(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022136888
(43)【公開日】2022-09-21
(54)【発明の名称】電源装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20220913BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021036710
(22)【出願日】2021-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】000002037
【氏名又は名称】新電元工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山田 規昭
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730AA14
5H730BB26
5H730BB27
5H730BB62
5H730BB82
5H730BB88
5H730DD03
5H730DD04
5H730EE03
5H730EE04
5H730EE07
5H730EE59
5H730EE73
5H730EE76
5H730FD01
5H730FD31
5H730FG05
5H730FG07
5H730FG22
(57)【要約】
【課題】出力電流を少なくすることができる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータと、ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによってＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによってＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】電源装置は、ＤＣ－ＤＣコンバータと、ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによってＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによってＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、前記ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
を備える、
ことを特徴とする、電源装置。
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、前記ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
を備える、
ことを特徴とする、電源装置。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側において、操作量が予め定められた第１閾値未満且つ前記第１閾値よりも小さい予め定められた第２閾値以上の場合には、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定してパルス幅を変化させる制御を行い、操作量が前記第２閾値未満の場合には、パルス幅を固定してスイッチング周波数を変化させる制御を行う、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側において、操作量が予め定められた第１閾値未満且つ前記第１閾値よりも小さい予め定められた第２閾値以上の場合には、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定してパルス幅を変化させる制御を行い、操作量が前記第２閾値未満の場合には、パルス幅を固定してスイッチング周波数を変化させる制御を行う、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項3】
前記制御装置は、
前記第１モードと前記第２モードとの間の切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側の第２の出力電流－出力電圧特性まで、前記第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
前記第１モードと前記第２モードとの間の切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側の第２の出力電流－出力電圧特性まで、前記第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記第１モードから前記第２モードへの切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性まで前記第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数が前記第１モードの周波数変調における周波数上限であることが一定時間継続したら、前記第２モードの出力電圧別に予め定められている操作量によって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の電源装置。
前記第１モードから前記第２モードへの切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性まで前記第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数が前記第１モードの周波数変調における周波数上限であることが一定時間継続したら、前記第２モードの出力電圧別に予め定められている操作量によって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の電源装置。
【請求項5】
前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、操作量の上限値である操作量上限値が予め定められており、前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、出力電流の上限値である出力電流上限値が予め定められており、
前記制御装置は、
前記第２モードから前記第１モードへの切り替えの際には、操作量が前記操作量上限値であることが一定時間継続したら、又は、出力電流が前記出力電流上限値であることが一定時間継続したら、前記第１モードの周波数変調の周波数上限又はその付近で前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項３又は４に記載の電源装置。
前記制御装置は、
前記第２モードから前記第１モードへの切り替えの際には、操作量が前記操作量上限値であることが一定時間継続したら、又は、出力電流が前記出力電流上限値であることが一定時間継続したら、前記第１モードの周波数変調の周波数上限又はその付近で前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする、請求項３又は４に記載の電源装置。
【請求項6】
前記制御装置は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの内のハイサイドのスイッチング素子及びローサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する駆動回路を含み、
前記駆動回路の内の前記ハイサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する回路の電源回路は、前記ローサイドのスイッチング素子のスイッチング動作に依存しない電源回路である、
ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源装置。
前記駆動回路の内の前記ハイサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する回路の電源回路は、前記ローサイドのスイッチング素子のスイッチング動作に依存しない電源回路である、
ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、スイッチングトランジスタを間欠動作させるＤＣ－ＤＣコンバータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－６８６８４号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Andrea Merello、”アプリケーション・ノート：ＡＮ－１１２３”、［online］、インターナショナル・レクティファイアー・ジャパン、［令和２年１２月１０日検索］、インターネット（ＵＲＬ：https://www.infineon.com/dgdl/AN-1123J.pdf?fileId=5546d46256fb43b301574c5f2b487be7）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
電流共振コンバータ（ＬＬＣコンバータ）は、スイッチング周波数を変化させること（以下、「周波数変調」と称する）により、出力電流を変化させることができる。即ち、ＬＬＣコンバータは、スイッチング周波数を高くすると、出力電流を少なくすることができ、スイッチング周波数を低くすると、出力電流を多くすることができる。
【0006】
但し、特に出力電圧が低い領域において、周波数変調のみで制御するＬＬＣコンバータは、出力電流に下限がある。しかしながら、出力電流を更に少なくすることが望ましい。
【0007】
本発明は、出力電流を少なくすることが可能な電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様の電源装置は、
入力電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、前記ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
を備える、
ことを特徴とする。
入力電圧を変換して出力するＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータの第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側では、前記ＤＣ－ＤＣコンバータのスイッチング制御信号のスイッチング周波数を変化させる第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側では、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定しパルス幅を変化させる、又は、パルス幅を固定しスイッチング周波数を変化させる、第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する制御装置と、
を備える、
ことを特徴とする。
【0009】
前記電源装置において、
前記制御装置は、
前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側において、操作量が予め定められた第１閾値未満且つ前記第１閾値よりも小さい予め定められた第２閾値以上の場合には、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定してパルス幅を変化させる制御を行い、操作量が前記第２閾値未満の場合には、パルス幅を固定してスイッチング周波数を変化させる制御を行う、
ことを特徴とする。
前記制御装置は、
前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも低電力側において、操作量が予め定められた第１閾値未満且つ前記第１閾値よりも小さい予め定められた第２閾値以上の場合には、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数を固定してパルス幅を変化させる制御を行い、操作量が前記第２閾値未満の場合には、パルス幅を固定してスイッチング周波数を変化させる制御を行う、
ことを特徴とする。
【0010】
前記電源装置において、
前記制御装置は、
前記第１モードと前記第２モードとの間の切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側の第２の出力電流－出力電圧特性まで、前記第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
前記制御装置は、
前記第１モードと前記第２モードとの間の切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性よりも高電力側の第２の出力電流－出力電圧特性まで、前記第２モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
【0011】
前記電源装置において、
前記制御装置は、
前記第１モードから前記第２モードへの切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性まで前記第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数が前記第１モードの周波数変調における周波数上限であることが一定時間継続したら、前記第２モードの出力電圧別に予め定められている操作量によって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
前記制御装置は、
前記第１モードから前記第２モードへの切り替えの際には、前記第１の出力電流－出力電圧特性まで前記第１モードによって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、前記スイッチング制御信号のスイッチング周波数が前記第１モードの周波数変調における周波数上限であることが一定時間継続したら、前記第２モードの出力電圧別に予め定められている操作量によって前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
【0012】
前記電源装置において、
前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、操作量の上限値である操作量上限値が予め定められており、前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、出力電流の上限値である出力電流上限値が予め定められており、
前記制御装置は、
前記第２モードから前記第１モードへの切り替えの際には、操作量が前記操作量上限値であることが一定時間継続したら、又は、出力電流値が前記出力電流上限値であることが一定時間継続したら、前記第１モードの周波数変調の周波数上限又はその付近で前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、操作量の上限値である操作量上限値が予め定められており、前記第２の出力電流－出力電圧特性になるように、前記第２モードの出力電圧別に、出力電流の上限値である出力電流上限値が予め定められており、
前記制御装置は、
前記第２モードから前記第１モードへの切り替えの際には、操作量が前記操作量上限値であることが一定時間継続したら、又は、出力電流値が前記出力電流上限値であることが一定時間継続したら、前記第１モードの周波数変調の周波数上限又はその付近で前記ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する、
