WO2024071024A1

WO2024071024A1 - 電力変換装置およびモータモジュール

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Publication number: WO2024071024A1
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Inventors: 耕太郎片岡
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Abstract

本発明の電力変換装置における一つの態様は、モータの各相に対応するＨブリッジ回路と、Ｈブリッジ回路の少なくとも１つに対応する補助回路と、を備え、補助回路は、第１接続点と第３接続点との間に直列に接続される第１整流素子及び第１インダクタと、第２接続点と第３接続点との間に直列に接続される第２整流素子及び第２インダクタと、第１接続点と第４接続点との間に直列に接続される第３整流素子及び第３インダクタと、第２接続点と第４接続点との間に直列に接続される第４整流素子及び第４インダクタと、電源の正電極と第３接続点との間に接続される第５スイッチと、第３接続点に接続される負極端子と、電源の負電極に接続される正極端子とを有する第５整流素子と、正電極に接続される負極端子と、第４接続点に接続される正極端子とを有する第６整流素子と、負電極と第４接続点との間に接続される第６スイッチと、を備える。

Description

電力変換装置およびモータモジュール

　本発明は、電力変換装置およびモータモジュールに関する。

　特許文献１には、３相の固定子巻線と６つの引き出し端子とを有する誘導電動機を、２台の３相インバータによって運転する運転制御装置が開示されている。この運転制御装置は、誘導電動機の低速運転時に、両インバータの出力電圧位相を同相にする制御を行う。また、運転制御装置は、誘導電動機の高速運転時に、一方のインバータの電圧位相を１８０度反転させるとともに、両インバータの出力周波数を１／２にして相回転を反転する。この制御により、低速運転から高速運転に移行するときに、誘導電動機の極数が等価的に４極から２極に切り替わるため、誘導電動機の体格を大きくすることなく、高速運転時のトルク不足を解消できる。

特開２００２－１３６１８４号公報

　特許文献１に開示された技術では、２台のインバータに含まれる各スイッチのスイッチング時に、誘導電動機の駆動効率を低下させる原因となるスイッチング損失が発生する。

　本発明の電力変換装置における一つの態様は、２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータの各相に対応するＨブリッジ回路と、前記Ｈブリッジ回路の少なくとも１つに対応する補助回路と、前記Ｈブリッジ回路及び前記補助回路を制御する制御部と、を備え、前記Ｈブリッジ回路は、電源の正電極と第１接続点との間に接続される第１スイッチと、前記電源の負電極と前記第１接続点との間に接続される第２スイッチと、を含む第１レグと、前記正電極と第２接続点との間に接続される第３スイッチと、前記負電極と前記第２接続点との間に接続される第４スイッチと、を含む第２レグと、を備え、前記補助回路は、前記第１接続点と第３接続点との間に直列に接続される第１整流素子及び第１インダクタと、前記第２接続点と前記第３接続点との間に直列に接続される第２整流素子及び第２インダクタと、前記第１接続点と第４接続点との間に直列に接続される第３整流素子及び第３インダクタと、前記第２接続点と前記第４接続点との間に直列に接続される第４整流素子及び第４インダクタと、前記正電極と前記第３接続点との間に接続される第５スイッチと、前記第３接続点に接続される負極端子と、前記負電極に接続される正極端子とを有する第５整流素子と、前記正電極に接続される負極端子と、前記第４接続点に接続される正極端子とを有する第６整流素子と、前記負電極と前記第４接続点との間に接続される第６スイッチと、を備え、前記第１整流素子の正極端子及び前記第２整流素子の正極端子は、前記第３接続点の側に位置し、前記第３整流素子の負極端子及び前記第４整流素子の負極端子は、前記第４接続点の側に位置する。

　本発明のモータモジュールにおける一つの態様は、２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータと、上記態様の電力変換装置と、を備える。

　本発明の上記態様によれば、モータの各相に対応するＨブリッジ回路に含まれる各スイッチのスイッチング損失を低減できる。

図１は、本実施形態におけるモータモジュール１の構成を模式的に示す図である。図２は、Ｕ相に対応するＨブリッジ回路ＢＣと、Ｈブリッジ回路ＢＣに対応する補助回路ＳＣとの回路構成を示す図である。図３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２、及び第５スイッチＴｒ５のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図４は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図６は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図７は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図８は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図９は、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２、及び第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図１０は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ１１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１１は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ１２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１２は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ１３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１３は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ１４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１４は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ１５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１５は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図１６は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ２１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１７は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ２２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１８は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ２３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１９は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ２４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２０は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ２５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２１は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第３スイッチＴｒ３のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図２２は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ３１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２３は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ３２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２４は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ３３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２５は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ３４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２６は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ３５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２７は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第３スイッチＴｒ３のオン期間の長さとが異なり、第１スイッチＴｒ１のオン期間のセンターと第３スイッチＴｒ３のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図２８は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図２９は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ５１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３０は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ５２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３１は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ５３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３２は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ５４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３３は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ５５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３４は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図３５は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ６１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３６は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ６２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３７は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ６３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３８は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ６４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３９は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ６５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４０は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第２スイッチＴｒ２のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なり、第２スイッチＴｒ２のオン期間のセンターと第４スイッチＴｒ４のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図４１は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図４２は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ８１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４３は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ８２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４４は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ８３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４５は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ８４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４６は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ８５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４７は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも長い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図４８は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ９１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４９は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ９２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５０は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ９３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５１は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ９４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５２は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ９５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図５４は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なり、第１スイッチＴｒ１のオン期間のセンターと第４スイッチＴｒ４のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図５５は、Ｈブリッジ回路ＢＣ及び補助回路ＳＣの変形例を示す図である。

　以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本実施形態におけるモータモジュール１の構成を模式的に示す図である。図１に示すように、モータモジュール１は、電力変換装置１０と、モータ２０と、を備える。モータ２０は、２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有する。本実施形態では、一例として、Ｎは３である。すなわち、モータ２０は、２つの３相端子群を有する３相モータである。

　モータ２０は、一方の３相端子群として、第１のＵ相端子２１ｕと、第１のＶ相端子２１ｖと、第１のＷ相端子２１ｗと、を有する。モータ２０は、他方の３相端子群として、第２のＵ相端子２２ｕと、第２のＶ相端子２２ｖと、第２のＷ相端子２２ｗと、を有する。さらに、モータ２０は、第１のＵ相コイル２３ｕと、第１のＶ相コイル２３ｖと、第１のＷ相コイル２３ｗと、第２のＵ相コイル２４ｕと、第２のＶ相コイル２４ｖと、第２のＷ相コイル２４ｗと、を有する。

　図１では図示を省略するが、モータ２０は、モータケースと、モータケースに収容されたロータ及びステータとを有する。ロータは、モータケースの内部において、ロータベアリング等の軸受け部品によって回転可能に支持される回転体である。ロータは、ロータの径方向内側を軸方向に貫通した状態でロータと同軸接合される出力軸を有する。ステータは、モータケースの内部において、ロータの外周面を囲った状態でセットされ、ロータを回転させるのに必要な電磁力を発生させる。

　第１のＵ相コイル２３ｕ、第１のＶ相コイル２３ｖ及び第１のＷ相コイル２３ｗは、それぞれステータに設けられた励磁コイルである。第１のＵ相コイル２３ｕの一端は、第１のＵ相端子２１ｕと電気的に接続される。第１のＶ相コイル２３ｖの一端は、第１のＶ相端子２１ｖと電気的に接続される。第１のＷ相コイル２３ｗの一端は、第１のＷ相端子２１ｗと電気的に接続される。第１のＵ相コイル２３ｕの他端、第１のＶ相コイル２３ｖの他端、及び第１のＷ相コイル２３ｗの他端は、互いに電気的に接続される。

　第２のＵ相コイル２４ｕ、第２のＶ相コイル２４ｖ及び第２のＷ相コイル２４ｗは、それぞれステータに設けられた励磁コイルである。第２のＵ相コイル２４ｕの一端は、第２のＵ相端子２２ｕと電気的に接続される。第２のＶ相コイル２４ｖの一端は、第２のＶ相端子２２ｖと電気的に接続される。第２のＷ相コイル２４ｗの一端は、第２のＷ相端子２２ｗと電気的に接続される。第２のＵ相コイル２４ｕの他端、第２のＶ相コイル２４ｖの他端、及び第２のＷ相コイル２４ｗの他端は、互いに電気的に接続される。

　モータ２０に含まれる各コイルの通電状態が電力変換装置１０によって制御されることにより、ロータを回転させるのに必要な電磁力が発生する。ロータが回転することにより、出力軸もロータに同期して回転する。

　電力変換装置１０は、第１の３相フルブリッジ回路１１と、第２の３相フルブリッジ回路１２と、制御部１３と、を備える。第１の３相フルブリッジ回路１１は、モータ２０の一方の３相端子群と電気的に接続される。第２の３相フルブリッジ回路１２は、モータ２０の他方の３相端子群と電気的に接続される。第１の３相フルブリッジ回路１１と、第２の３相フルブリッジ回路１２とは、それぞれ、直流電源３０と電気的に接続される。

　第１の３相フルブリッジ回路１１と、第２の３相フルブリッジ回路１２とが、制御部１３から出力される各ゲート信号に従って協調動作することにより、直流電源３０とモータ２０との間で、直流電力と３相交流電力との相互変換が行われる。例えば、第１の３相フルブリッジ回路１１と、第２の３相フルブリッジ回路１２とが、デュアルインバータとして動作するとき、電力変換装置１０は、直流電源３０から供給される直流電力を三相交流電力に変換してモータ２０に出力する。

　第１の３相フルブリッジ回路１１は、３つのハイサイドスイッチと、３つのローサイドスイッチとの計６つのスイッチを有する。第１の３相フルブリッジ回路１１は、第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１と、第１のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ１と、第１のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ１と、第１のＵ相ローサイドスイッチＵＬ１と、第１のＶ相ローサイドスイッチＶＬ１と、第１のＷ相ローサイドスイッチＷＬ１と、を有する。本実施形態において、第１の３相フルブリッジ回路１１に含まれる各スイッチは、例えばｎチャネル型のＭＯＳ－ＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。

　なお、各スイッチとして、例えばＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)、またはＪＦＥＴ(Junction Field Effect Transistor)などを使用してもよい。これらのスイッチには、ダイオードが逆並列に接続される。上記のように、スイッチとしてＭＯＳ－ＦＥＴを使用する場合には、ダイオードの代わりに、ＭＯＳ－ＦＥＴのボディダイオードを使用してもよい。

　第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１のドレイン端子、第１のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ１のドレイン端子、及び第１のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ１のドレイン端子は、それぞれ、直流電源３０の正電極と電気的に接続される。第１のＵ相ローサイドスイッチＵＬ１のソース端子、第１のＶ相ローサイドスイッチＶＬ１のソース端子、及び第１のＷ相ローサイドスイッチＷＬ１のソース端子は、それぞれ、直流電源３０の負電極と電気的に接続される。

　第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１のソース端子は、第１のＵ相端子２１ｕと、第１のＵ相ローサイドスイッチＵＬ１のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１のソース端子は、第１のＵ相端子２１ｕを介して、第１のＵ相コイル２３ｕの一端と電気的に接続される。

　第１のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ１のソース端子は、第１のＶ相端子２１ｖと、第１のＶ相ローサイドスイッチＶＬ１のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第１のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ１のソース端子は、第１のＶ相端子２１ｖを介して、第１のＶ相コイル２３ｖの一端と電気的に接続される。

　第１のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ１のソース端子は、第１のＷ相端子２１ｗと、第１のＷ相ローサイドスイッチＷＬ１のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第１のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ１のソース端子は、第１のＷ相端子２１ｗを介して、第１のＷ相コイル２３ｗの一端と電気的に接続される。

　図１では図示を省略するが、第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１のゲート端子、第１のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ１のゲート端子、及び第１のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ１のゲート端子は、それぞれ、制御部１３と電気的に接続される。同様に、第１のＵ相ローサイドスイッチＵＬ１のゲート端子、第１のＶ相ローサイドスイッチＶＬ１のゲート端子、及び第１のＷ相ローサイドスイッチＷＬ１のゲート端子も、それぞれ、制御部１３と電気的に接続される。

　第２の３相フルブリッジ回路１２は、３つのハイサイドスイッチと、３つのローサイドスイッチとの計６つのスイッチを有する。第２の３相フルブリッジ回路１２は、第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２と、第２のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ２と、第２のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ２と、第２のＵ相ローサイドスイッチＵＬ２と、第２のＶ相ローサイドスイッチＶＬ２と、第２のＷ相ローサイドスイッチＷＬ２と、を有する。本実施形態において、第２の３相フルブリッジ回路１２に含まれる各スイッチは、例えばｎチャネル型のＭＯＳ－ＦＥＴである。

　第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２のドレイン端子、第２のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ２のドレイン端子、及び第２のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ２のドレイン端子は、それぞれ、直流電源３０の正電極と電気的に接続される。第２のＵ相ローサイドスイッチＵＬ２のソース端子、第２のＶ相ローサイドスイッチＶＬ２のソース端子、及び第２のＷ相ローサイドスイッチＷＬ２のソース端子は、それぞれ、直流電源３０の負電極と電気的に接続される。

　第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２のソース端子は、第２のＵ相端子２２ｕと、第２のＵ相ローサイドスイッチＵＬ２のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２のソース端子は、第２のＵ相端子２２ｕを介して、第２のＵ相コイル２４ｕの他端と電気的に接続される。

　第２のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ２のソース端子は、第２のＶ相端子２２ｖと、第２のＶ相ローサイドスイッチＶＬ２のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第２のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ２のソース端子は、第２のＶ相端子２２ｖを介して、第２のＶ相コイル２４ｖの他端と電気的に接続される。

　第２のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ２のソース端子は、第２のＷ相端子２２ｗと、第２のＷ相ローサイドスイッチＷＬ２のドレイン端子とのそれぞれと電気的に接続される。つまり、第２のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ２のソース端子は、第２のＷ相端子２２ｗを介して、第２のＷ相コイル２４ｗの他端と電気的に接続される。

　図１では図示を省略するが、第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２のゲート端子、第２のＶ相ハイサイドスイッチＶＨ２のゲート端子、及び第２のＷ相ハイサイドスイッチＷＨ２のゲート端子は、それぞれ、制御部１３と電気的に接続される。同様に、第２のＵ相ローサイドスイッチＵＬ２のゲート端子、第２のＶ相ローサイドスイッチＶＬ２のゲート端子、及び第２のＷ相ローサイドスイッチＷＬ２のゲート端子も、それぞれ、制御部１３と電気的に接続される。

　制御部１３は、第１の３相フルブリッジ回路１１および第２の３相フルブリッジ回路１２に含まれる各スイッチを制御する。一例として、制御部１３は、ＭＣＵ(Microcontroller Unit)である。制御部１３は、各スイッチをパルス幅変調で制御するために必要なゲート信号を生成し、各スイッチのゲート端子にゲート信号を出力する。

　上記の説明から理解されるように、電力変換装置１０は、モータ２０の各相に対応するＨブリッジ回路を備える。図１では図示を省略するが、電力変換装置１０は、Ｈブリッジ回路の少なくとも１つに対応する補助回路をさらに備える。以下では、Ｕ相に対応するＨブリッジ回路と、そのＨブリッジ回路に対応する補助回路とを代表的に用いて、Ｈブリッジ回路及び補助回路の回路構成について説明する。

　図２は、Ｕ相に対応するＨブリッジ回路ＢＣと、そのＨブリッジ回路ＢＣに対応する補助回路ＳＣとの回路構成を示す図である。図２に示すように、Ｈブリッジ回路ＢＣは、第１レグＵ１と、第２レグＵ２と、を備える。第１レグＵ１は、第１のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ１に対応する第１スイッチＴｒ１と、第１のＵ相ローサイドスイッチＵＬ１に対応する第２スイッチＴｒ２と、を含む。第２レグＵ２は、第２のＵ相ハイサイドスイッチＵＨ２に対応する第３スイッチＴｒ３と、第２のＵ相ローサイドスイッチＵＬ２に対応する第４スイッチＴｒ４と、を含む。

　第１スイッチＴｒ１は、直流電源３０の正電極と第１接続点Ｐ１との間に電気的に接続される。具体的には、第１スイッチＴｒ１のドレイン端子が、直流電源３０の正電極と電気的に接続され、第１スイッチＴｒ１のソース端子が、第１接続点Ｐ１と電気的に接続される。第１接続点Ｐ１は、モータ２０の第１のＵ相端子２１ｕと電気的に接続されるノードである。

　第２スイッチＴｒ２は、直流電源３０の負電極と第１接続点Ｐ１との間に電気的に接続される。具体的には、第２スイッチＴｒ２のソース端子が、直流電源３０の負電極と電気的に接続され、第２スイッチＴｒ２のドレイン端子が、第１接続点Ｐ１と電気的に接続される。

　第３スイッチＴｒ３は、直流電源３０の正電極と第２接続点Ｐ２との間に電気的に接続される。具体的には、第３スイッチＴｒ３のドレイン端子が、直流電源３０の正電極と電気的に接続され、第３スイッチＴｒ３のソース端子が、第２接続点Ｐ２と電気的に接続される。第２接続点Ｐ２は、モータ２０の第２のＵ相端子２２ｕと電気的に接続されるノードである。

　第４スイッチＴｒ４は、直流電源３０の負電極と第２接続点Ｐ２との間に電気的に接続される。具体的には、第４スイッチＴｒ４のソース端子が、直流電源３０の負電極と電気的に接続され、第４スイッチＴｒ４のドレイン端子が、第２接続点Ｐ２と電気的に接続される。

　補助回路ＳＣは、第１整流素子Ｄ１と、第２整流素子Ｄ２と、第３整流素子Ｄ３と、第４整流素子Ｄ４と、第５整流素子Ｄ５と、第６整流素子Ｄ６と、第１インダクタＬ１と、第２インダクタＬ２と、第３インダクタＬ３と、第４インダクタＬ４と、第５スイッチＴｒ５と、第６スイッチＴｒ６と、を備える。例えば、第１整流素子Ｄ１から第６整流素子Ｄ６は、それぞれ、ダイオードである。また、例えば、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６は、それぞれ、ｎチャネル型のＭＯＳ－ＦＥＴである。

　第１整流素子Ｄ１及び第１インダクタＬ１は、第１接続点Ｐ１と第３接続点Ｐ３との間に直列に接続される。具体的には、第１整流素子Ｄ１のアノード端子が、第３接続点Ｐ３と電気的に接続され、第１整流素子Ｄ１のカソード端子が、第１インダクタＬ１の一端と電気的に接続される。第１インダクタＬ１の他端は、第１接続点Ｐ１と電気的に接続される。アノード端子は、正極端子に相当し、カソード端子は、負極端子に相当する。

　第２整流素子Ｄ２及び第２インダクタＬ２は、第２接続点Ｐ２と第３接続点Ｐ３との間に直列に接続される。具体的には、第２整流素子Ｄ２のアノード端子が、第３接続点Ｐ３と電気的に接続され、第２整流素子Ｄ２のカソード端子が、第２インダクタＬ２の一端と電気的に接続される。第２インダクタＬ２の他端は、第２接続点Ｐ２と電気的に接続される。

　第３整流素子Ｄ３及び第３インダクタＬ３は、第１接続点Ｐ１と第４接続点Ｐ４との間に直列に接続される。具体的には、第３整流素子Ｄ３のカソード端子が、第４接続点Ｐ４と電気的に接続され、第３整流素子Ｄ３のアノード端子が、第３インダクタＬ３の一端と電気的に接続される。第３インダクタＬ３の他端は、第１接続点Ｐ１と電気的に接続される。

　第４整流素子Ｄ４及び第４インダクタＬ４は、第２接続点Ｐ２と第４接続点Ｐ４との間に直列に接続される。具体的には、第４整流素子Ｄ４のカソード端子が、第４接続点Ｐ４と電気的に接続され、第４整流素子Ｄ４のアノード端子が、第４インダクタＬ４の一端と電気的に接続される。第４インダクタＬ４の他端は、第２接続点Ｐ２と電気的に接続される。

　第５整流素子Ｄ５は、第３接続点Ｐ３と電気的に接続されるカソード端子と、直流電源３０の負電極と電気的に接続されるアノード端子と、を有する。第６整流素子Ｄ６は、直流電源３０の正電極と電気的に接続されるカソード端子と、第４接続点Ｐ４と電気的に接続されるアノード端子と、を有する。

　第５スイッチＴｒ５は、直流電源３０の正電極と第３接続点Ｐ３との間に電気的に接続される。具体的には、第５スイッチＴｒ５のドレイン端子が、直流電源３０の正電極と電気的に接続され、第５スイッチＴｒ５のソース端子が、第３接続点Ｐ３と電気的に接続される。

　第６スイッチＴｒ６は、直流電源３０の負電極と第４接続点Ｐ４との間に電気的に接続される。具体的には、第６スイッチＴｒ６のソース端子が、直流電源３０の負電極と電気的に接続され、第６スイッチＴｒ６のドレイン端子が、第４接続点Ｐ４と電気的に接続される。

　制御部１３は、Ｈブリッジ回路ＢＣ及び補助回路ＳＣを制御する。制御部１３は、Ｈブリッジ回路ＢＣに含まれる第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、補助回路ＳＣに含まれる第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６とを制御する。

　上記のように、補助回路ＳＣにおいて、第１整流素子Ｄ１のアノード端子及び第２整流素子Ｄ２のアノード端子は、第３接続点Ｐ３の側に位置する。第１整流素子Ｄ１のアノード端子が第３接続点Ｐ３の側に位置するという条件を満たすのであれば、第１整流素子Ｄ１の位置と、第１インダクタＬ１の位置とを入れ替えてもよい。同様に、第２整流素子Ｄ２のアノード端子が第３接続点Ｐ３の側に位置するという条件を満たすのであれば、第２整流素子Ｄ２の位置と、第２インダクタＬ２の位置とを入れ替えてもよい。

　補助回路ＳＣにおいて、第３整流素子Ｄ３のカソード端子及び第４整流素子Ｄ４のカソード端子は、第４接続点Ｐ４の側に位置する。第３整流素子Ｄ３のカソード端子が第４接続点Ｐ４の側に位置するという条件を満たすのであれば、第３整流素子Ｄ３の位置と、第３インダクタＬ３の位置とを入れ替えてもよい。同様に、第４整流素子Ｄ４のカソード端子が第４接続点Ｐ４の側に位置するという条件を満たすのであれば、第４整流素子Ｄ４の位置と、第４インダクタＬ４の位置とを入れ替えてもよい。

　以上が、モータモジュール１の構成に関する説明である。以下では、電力変換装置１０が備える制御部１３の動作について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、モータ２０の各相に対応するＨブリッジ回路のうち、Ｕ相に対応するＨブリッジ回路ＢＣと、そのＨブリッジ回路ＢＣに対応する補助回路ＳＣとを参照しながら、制御部１３の動作について説明するが、Ｖ相及びＷ相についても同様の動作が適用されることに留意されたい。

　制御部１３は、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が同位相の電圧を出力する第１モードと、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が逆位相の電圧を出力する第２モードと、を有する。例えば、制御部１３は、モータ２０の低速運転時に第１モードで動作し、モータ２０の高速運転時に第２モードで動作する。この制御により、低速運転から高速運転に移行するときに、モータ２０の極数が等価的に４極から２極に切り替わるため、モータ２０の体格を大きくすることなく、高速運転時のトルク不足を解消できる。

　上記のように、モータ２０の回転数に応じて極数を切り換える制御は、特許文献１に開示されているため、本実施形態では詳細な説明を省略する。本実施形態では、制御部１３が、各モードにおいて、Ｈブリッジ回路ＢＣに含まれる第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４の少なくとも１つのスイッチング損失を低減するソフトスイッチングを実現するために行う動作について詳しく説明する。なお、以下の説明において、制御部１３が、ソフトスイッチングを実現するために行う動作を、「ソフトスイッチング動作」と呼称する場合がある。

　まず、ソフトスイッチング動作の各実施例について説明する前に、ソフトスイッチング動作の基本となるソフトスイッチング基本動作について説明する。ソフトスイッチング基本動作として、制御部１３は、パルス幅変調の１制御周期内において第１スイッチＴｒ１と第３スイッチＴｒ３との少なくとも一方をオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作と、パルス幅変調の１制御周期内において第２スイッチＴｒ２と第４スイッチＴｒ４との少なくとも一方をオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作と、の少なくとも一方を行う。以下では、パルス幅変調の１制御周期を、「ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）周期」と呼称する場合がある。

　図３は、第１レグＵ１の第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２、及び第５スイッチＴｒ５のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図３に示すように、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる場合、第１動作は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１をオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする動作である。なお、図３では、第２レグＵ２の状態を不問としている。

　図４は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。以下では、説明の便宜上、各回路図の上側に向かって流れる電流を「上向きの電流」、各回路図の下側に向かって流れる電流を「下向きの電流」、各回路図の右側に向かって流れる電流を「右向きの電流」、各回路図の左側に向かって流れる電流を「左向きの電流」と呼称する場合がある。

　図４に示すように、第１期間Ｔ１において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第１期間Ｔ１において、第２スイッチＴｒ２に上向きの電流が流れ、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる。第１期間Ｔ１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図５は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５に示すように、第２期間Ｔ２において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオン、第５スイッチＴｒ５はオンである。第２期間Ｔ２において、第５スイッチＴｒ５がオンになると、補助回路ＳＣの第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１インダクタＬ１に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ２において、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ２は、第５スイッチＴｒ５がオンにされる第１時間に相当する。

　図６は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図６に示すように、第３期間Ｔ３において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第３期間Ｔ３において、第５スイッチＴｒ５がオフになると、第２スイッチＴｒ２に流れる下向きの電流が、第５スイッチＴｒ５から第５整流素子Ｄ５に転流し、第５整流素子Ｄ５に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ３において、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図７は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図７に示すように、第４期間Ｔ４において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第４期間Ｔ４において、第２スイッチＴｒ２がオフになると、第５整流素子Ｄ５及び第１インダクタＬ１に流れる電流が、第２スイッチＴｒ２から第１スイッチＴｒ１に転流し、第１スイッチＴｒ１のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１スイッチＴｒ１の両端電圧は、ほぼゼロとなる。第１スイッチＴｒ１の両端電圧とは、ドレイン端子とソース端子との間の電位差である。なお、第４期間Ｔ４において、第１インダクタＬ１には逆向きの電圧が印加されるため、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図８は、図３に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図８に示すように、第５期間Ｔ５において、第１スイッチＴｒ１はオン、第２スイッチＴｒ２はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第５期間Ｔ５において、第１インダクタＬ１に流れる電流の減少に伴い、第１スイッチＴｒ１に流れる上向きの電流も減少する。そして、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。なお、第１インダクタＬ１に流れる電流がゼロになると、第１スイッチＴｒ１に下向きに流れる電流と、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。

　以上のように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１をオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作を行う。これにより、第１スイッチＴｒ１がオンになる前に、第１スイッチＴｒ１の両端電圧がほぼゼロとなる。すなわち、制御部１３が上記の第１動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１のスイッチング損失を低減できる。

　なお、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって電流が流れる場合、第１動作は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第３スイッチＴｒ３をオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする動作である。すなわち、制御部１３は、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第３スイッチＴｒ３をオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作を行う。これにより、第３スイッチＴｒ３がオンになる前に、第３スイッチＴｒ３の両端電圧がほぼゼロとなる。すなわち、制御部１３が上記の第１動作を行うことにより、第３スイッチＴｒ３のソフトスイッチングが実現され、第３スイッチＴｒ３のスイッチング損失を低減できる。

　図９は、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２、及び第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。図９に示すように、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合、第２動作は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２をオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする動作である。なお、図９では、第２レグＵ２の状態を不問としている。

　図１０は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ１１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１０に示すように、第１期間Ｔ１１において、第１スイッチＴｒ１はオン、第２スイッチＴｒ２はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第１期間Ｔ１１において、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れ、第１スイッチＴｒ１に上向きの電流が流れる。第１期間Ｔ１１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図１１は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ１２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１１に示すように、第２期間Ｔ１２において、第１スイッチＴｒ１はオン、第２スイッチＴｒ２はオフ、第６スイッチＴｒ６はオンである。第２期間Ｔ１２において、第６スイッチＴｒ６がオンになると、補助回路ＳＣの第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第３インダクタＬ３に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ１２において、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流より大きくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ１２は、第６スイッチＴｒ６がオンにされる第２時間に相当する。

　図１２は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ１３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１２に示すように、第３期間Ｔ１３において、第１スイッチＴｒ１はオン、第２スイッチＴｒ２はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第３期間Ｔ１３において、第６スイッチＴｒ６がオフになると、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流が、第６スイッチＴｒ６から第６整流素子Ｄ６に転流し、第６整流素子Ｄ６に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ１３において、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図１３は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ１４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１３に示すように、第４期間Ｔ１４において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第４期間Ｔ１４において、第１スイッチＴｒ１がオフになると、第３インダクタＬ３及び第６整流素子Ｄ６に流れる電流が、第１スイッチＴｒ１から第２スイッチＴｒ２に転流し、第２スイッチＴｒ２のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ１４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第２スイッチＴｒ２の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ１４において、第３インダクタＬ３には逆向きの電圧が印加されるため、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図１４は、図９に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ１５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１４に示すように、第５期間Ｔ１５において、第１スイッチＴｒ１はオフ、第２スイッチＴｒ２はオン、第６スイッチＴｒ６はオフである。第５期間Ｔ１５において、第３インダクタＬ３に流れる電流の減少に伴い、第２スイッチＴｒ２に流れる上向きの電流も減少する。そして、第３インダクタＬ３に流れる電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流より小さくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。第３インダクタＬ３に流れる電流がゼロになると、第２スイッチＴｒ２に下向きに流れる電流と、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流とが一致する。

　以上のように、制御部１３は、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２をオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。これにより、第２スイッチＴｒ２がオンになる前に、第２スイッチＴｒ２の両端電圧がほぼゼロとなる。すなわち、制御部１３が上記の第２動作を行うことにより、第２スイッチＴｒ２のソフトスイッチングが実現され、第２スイッチＴｒ２のスイッチング損失を低減できる。

　なお、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、第２動作は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第４スイッチＴｒ４をオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする動作である。すなわち、制御部１３は、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第４スイッチＴｒ４をオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。これにより、第４スイッチＴｒ４がオンになる前に、第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。すなわち、制御部１３が上記の第２動作を行うことにより、第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。

　上記のソフトスイッチング基本動作を踏まえ、以下では、ソフトスイッチング動作の各実施例について説明する。

〔実施例１〕
　図１５は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１５は、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２の電流と、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３の電流と、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３の両端電圧との変化も示す。

　図１５において、Ｉ＿Ｌ１は、第１インダクタＬ１の電流を示し、Ｉ＿Ｌ２は、第２インダクタＬ２の電流を示す。Ｉ＿Ｔｒ１は、第１スイッチＴｒ１の電流を示し、Ｉ＿Ｔｒ３は、第３スイッチＴｒ３の電流を示す。Ｖ＿Ｔｒ１は、第１スイッチＴｒ１の両端電圧を示し、Ｖ＿Ｔｒ３は、第３スイッチＴｒ３の両端電圧を示す。

　図１５に示すように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３の両方を第１タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１タイミングの前に第１動作を行う。言い換えれば、制御部１３は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３を同時にオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作を行う。

　図１６は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ２１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１６に示すように、第１期間Ｔ２１において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第１期間Ｔ２１において、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４に上向きの電流が流れ、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２のそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる。第１期間Ｔ２１において、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２の電位は、それぞれ、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図１７は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ２２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１７に示すように、第２期間Ｔ２２において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオン、第５スイッチＴｒ５はオンである。第２期間Ｔ２２において、第５スイッチＴｒ５がオンになると、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ２２において、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。また、第２期間Ｔ２２において、第２インダクタＬ２に流れる右向きの電流が、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第４スイッチＴｒ４に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ２２は、第５スイッチＴｒ５がオンにされる第１時間に相当する。

　図１８は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ２３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１８に示すように、第３期間Ｔ２３において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第３期間Ｔ２３において、第５スイッチＴｒ５がオフになると、第２スイッチＴｒ２に流れる下向きの電流が、第５スイッチＴｒ５から第５整流素子Ｄ５に転流し、第５整流素子Ｄ５に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ２３において、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図１９は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ２４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図１９に示すように、第４期間Ｔ２４において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第４期間Ｔ２４において、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４がオフになると、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第２スイッチＴｒ２から第１スイッチＴｒ１に転流するとともに、第２インダクタＬ２に流れる電流が、第４スイッチＴｒ４から第３スイッチＴｒ３に転流し、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のボディダイオードに上向きの電流が流れる。また、第４期間Ｔ２４において、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ２４において、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２には逆向きの電圧が印加されるため、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図２０は、図１５に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ２５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２０に示すように、第５期間Ｔ２５において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第５期間Ｔ２５において、第１インダクタＬ１及び第２インダクタＬ２に流れる電流の減少に伴い、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３に流れる上向きの電流も減少する。そして、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなり、第２インダクタＬ２に流れる電流が、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなると、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３に下向きの電流が流れる。
　なお、第１インダクタＬ１に流れる電流がゼロになると、第１スイッチＴｒ１に下向きに流れる電流と、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。また、第２インダクタＬ２に流れる電流がゼロになると、第３スイッチＴｒ３に下向きに流れる電流と、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。

　上記のように、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合の第１動作として、制御部１３は、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のオンタイミングから第５スイッチＴｒ５のオンタイミングまでの第１期間Ｔ２１において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオンにし、第５スイッチＴｒ５をオフにする。
　そして、制御部１３は、第１期間Ｔ２１の後の期間であって且つ第１時間に対応する第２期間Ｔ２２において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオンにし、第５スイッチＴｒ５をオンにする。
　そして、制御部１３は、第２期間Ｔ２２の後の第３期間Ｔ２３において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオンにし、第５スイッチＴｒ５をオフにする。
　さらに、制御部１３は、第３期間Ｔ２３の終了タイミングから第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のオンタイミングまでの第４期間Ｔ２４に、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第５スイッチＴｒ５をオフにする。

　以上のように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３を同時にオンにする前に第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作を行う。これにより、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３が同時にオンになる前に、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のスイッチング損失を低減できる。
　このように、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のターンオンタイミングを同期させると、第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実現できる。
　補助回路ＳＣに含まれるスイッチ素子は、第５スイッチＴｒ５と第６スイッチＴｒ６との２つだけであり、この補助回路ＳＣによって第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実行できることから、補助回路ＳＣ、補助回路ＳＣの駆動回路、及び補助回路ＳＣの制御信号を簡略化でき、回路のコストダウン及び回路面積の削減を実現することができる。

　上記の実施例１は、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が同位相の電圧を出力し、且つ第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる場合におけるソフトスイッチング動作の一例である。しかしながら、モータ２０の回転中に極数の切り換え制御を行う場合、第１レグＵ１の出力電圧と、第２レグＵ２の出力電圧とが、単純に同位相或いは逆位相の関係にあるだけでなく、第１レグＵ１と第２レグＵ２とでデューティが異なる状態が発生する。

　極数の切り換え制御は短時間で行われるため、極数の切り換え制御が行われる期間において、補助回路ＳＣの動作を停止して、Ｈブリッジ回路ＢＣに含まれる各スイッチのハードスイッチングを行ったとしても、スイッチング損失は大きくならない。しかしながら、以下の実施例２で説明するように、第１レグＵ１と第２レグＵ２との一方に同期して補助回路ＳＣを動作させることにより、スイッチング損失を極力抑えることができる。

〔実施例２〕
　図２１は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第３スイッチＴｒ３のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　このように、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第３スイッチＴｒ３のオン期間の長さとが異なる場合、制御部１３は、第１スイッチＴｒ１と第３スイッチＴｒ３との一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、他方のスイッチを第２タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第２タイミングの前に第１動作を行う。

　図２１に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第３スイッチＴｒ３がオンであり、且つ第１スイッチＴｒ１がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする第２タイミングの前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。

　図２２は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ３１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２２に示すように、第１期間Ｔ３１において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第１期間Ｔ３１において、第２スイッチＴｒ２に上向きの電流が流れ、第３スイッチＴｒ３に下向きの電流が流れ、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２のそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れる。第１期間Ｔ３１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しく、第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図２３は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ３２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２３に示すように、第２期間Ｔ３２において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオンである。第２期間Ｔ３２において、第５スイッチＴｒ５がオンになると、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１インダクタＬ１に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ３２において、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ３２は、第５スイッチＴｒ５がオンにされる第１時間に相当する。

　図２４は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ３３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２４に示すように、第３期間Ｔ３３において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第３期間Ｔ３３において、第５スイッチＴｒ５がオフになると、第２スイッチＴｒ２に流れる下向きの電流が、第５スイッチＴｒ５から第５整流素子Ｄ５に転流し、第５整流素子Ｄ５に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ３３において、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図２５は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ３４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２５に示すように、第４期間Ｔ３４において、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第４期間Ｔ３４において、第２スイッチＴｒ２がオフになると、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第２スイッチＴｒ２から第１スイッチＴｒ１に転流し、第１スイッチＴｒ１のボディダイオードに上向きの電流が流れる。また、第４期間Ｔ３４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１スイッチＴｒ１の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ３４において、第１インダクタＬ１には逆向きの電圧が印加されるため、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図２６は、図２１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ３５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２６に示すように、第５期間Ｔ３５において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第５期間Ｔ３５において、第１インダクタＬ１に流れる電流の減少に伴い、第１スイッチＴｒ１に流れる上向きの電流も減少する。そして、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。
　なお、第１インダクタＬ１に流れる電流がゼロになると、第１スイッチＴｒ１に下向きに流れる電流と、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。

　以上のように、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第３スイッチＴｒ３がオンであり、且つ第１スイッチＴｒ１がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする第２タイミングの前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。これにより、第１スイッチＴｒ１がオンになる前に、第１スイッチＴｒ１の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第３スイッチＴｒ３のオン期間よりも短い場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１のスイッチング損失を低減できる。

　図２７は、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第３スイッチＴｒ３のオン期間の長さとが異なり、第１スイッチＴｒ１のオン期間のセンターと第３スイッチＴｒ３のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　図２７に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内の期間Ｔ４１において、第３スイッチＴｒ３がオンであり、且つ第１スイッチＴｒ１がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。また、図２７に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内の期間Ｔ４２において、第１スイッチＴｒ１がオンであり、且つ第３スイッチＴｒ３がオフである状態において、第３スイッチＴｒ３をオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。

　これにより、第１スイッチＴｒ１がオンになる前に、第１スイッチＴｒ１の両端電圧がほぼゼロとなるとともに、第３スイッチＴｒ３がオンになる前に、第３スイッチＴｒ３の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれからモータ２０に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第３スイッチＴｒ３のオン期間の長さとが異なり、第１スイッチＴｒ１のオン期間のセンターと第３スイッチＴｒ３のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のスイッチング損失を低減できる。

〔実施例３〕
　図２８は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図２８は、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４の電流と、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４の電流と、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧との変化も示す。

　図２８において、Ｉ＿Ｌ３は、第３インダクタＬ３の電流を示し、Ｉ＿Ｌ４は、第４インダクタＬ４の電流を示す。Ｉ＿Ｔｒ２は、第２スイッチＴｒ２の電流を示し、Ｉ＿Ｔｒ４は、第４スイッチＴｒ４の電流を示す。Ｖ＿Ｔｒ２は、第２スイッチＴｒ２の両端電圧を示し、Ｖ＿Ｔｒ４は、第４スイッチＴｒ４の両端電圧を示す。

　図２８に示すように、制御部１３は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、第２スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４の両方を第３タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第３タイミングの前に第２動作を行う。言い換えれば、制御部１３は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４を同時にオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。

　図２９は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ５１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図２９に示すように、第１期間Ｔ５１において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第１期間Ｔ５１において、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３に上向きの電流が流れる。第１期間Ｔ５１において、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２の電位は、それぞれ、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図３０は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ５２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３０に示すように、第２期間Ｔ５２において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第６スイッチＴｒ６はオンである。第２期間Ｔ５２において、第６スイッチＴｒ６がオンになると、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ５２において、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流より大きくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。また、第２期間Ｔ５２において、第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流が、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流より大きくなると、第３スイッチＴｒ３に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ５２は、第６スイッチＴｒ６がオンにされる第２時間に相当する。

　図３１は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ５３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３１に示すように、第３期間Ｔ５３において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第３期間Ｔ５３において、第６スイッチＴｒ６がオフになると、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流が、第６スイッチＴｒ６から第６整流素子Ｄ６に転流し、第６整流素子Ｄ６に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ５３において、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図３２は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ５４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３２に示すように、第４期間Ｔ５４において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第４期間Ｔ５４において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３がオフになると、第６整流素子Ｄ６に流れる電流が、第１スイッチＴｒ１から第２スイッチＴｒ２に転流するとともに、第３スイッチＴｒ３から第４スイッチＴｒ４に転流し、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ５４において、第１接続点Ｐ１及び第２接続点Ｐ２の電位は、それぞれ、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ５４において、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４には逆向きの電圧が印加されるため、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図３３は、図２８に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ５５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３３に示すように、第５期間Ｔ５５において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオン、第６スイッチＴｒ６はオフである。第５期間Ｔ５５において、第３インダクタＬ３及び第４インダクタＬ４に流れる電流の減少に伴い、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４に流れる上向きの電流も減少する。そして、第３インダクタＬ３に流れる電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流よりも小さくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。また、第４インダクタＬ４に流れる電流が、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流よりも小さくなると、第４スイッチＴｒ４に下向きの電流が流れる。
　なお、第３インダクタＬ３に流れる電流がゼロになると、第２スイッチＴｒ２に下向きに流れる電流と、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流とが一致する。また、第４インダクタＬ４に流れる電流がゼロになると、第４スイッチＴｒ４に下向きに流れる電流と、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流とが一致する。

　上記のように、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合の第２動作として、制御部１３は、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３のオンタイミングから第６スイッチＴｒ６のオンタイミングまでの第５期間において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第６スイッチＴｒ６をオフにする。第１期間Ｔ５１が、第５期間に対応する。
　そして、制御部１３は、第５期間の後の期間であって且つ第２時間に対応する第６期間において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第６スイッチＴｒ６をオンにする。第２期間Ｔ５２が、第６期間に対応する。
　そして、制御部１３は、第６期間の後の第７期間において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第６スイッチＴｒ６をオフにする。第３期間Ｔ５３が、第７期間に対応する。
　さらに、制御部１３は、第７期間の終了タイミングから第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のオンタイミングまでの第８期間に、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第６スイッチＴｒ６をオフにする。第４期間Ｔ５４が、第８期間に対応する。

　以上のように、制御部１３は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４を同時にオンにする前に第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。これにより、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４が同時にオンになる前に、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。
　このように、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のターンオンタイミングを同期させると、第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実現できる。
　補助回路ＳＣに含まれるスイッチ素子は、第５スイッチＴｒ５と第６スイッチＴｒ６との２つだけであり、この補助回路ＳＣによって第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実行できることから、補助回路ＳＣ、補助回路ＳＣの駆動回路、及び補助回路ＳＣの制御信号を簡略化でき、回路のコストダウン及び回路面積の削減を実現することができる。

　上記の実施例３は、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が同位相の電圧を出力し、且つモータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れる場合におけるソフトスイッチング動作の一例である。しかしながら、既に述べたように、モータ２０の回転中に極数の切り換え制御を行う場合、第１レグＵ１の出力電圧と、第２レグＵ２の出力電圧とが、単純に同位相或いは逆位相の関係にあるだけでなく、第１レグＵ１と第２レグＵ２とでデューティが異なる状態が発生する。以下の実施例４で説明するように、上記の場合でも、第１レグＵ１と第２レグＵ２との一方に同期して補助回路ＳＣを動作させることにより、スイッチング損失を極力抑えることができる。

〔実施例４〕
　図３４は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　このように、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なる場合、制御部１３は、第２スイッチＴｒ２と第４スイッチＴｒ４との一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、他方のスイッチを第４タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第４タイミングの前に第２動作を行う。

　図３４に示す例では、制御部１３は、第４スイッチＴｒ４がオンであり、且つ第２スイッチＴｒ２がオフである状態において、第２スイッチＴｒ２をオンにする第４タイミングの前に、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする。

　図３５は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ６１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３５に示すように、第１期間Ｔ６１において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオン、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第１期間Ｔ６１において、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、第１スイッチＴｒ１に上向きの電流が流れ、第４スイッチＴｒ４に下向きの電流が流れる。第１期間Ｔ６１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しく、第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図３６は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ６２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３６に示すように、第２期間Ｔ６２において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオン、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第６スイッチＴｒ６はオンである。第２期間Ｔ６２において、第６スイッチＴｒ６がオンになると、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第３インダクタＬ３に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ６２において、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流より大きくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ６２は、第６スイッチＴｒ６がオンにされる第２時間に相当する。

　図３７は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ６３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３７に示すように、第３期間Ｔ６３において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオン、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第３期間Ｔ６３において、第６スイッチＴｒ６がオフになると、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流が、第６スイッチＴｒ６から第６整流素子Ｄ６に転流し、第６整流素子Ｄ６に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ６３において、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図３８は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ６４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３８に示すように、第４期間Ｔ６４において、第４スイッチＴｒ４はオン、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第６スイッチＴｒ６はオフである。第４期間Ｔ６４において、第１スイッチＴｒ１がオフになると、第６整流素子Ｄ６に流れる電流が、第１スイッチＴｒ１から第２スイッチＴｒ２に転流し、第２スイッチＴｒ２のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ６４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第２スイッチＴｒ２の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ６４において、第３インダクタＬ３には逆向きの電圧が印加されるため、第３インダクタＬ３に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図３９は、図３４に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ６５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図３９に示すように、第５期間Ｔ６５において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオン、第６スイッチＴｒ６はオフである。第５期間Ｔ６５において、第３インダクタＬ３に流れる電流の減少に伴い、第２スイッチＴｒ２に流れる上向きの電流も減少する。そして、第３インダクタＬ３に流れる電流が、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流より小さくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。
　なお、第３インダクタＬ３に流れる電流がゼロになると、第２スイッチＴｒ２に下向きに流れる電流と、モータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって流れる電流とが一致する。

　以上のように、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第４スイッチＴｒ４がオンであり、且つ第２スイッチＴｒ２がオフである状態において、第２スイッチＴｒ２をオンにする第４タイミングの前に、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする。これにより、第２スイッチＴｒ２がオンになる前に、第２スイッチＴｒ２の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第２スイッチＴｒ２のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも短い場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第２スイッチＴｒ２のソフトスイッチングが実現され、第２スイッチＴｒ２のスイッチング損失を低減できる。

　図４０は、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第２スイッチＴｒ２のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なり、第２スイッチＴｒ２のオン期間のセンターと第４スイッチＴｒ４のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　図４０に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内の期間Ｔ７１において、第４スイッチＴｒ４がオンであり、且つ第２スイッチＴｒ２がオフである状態において、第２スイッチＴｒ２をオンにする前に、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする。また、図４０に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内の期間Ｔ７２において、第２スイッチＴｒ２がオンであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第４スイッチＴｒ４をオンにする前に、第４スイッチＴｒ４を第２時間オンにする。

　これにより、第２スイッチＴｒ２がオンになる前に、第２スイッチＴｒ２の両端電圧がほぼゼロとなるとともに、第４スイッチＴｒ４がオンになる前に、第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、モータ２０から第１接続点Ｐ１と第２接続点Ｐ２とのそれぞれに向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第２スイッチＴｒ２のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なり、第２スイッチＴｒ２のオン期間のセンターと第４スイッチＴｒ４のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。

〔実施例５〕
　図４１は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合の、第１スイッチＴｒ１から第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。実施例５は、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が逆位相の電圧を出力し、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合におけるソフトスイッチング動作の一例である。なお、図４１は、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４の電流と、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４の電流と、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧との変化も示す。

　図４１において、Ｉ＿Ｌ１は、第１インダクタＬ１の電流を示し、Ｉ＿Ｌ４は、第４インダクタＬ４の電流を示す。Ｉ＿Ｔｒ１は、第１スイッチＴｒ１の電流を示し、Ｉ＿Ｔｒ４は、第４スイッチＴｒ４の電流を示す。Ｖ＿Ｔｒ１は、第１スイッチＴｒ１の両端電圧を示し、Ｖ＿Ｔｒ４は、第４スイッチＴｒ４の両端電圧を示す。

　図４１に示すように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、第１スイッチＴｒ１と第４スイッチＴｒ４との両方を第５タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第５タイミングの前に第１動作及び第２動作を同時に行う。

　言い換えれば、制御部１３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４を同時にオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作と、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作とを同時に行う。この場合、第１時間は、第２時間と等しい。

　図４２は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ８１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４２に示すように、第１期間Ｔ８１において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６はオフである。第１期間Ｔ８１において、第２スイッチＴｒ２に上向きの電流が流れ、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる。また、第１期間Ｔ８１において、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、第３スイッチＴｒ３に上向きの電流が流れる。第１期間Ｔ８１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しく、第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図４３は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ８２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４３に示すように、第２期間Ｔ８２において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６はオンである。第２期間Ｔ８２において、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６がオンになると、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなり、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ８２において、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。また、第２期間Ｔ８２において、第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流が、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流より大きくなると、第３スイッチＴｒ３に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ８２は、第５スイッチＴｒ５がオンにされる第１時間に相当し、且つ第６スイッチＴｒ６がオンにされる第２時間に相当する。

　図４４は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ８３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４４に示すように、第３期間Ｔ８３において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６はオフである。第３期間Ｔ８３において、第５スイッチＴｒ５がオフになると、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第５スイッチＴｒ５から第５整流素子Ｄ５に転流し、第５整流素子Ｄ５に上向きの電流が流れる。また、第３期間Ｔ８３において、第６スイッチＴｒ６がオフになると、第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流が、第６スイッチＴｒ６から第６整流素子Ｄ６に転流し、第６整流素子Ｄ６に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ８３において、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しく、第４接続点Ｐ４の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図４５は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ８４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４５に示すように、第４期間Ｔ８４において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６はオフである。第４期間Ｔ８４において、第２スイッチＴｒ２がオフになると、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第２スイッチＴｒ２から第１スイッチＴｒ１に転流し、第１スイッチＴｒ１のボディダイオードに上向きの電流が流れる。また、第４期間Ｔ８４において、第３スイッチＴｒ３がオフになると、第４インダクタＬ４に流れる電流が、第３スイッチＴｒ３から第４スイッチＴｒ４に転流し、第４スイッチＴｒ４のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ８４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなり、第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しくなるため、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ８４において、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４には逆向きの電圧が印加されるため、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図４６は、図４１に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ８５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４６に示すように、第５期間Ｔ８５において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオン、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオフ、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６はオフである。第５期間Ｔ８５において、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４に流れる電流の減少に伴い、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４に流れる上向きの電流も減少する。そして、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。また、第４インダクタＬ４に流れる電流が、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流より小さくなると、第４スイッチＴｒ４に下向きの電流が流れる。
　なお、第１インダクタＬ１に流れる電流がゼロになると、第１スイッチＴｒ１に下向きに流れる電流と、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。また、第４インダクタＬ４に流れる電流がゼロになると、第４スイッチＴｒ４に下向きに流れる電流と、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって流れる電流とが一致する。

　上記のように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、第１動作及び第２動作を同時に行う。
　すなわち、制御部１３は、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３のオンタイミングから第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６のオンタイミングまでの第９期間において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６をオフにする。第１期間Ｔ８１が、第９期間に相当する。
　そして、制御部１３は、第９期間の後の期間であって且つ第１時間に対応する第１０期間において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６をオンにする。第２期間Ｔ８２が、第１０期間に相当する。
　そして、制御部１３は、第１０期間の後の第１１期間において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３をオンにし、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６をオフにする。第３期間Ｔ８３が、第１１期間に相当する。
　さらに、制御部１３は、第１１期間の終了タイミングから第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のオンタイミングまでの第１２期間に、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４をオフにし、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３をオフにし、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６をオフにする。第４期間Ｔ８４が、第１２期間に相当する。

　以上のように、制御部１３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合、ＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４を同時にオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作と、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作とを同時に行う。これにより、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４が同時にオンになる前に、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。
　このように、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のターンオンタイミングを同期させると、第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実現できる。
　補助回路ＳＣに含まれるスイッチ素子は、第５スイッチＴｒ５と第６スイッチＴｒ６との２つだけであり、この補助回路ＳＣによって第１レグＵ１と第２レグＵ２との両方でソフトスイッチングを実行できることから、補助回路ＳＣ、補助回路ＳＣの駆動回路、及び補助回路ＳＣの制御信号を簡略化でき、回路のコストダウン及び回路面積の削減を実現することができる。

　なお、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合には、実施例５の説明において、第１レグＵ１、第１接続点Ｐ１及び第３接続点Ｐ３を、第２レグＵ２、第２接続点Ｐ２及び第４接続点Ｐ４にそれぞれ読み替え、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４を、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３にそれぞれ読み替え、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４を、第２インダクタＬ２及び第３インダクタＬ３にそれぞれ読み替えればよい。

　実施例５は、第１レグＵ１及び第２レグＵ２が逆位相の電圧を出力し、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れる場合におけるソフトスイッチング動作の一例である。既に述べたように、モータ２０の回転中に極数の切り換え制御を行う場合、第１レグＵ１の出力電圧と、第２レグＵ２の出力電圧とが、単純に同位相或いは逆位相の関係にあるだけでなく、第１レグＵ１と第２レグＵ２とでデューティが異なる状態が発生する。しかしながら、以下の実施例６で説明するように、この場合にも、第１レグＵ１と第２レグＵ２との一方に同期して補助回路ＳＣを動作させることにより、スイッチング損失を極力抑えることができる。

〔実施例６〕
　図４７は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも長い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第５スイッチＴｒ５とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　このように、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なる場合、制御部１３は、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１を第６タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第６タイミングの前に第１動作を行う。

　図４７に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする第６タイミングの前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。

　図４８は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第１期間Ｔ９１における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４８に示すように、第１期間Ｔ９１において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第１期間Ｔ９１において、第２スイッチＴｒ２に上向きの電流が流れ、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れる。また、第１期間Ｔ９１において、モータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、第３スイッチＴｒ３に上向きの電流が流れる。第１期間Ｔ９１において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しく、第２接続点Ｐ２の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しい。

　図４９は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第２期間Ｔ９２における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図４９に示すように、第２期間Ｔ９２において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオンである。第２期間Ｔ９２において、第５スイッチＴｒ５がオンになると、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１インダクタＬ１に右向きの電流が流れる。第２期間Ｔ９２において、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より大きくなると、第２スイッチＴｒ２に下向きの電流が流れる。第２期間Ｔ９２は、第５スイッチＴｒ５がオンにされる第１時間に相当する。

　図５０は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第３期間Ｔ９３における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５０に示すように、第３期間Ｔ９３において、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第３期間Ｔ９３において、第５スイッチＴｒ５がオフになると、第２スイッチＴｒ２に流れる下向きの電流が、第５スイッチＴｒ５から第５整流素子Ｄ５に転流し、第５整流素子Ｄ５に上向きの電流が流れる。第３期間Ｔ９３において、第３接続点Ｐ３の電位は、直流電源３０の負電極電位とほぼ等しい。

　図５１は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第４期間Ｔ９４における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５１に示すように、第４期間Ｔ９４において、第１スイッチＴｒ１、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第３スイッチＴｒ３はオン、第５スイッチＴｒ５はオフである。第４期間Ｔ９４において、第２スイッチＴｒ２がオフになると、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第２スイッチＴｒ２から第１スイッチＴｒ１に転流し、第１スイッチＴｒ１のボディダイオードに上向きの電流が流れる。第４期間Ｔ９４において、第１接続点Ｐ１の電位は、直流電源３０の正電極電位とほぼ等しくなるため、第１スイッチＴｒ１の両端電圧は、ほぼゼロとなる。なお、第４期間Ｔ９４において、第１インダクタＬ１には逆向きの電圧が印加されるため、第１インダクタＬ１に流れる右向きの電流は徐々に減少する。

　図５２は、図４７に示されるＰＷＭ周期ＴＰ内の第５期間Ｔ９５における各スイッチの状態及び電流の向きを示す図である。図５２に示すように、第５期間Ｔ９５において、第１スイッチＴｒ１及び第３スイッチＴｒ３はオン、第２スイッチＴｒ２及び第４スイッチＴｒ４はオフ、第５スイッチＴｒ５はオフである。第５期間Ｔ９５において、第１インダクタＬ１に流れる電流の減少に伴い、第１スイッチＴｒ１に流れる上向きの電流も減少する。そして、第１インダクタＬ１に流れる電流が、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流より小さくなると、第１スイッチＴｒ１に下向きの電流が流れる。
　なお、第１インダクタＬ１に流れる電流がゼロになると、第１スイッチＴｒ１に下向きに流れる電流と、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって流れる電流とが一致する。

　以上のように、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも長い場合、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする。これにより、第１スイッチＴｒ１がオンになる前に、第１スイッチＴｒ１の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも長い場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１のスイッチング損失を低減できる。

　図５３は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において第１スイッチＴｒ１のオン期間が第４スイッチＴｒ４のオン期間よりも短い場合の、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４と、第６スイッチＴｒ６とのオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　図５３に示す例では、制御部１３は、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第４スイッチＴｒ４を第７タイミングでオンにし、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第７タイミングの前に第２動作を行う。言い換えれば、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第４スイッチＴｒ４をオンにする前に、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。

　これにより、第４スイッチＴｒ４がオンになる前に、第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、図５３に示す例の場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。

　図５４は、第１接続点Ｐ１からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第２接続点Ｐ２に向かって電流が流れ、且つＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１のオン期間の長さと第４スイッチＴｒ４のオン期間の長さとが異なり、第１スイッチＴｒ１のオン期間のセンターと第４スイッチＴｒ４のオン期間のセンターとが互いにＰＷＭ半周期ずれている場合の、第１スイッチＴｒ１から第６スイッチＴｒ６のオンオフタイミングを示すタイミングチャートである。

　図５４に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第３スイッチＴｒ３がオンであり、且つ第１スイッチＴｒ１がオフである状態において、第１スイッチＴｒ１をオンにする前に、第５スイッチＴｒ５を第１時間オンにする第１動作を行う。また、図５４に示す例では、制御部１３は、ＰＷＭ周期ＴＰ内において、第１スイッチＴｒ１がオフであり、且つ第４スイッチＴｒ４がオフである状態において、第４スイッチＴｒ４をオンにする前に、第６スイッチＴｒ６を第２時間オンにする第２動作を行う。

　これにより、第１スイッチＴｒ１がオンになる前に、第１スイッチＴｒ１の両端電圧がほぼゼロとなるとともに、第４スイッチＴｒ４がオンになる前に、第４スイッチＴｒ４の両端電圧がほぼゼロとなる。従って、図５４に示す例の場合には、制御部１３が上記のソフトスイッチング動作を行うことにより、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のソフトスイッチングが実現され、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４のスイッチング損失を低減できる。

　なお、第２接続点Ｐ２からモータ２０に向かって電流が流れ、且つモータ２０から第１接続点Ｐ１に向かって電流が流れる場合には、実施例６の説明において、第１レグＵ１、第１接続点Ｐ１及び第３接続点Ｐ３を、第２レグＵ２、第２接続点Ｐ２及び第４接続点Ｐ４にそれぞれ読み替え、第１スイッチＴｒ１及び第４スイッチＴｒ４を、第２スイッチＴｒ２及び第３スイッチＴｒ３にそれぞれ読み替え、第１インダクタＬ１及び第４インダクタＬ４を、第２インダクタＬ２及び第３インダクタＬ３にそれぞれ読み替えればよい。

〔変形例〕
　本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

　図５５は、Ｈブリッジ回路ＢＣ及び補助回路ＳＣの変形例を示す図である。Ｈブリッジ回路ＢＣは、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４の少なくとも１つに並列に接続される第１コンデンサを備えてもよい。図５５に示す変形例では、第１コンデンサＣ１が第１スイッチＴｒ１に並列に接続され、第１コンデンサＣ２が第２スイッチＴｒ２に並列に接続され、第１コンデンサＣ３が第３スイッチＴｒ３に並列に接続され、第１コンデンサＣ４が第４スイッチＴｒ４に並列に接続される。このような構成を採用することにより、第１スイッチＴｒ１から第４スイッチＴｒ４のターンオフ損失も低減することができる。

　また、補助回路ＳＣは、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ５の少なくとも１つに並列に接続される第２コンデンサを備えてもよい。図５５に示す変形例では、第２コンデンサＣ５が第５スイッチＴｒ５に並列に接続され、第２コンデンサＣ６が第６スイッチＴｒ６に並列に接続される。このような構成を採用することにより、第５スイッチＴｒ５及び第６スイッチＴｒ６のターンオフ損失も低減することができる。なお、第５整流素子Ｄ５及び第６整流素子Ｄ６の少なくとも１つに、コンデンサを並列に接続してもよい。

　上記実施形態では、第１のＵ相コイル２３ｕ、第１のＶ相コイル２３ｖ、及び第１のＷ相コイル２３ｗの中性点と、第２のＵ相コイル２４ｕ、第２のＶ相コイル２４ｖ、及び第２のＷ相コイル２４ｗの中性点とが、電気的に切り離された構成を有するモータ２０を例示した。本発明は、これに限定されず、第１のＵ相コイル２３ｕ、第１のＶ相コイル２３ｖ、及び第１のＷ相コイル２３ｗの中性点と、第２のＵ相コイル２４ｕ、第２のＶ相コイル２４ｖ、及び第２のＷ相コイル２４ｗの中性点とが、電気的に接続された構成を有するモータを使用してもよい。

　なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。（１）２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータの各相に対応するＨブリッジ回路と、前記Ｈブリッジ回路の少なくとも１つに対応する補助回路と、前記Ｈブリッジ回路及び前記補助回路を制御する制御部と、を備え、前記Ｈブリッジ回路は、電源の正電極と第１接続点との間に接続される第１スイッチと、前記電源の負電極と前記第１接続点との間に接続される第２スイッチと、を含む第１レグと、前記正電極と第２接続点との間に接続される第３スイッチと、前記負電極と前記第２接続点との間に接続される第４スイッチと、を含む第２レグと、を備え、前記補助回路は、前記第１接続点と第３接続点との間に直列に接続される第１整流素子及び第１インダクタと、前記第２接続点と前記第３接続点との間に直列に接続される第２整流素子及び第２インダクタと、前記第１接続点と第４接続点との間に直列に接続される第３整流素子及び第３インダクタと、前記第２接続点と前記第４接続点との間に直列に接続される第４整流素子及び第４インダクタと、前記正電極と前記第３接続点との間に接続される第５スイッチと、前記第３接続点に接続される負極端子と、前記負電極に接続される正極端子とを有する第５整流素子と、前記正電極に接続される負極端子と、前記第４接続点に接続される正極端子とを有する第６整流素子と、前記負電極と前記第４接続点との間に接続される第６スイッチと、を備え、前記第１整流素子の正極端子及び前記第２整流素子の正極端子は、前記第３接続点の側に位置し、前記第３整流素子の負極端子及び前記第４整流素子の負極端子は、前記第４接続点の側に位置する、電力変換装置。（２）前記制御部は、パルス幅変調の１制御周期内において前記第１スイッチと前記第３スイッチとの少なくとも一方をオンにする前に前記第５スイッチを第１時間オンにする第１動作と、前記１制御周期内において前記第２スイッチと前記第４スイッチとの少なくとも一方をオンにする前に前記第６スイッチを第２時間オンにする第２動作と、の少なくとも一方を行う、（１）に記載の電力変換装置。（３）前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１動作は、前記１制御周期内において前記第１スイッチをオンにする前に前記第５スイッチを前記第１時間オンにする動作であり、前記第２接続点から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１動作は、前記１制御周期内において前記第３スイッチをオンにする前に前記第５スイッチを前記第１時間オンにする動作である、（２）に記載の電力変換装置。（４）前記モータから前記第１接続点に向かって電流が流れる場合、前記第２動作は、前記１制御周期内において前記第２スイッチをオンにする前に前記第６スイッチを前記第２時間オンにする動作であり、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第２動作は、前記１制御周期内において前記第４スイッチをオンにする前に前記第６スイッチを前記第２時間オンにする動作である、（２）に記載の電力変換装置。（５）前記制御部は、前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれから前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチの両方を第１タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第１タイミングの前に前記第１動作を行う、（３）に記載の電力変換装置。（６）前記制御部は、前記第１動作を行う場合、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングから前記第５スイッチのオンタイミングまでの第１期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオフにすることと、前記第１期間の後の期間であって且つ前記第１時間に対応する第２期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオンにすることと、前記第２期間の後の第３期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオフにし、前記第３期間の終了タイミングから前記第１スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングまでの第４期間に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第５スイッチをオフにすることと、を行う、（５）に記載の電力変換装置。（７）前記制御部は、前記第１接続点と前記第２接続点との両方から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチと前記第３スイッチとの一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、前記他方のスイッチを第２タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第２タイミングの前に前記第１動作を行う、（３）に記載の電力変換装置。（８）前記制御部は、前記モータから前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチの両方を第３タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第３タイミングの前に前記第２動作を行う、（４）に記載の電力変換装置。（９）前記制御部は、前記第２動作を行う場合、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングから前記第６スイッチのオンタイミングまでの第５期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにすることと、前記第５期間の後の期間であって且つ前記第２時間に対応する第６期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオンにすることと、前記第６期間の後の第７期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにし、前記第７期間の終了タイミングから前記第２スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングまでの第８期間に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにすることと、を行う、（８）に記載の電力変換装置。（１０）前記制御部は、前記モータから前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、前記第２スイッチと前記第４スイッチとの一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、前記他方のスイッチを第４タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第４タイミングの前に前記第２動作を行う、（４）に記載の電力変換装置。（１１）前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチと前記第４スイッチとの両方を第５タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第５タイミングの前に前記第１動作及び前記第２動作を同時に行い、前記第１時間は、前記第２時間と等しい、（２）に記載の電力変換装置。（１２）前記制御部は、前記第１動作及び前記第２動作を同時に行う場合、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングから前記第５スイッチ及び前記第６スイッチのオンタイミングまでの第９期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにすることと、前記第９期間の後の期間であって且つ前記第１時間に対応する第１０期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオンにすることと、前記第１０期間の後の第１１期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにし、前記第１１期間の終了タイミングから前記第１スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングまでの第１２期間に、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにすることと、を行う、（１１）に記載の電力変換装置。（１３）前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチがオフであり、且つ前記第４スイッチがオフである状態において、前記第１スイッチを第６タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第６タイミングの前に前記第１動作を行う、（２）に記載の電力変換装置。（１４）前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチがオフであり、且つ前記第４スイッチがオフである状態において、前記第４スイッチを第７タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第７タイミングの前に前記第２動作を行う、（２）に記載の電力変換装置。（１５）前記制御部は、前記第１レグ及び前記第２レグが同位相の電圧を出力する第１モードと、前記第１レグ及び前記第２レグが逆位相の電圧を出力する第２モードと、を有する、（１）から（１４）のいずれか一項に記載の電力変換装置。（１６）前記Ｈブリッジ回路は、前記第１スイッチから前記第４スイッチの少なくとも１つに並列に接続される第１コンデンサを備える、（１）から（１５）のいずれか一項に記載の電力変換装置。（１７）前記補助回路は、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチの少なくとも１つに並列に接続される第２コンデンサを備える、（１）から（１６）のいずれか一項に記載の電力変換装置。（１８）２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータと、（１）から（１７）のいずれか一項に記載の電力変換装置と、を備える、モータモジュール。

Claims

　２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータの各相に対応するＨブリッジ回路と、
　前記Ｈブリッジ回路の少なくとも１つに対応する補助回路と、
　前記Ｈブリッジ回路及び前記補助回路を制御する制御部と、
　を備え、
　前記Ｈブリッジ回路は、
　　電源の正電極と第１接続点との間に接続される第１スイッチと、前記電源の負電極と前記第１接続点との間に接続される第２スイッチと、を含む第１レグと、
　　前記正電極と第２接続点との間に接続される第３スイッチと、前記負電極と前記第２接続点との間に接続される第４スイッチと、を含む第２レグと、
　を備え、
　前記補助回路は、
　　前記第１接続点と第３接続点との間に直列に接続される第１整流素子及び第１インダクタと、
　　前記第２接続点と前記第３接続点との間に直列に接続される第２整流素子及び第２インダクタと、
　　前記第１接続点と第４接続点との間に直列に接続される第３整流素子及び第３インダクタと、
　　前記第２接続点と前記第４接続点との間に直列に接続される第４整流素子及び第４インダクタと、
　　前記正電極と前記第３接続点との間に接続される第５スイッチと、
　　前記第３接続点に接続される負極端子と、前記負電極に接続される正極端子とを有する第５整流素子と、
　　前記正電極に接続される負極端子と、前記第４接続点に接続される正極端子とを有する第６整流素子と、
　　前記負電極と前記第４接続点との間に接続される第６スイッチと、
　を備え、
　前記第１整流素子の正極端子及び前記第２整流素子の正極端子は、前記第３接続点の側に位置し、
　前記第３整流素子の負極端子及び前記第４整流素子の負極端子は、前記第４接続点の側に位置する、
　電力変換装置。
　前記制御部は、パルス幅変調の１制御周期内において前記第１スイッチと前記第３スイッチとの少なくとも一方をオンにする前に前記第５スイッチを第１時間オンにする第１動作と、前記１制御周期内において前記第２スイッチと前記第４スイッチとの少なくとも一方をオンにする前に前記第６スイッチを第２時間オンにする第２動作と、の少なくとも一方を行う、請求項１に記載の電力変換装置。
　前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１動作は、前記１制御周期内において前記第１スイッチをオンにする前に前記第５スイッチを前記第１時間オンにする動作であり、
　前記第２接続点から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１動作は、前記１制御周期内において前記第３スイッチをオンにする前に前記第５スイッチを前記第１時間オンにする動作である、請求項２に記載の電力変換装置。
　前記モータから前記第１接続点に向かって電流が流れる場合、前記第２動作は、前記１制御周期内において前記第２スイッチをオンにする前に前記第６スイッチを前記第２時間オンにする動作であり、
　前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第２動作は、前記１制御周期内において前記第４スイッチをオンにする前に前記第６スイッチを前記第２時間オンにする動作である、請求項２に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれから前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチの両方を第１タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第１タイミングの前に前記第１動作を行う、請求項３に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１動作を行う場合、
　前記第２スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングから前記第５スイッチのオンタイミングまでの第１期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオフにすることと、
　前記第１期間の後の期間であって且つ前記第１時間に対応する第２期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオンにすることと、
　前記第２期間の後の第３期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにし、前記第５スイッチをオフにし、
　前記第３期間の終了タイミングから前記第１スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングまでの第４期間に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第５スイッチをオフにすることと、
　を行う、請求項５に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１接続点と前記第２接続点との両方から前記モータに向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチと前記第３スイッチとの一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、前記他方のスイッチを第２タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第２タイミングの前に前記第１動作を行う、請求項３に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記モータから前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチの両方を第３タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第３タイミングの前に前記第２動作を行う、請求項４に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第２動作を行う場合、
　前記第１スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングから前記第６スイッチのオンタイミングまでの第５期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにすることと、
　前記第５期間の後の期間であって且つ前記第２時間に対応する第６期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオンにすることと、
　前記第６期間の後の第７期間において、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにし、
　前記第７期間の終了タイミングから前記第２スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングまでの第８期間に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第６スイッチをオフにすることと、
　を行う、請求項８に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記モータから前記第１接続点と前記第２接続点とのそれぞれに向かって電流が流れる場合、前記第２スイッチと前記第４スイッチとの一方のスイッチがオンであり、且つ他方のスイッチがオフである状態において、前記他方のスイッチを第４タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第４タイミングの前に前記第２動作を行う、請求項４に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチと前記第４スイッチとの両方を第５タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第５タイミングの前に前記第１動作及び前記第２動作を同時に行い、
　前記第１時間は、前記第２時間と等しい、
　請求項２に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１動作及び前記第２動作を同時に行う場合、
　前記第２スイッチ及び前記第３スイッチのオンタイミングから前記第５スイッチ及び前記第６スイッチのオンタイミングまでの第９期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにすることと、
　前記第９期間の後の期間であって且つ前記第１時間に対応する第１０期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオンにすることと、
　前記第１０期間の後の第１１期間において、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオンにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにし、
　前記第１１期間の終了タイミングから前記第１スイッチ及び前記第４スイッチのオンタイミングまでの第１２期間に、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオフにし、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチをオフにし、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフにすることと、
　を行う、請求項１１に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチがオフであり、且つ前記第４スイッチがオフである状態において、前記第１スイッチを第６タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第６タイミングの前に前記第１動作を行う、請求項２に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１接続点から前記モータに向かって電流が流れ、前記モータから前記第２接続点に向かって電流が流れる場合、前記第１スイッチがオフであり、且つ前記第４スイッチがオフである状態において、前記第４スイッチを第７タイミングでオンにし、前記１制御周期内において、前記第７タイミングの前に前記第２動作を行う、請求項２に記載の電力変換装置。
　前記制御部は、前記第１レグ及び前記第２レグが同位相の電圧を出力する第１モードと、前記第１レグ及び前記第２レグが逆位相の電圧を出力する第２モードと、を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
　前記Ｈブリッジ回路は、前記第１スイッチから前記第４スイッチの少なくとも１つに並列に接続される第１コンデンサを備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
　前記補助回路は、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチの少なくとも１つに並列に接続される第２コンデンサを備える、請求項１６に記載の電力変換装置。
　２つのＮ相端子群（Ｎは３以上の整数）を有するモータと、
　請求項１から１４のいずれか一項に記載の電力変換装置と、
　を備える、モータモジュール。