本发明涉及电力转换电路。
背景技术：
图像形成装置根据印刷请求来执行印刷。图像形成装置输送纸等纸张类并对纸张类形成图像，排出形成了图像的纸张类。例如，图像形成装置在纸上形成调色剂像，并通过高温的定影辊使调色剂像定影，从而对纸张类形成图像。
在图像形成装置中使用的电力转换电路通过二极管桥对作为交流电源的商用电源输入进行全波整流，从而生成脈流化的正电压。进一步，电力转换电路通过连接到二极管桥的半桥逆变器或者全桥逆变器，从脈流化的正电压生成高频的电流。电力转换电路使高频的电流在线圈流动，根据在线圈中产生的磁场而使负载产生感应电流(涡电流)。其结果，使负载产生热量。定影辊被在负载中产生的热量加热到高温。
在现有的感应加热调理器中，检测负载的状态，进行适合加热的逆变器电路结构的选择和逆变器驱动条件的设定。
根据输入的交流电源来设定半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，从而电力转换电路能够将适当的电力(热量)传递给负载。例如，在交流电源为200v的情况下，根据脈流化的200v的正电压来设定半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，从而电力转换电路能够将适当的电力传递给负载。此外，例如，即使是在交流电源为100v的情况下，通过调整半桥逆变器或者全桥逆变器的电路常数，电力转换电路也能够将与被输入200v的交流电源的情况同等的电力传递给负载。但是，由于不存在能够在输入的交流电源为100v的情况和200v的情况这两者下共用的电路常数，所以存在电力转换电路不能使用电压大不相同的多个交流电源的题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能够利用电压不同的多个交流电源的电力转换电路。
本发明提供一种电力转换电路，其具备：整流电路，对交流电源进行整流；第一开关元件，连接到所述整流电路的输出端子的正极端子；第二开关元件，连接在所述第一开关元件和所述整流电路的输出端子的负极端子之间；第三开关元件，连接到所述整流电路的输出端子的正极端子；第四开关元件，连接在所述第三开关元件和所述整流电路的输出端子的负极端子之间；电容器和感应线圈的串联连接，连接在第一连接点和第二连接点之间，该第一连接点是所述第一开关元件和所述第二开关元件的连接点，该第二连接点是所述第三开关元件和所述第四开关元件的连接点；电压检测部，检测所述交流电源的电压；以及控制电路，基于所述电压检测部的检测电压来切换第一动作模式和第二动作模式，在该第一动作模式下，对所述第一开关元件至第四开关元件输入脉冲信号，在该第二动作模式下，对所述第一开关元件以及所述第二开关元件输入脉冲信号，且断开所述第三开关元件，接通所述第四开关元件。
附图说明
图1是用于说明第一实施方式的电力转换电路的结构例的图。
图2是用于说明第一实施方式的控制电路的结构例的图。
图3a是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。
图3b是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的其他例子的图。
图4是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。
图5是用于说明第一实施方式的控制电路的动作的例子的图。
附图标记说明
1…电力转换电路，2…全波整流电路，3…高频电力转换电路，4…输入电压检测部，5…温度检测部，6…控制电路，7…感应加热负载，11…迟滞部，12…上限值确定部，13…下限值确定部，14…模式确定部，15…比较部，16…基准电压确定部，17…频率发生器，18…脉冲生成器，s1…第一开关元件，s2…第二开关元件，s3…第三开关元件，s4…第四开关元件，rl1…第五开关元件，c1…电容器，l1…感应线圈。
具体实施方式
以下，说明一实施方式的电力转换电路。另外，在本实施方式中，电力转换电路作为在通过调色剂对纸等纸张类形成图像的图像形成装置中使用来进行说明。
图像形成装置是例如一边输送纸张类等记录介质一边进行图像形成等各种处理的激光打印机。图像形成装置使感光鼓带电，并根据印刷用的图像数据(印刷数据)对带电的感光鼓照射激光，从而形成潜像(静电潜像)。此外，图像形成装置使在感光鼓上形成的潜像附着调色剂(显影剂)，并将附着在潜像上的调色剂转印到纸张类，从而在纸张类上形成调色剂像。此外，图像形成装置通过被加热器加热为高温的定影辊夹持已形成调色剂像的纸张类，使在纸张类上形成的调色剂像定影。
本实施方式的电力转换电路对图像形成装置的加热定影辊的加热器供应电力为例来进行说明。但是，电力转换电路供应电力的对象只要是通过由高频电流所产生的磁场来供应电力的部件则可以是任意的。
图1表示第一实施方式的电力转换电路1的结构例。电力转换电路1具有全波整流电路2、高频电力转换电路3、输入电压检测部4、温度检测部5和控制电路6。电力转换电路1根据从交流电源e供应的电力来生成高频电流，并对感应加热负载7施加通过高频电流而产生的磁场，从而对感应加热负载7进行加热。
全波整流电路2是例如具备由多个二极管(第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3以及第四二极管d4)构成的整流桥的整流电路。整流桥的一对输入端子连接到交流电源e。全波整流电路2通过对从交流电源e供应的交流电压进行全波整流，从一对输出端子输出脈流化的正电压。
高频电力转换电路3是根据脈流化的正电压来生成高频的交流电流的电路。高频电力转换电路3具备第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3、第四开关元件s4、电容器c1以及感应线圈l1。
