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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】P2024080885
(43)【公開日】2024-06-17
(54)【発明の名称】直流配電システムに用いる整流器の構成
(51)【国際特許分類】
H02M 7/04 20060101AFI20240610BHJP
【ＦＩ】
H02M7/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022194217
(22)【出願日】2022-12-05
(71)【出願人】
【識別番号】390025737
【氏名又は名称】株式会社新陽社
(74)【代理人】
【識別番号】100075410
【弁理士】
【氏名又は名称】藤沢 則昭
(74)【代理人】
【識別番号】100135541
【弁理士】
【氏名又は名称】藤沢 昭太郎
(72)【発明者】
【氏名】池ヶ谷 直哉
(72)【発明者】
【氏名】諸橋 直史
【テーマコード（参考）】
5H006
【Ｆターム（参考）】
5H006CA02
5H006CA07
5H006CB01
5H006HA06
5H006HA08
(57)【要約】
【課題】大電流に対応することができ、電圧降下が小さく、回路構成がシンプルな、直流配電システムに用いる整流器の構成を提供する。
【解決手段】直流配電システムに用いる整流器Ａであって、整流器Ａは、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路１、基板１２及び板状の導体３を備え、基板１２は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、板状の導体３は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、整流回路１は、基板１２上に当該基板１２と電気的に接続するように設けられ、基板１２は、前記直流電力の正極に接続された板状の導体３、前記直流電力の負極に接続された板状の導体３及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された板状の導体３と電気的に接続されている構成とした。
【選択図】図１
【解決手段】直流配電システムに用いる整流器Ａであって、整流器Ａは、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路１、基板１２及び板状の導体３を備え、基板１２は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、板状の導体３は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、整流回路１は、基板１２上に当該基板１２と電気的に接続するように設けられ、基板１２は、前記直流電力の正極に接続された板状の導体３、前記直流電力の負極に接続された板状の導体３及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された板状の導体３と電気的に接続されている構成とした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路、基板及び板状の導体を備え、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記整流回路は、前記基板上に当該基板と電気的に接続するように設けられ、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、直流配電システムに用いる整流器の構成。
当該整流器は、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路、基板及び板状の導体を備え、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記整流回路は、前記基板上に当該基板と電気的に接続するように設けられ、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、直流配電システムに用いる整流器の構成。
【請求項2】
前記基板は、前記交流電力の３相に対応して３枚であって、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の３相に対応して５本であって、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の３相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成。
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の３相に対応して５本であって、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の３相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成。
【請求項3】
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、制御回路、基板及び板状の導体を備え、
前記制御回路では、
直流電圧を印加する電源と、
当該電源と各一端が接続された第１電路乃至第５電路と、
前記第２電路の他端と、一端が接続された第６電路及び第７電路と、
前記第１電路、前記第６電路、前記第７電路、前記第４電路及び前記第５電路の各他端が接続された第８電路と、
前記第２電路と、前記第３電路を接続する第９電路を備え、
前記第１電路では、電位が高い順に、第１抵抗素子、第２ダイオードが設けられ、
前記第２電路では、第２抵抗素子が設けられ、
前記第３電路では、電位が高い順に、第３抵抗素子、第１０抵抗素子、第３ダイオードが設けられ、
前記第４電路では、電位が高い順に、第７抵抗素子、第６抵抗素子、第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタが設けられ、
前記第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースは、第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと第５抵抗素子の間の位置で、前記第７電路と接続され、
前記第５電路では、電位が高い順に、第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第８抵抗素子が設けられ、
前記第５電路では、第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタが、前記第８抵抗素子より電位が低い位置で接続され、
前記第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第７抵抗素子と、前記第６抵抗素子の間の位置で、前記第４電路と接続され、
前記第６電路では、電位が高い順に、第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第４抵抗素子が設けられ、
前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第１抵抗素子と、前記第２ダイオードの間の位置で、前記第１電路と接続され、
前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第９電路の接続点と、前記第１０抵抗素子の間の位置で、前記第３電路と接続され、
前記第９電路は、前記第２電路の、前記第２抵抗素子と前記第２電路の他端の間の位置と、前記第３電路の、前記第３抵抗素子と前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースの接続点の間の位置を接続し、また、前記第９電路では、第１ダイオードが設けられ、
前記第８電路では、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタが、前記第４電路の接続点と前記電界効果トランジスタのソースの間の位置で接続され、
前記第６電路には、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースが、前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと前記第４抵抗素子の間の位置で接続され、
前記基板では、前記制御回路から伸びた前記第８電路に、一端側にソースを接続し、他端側にドレインを接続することで、電界効果トランジスタが直列に設けられ、
