JP7005306B2 - ３相４線式電源回路、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、３相４線式電源回路、制御方法及びプログラムに関する。
電源回路の起動時には電荷が蓄積されていないコンデンサに過電流が流れることが知られている。この過電流は、一般的に、突入電流と呼ばれている。
特許文献１には、インバータを用いて所望の電力を生成する電源回路が記載されている。
特許文献１には、インバータを用いて所望の電力を生成する電源回路が記載されている。
３相３線交流電源から直流電力を生成する３相４線式電源回路において、突入電力を低減することが要求されている。
そのため、３相３線交流電源から直流電力を生成する３相４線式電源回路において、突入電力を低減することのできる技術が求められていた。
そのため、３相３線交流電源から直流電力を生成する３相４線式電源回路において、突入電力を低減することのできる技術が求められていた。
本発明は、上記の課題を解決することのできる３相４線式電源回路、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
本発明の第１の態様によれば、３相４線式電源回路は、３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、前記抵抗を短絡する第２スイッチと、一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、を備え、前記第１スイッチが開状態から閉状態に切り替わり、前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチが開状態から閉状態に切り替わる。
本発明の第３の態様によれば、制御方法は、３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、前記抵抗を短絡する第２スイッチと、一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、を備える３相４線式電源回路による制御方法であって、前記第１スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、を含む。
本発明の第４の態様によれば、プログラムは、３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、前記抵抗を短絡する第２スイッチと、一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、を備える３相４線式電源回路のコンピュータに、前記第１スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、を実行させる。
本発明の実施形態による３相４線式電源回路によれば、起動時の突入電流を低減することができる。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第１の実施形態による電源回路１は、３相４線式電源回路であって、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図１に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１（ＳＷ１１、ＳＷ１２）（第１スイッチの一例）、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）（第２スイッチの一例）、スイッチＳＷ３（第３スイッチの一例）、抵抗Ｒ１、Ｒ２（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１、Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ２を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路に電流が流れる。
以下、本発明の第１の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第１の実施形態による電源回路１は、３相４線式電源回路であって、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図１に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１（ＳＷ１１、ＳＷ１２）（第１スイッチの一例）、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）（第２スイッチの一例）、スイッチＳＷ３（第３スイッチの一例）、抵抗Ｒ１、Ｒ２（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１、Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ２を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路に電流が流れる。
３相３線交流電源１０は、配線Ｎを基準電位として、位相が１２０度ずつ異なる３つの交流電圧を出力する。３相３線交流電源１０は、配線Ｎ、Ｌｎ１、Ｌｎ２、Ｌｎ３を備える。なお、本発明の各実施形態では、３相３線交流電源１０における３相のうち配線Ｌｎ１に対応する相をＬｎ１相、配線Ｌｎ２に対応する相をＬｎ２相、配線Ｌｎ３に対応する相をＬｎ３相と呼ぶ。
第１整流回路２０は、Ｌｎ１相、Ｌｎ２相、Ｌｎ３相の３つの交流電圧を受け、受けた交流電圧を整流する。第１整流回路２０は、例えば、図１に示すように、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６を備える。ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
第２整流回路３０は、Ｌｎ１相の交流電圧を受け、受けた交流電圧を整流する。第２整流回路３０は、例えば、図１に示すように、ダイオードＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０を備える。ダイオードＤ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
平滑回路４０は、第１整流回路２０が出力する整流後の電圧を平滑化する。平滑回路４０は、コンデンサＣ１、リアクトルＬ１を備える。コンデンサＣ１、リアクトルＬ１のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
コンデンサＣ２は、一般的に、「平滑コンデンサ」と呼ばれるコンデンサであり、第２整流回路３０が出力する整流後の電圧を平滑化する。
抵抗Ｒ１、Ｒ２のそれぞれは、電源回路１の起動時に電源回路１の内部を流れ、一般的に「突入電流」と呼ばれる過電流の最大電流を低減させる抵抗である。抵抗Ｒ１、Ｒ２のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
スイッチＳＷ１は、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を備える。スイッチＳＷ２は、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を備える。スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、電源回路１の起動時には突入電流の最大電流を低減させ、電源回路１の定常時には抵抗Ｒ１、Ｒ２に電力損失を生じさせないように、オフ状態（開状態）またはオン状態（閉状態）となる。スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
配線Ｎは、ダイオードＤ９のアノード端子、ダイオードＤ１０のカソード端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
スイッチＳＷ１１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第１端子に接続される。スイッチＳＷ１２の第２端子は、ダイオードＤ５のアノード端子、ダイオードＤ６のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、抵抗Ｒ２の第１端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ２の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、抵抗Ｒ２の第１端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ２の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
ダイオードＤ１のカソード端子は、ダイオードＤ３のカソード端子、ダイオードＤ５のカソード端子、リアクトルＬ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
