JP3761174B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3761174B2 JP3761174B2 JP2003041830A JP2003041830A JP3761174B2 JP 3761174 B2 JP3761174 B2 JP 3761174B2 JP 2003041830 A JP2003041830 A JP 2003041830A JP 2003041830 A JP2003041830 A JP 2003041830A JP 3761174 B2 JP3761174 B2 JP 3761174B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching means
- transistor
- winding
- secondary winding
- current path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
負荷に流れる電流（電源電流や、信号電流等）を検出する技術は広く用いられており、電流の検出結果は、電源装置や信号源の制御などに用いられている。
負荷に流れる電流を検出する手法としては、電源から負荷への電流供給路に電流トランスを設ける手法や、電流供給路に十分抵抗値が低い抵抗器を挿入する手法が一般的である。
【０００３】
電流トランスを用いる手法では、電流供給路に電流トランスの一次巻線を挿入して、該電流トランスの二次巻線から、負荷電流に比例した大きさの信号を取り出す。また、抵抗器を用いる手法では、電流供給路に抵抗器を挿入し、該抵抗器の両端間の電圧を計測することによって負荷電流を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のいずれの手法においても、電流トランスや抵抗器は、これら自体が電力を消費するため、負荷に流れる電流の大きさが、本来流れるべき電流の大きさと異なった値となる。
このため、電流トランスや抵抗器が負荷に流れる電流に与える影響が無視し得る範囲内に止まるようにするため、電流トランスの消費電力を十分に小さくしたり、抵抗器の抵抗値を十分小さくする必要がある。
【０００５】
しかし、電流トランスの感度を高めるためには、電流トランスの二次巻線の巻数を増やす必要があり、電流トランスの二次巻線の巻数が増大すると、二次トランス自体による電力の消費量が増大し、従って負荷に流れる電流の変化が大きくなる。
【０００６】
また、負荷への電流供給路に挿入された抵抗器の両端間の電圧は、この抵抗器の抵抗値の大きさに比例して増大する。しかし、この抵抗器が消費する電力も、抵抗値が大きくなるほど増大するので、負荷に流れる電流の変化が大きくなる。
【０００７】
また、電流トランスは、電流の供給源からみて誘導性負荷として作用するため、電流の供給源は、電流トランスが形成する誘導性負荷及び駆動する対象の負荷の直列回路に電力を供給することとなる。従って、負荷に流すべき電流のうち周波数が高い成分ほど負荷に供給されにくくなり、負荷に流れる電流の周波数特性の悪化を招く。
【０００８】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、負荷に流れる電流を変化させず、かつ損失が少ない電源装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点による電源装置は、一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合された二次巻線とを備える変成器と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える第１の検出用巻線と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える第２の検出用巻線と、電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段と、を備え、前記第１及び第４のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の一端に接続されており、前記第２及び第３のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の他端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第１のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、前記第３及び第４のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の他方の極をなし、前記第１の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１の検出用巻線の他端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第２の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第３のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第２の検出用巻線の他端は前記第４のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンし、前記第３及び第４のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として前記所定の極性とは逆の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、ことを特徴とする。
【００１０】
このような電源装置によれば、第１〜第４のスイッチング手段の電流路の断続は、各検出用巻線に誘起される起電力に基づいて決定される。そして、検出用巻線に誘起される起電力は変成器の二次巻線に流れる電流により誘起される磁束によって誘起されるので、変成器の二次巻線の両端間に接続された負荷に流れる電流は実質的に変化しない。
【００１１】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成され、前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が、前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタの前記ベースの導電型と異なっているバイポーラトランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１２】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成され、前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する電界効果トランジスタと異なった電界効果トランジスタより構成されてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１３】
また、この発明の第２の観点による電源装置は、一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合され自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える二次巻線と、を備える変成器と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える検出用巻線と、電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１及び第２のスイッチング手段と、を備え、前記第１のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の一端に接続されており、前記第２のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の他端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、前記第１のタップは前記出力端の他方の極をなし、前記検出用巻線の一端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記検出用巻線の他端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、ことを特徴とする。
【００１４】
このような電源装置によれば、第１及び第２のスイッチング手段の電流路の断続は、検出用巻線に誘起される起電力に基づいて決定される。そして、検出用巻線に誘起される起電力は、変成器の二次巻線に流れる電流により誘起される磁束によって誘起されるので、変成器の二次巻線の両端間に接続された負荷に流れる電流は実質的に変化しない。
【００１５】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１６】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１７】
前記変成器は、前記一次巻線に流れる電流により誘起される磁束及び前記二次巻線に流れる電流により誘起される磁束が共に通過する位置に配置された第１の磁性体を備えていてもよい。これにより、一次巻線に流れる電流により誘起される磁束が第１の磁性体を通過するようになる。この場合、前記検出用巻線は、前記第１の磁性体の内部を通過する磁束による起電力を実質的に誘起しない位置に配置されていれば、第１の磁性体の内部を通過する磁束によって検出用巻線に誘起される起電力が、容易に軽減される。
【００１８】
前記電流検出装置は、前記検出用巻線に起電力を誘起する磁束が通過する位置に配置された第２の磁性体を備えていてもよい。これにより、二次巻線に流れる電流により誘起される磁束が、検出用巻線に効率的に起電力を誘起する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、負荷電流検出用の変圧装置、及び整流回路を例とし、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置Ｔを構成する後述の主鉄心Ｆ１及び副鉄心Ｆ２の位置関係を模式的に示す斜視図である。
図２は、変圧装置Ｔの構成を模式的に示す断面図である。
図３は、変圧装置Ｔの後述する検出用巻線ｗｄが巻装されている態様を、副鉄心Ｆ２が形成する後述の筒の一端の側からみた様子を模式的に示す図である。
【００２０】
変圧装置Ｔは、図２に示すように、主鉄心Ｆ１と、副鉄心Ｆ２と、１次巻線ｗ１と、二次巻線ｗ２と、検出用巻線ｗｄとから構成される。
【００２１】
主鉄心Ｆ１は、例えば、図１及び図２に示すようなＥＩコアから構成されている。ＥＩコアは、図示するように、「Ｅ」字状のコアと「Ｉ」字状のコアとが、「日」字状をなすように組み合わされて構成されている。
【００２２】
「Ｅ」字状のコアは、直線状のヨーク部５と、ヨーク部５の両端に、ヨーク部５の長手方向に直角に立設され、互いに平行に且つ上下に対峙して配置されている上下一対の外周脚部７及び８と、ヨーク部５の中央に外周脚部７及び８と平行に突設されている中央脚部９と、から構成されている。
「Ｉ」字状のコアは、直線状のヨーク部６から構成されている。
【００２３】
副鉄心Ｆ２は、図１に示すように、筒型となるように湾曲した矩形の板状をなすコアから構成されている。矩形の板状をなすこのコアの両辺は対向して、ギャップを形成している。すなわち、このコアは、ギャップにあたる部分がかけた筒を形成している。そして、このコアは、図示するように、主鉄心Ｆ１に接することなく、主鉄心Ｆ１の「Ｅ」字状のコアの中央脚部９を囲み、且つ、外周脚部７及び８がいずれも囲まないように配置されている。
【００２４】
一次巻線ｗ１は、図２に断面図を示すように、主鉄心Ｆ１の「Ｅ」字状のコアの中央脚部９に巻装されている。
具体的には、一次巻線ｗ１は、図示するように、副鉄心Ｆ２を覆わないようにして、中央脚部９のほぼ全面を覆うように、中央脚部９に巻装されている。
【００２５】
なお、図２及び後述の図４は、変圧装置Ｔを、主鉄心Ｆ１のヨーク部５及び６の長手方向に平行で、且つ、外周脚部７及び８と中央脚部９との長手方向にも平行な平面で切った断面を示している。図２及び図４において、「◎」印及び「●」印は、一次巻線ｗ１、二次巻線ｗ２及び検出用巻線ｗｄの切り口を示す。
一次巻線ｗ１及び二次巻線ｗ２については、一次巻線ｗ１に電流が流れたとき、同一の巻線の「◎」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生し、同一の巻線の「●」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生する。
検出用巻線ｗｄについては、二次巻線ｗ２に電流が流れたとき、「◎」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生し、「●」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生する。
【００２６】
検出用巻線ｗｄはソレノイドを形成するように副鉄心Ｆ２に巻装されている。ただし、検出用巻線ｗｄが形成するソレノイドは、当該ソレノイドの軸が中央脚部９の長手方向にほぼ沿い、当該ソレノイドの内部に主鉄心Ｆ１の中央脚部を含まず、且つ、当該ソレノイドの内部に副鉄心Ｆ２を含むよう形成されている。
【００２７】
すなわち、図３に示すように、検出用巻線ｗｄの各ターンは、（ａ）副鉄心Ｆ２が形成する筒の外壁をなす面に沿って、中央脚部９の長手方向にほぼ垂直に伸びるように巻かれ、（ｂ）次いで、副鉄心Ｆ２のギャップから、副鉄心Ｆ２が形成する筒の内側に入って折り返し、（ｃ）次いで、副鉄心Ｆ２が形成する筒の内壁に沿って、中央脚部９の長手方向にほぼ垂直に伸び、且つ、巻かれ、（ｄ）次いで、副鉄心Ｆ２のギャップから、副鉄心Ｆ２が形成する筒の外側に出て折り返す、ように巻かれる。従って、検出用巻線ｗｄに電流が流れた場合、検出用巻線ｗｄのうち副鉄心Ｆ２が形成する筒の外側にある部分が発生する磁束と、検出用巻線ｗｄのうちこの筒の内側にある部分が発生する磁束とは、副鉄心Ｆ２の内部で実質的に同一方向に通過する。
【００２８】
二次巻線ｗ２は、図示するように、検出用巻線ｗｄが巻装された副鉄心Ｆ２の外壁のほぼ全面を覆うようにして、副鉄心Ｆ２の筒型のコアに巻装されている。
【００２９】
図２に示すように、一次巻線ｗ１の両端は、例えば、商用交流電源等の電源を供給するための入力端を形成する。二次巻線ｗ２の両端は、例えば、負荷に電力を供給するための出力端を形成する。検出用巻線ｗｄの両端は、電流検出端子を形成する。
【００３０】
次に、図２の変圧装置Ｔの動作を説明する。
変圧装置Ｔの出力端間に実質的に負荷が接続されておらず、且つ、電流検出端子の両端に検出用負荷Ｚｄが接続された状態で、変圧装置Ｔの入力端間（すなわち一次巻線ｗ１の両端間）に単相交流の電源電圧が供給されると、一次巻線ｗ１は、図４に示す分布を有する磁束を発生させる。
【００３１】
図示するように、一次巻線ｗ１が発生する磁束は、一次巻線ｗ１が形成するソレノイドの一方の開口部から、このソレノイドの外部を経てこのソレノイドの他方の開口部に至り、更にこのソレノイドの内部を通過して、このソレノイドの一方の開口部に戻る。
従って、一次巻線ｗ１が発生する磁束は、二次巻線ｗ２が形成するソレノイドの内部も通過する。このため、変圧装置Ｔの出力端間（すなわち、二次巻線ｗ２の両端間）には、一次巻線ｗ１が発生する磁束により二次巻線ｗ２に誘起される電圧が発生する。この電圧は、変圧装置Ｔの入力端間に印加された単相交流電圧の実効値に比例した実効値を有する単相交流電圧となる。
【００３２】
一方、一次巻線ｗ１が発生する磁束の一部は、一次巻線ｗ１が形成するソレノイドの外部を通過する間に、副鉄心Ｆ２の内部も通過する。しかし、一次巻線ｗ１が発生する磁束のうち副鉄心Ｆ２の内部を通過するものの量は、主鉄心Ｆ１の外周脚部７及び８を通過するものの量に比べ無視できる程度である。また、検出用負荷Ｚｄの抵抗値が十分低ければ、電流検出端子の両端間は実質的に短絡されているとみなし得る。
