JP4765235B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4765235B2 JP4765235B2 JP2001295285A JP2001295285A JP4765235B2 JP 4765235 B2 JP4765235 B2 JP 4765235B2 JP 2001295285 A JP2001295285 A JP 2001295285A JP 2001295285 A JP2001295285 A JP 2001295285A JP 4765235 B2 JP4765235 B2 JP 4765235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- voltage
- pulsating
- capacitor
- turned
- 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
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置等に使用される電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電灯点灯装置に使用される電源装置としては、電源周波数を直流に変換する装置および直流を高周波に変換するインバータ回路が知られている。しかしながら、インバータ回路は巻線等の磁性部品が使用されるため、装置が重量化、大型化し、軽量、コンパクト化を図ることができない問題があった。
【０００３】
このため、本出願人は、特開平７−１２３７３３号公報に見られるように、キャパシタとスイッチ素子を使用して電源周波数を高周波に変換する電源装置を提供した。この電源装置は、交流電源を全波整流器で全波整流した波形により、キャパシタを充電するが、交流電源の正極において複数のスイッチ素子を順次オン、オフ制御してそれぞれ対応するキャパシタを電源電圧に応じて充電し、また、交流電源の負極においても複数のスイッチ素子を順次オン、オフ制御してそれぞれ対応するキャパシタを電源電圧に応じて充電し、これら各キャパシタを放電用のスイッチ素子を使用し、この各スイッチ素子を高速にオン、オフ制御して放電し負荷に高周波電流を流すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電源装置は、電源電圧の脈動に対して、各キャパシタへの充電を行うタイミング、つまり、スイッチ素子のオン、オフのタイミングが重要となる。電源電圧の脈動に対して、スイッチ素子のオン、オフのタイミングを適切に制御しないと、スイッチ素子のターンオン時に大きな損失が生じ、効率が低下するという問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、スイッチ回路を使用してキャパシタに電源電圧に応じた電圧を充電する場合に、キャパシタの充電に伴う損失を低減できる電源装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフすることにある。ここで、脈流電源は電源電圧の極性が変化するものも含むものとする。
【０００７】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【０００８】
また、各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンしてからそれぞれにおいて所定の時間が経過した時点でターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、それぞれにおいて対応するキャパシタの次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【０００９】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、脈流電源の電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【００１０】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、それぞれ電源電圧絶対値の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタに対して流入する電荷量が電源電圧絶対値の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【００１１】
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、電源電圧絶対値の上昇時にターンオフするまでオン状態を継続させることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、交流電源１に全波整流回路２を接続して脈流電源を構成している。前記全波整流回路２の出力端子に、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mをそれぞれ介してキャパシタ４-1，４-2，…４-mを並列に接続している。前記各キャパシタ４-1〜４-mはそれぞれ異なる電圧に充電されている。
【００１３】
前記各キャパシタ４-1，４-2，…４-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを介して極性反転回路６を接続している。前記極性反転回路６は２つのスイッチ回路６-1，６-2の直列回路と２つのスイッチ回路６-3，６-4の直列回路との並列回路からなり、前記スイッチ回路６-1と６-4が同期してオン、オフ動作し、前記スイッチ回路６-2と６-3が同期してオン、オフ動作し、かつ、前記スイッチ回路６-1と６-4がオンときは前記スイッチ回路６-2と６-3がオフ動作し、前記スイッチ回路６-1と６-4がオフときは前記スイッチ回路６-2と６-3がオン動作するようになっている。そして、前記スイッチ回路６-1と６-2との接続点と前記スイッチ回路６-3と６-4との接続点に放電灯などを含む負荷回路７を接続している。
【００１４】
前記第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、全波整流回路２からの全波整流波形の電圧上昇時において所定のタイミングでオン、オフ動作するとともに電圧下降時においても所定のタイミングでオン、オフ動作するようになっている。
【００１５】
例えば、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオフするようになっている。なお、所定値は、電源変動や負荷の状態により調整可能である。
【００１６】
なお、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフしてもよい。
【００１７】
あるいは、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフしてもよい。
【００１８】
あるいは、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００１９】
また、スイッチ回路にダイオードが直列に介挿した場合においては、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、上昇開始とともに全てターンオンしてもよい。なお、ターンオフについては上記の各例と同様である。
【００２０】
また、例えば、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフするようになっている。
【００２１】
なお、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。なお、所定値は、電源変動や負荷の状態により調整可能である。
【００２２】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧と全波整流電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２３】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２４】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、それぞれ全波整流電圧の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２５】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mに対して流入する電荷量が全波整流電圧の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２６】
あるいは、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなった時点から全波整流電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフしてもよい。
【００２７】
あるいは、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、その後、全波整流電圧の上昇時にターンオフするまでターンオン状態を継続させてもよい。
【００２８】
この装置においては、全波整流電圧の上昇時において、キャパシタ４-1の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-1がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-1がターンオフする。
【００２９】
次に、キャパシタ４-2の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-2がターンオフする。
【００３０】
以降、全波整流電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４-mの充電電圧が全波整流電圧よりもやや低い電圧になると、スイッチ回路３-mがターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-mに充電電流が流れる。
【００３１】
また、全波整流電圧の下降時において、全波整流電圧が所定値になると、スイッチ回路３-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４-(m-1)の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-(m-1)がターンオフする。
【００３２】
全波整流電圧がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４-(m-2)の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に全波整流電圧が所定値になると、スイッチ回路３-1がターンオンし、キャパシタ４-1の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-1がターンオフする。
【００３３】
このようにすれば、全波整流電圧の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と全波整流電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、ターンオン時の全波整流電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはない。
【００３４】
一方、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mは、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mに比べてかなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各キャパシタ４-1，４-2，…４-mに充電されている電荷を放電する。そして、これを連続的に繰り返す。第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mがオン、オフ動作を繰り返す周期に同期してスイッチ回路６-1と６-4がオンしてスイッチ回路６-2と６-3がオフする制御と、スイッチ回路６-2と６-3がオンしてスイッチ回路６-1と６-4がオフする制御が交互に繰り返される。こうして、負荷７には、高周波電流が供給されるようになる。
【００３５】
次に具体的実施例について述べる。
（第１実施例）
図２に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mを、ダイオードＤ11，Ｄ12，…Ｄ1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ11，Ｔ12，…Ｔ1mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを、ダイオードＤ21，Ｄ22，…Ｄ2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ21，Ｔ22，…Ｔ2mとの直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００３６】
例えば、全波整流回路２にそれぞれダイオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14，Ｄ15とトランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15との直列回路を介してキャパシタ４-1，４-2，４-3，４-4，４-5がそれぞれ接続されているとすると、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタＴ11は、図３の(a)及び(f)に示すように、対応するキャパシタ４-1の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC1に達したときターンオフする。
【００３７】
また、トランジスタＴ12は、図３の(b)及び(g)に示すように、対応するキャパシタ４-2の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC2に達したときターンオフし、トランジスタＴ13は、図３の(c)及び(h)に示すように、対応するキャパシタ４-3の電圧が全波整流電圧と等しくなったｔ2の時点でターンオンし、所定値ＶC3に達したときターンオフする。
【００３８】
また、トランジスタＴ14は、図３の(d)及び(i)に示すように、対応するキャパシタ４-4の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC4に達したときターンオフし、トランジスタＴ15は、図３の(e)及び(j)に示すように、対応するキャパシタ４-5の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC5に達したときターンオフする。
【００３９】
また、全波整流電圧の下降時には、トランジスタＴ14は、図３の(d)及び(i)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-4の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴ13は、図３の(c)及び(h)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-3の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００４０】
また、トランジスタＴ12は、図３の(b)及び(g)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-2の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴ11は、図３の(a)及び(f)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００４１】
このような動作を行うことで、全波整流電圧の上昇時には、各トランジスタＴ11〜Ｔ15をキャパシタ４の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンさせることができるので、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【００４２】
また、全波整流電圧の下降時には、各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンさせ、対応するキャパシタの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフさせるようにしているので、全波整流電圧が所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差が小さくなるようにすればターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはない。
【００４３】
また、この回路においてダイオード、トランジスタ、キャパシタの直列回路を多数使用して各キャパシタの充電電圧を細かく制御すれば、入力電流波形を正弦波に近づけることができ、力率を向上させることができる。
【００４４】
なお、このようにスイッチ回路にダイオードを直列に介挿したときには、全波整流電圧の上昇開始とともに各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全てターンオンさせてもよい。このようにしてもスイッチング損失を低減できる。この場合は、各キャパシタに対してダイオードが直列に介挿されるので、各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全てターンオンさせてもキャパシタの充電電圧の方が電源電圧よりも高い期間では、充電電流は流れない。電源電圧が充電電圧まで上昇した時点でダイオードが導通し、スイッチ素子はゼロボルトスイッチングする。
【００４５】
（第２実施例）
図４に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ111，Ｔ121，…Ｔ1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2との直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ211，Ｔ221，…Ｔ2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ212，Ｔ222，…Ｔ2m2との直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００４６】
この回路においては、トランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2、Ｔ211，Ｔ221，…Ｔ2m1はダイオードとしての機能を果たす。しかも、充電する際にトランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2、Ｔ211，Ｔ221，…Ｔ2m1に逆方向電流が流れている時でも、ペアで接続されたスイッチと駆動信号を共通にすることで、チャネル抵抗を小さくでき、ダイオードを使用する場合に比べて導通損を低減することができる。
【００４７】
この回路においても、トランジスタＴ111，Ｔ121，…Ｔ1m1のターンオン及びターンオフ制御は、第１実施例のトランジスタＴ11〜Ｔ1mと同様に行われるので、作用効果は第１実施例と同様である。
【００４８】
（第３実施例）
図５に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-(m-1)を、ダイオードＤ11，Ｄ12，…Ｄ1(m-1)とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ11，Ｔ12，…Ｔ1(m-1)との直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３-mを、ダイオードＤmのみで構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-(m-1)，５-mを、ダイオードＤ21，Ｄ22，…Ｄ2(m-1)，Ｄ2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ21，Ｔ22，…Ｔ2(m-1)，Ｔ2mとの直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００４９】
このように最も高い電圧を充電するキャパシタ４-mに対してトランジスタを使用せずダイオードＤmのみを接続しても、キャパシタ４-mは他のキャパシタの充電電圧よりも充電電圧が高いので影響を受けることはない。なお、この回路においても、第１実施例と同様の作用効果が得られるのは勿論である。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図６に示すように、交流電源１に、第１のスイッチ回路３Ｐ-1，３Ｐ-2，…３Ｐ-mをそれぞれ介してキャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，…４Ｐ-mを並列に接続し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1，…３Ｎ-mをそれぞれ介してキャパシタ４Ｎ-1，…４Ｎ-mを並列に接続している。
【００５１】
前記各キャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，…４Ｐ-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５Ｐ-1，５Ｐ-2，…５Ｐ-mを介して負荷７を並列に接続するとともに前記各キャパシタ４Ｎ-1，…４Ｎ-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mを介して前記負荷７を並列に接続している。
【００５２】
前記第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、交流電源１からの電源電圧の絶対値の上昇時において所定のタイミングでオン、オフ動作するとともに電源電圧の絶対値の下降時においても所定のタイミングでオン、オフ動作するようになっている。
【００５３】
例えば、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオフするようになっている。
【００５４】
なお、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフしてもよい。
【００５５】
あるいは、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフしてもよい。
【００５６】
あるいは、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００５７】
また、スイッチ回路にダイオードが直列に介挿した場合においては、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、上昇開始とともに全てターンオンしてもよい。なお、ターンオフについては上記の各例と同様である。
【００５８】
また、例えば、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフするようになっている。
【００５９】
なお、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６０】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６１】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６２】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、それぞれ電源電圧の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６３】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mに対して流入する電荷量が電源電圧の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６４】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフしてもよい。
【００６５】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、その後、電源電圧の上昇時にターンオフするまでターンオン状態を継続させてもよい。
【００６６】
この装置においては、電源電圧における正極波形の上昇時において、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-1がターンオフする。
【００６７】
次に、キャパシタ４Ｐ-2の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-2がターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-2がターンオフする。
【００６８】
以降、電源電圧の正極波形の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４Ｐ-mの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-mがターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-mに充電電流が流れる。
