(57)【要約】集積アセンブリは電力変換モジュールを含み、この電力変換モジュールは入力バスバー、出力バスバー、ｎレベルコンバータ、及び入力した制御信号に従ってｎレベルコンバータを制御する駆動回路を有する。ｎレベルコンバータは、ｎを３以上とするとき、一連のｎレベルから選択される一対の電圧レベルの間で切り替わる。集積アセンブリは制御装置及び光ファイバラインも含み、制御装置により制御信号を駆動回路に供給し、光ファイバラインによりｎレベルコンバータの駆動回路を制御装置に接続する。集積アセンブリはＤＣ−ＤＣスイッチング電源を含み、この電源はＤＣ入力電圧を入力する入力を有し、ＤＣ出力電圧を生成してそれを負荷に供給する。スイッチング電源は被制御スイッチング素子を含み、被制御スイッチング素子の各々は入力端子及び出力端子を有する。被制御スイッチング素子の各々にはＤＣ入力電圧の一部が入力され、その被制御スイッチング素子の各々はＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格特性値を有する。各被制御スイッチング素子の電圧定格特性値の合計はＤＣ入力電圧よりも大きい。
2004513597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換器モジュールであって、
少なくとも一つの入力バスバーと、
少なくとも一つの出力バスバーと、
前記少なくとも一つの入力バスバーと前記少なくとも一つの出力バスバーに接続され、ｎを３以上とするとき、一連のｎレベルのうちから選択される一対の電圧レベルの間で切り替わるように適合された、ｎレベルコンバータと、
受信した制御信号に応答してｎレベルインバータを制御するのに適合されたドライバ回路とを備える、電力変換器モジュールと、
前記ドライバ回路に前記制御信号を供給する制御装置と、
前記ｎレベルコンバータの前記ドライバ回路を前記制御装置に接続する光ファイバラインとを有する集積アセンブリ。
【請求項２】
前記ｎレベルコンバータ及びドライバ回路はプリント回路基板上に組み込まれる請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項３】
さらにＤＣ−ＤＣコンバータを備え、該ＤＣ−ＤＣコンバータは動作中においてＤＣ入力電圧を受けて、ＤＣ出力電圧を生成し、そのＤＣ出力電圧を前記電力変換器モジュールに供給し、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは複数の被制御スイッチング素子を含み、各被制御スイッチング素子は前記ＤＣ入力電圧の一部を受け、かつ、前記ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格を有し、前記複数の被制御スイッチング素子の各々の電圧定格特性値の合計は前記ＤＣ入力電圧よりも大きい請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項４】
前記複数の被制御スイッチング素子は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力端子間に接続されるフィルタ回路を備える請求項３記載の集積アセンブリ。
【請求項５】
前記フィルタ回路は、前記ＤＣ出力電圧を前記ｎレベルコンバータに供給する容量素子を備える請求項４記載の集積アセンブリ。
【請求項６】
前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子はパワートランジスタである請求項４記載の集積アセンブリ。
【請求項７】
前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力間に位置し、前記フィルタ回路の前記容量素子の放電パスを提供するダイオードを備える請求項６記載の集積アセンブリ。
【請求項８】
前記制御装置は前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を選択的に作動及び停止させるように適合され、前記スイッチング素子のデューティサイクルは前記ＤＣ出力電圧の振幅を制御する請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項９】
前記制御装置は動作中において、前記ＤＣ出力電圧を監視し、前記被制御スイッチング素子の前記デューティサイクルを調整して前記ＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持するように構成されている請求項８記載の集積アセンブリ。
【請求項１０】
前記制御装置は保護回路を含み、該保護回路は、前記ｎレベル電力変換器モジュールの出力において過電圧状態が示されると、前記制御装置に信号を供給して前記ｎレベルパワーコンバータの動作を終了させる請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１１】
前記保護回路はセンサを含み、該センサは前記ｎレベル電力変換器モジュールの出力を監視し、前記集積アセンブリが障害状態となると、前記制御装置に前記信号を供給して前記ｎレベル電力変換器モジュールの動作を終了させる請求項１０記載の集積アセンブリ。
【請求項１２】
前記センサは前記ｎレベル電力変換器モジュールの出力電流を監視する請求項１１記載の集積アセンブリ。
【請求項１３】
さらに冷却装置を有する請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１４】
前記冷却装置は、前記集積アセンブリから発生する熱を放散させるためのヒートシンクを備える請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１５】
前記ｎレベルインバータは少なくとも１メガワットの電力容量を有する請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１６】
前記ｎレベルインバータは７．６キロボルトで少なくとも１メガワットの電力容量を有する請求項１５記載の集積アセンブリ。
【請求項１７】
前記集積アセンブリは、約５１センチメートル（２０インチ）の幅、約７１センチメートル（２８インチ）の長さ、及び約５８センチメートル（２３インチ）の高さを有する請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１８】
前記ｎレベルコンバータは３レベルコンバータである請求項１記載の集積アセンブリ。
【請求項１９】
前記３レベルコンバータは３レベルインバータである請求項１８記載の集積アセンブリ。
【請求項２０】
ＤＣ入力電圧を受けて、ＤＣ出力電圧を生成し、そのＤＣ出力電圧を負荷に供給するスイッチング電源であって、該スイッチング電源は、
