JP2003304681A

JP2003304681A - 直流電圧変換装置

Info

Publication number: JP2003304681A
Application number: JP2002108846A
Authority: JP
Inventors: Sumikazu Shiyamoto; 純和社本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】低い周波数を用いてリアクトルに流れる電流
をチョップしても騒音の発生が少ない直流電圧変換装置
を提供する。【解決手段】リアクトルＬ１，Ｌ２は、コア３０とコ
イル３１，３２とから成る。直流電流ＩＢ／２がコイル
３１，３２に流れ、コイル３１は磁束φａを発生し、コ
イル３２は磁束φｂを発生する。コイル３１に流れる直
流電流ＩＢ／２の位相は、コイル３２に流れる直流電流
ＩＢ／２の位相と１８０°ずれている。そして、発生し
た磁束φａ，φｂは、点Ａから点Ｂに向かう方向にギャ
ップ３０７を通過する。そうすると、磁束φａに含まれ
るリプル成分は、磁束φｂに含まれるリプル成分によっ
て打消される。

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、直流電源からの
直流電圧を変換する直流電圧変換装置に関し、特に、騒
音を減少可能な直流電圧変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、環境に配慮した自動車としてハイ
ブリッド自動車（ＨｙｂｒｉｄＶｅｈｉｃｌｅ）およ
び電気自動車（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）が
大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車
は、一部、実用化されている。

【０００３】このハイブリッド自動車は、従来のエンジ
ンに加え、直流電源とインバータとインバータによって
駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つま
り、エンジンを駆動することにより動力源を得るととも
に、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流
に変換し、その変換した交流によりモータを回転するこ
とによって動力源を得るものである。また、電気自動車
は、直流電源とインバータとインバータによって駆動さ
れるモータとを動力源とする自動車である。

【０００４】このようなハイブリッド自動車または電気
自動車においては、直流電源からの直流電圧を変圧（た
とえば、昇圧）し、その変圧した直流電圧をモータを駆
動するインバータに供給する直流電圧コンバータ（たと
えば、昇圧チョッパ方式のコンバータなど）を搭載する
ことが考えられている（たとえば、特開平８−２１４５
９２号公報参照）。そして、直流電圧コンバータは、リ
アクトルとスイッチングトランジスタとを含み、直流電
源からの直流電流をスイッチングトランジスタによりス
イッチングし、直流電源からの直流電圧を所定の電圧に
昇圧してインバータへ供給する。

【０００５】すなわち、図１１を参照して、直流電圧コ
ンバータ８０は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２、ダイ
オードＤ１，Ｄ２およびリアクトルＬとを含む。リアク
トルＬは、その一方端が直流電源Ｂの正極に接続され、
他方端は直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２
の中間点（Ｑ１のエミッタとＱ２のコレクタとの接続
点）に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１のコレ
クタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２
のエミッタはアースに接続されている。また、各ＮＰＮ
トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、
エミッタ側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ
１，Ｄ２が配置されている。

【０００６】図１２を参照して、リアクトルＬは、コア
９０と、コイル９１とから成る。コア９０は、ギャップ
９２を有する。コイル９１は、コア９０のギャップ９２
以外の部分に巻回される。

【０００７】直流電源Ｂからの直流電流ＩＢがコイル９
１に流れると、コイル９１は、磁束φを発生する。そし
て、発生した磁束φは、点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄにより構成さ
れる磁気的な閉回路に沿ってコア９０を伝搬し、ギャッ
プ９２を通過する。

【０００８】再び、図１１を参照して、直流電源Ｂから
の直流電圧が昇圧される場合、ＮＰＮトランジスタＱ１
はオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ２は、所定の周波数
でオン／オフされる。所定の周波数は、たとえば、１０
ｋＨｚである。そして、ＮＰＮトランジスタＱ２がオン
されると、直流電流ＩＢが、直流電源Ｂ、リアクトル
Ｌ、およびＮＰＮトランジスタＱ２の経路に沿って流
れ、直流電力がリアクトルＬに蓄積される。この場合、
直流電源Ｂ、リアクトルＬ、およびＮＰＮトランジスタ
Ｑ２の経路に沿って流れる直流電流ＩＢは、たとえば、
４００Ａである。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１がオ
ンされると、リアクトルＬは、蓄積した直流電力を昇圧
した直流電圧として電源ラインに供給する。

【０００９】このように、直流電源Ｂからの直流電流Ｉ
ＢがリアクトルＬのコイル９１に流れることにより、直
流電圧コンバータ８０は、直流電力をリアクトルＬに蓄
積して直流電源Ｂからの直流電圧を昇圧する。

【００１０】直流電圧コンバータ８０は、１つのリアク
トルと、１つのＮＰＮトランジスタとによりリアクトル
Ｌに直流電力を蓄積して直流電源Ｂからの直流電圧を昇
圧するが、ＮＰＮトランジスタＱ２のオン期間が長い
程、リアクトルＬに蓄積される直流電力は多くなり、直
流電源Ｂからの直流電圧を、より高く昇圧できる。

【００１１】したがって、リアクトルに流す電流を少な
くして直流電源からの直流電圧を、より高い直流電圧に
昇圧するには、リアクトルと、リアクトルに流れる電流
をチョップするＮＰＮトランジスタとをそれぞれ複数個
設けることが望ましい。

【００１２】特開平５−３８１３６号公報には、図１１
に示す直流電圧コンバータ８０を２個並列接続したコン
バータ（２重チョッパ式コンバータ）が開示されてい
る。そして、２つのリアクトルに流れる電流をそれぞれ
チョップする２つのＮＰＮトランジスタは、相互に１８
０°の位相差を有する信号によってオン／オフされる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リアクトルを
構成するコイルに電流を流すと、上述したように磁束が
発生し、その発生した磁束は、コアの一部に設けられた
ギャップを通過する。そして、リアクトルに流す直流電
流に歪み電流が含まれていると、リプル成分が磁束に含
まれ、磁束がギャップを通過する際にギャップ部分に磁
歪が生じてコイルが共振する。その結果、リアクトルで
騒音が発生するという問題がある。この問題は、特開平
５−３８１３６号公報に開示された２重チョッパ式コン
バータにおいても生じる。

【００１４】発生した磁束に含まれるリプル成分を減少
させるには、リアクトルに流れる電流をチョップするＮ
ＰＮトランジスタをオン／オフするための信号の周波数
を高くすればよいが、直流電圧コンバータに用いられる
ＮＰＮトランジスタの熱定格を上げるには、この周波数
を下げる必要がある。

【００１５】したがって、リアクトルに流れる電流をチ
ョップするＮＰＮトランジスタをオン／オフするための
信号の周波数を高くすることにより磁束に含まれるリプ
ル成分を減少できず、リアクトルで発生する騒音を低減
できない。

【００１６】そこで、この発明は、このような問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、低い
周波数を用いてリアクトルに流れる電流をチョップして
も騒音の発生が少ない直流電圧変換装置を提供すること
である。

【００１７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明によれば、直流電圧変換装置は、直流電源からの直流
電圧を変換する直流電圧変換装置であって、複数のリア
クトルと、複数のリアクトルに対応して設けられた複数
のチョッパとを備え、複数のリアクトルは、複数の磁束
を発生し、複数の磁束に対応して発生する複数のリプル
成分は、複数のリアクトルにおける磁気回路のギャップ
を通過する際に相互に打消し合う方向に生成される。

【００１８】複数の磁束が複数のリアクトルにおいて発
生する。そして、その発生した複数の磁束にリプル成分
が含まれている場合、複数のリプル成分は、ギャップを
通過する際に相互に打消される。なお、「複数のリプル
成分が相互に打消される」には、複数のリプル成分が相
互に打消し合った後のリプル成分が略零になる場合に限
らず、打消し合った後のリプル成分が打消し合う前のリ
プル成分よりも減少する場合も含まれる。

【００１９】したがって、この発明によれば、リアクト
ルにおいて発生する騒音を低減できる。

【００２０】好ましくは、複数のリアクトルは、第１の
ギャップを介して磁気的な閉回路を構成するための第１
のコアと、第２のギャップを介して磁気的な閉回路を構
成するための第２のコアと、第１のコアに巻回された第
１のコイルと、第２のコアに巻回された第２のコイルと
を含み、複数のチョッパは、活性化されると、第１のコ
イルに電流を流す第１のチョッパと、活性化されると、
第２のコイルに電流を流す第２のチョッパとを含み、第
１のチョッパは、第２のチョッパと相補的に活性化さ
れ、第１および第２のコアは、第１のギャップが第２の
ギャップに隣接するように配置される。

【００２１】第１のコイルには、第２のコイルと相補的
に直流電流が流れる。第１のチョッパにより第１のコイ
ルに電流が流れると磁束が発生し、その発生した磁束
は、第１のコアに沿って伝搬して第１のギャップを通過
する。また、第２のチョッパにより第２のコイルに電流
が流れると磁束が発生し、その発生した磁束は、第２の
コアに沿って伝搬して第２のギャップを通過する。そし
て、第１のコイルから発生した磁束のリプル成分は、第
２のコイルから発生した磁束のリプル成分によって打消
される。