前記制御回路から伸びた前記第５電路が、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記制御回路から伸びた前記第３電路が、前記電界効果トランジスタと前記制御回路から伸びた前記第８電路２８の他端の間の位置で、前記第８電路に接続され、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、直流電力の正極、直流電力の負極及び交流電力の各相に対応する数を有し、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成。
当該整流器は、制御回路、基板及び板状の導体を備え、
前記制御回路では、
直流電圧を印加する電源と、
当該電源と各一端が接続された第１電路乃至第５電路と、
前記第２電路の他端と、一端が接続された第６電路及び第７電路と、
前記第１電路、前記第６電路、前記第７電路、前記第４電路及び前記第５電路の各他端が接続された第８電路と、
前記第２電路と、前記第３電路を接続する第９電路を備え、
前記第１電路では、電位が高い順に、第１抵抗素子、第２ダイオードが設けられ、
前記第２電路では、第２抵抗素子が設けられ、
前記第３電路では、電位が高い順に、第３抵抗素子、第１０抵抗素子、第３ダイオードが設けられ、
前記第４電路では、電位が高い順に、第７抵抗素子、第６抵抗素子、第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタが設けられ、
前記第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースは、第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと第５抵抗素子の間の位置で、前記第７電路と接続され、
前記第５電路では、電位が高い順に、第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第８抵抗素子が設けられ、
前記第５電路では、第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタが、前記第８抵抗素子より電位が低い位置で接続され、
前記第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第７抵抗素子と、前記第６抵抗素子の間の位置で、前記第４電路と接続され、
前記第６電路では、電位が高い順に、第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第４抵抗素子が設けられ、
前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第１抵抗素子と、前記第２ダイオードの間の位置で、前記第１電路と接続され、
前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第９電路の接続点と、前記第１０抵抗素子の間の位置で、前記第３電路と接続され、
前記第９電路は、前記第２電路の、前記第２抵抗素子と前記第２電路の他端の間の位置と、前記第３電路の、前記第３抵抗素子と前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースの接続点の間の位置を接続し、また、前記第９電路では、第１ダイオードが設けられ、
前記第８電路では、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタが、前記第４電路の接続点と前記電界効果トランジスタのソースの間の位置で接続され、
前記第６電路には、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースが、前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと前記第４抵抗素子の間の位置で接続され、
前記基板では、前記制御回路から伸びた前記第８電路に、一端側にソースを接続し、他端側にドレインを接続することで、電界効果トランジスタが直列に設けられ、
前記制御回路から伸びた前記第５電路が、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記制御回路から伸びた前記第３電路が、前記電界効果トランジスタと前記制御回路から伸びた前記第８電路２８の他端の間の位置で、前記第８電路に接続され、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、直流電力の正極、直流電力の負極及び交流電力の各相に対応する数を有し、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直流配電システムに用いる整流器の構成に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、整流用の素子を回路上に配置する構成として、プリント基板がある。
【0003】
例えば、特許文献１では、プリント基板にバスバーとコンデンサ等の回路部品を配置した場合に配置スペースを低減して小型化すると共にバスバーと回路部品の間の配線長を短くして電気的な特性を改善可能とする回路基板接続構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１１７０７７号公報
【0005】
しかし、建屋等で直流配電を行う場合、大量の電流が必要になる。そのため、整流用の基板の全てをプリント基板にするのは、大電流に対応できず、難しい。
【0006】
直流配電に用いる整流用基板として、図１０に示すように、整流回路とブリッジ回路の夫々を基板化し、整流回路基板とブリッジ回路基板間を、基板対基板コネクタ（図示省略）で接続し、ブリッジ回路基板上に複数の整流回路基板をスタッキングする（＝積み重ねる）方策１もある。
【0007】
しかし、この方策１を採用した場合、大電流に対応するのが難しく、回路構成も複雑になる。また、大電流に対応するために、高耐圧で大電流に対応可能な、基板対基板コネクタや厚い基板を用いる必要があり、費用がかかる。即ち、整流回路基板に大電流を流すため、基板を厚くする必要があり、また、整流回路基板とブリッジ回路基板を大電流・高耐圧用の基板対基板コネクタを用いて接続する必要がある。
【0008】
また、図１１に示すように、ブリッジ回路の代わりに銅製のバー（＝銅製の板状体）を用いて、整流回路と銅製のバー間を電線で接続する方策２もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、この方策２を採用した場合、大電流に対応することはできるが、銅製のバーと電線が混在する。また、電線を用いることで、その分、電圧降下が生じる。更に、三相に対応して銅製のバーが設けられるため、銅製のバーが混在してしまう。
【0010】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するものとして、大電流に対応することができ、電圧降下が小さく、回路構成がシンプルな、直流配電システムに用いる整流器の構成を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項１の発明は、
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路、基板及び板状の導体を備え、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記整流回路は、前記基板上に当該基板と電気的に接続するように設けられ、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する整流回路、基板及び板状の導体を備え、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記整流回路は、前記基板上に当該基板と電気的に接続するように設けられ、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
【0012】
また、請求項２の発明は、
前記基板は、前記交流電力の３相に対応して３枚であって、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の３相に対応して５本であって、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の３相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
前記基板は、前記交流電力の３相に対応して３枚であって、
前記板状の導体は、前記直流電力の正極、前記直流電力の負極及び前記交流電力の３相に対応して５本であって、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の３相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
【0013】
また、請求項３の発明は、
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、制御回路、基板及び板状の導体を備え、
