JP3301761B2 - 電気エネルギーの電子的変換装置 - Google Patents

電気エネルギーの電子的変換装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、補完的に働く２つのスイッチによって夫々
行われる、ｎ≧２の関係を有するｎ個の制御可能なスイ
ッチングユニットを含む電圧源及び電流源の間の電気エ
ネルギーを変換するための電子装置に関する。
〔従来の技術〕
「技師の技術、電子工学の巻、D3−150頁以下」に記
載された定義によれば、「電圧源」（source de tensio
n）なる用語によって、ターミナル間の電圧が外部の回
路（例えば蓄電池列、交流配電網、高電圧コンデンサ）
によって不連続性を生じることのない双極性電気装置
（dipole lectrique）（発電器又は受電器）（ｇｎ
rateur ou rcepteur）が理解され、又「電流源」
（source de courant）なる用語によって前記双極性装
置の外部回路（例えば誘電負荷、コイル、直流機械…）
によって不連続性を生じることのない電流により作動す
る電気双極子装置（受電器又は発電器）が理解される。
通常、無接点変換装置（dispositif de conversion s
tatique）は一方が遮断されている時に他方が導通する
ような夫々補完的作用を行う２つのスイッチにより形成
されるスイッチングユニット（cellulede commutatio
n）の組合せによって構成されていて、夫々のユニット
が補完性を保証し、応用面に応じてエネルギー交換を制
御するように組合された制御論理部を有する。
「３レベルインバータ」（onduleur trois niveau
x）と称されるこのような変換装置の変形形態は公知で
あり、高電圧技術分野で1981年以来使用されている（参
照：ツエーハー・ベックレその他、牽引装置への応用に
於ける３レベル４象限パワーコンバータ（three−level
four quadrant power converter）の制御に於ける要求
条件、E.P.E.アーヘン、1980年会報、577乃至582頁、
「ビー・ヴェラエーツその他、３レベルPWM戦略の新し
い発展」、E.P.E.アーヘン、1989年会報、411乃至416
頁）。この型式の装置は４つのスイッチのモジュールに
よって構成され、これらのスイッチは重なり合って配置
されて２つの列を形成し、補完的には機能せず、２つの
ダイオードが電圧源に接続されるキャパシターの中間点
に接続されて、夫々の４つのスイッチによって維持され
る電圧値を半分の電圧に制限し、出力の電圧の３つのレ
ベルを発生させる（これによりこれらの装置は「３つの
レベルを有するインバータ」なる用語を得た）。この型
式の装置に於てはダイオードが電圧を制限して分割する
役目を行うのを可能になす為に特別の制御が必要である
が、しかしこのような制御は２つの列のスイッチの機能
の補完性とは調和しない。このような情況では、この装
置は出力に振幅及び周波数が拘束される電圧の波動を生
じさせ、 − この波動が中間の電圧レベル及び両方の限界レベル
の間の何れかの間で行われ、従って、供給される全体の
電圧（Ｖ）の一部にしかならない振幅（V/2）を与え、
この波動の周波数がスイッチの制御周波数（Ｆ）に等し
くなされるか、 − 又はこの波動が３つの電圧レベルを含み、従って、
全体の供給電圧（Ｖ）に等しい振幅を与えるが、この場
合、この波動の周波数が夫々のスイッチの制御周波数の
倍数（2F）になされるのである。
前述の第１の場合には、出力電圧の波動の振幅の制限
された値（V/2）は濾波を容易にする傾向があるが、こ
のものは低い周波数Ｆを除去し、このことが利点を制限
する。これと反対に、第２の場合には、出力電圧の波動
の高い周波数（2F）が濾波を容易にする傾向があるが、
これの振幅の大きい値（Ｖ）が利点を制限する。従っ
て、それ自体の性質によってこれらの装置は振幅の減少
（V/2）及び周波数の倍増（2F）の結合された利点を得
ることが出来ない。
更に、スイッチが補完的に作用しないこれらの装置の
制御の甚だ特殊な特性はモジュールによって含み得るス
イッチの数を４つに制限する。
従来の若干のコンバータ（パルスの大きさの変調を行
うインバータ）が電圧源に対して並列に配列されるスイ
ッチングユニットとこれらのスイッチングユニットの間
に接続される電流源との組合せによって構成されて、こ
れらのインバータ内で夫々のユニットのスイッチが補完
的な態様で作動するようになされていることが注目され
る（「パテル及びホフト、サイリスターインバータに於
ける調波の除去及び電圧制御の一般化された技術」、I.
E.E.E.工業的応用に関する論文、巻IA.9、n.3、1973年
５月−７月）。これらの装置は既に示された累加された
利点（電圧低下及び周波数倍増の波動）を与えることが
出来るが、それにもかかわらずこれらのインバータに於
ては、夫々のスイッチは供給された全体の電圧を総て維
持しなければならず、このことは高電圧に対して夫々の
スイッチのターミナル電圧が全体の電圧（Ｖ）の一部
（V/2）であるような既述の装置に対して著しい欠点に
なるのである。更に、これらのインバータの出力に供給
される電圧レベルの数は並列のユニットの数の如何にか
かわらず３に制限され、周波数の倍増は２に制限される
のである。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は次の利点を組合せた改良されたコンバータ装
置、即ち、 − ２に等しくなし得るが、同様にそれよりも多い値
（３又はそれ以上）にもなし得るような大なるユニット
の数（ｎ）を可能になし、 − 夫々のスイッチによって維持される電圧が供給され
る全体の電圧（Ｖ）の一部分（V/n）に等しく、 − 全体の電圧の一部分（V/n）に制限された振幅を有
する出力電圧の波動であり、 − 夫々のスイッチの切換え周波数（Ｆ）の倍増された
波動周波数（nF）である、 という利点を組合せた変換装置を提供することを企図す
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
その為に、本発明によって企図される電圧源及び電流
源の間の電気エネルギーの変換装置は次の装置を含んで
いる。即ち、 ・ ｎ≧２として、夫々のユニットが、１≦ｋ≦ｎの列
ｋによって示されるような夫々２つのスイッチを含むｎ
個の制御可能のスイッチングユニットと、 ・ 夫々のスイッチングユニットに接続されて、これら
にユニットの２つのスイッチの反対の状態への切換えを
保証する周波数Ｆの制御信号を与える制御論理部と、 ・ 前記制御論理部に所望のエネルギー変換の関数とし
ての参照信号srを供給する制御装置と、 ・ Ａ列及びＢ列と称される対称的な２つの列を形成
し、これらの列内で１つの同じユニットの２つのスイッ
