變壓裝置制造方法
【專利摘要】一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括分別具有進(jìn)行使相對于輸入的輸出的極性交替反轉(zhuǎn)的開關(guān)動作的功能的前級電路以及后級電路，所述變壓裝置包括：串聯(lián)體，設(shè)置在前級電路以及后級電路中的至少一方，將一對電抗元件在連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成；以及開關(guān)裝置，在將串聯(lián)體的兩端設(shè)為第一端口的情況下，使串聯(lián)體的一端和連接點(diǎn)之間以及串聯(lián)體的另一端和連接點(diǎn)之間通過開關(guān)動作而交替且反轉(zhuǎn)極性而設(shè)為第二端口，執(zhí)行從第一端口到第二端口的電力的傳輸以及從第二端口到第一端口的電力的傳輸中的任一個。
【專利說明】變壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在商用交流的配送電系統(tǒng)中，使用變壓器。在供電對象的附近，使用例如將 6600V (50Hz或者60Hz)變壓為200V的柱上變壓器（參照非專利文獻(xiàn)1)。這樣的柱上變壓 器中，成為導(dǎo)線的粗線圈卷繞在鐵心上，有相應(yīng)的重量。此外，若進(jìn)一步包括絕緣油或殼，則 例如在直徑40cm、高度80cm的類型中有200kg左右的重量。
[0003] 另一方面，面向作為下一代電力系統(tǒng)的智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，正在進(jìn)行 SST(Solid-State Transformer，固態(tài)變壓器）的研究。在SST中，使用高頻變壓器（例如， 參照非專利文獻(xiàn)2)。
[0004] 【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005] 【非專利文獻(xiàn)】
[0006] 【非專利文獻(xiàn)1】
[0007]中部電力主頁、"柱上變壓器"、[online]、[平成25年7月19日檢索]、互聯(lián)網(wǎng)
[0008] < URL ：http ：//www. chuden. co. jp/e-museum/guide/3floor/exhibit_c23. html >
[0009] 【非專利文獻(xiàn)2】
[0010] Falcones,S. ：et al.,Power and Energy Society General Meeting,2010IEEE, pp. 1-8, Minneapolis, July2010
[0011] 現(xiàn)有的柱上變壓器重，因此，不容易安裝。此外，柱上需要用于容納其外形尺寸的 足夠大的安裝空間。
[0012] 另一方面，高頻變壓器不能避免寄生電容的影響，存在設(shè)計(jì)上的困難性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 鑒于這樣的現(xiàn)有的問題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，提供一種小型輕量且不需要如現(xiàn) 有的變壓器那樣的磁耦合或電磁感應(yīng)、互電感用的線圈或鐵心等的劃時(shí)代的下一代的變壓 裝直。
[0014] 本發(fā)明是一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括：前級電路，在與所述電源 連接的前端側(cè)具有輸入端口 P1以及P2,在后端側(cè)具有輸出端口 P3以及P4 ;以及后級電路， 在與所述負(fù)載連接的后端側(cè)具有輸出端口 P7以及P8,在前端側(cè)具有輸入端口 P5以及P6，
[0015] 作為所述前級電路，能夠選擇以下的（F1)?（F5)中的任一個：
[0016] (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P1以及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸 出端口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0017] (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0018] (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P3以及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸 出端口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0019] (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0020] (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出 的全橋電路的前級電路，
[0021] 此外，作為所述后級電路，能夠選擇以下的（R1)?（R5)中的任一個：
[0022] (R1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P5以及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P6和所述輸 出端口 P7之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路；
[0023] (R2)將在所述（R1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0024] (R3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P7以及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P5和所述輸 出端口 P8之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路；