【００６９】
また、電源電圧の正極波形の下降時において、電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-(m-1)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-(m-1)がターンオフする。
【００７０】
電源電圧がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-(m-2)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオフする。
【００７１】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時において、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-1がターンオフする。
【００７２】
次に、キャパシタ４Ｎ-2の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-2がターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-2がターンオフする。
【００７３】
以降、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４Ｎ-mの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-mがターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-mに充電電流が流れる。
【００７４】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時において、電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-(m-1)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-(m-1)がターンオフする。
【００７５】
電源電圧の絶対値がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-(m-2)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオフする。
【００７６】
このようにして、キャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-mはスイッチ回路側が正極となる方向に充電され、キャパシタ４Ｎ-1〜４Ｎ-mはスイッチ回路側が負極となる方向に充電される。
【００７７】
一方、第２のスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-m、５Ｎ-1〜５Ｎ-mは、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mに比べてかなり早い周期でオン、オフ動作を行って各キャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mに充電されている電荷を放電する。このとき、４Ｐ-1→４Ｐ-2→…→４Ｐ-(m-1)→４Ｐ-m→４Ｐ-(m-1)→…→４Ｐ-1→４Ｎ-1→４Ｎ-2→…→４Ｎ-(m-1)→４Ｎ-m→４Ｎ-(m-1)→…→４Ｎ-1→４Ｐ-1→…の順番で負荷を接続するようにスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-m、５Ｎ-1〜５Ｎ-mを制御することで、負荷７には、高周波電流が供給されるようになる。
【００７８】
このようにすれば、電源電圧の絶対値の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と電源電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、電源電圧の絶対値の下降時には、ターンオン時の電源電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはなく、しかも、損失を低減できる。
【００７９】
次に具体的実施例について述べる。
（第１実施例）
図７に示すように、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-mを、ダイオードＤP11，ＤP12，…ＤP1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP11，ＴP12，…ＴP1mとの直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1〜３Ｎ-mを、ダイオードＤN11，…ＤN1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN11，…ＴN1mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-mを、ダイオードＤP21，ＤP22，…ＤP2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP21，ＴP22，…ＴP2mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｎ-1〜５Ｎ-mを、ダイオードＤN21，…ＤN2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN21，…ＴN2mとの直列回路で構成している。
【００８０】
例えば、交流電源１にそれぞれダイオードＤP11，ＤP12，ＤP13，ＤP14，ＤP15とトランジスタＴP11，ＴP12，ＴP13，ＴP14，ＴP15との直列回路を介してキャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，４Ｐ-3，４Ｐ-4，４Ｐ-5がそれぞれ接続され、また、交流電源１にそれぞれダイオードＤN11，ＤN12，ＤN13，ＤN14，ＤN15とトランジスタＴN11，ＴN12，ＴN13，ＴN14，ＴN15との直列回路を介してキャパシタ４Ｎ-1，４Ｎ-2，４Ｎ-3，４Ｎ-4，４Ｎ-5がそれぞれ接続されているとすると、電源電圧の正極波形の上昇時には、トランジスタＴP11は、図８の(a)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶPC1に達したときターンオフする。
【００８１】
また、トランジスタＴP12は、図８の(b)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶPC2に達したときターンオフし、トランジスタＴP13は、図８の(c)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13が電源電圧と等しくなったｔ2の時点でターンオンし、所定値ＶPC3に達したときターンオフする。
【００８２】
また、トランジスタＴP14は、図８の(d)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶPC4に達したときターンオフし、トランジスタＴP15は、図８の(e)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-5の電圧ＶＣP15が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶPC5に達したときターンオフする。
【００８３】
また、電源電圧の正極波形の下降時には、トランジスタＴP14は、図８の(d)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴP13は、図８の(c)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００８４】
また、トランジスタＴP12は、図８の(b)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴP11は、図８の(a)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００８５】
このようにして、キャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11は図８の(a)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12は図８の(b)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13は図８の(c)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14は図８の(d)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-5の電圧ＶＣP15は図８の(e)に示すように変化する。
【００８６】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時には、トランジスタＴN11は、図８の(a)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-1の電圧ＶCN11が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC1に達したときターンオフする。
【００８７】
また、トランジスタＴN12は、図８の(b)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-2の電圧が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶNC2に達したときターンオフし、トランジスタＴN13は、図８の(c)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-3の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC3に達したときターンオフする。
【００８８】
また、トランジスタＴN14は、図８の(d)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-4の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC4に達したときターンオフし、トランジスタＴN15は、図８の(e)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-5の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC5に達したときターンオフする。
【００８９】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時には、トランジスタＴN14は、図８の(d)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-4の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴN13は、図８の(c)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-3の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００９０】
また、トランジスタＴN12は、図８の(b)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-2の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴN11は、図８の(a)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-1の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００９１】
このようにして、キャパシタ４Ｎ-1の電圧ＶＣN11は図８の(a)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-2の電圧ＶＣN12は図８の(b)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-3の電圧ＶＣN13は図８の(c)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-4の電圧ＶＣN14は図８の(d)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-5の電圧ＶＣN15は図８の(e)に示すように変化する。
【００９２】
このような動作を行うことで、電源電圧の絶対値の上昇時には、各トランジスタＴP11〜ＴP15、ＴN11〜ＴN15をキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンさせることができるので、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【００９３】
また、電源電圧の絶対値の下降時には、各トランジスタＴP11〜ＴP15、ＴN11〜ＴN15を電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンさせ、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフさせるようにしているので、電源電圧が所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差が小さくなるようにすればターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【００９４】
なお、このようにスイッチ回路にダイオードを直列に介挿したときには、電源電圧における正極波形の上昇開始とともに各トランジスタＴP11〜ＴP15を全てターンオンさせ、また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇開始とともに各トランジスタＴN11〜ＴN15を全てターンオンさせてもよい。このようにしてもスイッチング損失を低減できる。この場合は、各キャパシタに対してダイオードが直列に介挿されるので、正極波形時にトランジスタＴ11〜Ｔ15を、負極波形時にトランジスタＴN11〜ＴN15を全てターンオンさせてもキャパシタの充電電圧の方が電源電圧よりも高い期間では、充電電流は流れない。電源電圧が充電電圧まで上昇した時点でダイオードが導通し、スイッチ素子はゼロボルトスイッチングする。
【００９５】
（第２実施例）
図９に示すように、第１のスイッチ回路３Ｐ-1，…３Ｐ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP111，…ＴP1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP112，…ＴP1m2との直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1，…３Ｎ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN111，…ＴN1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴNP112，…ＴN1m2との直列回路で構成している。
【００９６】
また、第２のスイッチ回路５Ｐ-1，…５Ｐ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP211，…ＴP2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP212，…ＴP2m2との直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN211，…ＴN2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN212，…ＴN2m2との直列回路で構成している。
【００９７】
この回路においては、トランジスタＴP112，…Ｔ1m2、ＴN111，…ＴN1m1、Ｔp211，…ＴP2m1、ＴN212，…ＴN2m2はダイオードとしての機能を果たす。しかも、充電時はトランジスタＴP112，…Ｔ1m2、ＴN111，…ＴN1m1、放電時はトランジスタＴp211，…ＴP2m1、ＴN212，…ＴN2m2に逆方向電流が流れているときでも、ペアで接続されたスイッチと駆動信号を共通にすることで、チャネル抵抗を小さくすることができ、ダイオードを使用する場合に比べて導通損を低減することができる。
【００９８】
この回路においても、トランジスタＴP111，…ＴP1m1、ＴN112，…ＴN1m2のターンオン及びターンオフ制御は、第１実施例のトランジスタＴP11〜ＴP1m、ＴN11〜ＴN1mと同様に行われるので、作用効果は第１実施例と同様である。
【００９９】
（第３実施例）
図１０に示すように、図９におけるトランジスタＴP1m1とＴP1m2との直列回路をダイオードＤPmに代え、トランジスタＴN1m1とＴNP1m2との直列回路をダイオードＤNmに代えたもので、その他の構成は図９と同じである。
【０１００】
このように最も高い電圧を充電するキャパシタ４Ｐ-m、４Ｎ-mに対してトランジスタを使用せずダイオードＤPm、ＤNmのみを接続しても、キャパシタ４Ｐ-m、４Ｎ-mは他のキャパシタの充電電圧よりも充電電圧が高いので影響を受けることはない。なお、この回路においても、第１実施例と同様の作用効果が得られるのは勿論である。
【０１０１】
（第３の実施の形態）
図１１に示すように、交流電源１に全波整流回路２を接続して脈流電源を構成している。前記全波整流回路２の出力端子に、ｍ個の昇圧ブロック８-1，…８-mを並列に接続している。
【０１０２】
前記昇圧ブロック８-1は、ｒ個のキャパシタ４-11，４-12，…４-1rを設け、キャパシタ４-11，４-12，…４-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３-111，３-121，…３-1r1を介して全波整流回路２の正極出力端子に接続し、前記キャパシタ４-11，４-12，…４-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３-112，３-122，…３-1r2を介して全波整流回路２の負極出力端子に接続している。そして、前記キャパシタ４-11，４-12，…４-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４-12，４-13，…４-1rの他端との間に、スイッチ回路３-113，３-123，…３-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
【０１０３】
前記昇圧ブロック８-mは、ｒ個のキャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrを設け、キャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrの一端を、それぞれスイッチ回路３-m11，３-m21，…３-mr1を介して全波整流回路２の正極出力端子に接続し、前記キャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrの他端を、それぞれスイッチ回路３-m12，３-m22，…３-mr2を介して全波整流回路２の負極出力端子に接続している。そして、前記キャパシタ４-m1，４-m2，…４-m(r-1)の一端と前記キャパシタ４-m2，４-m3，…４-mrの他端との間に、スイッチ回路３-m13，３-m23，…３-m(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)も同一の構成になっている。
【０１０４】
そして、前記各昇圧ブロック８-1〜８-mのキャパシタ４-1r，…４-mrの一端を第２のスイッチ回路５-1，…５-mをそれぞれ介して極性反転回路６の一端、すなわち、スイッチ回路６-1と６-3との接続点に接続し、前記キャパシタ４-1r，…４-mrの他端をスイッチ回路３-1r2，…３-mr2をそれぞれ介して前記極性反転回路６の他端、すなわち、スイッチ回路６-2と６-4との接続点に接続している。
【０１０５】
前記昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2は、図１におけるスイッチ回路３-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４-11〜４-1rに図１におけるキャパシタ４-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
【０１０６】
また、前記昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m11〜３-mr1、３-112〜３-mr2は、図１におけるスイッチ回路３-mと同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４-m1〜４-mrに図１におけるキャパシタ４-mと同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様に動作するようになっている。
【０１０７】
また、前記昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-113〜３-1(r-1)3及び３-112は、第２のスイッチ回路５-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４-11〜４-1rを直列に接続して各キャパシタ４-11〜４-1rの充電電荷を放電するようになっている。
【０１０８】
また、前記昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m13〜３-m(r-1)3及び３-m12は、第２のスイッチ回路５-mと同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４-m1〜４-mrを直列に接続して各キャパシタ４-m1〜４-mrの充電電荷を放電するようになっている。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様に動作するようになっている。
【０１０９】
この装置においては、全波整流電圧の上昇時において、昇圧ブロック８-1のキャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-11〜４-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオフする。
【０１１０】
そして、動作は次段の昇圧ブロックに移行し、全波整流電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に昇圧ブロック８-mのキャパシタ４-m1〜４-mrの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-m11〜３-mr1、３-112〜３-mr2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-m1〜４-mrに充電電流が流れる。
【０１１１】
また、全波整流電圧の下降時においては、全波整流電圧が所定値になると、昇圧ブロック８-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が全波整流電圧の下降と共に各昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に全波整流電圧が所定値になると、昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオンし、キャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオフする。
【０１１２】
このようにすれば、全波整流電圧の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と全波整流電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、ターンオン時の全波整流電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１１３】
一方、各昇圧ブロック８-1，…８-mのスイッチ回路３-113〜３-1(r-1)3，３-112、…３-m13〜３-m(r-1)3，３-m12、及び第２のスイッチ回路５-1〜５-mは、かなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各昇圧ブロック８-1，…８-mのキャパシタ４-11〜４-1r、…４-m1〜４-mrに充電されている電荷を放電する。なお、放電の際は、スイッチ回路３-111〜３-1r1、…３-m11〜３-mr1は全てオフさせる。
【０１１４】
このとき、各昇圧ブロック８-1，…８-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧された電圧が負荷に供給される。そして、これを連続的に繰り返す。第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mが交互にオン、オフ動作を繰り返す周期に同期してスイッチ回路６-1と６-4がオンしてスイッチ回路６-2と６-3がオフする制御と、スイッチ回路６-2と６-3がオンしてスイッチ回路６-1と６-4がオフする制御が交互に繰り返される。こうして、負荷７には、高い電圧の高周波電流が供給されるようになる。
