(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電力源（６１）および外部負荷（６２）に電気的に接続され、高低２つの信号レベルを有する駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）を受信する電力コンバータであって、
前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）によって導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能なメインスイッチ（１１）と、
前記入力電力源（６１）と前記メインスイッチ（１１）との間に接続され、かつ前記メインスイッチ（１１）が導通状態で動作するときに、前記入力電力源（６１）によって供給された入力電力を受け取るための１次コイル（２１１）と、前記１次コイル（２１１）に電磁気的に結合された２次コイル（２１２）とを含むメイン変圧器（２１）と、
前記メイン変圧器（２１）から前記外部負荷（６２）にエネルギーを転送するために、前記メイン変圧器（２１）の２次コイル（２１２）と前記外部負荷（６２）との間に電気的に接続され、高低２つの信号レベルを有する同期信号（ｓｙｎｃ）を出力し、かつ導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能な回路スイッチ（４１２）を含むスイッチング回路（４１）と、
駆動回路（３）とを備え、
前記駆動回路（３）は、
前記スイッチング回路（４１）に電気的に接続され、かつ前記スイッチング回路（４１）によって出力された同期信号（ｓｙｎｃ）によってそれぞれＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能な第１スイッチ（Ｑ１）および第２スイッチ（Ｑ２）を含むデッドタイム制御装置（３３）と、
前記デッドタイム制御装置（３３）に接続され、前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能な第３スイッチ（Ｑ３）と、前記第１および第３スイッチ（Ｑ１、Ｑ３）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの一つで動作させてスイッチング信号とするように制御される第４スイッチ（Ｑ４）とを含み、前記第４スイッチ（Ｑ４）によって出力された前記スイッチング信号によって前記スイッチング回路（４１）の前記回路スイッチ（４１２）を導通状態および非導通状態のうちの１つで動作させる逆位相発生器（３４）とを含み、
高信号レベルから低信号レベルへの前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、前記第３スイッチ（Ｑ３）がＯＦＦ状態で動作するとともに、前記同期信号（ｓｙｎｃ）が高信号レベルから低信号レベルに転移し、その結果、前記第１スイッチ（Ｑ１）がＯＦＦ状態で動作するとともに、前記第４スイッチ（Ｑ４）がＯＮ状態で動作し、かつ前記スイッチング信号が、前記同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと前記スイッチング信号の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って低信号レベルから高信号レベルへ転移し、
さらに、低信号レベルから高信号レベルへの前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、前記第３スイッチ（Ｑ３）がＯＮ状態で動作するとともに、前記同期信号（ｓｙｎｃ）が低信号レベルから高信号レベルに転移し、その結果、前記第４スイッチ（Ｑ４）がＯＦＦ状態で動作し、前記スイッチング信号が、前記スイッチング信号の立ち下がりエッジと前記同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在するデッドタイムを伴って高信号レベルから低信号レベルへ転移することを特徴とする、電力コンバータ。
【請求項２】
前記駆動回路（３）が更に、第５スイッチ（Ｑ５）を有する加速ユニット（３５）を含み、前記加速ユニット（３５）は、前記スイッチング回路（４１）と前記逆位相発生器（３４）に接続され、かつ前記第４スイッチ（Ｑ４）によって出力されたスイッチング信号の高信号レベルから低信号レベルへの転移に応じて、前記第５スイッチ（Ｑ５）がＯＮ状態に切り替わると、前記スイッチング回路（４１）の回路スイッチ（４１２）が導通状態から非導通状態に加速転移することを特徴とする、請求項１に記載の電力コンバータ。
【請求項３】
前記駆動回路（３）が更に、駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）から雑音信号を分離するための分離器（３１）を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電力コンバータ。
【請求項４】
前記駆動回路（３）が更に、駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の直流バイアス分離および電圧レベル調整処理を行なうためのレベル調整器（３２）を含み、前記レベル調整器（３２）は、直列接続された第１コンデンサ（Ｃ１）、第１抵抗器（Ｒ１）および第２抵抗器（Ｒ２）と、前記第２抵抗器（Ｒ２）に並列接続された第２コンデンサ（Ｃ２）および第１ダイオード（Ｄ１）とを含み、前記第１ダイオード（Ｄ１）が前記第１および第２抵抗器（Ｒ１、Ｒ２）の間に電気的に接続されたカソードを有していることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電力コンバータ。
【請求項５】
前記スイッチング回路（４１）と前記外部負荷（６２）の間に電気的に接続される出力回路（５１）を更に含み、前記出力回路（５１）は前記スイッチング回路（４１）の回路スイッチ（４１２）が非導通状態で動作するときには、前記スイッチング回路（４１）から前記外部負荷（６２）にエネルギーを転送し、前記回路スイッチ（４１２）が導通状態で動作するときには、前記スイッチング回路（４１）の回路スイッチ（４１２）にエネルギーを消散することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電力コンバータ。
【請求項６】
高低２つの信号レベルをそれぞれ有する同期信号（ｓｙｎｃ）および駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）を受信し、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電力コンバータにおける回路スイッチ（４１２）を制御する駆動回路であって、
前記同期信号（ｓｙｎｃ）によってそれぞれＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能な第１スイッチ（Ｑ１）および第２スイッチ（Ｑ２）を含むデッドタイム制御装置（３３）と、
前記デッドタイム制御装置（３３）に接続され、前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能な第３スイッチ（Ｑ３）と、前記第１および第３スイッチ（Ｑ１、Ｑ３）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作させてスイッチング信号とするように制御される第４スイッチ（Ｑ４）とを含み、前記スイッチング信号によって前記回路スイッチ（４１２）を導通状態および非導通状態のうちの１つで動作させる逆位相発生器（３４）とを備え、
高信号レベルから低信号レベルへの前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、前記第３スイッチ（Ｑ３）がＯＦＦ状態で動作するとともに、前記同期信号（ｓｙｎｃ）が高信号レベルから低信号レベルに転移し、その結果、前記第１スイッチ（Ｑ１）がＯＦＦ状態で動作するとともに、前記第４スイッチ（Ｑ４）がＯＮ状態で動作し、前記スイッチング信号が、前記同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと前記スイッチング信号の立ち上がりエッジの間に存在しているデッドタイムを伴って低信号レベルから高信号レベルへ転移し、
