JP2001224165A

JP2001224165A - チョッパ装置

Info

Publication number: JP2001224165A
Application number: JP2000031577A
Authority: JP
Inventors: Ikuro Suga; 郁朗菅
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】スナバエネルギー回生時の損失の低減が可能
なチョッパ装置を提供することを目的とする。【解決手段】第１のスイッチング手段３のオン期間内
で第２のスイッチング手段１７をオンすることにより、
第１のスイッチング手段３のオフ期間にコンデンサ１５
に充電された電荷を、コンデンサ１５→リアクトル１６
→第２のスイッチング手段１７→出力平滑コンデンサ７
→第１のスイッチング手段３→コンデンサ１５の経路で
出力平滑コンデンサ７に回生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、非絶縁形ＤＣ／
ＤＣコンバータであるチョッパ装置に係り、特にスナバ
エネルギーを効率的に回生することができるチョッパ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２９は、例えば「スイッチングコンバ
ータの基礎」（コロナ社、原田、二宮、顧著）の１０７
頁に示された従来のアクティブスナバ回路付きのフォワ
ード形ＤＣ／ＤＣコンバータを示す回路図である。図２
９において、１は直流電源、２はトランスであり、２ａ
は第１の巻線、２ｂは第２の巻線、３はスイッチング素
子、４は整流ダイオード、５は電流の環流手段としての
環流ダイオード、６はリアクトル、７は出力平滑コンデ
ンサであり、リアクトル６と出力平滑コンデンサ７で出
力ＬＣフィルタを構成している。８はスナバ用ダイオー
ド、９はスナバ用コンデンサ、１０はＤＣ／ＤＣコンバ
ータ、１１はコンデンサ、１２はスナバエネルギー回生
用のダイオードである。スナバ用ダイオード８とスナバ
用コンデンサ９、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、コンデン
サ１１およびスナバエネルギー回生用のダイオード１２
でアクティブスナバ回路１３を構成している。

【０００３】また、図３０は上記図２９に示した従来の
アクティブスナバ回路を非絶縁形ＤＣ／ＤＣコンバータ
である降圧形のチョッパ装置に適用した回路図である。
図３０において、１、３、および５〜１３は上記図２９
に示した従来例の構成要素と同一または同等のものであ
る。次にこれらの動作について説明する。アクティブス
ナバ回路１３はスイッチング素子３がターンオフされる
と、スイッチング素子３のオン期間に配線の寄生インダ
クタンスに蓄積されたエネルギーをスナバ用ダイオード
８を通って、スナバ用コンデンサ９に充電し、そのエネ
ルギーをスイッチング素子３のスイッチング周波数以上
のスイッチング周波数で動作するＤＣ／ＤＣコンバータ
１０によって、スナバエネルギー回生用ダイオード１２
を介して入力電源側に回生する。スイッチング素子３の
電圧はアクティブスナバ回路１３のスナバ用コンデンサ
９の電圧にクランプされ、スパイク電圧が抑制できる。
アクティブスナバ回路１３のＤＣ／ＤＣコンバータ１０
は一般に降圧形コンバータが用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
配線の寄生インダクタンスに蓄積されたエネルギーをス
ナバ用コンデンサ９に充電した後、スイッチング素子３
のスイッチング周波数以上の高いスイッチング周波数で
動作するＤＣ／ＤＣコンバータ１０によって入力電源側
に回生するためＤＣ／ＤＣコンバータ１０でのスイッチ
ング損失が大きくなり、スナバ用コンデンサ９に充電し
たエネルギーの一部がスイッチング損失として消費され
る問題があった。

【０００５】また、電力変換器の変換形式や変換条件に
よっては、入力電源側への回生が効率的でないという問
題点もあった。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、スナバエネルギー回生時の損
失の低減が可能なチョッパ装置を提供することを目的と
する。また、スナバエネルギーの回生先を最適に選定し
たチョッパ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るチョッパ
装置は、一端が直流電源の高電位側端子に接続されたリ
アクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に接続され
他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続された第
１のスイッチング手段、および上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、整流ダイオードと出力平滑
コンデンサとの直列接続体を備えた昇圧形のチョッパ装
置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接
続された、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、お
よび上記ダイオードとコンデンサとの接続点および上記
直流電源の高電位側端子の間に接続された、誘導性素子
と第２のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記
第１のスイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイ
ッチング手段をオンすることにより、上記第１のスイッ
チング手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電
荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用
して上記直流電源に回生するようにしたものである。

【０００８】この発明に係るチョッパ装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、上記第１のスイッチング手段の他方の極およ
び上記直流電源の低電位側端子の間に接続されたリアク
トル、および上記第１のスイッチング手段の両極間に接
続された、整流ダイオードと出力平滑コンデンサとの直
列接続体を備えた昇圧形のチョッパ装置において、上記
第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
ードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイオー
ドとコンデンサとの接続点および上記直流電源の低電位
側端子の間に接続された、誘導性素子と第２のスイッチ
ング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッチン
グ手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段をオ
ンすることにより、上記第１のスイッチング手段のオフ
期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コンデ
ンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流電源
に回生するようにしたものである。

【０００９】この発明に係るチョッパ装置は、カソード
端子が直流電源の高電位側端子に接続された環流ダイオ
ード、一方の極が上記環流ダイオードのアノード端子に
接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続
された第１のスイッチング手段、一端が上記環流ダイオ
ードのカソード端子に接続されたリアクトル、および一
端が上記リアクトルの他端に接続され他端が上記環流ダ
イオードのアノード端子に接続された出力平滑コンデン
サを備えた降圧形のチョッパ装置において、上記第１の
スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオードと
コンデンサとの直列接続体、および上記ダイオードとコ
ンデンサとの接続点および上記リアクトルと出力平滑コ
ンデンサとの接続点の間に接続された、誘導性素子と第
２のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１
のスイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイッチ
ング手段をオンすることにより、上記第１のスイッチン
グ手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電荷
を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用し
て上記出力平滑コンデンサに回生するようにしたもので
ある。

【００１０】この発明に係るチョッパ装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、カソード端子が上記第１のスイッチング手段
の他方の極に接続されアノード端子が上記直流電源の低
電位側端子に接続された環流ダイオード、一端が上記環
流ダイオードのカソード端子に接続された出力平滑コン
デンサ、および一端が上記出力平滑コンデンサの他端に
接続され他端が上記環流ダイオードのアノード端子に接
続されたリアクトルを備えた降圧形のチョッパ装置にお
いて、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続され
た、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、および上
記ダイオードとコンデンサとの接続点および上記リアク
トルと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続され
た、誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接続
体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内で
上記第２のスイッチング手段をオンすることにより、上
記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデンサ
に充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との
共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生する
ようにしたものである。

【００１１】この発明に係るチョッパ装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、この第１のスイッチング手段の他方の極およ
び上記直流電源の低電位側端子の間に接続されたリアク
トル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
カソード端子および上記第１のスイッチング手段の他方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサと
の直列接続体、および上記ダイオードとコンデンサとの
接続点および上記整流ダイオードと出力平滑コンデンサ
との接続点の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記出力
平滑コンデンサに回生するようにしたものである。

【００１２】この発明に係るチョッパ装置は、一端が直
流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、一方の
極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が上記直
流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッチング
手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
アノード端子および上記第１のスイッチング手段の一方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサと
の直列接続体、および上記ダイオードとコンデンサとの
接続点および上記整流ダイオードと出力平滑コンデンサ
との接続点の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記出力
平滑コンデンサに回生するようにしたものである。

【００１３】この発明に係るチョッパ装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、この第１のスイッチング手段の他方の極およ
び上記直流電源の低電位側端子の間に接続されたリアク
トル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
カソード端子および上記第１のスイッチング手段の他方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサと
の直列接続体、および上記ダイオードとコンデンサとの
接続点および上記直流電源の低電位側端子の間に接続さ
れた、誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接
続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内
で上記第２のスイッチング手段をオンすることにより、
上記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデン
サに充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子と
の共振現象を利用して上記直流電源に回生するようにし
たものである。

【００１４】この発明に係るチョッパ装置は、一端が直
流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、一方の
極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が上記直
流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッチング
手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
アノード端子および上記第１のスイッチング手段の一方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサと
の直列接続体、および上記ダイオードとコンデンサとの
接続点および上記直流電源の高電位側端子の間に接続さ
れた、誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接
続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内
で上記第２のスイッチング手段をオンすることにより、
上記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデン
サに充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子と
の共振現象を利用して上記直流電源に回生するようにし
たものである。

【００１５】この発明に係るチョッパ装置は、その第１
のスイッチング手段の、一方の極にカソード端子が接続
され他方の極にアノード端子が接続された第２のダイオ
ードを備え、回生によりコンデンサの電圧が零になった
後、ダイオードと上記第２のダイオードとで上記コンデ
ンサをバイパスすることにより誘導性素子に残留するエ
ネルギー分を回生するようにしたものである。

【００１６】この発明に係るチョッパ装置は、そのコン
デンサと並列に接続された第２のダイオードを備え、回
生により上記コンデンサの電圧が零になった後、上記第
２のダイオードで上記コンデンサをバイパスすることに
より誘導性素子に残留するエネルギー分を回生するよう
にしたものである。