第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4例如是n沟道mosfet。第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4也都作为从源极侧到漏极侧的朝向的体二极管来发挥作用。另外，第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4也可以分别是p沟道mosfet。此外，第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4也可以分别是igbt、sic、gan-hemt等开关元件。此外，第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4也可以是2个开关元件容纳在1个封装中的智能功率模块。
第一开关元件s1的漏极端子连接到全波整流电路2的一对输出端子中的一个正侧脈流输出端子(正极端子)。第一开关元件s1的源极端子连接到第二开关元件s2的漏极端子。第二开关元件s2的源极端子连接到全波整流电路2的一对输出端子中的另一个负侧脈流输出端子。
此外，第三开关元件s3的漏极端子连接到全波整流电路2的一对输出端子中的一个正侧脈流输出端子。第三开关元件s3的源极端子连接到第四开关元件s4的漏极端子。第四开关元件s4的源极端子连接到全波整流电路2的一对输出端子中的另一个负侧脈流输出端子。
将第一开关元件s1和第二开关元件s2的连接点称为第一连接点m，将第三开关元件s3和第四开关元件s4的连接点称为第二连接点n。
在第一连接点m和第二连接点n之间连接有电容器c1和感应线圈l1的串联连接。电容器c1和感应线圈l1的连接顺序只要是串联连接则可以是任何顺序。
具备上述结构的高频电力转换电路3根据输入到第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4的信号，以全桥逆变器和半桥逆变器中的任一个模式动作。
例如，在对第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4从控制电路6输入用于控制各自的接通断开的脉冲信号的情况下，高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作。另外，将对第一开关元件s1至第四开关元件s4输入脉冲信号而使其动作的模式称为第一动作模式。即，将使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的模式称为第一动作模式。
此外，在对第一开关元件s1以及第二开关元件s2从控制电路6输入用于控制各自的接通断开的脉冲信号，且第三开关元件s3被控制电路6维持断开，第四开关元件s4被控制电路6维持接通的情况下，高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作。另外，将对第一开关元件s1以及第二开关元件s2输入脉冲信号，断开第三开关元件s3，接通第四开关元件s4而使其动作的模式称为第二动作模式。即，将使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的模式称为第二动作模式。
在高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的情况下，通过控制电路6的控制，第一开关元件s1和第二开关元件s2交替地接通。
首先，若第一开关元件s1接通，第二开关元件s2断开，则根据来自全波整流电路2的正电压，按照全波整流电路2、第一开关元件s1、电容器c1、感应线圈l1、第四开关元件s4、全波整流电路2的顺序流过闭路电流。
接着，若第一开关元件s1断开，第二开关元件s2接通，则根据电容器c1的电位，按照电容器c1、第二开关元件s2、第四开关元件s4、感应线圈l1、电容器c1的顺序流过闭路电流。即，若第一开关元件s1断开，第二开关元件s2接通，则与第一开关元件s1接通且第二开关元件s2断开的情况反向的电流流过感应线圈l1。
如上所述，在高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的情况下，与第一开关元件s1以及第二开关元件s2的开关周期同步地，切换流过感应线圈l1的电流的朝向。其结果，高频电力转换电路3能够根据在感应线圈l1中产生的磁场，使感应加热负载7产生热量。
在高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的情况下，根据控制电路6的控制，第一开关元件s1以及第四开关元件s4的组合和第二开关元件s2以及第三开关元件s3的组合交替地接通。
首先，若第一开关元件s1以及第四开关元件s4接通，第二开关元件s2以及第三开关元件s3断开，则根据来自全波整流电路2的正电压，按照全波整流电路2、第一开关元件s1、电容器c1、感应线圈l1、第四开关元件s4、全波整流电路2的顺序流过电流。
接着，若第一开关元件s1以及第四开关元件s4断开，第二开关元件s2以及第三开关元件s3接通，则根据来自全波整流电路2的正电压，按照全波整流电路2、第三开关元件s3、感应线圈l1、电容器c1、第二开关元件s2、全波整流电路2的顺序流过电流。即，若第一开关元件s1以及第四开关元件s4断开，第二开关元件s2以及第三开关元件s3接通，则与第一开关元件s1以及第四开关元件s4接通且第二开关元件s2以及第三开关元件s3断开的情况反向的电流流过感应线圈l1。
如上所述，在高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的情况下，与第一开关元件s1以及第四开关元件s4的组合和第二开关元件s2以及第三开关元件s3的组合的开关周期同步地，切换流过感应线圈l1的电流的朝向。其结果，高频电力转换电路3能够根据在感应线圈l1中产生的磁场，使感应加热负载7产生热量。
