JPH09182414A

JPH09182414A - 電源手段、容量性負荷の駆動回路、可制御スイッチング手段の駆動回路、及び、電源手段

Info

Publication number: JPH09182414A
Application number: JP7335633A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Suzuki; 利康鈴木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】例えば、入力電圧を効率良く降圧し、同時に
入力電流を増大して出力できたり、あるいは、その電圧
降圧比と電流増大比の選択幅を広くできたり、あるい
は、正電圧と逆電圧を交互に出力できたり、する様にす
ることである。【構成】例えば、直流電源１とメーク接点２の第１の
直列回路と、その出力電圧に対して順方向に向きを揃え
た３個のダイオード３と、３個のダイオード３それぞれ
の間に１つずつ接続される２個のコンデンサ４で閉回路
を形成し、各コンデンサ４を２つずつのブレイク接点５
で挟んで直列接続した２組の直列回路を前記第１の直列
回路に全てのダイオード３の向きが同じになる様に並列
接続し、メーク接点２と全てのブレイク接点５を電磁的
に駆動する電磁リレーを形成したことを特徴とする。こ
のことによって、上記目的を果たすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】第１発明は、直流電圧供給手段
（例：直流電源とオン、オフ可能なスイッチング手段の
直列回路、点滅可能な発光手段と光起電力手段の組合
せ、光源とその光の通過と遮蔽を制御する通過・遮蔽制
御手段と光起電力手段の組合せ、圧力の印加、除去が可
能な圧力印加除去手段と圧電手段の組合せ。）が直流電
圧を出力したり、しなかったりの動作を交互にするだけ
で負荷にプラス電圧とマイナス電圧を交互に供給した
り、又は、直流電圧を出力したり、しなかったりの動作
を１回するだけで一挙にその電圧絶対値以下（例：同等
〜２分の１〜数十分の１〜数百分の１〜。）の逆極性電
圧を負荷に供給したり、等できる電源手段に関する。
尚、その様に電圧を降圧すると降圧変圧器の様に供給で
きる電流をその反対に増大させることができるので、降
圧変圧器代わりに使うことも可能である。この事は供給
電圧と供給電流に関して電源と負荷のマッチングに役に
立つ。また、この電源手段を用いて容量性負荷の駆動回
路や可制御スイッチング手段の駆動回路などを容易に構
成することもできる。可制御スイッチング手段の駆動回
路の場合、例えば、直流電源手段（例：直流電源。）を
１つしか使わずに可制御スイッチング手段に順バイアス
電圧あるいは順バイアス電流を供給したり、逆バイアス
電圧あるいは逆バイアス電流を供給したり、することが
できる。さらに、この可制御スイッチング手段の駆動回
路を利用すると、条件付きながら絶縁できる各種の絶縁
型スイッチング回路あるいは条件無しでも絶縁できる各
種の絶縁型スイッチング回路を構成することもできる。

【０００２】第２発明は、直流電圧供給手段（例：直流
電源とオン、オフ可能なスイッチング手段の直列回路、
点滅可能な発光手段と光起電力手段の組合せ、圧力の印
加、除去が可能な圧力印加除去手段と圧電手段の組合
せ。）が直流電圧を出力したり、しなかったりの動作を
交互にするだけで、その電圧絶対値以下（例：〜２分の
１〜数十分の１〜数百分の１〜。）の電圧を供給した
り、あるいは、その様な直流電圧を逆極性にして供給し
たり、等することができる電源手段に関する。特に直流
電圧を出力したり、しなかったりの動作を１回するだけ
で一挙にその電圧絶対値以下のプラス又はマイナス電圧
を出力することができる電源手段に関する。尚、その様
に電圧を降圧すると降圧変圧器の様に供給できる電流を
逆に増大させることができるので、降圧変圧器代わりに
使うことも可能である。この事は供給電圧と供給電流に
関して電源と負荷のマッチングに役に立つ。また、この
電源手段を用いて容量性負荷の駆動回路や可制御スイッ
チング手段の駆動回路などを容易に構成することもでき
る。さらに、この可制御スイッチング手段の駆動回路を
利用すると、条件付きで絶縁できる各種の絶縁型スイッ
チング回路あるいは条件無しでも絶縁できる各種の絶縁
型スイッチング回路を構成することもできる。

【０００３】第３発明は、負荷に直列接続されるスイッ
チング手段をオン、オフするだけで、その電源電圧以下
（例：３分の１〜数十分の１〜数百倍の１〜。）の電圧
を供給したり、あるいは、その電源が供給できる電流以
上（例：３倍〜数十倍〜数百倍〜。）の電流を供給した
り、等することができる電源手段に関する。特に、その
オン、オフ動作を１回するだけで一挙にその電源電圧以
下の電圧あるいはその供給可能な電流以上の電流を出力
することができる電源手段に関する。尚、その様に電圧
を降圧すると降圧変圧器の様に供給できる電流はその反
対に増大させることができるので、降圧変圧器代わりに
使うことも可能である。この事は供給電圧と供給電流に
関して電源と負荷のマッチングに役に立つ。

【０００４】第４発明は、１つ又は２つのオン・オフ型
スイッチング手段のオン、オフを切り換えるだけで、あ
るいは、１つの切換えスイッチング手段を切り換えるだ
けで、その電源電圧以下（例：３分の１〜数十分の１〜
数百倍の１〜。）の電圧を供給したり、あるいは、その
電源が供給できる電流以上（例：３倍〜数十倍〜数百倍
〜。）の電流を供給したり、等することができる電源手
段に関する。特に、その切換え動作を１回するだけで一
挙にその電源電圧以下の電圧あるいはその供給可能な電
流以上の電流を出力することができる電源手段に関す
る。尚、その様に電圧を降圧すると降圧変圧器の様に供
給できる電流はその反対に増大させることができるの
で、降圧変圧器代わりに使うことも可能である。この事
は供給電圧と供給電流に関して電源と負荷のマッチング
に役に立つ。

【０００５】第１〜第４の各発明は、例えば「ディーゼ
ル・エンジン等で使うグロー・プラグの通電、電気スポ
ット溶接、電気シーム溶接、黒鉛化炉、ガラス溶融炉な
どの直接通電加熱の分野」、「エンジン・スターター・
モーターの駆動、電気自動車の停止または低速状態から
の加速時、レール・ガン等みたいに磁束中の１本の導線
に電流を流して力を発生させる時、少ない巻数で強磁界
を発生させる時などの強磁界発生分野」、「アーク放電
の維持、アーク・プラズマの発生維持などの放電維持、
発生分野」等の様に低電圧、大電流が必要な時便利であ
る。つまり、供給電圧と供給電流に関して電源と負荷の
マッチングが必要な時便利である。

【０００６】

【背景技術】従来技術として、直流電圧出力手段
が直流電圧を出力したり、しなかったりするのに応じ
て、あるいは、各スイッチング手段がオン、オフするの
に応じてその直流電圧以下（例：〜数分の１の電圧〜）
の同極性または逆極性の電圧を効率良く出力する電源手
段に、ＰＷＭ（パルス幅変調）式の直流チョッパー装置
やチャージ・ポンプ等の電源手段が種々ある。しかしな
がら、上記直流チョッパー装置ではそのチョッパー・ス
イッチのオン・オフ比を可変制御して出力電圧を広い範
囲で制御することはできても、『その入力電圧を降圧し
た分その出力電流容量を増大させることはできない』と
いう第１の問題点が有る。例えば、変圧器の様に高電
圧、小電流容量の直流電源と低インピーダンスの負荷と
のマッチング機能は無い。（第１の問題点）

【０００７】一方、従来の図２〜図４の各直流コンバー
タ装置（各電源手段）では入力電圧を２分の１にした電
圧と入力電流を２倍にした電流を出力でき、この条件で
直流電源と負荷とのマッチング機能を持つのであるが、
電圧比２分の１、電流比２倍の場合に限定されており、
『３分の１以下の電圧降圧比、３倍以上の電流増大比の
電力を供給できる電源手段あるいは電圧降圧比と電流増
大比の選択幅が広い電源手段が望まれる』という第２の
問題点が有る。（第２の問題点）

【０００８】また、前述の直流チョッパー装置も各直流
コンバータ装置も『入力電圧と逆極性の電圧を供給でき
ない』という第３の問題点が有る。（第３の問題点
）

【０００９】

【第１発明の目的】そこで、第１発明は、
入力電圧を降圧した分その出力電流容量を増大させるこ
とができたり、あるいは、電圧降圧比と電流増大比の選
択幅が広かったり、あるいは、入力電圧と逆極性の電圧
を供給できたり、する電源手段を提供することを目的と
している。

【００１０】

【第２発明の目的】そこで、第２発明は、
入力電圧を降圧した分その出力電流容量を増大させるこ
とができたり、あるいは、電圧降圧比と電流増大比の選
択幅が広かったり、する電源手段を提供することを目的
としている。

【００１１】

【第３発明の目的】そこで、第３発明は、
入力電圧を降圧した分その出力電流容量を増大させるこ
とができたり、あるいは、３分の１以下の電圧比、３倍
以上の電流比の電力を供給できたり、する電源手段を提
供することを目的としている。

【００１２】

【第４発明の目的】そこで、第４発明は、
入力電圧を降圧した分その出力電流容量を増大させるこ
とができたり、あるいは、３分の１以下の電圧比、３倍
以上の電流比の電力を供給できたり、する電源手段を提
供することを目的としている。

【００１３】

【第１発明の開示】即ち、第１発明は、１
以上の所定数をＮとしたときに、直流電圧を出力した
り、しなかったりできる直流電圧出力手段と、その出力
電圧に対して順方向に向きを揃えた（Ｎ＋Ｉ）個の非可
制御スイッチング手段と、前記（Ｎ＋１）個の非可制御
スイッチング手段それぞれの間に１つずつ接続されるＮ
個のキャパシタンス手段で閉回路を形成し、各前記キャ
パシタンス手段を可制御スイッチング手段２つずつで挟
んで直列接続したＮ組の直列回路を前記直流電圧出力手
段に全ての前記非可制御スイッチング手段の陽極が同じ
側に来る様に並列接続し、全ての前記可制御スイッチン
グ手段を、前記直流電圧が出力されていないときオン制
御し、前記直流電圧が出力されているときオフ制御する
制御手段を設けた電源手段である。

【００１４】あるいは、第１発明は、１以上の所定数を
Ｎとしたときに、直流電圧を出力したり、しなかったり
できる直流電圧出力手段の両出力端子間に（Ｎ＋１）個
の非可制御スイッチング手段をその出力電圧に対して順
方向に直列接続して閉回路を形成する際に前記（Ｎ＋
１）個の非可制御スイッチング手段それぞれの間にキャ
パシタンス手段を１つずつ接続しながら前記閉回路を形
成し、各前記キャパシタンス手段を可制御スイッチング
手段２つずつで挟んで直列接続したＮ組の直列回路を前
記両出力端子間に全ての前記非可制御スイッチング手段
の向きを揃えて並列接続し、全ての前記可制御スイッチ
ング手段を、前記直流電圧が出力されていないときオン
制御し、前記直流電圧が出力されているときオフ制御す
る制御手段を設けた電源手段である。

【００１５】このことによって、前記直流電圧出力手段
が直流電圧を出力しているとき、２Ｎ個の前記可制御ス
イッチング手段はオフだから、前記直流電圧出力手段が
（Ｎ＋１）個の前記非可制御スイッチング手段を介して
直列接続状態にあるＮ個の前記キャパシタンス手段を充
電する。一方、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力
していないとき、２Ｎ個の前記可制御スイッチング手段
はオンだから、Ｎ個の前記キャパシタンス手段それぞれ
を挟む前記可制御スイッチング手段２個ずつ介してＮ個
の前記キャパシタンス手段は並列的に同時に電圧を出力
する。その結果、その出力電圧の大きさはその動作が理
想的なら前記直流電圧のＮ分の１の大きさになり、その
出力電流は前記直流電圧出力手段の出力電流のＮ倍にな
る。（第
１の効果）