さらに、低信号レベルから高信号レベルへの前記駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、前記第３スイッチ（Ｑ３）がＯＮ状態で動作するとともに、前記同期信号（ｓｙｎｃ）が低信号レベルから高信号レベルに転移し、その結果、前記第４スイッチ（Ｑ４）がＯＦＦ状態で動作し、前記スイッチング信号が、前記スイッチング信号の立ち下がりエッジと前記同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在しているデッドタイムを伴って高信号レベルから低信号レベルへ転移することを特徴とする、駆動回路。
【請求項７】
前記駆動回路（３）が更に、第５スイッチ（Ｑ５）を含んでいる加速ユニット（３５）を有し、前記加速ユニット（３５）は、前記逆位相発生器（３４）に接続され、前記第４スイッチ（Ｑ４）によって出力された前記スイッチング信号の高信号レベルから低信号レベルへの転移に応じて、前記第５スイッチ（Ｑ５）がＯＮ状態に切り替わると、前記回路スイッチ（４１２）が導通状態から非導通状態に加速転移することを特徴とする、請求項６に記載の駆動回路。
【請求項８】
更に、駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）から雑音信号を分離するための分離器（３１）を含むことを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の駆動回路。
【請求項９】
更に、駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の直流バイアス分離および電圧レベル調整処理を行なうためのレベル調整器（３２）を含み、前記レベル調整器（３２）は、直列接続された第１コンデンサ（Ｃ１）、第１抵抗器（Ｒ１）および第２抵抗器（Ｒ２）と、前記第２抵抗器（Ｒ２）に並列接続された第２コンデンサ（Ｃ２）および第１ダイオード（Ｄ１）とを含み、前記第１ダイオード（Ｄ１）が前記第１および第２抵抗器（Ｒ１、Ｒ２）の間に電気的に接続されているカソードを有していることを特徴とする、請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路およびこの駆動回路を組み込んだ電力コンバータ、特に、自動的に自己補正する駆動回路およびこの駆動回路を組み込んだ電力コンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来の自動同期整流電力コンバータは、メイン変圧器７１、駆動スイッチ７２、整流スイッチ７３、ループスイッチ７４、インダクタ７５およびコンデンサ７６を備えている。メイン変圧器７１は１次コイル７１１および２次コイル７１２を備えている。
【０００３】
１次コイル７１１は、入力電力源７７に接続されるドット端子（図中においてドットが付された端子）と、駆動スイッチ７２に電気的に接続される非ドット端子（図中においてドットが付されていない端子）とを有している。駆動スイッチ７２は、自身の制御端子における駆動信号によって駆動される。外部負荷７８はコンデンサ７６に並列に接続されている。
【０００４】
駆動スイッチ７２が駆動信号によってＯＮ状態に切り替わると、入力電力源７７から１次コイル７１１へ電力が入力され、１次コイル７１１によって転移電流が２次コイル７１２に誘導される。それにより、整流スイッチ７３がＯＮ状態に切り替わる。このとき、ループスイッチ７４はＯＦＦ状態に切り替わる。転移電流は２次コイル７１２のドット端子からインダクタ７５に向かって流れる。それにより、コンデンサ７６が充電され、外部負荷７８にエネルギーが転送される。
【０００５】
続いて、駆動スイッチ７２が駆動信号によってＯＦＦ状態に切り替わると、整流スイッチ７３はＯＦＦ状態に切り替わる。このとき、ループスイッチ７４はＯＮ状態に切り替わり、転移電流がコンデンサ７６からインダクタ７５を通ってループスイッチ７４に流れ、コンデンサ７６が放電される。
【０００６】
駆動スイッチ７２が駆動信号によって再度ＯＮ状態に切り替わり、それにより、整流スイッチ７３がＯＮ状態に切り替わるまで、ループスイッチ７４はＯＮ状態が続き、転移電流はコンデンサ７６からインダクタ７５に減衰しながら流れる。このとき、転移電流の一部は、インダクタ７５からループスイッチ７４および整流スイッチ７３を通って、２次コイル７１２に流れる。その結果、逆電流が１次コイル７１１に誘導され、結局、１次コイル７１１から入力電力源７７に向かって流れる。この現象は逆電流現象として知られている。
【０００７】
続いて、コンデンサ７６からインダクタ７５に流れる転移電流の大きさがゼロになると、ループスイッチ７４はＯＦＦ状態に切り替わる。そして、転移電流の流れは、２次コイル７１２からインダクタ７５に向かう方向に変わる。それにより、エネルギーは再び外部負荷７８に転送される。
【０００８】
しかし、この自動同期整流電力コンバータの場合、駆動スイッチ７２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるスイッチングの際に、ループスイッチ７４が即座にＯＦＦ状態に切り替わることができず、逆電流現象を生じさせ、それにより電力損失を引き起こし、電力変換効率が低かった。
【０００９】
また、特許文献１に記載されている同期整流電力コンバータは、変流器によって制御され、断続的な電流操作モードに適している。図２に示すように、この同期整流電力コンバータは、スイッチングトランジスタ８２、フライバックトランス８１、変流器８７、制御回路８４、スイッチ駆動ユニット８５、同期整流スイッチ８３およびコンデンサ８６を備えている。フライバックトランス８１は第１コイル８１１および第２コイル８１２を有している。変流器８７は第３コイル８７１および第４コイル８７２を有している。
【００１０】
第１コイル８１１は、入力電力源８８に電気的に接続される非ドット端子を有している。スイッチングトランジスタ８２は、駆動信号を受信する制御端子を有している。コンデンサ８６は、外部負荷８９に接続される。
【００１１】
スイッチングトランジスタ８２は、自身の制御端子で受信した駆動信号によってＯＮ状態に切り替わると、入力電力源８８によって供給された入力電力に対応する電圧が、フライバックトランス８１および第３コイル８７１を介して、変流器８７の第４コイル８７２に誘導される。制御回路８４は、この誘導電圧を第４コイル８７２から受信し、同期整流スイッチ８３の導通状態を決定するためにスイッチ駆動ユニット８５を制御して、エネルギーを外部負荷８９に転送するかどうかを決定する。
【００１２】
誘導電流がコンデンサ８６から第２コイル８１２に流れ込み、スイッチングトランジスタ８２がＯＮ状態に切り替わると、この同期整流電力コンバータは、同期整流スイッチ８３がＯＦＦ状態に切り替わって、逆電流が入力電力源８８に流れ込まないことを確実にする性能を有している。
【００１３】
【特許文献１】台湾特許Ｎｏ．Ｉ２２０，０８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図２に示されている特許文献１の同期整流電力コンバータの場合、スイッチ駆動ユニット８５が、同期整流スイッチ８３の制御を駆動信号に同期させることができないという問題があった。
【００１５】
これら駆動性能、逆電流および回路の同期性に関する問題を解決する従来の方法としては、駆動チップの利用がある。しかしながら、駆動チップは高価であるため、従来の電力コンバータの全コストが上昇するという問題があった。
【００１６】
それゆえに、本発明の主たる目的は、駆動能力が増強されるとともに、逆電流が防止され、かつ回路の同期性が改善された、低価格の駆動回路およびこの駆動回路を組み込んだ電力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】
【００１７】
本発明の１つの局面によれば、入力電力源および外部負荷に電気的に接続され、高低２つの信号レベルを有する駆動信号を受信するように設けられた電力コンバータが提供される。この電力コンバータは、メインスイッチ、メイン変圧器、スイッチング回路および駆動回路を含む。
【００１８】
メインスイッチは、駆動信号によって導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能である。
【００１９】
メイン変圧器は、入力電力源とメインスイッチとの間に接続され、メインスイッチが導通状態で動作するときに、入力電力源によって供給された入力電力を受け取るために設けられた１次コイルと、１次コイルに電磁気的に結合された２次コイルとを含む。