チが電流源に対して対称的な位置を占めるようになされ
た、直列に接続されるユニットのｎ個の同様のスイッチ
及びそれ自体直列に接続されたｎ個の他の同様のスイッ
チと、 ・ 前記スイッチの２つのＡ列及びＢが一方では共通の
端部で電流源に相互接続され、他方では反対端部で電圧
源に相互接続され、ユニットに割当てられる列ｋが、ス
イッチが直接に電流源に接続されるユニット（ｋ＝１）
から、スイッチが直接に電圧源に接続されたユニット
（ｋ＝ｎ）まで増加するようになされていること、 を含んでいる。
本発明による装置は、 ・ コンデンサがスイッチングユニットに対して、夫々
のユニットの２つのスイッチの対称的なターミナルがこ
れらの間でコンデンサを横切って接続されて、これらの
ターミナルの間にコンデンサの充電電圧と称される電圧
を保持し、ユニットの他方のスイッチに向う１つのスイ
ッチの電流の交互の流れを保証するように組合されてい
て、 ・ ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部が制御信
号を時間的に分配するように同期化されて、夫々のコン
デンサ内を流れる電流が、時間1/Fの間、この同じ時間
の間の電圧源のターミナル電圧の変化に大体比例する平
均値、特に直流の電圧源に対して大体、ゼロ（０）を与
えるようになされている、 ことを特徴とするものである。
以下の説明で更によく理解出来るように、夫々のユニ
ットのターミナルに配置されるコンデンサは、その列の
関数として増加される電圧源電圧の分数値を維持する。
このようにして連続したコンデンサの充電電圧の差はV/
nに等しく、考えられている２つのコンデンサに接続さ
れるユニットの２つのスイッチが維持するのがこの差
（V/n）である。更に、制御論理部の同期化は夫々の時
間1/Fに分配されるｎ個のユニットの切換え位相ずれに
より制御周波数（Ｆ）の倍数の出力電圧の波動周波数
（nF）を得るのを可能になす。その他、この位相ずれは
出力電圧の異なるｎ個のレベルの生起を伴う（ｎ個のレ
ベルは規則的に時間1/Fに分配、隣接する２つのレベル
はV/nに等しい電圧により分割）。
夫々のユニットの機能は作動に関与するユニットの数
ｎの如何にかかわらず、所望のエネルギー変換を制御す
るのを可能になす制御論理部の夫々の応用面にに於て容
易に理解出来るように、隣接するユニットの機能と（単
に一時的な位相ずれを有して）同様である（これらの制
御論理部は総て構造的に類似している。何故ならば与え
られる制御信号が同じ基礎を有し、互いに位相ずれによ
って誘起されるからである）。
添付図面を参照した以下の説明は本発明を示している
が、本発明の説明の一部分をなすものでしかないことに
留意されたい。
〔発明の実施の形態〕
第１図に示された装置は、ｎが２よりも若干多いか又
は等しい全数であるようなｎ個のスイッチングユニット
CL1、CL2…CLk…CLnを含んでいる。夫々のユニットはIA
k及びIBkで示される２つのスイッチより成っていて、こ
れらのスイッチは総ての瞬間に於て補完的な状態を有す
るように制御され、これらのスイッチは無接点半導体ス
イッチになされるのが有利である。
ｎ個のユニットのｎ個のスイッチは直列に接続され、
装置のＡ列を構成し、他のｎ個のスイッチは直列に接続
されてＢ列を形成している。これらのスイッチの２つの
Ａ列及びＢ列は、一方では１つの共通の端部にて１つの
電流源Ｊ（既述の定義による）に相互接続され、他方で
は反対端部にて電圧源Ｅ（既述の定義による）のターミ
ナルに接続されている。ユニットCL1は直接に電流源Ｊ
に接続され、他のユニットはその列ｋが増加して電圧源
のターミナルに直接に接続されるｎ列のユニットに至る
まで前記電流源から次第に離隔されている。
電流源Ｊ及び電圧源Ｅは応用面に従って異なる特性
（連続、交番、発生、受容）を有することが出来る。ス
イッチはその特性に関係して電圧の可逆性が電圧源Ｅの
可逆性に等しく、又電流の可逆性が電流源Ｊの可逆性に
等しくなるように選択されている。
夫々のスイッチングユニットCLkはコンデンサCkに組
合され、このコンデンサは関係するユニットCLkの２つ
のスイッチIAk及びIBkの対称的なターミナルの間に接続
されている（列ｋのコンデンサCkは一方ではスイッチIA
k及びIAk+1の共通なターミナルの間に接続され、他方で
はスイッチIBk及びIBk+1の共通なターミナルの間に接続
されている）。最後のユニットCLnは、電圧源Ｅが不完
全性を補償するのに完全な電圧源ではないと言う仮定の
下で、特定のコンデンサCn（第１図に破線によって示さ
れている）に組合されることが出来るが、反対の場合、
電圧源ＥはユニットCLnに関して完全にコンデンサCnの
役目を行う。
ユニットCLkの遮断されたスイッチ（例としてIAkで示
される）は隣接する２つのコンデンサCk及びCk-1のター
ミナルに存在する電圧の差VCk−VCk-1を維持している。
夫々のコンデンサはそのターミナルに、コンデンサの充
電電圧VCkと称される電圧を保持する機能を有し、コン
デンサの列に対して比例した充電電圧の分割値VCk＝kV/
n（Ｖは電圧源Ｅのターミナル電圧）が遮断された総て
のスイッチに対してV/nに等しい電圧差VCk−VCk-1を遮
断されたスイッチのターミナルに保証している。２つの
ユニットCLk+1及びCLkのスイッチの状態に従って、ユニ
ットCLkに組合されるコンデンサCkは＋Ｉ、又は−Ｉ
（Ｉは電流源Ｊを横切って通される電流）に等しい電流
ICkを通される。従って、夫々のコンデンサCkはそのタ
ーミナルに対する電圧VCkの変化が電圧kV/nに比較して
弱く、特に0.2V/nよりも弱いようになすのに充分な容量
Ckを有するように定められる（従って、遮断されたスイ
ッチのターミナルの最大電圧は1.4V/nに制限され
る。）。
更に、夫々のコンデンサは、Vmaxが電圧Ｖの最大値と
して、ｋ・Vmax/nの値よりも大なるその列の増加に応じ
た電圧保持を与えられるように選択される。よく理解さ
れるように、これらのコンデンサが同じであることを否
定するものはなく、従って、これらのコンデンサは電圧
Vmaxに耐えるように定められる（このことはこれらのコ
ンデンサの最後のものにも適応されることが出来る）。
しかしながら、この変換装置は制御論理部LG1…LGk…
LGnを含み、夫々１つの論理部は夫々のスイッチングユ
ニットに接続されて、これらのユニットに周波数Ｆを有
するユニットの２つのスイッチの逆方向への切換えを保
証するように周波数Ｆの論理制御信号sc1、sc2…sck…s
cnを与えるようになされる。
一般に、１つのコンパレータ及び１つの順応回路（ci
rcuit d'adaptation）（スイッチを制御する型式の機能
を有する。）によって構成される公知の構造の夫々の論
理部は操作装置（moyens de pilotage）（図面には操作
発電器GPとして示されている。）から所望のエネルギー