【０１１５】
次に具体的実施例について述べる。
図１２に示すように、昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111，３-121，…３-1r1、３-113，３-123，…３-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1111，Ｔ1121，…Ｔ11r1、Ｔ1113，Ｔ1123，…Ｔ11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３-112，３-122，…３-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1112，Ｔ1122，…Ｔ11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ2112，Ｔ2122，…Ｔ21(r-1)2との直列回路で構成している。
【０１１６】
また、昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m11，３-m21，…３-mr1、３-m13，３-m23，…３-m(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1m11，Ｔ1m21，…Ｔ1mr1、Ｔ1m13，Ｔ1m23，…Ｔ1m(r-1)3で構成し、スイッチ回路３-m12，３-m22，…３-mr2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1m12，Ｔ1m22，…Ｔ1mr2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ2m12，Ｔ2m22，…Ｔ2m(r-1)2との直列回路で構成している。
【０１１７】
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様の構成になっている。
このようにスイッチ回路をＭＯＳ型電界効果トランジスタで構成することができる。
【０１１８】
（第４の実施の形態）
図１３に示すように、交流電源１に、ｍ個の正極昇圧ブロック８Ｐ-1，…８Ｐ-mを並列に接続すると共にｍ個の負極昇圧ブロック８Ｎ-1，…８Ｎ-mを並列に接続している。
【０１１９】
前記正極昇圧ブロック８Ｐ-1は、ｒ個のキャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rを設け、キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３Ｐ-111，３Ｐ-121，…３Ｐ-1r1を介して交流電源１の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３Ｐ-112，３Ｐ-122，…３Ｐ-1r2を介して交流電源１の他端に接続している。そして、前記キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４Ｐ-12，４Ｐ-13，…４Ｐ-1rの他端との間に、スイッチ回路３Ｐ-113，３Ｐ-123，…３Ｐ-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の構成である。
【０１２０】
前記負極昇圧ブロック８Ｎ-1は、ｒ個のキャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rを設け、キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３Ｎ-111，３Ｎ-121，…３Ｎ-1r1を介して交流電源１の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３Ｎ-112，３Ｎ-122，…３Ｎ-1r2を介して交流電源１の他端に接続している。そして、前記キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４Ｎ-12，４Ｎ-13，…４Ｎ-1rの他端との間に、スイッチ回路３Ｎ-113，３Ｎ-123，…３Ｎ-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の構成である。
【０１２１】
そして、前記各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのキャパシタ４Ｐ-1r，…の一端を第２のスイッチ回路５Ｐ-1，…５Ｐ-mをそれぞれ介して負荷７の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｐ-1r，…の他端をスイッチ回路３Ｐ-1r2，…をそれぞれ介して負荷７の他端に接続している。
【０１２２】
前記各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのキャパシタ４Ｎ-1r，…の一端を第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mをそれぞれ介して負荷７の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｎ-1r，…の他端をスイッチ回路３Ｎ-1r2，…をそれぞれ介して負荷７の他端に接続している。
【０１２３】
前記各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mは、電源電圧の正極波形入力時に動作し、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2は、図６におけるスイッチ回路３Ｐ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rに図６におけるキャパシタ４Ｐ-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の動作を行うようになっている。
【０１２４】
前記各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mは、電源電圧の負極波形入力時に動作し、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2は、図６におけるスイッチ回路３Ｎ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rに図６におけるキャパシタ４Ｎ-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の動作を行うようになっている。
【０１２５】
また、前記正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-113〜３Ｐ-1(r-1)3及び３Ｐ-112は、図６のスイッチ回路５Ｐ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rを直列に接続して各キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電荷を放電するようになっている。このとき、３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1は全てオフさせる。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様に動作するようになっている。
【０１２６】
また、前記負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-113〜３Ｎ-1(r-1)3及び３Ｎ-112は、図６のスイッチ回路５Ｎ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rを直列に接続して各キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電荷を放電するようになっている。このとき、３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1は全てオフさせる。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様に動作するようになっている。
【０１２７】
この装置においては、電源電圧の正極波形の上昇時において、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオフする。
【０１２８】
そして、動作は次段の正極昇圧ブロックに移行し、電源電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に正極昇圧ブロック８Ｐ-mのキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタに充電電流が流れる。
【０１２９】
また、電源電圧の正極波形の下降時においては、電源電圧が所定値になると、正極昇圧ブロック８Ｐ-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が正極波形の下降と共に各正極昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に電源電圧が所定値になると、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオフする。
【０１３０】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時において、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオフする。
【０１３１】
そして、動作は次段の負極昇圧ブロックに移行し、電源電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に負極昇圧ブロック８Ｎ-mのキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタに充電電流が流れる。
【０１３２】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時においては、電源電圧が所定値になると、負極昇圧ブロック８Ｐ-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が負極波形の下降と共に各負極昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に電源電圧が所定値になると、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオフする。
【０１３３】
このようにすれば、電源電圧の絶対値の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と電源電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、電源電圧の絶対値の下降時には、ターンオン時の電源電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１３４】
一方、各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのスイッチ回路３Ｐ-113〜３Ｐ-1(r-1)3，３Ｐ-112、…及びスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-mは、かなり早い周期でオン、オフ動作を行って各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのキャパシタに充電されている電荷を放電する。このとき、各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧される。これにより高周波の正極波形を負荷７に供給する。なお、５Ｐ-1がオンし放電する際は、３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1は全てオフする。他のブロックについても同じである。
【０１３５】
続いて、各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのスイッチ回路３Ｎ-113〜３Ｎ-1(r-1)3，３Ｎ-112、…及びスイッチ回路５Ｎ-1〜５Ｎ-mも、かなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのキャパシタに充電されている電荷を放電する。このとき、各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧される。これにより高周波の負極波形を負荷７に供給する。５Ｎ-1がオンし放電する際は、３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1は全てオフする。他のブロックについても同じである。
このようにして、正極波形と負極波形を高い周波数で交互に出力し、負荷７に高い電圧の高周波電流を供給することになる。
【０１３６】
次に具体的実施例について述べる。なお、
図１４に示すように、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111，３Ｐ-121，…３Ｐ-1r1、３Ｐ-113，３Ｐ-123，…３Ｐ-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP1111，ＴP1121，…ＴP11r1、ＴP1113，ＴP1123，…ＴP11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３Ｐ-112，３Ｐ-122，…３Ｐ-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP1112，ＴP1122，…ＴP11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP2112，ＴP2122，…ＴP21(r-1)2との直列回路で構成している。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の構成になっている。
【０１３７】
また、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111，３Ｎ-121，…３Ｎ-1r1、３Ｎ-113，３Ｎ-123，…３Ｎ-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN1111，ＴN1121，…ＴN11r1、ＴN1113，ＴN1123，…ＴN11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３Ｎ-112，３Ｎ-122，…３Ｎ-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN1112，ＴN1122，…ＴN11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN2112，ＴN2122，…ＴN21(r-1)2との直列回路で構成している。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の構成になっている。
このようにスイッチ回路をＭＯＳ型電界効果トランジスタで構成することができる。
【０１３８】
（第５の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、対応するキャパシタ４-1〜４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、このターンオンから所定の時間が経過した時点でターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフする場合について説明する。
【０１３９】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１４０】
図１５に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ3、Ｒ4の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を、コンパレータＣＰ1、ＣＰ3の反転入力端子(-)にそれぞれ接続するとともに電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。また、前記抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点を、コンパレータＣＰ2の非反転入力端子(+)に接続している。
【０１４１】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して３入力アンドゲートＡＮＤ1に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力をバッファ回路ＢＦを介して３入力アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４２】
前記キャパシタ４-kに、抵抗Ｒ5、Ｒ6の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ7、Ｒ8の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ5、Ｒ6の接続点を前記コンパレータＣＰ1の非反転入力端子(+)に接続し、前記抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点を前記コンパレータＣＰ2の反転入力端子(-)に接続している。
【０１４３】
前記コンパレータＣＰ1は、抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点電圧と抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点電圧から、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧が等しくなるのを検出し、両電圧が等しくなると出力レベルをローレベルにするようになっている。
【０１４４】
そして、前記コンパレータＣＰ1の出力をカウンタＣＮ1に入力するとともに反転回路ＮＯＴ2を介して前記アンドゲートＡＮＤ1に入力している。前記カウンタＣＮ1は、トランジスタＴ1kをターンオフさせるための所定時間をカウントするもので、所定時間をカウントすると出力をハイレベルからローレベルに反転するようになっている。前記カウンタＣＮ1の出力を前記アンドゲートＡＮＤ1に入力している。
【０１４５】
前記コンパレータＣＰ2は、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧を比較し、整流波形電圧が高いときには出力をハイレベルとし、整流波形電圧がキャパシタ４-kの電圧と等しくなるか、キャパシタ４-kの電圧より低くなると出力をローレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ2の出力を前記アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４６】
前記コンパレータＣＰ3は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref1が入力され、整流波形電圧が所定値である基準電圧Ｖref1よりも低くなると出力をローレベルからハイレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ3の出力を前記アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４７】
前記各アンドゲートＡＮＤ1、ＡＮＤ2の出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはアンドゲートＡＮＤ1、ＡＮＤ2の一方の出力がハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１４８】
このような構成においては、図１６の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１４９】
整流波形電圧Ｖrecの上昇時において、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckと等しくなると、図１６の(d)に示すようにコンパレータＣＰ1の出力がハイレベルからローレベルに反転する。これによりカウンタＣＮ1がカウントを開始し、図１６の(e)に示すようにカウンタＣＮ1の出力がハイレベルになる。
【０１５０】
従って、図１６の(f)に示すようにアンドゲートＡＮＤ1の出力がハイレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンする。これにより、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは整流波形電圧Ｖrecとともに上昇する。
【０１５１】
そして、カウンタＣＮ1が所定時間をカウントすると、図１６の(e)に示すようにカウンタＣＮ1の出力がローレベルになる。これにより、図１６の(f)に示すようにアンドゲートＡＮＤ1の出力もローレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。
【０１５２】
トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。一方、整流波形電圧Ｖrecは引き続き上昇する。従って、コンパレータＣＰ2の出力は、図１６の(g)に示すようにローレベルからハイレベルに反転する。さらに、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref1に相当する電圧に達すると、すなわち、コンパレータＣＰ3の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref1に達すると、図１６の(h)に示すように、コンパレータＣＰ3の出力がハイレベルからローレベルに反転する。
【０１５３】
この状態で、整流波形電圧Ｖrecがピーク値を経由して下降するようになると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１５４】
この状態で、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref1に相当する電圧よりも低下するようになると、図１６の(h)に示すように、コンパレータＣＰ3の出力がローレベルからハイレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ2の出力が図１６の(i)に示すようにハイレベルになる。
【０１５５】
これにより、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは上昇する。そして、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckが整流波形電圧Ｖrecに達すると、コンパレータＣＰ2の出力が、図１６の(g)に示すようにハイレベルからローレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ2の出力が図１６の(i)に示すようにローレベルになる。
【０１５６】
このように、整流波形電圧Ｖrecの上昇時においてトランジスタＴ1kをターンオンさせた後、ターンオフさせる制御をカウンタＣＮ1により時間で制御することもできる。
【０１５７】
なお、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、全波整流電圧が基準電圧Ｖref1で設定した所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差を小さくすることができ、ターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１５８】
（第６の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、電圧の上昇開始とともにターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときにターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときにターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフする場合について説明する。
【０１５９】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１６０】
図１７に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ3、Ｒ4の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に接続するとともに電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。また、前記抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点を、コンパレータＣＰ6の反転入力端子(-)に接続している。
【０１６１】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して２入力アンドゲートＡＮＤ3に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を２入力アンドゲートＡＮＤ4、ＡＮＤ5にそれぞれ入力している。