【００２２】したがって、この発明によれば、リアクト
ルにおいて発生する騒音を低減できる。

【００２３】好ましくは、直流電圧変換装置は、第１お
よび第２のチョッパを活性化するための第１および第２
の活性化信号を生成し、その生成した第１および第２の
活性化信号を第１および第２のチョッパへ出力する制御
装置をさらに備え、第１の活性化信号は、第２の活性化
信号を反転した信号である。

【００２４】第１および第２のチョッパは、それぞれ、
第１および第２の活性化信号によって相補的に駆動さ
れ、第１および第２のコイルに直流電流を流す。そし
て、第１および第２のコイルに磁束が発生し、その発生
した磁束に含まれるリプル成分は、ギャップを通過する
ときに打消される。

【００２５】したがって、この発明によれば、リアクト
ルにおいて発生する騒音を容易に低減できる。

【００２６】好ましくは、複数のリアクトルは、２^n-1
（ｎは自然数）個のリアクトルユニットを含み、２^n-1
個のリアクトルユニットの各々は、ギャップを介して磁
気的な第１の閉回路を構成するための第１のコアと、ギ
ャップを介して第１の閉回路と異なる磁気的な第２の閉
回路を構成するための第２のコアと、第１のコアに巻回
された第１のコイルと、第２のコアに巻回された第２の
コイルとを有し、複数のチョッパは、２^n-1個のリアク
トルユニットに対応して設けられる２^n-1個のチョッパ
ユニットを含み、２^n-1個のチョッパユニットの各々
は、活性化されると、第１のコイルに電流を流す第１の
チョッパと、活性化されると、前記第２のコイルに電流
を流す第２のチョッパとを有し、第１のチョッパは、第
２のチョッパと相補的に活性化される。

【００２７】２ⁿ個のコイルが、２個づつに組み合わさ
れて２^n-1個のリアクトルユニットに分配される。そし
て、２^n-1個のリアクトルユニットの各々において、一
方のコイルに直流電流が流れることにより発生した磁束
と、他方のコイルに直流電流が流れることにより発生し
た磁束とは、同じギャップを通過する。そうすると、発
生した２つの磁束にリプル成分が含まれている場合、２
つのリプル成分は相互に打消される。

【００２８】したがって、この発明によれば、２ⁿ個の
コイルを用いて２^n-1個のリアクトルを構成した場合に
も、リアクトルにおいて発生する騒音を低減できる。

【００２９】好ましくは、第１のコアは、ギャップに対
して第２のコアと対称な位置に配置される。

【００３０】２つのコアは、１つのギャップの両側に対
称的に配置される。したがって、この発明によれば、リ
アクトルユニットにおける２つのリプル成分を、より正
確に打消すことができる。

【００３１】好ましくは、直流電圧変換装置は、第１お
よび第２のチョッパを活性化するための第１および第２
の活性化信号を生成し、その生成した第１および第２の
活性化信号を第１および第２のチョッパへ出力する制御
装置をさらに備え、第１の活性化信号は、第２の活性化
信号を反転した信号である。

【００３２】各リアクトルユニットに対応して設けられ
たチョッパユニットの第１および第２のチョッパは、そ
れぞれ、第１および第２の活性化信号によって相補的に
駆動され、第１および第２のコイルに直流電流を流す。
そして、第１および第２のコイルに磁束が発生し、その
発生した磁束に含まれるリプル成分は、ギャップを通過
するときに打消される。

【００３３】したがって、この発明によれば、２^n-1個
のリアクトルにおいて発生する騒音を容易に低減でき
る。

【００３４】好ましくは、複数のチョッパは、交流モー
タを駆動するインバータに接続される。

【００３５】複数のリアクトルに蓄積された直流電力
が、昇圧された直流電圧としてインバータへ供給され
る。

【００３６】したがって、この発明によれば、インバー
タの駆動系に直流電圧変換装置を用いた場合にもリアク
トルにおいて発生する騒音を低減できる。

【００３７】好ましくは、直流電圧変換装置は、車両に
搭載される。リアクトルに蓄積された直流電力は、車両
の車輪を回転させるためのトルクを発生するモータの駆
動に用いられる。

【００３８】したがって、この発明によれば、車両にお
いて発生する騒音を低減できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または
相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【００４０】［実施の形態１］図１を参照して、この発
明の実施の形態１による直流電圧変換装置を備えたモー
タ駆動装置２００は、直流電源Ｂ１と、直流電圧変換装
置１２と、インバータ１４と、電圧センサー２０，２２
と、電流センサー２４と、コンデンサＣ１と、制御装置
２１０とを備える。

【００４１】直流電圧変換装置１２は、リアクトルＬ
１，Ｌ２と、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２
１，Ｑ２２と、ダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ
２２とを含む。

【００４２】直流電源Ｂ１は、ニッケル水素またはリチ
ウムイオン等の二次電池から成る。この直流電源Ｂ１の
正極にはリアクトルＬ１，Ｌ２の一端が接続されてい
る。リアクトルＬ１の他端は直列接続されたＮＰＮトラ
ンジスタＱ１１，Ｑ１２の中間点（Ｑ１１のエミッタと
Ｑ１２のコレクタとの接続点）に接続されている。ＮＰ
ＮトランジスタＱ１１のコレクタは電源ラインに接続さ
れ、ＮＰＮトランジスタＱ１２のエミッタはアースに接
続されている。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ
１２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレ
クタ側に電流を流すダイオードＤ１１，Ｄ１２が配置さ
れている。

【００４３】リアクトルＬ２の他端は直列接続されたＮ
ＰＮトランジスタＱ２１，Ｑ２２の中間点（Ｑ２１のエ
ミッタとＱ２２のコレクタとの接続点）に接続されてい
る。ＮＰＮトランジスタＱ２１のコレクタは電源ライン
に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２２のエミッタはア
ースに接続されている。また、各ＮＰＮトランジスタＱ
２１，Ｑ２２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側
からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ２１，Ｄ２２
が配置されている。

【００４４】したがって、リアクトルＬ１、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ１１，Ｑ１２、およびダイオードＤ１１，Ｄ
１２により、１つの電圧変換装置が構成され、リアクト
ルＬ２、ＮＰＮトランジスタＱ２１，Ｑ２２、およびダ
イオードＤ２１，Ｄ２２により、もう１つの電圧変換装
置が構成される。

【００４５】直流電源Ｂ１からの直流電圧が昇圧される
とき、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ２１はオフされ、
ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２は所定の周波数でオ
ン／オフされる。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１２が
オン／オフされるタイミングは、ＮＰＮトランジスタＱ
２２がオン／オフされるタイミングと１８０°ずれてい
る。すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１２は、ＮＰＮト
ランジスタＱ２２と相補的にオン／オフされる。なお、
ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２がオンされる期間が
長い程、それぞれ、リアクトルＬ１，Ｌ２に蓄積される
直流電力が増加し、直流電圧変換装置１２が電源ライン
に供給する直流電圧は高くなる。そして、リアクトルＬ
１は、直流電力を蓄積することにより昇圧した直流電圧
を、ＮＰＮトランジスタＱ１２がオフされたタイミング
に同期して、ダイオードＤ１１を介して電源ラインへ供
給し、リアクトルＬ２は、直流電力を蓄積することによ
り昇圧した直流電圧を、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオ
フされたタイミングに同期して、ダイオードＤ２１を介
して電源ラインへ供給する。

【００４６】このように、直流電圧変換装置１２は、相
互に相補的に直流電圧を昇圧して電源ラインに供給する
２相式の電圧変換装置である。

【００４７】直流電源Ｂ１は、直流電圧を出力する。電
圧センサー２０は、直流電源Ｂ１の出力電圧ＢＶを検出
し、その検出した出力電圧ＢＶを制御装置２１０へ出力
する。

【００４８】直流電圧変換装置１２の出力である電源ラ
インとアースとの間には、コンデンサＣ１が配置されて
おり、電源ラインの電圧（インバータ１４の入力電圧）
を安定化させている。すなわち、コンデンサＣ１は、イ
ンバータ１４および交流モータＭ１側におけるリプル電
流の発生を防止するために安定化した直流電圧をインバ
ータ１４に供給する。

【００４９】電圧センサー２２は、コンデンサＣ１の両
端の電圧、すなわち、インバータ１４の入力電圧ＩＶＶ
を検出し、その検出した入力電圧ＩＶＶを制御装置２１
０へ出力する。

【００５０】インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ
相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とから成る。Ｕ相アー
ム１５、Ｖ相アーム１６、およびＷ相アーム１７は、電
源ラインとアースとの間に並列に設けられる。

【００５１】Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮ
トランジスタＱ５，Ｑ６から成り、Ｖ相アーム１６は、
直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成
り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジ
スタＱ９，Ｑ１０から成る。また、各ＮＰＮトランジス
タＱ５〜Ｑ１０のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ
側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ５〜Ｄ１０
がそれぞれ接続されている。

