ａの耐圧は第１コンデンサ１５ａの電圧よりも高いため、第１逆流防止ダイオード１４ａは破壊されず、第１コンデンサ１５ａの短絡放電が防止される。また、この場合、インバータ１０１ａを切断することにより負荷装置１０１を昇圧チョッパ回路２００から切り離し、第２スイッチング素子１３ｂを切断するように制御される。第１スイッチング素子１３ａが短絡故障したことにより、直流出力回路１から、リアクトル２および短絡した第１スイッチング素子１３ａを介して、第２コンデンサ１５ｂに直流共振電流が流れ、第２コンデンサ１５ｂの電圧が上昇する。そのため、第２コンデンサ１５ｂの電圧は、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとの両方をオフした際に第２コンデンサ１５ｂに印加される電圧よりも高くなる。なお、第２コンデンサ１５ｂの耐圧は、このとき上昇する第２コンデンサ１５ｂの電圧よりも高い。また、第１コンデンサ１５ａの耐圧は、第２スイッチング素子１３ｂが短絡故障した場合に、上昇する第１コンデンサ１５ａの電圧よりも高い。
【００５５】
そして、共振電流が０になったときには、第２コンデンサ１５ｂの放電は、第２逆流防止ダイオード１４ｂと、オフされている第２スイッチング素子１３ｂとによって妨げられる。第２スイッチング素子１３ｂの電圧は、第２コンデンサ１５ｂが充電されている間は第２コンデンサ１５ｂの電圧と等しくなるが、共振電流が０になったときには直流電圧回路１の電圧と等しくなる。第２逆流防止ダイオード１４ｂの電圧は、第２コンデンサ１５ｂの充電をしている間は電圧を有しない（電位差が略０）が、共振電流が０になったときには第２コンデンサ１５ｂの電圧から第２スイッチング素子１３ｂの電圧（直流出力回路１の電圧）を引いた値の電圧が印加される状態になる。
【００５６】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５７】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５８】
第２実施形態では、上記のように、スイッチング素子回路１３が、第１スイッチング素子１３ａと、第１スイッチング素子１３ａに直列に接続される第２スイッチング素子１３ｂとを含み、逆流防止ダイオード回路１４が、第１スイッチング素子１３ａに直列に接続される第１逆流防止ダイオード１４ａと、第２スイッチング素子１３ｂに直列に接続される第２逆流防止ダイオード１４ｂとを含み、コンデンサ回路１５が、スイッチング素子回路１３の両端の間において、第１逆流防止ダイオード１４ａに直列に接続される第１コンデンサ１５ａと、第２逆流防止ダイオード１４ｂに直列に接続される第２コンデンサ１５ｂとを含み、第１スイッチング素子１３ａと第２スイッチング素子１３ｂとが接続される第１接続部１０２と、第１コンデンサ１５ａと第２コンデンサ１５ｂとが接続される第２接続部１０３とが接続されており、第１逆流防止ダイオード１４ａが、第１コンデンサ１５ａの耐圧以上の耐圧を有するとともに、第２逆流防止ダイオード１４ｂが、第２コンデンサ１５ｂの耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路２００を構成する。これにより、第１逆流防止ダイオード１４ａに、第１コンデンサ１５ａの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第１逆流防止ダイオード１４ａが破壊されることを抑制することができる。また、第２逆流防止ダイオード１４ｂに、第２コンデンサ１５ｂの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第２逆流防止ダイオード１４ｂが破壊されることを抑制することができる。
【００５９】
また、第２実施形態では、上記のように、第１逆流防止ダイオード１４ａ、および、第２逆流防止ダイオード１４ｂの各々が、ワイドバンドギャップ半導体からなるように、昇圧チョッパ回路２００を構成する。これにより、第１逆流防止ダイオード１４ａ、および、第２逆流防止ダイオード１４ｂの各々がワイドバンドギャップ半導体以外の半導体によって形成されている場合に比べて、第１逆流防止ダイオード１４ａ、および、第２逆流防止ダイオード１４ｂの各々が破壊されることを比較的容易に抑制することができる。
【００６０】
また、第２実施形態では、上記のように、第１逆流防止ダイオード１４ａが、第１スイッチング素子１３ａの耐圧以上の耐圧を有するとともに、第２逆流防止ダイオード１４ｂが、第２スイッチング素子１３ｂの耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路２００を構成する。これにより、第１スイッチング素子１３ａが短絡故障することによって、第１コンデンサ１５ａの電圧が第１逆流防止ダイオード１４ａに印加された場合に、第１逆流防止ダイオード１４ａが破壊されることを抑制することができる。また、第２スイッチング素子１３ｂが短絡故障することによって、第２コンデンサ１５ｂの電圧が第２逆流防止ダイオード１４ｂに印加された場合に、第２逆流防止ダイオード１４ｂが破壊されることを抑制することができる。
【００６１】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６２】
[第３実施形態]
次に、図３を参照して、第３実施形態による昇圧チョッパ回路３００の構成について説明する。第３実施形態では、昇圧チョッパ回路３００は、第１実施形態と同様に２レベル昇圧チョッパ回路として構成されている。一方、逆流防止ダイオード回路２４に並列に接続されているスイッチング素子を備えている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
（昇圧チョッパ回路の構成）
第３実施形態では、逆流防止ダイオード回路２４に並列に接続されている、並列スイッチング素子回路７を備える。また、逆流防止ダイオード回路２４、および、並列スイッチング素子回路７は、コンデンサ回路５の耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。具体的には、並列スイッチング素子回路７は、逆流防止ダイオード回路２４の逆流防止ダイオード２４ａに並列に接続されている、並列スイッチング素子７ａを含む。また、逆流防止ダイオード２４ａ、および、並列スイッチング素子７ａは、コンデンサ５ａの耐圧以上の耐圧を有する。