【０１６２】
前記キャパシタ４-kに、抵抗Ｒ5、Ｒ6の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ7、Ｒ8の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ5、Ｒ6の接続点をコンパレータＣＰ5の反転入力端子(-)に接続し、前記抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点を前記コンパレータＣＰ6の非反転入力端子(+)に接続している。
【０１６３】
前記コンパレータＣＰ4は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref2が入力され、整流波形電圧が所定値である基準電圧Ｖref2よりも高くなると出力をハイレベルからローレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ4の出力を前記アンドゲートＡＮＤ3に入力している。
【０１６４】
前記コンパレータＣＰ5は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref3が入力され、キャパシタ４-kの電圧が所定値である基準電圧Ｖref3よりも低下しようとすると出力がパルス状に立ち上がるようになっている。そして、コンパレータＣＰ5の出力を前記アンドゲートＡＮＤ4に入力している。
【０１６５】
前記コンパレータＣＰ6は、抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点電圧と抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点電圧から、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧が等しくなるのを検出し、両電圧が等しくなると出力レベルをハイレベルにするようになっている。そして、コンパレータＣＰ6の出力を前記アンドゲートＡＮＤ5に入力している。
【０１６６】
前記アンドゲートＡＮＤ4の出力をＲＳフリップフロップＦＦ1のＳ入力端子に入力し、前記アンドゲートＡＮＤ5の出力を前記フリップフロップＦＦ1のＲ入力端子に入力している。そして、前記アンドゲートＡＮＤ3の出力及び前記フリップフロップＦＦ1のＱ出力端子からの出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはアンドゲートＡＮＤ3の出力及びフリップフロップＦＦ1のＱ出力のいずれかがハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１６７】
このような構成においては、図１８の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１６８】
今、整流波形電圧Ｖrecが上昇を開始した時点では、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref2よりも低いのでコンパレータＣＰ4の出力はハイレベルとなる。従って、図１８の(e)に示すようにアンドゲートＡＮＤ3の出力がハイレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンする。
【０１６９】
しかし、トランジスタＴ1kがターンオンしても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは整流波形電圧Ｖrecより高いのでダイオードＤ1kはオフ状態を維持し、キャパシタ４-kに充電電流は流れない。そして、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧ＶckにダイオードＤ1kの順方向電圧を加算した電圧よりも高くなると、ダイオードＤ1kが導通してキャパシタ４-kに充電電流が流れるようになる。
【０１７０】
整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckに達すると、図１８の(g)に示すようにコンパレータＣＰ6の出力がハイレベルからローレベルに反転する。また、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが充電により上昇しコンパレータＣＰ5の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref3に達すると、図１８の(f)に示すようにコンパレータＣＰ5の出力がハイレベルからローレベルに反転する。
【０１７１】
また、整流電圧がさらに上昇し、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref2に達すると、図１８の(d)に示すようにコンパレータＣＰ4の出力はハイレベルからローレベルに反転する。これにより、アンドゲートＡＮＤ3の出力がローレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。
【０１７２】
トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。一方、整流波形電圧Ｖrecは引き続き上昇する。そして、整流波形電圧Ｖrecがピーク値を経由して下降するようになると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１７３】
この状態で、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが基準電圧Ｖref3に相当する電圧よりも低下するようになると、図１８の(f)に示すようにコンパレータＣＰ5の出力がパルス状に立ち上がり、このパルスがアンドゲートＡＮＤ4を介して図１８の(h)に示すようにフリップフロップＦＦ1のＳ入力端子に入力する。
【０１７４】
これにより、フリップフロップＦＦ1がセットされ、図１８の(j)に示すようにＱ出力がハイレベルになるので、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは上昇する。
【０１７５】
その後、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref2に相当する電圧よりも低下するようになると、図１８の(d)に示すようにコンパレータＣＰ4の出力がローレベルからハイレベルに反転する。そして、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが整流波形電圧Ｖrecに達すると、コンパレータＣＰ6の出力が、図１８の(g)に示すようにローレベルからハイレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ5の出力がハイレベルに反転する。
【０１７６】
これにより、図１８の(i)に示すようにフリップフロップＦＦ1のＲ入力端子にハイレベル信号が入力し、フリップフロップＦＦ1はリセットされ、図１８の(j)に示すようにＱ出力がローレベルに反転するので、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフし、キャパシタ４-kは再び放電するようになる。
【０１７７】
このように、整流波形電圧Ｖrecの上昇開始とともにトランジスタＴ1kをターンオンさせても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckと整流波形電圧Ｖrecが等しくなった時点でトランジスタＴ1kをターンオンさせる場合と同様の作用効果が得られる。従って、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【０１７８】
また、全波整流電圧の下降時には、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref3で設定した所定値に達したときトランジスタＴ1kがターンオンするので、基準電圧Ｖref3の設定によりターンオンしたときの整流波形電圧Ｖrecとキャパシタの電圧との差を小さくすることができる。従って、下降時においてターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１７９】
（第７の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、ターンオン状態において対応するキャパシタに所定の電荷が流入した時点でターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、電圧上昇時のターンオフから所定の時間が経過した時点でターンオンし、その後は電圧上昇時にターンオフするまでオン状態を維持する場合について説明する。
【０１８０】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１８１】
図１９に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。
【０１８２】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して２入力アンドゲートＡＮＤ6に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を２入力アンドゲートＡＮＤ7に入力している。
【０１８３】
前記キャパシタ４-kに流れる充電電流をカレントトランスＣＴで検出し、このカレントトランスＣＴの出力を抵抗Ｒ9とコンデンサＣ1からなる積分回路で積分している。そして、積分回路の出力をコンパレータＣＰ7の非反転入力端子(+)に入力している。前記コンパレータＣＰ7は、反転入力端子(-)に基準電圧Ｖref4が入力され、積分回路の出力が基準電圧Ｖref4に達したときパルス信号を出力するようになっている。
【０１８４】
前記コンパレータＣＰ7からのパルス信号を前記アンドゲートＡＮＤ6に入力するとともにカウンタＣＮ2に入力している。前記カウンタＣＮ2は、所定時間をカウントするもので、時間をカウントしている期間のみ出力をハイレベルにするものである。そして、前記カウンタＣＮ2の出力を反転回路ＮＯＴ2を介して前記アンドゲートＡＮＤ7に入力している。
【０１８５】
前記アンドゲートＡＮＤ6の出力をＲＳフリップフロップＦＦ2のＲ入力端子に入力し、前記アンドゲートＡＮＤ7の出力をＲＳフリップフロップＦＦ2のＳ入力端子に入力している。そして、前記フリップフロップＦＦ2のＱ出力端子からの出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはフリップフロップＦＦ2のＱ出力がハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１８６】
このような構成においては、図２０の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１８７】
今、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧ＶckにダイオードＤ1kの順方向電圧を加算した電圧に達すると、ダイオードＤ1kを介してキャパシタ４-kに充電電流が流れる。この充電電流をカレントトランスＣＴが検出し、このカレントトランスＣＴからの出力を積分回路が積分するので、コンデンサＣ1の両端間に発生する電圧Ｖaは図２０の(d)に示すように変化する。
【０１８８】
この電圧Ｖaが基準電圧Ｖref4に達すると、コンパレータＣＰ7は図２０の(e)に示すようなパルス信号を出力する。このパルス信号はアンドゲートＡＮＤ6を介して図２０の(g)に示すようにフリップフロップＦＦ2のＲ入力端子に入力する。これにより、フリッププロップＦＦ2はリセットされ、そのＱ出力は図２０の(i)に示すようにハイレベルからローレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。
【０１８９】
一方、カウンタＣＮ2はパルス信号の入力により、時間カウント動作を開始し、図２０の(f)に示すように出力をハイレベルにする。
整流波形電圧Ｖrecはその後も上昇し、やがてピーク値を経由して下降するようになる。整流波形電圧Ｖrecが下降すると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１９０】
この状態で、カウンタＣＮ2が所定の時間をカウントして出力をハイレベルからローレベルに反転すると、反転回路ＮＯＴ2の出力がローレベルからハイレベルに反転するので、アンドゲートＡＮＤ7からフリップフロップＦＦ2のＳ入力端子への入力が図２０の(h)に示すようにローレベルからハイレベルに立ち上がり、フリッププロップＦＦ2はセットされる。
【０１９１】
これにより、フリッププロップＦＦ2のＱ出力は図２０の(i)に示すようにローレベルからハイレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは上昇する。
【０１９２】
その後、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckよりも低下するようになるとキャパシタ４-kへの充電が停止され、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。
【０１９３】
このように、キャパシタ４-kに充電電流が流れはじめてから積分回路の出力電圧Ｖaが基準電圧Ｖref4に達したとき所定の電荷が流入したとして、トランジスタＴ1kをターンオフさせ、その後はカウンタＣＮ2が所定の時間をカウントするまでターンオフを継続させ、それ以外においてはトランジスタＴ1kをオン状態にさせる制御を行っても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckと整流波形電圧Ｖrecが等しくなった時点でトランジスタＴ1kをターンオンさせる場合と同様の作用効果が得られる。
【０１９４】
従って、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、カウンタＣＮ2のカウントする時間の設定によりターンオンしたときの整流波形電圧Ｖrecとキャパシタの電圧との差を小さくすることができる。
【０１９５】
ここではトランジスタＴ1kのオン、オフ動作と、キャパシタ４-kの電圧変化について述べたが、例えば、全波整流回路２にそれぞれダイオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14，Ｄ15とトランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15との直列回路を介してキャパシタ４-1，４-2，４-3，４-4，４-5がそれぞれ接続されている場合には図２１に示すような動作になる。
【０１９６】
すなわち、トランジスタＴ11は、図２１の(f)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-1の充電電圧は図２１の(a)に示すように変化する。また、トランジスタＴ12は、図２１の(g)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-2の充電電圧は図２１の(b)に示すように変化する。また、トランジスタＴ13は、図２１の(h)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-3の充電電圧は図２１の(c)に示すように変化する。また、トランジスタＴ14は、図２１の(i)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-4の充電電圧は図２１の(d)に示すように変化する。さらに、トランジスタＴ15は、図２１の(j)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-5の充電電圧は図２１の(e)に示すように変化する。
【０１９７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スイッチ回路を使用してキャパシタに電源電圧に応じた電圧を充電する場合に、キャパシタの充電に伴う損失を低減できる電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路構成図。
【図２】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図３】図２の実施例における全波整流電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係並びに各トランジスタのオン、オフタイミングを示す図。
【図４】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図５】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す回路構成図。
【図７】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図８】図７の実施例における電源電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係を示す図。
【図９】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図１０】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す回路構成図。
【図１２】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態を示す回路構成図。
【図１４】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図１６】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図１７】本発明の第６の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図１８】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図１９】本発明の第７の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図２０】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図２１】同実施の形態における全波整流電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係並びに各トランジスタのオン、オフタイミングの一例を示す図。
【符号の説明】
２…全波整流回路
３-1〜３-m…第１のスイッチ回路
４-1〜４-m…キャパシタ
５-1〜５-m…第２のスイッチ回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置等に使用される電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、放電灯点灯装置に使用される電源装置としては、電源周波数を直流に変換する装置および直流を高周波に変換するインバータ回路が知られている。しかしながら、インバータ回路は巻線等の磁性部品が使用されるため、装置が重量化、大型化し、軽量、コンパクト化を図ることができない問題があった。
【０００３】
このため、本出願人は、特開平７−１２３７３３号公報に見られるように、キャパシタとスイッチ素子を使用して電源周波数を高周波に変換する電源装置を提供した。この電源装置は、交流電源を全波整流器で全波整流した波形により、キャパシタを充電するが、交流電源の正極において複数のスイッチ素子を順次オン、オフ制御してそれぞれ対応するキャパシタを電源電圧に応じて充電し、また、交流電源の負極においても複数のスイッチ素子を順次オン、オフ制御してそれぞれ対応するキャパシタを電源電圧に応じて充電し、これら各キャパシタを放電用のスイッチ素子を使用し、この各スイッチ素子を高速にオン、オフ制御して放電し負荷に高周波電流を流すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電源装置は、電源電圧の脈動に対して、各キャパシタへの充電を行うタイミング、つまり、スイッチ素子のオン、オフのタイミングが重要となる。電源電圧の脈動に対して、スイッチ素子のオン、オフのタイミングを適切に制御しないと、スイッチ素子のターンオン時に大きな損失が生じ、効率が低下するという問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、スイッチ回路を使用してキャパシタに電源電圧に応じた電圧を充電する場合に、キャパシタの充電に伴う損失を低減できる電源装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフすることにある。ここで、脈流電源は電源電圧の極性が変化するものも含むものとする。
【０００７】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【０００８】
また、各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンしてからそれぞれにおいて所定の時間が経過した時点でターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、それぞれにおいて対応するキャパシタの次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【０００９】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、脈流電源の電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【００１０】
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、それぞれ電源電圧絶対値の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
また、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタに対して流入する電荷量が電源電圧絶対値の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることにある。
【００１１】
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることにある。
また、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、電源電圧絶対値の上昇時にターンオフするまでオン状態を継続させることにある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、交流電源１に全波整流回路２を接続して脈流電源を構成している。前記全波整流回路２の出力端子に、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mをそれぞれ介してキャパシタ４-1，４-2，…４-mを並列に接続している。前記各キャパシタ４-1〜４-mはそれぞれ異なる電圧に充電されている。
【００１３】
前記各キャパシタ４-1，４-2，…４-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを介して極性反転回路６を接続している。前記極性反転回路６は２つのスイッチ回路６-1，６-2の直列回路と２つのスイッチ回路６-3，６-4の直列回路との並列回路からなり、前記スイッチ回路６-1と６-4が同期してオン、オフ動作し、前記スイッチ回路６-2と６-3が同期してオン、オフ動作し、かつ、前記スイッチ回路６-1と６-4がオンときは前記スイッチ回路６-2と６-3がオフ動作し、前記スイッチ回路６-1と６-4がオフときは前記スイッチ回路６-2と６-3がオン動作するようになっている。そして、前記スイッチ回路６-1と６-2との接続点と前記スイッチ回路６-3と６-4との接続点に放電灯などを含む負荷回路７を接続している。
【００１４】
前記第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、全波整流回路２からの全波整流波形の電圧上昇時において所定のタイミングでオン、オフ動作するとともに電圧下降時においても所定のタイミングでオン、オフ動作するようになっている。
【００１５】
例えば、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオフするようになっている。なお、所定値は、電源変動や負荷の状態により調整可能である。
【００１６】
なお、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフしてもよい。
【００１７】
あるいは、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフしてもよい。
【００１８】
あるいは、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００１９】
また、スイッチ回路にダイオードが直列に介挿した場合においては、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、上昇開始とともに全てターンオンしてもよい。なお、ターンオフについては上記の各例と同様である。
【００２０】
また、例えば、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフするようになっている。
【００２１】