【００２０】
スイッチング回路は、メイン変圧器から外部負荷にエネルギーを転送するために、メイン変圧器の２次コイルと外部負荷との間に電気的に接続される。スイッチング回路は、高低２つの信号レベルを有する同期信号を出力し、導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能な回路スイッチを含む。
【００２１】
駆動回路はデッドタイム制御装置と逆位相発生器とを含む。デッドタイム制御装置は、スイッチング回路に電気的に接続され、第１スイッチおよび第２スイッチを含む。第１スイッチおよび第２スイッチはそれぞれ、スイッチング回路によって出力された同期信号によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能である。逆位相発生器はデッドタイム制御装置に接続され、第３スイッチおよび第４スイッチを含む。第３スイッチは駆動信号によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能である。第４スイッチは第１スイッチおよび第３スイッチによってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作させてスイッチング信号とするように制御される。スイッチング回路の回路スイッチは、第４スイッチによって出力されたスイッチング信号によって導通状態および非導通状態のうちの１つで動作する。
【００２２】
高信号レベルから低信号レベルへの駆動信号の転移により、第３スイッチがＯＦＦ状態で動作するとともに、同期信号が高信号レベルから低信号レベルに転移し、その結果、第１スイッチがＯＦＦ状態で動作するとともに、第４スイッチのＯＮ状態での動作し、かつスイッチング信号が、同期信号の立ち下がりエッジとスイッチング信号の立ち上がりエッジの間に存在しているデッドタイムを伴って、低信号レベルから高信号レベルに転移する。
【００２３】
さらに、低信号レベルから高信号レベルへの駆動信号の転移により、第３スイッチがＯＮ状態で動作するとともに、同期信号が低信号レベルから高信号レベルに転移し、その結果、第４スイッチがＯＦＦ状態で動作して、スイッチング信号が、スイッチング信号の立ち下がりエッジと同期信号の立ち上がりエッジとの間に存在しているデッドタイムを伴って、高信号レベルから低信号レベルに転移する。
【００２４】
本発明の他の局面によれば、高低の信号レベルをそれぞれ有する同期信号および駆動信号を受信し、スイッチを制御する駆動回路が提供される。駆動回路はデッドタイム制御装置と逆位相発生器とを含む。デッドタイム制御装置は、同期信号によってそれぞれＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つに切替え操作可能な第１スイッチおよび第２スイッチを含む。逆位相発生器はデッドタイム制御装置に接続され、第３スイッチと第４スイッチとを含む。第３スイッチは、駆動信号によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つに切替え操作可能である。第４スイッチは、第１スイッチおよび第３スイッチによってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作させてスイッチング信号とするように制御される。スイッチング信号は、スイッチを導通状態および非導通状態のうちの１つで動作させるように制御している。
【００２５】
高信号レベルから低信号レベルへの駆動信号の転移により、第３スイッチがＯＦＦ状態で動作するとともに、同期信号が高信号レベルから低信号レベルに転移し、その結果、第１スイッチがＯＦＦ状態で動作するとともに、第４スイッチがＯＮ状態で動作し、かつスイッチング信号が、同期信号の立ち下がりエッジとスイッチング信号の立ち上がりエッジの間に存在しているデッドタイムを伴って、低信号レベルから高信号レベルに転移する。
【００２６】
さらに、低信号レベルから高信号レベルへの駆動信号の転移により、第３スイッチがＯＮ状態で動作するとともに、同期信号が低信号レベルから高信号レベルに転移し、その結果、第４スイッチがＯＦＦ状態で動作して、スイッチング信号が、スイッチング信号の立ち下がりエッジと同期信号の立ち上がりエッジとの間に存在しているデッドタイムを伴って、高信号レベルから低信号レベルへ転移する。
【００２７】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下の各実施形態において、同一部品および同一部分については、同一の符号を付して表示している。
【００２９】
図３に示すように、第１実施形態の電力コンバータは、入力電力源６１と外部負荷６２に電気的に接続され、高低２つの信号レベルを有する駆動信号（以下、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）と称する）を受信するように設けられている。この実施形態では、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）はパルス幅変調（ＰＷＭ）信号であり、高低２つの信号レベルは両方とも定常状態信号レベルである。電力コンバータは、入力回路１、メイン変圧器２１、第１スイッチング回路４１、駆動回路３および第１出力回路５１を備えている。
【００３０】
入力回路１はメインスイッチ１１、およびメインスイッチ１１に直列接続される磁気リセットユニット１２を有している。メインスイッチ１１は、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）によって導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能である。特に、メインスイッチ１１は第１端子、第２端子および制御端子を有している。メインスイッチ１１の第２端子は接地されている。また、メインスイッチ１１の制御端子は、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）を受信するように設けられ、メインスイッチ１１の導通状態および非導通状態のうちの１つでの動作を制御する。第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルにあるときは、メインスイッチ１１の第１端子の電圧（以下、メイン制御電圧と称する）は高い。第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルにあるときは、メイン制御電圧は低い。磁気リセットユニット１２は、入力電力源６１とメインスイッチ１１の間に電気的に接続される。
【００３１】
メイン変圧器２１は１次コイル２１１および２次コイル２１２を有し、本実施形態においてはフォワード型変圧器である。１次コイル２１１は、入力電力源６１と入力回路１のメインスイッチ１１の第１端子との間に電気的に接続され、メインスイッチ１１が導通状態で動作するとき、入力電力源６１によって供給された入力電力を受け取る。２次コイル２１２は、１次コイル２１１に電磁気的に結合している。
【００３２】
第１スイッチング回路４１は、メイン変圧器２１の２次コイル２１２と外部負荷６２の間に電気的に接続されるように設けられ、メイン変圧器２１から外部負荷６２にエネルギーを転送する。第１スイッチング回路４１は、検波器４１１と回路スイッチ４１２とを有している。検波器４１１はカソードとアノードを有している。回路スイッチ４１２は、第１端子、第２端子および制御端子を有している逆相スイッチであり、導通状態および非導通状態のうちの１つで動作可能である。検波器４１１のアノードは２次コイル２１２のドット端子に電気的に接続され、検波器４１１のカソードは回路スイッチ４１２の第１端子に電気的に接続されている。第１スイッチング回路４１は、検波器４１１のカソードにおいて高低２つの信号レベルを有する同期信号を出力する。さらに、回路スイッチ４１２の第２端子は接地されている。言いかえれば、同期信号は、回路スイッチ４１２の第１端子と第２端子間の電圧である。検波器４１１は本実施形態においてはダイオードであるが、本発明の他の実施形態において、これに限定されるものではない。
【００３３】
