特許 6554324 ＤＣ／ＡＣインバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554324

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】ＤＣ／ＡＣインバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20190722BHJP

   H02M 7/5387 20070101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 E

   H02M7/5387 Z

【請求項の数】2

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-105507(P2015-105507)

(22)【出願日】2015年5月25日

(65)【公開番号】特開2016-220468(P2016-220468A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年5月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】390010308

【氏名又は名称】東芝デベロップメントエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(72)【発明者】

【氏名】森岡 静夫

(72)【発明者】

【氏名】鶴谷 守

(72)【発明者】

【氏名】水谷 彰

【審査官】 石坂 知樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０８５４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９３８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６７０５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｍ ７／５３８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の入力端子および第２の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子および第２の出力端子を介して出力するＤＣ／ＡＣインバータであって、
前記第１の入力端子と前記第１の出力端子との間に挿入される第１のノーマリオフ型トランジスタと、
前記第２の入力端子と前記第１の出力端子との間に挿入される第２のノーマリオフ型トランジスタと、
前記第１の入力端子と前記第２の出力端子との間に挿入される第３のノーマリオフ型トランジスタと、
前記第２の入力端子と前記第２の出力端子との間に挿入される第４のノーマリオフ型トランジスタと、
前記第１のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第１のノーマリオフ型トランジスタ対と、
前記第２のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第２のノーマリオフ型トランジスタ対と、
前記第３のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第３のノーマリオフ型トランジスタ対と、
前記第４のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第４のノーマリオフ型トランジスタ対と、
前記第１のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第１のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第１の電圧源と、
前記第２のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第２のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第２の電圧源と、
前記第３のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第３のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第３の電圧源と、
前記第４のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第４のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第４の電圧源と、
前記第１のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する第１の駆動回路と、 前記第２のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する第２の駆動回路と、 前記第３のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する第３の駆動回路と、 前記第４のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する第４の駆動回路と を具備し、
前記第１のノーマリオフ型トランジスタ対、前記第２のノーマリオフ型トランジスタ対、前記第３のノーマリオフ型トランジスタ対および前記第４のノーマリオフ型トランジスタ対の耐圧は、前記第１のノーマリオフ型トランジスタ、前記第２のノーマリオフ型トランジスタ、前記第３のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第４のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い、
ＤＣ／ＡＣインバータ。

【請求項2】

前記第１の入力端子と前記第１の出力端子の間を接続する第１のダイオードと、
前記第２の入力端子と前記第１の出力端子の間を接続する第２のダイオードと、
前記第１の入力端子と前記第２の出力端子の間を接続する第３のダイオードと、
前記第２の入力端子と前記第２の出力端子の間を接続する第４のダイオードと
をさらに具備し、
前記第１のダイオード、前記第２のダイオード、前記第３のダイオードおよび前記第４のダイオードの順方向電圧は、前記第１のノーマリオフ型トランジスタ、前記第２のノーマリオフ型トランジスタ、前記第３のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第４のノーマリオフ型トランジスタの順方向電圧よりも小さい、
請求項１記載のＤＣ／ＡＣインバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、ＤＣ／ＡＣインバータに関する。

【背景技術】

【0002】

直流電力から交流電力を生成するために、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ）インバータが利用される。ＤＣ／ＡＣインバータでは、メインＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のＯＮ／ＯＦＦ動作に伴って、当該メインＦＥＴのボディ（寄生）ダイオードにリカバリ電流が発生することがある。このリカバリ電流は、スイッチング損失およびノイズを増大させるうえにメインＦＥＴの破損を引き起こすおそれもある。

【0003】

従来、例えば、メインＦＥＴのボディダイオードの順方向電流を阻止する第１のダイオードを当該メインＦＥＴに直列接続し、電流を迂回させる第２のダイオードを当該第１のダイオードのアノードとメインＦＥＴのソース端子との間に接続することで、当該ボディダイオードにおけるリカバリ電流の発生を防止する技法が知られている。しかしながら、係る技法では、素子数の増大に伴うコスト上昇、上記第１のダイオードの順方向電圧による損失（すなわち、ＤＣ／ＡＣインバータの効率低下）などが問題となる。

【0004】

また、リカバリ電流へのさらなる対策として、ＳＲＢ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ）回路が知られている。しかしながら、ＳＲＢ回路は、高耐圧／高速環流ダイオードを必要とするので、損失が依然として問題となる。