なお、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。なお、所定値は、電源変動や負荷の状態により調整可能である。
【００２２】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧と全波整流電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２３】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２４】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、それぞれ全波整流電圧の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２５】
あるいは、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mに対して流入する電荷量が全波整流電圧の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００２６】
あるいは、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなった時点から全波整流電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフしてもよい。
【００２７】
あるいは、各キャパシタにダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続した場合は、電圧下降時には、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mは、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、その後、全波整流電圧の上昇時にターンオフするまでターンオン状態を継続させてもよい。
【００２８】
この装置においては、全波整流電圧の上昇時において、キャパシタ４-1の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-1がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-1がターンオフする。
【００２９】
次に、キャパシタ４-2の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-2がターンオフする。
【００３０】
以降、全波整流電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４-mの充電電圧が全波整流電圧よりもやや低い電圧になると、スイッチ回路３-mがターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-mに充電電流が流れる。
【００３１】
また、全波整流電圧の下降時において、全波整流電圧が所定値になると、スイッチ回路３-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４-(m-1)の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-(m-1)がターンオフする。
【００３２】
全波整流電圧がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４-(m-2)の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に全波整流電圧が所定値になると、スイッチ回路３-1がターンオンし、キャパシタ４-1の充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-1がターンオフする。
【００３３】
このようにすれば、全波整流電圧の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と全波整流電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、ターンオン時の全波整流電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはない。
【００３４】
一方、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mは、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mに比べてかなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各キャパシタ４-1，４-2，…４-mに充電されている電荷を放電する。そして、これを連続的に繰り返す。第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mがオン、オフ動作を繰り返す周期に同期してスイッチ回路６-1と６-4がオンしてスイッチ回路６-2と６-3がオフする制御と、スイッチ回路６-2と６-3がオンしてスイッチ回路６-1と６-4がオフする制御が交互に繰り返される。こうして、負荷７には、高周波電流が供給されるようになる。
【００３５】
次に具体的実施例について述べる。
（第１実施例）
図２に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mを、ダイオードＤ11，Ｄ12，…Ｄ1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ11，Ｔ12，…Ｔ1mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを、ダイオードＤ21，Ｄ22，…Ｄ2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ21，Ｔ22，…Ｔ2mとの直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００３６】
例えば、全波整流回路２にそれぞれダイオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14，Ｄ15とトランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15との直列回路を介してキャパシタ４-1，４-2，４-3，４-4，４-5がそれぞれ接続されているとすると、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタＴ11は、図３の(a)及び(f)に示すように、対応するキャパシタ４-1の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC1に達したときターンオフする。
【００３７】
また、トランジスタＴ12は、図３の(b)及び(g)に示すように、対応するキャパシタ４-2の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC2に達したときターンオフし、トランジスタＴ13は、図３の(c)及び(h)に示すように、対応するキャパシタ４-3の電圧が全波整流電圧と等しくなったｔ2の時点でターンオンし、所定値ＶC3に達したときターンオフする。
【００３８】
また、トランジスタＴ14は、図３の(d)及び(i)に示すように、対応するキャパシタ４-4の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC4に達したときターンオフし、トランジスタＴ15は、図３の(e)及び(j)に示すように、対応するキャパシタ４-5の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶC5に達したときターンオフする。
【００３９】
また、全波整流電圧の下降時には、トランジスタＴ14は、図３の(d)及び(i)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-4の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴ13は、図３の(c)及び(h)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-3の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００４０】
また、トランジスタＴ12は、図３の(b)及び(g)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-2の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴ11は、図３の(a)及び(f)に示すように、全波整流電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００４１】
このような動作を行うことで、全波整流電圧の上昇時には、各トランジスタＴ11〜Ｔ15をキャパシタ４の電圧が全波整流電圧と等しくなった時点でターンオンさせることができるので、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【００４２】
また、全波整流電圧の下降時には、各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンさせ、対応するキャパシタの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフさせるようにしているので、全波整流電圧が所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差が小さくなるようにすればターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはない。
【００４３】
また、この回路においてダイオード、トランジスタ、キャパシタの直列回路を多数使用して各キャパシタの充電電圧を細かく制御すれば、入力電流波形を正弦波に近づけることができ、力率を向上させることができる。
【００４４】
なお、このようにスイッチ回路にダイオードを直列に介挿したときには、全波整流電圧の上昇開始とともに各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全てターンオンさせてもよい。このようにしてもスイッチング損失を低減できる。この場合は、各キャパシタに対してダイオードが直列に介挿されるので、各トランジスタＴ11〜Ｔ15を全てターンオンさせてもキャパシタの充電電圧の方が電源電圧よりも高い期間では、充電電流は流れない。電源電圧が充電電圧まで上昇した時点でダイオードが導通し、スイッチ素子はゼロボルトスイッチングする。
【００４５】
（第２実施例）
図４に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ111，Ｔ121，…Ｔ1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2との直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ211，Ｔ221，…Ｔ2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ212，Ｔ222，…Ｔ2m2との直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００４６】
この回路においては、トランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2、Ｔ211，Ｔ221，…Ｔ2m1はダイオードとしての機能を果たす。しかも、充電する際にトランジスタＴ112，Ｔ122，…Ｔ1m2、Ｔ211，Ｔ221，…Ｔ2m1に逆方向電流が流れている時でも、ペアで接続されたスイッチと駆動信号を共通にすることで、チャネル抵抗を小さくでき、ダイオードを使用する場合に比べて導通損を低減することができる。
【００４７】
この回路においても、トランジスタＴ111，Ｔ121，…Ｔ1m1のターンオン及びターンオフ制御は、第１実施例のトランジスタＴ11〜Ｔ1mと同様に行われるので、作用効果は第１実施例と同様である。
【００４８】
（第３実施例）
図５に示すように、第１のスイッチ回路３-1，３-2，…３-(m-1)を、ダイオードＤ11，Ｄ12，…Ｄ1(m-1)とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ11，Ｔ12，…Ｔ1(m-1)との直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３-mを、ダイオードＤmのみで構成し、第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-(m-1)，５-mを、ダイオードＤ21，Ｄ22，…Ｄ2(m-1)，Ｄ2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ21，Ｔ22，…Ｔ2(m-1)，Ｔ2mとの直列回路で構成し、極性反転回路６のスイッチ回路６-1，６-2，６-3，６-4をＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34で構成している。
【００４９】
このように最も高い電圧を充電するキャパシタ４-mに対してトランジスタを使用せずダイオードＤmのみを接続しても、キャパシタ４-mは他のキャパシタの充電電圧よりも充電電圧が高いので影響を受けることはない。なお、この回路においても、第１実施例と同様の作用効果が得られるのは勿論である。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図６に示すように、交流電源１に、第１のスイッチ回路３Ｐ-1，３Ｐ-2，…３Ｐ-mをそれぞれ介してキャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，…４Ｐ-mを並列に接続し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1，…３Ｎ-mをそれぞれ介してキャパシタ４Ｎ-1，…４Ｎ-mを並列に接続している。
【００５１】
前記各キャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，…４Ｐ-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５Ｐ-1，５Ｐ-2，…５Ｐ-mを介して負荷７を並列に接続するとともに前記各キャパシタ４Ｎ-1，…４Ｎ-mに、それぞれ第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mを介して前記負荷７を並列に接続している。
【００５２】
前記第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、交流電源１からの電源電圧の絶対値の上昇時において所定のタイミングでオン、オフ動作するとともに電源電圧の絶対値の下降時においても所定のタイミングでオン、オフ動作するようになっている。
【００５３】
例えば、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオフするようになっている。
【００５４】
なお、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフしてもよい。
【００５５】
あるいは、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフしてもよい。
【００５６】
あるいは、電源電圧の絶対値の上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００５７】
また、スイッチ回路にダイオードが直列に介挿した場合においては、電圧上昇時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、上昇開始とともに全てターンオンしてもよい。なお、ターンオフについては上記の各例と同様である。
【００５８】
また、例えば、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフするようになっている。
【００５９】
なお、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６０】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６１】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６２】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、それぞれ電源電圧の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６３】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mに対して流入する電荷量が電源電圧の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフしてもよい。
【００６４】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフしてもよい。
【００６５】
あるいは、電源電圧の絶対値の下降時には、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mは、対応するキャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mの電圧が所定値に達したときターンオンし、その後、電源電圧の上昇時にターンオフするまでターンオン状態を継続させてもよい。
【００６６】
この装置においては、電源電圧における正極波形の上昇時において、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-1がターンオフする。
【００６７】
次に、キャパシタ４Ｐ-2の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-2がターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-2がターンオフする。
【００６８】
以降、電源電圧の正極波形の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４Ｐ-mの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-mがターンオンし、正極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-mに充電電流が流れる。
【００６９】
また、電源電圧の正極波形の下降時において、電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-(m-1)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-(m-1)がターンオフする。
【００７０】
電源電圧がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-(m-2)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-1がターンオフする。
【００７１】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時において、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-1に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-1がターンオフする。
【００７２】
次に、キャパシタ４Ｎ-2の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-2がターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-2に充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-2の充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-2がターンオフする。
【００７３】
以降、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇とともに同様の制御が行われ、キャパシタ４Ｎ-mの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-mがターンオンし、負極波形の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-mに充電電流が流れる。
【００７４】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時において、電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-(m-1)がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-(m-1)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-(m-1)がターンオフする。
【００７５】
電源電圧の絶対値がさらに下降して所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-(m-2)がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-(m-2)の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-(m-2)がターンオフする。以降同様に制御され、最後に電源電圧が所定値になると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-1の充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-1がターンオフする。
【００７６】
このようにして、キャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-mはスイッチ回路側が正極となる方向に充電され、キャパシタ４Ｎ-1〜４Ｎ-mはスイッチ回路側が負極となる方向に充電される。
【００７７】
一方、第２のスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-m、５Ｎ-1〜５Ｎ-mは、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-m、３Ｎ-1〜３Ｎ-mに比べてかなり早い周期でオン、オフ動作を行って各キャパシタ４Ｐ-1〜４Ｐ-m、４Ｎ-1〜４Ｎ-mに充電されている電荷を放電する。このとき、４Ｐ-1→４Ｐ-2→…→４Ｐ-(m-1)→４Ｐ-m→４Ｐ-(m-1)→…→４Ｐ-1→４Ｎ-1→４Ｎ-2→…→４Ｎ-(m-1)→４Ｎ-m→４Ｎ-(m-1)→…→４Ｎ-1→４Ｐ-1→…の順番で負荷を接続するようにスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-m、５Ｎ-1〜５Ｎ-mを制御することで、負荷７には、高周波電流が供給されるようになる。
【００７８】
このようにすれば、電源電圧の絶対値の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と電源電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、電源電圧の絶対値の下降時には、ターンオン時の電源電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはなく、しかも、損失を低減できる。
【００７９】
次に具体的実施例について述べる。
（第１実施例）
図７に示すように、第１のスイッチ回路３Ｐ-1〜３Ｐ-mを、ダイオードＤP11，ＤP12，…ＤP1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP11，ＴP12，…ＴP1mとの直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1〜３Ｎ-mを、ダイオードＤN11，…ＤN1mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN11，…ＴN1mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-mを、ダイオードＤP21，ＤP22，…ＤP2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP21，ＴP22，…ＴP2mとの直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｎ-1〜５Ｎ-mを、ダイオードＤN21，…ＤN2mとＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN21，…ＴN2mとの直列回路で構成している。
【００８０】
例えば、交流電源１にそれぞれダイオードＤP11，ＤP12，ＤP13，ＤP14，ＤP15とトランジスタＴP11，ＴP12，ＴP13，ＴP14，ＴP15との直列回路を介してキャパシタ４Ｐ-1，４Ｐ-2，４Ｐ-3，４Ｐ-4，４Ｐ-5がそれぞれ接続され、また、交流電源１にそれぞれダイオードＤN11，ＤN12，ＤN13，ＤN14，ＤN15とトランジスタＴN11，ＴN12，ＴN13，ＴN14，ＴN15との直列回路を介してキャパシタ４Ｎ-1，４Ｎ-2，４Ｎ-3，４Ｎ-4，４Ｎ-5がそれぞれ接続されているとすると、電源電圧の正極波形の上昇時には、トランジスタＴP11は、図８の(a)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶPC1に達したときターンオフする。
【００８１】
また、トランジスタＴP12は、図８の(b)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶPC2に達したときターンオフし、トランジスタＴP13は、図８の(c)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13が電源電圧と等しくなったｔ2の時点でターンオンし、所定値ＶPC3に達したときターンオフする。
【００８２】
また、トランジスタＴP14は、図８の(d)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶPC4に達したときターンオフし、トランジスタＴP15は、図８の(e)に示すように、対応するキャパシタ４Ｐ-5の電圧ＶＣP15が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶPC5に達したときターンオフする。
【００８３】
また、電源電圧の正極波形の下降時には、トランジスタＴP14は、図８の(d)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴP13は、図８の(c)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００８４】
また、トランジスタＴP12は、図８の(b)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴP11は、図８の(a)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００８５】
このようにして、キャパシタ４Ｐ-1の電圧ＶＣP11は図８の(a)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-2の電圧ＶＣP12は図８の(b)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-3の電圧ＶＣP13は図８の(c)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-4の電圧ＶＣP14は図８の(d)に示すように変化し、キャパシタ４Ｐ-5の電圧ＶＣP15は図８の(e)に示すように変化する。
【００８６】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時には、トランジスタＴN11は、図８の(a)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-1の電圧ＶCN11が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC1に達したときターンオフする。
【００８７】
また、トランジスタＴN12は、図８の(b)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-2の電圧が電源電圧と等しくなったの時点でターンオンし、所定値ＶNC2に達したときターンオフし、トランジスタＴN13は、図８の(c)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-3の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC3に達したときターンオフする。
【００８８】
また、トランジスタＴN14は、図８の(d)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-4の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC4に達したときターンオフし、トランジスタＴN15は、図８の(e)に示すように、対応するキャパシタ４Ｎ-5の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンし、所定値ＶNC5に達したときターンオフする。
【００８９】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時には、トランジスタＴN14は、図８の(d)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-4の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴN13は、図８の(c)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-3の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００９０】
また、トランジスタＴN12は、図８の(b)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-2の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフし、トランジスタＴN11は、図８の(a)に示すように、電源電圧が所定値まで下降したときターンオンし、対応するキャパシタ４Ｎ-1の電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオフする。
【００９１】
このようにして、キャパシタ４Ｎ-1の電圧ＶＣN11は図８の(a)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-2の電圧ＶＣN12は図８の(b)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-3の電圧ＶＣN13は図８の(c)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-4の電圧ＶＣN14は図８の(d)に示すように変化し、キャパシタ４Ｎ-5の電圧ＶＣN15は図８の(e)に示すように変化する。
【００９２】
このような動作を行うことで、電源電圧の絶対値の上昇時には、各トランジスタＴP11〜ＴP15、ＴN11〜ＴN15をキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点でターンオンさせることができるので、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【００９３】
また、電源電圧の絶対値の下降時には、各トランジスタＴP11〜ＴP15、ＴN11〜ＴN15を電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンさせ、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフさせるようにしているので、電源電圧が所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差が小さくなるようにすればターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【００９４】
なお、このようにスイッチ回路にダイオードを直列に介挿したときには、電源電圧における正極波形の上昇開始とともに各トランジスタＴP11〜ＴP15を全てターンオンさせ、また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇開始とともに各トランジスタＴN11〜ＴN15を全てターンオンさせてもよい。このようにしてもスイッチング損失を低減できる。この場合は、各キャパシタに対してダイオードが直列に介挿されるので、正極波形時にトランジスタＴ11〜Ｔ15を、負極波形時にトランジスタＴN11〜ＴN15を全てターンオンさせてもキャパシタの充電電圧の方が電源電圧よりも高い期間では、充電電流は流れない。電源電圧が充電電圧まで上昇した時点でダイオードが導通し、スイッチ素子はゼロボルトスイッチングする。
【００９５】
（第２実施例）
図９に示すように、第１のスイッチ回路３Ｐ-1，…３Ｐ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP111，…ＴP1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP112，…ＴP1m2との直列回路で構成し、第１のスイッチ回路３Ｎ-1，…３Ｎ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN111，…ＴN1m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴNP112，…ＴN1m2との直列回路で構成している。
【００９６】
また、第２のスイッチ回路５Ｐ-1，…５Ｐ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP211，…ＴP2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP212，…ＴP2m2との直列回路で構成し、第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mを、互いに逆極性にして接続したＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN211，…ＴN2m1とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN212，…ＴN2m2との直列回路で構成している。
【００９７】
この回路においては、トランジスタＴP112，…Ｔ1m2、ＴN111，…ＴN1m1、Ｔp211，…ＴP2m1、ＴN212，…ＴN2m2はダイオードとしての機能を果たす。しかも、充電時はトランジスタＴP112，…Ｔ1m2、ＴN111，…ＴN1m1、放電時はトランジスタＴp211，…ＴP2m1、ＴN212，…ＴN2m2に逆方向電流が流れているときでも、ペアで接続されたスイッチと駆動信号を共通にすることで、チャネル抵抗を小さくすることができ、ダイオードを使用する場合に比べて導通損を低減することができる。
【００９８】
この回路においても、トランジスタＴP111，…ＴP1m1、ＴN112，…ＴN1m2のターンオン及びターンオフ制御は、第１実施例のトランジスタＴP11〜ＴP1m、ＴN11〜ＴN1mと同様に行われるので、作用効果は第１実施例と同様である。
【００９９】
（第３実施例）
図１０に示すように、図９におけるトランジスタＴP1m1とＴP1m2との直列回路をダイオードＤPmに代え、トランジスタＴN1m1とＴNP1m2との直列回路をダイオードＤNmに代えたもので、その他の構成は図９と同じである。
【０１００】
このように最も高い電圧を充電するキャパシタ４Ｐ-m、４Ｎ-mに対してトランジスタを使用せずダイオードＤPm、ＤNmのみを接続しても、キャパシタ４Ｐ-m、４Ｎ-mは他のキャパシタの充電電圧よりも充電電圧が高いので影響を受けることはない。なお、この回路においても、第１実施例と同様の作用効果が得られるのは勿論である。
【０１０１】
（第３の実施の形態）
図１１に示すように、交流電源１に全波整流回路２を接続して脈流電源を構成している。前記全波整流回路２の出力端子に、ｍ個の昇圧ブロック８-1，…８-mを並列に接続している。
【０１０２】
前記昇圧ブロック８-1は、ｒ個のキャパシタ４-11，４-12，…４-1rを設け、キャパシタ４-11，４-12，…４-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３-111，３-121，…３-1r1を介して全波整流回路２の正極出力端子に接続し、前記キャパシタ４-11，４-12，…４-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３-112，３-122，…３-1r2を介して全波整流回路２の負極出力端子に接続している。そして、前記キャパシタ４-11，４-12，…４-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４-12，４-13，…４-1rの他端との間に、スイッチ回路３-113，３-123，…３-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
【０１０３】
前記昇圧ブロック８-mは、ｒ個のキャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrを設け、キャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrの一端を、それぞれスイッチ回路３-m11，３-m21，…３-mr1を介して全波整流回路２の正極出力端子に接続し、前記キャパシタ４-m1，４-m2，…４-mrの他端を、それぞれスイッチ回路３-m12，３-m22，…３-mr2を介して全波整流回路２の負極出力端子に接続している。そして、前記キャパシタ４-m1，４-m2，…４-m(r-1)の一端と前記キャパシタ４-m2，４-m3，…４-mrの他端との間に、スイッチ回路３-m13，３-m23，…３-m(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)も同一の構成になっている。
【０１０４】
そして、前記各昇圧ブロック８-1〜８-mのキャパシタ４-1r，…４-mrの一端を第２のスイッチ回路５-1，…５-mをそれぞれ介して極性反転回路６の一端、すなわち、スイッチ回路６-1と６-3との接続点に接続し、前記キャパシタ４-1r，…４-mrの他端をスイッチ回路３-1r2，…３-mr2をそれぞれ介して前記極性反転回路６の他端、すなわち、スイッチ回路６-2と６-4との接続点に接続している。
【０１０５】
前記昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2は、図１におけるスイッチ回路３-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４-11〜４-1rに図１におけるキャパシタ４-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
【０１０６】
また、前記昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m11〜３-mr1、３-112〜３-mr2は、図１におけるスイッチ回路３-mと同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４-m1〜４-mrに図１におけるキャパシタ４-mと同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様に動作するようになっている。
【０１０７】
また、前記昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-113〜３-1(r-1)3及び３-112は、第２のスイッチ回路５-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４-11〜４-1rを直列に接続して各キャパシタ４-11〜４-1rの充電電荷を放電するようになっている。
【０１０８】
また、前記昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m13〜３-m(r-1)3及び３-m12は、第２のスイッチ回路５-mと同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４-m1〜４-mrを直列に接続して各キャパシタ４-m1〜４-mrの充電電荷を放電するようになっている。
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様に動作するようになっている。
【０１０９】
この装置においては、全波整流電圧の上昇時において、昇圧ブロック８-1のキャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-11〜４-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオフする。
【０１１０】
そして、動作は次段の昇圧ブロックに移行し、全波整流電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に昇圧ブロック８-mのキャパシタ４-m1〜４-mrの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-m11〜３-mr1、３-112〜３-mr2がターンオンし、全波整流電圧の上昇とともにキャパシタ４-m1〜４-mrに充電電流が流れる。
【０１１１】
また、全波整流電圧の下降時においては、全波整流電圧が所定値になると、昇圧ブロック８-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が全波整流電圧の下降と共に各昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に全波整流電圧が所定値になると、昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオンし、キャパシタ４-11〜４-1rの充電電圧が全波整流電圧と等しくなると、スイッチ回路３-111〜３-1r1、３-112〜３-1r2がターンオフする。
【０１１２】
このようにすれば、全波整流電圧の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と全波整流電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、ターンオン時の全波整流電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１１３】
一方、各昇圧ブロック８-1，…８-mのスイッチ回路３-113〜３-1(r-1)3，３-112、…３-m13〜３-m(r-1)3，３-m12、及び第２のスイッチ回路５-1〜５-mは、かなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各昇圧ブロック８-1，…８-mのキャパシタ４-11〜４-1r、…４-m1〜４-mrに充電されている電荷を放電する。なお、放電の際は、スイッチ回路３-111〜３-1r1、…３-m11〜３-mr1は全てオフさせる。
【０１１４】
このとき、各昇圧ブロック８-1，…８-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧された電圧が負荷に供給される。そして、これを連続的に繰り返す。第２のスイッチ回路５-1，５-2，…５-mが交互にオン、オフ動作を繰り返す周期に同期してスイッチ回路６-1と６-4がオンしてスイッチ回路６-2と６-3がオフする制御と、スイッチ回路６-2と６-3がオンしてスイッチ回路６-1と６-4がオフする制御が交互に繰り返される。こうして、負荷７には、高い電圧の高周波電流が供給されるようになる。
【０１１５】
次に具体的実施例について述べる。
図１２に示すように、昇圧ブロック８-1のスイッチ回路３-111，３-121，…３-1r1、３-113，３-123，…３-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1111，Ｔ1121，…Ｔ11r1、Ｔ1113，Ｔ1123，…Ｔ11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３-112，３-122，…３-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1112，Ｔ1122，…Ｔ11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ2112，Ｔ2122，…Ｔ21(r-1)2との直列回路で構成している。
【０１１６】
また、昇圧ブロック８-mのスイッチ回路３-m11，３-m21，…３-mr1、３-m13，３-m23，…３-m(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1m11，Ｔ1m21，…Ｔ1mr1、Ｔ1m13，Ｔ1m23，…Ｔ1m(r-1)3で構成し、スイッチ回路３-m12，３-m22，…３-mr2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ1m12，Ｔ1m22，…Ｔ1mr2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴ2m12，Ｔ2m22，…Ｔ2m(r-1)2との直列回路で構成している。
【０１１７】
なお、他の昇圧ブロック８-2〜８-(m-1)についても同様の構成になっている。
このようにスイッチ回路をＭＯＳ型電界効果トランジスタで構成することができる。
【０１１８】
（第４の実施の形態）
図１３に示すように、交流電源１に、ｍ個の正極昇圧ブロック８Ｐ-1，…８Ｐ-mを並列に接続すると共にｍ個の負極昇圧ブロック８Ｎ-1，…８Ｎ-mを並列に接続している。
【０１１９】
前記正極昇圧ブロック８Ｐ-1は、ｒ個のキャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rを設け、キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３Ｐ-111，３Ｐ-121，…３Ｐ-1r1を介して交流電源１の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３Ｐ-112，３Ｐ-122，…３Ｐ-1r2を介して交流電源１の他端に接続している。そして、前記キャパシタ４Ｐ-11，４Ｐ-12，…４Ｐ-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４Ｐ-12，４Ｐ-13，…４Ｐ-1rの他端との間に、スイッチ回路３Ｐ-113，３Ｐ-123，…３Ｐ-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の構成である。
【０１２０】
前記負極昇圧ブロック８Ｎ-1は、ｒ個のキャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rを設け、キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rの一端を、それぞれスイッチ回路３Ｎ-111，３Ｎ-121，…３Ｎ-1r1を介して交流電源１の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1rの他端を、それぞれスイッチ回路３Ｎ-112，３Ｎ-122，…３Ｎ-1r2を介して交流電源１の他端に接続している。そして、前記キャパシタ４Ｎ-11，４Ｎ-12，…４Ｎ-1(r-1)の一端と前記キャパシタ４Ｎ-12，４Ｎ-13，…４Ｎ-1rの他端との間に、スイッチ回路３Ｎ-113，３Ｎ-123，…３Ｎ-1(r-1)3をそれぞれ接続している。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の構成である。
【０１２１】
そして、前記各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのキャパシタ４Ｐ-1r，…の一端を第２のスイッチ回路５Ｐ-1，…５Ｐ-mをそれぞれ介して負荷７の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｐ-1r，…の他端をスイッチ回路３Ｐ-1r2，…をそれぞれ介して負荷７の他端に接続している。
【０１２２】
前記各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのキャパシタ４Ｎ-1r，…の一端を第２のスイッチ回路５Ｎ-1，…５Ｎ-mをそれぞれ介して負荷７の一端に接続し、前記キャパシタ４Ｎ-1r，…の他端をスイッチ回路３Ｎ-1r2，…をそれぞれ介して負荷７の他端に接続している。
【０１２３】
前記各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mは、電源電圧の正極波形入力時に動作し、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2は、図６におけるスイッチ回路３Ｐ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rに図６におけるキャパシタ４Ｐ-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の動作を行うようになっている。
【０１２４】
前記各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mは、電源電圧の負極波形入力時に動作し、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2は、図６におけるスイッチ回路３Ｎ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフしてキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rに図６におけるキャパシタ４Ｎ-1と同じレベルの充電を行うようになっている。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の動作を行うようになっている。
【０１２５】