【００１６】しかも、前記Ｎという数を自由に選択でき
るから、電圧降圧比と電流増大比の選択幅は広い。
（第２の効果
）

【００１７】また、Ｎ個の前記キャパシタンス手段が並
列的に同時に出力する電圧の極性は前記直流電圧のそれ
と反対である。（第３の効果
）

【００１８】尚、前記直流電圧出力手段に負荷が直に並
列接続されていれば、前記直流電圧出力手段が直流電圧
を出力している時この直流電圧がそのままその負荷に印
加され、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力してい
ない時その直流電圧と逆の電圧でそのＮ分の１の大きさ
の電圧がその負荷に印加される。また、前記直流電圧出
力手段に逆方向の非可制御スイッチング手段を介して負
荷が並列接続されていれば、前記直流電圧出力手段が直
流電圧を出力している時この直流電圧はその負荷に印加
されず、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力してい
ない時その直流電圧と逆の電圧でそのＮ分の１の大きさ
の電圧がその負荷に印加される。

【００１９】第１発明が請求項３記載の電源手段などの
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御
スイッチング手段と直流電源手段の直列回路で構成され
る。

【００２０】第１発明が請求項４記載の電源手段などの
場合、少なくとも１つの前記非可制御スイッチング手段
の代わりに電流制限手段が使われるが、これでもその目
的効果を果たすことができる。その電流制限手段が、負
性抵抗手段の様に前記直流電圧が出力されていない時よ
り出力されている時の方がその電流制限機能が小さくな
る可変電流制限手段であると、その電流制限手段による
エネルギー損失が小さくなる。

【００２１】第１発明が請求項８記載の容量性負荷の駆
動回路の場合、その負荷として容量性負荷（例：圧電素
子、液晶、エレクトロ・ルミネッサンス等。）が使われ
るのでその容量性負荷を駆動できる。

【００２２】第１発明が請求項９記載の可制御スイッチ
ング手段の駆動回路の場合、その負荷として可制御スイ
ッチング手段の駆動信号入力用に対を成す主電極・制御
電極（例：ベース電極とエミッタ電極、ゲート電極とソ
ース電極またはカソード電極、アノード・ゲート電極と
アノード電極。）が使われるのでその可制御スイッチン
グ手段（例：バイポーラ・トランジスタ、ＳＩＴ、接合
型ＦＥＴ、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯサ
イリスタ、ＳＩサイリスタ。）を駆動できる。この場
合、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力している間
その直流電圧を逆バイアス電圧としてその可制御スイッ
チング手段に供給し、前記直流電圧出力手段が直流電圧
を出力していない間Ｎ個の前記キャパシタンス手段から
その大きさのＮ分の１の電圧とＮ倍の出力電流を順バイ
アス電圧、順バイアス電流としてその可制御スイッチン
グ手段に供給することも可能である。この様にＳＩＴ、
バイポーラ・トランジスタ、接合型ＦＥＴ、ＳＩサイリ
スタ等を大きな逆バイアス電圧でオフ制御し、大きな順
バイアス電流でオン制御する際に都合が良い。

【００２３】尚、出力電圧がＮ分の１、出力電流がＮ倍
になる特徴は前述した通り直接通電加熱の分野、強磁界
発生の分野、放電維持、発生の分野などの様に低電圧、
大電流が必要な時に都合が良い。また、前記直流電圧出
力手段としては、直流電源とオン、オフ可能なスイッチ
ング手段の直列回路、点滅可能な発光手段と光起電力手
段（例：太陽電池、光起電力ダイオード・アレイ等。）
の組合せ、光源とその光の通過と遮蔽を制御する通過・
遮蔽制御手段と光起電力手段の組合せ、圧力の印加、除
去が可能な圧力印加除去手段と圧電手段の組合せ等が有
る。さらに、各前記電流制限手段は前記直流電圧が出力
されている時その通流電流の上限を制限するものなら、
抵抗手段、定電流手段、内部抵抗のあるインダクタンス
手段、負性抵抗手段、または、これらを組み合わせたも
の等、何でも良い。

【００２４】それから、非可制御スイッチング手段の例
としてダイオード、ＰＮ接合、コレクタとベースを接続
したバイポーラ・トランジスタ、アノードとカソード・
ゲート又はアノード・ゲートとカソードを接続した逆阻
止型サイリスタ、そのコレクタとゲートを接続したＩＧ
ＢＴ、「バック・ゲートとドレイン間、バック・ゲート
とソース間それぞれに順電圧が印加されない様に各電極
電位を与え、そのドレインとゲートを接続したノーマリ
ィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥＴ」、「ゲートとバック・ゲー
トをソースに接続したノーマリィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ（内蔵ダイオードの利用）」等がある。ツェナー・ダ
イオードもその逆印加電圧がそのツェナー電圧より小さ
ければ普通のダイオードと同じ働きをするので、この場
合は非可制御スイッチング手段と見なすことができる。
そして、第１発明が請求項３記載の電源手段などの場
合、前記直流電圧出力手段は直流電源とオン、オフ可能
な可制御スイッチング手段の直列回路によって構成され
るが、この可制御スイッチング手段はオン、オフ可能な
可制御スイッチング手段なら半導体スイッチでも機械的
スイッチでも電磁リレーでも何でも良い。この場合、そ
の可制御スイッチング手段のオン、オフを１回しか行わ
なくても供給電圧以下の逆極性の電圧を出力できること
になる。

【００２５】

【第２発明の開示】即ち、第２発明は、複
数の所定数をＰとしたときに、直流電圧を出力したり、
しなかったりできる直流電圧出力手段と、Ｐ個のキャパ
シタンス手段と、その出力電圧に対して順方向に向きを
揃えて前記Ｐ個のキャパシタンス手段それぞれの間に１
つずつ接続される（Ｐ−１）個の非可制御スイッチング
手段で閉回路を形成し、各前記キャパシタンス手段を可
制御スイッチング手段２つずつで挟んで直列接続したＰ
組の直列回路を全ての前記非可制御スイッチング手段の
陽極が同じ側に来る様に並列接続し、全ての前記可制御
スイッチング手段を、前記直流電圧が出力されていない
ときオン制御し、前記直流電圧が出力されているときオ
フ制御する制御手段を設けた電源手段である。

【００２６】あるいは、第２発明は、複数の所定数をＰ
としたときに、直流電圧を出力したり、しなかったりで
きる直流電圧出力手段の両出力端子間にＰ個のキャパシ
タンス手段を直列接続して閉回路を形成する際に前記Ｐ
個のキャパシタンス手段それぞれの間に非可制御スイッ
チング手段を１つずつその出力電圧に対して順方向に接
続しながら前記閉回路を形成し、各前記キャパシタンス
手段を可制御スイッチング手段２つずつで挟んで直列接
続したＰ組の直列回路を全ての前記非可制御スイッチン
グ手段の向きを揃えて並列接続し、各前記可制御スイッ
チング手段を、前記直流電圧が出力されていないときオ
ン制御し、前記直流電圧が出力されているときオフ制御
する制御手段を設けた電源手段である。

【００２７】このことによって、前記直流電圧出力手段
が直流電圧を出力しているとき、２Ｐ個の前記可制御ス
イッチング手段はオフだから、前記直流電圧出力手段が
（Ｐ−１）個の前記非可制御スイッチング手段を介して
直列接続状態にあるＰ個の前記キャパシタンス手段を充
電する。一方、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力
していないとき、２Ｐ個の前記可制御スイッチング手段
はオンだから、Ｐ個の前記キャパシタンス手段それぞれ
を挟む前記可制御スイッチング手段２個ずつ介してＰ個
の前記キャパシタンス手段は並列的に同時に電圧を出力
する。その結果、その出力電圧の大きさはその動作が理
想的なら前記直流電圧のＰ分の１の大きさになり、その
出力電流は前記直流電圧出力手段の出力電流のＰ倍にな
る。（第
１の効果）

【００２８】しかも、前記Ｐという数を自由に選択でき
るから、電圧降圧比と電流増大比の選択幅は広い。
（第２の効果
）

【００２９】第２発明が請求項１２記載の電源手段等の
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御
スイッチング手段と直流電源手段の直列回路で構成され
る。

【００３０】第２発明が請求項１３記載の電源手段など
の場合、少なくとも１つの前記非可制御スイッチング手
段の代わりに電流制限手段が使われるが、これでもその
目的効果を果たすことができる。その電流制限手段が、
負性抵抗手段の様に前記直流電圧が出力されていない時
より出力されている時の方がその電流制限機能が小さく
なる可変電流制限手段であると、その電流制限手段によ
るエネルギー損失が小さくなる。

【００３１】尚、第２発明を電圧印加と電圧ゼロで駆動
する容量性負荷（例：圧電素子、液晶、エレクトロ・ル
ミネッサンス等。）の駆動回路あるいは電圧印加と電圧
ゼロでオン・オフ制御する可制御スイッチング手段の駆
動回路などにも利用できる。また、出力電圧がＰ分の
１、出力電流がＰ倍になる特徴は前述した通り直接通電
加熱の分野、強磁界発生の分野、放電維持、発生の分野
などの様に低電圧、大電流が必要な時に都合が良い。そ
して、前記直流電圧出力手段としては、直流電源とオ
ン、オフ可能なスイッチング手段の直列回路、点滅可能
な発光手段と光起電力手段（例：太陽電池、光起電力ダ
イオード・アレイ等。）の組合せ、光源とその光の通過
と遮蔽を制御する通過・遮蔽制御手段と光起電力手段の
組合せ、圧力の印加、除去が可能な圧力印加除去手段と
圧電手段の組合せ等が有る。さらに、各前記電流制限手
段は前記直流電圧が出力されている時その通流電流の上
限を制限するものなら、抵抗手段、定電流手段、内部抵
抗のあるインダクタンス手段、負性抵抗手段、または、
これらを組み合わせたもの等、何でも良い。

【００３２】それから、非可制御スイッチング手段の例
としてダイオード、ＰＮ接合、コレクタとベースを接続
したバイポーラ・トランジスタ、アノードとカソード・
ゲート又はアノード・ゲートとカソードを接続した逆阻
止型サイリスタ、そのコレクタとゲートを接続したＩＧ
ＢＴ、「バック・ゲートとドレイン間、バック・ゲート
とソース間それぞれに順電圧が印加されない様に各電極
電位を与え、そのドレインとゲートを接続したノーマリ
ィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥＴ」、「ゲートとバック・ゲー
トをソースに接続したノーマリィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ（内蔵ダイオードの利用）」等がある。ツェナー・ダ
イオードもその逆印加電圧がそのツェナー電圧より小さ
ければ普通のダイオードと同じ働きをするので、この場
合は非可制御スイッチング手段と見なすことができる。
そして、第２発明が請求項１２記載の電源手段などの場
合、前記直流電圧出力手段は直流電源とオン、オフ可能
な可制御スイッチング手段の直列回路によって構成され
るが、この可制御スイッチング手段はオン、オフ可能な
可制御スイッチング手段なら半導体スイッチでも機械的
スイッチでも電磁リレーでも何でも良い。この場合、そ
の可制御スイッチング手段のオン、オフを１回しか行わ
なくても供給電圧以下の電圧を出力できることになる。

【００３３】

【第３発明の開示】即ち、第３発明は、３
以上の所定数をＭとしたときに、直流電圧を出力した
り、しなかったりできる直流電圧出力手段と、Ｍ個のキ
ャパシタンス手段と、その直流電圧に対して順方向に向
きを揃えて前記Ｍ個のキャパシタンス手段それぞれの間
に１つずつ接続される（Ｍ−１）個の非可制御スイッチ
ング手段で閉回路を形成し、オン、オフ可能な第１の可
制御スイッチング手段と負荷を直列接続した第１の直列
回路を前記直流電圧出力手段に並列接続し、各前記非可
制御スイッチング手段を非可制御スイッチング手段２つ
ずつでその向きに揃えて挟む様に直列接続した（Ｍ−
１）組の直列回路を前記直流電圧出力手段にその直流電
圧に対して逆方向に並列接続した電源手段である。

【００３４】あるいは、第３発明は、３以上の所定数を
Ｍとしたときに、直流電圧を出力したり、しなかったり
できる直流電圧出力手段とＭ個のキャパシタンス手段を
直列接続して閉回路を形成する際に前記Ｍ個のキャパシ
タンス手段それぞれの間に非可制御スイッチング手段を
１つずつその直流電圧に対して順方向に接続しながら前
記閉回路を形成し、オン、オフ可能な第１の可制御スイ
ッチング手段と負荷を直列接続した第１の直列回路を前
記直流電圧出力手段に並列接続し、前記直流電圧出力手
段に（Ｍ−１）個の前記非可制御スイッチング手段を並
列接続して並列回路を形成する際に各前記非可制御スイ
ッチング手段を非可制御スイッチング手段２つずつでそ
の向きに揃えて挟む様に直列接続した（Ｍ−１）組の直
列回路を前記直流電圧に対して逆方向に接続しながら前
記並列回路を形成した電源手段である。