複数の被制御スイッチング素子を備え、各被制御スイッチング素子は前記ＤＣ入力電圧の一部を受け、かつ、前記ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格特性値を有し、前記複数の被制御スイッチング素子の各々の電圧定格特性値の合計は前記ＤＣ入力電圧よりも大きいスイッチング電源。
【請求項２１】
前記複数の被制御スイッチング素子は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を備え、前記スイッチング電源は、前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力端子間に接続されるフィルタ回路を備える請求項２０記載のスイッチング電源。
【請求項２２】
前記フィルタ回路は、前記ＤＣ出力電圧を前記負荷に供給するための容量素子を備える請求項２１記載のスイッチング電源。
【請求項２３】
前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子はパワートランジスタである請求項２１記載のスイッチング電源。
【請求項２４】
前記第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力間に位置し、前記フィルタ回路の前記容量素子の放電パスを提供するダイオードを備える請求項２３記載のスイッチング電源。
【請求項２５】
前記スイッチング素子を選択的に作動及び停止させるための制御装置を備え、前記スイッチング素子のデューティサイクルは前記ＤＣ出力電圧の振幅を制御する請求項２１記載のスイッチング電源。
【請求項２６】
前記制御装置は動作中において、前記ＤＣ出力電圧を監視し、前記スイッチング素子の前記デューティサイクルを調整して前記ＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持するように構成されている請求項２５記載のスイッチング電源。
【請求項２７】
ＤＣ入力電圧を受け取るための入力を有し、ＤＣ出力電圧を生成し、そのＤＣ出力電圧を負荷に供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータであって、スイッチング電源が、
第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を有する第１コンバータ回路であって、前記第１スイッチング素子が前記ＤＣ入力電圧の一部を受け、かつ、前記ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格を有する第１コンバータ回路と、
第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を有する第２コンバータ回路であって、前記第１スイッチング素子が前記ＤＣ入力電圧の一部を受け、かつ前記ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格特性値を有し、前記電圧定格特性値の合計が前記ＤＣ入力電圧よりも大きい第２コンバータ回路とを有する、ＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２８】
前記第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路はバックコンバータである請求項２７記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２９】
前記コンバータ回路の各々はフィルタ回路を備える請求項２７記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３０】
前記フィルタ回路の各々は、前記ＤＣ出力電圧の一部を前記負荷に供給するためのキャパシタを備える請求項２９記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３１】
前記第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路の第１スイッチング素子はパワートランジスタである請求項２７記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３２】
前記第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路の第２スイッチング素子は、前記フィルタの各々の各々キャパシタの放電パスを提供するダイオードである請求項３０記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３３】
前記第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路の第１スイッチング素子を選択的に作動及び停止させるための制御装置を備え、前記１次スイッチング素子のデューティサイクルは前記ＤＣ出力電圧の振幅を制御する請求項２７記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３４】
前記制御装置は動作中において、前記ＤＣ出力電圧を監視し、前記１次スイッチング素子のデューティサイクルを調整して前記ＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持するように構成されている請求項３３記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は電力変換電子機器に関する。
（発明の背景）
交流電流（ＡＣ）はほとんど世界中の公共電力配電に用いられ、従って、産業用、商用、及び家庭用の電力の標準的な形態となっている。電気を発生させるために使用されるエネルギー源（例えば、水力発電、原子力、太陽、風力発電）が何であるかにかかわらず、交流電流は北米では６０ヘルツ（他の地域では通常５０ヘルツ）の固定周波数で供給されなければならず、また、利用者が電気を得る大規模な電力供給網で使用される前に位相同期されなければならない。
【０００２】
半導体をベースにした高出力電子変換器は、種々の電力源から生じる電力を電力供給網が必要とする６０ヘルツの固定周波数で位相同期した交流電流とするために頻繁に用いられる。
【０００３】
電力補償システムは、システムが電圧不安定または障害状態に陥った場合に、実効電力および／または無効電力を公共電力システムに供給するために頻繁に用いられる。このような電力補償システムにおいては、バッテリ、キャパシタバンク、燃料セルまたは超伝導磁気エネルギー貯蔵（ＳＭＥＳ）装置を備える直流（ＤＣ）源はインバータに電力を供給し、インバータは電力を公共電力供給網に供給する前に直流を交流に変換する。残念なことに、ＤＣ−ＡＣの整流／反転プロセスでは、主として大規模エネルギー貯蔵装置（例えば、インダクタ）内、及び半導体装置そのものの内部で生じるエネルギー損失により発電した電力の一部が浪費されてしまう。