【００１７】この発明に係るチョッパ装置は、その直列
接続体を構成する誘導性素子と第２のスイッチング手段
とを、上記第２のスイッチング手段がダイオードとコン
デンサとの接続点側に位置するように接続し、上記第２
のスイッチング手段がオフした後、上記誘導性素子に残
留したエネルギーを回生するように、上記誘導性素子と
第２のスイッチング手段との接続点および回生先の直流
電源または出力平滑コンデンサの一方の端子の間に接続
された第２のダイオードを備えたものである。

【００１８】この発明に係るチョッパ装置は、その直列
接続体を構成する誘導性素子と第２のスイッチング手段
とを、上記第２のスイッチング手段がダイオードとコン
デンサとの接続点側に位置するように接続するととも
に、上記第２のスイッチング手段を、上記ダイオードと
コンデンサとの接続点側に接続された電界効果型トラン
ジスタおよび逆流防止用ダイオードの直列接続体とし、
上記電界効果型トランジスタがオフした後、上記誘導性
素子に残留したエネルギーを回生するように、上記電界
効果型トランジスタと逆流防止用ダイオードとの接続点
および回生先の直流電源または出力平滑コンデンサの一
方の端子の間に接続された第２のダイオードを備えたも
のである。

【００１９】この発明に係るチョッパ装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、この第１のスイッチング手段の他方の極およ
び上記直流電源の低電位側端子の間に接続されたリアク
トル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
カソード端子および上記第１のスイッチング手段の他方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、第１のダイオードと第１の
コンデンサとの直列接続体、上記第１のダイオードと第
１のコンデンサとの接続点および上記整流ダイオードと
出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、第１
の誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接続
体、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続され
た、第２のダイオードと第２のコンデンサとの直列接続
体、および上記第２のダイオードと第２のコンデンサと
の接続点および上記直流電源の低電位側端子の間に接続
された、第２の誘導性素子と第３のスイッチング手段と
の直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオ
ン期間内で上記第２および第３のスイッチング手段をオ
ンすることにより、上記第１のスイッチング手段のオフ
期間に上記第１または／および第２のコンデンサに充電
された電荷を、上記第１のコンデンサと第１の誘導性素
子とまたは／および上記第２のコンデンサと第２の誘導
性素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサ
または／および上記直流電源に回生するようにしたもの
である。

【００２０】この発明に係るチョッパ装置は、一端が直
流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、一方の
極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が上記直
流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッチング
手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端子に接
続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオードの
アノード端子および上記第１のスイッチング手段の一方
の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備えた昇降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、第１のダイオードと第１の
コンデンサとの直列接続体、上記第１のダイオードと第
１のコンデンサとの接続点および上記整流ダイオードと
出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、第１
の誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接続
体、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続され
た、第２のダイオードと第２のコンデンサとの直列接続
体、および上記第２のダイオードと第２のコンデンサと
の接続点および上記直流電源の高電位側端子の間に接続
された、第２の誘導性素子と第３のスイッチング手段と
の直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオ
ン期間内で上記第２および第３のスイッチング手段をオ
ンすることにより、上記第１のスイッチング手段のオフ
期間に上記第１または／および第２のコンデンサに充電
された電荷を、上記第１のコンデンサと第１の誘導性素
子とまたは／および上記第２のコンデンサと第２の誘導
性素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサ
または／および上記直流電源に回生するようにしたもの
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
を実施するための実施の形態１による非絶縁形ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの１つである降圧形チョッパ装置を示す構
成図である。図１において、１は直流電源、３は第１の
スイッチング手段、５は環流ダイオード、６はリアクト
ル、７は出力平滑コンデンサである。１４はダイオー
ド、１５はコンデンサであり、これらは直列接続されて
おり、第１のスイッチング手段３と並列に接続されてい
る。１６は誘導性素子としてのリアクトル、１７は一方
向のみ電流を流すためにスイッチング素子１７ａとダイ
オード１７ｂとを直列接続した第２のスイッチング手段
であり、リアクトル１６と第２のスイッチング手段１７
とは直列接続され、その一端はダイオード１４とコンデ
ンサ１５との接続点に接続されている。その他端側は出
力平滑コンデンサ７の高電位側端子に接続され、出力平
滑コンデンサ７の低電位側端子はダイオード１４のアノ
ード端子に接続され、スナバ回路１８が構成されてい
る。

【００２２】なお、図１の主回路で構成される降圧形の
チョッパ装置は周知であるので、それ自体の動作の説明
は省略するが、直流電源１の電圧をＶｉｎ、出力平滑コ
ンデンサ７の電圧をＶｏｕｔとすると、Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝α＜１となる。但し、αはデューティファクタ（ＤｕｔｙＦ
ａｃｔｏｒ）で、第１のスイッチング手段の１動作周期
におけるオン期間（Ｔｏｎ）とオフ期間（Ｔｏｆｆ）と
からα＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）で表される。

【００２３】従って、ここでは、後述するように、常に
電圧が低い出力平滑コンデンサ７側にスナバエネルギー
を回生するのが動作に無理がない。また、直接出力側に
回生することで、回生エネルギーがより有効に活かされ
ることになる。

【００２４】次にスナバ回路の動作について説明する。
図２は本発明のスナバ回路動作の実施の形態１の一例を
示す動作波形図である。図中の図（ａ）は第１のスイッ
チング手段３の駆動波形、図（ｂ）は第２のスイッチン
グ手段１７ａの駆動波形、図（ｃ）はコンデンサ１５の
電圧波形Ｖｃ、図（ｄ）はリアクトル１６または第２の
スイッチング手段１７に流れる電流ｉＬの波形である。
降圧形チョッパ装置の第１のスイッチング手段３がター
ンオフすると、回路の配線の寄生インダクタンス等に蓄
積されていたエネルギーがダイオード１４を介して、コ
ンデンサ１５に充電され、第１のスイッチング手段３に
かかる電圧を緩やかに上昇させて、ターンオフ時のスパ
イク電圧を吸収する。また、ターンオフ時の第１のスイ
ッチング手段３の電圧・電流の重なりが少なくなってス
イッチング損失が低減され、スイッチングノイズも低減
される。コンデンサ１５に充電されたエネルギーは第１
のスイッチング手段３のオフ期間中保持される。

【００２５】図２（ａ）（ｂ）に示すように第１のスイ
ッチング手段３がターンオンしたと同時に、第２のスイ
ッチング手段１７ａをターンオンすると、コンデンサ１
５に蓄積され保持されていたエネルギーが図２（ｃ）の
ように放電を開始する。この放電はコンデンサ１５とリ
アクトル１６との共振により行なわれ、リアクトル１６
や第２のスイッチング手段１７に流れる電流波形は図２
（ｄ）のように正弦波状となる。コンデンサ１５に蓄積
されていたスナバエネルギーはコンデンサ１５→リアク
トル１６→第２のスイッチング手段１７→出力平滑コン
デンサ７→第１のスイッチング手段３→コンデンサ１５
の経路で出力側に回生される。即ち、第１のスイッチン
グ手段３のオン期間以内において、第２のスイッチング
手段１７を１回のみオン状態にすることにより、第１の
スイッチング手段３のオフ期間にコンデンサ１５に充電
された電荷を、コンデンサ１５とリアクトル１６との共
振現象を利用して出力平滑コンデンサ７に回生すること
ができる。

【００２６】以上のように降圧形チョッパ装置の配線の
寄生インダクタンス等に蓄積されたエネルギーをコンデ
ンサ１５に充電し、そのエネルギーを第１のスイッチン
グ手段３のオン期間以内において、第２のスイッチング
手段１７を１回のみオン状態にすることにより、コンデ
ンサ１５とリアクトル１６との共振現象を利用して出力
側の出力平滑コンデンサ７に回生するので、スナバ回路
内でのスイッチング損失を最小限にでき、有効にスナバ
エネルギーを出力側に伝送できる。また、コンデンサ１
５により第１のスイッチング手段３にかかる電圧が緩や
かに変化し、ターンオフ時のスパイク電圧が吸収され、
ターンオフ時の第１のスイッチング手段３の電圧・電流
の重なりが少なくなってスイッチング損失が低減され、
スイッチングノイズも低減できる。更に、直流電源１の
電圧より出力平滑コンデンサ７の電圧の方が低いため、
コンデンサ１５に充電したスナバエネルギーをより多く
回生することができる。

【００２７】なお、リアクトル１６と第２のスイッチン
グ手段１７の接続関係は逆であっても良く、スイッチン
グ素子１７ａとダイオード１７ｂとの接続関係も逆であ
っても良い。また、第２のスイッチング手段１７のター
ンオンは、第１のスイッチング手段３のターンオンと同
時でなくても第１のスイッチング手段３のターンオン後
であれば同様の動作、効果を得ることができる。更に、
第２のスイッチング手段１７のターンオフは、第１のス
イッチング手段３のターンオフと同時でなくても第１の
スイッチング手段３のターンオフ前であってリアクトル
１６または第２のスイッチング手段１７に流れる電流が
零になった後であれば同様の動作、効果を得ることがで
きる。