【００６４】
また、昇圧チョッパ回路３００には、スイッチング素子回路２３のスイッチング素子２３ａに逆並列に接続されている逆並列ダイオード８が設けられている。なお、逆流防止ダイオード２４ａと並列スイッチング素子７ａとは、単一のモジュールを構成している。また、スイッチング素子２３ａと逆並列ダイオード８とは、単一のモジュールを構成している。
【００６５】
また、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧、または、並列スイッチング素子７ａの耐圧のうちの低い方は、スイッチング素子２３ａの耐圧、または、逆並列ダイオード８の耐圧のうちの低い方よりも高い。具体的には、並列スイッチング素子７ａの耐圧は、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧よりも高い。また、逆並列ダイオード８の耐圧は、スイッチング素子２３ａの耐圧よりも高い。また、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧は、逆並列ダイオード８の耐圧よりも低いが、スイッチング素子２３ａの耐圧よりも高い。なお、並列スイッチング素子７ａ、および、逆並列ダイオード８の各々はスイッチング動作には関与しない。
【００６６】
第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６８】
第３実施形態では、上記のように、逆流防止ダイオード回路２４に並列に接続されている、並列スイッチング素子回路７をさらに備え、逆流防止ダイオード回路２４、および、並列スイッチング素子回路７が、コンデンサ回路５の耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路３００を構成する。これにより、逆流防止ダイオード回路２４および並列スイッチング素子回路７の耐圧が、コンデンサ回路５の耐圧よりも高いので、スイッチング素子回路２３が短絡故障した場合などにおいて、逆流防止ダイオード回路２４および並列スイッチング素子回路７に、コンデンサ回路５の電圧と略同等の電圧が印加された場合に、逆流防止ダイオード回路２４または並列スイッチング素子回路７が破壊されることを抑制することができる。
【００６９】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
[第４実施形態]
次に、図４を参照して、第４実施形態による昇圧チョッパ回路４００の構成について説明する。第４実施形態では、昇圧チョッパ回路４００は、第２実施形態と同様に３レベル昇圧チョッパ回路として構成されている。一方、逆流防止ダイオード回路３４に並列に接続されているスイッチング素子を備えている。なお、上記第２実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
（昇圧チョッパ回路の構成）
図４に示すように、スイッチング素子回路３３は、第１スイッチング素子３３ａと、第１スイッチング素子３３ａに直列に接続される第２スイッチング素子３３ｂとを含む。逆流防止ダイオード回路３４は、第１スイッチング素子３３ａに直列に接続される第１逆流防止ダイオード３４ａと、第２スイッチング素子３３ｂに直列に接続される第２逆流防止ダイオード３４ｂとを含む。
【００７２】
また、昇圧チョッパ回路４００には、スイッチング素子回路３３に逆並列に接続されている逆並列ダイオード１８が設けられている。具体的には、逆並列ダイオード１８は、第１逆並列ダイオード１８ａを含み、第１逆並列ダイオード１８ａは、第１スイッチング素子３３ａに逆並列に接続されている。また、逆並列ダイオード１８は、第２逆並列ダイオード１８ｂを含み、第２逆並列ダイオード１８ｂは、第２スイッチング素子３３ｂに逆並列に接続されている。なお、第１逆流防止ダイオード３４ａと後述する第１並列スイッチング素子１７ａとは、単一のモジュールを構成している。また、第１スイッチング素子３３ａと第１逆並列ダイオード１８ａとは、単一のモジュールを構成している。また、第２逆流防止ダイオード３４ｂと後述する第２並列スイッチング素子１７ｂとは、単一のモジュールを構成している。また、第２スイッチング素子３３ｂと第２逆並列ダイオード１８ｂとは、単一のモジュールを構成している。
【００７３】
ここで、第４実施形態では、並列スイッチング素子回路１７は、第１逆流防止ダイオード３４ａに並列に接続される第１並列スイッチング素子１７ａと、第２逆流防止ダイオード３４ｂに並列に接続される第２並列スイッチング素子１７ｂとを含む。また、第１逆流防止ダイオード３４ａおよび第１並列スイッチング素子１７ａは、第１コンデンサ１５ａの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。また、第２逆流防止ダイオード３４ｂおよび第２並列スイッチング素子１７ｂは、第２コンデンサ１５ｂの耐圧以上の耐圧を有するように構成されている。
【００７４】
また、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧、または、第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧のうちの低い方は、第１スイッチング素子３３ａの耐圧、または、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧のうちの低い方よりも高い。具体的には、第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧は、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧よりも高い。また、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧は、第１スイッチング素子３３ａの耐圧よりも高い。また、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧は、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧よりも低いが、第１スイッチング素子３３ａの耐圧よりも高い。なお、第１並列スイッチング素子１７ａ、および、第１逆並列ダイオード１８ａの各々はスイッチング動作には関与しない。