另外，在高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的情况下，根据来自全波整流电路2的正电压而不是电容器c1的电位，反向的电流流过感应线圈l1。即，与高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的情况相比，作为全桥逆变器来动作的高频电力转换电路3能够根据相同的输入电压来得到更大的电力。另外，在本实施方式中，说明与高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的情况相比，作为全桥逆变器来动作的高频电力转换电路3能够得到大致2倍的电力的情况。
输入电压检测部4检测输入到电力转换电路1的交流电源的电压的有效值(检测电压)，并将检测电压v1输出到控制电路6。输入电压检测部4具备串联连接的多个电阻。
输入电压检测部4在作为模拟电路来构成的情况下，输出对串联连接的多个电阻中的一个电阻的两端所施加的电压，作为检测电压v1。此时，检测电压v1是转换为通过电阻分压比计算出的低电压的值。
此外，输入电压检测部4在作为数字电路来构成的情况下，将对串联连接的多个电阻中的一个电阻的两端所施加的检测电压v1通过da转换器转换为表示检测电压v1的数值。输入电压检测部4将表示检测电压v1的数值经由绝缘总线等作为串行信号或者并行信号而传递给控制电路6。输入电压检测部4既可以是在从控制电路6接收到请求的情况下将表示检测电压v1的数值传递给控制电路6的结构，也可以是将表示检测电压v1的数值始终传递给控制电路6的结构。
温度检测部5检测感应加热负载7的温度，并将检测温度v2输出到控制电路6。温度检测部5例如具备如热电偶那样的2种金属线。
温度检测部5在作为模拟电路来构成的情况下，输出在2种金属线之间产生的电位差，作为检测温度v2。另外，温度检测部5也可以输出将在2种金属线之间产生的电位差例如使用运算放大器等放大的值，作为检测温度v2。这样，通过将在2种金属线之间产生的电位差使用运算放大器等放大，能够提高s/n比。
此外，温度检测部5在作为数字电路来构成的情况下，将在2种金属线之间产生的电位差通过da转换器转换为表示检测温度v2的数值。温度检测部5将表示检测温度v2的数值经由绝缘总线等作为串行信号或者并行信号传递给控制电路6。温度检测部5既可以是在从控制电路6接收到请求的情况下将表示检测温度v2的数值传递给控制电路6的结构，也可以是将表示检测温度v2的数值始终传递给控制电路6的结构。
控制电路6对电力转换电路1的各开关元件的动作进行控制。输入到控制电路6的信号有检测电压v1、检测温度v2、动作模式指令信号sig1以及频率指定信号sig2等。检测电压v1是由输入电压检测部4检测出的交流电源的电压值。检测温度v2是由温度检测部5检测出的感应加热负载7的温度。动作模式指令信号sig1是从图像形成装置的控制器供应的控制信号。动作模式指令信号sig1是用于图像形成装置的控制器指示高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用还是作为半桥逆变器来起作用的信号。即，动作模式指令信号sig1是表示第一动作模式和第二动作模式中的任一个的信号。频率指定信号sig2是从图像形成装置的控制器供应的控制信号。频率指定信号sig2是用于图像形成装置的控制器指示第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4的开关频率的信号。
控制电路6基于上述的输入信号中的任一个或者多个，对第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4的动作进行控制。另外，低电平(l电平)的信号可以置换为逻辑值“0”。此外，高电平(h电平)的信号可以置换为逻辑值“1”。
图2表示第一实施方式的控制电路6的结构例。控制电路6具备迟滞部11、上限值确定部12、下限值确定部13、模式确定部14、比较部15、基准电压确定部16、频率发生器17以及脉冲生成器18。
迟滞部11将与检测电压v1和由上限值确定部12所确定的上限值以及由下限值确定部13所确定的下限值的比较结果相应的输出供应给模式确定部14。例如，在检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为了由上限值确定部12所确定的上限值以上的情况下，迟滞部11输出h电平的信号。此外，在检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为了小于由下限值确定部13所确定的下限值的情况下，迟滞部11输出l电平的信号。
上限值确定部12供应给迟滞部11的上限值既可以是模拟信号也可以是数字信号。在上限值确定部12对迟滞部11供应模拟信号的上限值的结构的情况下，上限值确定部12将在电阻和齐纳二极管的串联连接中被齐纳二极管的电压所钳位的电压作为上限值的信号供应给迟滞部11。此外，在上限值确定部12对迟滞部11供应数字信号的上限值的结构的情况下，上限值确定部12将锁存ic、存储器ic或者微型计算机内的寄存器等中设置的数字的上限值供应给迟滞部11。上限值确定部12既可以是在从迟滞部11接收到请求的情况下将上限值传递给迟滞部11的结构，也可以是将上限值始终传递给迟滞部11的结构。
迟滞部11可以由数字电路和模拟电路中的任一个构成。
在迟滞部11作为模拟电路来构成的情况下，迟滞部11具备多个差动放大器。迟滞部11对一个差动放大器的一侧输入检测电压v1，对另一侧输入由上限值确定部12所确定的上限值。迟滞部11将差动放大器设定为在检测电压v1超过上限值的情况下差动放大器的输出成为h电平。此外，迟滞部11对另一个差动放大器的一侧输入检测电压v1，对另一侧输入由下限值确定部13所确定的下限值。迟滞部11将差动放大器设定为在检测电压v1超过下限值的情况下差动放大器的输出成为h电平。