前記制御回路では、
直流電圧を印加する電源と、
当該電源と各一端が接続された第１電路乃至第５電路と、
前記第２電路の他端と、一端が接続された第６電路及び第７電路と、
前記第１電路、前記第６電路、前記第７電路、前記第４電路及び前記第５電路の各他端が接続された第８電路と、
前記第２電路と、前記第３電路を接続する第９電路を備え、
前記第１電路では、電位が高い順に、第１抵抗素子、第２ダイオードが設けられ、
前記第２電路では、第２抵抗素子が設けられ、
前記第３電路では、電位が高い順に、第３抵抗素子、第１０抵抗素子、第３ダイオードが設けられ、
前記第４電路では、電位が高い順に、第７抵抗素子、第６抵抗素子、第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタが設けられ、
前記第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースは、第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと第５抵抗素子の間の位置で、前記第７電路と接続され、
前記第５電路では、電位が高い順に、第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第８抵抗素子が設けられ、
前記第５電路では、第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタが、前記第８抵抗素子より電位が低い位置で接続され、
前記第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第７抵抗素子と、前記第６抵抗素子の間の位置で、前記第４電路と接続され、
前記第６電路では、電位が高い順に、第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第４抵抗素子が設けられ、
前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第１抵抗素子と、前記第２ダイオードの間の位置で、前記第１電路と接続され、
前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第９電路の接続点と、前記第１０抵抗素子の間の位置で、前記第３電路と接続され、
前記第９電路は、前記第２電路の、前記第２抵抗素子と前記第２電路の他端の間の位置と、前記第３電路の、前記第３抵抗素子と前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースの接続点の間の位置を接続し、また、前記第９電路では、第１ダイオードが設けられ、
前記第８電路では、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタが、前記第４電路の接続点と前記電界効果トランジスタのソースの間の位置で接続され、
前記第６電路には、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースが、前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと前記第４抵抗素子の間の位置で接続され、
前記基板では、前記制御回路から伸びた前記第８電路に、一端側にソースを接続し、他端側にドレインを接続することで、電界効果トランジスタが直列に設けられ、
前記制御回路から伸びた前記第５電路が、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記制御回路から伸びた前記第３電路が、前記電界効果トランジスタと前記制御回路から伸びた前記第８電路２８の他端の間の位置で、前記第８電路に接続され、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、直流電力の正極、直流電力の負極及び交流電力の各相に対応する数を有し、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
直流配電システムに用いる整流器の構成であって、
当該整流器は、制御回路、基板及び板状の導体を備え、
前記制御回路では、
直流電圧を印加する電源と、
当該電源と各一端が接続された第１電路乃至第５電路と、
前記第２電路の他端と、一端が接続された第６電路及び第７電路と、
前記第１電路、前記第６電路、前記第７電路、前記第４電路及び前記第５電路の各他端が接続された第８電路と、
前記第２電路と、前記第３電路を接続する第９電路を備え、
前記第１電路では、電位が高い順に、第１抵抗素子、第２ダイオードが設けられ、
前記第２電路では、第２抵抗素子が設けられ、
前記第３電路では、電位が高い順に、第３抵抗素子、第１０抵抗素子、第３ダイオードが設けられ、
前記第４電路では、電位が高い順に、第７抵抗素子、第６抵抗素子、第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタが設けられ、
前記第１ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースは、第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと第５抵抗素子の間の位置で、前記第７電路と接続され、
前記第５電路では、電位が高い順に、第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第８抵抗素子が設けられ、
前記第５電路では、第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのコレクタが、前記第８抵抗素子より電位が低い位置で接続され、
前記第４ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第７抵抗素子と、前記第６抵抗素子の間の位置で、前記第４電路と接続され、
前記第６電路では、電位が高い順に、第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、第４抵抗素子が設けられ、
前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第１抵抗素子と、前記第２ダイオードの間の位置で、前記第１電路と接続され、
前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースは、前記第９電路の接続点と、前記第１０抵抗素子の間の位置で、前記第３電路と接続され、
前記第９電路は、前記第２電路の、前記第２抵抗素子と前記第２電路の他端の間の位置と、前記第３電路の、前記第３抵抗素子と前記第３ＰＮＰ型バイポーラトランジスタのベースの接続点の間の位置を接続し、また、前記第９電路では、第１ダイオードが設けられ、
前記第８電路では、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのエミッタが、前記第４電路の接続点と前記電界効果トランジスタのソースの間の位置で接続され、
前記第６電路には、前記第５ＮＰＮ型バイポーラトランジスタのベースが、前記第２ＰＮＰ型バイポーラトランジスタと前記第４抵抗素子の間の位置で接続され、
前記基板では、前記制御回路から伸びた前記第８電路に、一端側にソースを接続し、他端側にドレインを接続することで、電界効果トランジスタが直列に設けられ、
前記制御回路から伸びた前記第５電路が、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され、
前記制御回路から伸びた前記第３電路が、前記電界効果トランジスタと前記制御回路から伸びた前記第８電路２８の他端の間の位置で、前記第８電路に接続され、
前記基板は、前記交流電力の各相に対応する数を有し、
前記板状の導体は、直流電力の正極、直流電力の負極及び交流電力の各相に対応する数を有し、
前記基板は、前記直流電力の正極に接続された前記板状の導体、前記直流電力の負極に接続された前記板状の導体及び前記交流電力の各相のいずれかに接続された前記板状の導体と電気的に接続されている、請求項１に記載の直流配電システムに用いる整流器の構成とした。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る直流配電システムに用いる整流器の構成を適用・使用することによって、大電流に対応することができる。また、電線を使用しない構成であるため、電圧降下ＶＦが低減する。更に、板状の導体が混在することなく、シンプルな回路構成となる。
【0015】
また、請求項３に係る整流回路を適用・使用することによって、一般的な整流ダイオードを適用・使用する場合に比べて、電圧降下ＶＦによる電力損失を低減させることができる。そのため、直流電力で動作する種々の装置・回路に対して、一般的に使用されている整流ダイオードを、請求項３に係る整流回路に置き換えることができる。
【0016】