【００７５】
また、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧、または、第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧のうちの低い方は、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧、または、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧のうちの低い方よりも高い。具体的には、第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧は、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧よりも高い。また、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧は、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧よりも高い。また、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧は、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧よりも低いが、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧よりも高い。なお、第２並列スイッチング素子１７ｂ、および、第２逆並列ダイオード１８ｂの各々はスイッチング動作には関与しない。
【００７６】
なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【００７７】
（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７８】
第４実施形態では、上記のように、スイッチング素子回路３３が、第１スイッチング素子３３ａと、第１スイッチング素子３３ａに直列に接続される第２スイッチング素子３３ｂとを含み、逆流防止ダイオード回路３４が、第１スイッチング素子３３ａに直列に接続される第１逆流防止ダイオード３４ａと、第２スイッチング素子３３ｂに直列に接続される第２逆流防止ダイオード３４ｂとを含み、コンデンサ回路１５が、スイッチング素子回路３３の両端の間において、第１逆流防止ダイオード３４ａに直列に接続される第１コンデンサ１５ａと、第２逆流防止ダイオード３４ｂに直列に接続される第２コンデンサ１５ｂとを含み、第１スイッチング素子３３ａと第２スイッチング素子３３ｂとが接続される第１接続部１０２と、第１コンデンサ１５ａと第２コンデンサ１５ｂとが接続される第２接続部１０３とが接続されており、並列スイッチング素子回路１７が、第１逆流防止ダイオード３４ａに並列に接続される第１並列スイッチング素子１７ａと、第２逆流防止ダイオード３４ｂに並列に接続される第２並列スイッチング素子１７ｂとを含み、第１逆流防止ダイオード３４ａおよび第１並列スイッチング素子１７ａが、第１コンデンサ１５ａの耐圧以上の耐圧を有するように構成され、第２逆流防止ダイオード３４ｂおよび第２並列スイッチング素子１７ｂが、第２コンデンサ１５ｂの耐圧以上の耐圧を有するように、昇圧チョッパ回路４００を構成する。
【００７９】
これにより、第１逆流防止ダイオード３４ａおよび第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧が、第１コンデンサ１５ａの耐圧よりも高いので、第１スイッチング素子３３ａが短絡故障した場合などにおいて、第１逆流防止ダイオード３４ａおよび第１並列スイッチング素子１７ａに、第１コンデンサ１５ａの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第１逆流防止ダイオード３４ａまたは第１並列スイッチング素子１７ａが破壊されることを抑制することができる。また、第２逆流防止ダイオード３４ｂおよび第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧が、第２コンデンサ１５ｂの耐圧よりも高いので、第２スイッチング素子３３ｂが短絡故障した場合などにおいて、第２逆流防止ダイオード３４ｂおよび第２並列スイッチング素子１７ｂに、第２コンデンサ１５ｂの電圧と略同等の電圧が印加された場合に、第２逆流防止ダイオード３４ｂまたは第２並列スイッチング素子１７ｂが破壊されることを抑制することができる。
【００８０】
なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。
【００８１】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８２】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、スイッチング素子回路３（１３、２３、３３）のスイッチング素子が、ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体により形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スイッチング素子回路３（１３、２３、３３）のスイッチング素子が、ワイドバンドギャップ半導体により形成されていてもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第４実施形態では、スイッチング素子回路３（１３、２３、３３）の耐圧が、コンデンサ回路５（１５）の耐圧よりも低い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スイッチング素子回路３（１３、２３、３３）の耐圧が、コンデンサ回路５（１５）の耐圧、または、逆流防止ダイオード回路４（１４、２４、３４）の耐圧のうちの少なくともいずれか一方よりも高くてもよい。
【００８４】
また、上記第３実施形態では、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧が、逆並列ダイオード８の耐圧よりも低い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧が、逆並列ダイオード８の耐圧よりも高くてもよい。