[0025] (R4)將在所述（R3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0026] (R5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸出 的全橋電路的后級電路，
[0027] 包括所述前級電路（F1)?（F5)中的任一個和所述后級電路（R1)?（R5)中的任 一個而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（F5)且后級電路為（R5)的組合。
[0028] 此外，從其他觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明是一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括分 別具有進(jìn)行使相對于輸入的輸出的極性交替反轉(zhuǎn)的開關(guān)動作的功能的前級電路以及后級 電路，所述變壓裝置包括：串聯(lián)體，設(shè)置在所述前級電路以及所述后級電路中的至少一方， 將一對電抗元件在連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成；以及開關(guān)裝置，在將所述串聯(lián)體的兩端設(shè) 為第一端口的情況下，使所述串聯(lián)體的一端和所述連接點(diǎn)之間以及所述串聯(lián)體的另一端和 所述連接點(diǎn)之間通過開關(guān)動作而交替且反轉(zhuǎn)極性而設(shè)為第二端口，執(zhí)行從所述第一端口到 所述第二端口的電力的傳輸以及從所述第二端口到所述第一端口的電力的傳輸中的任一 個。
[0029] 另外，電抗元件是具有電感性電抗的電感器或者具有電容性電抗的電容器。
[0030] 另一方面，若將電源限定于直流電源，則進(jìn)一步還有其他的結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明是一 種變壓裝置，設(shè)置在直流電源和負(fù)載之間，包括：前級電路，在與所述電源連接的前端側(cè)具 有輸入端口 P1以及P2,在后端側(cè)具有輸出端口 P3以及P4 ;以及后級電路，在與所述負(fù)載連 接的后端側(cè)具有輸出端口 P7以及P8,在前端側(cè)具有輸入端口 P5以及P6，
[0031] 作為所述前級電路，能夠選擇以下的（F1)?（F5)中的任一個：
[0032] (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P1以及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸 出端口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0033] (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0034] (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P3以及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸 出端口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0035] (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0036] (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出 的全橋電路的前級電路，
[0037] 此外，作為所述后級電路，能夠選擇以下的（R1)?（R5)中的任一個：
[0038] (R1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P5以及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P6和所述 輸出端口 P7之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路；
[0039] (R2)將在所述（R1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0040] (R3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P7以及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P5和所述 輸出端口 P8之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路；
[0041] (R4)將在所述（R3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0042] (R5)由四個二極管構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸 出的全橋電路的后級電路，
[0043] 包括所述前級電路（F1)?（F5)中的任一個和所述后級電路（R1)?（R5)中的任 一個而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（F5)且后級電路為（R5)的組合。
[0044] 通過將本發(fā)明的變壓裝置作為電力用的變壓器來使用，不需要包括線圈或鐵心等 的現(xiàn)有的變壓器。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的飛躍性的小型輕量化以及伴隨于此的低成本化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 圖1是表示第一實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0046] 圖2(a)是表示在圖1中的四個開關(guān)中，位于上偵彳的兩個開關(guān)接通、位于下偵彳的兩 個開關(guān)斷開時(shí)的、實(shí)體連接的狀態(tài)的電路圖。（b)是將與（a)相同的電路圖改寫為階段狀的 電路圖。
[0047] 圖3(a)是表示在圖1中的四個開關(guān)中，位于下偵彳的兩個開關(guān)接通、位于上偵彳的兩 個開關(guān)斷開時(shí)的、實(shí)體連接的狀態(tài)的電路圖。此外，（b)是將與（a)相同的電路圖改寫為階 段狀的電路圖。