なお、コンデンサＣ１の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ１である。コンデンサＣ１の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ２である。コンデンサＣ２の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ３である。コンデンサＣ２の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ４である。電源回路１は、定常時に、端子Ｔ２を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ１から出力する。また、電源回路１は、定常時に、端子Ｔ４を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ３から出力する。
次に、本発明の第１の実施形態による電源回路１の処理について図２を用いて説明する。
なお、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
なお、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
電源回路１の起動時に、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ１）。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
（配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合）
電源回路１の起動時には、第１充電経路、第２充電経路の２つが存在する。第１充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第２充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。理想素子とは、インピーダンスが０オームで無限大の電流を流すことのできる素子のことである。ただし、ダイオードは、オフセット電圧として順方向電圧ＶＦを有する。
第１充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第２充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第２充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ２のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第１充電経路、第２充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第１充電経路のインピーダンスと第２充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第２充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ１が充電される。
コンデンサＣ１が満充電されると、コンデンサＣ１を通る経路である第１充電経路には電流が流れない。そのため、コンデンサＣ１が満充電されると、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、第２充電経路を流れる。第２充電経路に電流が流れると、コンデンサＣ２が充電される。そして、コンデンサＣ２が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
電源回路１の起動時には、第１充電経路、第２充電経路の２つが存在する。第１充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第２充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。理想素子とは、インピーダンスが０オームで無限大の電流を流すことのできる素子のことである。ただし、ダイオードは、オフセット電圧として順方向電圧ＶＦを有する。
第１充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第２充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第２充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ２のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第１充電経路、第２充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第１充電経路のインピーダンスと第２充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第２充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ１が充電される。
コンデンサＣ１が満充電されると、コンデンサＣ１を通る経路である第１充電経路には電流が流れない。そのため、コンデンサＣ１が満充電されると、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、第２充電経路を流れる。第２充電経路に電流が流れると、コンデンサＣ２が充電される。そして、コンデンサＣ２が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
（配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合）
電源回路１の起動時には、第３充電経路、第４充電経路の２つが存在する。
第３充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第４充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第３充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第３充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第４充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第４充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ２のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第３充電経路と第４充電経路に流れる電流は、第３充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ１と第４充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ２の比に応じた電流となる。
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の比に応じて第３充電経路と第４充電経路に流れる電流によって、コンデンサＣ１、Ｃ２は充電される。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第３充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第５充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第５充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第６充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第６充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
電源回路１の起動時には、第３充電経路、第４充電経路の２つが存在する。
第３充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第４充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第３充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第３充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第４充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第４充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ２のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第３充電経路と第４充電経路に流れる電流は、第３充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ１と第４充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ２の比に応じた電流となる。