迟滞部11将2个差动放大器的输出端子分别连接到作为模拟电路的rs触发器电路的输入端子。在2个差动放大器的输出中的任一个成为h电平时，rs触发器电路使所保持的状态发生变化。例如，在被输入由上限值确定部12所确定的上限值的差动放大器的输出为h电平的情况下，rs触发器电路丢弃之前保持的rs触发器的值，新保持h电平。此外，例如，在被输入由下限值确定部13所确定的下限值的差动放大器的输出为h电平的情况下，rs触发器电路丢弃之前保持的rs触发器的值，新保持l电平。此外，例如，在被输入由上限值确定部12所确定的上限值的差动放大器的输出和被输入由下限值确定部13所确定的下限值的差动放大器的输出的双方为h电平的情况下，rs触发器电路维持保持之前保持的rs触发器的值。
在迟滞部11作为数字电路来构成的情况下，运算元件执行在存储器中存储的程序，从而迟滞部11进行上述的处理。另外，例如，在输入到迟滞部11的检测电压v1、上限值以及下限值等为模拟信号的情况下，迟滞部11取得相当于由ad转换器所输入的信号的数字值。迟滞部11使用检测电压v1、上限值以及下限值的数字值，执行由if语句或者case语句等编程语言构成的程序。
迟滞部11执行的程序例如如下所述。
通过执行上述的程序，迟滞部11在检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为了由上限值确定部12所确定的上限值以上的情况下，输出h电平的信号，在检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为了小于由下限值确定部13所确定的下限值的情况下，输出l电平的信号，在不符合这些条件的情况下，不变更输出。即，在检测电压v1不转移下限值以上且小于上限值的范围的情况下，迟滞部11不变更输出。
模式确定部14确定使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用还是作为半桥逆变器来起作用。在使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用的情况下，模式确定部14对脉冲生成器18供应l电平的信号。此外，在使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来起作用的情况下，模式确定部14对脉冲生成器18供应h电平的信号。
在模式确定部14中，输入迟滞部11的输出和动作模式指令信号sig1。模式确定部14基于迟滞部11的输出(迟滞输出)和动作模式指令信号sig1，确定使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用还是作为半桥逆变器来起作用。
在迟滞输出为h电平的情况下，模式确定部14根据动作模式指令信号sig1来确定使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来起作用还是作为全桥逆变器来起作用。例如，在迟滞输出为h电平的情况下，模式确定部14将动作模式指令信号sig1直接供应给脉冲生成器18。即，在迟滞输出为h电平且动作模式指令信号sig1为指示高频电力转换电路3作为半桥逆变器来起作用的h电平的情况下，模式确定部14将h电平的信号供应给脉冲生成器18。此外，在迟滞输出为h电平且动作模式指令信号sig1为指示高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用的l电平的情况下，模式确定部14将l电平的信号供应给脉冲生成器18。
此外，在迟滞输出为l电平的情况下，模式确定部14不管动作模式指令信号sig1，都确定为使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用。此时，模式确定部14将l电平的信号供应给脉冲生成器18。
模式确定部14可以由数字电路和模拟电路中的任一个构成。
在模式确定部14作为模拟电路来构成的情况下，模式确定部14具备阴极连接到迟滞部11的输出端子且阳极连接到模式确定部14的输出端子的二极管。此外，模式确定部14具备插入到与动作模式指令信号sig1的输入端子之间的电阻。根据这样的结构，在从迟滞部11输出h电平的信号的情况下，来自动作模式指令信号sig1的信号成为主导。此外，根据这样的结构，在从迟滞部11输出l电平的信号的情况下，模式确定部14强制性地将l电平的信号输出到脉冲生成器18。这样，模式确定部14能够在模拟电路中对信号赋予优先顺序。
此外，在模式确定部14作为数字电路来构成的情况下，运算元件执行在存储器中存储的程序，从而模式确定部14进行上述的处理。模式确定部14使用迟滞部11的输出(迟滞输出)以及动作模式指令信号sig1的值，执行由if语句等编程语言构成的程序，并输出表示模式的信号(模式输出)。
模式确定部14执行的程序例如如下所述。
通过执行如上所述那样双重结构的if语句的程序，模式确定部14在对输入信号赋予优先顺序的基础上，能够将表示使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来起作用还是作为半桥逆变器来起作用的信号(模式输出)供应给脉冲生成器18。
比较部15将与检测温度v2和由基准电压确定部16所确定的基准电压的比较结果相应的信号供应给频率发生器17。例如，比较部15根据检测温度v2的电位是否为由基准电压确定部16所确定的基准电压，输出h电平的信号和l电平的信号中的任一个。由比较部15输出的h电平的信号是用于指示频率发生器17提高高频电力转换电路3的开关元件的开关频率的信号。由比较部15输出的l电平的信号是用于指示频率发生器17降低高频电力转换电路3的开关元件的开关频率的信号。