ことを特徴とする。
【0013】
前記電源装置において、
前記制御装置は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの内のハイサイドのスイッチング素子及びローサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する駆動回路を含み、
前記駆動回路の内の前記ハイサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する回路の電源回路は、前記ローサイドのスイッチング素子のスイッチング動作に依存しない電源回路である、
ことを特徴とする。
前記制御装置は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの内のハイサイドのスイッチング素子及びローサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する駆動回路を含み、
前記駆動回路の内の前記ハイサイドのスイッチング素子に前記スイッチング制御信号を出力する回路の電源回路は、前記ローサイドのスイッチング素子のスイッチング動作に依存しない電源回路である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一態様の電源装置は、出力電流を少なくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、本発明の電源装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【0017】
【0018】
電源装置１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４と、電流センサ５と、電圧センサ６と、制御装置７と、を含む。
【0019】
ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、トランス駆動回路１１と、トランス１２と、整流回路１３と、コンデンサ１４と、を含む。
【0020】
ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、ハーフブリッジ型の電流共振コンバータ（ＬＬＣコンバータ）とするが、本開示はこれに限定されない。
【0021】
トランス駆動回路１１は、トランジスタ１１ａ及び１１ｂと、コンデンサ１１ｃ及び１１ｄと、を含む。第１の実施の形態では、トランス駆動回路１１は、ハーフブリッジ回路である。
【0022】
なお、本開示では、各トランジスタがＭＯＳＦＥＴであることとしたが、これに限定されない。各トランジスタは、シリコンパワーデバイス、ＧａＮパワーデバイス、ＳｉＣパワーデバイス、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などでも良い。
【0023】
各トランジスタは、寄生ダイオード（ボディダイオード）を有する。寄生ダイオードとは、ＭＯＳＦＥＴのバックゲートとソース及びドレインとの間のｐｎ接合である。寄生ダイオードは、トランジスタのオフ時の過渡的な逆起電力を逃すためのフリーホイールダイオードとして利用可能である。寄生ダイオードに加えて、各トランジスタのドレインとソース間にダイオード素子を付加しても良い。
【0024】
トランジスタ１１ａ及び１１ｂの各々は、制御装置７によってオン状態又はオフ状態に制御される。
【0025】
トランジスタ１１ａのソースは、トランジスタ１１ｂのドレインに電気的に接続されている。トランジスタ１１ａのドレインは、コンデンサ１１ｃの一端（高電位側端）に電気的に接続されている。コンデンサ１１ｃの他端（低電位側端）は、コンデンサ１１ｄの一端（高電位側端）に電気的に接続されている。トランジスタ１１ｂのソースは、コンデンサ１１ｄの他端（低電位側端）に電気的に接続されている。
【0026】
トランジスタ１１ａのドレインとコンデンサ１１ｃの一端との接続点が、トランス駆動回路１１の一方の入力端子である。トランジスタ１１ｂのソースとコンデンサ１１ｄの他端との接続点が、トランス駆動回路１１の他方の入力端子である。
【0027】
トランス駆動回路１１の一方の入力端子は、直流電源２の一端（高電位側端）に電気的に接続されている。トランス駆動回路１１の他方の入力端子は、直流電源２の他端（低電位側端）に電気的に接続されている。
【0028】
トランス駆動回路１１の２つの入力端子には、直流電源２から入力電圧Ｖｉｎが入力される。
【0029】
コンデンサ１１ｃの他端とコンデンサ１１ｄの一端との接続点が、トランス駆動回路１１の一方の出力端子である。トランジスタ１１ａのソースとトランジスタ１１ｂのドレインとの接続点が、トランス駆動回路１１の他方の出力端子である。
【0030】
トランス１２は、１次巻線１２ａと、２次巻線１２ｂと、コア１２ｃと、を含む。１次巻線１２ａ及び２次巻線１２ｂは、コア１２ｃに巻回されている。
【0031】
ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、トランス駆動回路１１とトランス１２との間に、インダクタンス１２ｅを含む。インダクタンス１２ｅは、トランス１２に含まれても良い。
【0032】
１次巻線１２ａは、励磁インダクタンス１２ｄを含む。１次巻線１２ａの一端は、トランス駆動回路１１の一方の出力端子に電気的に接続されている。１次巻線１２ａの他端は、トランス駆動回路１１の他方の出力端子に電気的に接続されている。なお、励磁インダクタンス１２ｄでは不足の場合は、インダクタンスを有する素子を更に付加しても良い。
【0033】
トランス駆動回路１１は、正方向の直流電圧、負方向の直流電圧、又は、共振電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。共振電圧は、トランジスタ１１ａ及び１１ｂの容量成分と、インダクタンス成分（インダクタンス１２ｅ及び励磁インダクタンス１２ｄ）とによるＬＣ共振で生じる電圧である。
【0034】
例えば、トランス駆動回路１１は、トランジスタ１１ａがオフ状態、且つ、トランジスタ１１ｂがオン状態の場合、正方向の直流電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0035】
また例えば、トランス駆動回路１１は、トランジスタ１１ａがオン状態、且つ、トランジスタ１１ｂがオフ状態の場合、負方向の直流電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0036】
また例えば、トランス駆動回路１１は、トランジスタ１１ａがオフ状態、且つ、トランジスタ１１ｂがオフ状態の場合、共振電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0037】
整流回路１３は、ダイオード１３ａ及び１３ｂを含む。ダイオード１３ａのアノードは、トランス１２の２次巻線１２ｂの一端に電気的に接続されている。ダイオード１３ｂのアノードは、トランス１２の２次巻線１２ｂの他端に電気的に接続されている。
【0038】
ダイオード１３ａのカソード及びダイオード１３ｂのカソードは、コンデンサ１４の一端（高電位側端）に電気的に接続されている。コンデンサ１４の他端（低電位側端）は、トランス１２の２次巻線１２ｂの中点に電気的に接続されている。
【0039】
整流回路１３は、トランス１２の２次巻線１２ｂに励磁される電圧を整流して、コンデンサ１４に出力する。コンデンサ１４は、整流回路１３で整流された電圧を平滑化する。整流回路１３は、同期整流スイッチング素子で構成されても良い。
【0040】