また、前記正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-113〜３Ｐ-1(r-1)3及び３Ｐ-112は、図６のスイッチ回路５Ｐ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rを直列に接続して各キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電荷を放電するようになっている。このとき、３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1は全てオフさせる。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様に動作するようになっている。
【０１２６】
また、前記負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-113〜３Ｎ-1(r-1)3及び３Ｎ-112は、図６のスイッチ回路５Ｎ-1と同一のタイミングで同時にターンオン、ターンオフし、ターンオン時にはキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rを直列に接続して各キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電荷を放電するようになっている。このとき、３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1は全てオフさせる。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様に動作するようになっている。
【０１２７】
この装置においては、電源電圧の正極波形の上昇時において、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオフする。
【０１２８】
そして、動作は次段の正極昇圧ブロックに移行し、電源電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に正極昇圧ブロック８Ｐ-mのキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタに充電電流が流れる。
【０１２９】
また、電源電圧の正極波形の下降時においては、電源電圧が所定値になると、正極昇圧ブロック８Ｐ-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が正極波形の下降と共に各正極昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に電源電圧が所定値になると、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオンし、キャパシタ４Ｐ-11〜４Ｐ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1、３Ｐ-112〜３Ｐ-1r2がターンオフする。
【０１３０】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の上昇時において、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rに充電電流が流れる。そして、キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が所定値になるとスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオフする。
【０１３１】
そして、動作は次段の負極昇圧ブロックに移行し、電源電圧の上昇とともに同様の制御が行われ、これが順次行われ、最終的に負極昇圧ブロック８Ｎ-mのキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオンし、電源電圧の上昇とともにキャパシタに充電電流が流れる。
【０１３２】
また、電源電圧における負極波形の絶対値の下降時においては、電源電圧が所定値になると、負極昇圧ブロック８Ｐ-(m-1)の該当するスイッチ回路がターンオンし、ブロック内のキャパシタの充電電圧が電源電圧と等しくなると、該当するスイッチ回路がターンオフする。そして、このような制御が負極波形の下降と共に各負極昇圧ブロックに対して順次行われ、最終的に電源電圧が所定値になると、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオンし、キャパシタ４Ｎ-11〜４Ｎ-1rの充電電圧が電源電圧と等しくなると、スイッチ回路３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1、３Ｎ-112〜３Ｎ-1r2がターンオフする。
【０１３３】
このようにすれば、電源電圧の絶対値の上昇時には、ターンオン時のキャパシタの電圧と電源電圧との差を無くすことができスイッチ回路のスイッチング損失を低減できる。また、電源電圧の絶対値の下降時には、ターンオン時の電源電圧とキャパシタ電圧との差を小さくすることが可能になり、ターンオン時にキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１３４】
一方、各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのスイッチ回路３Ｐ-113〜３Ｐ-1(r-1)3，３Ｐ-112、…及びスイッチ回路５Ｐ-1〜５Ｐ-mは、かなり早い周期でオン、オフ動作を行って各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mのキャパシタに充電されている電荷を放電する。このとき、各正極昇圧ブロック８Ｐ-1〜８Ｐ-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧される。これにより高周波の正極波形を負荷７に供給する。なお、５Ｐ-1がオンし放電する際は、３Ｐ-111〜３Ｐ-1r1は全てオフする。他のブロックについても同じである。
【０１３５】
続いて、各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのスイッチ回路３Ｎ-113〜３Ｎ-1(r-1)3，３Ｎ-112、…及びスイッチ回路５Ｎ-1〜５Ｎ-mも、かなり早い周期で交互にオン、オフ動作を行って各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mのキャパシタに充電されている電荷を放電する。このとき、各負極昇圧ブロック８Ｎ-1〜８Ｎ-mにおいてキャパシタは直列に接続されるので昇圧される。これにより高周波の負極波形を負荷７に供給する。５Ｎ-1がオンし放電する際は、３Ｎ-111〜３Ｎ-1r1は全てオフする。他のブロックについても同じである。
このようにして、正極波形と負極波形を高い周波数で交互に出力し、負荷７に高い電圧の高周波電流を供給することになる。
【０１３６】
次に具体的実施例について述べる。なお、
図１４に示すように、正極昇圧ブロック８Ｐ-1のスイッチ回路３Ｐ-111，３Ｐ-121，…３Ｐ-1r1、３Ｐ-113，３Ｐ-123，…３Ｐ-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP1111，ＴP1121，…ＴP11r1、ＴP1113，ＴP1123，…ＴP11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３Ｐ-112，３Ｐ-122，…３Ｐ-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP1112，ＴP1122，…ＴP11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴP2112，ＴP2122，…ＴP21(r-1)2との直列回路で構成している。
なお、他の正極昇圧ブロック８Ｐ-2〜８Ｐ-mについても同様の構成になっている。
【０１３７】
また、負極昇圧ブロック８Ｎ-1のスイッチ回路３Ｎ-111，３Ｎ-121，…３Ｎ-1r1、３Ｎ-113，３Ｎ-123，…３Ｎ-1(r-1)3を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN1111，ＴN1121，…ＴN11r1、ＴN1113，ＴN1123，…ＴN11(r-1)3で構成し、スイッチ回路３Ｎ-112，３Ｎ-122，…３Ｎ-1r2を、ＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN1112，ＴN1122，…ＴN11r2とＭＯＳ型電界効果トランジスタＴN2112，ＴN2122，…ＴN21(r-1)2との直列回路で構成している。
なお、他の負極昇圧ブロック８Ｎ-2〜８Ｎ-mについても同様の構成になっている。
このようにスイッチ回路をＭＯＳ型電界効果トランジスタで構成することができる。
【０１３８】
（第５の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、対応するキャパシタ４-1〜４-mの電圧が全波整流波形の電圧と等しくなったときターンオンし、このターンオンから所定の時間が経過した時点でターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、全波整流電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフする場合について説明する。
【０１３９】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１４０】
図１５に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ3、Ｒ4の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を、コンパレータＣＰ1、ＣＰ3の反転入力端子(-)にそれぞれ接続するとともに電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。また、前記抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点を、コンパレータＣＰ2の非反転入力端子(+)に接続している。
【０１４１】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して３入力アンドゲートＡＮＤ1に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力をバッファ回路ＢＦを介して３入力アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４２】
前記キャパシタ４-kに、抵抗Ｒ5、Ｒ6の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ7、Ｒ8の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ5、Ｒ6の接続点を前記コンパレータＣＰ1の非反転入力端子(+)に接続し、前記抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点を前記コンパレータＣＰ2の反転入力端子(-)に接続している。
【０１４３】
前記コンパレータＣＰ1は、抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点電圧と抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点電圧から、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧が等しくなるのを検出し、両電圧が等しくなると出力レベルをローレベルにするようになっている。
【０１４４】
そして、前記コンパレータＣＰ1の出力をカウンタＣＮ1に入力するとともに反転回路ＮＯＴ2を介して前記アンドゲートＡＮＤ1に入力している。前記カウンタＣＮ1は、トランジスタＴ1kをターンオフさせるための所定時間をカウントするもので、所定時間をカウントすると出力をハイレベルからローレベルに反転するようになっている。前記カウンタＣＮ1の出力を前記アンドゲートＡＮＤ1に入力している。
【０１４５】
前記コンパレータＣＰ2は、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧を比較し、整流波形電圧が高いときには出力をハイレベルとし、整流波形電圧がキャパシタ４-kの電圧と等しくなるか、キャパシタ４-kの電圧より低くなると出力をローレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ2の出力を前記アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４６】
前記コンパレータＣＰ3は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref1が入力され、整流波形電圧が所定値である基準電圧Ｖref1よりも低くなると出力をローレベルからハイレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ3の出力を前記アンドゲートＡＮＤ2に入力している。
【０１４７】
前記各アンドゲートＡＮＤ1、ＡＮＤ2の出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはアンドゲートＡＮＤ1、ＡＮＤ2の一方の出力がハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１４８】
このような構成においては、図１６の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１４９】
整流波形電圧Ｖrecの上昇時において、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckと等しくなると、図１６の(d)に示すようにコンパレータＣＰ1の出力がハイレベルからローレベルに反転する。これによりカウンタＣＮ1がカウントを開始し、図１６の(e)に示すようにカウンタＣＮ1の出力がハイレベルになる。
【０１５０】
従って、図１６の(f)に示すようにアンドゲートＡＮＤ1の出力がハイレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンする。これにより、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは整流波形電圧Ｖrecとともに上昇する。
【０１５１】
そして、カウンタＣＮ1が所定時間をカウントすると、図１６の(e)に示すようにカウンタＣＮ1の出力がローレベルになる。これにより、図１６の(f)に示すようにアンドゲートＡＮＤ1の出力もローレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。
【０１５２】
トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。一方、整流波形電圧Ｖrecは引き続き上昇する。従って、コンパレータＣＰ2の出力は、図１６の(g)に示すようにローレベルからハイレベルに反転する。さらに、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref1に相当する電圧に達すると、すなわち、コンパレータＣＰ3の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref1に達すると、図１６の(h)に示すように、コンパレータＣＰ3の出力がハイレベルからローレベルに反転する。
【０１５３】
この状態で、整流波形電圧Ｖrecがピーク値を経由して下降するようになると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１６の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１６の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１５４】
この状態で、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref1に相当する電圧よりも低下するようになると、図１６の(h)に示すように、コンパレータＣＰ3の出力がローレベルからハイレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ2の出力が図１６の(i)に示すようにハイレベルになる。
【０１５５】
これにより、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは上昇する。そして、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckが整流波形電圧Ｖrecに達すると、コンパレータＣＰ2の出力が、図１６の(g)に示すようにハイレベルからローレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ2の出力が図１６の(i)に示すようにローレベルになる。
【０１５６】
このように、整流波形電圧Ｖrecの上昇時においてトランジスタＴ1kをターンオンさせた後、ターンオフさせる制御をカウンタＣＮ1により時間で制御することもできる。
【０１５７】
なお、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、全波整流電圧が基準電圧Ｖref1で設定した所定値に達したときにおいて対応するキャパシタの電圧との差を小さくすることができ、ターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１５８】
（第６の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、電圧の上昇開始とともにターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときにターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が所定値に達したときにターンオンし、対応するキャパシタ４-1，４-2，…４-mの電圧が全波整流電圧と等しくなったときターンオフする場合について説明する。
【０１５９】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１６０】
図１７に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ3、Ｒ4の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に接続するとともに電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。また、前記抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点を、コンパレータＣＰ6の反転入力端子(-)に接続している。
【０１６１】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して２入力アンドゲートＡＮＤ3に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を２入力アンドゲートＡＮＤ4、ＡＮＤ5にそれぞれ入力している。
【０１６２】
前記キャパシタ４-kに、抵抗Ｒ5、Ｒ6の直列分圧回路を並列に接続するとともに、抵抗Ｒ7、Ｒ8の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ5、Ｒ6の接続点をコンパレータＣＰ5の反転入力端子(-)に接続し、前記抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点を前記コンパレータＣＰ6の非反転入力端子(+)に接続している。
【０１６３】
前記コンパレータＣＰ4は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref2が入力され、整流波形電圧が所定値である基準電圧Ｖref2よりも高くなると出力をハイレベルからローレベルに反転するようになっている。そして、コンパレータＣＰ4の出力を前記アンドゲートＡＮＤ3に入力している。
【０１６４】
前記コンパレータＣＰ5は、非反転入力端子(+)に基準電圧Ｖref3が入力され、キャパシタ４-kの電圧が所定値である基準電圧Ｖref3よりも低下しようとすると出力がパルス状に立ち上がるようになっている。そして、コンパレータＣＰ5の出力を前記アンドゲートＡＮＤ4に入力している。
【０１６５】
前記コンパレータＣＰ6は、抵抗Ｒ3、Ｒ4の接続点電圧と抵抗Ｒ7、Ｒ8の接続点電圧から、整流波形電圧とキャパシタ４-kの電圧が等しくなるのを検出し、両電圧が等しくなると出力レベルをハイレベルにするようになっている。そして、コンパレータＣＰ6の出力を前記アンドゲートＡＮＤ5に入力している。
【０１６６】
前記アンドゲートＡＮＤ4の出力をＲＳフリップフロップＦＦ1のＳ入力端子に入力し、前記アンドゲートＡＮＤ5の出力を前記フリップフロップＦＦ1のＲ入力端子に入力している。そして、前記アンドゲートＡＮＤ3の出力及び前記フリップフロップＦＦ1のＱ出力端子からの出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはアンドゲートＡＮＤ3の出力及びフリップフロップＦＦ1のＱ出力のいずれかがハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１６７】
このような構成においては、図１８の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１６８】
今、整流波形電圧Ｖrecが上昇を開始した時点では、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref2よりも低いのでコンパレータＣＰ4の出力はハイレベルとなる。従って、図１８の(e)に示すようにアンドゲートＡＮＤ3の出力がハイレベルとなり、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンする。
【０１６９】
しかし、トランジスタＴ1kがターンオンしても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは整流波形電圧Ｖrecより高いのでダイオードＤ1kはオフ状態を維持し、キャパシタ４-kに充電電流は流れない。そして、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧ＶckにダイオードＤ1kの順方向電圧を加算した電圧よりも高くなると、ダイオードＤ1kが導通してキャパシタ４-kに充電電流が流れるようになる。
【０１７０】
整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckに達すると、図１８の(g)に示すようにコンパレータＣＰ6の出力がハイレベルからローレベルに反転する。また、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが充電により上昇しコンパレータＣＰ5の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref3に達すると、図１８の(f)に示すようにコンパレータＣＰ5の出力がハイレベルからローレベルに反転する。
【０１７１】
また、整流電圧がさらに上昇し、コンパレータＣＰ4の反転入力端子(-)に入力する電圧が基準電圧Ｖref2に達すると、図１８の(d)に示すようにコンパレータＣＰ4の出力はハイレベルからローレベルに反転する。これにより、アンドゲートＡＮＤ3の出力がローレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。
【０１７２】
トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。一方、整流波形電圧Ｖrecは引き続き上昇する。そして、整流波形電圧Ｖrecがピーク値を経由して下降するようになると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図１８の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図１８の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１７３】
この状態で、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが基準電圧Ｖref3に相当する電圧よりも低下するようになると、図１８の(f)に示すようにコンパレータＣＰ5の出力がパルス状に立ち上がり、このパルスがアンドゲートＡＮＤ4を介して図１８の(h)に示すようにフリップフロップＦＦ1のＳ入力端子に入力する。
【０１７４】
これにより、フリップフロップＦＦ1がセットされ、図１８の(j)に示すようにＱ出力がハイレベルになるので、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの充電電圧Ｖckは上昇する。
【０１７５】
その後、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref2に相当する電圧よりも低下するようになると、図１８の(d)に示すようにコンパレータＣＰ4の出力がローレベルからハイレベルに反転する。そして、キャパシタ４-kの電圧Ｖckが整流波形電圧Ｖrecに達すると、コンパレータＣＰ6の出力が、図１８の(g)に示すようにローレベルからハイレベルに反転し、アンドゲートＡＮＤ5の出力がハイレベルに反転する。