また、直流配電システム内で、ダイオードブリッジとして、請求項３に係る整流回路を適用・使用することができる。
【0017】
更に、ショットキーバリアダイオードを適用・使用する場合には、熱暴走が生じないように、放熱設計を行う必要があったが、請求項３に係る整流回路を適用・使用することによって、放熱設計を行う必要性がなくなり、便宜である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施の形態例１に係る直流配電システムに用いる整流器の構成図である。
【図2】本発明の実施の形態例１に係る直流配電システムに用いる整流器の構成を説明する説明図である。
【図3】本発明の実施の形態例１に係る直流配電システムに用いる整流器の構成を説明する説明図である。
【図4】他の実施の形態例に係る直流配電システムに用いる整流器の構成図である。
【図5】本発明の実施の形態例２に係る直流配電システムに用いる整流器の構成を説明する説明図である。
【図6】本発明の実施の形態例２に係る直流配電システムに用いる整流器に係る制御回路及び基板上の回路の図である。
【図7】本発明の実施の形態例２に係る直流配電システムに用いる整流器に係る制御回路及び基板上の回路の動作を説明する説明図である。
【図8】バイポーラトランジスタをエミッタ接地した際のコレクタ電流に対するコレクタ‐エミッタ間の飽和電圧を示した説明図である。
【図9】本発明の実施の形態例２に係る直流配電システムに用いる整流器に係る制御回路及び基板上の回路の動作を説明する説明図である。
【図10】従来の直流配電システムに用いる整流器の構成図である。
【図11】従来の直流配電システムに用いる整流器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
（実施の形態例１）
まず、本発明の実施の形態例１の直流配電システムに用いる整流器Ａの構成を、図１及び図２に基づいて説明する。直流配電システムに用いる整流器Ａは、交流電力の供給を受け付け、整流することにより、直流電力に変換し、変換後の直流電力を、ＬＥＤ照明等の直流配電用の機器に供給する。
まず、本発明の実施の形態例１の直流配電システムに用いる整流器Ａの構成を、図１及び図２に基づいて説明する。直流配電システムに用いる整流器Ａは、交流電力の供給を受け付け、整流することにより、直流電力に変換し、変換後の直流電力を、ＬＥＤ照明等の直流配電用の機器に供給する。
【0020】
【0021】
直流配電システムに用いる整流器Ａでは、基板１２である、基板１２１、基板１２２及び基板１２３が、夫々長手方向を略水平にして、縦に３枚、略等間隔で配置されている。但し、直流配電システムに用いる整流器Ａでは、３相の交流電力の供給を受けるため、各相に対応するべく、３枚の基板１２を用いる構成である。そのため、基板１２の枚数は、この構成に限定されるものではなく、入力される交流電力の各相に対応する枚数であれば良い。また、各基板１２上に、整流回路１が夫々２個設けられている（図１を参照）。詳しくは、整流回路１が、各基板１２の長手方向に間隔を空けて２個設けられている。なお、整流回路１は、入力された交流電力を整流し、直流電力に変換して出力する役割を果たす。例えば、整流回路１では、整流素子としてダイオードを有している。
【0022】
また、直流配電システムに用いる整流器Ａでは、板状の導体３１～３５といった５本の板状の導体３を有している。なお、例えば、板状の導体３は、銅製の板である。銅製の板を用いるのは、導電性が高いからである。板状の導体３１～３５は、夫々長手方向を略垂直にして、横に５本、略等間隔で、基板１２の下に配置されている。即ち、各基板１２と各板状の導体３は略直角に交差している。また、直流配電システムに用いる整流器Ａでは、直流電力の正極、直流電力の負極、及び交流電力の３相に対応すべく、５本の板状の導体３を用いる構成とした。そのため、板状の導体３の本数は、この構成に限定されるものではなく、直流電力の正極、直流電力の負極、及び交流電力の各相に対応する本数であれば良い。なお、直流配電システムに用いる整流器Ａでは、板状の導体３として横幅が狭いものを用いたため、「棒」にも見え、「５本」と棒を数える単位を用いたが、この構成に限定されるものではない。例えば、横幅が広いものを用いて、棒に見えない板状の導体３を用いて、「５枚」と板を数える単位を用いても良い。
【0023】
そして、板状の導体３１及び３５は、基板１２の各端部に夫々配置されている。図１上では、基板１２の左端部に、板状の導体３１が配置され、基板１２の右端部に、板状の導体３５が配置されている。板状の導体３１及び３５の長手方向の長さは、基板１２１～１２３と、各基板１２の短手方向の略中央部で、交差できる長さである。また、板状の導体３１及び３５は、基板１２１、基板１２２及び基板１２３と、導体スペーサ４（図２を参照）を介して、電気的に接続されている。
【0024】
また、板状の導体３２～３４は、基板１２の略中央部に等間隔で配置されている。図１上では、基板１２の左側から右側に向かって、板状の導体３２、板状の導体３３、板状の導体３４と配置されている。板状の導体３２の長手方向の長さは、基板１２１と、基板１２１の短手方向の略中央部で、交差できる長さである。また、板状の導体３３の長手方向の長さは、基板１２１及び１２２と、基板１２１及び１２２の短手方向の略中央部で、交差できる長さである。更に、板状の導体３４の長手方向の長さは、基板１２１～１２３と、基板１２１～１２３の短手方向の略中央部で、交差できる長さである。また、板状の導体３２は、基板１２１と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続され、板状の導体３３は、基板１２２と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続され、板状の導体３４は、基板１２３と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続されている。
【0025】
なお、基板１２、導体スペーサ４、及び板状の導体３間の電気的な接続については、基板１２に「レジスト」（＝通常、プリント基板上に塗布することで、絶縁の役割を果たす）を塗布することなく、「半田レベラー」や「金めっき」等の表面処理を行い、図３に示すように、基板１２、導体スペーサ４、板状の導体３をねじ６で留める。このように、基板１２、導体スペーサ４、及び板状の導体３をねじ６で留めることによって、基板１２と導体スペーサ４、導体スペーサ４と板状の導体３を直接接触させることができ、電圧降下ＶＦを極力低減させた状態で、電気的な接続を行うことができる。一方、基板１２と導体スペーサ４を電線で接続した場合には、電線によって余分な電圧降下ＶＦが生じてしまう。
【0026】
また、板状の導体３２～３４の長手方向の長さは、上記の構成に限定されるものではない。例えば、図２に示すように、板状の導体３２～３４の長手方向の長さは、略同一であって、基板１２１～１２３と、基板１２１～１２３の短手方向の略中央部で、交差できる長さである。
【0027】
そして、板状の導体３２は、基板１２１と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続され、また、基板１２２及び１２３と、夫々絶縁スペーサ５を介して、電気的に絶縁されている。板状の導体３３は、基板１２２と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続され、また、基板１２１及び１２３と、夫々絶縁スペーサ５を介して、電気的に絶縁されている。板状の導体３４は、基板１２３と、導体スペーサ４を介して、電気的に接続され、また、基板１２１及び１２２と、夫々絶縁スペーサ５を介して、電気的に絶縁されている構成としても良い。
【0028】
以上の通り、基板１２は、直流電力の正極に係る板状の導体３、直流電力の負極に係る板状の導体３、及び交流電力の各相のいずれかに係る板状の導体３と電気的に接続されている。
【0029】
また、板状の導体３１の一端は、直流電力の正極（プラス極）に接続され、板状の導体３５の一端は、直流電力の負極（マイナス極）に接続されている。
【0030】
また、板状の導体３２の一端は、交流電力のＲ相に接続され、板状の導体３３の一端は、交流電力のＳ相に接続され、板状の導体３４の一端は、交流電力のＴ相に接続されている。
【0031】
＜直流配電システムに用いる整流器Ａの動作＞
次に、直流配電システムに用いる整流器Ａの動作について説明する。板状の導体３２の一端を通じて、Ｒ相から出力された交流電力は、基板１２１に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。また、板状の導体３３の一端を通じて、Ｓ相から出力された交流電力は、基板１２２に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。更に、板状の導体３４の一端を通じて、Ｔ相から出力された交流電力は、基板１２３に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。