コンデンサ１４の一端は、負荷３の一端（例えば、リチウムイオン電池の正極）に電気的に接続されている。コンデンサ１４の他端は、負荷３の他端（例えば、リチウムイオン電池の負極）に電気的に接続されている。負荷３には、コンデンサ１４で平滑化された直流電圧が入力される。
【0041】
電流センサ５は、コンデンサ１４の他端と負荷３の他端との間に電気的に接続されている。電流センサ５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４から負荷３に流れる出力電流Ｉｏｕｔを表す電流センサ信号Ｓ１を制御装置７に出力する。
【0042】
電圧センサ６は、コンデンサ１４の両端の間に電気的に接続されている。電圧センサ６は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４から負荷３に印加される出力電圧Ｖｏｕｔを表す電圧センサ信号Ｓ２を制御装置７に出力する。
【0043】
制御装置７は、電流センサ信号Ｓ１で表される出力電流値が電流、電力、電圧指示部８から入力される電流、電力、電圧指示値信号Ｓ３で表される電流、電力、電圧指示値になるように、ＤＣ－ＤＣコンバータ４を制御する。
【0044】
制御装置７は、減算器７ａと、電流制御器７ｂと、スイッチング制御部７ｃと、駆動回路７ｄと、目標電流値出力部７ｅと、を含む。駆動回路７ｄは、第１駆動回路７ｄ１と、第２駆動回路７ｄ２と、を含む。
【0045】
目標電流値出力部７ｅは、電圧センサ信号Ｓ２で表される電圧が電流、電力、電圧指示値信号Ｓ３で表される目標電圧より高ければ、目標電流を下げる。目標電流値出力部７ｅは、電圧センサ信号Ｓ２で表される電圧が電流、電力、電圧指示値信号Ｓ３で表される電圧より低ければ、目標電流を上げる。目標電流値出力部７ｅは、目標電流を表す目標電流信号Ｓ９を、減算器７ａに出力する。
【0046】
減算器７ａは、目標電流値出力部７ｅから入力される目標電流信号Ｓ９から、電流センサ信号Ｓ１を減算することにより、電流偏差信号Ｓ４を、電流制御器７ｂに出力する。
【0047】
電流制御器７ｂは、電流偏差信号Ｓ４に制御演算を実行することにより、操作量Ｓ５を、スイッチング制御部７ｃに出力する。電流制御器７ｂが実行する制御演算は、ＰＩＤ（比例積分微分）制御演算、ＰＩ制御演算、ＰＤ制御演算等が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【0048】
操作量Ｓ５は、負荷が重いほど大きな値となり、負荷が軽いほど小さな値となる。
【0049】
スイッチング制御部７ｃは、電流センサ信号Ｓ１、電圧センサ信号Ｓ２、及び、操作量Ｓ５に基づいて、スイッチング周波数及びパルス幅を決定する。スイッチング制御部７ｃは、スイッチング周波数及びパルス幅を表す制御信号Ｓ６を、駆動回路７ｄに出力する。
【0050】
第１駆動回路７ｄ１は、制御信号Ｓ６に基づいて、スイッチング制御信号Ｓ７を、トランジスタ１１ａのゲートに出力する。第２駆動回路７ｄ２は、制御信号Ｓ６に基づいて、スイッチング制御信号Ｓ８を、トランジスタ１１ｂのゲートに出力する。
【0051】
（制御動作）
図２は、ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電流－出力電圧特性の一例を示す図である。図２において、横軸は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の出力電流を表し、縦軸は、出力電圧を表す。線１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の仕様上の最大出力（定格出力）のｍａｘ値を表す。線１０１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の仕様上の最大出力のｍｉｎ値を表す。線１０２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の最大出力の実測値を表す。
図２は、ＤＣ－ＤＣコンバータの出力電流－出力電圧特性の一例を示す図である。図２において、横軸は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の出力電流を表し、縦軸は、出力電圧を表す。線１００は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の仕様上の最大出力（定格出力）のｍａｘ値を表す。線１０１は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の仕様上の最大出力のｍｉｎ値を表す。線１０２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の最大出力の実測値を表す。
【0052】
線１０３は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４が、ＬＬＣコンバータの一般的な制御と同じ周波数変調で出力することが可能な出力電流の下限を示す線である。線１０３は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４を構成する素子の素子値、スイッチング周波数の上限値によって定まる。
【0053】
線１０３で示すように、ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、出力電圧が高い場合は、出力電流を非常に小さくすることができる。しかし、ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、出力電圧が低い場合は、出力電流を小さくすることができない。
【0054】
線１０３で表される電源装置１の特性が、本開示の「第１の出力電流－出力電圧特性」の一例に相当する。
【0055】
図３は、第１の実施の形態の電源装置の動作モードを示す図である。
【0056】
表１１０に示すように、電源装置１は、第１モード（重負荷モード）と、第２モード（軽負荷モード）と、を有する。
【0057】
第１モードは、ＬＬＣコンバータの一般的な制御と同じ周波数変調モードである。第２モードは、電源装置１に特有なモードであり、周波数固定パルス幅変調制御と、パルス幅固定周波数変調制御と、を含む。
【0058】
スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５が予め定められた第１閾値Ｔｈ１以上の場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４を第１モードで動作させる。第１モードでは、スイッチング制御部７ｃは、デッドタイムを固定する。そして、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５に応じて、スイッチング周波数を予め定められたｆ３［ｋＨｚ（キロヘルツ）］から予め定められたｆ４［ｋＨｚ］までの範囲で変動させる。ここで、ｆ３＞ｆ４である。
【0059】
スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５が第１閾値Ｔｈ１未満の場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４を第２モードで動作させる。
【0060】
更に、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５が第１閾値Ｔｈ１未満且つ予め定められた第２閾値Ｔｈ２以上の場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４を周波数固定パルス幅変調で制御する。ここで、Ｔｈ２＜Ｔｈ１である。
【0061】