【００２８】実施の形態２．上記実施の形態１ではリア
クトル１６または第２のスイッチング手段１７に流れる
電流が零になった時に、コンデンサ１５に残留電荷が残
る場合について示したが、配線の寄生インダクタンスの
大きささや入出力条件によっては、先にコンデンサ１５
の電圧が零になり、その時点ではまだリアクトル１６ま
たは第２のスイッチング手段１７に電流が流れ続けてい
る場合がある。この場合の動作を図１、図３を用いて説
明する。図３において図（ａ）〜（ｄ）は図２（ａ）〜
（ｄ）と同一部分の波形を示すものであり、図（ｅ）は
ダイオード１４の電流ｉＤの波形を示す。コンデンサ１
５の電圧が零になるまでの動作は上記実施の形態１と同
様の動作をする。コンデンサ１５の電荷が全て放電され
電圧が零になると、ダイオード１４が導通して、図３
（ｅ）に示すようにリアクトル電流が零になるまで、リ
アクトル１６→第２のスイッチング手段１７→出力平滑
コンデンサ７→ダイオード１４→リアクトル１６の経路
でリアクトルのエネルギーが全て出力側に回生される。

【００２９】以上のように、図１に示すチョッパ装置に
あっては、たとえ、リアクトル１６に流れる電流が零に
なる前にコンデンサ１５の電圧が零になって、その時点
でリアクトル１６にエネルギー分が残留することがあっ
ても、当該リアクトル１６に残留するエネルギーはダイ
オード１４を経て残らず出力平滑コンデンサ７に回生さ
れ効率の高い動作特性が実現される。

【００３０】実施の形態３．図４は、この発明を実施す
るための実施の形態３による非絶縁形ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの１つである降圧形チョッパ装置を示す構成図であ
る。図４において、１、３、５〜７、および１４〜１８
は図１に示した実施の形態１と同等のものである。但
し、リアクトル１６は出力平滑コンデンサ７に、第２の
スイッチング手段１７は（第１の）ダイオード１４とコ
ンデンサ１５との接続点に接続したものである。１９は
第２のスイッチング手段１７とリアクトル１６との接続
点にカソード端子を、出力平滑コンデンサ７の低電位側
端子にアノード端子を接続した第２のダイオードであ
る。

【００３１】上記実施の形態２ではコンデンサ１５の電
圧Ｖｃが零になった後の電流経路が、リアクトル１６→
第２のスイッチング手段１７→出力平滑コンデンサ７→
ダイオード１４→リアクトル１６の経路であるものにつ
いて示したが、この実施の形態３では、コンデンサ１５
の電圧Ｖｃが零になった後の電流経路が、リアクトル１
６→出力平滑コンデンサ７→第２のダイオード１９→リ
アクトル１６の経路となり第２のスイッチング手段１７
を通らない構成となり、上記実施の形態２と同様の効果
を奏すると共に、第２のスイッチング手段１７の導通損
失分が軽減しスナバエネルギーをより有効に出力平滑コ
ンデンサ７に回生できる効果がある。

【００３２】また、第１のスイッチング手段３の最小オ
ン時間が例えばチョッパ装置の無負荷時や軽負荷時等で
非常に短い時間になる場合においては、第１のスイッチ
ング手段３のターンオフ時のスパイク電圧の抑制、スイ
ッチングノイズの低減、スイッチング損失の低減をする
ためにコンデンサ１５の容量値をある程度大きくする必
要があることから、コンデンサ１５とリアクトル１６と
の共振周期の半分の時間が第１のスイッチング手段３の
最小オン時間より長くなってしまう場合が起こりうる。
この場合、リアクトル１６に電流が流れている状態、即
ち、リアクトル１６にエネルギーが残っている状態で第
２のスイッチング手段１７をオフすることになり、第２
のスイッチング手段１７にはターンオフ時に過大なスパ
イク電圧が発生し、ノイズの増加、効率の低下、あるい
は発熱を引き起こす問題があり、第２のスイッチング手
段１７が破壊に至る場合もあるといった問題もある。

【００３３】従って、第２のスイッチング手段１７をオ
フした後の電流経路が、リアクトル１６→出力平滑コン
デンサ７→第２のダイオード１９→リアクトル１６の経
路となるようにすることにより、第２のスイッチング手
段１７をオフした後もリアクトル１６に残ったエネルギ
ーが上記経路で出力平滑コンデンサ７に回生できる効果
が得られることは勿論のこと、第２のスイッチング手段
１７にはターンオフ時のスパイク電圧の防止、ノイズ発
生の防止、効率低下の防止、あるいは発熱防止、第２の
スイッチング手段１７の破壊防止の効果もある。この場
合、第２のスイッチング手段１７のオン時間は第１のス
イッチング手段３のオン時間以内にする。

【００３４】更に、第１のスイッチング手段３の最小オ
ン時間が、コンデンサ１５とリアクトル１６との共振周
期の半分の時間より短い場合においては、第１のスイッ
チング手段３のオン、オフ動作に、第２のスイッチング
手段１７のオン、オフを同期させることにより、第２の
スイッチング手段１７のオン時間が許容できる最大オン
時間にできるため、コンデンサ１５に蓄積したエネルギ
ーを最大限、出力平滑コンデンサ７に回生できる効果が
得られる。

【００３５】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４におけるチョッパ装置を示す構成図で、先の図４と
異なるのは、第２のダイオード１９のカソード端子の接
続位置のみである。即ち、ここでは、第２のダイオード
１９のカソード端子を第２のスイッチング手段１７のス
イッチング素子１７ａとダイオード１７ｂとの接続点に
接続している。ここでは、コンデンサ１５の電圧が零に
なった後、また、第２のスイッチング手段１７の電流が
オフした後の電流経路が、リアクトル１６→出力平滑コ
ンデンサ７→第２のダイオード１９→ダイオード１７ｂ
→リアクトル１６の終路となり、先の実施の形態３で説
明したと同等の効果が得られる。

【００３６】実施の形態５．先の各実施の形態では、第
１のスイッチング手段３が直流電源１の低電位側端子と
環流ダイオード５のアノード端子との間に接続されてい
るが、この実施の形態５の図６〜８は、第１のスイッチ
ング手段３が直流電源１の高電位側端子と環流ダイオー
ド５のカソード端子との間に接続されており、それぞれ
図１、４、５に対応するものである。この場合も、降圧
形のチョッパ装置としての動作は全く同一となり、か
つ、スナバ回路としての動作も全く同一となり、第１の
スイッチング手段３のオフ期間にコンデンサ１５に充電
された電荷は、コンデンサ１５とリアクトル１６との共
振現象を利用して出力側の出力平滑コンデンサ７に回生
され、それぞれ図１、４、５で説明したと同等の効果を
奏する。

【００３７】実施の形態６．図９は、この発明の実施の
形態６による非絶縁形ＤＣ／ＤＣコンバータの１つであ
る昇圧形チョッパ装置を示す構成図である。図９におい
て、５１は直流電源、５３は第１のスイッチング手段、
５４は整流ダイオード、５６はリアクトル、５７は出力
平滑コンデンサである。１４はダイオード、１５はコン
デンサであり、これらは直列接続されており、第１のス
イッチング手段５３と並列に接続されている。１６は誘
導性素子としてのリアクトル、１７は一方向のみ電流を
流すためにスイッチング素子１７ａとダイオード１７ｂ
とを直列接続した第２のスイッチング手段であり、リア
クトル１６と第２のスイッチング手段１７とは直列接続
され、その一端はダイオード１４とコンデンサ１５との
接続点に接続されている。その他端側は直流電源５１の
高電位側端子に接続されており、これらでスナバ回路１
８が構成されている。

【００３８】なお、図９の主回路で構成される昇圧形の
チョッパ装置は周知であるのでそれ自体の動作の説明は
省略するが、直流電源５１の電圧をＶｉｎ、出力平滑コ
ンデンサ５７の電圧をＶｏｕｔとすると、Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝１／（１−α）＞１となる。従って、ここでは、後述するように、常に電圧
が低い直流電源５１側にスナバエネルギーを回生するの
が効果的である。

【００３９】次にスナバ回路の動作について説明する。
第１のスイッチング手段５３がターンオフすると、回路
の配線の寄生インダクタンス等に蓄積されていたエネル
ギーがダイオード１４を介して、コンデンサ１５に充電
され、第１のスイッチング手段５３にかかる電圧を緩や
かに上昇させて、ターンオフ時のスパイク電圧を吸収す
る。また、ターンオフ時の第１のスイッチング手段５３
の電圧・電流の重なりが少なくなってスイッチング損失
が低減され、スイッチングノイズも低減される。コンデ
ンサ１５に充電されたエネルギーは第１のスイッチング
手段５３のオフ期間中保持される。そして、第１のスイ
ッチング手段５３がターンオンしたと同時に、第２のス
イッチング手段１７ａをターンオンすると、コンデンサ
１５に蓄積され保持されていたエネルギーが放電を開始
する。この放電はコンデンサ１５とリアクトル１６との
共振により行なわれ、コンデンサ１５に蓄積されていた
スナバエネルギーは、コンデンサ１５→リアクトル１６
→第２のスイッチング手段１７→直流電源５１→コンデ
ンサ１５の経路で入力側に回生される。即ち、第１のス
イッチング手段５３のオン期間以内において、第２のス
イッチング手段１７を１回のみオン状態にすることによ
り、第１のスイッチング手段５３のオフ期間にコンデン
サ１５に充電された電荷を、コンデンサ１５とリアクト
ル１６との共振現象を利用して直流電源５１に回生する
ことができる。