【００３５】このことによって、前記直流電圧出力手段
がその直流電圧を出力し、前記第１の可制御スイッチン
グ手段がオフのとき、前記直流電圧出力手段が最初の
（Ｍ−１）個の前記非可制御スイッチング手段を介して
直列接続状態にあるＭ個の前記キャパシタンス手段を充
電する。一方、前記直流電圧出力手段がその直流電圧を
出力しないか又は出力してもその内部インピーダンスが
有るかして、前記第１の可制御スイッチング手段がオン
のとき、最初の（Ｍ−１）個の前記非可制御スイッチン
グ手段は各前記キャパシタンス手段の電圧によってオフ
で、その他の２（Ｍ−１）個の前記非可制御スイッチン
グ手段はオンだから、Ｍ個の前記キャパシタンス手段は
これら２（Ｍ−１）個の前記非可制御スイッチング手段
を介して並列的に同時に電圧を出力する。その結果、そ
の出力電圧の大きさはその動作が理想的なら前記直流電
圧のＭ分の１の大きさになり、その出力電流は前記直流
電圧出力手段の出力電流のＭ倍になる。しかも、前記Ｍ
という数は３以上の数だから、３分の１以下の電圧降圧
比、３倍以上の電流増大比の電力を供給できる。（第
１の効果）

【００３６】第３発明が請求項１９記載の電源手段等の
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御
スイッチング手段と直流電源手段の直列回路で構成され
る。

【００３７】第３発明が請求項２０記載の電源手段など
の場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制
御スイッチング手段、直流電源手段および第１の電流制
限手段の直列回路で構成される。前記第１、第２の可制
御スイッチング手段の両オン、オフ動作は逆に制御され
る場合も有る。

【００３８】第３発明が請求項２２記載の電源手段など
の場合、前記第１、第２の可制御スイッチング手段を１
つの切換えスイッチング手段にまとめたので、部品点数
が少なくなり、また、前記第１、第２の可制御スイッチ
ング手段が同時にオンになるのを防止することができ
る。

【００３９】第３発明が請求項２３記載の電源手段など
の場合、少なくとも１つの前記非可制御スイッチング手
段の代わりに電流制限手段が使われるが、これでもその
目的効果を果たすことができる。その電流制限手段が、
負性抵抗手段の様に前記直流電圧が出力されていない時
より出力されている時の方がその電流制限機能が小さく
なる可変電流制限手段であると、その電流制限手段によ
るエネルギー損失が小さくなる。

【００４０】尚、第３発明を電圧印加と電圧ゼロで駆動
する容量性負荷（例：圧電素子、液晶、エレクトロ・ル
ミネッサンス等。）の駆動回路あるいは電圧印加と電圧
ゼロでオン・オフ制御する可制御スイッチング手段の駆
動回路などにも利用できる。また、出力電圧がＭ分の
１、出力電流がＭ倍になる特徴は前述した通り直接通電
加熱の分野、強磁界発生の分野、放電維持、発生の分野
などの様に低電圧、大電流が必要な時に都合が良い。さ
らに、各前記電流制限手段は前記直流電圧が出力されて
いる時その通流電流の上限を制限するものなら、抵抗と
ダイオードの直列回路、その駆動信号入力用に対を成さ
ない制御電極と主電極の間に抵抗手段あるいは定電流手
段を接続したバイポーラ・トランジスタあるいはノーマ
リィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手段、定電流手段
とダイオードの直列回路、１方向性の定電流手段、コイ
ルとダイオードの直列回路、インダクタンス手段とダイ
オードの直列回路、抵抗、そのドレインとゲート、その
バック・ゲートとソースを接続したノーマリィ・オフの
絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列接続したもの、
そのゲートとソースを接続したノーマリィ・オンのＦＥ
ＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接続したもの、双
方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手段、抵抗手段と
インダクタンス手段の直列回路、コイルあるいはインダ
クタンス手段と「前記第１の可制御スイッチング手段の
オン・オフ期間を制御する期間制御手段」を組み合わせ
たもの、又は、これらのうち少なくともいずれか２つを
組み合わせたもの等、何でも良い。

【００４１】

【第４発明の開示】即ち、第４発明は、３
以上の所定数をＫとしたときに、直流電圧を出力した
り、しなかったりできる直流電圧出力手段と、Ｋ個のキ
ャパシタンス手段と、その出力電圧に対して順方向に向
きを揃えて前記Ｋ個のキャパシタンス手段それぞれの間
に１つずつ接続される（Ｋ−１）個の非可制御スイッチ
ング手段で閉回路を形成し、前記直流電圧出力手段の一
端に接続される１つの前記キャパシタンス手段およびこ
のキャパシタンス手段と接続される１つの前記非可制御
スイッチング手段の接続点と前記直流電圧出力手段の他
端の間にオン、オフ可能な第１の可制御スイッチング手
段を接続し、その１つの非可制御スイッチング手段の前
記接続点と反対側の一端と前記直流電圧出力手段の一端
の間にその１つの非可制御スイッチング手段と向きを揃
えて第Ｋ番目の非可制御スイッチング手段を接続し、残
り（Ｋ−２）個の前記非可制御スイッチング手段それぞ
れを非可制御スイッチング手段２つずつでその向きに揃
えて挟む様に直列接続した（Ｋ−２）組の直列回路を前
記直流電圧出力手段にその出力電圧に対し逆向きに並列
接続した電源手段である。

【００４２】このことによって、前記直流電圧出力手段
がその直流電圧を出力し、前記第１の可制御スイッチン
グ手段がオフのとき、前記直流電圧出力手段が最初の
（Ｋ−１）個の前記非可制御スイッチング手段を介して
直列接続状態にあるＭ個の前記キャパシタンス手段を充
電する。一方、前記直流電圧出力手段がその直流電圧を
出力しないか又は出力してもその内部インピーダンスが
有るかして、前記第１の可制御スイッチング手段がオン
のとき、最初の（Ｋ−１）個の前記非可制御スイッチン
グ手段は各前記キャパシタンス手段の電圧によってオフ
で、その他の前記非可制御スイッチング手段はオンだか
ら、Ｋ個の前記キャパシタンス手段はこれらの非可制御
スイッチング手段を介して並列的に同時に電圧を出力す
る。その結果、その出力電圧の大きさはその動作が理想
的なら前記直流電圧のＫ分の１の大きさになり、その出
力電流は前記直流電圧出力手段の出力電流のＫ倍にな
る。しかも、前記Ｋという数は３以上の数だから、３分
の１以下の電圧降圧比、３倍以上の電流増大比の電力を
供給できる。（第１の効果）

【００４３】第４発明が請求項２８記載の電源手段等の
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御
スイッチング手段と直流電源手段の直列回路で構成され
る。

【００４４】第４発明が請求項２９記載の電源手段など
の場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制
御スイッチング手段、直流電源手段および第１の電流制
限手段の直列回路で構成される。前記第１、第２の可制
御スイッチング手段の両オン、オフ動作は逆に制御され
る場合も有る。

【００４５】第４発明が請求項３１記載の電源手段など
の場合、前記第１、第２の可制御スイッチング手段を１
つの切換えスイッチング手段にまとめたので、部品点数
が少なくなり、また、前記第１、第２の可制御スイッチ
ング手段が同時にオンになるのを防止することができ
る。

【００４６】第４発明が請求項３２記載の電源手段など
の場合、少なくとも１つの前記非可制御スイッチング手
段の代わりに電流制限手段が使われるが、これでもその
目的効果を果たすことができる。その電流制限手段が、
負性抵抗手段の様に前記直流電圧が出力されていない時
より出力されている時の方がその電流制限機能が小さく
なる可変電流制限手段であると、その電流制限手段によ
るエネルギー損失が小さくなる。

【００４７】尚、第４発明を電圧印加と電圧ゼロで駆動
する容量性負荷（例：圧電素子、液晶、エレクトロ・ル
ミネッサンス等。）の駆動回路あるいは電圧印加と電圧
ゼロでオン・オフ制御する可制御スイッチング手段の駆
動回路などにも利用できる。また、出力電圧がＫ分の
１、出力電流がＫ倍になる特徴は前述した通り直接通電
加熱の分野、強磁界発生の分野、放電維持、発生の分野
などの様に低電圧、大電流が必要な時に都合が良い。さ
らに、各前記電流制限手段は前記直流電圧が出力されて
いる時その通流電流の上限を制限するものなら、抵抗と
ダイオードの直列回路、その駆動信号入力用に対を成さ
ない制御電極と主電極の間に抵抗手段あるいは定電流手
段を接続したバイポーラ・トランジスタあるいはノーマ
リィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手段、定電流手段
とダイオードの直列回路、１方向性の定電流手段、コイ
ルとダイオードの直列回路、インダクタンス手段とダイ
オードの直列回路、抵抗、そのドレインとゲート、その
バック・ゲートとソースを接続したノーマリィ・オフの
絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列接続したもの、
そのゲートとソースを接続したノーマリィ・オンのＦＥ
ＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接続したもの、双
方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手段、抵抗手段と
インダクタンス手段の直列回路、コイルあるいはインダ
クタンス手段と「前記第１の可制御スイッチング手段の
オン・オフ期間を制御する期間制御手段」を組み合わせ
たもの、又は、これらのうち少なくともいずれか２つを
組み合わせたもの等、何でも良い。

【００４８】それから、非可制御スイッチング手段の例
としてダイオード、ＰＮ接合、コレクタとベースを接続
したバイポーラ・トランジスタ、アノードとカソード・
ゲート又はアノード・ゲートとカソードを接続した逆阻
止型サイリスタ、そのコレクタとゲートを接続したＩＧ
ＢＴ、「バック・ゲートとドレイン間、バック・ゲート
とソース間それぞれに順電圧が印加されない様に各電極
電位を与え、そのドレインとゲートを接続したノーマリ
ィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥＴ」、「ゲートとバック・ゲー
トをソースに接続したノーマリィ・オフ型ＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ（内蔵ダイオードの利用）」等がある。ツェナー・ダ
イオードもその逆印加電圧がそのツェナー電圧より小さ
ければ普通のダイオードと同じ働きをするので、この場
合は非可制御スイッチング手段と見なすことができる。
そして、前記第１又は第２の可制御スイッチング手段は
オン、オフ可能な可制御スイッチング手段なら半導体ス
イッチでも機械的スイッチでも電磁リレーでも何でも良
い。

【００４９】

【発明を実施するための最良の形態】本発明をより詳細
に説明するために、以下添付図面に従ってこれを説明す
る。図１の実施例は第１発明の電源手段に対応し、前述
の所定数Ｎは２で、それぞれが前述した各構成要素と次
の様に相当する。ａ）直流電源１とメイク接点２の直列回路が前述した
直流電圧出力手段に。ｂ）直流電源１が請求項３記載中の直流電源手段に。ｃ）メイク接点２が請求項３記載中の第（２Ｎ＋１）
の可制御スイッチング手段に。ｄ）３つのダイオード３が前述した（Ｎ＋１）個つま
り３個の非可制御スイッチング手段に。ｅ）２つのコンデンサ４が前述したＮ個つまり２個の
キャパシタンス手段に。ｆ）４つのブレイク接点５が前述した２Ｎ個つまり４
個の可制御スイッチング手段に。ｇ）１つのメイク接点２と４つのブレイク接点５をコ
イル等で電磁的にオン、オフ駆動する電磁リレー（図示
せず。）が前述した制御手段に。ｈ）直流電源１、メイク接点２、３つのダイオード３
及び２つのコンデンサ４を含む閉回路が前述した閉回路
に。ｉ）１つのコンデンサ４とその上下２つのブレイク接
点５の直列回路の２組が前述したＮ組つまり２組の直列
回路に。

【００５０】図１の実施例について以下の事を付け加え
る。ａ）後述する図７の実施例の様にメイク接点２にブレイ
ク接点を、各ブレイク接点５にメイク接点を１つずつ用
いた電磁リレーを使うことも可能である。この事は後述
する図５〜図６、図３１、図３２の各実施例についても
同様である。この様に各実施例から新しい実施例が１つ
ずつ派生する。（派生実施例）ｂ）メイク接点２とブレイク接点５それぞれを手動で操
作する機械的なスイッチング手段を上記電磁リレーの代
わりに使っても構わない。この事は後述する図５〜図
７、図３１、図３２、図３７の各実施例や前項ａ）の各
派生実施例についても同様に言え、また新しい実施例が
１つずつ派生する。（派生実施例）ｃ）負荷４１は点線で示す通り直流電源１とメイク接点
２の直列回路に並列接続されるが、点線で示したダイオ
ード６が有れば、電源電圧と逆極性の電圧だけを負荷４
１に印加できるし、平滑コンデンサを負荷４１に並列接
続できる。

