JP2016214074A

JP2016214074A - 減衰電力増幅できる磁電気装置

Info

Publication number: JP2016214074A
Application number: JP2016095975A
Authority: JP
Inventors: 夫子徐; Fu-Tzu Hsu; 傑生 ▲塗▼; Chieh-Sen Tu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2016-12-15
Also published as: KR101989658B1; CN205509853U; US20160336869A1; TWI608694B; US9712074B2; CN106160455A; EP3098954B1; TW201640801A; EP3098954A1; KR20160134538A

Abstract

【課題】減衰電力増幅できる磁気電気装置を提供する。
【解決手段】磁電気装置は磁心ユニットを有する３つのリラクタンス成分と減衰モジュール２と駆動モジュールを具備する。各リラクタンス成分は、夫々ループ状の第１のセグメント６２と、第１のセグメント６２に接続された第２のセグメント６１と、第１のセグメント６２に巻回されて緩く連結されている一次〜三次コイルＬ１〜Ｌ３と、二次コイルＬ２と三次コイルＬ３の間に接続されている第１のコンデンサＣ１と、三次コイルＬ３と並列に接続されている第２のコンデンサＣ２を備える。各減衰モジュール２は、各リラクタンス成分から電気エネルギーを受け取り、ＤＣ電源Ｖｄｃに電気エネルギーを放出する。駆動モジュールは、各一次コイルＬ１を通過するＡＣ電圧が生成されるようＤＣ電源Ｖｄｃを各一次コイルＬ１に接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は電気装置に関し、より具体的には磁電気装置に関する。

図１に示すように、従来の変圧器１は、Ｅ字状の磁心１３と、Ｉ字状の磁心１４と、一次コイル１１と、Ｅ字状の磁心１３に巻回されて緊密に連結された二次コイル１２とを備える。磁心１３、１４は通常単一の材料から構成されているので、負の磁気減衰効果が生じて電力出力が制限されてしまう結果となる磁気飽和を避けるため、磁心１３、１４の間に空隙を置く必要がある。また、従来の変圧器１は、出力側（ＯＵＴ）で生じる逆起電力が入力側（ＩＮ）に直接影響して渦電流が大きく損失する可能性がある。このため、従来の変圧器１はたとえ変換効率が高くても、送電や電力伝送にしか用いられない。
本願の先行技術文献としては台湾実用新案登録第Ｍ４０４５４１号が挙げられる。

発明の要旨
従って、本発明の目的は、減衰電力増幅できる磁電気装置の提供にある。当該磁電気装置は、正の磁気減衰効果を有し、利用可能な電気エネルギーを蓄蔵し得る。

本発明によると、当該磁電気装置は、複数のリラクタンス成分と、複数の減衰モジュールと、駆動モジュールとを備える。各リラクタンス成分は、磁心ユニットと、一次コイルと、共振回路とを有する。各リラクタンス成分において、磁心ユニットは、容量性であり且つ誘導性であると共に、ループ状の第１のセグメントと、第１のセグメントに接続された第２のセグメントとを有し、共振回路は、二次コイルと、三次コイルと、第１のコンデンサと、第２のコンデンサを有し、一次、二次、三次コイルは、第１のセグメントに巻回されて緩く連結されていて、第２のコンデンサは、三次コイルと並列に接続されている。各減衰モジュールは、共振回路から電気エネルギーを受け取るように対応の１つのリラクタンス成分の共振回路と接続されていると共に、それぞれＤＣ（直流）電源と接続されて該ＤＣ電源に電気エネルギーを放出するように用いられる。駆動モジュールは、各リラクタンス成分の一次コイルと接続されていると共に、ＤＣ電源と接続されるように用いられ、且つ、それぞれ各リラクタンス成分の一次コイルを通過するＡＣ（交流）電圧が生成されるよう、ＤＣ電源を各リラクタンス成分の一次コイルに接続させるように構成されている。