【０００４】
ＤＣ−ＡＣ電力変換器は通常スイッチ回路を搭載している。そのスイッチ回路にはＤＣ電圧が入力されて、スイッチ回路はパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成するように制御される。次に、この電力信号はフィルタネットワークに供給され、フィルタネットワークからＡＣ電力信号を供給する。通常、ＤＣ信号はパルス化されて変圧器の１次巻線に印加される。これにより今度は、変圧器の２次巻線にパルス信号が生成されるが、この２次信号の振幅は２次変圧器巻線に対する１次変圧器巻線の比に従って変化させられる。整流器及びキャパシタは通常、パルス化された２次電圧を平滑にしてＡＣ電圧とするために用いられる。
【０００５】
ＤＣ−ＤＣコンバータは第１の振幅を有するＤＣ信号を第２の振幅を有するＤＣ信号に変換するために頻繁に使用される。ＤＣ−ＤＣコンバータの一つには「バック」コンバータとして知られているものがあり、この変換器は、スイッチング素子を使用してＤＣ電力信号をパルスにして誘導−容量（またはＬＣ）フィルタのような周波数依存フィルタネットワークに印加する。この信号の振幅は、スイッチング素子を駆動する振動信号のデューティサイクルに直接比例する。通常、これらのスイッチング素子はパワートランジスタ、リレー、または、他の形態の電子スイッチング素子である。
【０００６】
（発明の概要）
本発明は、ＤＣ−ＡＣ、ＤＣ−ＤＣ、ＡＣ−ＤＣ、及びＡＣ−ＡＣの電力変換を行うように動作する電力変換回路に関する。
本発明の一態様において、集積アセンブリは電力変換器モジュールを含み、電力変換器モジュールは入力バスバー、出力バスバー、ｎレベルインバータ、及び、入力した制御信号に従ってｎレベルコンバータを制御するのに適合されたドライバ回路を有する。ｎレベルコンバータは、ｎを３以上とするとき、一連のｎレベルのうちから選択される２つの電圧レベル間で切り替わる。集積アセンブリはまた、ドライバ回路に制御信号を供給する制御装置と、ｎレベルコンバータのドライバ回路を制御装置に接続する光ファイバラインも備える。
【０００７】
本発明のこの一態様の実施形態は次に示す特徴の一つ以上を備える。ｎレベルコンバータは、７．６キロボルトで１メガワットを超える、好ましくは、２．５メガワットもの大きさのパワーレベルを生成する能力を有する。集積アセンブリは、約５１センチメートル（２０インチ）の幅、約７１センチメートル（２８インチ）の長さ、及び約５８センチメートル（２３インチ）の高さを有する。ｎレベルコンバータはプリント回路基板（ＰＣＢ）を備える。ｎレベルコンバータはｎレベルインバータである。
【０００８】
集積アセンブリはＤＣ−ＤＣコンバータを含み、ＤＣ−ＤＣコンバータは動作中においてＤＣ入力電圧を受けて、ＤＣ出力電圧を生成し、ＤＣ出力電圧をｎレベルインバータに供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータは被制御スイッチング素子（例えば、パワートランジスタ）を含み、各被制御スイッチング素子はＤＣ入力電圧の一部を受けて、かつ、ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格を有する。被制御スイッチング素子の各々の電圧定格の合計はＤＣ入力電圧よりも大きい。被制御スイッチング素子は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を含み、ＤＣ−ＤＣコンバータは、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力端子間に接続されるフィルタ回路を備える。フィルタ回路は容量素子を含み、この容量素子により、ｎレベルコンバータに接続される補助電子回路のような負荷にＤＣ出力電圧を供給する。集積アセンブリは、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力間に位置し、フィルタ回路の容量素子の放電パスとなるダイオードを備える。
【０００９】
制御装置は前記スイッチング素子を選択的に作動（ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ） 及び停止（ｄｅｅｎｅｒｇｉｚｅｄ） させ、スイッチング素子のデューティサイクルはＤＣ出力電圧の振幅を制御する。制御装置は動作中において、ＤＣ出力電圧を監視し、スイッチング素子の前記デューティサイクルを調整して前記ＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持するように構成されている。
【００１０】
制御装置は保護回路を含み、この保護回路により、集積アセンブリが障害状態となったときに、制御装置に信号を供給してｎレベルパワーコンバータの動作を終了させる。障害状態とは、過大電圧、過小電圧、過大電流または過大温度の状態を指す。保護回路はセンサを備える。そのセンサはｎレベル電力変換器モジュールの出力を監視し、ｎレベル電力変換器モジュールの出力が過電圧状態となったのに応じて、制御装置に信号を供給してｎレベル電力変換器モジュールの動作を終了させる。センサはｎレベル電力変換器モジュールの出力電流を監視する。集積アセンブリは例えばヒートシンクを備える冷却装置も備える。
【００１１】
他の利点の中でもとりわけ、ｎレベル電力変換器モジュールは、スタンドアローン構成で使用され、例えば、高出力ＤＣ電源と一緒に組み込まれる。また、ｎレベルコンバータモジュールが必要とするインテリジェンスを提供するマイクロコントローラが集積アセンブリの一部を（すなわち、オンボードで）構成する。この「オンボード」マイクロコントローラをプログラムすることができるので、ｎレベルコンバータモジュールの機能性を異なる用途で使用するために変更することが可能である。また、ｎレベルインバータモジュールは双方向である。「双方向」という用語により、電力がｎレベルインバータを通していずれの方向にも流れることができることを示す。インバータから流れ出す電力は流れ込む電力とは異なる特性を有することができ、これにより電力を調整する方法を提供することができる。このように、ｎレベルインバータモジュールのマイクロコントローラは、、ＡＣ−ＤＣ変換（整流）、ＤＣ−ＤＣ変換、ＤＣ−ＡＣ変換（反転）、及びＡＣ−ＡＣ変換を行うようにプログラムされ得る。例えば、ある用途において、集積アセンブリはモータ駆動用の電力を調節するのに使用され、別の用途においては、無停電電源（ＵＰＳ）の一部として使用される。同じ集積アセンブリを用いて異なる用途に使えると、ユーザに与える自由度は計り知れない。この装置の種々の部分（例えば、保護回路、切替シーケンス）が比較的独立した形で動作可能であるが、それらが動作する特定の方式は、特殊な用途に合わせて変更され得る。
【００１２】
光ファイバラインを使用すると、装置の構成要素間において、高速でノイズの無い形で信号をやりとりすることができ、伝送損失を小さくすることができる。