変換の関数である直流（DC）又は交流（AC）の参照信号
srを受取る。この発電器は応用面に関係し、例えば電流
（入力電圧Ｖの変化が如何なるものであっても与えられ
る値の出力電流Ｉ）の調整を行う参照信号を作る。
これらの制御論理部LGkは構造的に同じであって、こ
のことは、 ・ 出力電圧Vsの波動がV/nに等しい振幅及びスイッチI
Ak及びIBkの切換え周波数Ｆの倍数であるnFに等しい周
波数を与え、 ・ 夫々のコンデンサによって維持される電圧VCkが供
給電圧Ｖの分数kV/nに等しくなる ように、ユニットCLkの位相をずらされた切換えを制御
する同期化によるのである。
その為に、制御論理部は、これらのものに論理部LGk
から発される制御信号sckの時間分配法則を与えるよう
に、同期信号sy1…syk…synを供給する同期装置SYNCHRO
に結合される。この制御信号の分配は夫々のコンデンサ
のターミナルに対する電圧VCkを制御して、この電圧を
大体その列ｋ（kV/n）に比例するようになすことが出来
る。
この結果は夫々のコンデンサを通る電流ICkを制御し
てこれらのコンデンサが1/Fの時間、同じ時間に対して
電圧源Ｅのターミナルに対する電圧変化に大体比例する
平均値、特に直流の電圧源に対して大体ゼロ（０）を与
えるようになすことにより得られるのである。このよう
な制御は特に制御論理部LGkに、同期信号sykを与えて、
これらの同期信号がこれらの論理部の出力に対して予め
定められた相対的な時間、隣接するユニットの論理状態
ek及びek+1を与える時間的に位相をずらされた制御信号
sckを与えるように、制御論理部LGkを調整することによ
り行われる。１つのユニットCLkの論理状態ekはＡ列の
一部をなすこのユニットのスイッチIAkが導通するとき
（Ｂ列のユニットの他方のスイッチIBkは遮断され
る。）に１に等しく、又前記Ａ列のスイッチが遮断され
るとき（Ｂ列のユニットの他のスイッチが導通する。）
に０に等しいとして定義されるのである。
以下の例にて判るように、同期装置の構造は電圧源Ｅ
及び電流源Ｊの特性に関係する。
第２図は同期装置SYNCHROの可能な構造を示してい
る。
この例ではこれらの同期装置は周波数Ｆの発信器OSC
及び遅延回路の系列RETkを含み、これらの遅延回路の系
列RETkが1/nFに等しい一時的な間隔の連続した２つの信
号に対する位相をずらされたｎ個の信号sdkの系列を発
生させるのである。これらの信号は夫々補整信号sgkを
受取り、出力に同期信号sykを与えるｎ個の加算器SMk内
で補整される。これらの補整信号sgkは情報として電圧
値Ｖ及び電流値Ｉを受取る補整器CORk内で作られる。夫
々の補整器CORkにより与えられる補整信号sgkは補整器
の列ｋ、周波数Ｆ、時間1/Fに対する電圧の変化V0−V1
及び同じ列ｋのコンデンサの容量に対して比例し、前述
の時間に対する電流の平均値、（I0＋I1）/2に逆比例
し、sgkの値は、 に比例する。
これらの補整信号sgkの値は論理部LGkから発される制
御信号sckの適当な分配及びその結果としてコンデンサ
及びスイッチのターミナルに対する電圧の既述の分配を
保証するのである。
同期装置SYNCHROのレベルに対する前述の例にて行わ
れる補整は操作発電器から発される参照信号srに対して
も（反対符号を有して）同様に行い得ることが注目さ
れ、論理部LGkはコンパレータ（順応回路を随伴）によ
って構成されて、２つの組立体は機能的に同じで、それ
らの組立体の何れの場合にも定義される本発明は明らか
にこれらの両方に組立体に拡張されるのである。
第3a図は制御論理部LGk及びLGk+1によってこれらの２
つのユニットCLk及びCLk+1に供給される制御信号sck及
びsck+1の形状を示す（これらの信号は前記ユニットの
論理状態ek及びek+1を示している）。周波数信号Ｆは時
間的に位相をずらされ、（導入される修正項目を考慮）
異なる持続時間を有するのである。
第3b図にはコンデンサCkの電流ICkの形状が示されて
いて、この電流は信号sck及びsck+1の頂部の相対的位置
に従って交互に＋Ｉ、０、−Ｉの値を取る（I:この場合
変化すると考えたときの電流源を通る電流値）。コンデ
ンサCk内の電流ICkの通過はそのターミナルに電圧VCkの
変化を生じさせ、これの形状が第3c図に示されている。
時間1/Fの間の電圧VCkの進行状態は同じ時間内の電圧Ｖ
の変化及びコンデンサの列ｋに比例し、VCkは総ての瞬
間に値kV/nに近く保持される。
第４図は、直流の電圧源Ｅ及び直流の電流源Ｊの場合
の前述の装置の実施例を示している（総ての図面に於て
理解を容易にする為に同様の構成要素に対して同じ符号
が繰返されている。）。
３つのスイッチングユニットを含むこの例に於ては、
Ａ列のスイッチIA1、IA2、IA3は導通、遮断の制御を行
い得るような、特に双極性トランジスタ（又はダーリン
トントランジスタ、MOST、GTO、IGBT…）型式のスイッ
チである。Ｂ列のスイッチIB1、IB2、IB3は自発的二重
切換えスイッチ（interrupteur double commutation
spontanｅ）、即ちダイオードスイッチである。
この応用例に於て、同期装置は、ek≠ek+1である場
合、連続した例ｋ及びｋ＋１の２つのユニットに与えら
れる制御信号sck及びsck+1がこれらのユニットに、ekET
▲▼＝１が保持される間に累加される持続時間
が▲▼ETek+1＝１を保持する間に累加される持続時
間に大体等しい論理状態ek及びek+1を与えるようになさ
れている。
その為に、同期装置SYNCHROは、例えば形状が第５図
に示されるような周波数Ｆの信号sd3を与える三角パル
ス信号発生装置OSCT及び出力が他の移相器RET1に接続さ
れた移相器RET2によって構成される位相をずらされた三
角パルス信号発生装置を含んでいる。これらの移相器
は、例えば27/3のような27/nの位相ずれを導入する。発
生装置OSCTから発される信号（sd3）、移相器RET2から
発せられる信号（sd2）及び移相器RET1から発せられる
信号（sd1）は０、27/3及び47/3の相対的な位相を有
し、夫々制御論理部LG3、LG2、LG1のコンパレータに与
えられる。操作発電器GPは前述と同様にコンパレータの
他の入力に参照信号srを与える。直流／直流の応用面に
於ては、この信号srは連続的で所望のエネルギー交換に
関係して変化される。
コンパレータLG3、LG2、LG1の出力にはsdk＜srの場合
には値１であり、反対の場合には値０であるような論理
信号によって構成される３つの制御信号sc3、sc2、sc1
が発生する。
これらの信号は整合（adaptation）の後でスイッチIA
3、IA2、IA1の制御電極に与えられるのである。
第６図はコンデンサC1及びC2を横切る電流の形状を示
している（電圧源Ｅが完全にコンデンサC3の役目を行う