本発明のその他の特徴及び効果は以下の図面を参照とした詳細な説明により更に明らかとなる。

従来の変圧器を示す概略図である。本発明に係る磁電気装置の実施形態を概略的に示す回路ブロック図である。本発明に係る磁電気装置の実施形態を概略的に示す回路ブロック図である。本発明に係る磁電気装置の実施形態を概略的に示す回路ブロック図である。本発明に係る磁電気装置の実施形態を概略的に示す回路ブロック図である。上記実施形態の各リラクタンス成分の磁心ユニットの第１の実施例を示す分解斜視図である。上記実施形態の各リラクタンス成分の磁心ユニットの上記第１の実施例を示す斜視図である。上記実施形態の各リラクタンス成分の磁心ユニットの第２の実施例を示す斜視図である。上記実施形態の各減衰モジュールの第１の実施例を概略的に示す回路図である。上記実施形態の各減衰モジュールの第２の実施例を概略的に示す回路図である。上記実施形態のリラクタンス成分の一次コイルをそれぞれ通過するＡＣ電圧を示すタイミング図である。上記実施形態の駆動回路の動作を概略的に示す回路ブロック図である。上記実施形態のリラクタンス成分によりそれぞれ発生するＡＣ電圧を示すタイミング図である。上記実施形態の駆動回路の動作を概略的に示す回路ブロック図である。

発明の詳細な説明
図２〜図５を参照されたい。本発明に係る磁電気装置は、その一実施形態において、Ｎ個のリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）と、Ｎ個の減衰モジュール２と、駆動モジュール５と、コントローラ８とを備えており、本実施形態においてはＮ＝３である。

図２〜図４を参照されたい。各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）は、磁心ユニット６を有し、磁心ユニット６は、ループ状の第１のセグメント６２と、第１のセグメント６２と接続された第２のセグメント６１とを有し、複数の磁心材料からなることで容量性及び誘導性を具備する。本実施形態では、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）において、第２のセグメント６１は、第１のセグメント６２に囲まれていると共に、第１のセグメント６２の互いに反対側に配置された２つのセクション６３、６４の間に延伸している。なお、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の磁心ユニット６は、図６及び図７に示されているように、互いに隙間無く積み重なるよう配置された第１の容量性ケイ素鋼板セット６０１と誘導性アモルファス磁心６０２を有してもよく、あるいは、図８に示されているように、これらに加えて第２の容量性ケイ素鋼板セット６０３を更に有し、誘導性アモルファス磁心６０２が、第１の容量性ケイ素鋼板セット６０１と第２の容量性ケイ素鋼板セット６０３との間に、誘導性アモルファス磁心６０２と第１の容量性ケイ素鋼板セット６０１との間及び誘導性アモルファス磁心６０２と第２の容量性ケイ素鋼板セット６０３との間に隙間が無いように挟まれている構成としてもよい。

図２〜図４を再び参照されたい。各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）は、一次コイル（Ｌ１）と共振回路７を更に有する。なお、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）は同一の構成を有するので、説明の簡潔を期すため以下ではリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の内の１つのみが例として説明される。本実施形態において、共振回路７は、第１の端と第２の端を有する二次コイル（Ｌ２）と、第１の端と第２の端を有する三次コイル（Ｌ３）と、第１のコンデンサ（Ｃ１）と、第２のコンデンサ（Ｃ２）とを有する。一次、二次、三次コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）は、第１のセグメント６２に巻回されて緩く連結されていると共に、第１のセグメント６２と絶縁されている。第１のコンデンサ（Ｃ１）は、二次コイル（Ｌ２）の第２の端と三次コイル（Ｌ３）の第１の端との間に接続されている。第２のコンデンサ（Ｃ２）は、三次コイル（Ｌ３）と並列に接続されている。これにより、二次コイル（Ｌ２）と第１のコンデンサ（Ｃ１）とにより直列共振ユニットが構成され、また、三次コイル（Ｌ３）と第２のコンデンサ（Ｃ２）により並列共振ユニットが構成される。一次、二次コイル（Ｌ１、Ｌ２）は、それぞれ第２のセグメント６１を挟んで相対する両側に配置されている第１のセグメント６２のセクション６５、６７に巻回されて緩く連結されていると共に、第１のセグメント６２のセクション６５、６７と絶縁されている。また、二次、三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）は、第１のセグメント６２における同一のセクション６７に巻回されて緩く連結されていると共に、第１のセグメント６２のセクション６７と絶縁されている。