従って、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が誘起されず、電流検出端子の両端間の電圧はほぼ０ボルトとなる。
【００３３】
一方、変圧装置Ｔの出力端間に純抵抗成分を含む負荷が接続されていれば、その負荷及び二次巻線ｗ２には負荷電流が流れ、その負荷は電力を消費する。
すると、二次巻線ｗ２は、各自に流れる電流によって、一次巻線ｗ１が発生する磁束を打ち消すような磁束を発生させる。すなわち、二次巻線ｗ２が発生させる磁束が主鉄心Ｆ１の中央脚部９の内部を通過する方向は、一次巻線ｗ１が発生させる磁束が主鉄心Ｆ１の中央脚部９の内部を通過する方向と実質的に逆方向である。また、二次巻線ｗ２が発生させる磁束の一部は、副鉄心Ｆ２の内部を通過する。
【００３４】
この結果、検出用巻線ｗｄには、二次巻線ｗ２に流れる負荷電流の変化量に実質的に比例した大きさの起電力が誘起され、従って、電流検出端子の両端間には、二次巻線ｗ２に流れる負荷電流の変化量に実質的に比例した電圧が発生する。なお、二次巻線ｗ２に流れる電流の変化に対する、検出用巻線ｗｄに流れる電流の変化率は、副鉄心Ｆ２の透磁率が大きいほど増大し、また副鉄心Ｆ２の、磁束通過方向に垂直な断面の面積が大きいほど、増大する。
【００３５】
図２の変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄに誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起されるので、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄ１に流れる電流による変化を受けることが実質的にない。このため、検出用巻線ｗｄの巻数を十分大きくすることにより、所望の感度で、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流を検出することができる。
また、検出用巻線ｗｄに流れる電流が二次巻線ｗ２に共通に流れるということがないので、検出用巻線ｗｄに流れる電流によって負荷に流れる電流の周波数特性が悪化するという事態も実質的に生じない。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図５は、この発明の第２の実施の形態に係る整流回路の構成を模式的に示している。
この整流回路は、図示するように、変圧装置Ｔと、トランジスタＱ１〜Ｑ４とより構成されている。
【００３７】
このうち、変圧装置Ｔは、（１）検出用巻線ｗｄと実質的に同一の検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２を備えている点、及び、（２）検出用巻線ｗｄ１の中点に接続された中点タップｃｔｄ１と、検出用巻線ｗｄ２の中点に接続された中点タップｃｔｄ２とを備える点、を除いて、第１の実施の形態におけるものと実質的に同一のものである。
【００３８】
トランジスタＱ１及びＱ２は、いずれも、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタから構成され、トランジスタＱ３及びＱ４は、いずれも、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタから構成される。トランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれも、ベース、エミッタ及びコレクタを備える。
【００３９】
変圧装置Ｔの一次巻線ｗ１の両端は交流入力端を形成している。変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の一端はトランジスタＱ１のコレクタ及びトランジスタＱ４のコレクタに接続され、二次巻線ｗ２の他端はトランジスタＱ２のコレクタ及びトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。
【００４０】
変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１の一端はトランジスタＱ１のベースに接続されており、他端は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ２の一端はトランジスタＱ３のベースに接続されており、他端はトランジスタＱ４のベースに接続されている。
【００４１】
ただし、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ２のベースに接続されている方の端は、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１及びＱ４の各コレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
また、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ３のベースに接続されている方の端も、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１及びＱ４の各コレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
【００４２】
変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄ１と、トランジスタＱ１のエミッタと、トランジスタＱ２のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の正極を形成している。変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄ２と、トランジスタＱ３のエミッタと、トランジスタＱ４のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の負極を形成している。
【００４３】
この整流回路の出力端の両極間に負荷が接続された状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に、整流する対象の単相交流電圧を印加すると、変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の両端間には相互誘導により電圧が誘起される。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１のコレクタに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
【００４４】
この時点で、検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２の各両端間には、実質的に起電力が生じていない。このため、検出用巻線ｗｄ１の両端間は、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ２のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。また、検出用巻線ｗｄ２の両端間は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ４のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
【００４５】
一方、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ１のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ１のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ１、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ２、検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ３のベースに接続されている方の端を順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ３のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ１及びＱ３のベース電流として流れるため、トランジスタＱ１及びＱ３はオンし、二次巻線ｗ２に流れる電流は、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間及びトランジスタＱ３のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００４６】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄ１の両端には、トランジスタＱ１のベースを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とし、トランジスタＱ２のベースを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とするような向きの起電力が発生する。また、検出用巻線ｗｄ２の両端には、トランジスタＱ３のベースを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とし、トランジスタＱ４のベースを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とするような向きの起電力が発生する。
【００４７】
この結果、トランジスタＱ１のベースは、トランジスタＱ１のエミッタより低電位で、且つ、トランジスタＱ１のコレクタより低電位となる。また、トランジスタＱ２のベースは、トランジスタＱ２のエミッタより高電位で、且つ、トランジスタＱ１のコレクタより高電位となる。
従って、トランジスタＱ１のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ１は順バイアスされている。従って、トランジスタＱ１はオンする。また、トランジスタＱ２は逆バイアスされ、トランジスタＱ２はオフする。
【００４８】
また、トランジスタＱ３のベースは、トランジスタＱ３のエミッタより高電位で、且つ、トランジスタＱ３のコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ４のベースは、トランジスタＱ４のエミッタより低電位で、且つ、トランジスタＱ４のコレクタより低電位となる。
従って、トランジスタＱ３のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ３は順バイアスされており、トランジスタＱ３はオンする。また、トランジスタＱ４は逆バイアスされ、トランジスタＱ４はオフする。
【００４９】
すると、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１に接続されている方の端から、トランジスタＱ１のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ３のエミッタ及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ３に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００５０】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２のコレクタに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ２のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ２のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ２のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ１、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ２、検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ４のベースに接続されている方の端を順に経て、二次感染＜ｗ２のうちトランジスタＱ４のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ２及びＱ４のベース電流として流れるため、トランジスタＱ２及びＱ４はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間及びトランジスタＱ４のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００５１】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のベースを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とし、トランジスタＱ２のベースを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のベースを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とし、トランジスタＱ４のベースを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００５２】
この結果、トランジスタＱ１のベースは、トランジスタＱ１のエミッタ及びコレクタのいずれよりも高電位となる。また、トランジスタＱ２のベースは、トランジスタＱ２のエミッタ及びコレクタのいずれよりも低電位となる。
従って、トランジスタＱ１のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ１は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ２は順バイアスされ、オンする。
【００５３】
また、トランジスタＱ３のベースは、トランジスタＱ３のエミッタ及びコレクタのいずれよりも低電位となる。また、トランジスタＱ４のベースは、トランジスタＱ４のエミッタ及びコレクタのいずれよりも高電位となる。
従って、トランジスタＱ３のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ３は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ４は順バイアスされ、オンする。
【００５４】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２に接続されている方の端から、トランジスタＱ２のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ４のエミッタ及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ４に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００５５】
図５の整流回路では、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン又はオフを決定する電圧を発生させる変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２に誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起される。このため、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２に流れる電流による変化を受けることが実質的にない。
【００５６】