次に、直流配電システムに用いる整流器Ａの動作について説明する。板状の導体３２の一端を通じて、Ｒ相から出力された交流電力は、基板１２１に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。また、板状の導体３３の一端を通じて、Ｓ相から出力された交流電力は、基板１２２に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。更に、板状の導体３４の一端を通じて、Ｔ相から出力された交流電力は、基板１２３に係る整流回路１で整流され、直流電力に変換される。
【0032】
このように、直流配電システムに用いる整流器Ａを適用・使用することによって、大電流に対応することができる。また、電線を使用しない構成であるため、電圧降下ＶＦが低減する。更に、板状の導体が混在することなく、シンプルな回路構成となる。
【0033】
なお、本実施の形態例１では、Ｒ相、Ｓ相及びＴ相の３相の交流電力の入力を受け付ける構成を示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、図４に示すように、基板１２１～１２６といった６枚の基板１２と、板状の導体３１～３８といった８本の板状の導体３を用いて、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相といった６相の交流電力を受け付け、当該交流電力を直流電力に変換して出力する構成としても良い。
【0034】
（実施の形態例２）
また、本実施の形態例１では、整流素子としてダイオードを有する整流回路１を用いる整流器Ａの構成を示したが、この構成に限定されるものではない。整流回路は、入力された交流電力を整流し、直流電力に変換して出力する役割を果たすものではあれば良い。例えば、電界効果トランジスタを備えた基板７と、当該電界効果トランジスタを制御する制御回路基板Ｆを用いて整流作用を得る構成としても良い。制御回路基板Ｆは、基板７に設けられた電界効果トランジスタ（後述）を制御する。制御回路基板Ｆによって電界効果トランジスタを制御することで、あたかもダイオードのような役割を果たし、整流作用を得ることができる。
また、本実施の形態例１では、整流素子としてダイオードを有する整流回路１を用いる整流器Ａの構成を示したが、この構成に限定されるものではない。整流回路は、入力された交流電力を整流し、直流電力に変換して出力する役割を果たすものではあれば良い。例えば、電界効果トランジスタを備えた基板７と、当該電界効果トランジスタを制御する制御回路基板Ｆを用いて整流作用を得る構成としても良い。制御回路基板Ｆは、基板７に設けられた電界効果トランジスタ（後述）を制御する。制御回路基板Ｆによって電界効果トランジスタを制御することで、あたかもダイオードのような役割を果たし、整流作用を得ることができる。
【0035】
以下では、基板７及び制御回路基板Ｆを用いて整流作用を得る整流器Ｂの構成について説明する。整流器Ｂは、図５に示すように、制御回路基板Ｆ、基板７、板状の導体３（３１～３５）、導体スペーサ４、絶縁スペーサ５、ねじ６（図示省略）を備えている。なお、板状の導体３、導体スペーサ４、絶縁スペーサ５、ねじ６の構成については、実施の形態例１と同様であるため、説明を省力する。
【0036】
各基板７上に、制御回路基板Ｆが夫々２個設けられる（図５では、一番手前の基板７以外は、省略して表示されている）。そして、図６で示された回路図のうち、点線内の部分が、制御回路基板Ｆに設けられ、点線外の部分が、基板７に設けられる。また、図６に示した回路図のように、制御回路基板Ｆと基板７は、電気的に接続されている。
【0037】
＜制御回路基板Ｆの構成＞
図６に示すように、制御回路基板Ｆでは、直流電圧を印加する電源Ｐ１の＋（プラス）極に、第１０電路３０、第１電路２１、第２電路２２、第３電路２３、第４電路２４及び第５電路２５の各一端が接続されている。なお、本実施の形態例１では、電源Ｐ１は、＋（プラス）の直流電圧を印加するＶＣＣであり、例えば２０（Ｖ）の直流電圧を印加する。
図６に示すように、制御回路基板Ｆでは、直流電圧を印加する電源Ｐ１の＋（プラス）極に、第１０電路３０、第１電路２１、第２電路２２、第３電路２３、第４電路２４及び第５電路２５の各一端が接続されている。なお、本実施の形態例１では、電源Ｐ１は、＋（プラス）の直流電圧を印加するＶＣＣであり、例えば２０（Ｖ）の直流電圧を印加する。
【0038】
第２電路２２の他端は、第６電路２６及び第７電路２７の一端と接続されている。
【0039】
電源Ｐ１の－（マイナス）極と、第１０電路３０、第１電路２１、第６電路２６、第７電路２７、第４電路２４及び第５電路２５の各他端は、第８電路２８に接続されている。
【0040】
第１０電路３０上には、コンデンサＣ１が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、コンデンサＣ１は、静電容量が１００μ（Ｆ）のものを用いる。制御回路基板Ｆでは、後述するように、第８電路２８上に直列に設けられたＦＥＴ１のソース側の電位を基準電位とする。しかし、制御回路基板Ｆを用いて全波整流回路を構成する場合等、このＦＥＴ１のソース側の電位が電源Ｐ１の電圧より上昇してしまうと、電源Ｐ１から電源供給ができなくなってしまう。その場合に、このコンデンサＣ１が設けられていることで、上昇したＦＥＴ１のソース側の電位を基準にして電源Ｐ１分の電荷を放電することができる。
【0041】
第１電路２１上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、抵抗Ｒ１及びダイオードＤ２が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、抵抗Ｒ１は、抵抗値が１００Ｋ（Ω）のものを用いる。また、ダイオードＤ２は、電源Ｐ１側にアノード（電流を受け入れる電極）が、逆側にカソード（電流を放出する電極）がくるように配置されている。
【0042】
第２電路２２上には、抵抗Ｒ２が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、抵抗Ｒ２は、抵抗値が２Ｍ（Ω）のものを用いる。
【0043】
第２電路２２の他端に一端が接続されている第６電路２６上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及び抵抗Ｒ４が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２は、電源Ｐ１側にエミッタ（図６では、「Ｅ」と表示）が、逆側にコレクタ（図６では、「Ｃ」と表示）がくるように配置されている。そして、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース（図６では、「Ｂ」と表示）は、抵抗Ｒ１とダイオードＤ２の間の位置で、第１電路２１と接続されている。また、抵抗Ｒ４は、抵抗値が１００Ｋ（Ω）のものを用いる。
【0044】
第２電路２２の他端に一端が接続されている第７電路２７上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３及び抵抗Ｒ５が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３は、電源Ｐ１側にエミッタが、逆側にコレクタがくるように配置されている。そして、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベースは、第９電路２９の接続点と抵抗Ｒ１０の間の位置で、第３電路２３と接続されている。また、抵抗Ｒ５は、抵抗値が１００Ｋ（Ω）のものを用いる。
【0045】
第３電路２３上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、抵抗Ｒ３、抵抗１０及びダイオードＤ３が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、抵抗Ｒ３は、抵抗値が１００Ｋ（Ω）のものを用い、抵抗Ｒ１０は、抵抗値が２００（Ω）のものを用いる。また、ダイオードＤ３は、電源Ｐ１側にアノード（電流を受け入れる電極）が、逆側にカソード（電流を放出する電極）がくるように配置されている。
【0046】
第４電路２４上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ６及びＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ６は、抵抗値が１００Ｋ（Ω）のものを用いる。また、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１は、電源Ｐ１側にコレクタが、逆側にエミッタがくるように配置されている。そして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベースは、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３と抵抗Ｒ５の間の位置で、第７電路２７と接続されている。