一次、二次、三次コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が磁心ユニット６に巻回されて緩く連結されていると共に磁心ユニット６と絶縁されている上に、第１の容量性ケイ素鋼板セット６０１（図７参照）と誘導性アモルファス磁心６０２（図７参照）との間、または第１と第２の容量性ケイ素鋼板セット６０１、６０３（図８参照）及び誘導性アモルファス磁心６０２（図８参照）との間に隙間が無いので、磁心ユニット６を磁化する磁場が生じるように一次コイル（Ｌ１）に電流が励起された時には磁心ユニット６が急速に磁気飽和し、そしてこれに続いて一次コイル（Ｌ１）への電流供給が停止されると磁心ユニット６がごく短い時間で消磁されるので、正の磁気減衰効果（即ち、磁気分路）が生じ、渦電流が発生して二次、三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）に結合して磁気エネルギーが放出され、これにより二次、三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）から出力される電気エネルギーが高められることになる。

減衰モジュール２は、第１の入力端２１と第２の入力端２２を含むと共に共振回路７から電気エネルギーを受け取るように共振回路７と接続されている入力側（ＩＮ）と、ＤＣ（直流）電源（Ｖｄｃ）（例えば充電式バッテリー）に電気エネルギーを放出するようにＤＣ電源（Ｖｄｃ）と接続されるよう用いられる出力側（ＯＵＴ）とを有する。本実施形態において、図９に示されているように、減衰モジュール２は、第１のダイオード（Ｄ１）と、第２のダイオード（Ｄ２）と、第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）と、第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ２）と、有極性コンデンサ（Ｃｐ）とを有してもよい。第１のダイオード（Ｄ１）は、第１の入力端２１として二次コイル（Ｌ２）の第１の端と接続されているアノードと、出力側（ＯＵＴ）の一端としてＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられるカソードとを有する。第２のダイオード（Ｄ２）は、出力側（ＯＵＴ）の他端としてのＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極と接続されるように用いられるアノードと、第１のダイオード（Ｄ１）のアノードと接続されているカソードとを有する。第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）は、第１のダイオード（Ｄ１）のカソードと接続されている第１の端と、第２の入力端２２として三次コイル（Ｌ３）の第２の端と接続されている第２の端とを有する。第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ２）は、第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）の第２の端と第２のダイオード（Ｄ２）のアノードとの間に接続されている。有極性コンデンサ（Ｃｐ）（例えば、スーパーコンデンサや電解コンデンサ）は、第１のダイオード（Ｄ１）のカソードと接続されている正極側リードと、第２のダイオード（Ｄ２）のアノードと接続されている負極側リードとを有する。また、第１と第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ１、Ｃｓ２）はそれぞれ高周波コンデンサであってもよい。これにより、第１と第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ１、Ｃｓ２）及び有極性コンデンサ（Ｃｐ）が、大量の電気エネルギーを蓄積できる減衰コンデンサユニットを構成するようになる。減衰コンデンサユニットの特徴及び機能は台湾登録実用新案第Ｍ４７７０３３号に記載されており、ここではその詳しい説明を省く。

また変化例として、図１０に示されているように、減衰モジュール２は、第１のインダクタ（Ｌｓ１）、第２のインダクタ（Ｌｓ２）、第３のインダクタ（Ｌｐ１）、第４のインダクタ（Ｌｐ２）、第３のダイオード（Ｄ３）、そして第４のダイオード（Ｄ４）を有してもよい。第１のインダクタ（Ｌｓ１）は、第１の入力端２１として二次コイル（Ｌ２）の第１の端と接続されている第１の端と、第２の端とを有する。第２のインダクタ（Ｌｓ２）は、第１のインダクタ（Ｌｓ１）の第２の端と接続されている第１の端と、第２の入力端２２として三次コイル（Ｌ３）の第２の端と接続されている第２の端とを有する。第３のインダクタ（Ｌｐ１）は、第１の端と、第２のインダクタ（Ｌｓ２）の第２の端と連結されている第２の端とを有する。第４のインダクタ（Ｌｐ２）は、第３のインダクタ（Ｌｐ１）と並列に接続されている。第３のダイオード（Ｄ３）は、第３のインダクタ（Ｌｐ１）の第１の端と接続されているアノードと、出力側（ＯＵＴ）の一端としてＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられるカソードとを有する。第４のダイオード（Ｄ４）は、出力側（ＯＵＴ）の他端としてＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極と接続されるように用いられるアノードと、第３のインダクタ（Ｌｐ１）の第２の端と接続されているカソードとを有する。これにより、減衰モジュール２の第１、第２、第３、第４のインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｐ１、Ｌｐ２）が、電気エネルギーを蓄積できる減衰インダクタユニットを構成するようになる。減衰インダクタユニットの特徴及び機能は台湾登録実用新案第Ｍ４７０３６５号に記載されており、ここではその詳しい説明を省く。

図２〜図５を参照されたい。駆動モジュール５は、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）と接続されると共に、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）と接続されるように用いられ、且つ、それぞれ各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ（交流）電圧が生成されるよう、ＤＣ電源(Ｖｄｃ)を各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）に接続させるように構成されている。本実施形態において、駆動モジュール５は、Ｎ個（即ち本実施形態においては３個）のスイッチング回路５１〜５３を有する。スイッチング回路５１〜５３はそれぞれ第１のスイッチ（Ｓ１）、第２のスイッチ（Ｓ２）、第３のスイッチ（Ｓ３）、第４のスイッチ（Ｓ４）、及び４つのフリーホイールダイオード（Ｄ）を有する。各スイッチング回路５１〜５３において、第１のスイッチ（Ｓ１）は、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられる第１の端と、対応の１つのリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）の一端（Ｒ＋、Ｓ＋、Ｔ＋）と接続されている第２の端とを有する。第２のスイッチ（Ｓ２）は、第１のスイッチ（Ｓ１）の第２の端と接続されている第１の端と、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極と接続されるように用いられる第２の端とを有する。第３のスイッチ（Ｓ３）は、第１のスイッチ（Ｓ１）の第１の端と接続されている第１の端と、当該対応の１つのリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）の他端（Ｒ−、Ｓ−、Ｔ−）と接続されている第２の端とを有する。第４のスイッチ（Ｓ４）は、第３のスイッチ（Ｓ３）の第２の端と接続されている第１の端と、第２のスイッチ（Ｓ２）の第２の端と接続されている第２の端とを有する。そしてフリーホイールダイオード（Ｄ）は、それぞれ対応の第１、第２、第３、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と並列に接続されており、また、各フリーホイールダイオード（Ｄ）は当該対応のスイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）と連結されるアノードを有する。
コントローラ８は、スイッチング回路５１〜５３と接続されており、スイッチング回路５１〜５３の各第１、第２、第３、第４のスイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）のオン状態とオフ状態との間の動作をパルス幅変調方式を用いて制御する。本実施形態において、コントローラ８による制御下では、ｎ＋１個目のリラクタンス成分（Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧の位相は、ｎ個目のリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧の位相より３６０°／Ｎ（即ち、本実施形態においては１２０°）遅延する。ここで、１≦ｎ≦（Ｎ−１）である（即ち、本実施形態においては１≦ｎ≦２）。例えば、図１１に示されているように、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８２の位相は、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１の位相より１２０°遅延し、また、３個目のリラクタンス成分（Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８３の位相は、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８２の位相より１２０°遅延する。
図２〜図４並びに図１１〜図１３を参照されたい。先ず、スイッチング回路５１の第１と第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ４）がオン状態にあり、且つ、スイッチング回路５１の第２と第３のスイッチ（Ｓ２、Ｓ３）及びスイッチング回路５２、５３の第１〜第４のスイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）がオフ状態にある時には、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１は正の振幅を有し、２個目と３個目のリラクタンス成分（Ｓ、Ｔ）の各一次コイル（Ｌ１）を通過する各ＡＣ電圧８２、８３の振幅はゼロであり、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）から供給される電流は１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）に流れて一次コイル（Ｌ１）を励磁する。これにより１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６を磁化する磁場が生成され、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６が急速に磁気飽和し瞬時に磁石となる。続いて、スイッチング回路５１の第１と第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ４）が同時にオフ状態となり、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６が磁気分路のためごく短い時間で消磁され、渦電流が生じ１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の二次及び三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）に結合する。１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１は、そのＡＣ電圧８１が正の振幅を有する間、共振によって１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の共振回路７にそれぞれ正の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）を発生させる。そして、正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）の電気エネルギーがそれぞれの減衰モジュール２に伝送されるように、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の共振回路７がそれぞれの減衰モジュール２と共振する。図９に示されるような実施例においては、正の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）が、それぞれの減衰モジュール２の第１のダイオード（Ｄ１）により整流されることにより、各減衰モジュール２の第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）を充電する電圧が発生する。図１０に示されるような実施例においては、正の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）が、各減衰モジュール２の第１と第２のインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ２）から、各減衰モジュール２の第３と第４のインダクタ（Ｌｐ１、Ｌｐ２）に結合して、各減衰モジュール２の第３のダイオード（Ｄ３）により整流されることにより、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）を充電する電圧が発生する。

図２〜図４並びに図１１〜図１４を参照されたい。スイッチング回路５１の第２、第３のスイッチ（Ｓ２、Ｓ３）と、スイッチング回路５２の第１、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ４）とがオン状態にあると共に、スイッチング回路５１の第１、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ４）と、スイッチング回路５２の第２、第３のスイッチ（Ｓ２、Ｓ３）と、スイッチング回路５３の第１〜第４のスイッチ（Ｓ１〜Ｓ４）とがオフ状態にある時、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１は負の振幅を有し、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８２は正の振幅を有し、３個目のリラクタンス成分（Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８３の振幅はゼロであり、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）により提供される電流は、１個目と２個目のリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）に流れて励磁させる。これにより、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６を磁化する磁場が生成されることで、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６が急速に磁気飽和し瞬時に磁石となる。続いて、スイッチング回路５１の第２と第３のスイッチ（Ｓ２、Ｓ３）が同時にオフ状態となり、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の磁心ユニット６が磁気分路のためごく短い時間で消磁され、渦電流が生じ１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の二次及び三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）に結合する。１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１は、そのＡＣ電圧８１が負の振幅を有する間、共振によって１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の共振回路７にそれぞれ負の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）を発生させる。そして、正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）の電気エネルギーがそれぞれの減衰モジュール２に伝送されるように、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の共振回路７がそれぞれの減衰モジュール２と共振する。図９に示されるような実施例においては、負の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）が、それぞれの減衰モジュール２の第２のダイオード（Ｄ２）により整流されることにより、各減衰モジュール２の第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ２）を充電する電圧が発生する。そして、それぞれの減衰モジュール２の第１、第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ１、Ｃｓ２）にかかる電圧が、それぞれの減衰モジュール２の有極性コンデンサ（Ｃｐ）にかかる電圧と等しいことと、それぞれの減衰モジュール２の第１、第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ１、Ｃｓ２）が有する非極性特徴とにより、それぞれの減衰モジュール２の有極性コンデンサ（Ｃｐ）は、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）により提供される電圧がそれぞれの減衰モジュール２の有極性コンデンサ（Ｃｐ）にかかる電圧よりも低い時に、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）を充電する電気エネルギーを放出することが可能となる。図１０に示されるような実施例においては、負の振幅を有する正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）が、各減衰モジュール２の第１と第２のインダクタ（Ｌｓ１、Ｌｓ２）から、各減衰モジュール２の第３と第４のインダクタ（Ｌｐ１、Ｌｐ２）に結合して、各減衰モジュール２の第４のダイオード（Ｄ４）により整流されることにより、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）を充電する電圧が発生する。従って、正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）は、１個目のリラクタンス成分（Ｒ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８１と同じ周波数を有するようになる。

また、スイッチング回路５２と、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）と、各減衰モジュール２の動作は、上述したようなスイッチング回路５１と、リラクタンス成分（Ｒ）と、各減衰モジュール２の動作と同様である。従って、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）の共振回路７により発せられる正弦波ＡＣ電圧（Ａ２）は、２個目のリラクタンス成分（Ｓ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８２と同じ周波数を有するようになり、また、その位相は、正弦波ＡＣ電圧（Ａ１）の位相よりも１２０°遅れたものとなる。

更に、スイッチング回路５３と、３個目のリラクタンス成分（Ｔ）と、各減衰モジュール２の動作も、上述したようなスイッチング回路５１と、リラクタンス成分（Ｒ）と、各減衰モジュール２の動作と同様である。従って、３個目のリラクタンス成分（Ｔ）の共振回路７により発せられる正弦波ＡＣ電圧（Ａ３）は、３個目のリラクタンス成分（Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ電圧８３と同じ周波数を有するようになり、また、その位相は、正弦波ＡＣ電圧（Ａ２）の位相よりも１２０°遅れたものとなる。