なお、この整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、検出用巻線ｗｄ１の両端間は、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ２のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているため、トランジスタＱ１のベース及びエミッタと、トランジスタＱ２のベース及びエミッタとは実質的に同電位となる。また、検出用巻線ｗｄ２の両端間は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ４のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているため、トランジスタＱ３のベース及びエミッタと、トランジスタＱ４のベース及びエミッタとは実質的に同電位となる。
従って、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ１〜Ｑ４はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００５７】
なお、この整流回路の構成は、上述のものに限られない。
例えば、トランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれも、各自のコレクタをエミッタとして機能させ、各自のエミッタをコレクタとして機能させてもよい。
また、トランジスタＱ１及びＱ２は、図６に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｐチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor）から構成されていてもよい。また、トランジスタＱ３及びＱ４は、図示するように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｎチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。
【００５８】
図６の構成で、トランジスタＱ１のゲート、ソース及びドレインは、図５の構成において、トランジスタＱ１のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。また、トランジスタＱ２〜Ｑ４についても、各自のゲート、ソース及びドレインは、図５の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。
【００５９】
図６の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１のドレインに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
【００６０】
このとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ１のドレイン、トランジスタＱ１のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ１のソース、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ３のソース、トランジスタＱ３のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ３のドレインを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ３のドレインに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００６１】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とし、トランジスタＱ２のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とし、トランジスタＱ４のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００６２】
従って、トランジスタＱ１のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ１は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ２は逆バイアスされ、オフする。また、トランジスタＱ３のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ３は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ４は逆バイアスされ、オフする。
【００６３】
従って、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１に接続されている方の端から、トランジスタＱ１のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ３のソース及びドレインを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ３に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００６４】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２のドレインに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ２のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ２のドレイン、トランジスタＱ２のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ２のソース、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ４のソース、トランジスタＱ４のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ４のドレインを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ４のドレインに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００６５】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とし、トランジスタＱ２のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とし、トランジスタＱ４のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００６６】
従って、トランジスタＱ１のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ１は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ２は順バイアスされ、オンする。また、トランジスタＱ３のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ３は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ４は順バイアスされ、オンする。
【００６７】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２に接続されている方の端から、トランジスタＱ２のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ４のソース及びドレインを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ４に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００６８】
なお、図６の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ１〜Ｑ４はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図７は、この発明の第３の実施の形態に係る整流回路の構成を模式的に示している。
この整流回路は、図示するように、変圧装置Ｔと、トランジスタＱ５及びＱ６とより構成されている。
【００７０】
このうち、変圧装置Ｔは、（３）二次巻線ｗ２の中点に接続された中点タップｃｔと、検出用巻線ｗｄの中点に接続された中点タップｃｔｄとを備える点、を除いて、第１の実施の形態におけるものと実質的に同一のものである。
【００７１】
トランジスタＱ５及びＱ６は、いずれも、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタから構成され、それぞれ、ベース、エミッタ及びコレクタを備える。
【００７２】
変圧装置Ｔの一次巻線ｗ１の両端は交流入力端を形成している。変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の一端はトランジスタＱ５のコレクタに接続され、二次巻線ｗ２の他端はトランジスタＱ６のコレクタに接続されている。
【００７３】
変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄの一端はトランジスタＱ５のベースに接続されており、他端は、トランジスタＱ６のベースに接続されている。
ただし、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端は、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
【００７４】
変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄと、トランジスタＱ５のエミッタと、トランジスタＱ６のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の正極を形成している。変圧装置Ｔの中点タップｃｔは、この整流回路の出力端の負極を形成している。
【００７５】
図７の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
【００７６】
このとき、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が生じておらず、検出用巻線ｗｄの両端間は、トランジスタＱ５のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ６のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
一方、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ５のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ５のベース電流として流れるため、トランジスタＱ５はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００７７】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄの両端には、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような向きの起電力が発生する。従って、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより低電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより高電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。
【００７８】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端から、トランジスタＱ５のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００７９】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。このとき、二次巻線ｗ２の他方の端の電圧は、中点タップｃｔの電位に対して負極性となる。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端から、トランジスタＱ６のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ６のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ６のベース電流として流れるため、トランジスタＱ６はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ６のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８０】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ６は順バイアスされ、オンする。
【００８１】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端から、トランジスタＱ６のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００８２】
図７の整流回路では、トランジスタＱ５及びＱ６のオン又はオフを決定する電圧を発生させる変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄに誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起される。このため、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄに流れる電流による変化を受けることが実質的にない。
【００８３】
なお、図７の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ５のベース及びエミッタと、トランジスタＱ６のベース及びエミッタとは実質的に同電位であるため、トランジスタＱ５及びＱ６はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００８４】
なお、この整流回路の構成も、上述のものに限られない。
例えば、トランジスタＱ５及びＱ６は、図８に示すように、いずれも、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタから構成されていてもよい。この場合、図８に示すように、互いに接続された中点タップｃｔｄ、トランジスタＱ５のエミッタ及びトランジスタＱ６のエミッタはこの整流回路の出力端の負極を形成し、中点タップｃｔは、この整流回路の出力端の正極を形成する。なお、その他の構成は図７に示す構成と実質的に同一である。
【００８５】
図８の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
このとき、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が生じておらず、検出用巻線ｗｄの両端間は、トランジスタＱ５のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ６のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端、トランジスタＱ５のベース及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ５のベース電流として流れるため、トランジスタＱ５はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８６】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とし、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とするような起電力が発生する。従って、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。