【００５１】ｄ）ダイオード６が有る図１の実施例を２
つ用意し、両直流電源１を共通化して１つにまとめ、両
電源手段が同一の負荷４１に電力を供給する様にし、両
メイク接点２が交互にオンとなる様に各電磁リレー（図
示せず。）を制御すれば、電力を連続的に供給できる。
あるいは、その図１の実施例を３つ以上用意し、同様に
共通化して１つにまとめ、各メイク接点２のオン期間が
一部重なる様に各電磁リレーを制御すれば、より滑らか
に連続的に電力を供給できる。ｅ）点線で接続を示したツェナー・ダイオード７が２つ
有る場合、これらが直流電源１を短絡しない様に各ツェ
ナー電圧の大きさは電源電圧の大きさの半分より大きく
て近い値に設定される。２つのツェナー・ダイオード７
は電源電圧を等分した電圧で各コンデンサ４を充電する
ためのものである。一般にＮ個のコンデンサそれぞれに
ツェナー・ダイオードが同様に１つずつ並列接続される
場合各ツェナー電圧の大きさは電源電圧の大きさのＮ分
の１より大きくて近い値に設定される。

【００５２】ｆ）直流電源１とメイク接点２の直列回路
の代わりに直流電源１、メイク接点２及び電流制限手段
（例：抵抗、コイル、定電流手段。）の直列回路を使う
ことも可能である。電流制限手段としてコイルを使う場
合、各コンデンサ４の電圧を電源電圧まで充電可能だか
ら、電源電圧と逆極性の電圧を同じ大きさで、しかも、
大きな出力電流容量で負荷に供給することができる。こ
のとき各ツェナー・ダイオード７のツェナー電圧を２倍
にする必要がある。この事は一般にメイク接点の場合に
限らず他の可制御スイッチング手段の場合でも同じであ
る。ｇ）各ダイオード３をコイルで１つずつ置き換え、各コ
ンデンサ４の電圧が電源電圧の半分に成ったときメイク
接点２と各ブレイク接点５のオン、オフを切り換えれ
ば、その出力電流に各コンデンサ４の放電電流の他に各
コイルの励磁電流も加算されるので、その出力電流をよ
り大きくすることができる。この事は他の可制御スイッ
チング手段を使う場合でも同じである。

【００５３】ｈ）図１右下あるいは左上に示すブレイク
接点５のどちらか一方にスイッチを並列接続すれば、こ
のスイッチがオンのとき電源電圧は降圧されず、このス
イッチがオフのとき電源電圧は半分に降圧される。この
様にこのスイッチのオン、オフでその電圧降圧比（とい
うことは電流増大比も）を２段階で制御できる。一般に
Ｎ個のコンデンサが有る場合前述した直流電圧出力手段
の同じ側に接続され、しかも、その反対側に接続される
非可制御スイッチング手段と接続状態に有る可制御スイ
ッチング手段を除いた（Ｎ−１）個の可制御スイッチン
グ手段それぞれにスイッチを１つずつ並列接続し、これ
ら（Ｎ−１）個のスイッチのオン、オフを制御すれば、
その電圧降圧比と電流増大比をＮ段階で制御できる。Ｎ
の数が多いときはマルチプレクサの出力によってそれら
（Ｎ−１）個のスイッチのオン、オフを制御すれば良
い。コンピュータ制御も可能。以上ｃ）項〜ｈ）項の事
は第１発明全体について同様に言える。

【００５４】図５の実施例は第１発明の電源手段に対応
するが、コンデンサの数が１つなので、両ブレイク接点
５がオンのとき電源電圧と同じ大きさの逆極性電圧が負
荷４１供給される。（参考：特開平５−３０４４５４
号、実願平５−６６１６５号、特願平６−３１３９５９
号）尚、負荷４１に可制御スイッチング手段を使い、その駆
動信号入力用に対を成す制御電極と主電極をこの電源手
段に接続すれば、可制御スイッチング手段の駆動回路を
構成てきる。この電源手段を含め、第１発明の電源手段
を可制御スイッチング手段の駆動回路に利用すると、直
流電源１が電圧を出力して（メイク接点２オンで）その
制御電極・主電極対に逆バイアス電圧を供給するとき、
万が一その電源電圧が変動してもコンデンサは放電しな
いので、そのオフ制御は何の影響も受けない、という利
点が有る。後述する図１３の実施例で使っている両トラ
ンジスタ１２の駆動回路の場合電源電圧が低下すると、
コンデンサ１８が各トランジスタ１２を順バイアスして
しまう。（参考：特開平５−３０４４５３号）

【００５５】図６の実施例は第１発明の電源手段に対応
し、前述したＮの数は４である。図６上側、左３つのブ
レイク接点５それぞれに、もしくは、図６下側、右３つ
のブレイク接点５それぞれに前述した通りスイッチを１
つずつ並列接続して、これらのスイッチを制御すれば、
その電圧降圧比と電流増大比を４段階で制御できる。

【００５６】図７に示す第１発明の電源手段の実施例で
はブレイク接点５と直流電源１の間にヒューズと電源ス
イッチが直列接続されているが、他の実施例でも必要な
ら同じ様にすれば良い。図６の実施例の様にブレイク接
点５にメイク接点を、各メイク接点２にブレイク接点を
１つずつ用いた電磁リレーを使うことも可能である。

【００５７】図８に示す第１発明の電源手段の実施例で
はトランジスタ１１、１２は同時にオン制御されること
がない切換えスイッチング手段を構成し、トランジスタ
１１がオンの時コンデンサ４がトランジスタ１４を順バ
イアスする。ダイオード１６が無ければコンデンサ４の
充電電流の一部がトランジスタ１４のゲート逆バイアス
電流となり、トランジスタ１４のターン・オフを速め
る。この様にトランジスタ１２とトランジスタ１１、１
４のオン、オフは正反対に制御される。Ｐチャネル、Ｎ
チャネルのＭＯＳ・ＦＥＴを用いているが、代わりにＰ
チャネル、ＮチャネルのＩＧＢＴやノーマリィ・オフ型
ＳＩＴ又はＳＩサイリスタを使用できる。

【００５８】図９に示す第１発明の電源手段の実施例は
図８の実施例を応用し、全トランジスタ１１とトランジ
スタ１２のゲートが直結され、各トランジスタ１１がオ
ンのとき各コンデンサ４が各トランジスタ１４のゲート
の順バイアスする。各ダイオード１６の両端を短絡して
全ダイオード１６を取り外すと、図８の実施例で述べた
様に各トランジスタ１４のターン・オフは速まるけれど
も、各コンデンサ４の充電電圧の大きさに支障が生じ
る。そこで、各ダイオード１６をツェナー・ダイオード
で１つずつ置き換え、各コンデンサ４の充電電圧の大き
さが同じになる様に各ツェナー電圧の大きさを調整すれ
ば、支障無く各トランジスタ１４のターン・オフを速め
ることができる。この場合図９の左側から右側へ行くに
従いツェナー電圧は小さくなる。また、図９右端のトラ
ンジスタ１４を除き各トランジスタ１４それぞれに前述
した通りスイッチを１つずつ並列接続して、これらのス
イッチを制御すれば、その電圧降圧比と電流増大比をコ
ンデンサ４の数だけ段階的に制御できる。あるいは、図
９右端のトランジスタ１４を除き各トランジスタ１４そ
れぞれを別のオン制御手段を使って各オン・オフを制御
しても構わない。

【００５９】図１０に示す第１発明の電源手段の実施例
ではトランジスタ１１、１４のオン・オフ制御などを切
換えスイッチング手段１０で行う。

【００６０】図１１に示す第１発明の電源手段の実施例
は図１０の実施例を応用している。図９の実施例の説明
で述べたツェナー・ダイオードによるターン・オフ高速
化と電圧降圧比、電流増大比の段階的制御について図１
０の実施例でも同様である。

【００６１】図１２、図１３各図に示す第１発明の電源
手段の各実施例も可能である。図１３の実施例ではトラ
ンジスタ１７がトランジスタ１１のオン、オフを検出
し、トランジスタ１１がオンの間トランジスタ１７がコ
ンデンサ１８の充電と両トランジスタ１２のゲート逆バ
イアスを行う。トランジスタ１１と共にトランジスタ１
７がターン・オフすると、コンデンサ１８が両トランジ
スタ１２のゲートを順バイアスし、各コンデンサ４が各
トランジスタ１９のゲートを順バイアスする。

【００６２】図１４、図１５両図にコイル２０を用いた
第１発明の電源手段の実施例を示す。ｔ５〜ｔ８は同じ
符号同士がそれぞれ導通状態にあり、Ｖ１〜Ｖ３は電位
の高さを示す符号であるが、この順に電位は高くなる。
各トランジスタ１１とトランジスタ１２の駆動動作は次
の通りである。トランジスタ２１がオンの時トランジス
タ１２にゲート順バイアス電圧が即ち全トランジスタ１
１にゲート逆バイアス電圧がトランジスタ１２の内蔵ダ
イオードを介して印加される。同時にコンデンサ１８が
両ダイオード２４等を介して充電される。各ダイオード
２４の順電圧がトランジスタ２２、２３にとってベース
逆バイアス電圧になるため、トランジスタ２２、２３は
オフである。その後、トランジスタ２１がターン・オフ
すると、コンデンサ１８がトランジスタ２２、２３等を
介してトランジスタ１２を逆バイアスし、各トランジス
タ１１を順バイアスする。トランジスタ２１がオフの間
コンデンサ１８に充分なバイアス・エネルギーがある限
りコンデンサ１８による各バイアス作用は続く。（参
考：特開平５−３０４４５４号、実願平５−６６１６５
号、特願平６−３１３９５９号）

【００６３】それから、各トランジスタ１４のターン・
オフを速くするために各トランジスタ２５等がそのゲー
ト・ソース間電荷を放電するのであるが、各トランジス
タ１４、２５の各オン・オフしきい値電圧の関係で完全
にオフ制御できない場合もあるので、念のため各ゲート
・ソース間に抵抗を１つすづ接続してある。各コンデン
サ４が各トランジスタ１４を順バイアスするときその放
電電流が各ダイオード２６に生じる順電圧が各トランジ
スタ２５を逆バイアスし、それをオフに保つ。以上の事
からトランジスタ２１のベースに入力する制御信号によ
って全トランジスタ１１、トランジスタ１２及び全トラ
ンジスタ１４の各オン、オフを制御できることが分か
る。

【００６４】尚、図１４、図１５両図に示す実施例にお
いて、ダイオード６が有る時もしくトランジスタ１２の
オン抵抗による電圧降下ぶん負荷４１に与える供給電圧
が低下しても構わない時に電流制限用のコイル２０の代
わりにトランジスタ１２のオン抵抗が使えるので、コイ
ル２０の両端を短絡してコイル２０を取り外すこともで
きる。また、ダイオード６が有る図１４、図１５両図に
示す実施例を２つ用意し、各入力電源を共通化してまと
め、同一の負荷４１に電力を供給する様にし、両トラン
ジスタ２１のベースに無安定マルチバイブレータの様な
発振器（図示せず。）の正出力Ｑと補出力Ｑバーをそれ
ぞれ入力する様にすれば、負荷４１に連続的に電力を供
給できる。この事は図８〜図９、図１２〜図１３の各実
施例などについも同様である。あるいは、この実施例を
３つ以上用意し、同様に共通化して１つにまとめ、各ト
ランジスタ２１のオフ期間が一部重なる様に制御すれ
ば、より滑らかに連続的に電力を供給できる。さらに、
４つのコンデンサ４とコイル２０の直列共振回路の半周
期以上にトランジスタ２１のオン期間を設定すれば、各
部の動作が理想的なら全コンデンサ４の充電電圧の和を
（Ｖ３−Ｖ２）の電圧の２倍にできる。あるいは、その
４分の１周期にトランジスタ２１のオン期間を設定すれ
ば、各部の動作が理想的なら全コンデンサ４の充電電圧
の和が（Ｖ３−Ｖ２）の電圧になる上に、全トランジス
タ１１、１４がオンのとき全コンデンサ４の放電電流に
加えてコイル２０の電流も負荷４１に供給できるため、
出力電流容量が増える。