上述のように、コントローラ８の制御下において、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の磁心ユニット６の急速な磁化及び急速な消磁が繰り返されることでリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の二次、三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）に結合する渦電流を発生するように、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）により提供された電流により各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）が繰り返し励磁され、各リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の一次コイル（Ｌ１）を通過するように生成されるＡＣ電圧８１〜８３により、それぞれの共振回路７が共振によってそれぞれの正弦波ＡＣ電圧（Ａ１〜Ａ３）を継続的に生成するようになり、そして各減衰モジュール２がそれぞれの正弦波ＡＣ電圧（Ａ１〜Ａ３）の電気エネルギーを受け取り、ＤＣ電源（Ｖｄｃ）を充電する電気エネルギーが放出される。これにより、本発明に係る磁電気装置は、各磁心ユニット６の正の磁気減衰効果を有する磁力が出力されるよう電気エネルギーに転換され、これにより出力電気エネルギーが向上され、結果としてＤＣ電源（Ｖｄｃ）に蓄電される利用可能な電気エネルギーが促進されるので、即ち、減衰電力増幅が可能となる。

なお、他の実施形態においては、Ｎは３より大きい複数であり得る。

上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、態様に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものである。

以上、本発明を実用的な実施形態と考えられるものに関して記述してきたが、本発明は、開示した実施形態に制限されることなく、同様の修正および等価な配置のすべてを包含するような、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々なアレンジをカバーするように意図されることが理解される。

Claims

それぞれ磁心ユニット（６）と、一次コイル（Ｌ１）と、共振回路（７）とを備え、
前記磁心ユニット（６）は、容量性及び誘導性を有すると共に、ループ状の第１のセグメント（６２）と、前記第１のセグメント（６２）に接続された第２のセグメント（６１）とを有し、
前記共振回路（７）は、第１の端と第２の端を有する二次コイル（Ｌ２）と、第１の端と第２の端を有する三次コイル（Ｌ３）と、前記二次コイル（Ｌ２）の前記第２の端と前記三次コイル（Ｌ３）の前記第１の端との間に接続されている第１のコンデンサ（Ｃ１）と、前記三次コイル（Ｌ３）と並列に接続されている第２のコンデンサ（Ｃ２）とを有し、
前記一次、二次、三次コイル（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）が、前記第１のセグメント（６２）に巻回されて緩く連結されている、複数個のリラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）と、
前記共振回路（７）から電気エネルギーを受け取るように対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記共振回路（７）と接続されていると共に、それぞれＤＣ（直流）電源（Ｖｄｃ）と接続されて該ＤＣ電源（Ｖｄｃ）に電気エネルギーを放出するように用いられる複数の減衰モジュール（２）と、
各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）と接続されていると共に、前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）と接続されるように用いられ、且つ、それぞれ各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）を通過するＡＣ（交流）電圧が生成されるよう、前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）を各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）に接続させるように構成されている駆動モジュール（５）と、を具備する、磁電気装置。
各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）において、前記第２のセグメント（６１）は前記第１のセグメント（６２）に囲まれていると共に、前記第１のセグメント（６２）の互いに反対側に配置された２つのセクション（６３、６４）の間に延伸しており、前記一次コイル及び二次コイル（Ｌ１、Ｌ２）はそれぞれ前記第２のセグメント（６１）を挟んで相対する両側に配置されている前記第１のセグメント（６２）の２つのセクション（６５、６７）に巻回されて緩く連結されており、前記二次コイル及び三次コイル（Ｌ２、Ｌ３）は前記第１のセグメント（６２）の同一のセクション（６７）に巻回されて緩く連結されている、請求項１に記載の磁電気装置。
各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）において、前記磁心ユニット（６）は、互いに積み重なるよう配置された第１の容量性ケイ素鋼板セット（６０１）と誘導性アモルファス磁心（６０２）とを備える、請求項１に記載の磁電気装置。
各前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）において、前記磁心ユニット（６）は、第２の容量性ケイ素鋼板セット（６０３）を更に備え、前記誘導性アモルファス磁心（６０２）は、前記第１の容量性ケイ素鋼板セット（６０１）と前記第２の容量性ケイ素鋼板セット（６０３）とに挟まれている、請求項３に記載の磁電気装置。
前記駆動モジュール（５）は、複数のスイッチング回路（５1〜５３）を備え、各前記スイッチング回路は、
前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられる第１の端と、対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）の一端（Ｒ＋、Ｓ＋、Ｔ＋）と接続されている第２の端とを有する第１のスイッチ（Ｓ１）と、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）の前記第２の端と接続されている第１の端と、前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極に接続されるように用いられる第２の端とを有する第２のスイッチ（Ｓ２）と、
前記第１のスイッチ（Ｓ１）の前記第１の端と接続されている第１の端と、前記対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）の他端（Ｒ−、Ｓ−、Ｔ−）と接続されている第２の端とを有する第３のスイッチ（Ｓ３）と、
前記第３のスイッチ（Ｓ３）の前記第２の端と接続されている第１の端と、前記第２のスイッチ（Ｓ２）の前記第２の端と接続されている第２の端とを有する第４のスイッチ（Ｓ４）と、を備える、請求項１に記載の磁電気装置。
各前記スイッチング回路（５１〜５３）は、それぞれ前記第１、第２、第３、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と並列に接続された４つのフリーホイールダイオード（Ｄ）を更に備え、各前記フリーホイールダイオード（Ｄ）は、対応の１つの前記第１、第２、第３、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の前記第２の端と連結されたアノードを有する、請求項５に記載の磁電気装置。
前記スイッチング回路（５１〜５３）と接続されていると共に、前記スイッチング回路（５１〜５３）の各前記第１、第２、第３、第４のスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のオン状態とオフ状態との間の動作を制御するコントローラ（８）を更に具備する、請求項５に記載の磁電気装置。
ｎ＋１個目の前記リラクタンス成分（Ｓ、Ｔ）の前記一次コイル（Ｌ１）を通過する前記ＡＣ電圧の位相は、ｎ個目の前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ）の前記一次コイル（Ｌ１）を通過する前記ＡＣ電圧の位相より３６０°／Ｎ遅延し、Ｎは前記リラクタンス成分の個数であると共に、１≦ｎ≦（Ｎ−１）である、請求項１に記載の磁電気装置。
各前記減衰モジュール（２）は、
対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記二次コイル（Ｌ２）の前記第１の端と接続されているアノードと、前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられるカソードとを有する第１のダイオード（Ｄ１）と、
前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極と接続されるように用いられるアノードと、前記第１のダイオード（Ｄ１）の前記アノードと接続されるカソードとを有する第２のダイオード（Ｄ２）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）の前記カソードと接続されている第１の端と、前記対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記三次コイル（Ｌ３）の前記第２の端と連結されている第２の端とを有する第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）と、
前記第１の無極性コンデンサ（Ｃｓ１）の前記第２の端と前記第２のダイオード（Ｄ２）の前記アノードとの間に接続されている第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ２）と、
前記第１のダイオード（Ｄ１）の前記カソードと前記第２のダイオード（Ｄ２）の前記アノードとの間に接続されている有極性コンデンサ（Ｃｐ）と、を備える、請求項１に記載の磁電気装置。
各前記減衰モジュール（２）において、前記第１と第２の無極性コンデンサ（Ｃｓ１、Ｃｓ２）はそれぞれ高周波コンデンサである、請求項９に記載の磁電気装置。
各前記減衰モジュール（２）は、
対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記二次コイル（Ｌ２）の前記第１の端と接続されている第１の端と、第２の端とを有する第１のインダクタ（Ｌｓ１）と、
前記第１のインダクタ（Ｌｓ１）の前記第２の端と接続されている第１の端と、対応の１つの前記リラクタンス成分（Ｒ、Ｓ、Ｔ）の前記三次コイル（Ｌ３）の前記第２の端と接続されている第２の端とを有する第２のインダクタ（Ｌｓ２）と、
第１の端と、前記第２のインダクタ（Ｌｓ２）の前記第２の端と連結されている第２の端とを有する第３のインダクタ（Ｌｐ１）と、
前記第３のインダクタ（Ｌｐ１）と並列に接続されている第４のインダクタ（Ｌｐ２）と、
前記第３のインダクタ（Ｌｐ１）の前記第１の端と接続されているアノードと、前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の正極と接続されるように用いられるカソードとを有する第１のダイオード（Ｄ３）と、
前記ＤＣ電源（Ｖｄｃ）の負極と接続されるように用いられるアノードと、前記第３のインダクタ（Ｌｐ１）の前記第２の端と接続されているカソードとを有する第２のダイオード（Ｄ４）と、を備える、請求項１に記載の磁電気装置。