従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００８７】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
この場合は、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ６のベースに接続されている方の端、トランジスタＱ６のベース及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ６のベース電流として流れるため、トランジスタＱ６はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ６のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８８】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とし、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とするような起電力が発生する。従って、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ６のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ６は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ５は逆バイアスされ、オフする。
従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００８９】
なお、図８の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有していている等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ５のベース及びエミッタと、トランジスタＱ６のベース及びエミッタとは実質的に同電位であるため、トランジスタＱ５及びＱ６はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００９０】
また、トランジスタＱ５及びＱ６は、図９に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｐチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。また、トランジスタＱ５及びＱ６は、図１０に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｎチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。
【００９１】
図９の構成においては、トランジスタＱ５及びＱ６につき、各自のゲート、ソース及びドレインは、図７の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。図１０の構成においては、トランジスタＱ５及びＱ６につき、各自のゲート、ソース及びドレインは、図８の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。
【００９２】
図９の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
このとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ５のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
【００９３】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端から、トランジスタＱ５のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００９４】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ６のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
【００９５】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ５は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ６は順バイアスされ、オンする。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端から、トランジスタＱ６のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００９６】
一方、図１０の整流回路の動作を説明すると、図１０の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ６のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオードを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００９７】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５は逆バイアスされ、オフする。また、トランジスタＱ６のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ６は順バイアスされており、オンする。従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ６のソース及びドレインを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００９８】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のソースに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ５のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオードを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００９９】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５は順バイアスされ、オンする。また、トランジスタＱ６のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ６は逆バイアスされており、オフする。従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ５のソース及びドレインを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【０１００】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、変圧装置Ｔの主鉄心Ｆ１及び副鉄心Ｆ２の形状、材質などは任意である。また、巻線の位置等も適宜変更可能である。さらに、図５〜図１０に示した整流回路に限らず、他の構成を採用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、負荷に流れる電流を変化させず、かつ損失が少ない電源装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置を構成する主鉄心及び副鉄心の位置関係を模式的に示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図２の変圧装置の検出用巻線が巻装されている態様を模式的に示す図である。
【図４】図２の変圧装置の一次巻線及び二次巻線が発生させる磁束の向きを示す図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る整流回路の構成を示す回路図である。
【図６】図５の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態に係る整流回路の構成を示す回路図である。
【図８】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図９】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図１０】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｔ 変圧装置
Ｆ１ 主鉄心
Ｆ２ 副鉄心
ｗ１ 一次巻線
ｗ２ 二次巻線
ｗｄ、ｗｄ１、ｗｄ２ 検出用巻線
Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ
ｃｔ、ｃｔｄ、ｃｔｄ１、ｃｔｄ２ 中点タップ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
負荷に流れる電流（電源電流や、信号電流等）を検出する技術は広く用いられており、電流の検出結果は、電源装置や信号源の制御などに用いられている。
負荷に流れる電流を検出する手法としては、電源から負荷への電流供給路に電流トランスを設ける手法や、電流供給路に十分抵抗値が低い抵抗器を挿入する手法が一般的である。
【０００３】
電流トランスを用いる手法では、電流供給路に電流トランスの一次巻線を挿入して、該電流トランスの二次巻線から、負荷電流に比例した大きさの信号を取り出す。また、抵抗器を用いる手法では、電流供給路に抵抗器を挿入し、該抵抗器の両端間の電圧を計測することによって負荷電流を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のいずれの手法においても、電流トランスや抵抗器は、これら自体が電力を消費するため、負荷に流れる電流の大きさが、本来流れるべき電流の大きさと異なった値となる。
このため、電流トランスや抵抗器が負荷に流れる電流に与える影響が無視し得る範囲内に止まるようにするため、電流トランスの消費電力を十分に小さくしたり、抵抗器の抵抗値を十分小さくする必要がある。
【０００５】
しかし、電流トランスの感度を高めるためには、電流トランスの二次巻線の巻数を増やす必要があり、電流トランスの二次巻線の巻数が増大すると、二次トランス自体による電力の消費量が増大し、従って負荷に流れる電流の変化が大きくなる。
【０００６】
また、負荷への電流供給路に挿入された抵抗器の両端間の電圧は、この抵抗器の抵抗値の大きさに比例して増大する。しかし、この抵抗器が消費する電力も、抵抗値が大きくなるほど増大するので、負荷に流れる電流の変化が大きくなる。
【０００７】
また、電流トランスは、電流の供給源からみて誘導性負荷として作用するため、電流の供給源は、電流トランスが形成する誘導性負荷及び駆動する対象の負荷の直列回路に電力を供給することとなる。従って、負荷に流すべき電流のうち周波数が高い成分ほど負荷に供給されにくくなり、負荷に流れる電流の周波数特性の悪化を招く。
【０００８】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、負荷に流れる電流を変化させず、かつ損失が少ない電源装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点による電源装置は、一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合された二次巻線とを備える変成器と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える第１の検出用巻線と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える第２の検出用巻線と、電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段と、を備え、前記第１及び第４のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の一端に接続されており、前記第２及び第３のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の他端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第１のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、前記第３及び第４のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の他方の極をなし、前記第１の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１の検出用巻線の他端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第２の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第３のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第２の検出用巻線の他端は前記第４のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンし、前記第３及び第４のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として前記所定の極性とは逆の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、ことを特徴とする。
【００１０】
このような電源装置によれば、第１〜第４のスイッチング手段の電流路の断続は、各検出用巻線に誘起される起電力に基づいて決定される。そして、検出用巻線に誘起される起電力は変成器の二次巻線に流れる電流により誘起される磁束によって誘起されるので、変成器の二次巻線の両端間に接続された負荷に流れる電流は実質的に変化しない。
【００１１】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成され、前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が、前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタの前記ベースの導電型と異なっているバイポーラトランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１２】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成され、前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する電界効果トランジスタと異なった電界効果トランジスタより構成されてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１３】
また、この発明の第２の観点による電源装置は、一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合され自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える二次巻線と、を備える変成器と、前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える検出用巻線と、電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１及び第２のスイッチング手段と、を備え、前記第１のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の一端に接続されており、前記第２のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の他端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、前記第１のタップは前記出力端の他方の極をなし、前記検出用巻線の一端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記検出用巻線の他端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、ことを特徴とする。