第１出力回路５１は、第１スイッチング回路４１と外部負荷６２の間に電気的に接続される。第１出力回路５１は、出力インダクタ５１１、出力抵抗器５１３および出力コンデンサ５１２を有している。出力インダクタ５１１と出力抵抗器５１３は、第１スイッチング回路４１の回路スイッチ４１２の第１端子と第２端子の間に直列接続されている。さらに、出力コンデンサ５１２は出力抵抗器５１３に並列接続され、外部負荷６２に並列接続されている。第１出力回路５１は、第１スイッチング回路４１の回路スイッチ４１２が非導通状態で動作するとき、第１スイッチング回路４１から外部負荷６２にエネルギーを転送し、回路スイッチ４１２が導通状態で動作するとき、第１スイッチング回路４１の回路スイッチ４１２にエネルギーを消散する。
【００３４】
図４に示すように、駆動回路３は、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）を受信して、スイッチング信号を出力する。本実施形態では、スイッチング信号は第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）を含んでいる。駆動回路３は、分離器３１、レベル調整器３２、デッドタイム制御装置３３、逆位相発生器３４および加速ユニット３５を備えている。
【００３５】
分離器３１は、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）から雑音信号を分離し、分離された駆動信号（以下、第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）と称する）にする。分離器３１は第１分離コイル３１１と第２分離コイル３１２を有している。第１分離コイル３１１は、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）を受信するために設けられたドット端子と、接地された非ドット端子とを有している。第２分離コイル３１２は第１分離コイル３１１に電磁気的に結合しており、ドット端子および非ドット端子を有している。第２分離コイル３１２の非ドット端子は接地されている。分離された駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）は第２分離コイル３１２のドット端子において出力される。分離器３１は、本実施形態では変圧器であるが、本発明の他の実施形態において、これに限定されるものではない。例えば、分離器３１は光カップラであってもよい。
【００３６】
レベル調整器３２は、第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）に対して直流（ＤＣ)バイアス分離および電圧レベル調整処理を行ない、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）にする。レベル調整器３２は、第１コンデンサ（Ｃ１）、第２コンデンサ（Ｃ２）、第１抵抗器（Ｒ１）、第２抵抗器（Ｒ２）および第１ダイオード（Ｄ１）を備えている。第１コンデンサ（Ｃ１）は第２分離コイル３１２のドット端子に電気的に接続され、そこから第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）を受信する。第１コンデンサ（Ｃ１）、第１抵抗器（Ｒ１）および第２抵抗器（Ｒ２）は、第２分離コイル３１２のドット端子と非ドット端子間に直列接続されている。第２コンデンサ（Ｃ２）および第１ダイオード（Ｄ１）は、第２抵抗器（Ｒ２）に並列接続されている。第１ダイオード（Ｄ１）は、接地されているアノードと、第１および第２抵抗器（Ｒ１，Ｒ２）間に電気的に接続されているカソードとを有する。ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）は、第１ダイオード（Ｄ１）のカソードにおいて出力される。
【００３７】
デッドタイム制御装置３３は第１スイッチング回路４１(図３参照)に電気的に接続され、第１および第２スイッチ（Ｑ１，Ｑ２）を備えている。第１および第２スイッチ（Ｑ１，Ｑ２）はそれぞれ、スイッチング回路４１によって出力された同期信号（ｓｙｎｃ）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能である。デッドタイム制御装置３３はさらに、第３抵抗器（Ｒ３）、第４抵抗器（Ｒ４）、第５抵抗器（Ｒ５）、第６抵抗器（Ｒ６）、第２ダイオード（Ｄ２）および第３ダイオード（Ｄ３）を備えている。
【００３８】
第３抵抗器（Ｒ３）、第４抵抗器（Ｒ４）、第２ダイオード（Ｄ２）および第５抵抗器（Ｒ５）は、順に直列接続されている。第１スイッチ（Ｑ１）は、第１端子と、第３および第４抵抗器（Ｒ３、Ｒ４）の共通のノードに電気的に接続された制御端子と、接地された第２端子とを有している。第２スイッチ（Ｑ２）は、第２ダイオード（Ｄ２）のカソードに電気的に接続された第１端子と、第２ダイオード（Ｄ２）のアノードに電気的に接続された制御端子と、接地された第２端子とを有している。第６抵抗器（Ｒ６）は、第２スイッチ（Ｑ２）の制御端子と第３ダイオード（Ｄ３）のカソードとの間に電気的に接続されている。第３ダイオード（Ｄ３）は、第１スイッチング回路４１（図３参照）によって出力された同期信号（ｓｙｎｃ）を受信するためのアノードを有している。
【００３９】
逆位相発生器３４はデッドタイム制御装置３３に接続されており、第３スイッチ（Ｑ３）および第４スイッチ（Ｑ４）を備えている。第３スイッチ（Ｑ３）は、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作可能である。第４スイッチ（Ｑ４）は、第１および第３スイッチ（Ｑ１，Ｑ３）によってＯＮ状態およびＯＦＦ状態のうちの１つで動作させて１次スイッチング信号（ｉｎｖ）とするように制御される。この１次スイッチング信号（ｉｎｖ）は、本実施形態において第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）であるスイッチング信号を発生するために用いられる。
【００４０】
本第１実施形態においては、逆位相発生器３４はさらに、第４ダイオード（Ｄ４）、第５ダイオード（Ｄ５）、第７抵抗器（Ｒ７）および第８抵抗器（Ｒ８）を備えている。第３スイッチ（Ｑ３）は、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）を受信するための制御端子と、デッドタイム制御装置３３の第１スイッチ（Ｑ１）の第１端子に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子を有している。第３スイッチ（Ｑ３）の第１端子は、第５ダイオード（Ｄ５）のカソードと第４スイッチ（Ｑ４）の制御端子とに電気的に接続されている。第７および第８抵抗器（Ｒ７、Ｒ８）は、第４スイッチ（Ｑ４）の制御端子と第１端子との間に直列接続されている。第４ダイオード（Ｄ４）は、直流（ＤＣ）電力を受け取るために設けられたアノードと、第７および第８抵抗器（Ｒ７、Ｒ８）の共通のノードに接続されたカソードとを有している。第５ダイオード（Ｄ５）は、第４スイッチ（Ｑ４）の第２端子に電気的に接続されたアノードを有している。逆位相発生器３４は、第５ダイオード（Ｄ５）のアノードにおいて、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）の位相とは逆の位相を有する１次スイッチング信号（ｉｎｖ）を出力する。本実施形態において、直流電力は、外部負荷６２に供給されるために適応した電圧であるが、本発明の他の実施形態においては外部電力源であってもよい。
【００４１】
加速ユニット３５は、第５スイッチ（Ｑ５）、第６ダイオード（Ｄ６）および第９抵抗器（Ｒ９）を備えている。第９抵抗器（Ｒ９）は、第５スイッチ（Ｑ５）の制御端子と接地された第２端子との間に電気的に接続されている。第６ダイオード（Ｄ６）は、第５スイッチ（Ｑ５）の第１端子に電気的に接続されたカソードを有するとともに、第５スイッチ（Ｑ５）の制御端子および逆位相発生器３４の第５ダイオード（Ｄ５）のアノードに電気的に接続されたアノードを有し、逆位相発生器３４から１次スイッチング信号（ｉｎｖ）を受信する。第５スイッチ（Ｑ５）の第２端子は接地されている。第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は、第５スイッチ（Ｑ５）の第１端子において出力される。
【００４２】
