JP2001119952A - 電圧調整装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御を簡単化してコストを低減する電圧調整
装置を得ること。 【解決手段】 負荷３と交流電源２との間に設けられ、
負荷３への電圧印加をオン，オフする逆阻止片方向スイ
ッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１およびＤ１と、負荷３と並列に設
けられ、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１および
Ｄ１のオフ時に発生する還流電流を流す逆阻止片方向ス
イッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２と、を備えた電圧調整装
置１において、コンプリメンタリ回路により逆阻止片方
向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１および逆阻止片方向
スイッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２を構成した。
装置を得ること。 【解決手段】 負荷３と交流電源２との間に設けられ、
負荷３への電圧印加をオン，オフする逆阻止片方向スイ
ッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１およびＤ１と、負荷３と並列に設
けられ、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１および
Ｄ１のオフ時に発生する還流電流を流す逆阻止片方向ス
イッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２と、を備えた電圧調整装
置１において、コンプリメンタリ回路により逆阻止片方
向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１および逆阻止片方向
スイッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、負荷とその負荷
に電力を供給する電源との間に設けられ、その負荷にか
かる電圧を調整する電圧調整装置に関し、特に、チョッ
パ制御により電圧を調整する電圧調整装置に関するもの
である。
に電力を供給する電源との間に設けられ、その負荷にか
かる電圧を調整する電圧調整装置に関し、特に、チョッ
パ制御により電圧を調整する電圧調整装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機の速度制御においては、１次
電圧制御が広く用いられている。簡易な実現手段として
トライアック・サイリスタ等による位相制御があるが、
電源高調波電流や磁気音の発生等の問題点があった。こ
れらを解決する手段として、ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＭＯＳ
ＦＥＴ等を用いたチョッパ制御も用いられている。
電圧制御が広く用いられている。簡易な実現手段として
トライアック・サイリスタ等による位相制御があるが、
電源高調波電流や磁気音の発生等の問題点があった。こ
れらを解決する手段として、ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＭＯＳ
ＦＥＴ等を用いたチョッパ制御も用いられている。
【０００３】図９は、従来の一般的なチョッパ制御によ
る電圧調整装置の構成を示す概略回路図である。従来の
電圧調整装置３１は、負荷３３と負荷３３に電力を供給
する交流電源３２との間に設けられており、高速な双方
向スイッチＨおよびＪから構成されている。双方向スイ
ッチＨは、トランジスタとダイオードにより構成された
高速な逆阻止片方向スイッチＨ１およびＨ２を互いに逆
向きになるように並列に接続したものである。双方向ス
イッチＪも同様に、トランジスタとダイオードにより構
成された高速の逆阻止片方向スイッチＪ１およびＪ２を
互いに逆向きになるように並列に接続したものである。
双方向スイッチＨ，Ｊは、オンの場合に双方向の電流を
流し、オフの場合に電流を遮断する。
る電圧調整装置の構成を示す概略回路図である。従来の
電圧調整装置３１は、負荷３３と負荷３３に電力を供給
する交流電源３２との間に設けられており、高速な双方
向スイッチＨおよびＪから構成されている。双方向スイ
ッチＨは、トランジスタとダイオードにより構成された
高速な逆阻止片方向スイッチＨ１およびＨ２を互いに逆
向きになるように並列に接続したものである。双方向ス
イッチＪも同様に、トランジスタとダイオードにより構
成された高速の逆阻止片方向スイッチＪ１およびＪ２を
互いに逆向きになるように並列に接続したものである。
双方向スイッチＨ，Ｊは、オンの場合に双方向の電流を
流し、オフの場合に電流を遮断する。
【０００４】図１０は、従来の逆阻止片方向スイッチＨ
１，Ｈ２，Ｊ１およびＪ２の動作を示すタイミングチャ
ートである。双方向スイッチＨ内の逆阻止片方向スイッ
チＨ１，Ｈ２は同時にオン，オフを繰り返し、双方向ス
イッチＪ内の逆阻止片方向スイッチＪ１，Ｊ２は、逆阻
止片方向スイッチＨ１，Ｈ２とは逆のタイミングでオ
ン，オフを繰り返す。ここで、逆阻止片方向スイッチＨ
１，Ｈ２のオン，オフと逆阻止片方向スイッチＪ１，Ｊ
２のオン，オフとは隙間や重なりのないように高速に連
携させて制御される。
１，Ｈ２，Ｊ１およびＪ２の動作を示すタイミングチャ
ートである。双方向スイッチＨ内の逆阻止片方向スイッ
チＨ１，Ｈ２は同時にオン，オフを繰り返し、双方向ス
イッチＪ内の逆阻止片方向スイッチＪ１，Ｊ２は、逆阻
止片方向スイッチＨ１，Ｈ２とは逆のタイミングでオ
ン，オフを繰り返す。ここで、逆阻止片方向スイッチＨ
１，Ｈ２のオン，オフと逆阻止片方向スイッチＪ１，Ｊ
２のオン，オフとは隙間や重なりのないように高速に連
携させて制御される。
【０００５】この逆阻止片方向スイッチＨ１，Ｈ２，Ｊ
１およびＪ２のオン，オフ、すなわち、双方向スイッチ
Ｈ，Ｊのオン，オフは、図示しない制御装置により制御
される。このように、制御装置によって双方向スイッチ
Ｈをオン，オフするチョッパ制御により電圧を調整する
ことが可能となる。また、双方向スイッチＨを高速にオ
ン，オフすることにより負荷３３に流れる電流波形を略
正弦波化することができ、高効率化，低騒音化が可能と
なる。
１およびＪ２のオン，オフ、すなわち、双方向スイッチ
Ｈ，Ｊのオン，オフは、図示しない制御装置により制御
される。このように、制御装置によって双方向スイッチ
Ｈをオン，オフするチョッパ制御により電圧を調整する
ことが可能となる。また、双方向スイッチＨを高速にオ
ン，オフすることにより負荷３３に流れる電流波形を略
正弦波化することができ、高効率化，低騒音化が可能と
なる。
【０００６】一方、双方向スイッチＪは、双方向スイッ
チＨがオフした際に負荷側に発生する還流電流を流すこ
とにより、還流電流の処理を行う。以下に、双方向スイ
ッチＨがオフした際の電流の流れについて説明する。負
荷３３の一端ａから他端ｂに電流が流れていた場合に逆
阻止片方向スイッチＨ１がオフしたとき、電流はａから
ｂに流れつづけようとする。このとき、逆阻止片方向ス
イッチＪ１が、逆阻止片方向スイッチＨ１のオフと同時
にオンし、電流は負荷３３および逆阻止片方向スイッチ
Ｊ１からなる回路を流れる。
チＨがオフした際に負荷側に発生する還流電流を流すこ
とにより、還流電流の処理を行う。以下に、双方向スイ
ッチＨがオフした際の電流の流れについて説明する。負
荷３３の一端ａから他端ｂに電流が流れていた場合に逆
阻止片方向スイッチＨ１がオフしたとき、電流はａから
ｂに流れつづけようとする。このとき、逆阻止片方向ス
イッチＪ１が、逆阻止片方向スイッチＨ１のオフと同時
にオンし、電流は負荷３３および逆阻止片方向スイッチ
Ｊ１からなる回路を流れる。
【０００７】同様に、負荷３３の一端ｂから他端ａに電
流が流れていた場合に逆阻止片方向スイッチＨ２がオフ
したとき、電流はｂからａに流れつづけようとする。こ
のとき、逆阻止片方向スイッチＪ２が、逆阻止片方向ス
イッチＨ２のオフと同時にオンし、電流は負荷３３およ
び逆阻止片方向スイッチＪ２からなる回路を流れる。
流が流れていた場合に逆阻止片方向スイッチＨ２がオフ
したとき、電流はｂからａに流れつづけようとする。こ
のとき、逆阻止片方向スイッチＪ２が、逆阻止片方向ス
イッチＨ２のオフと同時にオンし、電流は負荷３３およ
び逆阻止片方向スイッチＪ２からなる回路を流れる。
【０００８】このように、従来の電圧調整装置３１にお
いては、双方向スイッチＪが、双方向スイッチＨがオフ
すると同時にオンし、双方向スイッチＨがオフする際に
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、還流電流
の処理を行い、負荷側の還流電流によるノイズ発生を抑
えている。
いては、双方向スイッチＪが、双方向スイッチＨがオフ
すると同時にオンし、双方向スイッチＨがオフする際に
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、還流電流
の処理を行い、負荷側の還流電流によるノイズ発生を抑
えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、双方向スイッチＨ，Ｊそれぞれを、
お互いにオン，オフの隙間や重なりのないよう高速に連
携させて制御する複雑な制御が必要であるため、コスト
が上昇するという問題点があった。
来の技術によれば、双方向スイッチＨ，Ｊそれぞれを、
お互いにオン，オフの隙間や重なりのないよう高速に連
携させて制御する複雑な制御が必要であるため、コスト
が上昇するという問題点があった。
【００１０】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、制御を簡単化してコストを低減する電圧調整装置
を得ることを目的とする。
って、制御を簡単化してコストを低減する電圧調整装置
を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかる電圧調整装置に
あっては、負荷と電源との間に設けられ、前記負荷への
電圧印加をオン，オフする第１のスイッチ手段と、負荷
と並列に設けられ、前記第１のスイッチ手段のオフ時に
発生する還流電流を流す第２のスイッチ手段と、を備え
た電圧調整装置において、コンプリメンタリ回路により
前記第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段を構
成したことを特徴とする。
目的を達成するために、本発明にかかる電圧調整装置に
あっては、負荷と電源との間に設けられ、前記負荷への
電圧印加をオン，オフする第１のスイッチ手段と、負荷
と並列に設けられ、前記第１のスイッチ手段のオフ時に
発生する還流電流を流す第２のスイッチ手段と、を備え
た電圧調整装置において、コンプリメンタリ回路により
前記第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段を構
成したことを特徴とする。
【００１２】この電圧調整装置によれば、負荷と電源と
の間に設けられ、負荷への電圧印加をオン，オフする第
１のスイッチ手段と、負荷と並列に設けられ、第１のス
イッチ手段のオフ時に発生する還流電流を流す第２のス
イッチ手段と、をコンプリメンタリ回路（相補回路）に
より構成した。これにより、第１のスイッチ手段および
第２のスイッチ手段を同時にまとめて制御することがで
き、第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段が同
時にオンすることを原理的になくすことができる。
の間に設けられ、負荷への電圧印加をオン，オフする第
１のスイッチ手段と、負荷と並列に設けられ、第１のス
イッチ手段のオフ時に発生する還流電流を流す第２のス
イッチ手段と、をコンプリメンタリ回路（相補回路）に
より構成した。これにより、第１のスイッチ手段および
第２のスイッチ手段を同時にまとめて制御することがで
き、第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段が同
時にオンすることを原理的になくすことができる。
【００１３】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、負荷と前記負荷に電力を供給する電源との間に設け
られ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧調整装置に
おいて、逆耐圧手段をコンプリメンタリなスイッチ素子
に付加してこれらを直列２段に接続したスイッチ手段を
複数設け、二つの前記スイッチ手段を１組として逆方向
で並列に両端部および中間点を互いに接続し、前記両端
部を前記電源の異なる相にそれぞれ接続し、前記中間点
と一方の端部とを前記負荷の異なる相にそれぞれ接続し
たことを特徴とする。
は、負荷と前記負荷に電力を供給する電源との間に設け
られ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧調整装置に
おいて、逆耐圧手段をコンプリメンタリなスイッチ素子
に付加してこれらを直列２段に接続したスイッチ手段を
複数設け、二つの前記スイッチ手段を１組として逆方向
で並列に両端部および中間点を互いに接続し、前記両端
部を前記電源の異なる相にそれぞれ接続し、前記中間点
と一方の端部とを前記負荷の異なる相にそれぞれ接続し
たことを特徴とする。
【００１４】この電圧調整装置によれば、逆耐圧手段を
付加したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に
接続したスイッチ手段を複数設け、二つのスイッチ手段
を１組として逆方向で並列に両端部および中間点を互い
に接続し、さらに両端部を電源の異なる相にそれぞれ接
続し、中間点と一方の端部とを負荷の異なる相にそれぞ
れ接続した。これにより、２段のスイッチ素子を同時に
まとめて制御することができ、２段のスイッチ素子が同
時にオンすることを原理的になくすことができる。
付加したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に
接続したスイッチ手段を複数設け、二つのスイッチ手段
を１組として逆方向で並列に両端部および中間点を互い
に接続し、さらに両端部を電源の異なる相にそれぞれ接
続し、中間点と一方の端部とを負荷の異なる相にそれぞ
れ接続した。これにより、２段のスイッチ素子を同時に
まとめて制御することができ、２段のスイッチ素子が同
時にオンすることを原理的になくすことができる。
【００１５】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、接地相に前記スイッチ素子を挿入しないようにする
ことを特徴とする。
は、接地相に前記スイッチ素子を挿入しないようにする
ことを特徴とする。
【００１６】この電圧調整装置によれば、負荷の電位を
安定させて対地間ノイズを減少させるために、接地相に
スイッチ素子を挿入しない。
安定させて対地間ノイズを減少させるために、接地相に
スイッチ素子を挿入しない。
【００１７】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、前記電源は３相電源であり、前記負荷は３相負荷で
あり、２組の前記スイッチ手段を２組の電源相間に接続
したことを特徴とする。
は、前記電源は３相電源であり、前記負荷は３相負荷で
あり、２組の前記スイッチ手段を２組の電源相間に接続
したことを特徴とする。
【００１８】この電圧調整装置によれば、大型のシステ
ム等に用いられる３相電源，３相負荷の場合にも適用で
きるように、２組のスイッチ手段を３相電源の２組の電
源相間に接続した。
ム等に用いられる３相電源，３相負荷の場合にも適用で
きるように、２組のスイッチ手段を３相電源の２組の電
源相間に接続した。
【００１９】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、負荷と前記負荷に電力を供給する電源との間に設け
られ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧調整装置に
おいて、逆導通手段を並列接続したコンプリメンタリな
スイッチ素子を直列２段に接続したスイッチ手段を各電
源相ごとに設け、各スイッチ手段の一方の端部を前記電
源の各相に接続し、各スイッチ手段の他方の端部を互い
に接続し、各スイッチ手段の中間点を前記負荷の各相に
接続したことを特徴とする。
は、負荷と前記負荷に電力を供給する電源との間に設け
られ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧調整装置に
おいて、逆導通手段を並列接続したコンプリメンタリな
スイッチ素子を直列２段に接続したスイッチ手段を各電
源相ごとに設け、各スイッチ手段の一方の端部を前記電
源の各相に接続し、各スイッチ手段の他方の端部を互い
に接続し、各スイッチ手段の中間点を前記負荷の各相に
接続したことを特徴とする。
【００２０】この電圧調整装置によれば、逆導通手段を
並列接続したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２
段に接続したスイッチ手段を各電源相ごとに設け、各ス
イッチ手段の一方の端部を電源の各相に接続し、各スイ
ッチ手段の他方の端部を互いに接続し、各スイッチ手段
の中間点を負荷の各相に接続した。これにより、２段の
スイッチ素子を同時にまとめて制御することができ、２
段のスイッチ素子が同時にオンすることを原理的になく
すことができる。
並列接続したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２
段に接続したスイッチ手段を各電源相ごとに設け、各ス
イッチ手段の一方の端部を電源の各相に接続し、各スイ
ッチ手段の他方の端部を互いに接続し、各スイッチ手段
の中間点を負荷の各相に接続した。これにより、２段の
スイッチ素子を同時にまとめて制御することができ、２
段のスイッチ素子が同時にオンすることを原理的になく
すことができる。
【００２１】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、複数の前記スイッチ手段が、同一の制御で同時に動
作することを特徴とする。
は、複数の前記スイッチ手段が、同一の制御で同時に動
作することを特徴とする。
【００２２】この電圧調整装置によれば、複数のスイッ
チ手段が、別々の制御により動作するのではなく、同一
の制御で同時に動作する。
チ手段が、別々の制御により動作するのではなく、同一
の制御で同時に動作する。
【００２３】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、さらに、自装置の電源側に、サージ電流を還流させ
る第１の還流手段を具備することを特徴とする。
は、さらに、自装置の電源側に、サージ電流を還流させ
る第１の還流手段を具備することを特徴とする。
【００２４】この電圧調整装置によれば、第１の還流手
段が、電源側に発生するサージ電流を還流させる。これ
により、電源側のノイズを低減することができる。
段が、電源側に発生するサージ電流を還流させる。これ
により、電源側のノイズを低減することができる。
【００２５】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、前記第１の還流手段が、電源相間に設けられたコン
デンサであることを特徴とする。
は、前記第１の還流手段が、電源相間に設けられたコン
デンサであることを特徴とする。
【００２６】この電圧調整装置によれば、電源相間に設
けられたコンデンサからなる簡単な回路により、サージ
電流を還流させるループを生成する第１の還流手段を構
成する。
けられたコンデンサからなる簡単な回路により、サージ
電流を還流させるループを生成する第１の還流手段を構
成する。
【００２７】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、さらに、自装置の負荷側に、サージ電流を還流させ
る第２の還流手段を具備することを特徴とする。
は、さらに、自装置の負荷側に、サージ電流を還流させ
る第２の還流手段を具備することを特徴とする。
【００２８】この電圧調整装置によれば、スイッチ手段
の動作ズレ等により負荷側にサージ電流が発生した場合
でも、第２の還流手段により、発生したサージ電流を還
流させることができる。
の動作ズレ等により負荷側にサージ電流が発生した場合
でも、第２の還流手段により、発生したサージ電流を還
流させることができる。
【００２９】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、前記第２の還流手段は、前記負荷と並列に設けられ
た、コンデンサと抵抗を直列接続した回路であることを
特徴とする。
は、前記第２の還流手段は、前記負荷と並列に設けられ
た、コンデンサと抵抗を直列接続した回路であることを
特徴とする。
【００３０】この電圧調整装置によれば、負荷と並列に
設けられた、コンデンサと抵抗を直列接続した簡単な回
路により、サージ電流を還流させるループを生成する第
２の還流手段を構成する。
設けられた、コンデンサと抵抗を直列接続した簡単な回
路により、サージ電流を還流させるループを生成する第
２の還流手段を構成する。
【００３１】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、さらに、前記コンプリメンタリなスイッチ素子のオ
ン，オフを制御する制御手段を具備し、前記制御手段
が、負荷への電圧印加が停止されている間、前記コンプ
リメンタリなスイッチ素子のうち負荷に並列に設けられ
た方のスイッチ素子をオン状態に保つことを特徴とす
る。
は、さらに、前記コンプリメンタリなスイッチ素子のオ
ン，オフを制御する制御手段を具備し、前記制御手段
が、負荷への電圧印加が停止されている間、前記コンプ
リメンタリなスイッチ素子のうち負荷に並列に設けられ
た方のスイッチ素子をオン状態に保つことを特徴とす
る。
【００３２】この電圧調整装置によれば、制御手段が、
負荷への電圧印加が停止されている間、コンプリメンタ
リなスイッチ素子のうち負荷に並列に設けられた方のス
イッチ素子をオン状態に保つことにより、負荷への電圧
印加を確実に停止するとともに、負荷での不要な蓄積エ
ネルギーを放散することができる。
負荷への電圧印加が停止されている間、コンプリメンタ
リなスイッチ素子のうち負荷に並列に設けられた方のス
イッチ素子をオン状態に保つことにより、負荷への電圧
印加を確実に停止するとともに、負荷での不要な蓄積エ
ネルギーを放散することができる。
【００３３】つぎの発明にかかる電圧調整装置にあって
は、前記コンプリメンタリなスイッチ素子はバイポーラ
トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴであることを特徴とす
る。
は、前記コンプリメンタリなスイッチ素子はバイポーラ
トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴであることを特徴とす
る。
【００３４】この電圧調整装置によれば、スイッチ素子
としてバイポーラトランジスタまたはＭＯＳＦＥＴを用
いることにより、電源高調波電流および磁気音を低減
し、モータ効率の良い制御を行うことができる。
としてバイポーラトランジスタまたはＭＯＳＦＥＴを用
いることにより、電源高調波電流および磁気音を低減
し、モータ効率の良い制御を行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる電圧調整
装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】実施の形態１．図１は、本発明にかかる実
施の形態１の電圧調整装置の構成を示す概略回路図であ
る。実施の形態１の電圧調整装置１は、交流電源２と負
荷３との間の接地相ではない相に挿入され、負荷３への
電圧印加をオン，オフする高速な逆阻止片方向スイッチ
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と、接地相と他の相との間に設
けられ、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１
のオフ時に発生する還流電流を流す高速な逆阻止片方向
スイッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２と、逆阻止片方向スイ
ッチＡ１〜Ｄ２を、同一の制御信号により同時にまとめ
て制御する制御回路４と、交流電源側の各相間に設けら
れ、交流電源側のサージ電流を還流させるコンデンサ
５，６，７と、負荷側の各相間に設けられ、負荷側のサ
ージ電流を還流させるコンデンサ８，９，１０および抵
抗１１，１２，１３と、を備えている。
施の形態１の電圧調整装置の構成を示す概略回路図であ
る。実施の形態１の電圧調整装置１は、交流電源２と負
荷３との間の接地相ではない相に挿入され、負荷３への
電圧印加をオン，オフする高速な逆阻止片方向スイッチ
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と、接地相と他の相との間に設
けられ、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１
のオフ時に発生する還流電流を流す高速な逆阻止片方向
スイッチＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２と、逆阻止片方向スイ
ッチＡ１〜Ｄ２を、同一の制御信号により同時にまとめ
て制御する制御回路４と、交流電源側の各相間に設けら
れ、交流電源側のサージ電流を還流させるコンデンサ
５，６，７と、負荷側の各相間に設けられ、負荷側のサ
ージ電流を還流させるコンデンサ８，９，１０および抵
抗１１，１２，１３と、を備えている。
【００３７】なお、逆阻止片方向スイッチとは、一方向
の電流を常に遮断し、オンの場合に他方向の電流を流
し、オフの場合に他方向の電流を遮断するスイッチのこ
とである。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ２は、バイポ
ーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタに対
して、このトランジスタが電流を流す方向の逆方向に耐
圧を持つようにダイオードを直列接続した構成となって
いる。逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ２はコンプリメン
タリ（相補）接続されており、コンプリメンタリ回路
（相補回路）Ａを構成する。具体的には、それぞれの逆
阻止片方向スイッチのトランジスタが、ＰＮＰトランジ
スタおよびＮＰＮトランジスタ（Ｐチャネルトランジス
タおよびＮチャネルトランジスタ）であって、これらの
トランジスタのベース（ゲート）端子どうしが一つに接
続されている。
の電流を常に遮断し、オンの場合に他方向の電流を流
し、オフの場合に他方向の電流を遮断するスイッチのこ
とである。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ２は、バイポ
ーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタに対
して、このトランジスタが電流を流す方向の逆方向に耐
圧を持つようにダイオードを直列接続した構成となって
いる。逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ２はコンプリメン
タリ（相補）接続されており、コンプリメンタリ回路
（相補回路）Ａを構成する。具体的には、それぞれの逆
阻止片方向スイッチのトランジスタが、ＰＮＰトランジ
スタおよびＮＰＮトランジスタ（Ｐチャネルトランジス
タおよびＮチャネルトランジスタ）であって、これらの
トランジスタのベース（ゲート）端子どうしが一つに接
続されている。
【００３８】これにより、逆阻止片方向スイッチＡ１，
Ａ２を同時にまとめて制御することができ、逆阻止片方
向スイッチＡ１，Ａ２が同時にオンすることを原理的に
なくすことができる。すなわち、隙間や重複のないよう
にタイミングを合わせて逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ
２を個別に制御するという複雑な制御を行うのではな
く、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ２を同時にまとめて
制御するという簡単な制御を行うことができ、また、交
流電源２の短絡を確実に防ぐことができる。
Ａ２を同時にまとめて制御することができ、逆阻止片方
向スイッチＡ１，Ａ２が同時にオンすることを原理的に
なくすことができる。すなわち、隙間や重複のないよう
にタイミングを合わせて逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ
２を個別に制御するという複雑な制御を行うのではな
く、逆阻止片方向スイッチＡ１，Ａ２を同時にまとめて
制御するという簡単な制御を行うことができ、また、交
流電源２の短絡を確実に防ぐことができる。
【００３９】同様に、逆阻止片方向スイッチＢ１，Ｂ
２、逆阻止片方向スイッチＣ１，Ｃ２および逆阻止片方
向スイッチＤ１，Ｄ２もコンプリメンタリ接続され、コ
ンプリメンタリ回路Ｂ，Ｃ，Ｄを構成している。これに
より、逆阻止片方向スイッチＢ１，Ｂ２、逆阻止片方向
スイッチＣ１，Ｃ２および逆阻止片方向スイッチＤ１，
Ｄ２についても、同時にまとめて制御することができ、
同時にオンすることを原理的になくすことができる。
２、逆阻止片方向スイッチＣ１，Ｃ２および逆阻止片方
向スイッチＤ１，Ｄ２もコンプリメンタリ接続され、コ
ンプリメンタリ回路Ｂ，Ｃ，Ｄを構成している。これに
より、逆阻止片方向スイッチＢ１，Ｂ２、逆阻止片方向
スイッチＣ１，Ｃ２および逆阻止片方向スイッチＤ１，
Ｄ２についても、同時にまとめて制御することができ、
同時にオンすることを原理的になくすことができる。
【００４０】また、各逆阻止片方向スイッチにおいて一
つに接続されたトランジスタのベース（ゲート）端子
は、電圧調整装置１内でさらに一つに接続されており、
制御回路４は、一つに接続されたこれらの端子に同一の
制御信号を送信する。すなわち、全ての逆阻止片方向ス
イッチＡ１〜Ｄ２を、同時にまとめて制御する。
つに接続されたトランジスタのベース（ゲート）端子
は、電圧調整装置１内でさらに一つに接続されており、
制御回路４は、一つに接続されたこれらの端子に同一の
制御信号を送信する。すなわち、全ての逆阻止片方向ス
イッチＡ１〜Ｄ２を、同時にまとめて制御する。
【００４１】逆阻止片方向スイッチＡ１，Ｂ１、逆阻止
片方向スイッチＡ２，Ｂ２、逆阻止片方向スイッチＣ
１，Ｄ１および逆阻止片方向スイッチＣ２，Ｄ２は、そ
れぞれ、逆方向で並列に互いの両端部が接続されてい
る。換言すれば、コンプリメンタリ回路Ａ，Ｂおよびコ
ンプリメンタリ回路Ｃ，Ｄは、それぞれ、逆方向で並列
に互いの両端部および中間点が接続されており、さら
に、両端部が交流電源２の異なる相にそれぞれ接続さ
れ、中間点と一方の端部が負荷３の異なる相に接続され
ている。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１は接地相以外
の相に挿入されており、接地相にはスイッチ素子が挿入
されていない。これにより、負荷３の電位を安定させて
対地間ノイズを低減することができる。
片方向スイッチＡ２，Ｂ２、逆阻止片方向スイッチＣ
１，Ｄ１および逆阻止片方向スイッチＣ２，Ｄ２は、そ
れぞれ、逆方向で並列に互いの両端部が接続されてい
る。換言すれば、コンプリメンタリ回路Ａ，Ｂおよびコ
ンプリメンタリ回路Ｃ，Ｄは、それぞれ、逆方向で並列
に互いの両端部および中間点が接続されており、さら
に、両端部が交流電源２の異なる相にそれぞれ接続さ
れ、中間点と一方の端部が負荷３の異なる相に接続され
ている。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１は接地相以外
の相に挿入されており、接地相にはスイッチ素子が挿入
されていない。これにより、負荷３の電位を安定させて
対地間ノイズを低減することができる。
【００４２】以上の構成において、実施の形態１の動作
について図２（ａ）〜（ｄ），図３および図４を参照し
て説明する。図２は、実施の形態１の電圧調整装置１の
動作を示す説明図である。電圧調整装置１の動作におい
て、交流電源２は（ａ）に示す様な交流電圧を各相間に
発生させている。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１は、
（ｂ）に示すように、制御回路４からの制御信号によ
り、オン，オフを繰り返す。一方、逆阻止片方向スイッ
チＡ２〜Ｄ２は、（ｃ）に示すように、制御回路４から
の制御信号により、逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１と
逆のタイミングでオン，オフを繰り返す。
について図２（ａ）〜（ｄ），図３および図４を参照し
て説明する。図２は、実施の形態１の電圧調整装置１の
動作を示す説明図である。電圧調整装置１の動作におい
て、交流電源２は（ａ）に示す様な交流電圧を各相間に
発生させている。逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１は、
（ｂ）に示すように、制御回路４からの制御信号によ
り、オン，オフを繰り返す。一方、逆阻止片方向スイッ
チＡ２〜Ｄ２は、（ｃ）に示すように、制御回路４から
の制御信号により、逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１と
逆のタイミングでオン，オフを繰り返す。
【００４３】逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１がオン、
逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２がオフのとき、図１に
示した回路は、図３に示す回路と等価となり、交流電源
２および負荷３の各相がそれぞれ接続される。これによ
り、図２（ｄ）に示すように、負荷３の相間に電圧が印
加される。一方、逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１がオ
フ、逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２がオンのとき、図
４に示す回路と等価となり、交流電源２および負荷３の
接地相以外の各相が切断され、負荷３の各相が互いに短
絡される。これにより、図２（ｄ）に示すように、負荷
３の相間の電圧印加がオフとなる。
逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２がオフのとき、図１に
示した回路は、図３に示す回路と等価となり、交流電源
２および負荷３の各相がそれぞれ接続される。これによ
り、図２（ｄ）に示すように、負荷３の相間に電圧が印
加される。一方、逆阻止片方向スイッチＡ１〜Ｄ１がオ
フ、逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２がオンのとき、図
４に示す回路と等価となり、交流電源２および負荷３の
接地相以外の各相が切断され、負荷３の各相が互いに短
絡される。これにより、図２（ｄ）に示すように、負荷
３の相間の電圧印加がオフとなる。
【００４４】この際、負荷３を流れつづけようとする電
流は、オン状態の逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２を流
れる。オン状態の逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２が、
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、ノイズ発
生が抑えられる。また、コンデンサ５，６，７は、交流
電源側のサージ電流を還流させて交流電源側のノイズを
低減する。コンデンサ８，９，１０と抵抗１１，１２，
１３とはそれぞれ直列接続された回路を構成し、各逆阻
止片方向スイッチの動作のズレ等により発生する負荷側
のサージ電流を還流させて負荷側のノイズを低減する。
流は、オン状態の逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２を流
れる。オン状態の逆阻止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２が、
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、ノイズ発
生が抑えられる。また、コンデンサ５，６，７は、交流
電源側のサージ電流を還流させて交流電源側のノイズを
低減する。コンデンサ８，９，１０と抵抗１１，１２，
１３とはそれぞれ直列接続された回路を構成し、各逆阻
止片方向スイッチの動作のズレ等により発生する負荷側
のサージ電流を還流させて負荷側のノイズを低減する。
【００４５】負荷３への電圧印加を停止した場合、制御
回路４は、負荷３への電圧印加を停止している間、逆阻
止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２をオン状態に保つ。これに
より、負荷３への電圧印加を確実に停止し、負荷３での
不要な蓄積エネルギーを放散することができる。
回路４は、負荷３への電圧印加を停止している間、逆阻
止片方向スイッチＡ２〜Ｄ２をオン状態に保つ。これに
より、負荷３への電圧印加を確実に停止し、負荷３での
不要な蓄積エネルギーを放散することができる。
【００４６】前述したように実施の形態１によれば、コ
ンプリメンタリ回路Ａ〜Ｄを用いることにより、還流電
流を流して負荷側のノイズ発生を抑えつつ、原理的に電
源が短絡されることを防ぎ、制御回路４を簡略化するこ
とができるため、コストを低減することができる。
ンプリメンタリ回路Ａ〜Ｄを用いることにより、還流電
流を流して負荷側のノイズ発生を抑えつつ、原理的に電
源が短絡されることを防ぎ、制御回路４を簡略化するこ
とができるため、コストを低減することができる。
【００４７】実施の形態２．図５は、本発明にかかる実
施の形態２の電圧調整装置の構成を示す概略回路図であ
る。なお、実施の形態１と同一の部分については図１と
同一の符号を付している。実施の形態２の電圧調整装置
２１は、交流電源２と負荷３との間の各相に挿入され、
負荷３への電圧印加をオン，オフする高速な逆導通片方
向スイッチＥ１，Ｆ１，Ｇ１と、逆導通片方向スイッチ
Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１のオフ時に発生する還流電流を流す高
速な逆導通片方向スイッチＥ２，Ｆ２，Ｇ２と、逆導通
片方向スイッチＥ１〜Ｇ２を、同一の制御信号により同
時にまとめて制御する制御回路４と、交流電源側の各相
間に設けられ、交流電源側のサージ電流を還流させるコ
ンデンサ５，６，７と、負荷側の各相間に設けられ、負
荷側のサージ電流を還流させるコンデンサ８，９，１０
および抵抗１１，１２，１３と、を備えている。
施の形態２の電圧調整装置の構成を示す概略回路図であ
る。なお、実施の形態１と同一の部分については図１と
同一の符号を付している。実施の形態２の電圧調整装置
２１は、交流電源２と負荷３との間の各相に挿入され、
負荷３への電圧印加をオン，オフする高速な逆導通片方
向スイッチＥ１，Ｆ１，Ｇ１と、逆導通片方向スイッチ
Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１のオフ時に発生する還流電流を流す高
速な逆導通片方向スイッチＥ２，Ｆ２，Ｇ２と、逆導通
片方向スイッチＥ１〜Ｇ２を、同一の制御信号により同
時にまとめて制御する制御回路４と、交流電源側の各相
間に設けられ、交流電源側のサージ電流を還流させるコ
ンデンサ５，６，７と、負荷側の各相間に設けられ、負
荷側のサージ電流を還流させるコンデンサ８，９，１０
および抵抗１１，１２，１３と、を備えている。
【００４８】なお、逆導通片方向スイッチとは、一方向
の電流を常に導通させ、オンの場合に他方向の電流を流
し、オフの場合に他方向の電流を遮断するスイッチのこ
とである。逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ２は、バイポ
ーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタに対
して、このトランジスタが電流を流す方向の逆方向を導
通させるようにダイオードを並列接続した構成となって
いる。逆導通片方向スイッチＥ１，Ｅ２はコンプリメン
タリ（相補）接続されており、コンプリメンタリ回路
（相補回路）Ｅを構成する。具体的には、それぞれの逆
導通片方向スイッチのトランジスタが、ＰＮＰトランジ
スタおよびＮＰＮトランジスタ（Ｐチャネルトランジス
タおよびＮチャネルトランジスタ）であって、これらの
トランジスタのベース（ゲート）端子どうしが一つに接
続されている。
の電流を常に導通させ、オンの場合に他方向の電流を流
し、オフの場合に他方向の電流を遮断するスイッチのこ
とである。逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ２は、バイポ
ーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタに対
して、このトランジスタが電流を流す方向の逆方向を導
通させるようにダイオードを並列接続した構成となって
いる。逆導通片方向スイッチＥ１，Ｅ２はコンプリメン
タリ（相補）接続されており、コンプリメンタリ回路
（相補回路）Ｅを構成する。具体的には、それぞれの逆
導通片方向スイッチのトランジスタが、ＰＮＰトランジ
スタおよびＮＰＮトランジスタ（Ｐチャネルトランジス
タおよびＮチャネルトランジスタ）であって、これらの
トランジスタのベース（ゲート）端子どうしが一つに接
続されている。
【００４９】これにより、逆導通片方向スイッチＥ１，
Ｅ２を同時にまとめて制御することができ、また、逆導
通片方向スイッチＥ１，Ｅ２が同時にオンすることを原
理的になくすことができる。すなわち、隙間や重複のな
いようにタイミングを合わせて逆導通片方向スイッチＥ
１，Ｅ２を個別に制御するという複雑な制御を行うので
はなく、逆導通片方向スイッチＥ１，Ｅ２を同時にまと
めて制御するという簡単な制御を行うことができ、ま
た、交流電源２の短絡を確実に防ぐことができる。
Ｅ２を同時にまとめて制御することができ、また、逆導
通片方向スイッチＥ１，Ｅ２が同時にオンすることを原
理的になくすことができる。すなわち、隙間や重複のな
いようにタイミングを合わせて逆導通片方向スイッチＥ
１，Ｅ２を個別に制御するという複雑な制御を行うので
はなく、逆導通片方向スイッチＥ１，Ｅ２を同時にまと
めて制御するという簡単な制御を行うことができ、ま
た、交流電源２の短絡を確実に防ぐことができる。
【００５０】同様に、逆導通片方向スイッチＦ１，Ｆ２
および逆導通片方向スイッチＧ１，Ｇ２もコンプリメン
タリ接続され、コンプリメンタリ回路Ｆ，Ｇを構成して
いる。これにより、逆導通片方向スイッチＦ１，Ｆ２お
よび逆導通片方向スイッチＧ１，Ｇ２についても、同時
にまとめて制御することができ、同時にオンすることを
原理的になくすことができる。
および逆導通片方向スイッチＧ１，Ｇ２もコンプリメン
タリ接続され、コンプリメンタリ回路Ｆ，Ｇを構成して
いる。これにより、逆導通片方向スイッチＦ１，Ｆ２お
よび逆導通片方向スイッチＧ１，Ｇ２についても、同時
にまとめて制御することができ、同時にオンすることを
原理的になくすことができる。
【００５１】また、各逆導通片方向スイッチにおいて一
つに接続されたトランジスタのベース（ゲート）端子
は、電圧調整装置２１内でさらに一つに接続されてお
り、制御回路４は、一つに接続されたこれらの端子に同
一の制御信号を送信する。すなわち、全ての逆導通片方
向スイッチＥ１〜Ｇ２を、同時にまとめて制御する。
つに接続されたトランジスタのベース（ゲート）端子
は、電圧調整装置２１内でさらに一つに接続されてお
り、制御回路４は、一つに接続されたこれらの端子に同
一の制御信号を送信する。すなわち、全ての逆導通片方
向スイッチＥ１〜Ｇ２を、同時にまとめて制御する。
【００５２】逆導通片方向スイッチＥ１，Ｆ１，Ｇ１
は、交流電源側または負荷側に統一して向いている。逆
導通片方向スイッチＥ２，Ｆ２，Ｇ２は、それぞれの一
端が互いに一つに接続されており、互いの接続点側また
はその逆側に統一して向いている。そして、他端が逆導
通片方向スイッチＥ１，Ｆ１，Ｇ１にそれぞれ接続され
ている。換言すれば、コンプリメンタリ回路Ｅ，Ｆ，Ｇ
は、それぞれ方向を統一して、一方の端部を交流電源２
の各相に接続され、他方の端部を共通に接続接続され、
中間点を負荷３の各相に接続されている。
は、交流電源側または負荷側に統一して向いている。逆
導通片方向スイッチＥ２，Ｆ２，Ｇ２は、それぞれの一
端が互いに一つに接続されており、互いの接続点側また
はその逆側に統一して向いている。そして、他端が逆導
通片方向スイッチＥ１，Ｆ１，Ｇ１にそれぞれ接続され
ている。換言すれば、コンプリメンタリ回路Ｅ，Ｆ，Ｇ
は、それぞれ方向を統一して、一方の端部を交流電源２
の各相に接続され、他方の端部を共通に接続接続され、
中間点を負荷３の各相に接続されている。
【００５３】以上の構成において、実施の形態２の動作
について図６（ａ）〜（ｄ），図７および図８を参照し
て説明する。図６は、実施の形態２の電圧調整装置２１
の動作を示す説明図である。電圧調整装置２１の動作に
おいて、交流電源２は（ａ）に示す様な交流電圧を各相
間に発生させている。逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１
は、（ｂ）に示すように、制御回路４からの制御信号に
より、オン，オフを繰り返す。一方、逆導通片方向スイ
ッチＥ２〜Ｇ２は、（ｃ）に示すように、制御回路４か
らの制御信号により、逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１
と逆のタイミングでオン，オフを繰り返す。
について図６（ａ）〜（ｄ），図７および図８を参照し
て説明する。図６は、実施の形態２の電圧調整装置２１
の動作を示す説明図である。電圧調整装置２１の動作に
おいて、交流電源２は（ａ）に示す様な交流電圧を各相
間に発生させている。逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１
は、（ｂ）に示すように、制御回路４からの制御信号に
より、オン，オフを繰り返す。一方、逆導通片方向スイ
ッチＥ２〜Ｇ２は、（ｃ）に示すように、制御回路４か
らの制御信号により、逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１
と逆のタイミングでオン，オフを繰り返す。
【００５４】逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１がオン、
逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２がオフのとき、図５に
示した回路は、図７に示す回路と等価となり、交流電源
２および負荷３の各相がそれぞれ接続される。これによ
り、図６（ｄ）に示すように、負荷３の相間に電圧が印
加される。一方、逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１がオ
フ、逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２がオンのとき、図
８に示す回路と等価となり、交流電源２および負荷３の
各相が切断され、負荷３の各相が互いに短絡される。こ
れにより、図６（ｄ）に示すように、負荷３の相間の電
圧印加がオフとなる。
逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２がオフのとき、図５に
示した回路は、図７に示す回路と等価となり、交流電源
２および負荷３の各相がそれぞれ接続される。これによ
り、図６（ｄ）に示すように、負荷３の相間に電圧が印
加される。一方、逆導通片方向スイッチＥ１〜Ｇ１がオ
フ、逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２がオンのとき、図
８に示す回路と等価となり、交流電源２および負荷３の
各相が切断され、負荷３の各相が互いに短絡される。こ
れにより、図６（ｄ）に示すように、負荷３の相間の電
圧印加がオフとなる。
【００５５】この際、負荷３を流れつづけようとする電
流は、オン状態の逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２を流
れる。オン状態の逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２が、
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、ノイズ発
生が抑えられる。また、コンデンサ５，６，７は、交流
電源側のサージ電流を還流させて交流電源側のノイズを
低減する。コンデンサ８，９，１０と抵抗１１，１２，
１３とはそれぞれ直列接続された回路を構成し、各逆導
通片方向スイッチの動作のズレ等により発生する負荷側
のサージ電流を還流させて負荷側のノイズを低減する。
流は、オン状態の逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２を流
れる。オン状態の逆導通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２が、
負荷側に発生する還流電流を流すことにより、ノイズ発
生が抑えられる。また、コンデンサ５，６，７は、交流
電源側のサージ電流を還流させて交流電源側のノイズを
低減する。コンデンサ８，９，１０と抵抗１１，１２，
１３とはそれぞれ直列接続された回路を構成し、各逆導
通片方向スイッチの動作のズレ等により発生する負荷側
のサージ電流を還流させて負荷側のノイズを低減する。
【００５６】負荷３への電圧印加を停止した場合、制御
回路４は、負荷３への電圧印加を停止している間、逆導
通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２をオン状態に保つ。これに
より、負荷３への電圧印加を確実に停止し、負荷３での
不要な蓄積エネルギーを放散することができる。
回路４は、負荷３への電圧印加を停止している間、逆導
通片方向スイッチＥ２〜Ｇ２をオン状態に保つ。これに
より、負荷３への電圧印加を確実に停止し、負荷３での
不要な蓄積エネルギーを放散することができる。
【００５７】前述したように実施の形態２によれば、コ
ンプリメンタリ回路Ｅ〜Ｇを用いることにより、還流電
流を流して負荷側のノイズ発生を抑えつつ、原理的に電
源が短絡されることを防ぎ、制御回路４を簡略化するこ
とができるため、コストを低減することができる。な
お、実施の形態１，２では電圧調整装置を３相電源の場
合に適用した例を挙げたが、多相電源にも単相電源にも
同様に適用できる。
ンプリメンタリ回路Ｅ〜Ｇを用いることにより、還流電
流を流して負荷側のノイズ発生を抑えつつ、原理的に電
源が短絡されることを防ぎ、制御回路４を簡略化するこ
とができるため、コストを低減することができる。な
お、実施の形態１，２では電圧調整装置を３相電源の場
合に適用した例を挙げたが、多相電源にも単相電源にも
同様に適用できる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、負荷と電源との間に設けられ、負荷への電圧印加を
オン，オフする第１のスイッチ手段と、負荷と並列に設
けられ、第１のスイッチ手段のオフ時に発生する還流電
流を流す第２のスイッチ手段と、をコンプリメンタリ回
路（相補回路）により構成した。これにより、第１のス
イッチ手段および第２のスイッチ手段を同時にまとめて
制御することができ、第１のスイッチ手段および第２の
スイッチ手段が同時にオンすることを原理的になくすこ
とができるため、制御を簡単化してコストを低減するこ
とができる、という効果を奏する。
ば、負荷と電源との間に設けられ、負荷への電圧印加を
オン，オフする第１のスイッチ手段と、負荷と並列に設
けられ、第１のスイッチ手段のオフ時に発生する還流電
流を流す第２のスイッチ手段と、をコンプリメンタリ回
路（相補回路）により構成した。これにより、第１のス
イッチ手段および第２のスイッチ手段を同時にまとめて
制御することができ、第１のスイッチ手段および第２の
スイッチ手段が同時にオンすることを原理的になくすこ
とができるため、制御を簡単化してコストを低減するこ
とができる、という効果を奏する。
【００５９】つぎの発明によれば、逆耐圧手段を付加し
たコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に接続し
たスイッチ手段を複数設け、二つのスイッチ手段を１組
として逆方向で並列に両端部および中間点を互いに接続
し、さらに両端部を電源の異なる相にそれぞれ接続し、
中間点と一方の端部とを負荷の異なる相にそれぞれ接続
した。これにより、２段のスイッチ素子を同時にまとめ
て制御することができ、２段のスイッチ素子が同時にオ
ンすることを原理的になくすことができるため、制御を
簡単化してコストを低減することができる、という効果
を奏する。
たコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に接続し
たスイッチ手段を複数設け、二つのスイッチ手段を１組
として逆方向で並列に両端部および中間点を互いに接続
し、さらに両端部を電源の異なる相にそれぞれ接続し、
中間点と一方の端部とを負荷の異なる相にそれぞれ接続
した。これにより、２段のスイッチ素子を同時にまとめ
て制御することができ、２段のスイッチ素子が同時にオ
ンすることを原理的になくすことができるため、制御を
簡単化してコストを低減することができる、という効果
を奏する。
【００６０】つぎの発明によれば、接地相にスイッチ素
子を挿入しないため、負荷の電位を安定させて対地間ノ
イズを減少させることができる、という効果を奏する。
子を挿入しないため、負荷の電位を安定させて対地間ノ
イズを減少させることができる、という効果を奏する。
【００６１】つぎの発明によれば、２組のスイッチ手段
を３相電源の２組の電源相間に接続するため、大型のシ
ステム等に用いられる３相電源，３相負荷の場合にも適
用できる、という効果を奏する。
を３相電源の２組の電源相間に接続するため、大型のシ
ステム等に用いられる３相電源，３相負荷の場合にも適
用できる、という効果を奏する。
【００６２】つぎの発明によれば、逆導通手段を並列接
続したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に接
続したスイッチ手段を各電源相ごとに設け、各スイッチ
手段の一方の端部を電源の各相に接続し、各スイッチ手
段の他方の端部を互いに接続し、各スイッチ手段の中間
点を負荷の各相に接続した。これにより、２段のスイッ
チ素子を同時にまとめて制御することができ、２段のス
イッチ素子が同時にオンすることを原理的になくすこと
ができるため、制御を簡単化してコストを低減すること
ができる、という効果を奏する。
続したコンプリメンタリなスイッチ素子を直列２段に接
続したスイッチ手段を各電源相ごとに設け、各スイッチ
手段の一方の端部を電源の各相に接続し、各スイッチ手
段の他方の端部を互いに接続し、各スイッチ手段の中間
点を負荷の各相に接続した。これにより、２段のスイッ
チ素子を同時にまとめて制御することができ、２段のス
イッチ素子が同時にオンすることを原理的になくすこと
ができるため、制御を簡単化してコストを低減すること
ができる、という効果を奏する。
【００６３】つぎの発明によれば、複数のスイッチ手段
が、別々の制御により動作するのではなく、同一の制御
で同時に動作するため、さらに制御を簡単化してコスト
を低減することができる、という効果を奏する。
が、別々の制御により動作するのではなく、同一の制御
で同時に動作するため、さらに制御を簡単化してコスト
を低減することができる、という効果を奏する。
【００６４】つぎの発明によれば、第１の還流手段が、
電源側に発生するサージ電流を還流させるため、電源側
のノイズを低減することができる、という効果を奏す
る。
電源側に発生するサージ電流を還流させるため、電源側
のノイズを低減することができる、という効果を奏す
る。
【００６５】つぎの発明によれば、電源相間に設けられ
たコンデンサからなる簡単な回路により、サージ電流を
還流させるループを生成する第１の還流手段を構成する
ため、さらにコストを低減することができる、という効
果を奏する。
たコンデンサからなる簡単な回路により、サージ電流を
還流させるループを生成する第１の還流手段を構成する
ため、さらにコストを低減することができる、という効
果を奏する。
【００６６】つぎの発明によれば、スイッチ手段の動作
ズレ等により負荷側にサージ電流が発生した場合でも、
第２の還流手段が、発生したサージ電流を還流させるた
め、負荷側のノイズを低減することができる、という効
果を奏する。
ズレ等により負荷側にサージ電流が発生した場合でも、
第２の還流手段が、発生したサージ電流を還流させるた
め、負荷側のノイズを低減することができる、という効
果を奏する。
【００６７】つぎの発明によれば、負荷と並列に設けら
れた、コンデンサと抵抗を直列接続した簡単な回路によ
り、サージ電流を還流させるループを生成する第２の還
流手段を構成するため、さらにコストを低減することが
できる、という効果を奏する。
れた、コンデンサと抵抗を直列接続した簡単な回路によ
り、サージ電流を還流させるループを生成する第２の還
流手段を構成するため、さらにコストを低減することが
できる、という効果を奏する。
【００６８】つぎの発明によれば、制御手段が、負荷へ
の電圧印加が停止されている間、コンプリメンタリなス
イッチ素子のうち負荷に並列に設けられた方のスイッチ
素子をオン状態に保つため、負荷への電圧印加を確実に
停止するとともに、負荷での不要な蓄積エネルギーを放
散することができる、という効果を奏する。
の電圧印加が停止されている間、コンプリメンタリなス
イッチ素子のうち負荷に並列に設けられた方のスイッチ
素子をオン状態に保つため、負荷への電圧印加を確実に
停止するとともに、負荷での不要な蓄積エネルギーを放
散することができる、という効果を奏する。
【００６９】つぎの発明によれば、スイッチ素子として
バイポーラトランジスタまたはＭＯＳＦＥＴを用いるた
め、電源高調波電流および磁気音を低減し、モータ効率
の良い制御を行うことができる、という効果を奏する。
バイポーラトランジスタまたはＭＯＳＦＥＴを用いるた
め、電源高調波電流および磁気音を低減し、モータ効率
の良い制御を行うことができる、という効果を奏する。
【図１】 本発明にかかる実施の形態１の電圧調整装置
の構成を示す概略回路図である。
の構成を示す概略回路図である。
【図２】 実施の形態１の電圧調整装置の動作を示す説
明図である。
明図である。
【図３】 負荷への電圧印加をオンした場合における実
施の形態１の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
施の形態１の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
【図４】 負荷への電圧印加をオフした場合における実
施の形態１の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
施の形態１の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
【図５】 本発明にかかる実施の形態２の電圧調整装置
の構成を示す概略回路図である。
の構成を示す概略回路図である。
【図６】 実施の形態２の電圧調整装置の動作を示す説
明図である。
明図である。
【図７】 負荷への電圧印加をオンした場合における実
施の形態２の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