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の比に応じて第３充電経路と第４充電経路に流れる電流によって、コンデンサＣ１、Ｃ２は充電される。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第３充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第５充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第５充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第６充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第６充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
コンデンサＣ１及びＣ２が満充電された後に、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ２）。このスイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）、ＳＷ３のそれぞれは、実験などにより予め決定したタイミング（例えば、スイッチＳＷ１がオン状態になってから１０秒後など）に、オフ状態からオン状態に切り替わるものであってよい。また、実験などにより予めコンデンサＣ１の両端の電位差及びコンデンサＣ２の両端の電位差のうちの少なくとも一方の電位差についてのしきい値を決定し、コンデンサＣ１の両端の電位差及びコンデンサＣ２の両端の電位差のうちの少なくとも一方の電位差がしきい値以上になった場合に、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）、ＳＷ３のそれぞれが、オフ状態からオン状態に切り替わるものであってもよい。スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれがオフ状態からオン状態に切り替わると、抵抗Ｒ１の第１端子と第２端子は、短絡される。また、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれがオフ状態からオン状態に切り替わると、抵抗Ｒ２の第１端子と第２端子は、短絡される。
その結果、電源回路１は、直流電圧を生成するために電圧を伝送させる経路において抵抗Ｒ１及びＲ２が存在しない定常時の回路構成を実現することができる。
ここで、比較対象として、図３に示す電源回路１の起動時の突入電流を考える。図３において抵抗ＲＡは、電源回路１の起動時にコンデンサＣ１に流れる突入電流を低減する抵抗である。また、抵抗ＲＢは、電源回路１の起動時にコンデンサＣ２に流れる突入電流を低減する抵抗である。図３に示す電源回路１において、スイッチＳＷ１１及びスイッチＳＷ１２を閉状態にしてコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、及び、ＳＷ３を閉状態にすることで、抵抗ＲＡの両端は短絡する。その結果、抵抗ＲＡによる損失は発生しない。しかしながら、図３に示す電源回路１において、抵抗ＲＢの抵抗値は、コンデンサＣ１及びＣ２が充電された後にもそのまま変化しないため、抵抗ＲＢにおいて損失が発生する。
本発明の第１の実施形態による電源回路１は、突入電流を低減するとともに、コンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、図３に示す電源回路１における抵抗ＲＢによって生じるような損失を発生させない電源回路である。
その結果、電源回路１は、直流電圧を生成するために電圧を伝送させる経路において抵抗Ｒ１及びＲ２が存在しない定常時の回路構成を実現することができる。
ここで、比較対象として、図３に示す電源回路１の起動時の突入電流を考える。図３において抵抗ＲＡは、電源回路１の起動時にコンデンサＣ１に流れる突入電流を低減する抵抗である。また、抵抗ＲＢは、電源回路１の起動時にコンデンサＣ２に流れる突入電流を低減する抵抗である。図３に示す電源回路１において、スイッチＳＷ１１及びスイッチＳＷ１２を閉状態にしてコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、及び、ＳＷ３を閉状態にすることで、抵抗ＲＡの両端は短絡する。その結果、抵抗ＲＡによる損失は発生しない。しかしながら、図３に示す電源回路１において、抵抗ＲＢの抵抗値は、コンデンサＣ１及びＣ２が充電された後にもそのまま変化しないため、抵抗ＲＢにおいて損失が発生する。
本発明の第１の実施形態による電源回路１は、突入電流を低減するとともに、コンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、図３に示す電源回路１における抵抗ＲＢによって生じるような損失を発生させない電源回路である。
以上、本発明の第１の実施形態による電源回路１について説明した。
電源回路１の起動時に、突入電流が流れる電流経路に抵抗を挿入し、出力におけるコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、電流経路に挿入した抵抗の両端をスイッチによって短絡させることによって、挿入した抵抗による損失が発生しないようにしている。
このようにすれば、電源回路１の起動時の突入電流を低減することができ、電源回路１が起動した後の定常状態において、電流経路に挿入した抵抗による損失の発生を抑えることができる。電源回路１の起動時の突入電流を低減することができれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のサイズを小さくすることができ、回路基板の面積や電源回路１のコストを削減することができる。
電源回路１の起動時に、突入電流が流れる電流経路に抵抗を挿入し、出力におけるコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、電流経路に挿入した抵抗の両端をスイッチによって短絡させることによって、挿入した抵抗による損失が発生しないようにしている。
このようにすれば、電源回路１の起動時の突入電流を低減することができ、電源回路１が起動した後の定常状態において、電流経路に挿入した抵抗による損失の発生を抑えることができる。電源回路１の起動時の突入電流を低減することができれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のサイズを小さくすることができ、回路基板の面積や電源回路１のコストを削減することができる。
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第２の実施形態による電源回路１は、本発明の第１の実施形態による電源回路１と同様に、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図４に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ１、Ｒ３（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ２を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路に電流が流れる。
以下、本発明の第２の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第２の実施形態による電源回路１は、本発明の第１の実施形態による電源回路１と同様に、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図４に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ１、Ｒ３（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ２を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路に電流が流れる。
抵抗Ｒ１、Ｒ３のそれぞれは、電源回路１の起動時に電源回路１の内部を流れる突入電流を低減させる抵抗である。抵抗Ｒ１、Ｒ３のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
スイッチＳＷ１は、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を備える。スイッチＳＷ２は、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を備える。スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、電源回路１の起動時には突入電流の最大電流を低減させ、電源回路１の定常時には抵抗Ｒ１、Ｒ３に電力損失を生じさせないように、オフ状態（開状態）またはオン状態（閉状態）となる。
配線Ｎは、ダイオードＤ９のアノード端子、ダイオードＤ１０のカソード端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