加速ユニット３５は第１スイッチング回路４１（図３参照）に接続され、第４スイッチ（Ｑ４）によって出力された１次スイッチング信号（ｉｎｖ）の高信号レベルから低信号レベルへの転移に対応して、第５スイッチ（Ｑ５）がＯＮ状態に切り替わるとき、第１スイッチング回路４１の回路スイッチ４１２の導通状態から非導通状態への転移を加速させる。第１スイッチング回路４１の回路スイッチ４１２は、第５スイッチ（Ｑ５）によって出力された第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）によって、導通状態および非導通状態のうちの１つで動作する。
【００４３】
第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が高信号レベルから低信号レベルへ転移すると、第５スイッチ（Ｑ５）がＯＮ状態に切り替わり、その間、回路スイッチ４１２の寄生容量が第５スイッチ（Ｑ５）を通して放電される。それにより、導通状態から非導通状態への回路スイッチ４１２の転移が加速される。
【００４４】
高信号レベルから低信号レベルへの第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、第３スイッチ（Ｑ３）がＯＦＦ状態で動作するとともに、同期信号（ｓｙｎｃ）が高信号レベルから低信号レベルに転移する。それにより、第１スイッチ（Ｑ１）がＯＦＦ状態で動作するとともに、第４スイッチ（Ｑ４）がＯＮ状態で動作し、かつ第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在しているデッドタイムを伴って、低信号レベルから高信号レベルへ転移する。
【００４５】
低信号レベルから高信号レベルへの第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の転移により、第３スイッチ（Ｑ３）がＯＮ状態で動作するとともに、同期信号（ｓｙｎｃ）が低信号レベルから高信号レベルに転移する。それにより、第４スイッチ（Ｑ４）がＯＦＦ状態で動作し、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在しているデッドタイムを伴って、高信号レベルから低信号レベルへ転移する。
【００４６】
同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在しているデッドタイム、ならびに、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在しているデッドタイムは、同期信号（ｓｙｎｃ）と第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が同時に高信号レベル状態にならないことを確実にしている。よって、逆電流が発生せず、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）およびゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）が達成できる。
【００４７】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の４つの段階を参照しながら、駆動回路３の動作を説明する。４つの段階はそれぞれ、高信号レベル、高信号レベルから低信号レベルへの転移、低信号レベル、および低信号レベルから高信号レベルへの転移である。
【００４８】
図４および図５に示すように、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルの状態にあるとき、同期信号（ｓｙｎｃ）の高信号レベルにより、第１スイッチ（Ｑ１）がＯＮ状態で動作し、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）の高信号レベルにより、第３スイッチ（Ｑ３）がＯＮ状態で動作する。このとき、第２スイッチ（Ｑ２）はＯＦＦ状態で動作し、第５ダイオード（Ｄ５）および第５スイッチ（Ｑ５）はＯＮ状態で動作し、第４スイッチ（Ｑ４）はＯＦＦ状態で動作する。その結果、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は低信号レベルの状態になる。
【００４９】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルから低信号レベルへの転移の状態にあるとき、同期信号（ｓｙｎｃ）の低信号レベルにより、第１スイッチ（Ｑ１）がＯＦＦ状態で動作し、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）の低信号レベルにより、第３スイッチ（Ｑ３）がＯＦＦ状態で動作し、第２スイッチ（Ｑ２）がＯＮ状態で動作し、第４スイッチ（Ｑ４）および第６ダイオード（Ｄ６）がＯＮ状態で動作し、第５スイッチ（Ｑ５）がＯＦＦ状態で動作する。その結果、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って、低信号レベルから高信号レベルへ転移する、つまり、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）が達成される。
【００５０】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルの状態にあるとき、同期信号の低信号レベルにより、第１スイッチ（Ｑ１）がＯＦＦ状態で動作し、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）の低信号レベルにより、第３スイッチ（Ｑ３）がＯＦＦ状態で動作する。このとき、第２スイッチ（Ｑ２）はＯＮ状態で動作し、第４スイッチ（Ｑ４）および第６ダイオード（Ｄ６）はＯＮ状態で動作し、第５スイッチ（Ｑ５）がＯＦＦ状態で動作する。その結果、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は、高信号レベルの状態になる。
【００５１】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルから高信号レベルへの転移の状態にあるとき、同期信号（ｓｙｎｃ）は低信号レベルから高信号レベルへ転移するとともに、ポストレベル調整信号（ａｄｊ＿ｖ）は低信号レベルから高信号レベルへ転移し、それにより、第１および第３スイッチ（Ｑ１、Ｑ３）がＯＮ状態で動作する。言いかえれば、同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジは、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）の立ち上がりエッジの後に生じる。その結果、第２スイッチ（Ｑ２）はＯＦＦ状態で動作し、第４スイッチ（Ｑ４）はＯＦＦ状態で動作し、第５ダイオード（Ｄ５）および第５スイッチ（Ｑ５）はＯＮ状態で動作する。よって、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って、高信号レベルから低信号レベルへ転移し、それによりゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）が達成される。
【００５２】
以上のことから、同期信号（ｓｙｎｃ）が低信号レベルにあるときだけ、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が高信号レベルであることは明白である。言いかえれば、同期信号（ｓｙｎｃ）および第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は同時にＯＮ状態にならないので、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）およびゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）を確実にすることができる。
【００５３】
図３および図５を参照しながら、４つの異なる時間帯における本実施形態の動作について説明する。
【００５４】
時間（ｔ０）から時間（ｔ１）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は高信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は低信号レベルの状態にある。回路スイッチ４１２は、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の低信号レベルによって、非導通状態で動作する。この期間中、誘導電流が、２次コイル２１２の第１端子から出力インダクタ５１１へ向かって流れ、エネルギーは、出力インダクタ５１１を経由して外部負荷６２に転送される。