施の形態２の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
【図８】 負荷への電圧印加をオフした場合における実
施の形態２の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
施の形態２の電圧調整装置の回路状態を示す等価回路図
である。
【図９】 従来の一般的なチョッパ制御による電圧調整
装置の構成を示す概略回路図である。
装置の構成を示す概略回路図である。
【図１０】 従来における逆阻止片方向スイッチの動作
を示すタイミングチャートである。
を示すタイミングチャートである。
１，２１ 電圧調整装置、２ 交流電源、３ 負荷、４
制御回路、５〜１０コンデンサ、１１，１２，１３
抵抗、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ コンプリメンタリ
回路、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ
２ 逆阻止片方向スイッチ、Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，
Ｇ１，Ｇ２ 逆導通片方向スイッチ。
制御回路、５〜１０コンデンサ、１１，１２，１３
抵抗、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ コンプリメンタリ
回路、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ
２ 逆阻止片方向スイッチ、Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，Ｆ２，
Ｇ１，Ｇ２ 逆導通片方向スイッチ。
Claims (12)
- 【請求項１】 負荷と電源との間に設けられ、前記負荷
への電圧印加をオン，オフする第１のスイッチ手段と、 負荷と並列に設けられ、前記第１のスイッチ手段のオフ
時に発生する還流電流を流す第２のスイッチ手段と、 を備えた電圧調整装置において、 コンプリメンタリ回路により前記第１のスイッチ手段お
よび第２のスイッチ手段を構成したことを特徴とする電
圧調整装置。 - 【請求項２】 負荷と前記負荷に電力を供給する電源と
の間に設けられ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧
調整装置において、 逆耐圧手段をコンプリメンタリなスイッチ素子に付加し
てこれらを直列２段に接続したスイッチ手段を複数設
け、二つの前記スイッチ手段を１組として逆方向で並列
に両端部および中間点を互いに接続し、前記両端部を前
記電源の異なる相にそれぞれ接続し、前記中間点と一方
の端部とを前記負荷の異なる相にそれぞれ接続したこと
を特徴とする電圧調整装置。 - 【請求項３】 接地相に前記スイッチ素子を挿入しない
ようにすることを特徴とする請求項２に記載の電圧調整
装置。 - 【請求項４】 前記電源は３相電源であり、前記負荷は
３相負荷であり、２組の前記スイッチ手段を２組の電源
相間に接続したことを特徴とする請求項２または３に記
載の電圧調整装置。 - 【請求項５】 負荷と前記負荷に電力を供給する電源と
の間に設けられ、前記負荷にかかる電圧を調整する電圧
調整装置において、 逆導通手段を並列接続したコンプリメンタリなスイッチ
素子を直列２段に接続したスイッチ手段を各電源相ごと
に設け、各スイッチ手段の一方の端部を前記電源の各相
に接続し、各スイッチ手段の他方の端部を互いに接続
し、各スイッチ手段の中間点を前記負荷の各相に接続し
たことを特徴とする電圧調整装置。 - 【請求項６】 複数の前記スイッチ手段は、同一の制御
で同時に動作することを特徴とする請求項２〜５のいず
れか一つ記載の電圧調整装置。 - 【請求項７】 さらに、自装置の電源側に、サージ電流
を還流させる第１の還流手段を具備することを特徴とす
る請求項２〜６のいずれか一つに記載の電圧調整装置。 - 【請求項８】 前記第１の還流手段は、電源相間に設け
られたコンデンサであることを特徴とする請求項７に記
載の電圧調整装置。 - 【請求項９】 さらに、自装置の負荷側に、サージ電流
を還流させる第２の還流手段を具備することを特徴とす
る請求項２〜８のいずれか一つに記載の電圧調整装置。 - 【請求項１０】 前記第２の還流手段は、前記負荷と並
列に設けられた、コンデンサと抵抗を直列接続した回路
であることを特徴とする請求項９に記載の電圧調整装
置。 - 【請求項１１】 さらに、前記コンプリメンタリなスイ
ッチ素子のオン，オフを制御する制御手段を具備し、前
記制御手段は、負荷への電圧印加が停止されている間、
前記コンプリメンタリなスイッチ素子のうち負荷に並列
に設けられた方のスイッチ素子をオン状態に保つことを
特徴とする請求項２〜１０のいずれか一つに記載の電圧
調整装置。 - 【請求項１２】 前記コンプリメンタリなスイッチ素子
はバイポーラトランジスタまたはＭＯＳＦＥＴであるこ
とを特徴とする請求項２〜１１のいずれか一つに記載の
電圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29168099A JP2001119952A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29168099A JP2001119952A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 電圧調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119952A true JP2001119952A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17772039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29168099A Pending JP2001119952A (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 電圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119952A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278769A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Nagoya Institute Of Technology | 永久磁石形同期電動機の駆動装置 |
| EP2835901A4 (en) * | 2012-04-02 | 2016-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | ELECTRIC CONVERSION DEVICE |
| US10408191B2 (en) | 2016-03-21 | 2019-09-10 | General Electric Company | Wind pitch adjustment system |
-
1999
- 1999-10-13 JP JP29168099A patent/JP2001119952A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278769A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Nagoya Institute Of Technology | 永久磁石形同期電動機の駆動装置 |
| EP2835901A4 (en) * | 2012-04-02 | 2016-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | ELECTRIC CONVERSION DEVICE |
| US9660482B2 (en) | 2012-04-02 | 2017-05-23 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power conversion device with momentary voltage drop compensation |
| US10408191B2 (en) | 2016-03-21 | 2019-09-10 | General Electric Company | Wind pitch adjustment system |
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