また、ｎレベルコンバータはプリント回路基板上に組み立てられるので、コンバータ及び駆動回路を構成する素子（例えば、高出力スイッチング素子）の間の相互接続パスを減らすことができる。基本的には、ＰＣＢ内に設計される相互接続パスは、素子を相互接続するために通常使用する比較的長い相互接続パスの多くの代わりとなる。
【００１３】
ｎレベルインバータモジュールの素子はバスバー及びＰＣＢを備えるハイブリッドアセンブリの中に一緒に組み込まれるので、小型化及びコスト低減をもたらす。また、ハイブリッドアセンブリを用いると、従来の高出力アセンブリに一般に関連する配線の多くが不要となる。特に、自動噴流式半田付け装置、短い相互接続、及び直接接続を用いてハイブリッドアセンブリ中の素子を相互接続する。このように構成すると、必要とされる外部でのバス配線は、集積アセンブリとバスが電源を供給する対象となる外部との間のみとなる。このように、小型化され、組立容易な「コネクト・アンド・ゴー（接続後即時に作動）」式の集積アセンブリが得られる。また、アセンブリをモジュール化して得られるあらゆる利点とは別に、インダクタを含まない手法を使用して相互接続を行うことにより、アセンブリの電気特性が大きく改善される。
【００１４】
一般的に、アセンブリにおける寄生効果による損失を最小化することにより、ユニットの総合損失を小さくすることができる。このように、集積手法を用いることにより、より小さな、総合的により利用性のある、安価な素子を使用することが可能となり、また、冷却する必要性が減る。
【００１５】
置き換えられた相互接続パスの中では、大きなネジ端子を備える比較的かさの大きな銅バスと、バスに接続されるリードを備える独立した緩衝容量が顕著なものである。これらの組立バス配線及びかさの大きい相互接続は、アセンブリ中で実に大きな浮遊インダクタンス及び浮遊容量を生じさせる。これらの寄生効果による損失は高出力インバータのスイッチング素子が切り替わるスピードだけでなく、回路全体における利用可能な電力をも著しく制限してしまう。ハイブリッド構成とすることにより、高電力で駆動されるスイッチング素子間の相互接続パスを比較的短くすることができ、インダクタンス及び他の寄生効果による損失を最小化することができる。寄生効果によるこれらの損失を最小化することにより、容量を補償するために通常用いる緩衝容量のような余分な回路を設ける必要が無くなる。また、アセンブリの出力部でのフィルタリングのレベルを小さくすることができるので、アセンブリを小型化でき、このような回路に関連して生じる電力損失を小さくすることができる。
【００１６】
本発明の別の態様においては、スイッチング電源は被制御スイッチング素子を含み、各被制御スイッチング素子はＤＣ入力電圧の一部を受けて、かつ、ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格を有し、電圧定格の合計はＤＣ入力電圧よりも大きい。
【００１７】
本発明のこの態様の実施形態は以下に示す特徴の一つ以上を備える。被制御スイッチング素子は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子、及び第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力端子間に接続されるフィルタ回路を備える。フィルタ回路は、ＤＣ出力電圧を負荷（例えば、上述のｎレベルインバータに接続される補助回路）に供給する容量素子を備える。第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子はパワートランジスタである。スイッチング電源は、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の出力間に位置し、フィルタ回路の容量素子の放電パスとなる少なくとも一つのダイオードを備える。スイッチング電源は、スイッチング素子を選択的に作動及び停止させるための制御装置を含み、その制御装置ではスイッチング素子のデューティサイクルによってＤＣ出力電圧の振幅が制御される。制御装置は動作中において、ＤＣ出力電圧を監視し、スイッチング素子のデューティサイクルを調整してＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持するように構成されている。
【００１８】
本発明の別の態様においては、スイッチング電源は、第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路を含み、各コンバータ回路は第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を有し、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の各々はＤＣ入力電圧の一部を入力し、かつ、ＤＣ入力電圧よりも小さい電圧定格を有する。第１スイッチング素子の電圧定格の合計は第１及び第２コンバータのＤＣ入力電圧よりも大きい。
【００１９】
本発明のこの態様の実施形態は以下に示す特徴の一つ以上を備える。第１コンバータ回路及び第２コンバータ回路はバックコンバータ設計に基づく。コンバータ回路の各々はフィルタ回路を含み、このフィルタ回路はキャパシタを有し、このキャパシタによりＤＣ出力電圧の一部を負荷に供給する。第１スイッチング素子はパワートランジスタであり、第２スイッチング素子は、各フィルタの各キャパシタの放電パスとなるダイオードである。
【００２０】
スイッチング電源は制御装置を含み、この制御装置により、第１スイッチング素子を選択的に作動及び停止させ、第１スイッチング素子のデューティサイクルでＤＣ出力電圧の振幅を制御する。制御装置は動作中において、ＤＣ出力電圧を監視し、第１スイッチング素子のデューティサイクルを調整してＤＣ出力電圧を所定のレベルに維持する。
【００２１】
本発明の上述した態様がもたらす利点は多い。一般的に、ＤＣ−ＤＣコンバータスイッチング電源は、比較的高いＤＣ電圧レベルを中間または低電圧レベルに変換することができる。この利点は特に、ＤＣ電源（例えば、容量エネルギー貯蔵バンク、バッテリ、またはＳＭＥＳ素子）が供給するＤＣ電圧よりも低いＤＣ電圧を必要とする用途に対して重要となる。例えば、インバータの入力に供給される比較的高いＤＣ電圧をインバータに接続される補助電子機器用の低いＤＣ電圧に変換することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータスイッチング電源をミラー構成とすることによっても自動均衡性能を得ることができる。すなわち、コンバータのうちの一つがより多くの電力を消費すると仮定すると、その電圧は自動的に低くなる。この自動平衡機能は独立の外部制御を用いずに達成することができる。
【００２２】