【００６５】図１６、図１７両図に示す第１発明の電源
手段の実施例は図１４、図１５両図に示す実施例を応用
したもので、ｔ９〜ｔ１６は同じ符号同士がそれぞれ導
通状態にある。各トランジスタ１９側にも各トランジス
タ１１側と同様の駆動回路が使われている。このため、
各コンデンサ４の充電エネルギーは各トランジスタ１９
の順バイアスに使われず、負荷４１に有効的に使われ
る。

【００６６】図１８に示す第１発明の電源手段の実施例
では全ての可制御スイッチング手段にＮチャネル型ＭＯ
Ｓ・ＦＥＴを用いている。各トランジスタ１１の駆動動
作は次の通りである。トランジスタ２７がオンの間コン
デンサ１８の充電電流と全コンデンサ４の充電電流が電
力用のツェナー・タイオード２８を通じてトランジスタ
２７を流れるので、ツェナー・タイオード２８の順電圧
が全トランジスタ１１をゲート逆バイアスする。その
後、トランジスタ２７がターン・オフすると、コンデン
サ１８が全トランジスタ１１をゲート順バイアスする。
尚、電力用のツェナー・タイオード２８の代わりに電力
用タイオードと小電力のツェナー・タイオードの並列回
路を用いても良い。また、ダイオード６の有無にかかわ
らずトランジスタ２７のオン抵抗を使用しても構わない
なら、抵抗２９の値はゼロで良い。（参考：特開昭５４
−１３２７２７号、特開昭６２−１４７９５３号、特開
昭６３−２９９７６８号、特開平３−１７９８１５号、
実開平３−８２９３１号、特開平５−１５１４４号）

【００６７】図１９、図２０両図に示す第１発明の電源
手段の実施例は図１８の実施例を改良したもので、ｔ１
〜ｔ４は同じ符号同士がそれぞれ導通状態にある。３つ
のトランジスタ１４とトランジスタ２７の各ターン・オ
フを速めるために各ゲート・ソース間に放電用トランジ
スタ等を１つずつ設け、３つのトランジスタ１１の各タ
ーン・オンを速めるためにコンデンサ１８とそのゲート
の間に充電用トランジスタ３０等を設けた。そして、コ
ンデンサ１８を必要以上の電圧に充電する必要は無い
し、充電時のエネルギー損失を低減するために定電圧回
路を介してコンデンサ１８を充電する様にした。さら
に、トランジスタ３０のベースに点線で結線を示すツェ
ナー・ダイオード３１とダイオード３２の直列回路が有
って、そのツェナー電圧の大きさが全トランジスタ１１
のゲート順バイアス電圧値に設定され、ツェナー・ダイ
オード３３のツェナー電圧の大きさがそのゲート順バイ
アス電圧値より大きく、しかも、各ゲート・ソース間耐
電圧より小さく設定されている場合、全トランジスタ１
１がオン定常状態の間コンデンサ１８からツェナー・ダ
イオード３３に流れる電流をほとんどゼロにできるため
電流消費を節約できる。尚、ツェナー・ダイオード３３
の順方向に過電流が流れない様にツェナー・ダイオード
３３の代わりにツェナー・ダイオードとダイオードを逆
向きに直列接続したものを使っても構わない。

【００６８】図２１、図２２両図に示す第１発明の電源
手段の実施例では図１８の実施例で用いた各トランジス
タ１１の駆動回路を各トランジスタ１９側にも用いてい
る。ただし、トランジスタ１２、２７それぞれのゲート
・ソース間静電容量の放電を速めるために各ゲート・ソ
ース間にＮチャネル又はＰチャネルのノーマリィ・オン
型ＭＯＳ・ＦＥＴを接続している。

【００６９】図２３、図２４両図に示す第１発明の電源
手段の実施例は図２１、図２２両図に示す実施例を改良
したものである。

【００７０】図２５の実施例は、図１８の実施例を利用
しており、第１発明の電源手段、容量性負荷の駆動回路
あるいは可制御スイッチング手段の駆動回路の実施例に
対応する。しかも、ダイオード３４の有無にかかわらず
ダイオード３５、３６が有ってトランジスタ３８等が無
い場合、この実施例は条件付きながら直流電源１とスイ
ッチ端子ＳＷ１、ＳＷ２それぞれの間を絶縁できる１方
向性絶縁型スイッチング回路になる。さらに、ダイオー
ド３４〜３６とトランジスタ３８等が有る場合、この実
施例は条件付きながら直流電源１とスイッチ端子ＳＷ
１、ＳＷ２それぞれの間を絶縁できる双方向性絶縁型ス
イッチング回路になる。

【００７１】その絶縁動作は以下の通りである。トラン
ジスタ２７がオンのとき直流電源１はトランジスタ３７
を逆バイアスし、オフに保つから、両スイッチ端子ＳＷ
１、ＳＷ２間は双方向に不導通状態になる。このとき、
スイッチ端子ＳＷ１、ＳＷ２それぞれの電位が直流電源
１のプラス端子電位より低くならなければ、トランジス
タ３７に逆方向電流は流れず、ダイオード３５（、３４
それぞれに）に順方向電流は流れない。従って、こうい
う条件付きながら直流電源１とスイッチ端子ＳＷ１、Ｓ
Ｗ２それぞれの間は絶縁される。一方、トランジスタ２
７がオフのとき両コンデンサ４がトランジスタ３７を順
バイアスし、オンに保つから、両スイッチ端子ＳＷ１、
ＳＷ２間は１方向に導通状態になる。このとき、スイッ
チ端子ＳＷ１、ＳＷ２それぞれの電位が直流電源１のプ
ラス電源端子電位より低くならなければ、そのマイナス
電源端子に接続されるトランジスタ２７に逆方向電流は
流れず、ダイオード３６、３、３９それぞれに順方向電
流は流れない。従って、この時もこういう条件付きなが
ら直流電源１とスイッチ端子ＳＷ１、ＳＷ２それぞれの
間は絶縁される。結局、トランジスタ２７、３７のオ
ン、オフ切換え時を無視すれば、こういう条件付きで直
流電源１とスイッチ端子ＳＷ１、ＳＷ２それぞれの間は
常に絶縁されることが分かる。

【００７２】それから、図２５の実施例が双方向性絶縁
型スイッチング回路の場合の絶縁動作も同様であるが、
ただトランジスタ３７、３８が同時にオン、オフし、双
方向にスイッチするだけである。（参考：特開平５−２
２６９９８号、特開平５−２６８０３７号、特開平５−
３０４４５３〜４号、特願平６−２１９３８９号）

【００７３】図２６〜図２８の三図を番号順に左から右
へ並べた第１発明の実施例は無条件で絶縁できる１方向
性絶縁型スイッチング回路であり、図２６〜図２７と、
図２９、図３０のどちらか一方の三図を同様に並べた第
１発明の実施例は無条件で絶縁できる双方向性絶縁型ス
イッチング回路である。そのためにトランジスタ１２と
ダイオード３９、４０は逆阻止型の１方向性可制御スイ
ッチング手段を構成し、トランジスタ２７とダイオード
３９、４０は逆阻止型の１方向性可制御スイッチング手
段を構成し、さらに、トランジスタ３７、４２とダイオ
ード３４、３５はオフ時に入出力間が完全に不導通とな
る１方向性スイッチを構成する。そして、図２９に示す
トランジスタ３７、４２とブリッジ接続した４つのダイ
オードはオフ時に入出力間が完全に不導通となる双方向
性スイッチを構成し、図３０に示すトランジスタ３７、
４２とダイオード３４、３５等を２つずつ組み合わせた
ものもオフ時に入出力間が完全に不導通となる双方向性
スイッチを構成する。（参考：特開平６−１９６９９１
号、特願平６−１３３５４１号）

【００７４】図３１の実施例ではメイク接点がオンのと
きトランジスタ４３等が両コンデンサ４に流れる突入電
流を防止する。（参考：特開平４−９６６２１号、特開
平５−１５０５４号）

【００７５】図３２〜図３６に示す第１発明の電源手段
の各実施例は図６、図８〜図１１の各実施例において各
ダイオード３の代わりに電流制限手段として抵抗もしく
は抵抗とダイオードの直列回路を１つずつ用いたもので
ある。図３７に示す第１発明の電源手段の実施例は電流
制限手段としてトランジスタで形成した負性抵抗手段を
用いたものである。

【００７６】図３８の実施例は第２発明の電源手段に対
応し、前述の所定数Ｐは任意の数で、それぞれが前述し
た各構成要素と次の様に相当する。ａ）直流電源１とメイク接点２の直列回路が前述した直
流電圧出力手段に。ｂ）直流電源１が請求項１２記載中の直流電源手段に。ｃ）メイク接点２が請求項１２記載中の第（２Ｐ＋１）
の可制御スイッチング手段に。ｄ）各ダイオード３が前述した（Ｐ−１）個の非可制御
スイッチング手段に。ｅ）各コンデンサ４が前述したＰ個のキャパシタンス手
段に。ｆ）各ブレイク接点５が前述した２Ｐ個の可制御スイッ
チング手段に。ｇ）１つのメイク接点２と各ブレイク接点５をコイル等
で電磁的にオン、オフ駆動する電磁リレー（図示せ
ず。）が前述した制御手段に。ｈ）直流電源１、メイク接点２、全てのダイオード３及
び全てのコンデンサ４を含む閉回路が前述した閉回路
に。ｉ）１つのコンデンサ４とその上下２つのブレイク接点
５の直列回路の各組が前述したＰ組の直列回路に。

【００７７】図３８の実施例について以下の事を付け加
える。ａ）前述した図７の実施例の様にメイク接点２にブレイ
ク接点を、各ブレイク接点５にメイク接点を１つずつ用
いた電磁リレーを使うことも可能である。この様に１つ
の実施例から新しい実施例が派生する。（派生実施例）ｂ）メイク接点２とブレイク接点５全てを同時に手動で
操作する１つの機械的なスイッチング手段を上記電磁リ
レーの代わりに使っても構わない。この様に１つの実施
例からまた新しい実施例が派生する。（派生実施例）ｃ）平滑コンデンサを負荷４１に並列接続する場合も有
る。

【００７８】ｄ）図３８の実施例を２つ用意し、両電源
手段が同一の負荷４１に電力を供給する様にし、両メイ
ク接点２が交互にオンとなる様に各電磁リレー（図示せ
ず。）を制御すれば、電力を連続的に供給できる。ある
いは、図３８の実施例を３つ以上用意し、全電源手段が
同一の負荷４１に電力を供給する様にし、各メイク接点
２の各オン期間が一部重なる様に各電磁リレーを制御す
れば、より滑らかに連続的に電力を供給できる。ｅ）点線で接続を示した各ツェナー・ダイオード７が有
る場合、これらが直流電源１を短絡しない様に各ツェナ
ー電圧の大きさは電源電圧の大きさをコンデンサ４の数
で割った電圧値より大きくて近い値に設定される。各ツ
ェナー・ダイオード７は電源電圧をそのコンデンサ数で
等分した電圧で各コンデンサ４を充電するためのもので
ある。一般にＰ個のコンデンサそれぞれにツェナー・ダ
イオードが同様に１つずつ並列接続される場合各ツェナ
ー電圧の大きさは電源電圧の大きさのＰ分の１より大き
くて近い値に設定される。

【００７９】ｆ）直流電源１とメイク接点２の直列回路
の代わりに直流電源１、メイク接点２及び電流制限手段
（例：抵抗、コイル、定電流手段。）の直列回路を使う
ことも可能である。電流制限手段としてコイルを使う場
合、各コンデンサ４の充電電圧を２倍に充電できる。こ
のとき各ツェナー・ダイオード７のツェナー電圧を２倍
にする必要がある。この事は一般にメイク接点の場合に
限らず他の可制御スイッチング手段を使う場合でも同じ
である。ｇ）各ダイオード３をコイルで１つずつ置き換え、各コ
ンデンサ４の電圧が電源電圧のＰ分の１に成ったときメ
イク接点２と各ブレイク接点５のオン、オフを切り換え
れば、その出力電流に各コンデンサ４の放電電流の他に
各コイルの励磁電流も加算されるので、その出力電流を
より大きくすることができる。この事は他の可制御スイ
ッチング手段を使う場合でも同じである。以上ｃ）項〜
ｇ）項の事は第２発明全体について同様に言える。

【００８０】図３９、図４０両図に示す第２発明の電源
手段の実施例も可能で、各Ｐチャネル、各Ｎチャネルの
パワーＭＯＳ・ＦＥＴの代わりにＰチャネル、Ｎチャネ
ルのＩＧＢＴ、ノーマリィ・オフのＳＩＴ、ＳＩサイリ
スタ等を１つずつ用いても構わない。尚、ｕ１〜ｕ６の
同じ符号同士の各導線は接続状態にある。

【００８１】図４１の実施例は第３発明の電源手段に対
応し、前述の所定数Ｍは３で、それぞれが前述した各構
成要素と次の様に相当する。ａ）直流電源１とスイッチ１０９の直列回路が前述した
直流電圧出力手段に。ｂ）直流電源１が請求項１９記載中の直流電源手段に。ｃ）スイッチ１０９が請求項１９記載中の第２の可制御
スイッチング手段に。ｄ）３つのコンデンサ４が前述したＭ個つまり３個のキ
ャパシタンス手段に。ｅ）２つのダイオード３が前述した（Ｍ−１）個つまり
２個の非可制御スイッチング手段に。ｆ）スイッチ９が前述した第１の可制御スイッチング手
段に。ｇ）負荷４１が前述した負荷に。ｈ）スイッチ９と負荷４１の直列回路が前述した第１の
直列回路に。ｉ）４つのダイオード１３が前述した（Ｍ−１）個の非
可制御スイッチング手段それぞれを２つずつで挟む前述
した非可制御スイッチング手段に。ｊ）直流電源１、スイッチ１０９、３つのコンデンサ４
及び２つのダイオード３を含む閉回路が前述した閉回路
に。ｋ）１つのダイオード３とその上下２つのダイオード１
３の直列回路の２組が前述したＭ組つまり２組の直列回
路に。

【００８２】その動作は次の通りである。スイッチ１０
９がオンでスイッチ９がオフのとき、直流電源１が４つ
のダイオード１３それぞれに逆電圧を印加してオフに保
ち、３つのコンデンサ４は２つのダイオード３を介して
直列接続状態にあるため、直流電源１が２つのダイオー
ド３を介して３つのコンデンサ４の直列回路を充電す
る。一方、スイッチ１０９がオフでスイッチ９がオンの
とき各コンデンサ４が各ダイオード３に逆電圧を印加し
てオフに保ち、３つのコンデンサ４は４つのダイオード
１３を介し並列接続状態にあるため、３つのコンデンサ
４の並列回路が４つのダイオード１３を介して負荷４１
に電源電圧の３分の１の電圧を供給する。

【００８３】図４１の実施例について以下の事を付け加
える。ａ）スイッチ１０９、９に図１の実施例の様にメイク接
点とブレイク接点を使っても良いし、さらに、両接点を
コイルで電磁的にオン、オフする電磁リレーを使っても
良いし、あるいは、手動で同時に両接点を操作する機械
的なスイッチング手段でも良い。ｂ）スイッチ１０９の代わりに抵抗などの電流制限手段
を使っても良いし、抵抗８又はコイル等とスイッチ１０
９の直列回路を使っても良い。その代わりに抵抗を使う
場合スイッチ９がオンのとき直流電源１もその抵抗を介
して負荷４１に電圧を供給するが、３つのコンデンサ４
の並列回路の電圧が支配的となる。ｃ）平滑コンデンサを負荷４１に並列接続する場合も有
る。ｄ）図４１の実施例を２つ用意し、両直流電源１を共通
化して１つにまとめ、両電源手段が同一の負荷４１に電
力を供給する様にし、両スイッチ１０９それぞれが交互
にオンとなる様に制御すれば、電力を連続的に供給でき
る。あるいは、図４１の実施例を３つ以上用意し、同様
に共通化して１つにまとめ、各スイッチ１０９の各オン
期間が一部重なる様に制御すれば、より滑らかに連続的
に電力を供給できる。ｅ）各コンデンサ４に図１の実施例の様にツェナー・ダ
イオードを１つずつ並列接続する場合、これらが直流電
源１を短絡しない様に各ツェナー電圧の大きさは電源電
圧の大きさの３分の１より大きくて近い値に設定され
る。３つのツェナー・ダイオードは電源電圧を３等分し
た電圧で各コンデンサ４を充電するためのものである。
一般にＭ個のコンデンサそれぞれにツェナー・ダイオー
ドが同様に１つずつ並列接続される場合各ツェナー電圧
の大きさは電源電圧の大きさのＭ分の１より大きくて近
い値に設定される。

【００８４】ｆ）図４１上側もしくは下側に示す２つの
ダイオード１３それぞれにスイッチを１つずつ並列接続
し、あるいは、充電するコンデンサ３の数を制御できる
位置に接続されるダイオード１３それぞれにスイッチを
１つずつ並列接続し、各オン、オフを制御して直流電源
１によって充電されるコンデンサ４の数を制御すれば、
電圧降圧比と電流増大比を３分の１と３倍、２分の１と
２倍、そのままの電圧と電流、という具合に３段階で制
御できる。一般にＭ個のコンデンサが有る場合、同じ側
に接続される、又は、直流電源１によって充電されるコ
ンデンサ４の数を制御できる位置に接続される（Ｍ−
１）個の非可制御スイッチング手段それぞれにスイッチ
を１つずつ並列接続し、これら（Ｍ−１）個のスイッチ
のオン、オフを制御すれば、その電圧降圧比と電流増大
比をＭ段階で制御できる。Ｍの数が多いときマルチプレ
クサの出力によってそれら（Ｍ−１）個のスイッチのオ
ン、オフを制御すれば良い。コンピュータ制御も可能で
ある。ｇ）必要なら直流電源１の代わりに直流電源１と電源ス
イッチ又は電源ヒューズの直列回酪を使っても構わな
い。以上ａ）項〜ｇ）項の事は第３発明全体について同様に
言える。

【００８５】図４２の実施例は請求項２２記載の第３発
明の電源手段などに対応し、切換えスイッチ１０が同項
記載中の切換えスイッチング手段に相当する。直流電源
１の代わりに直流電源１と抵抗あるいはコイル等の電流
制限手段の直列回路を使う場合も有る。コイルを使う
と、動作が理想的なら各コンデンサ４の充電電圧は２倍
になる。また、切換えスイッチ１０のかわりに図８中も
しくは図１４中に示すトランジスタ１１、１２等が形成
する切換えスイッチング手段を使っても良いし、図１８
中に示すトランジスタ１１、２７及びツェナー・ダイオ
ード２８等が形成する切換えスイッチング手段を使って
も良い。さらに、３端子の切換えスイッチ１０の場合直
流電源１にも負荷４１にも接続状態とならないフローテ
ィング状態にできないが、フローティング状態が必要な
ら４端子の切換えスイッチを切換えスイッチ１０の代わ
りに使えば良い。

【００８６】図４３の実施例は請求項２１記載の第３発
明の電源手段などに対応し、抵抗８が同項記載中の第１
の電流制限手段に相当する。スイッチ９がオンのとき直
流電源１も抵抗８を介して負荷４１に電圧を供給する
が、５つのコンデンサ４の並列回路の電圧が支配的とな
る。抵抗８の代わりにオン・オフ・スイッチを使っても
良いし、さらに、これとスイッチ９の代わりに切換えス
イッチを使っても良い。

【００８７】図４４の実施例は、第３発明の電源手段な
どに対応し、第１発明の様に負荷４１に正電圧と逆電圧
を供給できる様にした電源手段である。

【００８８】図４５の実施例は、第３発明の電源手段な
どに対応し、トランジスタで形成した負性抵抗手段を使
っている。

【００８９】図４６の実施例は第４発明の電源手段に対
応し、前述の所定数Ｋは３で、それぞれが前述した各構
成要素と次の様に相当する。ａ）直流電源１とスイッチ１０９の直列回路が前述した
直流電圧出力手段に。ｂ）直流電源１が請求項２８記載中の直流電源手段に。ｃ）スイッチ１０９が請求項２８記載中の第２の可制御
スイッチング手段に。ｄ）３つのコンデンサ４が前述したＫ個つまり３個のキ
ャパシタンス手段に。ｅ）２つのダイオード３が前述した（Ｋ−１）個つまり
２個の非可制御スイッチング手段に。ｆ）図右側１つのコンデンサ３が前述した１つのキャパ
シタンス手段に。ｇ）図右側１つのダイオード３が前述した１つの非可制
御スイッチング手段に。ｈ）図右側１つのダイオード１３が前述した第Ｋ番目の
非可制御スイッチング手段に。ｉ）スイッチ９が前述した第１の可制御スイッチング手
段に。ｊ）図左側の２つのダイオード１３が前述した残り（Ｋ
−２）個つまり１個の非可制御スイッチング手段それぞ
れを２つずつで挟む前述した非可制御スイッチング手段
に。ｋ）直流電源１、スイッチ１０９、３つのコンデンサ４
及び２つのダイオード３を含む閉回路が前述した閉回路
に。ｌ）１つのダイオード３とその上下２つのダイオード１
３の直列回路の１組が前述した（Ｋ−２）組つまり１組
の直列回路に。

【００９０】その動作は次の通りである。スイッチ１０
９がオンでスイッチ９がオフのとき、直流電源１が３つ
のダイオード１３それぞれに逆電圧を印加してオフに保
ち、３つのコンデンサ４は２つのダイオード３を介して
直列接続状態にあるため、直流電源１が２つのダイオー
ド３を介して３つのコンデンサ４の直列回路を充電し、
同時に負荷４１に電源電圧の３分の１の電圧を供給す
る。一方、スイッチ１０９がオフでスイッチ９がオンの
とき各コンデンサ４が各ダイオード３に逆電圧を印加し
てオフに保ち、３つのコンデンサ４は３つのダイオード
１３を介して並列接続状態にあるため、３つのコンデン
サ４の並列回路が３つのダイオード１３を介して負荷４
１に電源電圧の３分の１の電圧を供給する。従って、ど
ちらにしても負荷４１に電源電圧の３分の１の電圧が供
給される。

【００９１】図４６の実施例について以下の事を付け加
える。ａ）スイッチ１０９、９に図１の実施例の様にメイク接
点とブレイク接点を使っても良いし、さらに、両接点を
コイルで電磁的にオン、オフする電磁リレーを使っても
良いし、あるいは、手動で同時に両接点を操作する機械
的なスイッチング手段でも良い。ｂ）スイッチ１０９の代わりに抵抗などの電流制限手段
を使っても良いし、抵抗８又はコイル等とスイッチ１０
９の直列回路を使っても良い。その代わりに抵抗を使う
場合スイッチ９がオンのとき直流電源１もその抵抗を介
して負荷４１に電圧を供給するが、３つのコンデンサ４
の並列回路の電圧が支配的となる。ｃ）各コンデンサ４に図１の実施例の様にツェナー・ダ
イオードを１つずつ並列接続する場合、これらが直流電
源１を短絡しない様に各ツェナー電圧の大きさは電源電
圧の大きさの３分の１より大きくて近い値に設定され
る。３つのツェナー・ダイオードは電源電圧を３等分し
た電圧で各コンデンサ４を充電するためのものである。
一般にＫ個のコンデンサそれぞれにツェナー・ダイオー
ドが同様に１つずつ並列接続される場合各ツェナー電圧
の大きさは電源電圧の大きさのＫ分の１より大きくて近
い値に設定される。

【００９２】ｄ）３つのダイオード１３それぞれにスイ
ッチを１つずつ並列接続し、あるいは、充電するコンデ
ンサ３の数を制御できる位置に接続されるダイオード１
３それぞれにスイッチを１つずつ並列接続し、各オン、
オフを制御して直流電源１によって充電されるコンデン
サ４の数を制御すれば、電圧降圧比と電流増大比を３分
の１と３倍、２分の１と２倍、そのままの電圧と電流と
いう具合に３段階で制御できる。一般にＫ個のコンデン
サが有る場合、同じ側に接続される、又は、直流電源１
によって充電されるコンデンサ４の数を制御できる位置
に接続される非可制御スイッチング手段それぞれにスイ
ッチを１つずつ並列接続し、これらスイッチのオン、オ
フを制御すれば、その電圧降圧比と電流増大比をＫ段階
で制御できる。Ｋの数が多いときマルチプレクサの出力
によってそれらのスイッチのオン、オフを制御すれば良
い。コンピュータ制御も可能である。ｅ）必要なら直流電源１の代わりに直流電源１と電源ス
イッチ又は電源ヒューズの直列回路を使っても構わな
い。ｆ）本実施例は第３発明と同様の働きをするが、コンデ
ンサ１つが負荷４１に並列接続されているため、このコ
ンデンサが平滑コンデンサ等の役割を果たす。ｇ）図４１と図４６の両実施例を部品点数で比較する
と、ツェナー・ダイオード７を除けば、図４６の実施例
の方がダイオードが１つ少ない、という利点が有る。前
項ｆ）で述べた平滑コンデンサを事を加えるとさらに１
つ少なくなる。以上ａ）項〜ｇ）項の事は第４発明全体について同様に
言える。