【0005】

さらに、メインＦＥＴをノーマリオン型トランジスタで実現することにより、リカバリ電流を削減する技法も知られている。しかしながら、係る技法では、メインＦＥＴのＯＦＦ期間に、外部回路の作用により当該メインＦＥＴのドレイン−ソース間電圧Ｖ_ｄｓが変化すると、当該メインＦＥＴの帰還容量Ｃ_ｄｇ（またはＣ_ｒｓｓ）を介してゲート−ソース間電圧Ｖ_ｇｓが上昇し、当該メインＦＥＴが誤ってＯＮとなる可能性がある。メインＦＥＴがＯＦＦ期間であるにも関わらず誤ってＯＮとなれば、損失が増大するだけでなく当該メインＦＥＴが破損するおそれがある。なお、外部回路の共振周波数を低くしてＶ_ｄｓを緩やかに変化させることでＶ_ｇｓの上昇を抑えることも可能であるが、外部回路の大型化、デッドタイムの長期化による効率の低下などが問題となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−０６７０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

実施形態は、ＤＣ／ＡＣインバータのメイントランジスタのボディダイオードにおけるリカバリ電流を削減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、ＤＣ／ＡＣインバータは、第１の入力端子および第２の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子および第２の出力端子を介して出力する。ＤＣ／ＡＣインバータは、第１のノーマリオフ型トランジスタ、第２のノーマリオフ型トランジスタ、第３のノーマリオフ型トランジスタ、第４のノーマリオフ型トランジスタ、第５のノーマリオフ型トランジスタ、第６のノーマリオフ型トランジスタ、第７のノーマリオフ型トランジスタ、第８のノーマリオフ型トランジスタ、第１の電圧源、第２の電圧源、第３の電圧源、第４の電圧源、第１の駆動回路、第２の駆動回路、第３の駆動回路および第４の駆動回路を含む。第１のノーマリオフ型トランジスタは、第１の入力端子と第１の出力端子との間に挿入される。第２のノーマリオフ型トランジスタは、第２の入力端子と第１の出力端子との間に挿入される。第３のノーマリオフ型トランジスタは、第１の入力端子と第２の出力端子との間に挿入される。第４のノーマリオフ型トランジスタは、第２の入力端子と第２の出力端子との間に挿入される。第５のノーマリオフ型トランジスタは、第１の端子、第２の端子および制御端子を備え、当該第１の端子を介して第１のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第６のノーマリオフ型トランジスタは、第１の端子、第２の端子および制御端子を備え、当該第１の端子を介して第２のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第７のノーマリオフ型トランジスタは、第１の端子、第２の端子および制御端子を備え、当該第１の端子を介して第３のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第８のノーマリオフ型トランジスタは、第１の端子、第２の端子および制御端子を備え、当該第１の端子を介して第４のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第１の電圧源は、第１のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第５のノーマリオフ型トランジスタの第２の端子との間の電位差を固定する。第２の電圧源は、第２のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第６のノーマリオフ型トランジスタの第２の端子との間の電位差を固定する。第３の電圧源は、第３のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第７のノーマリオフ型トランジスタの第２の端子との間の電位差を固定する。第４の電圧源は、第４のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第８のノーマリオフ型トランジスタの第２の端子との間の電位差を固定する。第１の駆動回路は、第５のノーマリオフ型トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第２の駆動回路は、第６のノーマリオフ型トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第３の駆動回路は、第７のノーマリオフ型トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第４の駆動回路は、第８のノーマリオフ型トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第５のノーマリオフ型トランジスタ、第６のノーマリオフ型トランジスタ、第７のノーマリオフ型トランジスタおよび第８のノーマリオフ型トランジスタの耐圧は、第１のノーマリオフ型トランジスタ、第２のノーマリオフ型トランジスタ、第３のノーマリオフ型トランジスタおよび第４のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い。

【0009】

実施形態によれば、ＤＣ／ＡＣインバータは、第１の入力端子および第２の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子および第２の出力端子を介して出力する。ＤＣ／ＡＣインバータは、第１のノーマリオフ型トランジスタ、第２のノーマリオフ型トランジスタ、第３のノーマリオフ型トランジスタ、第４のノーマリオフ型トランジスタ、第１のノーマリオフ型トランジスタ対、第２のノーマリオフ型トランジスタ対、第３のノーマリオフ型トランジスタ対、第４のノーマリオフ型トランジスタ対、第１の電圧源、第２の電圧源、第３の電圧源、第４の電圧源、第１の駆動回路、第２の駆動回路、第３の駆動回路および第４の駆動回路を含む。第１のノーマリオフ型トランジスタは、第１の入力端子と第１の出力端子との間に挿入される。第２のノーマリオフ型トランジスタは、第２の入力端子と第１の出力端子との間に挿入される。第３のノーマリオフ型トランジスタは、第１の入力端子と第２の出力端子との間に挿入される。第４のノーマリオフ型トランジスタは、第２の入力端子と第２の出力端子との間に挿入される。第１のノーマリオフ型トランジスタ対は、第１のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第２のノーマリオフ型トランジスタ対は、第２のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第３のノーマリオフ型トランジスタ対は、第３のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第４のノーマリオフ型トランジスタ対は、第４のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第１の電圧源は、第１のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第１のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第２の電圧源は、第２のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第２のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第３の電圧源は、第３のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第３のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第４の電圧源は、第４のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第４のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第１の駆動回路は、第１のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第２の駆動回路は、第２のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第３の駆動回路は、第３のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第４の駆動回路は、第４のノーマリオフ型トランジスタ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。第１のノーマリオフ型トランジスタ対、第２のノーマリオフ型トランジスタ対、第３のノーマリオフ型トランジスタ対および第４のノーマリオフ型トランジスタ対の耐圧は、第１のノーマリオフ型トランジスタ、第２のノーマリオフ型トランジスタ、第３のノーマリオフ型トランジスタおよび第４のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータを例示する回路図。