と仮定）。連続した２つのユニットが異なる状態ek及び
ek+1にある時に電流源Ｊの一方又は反対方向の電流Ｉ
が、関係する２つのユニットの間に配置されるコンデン
サを横切って循環し、反対にコンデンサ内の電流は、２
つのユニットが同じ状態にある時にはゼロ（０）である
ことを証明することが出来る。
第６図の最後の線図は出力電圧Vsを示すが、この電圧
は周波数3F及び振幅E/3の波動を有し、これらの２つの
条件がこの電圧の濾波を容易にしている。
第７図は電圧源Ｅのターミナルに於ける直流電圧Ｖと
比較することによるコンデンサC1及びC2のターミナルに
於ける電圧VC1及びVC2の平衡状態を示している。一方の
コンデンサｋのターミナルに於ける電圧VCkが大体kV/n
（この場合kV/3）に等しいことを証明することが出来
る。
１つのスイッチIAk又はIBkのターミナル電圧（VIAk及
びVIBk）はゼロ（０）であるか、又はスイッチを囲む２
つのコンデンサCk-1、Ckのターミナルに於ける電圧の差
に等しい。その結果としてこの電圧はV/n（この場合はV
/3）に制限されるのである。
第８図は１つの直流の電圧源Ｅ及び対称的な周波数fi
の１つの交流の電流源Ｊの場合（切換え周波数Ｆはこの
周波数fiに対して著しく大きい）の変換装置の実施例を
示す。この例は電圧インバータ（直流／交流コンバー
タ）に対応し、又はその可逆性を考慮すれば電流整流器
（交流／直流コンバータ）に対応する。
同様に３つのユニット（但しｎ個のユニットとして一
般化され得る）を含むこの例に於ては、総てのスイッチ
IA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3は電流が可逆的で電圧が
一方向性の同じ型式になされていて、第８図に於ては、
これらのものは夫々逆の平行（antiparallle）ダイオ
ードの二重双極性トランジスタ（transistor bipolaire
doubl）によって構成され、夫々の双極性トランジス
タは応用面に従ってダーリントントランジスタ、MOST、
GTO、IBGT…に置換えることが出来る。
この応用面に於ては同期装置SYNCHROは、連続する列
ｋ及びｋ＋１の２つのユニットCLk及びCLk+1に与えられ
る制御信号sck及びsck+1がこれらのユニットに、 ・ 論理部の大きさekET▲▼が電流源Ｊの周波
数の２倍の周波数2fiの周期になされ、 ・ 論理部の大きさ▲▼ETek+1が同じ周波数2fiを
有する同様の周期になされる ような論理状態ek及びek+1を与えるようになされる。
その為に、操作装置GPは周波数fiの対称的な交流参照
信号srを与えるようになされていて、更に、同期装置
は、例えばｎ個のユニットに対応して同じ列に割当てら
れるｎ個の発生装置OSCT、RET2、RET1によって構成され
る対称的三角パルス交流信号sdkの発生装置を含み、こ
れらの発生装置は同じ振幅及び周波数fiの倍数である同
じ周波数Ｆを有し、時間的に位相をずらされた三角パル
ス信号を供給して列ｋ＋１の発生装置から発される信号
sdk+が列ｋの発生装置から発生される信号sdkに対して
値1/nFの時間だけ遅延されるようになすのである。
ｎ個の論理部LGkは夫々操作装置GP及び１つの三角パ
ルス信号発生装置に接続されるコンパレータによって構
成され、列ｋの発生装置に接続されるコンパレータは列
ｋのスイッチングユニットに接続されて、受取られる２
つの信号（sdk、sr）に対して相対的な値の関数として
このユニットを制御するようになっている。
既述のように、三角パルス信号発生装置は発振器OSCT
及び移相器RETk27/nの系列によって構成されて、後続の
発生装置に対する信号として27/nだけ位相をずらされた
三角パルス信号を与えるようになっている。
制御論理部のコンパレータLG3、LG2、LG1の出力には
既述のユニットと同様の特性を有する制御信号sc3、s
c2、sc1が生じる。第９図に示されたこれらの信号はス
イッチIA3、IA2及びIA1に与えられる。前述の実施態様
で示された条件は企図されるこの場合にも確認される。
回路INVkの電流の反転及び遮断の後で、これらの信号は
３つの他のスイッチIB3、IB2、IB1の制御を保証する。
第10図はコンデンサC1及びC2を通る電流の形状を示し
ている。前述の場合と同様の説明が当てはまる。第10図
の最後の線図は出力電圧Vsを示し、前述と同様に、この
電圧は周波数nF及び振幅E/n（３つのユニットの場合ｎ
＝３）の波動を有する。
第11図はコンデンサのターミナルに於ける電圧の平衡
状態を示し、列ｋのコンデンサのターミナル電圧VCkは
大体kV/nに等しい。更に、同様にこの場合には１つのス
イッチのターミナル電圧はV/n（この場合V/3）に制限さ
れるのである。
第12図は第８図に示された装置（直流の電圧源Ｅ及び
周波数fiの対称的に交番する電流源）の変形形態を示し
ている。第12図の装置に於ては、ユニットの数ｎは２に
等しく、切換え周波数Ｆは電流源の周波数fiに等しい。
この装置の出力部は第８図のものと同様であって、操作
発生装置（ｇｎrateur de pilotage）から発せられ
る参照信号srは周波数fiの制御信号sc2を与えるように
第２のユニットに組合される制御論理部LG2内で処理さ
れる。この制御論理部LG2は、例えばＦ＝fiとして読出
され、信号srの関数として選択される、予め定められた
制御作用を記憶するメモリーによって構成されることが
出来る。ユニットCL2を（Ｂ列のスイッチに対する反転
の後で）制御するのに役立つこの信号はユニットCL1に
取付けられた論理部LG1により受取られて、制御信号sc1
を前記ユニットCL1に与える。これらの制御信号sc1及び
sc2はこれらのユニットに対してe2がe1に補完的で、半
周期1/2Fだけ遅延するような論理状態e1及びe2を与え
る。
その為に、論理部LG1は特に７の移相器DEPHが随伴す
るインバータによって構成することが出来る。場合によ
っては、信号sc1は周波数Ｆ＝fiと読出されるようにメ
モリー内に記憶（信号sc2と同様に）することが出来
る。
第13図は制御信号sc2及びsc1を示し、この図面の最後
の線図は破線によって電流源Ｊの電流Ｉを、実線でコン
デンサC1内を流れる電流IC1を示していて、この電流が
ゼロ（０）の平均値を有することが注目される。
第14図はこの装置の出力電圧Vs（３つのレベルを有す
る電圧）を示し、コンデンサC1のターミナル電圧VC1は
大体V/2に等しく、スイッチのターミナル電圧IA1がV/2
に制限されている。
第15図は周波数fvの対称的に交番する電圧源Ｅ及び直
流の電流源Ｊ（切換え周波数Ｆがこの周波数fvよりも著
しく高い）の場合のこの装置の実施例を示している。こ
の例は交流／直流コンバータ及び／又は直流／交流コン
バータ（整流器又は可逆的電流インバータ）に対応して
