本發(fā)明涉及包括圖騰柱型(totem pole)力率改善電路的電力轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

電力轉(zhuǎn)換裝置是將從交流電源得到的交流電壓轉(zhuǎn)換為電壓不同的直流電壓，并向負荷供給電力的裝置。通常，從交流電源供給電力時由二極管、雙向可控硅這樣的半導體元件控制的情況下，如從交流電源觀察則成為非線形負荷且從交流電源供給的交流電流中包括高次諧波的電流流動。包括該高次諧波的交流電流的導通角變窄且力率惡化，成為無效電力增加的原因。因此，通過設(shè)定交流電壓為同相位的正弦波狀的交流電流波形，從而導通角擴大且力率優(yōu)化，有抑制高次諧波成分的效果。將該交流電流控制為正弦波狀的電路被稱為力率改善電路。

作為實現(xiàn)力率改善電路的構(gòu)成，存在圖9所示的升壓型力率改善電路、如圖10所示的圖騰柱型力率改善電路等。

圖9所示的升壓型力率改善電路將交流電壓在由D1、D2、D3、D4這四個二極管構(gòu)成的二極管電橋轉(zhuǎn)換為向正極性整流的脈動電壓，基于脈動電壓使開關(guān)元件S1導通，流動基于脈動電壓的電流。

圖9的實線和虛線示出交流電源Vac為正的半周期的開關(guān)元件S1導通、非導通時的電流路徑。交流電源Vac為正時，S1導通時通過交流電源Vac→二極管D2→感應(yīng)器L1→開關(guān)元件S1→檢測電阻Rs→二極管D3 →交流電源Vac的路徑流動電流。在此，向感應(yīng)器L1施加電壓，流經(jīng)感應(yīng)器L1的電流增加，積蓄能量。接著，如果接通(開く)開關(guān)元件S1，則在開關(guān)元件S1處于導通的期間，為了釋放感應(yīng)器L1積蓄的能量，通過交流電源Vac→二極管D2→感應(yīng)器L1→二極管D5→電容器C1→檢測電阻Rs→二極管D3→交流電源Vac的路徑流動電流。

通過以上的動作，積蓄于感應(yīng)器L1的能量在輸出側(cè)被釋放，根據(jù)開關(guān)元件S1的開關(guān)的導通時間進行升壓動作，向電容器C1積蓄電荷的同時，使交流電流接近正弦波狀。

該升壓型力率改善電路將電容器C1的負側(cè)作為電路的基準電位，基準電位和二極管D3之間連接有檢測在力率改善電路內(nèi)流動的電流的電阻Rs。然后，通過伴隨開關(guān)元件S1的導通/非導通的電流，基于檢測電阻Rs產(chǎn)生的電壓，控制交流電流量。此時，檢測電阻Rs流動的電流由于從基準電位觀察流向二極管D3，因此成為負極性全波整流電壓。

作為實現(xiàn)力率改善電路的其他結(jié)構(gòu)，存在圖10所示的圖騰柱型力率改善電路。此外，圖10示出正的半周期的開關(guān)元件S1的導通、非導通時的電流路徑。圖騰柱型力率改善電路將上述升壓型力率改善電路的四個二極管中的兩個置換為開關(guān)元件S1和開關(guān)元件S2，將配置于二極管電橋DB的輸出部的感應(yīng)器(inductor)L1構(gòu)成為串聯(lián)于交流電源Vac和開關(guān)元件S1、S2連接點之間。

在該圖騰柱型力率改善電路中，與上述升壓型力率改善電路同樣地檢測電路內(nèi)流動的電流，根據(jù)交流電源的電壓極性控制開關(guān)元件S1或開關(guān)元件S2的導通、非導通期間。具體來說，交流電源的電壓在正的半周期使開關(guān)元件S1導通、非導通動作，在負的半周期使開關(guān)元件S2導通、非導通動作。

交流電源Vac為正時，如果導通開關(guān)元件S1，則通過交流電源Vac→感應(yīng)器L1→開關(guān)元件S1→二極管D1→交流電源Vac的路徑流動電流。在此，向感應(yīng)器L1施加電壓，流經(jīng)感應(yīng)器L1的電流增加，積蓄能量。

接著，接通開關(guān)元件S1，則通過交流電源Vac→感應(yīng)器L1→開關(guān)元件S2(經(jīng)由寄生二極管)→電容器C1→二極管D1→交流電源Vac的路徑流動電流。在此，積蓄于感應(yīng)器L1的能量在輸出側(cè)釋放，根據(jù)開關(guān)元件S1的開關(guān)的導通時間進行升壓動作，向電容器C1蓄積電荷，同時使交流電流接近正弦波狀。

這樣，升壓型力率改善電路、圖騰柱型力率改善電路都以同樣的原理動作，但也有不同點。在升壓型力率改善電路中，以一個電阻檢測電路內(nèi)流動的連續(xù)的電流，基于電壓信號控制交流電流量。

另一方面，圖騰柱型力率改善電路中，用于連續(xù)地檢出電流還需要研究。例如，在開關(guān)元件S1和基準電位之間設(shè)置電阻Rs的情況下，在開關(guān)元件S1導通的期間由于在電阻Rs流動電流，因此電流量和電阻值的積產(chǎn)生電壓。但是，開關(guān)元件S1在非導通期間在電阻Rs不流動電流。因此，無法進行使用電阻Rs的檢測電流。

同樣地，開關(guān)元件S2的源極端子、與感應(yīng)器L1以及開關(guān)元件S1的連接點之間設(shè)置電阻Rt，檢測流經(jīng)開關(guān)元件S2的電流，則僅保留開關(guān)元件S2已導通期間流動的電流的檢測。此外，電阻Rs和電阻Rt產(chǎn)生的電壓基準不同。

在現(xiàn)有技術(shù)中，涉及圖騰柱型力率改善電路的控制中記述了能夠通過電阻檢測電流的電路構(gòu)成。圖11以及圖12示出上述的直流轉(zhuǎn)換器電路圖。

成為連接串聯(lián)的兩個開關(guān)元件13、16、以及串聯(lián)于兩個開關(guān)元件13、16的電流檢測用電阻14、17而成的能量電路的結(jié)構(gòu)。然后，如圖12所示， 構(gòu)成為處對兩個開關(guān)元件13、16串聯(lián)連接的電流檢測用電阻14、17以外，還有設(shè)置兩個電路的控制電路15以及18，該控制電路15以及18構(gòu)成為R-S觸發(fā)器31、重置信號形成電路32、設(shè)置信號發(fā)生器33、三角波振蕩器35等。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的控制電路15、18的開關(guān)元件16的基準電位與開關(guān)元件13的基準電位不同。因此，必須設(shè)置構(gòu)成控制電路15的電流檢測用電阻14、R-S觸發(fā)器31、重置信號形成電路32、設(shè)置信號發(fā)生器33以及三角波振蕩器35等的基準電位、以及構(gòu)成控制電路18的電流檢測用電阻17、R-S觸發(fā)器31、重置信號形成電路32、設(shè)置信號發(fā)生器33等的基準電位這兩個基準電位。因此，具有導致電路構(gòu)成復雜的缺點。此外，兩個控制電路必須由離散元件構(gòu)成，存在電路規(guī)模變大的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供能夠用一個基準電位控制開關(guān)元件的電力轉(zhuǎn)換裝置。

本發(fā)明的實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置包括：第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件，所述第二開關(guān)元件經(jīng)由第一連接點與所述第一開關(guān)元件串聯(lián)；第一整流元件和第二整流元件，所述第二整流元件經(jīng)由第二連接點與所述第一整流元件串聯(lián)；電容器，與所述第一整流元件以及第二整流元件并聯(lián)設(shè)置；輸出電壓檢測部，與所述電容器并聯(lián)設(shè)置；交流電源，在所述第一連接點和所述第二連接點之間，與電流檢測部和感應(yīng)器串聯(lián)；極性判斷部，判斷所述交流電源的極性；乘算部，將所述極性判斷部的輸出信號和所述電流檢測部的輸出信號乘算，輸出整流為正或負極性的信號；以及控制部，根據(jù)被整流的所述信號，驅(qū)動所述第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置，通過生成與升壓型力率改善電路同等的電流檢測信號，從而由于能夠挪用升壓型力率改善電路用控制電路，所以可以以一個基準電位生成第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件的驅(qū)動信號，且可以實現(xiàn)簡單且小型的控制電路。

附圖說明

圖1示出圖騰柱型(totem pole)力率改善電路的整體結(jié)構(gòu)。

圖2示出極性判斷部的詳細結(jié)構(gòu)。

圖3示出電流檢測部的詳細結(jié)構(gòu)。

圖4示出乘算部的詳細結(jié)構(gòu)。

圖5示出控制部的結(jié)構(gòu)。

圖6示出實施同期整流時的控制部的結(jié)構(gòu)。

圖7示出輸出電壓檢測部的結(jié)構(gòu)。

圖8示出圖騰柱型力率改善電路的各部分動作波形。

圖9示出升壓型力率改善電路的電路結(jié)構(gòu)以及動作原理。

圖10示出圖騰柱型力率改善電路的電路結(jié)構(gòu)以及動作原理。

圖11示出現(xiàn)有技術(shù)上述的圖騰柱型力率改善電路的控制電路的結(jié)構(gòu)。

圖12示出現(xiàn)有技術(shù)上述的圖騰柱型力率改善電路的控制電路的詳細結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

(整體說明)

參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。

圖1示出電力轉(zhuǎn)換裝置的概略結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置經(jīng)由第一連接點16連接由MOSFET(金屬-氧化物半導體場效應(yīng)晶體管)構(gòu)成的第一開關(guān)元件8以及第二開關(guān)元件9。此外，經(jīng)由第二連接點17連接由二極管構(gòu)成的第一整流元件10以及第二整流元件11。此外，具備相對于上述第一整流元件10以及第二整流元件11串聯(lián)而并聯(lián)的電容器13以及輸出電壓檢測部12。

在此，在上述第一連接點16以及第二連接點17之間將交流電源0、電流檢測部3及感應(yīng)器7串聯(lián)并構(gòu)成能量電路。

該圖騰柱型力率改善電路的控制電路由判斷上述交流電源0的極性的極性判斷部4、乘算部5以及控制部6構(gòu)成。

在此，上述極性判斷部4是判斷上述交流電源0的極性的模塊，且與上述交流電源0的兩個端子1以及2連接。上述極性判斷部4的兩根信號線連接上述乘算部5和上述控制部6。在此，上述乘算部5也連接于上述電流檢測部3。此外，上述控制部6連接于來自上述極性判斷部4的兩根信號線以及來自乘算部5的一根信號線。然后，輸出側(cè)連接于上述第一開關(guān)元件8以及第二開關(guān)元件9。

(關(guān)于極性判斷部4)

上述極性判斷部4將交流電源0的極性判斷信號與交流電源1絕緣地生成，并輸出第一極性判斷輸出信號4a和第二極性判斷輸出信號4b。上 述極性判斷部4的第一輸出信號4a以及第二輸出信號4b輸出到上述乘算部5以及上述控制部6。圖2示出極性判斷部的詳細的電路。

在輸入端子1、2間，檢測交流電源0的極性并連接第一極性檢測用光電耦合器18以及第二極性檢測用光電耦合器19，判斷交流電源0的極性。

交流電源0為正的半周期時，通過輸入端子1→電流限制電阻20→第一光電耦合器18的發(fā)光部18a→輸入端子2的路徑流動電流。此時，根據(jù)第一光電耦合器18的發(fā)光部18a的發(fā)光輸出，第一光電耦合器的受光部18b導通，對應(yīng)于直流電源25的電壓和電流限制電阻22的電阻值的電流流經(jīng)第一分壓電阻23，產(chǎn)生對應(yīng)于電流和第一分壓電阻23的電阻值的電壓。設(shè)定該產(chǎn)生的電壓作為H電平，第一極性判斷輸出信號4a輸出H電平。在圖8的(b)示出上述第一極性判斷輸出信號4a的波形。

由于交流電源0為負的半周期時，第一光電耦合部18的發(fā)光部18a成為逆電壓，所以不發(fā)光的光電耦合器18的受光部18b成為非導通，第一極性判斷輸出信號4a輸出L電平。此時的電流路徑以輸入端子2→第二光電耦合器19發(fā)光部19a→電流限制電阻21→輸入端子1的路徑流動電流。此時，根據(jù)第二光電耦合器19的發(fā)光部19a的發(fā)光輸出，第一光電耦合器的受光部19b導通，根據(jù)直流電源25和電流限制電阻22的電阻值，電流流經(jīng)第二分壓電阻24，根據(jù)電流和第二分壓電阻24的電阻值產(chǎn)生電壓。所產(chǎn)生的電壓同樣作為上述H電平，上述第二極性判斷輸出信號4b輸出H電平。在圖8的(c)示出上述第二極性判斷輸出信號4b的波形。

在此，為了確定交流電源0的瞬時值為正或負，極性判斷部4的第一極性判斷輸出信號4a及第二極性判斷輸出信號4b不會同時輸出H電平。

(關(guān)于電流檢測部)

上述電流檢測部3與流經(jīng)上述感應(yīng)器7的電流信號絕緣地檢測。例如使用圖3所示的變流器47。將電路電流流動的路徑視為一次繞線的一轉(zhuǎn)，將絕緣的二次繞線設(shè)置為數(shù)百～數(shù)千轉(zhuǎn)，以1/二次繞線的繞數(shù)在二次繞線側(cè)流動電流。該電流流經(jīng)檢測電阻26從而得到與流經(jīng)感應(yīng)器7的電流同相位的電壓信號。由于該電壓信號與上述感應(yīng)器7同相位，因此上述交流電源0為正的半周期時，從基準電位觀察得到正的電壓信號，負的半周期時從基準電位觀察得到負的電壓。在圖8(h)示出上述電流檢測部3的輸出信號27的波形。

(關(guān)于乘算部)

上述乘算部5將上述電流檢測部3的輸出信號27和上述極性判斷部4的第一極性判斷部輸出信號4a及第二極性判斷部輸出信號4b乘算。圖4示出乘算部5的概略圖。乘算部5具備運算放大器29、30以及進行乘算演算的乘算電路33，將上述運算放大器29、30的輸出信號31、32通過上述乘算電路33乘算所得信號作為上述乘算部5的輸出信號28。

以上述交流電源0為正的半周期時為例敘述。上述交流電源0為正的半周期時，向運算放大器29輸入的上述第一極性判斷輸出信號4a輸出H電平，4b輸出L電平。這些上述第一極性判斷輸出信號4a以及第二極性判斷輸出信號4b分別被輸入到上述運算放大器29的反轉(zhuǎn)輸入端子29(-)和非反轉(zhuǎn)輸入端子29(+)。由于上述第一極性判斷輸出信號4a成為反轉(zhuǎn)輸出，所以從基準電位觀察成為轉(zhuǎn)換為負電壓的輸出信號31。例如，如果上述第一極性判斷輸出信號4a是1V輸出，則被轉(zhuǎn)換為-1V。由于上述第二極性判斷輸出信號4b為L電平，因此不變化。

輸入到上述運算放大器30的上述電流檢出部3的輸出信號27由于輸入到上述運算放大器30的非反轉(zhuǎn)輸入端子30(+)，所以上述運算放大器30的輸出信號32成為與上述電流檢出部3的輸出信號27同等的信號。上述運算放大器29的輸出信號31和上述運算放大器30的輸出信號32通過 上述乘算電路33被進行乘算處理，上述乘算部5的輸出信號28輸出上述電流檢測信號27的極性反轉(zhuǎn)后的信號。此時的動作波形為圖8所示期間A的范圍(i)所示。

另一方面，上述交流電源0為負的半周期時，輸入到上述運算放大器29的上述第一極性判斷輸出信號4a輸出L電平，上述第二極性判斷輸出信號4b輸出H電平。這些第一極性判斷輸出信號4a以及第二極性判斷輸出信號4b被輸入到上述乘算部5內(nèi)部具備的上述運算放大器29的反轉(zhuǎn)輸入端子29(-)和非反轉(zhuǎn)輸入端子29(+)。上述第一極性判斷輸出信號4a為L電平不變化。上述第二極性判斷輸出信號4b被輸入到非反轉(zhuǎn)輸入端子29(+)，上述運算放大器29的輸出信號31也成為與上述第二極性判斷輸出信號4b同極性的信號。

輸入到上述乘算部5具備的運算放大器30的上述電流檢出部3的輸出信號27由于被輸入到上述運算放大器30的非反轉(zhuǎn)輸入端子30(+)，所以上述運算放大器30的輸出信號32成為與上述電流檢出部3的輸出信號27同等的信號。上述運算放大器29的輸出信號31和上述運算放大器30的輸出信號32通過上述乘算電路33被進行乘算處理，上述乘算部5的輸出信號28輸出上述電流檢測部3的輸出信號27同等的信號。此時的動作波形為圖8的期間B的范圍(i)所示。

(關(guān)于控制部)

上述控制部6構(gòu)成為設(shè)置力率改善控制部35以及選擇器部37。圖5示出上述控制部的概略圖。上述力率改善控制部35具備控制升壓型力率改善電路時使用的控制邏輯，例如能夠使用市場上出售的升壓型力率改善電路用控制IC(集成電路)等。

向上述力率改善控制部35輸入上述乘算部5的輸出信號28和上述輸出電壓檢測部的輸出信號34，輸出單一的驅(qū)動信號36。在圖8的(d)示出從上述力率改善控制部35輸出的驅(qū)動信號36。

中圖8的(e)、(f)示出上述選擇器37的輸出信號38以及39。

向上述選擇器37輸入上述第一極性判斷輸出信號4a以及第二極性判斷輸出信號4b、和從上述力率改善控制部35輸出的驅(qū)動信號36，并輸出作為上述第一開關(guān)元件8以及第二開關(guān)元件9的驅(qū)動信號分配的驅(qū)動信號38以及39。

(關(guān)于輸出電壓檢測部)

上述輸出電壓檢測部12具備在圖7所示的端子40以及44的端子間串聯(lián)的第三分壓電阻41以及第四分壓電阻43，將在第三分壓電阻41和第四分壓電阻43的連接點42產(chǎn)生的電壓作為上述輸出電壓檢測部的輸出信號34輸出。

圖7所示的端子40與圖1所示的圖騰柱型力率改善電路的輸出端子14同電位，端子44與圖1所示的輸出端子15同電位。即，將圖騰柱型力率改善電路的輸出電壓以上述第三分壓電阻41以及第四分壓電阻43的電阻比率分壓，輸出信號34連接于上述力率改善控制部35。其中，力率改善控制部包括圖騰柱型力率改善電路的控制邏輯。

(輸入電壓為正時的動作)

參照圖8所示的動作波形，敘述具備上述構(gòu)成的圖騰柱型力率改善電路的電力轉(zhuǎn)換裝置的動作。

在圖8示出上述交流電源0的交流電壓波形(a)、上述第一極性判斷輸出信號波形4a(b)、上述第二極性判斷輸出信號波形4b(c)、用于驅(qū) 動上述力率改善控制部35的單一開關(guān)元件的驅(qū)動信號36的波形(d)、上述選擇器部37的輸出信號38的波形(e)、上述選擇器部37的輸出信號39的波形(f)、上述感應(yīng)器7流動的電流波形(g)，上述電流檢測部3的輸出信號27的波形(h)，上述乘算部5的被整流為正或負極性的輸出信號28的波形(i)、從上述交流電源0供給的交流電流波形(j)。

在此，說明交流電源0為正的半周期時，即圖8的期間A時，上述第一極性判斷輸出信號4a輸出H電平的情況。

上述第一極性判斷輸出信號4a為H電平時，第二極性判斷輸出信號4b成為L電平。上述力率改善控制部35的驅(qū)動信號36和上述極性判斷輸出信號4a通過輸入到上述選擇器部37，上述選擇器部37的輸出信號39分配到上述第一開關(guān)元件8，H/L電平的驅(qū)動信號輸出到上述第一開關(guān)元件8。另一方面，由于上述選擇器部37的輸出信號38保持為L電平，所以第二開關(guān)元件9繼續(xù)維持L電平。

基于該驅(qū)動信號，上述第二開關(guān)元件9重復導通/非導通動作，伴隨該動作上述感應(yīng)器7重復能量的積蓄/放電。在圖8的A期間(g)所示，在上述電容器7流動電流。上述電流檢測部3的一次繞線和感應(yīng)器7流動同樣的電流，在圖3所示的檢測電阻26產(chǎn)生電壓，如圖8的A期間(h)所示，得到上述電流檢測部3的輸出信號27。上述電流檢測部3的輸出信號27輸入到上述乘算部5，將輸入到上述極性判斷輸出信號4a的上述運算放大器29的輸出信號31和上述電流檢測部3的輸出信號27乘算，得到如圖8的A期間(i)所示的極性反轉(zhuǎn)為負極性的乘算部5的輸出信號28。

通過極性反轉(zhuǎn)為負極性的上述乘算部5的輸出信號28和上述輸出電壓檢測部12的輸出信號34，控制上述力率改善控制部35的驅(qū)動信號36的H電平時間。

上述交流電源0的交流電壓低時，由于向上述電容器13積蓄電荷的供給量少，所以上述力率改善控制部35的單一驅(qū)動信號36的H電平時間增長，控制向上述感應(yīng)器7積蓄的能量積蓄時間增長。

上述交流電源0的交流電壓高時，向上述電容器13積蓄電荷的供給量增加。因此，控制縮短向上述感應(yīng)器7的能量積蓄時間。因此，上述力率改善控制部35的驅(qū)動信號36的H電平時間縮短。如此，以上述交流電源0的交流電壓控制上述第一開關(guān)元件8的導通/非導通時間，從而在上述感應(yīng)器7流動的電流成為圖8的A期間(g)所示的波形，與正的半周期的交流電壓為同相位。

(輸入電壓為負時的動作)

另一方面，說明交流電源0為負的半周期時、即圖8的期間B時，上述第二極性判斷輸出信號4b輸出H電平的情況。

上述第二極性判斷輸出信號4b為H電平時，上述第一極性判斷信號4a成為L電平的輸出。上述力率改善控制部35的單一的驅(qū)動信號36和上述第二極性判斷輸出信號4b被輸入到上述選擇器部37，從而上述選擇器部37的輸出信號39分配到上述第二開關(guān)元件9，H/L電平的驅(qū)動信號輸出到上述第一開關(guān)元件?；谠擈?qū)動信號，上述第二開關(guān)元件9重復導通/非導通動作，伴隨該動作上述感應(yīng)器7重復能量的積蓄/放電。在上述感應(yīng)器7流動如圖8的期間B(g)所示的電流。

上述電流檢測部3的一次繞線和感應(yīng)器7同樣地流動電流，在圖3所示的檢測電阻26產(chǎn)生電壓，得到如圖8的B期間(h)所示的上述電流檢測部3的輸出信號27。上述電流檢測3的輸出信號27被輸入到上述乘算部5，將上述極性判斷輸出信號4b和上述電流檢測部3的輸出信號27乘算，得到如圖8的B期間(i)所示的負極性的上述乘算部5的輸出信號28。

通過負極性的上述乘算部5的輸出信號28和上述輸出電壓檢測部12的輸出信號34控制上述力率改善控制部35的單一的驅(qū)動信號36的H電平時間。

與前述相同，上述交流電源0的交流電壓低時，由于向上述電容器13積蓄電荷的供給量少，所以上述力率改善控制部35的單一驅(qū)動信號36的H電平時間增長，控制增長向上述感應(yīng)器7的能量積蓄時間。

上述交流電源0的交流電壓高時，向上述電容器13積蓄電荷的供給量增加。因此，控制縮短向上述感應(yīng)器7的能量積蓄時間。因此，上述力率改善控制部35的單一的驅(qū)動信號36的H電平時間縮短。如此，以上述交流電源0的交流電壓控制第二開關(guān)元件9的導通/非導通時間，從而在上述感應(yīng)器7流動的電流成為圖8的B期間(g)所示的波形，與負的半周期的交流電壓為同相位。

(關(guān)于同期整流)

上述圖騰柱型力率改善電路的實施方式敘述了上述第一開關(guān)元件8以及第二開關(guān)元件9判斷上述交流電源0的交流電壓的極性，通過交替控制導通/非導通動作，從而控制上述感應(yīng)器7流動的電流與上述交流電源0的交流電壓為同相位。

通過上述動作，例如上述交流電源0為正的半周期時，上述第一開關(guān)元件8進行導通/非導通動作，上述第二開關(guān)元件9成為上述第一開關(guān)元件8在非導通期間放出上述感應(yīng)器7積蓄的能量時的路徑。此時，如果將上述第一開關(guān)元件8定義為主開關(guān)元件，將上述第二開關(guān)元件9定義為副開關(guān)元件，則將上述感應(yīng)器7積蓄的能量放出時，經(jīng)由內(nèi)置于副開關(guān)元件的體二極管向上述電容器13積蓄電荷。此時，副開關(guān)元件中的電力損失為在副開關(guān)元件流動的電流和內(nèi)置于副開關(guān)元件的體二極管的順方向電壓的積。

與此相對，主開關(guān)元件切換到非導通時，使副開關(guān)元件導通。副開關(guān)元件導通時產(chǎn)生的電阻成分和在副開關(guān)元件流動的電流的平方的積的情況相比于副開關(guān)元件的體二極管和流動的電流的積，能夠減少損失，具有減小損失的效果。該動作稱為同期整流，由于本發(fā)明構(gòu)成為以一個基準電位能夠生成驅(qū)動上述第一開關(guān)元件8以及第二開關(guān)元件9的驅(qū)動信號，所以改變圖5所示的上述控制部6的構(gòu)成可以同期整流。敘述其細節(jié)。

說明圖5和圖6的不同。(二極管整流參見圖5，同期整流追加為圖6)

圖6所示控制部6為用于實現(xiàn)上述同期整流的構(gòu)成，其是上述圖5所示的控制部6的上述力率改善控制部35和上述選擇器部37之間連接同期整流信號生成部45的結(jié)構(gòu)。上述同期整流信號生成部的輸出信號46反轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動上述力率改善控制部35的單一開關(guān)元件的驅(qū)動信號36。

將上述同期整流信號生成部45的輸出信號46、上述力率改善控制部35的單一的驅(qū)動信號36、上述極性判斷輸出信號4a、上述極性判斷輸出信號4b輸入到上述選擇器部37。上述極性判斷輸出信號4a為H電平時，上述選擇器部37的輸出信號38輸出與上述力率改善控制部35的單一驅(qū)動信號36同相位的驅(qū)動信號，定義上述第一開關(guān)元件8作為主開關(guān)元件，上述第二開關(guān)元件9為副開關(guān)元件。上述第一開關(guān)元件8即主開關(guān)元件導通期間，上述第二開關(guān)元件9即副開關(guān)元件非導通。另一方面，上述第一開關(guān)元件8即主開關(guān)元件切換為非導通時，上述第二開關(guān)元件9即副開關(guān)元件切換為導通。

上述交流電源0為負的半周期，與上述相反，上述第二開關(guān)元件9為主開關(guān)元件，接受與上述力率改善控制部35的單一的驅(qū)動信號36同相位的驅(qū)動信號。上述動作交互進行，通過經(jīng)由內(nèi)置于開關(guān)元件的體二極管能夠減輕損失。

(效果)

如上所述，本實施方式的圖騰柱型力率改善電路的電力轉(zhuǎn)換裝置中，絕緣地檢測電流信號，由于能夠根據(jù)需要將上述電流檢測部3的輸出信號27整流為正或負極性，所以能夠直接挪用升壓型力率改善電路用控制IC，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圖騰柱型力率改善電路的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制電路。此外，本實施方式中，驅(qū)動第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件時，由于可以同期整流，所以具有能夠減輕基于開關(guān)元件的損失的優(yōu)點。