【図2】ＤＣ／ＡＣインバータの基本回路を例示する回路図。

【図3】図２のＤＣ／ＡＣインバータにおいて発生するリカバリ電流の説明図。

【図4】比較例に係るＤＣ／ＡＣインバータを例示する回路図。

【図5】図４のＤＣ／ＡＣインバータの効果の説明図。

【図6】図１のＤＣ／ＡＣインバータの効果の説明図。

【図7】第２の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータを例示する回路図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。以降の説明では、ＦＥＴは、例えば、窒素ガリウム（ＧａＮ）トランジスタ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）トランジスタなどの種々のノーマリオフ型トランジスタに置き換えられてもよい。

【0012】

（第１の実施形態）
図２には、ＤＣ／ＡＣインバータの基本回路が例示される。図２のＤＣ／ＡＣインバータは、リカバリ電流への対策が施されていないものの、基本的な動作原理では第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータと共通する。

【0013】

図２のＤＣ／ＡＣインバータは、第１の入力端子および第２の入力端子（接地）を介して直流電圧（Ｖ_ｉｎ）を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２を介して出力する。

【0014】

図２のＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴ Ｑ２０５と、メインＦＥＴ Ｑ２０６と、メインＦＥＴ Ｑ２０７と、メインＦＥＴ Ｑ２０８と、電圧源Ｅ２０１と、電圧源Ｅ２０２と、電圧源Ｅ２０３と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０１と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０２と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０３と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０４とを含む。

【0015】

メインＦＥＴ Ｑ２０５は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ２０２を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０１の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続される。図２には、メインＦＥＴ Ｑ２０５のボディダイオードＤ２０１も描かれている。駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０１は、電圧源Ｅ２０１を電源として用いてメインＦＥＴ Ｑ２０５のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0016】

メインＦＥＴ Ｑ２０６は、そのドレイン端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ２０５を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０２の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に接続される（すなわち、接地される）。図２には、メインＦＥＴ Ｑ２０６のボディダイオードＤ２０２も描かれている。駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０２は、電圧源Ｅ２０２を電源として用いてメインＦＥＴ Ｑ２０６のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0017】

メインＦＥＴ Ｑ２０７は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ２０８を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０３の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続される。図２には、メインＦＥＴ Ｑ２０７のボディダイオードＤ２０３も描かれている。駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０３は、電圧源Ｅ２０３を電源として用いてメインＦＥＴ Ｑ２０７のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0018】

メインＦＥＴ Ｑ２０８は、そのドレイン端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ２１１を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０４の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に接続される（すなわち、接地される）。図２には、メインＦＥＴ Ｑ２０８のボディダイオードＤ２０４も描かれている。駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０４は、電圧源Ｅ２０２を電源として用いてメインＦＥＴ Ｑ２０８のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0019】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０１、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０２、駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０３および駆動回路Ｄｒｉｖｅ２０４は、メインＦＥＴ Ｑ２０５、メインＦＥＴ Ｑ２０６、メインＦＥＴ Ｑ２０７およびメインＦＥＴ Ｑ２０８をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ駆動することにより、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２へと交流電力を供給する。

【0020】

図２のＤＣ／ＡＣインバータでは、各メインＦＥＴのボディダイオードにリカバリ電流が生じるおそれがある。例えば、メインＦＥＴ Ｑ２０８のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該メインＦＥＴ Ｑ２０８がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わると、その後のデッドタイムに亘ってボディダイオードＤ２０４に順方向電流が流れることになる。故に、デッドタイム終了時にメインＦＥＴ Ｑ２０７がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わると、図３に例示されるように、ボディダイオードＤ２０４においてリカバリ電流が瞬間的に発生し、ＤＣ／ＡＣインバータのスイッチング損失を増大させる。

【0021】

図４には、比較例に係るＤＣ／ＡＣインバータが例示される。図４のＤＣ／ＡＣインバータは、第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータと比べて、リカバリ電流の対策機構において異なるものの、基本的な動作原理では共通する。具体的には、図４のＤＣ／ＡＣインバータは、ダイオードＤ２０５、ダイオードＤ２０６、ダイオードＤ２０７、ダイオードＤ２０８、ダイオードＤ２０９、ダイオードＤ２１０、ダイオードＤ２１１およびダイオードＤ２１２を図２のＤＣ／ＡＣインバータに対して追加した構成に相当する。