いる。
３つのユニット（但しｎ個のユニットとして一般化出
来る）を含む図示の例に於ては、総てのスイッチIA1、I
A2、IA3、IB1、IB2、IB3は電圧が可逆的で電流が一方向
性の同じ型式のもので、第15図に於てはこれらのものは
夫々ダイオードと直列に配置された双極性トランジスタ
によって構成されていて、これらのトランジスタは夫々
その応用面に応じてダーリントントランジスタ、MOST,G
TO（必ずしもダイオード列である必要はない）、IGBT…
によって置換えられることが出来る。
この応用例に於て、同期装置は連続した列ｋ及びｋ＋
１の２つのユニットCLk、CLk+1に与えられる制御信号sc
k、sck+1がこれらのユニットに夫々の時間1/Fの間、状
態▲▼ETek+1＝１の持続時間及び状態ekET▲
▼＝１の持続時間の間の差が、 Ckが列ｋのコンデンサの容量、 Ｉが電流源の電流値、 V0が時間1/Fの開始時に於ける電圧源のターミナルの
電圧であり、V1は前記時間の終りに於ける電圧、 として、 に大体等しいような論理状態ek及びek+1を与えるように
なっている。
その為に、操作装置は第16図に示される周波数fvの対
称的交流参照信号srを供給するようになされ、更に、同
期装置SYNCHROは、 ・ 例えばｎ個のユニットに対応し、同じ列に割当てら
れたｎ個の発生装置OSCT、RET2、RET1より成るｎ個の対
称的交流三角パルス信号sdkの発生装置であって、これ
らの発生装置が同じ振幅及び周波数fvの倍数である同じ
周波数Ｆを有し、列ｋ＋１の発生装置から発された信号
sdk+1が列ｋから発された信号sdkに対して値1/nFだけ時
間的に遅延される（第17図）ような前記ｎ個の対称的交
流三角パルス信号sdkの発生装置と、 ・ ユニットに対応し、同じ列に割当てられる補整器CO
Rkであって、夫々の補整器が操作装置に接続され、 になるような三角パルス信号sdkの振幅に対して相対的
振幅gkの参照補整信号sgkを供給するようになっている
前記補整器CORkと、 を含むようになされている。
これらのｎ個の論理部LGkは夫々三角パルス信号sdkを
受取り、又参照補整信号sgkを受取るコンパレータによ
って構成され、列ｋの発生装置に接続されるこのコンパ
レータが列ｋのスイッチングユニットに連結されて、こ
のユニットを、受取った２つの信号sdk、sgkに対して相
対的な値の関数として制御するようになっている。
これらの参照補整信号sgkは第18図に示されている。
既述のように、三角パルス信号発生装置は発振器OSCT
及び連続した系列をなす移相器RETk27/nによって構成さ
れて、続く信号に対する27/nの位相をずらされた三角パ
ルス信号を供給するようになすことが出来る。
制御論理部のコンパレータLG3、LG2、LG1の出力には
既述の特性と同様の特性を有する制御信号sc3、sc2、sc
1が生じる。第19図に示されるこれらの信号はスイッチI
A3、IA2及びIA1に与えられる。前述の実施態様にて既に
説明された条件がこゝで述べた場合にも正しいことが証
明される。これらの回路INVkに於ける電流の反転及び遮
断の後で、これらの信号は３つの他のスイッチIB3、I
B2、IB1の制御を保証する。
第20図はコンデンサC1を通る電流IC1の波形およびそ
のターミナルに於ける電圧VC1の波形である。
このIC1が電圧源Ｅのターミナル電圧Ｖの変化に比例
する電圧VC1の変化を生じさせるのに適当なゼロ（０）
でない平均値を有することが注目される。この電圧VC1
の拡大された変化状態が更に良好に第21図に示されてい
る。この図面は又コンデンサのターミナルに於ける電圧
VCkがその列ｋに比例して変化することを示している。
第22図は周波数fvの対称的に交番する電圧源Ｅ及び周
波数fiの対称的に交番する電流源Ｊ（切換え周波数Ｆは
周波数fi及びfvより著しく高い）の場合の変換装置の実
施例である。この例は交流／交流コンバータ（時には例
えば「サイクロコンバータ」として示される周波数変換
コンバータ）に対応する。
３つのユニット（但しｎ個のユニットとして一般化さ
れることが出来る）を含むこの例に於ては、総てのスイ
ッチIA1、IA2、IA3、IB1、IB2、IB3は電圧及び電流を反
転できる同じ型式のものであって、第22図に於ては、こ
れらのものは夫々逆直列（anti−ｓrie）のダイオー
ドを設けられた逆直列の対に組合された双極性トランジ
スタによって構成されていて、夫々のトランジスタは応
用面に応じてダーリントントランジスタ、MOST（ダイオ
ードがMOSTの内部のダイオードになし得る）、GTO、IGB
T…に置換えられることが出来る。
この応用面に於て同期装置SYNCHROは、連続した列ｋ
及びｋ＋１の２つのユニットCLk、CLk+1に与えられる制
御信号sck及びsck+1がこれらのユニットに対して夫々の
時間1/Fの間、状態▲▼ETek+1＝１の持続時間及び
状態ekET▲▼＝１の持続時間の間の差が、 Ckが列ｋのコンデンサの容量、 I0及びV0が考えられている時間1/Fの開始時に於ける
電流及び電圧値、 I1及びV1が前記時間の終りに於ける値、 として、 に大体等しいような論理状態ek及びek+1を与えるように
なされている。
操作装置GPはエネルギー交換を制御するようになされ
た参照信号srを与え、こゝに示された例に於てはこの参
照信号は周波数fvの交流である。これらの同期装置SYNC
HROは、 ・ 例えばｎ個の発生装置OSCT、RET2、RET1によって構
成された対称的交流三角パルス信号の発生装置であっ
て、これらの発生装置が同じ振幅及び周波数Ｆ（周波数
fi及びfvよりも著しく高い）を有し、これらの発生装置
が列ｋ＋１の発生装置から発された三角パルス信号sd
k+1が時間的に列ｋの発生装置から発された信号sdkに対
して1/Fの値の時間だけ遅延されるように位相をずらさ
れている前記発生装置（第24図）と、 ・ ユニットに対応し、同じ列に割当てられた補整器CO
Rkであって、夫々操作装置GPに接続され、 になされるような三角パルス信号sdkの振幅に対する相
対的振幅gkの参照補整信号sgkを与えるようになされて
いる前記補整器CORkと、 を含んでいる。
これらのｎ個の論理部LGkは夫々三角パルス信号sdk及
び参照補整信号sgkを受取るコンパレータによって構成
され、列ｋの発生装置に接続されるこのコンパレータは
列ｋのスイッチングユニットCLkに連結されて、受取っ
た２つの信号sdk、sgkに対して相対的な値の関数として
このユニットを制御するようになされている。
これらの発生装置から発される三角パルス信号sdk及
び参照補整信号sgkは第24図に示されている。
既述のように、三角パルス信号発生装置は発振器OSCT
及び連続した系列をなす移相器27/nによって続く信号に
対して27/nだけ位相をずらされた三角パルス信号を与え
るように構成されることが出来る。