【0047】
なお、抵抗Ｒ６が設けられていない場合、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１に値の大きな電流が流れてしまう。一方、抵抗Ｒ６が設けられていることで、例えば、２０（Ｖ）の電圧が印加された場合であっても、「２０／１００Ｋ＝０．２ｍ（Ａ）」といった値の小さな電流しか流れないで済む。
【0048】
第５電路２５上には、電源Ｐ１に近く電位が高い順に、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４、抵抗Ｒ８が直列に設けられている。なお、本実施の形態例２では、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４は、電源Ｐ１側にエミッタが、逆側にコレクタがくるように配置されている。そして、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のベースは、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ６の間の位置で、第４電路２４と接続されている。なお、本実施の形態例２では、抵抗Ｒ８は、抵抗値が１０Ｋ（Ω）のものを用いる。
【0049】
なお、万が一、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４及びＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５が両方「ＯＮ動作」してしまった場合、抵抗Ｒ８が設けられていないと、第５電路２５に値の大きな電流が流れてしまう。一方、抵抗Ｒ８が設けられていることで、例えば、２０（Ｖ）の電圧が印加された場合であっても、「２０／１０Ｋ＝２ｍ（Ａ）」といった値の小さな電流しか流れないで済む。
【0050】
第２電路２２上の、抵抗Ｒ２と第２電路２２の他端の間の位置と、第３電路２３上の、抵抗Ｒ３とＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース接続点の間の位置を接続する第９電路２９が設けられている。そして、この第９電路２９上に直列にダイオードＤ１が設けられている。ダイオードＤ１は、第３電路２３側にアノードが、第２電路２２側にカソードがくるように配置されている。また、ダイオードＤ１は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース‐エミッタ間を保護するため、設定値（例えば、０．６（Ｖ））以上の電圧が印加されないようにする役割を果たす。
【0051】
また、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のコレクタが、抵抗Ｒ８より電位が低い位置で、第５電路２５と接続されている。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のエミッタが、第４電路２４の接続点と基板７に係るＦＥＴ１のソースの間の位置で、第８電路２８と接続されている。そして、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のベースは、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２と抵抗Ｒ４の間の位置で、第６電路２６と接続されている。
【0052】
＜基板７の構成＞
次に、基板７に係る回路構成について説明する。図６に示すように、基板７に係る制御回路基板Ｆから伸びた第８電路２８上には、制御回路基板Ｆに係るＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のエミッタの接続点と、第８電路２８の他端の間の位置に、第８電路２８の他端側にドレイン（図６では、「Ｄ」と表示）が、第８電路２８の一端側にソース（図６では、「Ｓ」と表示）がくるように、電界効果トランジスタであるＦＥＴ１が直列に配置されている。このように、第８電路２８の一端にＦＥＴ１のソースを接続し、他端にドレインを接続することで、第８電路２８の一端がアノード、他端がカソードの役割を果たすようになる。
次に、基板７に係る回路構成について説明する。図６に示すように、基板７に係る制御回路基板Ｆから伸びた第８電路２８上には、制御回路基板Ｆに係るＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のエミッタの接続点と、第８電路２８の他端の間の位置に、第８電路２８の他端側にドレイン（図６では、「Ｄ」と表示）が、第８電路２８の一端側にソース（図６では、「Ｓ」と表示）がくるように、電界効果トランジスタであるＦＥＴ１が直列に配置されている。このように、第８電路２８の一端にＦＥＴ１のソースを接続し、他端にドレインを接続することで、第８電路２８の一端がアノード、他端がカソードの役割を果たすようになる。
【0053】
また、基板７に係る制御回路基板Ｆから伸びた第５電路２５が、ＦＥＴ１のゲート（図６では、「Ｇ」と表示）と、制御回路基板Ｆに係るＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のコレクタの接続点より電位が低い位置で、接続されている。
【0054】
また、基板７に係る制御回路基板Ｆから伸びた第３電路２３の他端は、ＦＥＴ１と第８電路２８の他端の間の位置で、第８電路２８に接続されている。
【0055】
基板７の上記以外の構成については、上記実施の形態例１に係る基板１２１等と同様であるため、説明を省略する、
【0056】
＜ＦＥＴ１がＯＦＦになる場合の動作の流れ＞
次に、本発明の実施の形態例２の整流器Ｂに係るＦＥＴ１が「ＯＦＦ」になる場合の動作の流れを、図７を用いて、説明する。回路内の電圧について、第８電路２８の一端側（ＦＥＴ１のＳ側）が低く、第８電路２８の他端側（ＦＥＴ１のＤ側）高いとき、ＦＥＴ１のソース側の電圧を基準（基準電位＝０（Ｖ））とすると、ドレイン側の電圧が高いため、第３電路２３上を電流が流れようとするが、ダイオードＤ３によって阻止される。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース側電位は、抵抗Ｒ３を介して電源電圧ＶＣＣと同等な電圧値となる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位は、基準電位（Ｓ側）と比べてダイオードＤ２の順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位０．６（Ｖ）に対し、トランジスタのＰＮ接合に基づき、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のエミッタ側の電位の方が順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。即ち、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位は「０．６＋０．６=１．２（Ｖ）」となる。共通エミッタの電位１．２（Ｖ）に対し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース電位は０．６（Ｖ）、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース電位は２０（Ｖ）である。電流は電位が高いところから低いところに流れるため、ベース電流はＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２に流れ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３には流れない。従って、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２は「ＯＮ動作」、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３は「ＯＦＦ動作」となる。