【0022】

ダイオードＤ２０５は、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子とメインＦＥＴ Ｑ２０５との間に挿入され、当該メインＦＥＴ Ｑ２０５のボディダイオードＤ２０１の順方向電流を阻止する。

【0023】

ダイオードＤ２０６は、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子とメインＦＥＴ Ｑ２０６との間に挿入され、当該メインＦＥＴ Ｑ２０６のボディダイオードＤ２０２の順方向電流を阻止する。

【0024】

ダイオードＤ２０７は、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子とメインＦＥＴ Ｑ２０７との間に挿入され、当該メインＦＥＴ Ｑ２０７のボディダイオードＤ２０３の順方向電流を阻止する。

【0025】

ダイオードＤ２０８は、ＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子とメインＦＥＴ Ｑ２０８との間に挿入され、当該メインＦＥＴ Ｑ２０８のボディダイオードＤ２０４の順方向電流を阻止する。

【0026】

ダイオードＤ２０９は、メインＦＥＴ Ｑ２０５のソース端子とダイオードＤ２０５のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードＤ２０９として、リカバリ電流が（各ボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ２０９は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0027】

ダイオードＤ２１０は、メインＦＥＴ Ｑ２０６のソース端子とダイオードＤ２０６のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードＤ２１０として、リカバリ電流が（各ボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ２１０は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0028】

ダイオードＤ２１１は、メインＦＥＴ Ｑ２０７のソース端子とダイオードＤ２０７のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードＤ２１１として、リカバリ電流が（各ボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ２１１は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0029】

ダイオードＤ２１２は、メインＦＥＴ Ｑ２０８のソース端子とダイオードＤ２０８のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードＤ２１２として、リカバリ電流が（各ボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ２１２は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0030】

図４のＤＣ／ＡＣインバータでは、図２のＤＣ／ＡＣインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、メインＦＥＴ Ｑ２０８のソース端子からドレイン端子の方向への電流はダイオードＤ２０８によって阻止されるので、当該メインＦＥＴ Ｑ２０８がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わってもボディダイオードＤ２０４には順方向電流が流れない。他方、図５に例示されるように、ダイオードＤ２１２にはメインＦＥＴ Ｑ２０８を迂回したドレイン電流が順方向電流として流れるものの、前述のようにダイオードＤ２１２によるリカバリ電流の影響は小さい。従って、図４のＤＣ／ＡＣインバータによればリカバリ電流を効果的に削減することができる。反面、図４のＤＣ／ＡＣインバータでは、素子数の増大に伴うコスト上昇、ならびに、ダイオードＤ２０５、ダイオードＤ２０６、ダイオードＤ２０７およびダイオードＤ２０８の順方向電圧による損失（すなわち、ＤＣ／ＡＣインバータの効率低下）などが問題となる。

【0031】

第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、各メインＦＥＴのゲート端子をバイアス用の電圧源に接続し、当該メインＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを当該メインＦＥＴに直列接続される（メインＦＥＴに比べて）低耐圧のスイッチングＦＥＴを介して制御する。本実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータが図１に例示される。

【0032】

図１のＤＣ／ＡＣインバータは、第１の入力端子および第２の入力端子（接地）を介して直流電圧（Ｖ_ｉｎ）を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２を介して出力する。

【0033】

図１のＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴ Ｑ１０１と、メインＦＥＴ Ｑ１０２と、メインＦＥＴ Ｑ１０３と、メインＦＥＴ Ｑ１０４と、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０５と、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０６と、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０７と、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８と、電圧源Ｅ１０１と、電圧源Ｅ１０２と、電圧源Ｅ１０３と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０１と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０２と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０３と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０４と、ダイオードＤ１０１と、ダイオードＤ１０２と、ダイオードＤ１０３と、ダイオードＤ１０４とを含む。なお、図１には、各ＦＥＴのボディダイオードは描かれていない。

【0034】

メインＦＥＴ Ｑ１０１は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０１の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ１０５のドレイン端子およびダイオードＤ１０１のカソードに共通に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０１のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ１０５のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０１によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０５を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０１のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、電圧源Ｅ１０１の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０１の閾値電圧を超えることとする。

【0035】

メインＦＥＴ Ｑ１０２は、そのドレイン端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０２の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ１０６のドレイン端子およびダイオードＤ１０２のカソードに共通に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０２のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ１０６のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０２によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０６を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０２のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、電圧源Ｅ１０２の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０２およびメインＦＥＴ Ｑ１０４の閾値電圧を超えることとする。

【0036】

メインＦＥＴ Ｑ１０３は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０３の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ１０７のドレイン端子およびダイオードＤ１０３のカソードに共通に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０３のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ１０７のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０３によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０７を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、電圧源Ｅ１０３の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０３の閾値電圧を超えることとする。