【０１７６】
これにより、図１８の(i)に示すようにフリップフロップＦＦ1のＲ入力端子にハイレベル信号が入力し、フリップフロップＦＦ1はリセットされ、図１８の(j)に示すようにＱ出力がローレベルに反転するので、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフし、キャパシタ４-kは再び放電するようになる。
【０１７７】
このように、整流波形電圧Ｖrecの上昇開始とともにトランジスタＴ1kをターンオンさせても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckと整流波形電圧Ｖrecが等しくなった時点でトランジスタＴ1kをターンオンさせる場合と同様の作用効果が得られる。従って、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。
【０１７８】
また、全波整流電圧の下降時には、整流波形電圧Ｖrecが基準電圧Ｖref3で設定した所定値に達したときトランジスタＴ1kがターンオンするので、基準電圧Ｖref3の設定によりターンオンしたときの整流波形電圧Ｖrecとキャパシタの電圧との差を小さくすることができる。従って、下降時においてターンオンしたときにキャパシタに大きな充電電流が流れ込むことはないので、損失を低減できる。
【０１７９】
（第７の実施の形態）
この実施の形態は、図２の回路において、全波整流回路２で全波整流された整流波形の電圧上昇時において、スイッチ回路であるトランジスタＴ11〜Ｔ1mを、ターンオン状態において対応するキャパシタに所定の電荷が流入した時点でターンオフし、また、整流波形の電圧下降時において、トランジスタＴ11〜Ｔ1mを、電圧上昇時のターンオフから所定の時間が経過した時点でターンオンし、その後は電圧上昇時にターンオフするまでオン状態を維持する場合について説明する。
【０１８０】
なお、ここでは、各ダイオードＤ11〜Ｄ1m、各トランジスタＴ11〜Ｔ1m、各キャパシタ４-1〜４-mからなる回路のうち、ダイオードＤ1k、トランジスタＴ1k及びキャパシタ４-kの直列回路について述べるが、他の回路においても構成は同じである。
【０１８１】
図１９に示すように、全波整流回路２の出力端子に抵抗Ｒ1、Ｒ2の直列分圧回路を並列に接続している。そして、前記抵抗Ｒ1、Ｒ2の接続点を電源勾配検出回路ＰＣの入力端子に接続している。
【０１８２】
前記電源勾配検出回路ＰＣは、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗、コンデンサによって構成された微分回路からなり、入力電圧波形を微分して勾配が上昇方向か下降方向かを検出し、勾配が上昇方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はローレベルとなり、勾配が下降方向のときには演算増幅器ＡＭＰ1の出力はハイレベルとなる。そして、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を反転回路ＮＯＴ1で反転して２入力アンドゲートＡＮＤ6に入力している。また、演算増幅器ＡＭＰ1の出力を２入力アンドゲートＡＮＤ7に入力している。
【０１８３】
前記キャパシタ４-kに流れる充電電流をカレントトランスＣＴで検出し、このカレントトランスＣＴの出力を抵抗Ｒ9とコンデンサＣ1からなる積分回路で積分している。そして、積分回路の出力をコンパレータＣＰ7の非反転入力端子(+)に入力している。前記コンパレータＣＰ7は、反転入力端子(-)に基準電圧Ｖref4が入力され、積分回路の出力が基準電圧Ｖref4に達したときパルス信号を出力するようになっている。
【０１８４】
前記コンパレータＣＰ7からのパルス信号を前記アンドゲートＡＮＤ6に入力するとともにカウンタＣＮ2に入力している。前記カウンタＣＮ2は、所定時間をカウントするもので、時間をカウントしている期間のみ出力をハイレベルにするものである。そして、前記カウンタＣＮ2の出力を反転回路ＮＯＴ2を介して前記アンドゲートＡＮＤ7に入力している。
【０１８５】
前記アンドゲートＡＮＤ6の出力をＲＳフリップフロップＦＦ2のＲ入力端子に入力し、前記アンドゲートＡＮＤ7の出力をＲＳフリップフロップＦＦ2のＳ入力端子に入力している。そして、前記フリップフロップＦＦ2のＱ出力端子からの出力を前記トランジスタＴ1kの駆動回路ＭＣに入力している。前記駆動回路ＭＣはフリップフロップＦＦ2のＱ出力がハイレベルのときトランジスタＴ1kをオン駆動するようになっている。
【０１８６】
このような構成においては、図２０の(a)に示す整流波形電圧Ｖrecが上昇しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにローレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにハイレベルになる。また、整流波形電圧Ｖrecが下降しているときには、電源勾配検出回路ＰＣの演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにハイレベルになり、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにローレベルになる。
【０１８７】
今、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧ＶckにダイオードＤ1kの順方向電圧を加算した電圧に達すると、ダイオードＤ1kを介してキャパシタ４-kに充電電流が流れる。この充電電流をカレントトランスＣＴが検出し、このカレントトランスＣＴからの出力を積分回路が積分するので、コンデンサＣ1の両端間に発生する電圧Ｖaは図２０の(d)に示すように変化する。
【０１８８】
この電圧Ｖaが基準電圧Ｖref4に達すると、コンパレータＣＰ7は図２０の(e)に示すようなパルス信号を出力する。このパルス信号はアンドゲートＡＮＤ6を介して図２０の(g)に示すようにフリップフロップＦＦ2のＲ入力端子に入力する。これにより、フリッププロップＦＦ2はリセットされ、そのＱ出力は図２０の(i)に示すようにハイレベルからローレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオフする。トランジスタＴ1kをターンオフすると、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。
【０１８９】
一方、カウンタＣＮ2はパルス信号の入力により、時間カウント動作を開始し、図２０の(f)に示すように出力をハイレベルにする。
整流波形電圧Ｖrecはその後も上昇し、やがてピーク値を経由して下降するようになる。整流波形電圧Ｖrecが下降すると、演算増幅器ＡＭＰ1の出力は図２０の(b)に示すようにハイレベルに反転し、反転回路ＮＯＴ1の出力は図２０の(c)に示すようにローレベルに反転する。
【０１９０】
この状態で、カウンタＣＮ2が所定の時間をカウントして出力をハイレベルからローレベルに反転すると、反転回路ＮＯＴ2の出力がローレベルからハイレベルに反転するので、アンドゲートＡＮＤ7からフリップフロップＦＦ2のＳ入力端子への入力が図２０の(h)に示すようにローレベルからハイレベルに立ち上がり、フリッププロップＦＦ2はセットされる。
【０１９１】
これにより、フリッププロップＦＦ2のＱ出力は図２０の(i)に示すようにローレベルからハイレベルに反転し、駆動回路ＭＣはトランジスタＴ1kをターンオンし、キャパシタ４-kにはトランジスタＴ1kを介して充電電流が流れ、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは上昇する。
【０１９２】
その後、整流波形電圧Ｖrecがキャパシタ４-kの電圧Ｖckよりも低下するようになるとキャパシタ４-kへの充電が停止され、キャパシタ４-kの電圧Ｖckは放電により徐々に低下するようになる。
【０１９３】
このように、キャパシタ４-kに充電電流が流れはじめてから積分回路の出力電圧Ｖaが基準電圧Ｖref4に達したとき所定の電荷が流入したとして、トランジスタＴ1kをターンオフさせ、その後はカウンタＣＮ2が所定の時間をカウントするまでターンオフを継続させ、それ以外においてはトランジスタＴ1kをオン状態にさせる制御を行っても、キャパシタ４-kの電圧Ｖckと整流波形電圧Ｖrecが等しくなった時点でトランジスタＴ1kをターンオンさせる場合と同様の作用効果が得られる。
【０１９４】
従って、この実施の形態においても、全波整流電圧の上昇時には、トランジスタをゼロ電圧スイッチングしたときと同様にスイッチング動作でき、スイッチング損失を低減できる。また、全波整流電圧の下降時には、カウンタＣＮ2のカウントする時間の設定によりターンオンしたときの整流波形電圧Ｖrecとキャパシタの電圧との差を小さくすることができる。
【０１９５】
ここではトランジスタＴ1kのオン、オフ動作と、キャパシタ４-kの電圧変化について述べたが、例えば、全波整流回路２にそれぞれダイオードＤ11，Ｄ12，Ｄ13，Ｄ14，Ｄ15とトランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15との直列回路を介してキャパシタ４-1，４-2，４-3，４-4，４-5がそれぞれ接続されている場合には図２１に示すような動作になる。
【０１９６】
すなわち、トランジスタＴ11は、図２１の(f)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-1の充電電圧は図２１の(a)に示すように変化する。また、トランジスタＴ12は、図２１の(g)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-2の充電電圧は図２１の(b)に示すように変化する。また、トランジスタＴ13は、図２１の(h)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-3の充電電圧は図２１の(c)に示すように変化する。また、トランジスタＴ14は、図２１の(i)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-4の充電電圧は図２１の(d)に示すように変化する。さらに、トランジスタＴ15は、図２１の(j)に示すようにオン、オフ動作を行い、キャパシタ４-5の充電電圧は図２１の(e)に示すように変化する。
【０１９７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スイッチ回路を使用してキャパシタに電源電圧に応じた電圧を充電する場合に、キャパシタの充電に伴う損失を低減できる電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路構成図。
【図２】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図３】図２の実施例における全波整流電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係並びに各トランジスタのオン、オフタイミングを示す図。
【図４】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図５】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す回路構成図。
【図７】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図８】図７の実施例における電源電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係を示す図。
【図９】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図１０】同実施の形態における他の実施例を示す回路構成図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す回路構成図。
【図１２】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態を示す回路構成図。
【図１４】同実施の形態における１つの実施例を示す回路構成図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図１６】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図１７】本発明の第６の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図１８】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図１９】本発明の第７の実施の形態を示す部分回路構成図。
【図２０】同実施の形態の各部の動作タイミングを示す図。
【図２１】同実施の形態における全波整流電圧波形と各キャパシタの電圧変化との関係並びに各トランジスタのオン、オフタイミングの一例を示す図。
【符号の説明】
２…全波整流回路
３-1〜３-m…第１のスイッチ回路
４-1〜４-m…キャパシタ
５-1〜５-m…第２のスイッチ回路
Claims (35)
- 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の時間が経過した時点でターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、ターンオンしてからそれぞれにおいて所定の時間が経過した時点でターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、ターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、それぞれにおいて対応するキャパシタの次段のキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、前記脈流電源の電源電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、それぞれ電源電圧絶対値の上昇時にターンオフしてから所定の時間が経過した時点でターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタに対して流入する電荷量が電源電圧絶対値の上昇時における流入電荷量よりも小さくなるタイミングでターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、ターンオンしてから所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオンし、次段のキャパシタの電圧が前記脈流電源の電源電圧と等しくなったときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなったときターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、ターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、ターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時には、前記各スイッチ回路を、上昇開始とともに全てターンオンし、ターンオンしてからそれぞれにおいて所定の電荷が流入した時点でターンオフし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、対応するキャパシタの電圧が電源電圧と等しくなった時点から電源電圧がゼロに低下するまでの間にターンオフすることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときにターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に、前記キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達してターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が所定値に達したときにターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に前記キャパシタに所定の電荷が流入してターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときにターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達してターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧と電源電圧との差が所定値に達したときターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に前記キャパシタに所定の電荷が流入してターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に、前記各キャパシタの電圧がそれぞれにおいて所定値に達したときターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。 - 脈流電源に複数のキャパシタを接続し、それぞれ異なる電源となるようにキャパシタを充電し、各キャパシタを択一的に負荷に接続することで、負荷に出力電圧を供給するように構成された電源装置において、
前記各キャパシタにそれぞれダイオードを直列に介挿したスイッチ回路を接続し、前記脈流電源からの脈流を、それぞれスイッチ回路を介して対応するキャパシタに充電するようにし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の下降時には、前記各スイッチ回路を、対応するキャパシタ電圧が電源電圧の所定の割合に達したときターンオンし、
前記脈流電源の電源電圧絶対値の上昇時に前記キャパシタに所定の電荷が流入してターンオフするまで、オン状態を継続させることを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295285A JP4765235B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001295285A JP4765235B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003111419A JP2003111419A (ja) | 2003-04-11 |
| JP4765235B2 true JP4765235B2 (ja) | 2011-09-07 |
Family
ID=19116749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001295285A Expired - Fee Related JP4765235B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4765235B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005065462A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Fumio Ueno | スイッチトキャパシタ電源装置 |
| JP6836425B2 (ja) * | 2017-03-08 | 2021-03-03 | 田淵電機株式会社 | フライバックコンバータ |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2750072B2 (ja) * | 1993-07-27 | 1998-05-13 | 松下電工株式会社 | 電力変換装置 |
| JPH0746824A (ja) * | 1993-08-02 | 1995-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 入力歪抑制回路 |
| JPH0746844A (ja) * | 1993-08-02 | 1995-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPH07130484A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 電源装置、ランプ点灯装置および照明装置 |
| JPH07123733A (ja) * | 1993-10-29 | 1995-05-12 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置 |
| JP3329956B2 (ja) * | 1994-10-14 | 2002-09-30 | 松下電工株式会社 | 電力変換回路 |
| JPH08308237A (ja) * | 1995-04-25 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPH08308249A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JP3150127B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2001-03-26 | 日本電気株式会社 | 昇圧回路 |
| JP3982102B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2007-09-26 | 松下電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001295285A patent/JP4765235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003111419A (ja) | 2003-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI410035B (zh) | 電力轉換裝置及三角波產生電路 | |
| US8080987B1 (en) | Method and apparatus for efficient transitioning between different operating modes of a regulator | |
| US7466170B2 (en) | Method and apparatus for simplifying the control of a switch | |
| WO2014103105A1 (ja) | Ｄｃ／ｄｃコンバータ | |
| EP2144356B1 (en) | Buck converter threshold detection for automatic pulse skipping mode | |
| JP2007028829A (ja) | 電流共振型ｄｃ／ｄｃコンバータおよびその共振電流制御方法 | |
| US9209703B2 (en) | Control device for a rectifier of a switching converter | |
| KR20060052571A (ko) | 스위칭 전원장치 | |
| JPS5911420A (ja) | 電圧調整器 | |
| TW200924563A (en) | Discharge lamp lighting apparatus | |
| JP2007028827A (ja) | 電流共振型ｄｃ／ｄｃコンバータおよびそのゼロ電流スイッチング実現方法 | |
| JP2007028830A (ja) | スイッチング電源およびその制御方法 | |
| US5671128A (en) | Power supply apparatus | |
| TWI482976B (zh) | 偵測磁性裝置之連續電流模式運作的方法及裝置 | |
| US9118251B2 (en) | Power supply device | |
| JP4765235B2 (ja) | 電源装置 | |
| US6566790B1 (en) | Driving apparatus and driving method of piezoelectric actuator | |
| US8098033B2 (en) | Motor drive circuit | |
| JP4880630B2 (ja) | Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置 | |
| JP4085613B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP2002246192A (ja) | 放電灯点灯回路 | |
| CN101079571B (zh) | 用于功率转换器的预测电感器的放电时间的方法和装置 | |
| KR19990074896A (ko) | 역기전력의 제로교차점의 검지회로 | |
| KR20160147177A (ko) | 스위칭 제어 회로, 이를 포함하는 조명 장치 및 스위칭 제어 방법 | |
| TWI243977B (en) | Controller for DC to DC converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080901 |
|
| 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: 20110517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110530 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4765235 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |