CN103296898A - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力变换装置，可抑制装置大型化。实施方式所涉及的电力变换装置具备控制电力变换部的控制部。控制部包括：第1信号发生器，生成交流直流变换用的开关驱动信号；第2信号发生器，生成直流交流变换用的开关驱动信号；及驱动信号发生器，根据交流直流变换用的开关驱动信号和直流交流变换用的开关驱动信号，生成控制电力变换部的开关驱动信号。第1信号发生器和第2信号发生器同步进行动作。

Description

电力变换装置
技术领域
所公开的实施方式涉及一种电力变换装置。
背景技术
作为电力变换装置，已知有具备连接各输入相和各输出相的多个双向开关的矩阵变换器。而且，关于所述矩阵变换器，提出有实现升压功能的技术（例如参照专利文献1）。
具有升压功能的矩阵变换器在各输入相和双向开关之间设置有电抗器，用双向开关使所述电抗器的输入相侧短路，其后通过解除短路，输出比电源电压高的电压。
专利文献1：国际公开第2006/112275号公报
但是，由于具有升压功能的现有的矩阵变换器在输入和输出双方具备电抗器、电容器及接通断开单元，因此存在装置大型化的问题。
发明内容
实施方式的一个形态是鉴于上述问题而进行的，目的在于提供一种电力变换装置，可抑制装置大型化。
实施方式的一个形态所涉及的电力变换装置具备电力变换部和控制部。前述电力变换部包括：多个开关群组，具有连接输入相和各输出相的多个单向开关，分别按每个前述输入相而设置；及相互耦合的多个电感器，按每个前述输入相分别连接在前述输入相和前述开关群组之间。前述控制部包括：第1信号发生器，生成交流直流变换用的开关驱动信号；第2信号发生器，生成直流交流变换用的开关驱动信号；及驱动信号发生器，根据前述交流直流变换用的开关驱动信号和前述直流交流变换用的开关驱动信号，生成对前述多个单向开关的接通断开进行控制的开关驱动信号。前述第1信号发生器和前述第2信号发生器同步进行动作。
根据实施方式的一个形态，可以提供一种电力变换装置，可抑制装置大型化。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的电力变换装置的构成例的图。
图2是表示3相输入3相输出电流型变频器的构成的图。
图3是表示第1实施方式所涉及的控制部的构成例的图。
图4是表示第1实施方式所涉及的电力变换装置的输出侧的空间矢量图。
图5是表示第1实施方式所涉及的电力变换装置的输入侧的空间矢量图。
图6是表示第1实施方式所涉及的第1脉冲发生器的构成例的图。
图7是表示第2实施方式所涉及的控制部的构成例的图。
图8是表示第2实施方式所涉及的第1脉冲发生器的构成例的图。
图9是表示第3实施方式所涉及的控制部的构成例的图。
图10是表示第4实施方式所涉及的控制部的构成例的图。
图11是表示第5实施方式所涉及的零矢量固定处理部的构成例的图。
图12是表示第6实施方式所涉及的电力变换装置的构成例的图。
图13A是用于说明施加在输入侧和输出侧处于开放状态的端子上的电压的图。
图13B是用于说明施加在输入侧和输出侧处于开放状态的端子上的电压的图。
符号说明
1、1A、1B、1C、1E-电力变换装置；2-电力变换部；3-第1滤波器部；4-第2滤波器部；5、5A、5B、5C、5E-控制部；6-输入相电压检测部；7-输出相电压检测部；11～16、21～26、31～36-单向开关；17、18、27、28、37、38-直流电感器；52、52A、52C、52E-电流指令发生器；53、53A-第1脉冲发生器；54、54B-第2脉冲发生器；55-驱动信号分配器；56-第3脉冲发生器；57-第4脉冲发生器；58-脉冲切换器。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本申请所公开的电力变换装置的实施方式。另外，本发明不受以下所示的实施方式限定。
（第1实施方式）
首先，对第1实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。图1是表示第1实施方式所涉及的电力变换装置的构成例的图。
如图1所示，第1实施方式所涉及的电力变换装置1是电流型电力变换装置，具备电力变换部2、第1滤波器部3、第2滤波器部4及控制部5。所述电力变换装置1可以在R相、S相及T相的3个输入相和U相、V相及W相的3个输出相之间进行双向的电力变换，进而进行升压及降压。
电力变换部2具备与输入相的R相、S相及T相连接的R相输入端子TR、S相输入端子TS及T相输入端子TT、以及与输出相的U相、V相及W相连接的U相输出端子TU、V相输出端子TV及W相输出端子TW。R相输入端子TR、S相输入端子TS及T相输入端子TT例如连接于3相交流电源的各相，U相输出端子TU、V相输出端子TV及W相输出端子TW例如连接于电动机的各相。
而且，电力变换部2具备设置在输入端子TR、TS、TT和输出端子TU、TV、TW之间的第1开关部10、第2开关部20及第3开关部30。各开关部10、20、30分别构成电流型变频器电路。
各开关部10、20、30具备6个单向开关和2个直流电感器。单向开关由二极管和开关元件构成。作为开关元件，例如使用IGBT（Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管）、MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）等。另外，也可以使用反向阻断型IGBT来代替二极管及由IGBT构成的开关元件。
直流电感器在3个开关部10、20、30之间磁耦合。具体而言，直流电感器17、27、37相互磁耦合，实际上是1个电感器元件DCL1。而且，直流电感器18、28、38相互磁耦合，实际上是1个电感器元件DCL2。
在图1所示的例子中，用黑点表示直流电感器17、18、27、28、37、38的耦合方向，耦合的直流电感器17、27、37内的各线圈的匝数相等，而且，耦合的直流电感器18、28、38内的各线圈的匝数相等。因而，在耦合的直流电感器的线圈之间，可以使流过1个线圈的电流在保持大小的状态下移动至其它线圈。
第1开关部10设置在输入端子TR和输出端子TU、TV、TW之间。所述第1开关部10具备由6个单向开关11～16构成的开关群组和2个直流电感器17、18。单向开关11～16分别被开关驱动信号S1R、S4R、S3R、S6R、S5R、S2R驱动。
从输入端子TR至输出端子TU、TV、TW的电流路径由3个单向开关11、13、15和直流电感器17形成。另一方面，从输出端子TU、TV、TW至输入端子TR的电流路径由3个单向开关12、14、16和直流电感器18形成。
第2开关部20及第3开关部30是与第1开关部10同样的构成，但是所连接的输入端子不同。具体而言，第2开关部20设置在输入端子TS和输出端子TU、TV、TW之间，具备由6个单向开关21～26构成的开关群组和2个直流电感器27、28。单向开关21～26分别被开关驱动信号S1S、S4S、S3S、S6S、S5S、S2S驱动。
从输入端子TS至输出端子TU、TV、TW的电流路径由3个单向开关21、23、25和直流电感器27形成。另一方面，从输出端子TU、TV、TW至输入端子TS的电流路径由3个单向开关22、24、26和直流电感器28形成。
而且，第3开关部30设置在输入端子TT和输出端子TU、TV、TW之间，具备由6个单向开关31～36构成的开关群组和2个直流电感器37、38。单向开关31～36分别被开关驱动信号S1T、S4T、S3T、S6T、S5T、S2T驱动。
从输入端子TT至输出端子TU、TV、TW的电流路径由3个单向开关31、33、35和直流电感器37形成。另一方面，从输出端子TU、TV、TW至输入端子TT的电流路径由3个单向开关32、34、36和直流电感器38形成。
如此，电力变换部2在各输入端子和各输出端子之间具备多个单向开关11～16、21～26、31～36，利用开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T进行控制。另外，单向开关11、13、15、21、23、25、31、33、35相当于第1单向开关的一个例子，单向开关12、14、16、22、24、26、32、34、36相当于第2单向开关的一个例子。
第1滤波器部3具备3个电容器3a～3c，作为输入侧的滤波器发挥作用。电容器3a～3c各自一端连接于输入端子TR、输入端子TS、输入端子TT，而另一端则共通连接。
第2滤波器部4具备3个电容器4a～4c，作为输出侧的滤波器发挥作用。电容器4a～4c各自一端连接于输出端子TU、输出端子TV、输出端子TW，而另一端则共通连接。
控制部5生成上述的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T，并输出至电力变换部2。电力变换部2根据从控制部5输入的这些开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T，在各输入端子TR、TS、TT和各输出端子TU、TV、TW之间进行双向的电力变换。
控制部5生成脉冲信号即开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T，使电流始终流过直流电感器17、27、37的任意一个以及直流电感器18、28、38的任意一个。
由此，电力变换装置1使流过现有的电流型电力变换装置内部的直流电流脉冲化，可通过流过与现有的电流型电力变换装置等价的电流来进行等价的动作。而且，电力变换装置1不在外部设置电抗器和开关便能在电力变换时进行升压及降压。
图2是表示3相输入3相输出电流型变频器的构成的图。所述电流型变频器通过进行交流直流变换的整流器部而从交流生成直流电流idc后，通过进行直流交流变换的逆变器部而将直流电流idc变换为交流。
电力变换部2如图1所示，在各输入端子TR、TS、TT和各输出端子TU、TV、TW之间具备多个单向开关。而且，所述电力变换部2的控制可以分开考虑为上述针对整流器部的控制和上述针对逆变器部的控制。即，电力变换部2的控制可以分成电流型整流器侧和电流型逆变器侧。
控制部5生成交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c和直流交流变换用的开关驱动信号S1i～S6i。交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c是电流型整流器侧的开关驱动信号，直流交流变换用的开关驱动信号S1i～S6i是电流型逆变器侧的开关驱动信号。
控制部5通过合成交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c和直流交流变换用的开关驱动信号S1i～S6i，而生成控制电力变换部2的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T。
以下，对控制部5的构成具体进行说明。图3是表示控制部5的构成例的图。另外，在此作为一个例子，说明对从输入端子TR、TS、TT输入的交流电力进行交流-交流变换，并输出至输出端子TU、TV、TW的情况，但是其相反的情况也能同样地进行控制。
如图3所示，控制部5具备载波信号发生器51、电流指令发生器52、第1脉冲发生器53、第2脉冲发生器54及驱动信号分配器55。载波信号发生器51产生载波信号Vc，并输出至第2脉冲发生器54。另外，第1脉冲发生器53相当于第1信号发生器的一个例子，第2脉冲发生器54相当于第2信号发生器的一个例子。而且，驱动信号分配器55相当于驱动信号发生器的一个例子。
电流指令发生器52生成交流直流变换用的控制信号（以下记载为整流器控制信号）并输出至第1脉冲发生器53。而且，电流指令发生器52生成直流交流变换用的控制信号（以下记载为逆变器控制信号）并输出至第2脉冲发生器54。
首先，对逆变器控制信号进行说明。电流指令发生器52作为逆变器控制信号，生成构成输出电流指令矢量的电流矢量Iaout、Ibout以及电流相位指令θIout、零矢量指令Szout，并输出至第2脉冲发生器54。
第2脉冲发生器54根据逆变器控制信号，生成并输出与图4所示的9个电流矢量Iuv、Iuw、Ivw、Ivu、Iwu、Iwv、Iuu、Ivv、Iww相应的开关驱动信号S1i～S6i。
在9个电流矢量中，电流矢量Iuv、Iuw、Ivw、Ivu、Iwu、Iwv是与不同的输出相之间的电流相对应的电流矢量（以下记载为有效矢量）。例如，有效矢量Iuv是与U相和V相之间的电流相对应的电流矢量。而且，如图4所示，有效矢量分为Ia矢量和Ib矢量的2种。
而且，在9个电流矢量中，电流矢量Iuu、Ivv、Iww是分别对应于同一输出相的电流矢量，是大小为零的电流矢量（以下记载为零矢量）。例如，零矢量Iuu是对应于U相的大小为零的电流矢量。
第2脉冲发生器54使用与输出电流指令矢量邻接的1个零矢量和不为零的2个有效矢量Iaout、Ibout生成开关驱动信号S1i～S6i。
输出电流指令矢量是例如当输出相电流为正弦波时，使图4所示的矢量空间以由输出相的电流频率决定的角速度旋转的矢量。而且，后述的逆变器调制度Iout_r是当输出电流指令矢量的大小与图4所示的六角形的内切圆的半径一致时使输出电流指令矢量的值为1时的输出电流指令矢量的值。
在第2脉冲发生器54中，生成开关驱动信号S1i～S6i时所使用的电流矢量的输出时间根据由输出电流指令矢量的大小及相位决定的逆变器调制度Iout_r及电流相位指令θIout，如下述式（1）～（3）所示般被规定。
“θ0”是输出电流指令矢量和电流矢量Iaout所成的角，“Tsi”是PWM控制的周期。另外，“Tia”及“Tib”分别是有效矢量Iaout、Ibout的输出时间。另外，“Tzout”是零矢量的输出时间。
Tia＝Tsi·Iout_r·sin(π/3-θ0)…(1)
Tib＝Tsi·Iout_r·sin(θ0)…(2)
Tzout=Tsi-Tia-Tib…(3)
图4是电力变换装置1的输出侧的空间矢量图，例如，当逆变器调制度Iout_r和电流相位指令θIout处于图4所示的状态时，“Tia”是有效矢量Iuw的输出时间，“Tib”是有效矢量Iuv的输出时间。而且，“Tzout”是零矢量Iuu、Ivv及Iww中由零矢量指令Szout指定的1个零矢量的输出时间。
第2脉冲发生器54利用脉宽调制（Pulse Width Modulation：PWM）生成与如此规定的电流矢量相应的开关驱动信号S1i～S6i，并输出至驱动信号分配器55。以下，有时将如此利用脉宽调制生成开关驱动信号的脉冲发生器称为PWM脉冲发生器。
而且，第2脉冲发生器54在从零矢量向有效矢量切换的时刻，或者从有效矢量向零矢量切换的时刻，生成上升或下降的时钟信号CLK1。另外，时钟信号CLK1也可以是在所使用的电流矢量的切换时刻上升或下降的信号。
第1脉冲发生器53根据整流器控制信号，与从第2脉冲发生器54输出的时钟信号CLK1同步，生成并输出交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c。
在此，对整流器控制信号进行说明。电流指令发生器52作为整流器控制信号，生成构成输入电流指令矢量的电流矢量Iain、Ibin以及电流相位指令θIin、零矢量指令Szin，并输出至第1脉冲发生器53。
第1脉冲发生器53根据整流器控制信号，生成并输出与9个电流矢量Irt、Irs、Its、Itr、Isr、Ist、Irr、Iss、Itt相应的开关驱动信号S1c～S6c。
在9个电流矢量中，电流矢量Irt、Irs、Its、Itr、Isr、Ist是与不同的输入相之间的电流相对应的有效矢量，电流矢量Irr、Iss、Itt是分别对应于同一输入相的零矢量。例如，有效矢量Irt是与R相和T相之间的电流相对应的电流矢量，零矢量Irr是对应于R相的大小为零的电流矢量。而且，如图5所示，有效矢量分为Iain矢量和Ibin矢量的2种。
第1脉冲发生器53使用与输入电流指令矢量邻接的1个零矢量和不为零的2个有效矢量Iain、Ibin生成开关驱动信号S1c～S6c。
输入电流指令矢量是例如当输入相电流为正弦波时，使图5所示的矢量空间以由输入相的电流频率决定的角速度旋转的矢量。而且，后述的整流器调制度Iin_r是当输入电流指令矢量的大小与图5所示的六角形的内切圆的半径一致时使输入电流指令矢量的值为1时的输入电流指令矢量的值。
在第1脉冲发生器53中，生成开关驱动信号S1c～S6c时所使用的电流矢量的输入时间根据由输入电流指令矢量的大小及相位分别决定的整流器调制度Iin_r及电流相位指令θIin，如下述式（4）～（6）所示般被规定。
“θi”是输入电流指令矢量和电流矢量Iain所成的角，“Tsc”是控制周期。另外，“Tca”及“Tcb”分别是有效矢量Iain、Ibin的输入时间，“Tzin”是零矢量的输入时间。
Tca＝Tsc·Iin_r·sin(π/3-θi)…(4)
Tcb＝Tsc·Iin_r·sin(θi)…(5)
Tzin＝Tsc-Tca-Tcb…(6)
图5是电力变换装置1的输入侧的空间矢量图，例如，当整流器调制度Iin_r和电流相位指令θIin处于图5所示的状态时，“Tca”是有效矢量Irt的输入时间，“Tcb”是有效矢量Irs的输入时间。而且，“Tzin”是零矢量Irr、Iss及Itt中由零矢量指令Szin指定的1个零矢量的输入时间。
第1脉冲发生器53如后所述，利用ΔΣ调制生成与如此规定的电流矢量相应的开关驱动信号S1c～S6c，并输出至驱动信号分配器55。
驱动信号分配器55根据交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c与直流交流变换用的开关驱动信号S1i～S6i的逻辑积，而生成开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T。
具体而言，驱动信号分配器55利用式（7）所示的逻辑积运算，生成开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T。驱动信号分配器55通过将如此生成的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T输出至电力变换部2，而使电力变换部2执行电力变换。
S1R＝S4c·S1i S3R＝S4c·S3i S5R＝S4c·S5i
S4R＝S1c·S4i S6R＝S1c·S6i S2R＝S1c·S2i
S1S＝S6c·S1i S3S＝S6c·S3i S5S＝S6c·S5i
S4S＝S3c·S4i S6S＝S3c·S6i S2S＝S3c·S2i…(7)
S1T＝S2c·S1i S3T＝S2c·S3i S5T＝S2c·S5i
S4T＝S5c·S4i S6T＝S5c·S6i S2T＝S5c·S2i
如此，电力变换装置1使用零矢量和有效矢量进行电力变换部2的控制。即，电力变换装置1通过控制不同的输出相的单向开关而在输出相之间供给电流的输出模式以及控制同一输出相的多个单向开关的短路模式来进行与电流指令相应的电力变换部2的控制。
在此，进行交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c与直流交流变换用的开关驱动信号S1i～S6i的逻辑积运算时，则在第1脉冲发生器53和第2脉冲发生器54之间未取得同步。此时，利用逻辑积运算生成的开关驱动信号有时成为无法驱动构成单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号。
于是，在本实施方式所涉及的电力变换装置1中，使用ΔΣ调制器来构成第1脉冲发生器53，使所述第1脉冲发生器53与由第2脉冲发生器54生成的时钟信号CLK1同步并进行动作。
由此，可以减少从驱动信号分配器55输出的开关驱动信号成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象。另外，以下有时将如此利用ΔΣ调制生成开关驱动信号的脉冲发生器称为ΔΣ调制脉冲发生器。
以下，对第1脉冲发生器53的构成具体进行说明。图6是表示第1脉冲发生器53的构成例的图。
如图6所示，第1脉冲发生器53具备ΔΣ调制器61和开关选择器62。ΔΣ调制器61及开关选择器62与时钟信号CLK1同步并进行ΔΣ调制，生成并输出交流直流变换用的开关驱动信号S1c～S6c。
ΔΣ调制器61生成并输出对电流矢量Iain、Ibin实施了ΔΣ调制的电流矢量Iainz、Ibinz。所述ΔΣ调制器61具备减法器71a、71b、延迟器72a、72b、加法器73a、73b、量化器74a、74b、乘法器75a、75b及矢量选择器76。
减法器71a求出量化器74a的输入和输出的差，并输出至延迟器72a。延迟器72a通过时钟信号CLK1使减法器71a的输出延迟1个时钟周期，并输出至加法器73a。加法器73a在从电流指令发生器52输入的电流矢量Iain上加上延迟器72a的输出即1个时钟周期之前的量化器74a的输入和输出的差，并输出至量化器74a。
乘法器75a对量化器74a的输出进行基于从矢量选择器76输入的选择信号的乘法处理，将所涉及的乘法结果作为电流矢量Iainz而输出至开关选择器62。
减法器71b求出量化器74b的输入和输出的差，并输出至延迟器72b。延迟器72b通过时钟信号CLK1使减法器71b的输出延迟1个时钟周期，并输出至加法器73b。加法器73b在从电流指令发生器52输入的电流矢量Ibin上加上延迟器72b的输出即1个时钟周期之前的量化器74b的输入和输出的差，并输出至量化器74b。
乘法器75b对量化器74b的输出进行基于从矢量选择器76输入的选择信号的乘法处理，将所涉及的乘法结果作为电流矢量Ibinz而输出至开关选择器62。
矢量选择器76对比量化器74a的输入和量化器74b的输入，将与所涉及的对比结果相应的选择信号输出至乘法器75a、75b。具体而言，如果量化器74a的输入和量化器74b的输入都小于规定阈值，则矢量选择器76输出“0”。
另外，如果量化器74a的输入和量化器74b的输入的其中一个为规定阈值以上，则矢量选择器76向与值大的电流矢量相对应的乘法器输出“1”，向与值小的电流矢量相对应的乘法器输出“0”。另外，规定阈值是可调节的设定量，例如可从外部进行设定。
例如，当规定阈值为“0.5”，量化器74a的输入为“0.3”，量化器74b的输入为“0.4”时，则矢量选择器76向乘法器75a、75b输出“0”。另外，当规定阈值为“0.5”，量化器74a的输入为“0.7”，量化器74b的输入为“0.6”时，则矢量选择器76向乘法器75a输出“1”，向乘法器75b输出“0”。
开关选择器62根据电流矢量Ia1inz、Ib1inz、电流相位指令θIin及零矢量指令Szin，确定零矢量及有效矢量。而且，开关选择器62生成并输出与如此确定的电流矢量相应的开关驱动信号S1c～S6c。
如上所述，第1脉冲发生器53与从第2脉冲发生器54输出的时钟信号CLK1同步地进行动作。因此，从开关选择器62输出的开关驱动信号S1c～S6c与从第2脉冲发生器54输出的开关驱动信号S1i～S6i同步。
因而，驱动信号分配器55利用相互同步的开关驱动信号S1i～S6i与开关驱动信号S1c～S6c的逻辑积运算，而生成开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T。由此，可以减少从驱动信号分配器55输出的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象。
（第2实施方式）
下面，对第2实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。在第2实施方式所涉及的电力变换装置中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置1的不同之处在于，使与时钟信号CLK1同步地进行动作的SHE（Selective HarmonicElimination：特定谐波消除）调制器为第1脉冲发生器。另外，对与上述第1实施方式的构成要素相对应的构成要素赋予同一符号，适当省略与第1实施方式重复的说明。
图7是表示第2实施方式所涉及的电力变换装置中的控制部的构成例的图。如图7所示，第2实施方式所涉及的电力变换装置1A的控制部5A具备载波信号发生器51、电流指令发生器52A、第1脉冲发生器53A、第2脉冲发生器54及驱动信号分配器55。另外，第1脉冲发生器53A相当于第1信号发生器的一个例子。
电流指令发生器52A作为整流器控制信号，生成整流器调制度Iin_r和电流相位指令θIin，并输出至第1脉冲发生器53A。
第1脉冲发生器53A根据整流器调制度Iin_r和电流相位指令θIin，生成并输出与9个电流矢量Irt、Irs、Its、Itr、Isr、Ist、Irr、Iss、Itt相应的开关驱动信号S1c～S6c。
第1脉冲发生器53A是SHE调制器，预先针对电流相位指令和整流器调制度，将构成畸变少的开关模式的开关驱动信号的数据储存在内部的存储部中。第1脉冲发生器53A与时钟信号CLK1同步地从内部的存储部读取与从电流指令发生器52A输入的整流器调制度Iin_r和电流相位指令θIin相对应的开关驱动信号的数据并输出至驱动信号分配器55。
以下，对第1脉冲发生器53A的构成具体进行说明。图8是表示第1脉冲发生器53A的构成例的图。
如图8所示，第1脉冲发生器53A具备地址发生器71和SHE模式存储器72，与由第2脉冲发生器54生成的时钟信号CLK1同步地进行动作。
地址发生器71储存与电流相位指令θIin和整流器调制度Iin_r的关系相应的地址信息，输出与从电流指令发生器52A输入的整流器调制度Iin_r和电流相位指令θIin相对应的地址信息。
SHE模式存储器72储存与地址信息相应的开关驱动信号S1c～S6c的数据。SHE模式存储器72与时钟信号CLK1同步地读取并输出与从地址发生器71输入的地址信息相应的开关驱动信号S1c～S6c的数据。
储存在SHE模式存储器72中的开关驱动信号S1c～S6c的数据是以畸变变少的方式选择的开关模式的开关驱动信号。例如，预先决定在输入相的电压相位的π/3的区间内输出的开关驱动信号的脉冲数，对于输入相的电压相位将输入电流的高次谐波变小的开关驱动信号的模式作为图表预先储存在SHE模式存储器72中。由此，从SHE模式存储器72选择输入电流的畸变变少的开关驱动信号S1c～S6c并输出至驱动信号分配器55。
如此，第1脉冲发生器53A与从第2脉冲发生器54输出的时钟信号CLK1同步地进行动作。因此，从开关选择器62输出的开关驱动信号S1c～S6c与从第2脉冲发生器54输出的开关驱动信号S1i～S6i同步。
因而，在第2实施方式所涉及的电力变换装置1A中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置1一样，可以减少开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象。
（第3实施方式）
下面，对第3实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。在第3实施方式所涉及的电力变换装置中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置1的不同之处在于，除第1脉冲发生器以外，第2脉冲发生器也为进行ΔΣ调制的脉冲发生器。另外，对与上述第1实施方式的构成要素相对应的构成要素赋予同一符号，适当省略与第1实施方式重复的说明。
图9是表示第3实施方式所涉及的电力变换装置中的控制部的构成例的图。如图9所示，第3实施方式所涉及的电力变换装置1B的控制部5B具备电流指令发生器52、第1脉冲发生器53、第2脉冲发生器54B、驱动信号分配器55及时钟信号发生器56。另外，第2脉冲发生器54B相当于第2信号发生器的一个例子。
第2脉冲发生器54B与第1实施方式所涉及的第1脉冲发生器53一样，进行ΔΣ调制。具体而言，第2脉冲发生器54B具备：ΔΣ调制器，对电流矢量Iain、Ibin进行ΔΣ调制；及开关选择器，根据所述ΔΣ调制器的输出来生成开关驱动信号S1i～S6i。
第2脉冲发生器54B与从时钟信号发生器56输出的时钟信号CLK2同步地生成开关驱动信号S1i～S6i。同样，第1脉冲发生器53也与时钟信号CLK2同步地生成开关驱动信号S1c～S6c。
因而，在第3实施方式所涉及的电力变换装置1B中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置1一样，可以减少开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象。
（第4实施方式）
下面，对第4实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。在第4实施方式所涉及的电力变换装置中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置1的不同之处在于，可以使电流型逆变器侧和电流型整流器侧的任意一侧选择性地应用ΔΣ调制脉冲发生器。另外，对与上述第1实施方式的构成要素相对应的构成要素赋予同一符号，适当省略与第1实施方式重复的说明。
图10是表示第4实施方式所涉及的电力变换装置中的控制部的构成例的图。如图10所示，第4实施方式所涉及的电力变换装置1C的控制部5C具备载波信号发生器51、电流指令发生器52C、第1脉冲发生器53、第2脉冲发生器54及驱动信号分配器55。控制部5C还具备第3脉冲发生器57、第4脉冲发生器58及脉冲切换器59。
另外，第3脉冲发生器57相当于第3信号发生器的一个例子，第4脉冲发生器58相当于第4信号发生器的一个例子。而且，脉冲切换器59相当于信号切换器的一个例子。
电流指令发生器52C与第1实施方式所涉及的电流指令发生器52一样，在生成并输出电流型整流器侧的控制信号的同时，生成并输出对应于电流型逆变器侧的控制信号。整流器控制信号除第1脉冲发生器53以外，被输入至第3脉冲发生器57。另外，逆变器控制信号除第2脉冲发生器54以外，被输入至第4脉冲发生器58。
第3脉冲发生器57根据整流器控制信号，生成并输出与9个电流矢量Irt、Irs、Its、Itr、Isr、Ist、Irr、Iss、Itt相应的开关驱动信号S1c～S6c。
而且，第3脉冲发生器57在从零矢量向有效矢量切换的时刻，或者从有效矢量向零矢量切换的时刻，生成上升或下降的时钟信号CLK1A。
第4脉冲发生器58与第2脉冲发生器54B一样，具备ΔΣ调制器和开关选择器。所述第4脉冲发生器58与从第3脉冲发生器57输出的时钟信号CLK1A同步，根据逆变器控制信号，生成并输出开关驱动信号S1i～S6i。
脉冲切换器59根据脉冲切换指令Ssw，选择从第1脉冲发生器53及第2脉冲发生器54输出的开关驱动信号以及从第3脉冲发生器57及第4脉冲发生器58输出的开关驱动信号的任意一个。脉冲切换器59向驱动信号分配器55输出所选择的开关驱动信号。
例如，使从电流指令发生器52C输出的脉冲切换指令Ssw为Low。此时，脉冲切换器59选择从第1脉冲发生器53输出的开关驱动信号S1c～S6c以及从第2脉冲发生器54输出的开关驱动信号S1i～S6i并输出至驱动信号分配器55。
另外，使从电流指令发生器52C输出的脉冲切换指令Ssw为High。此时，脉冲切换器59选择从第3脉冲发生器57输出的开关驱动信号S1c～S6c以及从第4脉冲发生器58输出的开关驱动信号S1i～S6i并输出至驱动信号分配器55。
如此，在第4实施方式所涉及的电力变换装置1C中，可以选择性地将PWM脉冲发生器用于电流型整流器侧和电流型逆变器侧中的一侧，将ΔΣ调制脉冲发生器用于另一侧。
与将PWM脉冲发生器用于电流型逆变器侧时相比，将ΔΣ调制脉冲发生器用于电流型逆变器侧时，电力变换装置1C难以输出较低的电压。这是因为可输出的电压下限依赖于输出频率与电流型整流器侧的最小脉冲宽度的比。
通过上述的方法与PWM脉冲发生器产生的时钟信号同步而使ΔΣ调制脉冲发生器同步时，脉冲宽度比PWM脉冲的载波半周期宽。因而，将ΔΣ调制使用于电流型整流器侧时，电流型整流器侧的最小脉冲宽度变大，因此，有时连几伏特程度的电压也无法输出。
于是，在第4实施方式所涉及的电力变换装置1C中，在输出规定值以上的电压时，使用第1脉冲发生器53及第2脉冲发生器54，在输出小于规定值的电压时，使用第3脉冲发生器57及第4脉冲发生器58。
如此，电力变换装置1C在输出的电压低时分别将PWM脉冲发生器用于电流型整流器侧，将ΔΣ调制脉冲发生器用于电流型逆变器侧。由此，可以减少开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象，并且还能输出低电压。
另外，在第4实施方式中，虽然将ΔΣ调制脉冲发生器用于第1脉冲发生器53及第4脉冲发生器58，但是也可以使任意一方或双方为SHE调制脉冲发生器。
（第5实施方式）
下面，对第5实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。在第5实施方式所涉及的电力变换装置中，与第1实施方式所涉及的电力变换装置的不同之处在于，针对第1实施方式所涉及的电力变换装置进一步追加零矢量固定处理部。另外，对与上述第1实施方式的构成要素相对应的构成要素赋予同一符号，适当省略与第1实施方式重复的说明。
在上述第1实施方式所涉及的电力变换装置1中，通过使电流型整流器的驱动信号S1c至S6c的状态变化与电流型逆变器的驱动信号S1i至S6i的状态变化同步，从而避免开关驱动信号成为持续时间短的脉冲信号。但是，在电流型整流器的驱动信号S1c至S6c的状态变化之后立即使电流型逆变器的驱动信号S1i～S6i的状态变化时，作为结果开关驱动信号变为持续时间短的脉冲信号。于是，在第5实施方式所涉及的电力变换装置中，追加有零矢量固定处理部。
图11是表示第5实施方式所涉及的电力变换装置中的零矢量固定处理部的构成例的图。所述零矢量固定处理部设置在上述的驱动信号分配器55和电力变换部2之间，是在第1实施方式所涉及的电力变换装置1的控制部5中追加的构成。另外，也可以在第2～第4实施方式所涉及的电力变换装置的控制部中进行追加。在此，对零矢量固定处理部的构成进行说明，对于控制部的其它构成则省略说明。
如图11所示，第5实施方式所涉及的电力变换装置的零矢量固定处理部80具备D闩锁电路部81和零矢量检测部82。另外，零矢量固定处理部80相当于信号处理部的一个例子。而且，在此为了便于说明，使从驱动信号分配器55输出的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T为S1R*～S6R*、S1S*～S6S*、S1T*～S6T*。
D闩锁电路部81具有分别对应于开关驱动信号S1R*～S6R*、S1S*～S6S*、S1T*～S6T*的18个D闩锁电路。各D闩锁电路在从零矢量检测部82输出的后述的时钟信号Ps为Low时，锁住开关驱动信号S1R*～S6R*、S1S*～S6S*、S1T*～S6T*。此时，从零矢量固定处理部80输出的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T被保持在锁住时的状态。
因而，在时钟信号Ps为Low的状态下，即使开关驱动信号S1R*～S6R*、S1S*～S6S*、S1T*～S6T*的任意一个发生变化，从零矢量固定处理部80输出的开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T也不变化。
零矢量检测部82检测出从第2脉冲发生器54输出与零矢量Iuu、Ivv、Iww相对应的开关驱动信号S1i～S6i，向D闩锁电路部81输出成为规定时间宽度Low的时钟信号Ps。例如，当对应于零矢量Iuu的开关驱动信号S1i、S4i变为接通指令即High时，零矢量检测部82向D闩锁电路部81输出成为规定时间宽度Low的时钟信号Ps。
如图11所示，零矢量检测部82具备AND电路91～93、延迟电路94～97、OR电路98及NOT电路99。AND电路91输入开关驱动信号S1i、S4i，当开关驱动信号S1i、S4i都为High时，输出表示检测出零矢量Iuu的High信号。另外，AND电路92在开关驱动信号S3i、S6i都为High时，输出表示检测出零矢量Iww的High信号。另外，AND电路93在开关驱动信号S2i、S5i都为High时，输出表示检测出零矢量Ivv的High信号。
当AND电路91～93的任意一个检测出零矢量时，利用延迟电路94～96和OR电路98，从OR电路98输出成为规定期间High的信号。从OR电路98输出的信号利用延迟电路97而被延迟，并通过NOT电路99进行反相从而输入至D闩锁电路部81的各D闩锁电路。
如此，零矢量固定处理部80在检测出电流型逆变器侧处于输出零矢量的状态时，利用D闩锁电路保持开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T的信号。因而，在逆变器侧输出零矢量的期间，开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T被保持。
电流型逆变器侧的零矢量构成为发生在载波信号Vc的波峰（极大值）或波谷（极小值）前后。在前述构成中，未设置零矢量固定处理部80时，在载波信号Vc取得极值的时刻前后，电流型逆变器侧的零矢量发生变化从而开关驱动信号S1i～S6i发生变化。此时，电流型整流器侧的电流矢量和电流型逆变器侧的电流矢量有可能在短时间间隔内相继发生变化。
另一方面，在第5实施方式所涉及的电力变换装置中，由于设置有零矢量固定处理部80，因而即使在载波信号Vc取得极值的时刻前后电流型逆变器侧的零矢量发生变化时，也强制地使零矢量不发生变化而输出相同的零矢量，因此，只要电流型逆变器输出零矢量，则开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T就不发生变化。因此，可消除电流型整流器侧的电流矢量和电流型逆变器侧的电流矢量在短时间间隔内相继发生变化的情况。即，可以减少向电力变换部2输出的开关驱动信号成为无法驱动单向开关的开关元件程度的持续时间短的脉冲信号的现象。
另外，在上述说明中，虽然说明了将ΔΣ调制脉冲发生器使用于电流型整流器侧、将PWM脉冲发生器使用于电流型逆变器侧时的例子，但是不限定于此。例如，如第4实施方式所涉及的电力变换装置1C那样，将PWM脉冲发生器使用于电流型整流器侧、将ΔΣ调制脉冲发生器使用于电流型逆变器侧时，则根据开关驱动信号S1c～S6c，检测出电流型整流器侧的零矢量。
然后，在电流型整流器侧的零矢量的期间中，对开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T的信号进行取样保持。通过如此构成，可以抑制因电路延迟引起的几纳秒程度的较细脉冲发生在开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T中。
另外，在上述说明中，虽然说明了针对第1实施方式所涉及的电力变换装置1追加零矢量固定处理部80的情况，但是理所当然也可以针对第2～第4实施方式所涉及的电力变换装置1A、1B、1C追加零矢量固定处理部80。而且，虽然说明了对开关驱动信号S1R～S6R、S1S～S6S、S1T～S6T的信号进行取样保持，但是也可以对开关驱动信号S1i～S6i和开关驱动信号S1c～S6c进行取样保持。
（第6实施方式）
下面，对第6实施方式所涉及的电力变换装置进行说明。在第6实施方式所涉及的电力变换装置中，与上述的实施方式所涉及的电力变换装置的不同之处在于，除上述的实施方式所涉及的电力变换装置的构成以外，还设有输入相电压检测部、输出相电压检测部及零矢量选择器。另外，对与上述的实施方式的构成要素相对应的构成要素赋予同一符号，适当省略与上述的实施方式重复的说明。
图12是表示第6实施方式所涉及的电力变换装置的构成例的图。如图12所示，第6实施方式所涉及的电力变换装置1E具备电力变换部2、控制部5E、输入相电压检测部6及输出相电压检测部7。另外，在图12中，省略了第1滤波器部3及第2滤波器部4。
输入相电压检测部6检测出输入相即S相、R相及T相各自的电压瞬时值，向控制部5E输出检测结果即输入相电压检测值VR、VS、VT。输入相电压检测值VR是R相的电压瞬时值，输入相电压检测值VS是S相的电压瞬时值，输入相电压检测值VT是T相的电压瞬时值。
输出相电压检测部7检测出输出相即U相、V相及W相各自的电压瞬时值，向控制部5E输出检测结果即输出相电压检测值VU、VV、VW。输出相电压检测值VU是U相的电压瞬时值，输出相电压检测值VV是V相的电压瞬时值，输出相电压检测值VW是W相的电压瞬时值，
控制部5E在电流指令发生器52E中具备零矢量选择器100，其根据输入相电压检测值VR、VS、VT和输出相电压检测值VU、VV、VW，生成避免处于开放状态的输入侧和输出侧的端子间电压变高的零矢量指令Szin、Szout。零矢量指令Szin是指定电流型整流器侧的零矢量的指令，零矢量指令Szout是指定电流型逆变器侧的零矢量的指令。另外，在电流指令发生器52E中，其它构成与电流指令发生器52一样。
零矢量选择器100在输入相电压检测值中判定绝对值（|VR|、|VS|、|VT|）最大的输入相电压检测值。然后，零矢量选择器100作为零矢量指令Szin输出指定如下零矢量的指令，该零矢量使用与绝对值最大的输入相电压检测值相对应的相。
而且，零矢量选择器100判定对应于零矢量指令Szin的相的电压极性。然后，零矢量选择器100在电压极性的判定结果为正时，进一步在输出相电压检测值中判定电压极性为正且值最大的输出相电压检测值。零矢量选择器100作为零矢量指令Szout输出指定如下零矢量的指令，该零矢量使用与电压极性为正且值最大的输出相电压检测值相对应的相。
另一方面，零矢量选择器100在电压极性的判定结果为负时，进一步在输出相电压检测值中判定电压极性为负且值最低的输出相电压检测值。零矢量选择器100作为零矢量指令Szout输出指定如下零矢量的指令，该零矢量使用与电压极性为负且值最低的输出相电压检测值相对应的相。
零矢量选择器100如此生成零矢量指令Szin、Szout，由此，可以防止处于开放状态的输入侧和输出侧的端子间电压变高。
在此，对可以防止端子间电压变高的情况进行了说明。当电流型整流器侧和电流型逆变器侧处于同时输出零矢量的状态时，输入端子TR、TS、TT的1个与输出端子TU、TV、TW的1个的电位相等。
例如，可以考虑输出电流型整流器侧的零矢量Itt和电流型逆变器侧的零矢量Iuu的情况。此时，开关驱动信号S1T、S4T为High，单向开关31、32接通。因此，直流电感器37、38处于环流状态，当直流电感器37、38的线圈电压为零时，变为与输入端子TT和输出端子TU处于短路的状态相同的状态。
此时，例如输入端子TR和输出端子TW之间的端子间电压为Vrt+Vuw，并且，如果Vuw和Vrt是相同程度的电压，则如图13A所示，在位于处在开放状态的输入端子TR和输出端子TW之间的单向开关上施加有非常高的电压。因此，构成单向开关的开关元件的耐压成为问题。
即使在这种情况下，在第6实施方式所涉及的电力变换装置1E中，也如图13B所示，使电流型逆变器侧的零矢量为零矢量Iww，使在输入侧和输出侧处于开放状态的端子电压全部成为相同的极性。因此，处于开放状态的端子，例如输入端子TR和输出端子TU的端子间电压为Vrt-Vuw，端子间电压变低，可以避免开关元件所要求的耐压值成为大幅度超过输入或输出的峰值电压值的值。
如图13A及图13B所示，在R相、S相及T相的输入相中，绝对值最大的输入相的电压极性与除其以外的输入相的电压极性相反。同样，在U相、V相及W相的输出相中，绝对值最大的输出相的电压极性与除其以外的输出相的电压极性相反。零矢量选择器100利用上述的处理，使在输入侧和输出侧处于开放状态的端子电压全部成为相同的极性。
因此，处于开放状态的输入侧和输出侧的端子间电压成为相同极性的相电压的差电压。而且，由于这些端子间的相电压变为在3相中绝对值不是最大的第2大或最小的值，因此可以降低端子间电压。
另外，当输出相电压低至不会引起耐压问题的程度时，则零矢量选择器100不使用输入相电压检测值VR、VS、VT及输出相电压检测值VUV、VVW，也能依据规定的规则，生成零矢量指令Szin、Szout。
以上，在第6实施方式所涉及的电力变换装置1E中，可以避免电力变换部2中构成单向开关的开关元件所要求的耐压成为大幅度超过输入或输出的峰值电压值的值。
另外，在上述第1～第6实施方式中，说明了3相输入3相输出的电力变换装置的例子，但是只要是N相（N为2以上的自然数）输入M相（M为2以上的自然数）输出的电力变换装置即可。例如，即使是2相输入3相输出的电力变换装置、2相输入2相输出的电力变换装置也可以应用上述技术。
另外，在上述第1～第6实施方式中，说明了设置耦合的直流电感器17、27、37和耦合的直流电感器18、28、38的例子，但是只要至少设置有直流电感器17、27、37即可。
本领域技术人员可以容易地导出进一步的效果、变形例。因此，本发明更广泛的形态不限于以上所示且记述的特定的详细及典型的实施方式。因而，不脱离由附带的技术方案范围及其等同主旨定义的总括的发明的概念精神或范围，便能实现各种各样的变更。

Claims (11)

1.一种电力变换装置，其特征在于，具备：
电力变换部，包括：多个开关群组，具有连接输入相和各输出相的多个单向开关，分别按每个前述输入相而设置；及相互耦合的多个电感器，按每个前述输入相分别连接在前述输入相和前述开关群组之间；
以及控制部，包括：第1信号发生器，生成交流直流变换用的开关驱动信号；第2信号发生器，生成直流交流变换用的开关驱动信号；及驱动信号发生器，根据前述交流直流变换用的开关驱动信号和前述直流交流变换用的开关驱动信号，生成对前述多个单向开关的接通断开进行控制的开关驱动信号，前述第1信号发生器和前述第2信号发生器同步进行动作。
2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
前述第1信号发生器利用脉宽调制生成开关驱动信号，
前述第2信号发生器利用ΔΣ调制生成开关驱动信号。
3.根据权利要求2所述的电力变换装置，其特征在于，前述控制部具备：
第3信号发生器，利用ΔΣ调制生成交流直流变换用的开关驱动信号；
第4信号发生器，利用脉宽调制生成直流交流变换用的开关驱动信号；
及信号切换器，选择前述第1信号发生器及前述第2信号发生器的输出以及前述第3信号发生器及前述第4信号发生器的输出并输出至驱动信号发生器，
前述第3信号发生器和前述第4信号发生器同步进行动作，
前述驱动信号发生器根据从前述信号切换器输出的开关驱动信号，生成控制前述多个单向开关的接通断开的信号。
4.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
前述第1信号发生器利用脉宽调制生成开关驱动信号，
前述第2信号发生器从储存与多个开关驱动信号相应的数据的存储部读取前述数据并生成前述开关驱动信号。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电力变换装置，其特征在于，
前述第1信号发生器与前述脉宽调制同步地生成上升或下降的时钟信号，
前述第2信号发生器与前述时钟信号同步地生成前述开关驱动信号。
6.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
前述第1信号发生器利用ΔΣ调制生成前述开关驱动信号，
前述第2信号发生器利用ΔΣ调制生成前述开关驱动信号。
7.根据权利要求6所述的电力变换装置，其特征在于，
前述控制部具备产生时钟信号的时钟信号发生器，
前述第1信号发生器与前述时钟信号同步地生成前述开关驱动信号，
前述第2信号发生器与前述时钟信号同步地生成前述开关驱动信号。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电力变换装置，其特征在于，
前述控制部具备信号处理部，其根据前述第1信号发生器输出的开关驱动信号，保持从前述驱动信号发生器输出的开关驱动信号，并向前述多个单向开关输出。
9.根据权利要求2至4中任意一项所述的电力变换装置，其特征在于，
前述控制部具备信号处理部，在控制同一相的前述单向开关时，保持从前述驱动信号发生器输出的开关驱动信号，
前述第1信号发生器与用于脉宽调制的载波信号变为极值的时刻同步地生成上升或下降的时钟信号，
前述第2信号发生器与前述时钟信号同步地生成前述开关驱动信号。
10.一种电力变换装置，其特征在于，具备：
电力变换部，包括：多个开关群组，具有连接输入相和各输出相的多个单向开关，分别按每个前述输入相而设置；及相互耦合的多个电感器，按每个前述输入相分别连接在前述输入相和前述开关群组之间；
以及控制部，通过不同相的前述单向开关的控制和同一相的前述单向开关的控制来进行与电流指令相应的前述电力变换部的控制，
前述控制部在使同一输入相的前述单向开关和同一输出相的前述单向开关同时接通时，以使输入相的电压极性与输出相的电压极性一致的方式选择前述同一输入相和前述同一输出相。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的电力变换装置，其特征在于，
连接输入相和各输出相的前述多个单向开关包括：第1单向开关，使电流从前述输入相侧流向前述输出相侧；及第2单向开关，使电流从前述输出相侧流向前述输入相侧，
在前述输入相和前述第1单向开关之间设置有第1电感器，同时在前述输入相和前述第2单向开关之间设置有电流的流入位置与前述第1电感器不同的第2电感器，
前述第1电感器彼此磁耦合，前述第2电感器彼此磁耦合。
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