【００５５】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルから低信号レベルへの転移の状態にあるときは、時間（ｔ１）において同期信号が高信号レベルから低信号レベルへ転移し、その後に、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、（時間（ｔ１）での）同期信号の立ち下がりエッジと（時間（ｔ２）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ２）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する、つまりゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）が達成される。時間（ｔ１）から時間（ｔ２）までの間、メインスイッチ１１は非導通状態で動作し、１次コイル２１１は磁気リセットユニット１２にエネルギーを消散する。さらに、回路スイッチ４１２が非導通状態で動作し、エネルギーは出力インダクタ５１１を経由して外部負荷６２に転送され続ける。
【００５６】
時間（ｔ２）から時間（ｔ３）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は低信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が非導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は高信号レベルの状態にあり、回路スイッチ４１２は導通状態で動作する。この期間中、１次コイル２１１は、磁気リセットユニット１２にエネルギーを消散し、出力インダクタ５１１は、回路スイッチ４１２にエネルギーを消散する。
【００５７】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルから高信号レベルへの転移の状態にあるときは、メインスイッチ１１は導通状態で動作し、時間（ｔ３）において第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が高信号レベルから低信号レベルへ転移し、その後に、同期信号（ｓｙｎｃ）が、（時間（ｔ３）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと（時間（ｔ４）での）同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ４）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する、つまりゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）が達成される。第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が時間（ｔ３）にて低信号レベルへ転移した直後に、回路スイッチ４１２は非導通状態で動作し、その結果、エネルギーが、時間（ｔ３）から時間（ｔ４）まで、出力インダクタ５１１を経由して外部負荷６２に転送される。
【００５８】
図６に示すように、第２実施形態の電力コンバータは、入力回路１'、メイン変圧器２２、駆動回路３、第１スイッチング回路４１'および第１出力回路５１'を備えている。駆動回路３は前記第１実施形態で説明したものと同一のものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
入力回路１'は第１実施形態の入力回路１と同様のものであるが、磁気リセットユニット１２（図３参照）は入力回路１’において取り除かれている。
【００６０】
メイン変圧器２２はフライバック型変圧器であり、１次コイル２２１および２次コイル２２２を有している。１次コイル２２１は、入力電力源６１と入力回路１’のメインスイッチ１１の第１端子との間に電気的に接続され、メインスイッチ１１が導通状態で動作するとき、入力電力源６１によって供給された入力電力を受け取る。２次コイル２２２は、１次コイル２２１に電磁気的に結合している。
【００６１】
第１スイッチング回路４１’は、メイン変圧器２２の２次コイル２２２と外部負荷６２の間に電気的に接続され、メイン変圧器２２から外部負荷６２にエネルギーを転送する。第１スイッチング回路４１’は回路スイッチ４１３を有している。この回路スイッチ４１３は、第１端子、第２端子および制御端子を有している同相スイッチであり、導通状態および非導通状態のうちの１つに切替え操作可能である。回路スイッチ４１３の第１端子は２次コイル２２２のドット端子に電気的に接続され、回路スイッチ４１３の第２端子は接地され、回路スイッチ４１３の制御端子は駆動回路３に電気的に接続されており、駆動回路３から第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）を受信する。第１スイッチング回路４１’は回路スイッチ４１３の第１端子にて同期信号（ｓｙｎｃ）を出力する。言いかえれば、同期信号（ｓｙｎｃ）は、回路スイッチ４１３の第１端子と第２端子間の電圧である。
【００６２】
第１出力回路５１’は、第１スイッチング回路４１’と外部負荷６２の間に電気的に接続される。第１出力回路５１’は、２次コイル２２２の非ドット端子と第１スイッチング回路４１’の回路スイッチ４１３の第２端子との間に電気的に接続されている。さらに、出力コンデンサ５１２は出力抵抗器５１３に並列接続され、外部負荷６２に並列接続される。
【００６３】
図５および図６を参照しながら、４つの異なる時間帯における第２実施形態の動作について説明する。
【００６４】
時間（ｔ０）から時間（ｔ１）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は高信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第３駆動信号（ｄｒｉｉｖｅ３）は低信号レベルの状態にある。回路スイッチ４１３は、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の低信号レベルによって、非導通状態で動作する。この期間中、エネルギーが２次コイル２２２に溜められる。
【００６５】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルから低信号レベルへの転移の状態にあるとき、時間（ｔ１）において同期信号（ｓｙｎｃ）が高信号レベルから低信号レベルへ転移し、その後に、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、（時間（ｔ１）での）同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと（時間（ｔ２）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ２）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する、つまりゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）が達成される。時間（ｔ１）から時間（ｔ２）までの間、メインスイッチ１１は非導通状態で動作し、回路スイッチ４１３が非導通状態で動作し、エネルギーが２次コイル２２２に溜め続けられる。
【００６６】
時間（ｔ２）から時間（ｔ３）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は低信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が非導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は高信号レベルの状態にあり、回路スイッチ４１３は導通状態で動作する。この期間中、エネルギーは、２次コイル２２２から外部負荷６２に転送される。
【００６７】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルから高信号レベルへの転移の状態にあるとき、メインスイッチ１１は導通状態で動作し、時間（ｔ３）において第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が高信号レベルから低信号レベルへ転移する。その後、同期信号（ｓｙｎｃ）が、（時間（ｔ３）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと（時間（ｔ４）での）同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ４）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する、つまりゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）が達成される。第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が時間（ｔ３）にて低信号レベルへ転移した直後に、回路スイッチ４１３は非導通状態で動作し、それにより、エネルギーが、時間（ｔ３）から時間（ｔ４）まで、２次コイル２２２に溜められる。
【００６８】
図７に示すように、第３実施形態の電力コンバータは、第１スイッチング回路４１"が、第１実施形態の回路スイッチ４１２および第２実施形態の回路スイッチ４１３の両方を有している点で、第１および第２実施形態の電力コンバータとは異なる。さらに、第３実施形態の電力コンバータは、駆動回路３によって発生したスイッチング信号が、第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）および第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の両方を含み、回路スイッチ４１２，４１３のそれぞれを導通状態および非導通状態のうちの１つに切り替える操作を制御している点で、第１および第２実施形態の電力コンバータとは異なる。第３実施形態の他の部分は第１実施形態と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
説明の簡素化のため以下において、回路スイッチ４１２を第１回路スイッチ４１２と称し、回路スイッチ４１３を第２回路スイッチ４１３と称する。第１および第２回路スイッチ４１２，４１３の各々は、第１端子、第２端子および制御端子を有している。第１回路スイッチ４１２の第１端子は、２次コイル２１２のドット端子に電気的に接続されている。第１および第２回路スイッチ４１２，４１３の第２端子は、両方とも接地されている。第２回路スイッチ４１３の第１端子は、２次コイル２１２の非ドット端子に電気的に接続され、２次コイル２１２の非ドット端子で同期信号（ｓｙｎｃ）が得られる。言いかえれば、同期信号（ｓｙｎｃ）は、第２回路スイッチ４１３の第１端子と第２端子間の電圧である。第１回路スイッチ４１２の制御端子は、駆動回路３（図４参照）の出力回路３５に接続され、出力回路３５から第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）を受信する。また、第２回路スイッチ４１３の制御端子は、駆動回路３（図４参照）の分離器３１の第２分離コイル３１２のドット端子に接続され、第２分離コイル３１２から第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）を受信する
【００７０】
図５および図７を参照しながら、４つの異なる時間帯における第３実施形態の動作について説明する。
【００７１】
時間（ｔ０）から時間（ｔ１）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は高信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）は高信号レベルの状態にあり、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）は低信号レベルの状態にある。第１回路スイッチ４１２は、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の低信号レベルによって非導通状態で動作し、一方、第２回路スイッチ４１３は、第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）の高信号レベルによって導通状態で動作する。この期間中、誘導電流が、２次コイル２１２のドット端子から出力インダクタ５１１へ向かって流れ、エネルギーは出力インダクタ５１１を経由して外部負荷６２と出力コンデンサ５１２に転送される。
【００７２】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が高信号レベルから低信号レベルへの転移の状態にあるとき、時間（ｔ１）において同期信号（ｓｙｎｃ）が高信号レベルから低信号レベルへ転移し、その後に、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が、（時間（ｔ１）での）同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと（時間（ｔ２）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ２）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する。つまり、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）が達成される。時間（ｔ１）から時間（ｔ２）までの間、メインスイッチ１１は非導通状態で動作し、第１および第２回路スイッチ４１２，４１３が非導通状態で動作し、エネルギーは出力コンデンサ５１２を経由して外部負荷６２に転送される。
【００７３】
時間（ｔ２）から時間（ｔ３）まで、第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）は低信号レベルの状態にあり、そのためメインスイッチ１１が非導通状態で動作し、駆動回路３によって発生した第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）および第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）はそれぞれ、低信号レベルの状態および高信号レベルの状態にあり、第１および第２回路スイッチ４１２，４１３はそれぞれ導通状態および非導通状態で動作する。この期間中、１次コイル２１１は磁気リセットユニット１２にエネルギーを消散し、出力インダクタ５１１は第１回路スイッチ４１２にエネルギーを消散する。
【００７４】
第１駆動信号（ｄｒｉｖｅ１）が低信号レベルから高信号レベルへの転移の状態にあるとき、メインスイッチ１１は導通状態で動作し、時間（ｔ３）において第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）が低信号レベルから高信号レベルへ転移するとともに、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が高信号レベルから低信号レベルへ転移する。その後、同期信号（ｓｙｎｃ）が、（時間（ｔ３）での）第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと（時間（ｔ４）での）同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジとの間に存在するデッドタイムを伴って、時間（ｔ４）において低信号レベルから高信号レベルへ転移する。つまり、ゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）が達成される。第２回路スイッチ４１３は第２駆動信号（ｄｒｉｖｅ２）の高信号レベルによって導通状態で動作する。第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）が時間（ｔ３）にて低信号レベルへ転移した直後に、第１回路スイッチ４１２は非導通状態で動作し、その結果、エネルギーが、時間（ｔ３）から時間（ｔ４）まで、出力インダクタ５１１を経由して外部負荷６２および出力コンデンサ５１２に転送される。
【００７５】