一般的に、スイッチング電源は２つ以上のスイッチング素子を用い、これらのスイッチング素子がそれらに印加されるＤＣ入力電圧を分配するので、スイッチング素子がＤＣ入力電圧以上の電圧定格を有する必要が無くなる。以上記載したように、本発明を用いれば、設計者は、単一の、高価で、高電圧のスイッチング素子とは反対に、複数の、安価な、低電圧スイッチング素子を利用することができる。
【００２３】
上述したＤＣ−ＤＣスイッチング電源は、出力ＤＣ電圧をインバータへ供給する際に用いられるのに良好に適している。ある実施形態においては、ＤＣ−ＤＣスイッチング電源に対する負荷は３レベルインバータである。スイッチング電源はプリント回路基板上に形成され、３レベルインバータ、マイクロコントローラ、及び他の電子機器を備える集積アセンブリの一部として含まれる。
【００２４】
本発明の一つ以上の実施形態の詳細については、ここに示す図面及び記載により以下に開示される。本発明の他の特徴、目的及び利点は、以下の記載及び図面、さらに請求項から明らかになる。
【００２５】
（詳細な説明）
種々の図においては、同様の参照記号は同様の素子を示す。
図１Ａには、電力変換モジュール２が、とりわけ工業的電力ユーザ５のための公共電力配電システムの電力配電システム４に接続される様子を示している。動作中においては、電力変換モジュール２はＤＣ電力源６（例えば、容量タンク、燃料電池、超伝導磁気エネルギー貯蔵装置）から電力を受けて、ＡＣ電力を電力配電システムにフィルタネットワーク８を通して供給する。
【００２６】
図１Ｂを参照すると、電力変換モジュール２は、ＤＣ電力源６からの比較的高いＤＣ入力電圧（例えば、直流１８００ボルト）を電力配電システム４に供給するのに適したＡＣ電圧に変換するために、ｎレベルＤＣ−ＡＣインバータ１０（ｎ≧３）を備える。電力変換モジュール２はＤＣ−ＤＣコンバータ１２も含み、このコンバータは比較的高いＤＣ入力電圧も受ける。ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、ＤＣ入力電圧をインバータに接続される補助電子回路を駆動するのに適した低電圧（例えば、直流４８ボルト）に変換するだけでなく、インバータを駆動するために必要な制御ロジック信号にも変換する。
【００２７】
図２を参照すると、本実施形態においては、ＤＣ−ＡＣインバータ１０は３レベルインバータモジュール２００である。３レベルインバータモジュール２００は７．６キロボルトＤＣもの高い電圧の電柱１本当たり、２．５メガワットを超えるパワーレベルを処理できる容量を有し、４１６０ボルトＡＣラインへの直接接続が可能である。以下に記載するが、この電気的性能は、約５１センチメートル（２０インチ）の幅、約７１センチメートル（２８インチ）の奥行、約５８センチメートル（２３インチ）の高さの外形寸法を有するモジュール内で実現することができる。
【００２８】
本実施形態においては、３レベルインバータモジュール２００はキャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂを備える。キャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂの各々はＤＣエネルギー源として機能し、１５００ボルト〜２０００ボルトの間の電圧（例えば、１８００ボルト）を供給する。３レベルインバータモジュール２００はスイッチングトランジスタ２０２ａ〜２０２ｄ、これらに対応するゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄ、マイクロコントローラ２０６、及びＤＣ−ＤＣコンバータ１０ａ，１０ｂも備える。動作中においては、スイッチングトランジスタ２０２ａ〜２０２ｄはそれぞれ別々に制御され、キャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂから供給されるＤＣ入力からパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成する。スイッチングトランジスタ２０２ａ〜２０２ｄは数百アンペアの電流レベルで信号を切り替えることができる。３レベルインバータモジュール２００の出力にあるフィルタ（図示せず）を通過したＰＷＭ信号は、ＡＣ出力信号を供給する。特に、マイクロコントローラ２０６がゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄに制御信号を供給すると、ゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄは駆動信号を生成してスイッチングトランジスタのゲートを制御する。以下にさらに詳細に議論されるが、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ａ，１０ｂはそれぞれキャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂからの比較的高いＤＣ入力電圧を受けて、制御ロジック信号及びインバータモジュールに関連する他の補助ハードウェアに適した低いＤＣ電圧を生成する。本実施形態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ａ，１０ｂは４８ボルトの信号を生成してファンおよび／またはポンプを駆動する。この４８ボルトＤＣ入力は第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１１ａ，１１ｂにも供給されて、さらに電圧を＋／−１５ボルトにまで下げられる。
【００２９】
本実施形態においては、電流センサ２１２が３レベルインバータの出力ライン２１４に沿って設けられる。電流センサ２１２はライン２１４の出力電流を検出し、出力電流のレベルを示す信号をマイクロコントローラ２０６に供給する。
【００３０】
マイクロコントローラ２０６は、３２ビットのフラッシュベースのマイクロコントローラまたはデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）であり、出力電流が前もって選択した制限値を外れた場合に、３レベルインバータモジュールの動作を中断させるように予めプログラムされている。マイクロコントローラ２０６はまた、通信インターフェイス２１６を含み、３レベルインバータモジュールのオフモジュール時の監視（ｏｆｆ−ｍｏｄｕｌｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ） を容易にする。光ファイバ２１８，２２０は、マイクロコントローラ２０６とゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄとの間とともにマイクロコントローラと外部通信接続（以下に示す）との間それぞれの通信パスとなる。
【００３１】