【0037】

メインＦＥＴ Ｑ１０４は、そのドレイン端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０２の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のドレイン端子およびダイオードＤ１０４のカソードに共通に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０４のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０２によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０４のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。

【0038】

なお、メインＦＥＴ Ｑ１０４およびスイッチングＦＥＴ Ｑ１０８を駆動するための補助電源は、メインＦＥＴ Ｑ１０２およびスイッチングＦＥＴ Ｑ１０６を駆動するための補助電源とは独立して設けることも可能であるが、図１の電圧源Ｅ１０２のように両者を共通化することで構成を簡略することができる。

【0039】

スイッチングＦＥＴ Ｑ１０５は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０１のソース端子およびダイオードＤ１０１のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ１０２を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０１の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ１０１のアノードに接続される。駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０１は、電圧源Ｅ１０１を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ１０５のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0040】

スイッチングＦＥＴ Ｑ１０６は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０２のソース端子およびダイオードＤ１０２のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ１０５を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０２の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がダイオードＤ１０２のアノードおよびＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に共通に接続される（すなわち、接地される）。駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０２は、電圧源Ｅ１０２を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ１０６のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0041】

スイッチングＦＥＴ Ｑ１０７は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０３のソース端子およびダイオードＤ１０３のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ１０８を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０３の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ１０３のアノードおよびメインＦＥＴ Ｑ１０４のドレイン端子に共通に接続される。駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０３は、電圧源Ｅ１０３を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ１０７のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0042】

スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０４のソース端子およびダイオードＤ１０４のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ１１１を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０４の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がダイオードＤ１０４のアノードおよびＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に共通に接続される（すなわち、接地される）。駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０４は、電圧源Ｅ１０２を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。

【0043】

ダイオードＤ１０１は、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０５のドレイン−ソース間を接続する。ダイオードＤ１０１として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ１０１は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0044】

ダイオードＤ１０２は、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０６のドレイン−ソース間を接続する。ダイオードＤ１０２として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ１０２は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0045】

ダイオードＤ１０３は、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０７のドレイン−ソース間を接続する。ダイオードＤ１０３として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ１０３は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0046】

ダイオードＤ１０４は、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のドレイン−ソース間を接続する。ダイオードＤ１０４として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ１０４は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0047】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０１、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０２、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０３および駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０４は、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０５、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０６、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ１０８をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ駆動し、これらに連動してメインＦＥＴ Ｑ１０１、メインＦＥＴ Ｑ１０２、メインＦＥＴ Ｑ１０３およびメインＦＥＴ Ｑ１０４をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２へと交流電力を供給する。

【0048】

なお、メインＦＥＴ Ｑ１０１、メインＦＥＴ Ｑ１０２、メインＦＥＴ Ｑ１０３およびメインＦＥＴ Ｑ１０４の寄生容量（図示されない）を充電する電荷は、抵抗器Ｒ１０１、抵抗器Ｒ１０４、抵抗器Ｒ１０７および抵抗器Ｒ１１０を介してキャパシタＣ１０１、キャパシタＣ１０２、キャパシタＣ１０３およびキャパシタＣ１０４を充電する。故に、係る電荷の移動により、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０１、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０２、駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０３および駆動回路Ｄｒｉｖｅ１０４の消費電力の一部または全部を賄うことが可能である。係る作用によって、ＤＣ／ＡＣインバータの効率を向上させることができる。

【0049】

図１のＤＣ／ＡＣインバータでは、図２のＤＣ／ＡＣインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わると、メインＦＥＴ Ｑ１０４のゲート−ソース間電圧Ｖ_ｇｓは電圧源Ｅ１０２の起電力（＞メインＦＥＴ Ｑ１０４の閾値電圧）に略一致するので、メインＦＥＴ Ｑ１０４はＯＮとなる。

【0050】

他方、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わったとしても、ダイオードＤ１０４は順方向バイアスされている（すなわち、導通している）のでメインＦＥＴ Ｑ１０４のソース電位は略維持され、メインＦＥＴ Ｑ１０４はＯＮ状態を継続する。故に、ダイオードＤ１０４の順方向電流は、メインＦＥＴ Ｑ１０４のチャンネルを通過して負荷へと供給される。より正確には、メインＦＥＴ Ｑ１０４のチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインＦＥＴ Ｑ１０４のボディダイオードの順方向電圧よりも小さければ、メインＦＥＴ Ｑ１０４のチャンネルを電流が流れている間も当該ボディダイオードはカットオフ状態となる（すなわち、順方向電流が流れない）。故に、図６に例示されるように、デッドタイム終了後にスイッチングＦＥＴ Ｑ１０７およびメインＦＥＴ Ｑ１０３がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わっても、メインＦＥＴ Ｑ１０４はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れることなくＯＦＦ状態に切り替わることができる。

【0051】

なお、スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８のドレイン電流がドレイン端子からソース端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングＦＥＴ Ｑ１０８がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わったとすると、ダイオードＤ１０４は逆方向バイアスされているので、メインＦＥＴ Ｑ１０４のソース電位はゲート電位に略一致し、メインＦＥＴ Ｑ１０４もＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わる。そして、デッドタイムでは、メインＦＥＴ Ｑ１０４のボディダイオードは逆方向バイアスされているので順方向電流が流れない。故に、デッドタイム終了後にスイッチングＦＥＴ Ｑ１０７およびメインＦＥＴ Ｑ１０３がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わっても、メインＦＥＴ Ｑ１０４はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れることなくＯＦＦ状態に切り替わることができる。

【0052】

以上説明したように、第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴを直接駆動せずに当該メインＦＥＴに直列接続されたスイッチングＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。メインＦＥＴはそのゲート端子がバイアス用の電圧源に接続されているので、対応するスイッチングＦＥＴのドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングＦＥＴがＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わってもＯＮ状態を維持し、当該ドレイン電流をボディダイオードではなくチャンネルに流すことができる。従って、このＤＣ／ＡＣインバータによれば、メインＦＥＴのボディダイオードにおいてリカバリ電流の発生を防止（少なくとも削減）することができる。なお、このＤＣ／ＡＣインバータによれば、メインＦＥＴはそのゲート端子がバイアス用の電圧源に接続されているので、外部回路によりドレイン−ソース間電圧Ｖ_ｄｓが変化してもゲート−ソース間電圧Ｖ_ｇｓは上昇せず、当該メインＦＥＴが誤オンして破損することもない。

【0053】

また、このＤＣ／ＡＣインバータによれば、高耐圧（大型）のメインＦＥＴではなく低耐圧（小型）のスイッチングＦＥＴを駆動すればよいので、メインＦＥＴを直接的に駆動する場合に比べて消費電力を削減してＤＣ／ＡＣインバータの効率を向上させることができる。加えて、このＤＣ／ＡＣインバータは、高耐圧／高速環流ダイオードも不要であるから、小規模（低コスト）かつ低損失に実現可能である。

【0054】

さらに、このＤＣ／ＡＣインバータによれば、スイッチングＦＥＴのドレイン−ソース間を接続するダイオードには、例えばショットキーバリアダイオードなどの順方向電圧の小さいダイオードが採用されるので、損失（すなわち、ＤＣ／ＡＣインバータの効率低下）を抑制することができる。なお、係るダイオードを省略したとしても、当該ダイオードの役割をスイッチングＦＥＴのボディダイオードが担うことで、メインＦＥＴのボディダイオードに生じるリカバリ電流を削減することもできる。

【0055】

（第２の実施形態）
前述の第１の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴのチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインＦＥＴのボディダイオードの順方向電圧よりも小さければ、リカバリ電流の発生を防止できる。他方、このＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴのチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインＦＥＴのボディダイオードの順方向電圧と同じである場合には、当該ボディダイオードにはある程度の順方向電流が流れるのでリカバリ電流が生じることになる。第２の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴのチャンネル抵抗の大きさに関わらず、当該メインＦＥＴのボディダイオードに順方向電流が流れることを阻止し、リカバリ電流の発生を防止する。

【0056】

第２の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、各メインＦＥＴのゲート端子をバイアス用の電圧源に接続し、当該メインＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを当該メインＦＥＴに直列接続される（メインＦＥＴに比べて）低耐圧のスイッチングＦＥＴ対（ソース共通）を介して制御する。本実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータが図７に例示される。

【0057】

図７のＤＣ／ＡＣインバータは、第１の入力端子および第２の入力端子（接地）を介して直流電圧（Ｖ_ｉｎ）を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２を介して出力する。

【0058】

図７のＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴ Ｑ１０１と、メインＦＥＴ Ｑ１０２と、メインＦＥＴ Ｑ１０３と、メインＦＥＴ Ｑ１０４と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０５と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０６と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０７と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０８と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０９と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１０と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１と、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１２と、電圧源Ｅ１０１と、電圧源Ｅ１０２と、電圧源Ｅ１０３と、電圧源Ｅ３０４と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０１と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０２と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０３と、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０４と、ダイオードＤ３０１と、ダイオードＤ３０２と、ダイオードＤ３０３と、ダイオードＤ３０４とを含む。なお、図７には、各ＦＥＴのボディダイオードは描かれていない。

【0059】

メインＦＥＴ Ｑ１０１は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に加えてダイオードＤ３０１のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０１の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０５のドレイン端子に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０１のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ３０５およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０１によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０５およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０１のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源Ｅ１０１の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０１の閾値電圧を超えることとする。

【0060】

メインＦＥＴ Ｑ１０２は、そのドレイン端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ３０２のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０２の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０７のドレイン端子に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０２のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ３０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０２によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０２のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源Ｅ１０２の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０２の閾値電圧を超えることとする。