制御論理部のコンパレータLG3、LG2、LG1の出力には
既述の特性と同様の特性を有する制御信号sc1、sc2、sc
3が生じるようになされている。第25図に示されたこれ
らの信号はスイッチIA3、IA2及びIA1に与えられる。前
述の実施態様にて説明された条件がこゝで企図されてい
る場合にも正しいことが証明される。回路INVk内の電流
の反転及び遮断の後で、これらの信号は３つの他のスイ
ッチIB3、IB2、IB1の制御を保証する。
第26図はコンデンサC1を通る電流IC1の形状及びター
ミナルに於ける電圧VC1の形状を示している。
電流IC1が電圧源Ｅのターミナル電圧Ｖの変化に比例
する電圧VC1の変化を生じさせるのに適当なゼロ（０）
でない平均値を与えるものであることが注目される。こ
の電圧VC1の拡大された変化状態が第27図に更によく示
されている。この図面は又コンデンサのターミナル電圧
VCkがその列ｋに比例して変化することを示している。
図面の簡単な説明 第１図は、出力部及び制御部を示す本発明の変換装置
の原理の電気回路図であり、 第２図は、この変換装置の制御部の実施例を示す回路
図であり、 第3a図は、連続した２つのユニットｋ及びｋ＋１に与
えられる論理信号を示す線図であり、 第3b図及び第3c図は、夫々列ｋのユニットに組合され
るコンデンサCkを通る電流の形態及びこのコンデンサの
ターミナル電圧Vckの形態を示す線図であり、 第４図は、１つの直流の電圧源及び１つの直流の電流
源（直流電流のチョッパー）の場合の本発明の変換装置
の１つの実施態様の電気回路図であり、 第５図は、この変換装置の制御部に関する種々の信号
の形態を示す線図であり、 第６図は、この変換装置の出力部の電流及び電圧の形
態を示す線図であり、 第７図は、コンデンサのターミナル電圧の形態を示す
線図であり、 第８図は、定電圧源及び対称的に交番する電流源の場
合の他の実施態様の電子的回路図であり、 第９図は、この変換装置の制御部に関する種々の信号
の形態を示す線図であり、 第10図は、この変換装置の出力部の電流及び電圧の形
態を示す線図で、第11図はコンデンサのターミナル電圧
の形態を示す線図であり、 第12図は、２つのスイッチングユニットを設けられた
第８図の装置の変形形態の回路図であり、 第13図及び第14図は、第12図の装置の信号の形態を示
す線図であり、 第15図は、交流の電圧源及び定電流源の場合の他の実
施態様の電子的回路図であり、 第16図、第17図、第18図、第19図、第20図及び第21図
は、第15図の装置の信号の形態を示す線図であり、 第22図は、交流の電圧源及び交流の電流源の場合の他
の実施態様の電子的回路図であり、 第23図、第24図、第25図、第26図及び第27図は、第22
図の装置の信号の形態を示す線図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−74327（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−80423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−192464（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−117164（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−168971（ＪＰ，Ａ)

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各々が１≦ｋ≦ｎの関係を有する順位ｋの
    列により指定され、２つのスイッチ（IAk,IBk）により
    それぞれ構成される、ｎ≧２の関係を有するｎ個の制御
    可能なスイッチングユニット（CL1…CLk…CLn）と、 各スイッチングユニット（CLk）に周波数Ｆの制御信号
    （sck）を送りかつ前記ユニットの２つのスイッチを相
    互に逆方向へ切り換えるための、各スイッチングユニッ
    ト（CLk）に接続される制御論理部（LGk）と、 所望のエネルギー変換の関数として参照信号（sr）を制
    御論理部に送るための制御手段（GP）と から構成される、電圧源と電流源の間の電気エネルギー
    を変換するための電子装置であって、 前記ユニットの対応する側のｎ個のスイッチは直列に接
    続され、他方の対応したｎ個のスイッチは、Ａ列および
    Ｂ列と称される２つの対称した列を設けるような手段で
    直列に接続され、一つのユニットにおける２つのスイッ
    チ（IAk,IBk）は電流源に関して並列的な位置関係を取
    り、 ２つのスイッチのＡ列およびＢ列は一方の共通の端部に
    より電流源（Ｊ）に接続され、他方の共通の端部により
    電圧源（Ｅ）に接続され、前記ユニットを想定する列ｋ
    はユニット（CL1）からユニット（CLn）へと昇番し、前
    記スイッチはユニット（CL1）において電流源に直接接
    続され（ｋ＝１のとき）、ユニット（CLn）において電
    圧源に直接接続され（ｋ＝ｎのとき）、 コンデンサ（ck）は、コンデンサの充電電圧と称され
    る、各ユニットの２つのスイッチ（IAk,IBk）の対称的
    なターミナル間の電圧を維持し、ユニットの一方のスイ
    ッチから他方のスイッチへの電流の交流成分を補整する
    ように、コンデンサを介してターミナルが相互に接続さ
    れるような手段で、スイッチングユニット（CLk）と協
    同して作動され、 ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部（LGk）は、
    各コンデンサ（ck）を流れる電流が、1/Fの時間以上、
    本質的に電圧源のターミナルでの電圧変化に対応した平
    均値を有し、特に連続した電圧源のためには本質的にゼ
    ロ（０）となるよう、各制御信号間の時間間隔が等しく
    なるように同期される ことを特徴とする変換装置。
  2. 【請求項２】スイッチングユニット（CLk）と協同して
    作動される各コンデンサ（ck）は閾値Vckよりも大きな
    電圧範囲を有し、Vck＝kVm/n、ここにおいてVmは電圧源
    （Ｅ）の最大電圧、の関係で、前記コンデンサと協同し
    て作動されるユニットの列ｋを上げることを特徴とする
    請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】列ｋのスイッチングユニット（CLk）と協
    同して作動される各コンデンサ（ck）は、コンデンサの
    ターミナルでの電圧変化が0.2V/n、ここにおいてＶは電
    圧源（Ｅ）の電圧、以下となるのに十分な用量ckを与え