一般的に３レベルインバータは、３レベルモジュール２００が３つの状態（＋Ｖ，−Ｖ，及び０）、すなわち、いわゆる「３レベル」の間で切り替わり、ＤＣ信号をＡＣ信号に変換するように制御される。中性点クランプ（ＮＰＣ）回路とも呼ばれる３レベルインバータの動作の詳細は文献に紹介されている。
【００３２】
本実施形態においては、以下に記載されることであるが、３レベルインバータモジュール２００は、インバータ回路（すなわち、スイッチングトランジスタ２０２ａ〜２０２ｄ、ゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄ、及び関連する回路）とともに、マイクロコントローラ２０６、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０ａ，１０ｂ、及び過電圧／過電流保護用の電圧／電流センサを集積アセンブリに組み込むことにより得られる。
【００３３】
一般的に３レベルインバータモジュール２００は、プロセッサーをベースとする埋込み型の制御装置の電源とともに集積される、スタンドアローンのＰＣＢベースの設計態様を提供する。３レベルインバータモジュールは、電圧または電流制御モードのいずれかで動作し、双方向の電力制御を完全な形で行う。ＰＣＢをベースとする集積設計態様は光ファイバ技術も含み、より整然とした通信を行う。
【００３４】
図２を参照すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２（コンバータ１０ａ，１０ｂを指す）はスイッチング電源であり、この電源はＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）を受けるための入力１８を有する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１２はＤＣ出力電圧（Ｖｏｕｔ）を生成し、それを負荷２０（破線で示す）に供給する。
【００３５】
図３に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は制御されるスイッチング素子（以下、被被制御スイッチング素子と記載する）２２１〜Ｎ，を含み、各スイッチング素子は入力端子２４１〜Ｎ及び出力端子２６１〜Ｎを有する。この特定の実施例においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２が２つの別個の被制御スイッチング素子しか含んでいない（特に２８及び３０で示される）ように示されているが、これは単に説明を目的としているためであり、本発明を制限するために示したものではなく、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、それが用いられる特定の用途で必要とされる数の被制御スイッチング素子２２１〜Ｎを組み込むことができる。さらに、各スイッチング素子が入力及び出力端子を有するのに対応する形で、被制御スイッチング素子２８は特に入力端子３２及び出力端子３４を含み、被制御スイッチング素子３０は特に入力端子３６及び出力端子３８を備える。これらの被制御スイッチング素子２２１〜Ｎの代表的な実施形態は、ＭＯＳＦＥＴパワートランジスタである。
【００３６】
ＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）が入力端子１８に印加されると、ストレージデバイスＣ１及びＣ２（すなわち、キャパシタ）の各々はＤＣ入力電圧の半分（Ｖｉｎ／２）の電位にまで充電される。従って、被制御スイッチング素子２８，３０の各々は、ＤＣ入力電圧Ｖｉｎの一部のみを受ける。例えば、２つの被制御スイッチング素子２８，３０がＤＣ−ＤＣコンバータ１２に組み込まれている場合、ストレージデバイスＣ１及びＣ２がＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）を被制御スイッチング素子２８，３０に均等に配分するのに伴って、ＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）が被制御スイッチング素子２８，３０双方に等しく印加される。従って、ＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）が直流１，８００ボルトである場合、各ストレージデバイスＣ１及びＣ２は約９００ボルトの直流電圧に充電され、各被制御スイッチング素子２８，３０にはその直流９００ボルトの差電圧しか印加されないことになる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２がＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）を（本実施例では）２つの被制御スイッチング素子２８，３０に配分するので、各被制御スイッチング素子の電圧定格（すなわち、最大差電圧）をＤＣ入力電圧よりも小さくすることが可能となる。この特殊な実施例においては、被制御スイッチング素子２８，３０には単に、ＤＣ１，８００ボルトの電圧定格を有することが要求される。しかしながら、被制御スイッチング素子２８，３０は全ＤＣ入力電圧を切り替える必要があるので、複数の被制御スイッチング素子（一般的には符号２２１−ｎ、特殊な場合として、符号２８及び符号３０）の各々の電圧定格を合計した値が最大ＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）よりも大きいことが必要である。
【００３７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は第１及び第２のスイッチング素子２８，３０の出力端子３４と３８との間に接続されたフィルタ回路４０を備える。フィルタ回路４０は容量素子４２を含み、容量素子はＤＣ出力電圧（Ｖｏｕｔ）を負荷２０に供給する。容量素子４２の通常の実施形態はキャパシタの形を採り、４８ボルトで４，７００マイクロファラドの値を示す。
【００３８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は一つ又はそれ以上のダイオード４４を含み、ダイオードは第１及び第２のスイッチング素子２８，３０の出力端子３４と３８との間に位置する。ダイオード４４はフィルタ回路４０の容量素子４２の放電パスとなる。通常、フィルタ回路４０は誘導素子４６（例えば、インダクタ）も含み、誘導素子は容量素子４２と、第１及び第２のスイッチング素子２８または３０の内の一つの出力端子３４または３８との間に位置する。誘導素子４６の通常の実施形態はインダクタの形を採り、５ミリヘンリの値を示す。
【００３９】
例えば、被スイッチング素子２８，３０が起動される（そして閉じた状態となる）と、電流がこれらのスイッチング素子２８，３０さらに誘導素子４６（この素子はＤＣ電流に対しては短絡として機能する）を流れる。容量素子４２（ＤＣ電流に対しては開放として機能する）が充電され始める。或る有限の時間が経過した後、容量素子４２がその上限まで充電され、この容量素子に掛かる電圧がほぼＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）に等しくなる。被制御スイッチング素子２８，３０が停止される（そして開いた状態となる）と、容量素子４２はダイオード４４を介して放電パス４８に沿って放電する。ダイオード４４は容量素子４２の放電パスとなりながら、被制御スイッチング素子２８，３０が起動される（すなわち、閉じた状態になる）ときに、短絡回路状態を生じさせないようにも機能する。
【００４０】
通常、ダイオード４４は２つの別個のダイオード５０，５２からなる。その場合、ダイオード５０のカソードは被制御スイッチング素子２８の出力端子３４に接続され、ダイオード５２のアノードは被制御スイッチング素子３０の出力端子３８に接続される。さらに、ダイオード５０のアノードはダイオード５２のカソードに接続され、この接続点５４はストレージデバイスＣ１とストレージデバイスＣ２との接続点５６に接続される。従って、接続点５４は接続点５６と同じ電位、すなわち、ＤＣ入力電圧の半分の電位に保持される。従って、被制御スイッチング素子２８，３０が閉じると、出力端子３４と出力端子３８との間の電位は基本的にＤＣ入力電圧に等しくなる。また、接続点５４はＤＣ入力電圧の半分に等しい電位に保持されるので、ダイオード５０，５２の各々は逆バイアスされ、それらのダイオードにはＤＣ入力電圧の約半分の電圧電位が掛かる。
【００４１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、マイクロコントローラ２０６からの制御信号に応答してスイッチング素子２８，３０を選択的に作動及び停止し、スイッチング素子２８，３０のデューティサイクルにより負荷２０に供給するＤＣ出力電圧（Ｖｏｕｔ）の振幅を制御する。上述のように、被制御スイッチング素子２８，３０が起動させられる（そして閉じた状態となる）と、容量素子４２がＤＣ入力電圧（Ｖｉｎ）と基本的に等しい電位にまで充電される。また、上述のように、被制御スイッチング素子２８，３０が停止させられる（そして開いた状態となる）と、容量素子４２はダイオード５２及び５４、さらに誘導素子４６を通して放電を開始する。この放電が生じると、容量素子４２に掛かる電位は小さくなる。従って、被制御スイッチング素子２８，３０が閉じた状態に保持される期間の長さを変えることにより、容量素子４２が充電される最大電圧を制御することが可能となる。また、被制御スイッチング素子２８，３０が開いた状態に保持される期間の長さを変えることにより、容量素子４２が放電して到る最小電圧を制御することが可能となる。
【００４２】
これによりユーザは容量素子４２に掛かる電圧を制御することができる。被制御スイッチング素子２８，３０のデューティサイクル６０を減らすことにより、容量素子４２に掛かる電位（またはＶｏｕｔ）を小さくすることができる。さらに、被制御スイッチング素子２８，３０のデューティサイクル６０を増やすことにより、容量素子４２に掛かる電位（またはＶｏｕｔ）を大きくすることができる。さらに、一旦、容量素子４２に正規の電位（またはＶｏｕｔ）が掛かると、被制御スイッチング素子２８，３０は迅速に作動及び停止され得、安定したＤＣ出力信号（またはＶｏｕｔ）を供給することができる。制御装置５８はＤＣ出力電圧（またはＶｏｕｔ）を監視し、スイッチング素子２８，３０のデューティサイクル６０を調整してＤＣ出力電圧（またはＶｏｕｔ）を所定のレベルに維持するように構成される。制御装置５８は、信号をパルス幅変調信号（固定周波数／可変デューティサイクル）、または周波数変調信号（可変周波数／固定デューティサイクル）として被制御スイッチング素子２８，３０に供給することができる。
【００４３】
図４にバランス電源１００のもう一つ別の実施形態を示す。この特殊な実施形態においては、容量素子４２は２つのキャパシタ１０２，１０４からなり、これらのキャパシタの各々のリードは接続点１０６で互いに接続される。先に記載したように、ストレージキャパシタＣ１，Ｃ２は、ストレージ接続点５６で互いに接続され、この接続点はダイオード接続点５４に接続される。また、容量接続点１０６はダイオード接続点５４に接続される。これにより基本的に２つの別個の異なる変換器システム１０８，１１０が構成される。バランス電源に組み込まれたこれらの変換器システム１０８，１１０の各々は、１次スイッチング素子１１２，１１４、２次スイッチング素子１１６，１１８、誘導素子１２０，１２２、さらに容量素子１０２，１０４からなる。ディスクリート変換器システム１０８，１１０の各々は、一般に「バック」コンバータと呼ばれる。図４には２次スイッチング素子１１６，１１８がダイオードとして示されているが、これは例示のためにのみ示しているに過ぎず、本発明を限定するためのものではなく、これらの素子は当技術分野において公知の同等の素子に置き換えることができる。例えば、２次スイッチング素子１１６，１１８はゲートをソースに接続したＭＯＳＦＥＴトランジスタとすることができる。別の方法として、２次スイッチング素子１１６，１１８は半導体ダイオードまたはトランジスタとすることができる。ダイオード接続点５４を容量接続点１０６に接続すると、２つの別個の放電パス１２４，１２６を有するバランス電源１００を構成することができる。放電パス１２４，１２６はそれぞれキャパシタ１０２，１０４の各々に対応する。動作中において、１次スイッチング素子１１２，１１４が起動すると、容量素子１０２，１０４の各々が実質的にＶｉｎ／２の電位にまで充電される。１次スイッチング素子１１２，１１４が停止すると、容量素子１０２，１０４の各々は、ダイオード１１６，１１８をそれぞれ備える放電パス１２４，１２６を通して放電する。
【００４４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は多岐に渡る用途に使用され、これらの用途においては、複数のスイッチング素子にＤＣ電圧を分配することにより利点がもたらされる。
【００４５】
図５Ａ〜５Ｄを参照すると、キャパシタバンク（非電解質の）２１０ａ，２１０ｂ、３レベルＤＣ−ＡＣインバータ１０、ゲートドライバ２０４ａ〜２０４ｄ、マイクロコントローラ２０６、及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２ａ，１２ｂ、並びに関連する回路が集積ハイブリッドアセンブリ３００内に構成されている。これらの構成要素間の相互接続は、一般的に、プリント回路基板（ＰＣＢ）技術と銅バスバー構造を使用して行う。
【００４６】