【0061】

メインＦＥＴ Ｑ１０３は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に加えてダイオードＤ３０３のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ１０３の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０９のドレイン端子に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０３のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０のソース端子との電位差は電圧源Ｅ１０３によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０３のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源Ｅ１０３の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０３の閾値電圧を超えることとする。

【0062】

メインＦＥＴ Ｑ１０４は、そのドレイン端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ３０４のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源Ｅ３０４の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３１１のドレイン端子に接続される。メインＦＥＴ Ｑ１０４のゲート端子とスイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２のソース端子との電位差は電圧源Ｅ３０４によって固定されているので、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２を制御すればメインＦＥＴ Ｑ１０４のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。なお、電圧源Ｅ３０４の起電力は、メインＦＥＴ Ｑ１０４の閾値電圧を超えることとする。

【0063】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３０５は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０１のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ１０２を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０１の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６のソース端子に接続される。

【0064】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３０６は、そのドレイン端子がインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ３０１のアノードに接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０１を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０１の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０５のソース端子に接続される。

【0065】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０１は、電圧源Ｅ１０１を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ３０５およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０５およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ＯＮ／ＯＦＦの挙動も共通である。

【0066】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３０７は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０２のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０２を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０２の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８のソース端子に接続される。

【0067】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３０８は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子およびダイオードＤ３０２のアノードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０２を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０２の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０７のソース端子に接続される。

【0068】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０２は、電圧源Ｅ１０２を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ３０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ＯＮ／ＯＦＦの挙動も共通である。

【0069】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３０９は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０３のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０３を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０３の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０のソース端子に接続される。

【0070】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３１０は、そのドレイン端子がインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、さらにダイオードＤ３０３のアノードに接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０３を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０３の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３０９のソース端子に接続される。

【0071】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０３は、電圧源Ｅ１０３を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ＯＮ／ＯＦＦの挙動も共通である。

【0072】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１は、そのドレイン端子がメインＦＥＴ Ｑ１０４のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０４を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０４の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２のソース端子に接続される。

【0073】

スイッチングＦＥＴ Ｑ３１２は、そのドレイン端子がＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子およびダイオードＤ３０４のアノードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器Ｒ３０４を介して駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０４の出力端子（Ｏｕｔ）に接続され、そのソース端子がスイッチングＦＥＴ Ｑ３１１のソース端子に接続される。

【0074】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０４は、電圧源Ｅ３０４を電源として用いてスイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２のＯＮ／ＯＦＦを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ＯＮ／ＯＦＦの挙動も共通である。

【0075】

ダイオードＤ３０１は、そのアノードがインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、さらにスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６のドレイン端子に接続され、そのカソードがメインＦＥＴ Ｑ１０１のドレイン端子およびＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に共通に接続される。ダイオードＤ３０１として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ３０１は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0076】

ダイオードＤ３０２は、そのアノードがスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８のドレイン端子およびＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に共通に接続され、そのカソードがインダクタＬ１を介してＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子に接続され、さらにメインＦＥＴ Ｑ１０２のドレイン端子に接続される。ダイオードＤ３０２として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ３０２は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0077】

ダイオードＤ３０３は、そのアノードがインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、さらにスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０のドレイン端子に接続され、そのカソードがメインＦＥＴ Ｑ１０３のドレイン端子およびＤＣ／ＡＣインバータの第１の入力端子に共通に接続される。ダイオードＤ３０３として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ３０３は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0078】

ダイオードＤ３０４は、そのアノードがスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２のドレイン端子およびＤＣ／ＡＣインバータの第２の入力端子に共通に接続され、そのカソードがインダクタＬ２を介してＤＣ／ＡＣインバータの第２の出力端子に接続され、さらにメインＦＥＴ Ｑ１０４のドレイン端子に接続される。ダイオードＤ３０４として、リカバリ電流が（各メインＦＥＴのボディダイオードに比べて）小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードＤ３０４は、ショットキーバリアダイオードであってよい。

【0079】

駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０１、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０２、駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０３および駆動回路Ｄｒｉｖｅ３０４は、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０５およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０６、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０７およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３０８、スイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０、ならびに、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２をそれぞれＯＮ／ＯＦＦ駆動し、これらに連動してメインＦＥＴ Ｑ１０１、メインＦＥＴ Ｑ１０２、メインＦＥＴ Ｑ１０３およびメインＦＥＴ Ｑ１０４をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、ＤＣ／ＡＣインバータの第１の出力端子ＯＵＴ１および第２の出力端子ＯＵＴ２へと交流電力を供給する。

【0080】

図７のＤＣ／ＡＣインバータでは、図２のＤＣ／ＡＣインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わると、メインＦＥＴ Ｑ１０４のゲート−ソース間電圧Ｖ_ｇｓは電圧源Ｅ３０４の起電力（＞メインＦＥＴ Ｑ１０４の閾値電圧）に略一致するので、メインＦＥＴ Ｑ１０４はＯＮとなる。

