AC入力電圧VinをDC出力電圧Voutに変換するためのACDC変換器であって:インダクタと;VinVoutの時にAC入力電圧の正の半サイクルの間、エネルギの格納と電流の供給との間で前記インダクタを交互に設定する第1および第2のスイッチと;VinVoutの時にAC入力電圧の正の半サイクルの間、前記コントローラは、周波数fおよびデューティサイクルDで前記第1のスイッチをオンおよびオフに切り替えるように構成され、周波数fおよびデューティサイクル1Dで前記第2のスイッチをオンおよびオフに切り替えるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のACDC変換器。VinVoutの時の間にバック変換器として動作するように、複数のスイッチ、インダクタおよびキャパシタを設定し、VinVoutの時の間にバック変換器のトランジスタを切り替える機能をする第1および第2のスイッチを含むことを特徴とする請求項8に記載のACDC変換器。前記複数のスイッチはまた、VinVoutの時の間に、共通の周波数fと、各々デューティサイクルDおよびデューティサイクル1Dとで前記第1および第2のスイッチをオンおよびオフに切り替え;VinVoutの時を判断する過程と;VinVoutであると判断される間、AC入力電圧をDC出力電圧Voutに変換する過程と;を具備することを特徴とする請求項13に記載の方法。反転バック変換器を使用してDC出力電圧VoutへAC入力電圧を負の半サイクルで変換する過程は:VinVoutの時およびVinVoutの時の間、DC出力電圧Voutへ正の半サイクルの間にAC入力電圧を変換するための第1の変換手段と;VinVoutの時の間にバック変換器として構成されることを特徴とする請求項21に記載のACDC変換器。前記インダクタ、キャパシタ、および前記複数のスイッチのスイッチは、VinVoutの時の間に反転バック変換器として構成されることを特徴とする請求項21に記載のACDC変換器。前記複数のスイッチの1つまたは複数のスイッチは、軽負荷状態の間に前記インダクタから前記キャパシタを絶縁するように構成され、前記キャパシタが前記軽負荷状態の間に負荷への電源として機能できるようにすることを特徴とする請求項21に記載のACDC変換器。交流電流ACを直流電流DCに変換するための方法および装置が望まれる。AC主電源によって提供されうるようなAC入力電圧VinをDC出力電圧に変換する例示的なACDC変換器は、インダクタ、キャパシタ、複数のスイッチ、およびコントローラを含む。コントローラは、複数のスイッチ、インダクタ、およびキャパシタを、VinVoutの時の間にバック変換器として動作するように設定し、VinVoutの時の間に反転バック変換器として動作するように設定する。コントローラは、複数のスイッチのデューティサイクルを調節して、DC出力電圧Voutを所望の一定の出力レベルに調整する。本発明のACDC変換器は、AC入力電圧VinをDC出力電圧Voutに直接変換し、即ちACDC変換を実行するためにブリッジ整流器または変圧器の必要がない。直接的なACDC変換は、ブリッジ整流器の使用に起因して力率が低下する問題を回避し、専用の力率補正の前置レギュレータ回路の必要性をなくし、結果として少ない部品数およびエネルギ効率のある設計をもたらす。本発明の上記要約された例示的な実施形態および他の例示的な実施形態の構造および動作の説明を含む、本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して詳細にここで説明され、同一の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を示すのに使用される。図6を参照すると、本発明の実施形態による交流電流/直流電流ACDC変換器600が示される。ACDC変換器600は、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608、インダクタ610、平滑キャパシタ612およびコントローラ614を含む。第1のスイッチ602は、AC入力の1つの端子とインダクタ610の第1の端子との間に接続され、第2のスイッチ604は、インダクタ610の第1の端子とAC入力の逆極性端子との間に接続され、第3のスイッチ606は、AC入力とインダクタ610の第2の端子との間に接続され、第4のスイッチ608は、インダクタ610の第2の端子と正のDC出力端子との間に接続される。コントローラ614は、DC出力電圧と比較した瞬間AC入力電圧Vinに依存して、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608のスイッチングを制御するためのスイッチ駆動信号を生成し、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608のデューティサイクルを選択的に調節し、それによりDC出力電圧Voutは、以下詳細に説明する通り、所望のレベルに維持される。ACDC変換器600の構成要素は、個別素子、1つまたは複数の集積回路ICチップ、または個別素子およびICチップの組み合わせを含む。1つの実施形態では、コントローラ614と第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608とは、標準相補型金属酸化膜半導体CMOS組立工程に従って製造された単一のICチップに統合され、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタMOSFETを含む。もう1つの実施形態では、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608は、第1のICチップに形成され、コントローラは、第2のICチップに形成される。第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608が上記説明した例示的な実施形態におけるシリコンベースのMOSFETを含む一方で、他のタイプのスイッチングデバイスは、従来のスイッチ、ダイオード、リレー、または他の半導体ベース若しくは非半導体ベースのスイッチングデバイスを含んで使用されうる。例えば、高速なスイッチング速度を必要とする用途において、高電子移動度トランジスタHEMTまたはヘテロ接合バイポーラトランジスタHBT等の、化合物半導体ベースのトランジスタデバイスは、シリコンベースのMOSFETの代わりに、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608を実装するために使用されうる。この開示の目的のために、用語スイッチは、全てのこれらタイプのスイッチおよび任意の他の適切なスイッチングデバイスを含むように、その最も広い意味で使用される。インダクタ610およびキャパシタ612はまた、1つまたは複数のICチップに統合されてもよく、またはこれらデバイスの1つまたは両方は、1つまたは複数のICチップの外部ピンに接続された個別素子でもよい。ACDC変換器600は、ダイオードブリッジまたはステップダウン変圧器を必要とすることなく、AC電源によって提供されうるようなAC入力電圧VinをDC出力電圧Voutに直接変換するように構成される。直接変換は、コントローラ614を使用して第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608のonoff状態を制御および調節することによって達成される。より具体的には、DC出力電圧Voutと比較した瞬間AC入力電圧Vinに依存して、スイッチは、ターンオンされ閉じられ、ターンオフされ開かれ、デューティサイクルDのスイッチ駆動信号によって駆動され、またはデューティサイクル1‐Dの相補スイッチ駆動信号によって駆動される。スイッチ駆動信号図6の符号Dおよび相補スイッチ駆動信号図6の符号1‐Dは、周期的または半周期的であり、共通の、固定されたスイッチング周波数f1Tを有し、ここでTは、スイッチング周期である。図7の信号図および図8のスイッチングテーブルに示す通り、VinVoutの時、第1のスイッチ602は、デューティサイクルtONTDでスイッチ駆動信号によって駆動され、第2のスイッチ604は、デューティサイクルTtONT1Dで相補スイッチ駆動信号によって駆動され、第3のスイッチ606は、ターンオフされ、第4のスイッチ608は、ターンオンされる。VinVoutの時、AC入力波形の正の半サイクルの間、第3のスイッチ606がオフであり、第4のスイッチ608がオンであり、ACDC変換器600は、図9に示す通り、バック変換器600Aに帰着し、バック変換器600Aとして動作する。第1および第2のスイッチ602および604は、バック変換器のハイサイドおよびローサイドスイッチとして機能し、デューティサイクルDでスイッチ駆動信号とデューティサイクル1Dで相補スイッチ駆動信号とによって各々駆動される。第1および第2のスイッチ602および604は故に、VinVoutの時、AC入力電圧の正の半サイクルの間にエネルギを格納すること、および電流を供給することの間で交互にインダクタ610を設定し、DC出力電圧VoutDVinを提供する。VinVoutまたはVinVoutの時に高出力電圧と、VinVoutの時に低出力電圧とを生成する。ACDC変換器600のコントローラ614はまた、図12に示す通り、スイッチ制御回路1200を含み、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608のスイッチングを制御する。スイッチ制御回路1200は、誤差増幅器1202と、パルス幅変調器PWM1204と、第1、第2、第3および第4のスイッチ602、604、606および608のスイッチングを制御するオンオフ状態を有するスイッチ12061216とを含む。誤差増幅器1202は、DC出力電圧Voutと、所望のDC出力電圧Voutに等しく、その電圧Voutを定義する精密参照電圧Vrefとを比較し、VrefおよびVout間の差に基づき誤差信号εを生成する。PWM1204は、上記スイッチ駆動信号図12の符号Dおよび相補スイッチ駆動信号図12の符号1Dを生成し、誤差信号εに基づきDを調節し、それによりDC出力電圧Voutを調整する機能をスイッチ制御回路1200に提供する。スイッチ12061216は、図11の比較回路1100の第1および第2の比較器1102および1104の出力によって制御され、図8のスイッチングテーブルに従って、第1、第2、第3及び第4のスイッチ602、604、606および608のスイッチング状態を制御する。上記例示的な実施形態では、スイッチ制御回路1200は、図8のスイッチングテーブルに従い、スイッチ606、604、606および608の開閉を制御するものとして説明される。もう1つの実施形態では、コントローラ614は代替的に、またはさらには、軽負荷状態lightloadconditionの間にスイッチ608を開いたまま維持するように構成されるここで、軽負荷状態は、用途に依存し、設計において確立および設定されるものである。残りのスイッチ602、604および606は、図8のスイッチングテーブルに従って動作するように構成され、または負荷616に対する影響がないまま、全く切り替えられないように構成される。故に、軽負荷状態の間、キャパシタ612は、負荷616への電源として機能する。本発明の各種実施形態が説明された一方、それらは、例示的であって限定的に示されたものではない。当業者であれば、形式および詳細における各種変更が本発明の精神および範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に対して行われうることが分かる。従って、本発明の範囲は、例示的な実施形態の詳細によって限定されるべきでない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、およびその範囲に記載されたものと均等な全範囲によって定められるべきである。