[0048] 圖4是分別表示對于變壓裝置的輸入電壓以及輸入電流的波形圖。
[0049] 圖5是分別表示在變壓的中間階段的電壓以及電流的波形圖。
[0050] 圖6是分別表示來自變壓裝置的輸出電壓以及輸出電流的波形圖。
[0051] 圖7是表示第二實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0052] 圖8是分別表示對于圖7所示的變壓裝置的輸入電壓以及輸入電流的波形圖。
[0053] 圖9是分別表示來自圖7所示的變壓裝置的輸出電壓以及輸出電流的波形圖。
[0054] 圖10是表示第三實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0055] 圖11是表示第四實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0056] 圖12是表示第五實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0057] 圖13是表示第六實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0058] 圖14是表示第七實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0059] 圖15是表示第八實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0060] 圖16是表示第九實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0061] 圖17是表示第十實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0062] 圖18是表示第i^一實(shí)施方式的變壓裝置的電路圖。
[0063] 圖19是表示第十二實(shí)施方式的變壓裝置的前級電路的電路圖。
[0064] 圖20是表示第十二實(shí)施方式的變壓裝置的后級電路的電路圖。
[0065] 圖21是相當(dāng)于圖1的實(shí)驗(yàn)用的電路圖的例。
[0066] 圖22是表示大體上觀察各實(shí)施方式的變壓裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0067] 圖23是表示能夠作為變壓裝置的前級電路來選擇的電路的基本形的圖。
[0068] 圖24是表示能夠作為變壓裝置的后級電路來選擇的電路的基本形的圖。
[0069] 圖25是表示基于分布常數(shù)電路的變壓裝置的連接圖。
[0070] 圖26是將圖1所示的變壓裝置和圖25的變壓裝置進(jìn)行了組合的電路圖。
[0071] 圖27是表示基于二端子對電路（四端子電路）的變壓裝置的概念的圖。
[0072] 圖28是表示構(gòu)成電路的元素?cái)?shù)的想法的圖。
[0073] 圖29是表示能夠由最小的元素?cái)?shù)4構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)中的四個模式的圖。
[0074] 圖30是表示4A型的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0075] 圖31是表示4A型的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例6模式的圖。
[0076] 圖32是將圖1所示的變壓裝置和具有4A型的電路結(jié)構(gòu)的變壓裝置進(jìn)行了組合的 電路圖。
[0077] 圖33是表示4B型的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0078] 圖34是表示4B型的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例6模式的圖。
[0079] 圖35是將圖1所示的變壓裝置和具有4B型的電路結(jié)構(gòu)的變壓裝置進(jìn)行了組合的 電路圖。
[0080] 圖36是表示4C型的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0081] 圖37是表示4C型的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例6模式的圖。
[0082] 圖38是將圖1所示的變壓裝置和具有4C型的電路結(jié)構(gòu)的變壓裝置進(jìn)行了組合的 電路圖。
[0083] 圖39是表示4D型的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0084] 圖40是表示4D型的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)例2模式的圖。
[0085] 圖41是將圖1所示的變壓裝置和具有4D型的電路結(jié)構(gòu)的變壓裝置進(jìn)行了組合的 電路圖。
[0086] 圖42(a)是表示n = 5的第一例的電路結(jié)構(gòu)的圖。（b)表示T型電路。
[0087] 圖43(a)是表示n = 5的第二例的電路結(jié)構(gòu)的圖。（b)表示31型電路。
[0088] 圖44(a)是表示n = 6的第一例的電路結(jié)構(gòu)的圖。（b)是表示n = 6的第二例的 電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0089] 圖45是將圖19的前級電路的三個單元僅由兩個單元改寫的電路圖。
[0090] 圖46是與圖45等效的電路。
[0091] 圖47是表不在圖12的變壓裝置的如級電路和后級電路之間插入了基于后述的集 中常數(shù)電路的變壓裝置的復(fù)合式的變壓裝置的電路圖。
[0092] 圖48是表示第十三實(shí)施方式的變壓裝置1的電路圖。
[0093] 圖49是在圖48的變壓裝置中附加了環(huán)流二極管的電路圖。
[0094] 圖50是表示在使用了二極管的情況下的、能夠作為后級電路來選擇的電路的基 本形的圖。
[0095] 圖51是表示對于直流電源的變壓裝置的使用例的連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0096][實(shí)施方式的主旨]