スイッチＳＷ１１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第１端子に接続される。スイッチＳＷ１２の第２端子は、ダイオードＤ５のアノード端子、ダイオードＤ６のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ３の第１端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、抵抗Ｒ３の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ３の第１端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、抵抗Ｒ３の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
ダイオードＤ１のカソード端子は、ダイオードＤ３のカソード端子、ダイオードＤ５のカソード端子、リアクトルＬ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
なお、コンデンサＣ１の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ１である。コンデンサＣ１の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ２である。コンデンサＣ２の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ３である。コンデンサＣ２の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ４である。電源回路１は、定常時に、端子Ｔ２を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ１から出力する。また、電源回路１は、定常時に、端子Ｔ４を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ３から出力する。
次に、本発明の第２の実施形態による電源回路１の処理について説明する。
なお、本発明の第２の実施形態による電源回路１の処理フローは、図２に示した本発明の第１の実施形態による電源回路１の処理フローと同様である。また、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
なお、本発明の第２の実施形態による電源回路１の処理フローは、図２に示した本発明の第１の実施形態による電源回路１の処理フローと同様である。また、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
電源回路１の起動時に、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ１）。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
（配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合）
電源回路１の起動時には、第７充電経路、第８充電経路の２つが存在する。
第７充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第８充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第７充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第７充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
第８充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第８充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第７充電経路、第８充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第８充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第７充電経路のインピーダンスと第８充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第７充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第８充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第８充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ２が充電される。
コンデンサＣ２が満充電されると、コンデンサＣ２を通る経路である第６充電経路には電流が流れない。そのため、コンデンサＣ２が満充電されると、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、第７充電経路を流れる。第７充電経路に電流が流れると、コンデンサＣ１が充電される。そして、コンデンサＣ１が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
電源回路１の起動時には、第７充電経路、第８充電経路の２つが存在する。
第７充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第８充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第７充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第７充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
第８充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第８充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第７充電経路、第８充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第８充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第７充電経路のインピーダンスと第８充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第７充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第８充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第８充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ２が充電される。
コンデンサＣ２が満充電されると、コンデンサＣ２を通る経路である第６充電経路には電流が流れない。そのため、コンデンサＣ２が満充電されると、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、第７充電経路を流れる。第７充電経路に電流が流れると、コンデンサＣ１が充電される。そして、コンデンサＣ１が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
（配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合）
電源回路１の起動時には、第９充電経路、第１０充電経路の２つが存在する。
第９充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１０充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第９充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第９充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
第１０充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１０充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１０充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第９充電経路のインピーダンスと第１０充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第９充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１０充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１０充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２が充電される。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第９充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第１１充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１１充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第１２充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１２充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
電源回路１の起動時には、第９充電経路、第１０充電経路の２つが存在する。
第９充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１０充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第９充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第９充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
第１０充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１０充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ３のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１０充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第９充電経路のインピーダンスと第１０充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第９充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１０充電経路を流れる。その結果、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１０充電経路に電流が流れ、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２が充電される。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第９充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第１１充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１１充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第１２充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１２充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
コンデンサＣ１及びＣ２が満充電された後に、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ２）。スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれがオフ状態からオン状態に切り替わると、抵抗Ｒ１の第１端子と第２端子、抵抗Ｒ３の第１端子と第２端子のそれぞれは、短絡される。
その結果、電源回路１は、直流電圧を生成するために電圧を伝送させる経路において抵抗Ｒ１及びＲ３が存在しない定常時の回路構成を実現することができる。
以上、本発明の第２の実施形態による電源回路１について説明した。
電源回路１の起動時に、突入電流が流れる電流経路に抵抗を挿入し、出力におけるコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、電流経路に挿入した抵抗の両端をスイッチによって短絡させることによって、挿入した抵抗による損失が発生しないようにしている。
このようにすれば、電源回路１の起動時の突入電流を低減することができ、電源回路１が起動した後の定常状態において、電流経路に挿入した抵抗による損失の発生を抑えることができる。電源回路１の起動時の突入電流を低減することができれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のサイズを小さくすることができ、回路基板の面積や電源回路１のコストを削減することができる。
電源回路１の起動時に、突入電流が流れる電流経路に抵抗を挿入し、出力におけるコンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、電流経路に挿入した抵抗の両端をスイッチによって短絡させることによって、挿入した抵抗による損失が発生しないようにしている。
このようにすれば、電源回路１の起動時の突入電流を低減することができ、電源回路１が起動した後の定常状態において、電流経路に挿入した抵抗による損失の発生を抑えることができる。電源回路１の起動時の突入電流を低減することができれば、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のサイズを小さくすることができ、回路基板の面積や電源回路１のコストを削減することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第３の実施形態による電源回路１は、本発明の第１の実施形態による電源回路１と同様に、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図５に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ１、Ｒ４（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ３を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路を電流が流れる。向に流れ、または、配線Ｌｎ３から配線Ｎの方向に流れる。
以下、本発明の第３の実施形態による電源回路の構成について説明する。
本発明の第３の実施形態による電源回路１は、本発明の第１の実施形態による電源回路１と同様に、起動時に電源回路１内部に流れる過電流の最大電流を低減し、定常時には３相３線交流電源から２つの直流電圧を生成する回路である。電源回路１は、図５に示すように、３相３線交流電源１０、第１整流回路２０、第２整流回路３０、平滑回路４０、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、抵抗Ｒ１、Ｒ４（突入電流抑制回路の一例）、コンデンサＣ１，Ｃ２を備える。電源回路１の起動時には、コンデンサＣ１を充電する経路、コンデンサＣ３を充電する経路、または、コンデンサＣ１とＣ２を充電する経路を電流が流れる。向に流れ、または、配線Ｌｎ３から配線Ｎの方向に流れる。
抵抗Ｒ１、Ｒ４のそれぞれは、電源回路１の起動時に電源回路１の内部を流れる突入電流を低減させる抵抗である。抵抗Ｒ１、Ｒ４のそれぞれは、第１端子、第２端子を備える。
スイッチＳＷ１は、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を備える。スイッチＳＷ２は、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を備える。スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、電源回路１の起動時には突入電流の最大電流を低減させ、電源回路１の定常時には抵抗Ｒ１、Ｒ４に電力損失を生じさせないように、オフ状態（開状態）またはオン状態（閉状態）となる。
配線Ｎは、ダイオードＤ９のアノード端子、ダイオードＤ１０のカソード端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
配線Ｌｎ１は、スイッチＳＷ１１の第１端子、スイッチＳＷ２１の第１端子、スイッチＳＷ３の第１端子に接続される。配線Ｌｎ２は、スイッチＳＷ２２の第１端子に接続される。配線Ｌｎ３は、スイッチＳＷ１２の第１端子に接続される。
スイッチＳＷ１１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第１端子、抵抗Ｒ４の第１端子に接続される。スイッチＳＷ１２の第２端子は、ダイオードＤ５のアノード端子、ダイオードＤ６のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ４の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ２１の第２端子は、抵抗Ｒ１の第２端子、ダイオードＤ１のアノード端子、ダイオードＤ２のカソード端子に接続される。スイッチＳＷ２２の第２端子は、ダイオードＤ３のアノード端子、ダイオードＤ４のカソード端子に接続される。
スイッチＳＷ３の第２端子は、抵抗Ｒ４の第２端子、ダイオードＤ７のアノード端子、ダイオードＤ８のカソード端子に接続される。
ダイオードＤ１のカソード端子は、ダイオードＤ３のカソード端子、ダイオードＤ５のカソード端子、リアクトルＬ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
ダイオードＤ２のアノード端子は、ダイオードＤ４のアノード端子、ダイオードＤ６のアノード端子、コンデンサＣ１の第１端子に接続される。
ダイオードＤ７のカソード端子は、ダイオードＤ９のカソード端子、コンデンサＣ２の第１端子に接続される。
ダイオードＤ８のアノード端子は、ダイオードＤ１０のアノード端子、コンデンサＣ２の第２端子に接続される。
コンデンサＣ１の第２端子は、リアクトルＬ１の第２端子に接続される。
なお、コンデンサＣ１の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ１である。コンデンサＣ１の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ２である。コンデンサＣ２の第１端子は、電源回路１の端子Ｔ３である。コンデンサＣ２の第２端子は、電源回路１の端子Ｔ４である。電源回路１は、定常時に、端子Ｔ２を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ１から出力する。また、電源回路１は、定常時に、端子Ｔ４を基準電位とする直流電圧を端子Ｔ３から出力する。
次に、本発明の第３の実施形態による電源回路１の処理について説明する。
なお、本発明の第３の実施形態による電源回路１の処理フローは、図２に示した本発明の第１の実施形態による電源回路１の処理フローと同様である。また、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
なお、本発明の第３の実施形態による電源回路１の処理フローは、図２に示した本発明の第１の実施形態による電源回路１の処理フローと同様である。また、電源回路１の起動前のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態（開状態）である。また、電源回路１の起動前には、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれに電荷は蓄積されていないものとする。
電源回路１の起動時に、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ１）。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、Ｌｎ１相とＬｎ３相とから成る線間回路と、Ｌｎ１相とＮ相とから成る相間回路とが形成される。
電源回路１の起動時に流れる電流は、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合とで異なる。
以下、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合と、配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合のそれぞれについて、電源回路１を流れる電流を説明する。
（配線Ｌｎ１における電位が配線Ｌｎ３における電位よりも高い場合）
配線Ｎから配線Ｌｎ１を通って配線Ｎに戻る経路としては、第１３充電経路、第１４充電経路の２つが存在する。
第１３充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１４充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第１３充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１３充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第１４充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１４充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ４のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１３充電経路と第１４充電経路に流れる電流は、第１３充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ１と第１４充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ４の比に応じた電流となる。
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の比に応じて第１３充電経路と第１４充電経路に流れる電流によって、コンデンサＣ１、Ｃ２は充電される。そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
配線Ｎから配線Ｌｎ１を通って配線Ｎに戻る経路としては、第１３充電経路、第１４充電経路の２つが存在する。
第１３充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１４充電経路は、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第１３充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ６、スイッチＳＷ１２、配線Ｌｎ３、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１３充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第１４充電経路では、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１４充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ４のインピーダンスが支配的になる。
そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、第１３充電経路と第１４充電経路に流れる電流は、第１３充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ１と第１４充電経路のインピーダンスである抵抗Ｒ４の比に応じた電流となる。
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の比に応じて第１３充電経路と第１４充電経路に流れる電流によって、コンデンサＣ１、Ｃ２は充電される。そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
（配線Ｌｎ３における電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合）
電源回路１の起動時には、第１５充電経路、第１６充電経路の２つが存在する。
第１５充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１６充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第１５充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１５充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第１６充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１６充電経路は、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ４のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第１５充電経路、第１６充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１５充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第１５充電経路のインピーダンスと第１６充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第１６充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１５充電経路を流れる。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第１５充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第１７充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１７充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ４、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第１８充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１８充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
電源回路１の起動時には、第１５充電経路、第１６充電経路の２つが存在する。
第１５充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
第１６充電経路は、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る経路である。
ここで、配線Ｎ、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０のそれぞれが理想素子であると仮定する。
第１５充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１５充電経路のインピーダンスとしては、抵抗Ｒ１のインピーダンスが支配的になる。
第１６充電経路では、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎ、３相３線交流電源１０のそれぞれのインピーダンスは０オームである。そのため、第１６充電経路は、抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ４のインピーダンスが支配的になる。
抵抗Ｒ１は、第１５充電経路、第１６充電経路に共通である。そのため、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２のそれぞれがオン状態になると、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１を流れるすべての電流は、その先の経路のインピーダンスが０オームである第１５充電経路を流れる。なお、実際には、理想素子ではなく有限のインピーダンスが存在するため、第１５充電経路のインピーダンスと第１６充電経路のインピーダンスとの比に応じた電流が第１６充電経路にも流れる。しかしながら、その場合であっても、配線Ｌｎ３、スイッチＳＷ１２、ダイオードＤ５、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１を流れる電流の大部分は第１５充電経路を流れる。
コンデンサＣ２がコンデンサＣ１よりも早く満充電になった場合、コンデンサＣ１は、第１５充電経路に流れる電流によって充電され満充電になる。
また、コンデンサＣ１がコンデンサＣ２よりも早く満充電になった場合、以下に示すように、配線Ｌｎ１における電位と、配線Ｎにおける電位との電位関係に応じて流れる電流によって、コンデンサＣ２は充電され、満充電になる。具体的には、配線Ｌｎ１における電位が配線Ｎにおける電位よりも高い場合、配線Ｌｎ１、スイッチＳＷ１１、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２、ダイオードＤ１０、配線Ｎを介して３相３線交流電源１０を通る第１７充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１７充電経路に流れる電流によって充電される。また、配線Ｎにおける電位が配線Ｌｎ１における電位よりも高い場合、配線Ｎ、ダイオードＤ９、コンデンサＣ２、ダイオードＤ８、抵抗Ｒ４、スイッチＳＷ１１、配線Ｌｎ１を介して３相３線交流電源１０を通る第１８充電経路が形成される。そして、コンデンサＣ２は、第１８充電経路に流れる電流によって充電される。
そして、コンデンサＣ１、Ｃ２が共に満充電されると、電源回路１において、電流は流れなくなる。
コンデンサＣ１及びＣ２が充電された後に、スイッチＳＷ２（ＳＷ２１、ＳＷ２２）、ＳＷ３のそれぞれは、オフ状態からオン状態に切り替わる（ステップＳ２）。スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれがオフ状態からオン状態に切り替わると、抵抗Ｒ１の第１端子と第２端子は、短絡される。また、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３のそれぞれがオフ状態からオン状態に切り替わると、抵抗Ｒ４の第１端子と第２端子は、短絡される。
その結果、電源回路１は、直流電圧を生成するために電圧を伝送させる経路において抵抗Ｒ１及びＲ４が存在しない定常時の回路構成を実現することができる。
その結果、電源回路１は、直流電圧を生成するために電圧を伝送させる経路において抵抗Ｒ１及びＲ４が存在しない定常時の回路構成を実現することができる。
なお、本発明の実施形態における各スイッチは、電源回路１が備える制御装置（図示せず）によってオン状態とオフ状態とを切り替えるものであってもよい。
なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
本発明の実施形態について説明したが、上述の電源回路１のそれぞれは内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
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、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。
１・・・電源回路
１０・・・３相３線交流電源
２０・・・第１整流回路
３０・・・第２整流回路
４０・・・平滑回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・抵抗
Ｃ１、Ｃ２・・・コンデンサ
Ｌ１・・・リアクトル
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０・・・ダイオード
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２・・・スイッチ
１０・・・３相３線交流電源
２０・・・第１整流回路
３０・・・第２整流回路
４０・・・平滑回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・抵抗
Ｃ１、Ｃ２・・・コンデンサ
Ｌ１・・・リアクトル
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９、Ｄ１０・・・ダイオード
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２・・・スイッチ
Claims (3)
- ３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、
前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、
前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、
前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、
前記抵抗を短絡する第２スイッチと、
一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、
を備え、
前記第１スイッチが開状態から閉状態に切り替わり、前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチが開状態から閉状態に切り替わる、
３相４線式電源回路。 - ３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、前記抵抗を短絡する第２スイッチと、一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、を備える３相４線式電源回路による制御方法であって、
前記第１スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、
前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、
を含む制御方法。 - ３相のうちの１相に突入電流抑制回路が設けられた３相３線交流電源の線間電力を整流する第１整流回路を備え、前記線間電力を直流電力に変換する第１コンバータ回路と、前記３相３線交流電源の相間電力を整流する第２整流回路を備え、前記相間電力を直流電力に変換する第２コンバータ回路と、前記第１整流回路の入力側と、前記第２整流回路の入力側とを結び、抵抗を含む線間相間接続線と、前記線間相間接続線への電流ループ経路を構成する第１スイッチと、前記抵抗を短絡する第２スイッチと、一端が前記３相３線交流電源の前記３相のうちの１相の出力側に接続され、他端が前記第２整流回路の入力側に接続される第３スイッチと、を備える３相４線式電源回路のコンピュータに、
前記第１スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、
前記第１コンバータ回路の出力電流により充電される第１キャパシタ、および前記第２コンバータ回路の出力電流により充電される第２キャパシタが満充電された後に、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを開状態から閉状態へと切り替えることと、
を実行させるプログラム。
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