高频电力转换电路3的开关元件的开关频率越接近电容器c1和感应线圈l1的谐振点，则高频电力转换电路3的输出越大。因此，比较部15能够根据输出h电平的信号和l电平的信号中的哪一个来控制高频电力转换电路3的输出。例如，在检测温度v2的电位为由基准电压确定部16所确定的基准电压以上的情况下，比较部15输出h电平的信号。由此，在感应加热负载7的温度超过基准的情况下，比较部15能够降低高频电力转换电路3的输出。此外，例如，在检测温度v2的电位小于由基准电压确定部16所确定的基准电压的情况下，比较部15输出l电平的信号。由此，在感应加热负载7的温度未达到基准的情况下，比较部15能够提高高频电力转换电路3的输出。
比较部15可以由数字电路和模拟电路中的任一个构成。
在比较部15作为模拟电路来构成的情况下，比较部15具备差动放大器或者双输入比较器。在差动放大器或者双输入比较器的一个输入端子中输入检测温度v2，在另一个输入端子中输入基准电压。差动放大器或者双输入比较器输出与2个输入端子的差分相应的信号。具体而言，差动放大器或者双输入比较器在检测温度v2为基准电压以上的情况下，输出h电平的信号，在检测温度v2小于基准电压的情况下，输出l电平的信号。
此外，在比较部15作为数字电路来构成的情况下，运算元件执行在存储器中存储的程序，从而比较部15进行上述的处理。另外，例如，在输入到比较部15的检测温度v2以及基准电压等为模拟信号的情况下，比较部15取得相当于由ad转换器所输入的信号的数字值。比较部15在寄存器中设置基准电压，使用检测温度v2的数字值来执行由if语句等编程语言构成的程序。
比较部15执行的程序例如如下所述。
vref＝基准电压
if(v2＞vref){比较部输出＝h；}
else{比较部输出＝l；}
通过执行如上所述的if语句的程序，比较部15能够根据感应加热负载7的温度来调整高频电力转换电路3的输出。另外，比较部15也可以是输出与检测温度v2和基准电压的差分相应的信号而不输出h电平和l电平中的任一个信号的结构。
频率发生器17对高频电力转换电路3的开关元件的开关频率进行控制。频率发生器17基于从比较部15输出的信号和频率指定信号sig2，对高频电力转换电路3的开关元件的开关频率进行控制。即，频率发生器17基于从比较部15输出的信号和频率指定信号sig2，对从控制电路6输出的脉冲信号的频率进行控制。
例如，在检测温度v2的值为正常范围的情况下，频率发生器17基于频率指定信号sig2，对高频电力转换电路3的开关元件的开关频率进行控制。具体而言，频率发生器17将表示频率指定信号sig2表示的频率的信息输出到脉冲生成器18。另外，例如，在频率指定信号sig2为h电平和l电平的2值的情况下，频率发生器17将表示与h电平对应的频率(高频率)和与l电平对应的频率(低频率)中任一个的信息输出到脉冲生成器18。此外，频率指定信号sig2可以是还具有其他值而不是2值的结构。
此外，例如，在检测温度v2的值为异常范围的情况下，频率发生器17基于从比较部15输出的信号，对高频电力转换电路3的开关元件的开关频率进行控制。具体而言，在检测温度v2的值为基准电压以上的情况下，频率发生器17判断为感应加热负载7的温度是异常范围。此时，从比较部15输出h电平的信号。在从比较部15输出h电平的信号的情况下，频率发生器17不管频率指定信号sig2，都提高高频电力转换电路3的开关元件的开关频率。
频率发生器17可以由数字电路和模拟电路中的任一个构成。
在频率发生器17作为模拟电路来构成的情况下，频率发生器17具备阳极连接到比较部15的输出端子且阴极连接到频率发生器17的输入端子的二极管。进一步，频率发生器17具有连接在频率指定信号sig2的输入端子和频率发生器17之间的电阻。在比较部15对具备这样结构的频率发生器17输出了h电平的信号的情况下，不管频率指定信号sig2的状态，都对频率发生器17传递h电平的信号。此外，在比较部15对频率发生器17输出了l电平的信号的情况下，频率指定信号sig2传递到频率发生器17。
此外，在频率发生器17作为数字电路来构成的情况下，运算元件执行在存储器中存储的程序，从而频率发生器17进行上述的处理。频率发生器17使用比较部15的输出(比较部输出)以及频率指定信号sig2的值，执行由if语句等编程语言构成的程序，输出表示频率的信号(频率发生器输出)。
频率发生器17执行的程序例如如下所述。
if(比较部输出＝h){频率发生器输出＝频率高；}
else{频率发生器输出＝sig1值的频率；}
基于来自频率发生器17的频率发生器输出和来自模式确定部14的模式输出，脉冲生成器18生成控制信号p1、控制信号p2、控制信号p3以及控制信号p4。
控制信号p1是输入到第一开关元件s1的栅极的信号。在控制信号p1为h电平的情况下，第一开关元件s1接通，在控制信号p1为l电平的情况下，第一开关元件s1断开。
控制信号p2是输入到第二开关元件s2的栅极的信号。在控制信号p2为h电平的情况下，第二开关元件s2接通，在控制信号p2为l电平的情况下，第二开关元件s2断开。
控制信号p3是输入到第三开关元件s3的栅极的信号。在控制信号p3为h电平的情况下，第三开关元件s3接通，在控制信号p3为l电平的情况下，第三开关元件s3断开。
控制信号p4是输入到第四开关元件s4的栅极的信号。在控制信号p4为h电平的情况下，第四开关元件s4接通，在控制信号p4为l电平的情况下，第四开关元件s4断开。
在来自模式确定部14的模式输出为l电平的情况下，脉冲生成器18使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作。在使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的情况下，脉冲生成器18生成基于频率发生器输出来确定的频率的脉冲信号，作为控制信号p1。此外，脉冲生成器18生成与控制信号p1相比相位相反的脉冲信号，作为控制信号p2。此外，脉冲生成器18生成与控制信号p1相比相位相反且与控制信号p2相比相位同步的脉冲信号，作为控制信号p3。此外，脉冲生成器18生成与控制信号p1相比相位同步且与控制信号p2以及控制信号p3相比相位相反的脉冲信号，作为控制信号p4。