スイッチング制御部７ｃは、第２モードの周波数固定パルス幅変調制御では、スイッチング周波数を予め定められたｆ２［ｋＨｚ］に固定する。そして、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５に応じて、パルス幅を、予め定められた固定値のＡ［μｓ（マイクロ秒）］から、変動し得るＢ［μｓ］までの範囲で変動させる。ここで、ｆ２＜ｆ３であり、Ａ＜Ｂである。なお、Ｂ［μｓ］は、出力電圧Ｖｏｕｔに応じて変動することとしても良い。
【0062】
一方、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５が第２閾値Ｔｈ２未満の場合は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４をパルス幅固定周波数変調で制御する。
【0063】
スイッチング制御部７ｃは、第２モードのパルス幅固定周波数変調制御では、パルス幅をＡ［μｓ］に固定する。そして、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５に応じて、スイッチング周波数をｆ１［ｋＨｚ］からｆ２［ｋＨｚ］までの範囲で変動させる。ここで、ｆ１＜ｆ２である。
【0064】
再び図２を参照すると、線１０４は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４が第２モードのパルス幅固定周波数変調制御で出力することが可能な出力電流の下限を示す線である。
【0065】
基本的には（例えば、定常動作時には）、スイッチング制御部７ｃは、線１０３よりも高出力側（図２中右側）では、第１モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させ、線１０３よりも低出力側（図２中左側）では、第２モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。
【0066】
但し、スイッチング制御部７ｃは、第１モードと第２モードとの切り替えの際に、線１０３よりも高出力側の線１０５まで、第２モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させるようにした。その理由は、第１モードと第２モードとが頻繁に切り替わらないようにするためである。
【0067】
線１０５で表される電源装置１の特性が、本開示の「第２の出力電流－出力電圧特性」の一例に相当する。
【0068】
スイッチング制御部７ｃは、第１モードから第２モードへの切り替えの際には、線１０３まで、第１モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。そして、スイッチング制御部７ｃは、線１０３から一定範囲内での動作が一定時間継続したら、線１０３上になるように、出力電圧Ｖｏｕｔ別に予め定められた操作量によって、第２モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。
【0069】
例えば、スイッチング制御部７ｃは、スイッチング周波数が第１モードの周波数変調における周波数上限であることが一定時間継続したら、第２モードの出力電圧Ｖｏｕｔ別に予め定められた操作量によってＤＣ－ＤＣコンバータ４を制御する。
【0070】
これにより、１ｍｓ（ミリ秒）から３ｍｓ程度の時間は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の出力電流が乱れることになるが、この出力電流の乱れは、直ぐに収束する。
【0071】
また、スイッチング制御部７ｃは、第２モードから第１モードへの切り替えの際には、線１０５まで、第２モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。そして、スイッチング制御部７ｃは、線１０５から一定範囲内での動作が一定時間継続したら、線１０３上で、第１モードでＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。
【0072】
例えば、線１０５の出力電流－出力電圧特性になるように、第２モードの出力電圧Ｖｏｕｔ別に、操作量Ｓ５の上限値である操作量上限値が予め定められる。また、線１０５の出力電流－出力電圧特性になるように、第２モードの出力電圧Ｖｏｕｔ別に、出力電流Ｉｏｕｔの上限値である出力電流上限値が予め定められる。そして、スイッチング制御部７ｃは、操作量Ｓ５が操作量上限値であることが一定時間継続したら、又は、出力電流Ｉｏｕｔが出力電流上限値であることが一定時間継続したら、第１モードの周波数変調における周波数上限又はその付近でＤＣ－ＤＣコンバータ４を動作させる。周波数上限の付近とは、周波数上限から１ｋＨｚから１０ｋＨｚ程度の範囲が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
【0073】
これにより、１ｍｓから３ｍｓ程度の時間は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４の出力電流が乱れることになるが、この出力電流の乱れは、直ぐに収束する。
【0074】
以上を整理すると、線１０３から高出力側（図２中右側）の範囲が、ＤＣ－ＤＣコンバータ４が第１モードで動作する動作範囲１０６となる。また、線１０４から線１０５までの範囲が、ＤＣ－ＤＣコンバータ４が第２モードで動作する動作範囲１０７となる。
【0075】
（効果）
ＬＬＣコンバータの一般的な周波数変調制御では、線１０３までしか、出力電流を下げることができなかった。一方、電源装置１は、第２モードで動作することにより、線１０４まで、出力電流を下げることが可能である。
ＬＬＣコンバータの一般的な周波数変調制御では、線１０３までしか、出力電流を下げることができなかった。一方、電源装置１は、第２モードで動作することにより、線１０４まで、出力電流を下げることが可能である。
【0076】
（変形例）
なお、ハイサイドのトランジスタ１１ａのゲートにスイッチング制御信号Ｓ７を出力する第１駆動回路７ｄ１の電源回路は、一般に、ブートストラップ回路（例えば、非特許文献１参照）が用いられる。
なお、ハイサイドのトランジスタ１１ａのゲートにスイッチング制御信号Ｓ７を出力する第１駆動回路７ｄ１の電源回路は、一般に、ブートストラップ回路（例えば、非特許文献１参照）が用いられる。
【0077】
Ｎチャネル型のトランジスタは、ゲート－ソース間の電位差（電圧）によって、オンオフ制御される。ローサイドのトランジスタ１１ｂは、ソースが基準電位であるので、ゲートに印加されるスイッチング制御信号Ｓ８の電位が高電位ではなくても、オンオフ制御可能である。しかし、ハイサイドのトランジスタ１１ａは、ソースが高電位であるので、ゲートに印加されるスイッチング制御信号Ｓ７の電位が高電位でないと、オンオフ制御できない。従って、ハイサイドのトランジスタ１１ａのゲートに高い電位のスイッチング制御信号Ｓ７を印加するために、第１駆動回路７ｄ１は高い電源電圧を必要とする。
【0078】
上記した高い電源電圧をシンプル且つ低コストで実現するために、一般に、ブートストラップ回路が用いられる。
【0079】
しかしながら、ブートストラップ回路は、ローサイドのトランジスタ１１ｂが或る程度のスイッチング周波数及びパルス幅で動作しないと、コンデンサが充分にチャージされず、充分な電圧を生じることができない。このことから、トランジスタ１１ｂのスイッチング周波数及びパルス幅には、下限がある。第２モードの下限である線１０４は、この下限によるものである。
【0080】
なお、従来の周波数変調制御（本実施の形態の第１モードに相当）は、線１０３が下限であったので、第１駆動回路７ｄ１の電源回路がブートストラップ回路であるか否かが下限に関係することはなかった。一方、本実施の形態では、第２モードを備え、線１０４が下限になったので、第１駆動回路７ｄ１の電源回路がブートストラップ回路であるか否かが下限に関係することになる。
【0081】
そこで、第１駆動回路７ｄ１の電源回路は、ブートストラップ回路ではなく、ローサイドのトランジスタ１１ｂのスイッチング動作に依存しない、独立した電源回路とすると好ましい。これにより、電源装置１は、トランジスタ１１ｂのスイッチング周波数及びパルス幅の下限が実質的に無くなるので、線１０４よりも更に出力電流を下げることが可能になる。
【0082】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
第２の実施の形態の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【0083】
第１の実施の形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータ４をハーフブリッジ型のＬＬＣコンバータとしたが、フルブリッジ型のＬＬＣコンバータであっても良い。
【0084】
図４は、第２の実施の形態の電源装置の構成を示す図である。電源装置１Ａは、電源装置１（図１参照）と比較して、ＤＣ－ＤＣコンバータ４に代えて、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａを含む。ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａは、フルブリッジ型のＬＬＣコンバータである。
【0085】
ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４（図１参照）と比較して、トランス駆動回路１１に代えて、トランス駆動回路１１Ａを含む。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａは、整流回路１３に代えて、整流回路１３Ａを含む。
【0086】
トランス駆動回路１１Ａは、トランス駆動回路１１（図１参照）と比較して、コンデンサ１１ｃ及び１１ｄに代えて、トランジスタ１１ｅ及び１１ｆを含む。
【0087】
トランジスタ１１ａ、１１ｂ、１１ｅ及び１１ｆの各々は、制御装置７によってオン状態又はオフ状態に制御される。
【0088】
トランジスタ１１ａのソースは、トランジスタ１１ｂのドレインに電気的に接続されている。トランジスタ１１ａのドレインは、トランジスタ１１ｅのドレインに電気的に接続されている。トランジスタ１１ｅのソースは、トランジスタ１１ｆのドレインに電気的に接続されている。トランジスタ１１ｂのソースは、トランジスタ１１ｆのソースに電気的に接続されている。
【0089】
トランジスタ１１ａのドレインとトランジスタ１１ｅのドレインとの接続点が、トランス駆動回路１１Ａの一方の入力端子である。トランジスタ１１ｂのソースとトランジスタ１１ｆのソースとの接続点が、トランス駆動回路１１Ａの他方の入力端子である。
【0090】
トランス駆動回路１１Ａの一方の入力端子は、直流電源２の一方の出力端子に電気的に接続されている。トランス駆動回路１１Ａの他方の入力端子は、直流電源２の他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0091】
トランス駆動回路１１Ａの２つの入力端子には、直流電源２の入力電圧Ｖｉｎが入力される。
【0092】
トランジスタ１１ｅのソースとトランジスタ１１ｆのドレインとの接続点が、トランス駆動回路１１Ａの一方の出力端子である。トランジスタ１１ａのソースとトランジスタ１１ｂのドレインとの接続点が、トランス駆動回路１１Ａの他方の出力端子である。
【0093】
トランス１２の１次巻線１２ａの一端は、コンデンサ１２ｆを介して、トランス駆動回路１１Ａの一方の出力端子に電気的に接続されている。１次巻線１２ａの他端は、トランス駆動回路１１Ａの他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0094】
トランス駆動回路１１Ａは、正方向の直流電圧、負方向の直流電圧、又は、共振電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0095】
例えば、トランス駆動回路１１Ａは、トランジスタ１１ｂ及び１１ｅがオン状態、且つ、トランジスタ１１ａ及び１１ｆがオフ状態の場合、正方向の直流電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0096】
また例えば、トランス駆動回路１１Ａは、トランジスタ１１ｂ及び１１ｅがオフ状態、且つ、トランジスタ１１ａ及び１１ｆがオン状態の場合、負方向の直流電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0097】
また例えば、トランス駆動回路１１Ａは、トランジスタ１１ａ、１１ｂ、１１ｅ及び１１ｆがオフ状態の場合、共振電圧をトランス１２の１次巻線１２ａに出力する。
【0098】
整流回路１３Ａは、ブリッジダイオードとするが、本開示はこれに限定されない。
【0099】
整流回路１３Ａは、ダイオード１３ｃから１３ｆまでを含む。ダイオード１３ｃのアノードは、ダイオード１３ｄのカソードに電気的に接続されている。ダイオード１３ｅのアノードは、ダイオード１３ｆのカソードに電気的に接続されている。
【0100】
ダイオード１３ｃのカソード及びダイオード１３ｅのカソードは、コンデンサ１４の一端に電気的に接続されている。ダイオード１３ｄのアノード及びダイオード１３ｆのアノードは、コンデンサ１４の他端に電気的に接続されている。
【0101】
ダイオード１３ｃのアノードとダイオード１３ｄのカソードとの接続点が、整流回路１３Ａの一方の入力端子である。ダイオード１３ｅのアノードとダイオード１３ｆのカソードとの接続点が、整流回路１３Ａの他方の入力端子である。
【0102】
整流回路１３Ａの一方の入力端子は、トランス１２の２次巻線１２ｂの一端に電気的に接続されている。整流回路１３Ａの他方の入力端子は、トランス１２の２次巻線１２ｂの他端に電気的に接続されている。
【0103】
ダイオード１３ｃのカソードとダイオード１３ｅのカソードとの接続点が、整流回路１３Ａの一方の出力端子である。ダイオード１３ｄのアノードとダイオード１３ｆのアノードとの接続点が、整流回路１３Ａの他方の出力端子である。
【0104】
整流回路１３Ａは、トランス１２の２次巻線１２ｂに励磁される電圧を全波整流して、コンデンサ１４に出力する。コンデンサ１４は、整流回路１３Ａで全波整流された電圧を平滑化する。
【0105】
電源装置１Ａは、電源装置１と同様の効果を奏する。
【0106】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態の構成要素のうち、第１又は第２の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
第３の実施の形態の構成要素のうち、第１又は第２の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【0107】
図５は、第３の実施の形態の電源装置の構成を示す図である。電源装置１Ｂは、電源装置１Ａ（図４参照）と比較して、チョークコイル２２と、第１力率改善回路２３Ｂ－１と、第２力率改善回路２３Ｂ－２と、を含む。また、電源装置１Ｂは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａに代えて、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ｂを含む。
【0108】
ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ｂは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ａ（図４参照）と比較して、トランス駆動回路１１Ａに代えて、第１トランス駆動回路１１Ａ－１及び第２トランス駆動回路１１Ａ－２を含む。また、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ｂは、トランス１２に代えて、第１トランス１２－１及び第２トランス１２－２を含む。
【0109】
第１力率改善回路２３Ｂ－１は、ダイオード２３ａ及び２３ｃと、トランジスタ２３ｂ及び２３ｄと、コンデンサ２３ｅと、を含む。
【0110】
ダイオード２３ａのアノードは、トランジスタ２３ｂのドレインに電気的に接続されている。ダイオード２３ｃのアノードは、トランジスタ２３ｄのドレインに電気的に接続されている。ダイオード２３ａのカソードは、ダイオード２３ｃのカソードに電気的に接続されている。トランジスタ２３ｂのソースは、トランジスタ２３ｄのソースに電気的に接続されている。
【0111】
トランジスタ２３ｂ及び２３ｄは、制御装置７により、オン状態又はオフ状態に制御される。
【0112】
ダイオード２３ａのカソード及びダイオード２３ｃのカソードは、コンデンサ２３ｅの一端（高電位側端）に電気的に接続されている。トランジスタ２３ｂのソース及びトランジスタ２３ｄのソースは、コンデンサ２３ｅの他端（低電位側端）に電気的に接続されている。
【0113】
ダイオード２３ａのアノードとトランジスタ２３ｂのドレインとの接続点が、第１力率改善回路２３Ｂ－１の一方の入力端子である。ダイオード２３ｃのアノードとトランジスタ２３ｄのドレインとの接続点が、第１力率改善回路２３Ｂ－１の他方の入力端子である。コンデンサ２３ｅの両端が、第１力率改善回路２３Ｂ－１の出力端子である。
【0114】
第２力率改善回路２３Ｂ－２の回路構成は、第１力率改善回路２３Ｂ－１の回路構成と同じであるので、説明を省略する。
【0115】
第１力率改善回路２３Ｂ－１の一方の入力端子は、チョークコイル２２を介して、交流電源２１の一方の出力端子に電気的に接続されている。第１力率改善回路２３Ｂ－１の他方の入力端子は、第２力率改善回路２３Ｂ－２の一方の入力端子に電気的に接続されている。第２力率改善回路２３Ｂ－２の他方の入力端子は、交流電源２１の他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0116】
つまり、第１力率改善回路２３Ｂ－１と第２力率改善回路２３Ｂ－２とは、直列接続（カスケード接続）されている。
【0117】
交流電源２１の電圧が正極性の場合、まず、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｂ及び２３ｄがオン状態に制御される。これにより、電流が、交流電源２１→チョークコイル２２→第１力率改善回路２３Ｂ－１のトランジスタ２３ｂ→トランジスタ２３ｄ→第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｂ→トランジスタ２３ｄ→交流電源２１の経路に流れる。これにより、チョークコイル２２にエネルギが蓄えられる。
【0118】
次に、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｂはオフ状態に制御され、トランジスタ２３ｄはオン状態に制御される。これにより、電流が、交流電源２１→チョークコイル２２→第１力率改善回路２３Ｂ－１のダイオード２３ａ→コンデンサ２３ｅ→トランジスタ２３ｄ→第２力率改善回路２３Ｂ－２のダイオード２３ａ→コンデンサ２３ｅ→トランジスタ２３ｄ→交流電源２１の経路に流れる。これにより、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のコンデンサ２３ｅが蓄電される。
【0119】
交流電源２１の電圧が負極性の場合、まず、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｂ及び２３ｄがオン状態に制御される。これにより、電流が、交流電源２１→第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｄ→トランジスタ２３ｂ→第１力率改善回路２３Ｂ－１のトランジスタ２３ｄ→トランジスタ２３ｂ→チョークコイル２２→交流電源２１の経路に流れる。これにより、チョークコイル２２にエネルギが蓄えられる。
【0120】
次に、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のトランジスタ２３ｄはオフ状態に制御され、トランジスタ２３ｂはオン状態に制御される。これにより、電流が、交流電源２１→第２力率改善回路２３Ｂ－２のダイオード２３ｃ→コンデンサ２３ｅ→トランジスタ２３ｂ→第１力率改善回路２３Ｂ－１のダイオード２３ｃ→コンデンサ２３ｅ→トランジスタ２３ｂ→チョークコイル２２→交流電源２１の経路に流れる。これにより、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２のコンデンサ２３ｅが蓄電される。
【0121】
第１トランス駆動回路１１Ａ－１及び第２トランス駆動回路１１Ａ－２の各々の回路構成は、トランス駆動回路１１Ａ（図４参照）の回路構成と同じであるので、説明を省略する。
【0122】
第１トランス駆動回路１１Ａ－１の２つの入力端子には、第１力率改善回路２３Ｂ－１内のコンデンサ２３ｅの電圧が入力される。第２トランス駆動回路１１Ａ－２の２つの入力端子には、第２力率改善回路２３Ｂ－２内のコンデンサ２３ｅの電圧が入力される。
【0123】
第１トランス１２－１の１次巻線１２ａの一端は、コンデンサ１２ｆを介して、第１トランス駆動回路１１Ａ－１の一方の出力端子に電気的に接続されている。第１トランス１２－１の１次巻線１２ａの他端は、第１トランス駆動回路１１Ａ－１の他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0124】
第２トランス１２－２の１次巻線１２ａの一端は、コンデンサ１２ｆを介して、第２トランス駆動回路１１Ａ－２の一方の出力端子に電気的に接続されている。第２トランス１２－２の１次巻線１２ａの他端は、第２トランス駆動回路１１Ａ－２の他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0125】
第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂの他端と、第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂの一端と、は電気的に接続されている。つまり、第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂと、第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂと、は直列接続されている。
【0126】
整流回路１３Ａの一方の入力端子は、第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂの一端に電気的に接続されている。整流回路１３Ａの他方の入力端子は、第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂの他端に電気的に接続されている。
【0127】
整流回路１３Ａは、第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂ及び第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂに励磁される電圧を全波整流して、コンデンサ１４に出力する。
【0128】
電源装置１Ｂは、電源装置１及び１Ａと同様の効果を奏する。
【0129】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態の構成要素のうち、第１、第２又は第３の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
第４の実施の形態の構成要素のうち、第１、第２又は第３の実施の形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【0130】
図６は、第４の実施の形態の電源装置の構成を示す図である。電源装置１Ｃは、電源装置１Ｂ（図５参照）と比較して、全波整流回路２４を含む。また、電源装置１Ｃは、第１力率改善回路２３Ｂ－１及び第２力率改善回路２３Ｂ－２に代えて、第１力率改善回路２３Ｃ－１及び第２力率改善回路２３Ｃ－２を含む。また、電源装置１Ｃは、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ｂに代えて、ＤＣ－ＤＣコンバータ４Ｃを含む。
【0131】
全波整流回路２４は、ブリッジダイオードとするが、本開示はこれに限定されない。
【0132】
全波整流回路２４は、ダイオード２４ａから２４ｄまでを含む。ダイオード２４ａのアノードは、ダイオード２４ｂのカソードに電気的に接続されている。ダイオード２４ａのカソードは、ダイオード２４ｃのカソードに電気的に接続されている。ダイオード２４ｂのアノードは、ダイオード２４ｄのアノードに電気的に接続されている。ダイオード２４ｃのアノードは、ダイオード２４ｄのカソードに電気的に接続されている。
【0133】
ダイオード２４ａのアノードとダイオード２４ｂのカソードとの接続点が、全波整流回路２４の一方の入力端子である。ダイオード２４ｃのアノードとダイオード２４ｄのカソードとの接続点が、全波整流回路２４の他方の入力端子である。全波整流回路２４の２つの入力端子は、交流電源２１に電気的に接続されている。
【0134】
ダイオード２４ａのカソードとダイオード２４ｃのカソードとの接続点が、全波整流回路２４の一方（高電位側）の出力端子である。ダイオード２４ｂのアノードとダイオード２４ｄのアノードとの接続点が、全波整流回路２４の他方（低電位側）の出力端子である。
【0135】
全波整流回路２４は、交流電源２１から入力される交流入力電圧を全波整流して出力する。
【0136】
第１力率改善回路２３Ｃ－１は、ダイオード２３ｆと、トランジスタ２３ｇと、コンデンサ２３ｈと、を含む。
【0137】
ダイオード２３ｆのアノードは、トランジスタ２３ｇのドレインに電気的に接続されている。
【0138】
トランジスタ２３ｇは、制御装置７により、オン状態又はオフ状態に制御される。
【0139】
ダイオード２３ｆのカソードは、コンデンサ２３ｈの一端（高電位側端）に電気的に接続されている。トランジスタ２３ｇのソースは、コンデンサ２３ｈの他端（低電位側端）に電気的に接続されている。
【0140】
ダイオード２３ｆのアノードとトランジスタ２３ｇのドレインとの接続点が、第１力率改善回路２３Ｃ－１の一方の入力端子である。トランジスタ２３ｇのソースとコンデンサ２３ｈの他端との接続点が、第１力率改善回路２３Ｃ－１の他方の入力端子である。コンデンサ２３ｈの両端が、第１力率改善回路２３Ｃ－１の出力端子である。
【0141】
第２力率改善回路２３Ｃ－２の回路構成は、第１力率改善回路２３Ｃ－１の回路構成と同じであるので、説明を省略する。
【0142】
第１力率改善回路２３Ｃ－１の一方の入力端子は、チョークコイル２２－１を介して、交流電源２１の一方の出力端子に電気的に接続されている。第１力率改善回路２３Ｃ－１の他方の入力端子は、第２力率改善回路２３Ｃ－２の一方の入力端子に電気的に接続されている。第２力率改善回路２３Ｃ－２の他方の入力端子は、チョークコイル２２－２を介して、交流電源２１の他方の出力端子に電気的に接続されている。
【0143】
つまり、第１力率改善回路２３Ｃ－１と第２力率改善回路２３Ｃ－２とは、直列接続（カスケード接続）されている。
【0144】
なお、電源装置１Ｃが、２個のチョークコイル２２－１及び２２－２を含むこととしたが、本開示はこれに限定されない。チョークコイルはどちらか１個でも良い。
【0145】
第１トランス駆動回路１１Ａ－１の２つの入力端子には、第１力率改善回路２３Ｃ－１内のコンデンサ２３ｈの電圧が入力される。第２トランス駆動回路１１Ａ－２の２つの入力端子には、第２力率改善回路２３Ｃ－２内のコンデンサ２３ｈの電圧が入力される。
【0146】
整流回路１３Ａの一方の入力端子は、チョークコイル２５－１を介して、第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂの一端に電気的に接続されている。整流回路１３Ａの他方の入力端子は、チョークコイル２５－２を介して、第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂの他端に電気的に接続されている。
【0147】
整流回路１３Ａは、第１トランス１２－１の２次巻線１２ｂ及び第２トランス１２－２の２次巻線１２ｂに励磁される電圧を全波整流して、コンデンサ１４に出力する。
【0148】
コンデンサ１４の一端は、チョークコイル２６を介して、負荷３の一端に電気的に接続されている。コンデンサ１４の他端は、負荷３の他端に電気的に接続されている。
【0149】
電源装置１Ｃは、電源装置１、１Ａ及び１Ｂと同様の効果を奏する。
【0150】
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、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。これら実施の形態は、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。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【0151】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 電源装置
２ 直流電源
３ 負荷
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ ＤＣ－ＤＣコンバータ
５ 電流センサ
６ 電圧センサ
７ 制御装置
７ａ 減算器
７ｂ 電流制御器
７ｃ スイッチング制御部
７ｄ 駆動回路
７ｄ１ 第１駆動回路
７ｄ２ 第２駆動回路
８ 電流、電力、電圧指示部
１１、１１Ａ トランス駆動回路
１１Ａ－１ 第１トランス駆動回路
１１Ａ－２ 第２トランス駆動回路
１２ トランス
１２－１ 第１トランス
１２－２ 第２トランス
１３、１３Ａ 整流回路
１４ コンデンサ
２１ 交流電源
２２、２２－１、２２－２、２５－１、２５－２、２６ チョークコイル
２３Ｂ－１ 第１力率改善回路
２３Ｂ－２ 第２力率改善回路
２３Ｃ－１ 第１力率改善回路
２３Ｃ－２ 第２力率改善回路
２４ 全波整流回路
２ 直流電源
３ 負荷
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ ＤＣ－ＤＣコンバータ
５ 電流センサ
６ 電圧センサ
７ 制御装置
７ａ 減算器
７ｂ 電流制御器
７ｃ スイッチング制御部
７ｄ 駆動回路
７ｄ１ 第１駆動回路
７ｄ２ 第２駆動回路
８ 電流、電力、電圧指示部
１１、１１Ａ トランス駆動回路
１１Ａ－１ 第１トランス駆動回路
１１Ａ－２ 第２トランス駆動回路
１２ トランス
１２－１ 第１トランス
１２－２ 第２トランス
１３、１３Ａ 整流回路
１４ コンデンサ
２１ 交流電源
２２、２２－１、２２－２、２５－１、２５－２、２６ チョークコイル
２３Ｂ－１ 第１力率改善回路
２３Ｂ－２ 第２力率改善回路
２３Ｃ－１ 第１力率改善回路
２３Ｃ－２ 第２力率改善回路
２４ 全波整流回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】