図５Ｄに示すように、集積ハイブリッドアセンブリ３００は３レベルインバータＰＣＢ３０２を備え、このＰＣＢ３０２上にはパワー半導体装置（例えば、複数のＩＧＢＴ）が搭載される。３レベルインバータ３０２は、ハイブリッドアセンブリから生じる熱を放散するためのフィン付きヒートシンク３０４に取り付けられる。ヒートシンク３０４はハイブリッドアセンブリ３００用の冷却装置であり、一般的にフィン部の下方のヒートシンクに固定されたファン（図示せず）を備える。本実施形態においては、ハイブリッドアセンブリ３００は脚３１９に支持され（図５Ｂ参照）、ファンに対するクリアランスを確保する。別の実施形態においては、液体冷却手段がヒートシンク３０４内に組み込まれ得る。
【００４７】
３レベルインバータＰＣＢ３０２上方にはゲートドライバＰＣＢ３０３（図では一つのみ示している）、バスバー３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃが搭載される。バスバーは正（＋）のバスバー３０６ａ，負（−）のバスバー３０６ｂ及び中性のバスバー３０６ｃを備える。キャパシタバンクＰＣＢ３０７がバスバーの上方に配置されてそのバスバーに接続され、キャパシタバンクＰＣＢ３０７上にはキャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂが搭載される。
【００４８】
再度図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２ａ，１２ｂが個々の電源ＰＣＢ３０８ａ，３０８ｂ上に構成される。電源ＰＣＢ３０８ａ，３０８ｂはキャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂの片側においてハイブリッドアセンブリ３００から垂直に延びる。同様に、マイクロコントローラ２０６は電源ＰＣＢ３０８ａに隣接する独立したマイクロコントローラＰＣＢ３１０の上に構成され、ハイブリッドアセンブリ３００から垂直に延びる。スペーサＰＣＢ３１２はＰＣＢ３１０の反対側に電源ＰＣＢ３０８ｂに隣接して対称的に配置されている。基本的に、電源ＰＣＢ３０８ａ，３０８ｂ、マイクロコントローラＰＣＢ３１０、及びスペーサＰＣＢ３１２は、キャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂの片側において垂直に延びる側壁を形成する。カバープレート３１４は電源ＰＣＢ３０８ａ，３０８ｂ、マイクロコントローラＰＣＢ３１０、及びスペーサＰＣＢ３１２の上端に、キャパシタバンク２１０ａ，２１０ｂを覆って取り付けられる。さらに、光ファイバ通信ライン３１５がマイクロコントローラＰＣＢ３１０から延びてゲートドライバＰＣＢ３０３に接続される様子が示される。
【００４９】
図５Ｃを参照すると、集積ハイブリッドアセンブリ３００は出力バスバー３１６及びニュートラルバスバー３１８を含み、これらバスバーは共に３レベルインバータＰＣＢ３０２に電気的に接続される。電流センサ２１２は出力バスバー３１６の周りに位置する。
【００５０】
一般的に、ＰＣＢ技術、バスバー及び光ファイバ通信を使用すると、従来の高出力アセンブリに通常接続される配線の多くが不要となり、安価で組み立てが容易な小型化されたモジュールサイズの「コネクト・アンド・ゴー」式の集積アセンブリが得られる。このように構成することにより、必要な外部バス配線は、集積アセンブリとこのアセンブリが電源を供給する対象の外部との間の外部バス配線だけとなる。小型化及びコスト低減と同様に重要なのは、集積アセンブリ手法によりハイブリッドアセンブリの電気性能が大きく改善されることである。特に、バスバーによりインバータ回路に見られるインダクタンスを大きく減らすことができる。インダクタンスを低く抑えることにより、インバータに掛かる電圧ストレスを制御可能なレベルにすることができる。集積手法を用いることにより、小さく、総合的により利用性のある、安価な素子を使用することも可能となり、冷却する必要性も減る。
【００５１】
一般的に、ハイブリッド集積構造においては、高電力で駆動されるスイッチング素子の間の内部接続パスが比較的短く、インダクタンス及び他の寄生効果による損失が最小化される。これらの寄生効果による損失を最小化することにより、容量緩衝器などの、通常容量を補償するために使用する余分な回路が不要となる。また、アセンブリの出力でのフィルタリングのレベルを小さくすることができ、アセンブリのサイズを減らし、このような回路に関連して生じる電力損失を小さくすることができる。実際、集積ハイブリッドアセンブリ３００は、カバープレート３１４の頂部からファンの頂部までが約２０．５インチの高さ、約２０．５インチの幅、約７１センチメートル（２８インチ）の長さの構造体内において、直流７．６キロボルトで２．５メガワットを供給することができる（図５Ｂに示す出力バスバー３１６及びニュートラルバスバー３１８は含まない）。
【００５２】
他の実施形態は請求項の記載する内容の範囲に含まれる。例えば、ＤＣ−ＡＣインバータ１０は３レベルインバータの形で記載したが、他のｎレベルコンバータも本発明の技術範囲に含まれる。特に、本発明の概念は、ｎが３以上であるｎレベルインバータに適用することができる。従って５レベルインバータは、５電圧レベルのうち任意の２つの間で切り替えるためのスイッチ回路を備える。また、ｎレベルコンバータは双方向であるので、これらの変換器はＡＣ−ＤＣコンバータ（整流）、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ＤＣ−ＡＣコンバータ（反転）、及びＡＣ−ＡＣコンバータとして動作するように構成することができる。
【００５３】
本発明の多くの実施形態について記載してきた。しかしながら、種々の変形が本発明の技術思想及び技術範囲から逸脱しない範囲で可能であることが理解されよう。従って、他の実施形態は下記に示す請求項の技術範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】ＤＣ入力をＡＣ出力に変換して電力配電装置において使用可能とするための電力変換モジュールを示す概略図。
【図１Ｂ】本発明によるＤＣ−ＤＣコンバータを備える図１の電力変換モジュールのブロック図。
【図２】３レベルインバータモジュールの回路図。
【図３】図１ＢのＤＣ−ＤＣコンバータの回路図。
【図４】ＤＣ−ＤＣコンバータの別の実施形態の回路図。
【図５】Ａは図４の集積３レベルインバータモジュールの一端を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａの集積３レベルインバータモジュールの他端を示す図。
【図５Ｃ】図５Ｂの集積３レベルインバータモジュールの拡大した一端を示す図。
【図５Ｄ】図５Ｂの集積３レベルインバータモジュールの拡大した別の端部を示す図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004513597.tif 000067
2004513597.tif 000068
2004513597.tif 000069
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