脉冲生成器18通过将控制信号p1至控制信号p4分别输入到第一开关元件s1至第四开关元件s4，使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作。
此外，在来自模式确定部14的模式输出为h电平的情况下，脉冲生成器18使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作。在使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的情况下，脉冲生成器18生成基于频率发生器输出来确定的频率的脉冲信号，作为控制信号p1。此外，脉冲生成器18生成与控制信号p1相比相位相反的脉冲信号，作为控制信号p2。此外，脉冲生成器18生成维持l电平的控制信号p3。此外，脉冲生成器18生成维持h电平的控制信号p4。
脉冲生成器18通过将控制信号p3以及控制信号p4分别输入到第三开关元件s3以及第四开关元件s4，断开第三开关元件s3，接通第四开关元件s4。进一步，脉冲生成器18通过将控制信号p1以及控制信号p2分别输入到第一开关元件s1以及第二开关元件s2，使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作。
如上所述，脉冲生成器18通过分别对控制信号p1～p4进行控制，切换将第一开关元件s1以及第四开关元件s4的组合和第二开关元件s2以及第三开关元件s3的组合交替接通的状态(使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的状态，即第一动作模式)、和将第一开关元件s1以及第二开关元件s2交替接通的状态(使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作的状态，即第二动作模式)。
脉冲生成器18可以由数字电路和模拟电路中的任一个构成。
在脉冲生成器18由模拟电路构成的情况下，脉冲生成器18根据选择电路来切换控制信号p1～p4的信号有无，从而切换使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的状态和作为半桥逆变器来动作的状态。
在脉冲生成器18由数字电路构成的情况下，运算元件执行由if语句或者case语句等编程语言构成的程序，从而脉冲生成器18切换使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作的状态和作为半桥逆变器来动作的状态。
另外，在上述的例中，控制电路6作为通过迟滞部11、上限值确定部12、下限值确定部13、模式确定部14、比较部15、基准电压确定部16、频率发生器17、脉冲生成器18以及抖动抑制部19等来进行高频电力转换电路3的控制的结构来进行了说明，但并不限定于这个结构。控制电路6也可以是具备cpu、rom、ram以及非易失性存储器等来代替迟滞部11、上限值确定部12、下限值确定部13、模式确定部14、比较部15、基准电压确定部16、频率发生器17、脉冲生成器18以及抖动抑制部19的结构。
cpu是执行运算处理的运算元件(例如，处理器)。cpu基于在rom或者非易失性存储器中存储的程序等数据来进行各种处理。cpu作为通过执行在rom或者非易失性存储器中存储的程序能够执行各种动作的控制电路来起作用。
rom是只读的非易失性存储器。rom存储程序以及在程序中使用的数据等。
ram是作为工作存储器来起作用的易失性的存储器。ram临时存储cpu处理过程中的数据等。此外，ram临时存储cpu执行的程序。
非易失性存储器是能够存储各种信息的存储介质。非易失性存储器存储程序以及在程序中使用的数据等。非易失性存储器是例如固态驱动器(ssd)、硬盘驱动器(hdd)或者其他存储装置。另外，也可以代替非易失性存储器，设置有可插入存储卡等存储介质的卡槽等存储器i/f。
控制电路6也可以是通过由cpu执行在rom以及非易失性存储器等中存储的程序而实现迟滞部11、上限值确定部12、下限值确定部13、模式确定部14、比较部15、基准电压确定部16、频率发生器17、脉冲生成器18以及抖动抑制部19等的功能的结构。
接着，说明电力转换电路1的控制电路6的动作。
图3a是用于说明控制电路6的迟滞部11的动作的例子的曲线图。图3a的曲线31a表示由输入电压检测部4检测出的模拟信号的检测电压v1的例子。曲线31a的横轴表示时间，纵轴表示电压。图3a的曲线32a表示迟滞输出的例子。曲线32a的横轴表示时间，纵轴表示电压。
在图3a的定时t1中，检测电压v1为由上限值确定部12所确定的上限值以上。此时，迟滞部11输出表示半桥的h电平的信号，作为迟滞输出。
在定时t2中，检测电压v1成为小于由下限值确定部13所确定的下限值。即，在定时t2中，检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为小于由下限值确定部13所确定的下限值。此时，迟滞部11输出表示全桥的l电平的信号，作为迟滞输出。
此外，在定时t3中，检测电压v1成为由上限值确定部12所确定的上限值以上。即，在定时t3中，检测电压v1从小于由上限值确定部12所确定的上限值且由下限值确定部13所确定的下限值以上的状态成为由上限值确定部12所确定的上限值以上。此时，迟滞部11输出表示半桥的h电平的信号，作为迟滞输出。
另外，迟滞部11也可以是进行其他动作的结构。图3b是用于说明电力转换电路1的控制电路6的迟滞部11的其他动作的例子的曲线图。在该例中，迟滞部11将由上限值确定部12所确定的上限值和由下限值确定部13所确定的下限值中任一个识别为基准值，基于检测电压v1是否为基准值以上，在h电平和l电平之间切换迟滞输出。