【００１４】
このような電源装置によれば、第１及び第２のスイッチング手段の電流路の断続は、検出用巻線に誘起される起電力に基づいて決定される。そして、検出用巻線に誘起される起電力は、変成器の二次巻線に流れる電流により誘起される磁束によって誘起されるので、変成器の二次巻線の両端間に接続された負荷に流れる電流は実質的に変化しない。
【００１５】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１６】
前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成されていてもよい。この場合、各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなすようにすればよい。
【００１７】
前記変成器は、前記一次巻線に流れる電流により誘起される磁束及び前記二次巻線に流れる電流により誘起される磁束が共に通過する位置に配置された第１の磁性体を備えていてもよい。これにより、一次巻線に流れる電流により誘起される磁束が第１の磁性体を通過するようになる。この場合、前記検出用巻線は、前記第１の磁性体の内部を通過する磁束による起電力を実質的に誘起しない位置に配置されていれば、第１の磁性体の内部を通過する磁束によって検出用巻線に誘起される起電力が、容易に軽減される。
【００１８】
前記電流検出装置は、前記検出用巻線に起電力を誘起する磁束が通過する位置に配置された第２の磁性体を備えていてもよい。これにより、二次巻線に流れる電流により誘起される磁束が、検出用巻線に効率的に起電力を誘起する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、負荷電流検出用の変圧装置、及び整流回路を例とし、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置Ｔを構成する後述の主鉄心Ｆ１及び副鉄心Ｆ２の位置関係を模式的に示す斜視図である。
図２は、変圧装置Ｔの構成を模式的に示す断面図である。
図３は、変圧装置Ｔの後述する検出用巻線ｗｄが巻装されている態様を、副鉄心Ｆ２が形成する後述の筒の一端の側からみた様子を模式的に示す図である。
【００２０】
変圧装置Ｔは、図２に示すように、主鉄心Ｆ１と、副鉄心Ｆ２と、１次巻線ｗ１と、二次巻線ｗ２と、検出用巻線ｗｄとから構成される。
【００２１】
主鉄心Ｆ１は、例えば、図１及び図２に示すようなＥＩコアから構成されている。ＥＩコアは、図示するように、「Ｅ」字状のコアと「Ｉ」字状のコアとが、「日」字状をなすように組み合わされて構成されている。
【００２２】
「Ｅ」字状のコアは、直線状のヨーク部５と、ヨーク部５の両端に、ヨーク部５の長手方向に直角に立設され、互いに平行に且つ上下に対峙して配置されている上下一対の外周脚部７及び８と、ヨーク部５の中央に外周脚部７及び８と平行に突設されている中央脚部９と、から構成されている。
「Ｉ」字状のコアは、直線状のヨーク部６から構成されている。
【００２３】
副鉄心Ｆ２は、図１に示すように、筒型となるように湾曲した矩形の板状をなすコアから構成されている。矩形の板状をなすこのコアの両辺は対向して、ギャップを形成している。すなわち、このコアは、ギャップにあたる部分がかけた筒を形成している。そして、このコアは、図示するように、主鉄心Ｆ１に接することなく、主鉄心Ｆ１の「Ｅ」字状のコアの中央脚部９を囲み、且つ、外周脚部７及び８がいずれも囲まないように配置されている。
【００２４】
一次巻線ｗ１は、図２に断面図を示すように、主鉄心Ｆ１の「Ｅ」字状のコアの中央脚部９に巻装されている。
具体的には、一次巻線ｗ１は、図示するように、副鉄心Ｆ２を覆わないようにして、中央脚部９のほぼ全面を覆うように、中央脚部９に巻装されている。
【００２５】
なお、図２及び後述の図４は、変圧装置Ｔを、主鉄心Ｆ１のヨーク部５及び６の長手方向に平行で、且つ、外周脚部７及び８と中央脚部９との長手方向にも平行な平面で切った断面を示している。図２及び図４において、「◎」印及び「●」印は、一次巻線ｗ１、二次巻線ｗ２及び検出用巻線ｗｄの切り口を示す。
一次巻線ｗ１及び二次巻線ｗ２については、一次巻線ｗ１に電流が流れたとき、同一の巻線の「◎」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生し、同一の巻線の「●」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生する。
検出用巻線ｗｄについては、二次巻線ｗ２に電流が流れたとき、「◎」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生し、「●」印の切り口同士は互いに同一極性の電圧を発生する。
【００２６】
検出用巻線ｗｄはソレノイドを形成するように副鉄心Ｆ２に巻装されている。ただし、検出用巻線ｗｄが形成するソレノイドは、当該ソレノイドの軸が中央脚部９の長手方向にほぼ沿い、当該ソレノイドの内部に主鉄心Ｆ１の中央脚部を含まず、且つ、当該ソレノイドの内部に副鉄心Ｆ２を含むよう形成されている。
【００２７】
すなわち、図３に示すように、検出用巻線ｗｄの各ターンは、（ａ）副鉄心Ｆ２が形成する筒の外壁をなす面に沿って、中央脚部９の長手方向にほぼ垂直に伸びるように巻かれ、（ｂ）次いで、副鉄心Ｆ２のギャップから、副鉄心Ｆ２が形成する筒の内側に入って折り返し、（ｃ）次いで、副鉄心Ｆ２が形成する筒の内壁に沿って、中央脚部９の長手方向にほぼ垂直に伸び、且つ、巻かれ、（ｄ）次いで、副鉄心Ｆ２のギャップから、副鉄心Ｆ２が形成する筒の外側に出て折り返す、ように巻かれる。従って、検出用巻線ｗｄに電流が流れた場合、検出用巻線ｗｄのうち副鉄心Ｆ２が形成する筒の外側にある部分が発生する磁束と、検出用巻線ｗｄのうちこの筒の内側にある部分が発生する磁束とは、副鉄心Ｆ２の内部で実質的に同一方向に通過する。
【００２８】
二次巻線ｗ２は、図示するように、検出用巻線ｗｄが巻装された副鉄心Ｆ２の外壁のほぼ全面を覆うようにして、副鉄心Ｆ２の筒型のコアに巻装されている。
【００２９】
図２に示すように、一次巻線ｗ１の両端は、例えば、商用交流電源等の電源を供給するための入力端を形成する。二次巻線ｗ２の両端は、例えば、負荷に電力を供給するための出力端を形成する。検出用巻線ｗｄの両端は、電流検出端子を形成する。
【００３０】
次に、図２の変圧装置Ｔの動作を説明する。
変圧装置Ｔの出力端間に実質的に負荷が接続されておらず、且つ、電流検出端子の両端に検出用負荷Ｚｄが接続された状態で、変圧装置Ｔの入力端間（すなわち一次巻線ｗ１の両端間）に単相交流の電源電圧が供給されると、一次巻線ｗ１は、図４に示す分布を有する磁束を発生させる。
【００３１】
図示するように、一次巻線ｗ１が発生する磁束は、一次巻線ｗ１が形成するソレノイドの一方の開口部から、このソレノイドの外部を経てこのソレノイドの他方の開口部に至り、更にこのソレノイドの内部を通過して、このソレノイドの一方の開口部に戻る。
従って、一次巻線ｗ１が発生する磁束は、二次巻線ｗ２が形成するソレノイドの内部も通過する。このため、変圧装置Ｔの出力端間（すなわち、二次巻線ｗ２の両端間）には、一次巻線ｗ１が発生する磁束により二次巻線ｗ２に誘起される電圧が発生する。この電圧は、変圧装置Ｔの入力端間に印加された単相交流電圧の実効値に比例した実効値を有する単相交流電圧となる。
【００３２】
一方、一次巻線ｗ１が発生する磁束の一部は、一次巻線ｗ１が形成するソレノイドの外部を通過する間に、副鉄心Ｆ２の内部も通過する。しかし、一次巻線ｗ１が発生する磁束のうち副鉄心Ｆ２の内部を通過するものの量は、主鉄心Ｆ１の外周脚部７及び８を通過するものの量に比べ無視できる程度である。また、検出用負荷Ｚｄの抵抗値が十分低ければ、電流検出端子の両端間は実質的に短絡されているとみなし得る。
従って、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が誘起されず、電流検出端子の両端間の電圧はほぼ０ボルトとなる。
【００３３】
一方、変圧装置Ｔの出力端間に純抵抗成分を含む負荷が接続されていれば、その負荷及び二次巻線ｗ２には負荷電流が流れ、その負荷は電力を消費する。
すると、二次巻線ｗ２は、各自に流れる電流によって、一次巻線ｗ１が発生する磁束を打ち消すような磁束を発生させる。すなわち、二次巻線ｗ２が発生させる磁束が主鉄心Ｆ１の中央脚部９の内部を通過する方向は、一次巻線ｗ１が発生させる磁束が主鉄心Ｆ１の中央脚部９の内部を通過する方向と実質的に逆方向である。また、二次巻線ｗ２が発生させる磁束の一部は、副鉄心Ｆ２の内部を通過する。
【００３４】
この結果、検出用巻線ｗｄには、二次巻線ｗ２に流れる負荷電流の変化量に実質的に比例した大きさの起電力が誘起され、従って、電流検出端子の両端間には、二次巻線ｗ２に流れる負荷電流の変化量に実質的に比例した電圧が発生する。なお、二次巻線ｗ２に流れる電流の変化に対する、検出用巻線ｗｄに流れる電流の変化率は、副鉄心Ｆ２の透磁率が大きいほど増大し、また副鉄心Ｆ２の、磁束通過方向に垂直な断面の面積が大きいほど、増大する。
【００３５】
図２の変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄに誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起されるので、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄ１に流れる電流による変化を受けることが実質的にない。このため、検出用巻線ｗｄの巻数を十分大きくすることにより、所望の感度で、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流を検出することができる。
また、検出用巻線ｗｄに流れる電流が二次巻線ｗ２に共通に流れるということがないので、検出用巻線ｗｄに流れる電流によって負荷に流れる電流の周波数特性が悪化するという事態も実質的に生じない。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図５は、この発明の第２の実施の形態に係る整流回路の構成を模式的に示している。
この整流回路は、図示するように、変圧装置Ｔと、トランジスタＱ１〜Ｑ４とより構成されている。
【００３７】
このうち、変圧装置Ｔは、（１）検出用巻線ｗｄと実質的に同一の検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２を備えている点、及び、（２）検出用巻線ｗｄ１の中点に接続された中点タップｃｔｄ１と、検出用巻線ｗｄ２の中点に接続された中点タップｃｔｄ２とを備える点、を除いて、第１の実施の形態におけるものと実質的に同一のものである。
【００３８】
トランジスタＱ１及びＱ２は、いずれも、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタから構成され、トランジスタＱ３及びＱ４は、いずれも、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタから構成される。トランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれも、ベース、エミッタ及びコレクタを備える。
【００３９】
変圧装置Ｔの一次巻線ｗ１の両端は交流入力端を形成している。変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の一端はトランジスタＱ１のコレクタ及びトランジスタＱ４のコレクタに接続され、二次巻線ｗ２の他端はトランジスタＱ２のコレクタ及びトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。
【００４０】
変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１の一端はトランジスタＱ１のベースに接続されており、他端は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ２の一端はトランジスタＱ３のベースに接続されており、他端はトランジスタＱ４のベースに接続されている。
【００４１】
ただし、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ２のベースに接続されている方の端は、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１及びＱ４の各コレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
また、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ３のベースに接続されている方の端も、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１及びＱ４の各コレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
【００４２】
変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄ１と、トランジスタＱ１のエミッタと、トランジスタＱ２のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の正極を形成している。変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄ２と、トランジスタＱ３のエミッタと、トランジスタＱ４のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の負極を形成している。
【００４３】
この整流回路の出力端の両極間に負荷が接続された状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に、整流する対象の単相交流電圧を印加すると、変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の両端間には相互誘導により電圧が誘起される。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１のコレクタに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
【００４４】
この時点で、検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２の各両端間には、実質的に起電力が生じていない。このため、検出用巻線ｗｄ１の両端間は、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ２のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。また、検出用巻線ｗｄ２の両端間は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ４のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
【００４５】