【００４０】以上のように、回路の配線の寄生インダク
タンス等に蓄積されたエネルギーをコンデンサ１５に充
電し、そのエネルギーを第１のスイッチング手段５３の
オン期間以内において、第２のスイッチング手段１７を
１回のみオン状態にすることにより、コンデンサ１５と
リアクトル１６との共振現象を利用して出力側の直流電
源５１に回生するので、スナバ回路内でのスイッチング
損失を最小限にでき、有効にスナバエネルギーを入力側
に回生できる。また、コンデンサ１５により第１のスイ
ッチング手段５３にかかる電圧が緩やかに変化し、ター
ンオフ時のスパイク電圧が吸収され、ターンオフ時の第
１のスイッチング手段５３の電圧・電流の重なりが少な
くなってスイッチング損失が低減され、スイッチングノ
イズも低減できる。

【００４１】なお、リアクトル１６と第２のスイッチン
グ手段１７の接続関係は逆であっても良く、スイッチン
グ素子１７ａとダイオード１７ｂとの接続関係も逆であ
っても良い。また、第２のスイッチング手段１７のター
ンオンは、第１のスイッチング手段５３のターンオンと
同時でなくても第１のスイッチング手段５３のターンオ
ン後であれば同様の動作、効果を得ることができる。更
に、第２のスイッチング手段１７のターンオフは、第１
のスイッチング手段５３のターンオフと同時でなくても
第１のスイッチング手段５３のターンオフ前であってリ
アクトル１６または第２のスイッチング手段１７に流れ
る電流が零になった後であれば同様の動作、効果を得る
ことができる。

【００４２】実施の形態７．図１０はこの発明の実施の
形態７によるチョッパ装置を示す構成図である。先の図
９と異なるのは、第１のスイッチング手段５３と並列に
第２のダイオード２０を追加した点のみである。

【００４３】ところで、回路の配線の寄生インダクタン
スの大きさや入出力条件によっては、リアクトル１６ま
たは第２のスイッチング手段１７に電流が流れ続けてい
るときに、コンデンサ１５の電圧が零になる場合があ
る。この場合、リアクトル１６に残留するエネルギー
を、リアクトル１６→第２のスイッチング手段１７→直
流電源５１→第２のダイオード２０→ダイオード１４→
リアクトル１６の経路で入力側の直流電源５１に回生す
ることができる。

【００４４】実施の形態８．図１１はこの発明の実施の
形態８によるチョッパ装置を示す構成図である。先の図
１０とほぼ同様の動作をなすもので、この回路では、コ
ンデンサ１５と並列に第２のダイオード２１が接続され
ている。

【００４５】この場合、コンデンサ１５の電圧が零にな
ると、リアクトル１６に残留するエネルギーを、リアク
トル１６→第２のスイッチング手段１７→直流電源５１
→第２のダイオード２１→リアクトル１６の経路で入力
側の直流電源５１に回生することができる。この際、ダ
イオード１４のオン電圧による損失分が図１０の場合よ
り低減でき、その分、回生がより効率的に行われる利点
がある。

【００４６】実施の形態９．図１２はこの発明の実施の
形態９によるチョッパ装置を示す構成図である。ここで
は、リアクトル１６は直流電源５１の高電位側端子に、
第２のスイッチング手段１７は（第１の）ダイオード１
４とコンデンサ１５との接続点に接続され、そのカソー
ド端子がリアクトル１６と第２のスイッチング手段１７
との接続点に接続され、そのアノード端子が直流電源５
１の低電位側端子に接続された第２のダイオード１９を
設けている。

【００４７】リアクトル１６に電流が流れている期間中
に、コンデンサ１５の電圧が零になる場合や、第２のス
イッチング手段１７をターンオフする必要がある場合
（実施の形態３で説明したように、第１のスイッチング
手段５３のオン時間が短い場合等）には、リアクトル１
６→直流電源５１→第２のダイオード１９→リアクトル
１６の経路で入力側の直流電源５１に回生する。図１１
の場合に比較して、第２のスイッチング手段１７のオン
電圧による損失分が低減できる効果がある。また、第２
のスイッチング手段１７のターンオフ時のスパイク電
圧、ノイズを低減し、第２のスイッチング手段１７の破
壊防止の効果がある。

【００４８】実施の形態１０．図１３はこの発明の実施
の形態１０におけるチョッパ装置を示す構成図で、先の
図１２と異なるのは、第２のダイオード１９のカソード
端子の接続位置のみである。即ち、ここでは、第２のダ
イオード１９のカソード端子を第２のスイッチング手段
１７のスイッチング素子１７ａとダイオード１７ｂとの
接続点に接続している。ここでは、コンデンサ１５の電
圧が零になった後、また、第２のスイッチング手段１７
の電流がオフした後の電流経路が、リアクトル１６→直
流電源５１→第２のダイオード１９→ダイオード１７ｂ
→リアクトル１６の終路となり、先の実施の形態９で説
明したと同等の効果が得られる。

【００４９】実施の形態１１．先の各実施の形態６〜１
０では、リアクトル５６が直流電源５１の高電位側端子
と第１のスイッチング手段５３の高電位側端子との間に
接続されているが、この実施の形態１１の図１４〜１８
は、リアクトル５６が直流電源５１の低電位側端子と第
１のスイッチング手段５３の低電位側端子との間に接続
されており、それぞれ図９〜１３に対応するものであ
る。この場合も、昇圧形のチョッパ装置としての動作は
全く同一となり、かつ、スナバ回路としての動作も全く
同一となり、第１のスイッチング手段５３のオフ期間に
コンデンサ１５に充電された電荷は、コンデンサ１５と
リアクトル１６との共振現象を利用して入力側の直流電
源５１に回生され、それぞれ図９〜１３で説明したと同
等の効果を奏する。

【００５０】実施の形態１２．図１９は、この発明を実
施するための実施の形態１２による非絶縁形ＤＣ／ＤＣ
コンバータの１つである昇降圧チョッパ装置を示す構成
図である。図１９において、６１は直流電源、６３は直
流電源６１の高電位側端子に接続された第１のスイッチ
ング手段、６６はリアクトルであり、これらは直列に接
続されている。６４は整流手段としての整流ダイオー
ド、６７は出力平滑コンデンサであり、整流ダイオード
６４を介して、リアクトル６６と並列に出力平滑コンデ
ンサ６７が接続され、昇降圧チョッパ装置が構成されて
いる。

【００５１】１４はダイオード、１５はコンデンサであ
り、これらは直列接続されており、第１のスイッチング
手段６３と並列に接続されている。１６は誘導性素子と
してのリアクトル、１７は一方向のみ電流を流すために
スイッチング素子１７ａとダイオード１７ｂとを直列接
続した第２のスイッチング手段であり、リアクトル１６
と第２のスイッチング手段１７とは直列接続され、その
一端はダイオード１４とコンデンサ１５との接続点に接
続されている。その他端側は整流ダイオード６４と出力
平滑コンデンサ６７との接続点に接続されており、これ
らでスナバ回路１８が構成されている。

【００５２】なお、図１９の主回路で構成される昇降圧
形のチョッパ装置は周知であるのでそれ自体の動作の説
明は省略するが、直流電源６１の電圧をＶｉｎ、出力平
滑コンデンサ６７の電圧をＶｏｕｔとすると、Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝α／（１−α）となる。従って、デューティファクタαが０．５以下で
あるとＶｏｕｔ／Ｖｉｎ≦１となって出力平滑コンデン
サ６７の電圧が直流電源６１の電圧より低くなり、αが
０．５以上であるとＶｏｕｔ／Ｖｉｎ≧１となって直流
電源６１の電圧が出力平滑コンデンサ６７の電圧より低
くなる。

【００５３】図１９の回路は、スナバエネルギーを出力
側の出力平滑コンデンサ６７に回生するもので、上の出
力電圧特性からα≦０．５の領域でより効果的な回生動
作が達成されると言える。

【００５４】次にスナバ回路の動作について説明する。
第１のスイッチング手段６３がターンオフすると、回路
の配線の寄生インダクタンス等に蓄積されていたエネル
ギーがダイオード１４を介して、コンデンサ１５に充電
され、第１のスイッチング手段６３にかかる電圧を緩や
かに上昇させて、ターンオフ時のスパイク電圧を吸収す
る。また、ターンオフ時の第１のスイッチング手段６３
の電圧・電流の重なりが少なくなってスイッチング損失
が低減され、スイッチングノイズも低減される。コンデ
ンサ１５に充電されたエネルギーは第１のスイッチング
手段６３のオフ期間中保持される。そして、第１のスイ
ッチング手段６３がターンオンしたと同時に、第２のス
イッチング手段１７ａをターンオンすると、コンデンサ
１５に蓄積され保持されていたエネルギーが放電を開始
する。この放電はコンデンサ１５とリアクトル１６との
共振により行なわれ、コンデンサ１５に蓄積されていた
スナバエネルギーは、コンデンサ１５→リアクトル１６
→第２のスイッチング手段１７→出力平滑コンデンサ６
７→コンデンサ１５の経路で出力側に回生される。即
ち、第１のスイッチング手段６３のオン期間以内におい
て、第２のスイッチング手段１７を１回のみオン状態に
することにより、第１のスイッチング手段６３のオフ期
間にコンデンサ１５に充電された電荷を、コンデンサ１
５とリアクトル１６との共振現象を利用して出力平滑コ
ンデンサ６７に回生することができる。