此外，在迟滞输出为h电平且动作模式指令信号sig1为h电平的情况下，模式确定部14将表示半桥的h电平的信号供应给脉冲生成器18。此外，在迟滞输出为h电平且动作模式指令信号sig1为l电平的情况下，模式确定部14将表示全桥的l电平的信号供应给脉冲生成器18。此外，在迟滞输出为l电平的情况下，模式确定部14不管动作模式指令信号sig1，都将表示全桥的l电平的信号供应给脉冲生成器18。
图3b是用于说明控制电路6的迟滞部11的动作的其他例子的曲线图。图3b的曲线31b表示由输入电压检测部4检测出的模拟信号的检测电压v1的例子。曲线31b的横轴表示时间，纵轴表示电压。图3b的曲线32b表示迟滞输出的例子。曲线32b的横轴表示时间，纵轴表示电压。
在图3b的定时t4中，检测电压v1为基准值以上的值。此时，迟滞部11输出表示半桥的h电平的信号，作为迟滞输出。
在定时t5中，检测电压v1成为小于基准值的值。此时，迟滞部11输出表示全桥的l电平的信号，作为迟滞输出。
在定时t6中，检测电压v1成为基准值以上的值。此时，迟滞部11输出表示半桥的h电平的信号，作为迟滞输出。
在定时t7中，检测电压v1成为小于基准值的值。此时，迟滞部11输出表示全桥的l电平的信号，作为迟滞输出。
在定时t8中，检测电压v1成为基准值以上的值。此时，迟滞部11输出表示半桥的h电平的信号，作为迟滞输出。
图4是用于说明控制电路6的比较部15以及频率发生器17的动作的例子的曲线图。图4的曲线41表示从外部输入的频率指定信号sig2。曲线41的横轴表示时间，纵轴表示电压。图4的曲线42表示从频率发生器17输出的频率发生器输出。曲线42的横轴表示时间，纵轴表示频率。图4的曲线43表示由温度检测部5检测出的检测温度v2。曲线43的横轴表示时间，纵轴表示电压。
在定时t9中，检测温度v2小于由基准电压确定部16所确定的基准电压，频率指定信号sig2为l电平。此时，比较部15输出l电平的比较部输出。在比较部输出为l电平的情况下，由于将频率指定信号sig2优先，所以频率发生器17输出相当于l电平的频率指定信号sig2的频率(高频率)，作为频率发生器输出。
此外，在定时t10中，频率指定信号sig2成为h电平的情况下，频率发生器17输出相当于h电平的频率指定信号sig2的频率(低频率)，作为频率发生器输出。此时，与输出高频率作为频率发生器输出的情况相比，感应加热负载7中的发热量增加。
此外，在定时t11中，检测温度v2成为由基准电压确定部16所确定的基准电压以上的情况下，比较部15输出h电平的比较部输出。在比较部输出为h电平的情况下，频率发生器17不管频率指定信号sig2，都提高高频电力转换电路3的开关元件的开关的频率。即，频率发生器17不管频率指定信号sig2，都输出比相当于h电平的频率指定信号sig2的频率(低频率)更高的频率，作为频率发生器输出。在图4的例中，频率发生器17输出相当于l电平的频率指定信号sig2的频率(高频率)，作为频率发生器输出。此时，与输出低频率作为频率发生器输出的情况相比，感应加热负载7中的发热量降低。
此外，在定时t12中，检测温度v2成为小于由基准电压确定部16所确定的基准电压的情况下，比较部15输出l电平的比较部输出。在比较部输出为l电平的情况下，由于将频率指定信号sig2优先，所以频率发生器17输出相当于h电平的频率指定信号sig2的频率(低频率)，作为频率发生器输出。此时，与输出高频率作为频率发生器输出的情况相比，感应加热负载7中的发热量增加。
此外，在定时t13中，检测温度v2成为由基准电压确定部16所确定的基准电压以上的情况下，比较部15输出h电平的比较部输出。在比较部输出为h电平的情况下，频率发生器17不管频率指定信号sig2，都提高高频电力转换电路3的开关元件的开关频率。即，频率发生器17不管频率指定信号sig2，都输出比相当于h电平的频率指定信号sig2的频率(低频率)更高的频率，作为频率发生器输出。此时，与输出低频率作为频率发生器输出的情况相比，感应加热负载7中的发热量降低。
比较部15以及频率发生器17如上所述那样动作，从而控制电路6能够将感应加热负载7的温度调整为与由基准电压确定部16所确定的基准电压相应的温度。
图5是用于说明控制电路6的脉冲生成器18的动作的定时图。另外，图5表示假设检测温度v2小于基准电压的例子。
图5的曲线51表示从迟滞部11输出的迟滞输出。图5的曲线52表示从外部输入的频率指定信号sig2。图5的曲线53表示从外部输入的动作模式指令信号sig1。图5的曲线54表示输入到第一开关元件s1的栅极的控制信号p1。图5的曲线55表示输入到第二开关元件s2的栅极的控制信号p2。图5的曲线56表示输入到第三开关元件s3的栅极的控制信号p3。图5的曲线57表示输入到第四开关元件s4的栅极的控制信号p4。
根据图5的例子，在定时t14至定时t15的期间，迟滞输出为h电平，动作模式指令信号sig1为表示全桥的l电平，频率指定信号sig2为指定高频率的h电平。此时，模式确定部14将表示全桥的l电平的模式输出供应给脉冲生成器18。在接收到l电平的模式输出的情况下，脉冲生成器18使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作。
此外，在检测温度v2小于基准电压的情况下，比较部15将l电平的比较部输出供应给频率发生器17。在接收到h电平的频率指定信号sig2和l电平的比较部输出的情况下，频率发生器17将表示高频率的h电平的频率发生器输出供应给脉冲生成器18。在接收到l电平的模式输出和h电平的频率发生器输出的情况下，脉冲生成器18生成与h电平的频率发生器输出相应的频率的脉冲信号即控制信号p1、控制信号p2、控制信号p3以及控制信号p4。控制信号p2是与控制信号p1相比相位相反的脉冲信号。控制信号p3是与控制信号p1相比相位相反且与控制信号p2相比相位同步的脉冲信号。控制信号p4是与控制信号p1相比相位同步且与控制信号p2以及控制信号p3相比相位相反的脉冲信号。
脉冲生成器18将控制信号p1、控制信号p2、控制信号p3以及控制信号p4分别输入到第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4。由此，脉冲生成器18以与h电平的频率发生器输出相应的频率交替接通第一开关元件s1以及第四开关元件s4的组合和第二开关元件s2以及第三开关元件s3的组合，切换在感应线圈l1中流过的电流的朝向。
此外，设在定时t15中，动作模式指令信号sig1成为表示半桥的h电平，频率指定信号sig2成为指定低频率的l电平。此时，模式确定部14将表示半桥的h电平的模式输出供应给脉冲生成器18。在接收到h电平的模式输出的情况下，脉冲生成器18使高频电力转换电路3作为半桥逆变器来动作。
此外，在检测温度v2小于基准电压的情况下，比较部15将l电平的比较部输出供应给频率发生器17。在接收到l电平的频率指定信号sig2和l电平的比较部输出的情况下，频率发生器17将表示低频率的l电平的频率发生器输出供应给脉冲生成器18。在接收到h电平的模式输出和l电平的频率发生器输出的情况下，脉冲生成器18生成与l电平的频率发生器输出相应的频率的脉冲信号即控制信号p1以及控制信号p2。控制信号p2是与控制信号p1相比相位相反的脉冲信号。此外，脉冲生成器18生成维持l电平的控制信号p3和维持h电平的控制信号p4。
脉冲生成器18将控制信号p1、控制信号p2、控制信号p3以及控制信号p4分别输入到第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4。由此，脉冲生成器18断开第三开关元件s3，接通第四开关元件s4，以与h电平的频率发生器输出相应的频率交替接通第一开关元件s1和第二开关元件s2，切换在感应线圈l1中流过的电流的朝向。
此外，设在定时t16中，迟滞输出成为l电平。此时，模式确定部14将表示全桥的l电平的模式输出供应给脉冲生成器18。在接收到l电平的模式输出的情况下，脉冲生成器18使高频电力转换电路3作为全桥逆变器来动作。
此外，在检测温度v2小于基准电压的情况下，比较部15将l电平的比较部输出供应给频率发生器17。在接收到l电平的频率指定信号sig2和l电平的比较部输出的情况下，频率发生器17将表示低频率的l电平的频率发生器输出供应给脉冲生成器18。在接收到l电平的模式输出和l电平的频率发生器输出的情况下，脉冲生成器18生成与l电平的频率发生器输出相应的频率的脉冲信号即控制信号p1至控制信号p4。
脉冲生成器18将控制信号p1、控制信号p2、控制信号p3以及控制信号p4分别输入到第一开关元件s1、第二开关元件s2、第三开关元件s3以及第四开关元件s4。由此，脉冲生成器18以与l电平的频率发生器输出相应的频率交替接通第一开关元件s1以及第四开关元件s4的组合和第二开关元件s2以及第三开关元件s3的组合，切换在感应线圈l1中流过的电流的朝向。另外，在模式输出成为l电平时的周期结束定时即定时t17，脉冲生成器18切换为全桥的动作。
根据这个结构，即使是在输入电压意想不到地急剧下降的情况下，电力转换电路1也能够不等待来自外部的控制，而灵活地将动作模式切换为全桥。其结果，能够提供稳定地动作的电力转换电路。
如上所述，电力转换电路1具备高频电力转换电路3，该高频电力转换电路3通过对输入到构成逆变器的各开关元件的信号进行控制，能够切换作为全桥逆变器来动作的第一动作模式和作为半桥逆变器来动作的第二动作模式。电力转换电路1根据输入电压的检测电压v1，确定使高频电力转换电路3以第一动作模式动作还是以第二动作模式动作。根据这个结构，即使是在输入的交流电源的电压的有效值变动的情况下，电力转换电路1也能够将适当的电力传递给负载。
此外，电力转换电路1预先确定检测电压v1的下限值以及上限值，根据检测电压v1和下限值以及上限值的关系，确定使高频电力转换电路3以第一动作模式动作还是以第二动作模式动作。根据这个结构，电力转换电路1能够防止高频电力转换电路3的动作模式因检测电压v1的变动而频繁地切换。
此外，在检测电压v1从下限值以上且小于上限值的状态成为小于下限值时，电力转换电路1将高频电力转换电路3的动作模式切换为第一动作模式。即，在检测电压v1低于下限值时，电力转换电路1将高频电力转换电路3的动作模式切换为第一动作模式。这样，即使是在检测电压v1不足的情况下，电力转换电路1通过将高频电力转换电路3的动作切换为全桥，也能够对负载供应充分的电力。
此外，在检测电压v1从下限值以上且小于上限值的状态成为上限值以上，且从外部输入了指示以第二动作模式动作的信号的情况下，电力转换电路1将高频电力转换电路3的动作模式切换为第二动作模式。在使高频电力转换电路3以半桥动作的情况下，与使其以全桥动作的情况相比，电力转换电路1能够以更低的频率对开关元件进行开关。开关的频率越低，则控制变得越容易。即，通过将高频电力转换电路3的动作模式切换为第二动作模式，电力转换电路1能够容易控制高频电力转换电路3的开关元件。
此外，电力转换电路1还具备温度检测部5，该温度检测部5检测通过在连接到高频电力转换电路3的感应线圈l1中产生的磁场而被加热的感应加热负载7的温度。在与由温度检测部5检测出的温度相应的电压即检测温度v2的值为预先设定的基准电压以上的情况下，电力转换电路1进行控制，以提高在对高频电力转换电路3的开关元件进行开关时的频率。由此，电力转换电路1能够降低由高频电力转换电路3传递给负载的电力。其结果，电力转换电路1能够对负载传递适当的电力。
上述的各结构的模拟电路的例以及数字电路的例只是一例，只要是进行同样动作的结构则可以是任何结构。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子来提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明宗旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围、宗旨中，且包含在权利要求书中记载的发明和与其等同的范围中。