    るような大きさであることを特徴とする請求項１記載の
    装置。
  4. 【請求項４】スイッチングユニット（CLk）のスイッチ
    （IAk,IBk）は無接点式半導体スイッチであり、電圧源
    （Ｅ）の電圧と同じ電圧可逆性と電流源（Ｊ）の電流と
    同じ電流可逆性を有することを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  5. 【請求項５】制御論理部（LGk）は、周波数Ｆの発信器
    （OSC）と、２つの連続する信号を1/nFに等しい時間差
    で位相をずらした信号系列（sdk）を送る一連の遅延回
    路（RETk）と、周波数Ｆ、1/Fの時間以上の電圧V0−V1
    の変化、および同一列ｋのコンデンサの容量で、列ｋの
    ものに対応した補整信号（sgk）を送り、電流の平均値
    （I0＋I1）/2に前記時間以上、反比例的に対応する補整
    器（COk）と、前記移相信号（sdk）および補整信号（sg
    k）に基づいて同期信号（syk）を送るための加算器（SM
    k）とから構成された同期部（SYNCHRO）に接続され、各
    制御論理部は、制御手段（GP）による参照信号（sr）
    と、同期手段（SYNCHRO）により発生された対応する列
    ｋの同期信号（syk）とを受けるコンパレータにより構
    成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】直流／直流コンバータを提供するように直
    流の電圧源と直流の電流源に接続され、各スイッチング
    ユニット（CLk）が始動時および遮断時に制御可能なタ
    イプのスイッチ（IAk）と二重の自発的切換えスイッチ
    （IBk）により構成されることを特徴とする請求項１記
    載の装置。
  7. 【請求項７】ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部
    （LGk）は、制御信号（sck,sck+1）が連続する列ｋおよ
    びｋ＋１の２つのユニット（CLk,CLk+1）に送られ、こ
    れらのユニットにおいて論理状態ekおよびek+1になり、
    それによりek≠ek+1のとき、ekETek+1＝１である間の累
    積時間はekETek+1＝１である間の累積時間と本質的に等
    しく、一つのユニット（CLk）の論理状態ekは、Ａ列の
    一部を形成するユニットのスイッチ（IAk）が導通して
    いるとき（Ｂ列のユニットの他方のスイッチ（IBk）は
    遮断されている）、１と等しくそして、Ａ列のスイッチ
    （IAk）が遮断されているとき（Ｂ列のユニットの他方
    のスイッチ（IBk）は導通している）、０と等しくなる
    ように画定される手段で同期されることを特徴とする請
    求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部
    （LGk）は、後続の信号に対して２π/nだけ位相をずら
    された同一周波数Ｆの制御信号（sd3,sd2,sd1）を送る
    ことができるように三角パルス移相信号（OSCT,RET2,RE
    T1）を発生するための手段により構成された同期手段
    （SYNCHRO）に接続されることを特徴とする請求項７記
    載の装置。
  9. 【請求項９】直流／交流および／または交流／直流コン
    バータを提供するように直流の電圧源と対称的に交番す
    る電流源に接続され、各スイッチングユニット（CLk）
    が電流に関して可逆性を有し、電圧に関して単方向性で
    ある２つの同様なスイッチ（IAk,IBk）により構成され
    ることを特徴とする請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】直流の電圧源と周波数fiの対称的に交番
    する電流源に接続され、ｎ個のスイッチングユニットの
    制御論理部（CLk）は、連続する列ｋおよびｋ＋１の２
    つのユニット（CLk,CLk+1）に送られる制御信号（sck,s
    ck+1）がこれらのユニットに論理状態ekおよびek+1を課
    するような手段で同期され、それにより、 論理値ekETek+1が電流源の周波数の２倍の周波数2fiを
    有する周期であり、 論理値ekETek+1がまた同じ周波数2fiを有する周期であ
    り、 Ａ列の一部を形成するユニットのスイッチ（IAk）が導
    通する（Ｂ列の当該ユニットの他方のスイッチ（IBk）
    は遮断されている）とき、論理状態ekは１に等しく、Ａ
    列のスイッチが遮断される（Ｂ列の当該ユニットの他方
    のスイッチは導通している）とき、論理状態ekは０に等
    しい、 ことを特徴とする請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】制御手段（GP）は、対称的に交番する周
    波数fiの参照信号を送るように適合されており、そして ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部（LGk）は、
    ｎ個の対称的に交番する三角パルス信号を送るように適
    合された、三角パルス信号（OSCT,RET2,RET1）を発生す
    るための手段により構成された同期手段（SYNCHRO）に
    接続され、当該信号は同一の振幅と周波数fiの倍数とし
    ての同一の周波数Ｆを有しそして列ｋ＋１の信号（sd
    k+1）が列ｋの信号（sdk）に対して1/nFの値だけ時間的
    に遅延されるように時間的に位相をずらされ、 ｎ個の制御論理部は制御手段（GP）により発せられた参
    照信号（sr）と発生手段により発せられた三角パルス信
    号（sdk）とを受けるコンパレータによりそれぞれ構成
    され、列ｋのコンパレータは、受け取った２つの信号
    （sr,sdk）の相対的な値の関数として該スイッチングユ
    ニットを制御するように列ｋのスイッチングユニット
    （CLk）に接続される ことを特徴とする請求項10記載の装置。
  12. 【請求項１２】直流の電圧源と周波数fiで対称的に交番
    する電流源に接続され、２つのスイッチングユニット
    （LG1,LG2:n＝２である）により構成され、２つのスイ
    ッチングユニットの制御論理部（LG1,LG2）は、制御信
    号（sc1,sc2）が電流源の周波数fiに等しい周波数Ｆを
    有するように適合され、前記制御論理部は、これらの制
    御信号が論理状態e1およびe2をユニット（CL1,CL2）に
    課するような手段で同期され、それにより論理状態e2は