一方、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ１のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ１のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ１、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ２、検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ３のベースに接続されている方の端を順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ３のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ１及びＱ３のベース電流として流れるため、トランジスタＱ１及びＱ３はオンし、二次巻線ｗ２に流れる電流は、トランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間及びトランジスタＱ３のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００４６】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄ１の両端には、トランジスタＱ１のベースを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とし、トランジスタＱ２のベースを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とするような向きの起電力が発生する。また、検出用巻線ｗｄ２の両端には、トランジスタＱ３のベースを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とし、トランジスタＱ４のベースを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とするような向きの起電力が発生する。
【００４７】
この結果、トランジスタＱ１のベースは、トランジスタＱ１のエミッタより低電位で、且つ、トランジスタＱ１のコレクタより低電位となる。また、トランジスタＱ２のベースは、トランジスタＱ２のエミッタより高電位で、且つ、トランジスタＱ１のコレクタより高電位となる。
従って、トランジスタＱ１のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ１は順バイアスされている。従って、トランジスタＱ１はオンする。また、トランジスタＱ２は逆バイアスされ、トランジスタＱ２はオフする。
【００４８】
また、トランジスタＱ３のベースは、トランジスタＱ３のエミッタより高電位で、且つ、トランジスタＱ３のコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ４のベースは、トランジスタＱ４のエミッタより低電位で、且つ、トランジスタＱ４のコレクタより低電位となる。
従って、トランジスタＱ３のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ３は順バイアスされており、トランジスタＱ３はオンする。また、トランジスタＱ４は逆バイアスされ、トランジスタＱ４はオフする。
【００４９】
すると、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１に接続されている方の端から、トランジスタＱ１のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ３のエミッタ及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ３に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００５０】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２のコレクタに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ２のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ２のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄ１の両端のうちトランジスタＱ２のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ１、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ２、検出用巻線ｗｄ２の両端のうちトランジスタＱ４のベースに接続されている方の端を順に経て、二次感染＜ｗ２のうちトランジスタＱ４のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ２及びＱ４のベース電流として流れるため、トランジスタＱ２及びＱ４はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ２のコレクタ−エミッタ間及びトランジスタＱ４のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００５１】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のベースを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とし、トランジスタＱ２のベースを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のベースを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とし、トランジスタＱ４のベースを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００５２】
この結果、トランジスタＱ１のベースは、トランジスタＱ１のエミッタ及びコレクタのいずれよりも高電位となる。また、トランジスタＱ２のベースは、トランジスタＱ２のエミッタ及びコレクタのいずれよりも低電位となる。
従って、トランジスタＱ１のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ１は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ２は順バイアスされ、オンする。
【００５３】
また、トランジスタＱ３のベースは、トランジスタＱ３のエミッタ及びコレクタのいずれよりも低電位となる。また、トランジスタＱ４のベースは、トランジスタＱ４のエミッタ及びコレクタのいずれよりも高電位となる。
従って、トランジスタＱ３のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ３は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ４は順バイアスされ、オンする。
【００５４】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２に接続されている方の端から、トランジスタＱ２のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ４のエミッタ及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ４に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００５５】
図５の整流回路では、トランジスタＱ１〜Ｑ４のオン又はオフを決定する電圧を発生させる変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２に誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起される。このため、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄ１及びｗｄ２に流れる電流による変化を受けることが実質的にない。
【００５６】
なお、この整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、検出用巻線ｗｄ１の両端間は、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ２のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているため、トランジスタＱ１のベース及びエミッタと、トランジスタＱ２のベース及びエミッタとは実質的に同電位となる。また、検出用巻線ｗｄ２の両端間は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ４のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているため、トランジスタＱ３のベース及びエミッタと、トランジスタＱ４のベース及びエミッタとは実質的に同電位となる。
従って、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ１〜Ｑ４はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００５７】
なお、この整流回路の構成は、上述のものに限られない。
例えば、トランジスタＱ１〜Ｑ４は、いずれも、各自のコレクタをエミッタとして機能させ、各自のエミッタをコレクタとして機能させてもよい。
また、トランジスタＱ１及びＱ２は、図６に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｐチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor）から構成されていてもよい。また、トランジスタＱ３及びＱ４は、図示するように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｎチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。
【００５８】
図６の構成で、トランジスタＱ１のゲート、ソース及びドレインは、図５の構成において、トランジスタＱ１のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。また、トランジスタＱ２〜Ｑ４についても、各自のゲート、ソース及びドレインは、図５の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。
【００５９】
図６の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１のドレインに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
【００６０】
このとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ１のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ１のドレイン、トランジスタＱ１のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ１のソース、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ３のソース、トランジスタＱ３のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ３のドレインを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ３のドレインに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００６１】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とし、トランジスタＱ２のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とし、トランジスタＱ４のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００６２】
従って、トランジスタＱ１のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ１は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ２は逆バイアスされ、オフする。また、トランジスタＱ３のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ３は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ４は逆バイアスされ、オフする。
【００６３】
従って、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ１に接続されている方の端から、トランジスタＱ１のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ３のソース及びドレインを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ３に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００６４】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２のドレインに接続されている方の端の電圧が、二次巻線ｗ２の他方の端の電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ２のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ２のドレイン、トランジスタＱ２のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ２のソース、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ４のソース、トランジスタＱ４のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、トランジスタＱ４のドレインを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ４のドレインに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００６５】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ１のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して高電位とし、トランジスタＱ２のゲートを中点タップｃｔｄ１に対して低電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ１に発生する。また、トランジスタＱ３のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して低電位とし、トランジスタＱ４のゲートを中点タップｃｔｄ２に対して高電位とするような起電力が検出用巻線ｗｄ２に発生する。
【００６６】
従って、トランジスタＱ１のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ１は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ２は順バイアスされ、オンする。また、トランジスタＱ３のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ３は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ４は順バイアスされ、オンする。
【００６７】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ２に接続されている方の端から、トランジスタＱ２のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ４のソース及びドレインを順に経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ４に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００６８】