【0081】

他方、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わると、メインＦＥＴ Ｑ１０４のソース電位はゲート電位に略一致し、メインＦＥＴ Ｑ１０４もＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わる。そして、スイッチングＦＥＴ Ｑ３１１およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２がＯＦＦ状態であって、かつ、これらのボディダイオードの方向は相反するので、デッドタイムでは、メインＦＥＴ Ｑ１０４のチャンネル抵抗の大きさに関わらずそのボディダイオードには電流が流れない。具体的には、メインＦＥＴ Ｑ１０４がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わる直前に、当該メインＦＥＴ Ｑ１０４のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れていたとしても、係る電流はＯＦＦ状態のスイッチングＦＥＴ Ｑ３１２およびそのボディダイオード（逆方向バイアス）によって阻止され、ダイオードＤ３０４を迂回することになる。故に、デッドタイム終了後にスイッチングＦＥＴ Ｑ３０９およびスイッチングＦＥＴ Ｑ３１０ならびにメインＦＥＴ Ｑ１０３がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替わっても、メインＦＥＴ Ｑ１０４はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れない。

【0082】

以上説明したように、第２の実施形態に係るＤＣ／ＡＣインバータは、メインＦＥＴを直接駆動せずに当該メインＦＥＴに直列接続されたスイッチングＦＥＴ対をＯＮ／ＯＦＦ駆動する。スイッチングＦＥＴ対はソース端子が共通接続されているので、そのボディダイオードの方向は相反する。故に、スイッチングＦＥＴ対がＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わると、対応するメインＦＥＴも連動してＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り替わり、当該メインＦＥＴのボディダイオードの順方向電流は、ＯＦＦ状態のスイッチングＦＥＴおよびそのボディダイオード（逆バイアス）によって阻止される。従って、このＤＣ／ＡＣインバータによれば、メインＦＥＴのチャンネル抵抗の大きさに関わらず当該メインＦＥＴのボディダイオードにおけるリカバリ電流の発生を防止することができる。

【0083】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0084】

Ｃ１０１，Ｃ１０２，Ｃ１０３，Ｃ１０４，Ｃ２０１，Ｃ２０２，Ｃ２０３，Ｃ２０４，ＣＯ・・・キャパシタ
Ｄ１０１，Ｄ１０２，Ｄ１０３，Ｄ１０４，Ｄ２０５，Ｄ２０６，Ｄ２０７，Ｄ２０８，Ｄ２０９，Ｄ２１０，Ｄ２１１，Ｄ２１２，Ｄ３０１，Ｄ３０２，Ｄ３０３，Ｄ３０４・・・ダイオード
Ｄ２０１，Ｄ２０２，Ｄ２０３，Ｄ２０４・・・ボディダイオード
Ｄｒｉｖｅ１０１，Ｄｒｉｖｅ１０２，Ｄｒｉｖｅ１０３，Ｄｒｉｖｅ１０４，Ｄｒｉｖｅ２０１，Ｄｒｉｖｅ２０２，Ｄｒｉｖｅ２０３，Ｄｒｉｖｅ２０４，Ｄｒｉｖｅ３０１，Ｄｒｉｖｅ３０２，Ｄｒｉｖｅ３０３，Ｄｒｉｖｅ３０４・・・駆動回路
Ｅ１０１，Ｅ１０２，Ｅ１０３，Ｅ２０１，Ｅ２０２，Ｅ２０３，Ｅ３０４・・・電圧源
Ｌ１，Ｌ２・・・インダクタ
ＯＵＴ１，ＯＵＴ２・・・出力端子
Ｑ１０１，Ｑ１０２，Ｑ１０３，Ｑ１０４，Ｑ２０５，Ｑ２０６，Ｑ２０７，Ｑ２０８・・・メインＦＥＴ
Ｑ１０５，Ｑ１０６，Ｑ１０７，Ｑ１０８，Ｑ３０５，Ｑ３０６，Ｑ３０７，Ｑ３０８，Ｑ３０９，Ｑ３１０，Ｑ３１１，Ｑ３１２・・・スイッチングＦＥＴ
Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０４，Ｒ１０５，Ｒ１０６，Ｒ１０７，Ｒ１０８，Ｒ１０９，Ｒ１１０，Ｒ１１１，Ｒ１１２，Ｒ２０２，Ｒ２０３，Ｒ２０５，Ｒ２０６，Ｒ２０８，Ｒ２０９，Ｒ２１１，Ｒ２１２，Ｒ３０１，Ｒ３０２，Ｒ３０３，Ｒ３０４，Ｒ３０５，Ｒ３０６，Ｒ３０７，Ｒ３０８，Ｒ３０９，Ｒ３１０，Ｒ３１１，Ｒ３１２・・・抵抗器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】