    論理状態e1を補う状態で得られる一方、1/2Fの時間の半
    分だけ位相をずらすことを特徴とする請求項９記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】交流／直流および／または直流／交流コ
    ンバータを提供するように周波数fvを有して対称的に交
    番する電圧源と直流の電流源に接続され、各スイッチン
    グユニット（CLk）は、電圧に関して可逆性であり、電
    流に関して単方向性である２つの同様なスイッチ（IAk,
    IBk）により構成されることを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】周波数fvを有して対称的に交番する電圧
    源と直流の電流源に接続され、ｎ個のスイッチングユニ
    ットの制御論理部（LGk）は、連続する列ｋおよびｋ＋
    １の２つのユニット（CLk,CLk+1）に送られる制御信号
    がそれらのユニットに論理状態ekおよびek+1を課するよ
    うな手段で同期され、それにより各1/Fの時間以上、論
    理状態ekETek+1＝１の持続時間と論理状態ekETek+1＝１
    の持続時間の間の差が、 【数１】 ここにおいて、ckは列ｋのコンデンサの容量であり、Ｉ
    は電流源からの電流値であり、V0は1/F時間の開始時に
    おける電圧源のターミナルでの電圧であり、V1は終了時
    の電圧である。 と本質的に等しく、 ユニット（CLk）の論理状態ekは、Ａ列の一部を形成す
    るユニットのスイッチ（IAk）が導通するとき（Ｂ列の
    ユニットの他方のスイッチ（IBk）は遮断されてい
    る）、１に等しくなるように画定され、Ａ列のユニット
    のスイッチが遮断されるとき（Ｂ列のユニットの他方の
    スイッチは導通している）、０に等しくなるように画定
    される ことを特徴とする請求項13記載の装置。
  15. 【請求項１５】制御手段（GP）は周波数fvの対称的に交
    番する参照信号（sr）を送るように適合され、ｎ個のス
    イッチングユニットの制御論理部（LGk）は同期手段（S
    YNCHRO）に接続され、該同期手段は、 同一振幅および周波数fvの倍数と同じ周波数Ｆを有しか
    つ列ｋ＋１の信号（sdk+1）が列ｋの信号（sdk）に対し
    て1/nFの値だけ時間的に遅延されるように時間的に位相
    をずらされたｎ個の対称的に交番する三角パルス信号
    （sdk）を送るように適合された三角パルス信号を発生
    するための手段（OSCT,RET2,RET1）と、 制御手段（GP）によって発生されそして、 【数２】 となるように、三角パルス信号（sdk）の振幅に対する
    相関的な振幅gkの補整された参照信号（sgk）を送るよ
    うに適合される、参照信号（sr）を受けるための補整手
    段（CORk）と から構成され、 ｎ個の制御論理部（LGk）の各々は、三角パルス信号（s
    dk）と補整された参照信号（sr）を受けるコンパレータ
    により構成され、列ｋのコンパレータは、受け取った２
    つの信号（sdk,sgk）の相対的な値の関数としてスイッ
    チングユニットを制御するように列ｋのスイッチングユ
    ニット（CLk）に接続される ことを特徴とする請求項14記載の装置。
  16. 【請求項１６】交流／交流コンバータを提供するように
    対称的に交番する電圧源と対称的に交番する電流源に接
    続され、各スイッチングユニット（CLk）は、電流およ
    び電圧に関して可逆性である２つの同様なスイッチ（IA
    k,Ibk）により構成されることを特徴とする請求項１記
    載の装置。
  17. 【請求項１７】周波数fvを有して対称的に交番する電圧
    源と周波数fiを有して対称的に交番する電流源に接続さ
    れ、ｎ個のスイッチングユニットの制御論理部（LGk）
    は、連続する列skおよびsk+1の制御信号（sck,sck+1）
    がこれらのユニットの論理状態ekおよびek+1を課するよ
    うな手段で同期され、それにより、各1/Fの時間、論理
    状態ek＋ek+1＝１の持続時間と論理状態ek＋ek+1＝１の
    持続時間の間の差が、 【数３】 ここにおいて、ckは列ｋのコンデンサの容量であり、I0
    およびV0は対象とする時間1/Fの開始時における電流お
    よび電圧であり、I1およびV1は時間1/Fの終了時におけ
    る電流および電圧である。 に本質的に等しく、一つのユニットの論理状態ekは、Ａ
    列の一部を形成するユニットのスイッチ（IAk）が導通
    しているとき（他方のＢ列のユニットのスイッチ（I
    bk）は遮断されている）、１に等しくなるように画定さ
    れ、Ａ列のスイッチが遮断されているとき（他方のＢ列
    のユニットのスイッチは導通している）、０に等しくな
    るように画定されることを特徴とする請求項16記載の装
    置。
  18. 【請求項１８】ｎ個のスイッチングユニットの制御論理
    部（LGk）は同期手段（SYNCHRO）に接続され、該同期手
    段は、 同一振幅と周波数fiおよびfvよりも大きな同一周波数Ｆ
    を有しかつ列ｋ＋１の信号（sdk+1）が列ｋの信号（s
    dk）に対して1/nFの値だけ時間的に遅延されるように時
    間的に位相をずらされたｎ個の対称的に交番する三角パ
    ルス信号（SDk）を送るように適合された三角パルス信
    号（OSCT,RET2,RET1）を発生するための手段と、 制御手段（GP）により発生された参照信号（sr）を受け
    そして 【数４】 となるように、三角パルス信号（sdk）に対する相関的
    な振幅gkの補整された参照信号（sgk）を送るように適
    合された補整手段（CORk）と から構成され、 ｎ個の制御論理部（LGk）の各々は、三角パルス信号（s
    dk）と補整された参照信号（sr）を受けるコンパレータ
    により構成され、列ｋのコンパレータは、受け取った２
    つの信号（sdk,sgk）の相対的な値の関数としてスイッ
    チングユニットを制御するように列ｋのスイッチングユ
    ニット（CLk）に接続される ことを特徴とする請求項17記載の装置。
  19. 【請求項１９】２個のスイッチングユニットにより構成
    されることを特徴とする請求項１記載の装置。
  20. 【請求項２０】３個のスイッチングユニットにより構成
    されることを特徴とする請求項１記載の装置。
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