なお、図６の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ１〜Ｑ４はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図７は、この発明の第３の実施の形態に係る整流回路の構成を模式的に示している。
この整流回路は、図示するように、変圧装置Ｔと、トランジスタＱ５及びＱ６とより構成されている。
【００７０】
このうち、変圧装置Ｔは、（３）二次巻線ｗ２の中点に接続された中点タップｃｔと、検出用巻線ｗｄの中点に接続された中点タップｃｔｄとを備える点、を除いて、第１の実施の形態におけるものと実質的に同一のものである。
【００７１】
トランジスタＱ５及びＱ６は、いずれも、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタから構成され、それぞれ、ベース、エミッタ及びコレクタを備える。
【００７２】
変圧装置Ｔの一次巻線ｗ１の両端は交流入力端を形成している。変圧装置Ｔの二次巻線ｗ２の一端はトランジスタＱ５のコレクタに接続され、二次巻線ｗ２の他端はトランジスタＱ６のコレクタに接続されている。
【００７３】
変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄの一端はトランジスタＱ５のベースに接続されており、他端は、トランジスタＱ６のベースに接続されている。
ただし、変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端は、一次巻線ｗ１に交流電圧を印加したとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端と同極性の電圧を発生させるように選ばれている。
【００７４】
変圧装置Ｔの中点タップｃｔｄと、トランジスタＱ５のエミッタと、トランジスタＱ６のエミッタとは互いに接続され、この整流回路の出力端の正極を形成している。変圧装置Ｔの中点タップｃｔは、この整流回路の出力端の負極を形成している。
【００７５】
図７の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
【００７６】
このとき、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が生じておらず、検出用巻線ｗｄの両端間は、トランジスタＱ５のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ６のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
一方、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端からは、トランジスタＱ５のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ５のベース電流として流れるため、トランジスタＱ５はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００７７】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄの両端には、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような向きの起電力が発生する。従って、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより低電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより高電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。
【００７８】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端から、トランジスタＱ５のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００７９】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。このとき、二次巻線ｗ２の他方の端の電圧は、中点タップｃｔの電位に対して負極性となる。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端から、トランジスタＱ６のコレクタ及びベース、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ６のベースに接続されている方の端、中点タップｃｔｄ、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ６のベース電流として流れるため、トランジスタＱ６はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ６のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８０】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ６は順バイアスされ、オンする。
【００８１】
この結果、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端から、トランジスタＱ６のコレクタ及びエミッタ、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００８２】
図７の整流回路では、トランジスタＱ５及びＱ６のオン又はオフを決定する電圧を発生させる変圧装置Ｔの検出用巻線ｗｄに誘起される起電力は、一次巻線ｗ１に流れる電流により誘起される。このため、二次巻線ｗ２の両端間に接続された負荷に流れる電流は、検出用巻線ｗｄに流れる電流による変化を受けることが実質的にない。
【００８３】
なお、図７の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有している等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ５のベース及びエミッタと、トランジスタＱ６のベース及びエミッタとは実質的に同電位であるため、トランジスタＱ５及びＱ６はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００８４】
なお、この整流回路の構成も、上述のものに限られない。
例えば、トランジスタＱ５及びＱ６は、図８に示すように、いずれも、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタから構成されていてもよい。この場合、図８に示すように、互いに接続された中点タップｃｔｄ、トランジスタＱ５のエミッタ及びトランジスタＱ６のエミッタはこの整流回路の出力端の負極を形成し、中点タップｃｔは、この整流回路の出力端の正極を形成する。なお、その他の構成は図７に示す構成と実質的に同一である。
【００８５】
図８の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
このとき、検出用巻線ｗｄには実質的に起電力が生じておらず、検出用巻線ｗｄの両端間は、トランジスタＱ５のベース−エミッタ間及びトランジスタＱ６のベース−エミッタ間を介して実質的に短絡されているとみなし得る。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ５のベースに接続されている方の端、トランジスタＱ５のベース及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ５のベース電流として流れるため、トランジスタＱ５はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ５のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８６】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とし、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とするような起電力が発生する。従って、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ５のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。
従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００８７】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
この場合は、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、中点タップｃｔｄ、検出用巻線ｗｄの両端のうちトランジスタＱ６のベースに接続されている方の端、トランジスタＱ６のベース及びコレクタを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
この電流はトランジスタＱ６のベース電流として流れるため、トランジスタＱ６はオンし、二次巻線ｗ２を流れる電流は、トランジスタＱ６のコレクタ−エミッタ間にも流れるようになる。
【００８８】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のベースを中点タップｃｔｄに対して高電位とし、トランジスタＱ５のベースを中点タップｃｔｄに対して低電位とするような起電力が発生する。従って、トランジスタＱ６のベースは、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタより高電位となる。また、トランジスタＱ５のベースは、トランジスタＱ５のエミッタ及びコレクタより低電位となる。従って、トランジスタＱ６のエミッタをコレクタとし、コレクタをエミッタとしてみたとき、トランジスタＱ６は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ５は逆バイアスされ、オフする。
従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ６のエミッタ及びコレクタを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００８９】
なお、図８の整流回路の交流入力端の両極間に整流する対象の単相交流電圧が印加されていない状態では、この整流回路の出力端の両極間に接続された負荷が起電力を有していている等のためにこの整流回路の出力端の正極が負極に対して高電位になったとしても、トランジスタＱ５のベース及びエミッタと、トランジスタＱ６のベース及びエミッタとは実質的に同電位であるため、トランジスタＱ５及びＱ６はいずれもオフ状態を保つ。このため、負荷からこの整流回路へと流れ込む電流は実質的に遮断される。
【００９０】
また、トランジスタＱ５及びＱ６は、図９に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｐチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。また、トランジスタＱ５及びＱ６は、図１０に示すように、いずれも、ゲート、ドレイン及びソースを備えたｎチャネルＭＯＳＦＥＴから構成されていてもよい。
【００９１】
図９の構成においては、トランジスタＱ５及びＱ６につき、各自のゲート、ソース及びドレインは、図７の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。図１０の構成においては、トランジスタＱ５及びＱ６につき、各自のゲート、ソース及びドレインは、図８の構成において各自のベース、エミッタ及びコレクタが接続されるべき箇所に接続されている。
【００９２】
図９の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
このとき、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ５のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
【００９３】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ５は順バイアスされており、オンする。また、トランジスタＱ６は逆バイアスされ、オフする。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端から、トランジスタＱ５のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００９４】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して正極性となったとする。
このときは、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端からは、トランジスタＱ６のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオード、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極を順に経て、中点タップｃｔに至る電流が流れる。
【００９５】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して低電位とし、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ５は逆バイアスされており、オフする。また、トランジスタＱ６は順バイアスされ、オンする。そして、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端から、トランジスタＱ６のドレイン及びソース、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極を経て、変圧装置Ｔの中点タップｃｔへと至る電流が流れる。
【００９６】
一方、図１０の整流回路の動作を説明すると、図１０の整流回路の出力端の両極間に図示しない負荷が接続されている状態で、この整流回路の交流入力端の両極間に単相交流電圧を印加し、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６のドレインに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ６のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオードを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ６のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００９７】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ６のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５は逆バイアスされ、オフする。また、トランジスタＱ６のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ６は順バイアスされており、オンする。従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ６のソース及びドレインを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ６に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【００９８】