【００５５】以上のように昇降圧チョッパ装置の配線の
寄生インダクタンス等に蓄積されたエネルギーをコンデ
ンサ１５に充電し、そのエネルギーを第１のスイッチン
グ手段６３のオン期間以内において、第２のスイッチン
グ手段１７を１回のみオン状態にすることにより、コン
デンサ１５とリアクトル１６との共振現象を利用して出
力側の出力平滑コンデンサ６７に回生するので、上記実
施の形態１と同様の効果を奏する。

【００５６】また、上記実施の形態２と同様に先にコン
デンサ１５の電圧が零になり、その時点ではまだリアク
トル１６または第２のスイッチング手段１７に電流が流
れ続ける場合には、コンデンサ１５の電圧が零になる
と、ダイオード１４が導通して、リアクトル電流が零に
なるまで、リアクトル１６→第２のスイッチング手段１
７→出力平滑コンデンサ６７→第１のスイッチング手段
６３→ダイオード１４→リアクトル１６の経路でリアク
トルのエネルギーが全て出力側に回生される。以上のよ
うに上記実施の形態２と同様の効果を奏すると共に、コ
ンデンサ１５に蓄積したスナバエネルギーを全て出力側
に伝送することができる。

【００５７】なお、リアクトル１６と第２のスイッチン
グ手段１７の接続関係は逆であっても良く、スイッチン
グ素子１７ａとダイオード１７ｂとの接続関係も逆であ
っても良い。また、第２のスイッチング手段１７のター
ンオンは、第１のスイッチング手段６３のターンオンと
同時でなくても第１のスイッチング手段６３のターンオ
ン後であれば同様の動作、効果を得ることができる。更
に、第２のスイッチング手段１７のターンオフは、第１
のスイッチング手段６３のターンオフと同時でなくても
第１のスイッチング手段６３のターンオフ前であってリ
アクトル１６または第２のスイッチング手段１７に流れ
る電流が零になった後であれば同様の動作、効果を得る
ことができる。

【００５８】実施の形態１３．図２０は、この発明を実
施するための実施の形態１３による非絶縁形ＤＣ／ＤＣ
コンバータの１つである昇降圧チョッパ装置を示す構成
図である。以下、図１９と異なる点について説明する。
図２０において、２１は第２のダイオードであり、アノ
ード端子が上記第１のスイッチング手段６３の低電位側
端子に接続され、カソード端子が上記コンデンサ１５と
ダイオード１４との接続点に接続されている。

【００５９】上記実施の形態１２ではコンデンサ１５の
電圧Ｖｃが零になった後の電流経路が、リアクトル１６
→第２のスイッチング手段１７→出力平滑コンデンサ６
７→第１のスイッチング手段６３→ダイオード１４→リ
アクトル１６の経路であるものについて示したが、コン
デンサ１５の電圧Ｖｃが零になった後の電流経路が、リ
アクトル１６→第２のスイッチング手段１７→出力平滑
コンデンサ６７→第２のダイオード２１→リアクトル１
６の経路となり第１のスイッチング手段６３とダイオー
ド１４を通らず、上記実施の形態１２と同様の効果を奏
すると共に、第１のスイッチング手段６３の導通損失相
当分が図１９の場合より低減でき、その分エネルギーを
一層有効に出力平滑コンデンサ６７に回生できる効果が
ある。

【００６０】実施の形態１４．図２１は、この発明を実
施するための実施の形態１４による非絶縁形ＤＣ／ＤＣ
コンバータの１つである昇降圧チョッパ装置を示す構成
図である。図２１において、６１、６３、６４、６６、
６７および１４〜１８は図１９に示した実施の形態１２
の構成要素と同等のものである。但し、リアクトル１６
は出力平滑コンデンサ６７に、第２のスイッチング手段
１７はダイオード１４とコンデンサ１５との接続点に接
続したものである。１９は第２のスイッチング手段１７
とリアクトル１６との接続点にカソード端子を、出力平
滑コンデンサ６７の低電位側端子にアノード端子を接続
した第２のダイオードである。

【００６１】上記実施の形態１３ではコンデンサ１５の
電圧Ｖｃが零になった後の電流経路が、リアクトル１６
→第２のスイッチング手段１７→出力平滑コンデンサ６
７→第２のダイオード２１→リアクトル１６の経路であ
るものについて示したが、コンデンサ１５の電圧Ｖｃが
零になった後の電流経路が、リアクトル１６→出力平滑
コンデンサ６７→第２のダイオード１９→リアクトル１
６の経路となり第２のスイッチング手段１７を通らない
構成としたので、上記実施の形態１３と同様の効果を奏
すると共に、第２のスイッチング手段１７の導通損失分
が図２０の場合より低減でき、その分エネルギーを一層
有効に出力平滑コンデンサ６７に回生できる効果があ
る。

【００６２】また、第１のスイッチング手段６３の最小
オン時間が例えばＤＣ／ＤＣコンバータの無負荷時や軽
負荷時等で非常に短い時間になる場合においては、第１
のスイッチング手段６３のターンオフ時のスパイク電圧
の抑制、スイッチングノイズの低減、スイッチング損失
の低減をするためにコンデンサ１５の容量値をある程度
大きくする必要から、コンデンサ１５とリアクトル１６
との共振周期の半分の時間が第１のスイッチング手段６
３の最小オン時間より長くなってしまう場合が起こりう
る。この場合、リアクトル１６に電流が流れている状
態、即ちエネルギーが残っている状態で第２のスイッチ
ング手段１７をオフすることになり、第２のスイッチン
グ手段１７にはターンオフ時に過大なスパイク電圧が発
生し、ノイズの増加、効率の低下、あるいは発熱を引き
起こす問題があり、第２のスイッチング手段１７が破壊
に到る場合もあると言った問題もある。第２のスイッチ
ング手段１７をオフした後の電流経路が、リアクトル１
６→出力平滑コンデンサ６７→第２のダイオード１９→
リアクトル１６の経路となるようにすることにより、リ
アクトル１６に残ったエネルギーが上記経路で出力平滑
コンデンサ６７に回生できる効果があり、第２のスイッ
チング手段１７にはターンオフ時のスパイク電圧の防
止、ノイズ発生の防止、効率低下の防止、あるいは発熱
防止、第２のスイッチング手段１７の破壊防止の効果が
ある。この場合、第２のスイッチング手段１７のオン時
間は第１のスイッチング手段６３のオン時間以内にす
る。

【００６３】更に、第１のスイッチング手段６３の最小
オン時間が、コンデンサ１５とリアクトル１６との共振
周期の半分の時間より短い場合においては、第１のスイ
ッチング手段６３のオン、オフ動作に、第２のスイッチ
ング手段１７のオン、オフを同期させることにより、第
２のスイッチング手段１７のオン時間が許容できる最大
オン時間にできるため、コンデンサ１５に蓄積したエネ
ルギーを最大限、出力平滑コンデンサ６７に回生できる
効果が得られる。

【００６４】実施の形態１５．先の各実施の形態１２〜
１４では、第１のスイッチング手段６３が直流電源６１
の高電位側端子に接続されているが、この実施の形態１
５の図２２〜２４は、第１のスイッチング手段６３が直
流電源６１の低電位側端子に接続されており、それぞ
れ、図１９〜２１に対応するものである。この場合も、
昇降圧のチョッパ装置としての動作は全く同一となり、
かつ、スナバ回路としての動作も全く同一となり、第１
のスイッチング手段６３のオフ期間にコンデンサ１５に
充電された電荷は、コンデンサ１５とリアクトル１６と
の共振現象を利用して出力側の出力平滑コンデンサ６７
に回生され、それぞれ図１９〜２１で説明したと同等の
効果を奏する。

【００６５】実施の形態１６．先の各実施の形態１２〜
１５では、昇降圧形のチョッパ装置において、そのスナ
バエネルギーを出力側の出力平滑コンデンサ６７に回生
するものを示したが、チョッパ動作中のデューティファ
クタαがα≧０．５となるケースが多い場合等では出力
平滑コンデンサ６７の電圧に対して入力側の直流電源６
１の電圧の方が低くなるケースが多く、このような場合
はスナバエネルギーを入力側の直流電源６１に回生する
のが効率的である。

【００６６】この実施の形態１６の図２５、２６は、ス
ナバエネルギーを入力側の直流電源６１へ回生する昇降
圧形のチョッパ装置を示す。図２５は第１のスイッチン
グ手段６３が直流電源６１の高電位側端子に接続される
もの、図２６は第１のスイッチング手段６３が直流電源
６１の低電位側端子に接続されるもので、それぞれ、先
の図１９、図２２に対応するものである。図２０、２
１、図２３、２４に対応する構成のものも考えられる
が、これらと同様の要領で実現でき同等の動作、効果と
なるので説明は省略する。

【００６７】図２５の回路では、第１のスイッチング手
段６３のオフ期間にコンデンサ１５に充電された電荷
は、コンデンサ１５→直流電源６１→第２のスイッチン
グ手段１７→リアクトル１６→コンデンサ１５の経路で
入力側の直流電源６１に回生される。また、図２６の回
路では、第１のスイッチング手段６３のオフ期間にコン
デンサ１５に充電された電荷は、コンデンサ１５→リア
クトル１６→第２のスイッチング手段１７→直流電源６
１→コンデンサ１５の経路で入力側の直流電源６１に回
生される。

【００６８】実施の形態１７．図２７、図２８はこの発
明の実施の形態１７による昇降圧形のチョッパ装置を示
す構成図で、前者は第１のスイッチング手段６３が直流
電源６１の高電位側端子に接続されたもの、後者は第１
のスイッチング手段６３が直流電源６１の低電位側端子
に接続されたものを示す。

【００６９】この実施の形態１７の特徴は、スナバエネ
ルギーを入力側の直流電源６１へ回生するスナバ回路１
８Ａと、出力側の出力平滑コンデンサ６７へ回生するス
ナバ回路１８Ｂとを併設した点である。これにより、直
流電源６１の電圧が出力平滑コンデンサ６７の電圧より
低い、昇圧動作の場合には、直流電源６１に回生するス
ナバ回路１８Ａがメインのスナバとして動作する。逆
に、直流電源６１の電圧が出力平滑コンデンサ６７の電
圧より高い、降圧動作の場合には、出力平滑コンデンサ
６７に回生するスナバ回路１８Ｂがメインのスナバとし
て動作する。従って、電圧の変動に応じて、常にスナバ
エネルギーの回生が効率的に実行されるよう、その回生
先が選定される訳である。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この発明に係るチョッパ
装置は、一端が直流電源の高電位側端子に接続されたリ
アクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に接続され
他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続された第
１のスイッチング手段、および上記第１のスイッチング
手段の両極間に接続された、整流ダイオードと出力平滑
コンデンサとの直列接続体を備えた昇圧形のチョッパ装
置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接
続された、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、お
よび上記ダイオードとコンデンサとの接続点および上記
直流電源の高電位側端子の間に接続された、誘導性素子
と第２のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記
第１のスイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイ
ッチング手段をオンすることにより、上記第１のスイッ
チング手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電
荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用
して上記直流電源に回生するようにしたので、スナバエ
ネルギーの処理による、効率の低下や発熱が防止でき、
スイッチング損失やスイッチングノイズも低減できる。
また、コンデンサに充電された電荷を、電圧が出力側よ
り常に低い入力側の直流電源に回生するので、効率的な
回生動作が実現する。

【００７１】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第１のス
イッチング手段、上記第１のスイッチング手段の他方の
極および上記直流電源の低電位側端子の間に接続された
リアクトル、および上記第１のスイッチング手段の両極
間に接続された、整流ダイオードと出力平滑コンデンサ
との直列接続体を備えた昇圧形のチョッパ装置におい
て、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続され
た、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、および上
記ダイオードとコンデンサとの接続点および上記直流電
源の低電位側端子の間に接続された、誘導性素子と第２
のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１の
スイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイッチン
グ手段をオンすることにより、上記第１のスイッチング
手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、
上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上
記直流電源に回生するようにしたので、スナバエネルギ
ーの処理による、効率の低下や発熱が防止でき、スイッ
チング損失やスイッチングノイズも低減できる。また、
コンデンサに充電された電荷を、電圧が出力側より常に
低い入力側の直流電源に回生するので、効率的な回生動
作が実現する。

【００７２】また、この発明に係るチョッパ装置は、カ
ソード端子が直流電源の高電位側端子に接続された環流
ダイオード、一方の極が上記環流ダイオードのアノード
端子に接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子
に接続された第１のスイッチング手段、一端が上記環流
ダイオードのカソード端子に接続されたリアクトル、お
よび一端が上記リアクトルの他端に接続され他端が上記
環流ダイオードのアノード端子に接続された出力平滑コ
ンデンサを備えた降圧形のチョッパ装置において、上記
第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
ードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイオー
ドとコンデンサとの接続点および上記リアクトルと出力
平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、誘導性素
子と第２のスイッチング手段との直列接続体を備え、上
記第１のスイッチング手段のオン期間内で上記第２のス
イッチング手段をオンすることにより、上記第１のスイ
ッチング手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された
電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利
用して上記出力平滑コンデンサに回生するようにしたの
で、スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発熱
が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズも
低減できる。また、コンデンサに充電された電荷を、電
圧が入力側より常に低い出力側の出力平滑コンデンサに
回生するので、効率的な回生動作が実現し、回生エネル
ギーの損失も少なくなる。

【００７３】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第１のス
イッチング手段、カソード端子が上記第１のスイッチン
グ手段の他方の極に接続されアノード端子が上記直流電
源の低電位側端子に接続された環流ダイオード、一端が
上記環流ダイオードのカソード端子に接続された出力平
滑コンデンサ、および一端が上記出力平滑コンデンサの
他端に接続され他端が上記環流ダイオードのアノード端
子に接続されたリアクトルを備えた降圧形のチョッパ装
置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接
続された、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、お
よび上記ダイオードとコンデンサとの接続点および上記
リアクトルと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続
された、誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列
接続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間
内で上記第２のスイッチング手段をオンすることによ
り、上記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コン
デンサに充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素
子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回
生するようにしたので、スナバエネルギーの処理によ
る、効率の低下や発熱が防止でき、スイッチング損失や
スイッチングノイズも低減できる。また、コンデンサに
充電された電荷を、電圧が入力側より常に低い出力側の
出力平滑コンデンサに回生するので、効率的な回生動作
が実現し、回生エネルギーの損失も少なくなる。

【００７４】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第１のス
イッチング手段、この第１のスイッチング手段の他方の
極および上記直流電源の低電位側端子の間に接続された
リアクトル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのカソード端子および上記第１のスイッチング手段
の他方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデ
ンサとの直列接続体、および上記ダイオードとコンデン
サとの接続点および上記整流ダイオードと出力平滑コン
デンサとの接続点の間に接続された、誘導性素子と第２
のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１の
スイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイッチン
グ手段をオンすることにより、上記第１のスイッチング
手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、
上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上
記出力平滑コンデンサに回生するようにしたので、スナ
バエネルギーの処理による、効率の低下や発熱が防止で
き、スイッチング損失やスイッチングノイズも低減でき
る。また、特に、出力側の電圧が低くなる降圧動作状態
が多い場合に、効率的な回生動作が実現する。

【００７５】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
端が直流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、
一方の極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が
上記直流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッ
チング手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのアノード端子および上記第１のスイッチング手段
の一方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデ
ンサとの直列接続体、および上記ダイオードとコンデン
サとの接続点および上記整流ダイオードと出力平滑コン
デンサとの接続点の間に接続された、誘導性素子と第２
のスイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１の
スイッチング手段のオン期間内で上記第２のスイッチン
グ手段をオンすることにより、上記第１のスイッチング
手段のオフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、
上記コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上
記出力平滑コンデンサに回生するようにしたので、スナ
バエネルギーの処理による、効率の低下や発熱が防止で
き、スイッチング損失やスイッチングノイズも低減でき
る。また、特に、出力側の電圧が低くなる降圧動作状態
が多い場合に、効率的な回生動作が実現する。

【００７６】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第１のス
イッチング手段、この第１のスイッチング手段の他方の
極および上記直流電源の低電位側端子の間に接続された
リアクトル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのカソード端子および上記第１のスイッチング手段
の他方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデ
ンサとの直列接続体、および上記ダイオードとコンデン
サとの接続点および上記直流電源の低電位側端子の間に
接続された、誘導性素子と第２のスイッチング手段との
直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン
期間内で上記第２のスイッチング手段をオンすることに
より、上記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コ
ンデンサに充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性
素子との共振現象を利用して上記直流電源に回生するよ
うにしたので、スナバエネルギーの処理による、効率の
低下や発熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチン
グノイズも低減できる。また、特に入力側の電圧が低く
なる昇圧動作状態が多い場合に効率的な回生動作が実現
する。

【００７７】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
端が直流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、
一方の極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が
上記直流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッ
チング手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのアノード端子および上記第１のスイッチング手段
の一方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデ
ンサとの直列接続体、および上記ダイオードとコンデン
サとの接続点および上記直流電源の高電位側端子の間に
接続された、誘導性素子と第２のスイッチング手段との
直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段のオン
期間内で上記第２のスイッチング手段をオンすることに
より、上記第１のスイッチング手段のオフ期間に上記コ
ンデンサに充電された電荷を、上記コンデンサと誘導性
素子との共振現象を利用して上記直流電源に回生するよ
うにしたので、スナバエネルギーの処理による、効率の
低下や発熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチン
グノイズも低減できる。また、特に入力側の電圧が低く
なる昇圧動作状態が多い場合に効率的な回生動作が実現
する。

【００７８】また、この発明に係るチョッパ装置は、そ
の第１のスイッチング手段の、一方の極にカソード端子
が接続され他方の極にアノード端子が接続された第２の
ダイオードを備え、回生によりコンデンサの電圧が零に
なった後、ダイオードと上記第２のダイオードとで上記
コンデンサをバイパスすることにより誘導性素子に残留
するエネルギー分を回生するようにしたので、特に、誘
導性素子の残留エネルギー回生時の動作損失が低減す
る。

【００７９】また、この発明に係るチョッパ装置は、そ
のコンデンサと並列に接続された第２のダイオードを備
え、回生により上記コンデンサの電圧が零になった後、
上記第２のダイオードで上記コンデンサをバイパスする
ことにより誘導性素子に残留するエネルギー分を回生す
るようにしたので、特に、誘導性素子の残留エネルギー
回生時の動作損失が低減する。

【００８０】また、この発明に係るチョッパ装置は、そ
の直列接続体を構成する誘導性素子と第２のスイッチン
グ手段とを、上記第２のスイッチング手段がダイオード
とコンデンサとの接続点側に位置するように接続し、上
記第２のスイッチング手段がオフした後、上記誘導性素
子に残留したエネルギーを回生するように、上記誘導性
素子と第２のスイッチング手段との接続点および回生先
の直流電源または出力平滑コンデンサの一方の端子の間
に接続された第２のダイオードを備えたので、特に、第
２のスイッチング手段オフ後の誘導性素子の残留エネル
ギー回生時の動作損失が低減し、また、第２のスイッチ
ング手段のオフ動作に伴う負担も軽減され信頼性が向上
する。

【００８１】また、この発明に係るチョッパ装置は、そ
の直列接続体を構成する誘導性素子と第２のスイッチン
グ手段とを、上記第２のスイッチング手段がダイオード
とコンデンサとの接続点側に位置するように接続すると
ともに、上記第２のスイッチング手段を、上記ダイオー
ドとコンデンサとの接続点側に接続された電界効果型ト
ランジスタおよび逆流防止用ダイオードの直列接続体と
し、上記電界効果型トランジスタがオフした後、上記誘
導性素子に残留したエネルギーを回生するように、上記
電界効果型トランジスタと逆流防止用ダイオードとの接
続点および回生先の直流電源または出力平滑コンデンサ
の一方の端子の間に接続された第２のダイオードを備え
たので、特に、第２のスイッチング手段オフ後の誘導性
素子の残留エネルギー回生時の動作損失が低減し、ま
た、第２のスイッチング手段のオフ動作に伴う負担も軽
減され信頼性が向上する。

【００８２】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第１のス
イッチング手段、この第１のスイッチング手段の他方の
極および上記直流電源の低電位側端子の間に接続された
リアクトル、アノード端子が上記直流電源の低電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのカソード端子および上記第１のスイッチング手段
の他方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、第１のダイオードと
第１のコンデンサとの直列接続体、上記第１のダイオー
ドと第１のコンデンサとの接続点および上記整流ダイオ
ードと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続され
た、第１の誘導性素子と第２のスイッチング手段との直
列接続体、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続
された、第２のダイオードと第２のコンデンサとの直列
接続体、および上記第２のダイオードと第２のコンデン
サとの接続点および上記直流電源の低電位側端子の間に
接続された、第２の誘導性素子と第３のスイッチング手
段との直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段
のオン期間内で上記第２および第３のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記第１または／および第２のコンデンサに
充電された電荷を、上記第１のコンデンサと第１の誘導
性素子とまたは／および上記第２のコンデンサと第２の
誘導性素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデ
ンサまたは／および上記直流電源に回生するようにした
ので、スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発
熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズ
も低減できる。また、コンデンサに充電された電荷を、
回生動作が効率的に実行される入力側の直流電源または
出力側の出力平滑コンデンサのいずれかまたは双方に回
生するので、昇降圧の動作範囲にかかわらず常に効率的
な回生動作が実現する。

【００８３】また、この発明に係るチョッパ装置は、一
端が直流電源の高電位側端子に接続されたリアクトル、
一方の極が上記リアクトルの他端に接続され他方の極が
上記直流電源の低電位側端子に接続された第１のスイッ
チング手段、カソード端子が上記直流電源の高電位側端
子に接続された整流ダイオード、およびこの整流ダイオ
ードのアノード端子および上記第１のスイッチング手段
の一方の極の間に接続された出力平滑コンデンサを備え
た昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、第１のダイオードと
第１のコンデンサとの直列接続体、上記第１のダイオー
ドと第１のコンデンサとの接続点および上記整流ダイオ
ードと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続され
た、第１の誘導性素子と第２のスイッチング手段との直
列接続体、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続
された、第２のダイオードと第２のコンデンサとの直列
接続体、および上記第２のダイオードと第２のコンデン
サとの接続点および上記直流電源の高電位側端子の間に
接続された、第２の誘導性素子と第３のスイッチング手
段との直列接続体を備え、上記第１のスイッチング手段
のオン期間内で上記第２および第３のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記第１または／および第２のコンデンサに
充電された電荷を、上記第１のコンデンサと第１の誘導
性素子とまたは／および上記第２のコンデンサと第２の
誘導性素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデ
ンサまたは／および上記直流電源に回生するようにした
ので、スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発
熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズ
も低減できる。また、コンデンサに充電された電荷を、
回生動作が効率的に実行される入力側の直流電源または
出力側の出力平滑コンデンサのいずれかまたは双方に回
生するので、昇降圧の動作範囲にかかわらず常に効率的
な回生動作が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１におけるチョッパ装
置を示す構成図である。

【図２】実施の形態１のチョッパ装置のスナバ回路１
８の動作を説明するための動作波形図である。

【図３】実施の形態２のチョッパ装置のスナバ回路１
８の動作を説明するための動作波形図である。

【図４】この発明の実施の形態３におけるチョッパ装
置を示す構成図である。

【図５】この発明の実施の形態４におけるチョッパ装
置を示す構成図である。

【図６】この発明の実施の形態５におけるチョッパ装
置を示す構成図である。

【図７】同じく、この発明の実施の形態５におけるチ
ョッパ装置を示す構成図である。

【図８】同じく、この発明の実施の形態５におけるチ
ョッパ装置を示す構成図である。

【図９】この発明の実施の形態６におけるチョッパ装
置を示す構成図である。

【図１０】この発明の実施の形態７におけるチョッパ
装置を示す構成図である。

【図１１】この発明の実施の形態８におけるチョッパ
装置を示す構成図である。

【図１２】この発明の実施の形態９におけるチョッパ
装置を示す構成図である。

【図１３】この発明の実施の形態１０におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図１４】この発明の実施の形態１１におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図１５】同じく、この発明の実施の形態１１におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図１６】同じく、この発明の実施の形態１１におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図１７】同じく、この発明の実施の形態１１におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図１８】同じく、この発明の実施の形態１１におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図１９】この発明の実施の形態１２におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２０】この発明の実施の形態１３におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２１】この発明の実施の形態１４におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２２】この発明の実施の形態１５におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２３】同じく、この発明の実施の形態１５におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図２４】同じく、この発明の実施の形態１５におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図２５】この発明の実施の形態１６におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２６】同じく、この発明の実施の形態１６におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図２７】この発明の実施の形態１７におけるチョッ
パ装置を示す構成図である。

