JP2003111393A - 昇圧装置、電力変換装置及び家電機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 損失を減らした昇圧装置、この昇圧装置を用
いることにより直流から交流への変換効率を高めた電力
変換装置、及び、前記昇圧装置を動力源に用いた家電機
器を提供する。 【解決手段】 昇圧装置１は、約６０Ｖの直流電圧を出
力する直流電源３と、前記直流電圧をリアクトル５に印
加する場合の導通制御をＩＧＢＴ４にて行うことにより
約３００Ｖに昇圧させた昇圧直流電圧を出力する昇圧チ
ョッパ回路１０と、約６０Ｖの直流電圧及び約３００Ｖ
の昇圧直流電圧を加算して約３６０Ｖの加算直流電圧を
出力する加算回路１１とで構成されている。この場合、
ＩＧＢＴ４のコレクタ、エミッタ間に印加される直流電
圧は約３００Ｖの昇圧直流電圧となり、約６０Ｖの直流
電圧分だけ小さくすることができるので、ＩＧＢＴ４の
スイッチング損失（即ち、昇圧装置の損失）を減らすこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の直流電圧を
昇圧する昇圧装置、昇圧された直流電圧を交流電圧に変
換する電力変換装置、及び、これら昇圧装置又は電力変
換装置を動力源に用いた家電機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、燃料電池技術がめざましく発達す
る中で、燃料電池を用いてＡＣ１００Ｖを発生させる電
力変換装置が実用化されている。図６は、昇圧装置１０
０を備えた電力変換装置１０１の従来回路構成を示す図
である。この図６に示すように、直流電源１０２は燃料
電池で構成されており、その出力はコスト面及び発電効
率面からみて最適だとされる約６０Ｖに設定されてい
る。尚、直流電源１０２は、燃料電池に限定されるもの
ではなく、例えばバッテリーや太陽電池などを適用して
もよい。

【０００３】直流電源１０２は、リアクトル１０３、Ｉ
ＧＢＴ１０４、フライホイールダイオード１０５及びダ
イオード１０６からなる昇圧チョッパ回路１０７に接続
されている。昇圧チョッパ回路１０７は、同容量のコン
デンサ１０８及び１０９が直列に接続された分圧回路１
１０に接続されている。分圧回路１１０は、ＩＧＢＴ１
１１及び１１２、及び、フライホイールダイオード１１
３及び１１４からなるハーフブリッジ型のインバータ回
路１１５に接続されている。分圧回路１１０及びインバ
ータ回路１１５から引き出された２本の母線１１６及び
１１７は、リアクトル１１８及びコンデンサ１１９から
なるローパスフィルター１２０を介して図示しない交流
出力端子に接続されている。そして、これら直流電源１
０２、昇圧チョッパ回路１０７で昇圧装置１００が構成
され、これら昇圧装置１００、分圧回路１１０、インバ
ータ回路１１５及びローパスフィルター１２０で電力変
換装置１０１が構成されている。

【０００４】次に、昇圧装置１００及び電力変換装置１
０１の作用について説明する。まず、昇圧チョッパ回路
１０７では、図示しない制御回路にてＩＧＢＴ１０４の
スイッチング制御が行われ、約３６０Ｖにまで昇圧した
直流電圧（昇圧率：６倍）が出力される。分圧回路１１
０では、約３６０Ｖの直流電圧が１：１：に分圧され
る。インバータ回路１１５では、制御回路にて各ＩＧＢ
Ｔ１１１及び１１２のスイッチング制御が行われ、夫々
約１８０Ｖに分圧された直流電圧から半波分の正弦波を
交互に生成するようにしてＡＣ１００Ｖの交流が生成さ
れ（即ち、直流から交流への変換が行われ）、交流出力
端子から出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、従来より、斯様
な電力変換装置１０１は、昇圧装置１００内のＩＧＢＴ
１０４のスイッチング損失が大きく、直流から交流への
変換効率を下げる要因となっていた。そもそも、このＩ
ＧＢＴ１０４のスイッチング損失は、コレクタ、エミッ
タ間に印加される直流電圧の大きさに比例するため、昇
圧チョッパ回路１０７の昇圧率を下げればそのスイッチ
ング損失を減らすことができるのだが、昇圧率を下げ過
ぎると昇圧された直流電圧の振幅比に余裕がなくなり正
常な正弦波振幅のＡＣ１００Ｖが出力できなくなるとい
う問題があった。このため、電力変換装置１０１の変換
効率を上げるための改善策が望まれていた。

【０００６】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、損失を減らした昇圧装置、
この昇圧装置を用いることにより直流から交流への変換
効率を高めた電力変換装置、及び、これら昇圧装置又は
電力変換装置を動力源に用いた家電機器を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の昇圧装置
は、所定の直流電圧を出力する直流電源と、前記直流電
圧をリアクトルに印加する場合の導通制御をスイッチン
グ素子にて行うことにより前記直流電圧以上に昇圧させ
た昇圧直流電圧を出力する昇圧チョッパ回路と、前記直
流電圧及び前記昇圧直流電圧を加算して加算直流電圧を
出力する加算回路とを備えていることを特徴とする。こ
のような構成によれば、直流電圧が加算される分だけ昇
圧直流電圧を小さくすることができるので、昇圧チョッ
パ回路の昇圧率を従来のものよりも下げることができ、
スイッチング素子のスイッチング損失（即ち、昇圧装置
の損失）を減らすことができる。これにより、スイッチ
ング素子の許容定格電力を下げたりその放熱板を小さく
することができ、それ故、昇圧装置を小型化することが
できる。しかも、これによって昇圧装置の製造コストの
低減を図ることができる。

【０００８】請求項２記載の昇圧装置では、加算回路
は、直流電圧をチャージするコンデンサと、昇圧直流電
圧をチャージするコンデンサとの直列回路で構成されて
いることを特徴とする。このような構成によれば、コン
デンサを使った簡単な回路で加算回路を構成することが
できる。

【０００９】請求項３記載の電力変換装置は、請求項１
又は２記載の昇圧装置と、この昇圧装置から出力される
加算直流電圧を交流に変換するインバータ回路とを備え
ていることを特徴とする。このような構成によれば、請
求項１又は２記載の昇圧装置によって損失の低減を図る
ことにより、電力変換装置における直流から交流への変
換効率を高めることができる。しかも、昇圧装置の小型
化により、電力変換装置内における昇圧装置の設置スペ
ースの縮小化や、電力変換装置の製造コストの低減を図
ることができる。

【００１０】請求項４記載の電力変換装置は、加算直流
電圧を１：１に分圧する分圧回路を備え、インバータ回
路は、この分圧回路にて分圧された加算直流電圧を交流
に変換することを特徴とする。このような構成によれ
ば、交流の中心電位を加算直流電圧の中心電位に一致さ
せることができるので、交流の中心電位の設定を容易に
行うことができる。

【００１１】これにより、例えば交流の中心電位を調節
するためのトランスを設けずに済み、その分だけ電力変
換装置の製造コストの上昇を抑制することができる。ま
た、インバータ回路では、夫々に分圧された加算直流電
圧から半波分の正弦波を交互に生成するだけで交流を生
成することができるので、インバータ回路のスイッチン
グ制御を簡単化することができる。

【００１２】請求項５記載の電力変換装置は、請求項２
記載の昇圧装置と、この昇圧装置から出力される加算直
流電圧を交流に変換するインバータ回路とを備え、昇圧
チョッパ回路は、直流電圧と同等の昇圧直流電圧を出力
し、加算回路は、１：１に分圧された加算直流電圧を出
力し、インバータ回路は、前記加算回路にて分圧された
加算直流電圧を交流に変換することを特徴とする。この
ような構成によれば、加算回路で分圧回路を兼用するこ
とができるので、新たに分圧回路を設けずに済み、その
分だけ電力変換装置の小型化や製造コストの低減を図る
ことができる。

【００１３】請求項６記載の家電機器は、請求項１又は
２記載の昇圧装置を動力源として備えていることを特徴
とする。このような構成によれば、請求項１又は２記載
の昇圧装置によって損失の低減を図ることにより、家電
機器の消費電力を低減することができる。また、前記昇
圧装置の小型化により家電機器の小型化を図ることもで
きる。

【００１４】請求項７記載の家電機器は、請求項３乃至
５の何れかに記載の電力変換装置を動力源として備えて
いることを特徴とする。このような構成によれば、請求
項３乃至５の何れかに記載の電力変換装置によって直流
から交流への変換効率を高めることにより、家電機器の
消費電力を低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［第１の実施例］以下、本発明の
昇圧装置及び電力変換装置の第１の実施例について、図
１を参照しながら説明する。

【００１６】まず、図１は、昇圧装置１及び電力変換装
置２の回路構成を示す図である。

【００１７】この図１に示すように、直流電源３は燃料
電池で構成されており、その出力はコスト面及び発電効
率面からみて最適だとされる約６０Ｖに設定されてい
る。

【００１８】尚、直流電源３は、燃料電池に限定される
ものではなく、例えばバッテリーや太陽電池などを適用
してもよい。

【００１９】直流電源３には、スイッチング素子たるＩ
ＧＢＴ４及びリアクトル５からなる直列回路が接続され
ている。ＩＧＢＴ４のコレクタ、エミッタ間には、アノ
ードがエミッタ側になるようにしてフライホイールダイ
オード６が並列に接続されると共に、コンデンサ７及び
８、ダイオード９からなる直列回路が並列に接続されて
いる。尚、ダイオード９は、アノードがコンデンサ８側
になるように接続されている。直流電源３の負極とコン
デンサ８及び９の共通接続点とは信号線で結ばれてい
る。

【００２０】そして、これらＩＧＢＴ４、リアクトル
５、フライホイールダイオード６及びダイオード９で昇
圧チョッパ回路１０が構成され、これらコンデンサ７及
び８で加算回路１１が構成され、これら直流電源３、昇
圧チョッパ回路１０及び加算回路１１で昇圧装置１が構
成されている。尚、加算回路１１のコンデンサ７及び８
の容量は同等に設定されている。また、ＩＧＢＴ４に
は、図示しない放熱板が取り付けられている。

【００２１】加算回路１１には、同等の容量に設定され
たコンデンサ１２及び１３からなる直列回路が並列に接
続されており、これらコンデンサ１２及び１３で分圧回
路１４が構成されている。分圧回路１４には、ＩＧＢＴ
１５及び１６からなる直列回路が並列に接続されてお
り、これらＩＧＢＴ１５及び１６には、アノードがエミ
ッタ側になるようにしてフライホイールダイオード１７
及び１８が並列に接続されている。そして、これらＩＧ
ＢＴ１５及び１６、及び、フライホイールダイオード１
７及び１８でハーフブリッジ型のインバータ回路１９が
構成されている。

【００２２】ＩＧＢＴ１５及び１６の共通接続点、及
び、コンデンサ１２及び１３の共通接続点からは２本の
母線２０及び２１が引き出され、これら母線２０及び２
１は、リアクトル２２及びコンデンサ２３の直列回路か
らなるローパスフィルター２４を介して図示しない交流
出力端子に接続されている。そして、これら昇圧装置
１、分圧回路１４、インバータ回路１９及びローパスフ
ィルター２４で電力変換装置２が構成されている。尚、
各ＩＧＢＴ４、１５及び１６のゲートには、図示しない
制御回路から駆動信号が出力されるようになっており、
この制御回路にて各ＩＧＢＴ４、１５及び１６のスイッ
チング制御が行われるようになっている。

【００２３】＜昇圧装置１及び電力変換装置２の作用説
明＞次に、昇圧装置１及び電力変換装置２の作用につい
て説明する。まず、直流電源３に並列接続されたコンデ
ンサ７には、直流電源３と等しい約６０Ｖの直流電圧が
チャージされる。また、制御回路では、昇圧チョッパ回
路１０内のＩＧＢＴ４のスイッチング制御が行われる。
まず、ＩＧＢＴ４のオン時には、直流電源３からリアク
トル５に電気エネルギーが供給され、直流電源３、ＩＧ
ＢＴ４及びリアクトル５からなる閉回路内で電流が環流
する。次に、ＩＧＢＴ４がオフすると、リアクトル５内
に蓄積された電気エネルギーは、リアクトル５、コンデ
ンサ８及びダイオード９からなる閉回路内に放出され
る。そして、この電気エネルギーの放出時に約３００Ｖ
にまで昇圧した直流電圧（以下、昇圧直流電圧と称す）
が出力され、この昇圧直流電圧がコンデンサ８にチャー
ジされる。尚、昇圧チョッパ回路１０の昇圧率は、ＩＧ
ＢＴ４のオンオフタイミングで調節されるものであり、
この場合の昇圧率は５倍に設定されている。

【００２４】加算回路１１では、約６０Ｖの直流電圧と
約３００Ｖの昇圧直流電圧とを加算した約３６０Ｖの直
流電圧（以下、加算直流電圧と称す）が出力される。分
圧回路１４では、この加算直流電圧が１：１に分圧され
る。インバータ回路１９では、制御回路にて各ＩＧＢＴ
１５及び１６のスイッチング制御が行われ、夫々約１８
０Ｖに分圧された直流電圧から半波分の正弦波を交互に
生成するようにしてＡＣ１００Ｖの交流が生成され（即
ち、直流から交流への変換が行われ）、交流出力端子か
ら出力される。尚、分圧回路１４にて加算直流電圧が
１：１に分圧されているので、交流の中心電位は加算直
流電圧の中心電位に一致したものとなる。

【００２５】＜電力変換装置における直流から交流への
変換効率＞次に、直流から交流への変換効率について、
本実施例の電力変換装置２と従来の電力変換装置１０１
（図６参照）とを比較する。尚、ここでは、各電力変換
装置２及び１０１において、直流電源３及び１０２から
昇圧チョッパ回路１０及び１０７へ供給される電力は１
ｋＷであり、各昇圧チョッパ回路１０及び１０７内のＩ
ＧＢＴ４及び１０４は同等の性能を有するものと仮定す
る。

【００２６】まず、従来の電力変換装置１０１では、昇
圧チョッパ回路１０７の昇圧率が６倍に設定されてお
り、この場合の昇圧チョッパ回路１０７内のＩＧＢＴ１
０４のスイッチング損失が例えば１００Ｗであるとす
る。この場合、他の損失が無いものとして、電力変換装
置１０１における直流から交流への変換効率は９０％と
なる。

【００２７】次に、本実施例の電力変換装置２では、昇
圧チョッパ回路１０の昇圧率が５倍に設定されている。
ここで、ＩＧＢＴのスイッチング損失は、コレクタ、エ
ミッタ間に印加される直流電圧の大きさに比例するた
め、この場合の昇圧チョッパ回路１０内のＩＧＢＴ４の
スイッチング損失は、約８３Ｗとなる。この場合、他の
損失が無いものとして、電力変換装置２における直流か
ら交流への変換効率は約９１．７％となる。従って、本
実施例の電力変換装置２は、従来の電力変換装置１０１
に比べて、昇圧チョッパ回路の損失（即ち、昇圧装置の
損失）を約１７％低減することができ、電力変換装置に
おける直流から交流への変換効率を約１．７％高めるこ
とができる。

【００２８】前記直流電圧をリアクトルに印加する場合
の導通制御をスイッチング素子にて行うことにより前記
直流電圧以上に昇圧させた昇圧直流電圧を出力する昇圧
チョッパ回路と、このように本第１の実施例では、約６
０Ｖの直流電圧を出力する直流電源３と、前記直流電圧
をリアクトル５に印加する場合の導通制御をＩＧＢＴ４
にて行うことにより約３００Ｖに昇圧させた昇圧直流電
圧を出力する昇圧チョッパ回路１０と、約６０Ｖの直流
電圧及び約３００Ｖの昇圧直流電圧を加算して約３６０
Ｖの加算直流電圧を出力する加算回路１１とを備えて昇
圧装置１を構成した。

【００２９】このような構成によれば、直流電圧が加算
される分だけ昇圧直流電圧を小さくすることができるの
で、昇圧チョッパ回路１０の昇圧率を従来のものよりも
下げることができ、ＩＧＢＴ４のスイッチング損失（即
ち、昇圧装置１の損失）を減らすことができる。これに
より、ＩＧＢＴ４の許容定格電力を下げたり、ＩＧＢＴ
４用の放熱板を小さくすることができ、それ故、昇圧装
置１を小型化することができる。しかも、これによって
昇圧装置１の製造コストの低減を図ることができる。

【００３０】また、直流電圧をチャージするコンデンサ
７と昇圧直流電圧をチャージするコンデンサ８との直列
回路で加算回路１１を構成したので、コンデンサを使っ
た簡単な回路で加算回路１１を構成することができる。

【００３１】また、昇圧装置１と、この昇圧装置１から
出力される加算直流電圧を交流に変換するインバータ回
路１９とで電力変換装置２を構成したので、昇圧装置１
によって損失の低減を図ることにより、電力変換装置２
における直流から交流への変換効率を高めることができ
る。しかも、昇圧装置１の小型化により、電力変換装置
２内における昇圧装置１の設置スペースの縮小化や、電
力変換装置２の製造コストの低減を図ることができる。

【００３２】また、加算直流電圧を１：１に分圧する分
圧回路１４を設け、分圧された加算直流電圧をインバー
タ回路１９にて交流に変換するようにして電力変換装置
２を構成したので、交流の中心電位を加算直流電圧の中
心電位に一致させることができ、交流の中心電位の設定
を容易に行うことができる。これにより、例えば交流の
中心電位を調節するためのトランスを設けずに済み、そ
の分だけ電力変換装置２の製造コストの上昇を抑制する
ことができる。また、インバータ回路１９では、夫々に
分圧された加算直流電圧から半波分の正弦波を交互に生
成するだけで交流を生成することができるので、インバ
ータ回路１９のスイッチング制御を簡単化することがで
きる。

【００３３】［第２の実施例］次に、本発明の昇圧装置
及び電力変換装置の第２の実施例について、図２を参照
しながら説明する。尚、第１の実施例と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分に
ついてのみ説明する。

【００３４】図２は、昇圧装置３０及び電力変換装置３
１の回路構成を示す図である。この図２に示すように、
本第２の実施例の昇圧装置３０は、第１の実施例の昇圧
装置１（図１参照）に対して、直流電源３、リアクトル
５及びダイオード９の接続位置のみ異なるものである。
具体的には、直流電源３はコンデンサ７と並列に接続さ
れ、リアクトル５及びダイオード９は直流電源３及びコ
ンデンサ７間に直列に接続されている。尚、ダイオード
９は、カソードがコンデンサ９側になるように接続され
ている。そして、このような構成によっても、第１の実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００３５】［第３の実施例］次に、本発明の昇圧装置
及び電力変換装置の第３の実施例について、図３を参照
しながら説明する。尚、第１の実施例と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分に
ついてのみ説明する。

【００３６】図３は、昇圧装置４０及び電力変換装置４
１の回路構成を示す図である。この図３において、直流
電源４２は燃料電池で構成されており、その出力は１８
０Ｖに設定されている。そして、本第３の実施例の電力
変換装置４１は、第１の実施例の電力変換装置２（図１
参照）に対して、分圧回路１４が除かれ、加算回路１１
内のコンデンサ７及び８の共通接続点に母線２１が接続
された構成となっている。

【００３７】次に、昇圧装置４０及び電力変換装置４１
の作用について説明する。まず、直流電源４２に並列接
続されたコンデンサ７には、直流電源４２と等しい約１
８０Ｖの直流電圧がチャージされる。また、昇圧チョッ
パ回路１０の昇圧率は１倍に設定され、昇圧チョッパ回
路１０からは約１８０Ｖの昇圧直流電圧が出力され、こ
の昇圧直流電圧がコンデンサ８にチャージされる。従っ
て、加算回路１１には、約１８０Ｖの直流電圧と約１８
０Ｖの昇圧直流電圧とが加算される。尚、加算回路１１
のコンデンサ７及び８は同容量に設定されているので、
加算回路１１からは約３６０Ｖの加算直流電圧が１：１
に分圧されて出力される。そして、以下、第１の実施例
と同様にして、交流出力端子からＡＣ１００Ｖの交流が
出力される。

【００３８】このように本第３の実施例では、昇圧チョ
ッパ回路１０の昇圧率を１倍にして、昇圧チョッパ回路
１０から直流電圧と同等の昇圧直流電圧を出力し、加算
回路１１にて加算直流電圧を１：１に分圧し、分圧され
た加算直流電圧をインバータ回路１９にて交流に変換す
るようにして電力変換装置４１を構成したので、加算回
路１１で分圧回路を兼用することができ、これにより、
新たに分圧回路を設けずに済み、その分だけ電力変換装
置４１の小型化や製造コストの低減を図ることができ
る。

【００３９】［第４の実施例］次に、本発明の昇圧装置
及び電力変換装置の第４の実施例について、図４を参照
しながら説明する。尚、第３の実施例と同一部分につい
ては同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分に
ついてのみ説明する。

【００４０】図４は、昇圧装置５０及び電力変換装置５
１の回路構成を示す図である。この図４に示すように、
本第４の実施例の昇圧装置５０は、第３の実施例の昇圧
装置４０（図３参照）に対して、直流電源４２、リアク
トル５及びダイオード９の接続位置のみ異なるものであ
る。具体的には、直流電源４２はコンデンサ７と並列に
接続され、リアクトル５及びダイオード９は直流電源４
１及びコンデンサ７間に直列に接続されている。尚、ダ
イオード９は、カソードがコンデンサ７側になるように
接続されている。そして、このような構成によっても、
第３の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４１】［第５の実施例］次に、本発明の家電機器
を誘導加熱調理器に適用した場合の第５の実施例につい
て、図５を参照しながら説明する。尚、第２の実施例と
同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以
下異なる部分についてのみ説明する。まず、図５は、第
２の実施例で示した昇圧装置３０（図２参照）を備えた
誘導加熱調理器６０の回路構成を示す図である。この図
５に示すように、昇圧装置３０は、誘導加熱調理器６０
の動力源として備えられている。

【００４２】加算回路１１には、平滑化コンデンサ６１
が並列に接続されており、また、共振コンデンサ６２及
び加熱コイル６３からなる共振回路６４とＩＧＢＴ６５
との直列回路が並列に接続されている。尚、平滑化コン
デンサ６１は必要に応じて設ければよい。また、ＩＧＢ
Ｔ６５のゲートには制御回路から駆動信号が出力される
ようになっており、制御回路にて共振回路６４の共振周
波数（例えば２０ｋＨｚ）に応じてＩＧＢＴ６５のスイ
ッチング制御が行われるようになっている。これによ
り、加熱コイル６３に流す電流量が制御され、例えば鍋
等の被加熱媒体６６への加熱制御が行われる。

【００４３】このように本第５の実施例では、動力源と
して昇圧装置３０を備えて誘導加熱調理器６０を構成し
たので、昇圧装置３０によって損失の低減を図ることに
より、誘導加熱調理器６０の消費電力を低減することが
できる。また、この昇圧装置３０の小型化により誘導加
熱調理器６０の小型化を図ることもできる。

【００４４】尚、本発明は、上記し、且つ図面に示す実
施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形、
拡張が可能である。本発明の実施例では、２つのコンデ
ンサの直列回路で加算回路を構成したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば複数の昇圧チョッパ回路をカ
スケード接続して昇圧装置を構成するような場合には、
直流電源及び各昇圧チョッパ回路に対応させた３つ以上
のコンデンサの直列回路で加算回路を構成してもよい。
本発明の実施例では、スイッチング素子をＩＧＢＴに適
用したが、これに限定されるものではなく、例えばバイ
ポーラトランジスタや電界効果型トランジスタなどに適
用してもよい。

【００４５】本発明の第３の実施例及び第４の実施例で
は、昇圧チョッパ回路の昇圧率を１倍に設定することに
より、加算回路で分圧回路を兼用したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば、昇圧チョッパ回路の昇圧率
を１倍よりも大きな値に設定し、分圧回路の分圧比を
１：ｎ（ｎは１以外の正の実数）としてもよい。そし
て、この場合には、インバータ回路の各ＩＢＧＴに異な
る振幅の直流電圧が印加されるので、制御回路にてイン
バータ回路の各ＩＧＢＴを異なるオンオフタイミングで
スイッチング制御し、直流を交流に変換するようにす
る。但し、この場合の交流の中心電位は加算直流電圧の
中心電位と異なることになるので、用途に応じて、例え
ば交流の中心電位を調節するためのトランスを交流出力
端子に設ける必要がある。

【００４６】本発明の第５の実施例では、家電機器を誘
導加熱調理器に適用したが、これに限定されるものでは
なく、例えば洗濯機、冷蔵庫、エアコン、電子レンジな
ど要は本発明の昇圧装置を動力源として利用可能なもの
に適用することができる。本発明の第５の実施例では、
家電機器の動力源として昇圧装置を設けたが、これに限
定されるものではなく、用途に応じて電力変換装置を設
けてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上の記述で明らかなように、本発明の
昇圧装置は、所定の直流電圧を出力する直流電源と、前
記直流電圧をリアクトルに印加する場合の導通制御をス
イッチング素子にて行うことにより前記直流電圧以上に
昇圧させた昇圧直流電圧を出力する昇圧チョッパ回路
と、前記直流電圧及び前記昇圧直流電圧を加算して加算
直流電圧を出力する加算回路とを備えて構成したので、
直流電圧が加算される分だけ昇圧直流電圧を小さくする
ことができ、スイッチング素子のスイッチング損失（即
ち、昇圧装置の損失）を減らすことができる。これによ
り、昇圧装置を小型化することができ、昇圧装置の製造
コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す昇圧装置及び電力
変換装置の電気回路図

【図２】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図３】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図４】本発明の第４の実施例を示す図１相当図

【図５】本発明の第５の実施例を示す図１相当図

【図６】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

図面中、１，３０，４０，５０は昇圧装置、２，３１，
４１，５１は電力変換装置、３，４２は直流電源、４は
ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、５はリアクトル、１０
は昇圧チョッパ回路、１１は加算回路、１４は分圧回
路、１９はインバータ回路、２４はローパスフィルタ
ー、６０は誘導加熱調理器（家電機器）を示す。

フロントページの続き (72)発明者 桧垣 成敏 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 (72)発明者 田中 照也 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 (72)発明者 野口 義之 大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式会 社オーイーシー内 Ｆターム(参考） 5H007 BB04 BB11 CA01 CB07 CB12 CC03 CC12 5H730 AA14 AS04 AS12 BB14 CC00 DD02 EE65 EE79 EE80 FG01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の直流電圧を出力する直流電源と、 前記直流電圧をリアクトルに印加する場合の導通制御を
   スイッチング素子にて行うことにより前記直流電圧以上
   に昇圧させた昇圧直流電圧を出力する昇圧チョッパ回路
   と、 前記直流電圧及び前記昇圧直流電圧を加算して加算直流
   電圧を出力する加算回路とを備えていることを特徴とす
   る昇圧装置。
2. 【請求項２】 加算回路は、直流電圧をチャージするコ
   ンデンサと、昇圧直流電圧をチャージするコンデンサと
   の直列回路で構成されていることを特徴とする請求項１
   記載の昇圧装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の昇圧装置と、 この昇圧装置から出力される加算直流電圧を交流に変換
   するインバータ回路とを備えていることを特徴とする電
   力変換装置。
4. 【請求項４】 加算直流電圧を１：１に分圧する分圧回
   路を備え、 インバータ回路は、この分圧回路にて分圧された加算直
   流電圧を交流に変換することを特徴とする請求項３記載
   の電力変換装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の昇圧装置と、 この昇圧装置から出力される加算直流電圧を交流に変換
   するインバータ回路とを備え、 昇圧チョッパ回路は、直流電圧と同等の昇圧直流電圧を
   出力し、 加算回路は、１：１に分圧された加算直流電圧を出力
   し、 インバータ回路は、前記加算回路にて分圧された加算直
   流電圧を交流に変換することを特徴とする電力変換装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載の昇圧装置を動力源
   として備えていることを特徴とする家電機器。
7. 【請求項７】 請求項３乃至５の何れかに記載の電力変
   換装置を動力源として備えていることを特徴とする家電
   機器。