一方、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５のソースに接続されている方の端の電圧が、中点タップｃｔの電位に対して負極性となったとする。
すると、中点タップｃｔから、この整流回路の正極、負荷、この整流回路の負極、トランジスタＱ５のドレイン−ソース間に存在する寄生ダイオードを順に経て、二次巻線ｗ２のうちトランジスタＱ５のコレクタに接続されている方の端に至る電流が流れる。
【００９９】
すると、二次巻線ｗ２に電流が流れたことにより、検出用巻線ｗｄには、トランジスタＱ５のゲートを中点タップｃｔｄに対して高電位とするような起電力が発生する。
この結果、トランジスタＱ５は順バイアスされ、オンする。また、トランジスタＱ６のソースをドレインとし、ドレインをソースとしてみたとき、トランジスタＱ６は逆バイアスされており、オフする。従って、変圧装置Ｔの中点タップｃｔから、この整流回路の出力端の正極、負荷、出力端の負極、トランジスタＱ５のソース及びドレインを経て、二次巻線ｗ２の両端のうちトランジスタＱ５に接続されている方の端へと至る電流が流れる。
【０１００】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、変圧装置Ｔの主鉄心Ｆ１及び副鉄心Ｆ２の形状、材質などは任意である。また、巻線の位置等も適宜変更可能である。さらに、図５〜図１０に示した整流回路に限らず、他の構成を採用することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、負荷に流れる電流を変化させず、かつ損失が少ない電源装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置を構成する主鉄心及び副鉄心の位置関係を模式的に示す斜視図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態にかかる負荷電流検出用の変圧装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】図２の変圧装置の検出用巻線が巻装されている態様を模式的に示す図である。
【図４】図２の変圧装置の一次巻線及び二次巻線が発生させる磁束の向きを示す図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る整流回路の構成を示す回路図である。
【図６】図５の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態に係る整流回路の構成を示す回路図である。
【図８】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図９】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【図１０】図７の整流回路の変形例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｔ 変圧装置
Ｆ１ 主鉄心
Ｆ２ 副鉄心
ｗ１ 一次巻線
ｗ２ 二次巻線
ｗｄ、ｗｄ１、ｗｄ２ 検出用巻線
Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ
ｃｔ、ｃｔｄ、ｃｔｄ１、ｃｔｄ２ 中点タップ
Claims (8)
- 一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合された二次巻線とを備える変成器と、
前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える第１の検出用巻線と、
前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える第２の検出用巻線と、
電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１、第２、第３及び第４のスイッチング手段と、を備え、
前記第１及び第４のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の一端に接続されており、
前記第２及び第３のスイッチング手段の電流路の各一端は前記二次巻線の他端に接続されており、
前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第１のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、
前記第３及び第４のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の他方の極をなし、
前記第１の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記第１の検出用巻線の他端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記第２の検出用巻線の両端のうち、前記一次巻線に電流が流れたとき前記二次巻線の前記一端に発生する電圧と同極性の電圧が発生する方の端は前記第３のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記第２の検出用巻線の他端は前記第４のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンし、
前記第３及び第４のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として前記所定の極性とは逆の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、
ことを特徴とする電源装置。 - 前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成され、
前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が、前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタの前記ベースの導電型と異なっているバイポーラトランジスタより構成され、
各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなす、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 - 前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成され、
前記第３及び第４のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が前記第１及び第２のスイッチング手段を構成する電界効果トランジスタと異なった電界効果トランジスタより構成され、
各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなす、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 - 一次巻線と、前記一次巻線に誘導結合され自己の両端以外の箇所に接続された第１のタップを備える二次巻線と、を備える変成器と、
前記二次巻線に誘導結合されており、自己の両端以外の箇所に接続された第２のタップを備える検出用巻線と、
電流路及び制御端を備え、各自の制御端に供給された信号に応答して各自の電流路を実質的にオン及びオフする第１及び第２のスイッチング手段と、を備え、
前記第１のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の一端に接続されており、
前記第２のスイッチング手段の電流路の一端は前記二次巻線の他端に接続されており、
前記第１及び第２のスイッチング手段の電流路の各他端及び前記第２のタップは互いに接続されて出力端の一方の極をなし、
前記第１のタップは前記出力端の他方の極をなし、
前記検出用巻線の一端は前記第１のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記検出用巻線の他端は前記第２のスイッチング手段の制御端に接続されており、
前記第１及び第２のスイッチング手段は、各自の前記電流路の両端の電圧が各自の制御端の電位を基準として所定の極性であるとき、各自の前記電流路をオンする、
ことを特徴とする電源装置。 - 前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、自己が備えるベースの導電型が互いに同一であるバイポーラトランジスタより構成され、
各々の前記スイッチング手段を構成する前記バイポーラトランジスタが備えるコレクタ及びエミッタは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該バイポーラトランジスタが備える前記ベースは当該スイッチング手段の制御端をなす、
ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。 - 前記第１及び第２のスイッチング手段は、それぞれ、チャネル型が互いに同一である電界効果トランジスタより構成され、
各々の前記スイッチング手段を構成する前記電界効果トランジスタが備えるドレイン及びソースは当該スイッチング手段の電流路の両端をなし、当該電界効果トランジスタが備えるゲートは当該スイッチング手段の制御端をなす、
ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。 - 前記変成器は、前記一次巻線に流れる電流により誘起される磁束及び前記二次巻線に流れる電流により誘起される磁束が共に通過する位置に配置された第１の磁性体を備えており、
前記検出用巻線は、前記第１の磁性体の内部を通過する磁束による起電力を実質的に誘起しない位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の電源装置。 - 前記検出用巻線に起電力を誘起する磁束が通過する位置に配置された第２の磁性体を備える、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003041830A JP3761174B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003041830A JP3761174B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 電源装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27849599A Division JP3466123B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 電流検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003217953A JP2003217953A (ja) | 2003-07-31 |
| JP3761174B2 true JP3761174B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=27656255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003041830A Expired - Fee Related JP3761174B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3761174B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58175972A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ |
| JPH0458087U (ja) * | 1990-09-20 | 1992-05-19 | ||
| JPH07298610A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-11-10 | Nemitsuku Ramuda Kk | スイッチング電源装置 |
| JP3128219B2 (ja) * | 1999-03-02 | 2001-01-29 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ | 電流検出装置及び電源装置 |
-
2003
- 2003-02-19 JP JP2003041830A patent/JP3761174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003217953A (ja) | 2003-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4515905B2 (ja) | 磁気ブリッジ型電流センサー及び磁気ブリッジ型電流検出方法、並びに、前記センサーと検出方法に用いる磁気ブリッジ | |
| WO1997047071A1 (fr) | Circuit electrique | |
| US20170248636A1 (en) | Compensation current sensor arrangement | |
| JP3761174B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP3128219B2 (ja) | 電流検出装置及び電源装置 | |
| JP3466123B2 (ja) | 電流検出装置 | |
| JP2013044543A (ja) | 磁束のゼロ点検出装置 | |
| JP2018200242A (ja) | 電流センサ | |
| JP3248868B2 (ja) | 負荷電流検出装置及びトランス | |
| JP2006286667A (ja) | インダクタンス部品 | |
| JP3231003B2 (ja) | 電気回路 | |
| JP3558943B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP3093529B2 (ja) | 直流電流センサー | |
| KR20080085122A (ko) | 유체내 유도전류 발생장치. | |
| WO2019181543A1 (ja) | Ｃｔ方式電流センサ | |
| JPH0244261A (ja) | 電流検出方法および電源装置 | |
| JP3171578B2 (ja) | スイッチング電源及び同期整流回路 | |
| JP2006197667A (ja) | 限流器 | |
| US20050012497A1 (en) | Device for measuring a chopped current | |
| JPH07283661A (ja) | 音声用増幅器 | |
| JP2006261226A (ja) | 脱磁器及び脱磁装置 | |
| JP2005294698A (ja) | 直流リアクトル | |
| JP2005150413A (ja) | 電源用コア | |
| JPS6237180Y2 (ja) | ||
| JPH049579Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050201 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051118 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090120 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100120 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100120 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100120 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |