JP2013123320A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な回路構成でありながら、高効率化が実現できる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１は、交流電源Ｖａｃの一方の出力端子に接続された降圧型電力変換回路Ｐ１およびアノード端子が接続されたダイオードＤ１と、交流電源Ｖａｃの他方の出力端子に接続された降圧型電力変換回路Ｐ２およびアノード端子が接続されたダイオードＤ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２のカソード端子が接続された降圧型電力変換回路Ｐｃと、グランドと交流電源Ｖａｃの他方の出力端子間に逆方向接続されたダイオードＤ３と、グランドと交流電源Ｖａｃの一方の出力端子間に逆方向接続されたダイオードＤ４と、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃの出力端子が一端に接続され、かつ、負荷２に並列に接続されている平滑コンデンサＣ１と、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐｃと、Ｐ２，Ｐｃとに交互にインターリーブ動作を行わせるスイッチング制御部３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に整流損失を低減し高効率化を実現した電源装置に関する。

近年では、簡単な構成で、交流電源から流れる入力電流の高調波の抑制機能と力率改善機能を有し、高効率で交流電圧から直流電圧へ電力変換を行うことができる、整流部をブリッジレスで構成した電源装置が使われるようになってきた。

例えば、特許文献１には、交流電源と、高速ダイオードおよびスイッチング手段の直列回路が同一方向に複数組並列接続された直並列接続回路と、直並列接続回路の各々の高速ダイオード、スイッチング手段の接続部、交流電源の各ライン間にそれぞれ接続された複数個のリアクトルと、直並列接続回路の並列接続点間に接続され、負荷に並列に接続された平滑コンデンサと、を備えたブリッジレスの電源装置の発明が記載されている。

一方、効率の低下を抑制するため、全波整流後、直流電圧を平滑して出力するインターリーブ方式の力率改善回路を有する電源装置が知られている。

例えば、特許文献２には、交流電源から入力される交流電力を全波整流する整流回路と、当該整流回路の出力を分岐する分岐配線と、当該分岐配線にそれぞれ設けられた２つのインダクタと、当該２つのインダクタの出力電流を統合して直流電圧を生成する２つのＤＣ／ＤＣコンバータと、当該２つのインダクタに対応して設けられ、前記交流電力の平均的な電流が正弦波状となるように当該２つのインダクタに流れる電流をそれぞれ断続させる２つのトランジスタとを備え、負荷による消費電力が予め定められた電力より大きい場合は、各トランジスタの接続期間の少なくとも一部が重なるように制御し、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合は、各トランジスタの接続期間が重ならず、かつ連続するように制御する電源装置の発明が記載されている。

特開２００９−１７７９３５号公報 特開２０１０−２０６９４１号公報

特許文献１に記載の電源装置では、交流電圧の半周期に二つのスイッチ素子のどちらか一方がスイッチング動作をしていないため、電力変換回路の利用率が低くなるという問題がある。
特許文献２に記載の電源装置では、全波整流方式を採用しているため、ブリッジレス方式の電源装置に比べて整流損失が大きいという問題がある。

そこで、特許文献１，２のそれぞれの利点を享受するため、ブリッジレス電源装置でインターリーブ動作を行うように構成することが考えられる。しかし、ブリッジレス電源装置をこのように構成すると、交流電源の端子ごとに２個の電力変換回路を要し、合計４個の電力変換回路が必要となる。この電源装置は、回路規模が大きくなり、回路基板が大型化し、コストアップとなる。
そこで、本発明は、簡易な回路構成でありながら、高効率化が実現できる電源装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の電源装置は、以下のように構成した。

すなわち、本発明の請求項１に記載の発明では、交流電源の一方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第１の降圧手段と、前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第２の降圧手段と、前記交流電源の一方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力すると共に、前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第３の降圧手段と、前記第１の降圧手段の出力電圧、前記第２の降圧手段の出力電圧、および前記第３の降圧手段の出力電圧を合成して平滑化する平滑手段と、前記交流電源の出力電圧の極性に応じて、前記第１の降圧手段と前記第３の降圧手段とによるインターリーブ動作と、前記第２の降圧手段と前記第３の降圧手段とによるインターリーブ動作とを交互に行わせるように、前記第１の降圧手段の制御端子、前記第２の降圧手段の制御端子、前記第３の降圧手段の制御端子にそれぞれ制御信号を出力するスイッチング制御部と、を備えたことを特徴とする電源装置とした。

本発明の電源装置は、３個の降圧手段を備え、第１、第３の降圧手段の組合せと第１、第２の降圧手段の組合せに、交互にインターリーブ動作を行わせている。これにより、２個の降圧手段を備えた電源装置よりも高効率であり、かつ、４個の降圧手段を備えた電源装置よりも簡易に回路を構成できる。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

本発明によれば、簡易な回路構成でありながら、高効率化が実現できる電源装置を提供することができる。

第１の実施形態に於ける電源装置の回路図である。 第１の実施形態に於ける電源装置の各部波形を示す図であり、（ａ）は交流電源Ｖａｃが印加する電圧波形を、（ｂ）は電流Ｉａｃの波形に於ける包絡線を、（ｃ）は電流ＩＬ１の波形に於ける包絡線を、（ｄ）は電流ＩＬｃの波形に於ける包絡線をそれぞれ示している。 第１の実施形態に於けるＡの周期の電流経路を示す図である。 第１の実施形態に於けるＡ１の期間の各部の波形を示す図であり、（ａ）は制御信号Ｖｓ１の電圧波形を、（ｂ）は制御信号Ｖｓ２の電圧波形を、（ｃ）は制御信号Ｖｓ３の電圧波形を、（ｄ）は電流Ｉａｃの波形を、（ｅ）は電流ＩＬ１の波形を、（ｆ）は電流ＩＬｃの波形をそれぞれ示している。 第１の実施形態に於けるＢの周期の電流経路を示す図である。 第１の実施形態に於けるＢ１の期間の各部の波形を示す図であり、（ａ）は制御信号Ｖｓ１の電圧波形を、（ｂ）は制御信号Ｖｓ２の電圧波形を、（ｃ）は制御信号Ｖｓ３の電圧波形を、（ｄ）は電流Ｉａｃの波形を、（ｅ）は電流ＩＬ１の波形を、（ｆ）は電流ＩＬｃの波形をそれぞれ示している。 第２の実施形態に於ける電源装置の回路図である。 変形例に於ける制御信号の波形を示す図であり、（ａ−１）〜（ａ−３）は変形例（ａ）に於ける制御信号Ｖｓ１〜Ｖｓ３の波形を、（ｂ−１）〜（ｂ−３）は変形例（ｂ）に於ける制御信号Ｖｓ１〜Ｖｓ３の波形を、（ｃ−１）〜（ｃ−３）は変形例（ｃ）に於ける制御信号Ｖｓ１〜Ｖｓ３の波形を、（ｄ−１）〜（ｄ−３）は変形例（ｄ）に於ける制御信号Ｖｓ１〜Ｖｓ３の波形をそれぞれ示している。

以降、本発明を実施するための形態を、図を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態の電源装置１の構成）
図１を参照して、第１の実施形態の電源装置１の回路構成について説明する。
電源装置１は、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃと、スイッチング制御部３と、ダイオードＤ１〜Ｄ４と、平滑コンデンサＣ１と、を備えている。電源装置１は、交流電源Ｖａｃに接続されて交流電圧が印加され、印加された交流電圧を直流電圧に変換し、負荷２に直流電圧を印加するものである。
本実施形態に於いて、交流電源Ｖａｃの一方の端子から流れる電流を、電流Ｉａｃとする。

降圧型電力変換回路（第１の降圧型電力変換回路）Ｐ１は、後記するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）Ｑ１のコレクタ端子である入力端子と、ＩＧＢＴＱ１のゲート端子である制御端子と、後記するチョークコイルＬ１の一端である出力端子とによって、電源装置１の各部と接続されている。降圧型電力変換回路Ｐ１のグランドは、電源装置１のグランドと共通であり、後記するダイオードＤ５のアノード端子が接続されている。

降圧型電力変換回路（第２の降圧型電力変換回路）Ｐ２は、後記するＩＧＢＴＱ２のコレクタ端子である入力端子と、ＩＧＢＴＱ２のゲート端子である制御端子と、後記するチョークコイルＬ１の一端である出力端子とによって、電源装置１の各部と接続されている。降圧型電力変換回路Ｐ２のグランドは、電源装置１のグランドと共通であり、後記するダイオードＤ５のアノード端子が接続されている。降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２は、チョークコイルＬ１とダイオードＤ５とを共有している。

降圧型電力変換回路（第３の降圧型電力変換回路）Ｐｃは、後記するＩＧＢＴＱｃのコレクタ端子である入力端子と、ＩＧＢＴＱｃのゲート端子である制御端子と、後記するチョークコイルＬｃの一端である出力端子とによって、電源装置１の各部と接続されている。降圧型電力変換回路Ｐｃのグランドは、電源装置１のグランドと共通であり、後記するダイオードＤｃのアノード端子が接続されている。
降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃは、入力端子に印加された電圧を降圧して、出力端子に出力するものである。

スイッチング制御部３は、スイッチング信号を、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃの制御端子にそれぞれ出力して、スイッチング動作を行わせるものである。
平滑コンデンサＣ１は、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃの出力を合成し、当該電源装置１の出力電圧を平滑化する平滑手段である。

交流電源Ｖａｃの一方の端子は、降圧型電力変換回路Ｐ１の入力端子に接続されている。交流電源Ｖａｃの他方の端子は、降圧型電力変換回路Ｐ２の入力端子に接続されている。交流電源Ｖａｃの一方の端子は更に、ダイオード（第１のダイオード）Ｄ１のアノード端子に接続されている。このダイオードＤ１のカソード端子は、降圧型電力変換回路Ｐｃの入力端子に接続されている。

交流電源Ｖａｃの他方の端子は更に、ダイオード（第２のダイオード）Ｄ２のアノード端子に接続されている。このダイオードＤ２のカソード端子は、ダイオードＤ１のカソード端子と同様に降圧型電力変換回路Ｐｃの入力端子に接続されている。なお、本実施形態では、このダイオードＤ１，Ｄ２と、降圧型電力変換回路Ｐｃとの組合せを第３の降圧手段と定義する。第３の降圧手段は、交流電源Ｖａｃの一方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力すると共に、交流電源Ｖａｃの他方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する。

ダイオードＤ１は、交流電源Ｖａｃの一方の端子の出力電圧が正のとき、順方向電流が流れる。ダイオードＤ２は、交流電源Ｖａｃの他方の端子の出力電圧が正のとき、順方向電流が流れる。

交流電源Ｖａｃの他方の端子は更に、ダイオード（第３のダイオード）Ｄ３のカソード端子に接続されている。このダイオードＤ３のアノード端子は、グランドに接続されている。なお、本実施形態では、このダイオードＤ３と、降圧型電力変換回路Ｐ１との組合せを第１の降圧手段と定義する。第１の降圧手段は、交流電源Ｖａｃの一方の端子に於ける出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する。

交流電源Ｖａｃの一方の端子は更に、ダイオード（第４のダイオード）Ｄ４のカソード端子に接続されている。このダイオードＤ４のアノード端子は、ダイオードＤ３のアノード端子と同様にグランドに接続されている。なお、本実施形態では、このダイオードＤ４と、降圧型電力変換回路Ｐ２との組合せを第２の降圧手段と定義する。第２の降圧手段は、交流電源Ｖａｃの他方の端子に於ける出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する。

降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２の共通出力端子と、降圧型電力変換回路Ｐｃの出力端子とは、平滑コンデンサＣ１の一端に接続されている。この平滑コンデンサＣ１の他端は、グランドに接続されている。平滑コンデンサＣ１の一端は更に、負荷２の一端に接続されている。この負荷２の他端はグランドに接続されている。すなわち、平滑コンデンサＣ１は、負荷２に並列に接続されている。

スイッチング制御部３の第１の出力端子は、降圧型電力変換回路Ｐ１の制御端子に接続され、制御信号Ｖｓ１を出力する。スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃから降圧型電力変換回路Ｐ１の入力端子に正の電圧が印加されているとき、制御信号Ｖｓ１によって、降圧型電力変換回路Ｐ１にスイッチング動作を行わせる。すなわち、スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃの極性に応じて、降圧型電力変換回路Ｐ１にスイッチング動作を行わせる。

スイッチング制御部３の第２の出力端子は、降圧型電力変換回路Ｐ２の制御端子に接続され、制御信号Ｖｓ２を出力する。スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃから降圧型電力変換回路Ｐ２の入力端子に正の電圧が印加されているとき、制御信号Ｖｓ２によって、降圧型電力変換回路Ｐ２にスイッチング動作を行わせる。すなわち、スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃの極性に応じて、降圧型電力変換回路Ｐ２にスイッチング動作を行わせる。

スイッチング制御部３の第３の出力端子は、降圧型電力変換回路Ｐｃの制御端子に接続され、制御信号Ｖｓ３を出力する。スイッチング制御部３は、交流電源ＶａｃからダイオードＤ１、または、ダイオードＤ２のいずれかを介して降圧型電力変換回路Ｐｃの入力端子に正の電圧が印加されているとき、制御信号Ｖｓ３によって、降圧型電力変換回路Ｐｃにスイッチング動作を行わせる。

スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃから降圧型電力変換回路Ｐ１の入力端子に印加される電圧が正のときには、降圧型電力変換回路Ｐ１と降圧型電力変換回路Ｐｃとの組合せによるインターリーブ動作が行われるように制御し、交流電源Ｖａｃから降圧型電力変換回路Ｐ２の入力端子に印加される電圧が正のときには、降圧型電力変換回路Ｐ２と降圧型電力変換回路Ｐｃとの組合せによるインターリーブ動作が行われるように制御する。すなわち、スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃの出力電圧の極性に応じて、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐｃの組合せによるインターリーブ動作と、降圧型電力変換回路Ｐ２，Ｐｃの組合せによるインターリーブ動作とを交互に行わせる。

降圧型電力変換回路Ｐ１は、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１を備え、チョークコイルＬ１と、ダイオードＤ５とを、後記する降圧型電力変換回路Ｐ２と共有している。ＩＧＢＴＱ１のコレクタ端子は、当該降圧型電力変換回路Ｐ１の入力端子であり、交流電源Ｖａｃの一方の端子に接続されている。チョークコイルＬ１の一端は、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２の共通出力端子であり、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。チョークコイルＬ１の他端は、ＩＧＢＴＱ１のエミッタ端子と、ダイオードＤ５のカソード端子とに接続されている。ＩＧＢＴＱ１のゲート端子（制御端子）は、この降圧型電力変換回路Ｐ１の制御端子であり、スイッチング制御部３の第１の出力端子に接続されている。ダイオードＤ５のアノード端子は、この降圧型電力変換回路Ｐ１のグランドに接続されている。

降圧型電力変換回路Ｐ２は、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ２を備え、チョークコイルＬ１とダイオードＤ５とを、前記した降圧型電力変換回路Ｐ１と共有している。ＩＧＢＴＱ２のコレクタ端子は、この降圧型電力変換回路Ｐ２の入力端子であり、交流電源Ｖａｃの他方の端子に接続されている。チョークコイルＬ１の一端は、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２の共通出力端子であり、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。チョークコイルＬ１の他端は、ＩＧＢＴＱ２のエミッタ端子と、ダイオードＤ５のカソード端子とに接続されている。ＩＧＢＴＱ２のゲート端子（制御端子）は、この降圧型電力変換回路Ｐ２の制御端子であり、スイッチング制御部３の第２の出力端子に接続されている。
本実施形態に於いて、交流電源Ｖａｃの一方の端子から流れる電流を、電流Ｉａｃとする。更に、チョークコイルＬ１に流れる電流を、電流ＩＬ１とする。

降圧型電力変換回路Ｐｃは、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱｃと、チョークコイルＬｃと、ダイオードＤｃとを有している。ＩＧＢＴＱｃのコレクタ端子は、当該降圧型電力変換回路Ｐｃの入力端子である。当該入力端子は、交流電源Ｖａｃの一方の端子から順方向接続されたダイオードＤ１を介して接続され、かつ、交流電源Ｖａｃの他方の端子から順方向接続されたダイオードＤ２を介して接続されている。チョークコイルＬｃの一端は、降圧型電力変換回路Ｐｃの出力端子であり、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。チョークコイルＬｃの他端は、ＩＧＢＴＱｃのエミッタ端子と、ダイオードＤｃのカソード端子とに接続されている。ＩＧＢＴＱｃのゲート端子（制御端子）は、この降圧型電力変換回路Ｐｃの制御端子であり、スイッチング制御部３の第３の出力端子に接続されている。ダイオードＤｃのアノード端子は、この降圧型電力変換回路Ｐｃのグランドに接続されている。
本実施形態に於いて、チョークコイルＬｃに流れる電流を、電流ＩＬｃとする。

本実施形態では、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２は、ダイオードＤ５とチョークコイルＬ１とを共有している。これにより、部品点数が削減できると共に、ダイオードＤ５とチョークコイルＬ１とは、交流電源Ｖａｃの両方の極性で動作するため、回路の利用効率が高くなるという効果がある。

降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２のスイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１，Ｑ２は、寄生ダイオードを含むＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのスイッチ素子には置き換えできない。整流の過程で電流が逆流してしまうためである。

ただし、降圧型電力変換回路Ｐｃは、入力側にダイオードＤ１，Ｄ２が接続されているので、ＩＧＢＴＱｃは、寄生ダイオードを含むＦＥＴなどのスイッチ素子に置き換え可能である。また、ダイオードＤｃも、寄生ダイオードを含むスイッチ素子に置き換えることができる。この場合、スイッチ素子同士が同期整流動作を行うようにすればよい。また、ダイオードＤ５は、寄生ダイオードを含まないスイッチ素子に置き換えることができる。

スイッチング制御部３は、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，ＰｃのそれぞれのＩＧＢＴＱ１，Ｑ２，Ｑｃのゲート端子に、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３を出力してそれぞれの動作を制御する。

図１および図２を参照して、電源装置１の動作について説明する。
図２（ａ）の縦軸は、交流電源Ｖａｃが印加する電圧を示している。図２（ｂ）の縦軸は、電流Ｉａｃの波形に於ける包絡線の電流値を示している。電流Ｉａｃの波形は三角波であり、電流ＩＬ１，ＩＬｃの波形も、後記する図４に示すように三角波である。図２（ｃ）の縦軸は、電流ＩＬ２の波形に於ける包絡線の電流値を示している。図２（ｄ）の縦軸は、電流ＩＬｃの波形に於ける包絡線の電流値を示している。図２（ａ）〜（ｇ）の横軸は、共通する時間ｔを示している。

交流電源Ｖａｃが印加する電圧波形は、正弦波である。ここで、降圧型電力変換回路Ｐ１に正の電圧が印加されているときを、正の電圧と定義する。

本実施形態に於いて、交流電源Ｖａｃが降圧型電力変換回路Ｐ１に正の電圧を印加しているときを「Ａの周期」（正の半周期）と定義する。Ａの周期に於ける電流経路は、後記する。
更に、Ａの周期のうち、電流Ｉａｃ，ＩＬ１，ＩＬｃが所定振幅の三角波となっている期間のうち一部を、「Ａ１の期間」と定義する。Ａ１の期間の各部の波形は、後記する。
降圧型電力変換回路Ｐ１は、出力電圧が整流後の入力電圧に比べて高い期間には電流ＩＬ１を流せない。降圧型電力変換回路Ｐｃも同様に、出力電圧が整流後の入力電圧に比べて高い期間には電流ＩＬｃを流せない。このときには、電流Ｉａｃも流れない。
前記したＡ１の期間とは、降圧型電力変換回路Ｐ１の出力電圧が整流後の入力電圧に比べて低く、かつ、降圧型電力変換回路Ｐｃの出力電圧が整流後の入力電圧に比べて低い期間である。このときには、電流ＩＬ１，ＩＬｃが流れ、それに伴い電流Ｉａｃも流れる。

本実施形態に於いて、交流電源Ｖａｃが降圧型電力変換回路Ｐ１に負の電圧を印加しているときを「Ｂの周期」（負の半周期）と定義する。Ｂの周期に於ける電流経路は、後記する。
更に、Ｂの周期のうち、電流Ｉａｃ，ＩＬ１，ＩＬｃが所定振幅の三角波となっている期間のうちの一部を、「Ｂ１の期間」と定義する。Ｂ１の期間の各部の波形は、後記する。
前記したＢ１の期間とは、降圧型電力変換回路Ｐ２の出力電圧が整流後の入力電圧に比べて低く、かつ、降圧型電力変換回路Ｐｃの出力電圧が整流後の入力電圧に比べて低い期間である。このときには、電流ＩＬ１，ＩＬｃが流れ、それに伴い電流Ｉａｃも流れる。

スイッチング制御部３は、交流電源Ｖａｃの出力電圧の極性に応じて、降圧型電力変換回路Ｐ１と降圧型電力変換回路Ｐｃとの組合せと、降圧型電力変換回路Ｐ２と降圧型電力変換回路Ｐｃとの組合せで、交互にインターリーブ動作が行われるように制御する。
第１実施形態の電源装置１は、スイッチング制御部３が出力する制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３のオンデューティ比を大きくするよう制御することにより、負荷２に流れる電流と負荷２に印加する電圧とを大きくする制御が可能である。

《Ａの周期の動作》
図１および図３を参照して、電源装置１のＡの周期の動作を説明する。その後、図３と図４とを参照して、Ａ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐｃの動作を説明する。

図３に於いては、図１に示す電源装置１の構成から、Ａの周期には電流が流れない回路要素を省略し、かつ、実線Ｗ１、破線Ｗ２、実線Ｗ３、破線Ｗ４によって、それぞれの時間ごとに流れる電流を示している。図３は、図２のＡの周期（正の半周期）に流れる電流の経路を示す図である。

スイッチング制御部３は、ＩＧＢＴＱ１とＩＧＢＴＱ２とを同じ位相でオン／オフ動作するように制御する。すなわち、スイッチング制御部３は、降圧型電力変換回路Ｐ１の制御端子および降圧型電力変換回路Ｐ２の制御端子に同じ位相の信号を出力する。

スイッチング制御部３は、ＩＧＢＴＱ１とＩＧＢＴＱ２とは異なる位相でＩＧＢＴＱｃをオン／オフするインターリーブ動作を行わせるように制御する。すなわち、スイッチング制御部３は、降圧型電力変換回路Ｐ１の制御端子に出力する信号の位相とは異なる位相を有し、かつ、降圧型電力変換回路Ｐ２の制御端子に出力する信号の位相とは異なる位相を有する信号を、降圧型電力変換回路Ｐｃの制御端子に出力する。

スイッチング制御部３は、ＩＧＢＴＱ１とＩＧＢＴＱ２のいずれかがオフの期間に、ＩＧＢＴＱｃをオンするように制御する。

図４（ａ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ１の電圧を示している。図４（ｂ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ２の電圧を示している。図４（ｃ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ３の電圧を示している。図４（ｄ）の縦軸は、電流Ｉａｃを示している。図４（ｅ）の縦軸は、電流ＩＬ１を示している。図４（ｆ）の縦軸は、電流ＩＬｃを示している。図４（ａ）〜（ｆ）の横軸は、共通する時間ｔを示している。

図４（ｅ）の電流ＩＬ１の波形と、図４（ｆ）の電流ＩＬｃの波形とは、電源装置１が電流臨界モードで動作している例を示している。電流臨界モードとは、チョークコイルＬ１，Ｌｃに蓄えられた電磁エネルギが放出完了した時点で、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１，Ｑｃがオンするモードである。しかし、これに限られず、電源装置１は、電流不連続モードや電流連続モードで動作していてもよい。
電流不連続モードとは、チョークコイルＬ１，Ｌｃに蓄えられた電磁エネルギが放出完了して所定期間が経過したのち、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１，Ｑｃがオンするモードである。電流連続モードとは、チョークコイルＬ１，Ｌｃに蓄えられた電磁エネルギが放出完了するまえに、スイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１，Ｑｃがオンするモードである。

《降圧型電力変換回路Ｐ１の動作》
以下に、Ａ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐ１の動作を説明する。
例えば、図４の期間Ｔ１，Ｔ３に於いて、図４（ａ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ１がＨレベルとなる。ここでＨレベルとは、スイッチ素子のゲート端子に印加して、当該スイッチ素子をオンする電圧のことをいう。これにより、ＩＧＢＴＱ１のゲート端子がＨレベルとなり、ＩＧＢＴＱ１がオンする。ＩＧＢＴＱ１のオンに伴い、図４（ｄ）に示すように電流Ｉａｃが次第に増加しながらＩＧＢＴＱ１のコレクタ端子とエミッタ端子とを介して流れ、チョークコイルＬ１に電磁エネルギを蓄える。チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギの増加により、図４（ｅ）に示すように電流ＩＬ１は次第に増加する。

このとき、図３の実線Ｗ１に示すように、交流電源Ｖａｃの一方の端子から、ＩＧＢＴＱ１、チョークコイルＬ１、負荷２、ダイオードＤ３の経路で電流が流れる。

例えば、図４に示す期間Ｔ１の後から期間Ｔ３より前の期間に於いて、図４（ａ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ１がＬレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱ１のゲート端子がＬレベルとなり、ＩＧＢＴＱ１がオフする。ＩＧＢＴＱ１のオフに伴い、電流ＩａｃはチョークコイルＬ１に流れなくなり、チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギは放出されて減少する。チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギの減少により、図４（ｅ）に示すように電流ＩＬ１は次第に減少する。
このとき、図３の破線Ｗ２に示すように、チョークコイルＬ１、負荷２、ダイオードＤ５の経路で電流が流れる。

《降圧型電力変換回路Ｐｃの動作》
以下に、Ａ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐｃの動作を説明する。
例えば、図４に示す期間Ｔ０，Ｔ２に於いて、図４（ｃ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ３がＨレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱｃのゲート端子がＨレベルとなり、ＩＧＢＴＱｃがオンする。ＩＧＢＴＱｃのオンに伴い、図４（ｄ）に示すように電流Ｉａｃは次第に増加しながら、ダイオードＤ１を経由してＩＧＢＴＱｃのコレクタ端子とエミッタ端子とを介して流れ、チョークコイルＬｃに電磁エネルギを蓄える。チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギの増加により、図４（ｆ）に示すように電流ＩＬｃは次第に増加する。
このとき、図３の実線Ｗ３に示すように、交流電源Ｖａｃの一方の端子から、ダイオードＤ１，ＩＧＢＴＱｃ、チョークコイルＬｃ、負荷２、ダイオードＤ３の経路で電流が流れる。

例えば、図４に示す期間Ｔ０の後から期間Ｔ２より前の期間に於いて、図４（ｃ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ３がＬレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱｃのゲート端子がＬレベルとなり、ＩＧＢＴＱｃがオフする。ＩＧＢＴＱｃのオフに伴い、電流ＩａｃはチョークコイルＬｃに流れなくなり、チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギは放出されて減少する。チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギの減少により、図４（ｆ）に示すように電流ＩＬｃは次第に減少する。
このとき、図３の破線Ｗ４に示すように、チョークコイルＬｃ、負荷２、ダイオードＤｃの経路で電流が流れる。

電流ＩＬ１と電流ＩＬｃとの和が、平滑コンデンサＣ１によって平滑化され、負荷２に流れる。Ａの周期では、降圧型電力変換回路Ｐ１と降圧型電力変換回路Ｐｃとのインターリーブ動作により、平滑コンデンサＣ１と負荷２とに流れ込む電流の変動が少なくなり、よってリップルが少なくなるという効果を奏する。更に、当該インターリーブ動作により、電源装置１の変換効率が向上するという効果を奏する。

《Ｂの周期の動作》
図１および図５を参照して、電源装置１のＢの周期の動作を説明する。その後、図５と図６とを参照して、Ｂ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐ２，Ｐｃの動作を説明する。
図５に於いては、図１に示す電源装置１の構成から、Ｂの周期には電流が流れない回路要素を省略し、かつ、実線Ｗ５、破線Ｗ６、実線Ｗ７、破線Ｗ８によって、それぞれの時間ごとに流れる電流を示している。図５は、図２のＢの周期（負の半周期）に流れる電流の経路を示す図である。

図６（ａ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ１の電圧を示している。図６（ｂ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ２の電圧を示している。図６（ｃ）の縦軸は、制御信号Ｖｓ３の電圧を示している。図６（ｄ）の縦軸は、電流Ｉａｃを示している。図６（ｅ）の縦軸は、電流ＩＬ１を示している。図６（ｆ）の縦軸は、電流ＩＬｃを示している。図６（ａ）〜（ｆ）の横軸は、共通する時間ｔを示している。

Ｂの周期では、スイッチング制御部３により、Ａの周期と同様に、ＩＧＢＴＱ１とＩＧＢＴＱ２は同じ位相でオン／オフ動作を行い、ＩＧＢＴＱｃはＩＧＢＴＱ１，Ｑ２とは異なる位相でオン／オフするインターリーブ動作が行われるように制御される。

《降圧型電力変換回路Ｐ２の動作》
以下に、Ｂ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐ２の動作を説明する。
例えば、図６に示す期間Ｔ１ａ，Ｔ３ａに於いて、図６（ｂ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ２がＨレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱ２のゲート端子がＨレベルとなり、ＩＧＢＴＱ２がオンする。ＩＧＢＴＱ２のオンに伴い、図６（ｄ）に示すように電流Ｉａｃは次第に逆方向に増加しながらＩＧＢＴＱ２のコレクタ端子とエミッタ端子とを介して流れ、チョークコイルＬ１に電磁エネルギを蓄える。チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギの増加により、図６（ｅ）に示すように電流ＩＬ１は次第に増加する。

このとき、図５の実線Ｗ５に示すように、交流電源Ｖａｃの他方の端子から、ＩＧＢＴＱ２、チョークコイルＬ１、負荷２、ダイオードＤ４の経路で電流が流れる。

例えば、図６に示す期間Ｔ１ａの後から期間Ｔ３ａより前の期間に於いて、図６（ｂ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ２がＬレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱ２のゲート端子がＬレベルとなり、ＩＧＢＴＱ２がオフする。ＩＧＢＴＱ２のオフに伴い、電流ＩａｃはチョークコイルＬ１に流れなくなり、チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギは放出されて減少する。チョークコイルＬ１に蓄えられた電磁エネルギの減少により、図６（ｅ）に示すように電流ＩＬ１は次第に減少する。
このとき、図５の破線Ｗ６に示すように、チョークコイルＬ１、負荷２、ダイオードＤ５の経路で電流が流れる。

《降圧型電力変換回路Ｐｃの動作》
以下に、Ｂ１の期間に於ける降圧型電力変換回路Ｐｃの動作を説明する。
例えば、図６に示す期間Ｔ０ａ，Ｔ２ａに於いて、図６（ｃ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ３がＨレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱｃのゲート端子がＨレベルとなり、ＩＧＢＴＱｃがオンする。ＩＧＢＴＱｃのオンに伴い、図６（ｄ）に示すように電流Ｉａｃが次第に逆方向に増加しながら、ダイオードＤ２を経由してＩＧＢＴＱｃのコレクタ端子とエミッタ端子とを介して流れ、チョークコイルＬｃに電磁エネルギを蓄える。チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギの増加により、図６（ｆ）に示すように電流ＩＬｃは次第に増加する。
このとき、図５の実線Ｗ７に示すように、交流電源Ｖａｃの他方の端子から、ダイオードＤ２、ＩＧＢＴＱｃ、チョークコイルＬｃ、負荷２、ダイオードＤ４の経路で電流が流れる。

例えば、図６に示す期間Ｔ０ａの後から期間Ｔ２ａより前の期間に於いて、図６（ｃ）に示すように、スイッチング制御部３からの制御信号Ｖｓ３がＬレベルとなる。これにより、ＩＧＢＴＱｃのゲート端子がＬレベルとなり、ＩＧＢＴＱｃがオフする。ＩＧＢＴＱｃのオフに伴い、電流ＩａｃはチョークコイルＬｃに流れなくなり、チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギは放出されて減少する。チョークコイルＬｃに蓄えられた電磁エネルギの減少により、図６（ｆ）に示すように電流ＩＬｃは次第に減少する。
このとき、図５の破線Ｗ８に示すように、チョークコイルＬｃ、負荷２、ダイオードＤｃの経路で電流が流れる。

電流ＩＬ１と電流ＩＬｃとの和が、平滑コンデンサＣ１によって平滑化され、負荷２に流れる。Ｂの周期では、降圧型電力変換回路Ｐ２と降圧型電力変換回路Ｐｃとのインターリーブ動作により、平滑コンデンサＣ１と負荷２とに流れ込む電流の変動が少なくなり、よってリップルが少なくなるという効果を奏する。更に、当該インターリーブ動作により、電源装置１の変換効率が向上するという効果を奏する。
このように、電源装置１は、Ａの周期に降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐｃのインターリーブ動作を行い、Ｂの周期に降圧型電力変換回路Ｐ２，Ｐｃのインターリーブ動作を行っているので、入力される交流電圧の全周期に亘ってリップルを少なくすることができる。

（第１の実施形態の効果）
以上説明した第１の実施形態では、次の（Ａ）〜（Ｉ）のような効果がある。

（Ａ） 電源装置１は、降圧型電力変換回路Ｐｃを共通の電力変換回路として、交流電源Ｖａｃの正負の各半周期に、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２のそれぞれを降圧型電力変換回路Ｐｃと組み合わせてインターリーブ動作をするように構成した。これにより、簡易な回路構成でありながら、高効率の電源装置１を提供することができる。

（Ｂ） 電源装置１は、複数の降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃによってインターリーブ動作を行っている。各降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃに電流が分流することにより、電源装置１は、各相の入力リップル電流が少なくなる。これにより、入力リップル電流に起因する電磁妨害を抑止するために電源装置１と負荷２との間に接続するＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）フィルタ（不図示）を、小型化することができる。

（Ｃ） 電源装置１は、インターリーブ動作を行うことで相数が増え、各降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃに電流が分流する。これにより、降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，ＰｃのチョークコイルＬ１，Ｌｃを小型化することができる。

（Ｄ） 電源装置をブリッジレスにすること、電源装置がインターリーブ動作を行うことのそれぞれに於いて、交流電源の交流電圧が低い場合の効率を改善することができる。それに対して、本実施形態の電源装置１は、ブリッジレスの構成で、かつ、インターリーブ動作を行っているので、交流電源Ｖａｃの交流電圧が低い場合の効率を更に改善することができる。

（Ｅ） 電源装置１は、チョークコイルＬ１，Ｌｃを２つに分けることができる。そのため、電力変換回路を薄型に構成することができ、よって電源装置１を薄型に構成できる。

（Ｆ） 電源装置１は、熱源である降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃを分散して配置することができる。そのため、各電力変換回路を大容量化し、よって電源装置１を大容量化することができる。

（Ｇ） 降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃは、効率が入力電圧に影響されにくいため、本実施形態のように、ブリッジレスおよびインターリーブの構成とすることにより、ワールドワイド仕様の広い入力電圧仕様においても高い効率が期待できる。

（Ｈ） 降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐｃは、素子（例えば平滑コンデンサＣ１など）の耐圧が低くてもよいため、部品コストの低減および小型化が可能である。

（Ｉ） 電源装置１のスイッチング制御部３は、降圧型電力変換回路Ｐ１の制御端子に出力する信号がオフの期間、かつ、降圧型電力変換回路Ｐ２の制御端子に出力する信号がオフの期間にオンする信号を、降圧型電力変換回路Ｐｃの制御端子に出力する。これにより、降圧型電力変換回路ＰｃがチョークコイルＬｃに電磁エネルギを蓄える期間と、降圧型電力変換回路Ｐ１および降圧型電力変換回路Ｐ２がチョークコイルＬ１に電磁エネルギを蓄える期間とが重ならないので、当該電源装置１の効率を改善することができる。

（第２の実施形態の電源装置１ａの構成）
図７と図１とを参照して、第２の実施形態の電源装置１ａの回路構成を説明する。
第２の実施形態の電源装置１ａの降圧型電力変換回路Ｐ１ａ，Ｐ２ａは、第１の実施形態の電源装置１（図１）の降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２とは異なり、ダイオードＤ５とチョークコイルＬ１とを共有していない。第２の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ１ａは、ダイオードＤ６とチョークコイルＬ２を独自に備え、降圧型電力変換回路Ｐ２ａは、ダイオードＤ７とチョークコイルＬ３を独自に備えている。

第２の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ１ａは、第１の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ１と同様にスイッチ素子であるＩＧＢＴＱ１を備え、第１の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ１のチョークコイルＬ１に代えてチョークコイルＬ２を備え、ダイオードＤ５に代えてダイオードＤ６を備えている。ＩＧＢＴＱ１のコレクタ端子は、当該降圧型電力変換回路Ｐ１ａの入力端子であり、交流電源Ｖａｃの一方の端子に接続されている。チョークコイルＬ２の一端は、降圧型電力変換回路Ｐ１ａの出力端子であり、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。チョークコイルＬ２の他端は、ＩＧＢＴＱ１のエミッタ端子と、ダイオードＤ６のカソード端子とに接続されている。ＩＧＢＴＱ１のゲート端子（制御端子）は、この降圧型電力変換回路Ｐ１ａの制御端子であり、スイッチング制御部３の第１の出力端子に接続されている。ダイオードＤ６のアノード端子は、この降圧型電力変換回路Ｐ１ａのグランドに接続されている。

第２の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ２ａは、第１の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ２と同様にスイッチ素子であるＩＧＢＴＱ２を備え、第１の実施形態の降圧型電力変換回路Ｐ２のチョークコイルＬ１に代えてチョークコイルＬ３を備え、ダイオードＤ５に代えてダイオードＤ７を備えている。ＩＧＢＴＱ２のコレクタ端子は、この降圧型電力変換回路Ｐ２ａの入力端子であり、交流電源Ｖａｃの他方の端子に接続されている。チョークコイルＬ３の一端は、降圧型電力変換回路Ｐ２ａの出力端子であり、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。チョークコイルＬ３の他端は、ＩＧＢＴＱ２のエミッタ端子と、ダイオードＤ７のカソード端子とに接続されている。ＩＧＢＴＱ２のゲート端子（制御端子）は、この降圧型電力変換回路Ｐ２ａの制御端子であり、スイッチング制御部３の第２の出力端子に接続されている。ダイオードＤ７のアノード端子は、この降圧型電力変換回路Ｐ２ａのグランドに接続されている。
降圧型電力変換回路Ｐ１ａの出力端子と、降圧型電力変換回路Ｐ２ａの出力端子とは、負荷２の一端と平滑コンデンサＣ１の一端とに接続されている。それ以外の構成は、第１の実施形態の電源装置１（図１）と同様である。

（第２の実施形態の電源装置１ａの動作）
Ａ１の期間に於いて、第２の実施形態の電源装置１ａのチョークコイルＬ２に流れる電流波形は、第１の実施形態の電流ＩＬ１の波形（図４（ｅ））と同様である。第２の実施形態の電源装置１ａの、それ以外の各部の波形は、第１の実施形態の各部の波形（図４）と同様である。
Ｂ１の期間に於いて、第２の実施形態の電源装置１ａのチョークコイルＬ３に流れる電流波形は、第１の実施形態の電流ＩＬ１の波形（図６（ｅ））と同様である。第２の実施形態の電源装置１ａの、それ以外の各部の波形は、第１の実施形態の各部の波形（図６）と同様である。
第２の実施形態の電源装置１ａ（図７）の降圧型電力変換回路Ｐ１ａは、チョークコイルＬ２への電磁エネルギの蓄積と放出を繰り返す。図４に示す期間Ｔ１の後から期間Ｔ３の前の期間に於いて、第１の実施形態の電源装置１（図３）とは異なり、降圧型電力変換回路Ｐ１ａのチョークコイルＬ２から、負荷２、ダイオードＤ６の経路で電流が流れる。

第２の実施形態の電源装置１ａ（図７）の降圧型電力変換回路Ｐ２ａは、チョークコイルＬ３への電磁エネルギの蓄積と放出を繰り返す。図６に示す期間Ｔ１ａの後から期間Ｔ３ａの前の期間に於いて、第１の実施形態の電源装置１（図５）とは異なり、降圧型電力変換回路Ｐ２ａのチョークコイルＬ３から、負荷２、ダイオードＤ７の経路で電流が流れる。
第２の実施形態の電源装置１ａの前記以外の動作は、第１の実施形態の電源装置１（図１）と同様である。

（第２の実施形態の効果）
以上説明した第２の実施形態では、次の（Ｊ）のような効果がある。

（Ｊ） 電源装置１ａは、降圧型電力変換回路Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐｃの個数だけチョークコイルＬ２，Ｌ３，Ｌｃを分けることができる。そのため、電力変換回路を更に薄型に構成することができ、よって電源装置１ａを薄型に構成できる。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｈ）のようなものがある。以下、図８を参照して、変形例（ａ）〜（ｄ）を説明する。

（ａ） 変形例（ａ）〜（ｄ）の電源装置１は、第１の実施形態の電源装置１（図１）と同様の構成を有している。変形例（ａ）〜（ｄ）に於ける電源装置１のスイッチング制御部３は、図８に示す制御信号Ｖｓ１〜Ｖｓ３を出力する。図８（ａ−１），（ｂ−１），（ｃ−１），（ｄ−１）の縦軸は、制御信号Ｖｓ１の電圧を示している。図８（ａ−２），（ｂ−２），（ｃ−２），（ｄ−２）の縦軸は、制御信号Ｖｓ２の電圧を示している。図８（ａ−３），（ｂ−３），（ｃ−３），（ｄ−３）の縦軸は、制御信号Ｖｓ３の電圧を示している。図８（ａ−１）〜（ｄ−３）の横軸は、共通する時刻ｔを示している。以下、図８（ａ−１）〜（ａ−３）を参照して、変形例（ａ）を説明する。変形例（ａ）では、図８（ａ−１）に示すように、制御信号Ｖｓ１は、時刻ｔ０でオンし、時刻ｔ２でオフしている。図８（ａ−２）に示すように、制御信号Ｖｓ２は、時刻ｔ１でオンし、時刻ｔ３でオフしている。図８（ａ−３）に示すように、制御信号Ｖｓ３は、時刻ｔ４でオンし、時刻ｔ５でオフしている。制御信号Ｖｓ２がオフしたのち、制御信号Ｖｓ３がオンするまで、所定のＯＦＦ期間が存在している。さらに、制御信号Ｖｓ３がオフしたのち、次に制御信号Ｖｓ１がオンするまで、所定のＯＦＦ期間が存在している。この変形例に於いて、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と、制御信号Ｖｓ３とは異なる位相である。制御信号Ｖｓ１と制御信号Ｖｓ２とは異なる位相である。このように、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２の位相が時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間だけずれていても、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と制御信号Ｖｓ３との間にＯＦＦ期間が存在しても、電源装置１（図１）は動作することができ、実施形態で記載したのと同様な効果を得ることができる。

（ｂ） 変形例（ｂ）では、図８（ｂ−１）に示すように、制御信号Ｖｓ１は、時刻ｔ０でオンし、時刻ｔ２ｂでオフしている。図８（ｂ−２）に示すように、制御信号Ｖｓ２は、時刻ｔ１でオンし、時刻ｔ３ｂでオフしている。図８（ｂ−３）に示すように、制御信号Ｖｓ３は、時刻ｔ２ｂでオンし、時刻ｔ４ｂでオフしている。更に、制御信号Ｖｓ３がオフしたのち、次の制御信号Ｖｓ１のオンまでには、所定のＯＦＦ期間が存在している。この変形例に於いて、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と、制御信号Ｖｓ３とは異なる位相である。制御信号Ｖｓ１と制御信号Ｖｓ２とは異なる位相である。このように、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２の位相が時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間だけずれていても、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と制御信号Ｖｓ３との間にＯＦＦ期間が存在しても、電源装置１（図１）は動作することができ、実施形態で記載したのと同様な効果を得ることができる。

（ｃ） 変形例（ｃ）では、図８（ｃ−１）に示すように、制御信号Ｖｓ１は、時刻ｔ０でオンし、時刻ｔ１ｃでオフしている。図８（ｃ−２）に示すように、制御信号Ｖｓ２は、時刻ｔ１ｃでオンし、時刻ｔ２ｃでオフしている。図８（ｃ−３）に示すように、制御信号Ｖｓ３は、時刻ｔ２ｃでオンし、時刻ｔ３ｃでオフしている。この変形例に於いて、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と、制御信号Ｖｓ３とは異なる位相である。制御信号Ｖｓ１と制御信号Ｖｓ２とは異なる位相である。このように、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２の位相が重ならずとも、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と制御信号Ｖｓ３との間にＯＦＦ期間が存在しなくても、電源装置１（図１）は動作することができ、実施形態で記載したのと同様な効果を得ることができる。

（ｄ） 変形例（ｄ）では、図８（ｄ−１），（ｄ−２）に示すように、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２は、時刻ｔ０でオンし、時刻ｔ２ｄでオフしている。図８（ｄ−３）に示すように、制御信号Ｖｓ３は、時刻ｔ１ｄでオンし、時刻ｔ３ｄでオフしている。この変形例に於いて、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と、制御信号Ｖｓ３とは異なる位相である。制御信号Ｖｓ１と制御信号Ｖｓ２とは同じ位相である。このように、制御信号Ｖｓ１，Ｖｓ２と制御信号Ｖｓ３のオン期間が時刻ｔ１ｄから時刻ｔ２ｄで重なっていたとしても、電源装置１（図１）は動作することができ、実施形態で記載したのと同様な効果を得ることができる。

（ｅ） 降圧型電力変換回路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１ａ，Ｐ２ａのスイッチ素子は、ＩＧＢＴに限定されず、寄生ダイオードを含まないスイッチ素子であればよい。ただし、前記したように、降圧型電力変換回路Ｐｃのスイッチ素子は、寄生ダイオードを含むスイッチ素子（例えばＦＥＴ）を用いてもよい。

（ｆ） 第１の実施形態の電源装置１では、チョークコイルＬ１，Ｌｃが別々に構成されている。しかし、これに限られず、チョークコイルＬ１，Ｌｃがカップリングされた構成（１つのコアに両方の巻線が巻回された構成）であってもよい。

（ｇ） 第２の実施形態の電源装置１ａは、チョークコイルＬ２，Ｌ３がカップリングされた構成、チョークコイルＬ２，Ｌｃがカップリングされた構成、チョークコイルＬ３，Ｌｃがカップリングされた構成、チョークコイルＬ２，Ｌ３，Ｌｃのすべてがカップリングされた構成のいずれであってもよい。

（ｈ） 上記実施形態では、特に言及していないが、チョークコイルＬ１，Ｌ２，ＬｃのＬ値（インダクタンス値）は必ずしも同じ値としなくてもよい。降圧型電力変換回路Ｐｃは、交流電源Ｖａｃの正負の両方の極性で動作し続ける。当該降圧型電力変換回路Ｐｃの入力電流の経路には、二つのダイオード（ダイオードＤ１，Ｄ２）が接続されている。そのため、チョークコイルＬｃのＬ値をチョークコイルＬ１，Ｌ２のＬ値よりも大きくすることで、電流ＩＬｃを電流ＩＬ１，ＩＬ２よりも小さくすることができる。これにより、電源装置１の整流損失を効果的に低減することができる。

Ｐ１，Ｐ１ａ 降圧型電力変換回路（第１の降圧型電力変換回路）
Ｐ２，Ｐ２ａ 降圧型電力変換回路（第２の降圧型電力変換回路）
Ｐｃ 降圧型電力変換回路（第３の降圧型電力変換回路）
Ｖａｃ 交流電源
Ｄ１ ダイオード（第１のダイオード）
Ｄ２ ダイオード（第２のダイオード）
Ｄ３ ダイオード（第３のダイオード）
Ｄ４ ダイオード（第４のダイオード）
Ｃ１ 平滑コンデンサ（平滑手段）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｃ チョークコイル
Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄｃ ダイオード
Ｑ１，Ｑ２，Ｑｃ ＩＧＢＴ（スイッチ素子）
Ｖｓ１〜Ｖｓ３ 制御信号
１ 電源装置
２ 負荷
３ スイッチング制御部

Claims (8)

1. 交流電源の一方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第１の降圧手段と、
   前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第２の降圧手段と、
   前記交流電源の一方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力すると共に、前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のときに降圧した電圧を出力する第３の降圧手段と、
   前記第１の降圧手段の出力電圧、前記第２の降圧手段の出力電圧、および前記第３の降圧手段の出力電圧を合成して平滑化する平滑手段と、
   前記交流電源の出力電圧の極性に応じて、前記第１の降圧手段と前記第３の降圧手段とによるインターリーブ動作と、前記第２の降圧手段と前記第３の降圧手段とによるインターリーブ動作とを交互に行わせるように、前記第１の降圧手段の制御端子、前記第２の降圧手段の制御端子、前記第３の降圧手段の制御端子にそれぞれ制御信号を出力するスイッチング制御部と、
   を備えたことを特徴とする電源装置。
2. 前記第３の降圧手段は、
   前記交流電源の一方の端子の出力電圧が正のとき、順方向電流が流れる第１のダイオードと、
   前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のとき、順方向電流が流れる第２のダイオードと、
   前記交流電源の一方の端子の出力電圧が正のときと前記交流電源の他方の端子の出力電圧が正のときとに入力電流が流れるチョークコイルと、
   前記チョークコイルとグランドとの間に電流を流すか否かを切り換えるスイッチ素子と、
   前記チョークコイルが放出する電流を流して当該第３の降圧手段の出力電圧とするダイオードと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 交流電源の一方の出力端子に、入力端子が接続された第１の降圧型電力変換回路と、
   前記交流電源の他方の出力端子に、入力端子が接続された第２の降圧型電力変換回路と、
   前記交流電源の一方の出力端子にアノード端子が接続された第１のダイオードと、
   前記交流電源の他方の出力端子にアノード端子が接続された第２のダイオードと、
   前記第１のダイオードのカソード端子および前記第２のダイオードのカソード端子が、入力端子に接続された第３の降圧型電力変換回路と、
   グランドにアノード端子が接続され、前記交流電源の他方の出力端子にカソード端子が接続された第３のダイオードと、
   グランドにアノード端子が接続され、前記交流電源の一方の出力端子にカソード端子が接続された第４のダイオードと、
   前記第１の降圧型電力変換回路の出力端子、前記第２の降圧型電力変換回路の出力端子、および前記第３の降圧型電力変換回路の出力端子が一端に接続され、他端がグランドに接続され、かつ、負荷に並列に接続されている平滑コンデンサと、
   前記交流電源の出力電圧の極性に応じて、前記第１の降圧型電力変換回路と前記第３の降圧型電力変換回路とによるインターリーブ動作と、前記第２の降圧型電力変換回路と前記第３の降圧型電力変換回路とによるインターリーブ動作とを交互に行わせるように、前記第１の降圧型電力変換回路の制御端子、前記第２の降圧型電力変換回路の制御端子、前記第３の降圧型電力変換回路の制御端子にそれぞれ制御信号を出力するスイッチング制御部と、
   を備えたことを特徴とする電源装置。
4. 前記第１の降圧型電力変換回路、前記第２の降圧型電力変換回路、および、前記第３の降圧型電力変換回路は、それぞれ、
   寄生ダイオードを含まないスイッチ素子と、
   一端が前記平滑コンデンサの一端に接続され、他端が前記スイッチ素子の出力端子に接続されたチョークコイルと、
   アノード端子がグランドに接続され、カソード端子が前記スイッチ素子の出力端子および前記チョークコイルの他端に接続されたダイオードと、を備え、
   当該降圧型電力変換回路の出力端子は、前記チョークコイルの一端であり、
   当該降圧型電力変換回路の入力端子は、前記スイッチ素子の入力端子であり、
   当該降圧型電力変換回路の制御端子は、前記スイッチ素子の制御端子である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
5. 前記第１の降圧型電力変換回路および前記第２の降圧型電力変換回路は、前記チョークコイルと前記ダイオードとを共有している、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
6. 前記スイッチング制御部は、前記第１の降圧型電力変換回路の制御端子および前記第２の降圧型電力変換回路の制御端子に同じ位相の制御信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の電源装置。
7. 前記スイッチング制御部は、前記第１の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する制御信号の位相とは異なる位相を有し、かつ、前記第２の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する制御信号の位相とは異なる位相を有する制御信号を、前記第３の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する、
   ことを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載の電源装置。
8. 前記スイッチング制御部は、前記第１の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する制御信号がオフの期間、かつ、前記第２の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する制御信号がオフの期間にオンする制御信号を、前記第３の降圧型電力変換回路の制御端子に出力する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。

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