[0097] 作為本發(fā)明的實(shí)施方式的主旨，至少包括以下。
[0098] (1)其是一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括：前級電路，在與所述電源 連接的前端側(cè)具有輸入端口 P1以及P2,在后端側(cè)具有輸出端口 P3以及P4 ;以及后級電路， 在與所述負(fù)載連接的后端側(cè)具有輸出端口 P7以及P8,在前端側(cè)具有輸入端口 P5以及P6， [0099] 作為所述前級電路，能夠選擇以下的（F1)?（F5)中的任一個：
[0100] (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P1以及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸 出端口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0101] (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0102] (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P3以及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸 出端口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0103] (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0104] (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出 的全橋電路的前級電路，
[0105] 此外，作為所述后級電路，能夠選擇以下的（R1)?（R5)中的任一個：
[0106] (R1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P5以及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P6和所述輸 出端口 P7之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路；
[0107] (R2)將在所述（R1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0108] (R3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P7以及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P5和所述輸 出端口 P8之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路；
[0109] (R4)將在所述（R3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0110] (R5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸出 的全橋電路的后級電路，
[0111] 包括所述前級電路（F1)?（F5)中的任一個和所述后級電路（R1)?（R5)中的任 一個而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（F5)且后級電路為（R5)的組合。
[0112] 在如上述（1)那樣構(gòu)成的變壓裝置中，能夠通過電路結(jié)構(gòu)和開關(guān)動作來進(jìn)行變 壓。通過將這樣的變壓裝置作為電力用的變壓器來使用，不需要包括線圈或鐵心等的現(xiàn)有 的變壓器。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的飛躍性的小型輕量化以及伴隨于此的低成本化。此外， 也解除了在高頻變壓器中成為課題的寄生電容、漏磁場產(chǎn)生的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的變 壓器。
[0113] (2)此外，若進(jìn)行不同的表現(xiàn)，則其是一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包 括分別具有進(jìn)行使相對于輸入的輸出的極性交替反轉(zhuǎn)的開關(guān)動作的功能的前級電路以及 后級電路，所述變壓裝置包括：串聯(lián)體，設(shè)置在所述前級電路以及所述后級電路中的至少一 方，將一對電抗元件在連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成；以及開關(guān)裝置，在將所述串聯(lián)體的兩端 設(shè)為第一端口的情況下，使所述串聯(lián)體的一端和所述連接點(diǎn)之間以及所述串聯(lián)體的另一端 和所述連接點(diǎn)之間通過開關(guān)動作而交替且反轉(zhuǎn)極性而設(shè)為第二端口，執(zhí)行從所述第一端口 到所述第二端口的電力的傳輸以及從所述第二端口到所述第一端口的電力的傳輸中的任 一個。
[0114] 在如上述（2)那樣構(gòu)成的變壓裝置中，能夠通過包括一對電抗元件的電路結(jié)構(gòu)和 開關(guān)動作來進(jìn)行變壓。通過將這樣的變壓裝置作為電力用的變壓器來使用，不需要包括線 圈或鐵心等的現(xiàn)有的變壓器。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的飛躍性的小型輕量化以及伴隨于此 的低成本化。此外，也解除了在高頻變壓器中成為課題的寄生電容、漏磁場產(chǎn)生的問題，能 夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的變壓器。
[0115] (3)此外，優(yōu)選在（1)或者（2)的變壓裝置中，若所述串聯(lián)體為一對電感器的串聯(lián) 體，且將所述電源的頻率設(shè)為f。，將開關(guān)頻率設(shè)為fs，將任意的所述電感器的電感值設(shè)為L， 將所述負(fù)載的電阻值設(shè)為R，則
[0116] 2 Jr f〇L << R << 2 Jr fsL。
[0117] 此時(shí)，能夠獲得失真少的、進(jìn)一步穩(wěn)定的變壓動作。另外，由不等號表示的差優(yōu)選 為例如1位以上、更優(yōu)選為2位以上的差。
[0118] (4)此外，優(yōu)選在（1)或者（2)的變壓裝置中，若所述串聯(lián)體為一對電容器的串聯(lián) 體，且將所述電源的頻率設(shè)為f。，將開關(guān)頻率設(shè)為fs，將任意的所述電容器的電容值設(shè)為C， 將所述負(fù)載的電阻值設(shè)為R，則
[0119] 1八2 Jr fsC) << R << 1八2 Jr f0C)。
[0120] 此時(shí)，能夠獲得失真少的、進(jìn)一步穩(wěn)定的變壓動作。另外，由不等號表示的差優(yōu)選 為例如1位以上、更優(yōu)選為2位以上的差。
[0121] (5)此外，在⑴或者⑵的變壓裝置中，也可以是在沒有與所述串聯(lián)體的連接點(diǎn) 連接的一方的輸出用的線路中插入電容器的結(jié)構(gòu)。
[0122] 此時(shí)，在裝置發(fā)生故障的情況下或在線路中有接地或短路的情況下，能夠抑制從 電源對負(fù)載流入過電流。
[0123] (6)此外，在（1)?（5)中的任一個的變壓裝置中，也可以在所述前級電路和所述 后級電路之間插入分布常數(shù)電路，該分布常數(shù)電路包括：將所述前級電路的輸出的頻率設(shè) 為f，將頻率f的波長設(shè)為A，長度為A /4的第一轉(zhuǎn)換器；以及在該第一轉(zhuǎn)換器的末端和所 述后級電路之間設(shè)置的長度為A/4的第二轉(zhuǎn)換器。
[0124] 此時(shí)，被插入的分布常數(shù)電路具有變壓功能。因此，通過與分布常數(shù)電路的變壓功 能進(jìn)行組合，能夠設(shè)為能夠進(jìn)行變壓比的寬范圍的設(shè)計(jì)的變壓裝置。
[0125] (7)此外，在（1)?（5)中的任一個的變壓裝置中，也可以在所述前級電路和所述 后級電路之間插入二端子對電路，該二端子對電路將4以上的自然數(shù)設(shè)為n，將n個電抗元 件相互連接而構(gòu)成，相對于所述負(fù)載的任意的電阻值R，所述二端子對電路的輸入阻抗Z in 的實(shí)數(shù)分量將k設(shè)為常數(shù)，由k ? R表示，且虛數(shù)分量為0。
[0126] 此時(shí)，被插入的二端子對電路具有變壓功能。因此，通過與二端子對電路的變壓功 能進(jìn)行組合，能夠設(shè)為能夠進(jìn)行變壓比的寬范圍的設(shè)計(jì)的變壓裝置。
[0127] (8)此外，也可以將⑴或者⑵的變壓裝置以多個組、級聯(lián)而構(gòu)成。
[0128] 此時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)大的變壓比。
[0129] (9)此外，在⑴?（7)中的任一個的變壓裝置中，還能夠作為電容器、電感器或者 電抗元件而利用電纜的電容以及電感。
[0130] 此時(shí)，電纜能夠容易確保耐壓性能，此外，是低成本。
[0131] (10)此外，其是一種變壓裝置，設(shè)置在直流電源和負(fù)載之間，包括：
[0132] 前級電路，在與所述電源連接的前端側(cè)具有輸入端口 P1以及P2,在后端側(cè)具有輸 出端口 P3以及P4 ;以及
[0133] 后級電路，在與所述負(fù)載連接的后端側(cè)具有輸出端口 P7以及P8,在前端側(cè)具有輸 入端口 P5以及P6，
[0134] 作為所述前級電路，能夠選擇以下的（F1)?（F5)中的任一個：
[0135] (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P1以及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸 出端口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0136] (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0137] (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P3以及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位 于所述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸 出端口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路；
[0138] (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 PI、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路；
[0139] (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出 的全橋電路的前級電路，
[0140] 此外，作為所述后級電路，能夠選擇以下的（R1)?（R5)中的任一個：
[0141] (R1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸入端口 P5以及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P6和所述 輸出端口 P7之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路；
[0142] (R2)將在所述（R1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0143] (R3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連 接到所述輸出端口 P7以及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位 于所述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P5和所述 輸出端口 P8之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路；
[0144] (R4)將在所述（R3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器 的電路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所 述輸出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路；
[0145] (R5)由四個二極管構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸 出的全橋電路的后級電路，
[0146] 包括所述前級電路（F1)?（F5)中的任一個和所述后級電路（R1)?（R5)中的任 一個而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（F5)且后級電路為（R5)的組合。
[0147] 在如上述（10)那樣構(gòu)成的變壓裝置中，能夠通過電路結(jié)構(gòu)和開關(guān)動作來進(jìn)行變 壓。通過將這樣的變壓裝置作為電力用的DC/DC轉(zhuǎn)換的變壓器來使用，不需要包括線圈或 鐵心等的現(xiàn)有的變壓器。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的飛躍性的小型輕量化以及伴隨于此的低 成本化。此外，也解除了在高頻變壓器中成為課題的寄生電容、漏磁場產(chǎn)生的問題，能夠?qū)?現(xiàn)低損耗的變壓器。
[0148] [實(shí)施方式的細(xì)節(jié)]
[0149] 提案的變壓裝置根據(jù)其結(jié)構(gòu)而有以下的3種。
[0150] (A)基于使用了電抗元件的電路結(jié)構(gòu)和開關(guān)動作的變壓裝置
[0151] (B)基于分布常數(shù)電路的變壓裝置
[0152] (C)基于集中常數(shù)電路的變壓裝置
[0153] 作為本發(fā)明的實(shí)施方式，主要例舉（A)，補(bǔ)充性地還說明（B)以及（C)。
[0154] <基于使用了電抗元件的電路結(jié)構(gòu)和開關(guān)動作的變壓裝置>
[0155] 《第一實(shí)施方式》
[0156] 圖1是表示第一實(shí)施方式的變壓裝置1的電路圖。在圖中，變壓裝置1設(shè)置在交 流電源2和負(fù)載R(R也是電阻值）之間。變壓裝置1包括一對電容器Cl、C2、一對電感器 LI、L2、四個開關(guān)S rt、Srt、Sbl、Sb2、控制這些開關(guān)Srt、S rt、Sbl、Sb2的接通/斷開的開關(guān)控制部 3。開關(guān)控制部3的開關(guān)頻率是例如1MHz左右。
[0157] 另外，一對電容器C1、C2的電容值也可以是相同的值，也可以是互不相同的值。關(guān) 于一對電感器LI、L2的電感值，也是同樣的。
[0158] 由開關(guān)Srt、S,2、Sbl、S b2以及開關(guān)控制部3構(gòu)成切換變壓裝置1的電路連接的狀態(tài) 的開關(guān)裝置4。開關(guān)、、心相互同步地動作，此外，開關(guān)Sbl、Sb2相互同步地動作。并且， 開關(guān)S rt、Srf的對和開關(guān)Sbl、Sb2的對動作為排他地交替成為接通。開關(guān)Srt、S rt、Sbl、Sb2例 如是由SiC元件或者GaN元件構(gòu)成的半導(dǎo)體開關(guān)元件。SiC元件或者GaN元件能夠進(jìn)行例 如比Si元件更快速的開關(guān)動作。此外，即使不將元件多級連接，也能夠獲得充分的耐壓（例 如也可以是6kV/-個）。
[0159] 在圖1中，一對電容器Cl、C2在連接點(diǎn)Ml中相互串聯(lián)連接。并且，該串聯(lián)體的兩 端連接有交流電源2。在一對電容器Cl、C2的串聯(lián)體中被施加輸入電壓v in，流過輸入電流 lin〇
[0160] 此外，一對電感器LI、L2在連接點(diǎn)M2中相互串聯(lián)連接。并且，在該串聯(lián)體的兩端 中被施加經(jīng)由電容器Cl、C2的輸入電壓v m，流過輸入電流im。在負(fù)載R中，在開關(guān)&2, Sb2 中的任一個接通時(shí)流過電流。這里，將在負(fù)載R中被施加的電壓設(shè)為V()Ut，將從變壓裝置1 對負(fù)載R流過的輸出電流設(shè)為i^。
[0161] 圖2的（a)是表示在圖1中的四個開關(guān)Srt、S,2、S bl、Sb2中，位于上側(cè)的兩個開關(guān) 、S,2接通、位于下側(cè)的兩個開關(guān)Sb 1、Sb2斷開時(shí)的實(shí)體連接的狀態(tài)的電路圖。另外，省略 圖1中的開關(guān)裝置4的圖示。此外，圖2的（b)是將與（a)相同的電路圖改寫為階段狀的 電路圖。
[0162] 另一方面，圖3的（&)是表示在圖1中的四個開關(guān)&1、5, 2、5131、5132中，位于下側(cè)的 兩個開關(guān)Sbl、Sb2接通、位于上側(cè)的兩個開關(guān)S rt、斷開時(shí)的實(shí)體連接的狀態(tài)的電路圖。 此外，圖3的（b)是將與（a)相同的電路圖改寫為階段狀的電路圖。
[0163] 通過交替重復(fù)圖2、圖3的狀態(tài)，經(jīng)由電容器Cl、C2的串聯(lián)體的連接點(diǎn)Ml而取出 的電壓成為進(jìn)一步經(jīng)由電感器L1、L2的串聯(lián)體的連接點(diǎn)M2而取出的電壓。即，是包括一對 電容器Cl、C2的前級電路和包括一對電感器LI、L2的后級電路的電路結(jié)構(gòu)，并且，在各級 中，通過開關(guān)動作，相對于輸入的輸出的極性反轉(zhuǎn)。另外，關(guān)于電容器C1、C2,通過開關(guān)動作 而交替反轉(zhuǎn)電流的方向，關(guān)于電感器L1、L2,通過開關(guān)動作而交替反轉(zhuǎn)電壓的方向。
[0164] 這里，能夠估計(jì)輸入電壓是否成為1/4而被輸出。以下，將其在理論上進(jìn)行證明。
[0165] 在圖2中，若將來自交流電源2的輸入電壓設(shè)為vin，將施加到負(fù)載R的電壓設(shè)為 V。#，將施加到電容器C1的電壓設(shè)為 Vl，將施加到電容器C2的電壓設(shè)為v2，將流過電感器L1 的電流設(shè)為L，將流過電感器L2的電流設(shè)為i 2，則以下的式成立。
[0166] 另外，為了計(jì)算的簡略化，設(shè)為電容器Cl、C2的電容都是相同的值C、電感器LI、L2 的電感都是相同的值L。

【權(quán)利要求】
1. 一種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括： 自U級電路，在與所述電源連接的自U端側(cè)具有輸入端口 P1 W及P2,在后端側(cè)具有輸出端 口 P3 W及 P4 及 后級電路，在與所述負(fù)載連接的后端側(cè)具有輸出端口 P7 W及P8,在自U端側(cè)具有輸入端 口 P5 W及 P6， 作為所述前級電路，能夠選擇W下的（F1)?（F5)中的任一個： (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸入端口 P1 W及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位于所 述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸出端 口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路； (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P1、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路； (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸出端口 P3 W及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位于所 述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸出端 口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路； (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P1、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路； (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出的全 橋電路的前級電路， 此外，作為所述后級電路，能夠選擇W下的巧1)?巧5)中的任一個： 巧1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸入端口 P5 W及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位于所 述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P6和所述輸出端 口 P7之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路； 巧2)將在所述巧1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路； 巧3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸出端口 P7 W及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位于所 述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P5和所述輸出端 口 P8之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的后級電路； (R4)將在所述巧3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路； 化5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸出的全 橋電路的后級電路， 包括所述前級電路（FI)?（F5)中的任一個和所述后級電路巧1)?巧5)中的任一個 而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（巧）且后級電路為化。的組合。
2. -種變壓裝置，設(shè)置在電源和負(fù)載之間，包括分別具有進(jìn)行使相對于輸入的輸出的 極性交替反轉(zhuǎn)的開關(guān)動作的功能的前級電路W及后級電路，所述變壓裝置包括： 串聯(lián)體，設(shè)置在所述前級電路W及所述后級電路中的至少一方，將一對電抗元件在連 接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成；W及 開關(guān)裝置，在將所述串聯(lián)體的兩端設(shè)為第一端口的情況下，使所述串聯(lián)體的一端和所 述連接點(diǎn)之間W及所述串聯(lián)體的另一端和所述連接點(diǎn)之間通過開關(guān)動作而交替且反轉(zhuǎn)極 性而設(shè)為第二端口，執(zhí)行從所述第一端口到所述第二端口的電力的傳輸W及從所述第二端 口到所述第一端口的電力的傳輸中的任一個。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的變壓裝置，其中， 若所述串聯(lián)體為一對電感器的串聯(lián)體，且將所述電源的頻率設(shè)為f。，將開關(guān)頻率設(shè)為fs，將任意的所述電感器的電感值設(shè)為L將所述負(fù)載的電阻值設(shè)為R，則 2化1<<R<< 2 3ifsL。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的變壓裝置，其中， 若所述串聯(lián)體為一對電容器的串聯(lián)體，且將所述電源的頻率設(shè)為f。，將開關(guān)頻率設(shè)為fs，將任意的所述電容器的電容值設(shè)為C，將所述負(fù)載的電阻值設(shè)為R，則 1/ (2 31fsC) < <R< < 1/ (2 31f〇C)。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的變壓裝置，其中， 在設(shè)置有所述串聯(lián)體的電路中，在沒有與所述串聯(lián)體的連接點(diǎn)連接的一方的輸出用的 線路中插入電容器。
6. 如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的變壓裝置，其中， 在所述前級電路和所述后級電路之間插入分布常數(shù)電路，該分布常數(shù)電路包括： 將所述前級電路的輸出的頻率設(shè)為f，將頻率f的波長設(shè)為A，長度為A/4的第一轉(zhuǎn) 換器擬及 在該第一轉(zhuǎn)換器的末端和所述后級電路之間設(shè)置的長度為A/4的第二轉(zhuǎn)換器。
7. 如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的變壓裝置，其中， 在所述前級電路和所述后級電路之間插入二端子對電路， 該二端子對電路如下： 將4 W上的自然數(shù)設(shè)為n，將n個電抗元件相互連接而構(gòu)成，相對于所述負(fù)載的任意的 電阻值R，所述二端子對電路的輸入阻抗Zi。的實(shí)數(shù)分量將k設(shè)為常數(shù)，由k ? R表示，且虛 數(shù)分量為0。
8. -種變壓裝置，將權(quán)利要求1或2所述的變壓裝置W多個組、級聯(lián)而構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的變壓裝置，其中， 利用電纜的電容W及電感作為電容器、電感器或者電抗元件。
10. -種變壓裝置，設(shè)置在直流電源和負(fù)載之間，包括： 自U級電路，在與所述電源連接的自U端側(cè)具有輸入端口 P1 W及P2,在后端側(cè)具有輸出端 口 P3 W及 P4 及 后級電路，在與所述負(fù)載連接的后端側(cè)具有輸出端口 P7 W及P8,在自U端側(cè)具有輸入端 口 P5 W及 P6， 作為所述前級電路，能夠選擇W下的（FI)?（F5)中的任一個： (F1)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸入端口 P1 W及所述輸入端口 P2,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P4,位于所 述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P2和所述輸出端 口 P3之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路； (F2)將在所述（F1)的前級電路中在與所述輸出端口 P3直連的線路中插入電容器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P1、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路； (F3)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸出端口 P3 W及所述輸出端口 P4,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P2,位于所 述輸入端口 P1和所述輸出端口 P3之間的第一開關(guān)和位于所述輸入端口 P1和所述輸出端 口 P4之間的第二開關(guān)通過開關(guān)動作而交替成為接通狀態(tài)的前級電路； (F4)將在所述（F3)的前級電路中在與所述輸入端口 P1直連的線路中插入電感器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P1、P2相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P3、P4相互并聯(lián)連接的前級電路； (F5)由四個開關(guān)構(gòu)成，從所述輸入端口 P1、P2輸入并從所述輸出端口 P3、P4輸出的全 橋電路的前級電路， 此外，作為所述后級電路，能夠選擇W下的巧1)?巧5)中的任一個： 巧1)將一對電感器在電感器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸入端口 P5 W及所述輸入端口 P6,所述電感器連接點(diǎn)連接到所述輸出端口 P8,位于所 述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P6和所述輸出 端口 P7之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路； 巧2)將在所述巧1)的后級電路中在與所述輸出端口 P7直連的線路中插入電感器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路； 化3)將一對電容器在電容器連接點(diǎn)中相互串聯(lián)連接而成的串聯(lián)體的兩端分別連接到 所述輸出端口 P7 W及所述輸出端口 P8,所述電容器連接點(diǎn)連接到所述輸入端口 P6,位于所 述輸入端口 P5和所述輸出端口 P7之間的第一二極管和位于所述輸入端口 P5和所述輸出 端口 P8之間的第二二極管根據(jù)輸入電壓的極性而交替導(dǎo)通的后級電路； (R4)將在所述巧3)的后級電路中在與所述輸入端口 P5直連的線路中插入電容器的電 路作為一個單元，將多個單元的所述輸入端口 P5、P6相互串聯(lián)連接，將多個單元的所述輸 出端口 P7、P8相互并聯(lián)連接的后級電路； 巧5)由四個二極管構(gòu)成，從所述輸入端口 P5、P6輸入并從所述輸出端口 P7、P8輸出的 全橋電路的后級電路， 包括所述前級電路（F1)?（F5)中的任一個和所述后級電路巧1)?巧5)中的任一個 而構(gòu)成，并且，排除前級電路為（巧）且后級電路為巧。的組合。
【文檔編號】H02M5/06GK104467446SQ201410460772
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】中幡英章, 弘津研一, 志賀信夫, 大平孝, 山田恭平, 江頭大也 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社, 國立大學(xué)法人豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)