【００８５】
また、上記第４実施形態では、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧が、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧よりも低いとともに、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧が、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧よりも低い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧が、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧よりも高いとともに、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧が、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧よりも高くてもよい。
【００８６】
また、上記第３実施形態では、並列スイッチング素子７ａの耐圧が、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧よりも高いとともに、逆並列ダイオード８の耐圧が、スイッチング素子２３ａの耐圧よりも高い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、逆流防止ダイオード２４ａの耐圧が、並列スイッチング素子７ａの耐圧よりも高いとともに、スイッチング素子２３ａの耐圧が、逆並列ダイオード８の耐圧よりも高くてもよい。この場合、並列スイッチング素子７ａの耐圧は、スイッチング素子２３ａの耐圧、または、逆並列ダイオード８の耐圧のうちの少なくともいずれか一方よりも高い。
【００８７】
また、上記第４実施形態では、第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧が、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧よりも高いとともに、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧が、第１スイッチング素子３３ａの耐圧よりも高い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１逆流防止ダイオード３４ａの耐圧が、第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧よりも高いとともに、第１スイッチング素子３３ａの耐圧が、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧よりも高くてもよい。この場合、第１並列スイッチング素子１７ａの耐圧は、第１スイッチング素子３３ａの耐圧、または、第１逆並列ダイオード１８ａの耐圧のうちの少なくともいずれか一方よりも高い。また、第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧が、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧よりも高いとともに、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧が、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧よりも高い構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２逆流防止ダイオード３４ｂの耐圧が、第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧よりも高いとともに、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧が、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧よりも高くてもよい。この場合、第２並列スイッチング素子１７ｂの耐圧は、第２スイッチング素子３３ｂの耐圧、または、第２逆並列ダイオード１８ｂの耐圧のうちの少なくともいずれか一方よりも高い。
【００８８】
また、上記第３（第４）実施形態では、逆並列ダイオード８（１８ａ、１８ｂ）が、スイッチング素子２３ａ（３３ａ、３３ｂ）に逆並列に接続されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ダイオード以外のスイッチング素子が、スイッチング素子２３ａ（３３ａ、３３ｂ）に並列に接続されている構成であってもよい。
【００８９】
また、上記第１〜第４実施形態では、直流出力回路１とリアクトル２との間は、常時導通している構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、直流出力回路１とリアクトル２との間に電流遮断機構を設けるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  直流出力回路
２  リアクトル
３、１３、２３、３３  スイッチング素子回路
４、１４、２４、３４  逆流防止ダイオード回路
５、１５  コンデンサ回路
７、１７  並列スイッチング素子回路
１３ａ、３３ａ  第１スイッチング素子
１３ｂ、３３ｂ  第２スイッチング素子
１４ａ、３４ａ  第１逆流防止ダイオード
１４ｂ、３４ｂ  第２逆流防止ダイオード
１５ａ  第１コンデンサ
１５ｂ  第２コンデンサ
１７ａ  第１並列スイッチング素子
１７ｂ  第２並列スイッチング素子
１００、２００、３００、４００  昇圧チョッパ回路
１０２  第１接続部
１０３  第２接続部
【図１】
0006753137.tif 000002
【図２】
0006753137.tif 000003
【図３】
0006753137.tif 000004
【図４】
0006753137.tif 000005