【００９３】図４６〜図４９の各実施例は、第４発明の
電源手段などに対応し、図４に示す従来回路の電圧降圧
比をさらに下げられる様にしたものである。図４７〜図
４８の各実施例は請求項３１記載の電源手段に対応す
る。

【００９４】最後に以下の事を付け加える。ａ）各回路図において点線で示す各回路部品の回路記号
（例：図１のダイオード６）の意味は当然の事ながらそ
の回路部品が無い又は接続されない場合も有るし、それ
が有る又は接続される場合も有る、という意味である。
図１の各ツェナー・ダイオード７についても同じであ
る。ｂ）各実施例あるいは各派生実施例において、その構成
要素となる各半導体スイッチをその相補関係にある半導
体スイッチ（例：ＮＰＮトランジスタに対してＰＮＰト
ランジスタ。）で１つずつ置き換え、方向性の有る各回
路構成手段（例：直流電源、ダイオード。）の向きを逆
にした電圧極性に関して元の実施例に対して対称関係に
有る実施例（派生実施例）ももちろん可能である。ｃ）第１〜第４の各発明において、「電圧がＮ分の１、
Ｐ分の１、Ｍ分の１あるいはＫ分の１になる分と逆に電
流がＮ倍、Ｐ倍、Ｍ倍あるいはＫ倍となる」という意味
は、「構成要素となる各可制御スイッチング手段のオ
ン、オフを連続的に切り換えた時に直流電源手段から入
力される平均入力電流がＮ倍、Ｐ倍、Ｍ倍あるいはＫ倍
となった平均出力電流が負荷へ出力される」という意味
である。一般的に、充電されたコンデンサの放電電流の
ピーク値などは負荷の大きさ等によっていくらでも大き
くなるが、これと意味は違う。

【００９５】ｄ）第１、第２発明は図２〜図４の各従来
技術や第３、第４発明に対して『低電圧出力時に順電圧
の大きいダイオード等の非可制御スイッチング手段を使
わずにオン電圧の小さいＭＯＳ・ＦＥＴ等の可制御スイ
ッチング手段を使うので、電圧降下やエネルギー損失が
小さい』という利点が有る。ｅ）図１、図５〜図２４の各実施例においてダイオード
６が有る場合や図４１〜図４５の各実施例の場合、接続
する負荷に平滑コンデンサを並列接続したり、あるい
は、「その両出力端子間に１つのダイオードをダイオー
ド６と逆向きに接続し、しかもその出力電圧をコイルを
介して負荷に供給する平滑回路」を設けたり、すること
が考えられる。ｆ）各実施例では主スイッチに主にＭＯＳ・ＦＥＴを使
用する例を示したが、それぞれの代わりに同じ順、逆バ
イアス電圧極性の半導体スイッチもしくは可制御スイッ
チング手段なら、バイポーラ・トランジスタ、ＩＧＢ
Ｔ、ＳＩＴ、ＳＩサイリスタ、ＧＴＯサイリスタ、普通
のサイリスタ等、何でも使うことができる。オフ制御時
に充分な逆バイアス電圧を供給できるのなら接合型ＦＥ
Ｔ、ノーマリィ・オンのＭＯＳ・ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、Ｓ
ＩＴ又はＳＩサイリスタ等、ノーマリィ・オン型可制御
スイッチング手段でも構わない。

【００９６】ｇ）図２８〜図３０に示す条件無し１方向
性あるいは双方向性の絶縁型スイッチング回路ではＰＮ
Ｐ、ＮＰＮのバイポーラ・トランジスタを使用する例を
示したが、それぞれの代わりに同じ順、逆バイアス電圧
極性の半導体スイッチもしくは可制御スイッチング手段
なら、バイポーラ・トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＳＩＴ、
ＳＩサイリスタ、ＧＴＯサイリスタ、普通のサイリスタ
等、何でも使うことができる。オフ制御時に充分な逆バ
イアス電圧を供給できるのなら接合型ＦＥＴ、ノーマリ
ィ・オンのＭＯＳ・ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳＩＴ又はＳＩ
サイリスタ等、ノーマリィ・オン型可制御スイッチング
手段でも構わない。

【００９７】ｇ）図２５に示す条件付き１方向性あるい
は双方向性の絶縁型スイッチング回路を図１８の電源手
段から形成できたのは以下の条件による。１）トランジスタ２７がオフのときトランジスタ２７が
直流電源１のマイナス電源端子とトランジスタ３７等
（負荷）の間を１方向ながら不導通状態にできること。２）ダイオード３６、３、３９それぞれとダイオード３
４が直流電源１とスイッチ端子ＳＷ１の間を１方向なが
ら常に不導通状態にできること。３）ダイオード３６、３、３９それぞれとダイオード３
５が直流電源１とスイッチ端子ＳＷ２の間を１方向なが
ら常に不導通状態にできること。４）トランジスタ２７がオフの間、各トランジスタ１１
と各トランジスタ１４それぞれを順バイアスする順バイ
アス手段（例：コンデンサ、コイル等。）を、少なくと
もトランジスタ２７がオフの間直流電源１から絶縁でき
ること。ただし、ノーマリィ・オン型ならオン制御時に
ゼロ・バイアスでも良いため、ゼロ・バイアス手段
（例：放電抵抗、図１４に示す放電用のトランジスタ２
５等。）をその順バイアス手段の代わりに使っても良
い。従って、図１０〜図１２の各実施例の様に入力電源が順
バイアス手段となる回路からは上記の様な絶縁型スイッ
チング回路を構成することはできない。図１４、図１５
両図に示す実施例からは構成することはできる。

【００９８】ｈ）図２６〜図３０に示す条件無し１方向
性あるいは双方向性の絶縁型スイッチング回路を図２１
〜図２２両図あるいは図２３〜図２４両図の電源手段か
ら形成できたのは以下の条件による。１）トランジスタ１２がオフのときトランジスタ１２及
びダイオード３９、４０がプラス側電源線と負荷側（１
方向又は双方向スイッチ）の間を双方向で不導通状態に
できること。２）トランジスタ２７がオフのときトランジスタ２７及
びダイオード３９、４０がマイナス側電源線と負荷側
（１方向性又は双方向性スイッチ）の間を双方向で不導
通状態にできること。３）トランジスタ１２、２７がオフの間、各トランジス
タ１１と各トランジスタ１９を順バイアスする各順バイ
アス手段（例：コンデンサ、コイル等。）を、少なくと
もトランジスタ１２、２７がオフの間入力電源から絶縁
できること。ただし、ノーマリィ・オン型ならオン制御
時に電圧ゼロ・バイアスでも良いため、電圧ゼロ・バイ
アス手段（例：放電抵抗、図１４に示す放電用のトラン
ジスタ２５等。）をその順バイアス手段の代わりに使っ
ても良い。４）図２８〜図３０に示す１方向性、双方向性スイッチ
それぞれがオフのときその各スイッチ端子とその入力側
を双方向で不導通状態にできること。

【００９９】ｉ）ノーマリィ・オフ型で電圧ゼロ・バイ
アスでオフ状態となる１方向性、双方向性スイッチ
（例：図２８〜図３０に示す１方向性、双方向性スイッ
チにおいて各ベース・エミッタ間に放電抵抗や上述の放
電用トランジスタを接続したもの。）それぞれを使用す
れば、第２〜第４発明の各電源手段からも前述と同様の
条件付きあるいは条件無し１方向性あるいは双方向性の
絶縁型スイッチング回路を構成することができる。ｊ）第１発明の電源手段を可制御スイッチング手段の駆
動回路に利用する場合、前述した直流電圧出力手段が出
力する直流電圧をその逆バイアス電圧とすると、万が一
その直流電圧が低下しても前述したキャパシタンス手段
は放電しないので、そのオフ制御は何の影響も受けな
い、という利点が有る。ｋ）図５の実施例の様に正出力電圧、逆出力電圧の大き
さがほとんど同じ実施例を容量性負荷、ＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ、ＩＧＢＴあるいは絶縁ゲート型半導体可制御スイッ
チ等に使うと特に都合が良い。ｌ）図１４、１５両図、図１６、１７両図、図２３、２
４両図に示す各実施例では電流制限手段としてコイル２
０を使っているが、代わりに抵抗を使っても構わない
し、コイル２０を介さずに直結する場合も有る。逆に図
１２、図１３、図１８、図１９、２０両図、図２１、２
２両図に示す各実施例でも抵抗２９を使っているが、抵
抗ゼロの場合も有るし、その代わりにコイルを使っても
構わない。

【０１００】

【先行技術】

ａ）特公昭５６−３９１４６号ｂ）特公平６−６
７１８２号ｃ）昭和５６年、ＣＱ出版（株）出版の「解析パワー・
サプライ」、９１〜９３ページに記載の『第４章直流
を変圧する』ｄ）１９８７年、（社）電気学会出版の「半導体電力変
換回路」、８７ページに記載の『多段直並列切換チョッ
パ回路』ｅ）特公昭４２−２５１４２号

【０１０１】

【本発明者の関連出願】特開平５−３０４４５４号、実
願平５−６６１６５号、特願平６−１２９４６７号（特
に図７１、図７２）、特願平６−３１３９５９号。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の１実施例を示す回路図である。

【図２〜図４】各図は、従来の電源手段の例を１つずつ
示す回路図である。

【図５〜図１３】各図は、第１発明の実施例を１つずつ
示す回路図である。

【図１４〜図１５】両図を左右に並べて、第１発明の１
実施例を示す回路図である。

【図１６〜図１７】両図を上下に並べて、第１発明の１
実施例を示す回路図である。

【図１８】第１発明の１実施例を示す回路図である。

【図１９〜図２０】両図を左右に並べて、第１発明の１
実施例を示す回路図である。

【図２１〜図２２】両図を左右に並べて、第１発明の１
実施例を示す回路図である。

【図２３〜図２４】両図を左右に並べて、第１発明の１
実施例を示す回路図である。

【図２５】第１発明の１実施例を示す回路図である。

【図２６〜図２８】三図を順に左から右へ並べて、第１
発明の１実施例を示す回路図である。

【図２９〜図３０】各図は、第１発明の１実施例の負荷
となる双方向性スイッチを１つずつ示す回路図である。

【図３１〜図３７】各図は、第１発明の実施例を１つず
つ示す回路図である。

【図３８】第２発明の１実施例を示す回路図である。

【図３９〜図４０】両図を左右に並べて、第２発明の１
実施例を示す回路図である。

【図４１〜図４５】各図は、第３発明の実施例を１つず
つ示す回路図である。

【図４６〜図４９】各図は、第４発明の実施例を１つず
つ示す回路図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０３Ｋ 17/68 9184−5ＫＨ０３Ｋ 17/56 Ｄ 17/687 9184−5Ｋ 17/687 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１以上の所定数をＮとしたときに、直流
電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力手
段と、その出力電圧に対して順方向に向きを揃えた（Ｎ
＋１）個の非可制御スイッチング手段と、前記（Ｎ＋
１）個の非可制御スイッチング手段それぞれの間に１つ
ずつ接続されるＮ個のキャパシタンス手段で閉回路を形
成し、各前記キャパシタンス手段を可制御スイッチング
手段２つずつで挟んで直列接続したＮ組の直列回路を前
記直流電圧出力手段に全ての前記非可制御スイッチング
手段の陽極が同じ側に来る様に並列接続し、全ての前記
可制御スイッチング手段を、前記直流電圧が出力されて
いないときオン制御し、前記直流電圧が出力されている
ときオフ制御する制御手段を設けたことを特徴とする電
源手段。
【請求項２】１以上の所定数をＮとしたときに、直流
電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力手
段の両出力端子間に（Ｎ＋１）個の非可制御スイッチン
グ手段をその出力電圧に対して順方向に直列接続して閉
回路を形成する際に前記（Ｎ＋１）個の非可制御スイッ
チング手段それぞれの間にキャパシタンス手段を１つず
つ接続しながら前記閉回路を形成し、各前記キャパシタ
ンス手段を可制御スイッチング手段２つずつで挟んで直
列接続したＮ組の直列回路を前記両出力端子間に全ての
前記非可制御スイッチング手段の向きを揃えて並列接続
し、全ての前記可制御スイッチング手段を、前記直流電
圧が出力されていないときオン制御し、前記直流電圧が
出力されているときオフ制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする電源手段。
【請求項３】前記直流電圧出力手段としてオン、オフ
可能な第（２Ｎ＋１）の可制御スイッチング手段と直流
電源手段の直列回路を用いたことを特徴とする請求項１
又は２記載の電源手段。
【請求項４】少なくとも１つの前記非可制御スイッチ
ング手段を、１方向に電流を通し、その電流に対して電
流制限作用する１方向性の、又は、双方向の電流に対し
て電流制限作用する双方向性の電流制限手段で置き換え
たことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電源手
段。
【請求項５】少なくとも１つの前記電流制限手段とし
て、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力用
に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段あるい
は定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタある
いはノーマリィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手段、
定電流手段とダイオードの直列回路、１方向性の定電流
手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタンス
手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレインとゲ
ート、そのバック・ゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オフの絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列接続
したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリィ・
オンのＦＥＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接続し
たもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手段、
抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイルある
いはインダクタンス手段と「前記直流電圧が出力されて
いる期間と出力されていない期間を制御する期間制御手
段」を組み合わせたもの、又は、これらのうち少なくと
もいずれか２つを組み合わせたもの、を用いたことを特
徴とする請求項４記載の電源手段。
【請求項６】少なくとも１つの前記電流制限手段とし
て、前記直流電圧が出力されていない時より出力されて
いる時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流制
限手段を用いたことを特徴とする請求項４記載の電源手
段。
【請求項７】前記可変電流制限手段として、負性抵抗
手段を用いたことを特徴とする請求項６記載の電源手
段。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の電
源手段において、その印加電圧によって駆動される容量
性負荷を前記直流電圧出力手段に並列接続したことを特
徴とする容量性負荷の駆動回路。
【請求項９】請求項１〜７のいずれか１項に記載の電
源手段において、第（２Ｎ＋２）の可制御スイッチング
手段の駆動信号入力用に対を成す主電極・制御電極間に
前記直流電圧出力手段を接続したことを特徴とする可制
御スイッチング手段の駆動回路。
【請求項１０】複数の所定数をＰとしたときに、直流
電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力手
段と、Ｐ個のキャパシタンス手段と、その出力電圧に対
して順方向に向きを揃えて前記Ｐ個のキャパシタンス手
段それぞれの間に１つずつ接続される（Ｐ−１）個の非
可制御スイッチング手段で閉回路を形成し、各前記キャ
パシタンス手段を可制御スイッチング手段２つずつで挟
んで直列接続したＰ組の直列回路を全ての前記非可制御
スイッチング手段の陽極が同じ側に来る様に並列接続
し、全ての前記可制御スイッチング手段を、前記直流電
圧が出力されていないときオン制御し、前記直流電圧が
出力されているときオフ制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする電源手段。
【請求項１１】複数の所定数をＰとしたときに、直流
電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力手
段の両出力端子間にＰ個のキャパシタンス手段を直列接
続して閉回路を形成する際に前記Ｐ個のキャパシタンス
手段それぞれの間に非可制御スイッチング手段を１つず
つその出力電圧に対して順方向に接続しながら前記閉回
路を形成し、各前記キャパシタンス手段を可制御スイッ
チング手段２つずつで挟んで直列接続したＰ組の直列回
路を全ての前記非可制御スイッチング手段の向きを揃え
て並列接続し、各前記可制御スイッチング手段を、前記
直流電圧が出力されていないときオン制御し、前記直流
電圧が出力されているときオフ制御する制御手段を設け
たことを特徴とする電源手段。
【請求項１２】前記直流電圧出力手段としてオン、オ
フ可能な第（２Ｐ＋１）の可制御スイッチング手段と直
流電源手段の直列回路を用いたことを特徴とする請求項
１０又は１１記載の電源手段。第（２Ｐ＋１）の可制御
スイッチング手段と直流電源手段と電流制限手段の直列
回路を用いた
【請求項１３】少なくとも１つの前記非可制御スイッ
チング手段を、１方向に電流を通し、その電流に対して
電流制限作用する１方向性の、又は、双方向の電流に対
して電流制限作用する双方向性の電流制限手段で置き換
えたことを特徴とする請求項１０、１１又は１２記載の
電源手段。
【請求項１４】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力
用に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段ある
いは定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタあ
るいはノーマリィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手
段、定電流手段とダイオードの直列回路、１方向性の定
電流手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタ
ンス手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレイン
とゲート、そのバック・ゲートとソースを接続したノー
マリィ・オフの絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列
接続したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オンのＦＥＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接
続したもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手
段、抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイル
あるいはインダクタンス手段と「前記直流電圧が出力さ
れている期間と出力されていない期間を制御する期間制
御手段」を組み合わせたもの、又は、これらのうち少な
くともいずれか２つを組み合わせたもの、を用いたこと
を特徴とする請求項１３記載の電源手段。
【請求項１５】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、前記直流電圧が出力されていない時より出力され
ている時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流
制限手段を用いたことを特徴とする請求項１３記載の電
源手段。
【請求項１６】前記可変電流制限手段として、負性抵
抗手段を用いたことを特徴とする請求項１５記載の電源
手段。
【請求項１７】３以上の所定数をＭとしたときに、直
流電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力
手段と、Ｍ個のキャパシタンス手段と、その直流電圧に
対して順方向に向きを揃えて前記Ｍ個のキャパシタンス
手段それぞれの間に１つずつ接続される（Ｍ−１）個の
非可制御スイッチング手段で閉回路を形成し、オン、オ
フ可能な第１の可制御スイッチング手段と負荷を直列接
続した第１の直列回路を前記直流電圧出力手段に並列接
続し、各前記非可制御スイッチング手段を非可制御スイ
ッチング手段２つずつでその向きに揃えて挟む様に直列
接続した（Ｍ−１）組の直列回路を前記直流電圧出力手
段にその直流電圧に対して逆方向に並列接続したことを
特徴とする電源手段。
【請求項１８】３以上の所定数をＭとしたときに、直
流電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力
手段とＭ個のキャパシタンス手段を直列接続して閉回路
を形成する際に前記Ｍ個のキャパシタンス手段それぞれ
の間に非可制御スイッチング手段を１つずつその直流電
圧に対して順方向に接続しながら前記閉回路を形成し、
オン、オフ可能な第１の可制御スイッチング手段と負荷
を直列接続した第１の直列回路を前記直流電圧出力手段
に並列接続し、前記直流電圧出力手段に（Ｍ−１）個の
前記非可制御スイッチング手段を並列接続して並列回路
を形成する際に各前記非可制御スイッチング手段を非可
制御スイッチング手段２つずつでその向きに揃えて挟む
様に直列接続した（Ｍ−１）組の直列回路を前記直流電
圧に対して逆方向に接続しながら前記並列回路を形成し
たことを特徴とする電源手段。
【請求項１９】前記直流電圧出力手段としてオン、オ
フ可能な第２の可制御スイッチング手段と直流電源手段
の直列回路を用いたことを特徴とする請求項１７又は１
８記載の電源手段。
【請求項２０】前記第２の可制御スイッチング手段を
第１の電流制限手段と前記第２の可制御スイッチング手
段の直列回路で置き換えたことを特徴とする請求項１９
記載の電源手段。
【請求項２１】前記第２の可制御スイッチング手段を
第１の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求
項１９記載の電源手段。
【請求項２２】前記第１、第２の可制御スイッチング
手段を１つの切換えスイッチング手段で置き換えたこと
を特徴とする請求項１９又は２０記載の電源手段。
【請求項２３】最初に記した（Ｍ−１）個の非可制御
スイッチング手段の少なくとも１つを、１方向に電流を
通し、その電流に対して電流制限作用する１方向性の、
又は、双方向の電流に対して電流制限作用する双方向性
の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求項１
７〜２２のいずれか１項に記載の電源手段。
【請求項２４】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力
用に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段ある
いは定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタあ
るいはノーマリィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手
段、定電流手段とダイオードの直列回路、１方向性の定
電流手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタ
ンス手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレイン
とゲート、そのバック・ゲートとソースを接続したノー
マリィ・オフの絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列
接続したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オンのＦＥＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接
続したもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手
段、抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイル
あるいはインダクタンス手段と「前記直流電圧が出力さ
れている期間と出力されていない期間を制御する期間制
御手段」を組み合わせたもの、又は、これらのうち少な
くともいずれか２つを組み合わせたもの、を用いたこと
を特徴とする請求項２０、２１又は２３記載の電源手
段。
【請求項２５】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、前記直流電圧が出力されていない時より出力され
ている時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流
制限手段を用いたことを特徴とする請求項２０、２１又
は２３記載の電源手段。
【請求項２６】前記可変電流制限手段として、負性抵
抗手段を用いたことを特徴とする請求項２５記載の電源
手段。
【請求項２７】３以上の所定数をＫとしたときに、直
流電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力
手段と、Ｋ個のキャパシタンス手段と、その出力電圧に
対して順方向に向きを揃えて前記Ｋ個のキャパシタンス
手段それぞれの間に１つずつ接続される（Ｋ−１）個の
非可制御スイッチング手段で閉回路を形成し、前記直流
電圧出力手段の一端に接続される１つの前記キャパシタ
ンス手段およびこのキャパシタンス手段と接続される１
つの前記非可制御スイッチング手段の接続点と前記直流
電圧出力手段の他端の間にオン、オフ可能な第１の可制
御スイッチング手段を接続し、その１つの非可制御スイ
ッチング手段の前記接続点と反対側の一端と前記直流電
圧出力手段の一端の間にその１つの非可制御スイッチン
グ手段と向きを揃えて第Ｋ番目の非可制御スイッチング
手段を接続し、残り（Ｋ−２）個の前記非可制御スイッ
チング手段それぞれを非可制御スイッチング手段２つず
つで向きを揃えて挟む様に直列接続した（Ｋ−２）組の
直列回路を前記直流電圧出力手段に逆向きに並列接続し
たことを特徴とする電源手段。
【請求項２８】前記直流電圧出力手段としてオン、オ
フ可能な第２の可制御スイッチング手段と直流電源手段
の直列回路を用いたことを特徴とする請求項２７記載の
電源手段。
【請求項２９】前記第２の可制御スイッチング手段を
第１の電流制限手段と前記第２の可制御スイッチング手
段の直列回路で置き換えたことを特徴とする請求項２８
記載の電源手段。
【請求項３０】前記第２の可制御スイッチング手段を
第１の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求
項２８記載の電源手段。
【請求項３１】前記第１、第２の可制御スイッチング
手段を１つの切換えスイッチング手段で置き換えたこと
を特徴とする請求項２８又は２９記載の電源手段。
【請求項３２】最初に記した（Ｋ−１）個の非可制御
スイッチング手段の少なくとも１つを、１方向に電流を
通し、その電流に対して電流制限作用する１方向性の、
又は、双方向の電流に対して電流制限作用する双方向性
の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求項２
７〜３１のいずれか１項に記載の電源手段。
【請求項３３】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力
用に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段ある
いは定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタあ
るいはノーマリィ・オフのＳＩＴ、１方向性の抵抗手
段、定電流手段とダイオードの直列回路、１方向性の定
電流手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタ
ンス手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレイン
とゲート、そのバック・ゲートとソースを接続したノー
マリィ・オフの絶縁ゲート型ＦＥＴ２つを逆向きに直列
接続したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オンのＦＥＴあるいはＳＩＴ２つを逆向きに直列接
続したもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手
段、抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイル
あるいはインダクタンス手段と「前記直流電圧が出力さ
れている期間と出力されていない期間を制御する期間制
御手段」を組み合わせたもの、又は、これらのうち少な
くともいずれか２つを組み合わせたもの、を用いたこと
を特徴とする請求項２９、３０又は３２記載の電源手
段。
【請求項３４】少なくとも１つの前記電流制限手段と
して、前記直流電圧が出力されていない時より出力され
ている時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流
制限手段を用いたことを特徴とする請求項２９、３０又
は３２記載の電源手段。
【請求項３５】前記可変電流制限手段として、負性抵
抗手段を用いたことを特徴とする請求項３４記載の電源
手段。