【００５２】各相アームの中間点は、交流モータＭ１の
各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流
モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，
Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成
され、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ
６の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタ
Ｑ７，Ｑ８の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトラ
ンジスタＱ９，Ｑ１０の中間点にそれぞれ接続されてい
る。

【００５３】電流センサー２４は、交流モータＭ１の各
相を流れるモータ電流ＭＣＲＴを検出し、その検出した
モータ電流ＭＣＲＴを制御装置２１０へ出力する。

【００５４】制御装置２１０は、電圧センサー２０，２
２および電流センサー２４により検出された検出値Ｂ
Ｖ，ＩＶＶ，ＭＣＲＴと、モータの回転数ＭＲＮと、モ
ータのトルク指令値ＴＲとに基づいて、後述する方法に
よりインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ５〜Ｑ１０
をスイッチング制御して交流モータＭ１の駆動を制御す
るとともに直流電圧変換装置１２のＮＰＮトランジスタ
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２のスイッチングを制御
する。

【００５５】図２を参照して、制御装置２１０は、モー
タ制御用相電圧演算部１４０と、インバータ用ＰＷＭ信
号変換部１４２と、インバータ入力電圧指令演算部１５
０と、デューティー比演算部１５２と、ＰＷＭ信号変換
部１５４とを含む。

【００５６】モータ制御用相電圧演算部１４０は、イン
バータ１４への入力電圧ＩＶＶを電圧センサー２２から
受け、交流モータＭ１の各相に流れるモータ電流ＭＣＲ
Ｔを電流センサー２４から受け、トルク指令値ＴＲをモ
ータ駆動装置２００の外部に設けられたＥＣＵ（Ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）から受け
る。そして、モータ制御用相電圧演算部１４０は、これ
らの入力される信号に基づいて、交流モータＭ１の各相
のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果を
インバータ用ＰＷＭ信号変換部１４２へ供給する。イン
バータ用ＰＷＭ信号変換部１４２は、モータ制御用相電
圧演算部１４０から受けた計算結果に基づいて、実際に
インバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ５〜Ｑ１０を
オン／オフするＰＷＭＩ信号を生成し、その生成したＰ
ＷＭＩ信号をインバータ１４の各ＮＰＮトランジスタＱ
５〜Ｑ１０へ供給する。

【００５７】これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ５〜
Ｑ１０は、スイッチング制御され、交流モータＭ１が指
令されたモータトルクを出すように交流モータＭ１の各
相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動
電流が制御され、モータトルク指令値に応じたモータト
ルクが出力される。

【００５８】一方、インバータ入力電圧指令演算部１５
０は、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基
づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）を演算
し、その演算した最適値をデューティー比演算部１５２
へ出力する。デューティー比演算部１５２は、インバー
タ入力電圧指令演算部１５０からのインバータ入力電圧
の最適値と、電圧センサー２２からのインバータ入力電
圧ＩＶＶと、電圧センサー２０からの出力電圧ＢＶとに
基づいて、電圧センサー２２からのインバータ入力電圧
ＩＶＶを、インバータ入力電圧指令演算部１５０からの
インバータ入力電圧の最適値に設定するためのデューテ
ィー比を演算し、その演算したデューティー比をＰＷＭ
信号変換部１５４へ出力する。ＰＷＭ信号変換部１５４
は、デューティー比演算部１５２からのデューティー比
に基づいて直流電圧変換装置１２のＮＰＮトランジスタ
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２をオン／オフするため
のＰＷＭＣ信号を生成し、その生成したＰＷＭＣ信号を
直流電圧変換装置１２のＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ
１２，Ｑ２１，Ｑ２２へ出力する。

【００５９】なお、直流電圧変換装置１２の下側のＮＰ
ＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２のオンデューティーを大
きくすることによりリアクトルＬ１，Ｌ２における電力
蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることが
できる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ２
１のオンデューティーを大きくすることにより電源ライ
ンの電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１
１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２のデューティー比を制御す
ることで、電源ラインの電圧を直流電源Ｂ１の出力電圧
以上の任意の電圧に制御可能である。

【００６０】このようにして、制御装置２１０は、外部
のＥＣＵから入力されたトルク指令値のトルクを交流モ
ータＭ１が発生するように直流電圧変換装置１２および
インバータ１４を制御する。これにより、交流モータＭ
１は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生す
る。

【００６１】図３を参照して、リアクトルＬ１，Ｌ２
は、コア３０と、コイル３１，３２とを含む。コア３０
は、略長方形から成る本体部３０１〜３０４と、脚部３
０５，３０６とを有する。本体部３０１は、点ａ−ｂ−
ｃ−ｄで囲まれる領域から成り、本体部３０２は、点ｂ
−ｅ−ｆ−ｇで囲まれる領域から成り、本体部３０３
は、点ｅ−ｏ−ｐ−ｈで囲まれる領域から成り、本体部
３０４は、点ｋ−ｊ−ｈ−ｃで囲まれる領域から成る。
また、脚部３０５は、点ｇ−ｆ−ｔ−ｓで囲まれる領域
から成り、脚部３０６は、点ｕ−ｖ−ｚ−ｗで囲まれる
領域から成る。

【００６２】本体部３０１は、本体部３０３に対向して
おり、本体部３０２は、本体部３０４に対向している。
脚部３０５は、一方端が本体部３０２に取付けられ、脚
部３０６は、一方端が本体部３０４に取付けられる。そ
して、脚部３０５の他方端と脚部３０６の他方端との間
にギャップ３０７が形成される。コイル３１は、コア３
０の本体部３０１に巻回され、コイル３２は、コア３０
の本体部３０３に巻回される。

【００６３】そして、点Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａに沿ったコ
ア３０の本体部３０１、本体部３０２の一部、脚部３０
５，３０６、および本体部３０４の一部と、コイル３１
とによりリアクトルＬ１が構成され、点Ａ−Ｅ−Ｆ−Ｂ
−Ａに沿ったコア３０の本体部３０３、本体部３０４の
一部、脚部３０５，３０６および本体部３０２の一部
と、コイル３２とによりリアクトルＬ２が構成される。

【００６４】コイル３１の巻数は、コイル３２の巻数と
同じであり、コイル３１，３２は、同じ材質から成る。
したがって、コイル３１，３２は同じ抵抗値を有し、コ
イル３１，３２は、並列接続されているため、直流電源
Ｂ１からの直流電流ＩＢは、リアクトルＬ１，Ｌ２のコ
イル３１，３２によって半分に分割される。そして、コ
イル３１，３２には、それぞれ、直流電流ＩＢ／２が矢
印の方向に流れ、コイル３１，３２を流れた後、合流し
て直流電流ＩＢになる。

【００６５】そうすると、コイル３１は、磁束φａを発
生し、磁束φａは、点Ｄ−Ａ−キャップ３０７−Ｂ−Ｃ
−Ｄによって構成される磁気的な閉回路に沿ってコア３
０を伝搬する。また、コイル３２は、磁束φｂを発生
し、磁束φｂは、点Ｅ−Ａ−ギャップ３０７−Ｂ−Ｆ−
Ｅによって構成される磁気的な閉回路に沿ってコア３０
を伝搬する。

【００６６】ＮＰＮトランジスタＱ１２がオンされる
と、直流電流ＩＢ／２がコイル３１に流れ、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ２２がオンされると、直流電流ＩＢ／２がコ
イル３２に流れる。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１２
は、図４に示す信号ＰＷＭＣ１によってオン／オフさ
れ、ＮＰＮトランジスタＱ２２は、図４に示す信号ＰＷ
ＭＣ２によってオン／オフされる。信号ＰＷＭＣ１の位
相は、信号ＰＷＭＣ２の位相と１８０°ずれている。し
たがって、ＮＰＮトランジスタＱ１２は、ＮＰＮトラン
ジスタＱ２２と相補的にオン／オフされる。

【００６７】ＮＰＮトランジスタＱ１２が信号ＰＷＭＣ
１によってオン／オフされると、コイル３１には、信号
ＰＷＭＣ１に同期して直流電流ＩＢ／２（図４では「Ｉ
１」で示す。）が流れる。また、ＮＰＮトランジスタＱ
２２が信号ＰＷＭＣ２によってオン／オフされると、コ
イル３２には、信号ＰＷＭＣ２に同期して直流電流ＩＢ
／２（図４では「Ｉ２」で示す。）が流れる。

【００６８】コイル３１に流れる直流電流ＩＢ／２（＝
Ｉ１）にリプル電流が含まれていると、コイル３１に直
流電流ＩＢ／２（＝Ｉ１）が流れることにより発生する
磁束φａは、次式により表される。

【００６９】

【数１】

【００７０】ただし、φは主磁束であり、φｒｐは磁束
のリプル成分である。また、コイル３２に流れる直流電
流ＩＢ／２（＝Ｉ２）にリプル電流が含まれていると、
コイル３２に直流電流ＩＢ／２（＝Ｉ２）が流れること
により発生する磁束φｂは、次式により表される。

【００７１】

【数２】

【００７２】磁束φａは、点Ｄ−Ａ−Ｂに沿って本体部
３０１，３０２、脚部３０５、ギャップ３０７、および
脚部３０６を伝搬し、磁束φｂは、点Ｅ−Ａ−Ｂに沿っ
て、本体部３０３，３０２、脚部３０５、ギャップ３０
７、および脚部３０６を伝搬する。したがって、磁束φ
ａ，φｂは、同じ方向からギャップ３０７を通過し、脚
部３０６を伝搬する磁束φは、次式により表される。

【００７３】

【数３】

【００７４】そうすると、磁束φａ，φｂがギャップ３
０７を通過する際に、磁束φａのリプル成分”＋φｒ
ｐ”は、磁束φｂのリプル成分”−φｒｐ”によって打
消される。

【００７５】その結果、ギャップ３０７において、磁歪
が発生せず、コイル３１，３２の共振も生じないので、
リアクトルＬ１，Ｌ２における騒音が減少する。

【００７６】なお、この発明においては、「リプル成
分”＋φｒｐ”が、リプル成分”−φｒｐ”と打消し合
う」には、磁束φａのリプル成分”＋φｒｐ”が、磁束
φｂのリプル成分”−φｒｐ”と打消し合い、打消し合
った後のリプル成分が略零になる場合に限らず、打消し
合った後のリプル成分が零にならない場合も含まれる。
つまり、この発明においては、磁束φａのリプル成分”
＋φｒｐ”が、磁束φｂのリプル成分”−φｒｐ”と打
消し合い、打消し合った後のリプル成分が打消し合う前
のリプル成分よりも少なくなればよい。打消し合った後
のリプル成分が打消し合う前のリプル成分よりも減少す
れば、ギャップ３０７において磁歪が減少してコイル３
１，３２の共振も減少し、リアクトルＬ１，Ｌ２におけ
る騒音が減少するからである。

【００７７】このように、この発明は、コイル３１に直
流電流ＩＢ／２が流れることにより発生する磁束φａ
と、コイル３２に直流電流ＩＢ／２が流れることにより
発生する磁束φｂとが、１つのギャップ３０７を同じ方
法から通過するように、コア３０の形状と、コア３０に
巻回されるコイル３１，３２の配置位置とを決定するこ
とを特徴とする。

【００７８】すなわち、コイル３１は、脚部３０５，３
０６を中心にしてコイル３２と対称な位置に配置され、
コイル３１，３２は、同じ方向に直流電流ＩＢ／２が流
れるようにコア３０に巻回される。その結果、磁束φａ
は、点Ｄ−Ａ−Ｂに沿って、ギャップ３０７を紙面左側
から右側へ通過し、磁束φｂも、点Ｅ−Ａ−Ｂに沿っ
て、ギャップ３０７を紙面左側から右側へ通過する。そ
して、コイル３１，３２に流れる直流電流ＩＢ／２にリ
プル電流が含まれていても、磁束φａ，φｂのリプル成
分”＋φｒｐ”および”−φｒｐ”は、相互に打消し合
う。

【００７９】なお、直流電圧変換装置１２に供給される
直流電流は、たとえば、２００Ａであり、ＮＰＮトラン
ジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２をオン／オフす
るためのＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２信号の周波数は、たと
えば、５ｋＨｚである。したがって、直流電流変換装置
１２は、従来に比べ、低いキャリア周波数を用いてＮＰ
ＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２をオン
／オフしても、リアクトルＬ１，Ｌ２において発生する
騒音を低減できる。

【００８０】再び、図１を参照して、モータ駆動装置２
００における動作について説明する。トルク指令値Ｔ
Ｒ、直流電源Ｂ１の出力電圧ＢＶ、モータ電流ＭＣＲ
Ｔ、インバータ入力電圧ＩＶＶ、およびモータ回転数Ｍ
ＲＮが制御装置２１０へ入力されると、制御装置２１０
は、入力されたトルク指令値ＴＲ、直流電源Ｂ１の出力
電圧ＢＶ、モータ電流ＭＣＲＴ、インバータ入力電圧Ｉ
ＶＶ、およびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、上述した
ようにＰＷＭＩ信号およびＰＷＭＣ信号（ＰＷＭＣ１信
号およびＰＷＭＣ２信号から成る。以下、同じ。）を生
成し、その生成したＰＷＭＩ信号をインバータ１４へ出
力し、ＰＷＭＣ信号を直流電圧変換装置１２へ出力す
る。

【００８１】そして、直流電圧変換装置１２において
は、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ２１はそれぞれＰＷ
ＭＣ１，ＰＷＭＣ２信号に基づいてオフされ、ＮＰＮト
ランジスタＱ１２，Ｑ２２はそれぞれＰＷＭＣ１，ＰＷ
ＭＣ２信号に基づいて所定のデューティー比で相補的
（１８０°の位相差を意味する。）にオン／オフされ
る。

【００８２】そうすると、ＮＰＮトランジスタＱ１２が
オンされた期間、直流電源Ｂ１、リアクトルＬ１、およ
びＮＰＮトランジスタＱ１２の経路で直流電流ＩＢ／２
が流れ、直流電力がリアクトルＬ１に蓄積される。ま
た、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオンされた期間、直流
電源Ｂ１、リアクトルＬ２、およびＮＰＮトランジスタ
Ｑ２２の経路で直流電流ＩＢ／２が流れ、直流電力がリ
アクトルＬ２に蓄積される。なお、リアクトルＬ１，Ｌ
２に蓄積される直流電力は、それぞれ、ＮＰＮトランジ
スタＱ１２，Ｑ２２がオンされる期間に比例する。ま
た、リアクトルＬ１のコイル３１にリプル電流を含む直
流電流が流れることにより発生する磁束φａのリプル成
分”＋φｒｐ”は、リアクトルＬ２のコイル３２にリプ
ル電流を含む直流電流が流れることにより発生する磁束
φｂのリプル成分”−φｒｐ”と打消し合う。そして、
リアクトルＬ１，Ｌ２において発生する騒音は減少す
る。

【００８３】その後、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２
２がオフされているタイミングでリアクトルＬ１，Ｌ２
に蓄積され、昇圧された直流電圧がそれぞれダイオード
Ｄ１１，Ｄ２１を介してインバータ１４の電源ラインに
供給される。そして、電源ラインに供給された直流電圧
は、コンデンサＣ１によって平滑化されてインバータ１
４に供給される。そうすると、インバータ１４において
は、ＮＰＮトランジスタＱ５〜Ｑ１０はＰＷＭＩ信号に
基づいてオン／オフされ、コンデンサＣ１を介して入力
された直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を
駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令
値ＴＲによって指定されたトルクを発生する。

【００８４】このように、２つのリアクトルＬ１，Ｌ２
に流れる直流電流をチョップするＮＰＮトランジスタＱ
１２，Ｑ２２の駆動タイミングを相互に１８０°ずら
せ、かつ、２つのリアクトルＬ１，Ｌ２において発生す
る磁束φａ，φｂを同じ方向から１つのギャップ３０７
に入射することにより、コイル３１，３２に流す直流電
流にリプル電流が含まれていても、リアクトルＬ１，Ｌ
２において発生する騒音を低減できる。

【００８５】この発明においては、リアクトルＬ１，Ｌ
２は、図５に示すリアクトルであってもよい。図５を参
照して、リアクトルＬ１，Ｌ２は、コア４０と、コイル
３１，３２とを含む。

【００８６】コア４０は、コア４１，４２から成る。コ
ア４１，４２は、コア４０を線Ａ１−Ａ２で分離した場
合の略楕円形状から成り、一部にギャップを有する。そ
して、コア４１のギャップの位置が、コア４２のギャッ
プの位置と一致するように、コア４１をコア４２に接続
することにより、ギャップ４３を有するコア４０が形成
される。

【００８７】コイル３１は、コア４１の一部に巻回さ
れ、コイル３２は、コア４２の一部に巻回される。直流
電流ＩＢ／２が矢印の方向にコイル３１を流れると、コ
イル３１は、磁束φａを発生する。そして、磁束φａ
は、紙面左側から右側へギャップ４３を通過し、ループ
Ｌｐ１に沿ってコア４１を伝搬する。また、直流電流Ｉ
Ｂ／２が矢印の方向にコイル３２を流れると、コイル３
２は、磁束φｂを発生する。そして、磁束φｂは、紙面
左側から右側へギャップ４３を通過し、ループＬｐ２に
沿ってコア４２を伝搬する。

【００８８】そうすると、コイル３１，３２を流れる直
流電流ＩＢ／２にリプル電流が含まれていても、磁束φ
ａ，φｂにそれぞれ含まれるリプル成分”＋φｒ
ｐ”，”−φｒｐ”は、式（１）〜式（３）から明らか
なように相互に打消し合う。その結果、リアクトルＬ
１，Ｌ２において発生する騒音が減少する。

【００８９】なお、リアクトルＬ１は、コア４１とコイ
ル３１とから成り、リアクトルＬ２は、コア４２とコイ
ル３２とから成る。

【００９０】さらに、この発明においては、リアクトル
Ｌ１，Ｌ２は、図６に示すリアクトルであってもよい。
図６を参照して、リアクトルＬ１，Ｌ２は、コア３０
Ａ，３０Ｂと、コイル３１，３２とを含む。コア３０Ａ
は、ギャップ３０４Ａを有し、略長方形状から成る。ま
た、コア３０Ｂは、ギャップ３０４Ｂを有し、略長方形
状から成る。

【００９１】コイル３１は、コア３０Ａに巻回され、コ
イル３２は、コア３０Ｂに巻回される。そして、コア３
０Ａ，３０Ｂは、ギャップ３０４Ａがギャップ３０４Ｂ
に近接するように配置される。そして、コア３０Ａとコ
ア３０Ｂとの間隔ＬＤは、たとえば、・・・〜・・・・
ｍｍ（リプル成分が相互に打消し合う間隔を補充して下
さい。）の範囲である。

【００９２】直流電流ＩＢ／２が矢印の方向にコイル３
１を流れると、コイル３１は、磁束φａを発生する。そ
して、磁束φａは、紙面左側から右側へギャップ３０４
Ａを通過し、コア３０Ａを伝搬する。また、直流電流Ｉ
Ｂ／２が矢印の方向にコイル３２を流れると、コイル３
２は、磁束φｂを発生する。そして、磁束φｂは、紙面
左側から右側へギャップ３０４Ｂを通過し、コア３０Ｂ
を伝搬する。

【００９３】そうすると、コイル３１，３２を流れる直
流電流ＩＢ／２にリプル電流が含まれていても、磁束φ
ａ，φｂにそれぞれ含まれるリプル成分”＋φｒ
ｐ”，”−φｒｐ”は、式（１）〜式（３）から明らか
なように相互に打消し合う。その結果、リアクトルＬ
１，Ｌ２において発生する騒音が減少する。

【００９４】なお、リアクトルＬ１は、コア３０Ａとコ
イル３１とから成り、リアクトルＬ２は、コア３０Ｂと
コイル３２とから成る。

【００９５】図５および図６に示すリアクトルＬ１，Ｌ
２をモータ駆動装置２００に用いた場合の動作は、上述
したとおりである。

【００９６】実施の形態１によれば、直流電圧変換装置
は、２つのコイルに直流電流が流れることにより発生す
る２つの磁束が１つのギャップに同じ方向から入射する
構造から成る２つのリアクトルと、２つのリアクトルに
流れる電流をチョップする相補的に駆動される２つのＮ
ＰＮトランジスタとを備えるので、コイルに流れる直流
電流にリプル電流が含まれていても、発生した２つの磁
束に含まれる２つのリプル成分は相互に打消し合う。そ
の結果、リアクトルにおいて発生する騒音を低減でき
る。

【００９７】［実施の形態２］図７を参照して、実施の
形態２による直流電圧変換装置を備えたモータ駆動装置
３００は、モータ駆動装置２００の直流電圧変換装置１
２を直流電圧変換装置１２０に代えたものであり、その
他は、モータ駆動装置２００と同じである。

【００９８】直流電圧変換装置１２０は、リアクトルＬ
１〜Ｌ４と、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２
１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２と、ダイ
オードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３
２，Ｄ４１，Ｄ４２とを含む。

【００９９】モータ駆動装置３００においては、リアク
トルＬ１〜Ｌ４の一端が直流電源Ｂ１の正極に接続され
ている。リアクトルＬ１，Ｌ２、ＮＰＮトランジスタＱ
１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２およびダイオードＤ１
１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２の接続方法については、実
施の形態１において説明したとおりである。

【０１００】リアクトルＬ３の他端は直列接続されたＮ
ＰＮトランジスタＱ３１，Ｑ３２の中間点（Ｑ３１のエ
ミッタとＱ３２のコレクタとの接続点）に接続されてい
る。ＮＰＮトランジスタＱ３１のコレクタは電源ライン
に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ３２のエミッタはア
ースに接続されている。また、各ＮＰＮトランジスタＱ
３１，Ｑ３２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側
からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ３１，Ｄ３２
が配置されている。

【０１０１】また、リアクトルＬ４の他端は直列接続さ
れたＮＰＮトランジスタＱ４１，Ｑ４２の中間点（Ｑ４
１のエミッタとＱ４２のコレクタとの接続点）に接続さ
れている。ＮＰＮトランジスタＱ４１のコレクタは電源
ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ４２のエミッ
タはアースに接続されている。また、各ＮＰＮトランジ
スタＱ４１，Ｑ４２のコレクタ−エミッタ間には、エミ
ッタ側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ４１，
Ｄ４２が配置されている。

【０１０２】リアクトルＬ１、ＮＰＮトランジスタＱ１
１，Ｑ１２およびダイオードＤ１１，Ｄ１２により１つ
の電圧変換装置が構成される。また、リアクトルＬ２、
ＮＰＮトランジスタＱ２１，Ｑ２２およびダイオードＤ
２１，Ｄ２２により１つの電圧変換装置が構成される。
さらに、リアクトルＬ３、ＮＰＮトランジスタＱ３１，
Ｑ３２およびダイオードＤ３１，Ｄ３２により１つの電
圧変換装置が構成される。さらに、リアクトルＬ４、Ｎ
ＰＮトランジスタＱ４１，Ｑ４２およびダイオードＤ４
１，Ｄ４２により１つの電圧変換装置が構成される。

【０１０３】したがって、直流電圧変換装置１２０は、
４重チョッパ（ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ
３２，Ｑ４２）を備えた電圧変換装置である。

【０１０４】直流電源Ｂ１からの直流電圧が昇圧される
とき、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ２１，Ｑ３１，Ｑ
４１はオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，
Ｑ３２，Ｑ４２は所定の周波数でオン／オフされる。そ
して、ＮＰＮトランジスタＱ１２がオン／オフされるタ
イミングは、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオン／オフれ
るタイミングと１８０°ずれ、ＮＰＮトランジスタＱ３
２がオン／オフされるタイミングは、ＮＰＮトランジス
タ４２がオン／オフされるタイミングと１８０°ずれて
いる。すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１２は、ＮＰＮ
トランジスタＱ２２と相補的にオン／オフされ、ＮＰＮ
トランジスタＱ３２は、ＮＰＮトランジスタＱ４２と相
補的にオン／オフされる。つまり、ＮＰＮトランジスタ
Ｑ１２，Ｑ３２は、図４に示すＰＷＭＣ１信号によって
オン／オフされ、ＮＰＮトランジスタＱ２２，Ｑ４２
は、図４に示すＰＷＭＣ２信号によってオン／オフされ
る。

【０１０５】なお、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２
２，Ｑ３２，Ｑ４２がオンされる期間が長い程、それぞ
れ、リアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に蓄積される直
流電力が増加し、直流電圧変換装置１２０が電源ライン
に供給する直流電圧は高くなる。そして、リアクトルＬ
１は、直流電力を蓄積することにより昇圧した直流電圧
を、ＮＰＮトランジスタＱ１２がオフされたタイミング
に同期して、ダイオードＤ１１を介して電源ラインへ供
給し、リアクトルＬ２は、直流電力を蓄積することによ
り昇圧した直流電圧を、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオ
フされたタイミングに同期して、ダイオードＤ２１を介
して電源ラインへ供給する。また、リアクトルＬ３は、
直流電力を蓄積することにより昇圧した直流電圧を、Ｎ
ＰＮトランジスタＱ３２がオフされたタイミングに同期
して、ダイオードＤ３１を介して電源ラインへ供給し、
リアクトルＬ４は、直流電力を蓄積することにより昇圧
した直流電圧を、ＮＰＮトランジスタＱ４２がオフされ
たタイミングに同期して、ダイオードＤ４１を介して電
源ラインへ供給する。

【０１０６】このように、直流電圧変換装置１２０は、
相補的に直流電圧を昇圧して電源ラインに供給する４相
式の電圧変換装置である。

【０１０７】図８を参照して、リアクトルＬ１〜Ｌ４
は、コア５０と、コイル３１〜３４とを含む。コア５０
は、図３に示すコア３０と同じ構造から成るコア５０
Ａ，５０Ｂを直列に接続し、中央部に空間５３を形成し
た構造から成る。

【０１０８】コア５０Ａは、中央部にギャップ５０１を
有し、コア５０Ｂは、中央部にギャップ５０２を有す
る。コイル３１，３２は、コア５０Ａに巻回され、コイ
ル３３，３４は、コア５０Ｂに巻回される。

【０１０９】コイル３１〜３４は、同じ巻数を有し、同
じ材質からなり、相互に並列接続されるため、直流電源
Ｂ１からの直流電流ＩＢは４等分され、直流電流ＩＢ／
４がコイル３１〜３４の各々に流れる。そして、直流電
流ＩＢ／４は、コイル３１〜３４を流れた後、合流して
直流電流ＩＢになる。

【０１１０】直流電流ＩＢ／４がコイル３１に流れるこ
とにより発生する磁束φａは、点Ｄ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄの
経路に沿ってコア５０Ａを伝搬し、直流電流ＩＢ／４が
コイル３２に流れることにより発生する磁束φｂは、点
Ｅ−Ａ−Ｂ−Ｆ−Ｅの経路に沿ってコア５０Ａを伝搬す
る。そして、磁束φａ，φｂは、点Ａから点Ｂに向かう
方向にギャップ５０１を通過する。

【０１１１】また、直流電流ＩＢ／４がコイル３３に流
れることにより発生する磁束φｃは、点Ｊ−Ｇ−Ｈ−Ｉ
−Ｊの経路に沿ってコア５０Ｂを伝搬し、直流電流ＩＢ
／４がコイル３４に流れることにより発生する磁束φｄ
は、点Ｋ−Ｇ−Ｈ−Ｌ−Ｋの経路に沿ってコア５０Ｂを
伝搬する。そして、磁束φｃ，φｄは、点Ｇから点Ｈに
向かう方向にギャップ５０２を通過する。

【０１１２】ＮＰＮトランジスタＱ１２は、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ２２と相補的にオン／オフされ、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ３２は、ＮＰＮトランジスタＱ４２と相補的
にオン／オフされるため、コイル３１に流れる直流電流
ＩＢ／４の位相とコイル３２に流れる直流電流ＩＢ／４
の位相との関係は、図４に示す電流Ｉ１の位相と電流Ｉ
２の位相との関係になり、コイル３３に流れる直流電流
ＩＢ／４の位相とコイル３４に流れる直流電流ＩＢ／４
の位相との関係も、図４に示す電流Ｉ１の位相と電流Ｉ
２の位相との関係になる。

【０１１３】そうすると、コイル３１〜３４の各々に流
れる直流電流ＩＢ／４にリプル電流が含まれ、磁束φ
ａ，φｂ，φｃ，φｄにリプル成分が発生しても、その
発生したリプル成分は、上述した機構により相互に打消
される。

【０１１４】このように、４個のコイル３１〜３４とコ
ア５０とから成るリアクトルＬ１〜Ｌ４を用いて直流電
圧変換装置を構成した場合にも、２つのコイル３１，３
２（または３３，３４）に直流電流を流すことにより発
生した磁束φａ，φｂ（またはφｃ，φｄ）のリプル成
分を相互に打消してリアクトルＬ１〜Ｌ４において発生
する騒音を低減できる。

【０１１５】なお、リアクトルＬ１は、点Ｄ−Ａ−Ｂ−
Ｃ−Ｄに沿ったコア５０Ａの部分とコイル３１とにより
構成され、リアクトルＬ２は、点Ｅ−Ａ−Ｂ−Ｆ−Ｅに
沿ったコア５０Ａの部分とコイル３２とにより構成され
る。また、リアクトルＬ３は、点Ｊ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｊに
沿ったコア５０Ｂの部分とコイル３３とにより構成さ
れ、リアクトルＬ４は、点Ｋ−Ｇ−Ｈ−Ｌ−Ｋに沿った
コア５０Ｂの部分とコイル３４とにより構成される。

【０１１６】リアクトルＬ１〜Ｌ４は、リアクトルユニ
ット５１，５２から成るものとして把握することも可能
である。この場合、リアクトルユニット５１は、コア５
０Ａとコイル３１，３２とから成り、リアクトルユニッ
ト５２は、コア５０Ｂとコイル３３，３４とから成る。

【０１１７】このように、４個のコイル３１〜３４を用
いて４個のリアクトルＬ１〜Ｌ４を構成する場合、２個
のリアクトルユニット５１，５２により４個のリアクト
ルＬ１〜Ｌ４を構成する。そして、リアクトルユニット
５１に対応してＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２が設
けられ、リアクトルユニット５２に対応してＮＰＮトラ
ンジスタＱ３２，Ｑ４２が設けられる。

【０１１８】この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ
２２は、リアクトルユニット５１に対応して設けられた
「直流チョッパユニット」を構成し、ＮＰＮトランジス
タＱ３２，Ｑ４２は、リアクトルユニット５２に対応し
て設けられた「直流チョッパユニット」を構成する。

【０１１９】４個のコイル３１〜３４を用いて４個のリ
アクトルＬ１〜Ｌ４を構成した場合、コイル３１〜３４
の各々に流れる直流電流は、上述したようにＩＢ／４で
あり、実施の形態１においてコイル３１，３２の各々に
流れる直流電流ＩＢ／２よりも少ない。そして、ＮＰＮ
トランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２，Ｑ４２は、それ
ぞれ、コイル３１〜３４に対応して設けられるため、Ｎ
ＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ３２，Ｑ４２の各
々に流れる直流電流はＩＢ／４であり、実施の形態１に
おけるＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２に流れる直流
電流ＩＢ／２よりも少ない。また、コイル３１〜３４に
蓄積される直流電力は、実施の形態１におけるコイル３
１，３２に蓄積される直流電力に比べ相対的に少ない。

【０１２０】したがって、実施の形態２におけるＮＰＮ
トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３
１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２は、実施の形態１における
ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２に
比べサイズを小さくでき、コストを低減することができ
る。

【０１２１】その他は、実施の形態１と同じである。実
施の形態２によれば、直流電圧変換装置は、２個のリア
クトルユニットと２個の直流チョッパユニットとを備
え、２個のリアクトルユニットの各々は、コイルに直流
電流が流れることにより発生する２つの磁束が１つのギ
ャップに同じ方向から入射する構造から成る２つのリア
クトルから成り、２個の直流チョッパユニットの各々
は、１個のリアクトルユニットに含まれる２つのリアク
トルに流れる電流をチョップする相補的に駆動される２
つのＮＰＮトランジスタから成るので、コイルに流れる
直流電流にリプル電流が含まれていても、発生した４つ
の磁束に含まれる４つのリプル成分は相互に打消し合
う。その結果、リアクトルにおいて発生する騒音を低減
できる。

【０１２２】［実施の形態３］図９を参照して、実施の
形態３による直流電圧変換装置を備えるモータ駆動装置
４００は、モータ駆動装置１００の直流電圧変換装置１
２を直流電圧変換装置１２１に代えたものであり、その
他は、モータ駆動装置２００と同じである。

【０１２３】直流電圧変換装置１２１は、リアクトルＬ
１〜ＬＮ（Ｎは自然数）と、ＮＰＮトランジスタＱ１
１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，・・・，ＱＮ−１１，Ｑ
Ｎ−２２，ＱＮ１，ＱＮ２と、ダイオードＤ１１，Ｄ１
２，Ｄ２１，Ｄ２２，・・・，ＤＮ−１１，ＤＮ−１
２，ＤＮ１，ＤＮ２とを含む。

【０１２４】モータ駆動装置４００においては、リアク
トルＬ１〜ＬＮの一端が直流電源Ｂ１の正極に接続され
ている。リアクトルＬ１〜Ｌ４、ＮＰＮトランジスタＱ
１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４
１，Ｑ４２およびダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，
Ｄ２２，Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ４１，Ｄ４２の接続方法に
ついては、実施の形態２において説明したとおりであ
る。

【０１２５】リアクトルＬ５の他端は、直列接続された
ＮＰＮトランジスタＱ５１，Ｑ５２の中間点（Ｑ５１の
エミッタとＱ５２のコレクタとの接続点）に接続されて
いる。ＮＰＮトランジスタＱ５１のコレクタは電源ライ
ンに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ５２のエミッタは
アースに接続されている。また、各ＮＰＮトランジスタ
Ｑ５１，Ｑ５２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ
側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ５１，Ｄ５
２が配置されている。

【０１２６】以下、同様にして接続され、リアクトルＬ
Ｎの他端は直列接続されたＮＰＮトランジスタＱＮ１，
ＱＮ２の中間点（ＱＮ１のエミッタとＱＮ２のコレクタ
との接続点）に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ
Ｎ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトラン
ジスタＱＮ２のエミッタはアースに接続されている。ま
た、各ＮＰＮトランジスタＱＮ１，ＱＮ２のコレクタ−
エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流
すダイオードＤＮ１，ＤＮ２が配置されている。

【０１２７】リアクトルＬｋ（ｋは１≦ｋ≦Ｎの自然
数）、ＮＰＮトランジスタＱｋ１，Ｑｋ２およびダイオ
ードＤｋ１，Ｄｋ２により１つの電圧変換装置が構成さ
れる。

【０１２８】したがって、直流電圧変換装置１２１は、
Ｎ重チョッパ（ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，Ｑ
３２，Ｑ４２，・・・，ＱＮ１，ＱＮ２）を備えた電圧
変換装置である。

【０１２９】直流電源Ｂ１からの直流電圧が昇圧される
とき、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ２１，・・・，Ｑ
Ｎ１はオフされ、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，
・・・，ＱＮ２は所定の周波数でオン／オフされる。そ
して、ＮＰＮトランジスタＱ１２がオン／オフされるタ
イミングは、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオン／オフれ
るタイミングと１８０°ずれ、ＮＰＮトランジスタＱ３
２がオン／オフされるタイミングは、ＮＰＮトランジス
タ４２がオン／オフされるタイミングと１８０°ずれ、
以下、同様にしてＮＰＮトランジスタＱＮ−１２がオン
／オフされるタイミングは、ＮＰＮトランジスタＱＮ２
がオン／オフされるタイミングと１８０°ずれている。
すなわち、ＮＰＮトランジスタＱｋ−１２は、ＮＰＮト
ランジスタＱｋ２と相補的にオン／オフされる。つま
り、ＮＰＮトランジスタＱｋ−１２，Ｑｋ２は、それぞ
れ、図４に示すＰＷＭＣ１信号およびＰＷＭＣ２信号に
よってオン／オフされる。

【０１３０】なお、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２
２，・・・，ＱＮ２がオンされる期間が長い程、それぞ
れ、リアクトルＬ１〜ＬＮに蓄積される直流電力が増加
し、直流電圧変換装置１２１が電源ラインに供給する直
流電圧は高くなる。そして、リアクトルＬ１は、直流電
力を蓄積することにより昇圧した直流電圧を、ＮＰＮト
ランジスタＱ１２がオフされたタイミングに同期して、
ダイオードＤ１１を介して電源ラインへ供給し、リアク
トルＬ２は、直流電力を蓄積することにより昇圧した直
流電圧を、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオフされたタイ
ミングに同期して、ダイオードＤ２１を介して電源ライ
ンへ供給し、以下、同様にして、リアクトルＬＮは、直
流電力を蓄積することにより昇圧した直流電圧を、ＮＰ
ＮトランジスタＱＮ２がオフされたタイミングに同期し
て、ダイオードＤＮ１を介して電源ラインへ供給する。

【０１３１】このように、直流電圧変換装置１２１は、
相補的に直流電圧を昇圧して電源ラインに供給するＮ相
式の電圧変換装置である。

【０１３２】図１０を参照して、リアクトルＬ１〜ＬＮ
は、コア７０と、コイル３１〜３Ｎとを含む。コア７０
は、図３に示すコア３０と同じ構造から成るコア７１〜
７ｓ（ｓ＝２^N-1）を直列に接続し、隣接するコア７ｐ
−１とコア７ｐ（ｐは、１≦ｐ≦ｓの自然数）との間に
空間７１ｐ−１を形成した構造から成る。

【０１３３】コア７１〜７ｓは、それぞれ、中央部にギ
ャップ７０１〜７０ｓを有する。コイル３１，３２は、
コア７１に巻回され、コイル３３，３４は、コア７２に
巻回され、以下、同様にしてコイル３Ｎ−１，３Ｎは、
コア７ｓに巻回される。

【０１３４】コイル３１〜３Ｎは、同じ巻数を有し、同
じ材質から成り、相互に並列接続されるため、直流電源
Ｂ１からの直流電流ＩＢはＮ等分され、直流電流ＩＢ／
Ｎがコイル３１〜３Ｎの各々に流れる。そして、直流電
流ＩＢ／Ｎは、コイル３１〜３Ｎを流れた後、合流して
直流電流ＩＢになる。

【０１３５】直流電流ＩＢ／Ｎがコイル３１に流れるこ
とにより発生する磁束φ１は、点Ｄ１−Ａ１−Ｂ１−Ｃ
１−Ｄ１の経路に沿ってコア７１を伝搬し、直流電流Ｉ
Ｂ／Ｎがコイル３２に流れることにより発生する磁束φ
２は、点Ｅ１−Ａ１−Ｂ１−Ｆ１−Ｅ１の経路に沿って
コア７１を伝搬する。そして、磁束φ１，φ２は、点Ａ
１から点Ｂ１に向かう方向にギャップ７０１を通過す
る。

【０１３６】また、直流電流ＩＢ／Ｎがコイル３３に流
れることにより発生する磁束φ３は、点Ｄ２−Ａ２−Ｂ
２−Ｃ２−Ｄ２の経路に沿ってコア７２を伝搬し、直流
電流ＩＢ／Ｎがコイル３４に流れることにより発生する
磁束φ４は、点Ｅ２−Ａ２−Ｂ２−Ｆ２−Ｅ２の経路に
沿ってコア７２を伝搬する。そして、磁束φ３，φ４
は、点Ａ２から点Ｂ２に向かう方向にギャップ７０２を
通過する。

【０１３７】以下、同様にして、直流電流ＩＢ／Ｎがコ
イル３Ｎ−１に流れることにより発生する磁束φＮ−１
は、点Ｄｓ−Ａｓ−Ｂｓ−Ｃｓ−Ｄｓの経路に沿ってコ
ア７ｓを伝搬し、直流電流ＩＢ／Ｎがコイル３Ｎに流れ
ることにより発生する磁束φＮは、点Ｅｓ−Ａｓ−Ｂｓ
−Ｆｓ−Ｅｓの経路に沿ってコア７ｓを伝搬する。そし
て、磁束φＮ−１，φＮは、点Ａｓから点Ｂｓに向かう
方向にギャップ７０ｓを通過する。

【０１３８】ＮＰＮトランジスタＱ１２は、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ２２と相補的にオン／オフされ、ＮＰＮトラ
ンジスタＱ３２は、ＮＰＮトランジスタＱ４２と相補的
にオン／オフされ、以下、同様にしてＮＰＮトランジス
タＱＮ−１２は、ＮＰＮトランジスタＱＮ２と相補的に
オン／オフされるため、コイル３ｋ−１に流れる直流電
流ＩＢ／Ｎの位相とコイル３ｋに流れる直流電流ＩＢ／
Ｎの位相との関係は、図４に示す電流Ｉ１の位相と電流
Ｉ２の位相との関係になる。

【０１３９】そうすると、コイル３１〜３Ｎの各々に流
れる直流電流ＩＢ／Ｎにリプル電流が含まれ、磁束φ１
〜φＮにリプル成分が発生しても、その発生したリプル
成分は、上述した機構により相互に打消される。

【０１４０】このように、Ｎ個のコイル３１〜３Ｎとコ
ア７０とから成るＮ個のリアクトルＬ１〜ＬＮを用いて
直流電圧変換装置を構成した場合にも、２つのコイル３
１，３２（または３３，３４、・・・、または３Ｎ−
１，３Ｎ）に直流電流を流すことにより発生した磁束φ
１，φ２（またはφ３，φ４、・・・、またはφＮ−
１，φＮ）のリプル成分を相互に打消してリアクトルＬ
１〜ＬＮにおいて発生する騒音を低減できる。

【０１４１】なお、リアクトルＬ１は、点Ｄ１−Ａ１−
Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１に沿ったコア７１の部分とコイル３１
とにより構成され、リアクトルＬ２は、点Ｅ１−Ａ１−
Ｂ１−Ｆ１−Ｅ１に沿ったコア７１の部分とコイル３２
とにより構成される。また、リアクトルＬ３は、点Ｄ２
−Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ２に沿ったコア７２の部分とコ
イル３３とにより構成され、リアクトルＬ４は、点Ｅ２
−Ａ２−Ｂ２−Ｆ２−Ｅ２に沿ったコア７２の部分とコ
イル３４とにより構成される。

【０１４２】以下、同様にして、リアクトルＬＮ−１
は、点Ｄｓ−Ａｓ−Ｂｓ−Ｃｓ−Ｄｓに沿ったリアクト
ル７ｓの部分とコイル３Ｎ−１とにより構成され、リア
クトルＬＮは、点Ｅｓ−Ａｓ−Ｂｓ−Ｆｓ−Ｅｓに沿っ
たコア７ｓの部分とコイル３Ｎとにより構成される。

【０１４３】リアクトルＬ１〜ＬＮは、リアクトルユニ
ット８１，８２，・・・，８ｓから成るものとして把握
することも可能である。この場合、リアクトルユニット
８１は、コア７１とコイル３１，３２とから成り、リア
クトルユニット８２は、コア７２とコイル３３，３４と
から成り、以下、同様にして、リアクトルユニット８ｓ
は、コア７ｓとコイル３Ｎ−１，３Ｎとから成る。

【０１４４】このように、Ｎ個のコイル３１〜３Ｎを用
いてＮ個のリアクトルＬ１〜ＬＮを構成する場合、２
^N-1個のリアクトルユニット８１，８２，・・・，８ｓ
（ｓ＝２^N-1）によりＮ個のリアクトルＬ１〜ＬＮを構
成する。そして、リアクトルユニット８１に対応してＮ
ＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２が設けられ、リアクト
ルユニット８２に対応してＮＰＮトランジスタＱ３２，
Ｑ４２が設けられ、以下、同様にして、リアクトルユニ
ット８ｓに対応してＮＰＮトランジスタＱＮ−１２，Ｑ
Ｎ２が設けられる。