図８に示すように、第４実施形態の電力コンバータは、メイン変圧器２１'がさらに追加の２次コイル２１３を有するとともに、第２スイッチング回路４２と別の外部負荷６３に接続された第２出力回路５２とを有している点で、第１実施形態の電力コンバータとは異なる。
【００７６】
第２スイッチング回路４２の構成は第１スイッチング回路４１の構成と同様のものであり、第２出力回路５２の構成は第１出力回路５１の構成と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００７７】
メイン変圧器２１’はフォワード型変圧器である。２次コイル２１２，２１３はそれぞれ、第１および第２スイッチング回路４１，４２に並列接続され、１次コイル２１１にそれぞれ電磁気的に結合している。
【００７８】
第４実施形態の動作は第１実施形態の動作と同様のものであり、容易に第１実施形態の動作から推定することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００７９】
図９に示すように、第５実施形態の電力コンバータは、追加の２次コイル２１３が、第２スイッチング回路４２の検波器４２１に電気的に接続されたドット端子と、２次コイル２１２のドット端子に電気的に接続された非ドット端子を有する点で、第４実施形態の電力コンバータとは異なる。
【００８０】
図１０に示すように、第６実施形態の電力コンバータは、追加の２次コイル２１３の非ドット端子が、第１スイッチング回路４１の検波器４１１のカソードに電気的に接続されている点で、第５実施形態の電力コンバータとは異なる。
【００８１】
第６実施形態の動作は、追加の２次コイル２１３が第１スイッチング回路４１の検波器４１１を経由して２次コイル２１２に重畳されている点を除いて、第５実施形態の動作と同様のものである。
【００８２】
図１１に示すように、第７実施形態の電力コンバータは、メイン変圧器２２’がさらに追加の２次コイル２２３を有するとともに、第２スイッチング回路４２'と別の外部負荷６３に接続された第２出力回路５２'とを有している点で、図６に示した第２実施形態の電力コンバータとは異なる。
【００８３】
第２スイッチング回路４２'の構成は第１スイッチング回路４１'の構成と同様のものであり、第２出力回路５２'の構成は第１出力回路５１'の構成と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
メイン変圧器２２’はフライバック型変圧器である。２次コイル２２２，２２３はそれぞれ、第１および第２スイッチング回路４１’，４２'に並列接続され、１次コイル２２１にそれぞれ電磁気的に結合している。
【００８５】
第７実施形態の動作は第２実施形態の動作と同様のものであり、容易に第２実施形態の動作から推定することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
図１２に示すように、第８実施形態の電力コンバータは、メイン変圧器２１’がさらに追加の２次コイル２１３を有するとともに、第２スイッチング回路４２"と別の外部負荷６３に接続された第２出力回路５２とを有している点で、図７に示した第３実施形態の電力コンバータとは異なる。
【００８７】
第２スイッチング回路４２"の構成は第１スイッチング回路４１"の構成と同様のものであり、第２出力回路５２の構成は第１出力回路５１の構成と同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。
【００８８】
メイン変圧器２１’はフォワード型変圧器である。２次コイル２１２，２１３はそれぞれ、第１および第２スイッチング回路４１”，４２"に並列接続され、１次コイル２１１にそれぞれ電磁気的に結合している。
【００８９】
第８実施形態の動作は第３実施形態の動作と同様のものであり、容易に第３実施形態の動作から推定することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
前記実施形態において、１次コイル２１１，２２１と２次コイル２１２，２２２の巻線比、ならびに、１次コイル２１１，２２１と追加の２次コイル２１３，２２３の巻線比はすべて１:１であり、第１分離コイル３１１と第２分離コイル３１２の巻線比も１:１であるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９１】
さらに、前記実施形態において、メインスイッチ１１および回路スイッチ４１２，４１３，４２２，４２３はすべてＮ型トランジスタである。しかしながら、これらのスイッチは、本発明の他の実施形態において、Ｎ型トランジスタに限定されるものではない。また、前記駆動回路３において、第１および第３スイッチ（Ｑ１，Ｑ３）はＮ型トランジスタであり、第２および第５スイッチ（Ｑ２，Ｑ５）はＰＮＰ型バイポーラ接合トランジスタであり、第４スイッチ（Ｑ４）はＮＰＮ型バイポーラ接合トランジスタであるが、本発明は他の実施形態において必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００９２】
駆動回路３を電力コンバータの他の残りの回路とは別に作成できることは、注目すべきことである。つまり、本発明の駆動回路３は、同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち下がりエッジと第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち上がりエッジの間、ならびに、第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の立ち下がりエッジと同期信号（ｓｙｎｃ）の立ち上がりエッジの間にデッドタイムが存在するように、同期信号（ｓｙｎｃ）と第３駆動信号（ｄｒｉｖｅ３）の相対的関係を自動的に補正している。その結果、逆電流現象が発生せず、回路部品は互いに同期することが確実にされる。さらに、駆動回路３の加速ユニット３５が、回路スイッチ４１２，４１３あるいは回路スイッチ４１２，４１３に接続された回路スイッチ４２２，４２３の導通状態から非導通状態への転移を加速して、駆動性能を向上させることができる。さらに、駆動チップは、前述の利点および効果を達成するためには本発明において必要ではなく、その結果、本発明の製造コストを従来と比べて安価にできる。
【００９３】
本発明が最も実際的で好ましい実施形態と考えられることに関連して記載されたが、本発明は開示された実施形態に限られるものではなく、すべてのこの種の変更および同様な構成を含むように、最も広い解釈の範囲内に含まれるさまざまな構成をカバーすることを目的とするものと理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】従来の自動同期整流電力コンバータを示す概略回路図である。
【図２】従来の同期整流電力コンバータを示す概略回路図である。
【図３】本発明に係る電力コンバータの第１実施形態を示す概略回路図である。
【図４】第１実施形態に示した電力コンバータに組み込まれている駆動回路を示す概略回路図である。
【図５】第１実施形態における駆動回路の４つの信号タイミングチャート図である。
【図６】本発明に係る電力コンバータの第２実施形態を示す概略回路図である。
【図７】本発明に係る電力コンバータの第３実施形態を示す概略回路図である。
【図８】本発明に係る電力コンバータの第４実施形態を示す概略回路図である。
【図９】本発明に係る電力コンバータの第５実施形態を示す概略回路図である。
【図１０】本発明に係る電力コンバータの第６実施形態を示す概略回路図である。
【図１１】本発明に係る電力コンバータの第７実施形態を示す概略回路図である。
【図１２】本発明に係る電力コンバータの第８実施形態を示す概略回路図である。
【符号の説明】
【００９５】
３  駆動回路
１１  メインスイッチ
２１  メイン変圧器
３３  デッドタイム制御装置
３４  逆位相発生器
３５  加速ユニット
４１  スイッチング回路
２１１  １次コイル
２１２  ２次コイル
４１２  回路スイッチ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５  スイッチ
【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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