【図２８】同じく、この発明の実施の形態１７におけ
るチョッパ装置を示す構成図である。

【図２９】従来のアクティブスナバを説明するための
回路図である。

【図３０】従来のアクティブスナバを説明するための
回路図である。

【符号の説明】

１，５１，６１直流電源、３，５３，６３第１のス
イッチング手段、４，５４，６４整流ダイオード、５
リアクトル、６，５６，６６リアクトル、７，５
７，６７出力平滑コンデンサ、１４，１４Ａ，１４Ｂ
ダイオード、１５，１５Ａ，１５Ｂコンデンサ、１
６，１６Ａ，１６Ｂリアクトル、１７，１７Ａ，１７
Ｂ第２のスイッチング手段、１７ａ電界効果型トラ
ンジスタ、１７ｂ逆流防止用ダイオード、１８，１８
Ａ，１８Ｂスナバ回路、１９，２０，２１第２のダ
イオード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が直流電源の高電位側端子に接続さ
れたリアクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に接
続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続さ
れた第１のスイッチング手段、および上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、整流ダイオードと出
力平滑コンデンサとの直列接続体を備えた昇圧形のチョ
ッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の高
電位側端子の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流
電源に回生するようにしたことを特徴とするチョッパ装
置。
【請求項２】一方の極が直流電源の高電位側端子に接
続された第１のスイッチング手段、上記第１のスイッチ
ング手段の他方の極および上記直流電源の低電位側端子
の間に接続されたリアクトル、および上記第１のスイッ
チング手段の両極間に接続された、整流ダイオードと出
力平滑コンデンサとの直列接続体を備えた昇圧形のチョ
ッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の低
電位側端子の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流
電源に回生するようにしたことを特徴とするチョッパ装
置。
【請求項３】カソード端子が直流電源の高電位側端子
に接続された環流ダイオード、一方の極が上記環流ダイ
オードのアノード端子に接続され他方の極が上記直流電
源の低電位側端子に接続された第１のスイッチング手
段、一端が上記環流ダイオードのカソード端子に接続さ
れたリアクトル、および一端が上記リアクトルの他端に
接続され他端が上記環流ダイオードのアノード端子に接
続された出力平滑コンデンサを備えた降圧形のチョッパ
装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記リアクトルと
出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、誘導
性素子と第２のスイッチング手段との直列接続体を備
え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内で上記第
２のスイッチング手段をオンすることにより、上記第１
のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデンサに充電
された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現
象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するように
したことを特徴とするチョッパ装置。
【請求項４】一方の極が直流電源の高電位側端子に接
続された第１のスイッチング手段、カソード端子が上記
第１のスイッチング手段の他方の極に接続されアノード
端子が上記直流電源の低電位側端子に接続された環流ダ
イオード、一端が上記環流ダイオードのカソード端子に
接続された出力平滑コンデンサ、および一端が上記出力
平滑コンデンサの他端に接続され他端が上記環流ダイオ
ードのアノード端子に接続されたリアクトルを備えた降
圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記リアクトルと
出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、誘導
性素子と第２のスイッチング手段との直列接続体を備
え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内で上記第
２のスイッチング手段をオンすることにより、上記第１
のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデンサに充電
された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振現
象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するように
したことを特徴とするチョッパ装置。
【請求項５】一方の極が直流電源の高電位側端子に接
続された第１のスイッチング手段、この第１のスイッチ
ング手段の他方の極および上記直流電源の低電位側端子
の間に接続されたリアクトル、アノード端子が上記直流
電源の低電位側端子に接続された整流ダイオード、およ
びこの整流ダイオードのカソード端子および上記第１の
スイッチング手段の他方の極の間に接続された出力平滑
コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記整流ダイオー
ドと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、
誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接続体を
備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内で上記
第２のスイッチング手段をオンすることにより、上記第
１のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデンサに充
電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振
現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するよう
にしたことを特徴とするチョッパ装置。
【請求項６】一端が直流電源の高電位側端子に接続さ
れたリアクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に接
続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続さ
れた第１のスイッチング手段、カソード端子が上記直流
電源の高電位側端子に接続された整流ダイオード、およ
びこの整流ダイオードのアノード端子および上記第１の
スイッチング手段の一方の極の間に接続された出力平滑
コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記整流ダイオー
ドと出力平滑コンデンサとの接続点の間に接続された、
誘導性素子と第２のスイッチング手段との直列接続体を
備え、上記第１のスイッチング手段のオン期間内で上記
第２のスイッチング手段をオンすることにより、上記第
１のスイッチング手段のオフ期間に上記コンデンサに充
電された電荷を、上記コンデンサと誘導性素子との共振
現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するよう
にしたことを特徴とするチョッパ装置。
【請求項７】一方の極が直流電源の高電位側端子に接
続された第１のスイッチング手段、この第１のスイッチ
ング手段の他方の極および上記直流電源の低電位側端子
の間に接続されたリアクトル、アノード端子が上記直流
電源の低電位側端子に接続された整流ダイオード、およ
びこの整流ダイオードのカソード端子および上記第１の
スイッチング手段の他方の極の間に接続された出力平滑
コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の低
電位側端子の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流
電源に回生するようにしたことを特徴とするチョッパ装
置。
【請求項８】一端が直流電源の高電位側端子に接続さ
れたリアクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に接
続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続さ
れた第１のスイッチング手段、カソード端子が上記直流
電源の高電位側端子に接続された整流ダイオード、およ
びこの整流ダイオードのアノード端子および上記第１の
スイッチング手段の一方の極の間に接続された出力平滑
コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置において、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記ダイ
オードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の高
電位側端子の間に接続された、誘導性素子と第２のスイ
ッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のスイッ
チング手段のオン期間内で上記第２のスイッチング手段
をオンすることにより、上記第１のスイッチング手段の
オフ期間に上記コンデンサに充電された電荷を、上記コ
ンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流
電源に回生するようにしたことを特徴とするチョッパ装
置。
【請求項９】第１のスイッチング手段の、一方の極に
カソード端子が接続され他方の極にアノード端子が接続
された第２のダイオードを備え、回生によりコンデンサ
の電圧が零になった後、ダイオードと上記第２のダイオ
ードとで上記コンデンサをバイパスすることにより誘導
性素子に残留するエネルギー分を回生するようにしたこ
とを特徴とする請求項１、２または５ないし８のいずれ
かに記載したチョッパ装置。
【請求項１０】コンデンサと並列に接続された第２の
ダイオードを備え、回生により上記コンデンサの電圧が
零になった後、上記第２のダイオードで上記コンデンサ
をバイパスすることにより誘導性素子に残留するエネル
ギー分を回生するようにしたことを特徴とする請求項
１、２または５ないし８のいずれかに記載したチョッパ
装置。
【請求項１１】直列接続体を構成する誘導性素子と第
２のスイッチング手段とを、上記第２のスイッチング手
段がダイオードとコンデンサとの接続点側に位置するよ
うに接続し、上記第２のスイッチング手段がオフした
後、上記誘導性素子に残留したエネルギーを回生するよ
うに、上記誘導性素子と第２のスイッチング手段との接
続点および回生先の直流電源または出力平滑コンデンサ
の一方の端子の間に接続された第２のダイオードを備え
たことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載
のチョッパ装置。
【請求項１２】直列接続体を構成する誘導性素子と第
２のスイッチング手段とを、上記第２のスイッチング手
段がダイオードとコンデンサとの接続点側に位置するよ
うに接続するとともに、上記第２のスイッチング手段
を、上記ダイオードとコンデンサとの接続点側に接続さ
れた電界効果型トランジスタおよび逆流防止用ダイオー
ドの直列接続体とし、上記電界効果型トランジスタがオ
フした後、上記誘導性素子に残留したエネルギーを回生
するように、上記電界効果型トランジスタと逆流防止用
ダイオードとの接続点および回生先の直流電源または出
力平滑コンデンサの一方の端子の間に接続された第２の
ダイオードを備えたことを特徴とする請求項１ないし８
のいずれかに記載のチョッパ装置。
【請求項１３】一方の極が直流電源の高電位側端子に
接続された第１のスイッチング手段、この第１のスイッ
チング手段の他方の極および上記直流電源の低電位側端
子の間に接続されたリアクトル、アノード端子が上記直
流電源の低電位側端子に接続された整流ダイオード、お
よびこの整流ダイオードのカソード端子および上記第１
のスイッチング手段の他方の極の間に接続された出力平
滑コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置におい
て、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、第
１のダイオードと第１のコンデンサとの直列接続体、上
記第１のダイオードと第１のコンデンサとの接続点およ
び上記整流ダイオードと出力平滑コンデンサとの接続点
の間に接続された、第１の誘導性素子と第２のスイッチ
ング手段との直列接続体、上記第１のスイッチング手段
の両極間に接続された、第２のダイオードと第２のコン
デンサとの直列接続体、および上記第２のダイオードと
第２のコンデンサとの接続点および上記直流電源の低電
位側端子の間に接続された、第２の誘導性素子と第３の
スイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のス
イッチング手段のオン期間内で上記第２および第３のス
イッチング手段をオンすることにより、上記第１のスイ
ッチング手段のオフ期間に上記第１または／および第２
のコンデンサに充電された電荷を、上記第１のコンデン
サと第１の誘導性素子とまたは／および上記第２のコン
デンサと第２の誘導性素子との共振現象を利用して上記
出力平滑コンデンサまたは／および上記直流電源に回生
するようにしたことを特徴とするチョッパ装置。
【請求項１４】一端が直流電源の高電位側端子に接続
されたリアクトル、一方の極が上記リアクトルの他端に
接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続
された第１のスイッチング手段、カソード端子が上記直
流電源の高電位側端子に接続された整流ダイオード、お
よびこの整流ダイオードのアノード端子および上記第１
のスイッチング手段の一方の極の間に接続された出力平
滑コンデンサを備えた昇降圧形のチョッパ装置におい
て、上記第１のスイッチング手段の両極間に接続された、第
１のダイオードと第１のコンデンサとの直列接続体、上
記第１のダイオードと第１のコンデンサとの接続点およ
び上記整流ダイオードと出力平滑コンデンサとの接続点
の間に接続された、第１の誘導性素子と第２のスイッチ
ング手段との直列接続体、上記第１のスイッチング手段
の両極間に接続された、第２のダイオードと第２のコン
デンサとの直列接続体、および上記第２のダイオードと
第２のコンデンサとの接続点および上記直流電源の高電
位側端子の間に接続された、第２の誘導性素子と第３の
スイッチング手段との直列接続体を備え、上記第１のス
イッチング手段のオン期間内で上記第２および第３のス
イッチング手段をオンすることにより、上記第１のスイ
ッチング手段のオフ期間に上記第１または／および第２
のコンデンサに充電された電荷を、上記第１のコンデン
サと第１の誘導性素子とまたは／および上記第２のコン
デンサと第２の誘導性素子との共振現象を利用して上記
出力平滑コンデンサまたは／および上記直流電源に回生
するようにしたことを特徴とするチョッパ装置。