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(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】P2023141201
(43)【公開日】2023-10-05
(54)【発明の名称】電源装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20230928BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022047402
(22)【出願日】2022-03-23
(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】東 正記
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770CA02
5H770DA03
5H770DA41
5H770EA01
5H770HA02Y
5H770KA01Y
5H770LA02Y
5H770LB07
(57)【要約】
【課題】１つの相が過電流となった場合に、他の相に接続されている負荷が影響を受けることを抑制できる電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置は、第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、を含む。制御回路は、第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、第１相アームを停止させ、第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、第２相アームを停止させ、第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、第１相アーム、第２相アーム、第３相アームを停止させる。
【選択図】図３
【解決手段】電源装置は、第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、を含む。制御回路は、第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、第１相アームを停止させ、第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、第２相アームを停止させ、第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、第１相アーム、第２相アーム、第３相アームを停止させる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１相と第３相との間に交流電圧を出力し、第２相と第３相との間に交流電圧を出力する電源装置であって、
第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、
第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、
第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、
第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、
前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アームを停止させ、
第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第２相アームを停止させる、
ことを特徴とする、電源装置。
第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、
第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、
第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、
第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、
前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アームを停止させ、
第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第２相アームを停止させる、
ことを特徴とする、電源装置。
【請求項2】
前記制御回路は、
第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームを停止させる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームを停止させる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項3】
正の前記第１相の過電流閾値と、正の前記第２相の過電流閾値とは同じ値であり、負の前記第１相の過電流閾値と、負の前記第２相の過電流閾値とは同じ値である、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電源装置。
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】
正の前記第３相の過電流閾値は、正の前記第１相の過電流閾値及び正の前記第２相の過電流閾値よりも大きく、負の前記第３相の過電流閾値は、負の前記第１相の過電流閾値及び負の前記第２相の過電流閾値よりも小さい、
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電源装置。
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項5】
前記制御回路は、
前記第１相アームにスイッチング信号を出力する第１相スイッチング信号出力部と、
前記第２相アームにスイッチング信号を出力する第２相スイッチング信号出力部と、
前記第３相アームにスイッチング信号を出力する第３相スイッチング信号出力部と、
前記第１相が過電流であることを検出した場合に、第１相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部に出力する第１相過電流検出部と、
前記第２相が過電流であることを検出した場合に、第２相過電流検出信号を前記第２相スイッチング信号出力部に出力する第２相過電流検出部と、
前記第３相が過電流であることを検出した場合に、第３相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部、前記第２相スイッチング信号出力部及び前記第３相スイッチング信号出力部に出力する第３相過電流検出部と、
を含み、
前記第１相スイッチング信号出力部は、
前記第１相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第１相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第２相スイッチング信号出力部は、
前記第２相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第２相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第３相スイッチング信号出力部は、
前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第３相アームへのスイッチング信号の出力を停止する、
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の電源装置。
前記第１相アームにスイッチング信号を出力する第１相スイッチング信号出力部と、
前記第２相アームにスイッチング信号を出力する第２相スイッチング信号出力部と、
前記第３相アームにスイッチング信号を出力する第３相スイッチング信号出力部と、
前記第１相が過電流であることを検出した場合に、第１相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部に出力する第１相過電流検出部と、
前記第２相が過電流であることを検出した場合に、第２相過電流検出信号を前記第２相スイッチング信号出力部に出力する第２相過電流検出部と、
前記第３相が過電流であることを検出した場合に、第３相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部、前記第２相スイッチング信号出力部及び前記第３相スイッチング信号出力部に出力する第３相過電流検出部と、
を含み、
前記第１相スイッチング信号出力部は、
前記第１相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第１相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第２相スイッチング信号出力部は、
前記第２相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第２相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第３相スイッチング信号出力部は、
前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第３相アームへのスイッチング信号の出力を停止する、
ことを特徴とする、請求項１から４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、過電流を検出した場合に、全部のアームのスイッチング動作を停止するイ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】国際公開第２０１４／１４７８０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、単相３線式インバータにおいて、１つの相（例えば、Ｕ相）が過電流となった場合に全部のアームを停止することとすると、他の相（例えば、Ｖ相）とＮ相との間の交流電圧出力も停止してしまい、他の相に接続されている負荷が影響を受けてしまう。
【0005】
本発明は、１つの相が過電流となった場合に、他の相に接続されている負荷が影響を受けることを抑制できる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】
【0006】
本発明の一態様の電源装置は、
第１相と第３相との間に交流電圧を出力し、第２相と第３相との間に交流電圧を出力する電源装置であって、
第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、
第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、
第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、
第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、
前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アームを停止させ、
第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第２相アームを停止させる、
ことを特徴とする。
第１相と第３相との間に交流電圧を出力し、第２相と第３相との間に交流電圧を出力する電源装置であって、
第１相アーム、第２相アーム及び第３相アームを含むブリッジ回路と、
第１相の電流を検出する第１相電流検出部と、
第２相の電流を検出する第２相電流検出部と、
第３相の電流を検出する第３相電流検出部と、
前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームをスイッチング動作させる制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
第１相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アームを停止させ、
第２相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第２相アームを停止させる、
ことを特徴とする。
【0007】
前記電源装置において、
前記制御回路は、
第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームを停止させる、
ことを特徴とする。
前記制御回路は、
第３相の電流が過電流であることを検出した場合に、前記第１相アーム、前記第２相アーム及び前記第３相アームを停止させる、
ことを特徴とする。
【0008】
前記電源装置において、
正の前記第１相の過電流閾値と、正の前記第２相の過電流閾値とは同じ値であり、負の前記第１相の過電流閾値と、負の前記第２相の過電流閾値とは同じ値である、
ことを特徴とする。
正の前記第１相の過電流閾値と、正の前記第２相の過電流閾値とは同じ値であり、負の前記第１相の過電流閾値と、負の前記第２相の過電流閾値とは同じ値である、
ことを特徴とする。
【0009】
前記電源装置において、
正の前記第３相の過電流閾値は、正の前記第１相の過電流閾値及び正の前記第２相の過電流閾値よりも大きく、負の前記第３相の過電流閾値は、負の前記第１相の過電流閾値及び負の前記第２相の過電流閾値よりも小さい、
ことを特徴とする。
正の前記第３相の過電流閾値は、正の前記第１相の過電流閾値及び正の前記第２相の過電流閾値よりも大きく、負の前記第３相の過電流閾値は、負の前記第１相の過電流閾値及び負の前記第２相の過電流閾値よりも小さい、
ことを特徴とする。
【0010】
前記電源装置において、
前記制御回路は、
前記第１相アームにスイッチング信号を出力する第１相スイッチング信号出力部と、
前記第２相アームにスイッチング信号を出力する第２相スイッチング信号出力部と、
前記第３相アームにスイッチング信号を出力する第３相スイッチング信号出力部と、
前記第１相が過電流であることを検出した場合に、第１相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部に出力する第１相過電流検出部と、
前記第２相が過電流であることを検出した場合に、第２相過電流検出信号を前記第２相スイッチング信号出力部に出力する第２相過電流検出部と、
前記第３相が過電流であることを検出した場合に、第３相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部、前記第２相スイッチング信号出力部及び前記第３相スイッチング信号出力部に出力する第３相過電流検出部と、
を含み、
前記第１相スイッチング信号出力部は、
前記第１相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第１相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第２相スイッチング信号出力部は、
前記第２相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第２相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第３相スイッチング信号出力部は、
前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第３相アームへのスイッチング信号の出力を停止する、
ことを特徴とする。
前記制御回路は、
前記第１相アームにスイッチング信号を出力する第１相スイッチング信号出力部と、
前記第２相アームにスイッチング信号を出力する第２相スイッチング信号出力部と、
前記第３相アームにスイッチング信号を出力する第３相スイッチング信号出力部と、
前記第１相が過電流であることを検出した場合に、第１相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部に出力する第１相過電流検出部と、
前記第２相が過電流であることを検出した場合に、第２相過電流検出信号を前記第２相スイッチング信号出力部に出力する第２相過電流検出部と、
前記第３相が過電流であることを検出した場合に、第３相過電流検出信号を前記第１相スイッチング信号出力部、前記第２相スイッチング信号出力部及び前記第３相スイッチング信号出力部に出力する第３相過電流検出部と、
を含み、
前記第１相スイッチング信号出力部は、
前記第１相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第１相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第２相スイッチング信号出力部は、
前記第２相過電流検出信号又は前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第２相アームへのスイッチング信号の出力を停止し、
前記第３相スイッチング信号出力部は、
前記第３相過電流検出信号が入力された場合に、前記第３相アームへのスイッチング信号の出力を停止する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様の電源装置は、１つの相が過電流となった場合に、他の相に接続されている負荷が影響を受けることを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
＜実施の形態及び比較例＞
以下、実施の形態について説明するが、実施の形態の理解を容易にするために、比較例について先に説明する。
以下、実施の形態について説明するが、実施の形態の理解を容易にするために、比較例について先に説明する。
【0015】
（比較例）
図１は、比較例の電源装置の構成を示す図である。電源装置１００は、単相３線式コンバータである。
図１は、比較例の電源装置の構成を示す図である。電源装置１００は、単相３線式コンバータである。
【0016】
電源装置１００は、交流電源２から出力され整流回路３で整流されコンデンサ４で平滑化後の電圧ＶＩＮの供給を受けて、平滑フィルタ５を介して負荷６及び負荷７に電力を出力する。
【0017】
電源装置１００は、ブリッジ回路１１と、制御回路１２と、Ｕ相電流検出部１３Ｕと、Ｖ相電流検出部１３Ｖと、Ｎ相電流検出部１３Ｎと、を含む。
【0018】
Ｕ相電流検出部１３Ｕが、本開示の「第１相電流検出部」の一例に相当する。Ｖ相電流検出部１３Ｖが、本開示の「第２相電流検出部」の一例に相当する。Ｎ相電流検出部１３Ｎが、本開示の「第３相電流検出部」の一例に相当する。
【0019】
ブリッジ回路１１は、Ｕ相アーム２１Ｕと、Ｖ相アーム２１Ｖと、Ｎ相アーム２１Ｎと、を含む。
【0020】
Ｕ相アーム２１Ｕが、本開示の「第１相アーム」の一例に相当する。Ｖ相アーム２１Ｖが、本開示の「第２相アーム」の一例に相当する。Ｎ相アーム２１Ｎが、本開示の「第３相アーム」の一例に相当する。
【0021】
Ｕ相アーム２１Ｕは、ハイサイドのトランジスタＴｒ１と、ローサイドのトランジスタＴｒ２と、を含む。Ｖ相アーム２１Ｖは、ハイサイドのトランジスタＴｒ３と、ローサイドのトランジスタＴｒ４と、を含む。Ｎ相アーム２１Ｎは、ハイサイドのトランジスタＴｒ５と、ローサイドのトランジスタＴｒ６と、を含む。
【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。
【0024】
トランジスタＴｒ１のソースは、トランジスタＴｒ２のドレインに電気的に接続されている。トランジスタＴｒ３のソースは、トランジスタＴｒ４のドレインに電気的に接続されている。トランジスタＴｒ５のソースは、トランジスタＴｒ６のドレインに電気的に接続されている。
【0025】
トランジスタＴｒ１のドレイン、トランジスタＴｒ３のドレイン及びトランジスタＴｒ５のドレインは、ブリッジ回路１１の第１入力端子１１ａに電気的に接続されている。第１入力端子１１ａは、コンデンサ４の一端（高電位側端）に電気的に接続されている。
【0026】
トランジスタＴｒ２のソース、トランジスタＴｒ４のソース及びトランジスタＴｒ６のソースは、ブリッジ回路１１の第２入力端子１１ｂに電気的に接続されている。第２入力端子１１ｂは、コンデンサ４の他端（低電位側端）に電気的に接続されている。
【0027】
ブリッジ回路１１の第１入力端子１１ａ及び第２入力端子１１ｂには、コンデンサ４の電圧ＶＩＮが入力される。
【0028】
トランジスタＴｒ１からトランジスタＴｒ６までのゲートには、制御回路１２からスイッチング信号が入力される。
【0029】
トランジスタＴｒ１のソース及びトランジスタＴｒ２のドレインは、ブリッジ回路１１の第１出力端子１１ｃに電気的に接続されている。第１出力端子１１ｃは、Ｕ相出力線１４Ｕの一端に電気的に接続されている。Ｕ相アーム２１Ｕは、Ｕ相電流ＩＵをＵ相出力線１４Ｕに出力する。
【0030】
トランジスタＴｒ３のソース及びトランジスタＴｒ４のドレインは、ブリッジ回路１１の第２出力端子１１ｄに電気的に接続されている。第２出力端子１１ｄは、Ｖ相出力線１４Ｖの一端に電気的に接続されている。Ｖ相アーム２１Ｖは、Ｖ相電流ＩＶをＶ相出力線１４Ｖに出力する。
【0031】
トランジスタＴｒ５のソース及びトランジスタＴｒ６のドレインは、ブリッジ回路１１の第３出力端子１１ｅに電気的に接続されている。第３出力端子１１ｅは、Ｎ相出力線１４Ｎの一端に電気的に接続されている。Ｎ相アーム２１Ｎは、Ｎ相電流ＩＮをＮ相出力線１４Ｎに出力する。
【0032】
Ｕ相電流検出部１３Ｕは、Ｕ相電流ＩＵを検出し、Ｕ相電流検出信号Ｓ１Ｕを制御回路１２に出力する。Ｖ相電流検出部１３Ｖは、Ｖ相電流ＩＶを検出し、Ｖ相電流検出信号Ｓ１Ｖを制御回路１２に出力する。Ｎ相電流検出部１３Ｎは、Ｎ相電流ＩＮを検出し、Ｎ相電流検出信号Ｓ１Ｎを制御回路１２に出力する。
【0033】
負荷６には、Ｕ相出力線１４ＵとＮ相出力線１４Ｎとの間の線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧が印加される。負荷７には、Ｖ相出力線１４ＶとＮ相出力線１４Ｎとの間の線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧が印加される。
【0034】
制御回路１２は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号出力部３１と、Ｕ相過電流検出部３２Ｕと、Ｖ相過電流検出部３２Ｖと、Ｎ相過電流検出部３２Ｎと、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕと、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖと、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎと、を含む。
【0035】
ＰＷＭ信号出力部３１は、Ｕ相ＰＷＭ信号ＰＵをＵ相スイッチング信号出力部３３Ｕに出力し、Ｖ相ＰＷＭ信号ＰＶをＶ相スイッチング信号出力部３３Ｖに出力し、Ｎ相ＰＷＭ信号ＰＮをＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに出力する。
【0036】
Ｕ相過電流検出部３２Ｕには、Ｕ相電流検出信号Ｓ１ＵがＵ相電流検出部１３Ｕから入力される。Ｕ相過電流検出部３２Ｕには、正のＵ相過電流閾値及び負のＵ相過電流閾値が設定されている。Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相電流検出信号Ｓ１Ｕと正及び負のＵ相過電流閾値とを比較する。そして、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相電流検出信号Ｓ１Ｕが正のＵ相過電流閾値以上又はＵ相電流検出信号Ｓ１Ｕが負のＵ相過電流閾値以下の場合には、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに、出力する。
【0037】
Ｖ相過電流検出部３２Ｖには、Ｖ相電流検出信号Ｓ１ＶがＶ相電流検出部１３Ｖから入力される。Ｖ相過電流検出部３２Ｖには、正のＶ相過電流閾値及び負のＶ相過電流閾値が設定されている。Ｖ相過電流検出部３２Ｖは、Ｖ相電流検出信号Ｓ１Ｖと正及び負のＵ相過電流閾値とを比較する。そして、Ｖ相過電流検出部３２Ｖは、Ｖ相電流検出信号Ｓ１Ｖが正のＶ相過電流閾値以上又はＶ相電流検出信号Ｓ１Ｖが負のＶ相過電流閾値以下の場合には、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに、出力する。
【0038】
Ｎ相過電流検出部３２Ｎには、Ｎ相電流検出信号Ｓ１ＮがＮ相電流検出部１３Ｎから入力される。Ｎ相過電流検出部３２Ｎには、正のＮ相過電流閾値及び負のＮ相過電流閾値が設定されている。Ｎ相過電流検出部３２Ｎは、Ｎ相電流検出信号Ｓ１Ｎと正及び負のＵ相過電流閾値とを比較する。そして、Ｎ相過電流検出部３２Ｎは、Ｎ相電流検出信号Ｓ１Ｎが正のＮ相過電流閾値以上又はＮ相電流検出信号Ｓ１Ｎが負のＮ相過電流閾値以下の場合には、Ｎ相過電流検出信号Ｓ２Ｎを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに、出力する。
【0039】
正のＵ相過電流閾値と、正のＶ相過電流閾値と、正のＮ相過電流閾値と、は同じであることが例示される。負のＵ相過電流閾値と、負のＶ相過電流閾値と、負のＮ相過電流閾値と、は同じであることが例示される。
【0040】
Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ及びＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されていない場合には、Ｕ相ＰＷＭ信号ＰＵをＵ相アーム２１Ｕに出力する。これにより、Ｕ相アーム２１Ｕは、スイッチング動作し、Ｕ相電流ＩＵをＵ相出力線１４Ｕに出力する。
【0041】
Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ又はＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されている場合には、Ｕ相ＰＷＭ信号ＰＵをＵ相アーム２１Ｕに出力しない。これにより、Ｕ相アーム２１Ｕは、スイッチング動作せず、Ｕ相電流ＩＵをＵ相出力線１４Ｕに出力しない。
【0042】
Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ及びＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されていない場合には、Ｖ相ＰＷＭ信号ＰＶをＶ相アーム２１Ｖに出力する。これにより、Ｖ相アーム２１Ｖは、スイッチング動作し、Ｖ相電流ＩＶをＶ相出力線１４Ｖに出力する。
【0043】
Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ又はＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されている場合には、Ｖ相ＰＷＭ信号ＰＶをＶ相アーム２１Ｖに出力しない。これにより、Ｖ相アーム２１Ｖは、スイッチング動作せず、Ｖ相電流ＩＶをＶ相出力線１４Ｖに出力しない。
【0044】
Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ及びＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されていない場合には、Ｎ相ＰＷＭ信号ＰＮをＮ相アーム２１Ｎに出力する。これにより、Ｎ相アーム２１Ｎは、スイッチング動作し、Ｎ相電流ＩＮをＮ相出力線１４Ｎに出力する。
【0045】
Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕ、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖ又はＮ相過電流検出信号Ｓ２Ｎが入力されている場合には、Ｎ相ＰＷＭ信号ＰＮをＮ相アーム２１Ｎに出力しない。これにより、Ｎ相アーム２１Ｎは、スイッチング動作せず、Ｎ相電流ＩＮをＮ相出力線１４Ｎに出力しない。
【0046】
図２は、比較例の電源装置の各部の波形を示す図である。
【0047】
波形２００は、Ｕ相電流ＩＵを表す。波形２０１は、Ｎ相電流ＩＮを表す。波形２０２は、Ｖ相電流ＩＶを表す。
【0048】
波形２０３は、Ｕ相アーム２１Ｕに供給されるＰＷＭ信号を表す。波形２０４は、Ｎ相アーム２１Ｎに供給されるＰＷＭ信号を表す。波形２０５は、Ｖ相アーム２１Ｖに供給されるＰＷＭ信号を表す。
【0049】
波形２０６は、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧を表す。波形２０７は、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧を表す。
【0050】
線２０８は、正のＵ相過電流閾値を表す。線２０９は、負のＵ相過電流閾値を表す。線２１０は、正のＮ相過電流閾値を表す。線２１１は、負のＮ相過電流閾値を表す。線２１２は、正のＶ相過電流閾値を表す。線２１３は、負のＶ相過電流閾値を表す。
【0051】
タイミングｔ０において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２００）が正のＵ相過電流閾値（線２０８）以上になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに出力する。
【0052】
従って、波形２０３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を停止する。同様に、波形２０４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を停止する。同様に、波形２０５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を停止する。
【0053】
これにより、波形２０６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、上昇しなくなり、正弦波ではなくなる。また、波形２０７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、下降しなくなり、正弦波ではなくなる。
【0054】
タイミングｔ１において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２００）が正のＵ相過電流閾値（線２０８）未満になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕの出力を停止する。
【0055】
従って、波形２０３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を開始する。同様に、波形２０４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を開始する。同様に、波形２０５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を開始する。
【0056】
これにより、波形２０６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に戻る。同様に、波形２０７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧も、正弦波に戻る。
【0057】
タイミングｔ２において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２００）が負のＵ相過電流閾値（線２０９）以下になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに出力する。
【0058】
従って、波形２０３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を停止する。同様に、波形２０４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を停止する。同様に、波形２０５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を停止する。
【0059】
これにより、波形２０６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、下降しなくなり、正弦波ではなくなる。また、波形２０７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、上昇しなくなり、正弦波ではなくなる。
【0060】
タイミングｔ３において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２００）が負のＵ相過電流閾値（線２０９）より大きくなると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕの出力を停止する。
【0061】
従って、波形２０３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を開始する。同様に、波形２０４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を開始する。同様に、波形２０５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を開始する。
【0062】
これにより、波形２０６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に戻る。同様に、波形２０７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧も、正弦波に戻る。
【0063】
このように、電源装置１００は、負荷６が過負荷となり、Ｕ相電流ＩＵが正のＵ相過電流閾値以上又はＵ相電流ＩＵが負のＵ相過電流閾値以下になると、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧にも影響を与え、Ｕ相に接続されていない負荷７にも影響を与えてしまう。
【0064】
（実施の形態）
実施の形態の構成要素のうち、比較例と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態の構成要素のうち、比較例と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0065】
図３は、実施の形態の電源装置の構成を示す図である。
【0066】
電源装置１は、電源装置１００（図１参照）と比較して、制御回路１２に代えて、制御回路１２Ａを含む。
【0067】
制御回路１２Ａでは、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕに出力し、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎには出力しない。
【0068】
Ｖ相過電流検出部３２Ｖは、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖを、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖに出力し、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎには出力しない。
【0069】
なお、Ｕ相及びＶ相は、対称性の観点から、過電流が検出される条件が同じであることが好ましい。そこで、正のＵ相過電流閾値と、正のＶ相過電流閾値と、は同じであることが好ましい。同様に、負のＵ相過電流閾値と、負のＶ相過電流閾値と、は同じであることが好ましい。
【0070】
また、正及び負のＮ相過電流閾値を、正及び負のＵ相及びＶ相過電流閾値と同じとすると、例えば、Ｕ相で過電流が検出された場合に、Ｎ相でも過電流が検出されてしまう。そうすると、Ｖ相アーム２１Ｖ及びＮ相アーム２１Ｎも停止してしまう。そこで、正のＮ相過電流閾値は、正のＵ相及びＶ相過電流閾値よりも大きいことが好ましい。また、負のＮ相過電流閾値は、負のＵ相及びＶ相過電流閾値よりも小さいことが好ましい。
【0071】
これにより、例えば、Ｕ相で過電流が検出されたとしても、Ｎ相で過電流が検出されないので、Ｖ相アーム２１Ｖ及びＮ相アーム２１Ｎは動作を継続できる。
【0072】
図４は、実施の形態の電源装置の各部の波形を示す図である。
【0073】
波形２２０は、Ｕ相電流ＩＵを表す。波形２２１は、Ｎ相電流ＩＮを表す。波形２２２は、Ｖ相電流ＩＶを表す。
【0074】
波形２２３は、Ｕ相アーム２１Ｕに供給されるＰＷＭ信号を表す。波形２２４は、Ｎ相アーム２１Ｎに供給されるＰＷＭ信号を表す。波形２２５は、Ｖ相アーム２１Ｖに供給されるＰＷＭ信号を表す。
【0075】
波形２２６は、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧を表す。波形２２７は、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧を表す。
【0076】
線２２８は、正のＵ相過電流閾値を表す。線２２９は、負のＵ相過電流閾値を表す。線２３０は、正のＮ相過電流閾値を表す。線２３１は、負のＮ相過電流閾値を表す。線２３２は、正のＶ相過電流閾値を表す。線２３３は、負のＶ相過電流閾値を表す。
【0077】
タイミングｔ１０において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２２０）が正のＵ相過電流閾値（線２２８）以上になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕに出力する。
【0078】
従って、波形２２３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を停止する。
【0079】
これにより、波形２２６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、上昇しなくなり、正弦波ではなくなる。
【0080】
しかし、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎには、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕが入力されない。従って、波形２２４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を継続する。同様に、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖには、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕが入力されない。従って、波形２２５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を継続する。
【0081】
これにより、波形２２７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に維持される。
【0082】
なお、このとき、負のＮ相過電流閾値が、負のＵ相過電流閾値及び負のＶ相過電流閾値よりも小さな値に設定されているので、Ｎ相過電流検出部３２Ｎは、Ｎ相過電流検出信号Ｓ２Ｎを出力しない。
【0083】
タイミングｔ１１において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２２０）が正のＵ相過電流閾値（線２２８）未満になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕの出力を停止する。
【0084】
従って、波形２２３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を開始する。
【0085】
これにより、波形２２６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に戻る。
【0086】
タイミングｔ１２において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２２０）が負のＵ相過電流閾値（線２２９）以下になると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕに出力する。
【0087】
従って、波形２２３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を停止する。
【0088】
これにより、波形２２６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、下降しなくなり、正弦波ではなくなる。
【0089】
しかし、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎには、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕが入力されない。従って、波形２２４で示すように、Ｎ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、Ｎ相アーム２１ＮへのＰＷＭ信号の出力を継続する。同様に、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖには、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕが入力されない。従って、波形２２５で示すように、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、Ｖ相アーム２１ＶへのＰＷＭ信号の出力を継続する。
【0090】
これにより、波形２２７で示すように、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に維持される。
【0091】
なお、このとき、正のＮ相過電流閾値が、正のＵ相過電流閾値及び正のＶ相過電流閾値よりも大きな値に設定されているので、Ｎ相過電流検出部３２Ｎは、Ｎ相過電流検出信号Ｓ２Ｎを出力しない。
【0092】
タイミングｔ１３において、Ｕ相電流ＩＵ（波形２２０）が負のＵ相過電流閾値（線２２９）より大きくなると、Ｕ相過電流検出部３２Ｕは、Ｕ相過電流検出信号Ｓ２Ｕの出力を停止する。
【0093】
従って、波形２２３で示すように、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕは、Ｕ相アーム２１ＵへのＰＷＭ信号の出力を開始する。
【0094】
これにより、波形２２６で示すように、線間電圧ＶＵＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧は、正弦波に戻る。
【0095】
なお、図４では例示していないが、Ｖ相電流ＩＶが正のＶ相過電流閾値以上又は負のＶ相過電流閾値以下になった場合、Ｖ相過電流検出部３２Ｖは、Ｖ相過電流検出信号Ｓ２Ｖを、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖに出力する。これにより、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖは、ＰＷＭ信号の出力を停止し、Ｖ相アーム２１Ｖは、スイッチング動作を停止する。
【0096】
また、Ｎ相電流ＩＮが正のＮ相過電流閾値以上又は負のＮ相過電流閾値以下になった場合、負荷６及び負荷７がダメージを受けることを抑制するために、全部の相を停止することが好ましい。従って、Ｎ相過電流検出部３２Ｎは、Ｎ相過電流検出信号Ｓ２Ｎを、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎに出力する。これにより、Ｕ相スイッチング信号出力部３３Ｕ、Ｖ相スイッチング信号出力部３３Ｖ及びＮ相スイッチング信号出力部３３Ｎは、ＰＷＭ信号の出力を停止し、Ｕ相アーム２１Ｕ、Ｖ相アーム２１Ｖ及びＮ相アーム２１Ｎは、スイッチング動作を停止する。
【0097】
以上説明したように、電源装置１は、負荷６が過負荷となり、Ｕ相電流ＩＵが正のＵ相過電流閾値以上又はＵ相電流ＩＵが負のＵ相過電流閾値以下になっても、線間電圧ＶＶＮを平滑フィルタ５で平滑した電圧に影響を与えることを抑制でき、Ｕ相に接続されていない負荷７に影響を与えることを抑制できる。
【0098】
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】
【0099】
１、１００ 電源装置
２ 交流電源
３ 整流回路
４ コンデンサ
５ 平滑フィルタ
６、７ 負荷
１１ ブリッジ回路
１２ 制御回路
１３Ｕ Ｕ相電流検出部
１３Ｖ Ｖ相電流検出部
１３Ｎ Ｎ相電流検出部
２１Ｕ Ｕ相アーム
２１Ｖ Ｖ相アーム
２１Ｎ Ｎ相アーム
３１ ＰＷＭ信号出力部
３２Ｕ Ｕ相過電流検出部
３２Ｖ Ｖ相過電流検出部
３２Ｎ Ｎ相過電流検出部
３３Ｕ Ｕ相スイッチング信号出力部
３３Ｖ Ｖ相スイッチング信号出力部
３３Ｎ Ｎ相スイッチング信号出力部
２ 交流電源
３ 整流回路
４ コンデンサ
５ 平滑フィルタ
６、７ 負荷
１１ ブリッジ回路
１２ 制御回路
１３Ｕ Ｕ相電流検出部
１３Ｖ Ｖ相電流検出部
１３Ｎ Ｎ相電流検出部
２１Ｕ Ｕ相アーム
２１Ｖ Ｖ相アーム
２１Ｎ Ｎ相アーム
３１ ＰＷＭ信号出力部
３２Ｕ Ｕ相過電流検出部
３２Ｖ Ｖ相過電流検出部
３２Ｎ Ｎ相過電流検出部
３３Ｕ Ｕ相スイッチング信号出力部
３３Ｖ Ｖ相スイッチング信号出力部
３３Ｎ Ｎ相スイッチング信号出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】