次に、本発明の実施の形態例２の整流器Ｂに係るＦＥＴ１が「ＯＦＦ」になる場合の動作の流れを、図７を用いて、説明する。回路内の電圧について、第８電路２８の一端側（ＦＥＴ１のＳ側）が低く、第８電路２８の他端側（ＦＥＴ１のＤ側）高いとき、ＦＥＴ１のソース側の電圧を基準（基準電位＝０（Ｖ））とすると、ドレイン側の電圧が高いため、第３電路２３上を電流が流れようとするが、ダイオードＤ３によって阻止される。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース側電位は、抵抗Ｒ３を介して電源電圧ＶＣＣと同等な電圧値となる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位は、基準電位（Ｓ側）と比べてダイオードＤ２の順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位０．６（Ｖ）に対し、トランジスタのＰＮ接合に基づき、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のエミッタ側の電位の方が順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。即ち、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位は「０．６＋０．６=１．２（Ｖ）」となる。共通エミッタの電位１．２（Ｖ）に対し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース電位は０．６（Ｖ）、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース電位は２０（Ｖ）である。電流は電位が高いところから低いところに流れるため、ベース電流はＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２に流れ、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３には流れない。従って、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２は「ＯＮ動作」、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３は「ＯＦＦ動作」となる。
【0057】
ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２が「ＯＮ」すると、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のベース電位は１．２（Ｖ）となる。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のベース電位は１．２（Ｖ）で、エミッタの電位が基準電位の０（Ｖ）であり、ベース電位の方が高いため、ベース電流が流れ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５は、「ＯＮ動作」する。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５が「ＯＮ動作」することにより、Ｎチャネル型ＦＥＴ１のゲートに印加される電圧が基準電圧と等しくなり、ＦＥＴ１が「ＯＦＦ動作」し、回路が遮断される。
【0058】
このように、本発明の実施の形態例２の整流器Ｂで、ＦＥＴ１の「ＯＦＦ動作」に関わるのは、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５である。図８に示すように、バイポーラトランジスタをエミッタ接地した際のコレクタ‐エミッタ間の電圧降下ＶＦは、極めて少ない。従って、ＦＥＴ１のゲート電圧が、ほぼ０（Ｖ）の状態で、「ＯＦＦ動作」し、第８電路２８の一端と他端に接続された交流電源を遮断することができる。従って、電流が逆流する心配もなく、高電圧の遮断も確実に行うことができる。
【0059】
なお、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位は抵抗Ｒ５を介し、基準電位（＝０）と接続している。よって、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３の「ＯＦＦ動作」により、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１は安定的に「ＯＦＦ動作」となる。即ち、抵抗Ｒ５は、回路ＯＦＦ時に、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位を基準電位（＝０（Ｖ））に固定するためのプルダウン抵抗の役割を果たす。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１の「ＯＦＦ動作」により、ベース電流が流れないため、「ＯＦＦ動作」をする。ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のベース電位は抵抗Ｒ７を介し電源電圧ＶＣＣに接続されている。よって、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４は、安定的に動作する。即ち、抵抗Ｒ７は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のベース電位を電源電圧ＶＣＣに保っておくためのプルアップ抵抗の役割を果たす。
【0060】
＜ＦＥＴ１がＯＮになる場合の動作の流れ＞
次に、本発明の実施の形態例２の整流器Ｂに係るＦＥＴ１が「ＯＮ」になる場合の動作の流れを、図９を用いて、説明する。回路内の電圧について、第８電路２８の一端側（ＦＥＴ１のＳ側）が高く、第８電路２８の他端側（ＦＥＴ１のＤ側）低いとき、ＦＥＴ１のソース側の電圧を基準（基準電位＝０（ゼロ））とすると、ドレイン側の電圧が低いため、第３電路２３上を電流が流れる。ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位は、基準電位（Ｓ側）と比べてダイオードＤ２の順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位０．６（Ｖ）に対し、トランジスタのＰＮ接合に基づき、エミッタ側の電位の方が順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。即ち、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位は「０．６+０．６=１．２（Ｖ）」となる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース側電位は、ＦＥＴ１のドレイン側からダイオードＤ３の電圧降下分０．６（Ｖ）、抵抗Ｒ１０の電圧降下分の０．０４（Ｖ）により、合計０．６４（Ｖ）となる。なお、抵抗Ｒ１０の電圧降下について、詳しく説明する。第３電路２３上に２０（Ｖ）の電圧を印加すると、抵抗Ｒ３の抵抗値は、１００Ｋ（Ω）であるため、オームの法則により、抵抗Ｒ３では、０．２ｍ（Ａ）の電流が流れる。０．２ｍ（Ａ）の電流が、抵抗値が２００（Ω）の抵抗Ｒ１０を流れる場合には、オームの法則により、０．０４（Ｖ）の電圧降下が生じる。即ち、第１電路２１に生じる電圧降下０．６（Ｖ）と第３電路２３に生じる電圧降下０．６４（Ｖ）の差分０．０４（Ｖ）が、差動増幅の入力となり、ＦＥＴ１の両端は、０．０４（Ｖ）に維持される。そして、共通エミッタの電位１．２（Ｖ）に対し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース電位は０．６（Ｖ）であり、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース電位は０．６４（Ｖ）であるため、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２は「ＯＦＦ動作」し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３は「ＯＮ動作」する。電流は、電位が高いところから電位が低いところに流れるが、その落差が小さい方に流れるからである。ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３が「ＯＮ動作」すると、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位と同じく、１．２（Ｖ）となる。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位が１．２（Ｖ）で、エミッタの電位が基準電位の０Ｖで、ベース電位の方が高いため、ベース電流が流れ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１は、「ＯＮ動作」する。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１が「ＯＮ動作」することにより、抵抗Ｒ６を介してＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のベースに電流が流れる。ベースに電流が流れるため、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４は「ＯＮ動作」し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のエミッタ電位が、抵抗Ｒ８を介してＦＥＴ１のゲートに印可され、ＦＥＴ１が「ＯＮ動作」する。
次に、本発明の実施の形態例２の整流器Ｂに係るＦＥＴ１が「ＯＮ」になる場合の動作の流れを、図９を用いて、説明する。回路内の電圧について、第８電路２８の一端側（ＦＥＴ１のＳ側）が高く、第８電路２８の他端側（ＦＥＴ１のＤ側）低いとき、ＦＥＴ１のソース側の電圧を基準（基準電位＝０（ゼロ））とすると、ドレイン側の電圧が低いため、第３電路２３上を電流が流れる。ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位は、基準電位（Ｓ側）と比べてダイオードＤ２の順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース側電位０．６（Ｖ）に対し、トランジスタのＰＮ接合に基づき、エミッタ側の電位の方が順方向電圧ＶＦ（≒０．６（Ｖ））分高くなる。即ち、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位は「０．６+０．６=１．２（Ｖ）」となる。また、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース側電位は、ＦＥＴ１のドレイン側からダイオードＤ３の電圧降下分０．６（Ｖ）、抵抗Ｒ１０の電圧降下分の０．０４（Ｖ）により、合計０．６４（Ｖ）となる。なお、抵抗Ｒ１０の電圧降下について、詳しく説明する。第３電路２３上に２０（Ｖ）の電圧を印加すると、抵抗Ｒ３の抵抗値は、１００Ｋ（Ω）であるため、オームの法則により、抵抗Ｒ３では、０．２ｍ（Ａ）の電流が流れる。０．２ｍ（Ａ）の電流が、抵抗値が２００（Ω）の抵抗Ｒ１０を流れる場合には、オームの法則により、０．０４（Ｖ）の電圧降下が生じる。即ち、第１電路２１に生じる電圧降下０．６（Ｖ）と第３電路２３に生じる電圧降下０．６４（Ｖ）の差分０．０４（Ｖ）が、差動増幅の入力となり、ＦＥＴ１の両端は、０．０４（Ｖ）に維持される。そして、共通エミッタの電位１．２（Ｖ）に対し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２のベース電位は０．６（Ｖ）であり、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３のベース電位は０．６４（Ｖ）であるため、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２は「ＯＦＦ動作」し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３は「ＯＮ動作」する。電流は、電位が高いところから電位が低いところに流れるが、その落差が小さい方に流れるからである。ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３が「ＯＮ動作」すると、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２及びＱ３に係る共通エミッタの電位と同じく、１．２（Ｖ）となる。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１のベース電位が１．２（Ｖ）で、エミッタの電位が基準電位の０Ｖで、ベース電位の方が高いため、ベース電流が流れ、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１は、「ＯＮ動作」する。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１が「ＯＮ動作」することにより、抵抗Ｒ６を介してＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のベースに電流が流れる。ベースに電流が流れるため、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４は「ＯＮ動作」し、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ４のエミッタ電位が、抵抗Ｒ８を介してＦＥＴ１のゲートに印可され、ＦＥＴ１が「ＯＮ動作」する。
【0061】
このように、本実施の形態例２に係る整流器Ｂでは、抵抗Ｒ１０によって、ＦＥＴ１がＯＮ動作時の順方向電圧ＶＦを生成する構成である。即ち、抵抗Ｒ１０の電圧降下分によって、ＦＥＴ１のＯＮ動作時の順方向電圧ＶＦを生成し、ＦＥＴ１の両端の電位差を生じさせる構成である。ダイオードの両端に流す電流値に差を設け、発生するＶＦの差をＦＥＴの順方向電圧ＶＦとするといったダイオードの特性を利用する従来技術と比べて、固定抵抗によって、自由にＦＥＴ１用の順方向電圧ＶＦを生成することができるため、便宜である。
【0062】
また、第８電路２８の一端を整流用ダイオードの「アノード」、第８電路２８の他端を「カソード」として、使用することで、「整流回路」として使用することができる。即ち、第８電路２８の一端で、交流電力の入力を受け付け、制御回路基板Ｆと、基板７に係るＦＥＴ１で入力された交流電力を整流し、直流電力に変換して、変換後の直流電力を、第８電路２８の他端から出力する。
【0063】
なお、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のベース電位は抵抗Ｒ４を介し、基準電位（＝０（Ｖ））と接続している。よって、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ２の「ＯＦＦ動作」により、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５は安定的に「ＯＦＦ動作」となる。即ち、抵抗Ｒ４は、回路ＯＦＦ時に、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ５のベース電位を基準電位（＝０（Ｖ））に固定するためのプルダウン抵抗の役割を果たす。
【0064】
なお、本実施の形態例２に係る整流器Ｂでは、上述したように、制御回路基板Ｆは、基板７に係るＦＥＴ１を制御する役割を果たし、大電流は基板７に流れ、導体３１～３５が、ブリッジ回路の役割を兼ねている。そのため、制御回路基板Ｆと基板７の接続には、少電圧少電流用の通常の基板対基板コネクタを用いることができる。
【0065】
以上、本発明の好ましい実施の形態例について述べたが、本発明に係る直流配電システムに用いる整流器は上述した実施の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【0066】
Ａ：整流器、Ｂ：整流器、Ｆ：制御回路基板、
１：整流回路、
１２：基板、１２１：基板、１２２：基板、１２３：基板、１２４：基板、１２５：基板、１２６：基板、
３：板状の導体、３１：板状の導体、３２：板状の導体、３３：板状の導体、３４：板状の導体、３５：板状の導体、３６：板状の導体、３７：板状の導体、３８：板状の導体、
４：導体スペーサ、
５：絶縁スペーサ、
６：ねじ、
７：基板、
２１：第１電路、２２：第２電路、２３：第３電路、２４：第４電路、２５：第５電路、２６：第６電路、２７：第７電路、２８：第８電路、２９：第９電路、３０：第１０電路、
Ｐ１：電源、
Ｃ１：コンデンサ、
Ｒ１～Ｒ８：抵抗、Ｒ１０：抵抗
Ｄ１～Ｄ３：ダイオード、
Ｑ１：ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、
Ｑ２～Ｑ４：ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、
Ｑ５：ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、
ＦＥＴ１：電界効果トランジスタ
１：整流回路、
１２：基板、１２１：基板、１２２：基板、１２３：基板、１２４：基板、１２５：基板、１２６：基板、
３：板状の導体、３１：板状の導体、３２：板状の導体、３３：板状の導体、３４：板状の導体、３５：板状の導体、３６：板状の導体、３７：板状の導体、３８：板状の導体、
４：導体スペーサ、
５：絶縁スペーサ、
６：ねじ、
７：基板、
２１：第１電路、２２：第２電路、２３：第３電路、２４：第４電路、２５：第５電路、２６：第６電路、２７：第７電路、２８：第８電路、２９：第９電路、３０：第１０電路、
Ｐ１：電源、
Ｃ１：コンデンサ、
Ｒ１～Ｒ８：抵抗、Ｒ１０：抵抗
Ｄ１～Ｄ３：ダイオード、
Ｑ１：ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、
Ｑ２～Ｑ４：ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ、
Ｑ５：ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ、
ＦＥＴ１：電界効果トランジスタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】