【０１４５】この場合、ＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ
２２は、リアクトルユニット８１に対応して設けられた
「直流チョッパユニット」を構成し、ＮＰＮトランジス
タＱ３２，Ｑ４２は、リアクトルユニット８２に対応し
て設けられた「直流チョッパユニット」を構成し、以
下、同様にして、ＮＰＮトランジスタＱＮ−１２，ＱＮ
２は、リアクトルユニット８ｓに対応して設けられた
「直流チョッパユニット」を構成する。

【０１４６】Ｎ個のコイル３１〜３Ｎを用いてＮ個のリ
アクトルＬ１〜ＬＮを構成した場合、コイル３１〜３Ｎ
の各々に流れる直流電流は、上述したようにＩＢ／Ｎで
あり、実施の形態１においてコイル３１，３２の各々に
流れる直流電流ＩＢ／２よりも少ない。そして、ＮＰＮ
トランジスタＱ１２，Ｑ２２，・・・，ＱＮ２は、それ
ぞれ、コイル３１〜３Ｎに対応して設けられるため、Ｎ
ＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２，・・・，ＱＮ２の各
々に流れる直流電流はＩＢ／Ｎであり、実施の形態１に
おけるＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ２２に流れる直流
電流ＩＢ／２よりも少ない。また、コイル３１〜３Ｎに
蓄積される直流電力は、実施の形態１におけるコイル３
１，３２に蓄積される直流電力に比べ相対的に少ない。

【０１４７】したがって、実施の形態３におけるＮＰＮ
トランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，・・
・，ＱＮ１，ＱＮ２は、実施の形態１におけるＮＰＮト
ランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２に比べサイ
ズを小さくでき、コストを低減することができる。

【０１４８】一方、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１
２，Ｑ２１，Ｑ２２，・・・，ＱＮ１，ＱＮ２を実施の
形態１におけるＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１２，Ｑ
２１，Ｑ２２と同じサイズにより構成した場合、直流電
圧変換装置１２１は、大容量の負荷に対応可能である。

【０１４９】その他は、実施の形態１と同じである。実
施の形態３によれば、直流電圧変換装置は、２^N-1個の
リアクトルユニットと２^N-1個の直流チョッパユニット
とを備え、２^N-1個のリアクトルユニットの各々は、コ
イルに直流電流が流れることにより発生する２つの磁束
が１つのギャップに同じ方向から入射する構造から成る
２つのリアクトルから成り、２^N-1個の直流チョッパユ
ニットの各々は、１個のリアクトルユニットに含まれる
２つのリアクトルに流れる電流をチョップする相補的に
駆動される２つのＮＰＮトランジスタから成るので、コ
イルに流れる直流電流にリプル電流が含まれていても、
発生したＮ個の磁束に含まれるＮ個のリプル成分は相互
に打消し合う。その結果、リアクトルにおいて発生する
騒音を低減できる。

【０１５０】上記においては、車両に搭載される直流電
圧変換装置について説明したが、この発明は、車両に搭
載される直流電圧変換装置に限定されるものではない。

【０１５１】また、この発明は、モータが複数存在する
システムに適用されてもよい。その場合には、コンデン
サＣ１に対して並列に複数のインバータを接続せてもよ
い。

【０１５２】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による直流電圧変換
装置を備えたモータ駆動装置の概略ブロック図である。

【図２】図１に示す制御装置の機能のうち、モータの
トルク制御機能を説明するための機能ブロック図であ
る。

【図３】図２に示すリアクトルの構成図である。

【図４】信号および電流のタイミングチャートであ
る。

【図５】図２に示すリアクトルの他の構成図である。

【図６】図２に示すリアクトルのさらに他の構成図で
ある。

【図７】実施の形態２による直流電圧変換装置を備え
たモータ駆動装置の概略ブロック図である。

【図８】図７に示すリアクトルの構成図である。

【図９】実施の形態３による直流電圧変換装置を備え
たモータ駆動装置の概略ブロック図である。

【図１０】図９に示すリアクトルの構成図である。

【図１１】従来のコンバータの回路図である。

【図１２】図１１に示すリアクトルの構成図である。

【符号の説明】

１２，１２０，１２１直流電圧変換装置、１４イン
バータ、１５Ｕ相アーム、１６Ｖ相アーム、１７
Ｗ相アーム、２０，２２電圧センサー、２４電流セン
サー、３０，３０Ａ，３０Ｂ，４０〜４２，５０，５０
Ａ，５０Ｂ，７０，７１〜７ｓ，９０コア、３１〜３
Ｎ，９１コイル、４３，９２，３０４Ａ，３０４Ｂ，
３０７，５０１，５０２，７０１〜７０ｓギャップ、
５１，５２，８１〜８ｓリアクトルユニット、５３，
７１１〜７１ｓ−１空間、８０直流電圧コンバー
タ、１４０モータ制御用相電圧演算部、１４２イン
バータ用ＰＷＭ信号変換部、１５０インバータ入力電
圧指令演算部、１５２デューティー比演算部、１５４
ＰＷＭ変換部、２００，３００，４００モータ駆動
装置、２１０制御装置、３０１〜３０４本体部、３
０５，３０６脚部、Ｂ，Ｂ１直流電源、Ｃ１コン
デンサ、Ｍ１交流モータ、Ｌ，Ｌ１〜ＬＮリアクト
ル、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ５〜Ｑ１０，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２
１，Ｑ２２，・・・，ＱＮ１，ＱＮ２ＮＰＮトランジ
スタ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ５〜Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ
２１，Ｄ２２，・・・，ＤＮ１，ＤＮ２ダイオード。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年４月１０日（２００３．４．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９１】コイル３１は、コア３０Ａに巻回され、コ
イル３２は、コア３０Ｂに巻回される。そして、コア３
０Ａ，３０Ｂは、ギャップ３０４Ａがギャップ３０４Ｂ
に近接するように配置される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源からの直流電圧を変換する直流
電圧変換装置であって、複数のリアクトルと、前記複数のリアクトルに対応して設けられた複数のチョ
ッパとを備え、前記複数のリアクトルは、複数の磁束を発生し、前記複数の磁束に対応して発生する複数のリプル成分
は、前記複数のリアクトルにおける磁気回路のギャップ
を通過する際に相互に打消し合う方向に生成される、直
流電圧変換装置。
【請求項２】前記複数のリアクトルは、第１のギャップを介して磁気的な閉回路を構成するため
の第１のコアと、第２のギャップを介して磁気的な閉回路を構成するため
の第２のコアと、前記第１のコアに巻回された第１のコイルと、前記第２のコアに巻回された第２のコイルとを含み、前記複数のチョッパは、活性化されると、前記第１のコイルに電流を流す第１の
チョッパと、活性化されると、前記第２のコイルに電流を流す第２の
チョッパとを含み、前記第１のチョッパは、前記第２のチョッパと相補的に
活性化され、前記第１および第２のコアは、前記第１のギャップが前
記第２のギャップに隣接するように配置される、請求項
１に記載の直流電圧変換装置。
【請求項３】前記第１および第２のチョッパを活性化
するための第１および第２の活性化信号を生成し、その
生成した第１および第２の活性化信号を前記第１および
第２のチョッパへ出力する制御装置をさらに備え、前記第１の活性化信号は、前記第２の活性化信号を反転
した信号である、請求項２に記載の直流電圧変換装置。
【請求項４】前記複数のリアクトルは、２^n-1（ｎは
自然数）個のリアクトルユニットを含み、前記２^n-1個のリアクトルユニットの各々は、前記ギャップを介して磁気的な第１の閉回路を構成する
ための第１のコアと、前記ギャップを介して前記第１の閉回路と異なる磁気的
な第２の閉回路を構成するための第２のコアと、前記第１のコアに巻回された第１のコイルと、前記第２のコアに巻回された第２のコイルとを有し、前記複数のチョッパは、前記２^n-1個のリアクトルユニ
ットに対応して設けられる２^n-1個のチョッパユニット
を含み、前記２^n-1個のチョッパユニットの各々は、活性化されると、前記第１のコイルに電流を流す第１の
チョッパと、活性化されると、前記第２のコイルに電流を流す第２の
チョッパとを有し、前記第１のチョッパは、前記第２のチョッパと相補的に
活性化される、請求項１に記載の直流電圧変換装置。
【請求項５】前記第１のコアは、前記ギャップに対し
て前記第２のコアと対称な位置に配置される、請求項４
に記載の直流電圧変換装置。
【請求項６】前記第１および第２のチョッパを活性化
するための第１および第２の活性化信号を生成し、その
生成した第１および第２の活性化信号を前記第１および
第２のチョッパへ出力する制御装置をさらに備え、前記第１の活性化信号は、前記第２の活性化信号を反転
した信号である、請求項４または請求項５に記載の直流
電圧変換装置。
【請求項７】前記複数のチョッパは、交流モータを駆
動するインバータに接続される、請求項１から請求項６
のいずれか１項に記載の直流電圧変換装置。
【請求項８】前記直流電圧変換装置は、車両に搭載さ
れる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の直
流電圧変換装置。