JP2001224172A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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JP2001224172A
JP2001224172A JP2000031366A JP2000031366A JP2001224172A JP 2001224172 A JP2001224172 A JP 2001224172A JP 2000031366 A JP2000031366 A JP 2000031366A JP 2000031366 A JP2000031366 A JP 2000031366A JP 2001224172 A JP2001224172 A JP 2001224172A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗を使わないLCスナバにより損失の低減
が可能なスナバ回路を備えた電力変換装置を提供する。 【解決手段】 スナバ用スイッチング手段15aの電界
効果型トランジスタ13aを、電界効果型トランジスタ
3bがオフするタイミングでターンオンし、電界効果型
トランジスタ3aがオンした後オフするタイミングでタ
ーンオフする。これにより、電界効果型トランジスタ3
aのオフ期間にコンデンサ11aに充電された電荷を、
コンデンサ11a→リアクトル12a→スナバ用スイッ
チング手段15a→直流電源1→コンデンサ11aの経
路で直流電源1に回生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、対をなす複数の
スイッチング手段を備えた電力変換装置に係り、特にそ
のスナバエネルギーの回生技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図22は、例えば「スイッチングレギュ
レーターの設計法とパワーデバイスの使いかた」(昭和
56年6月15日発行、誠文堂新光社、白庄司、戸川
著)の171頁に示された従来のRCスナバ回路付きの
プッシュプルコンバータを示す回路図である。図22に
おいて、1は直流電源、2はトランスであり、2a、2
bは1次巻線、2c、2dは2次巻線、3a、3bは電
力変換用スイッチング手段としてのトランジスタ、4
a、4bは整流ダイオード、5はチョークコイル、6は
出力平滑コンデンサである。7a、7bはスナバコンデ
ンサ、8a、8bはスナバ抵抗であり、スナバコンデン
サ7aとスナバ抵抗8aとは直列に接続され、トランジ
スタ3aに並列に接続され、RCスナバ回路9aを構成
している。また同様に、スナバコンデンサ7bとスナバ
抵抗8bとは直列に接続され、トランジスタ3bに並列
に接続され、RCスナバ回路9bを構成している。
【0003】次に、動作について説明する。RCスナバ
回路9a、9bは、トランジスタ3a、3bがそれぞれ
ターンオフすると、配線の寄生インダクタンスやトラン
ス2の漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギーをス
ナバコンデンサ7a、7bにそれぞれ充電し、トランジ
スタ3a、3bに発生するスパイク電圧を抑制する。ト
ランジスタ3a、3bがそれぞれターンオンすると、ス
ナバコンデンサ7a、7bに充電されたエネルギー、即
ちスナバエネルギーがそれぞれスナバ抵抗8a、8bに
より放電される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
配線の寄生インダクタンスやトランス2の漏れインダク
タンスに蓄積されたエネルギーをスナバコンデンサ7
a、7bに充電した後、スナバ抵抗8a、8bにより消
費することになるため、損失が大きくなり、効率が低下
し、発熱が増加する問題があった。また、電力変換用ス
イッチング手段3a、3bのターンオフ時の電圧上昇率
を抑制することによりスイッチング損失や発生ノイズを
低減するためには、スナバコンデンサ7a、7bの容量
値を大きくする必要があるが、容量値を大きくすればす
るほどますますRCスナバ回路9a、9bでの損失が大
きくなり、効率低下、発熱増加を招くという問題があっ
た。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、抵抗を使わない
LCスナバにより損失の低減が可能なスナバ回路を備え
た電力変換装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電力変換
装置は、対をなす複数のスイッチング手段を備え、上記
対をなすスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオ
ンオフ動作させることにより、直流電源からの直流電圧
を交流電圧に変換して出力する電力変換装置において、
上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
ードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の間に
接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段と
の直列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が
共にオフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一
方のスイッチング手段がオフする時点までの間で当該一
方のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチン
グ手段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段の
オン期間内に当該一方のスイッチング手段に接続された
スナバ用スイッチング手段をオフすることにより、上記
各スイッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充
電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共
振現象を利用して上記直流電源に回生するようにしたも
のである。
【0007】この発明に係る電力変換装置は、対をなす
複数のスイッチング手段を備え、上記対をなすスイッチ
ング手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させる
ことにより、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換
し、さらにこの交流電圧を直流に変換して出力平滑コン
デンサに充電する電力変換装置において、上記各スイッ
チング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデ
ンサとの直列接続体、および上記各ダイオードとコンデ
ンサとの接続点および上記出力平滑コンデンサの間に接
続された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との
直列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共
にオフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一方
のスイッチング手段がオフする時点までの間で当該一方
のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング
手段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段のオ
ン期間内に当該一方のスイッチング手段に接続されたス
ナバ用スイッチング手段をオフすることにより、上記各
スイッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電
された電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振
現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するよう
にしたものである。
【0008】この発明に係る電力変換装置は、一方の極
が直流電源の低電位側端子に接続された第1のスイッチ
ング手段、一方の極が上記直流電源の低電位側端子に接
続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第2のス
イッチング手段、および一方の端子が上記第1のスイッ
チング手段の他方の極に、他方の端子が上記第2のスイ
ッチング手段の他方の極に、中点端子が上記直流電源の
高電位側端子にそれぞれ接続された1次巻線とこの1次
巻線と磁気的に結合された2次巻線とからなるトランス
を備え、上記対をなす第1および第2のスイッチング手
段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させることに
より、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し
て上記トランスの2次巻線から出力する電力変換装置に
おいて、上記各スイッチング手段の両極間に接続され
た、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、および上
記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記直流
電源の高電位側端子の間に接続された、誘導性素子とス
ナバ用スイッチング手段との直列接続体を備え、上記対
をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点から、次
にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段がオフ
する時点までの間で当該一方のスイッチング手段に接続
されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その後当該
一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方のスイ
ッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手段を
オフすることにより、上記各スイッチング手段のオフ期
間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記各コン
デンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流電
源に回生するようにしたものである。
【0009】この発明に係る電力変換装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第1のスイッチ
ング手段、一方の極が上記直流電源の高電位側端子に接
続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第2のス
イッチング手段、および一方の端子が上記第1のスイッ
チング手段の他方の極に、他方の端子が上記第2のスイ
ッチング手段の他方の極に、中点端子が上記直流電源の
低電位側端子にそれぞれ接続された1次巻線とこの1次
巻線と磁気的に結合された2次巻線とからなるトランス
を備え、上記対をなす第1および第2のスイッチング手
段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させることに
より、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し
て上記トランスの2次巻線から出力する電力変換装置に
おいて、上記各スイッチング手段の両極間に接続され
た、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、および上
記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記直流
電源の低電位側端子の間に接続された、誘導性素子とス
ナバ用スイッチング手段との直列接続体を備え、上記対
をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点から、次
にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段がオフ
する時点までの間で当該一方のスイッチング手段に接続
されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その後当該
一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方のスイ
ッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手段を
オフすることにより、上記各スイッチング手段のオフ期
間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記各コン
デンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記直流電
源に回生するようにしたものである。
【0010】この発明に係る電力変換装置は、直流電源
の両端子間に接続され直流電圧源として機能する、第1
および第2の入力平滑コンデンサ、一方の極が上記直流
電源の高電位側端子に接続された第1のスイッチング手
段、および一方の極が上記第1のスイッチング手段の他
方の極に接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端
子に接続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第
2のスイッチング手段を備え、上記対をなす第1および
第2のスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオン
オフ動作させることにより、上記直流電源からの直流電
圧を交流電圧に変換して上記第1および第2の入力平滑
コンデンサの接続点と上記第1および第2のスイッチン
グ手段の接続点との間から出力する電力変換装置におい
て、上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダ
イオードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダ
イオードとコンデンサとの接続点および上記第1、第2
の入力平滑コンデンサの接続点の間に接続された、誘導
性素子とスナバ用スイッチング手段との直列接続体を備
え、上記対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時
点から、次にオンする上記いずれか一方のスイッチング
手段がオフする時点までの間で当該一方のスイッチング
手段に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンし、
その後当該一方のスイッチング手段のオン期間内に当該
一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチ
ング手段をオフすることにより、上記各スイッチング手
段のオフ期間に上記各コンデンサに充電された電荷を、
上記各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して
上記入力平滑コンデンサに回生するようにしたものであ
る。
【0011】この発明に係る電力変換装置は、一方の極
が直流電源の高電位側端子に接続された第1のスイッチ
ング手段、一方の極が上記第1のスイッチング手段の他
方の極に接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端
子に接続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第
2のスイッチング手段、一方の極が上記直流電源の高電
位側端子に接続され上記第2のスイッチング手段と同期
してオンオフする第3のスイッチング手段、および一方
の極が上記第3のスイッチング手段の他方の極に接続さ
れ他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続され上
記第1のスイッチング手段と同期してオンオフする第4
のスイッチング手段を備え、上記対をなす第1、第4お
よび第2、第3のスイッチング手段を互いに所定時間ず
らしてオンオフ動作させることにより、上記直流電源か
らの直流電圧を交流電圧に変換して上記第1および第2
のスイッチング手段の接続点と上記第3および第4のス
イッチング手段の接続点との間から出力する電力変換装
置において、上記第1、第3の各スイッチング手段の両
極間に接続された、ダイオードとコンデンサとの正側直
列接続体、上記各ダイオードとコンデンサとの接続点お
よび上記直流電源の低電位側端子の間に接続された、誘
導性素子とスナバ用スイッチング手段との正側直列接続
体、上記第2、第4の各スイッチング手段の両極間に接
続された、ダイオードとコンデンサとの負側直列接続
体、および上記各ダイオードとコンデンサとの接続点お
よび上記直流電源の高電位側端子の間に接続された、誘
導性素子とスナバ用スイッチング手段との負側直列接続
体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共にオフと
なる時点から、次にオンする上記いずれか一方のスイッ
チング手段がオフする時点までの間で当該一方のスイッ
チング手段に接続されたスナバ用スイッチング手段をオ
ンし、その後当該一方のスイッチング手段のオン期間内
に当該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用ス
イッチング手段をオフすることにより、上記各スイッチ
ング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電された電
荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利
用して上記直流電源に回生するようにしたものである。
【0012】この発明に係る電力変換装置は、一方の極
が直流電源の一方の端子に接続された第1のスイッチン
グ手段、一方の極が上記直流電源の一方の端子に接続さ
れ上記第1のスイッチング手段と対をなす第2のスイッ
チング手段、一方の端子が上記第1のスイッチング手段
の他方の極に、他方の端子が上記第2のスイッチング手
段の他方の極に、中点端子が上記直流電源の他方の端子
にそれぞれ接続された入力巻線とこの入力巻線と磁気的
に結合された、中点端子を有する出力巻線とからなるト
ランス、および一方の端子が整流ダイオードを介して上
記出力巻線の両端端子と接続され他方の端子が上記出力
巻線の中点端子に接続された出力平滑コンデンサを備
え、上記対をなす第1および第2のスイッチング手段を
互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させることによ
り、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し、
さらにこの交流電圧を整流して上記出力平滑コンデンサ
に充電する電力変換装置において、上記各スイッチング
手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサと
の直列接続体、および上記各ダイオードとコンデンサと
の接続点および上記出力平滑コンデンサの間に接続され
た、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との直列接
続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共にオフ
となる時点から、次にオンする上記いずれか一方のスイ
ッチング手段がオフする時点までの間で当該一方のスイ
ッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手段を
オンし、その後当該一方のスイッチング手段のオン期間
内に当該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用
スイッチング手段をオフすることにより、上記各スイッ
チング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電された
電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振現象を
利用して上記出力平滑コンデンサに回生するようにした
ものである。
【0013】この発明に係る電力変換装置は、そのスイ
ッチング手段の両極間に接続された第2のダイオードを
備え、回生によりコンデンサの電圧が零になった後、ダ
イオードと上記第2のダイオードとで上記コンデンサを
バイパスすることにより誘導性素子に残留するエネルギ
ー分を回生するようにしたものである。
【0014】この発明に係る電力変換装置は、そのコン
デンサと並列に接続された第2のダイオードを備え、回
生により上記コンデンサの電圧が零になった後、上記第
2のダイオードで上記コンデンサをバイパスすることに
より誘導性素子に残留するエネルギー分を回生するよう
にしたものである。
【0015】この発明に係る電力変換装置は、その直列
接続体を構成する誘導性素子とスナバ用スイッチング手
段とを、上記スナバ用スイッチング手段がダイオードと
コンデンサとの接続点側に位置するように接続し、上記
スナバ用スイッチング手段がオフした後、上記誘導性素
子に残留したエネルギーを回生するように、上記誘導性
素子とスナバ用スイッチング手段との接続点および回生
先の直流電源または出力平滑コンデンサの一方の端子に
接続された第2のダイオードを備えたものである。
【0016】この発明に係る電力変換装置は、その直列
接続体を構成する誘導性素子とスナバ用スイッチング手
段とを、上記スナバ用スイッチング手段がダイオードと
コンデンサとの接続点側に位置するように接続するとと
もに、上記スナバ用スイッチング手段を電界効果型トラ
ンジスタおよび逆流防止用ダイオードの直列接続体と
し、上記電界効果型トランジスタがオフした後、上記誘
導性素子に残留したエネルギーを回生するように、第2
のダイオードを備えこの第2のダイオードと上記逆流防
止用ダイオードと誘導性素子と直流電源または出力平滑
コンデンサとで閉回路を形成するように上記第2のダイ
オードを接続したものである。
【0017】この発明に係る電力変換装置は、その対を
なすスイッチング手段が共にオフとなる時点後オンする
上記いずれか一方のスイッチング手段に接続されたスナ
バ用スイッチング手段をオンする時点を、上記対をなす
スイッチング手段が共にオフとなる時点よりも遅く、当
該一方のスイッチング手段がオンする時点よりも手前に
設定したものである。
【0018】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
を実施するための実施の形態1による電力変換装置とし
てのプッシュプルコンバータ(スイッチング手段を複数
使用しているので、多石式電力変換器の一種であり、以
下、この呼称も適宜併用する)とそのスナバ回路を示す
構成図である。図1において、1は直流電源、2はトラ
ンスで、中点端子を有する1次巻線2a、2bと同じく
中点端子を有する2次巻線2c、2dを備えている。3
a、3bは対をなすスイッチング手段としての例えば電
界効果型トランジスタで、電界効果型トランジスタ3
a、3bは、後述するように、互いに所定時間ずらして
オンオフ動作させる。4a、4bは整流ダイオード、5
はチョークコイル、6は出力平滑コンデンサである。
【0019】10a、10bは第1のダイオード、11
a、11bはコンデンサであり、第1のダイオード10
aとコンデンサ11aとは直列に接続され、電力変換用
スイッチング手段である電界効果型トランジスタ3aに
並列に接続されている。同様に、第1のダイオード10
bとコンデンサ11bとは直列に接続され、電力変換用
スイッチング手段である電界効果型トランジスタ3bに
並列に接続されている。12a、12bは誘導性素子と
してのリアクトルであり、13a、13bは電界効果型
トランジスタ、14a、14bは逆流防止用ダイオード
であり、電界効果型トランジスタ13aと逆流防止用ダ
イオード14aとでスナバ用スイッチング手段15a
を、電界効果型トランジスタ13bと逆流防止用ダイオ
ード14bとでスナバ用スイッチング手段15bを構成
している。リアクトル12、電界効果型トランジスタ1
3、逆流防止用ダイオード14はa、bそれぞれ直列に
接続されており、接続順は問わない。第1のダイオード
10、コンデンサ11、リアクトル12、スナバ用スイ
ッチング手段15でLCスナバ回路16(16a、16
b)を構成している。
【0020】次に動作について説明する。図2は本発明
のスナバ回路動作の一実施例を示す概略動作波形図であ
る。図中の図(a)は電界効果型トランジスタ3aの駆
動波形、図(b)は電界効果型トランジスタ3bの駆動
波形、図(c)は電界効果型トランジスタ3aのドレイ
ン・ソース(D・S)間電圧波形、図(d)は電界効果
型トランジスタ3bのドレイン・ソース(D・S)間電
圧波形、図(e)はスナバ用スイッチング手段15aの
駆動波形、図(f)はコンデンサ11aの電圧波形、図
(g)はリアクトル12aまたはスナバ用スイッチング
手段15aの電流波形、図(h)はスナバ用スイッチン
グ手段15bの駆動波形、図(i)はコンデンサ11b
の電圧波形、図(j)はリアクトル12bまたはスナバ
用スイッチング手段15bの電流波形である。
【0021】電力変換用スイッチング手段である電界効
果型トランジスタ3aが図2(a)に示すように、時刻
t=t1でターンオフすると、電力変換器の配線の寄生
インダクタンスやトランス2の漏れインダクタンスに蓄
積されていたエネルギーがLCスナバ回路16aの第1
のダイオード10aを介して、コンデンサ11aに充電
され、電界効果型トランジスタ3aにかかる電圧を図2
(c)に示すように緩やかに上昇させて、ターンオフ時
のスパイク電圧を吸収する。また、ターンオフ時の電界
効果型トランジスタ3aの電圧・電流の重なりが少なく
なってスイッチング損失が低減され、スイッチングノイ
ズも低減される。コンデンサ11aに充電されたエネル
ギーは電界効果型トランジスタ3bがターンオンするま
で図2(f)に示すように保持される。次に、電界効果
型トランジスタ3bが図2(b)に示すように、時刻t
=t2でターンオンすると、トランス2の1次巻線2a
に電圧が誘起され、図2(f)に示すようにコンデンサ
11aの電圧が直流電源1の電圧の2倍以上まで上昇す
る。コンデンサ11aに充電されたエネルギーは図2
(f)に示すように電界効果型トランジスタ3bのオン
期間中は維持される。
【0022】次に、時刻t=t3で電界効果型トランジ
スタ3bがターンオフしたと同時に、図2(e)に示す
ようにスナバ用スイッチング手段15aをターンオンす
ると、コンデンサ11aに蓄積され保持されていたスナ
バエネルギーが図2(f)のように放電を開始する。こ
の放電はコンデンサ11aとリアクトル12aとの共振
により行われ、リアクトル12aやスナバ用スイッチン
グ手段15aに流れる電流波形は図2(g)のように正
弦波状となる。コンデンサ11aに蓄積されていたエネ
ルギーは、コンデンサ11a→リアクトル12a→スナ
バ用スイッチング手段15a→直流電源1→コンデンサ
11aの経路で直流電源1に回生される。
【0023】時刻t4で電界効果型トランジスタ3aが
ターンオンした後、図2(g)に示すように、時刻t=
t5でリアクトル12aの電流が零になると、コンデン
サ11aに蓄積されていた全てのエネルギーの回生が終
了し、電界効果型トランジスタ3aのターンオフと同時
にスナバ用スイッチング手段15aをターンオフする。
一方、LCスナバ回路16bについても、電界効果型ト
ランジスタ3aのターンオフと同時にスナバ用スイッチ
ング手段15bをターンオンし、電界効果型トランジス
タ3bのターンオフと同時にスナバ用スイッチング手段
15bをターンオフすることにより、LCスナバ回路1
6aと同様の動作をする。
【0024】以上のように多石式電力変換器の配線の寄
生インダクタンスやトランス2の漏れインダクタンスな
どに蓄積されたエネルギーをコンデンサ11に充電し、
そのエネルギーを直流電源1に回生するので、損失には
ならず、効率の低下を防ぎ、発熱を防止する。また、コ
ンデンサ11により電界効果型トランジスタ3にかかる
電圧が緩やかに変化し、ターンオフ時のスパイク電圧が
吸収され、ターンオフ時の電界効果型トランジスタ3の
スイッチング手段の電圧・電流の重なりが少なくなって
スイッチング損失が低減され、スイッチングノイズも低
減される。
【0025】更に、一石式の電力変換器においては、電
力変換用スイッチング手段3のオン期間以内にスナバ用
スイッチング手段15のオン時間が制限されるが、多石
式電力変換器においては、全ての電力変換用スイッチン
グ手段3がオフとなった時点以降から電力変換用スイッ
チング手段3のオン期間以内まで、対応するスナバ用ス
イッチング手段15のオン時間を伸ばすことができ、コ
ンデンサ11とリアクトル12との共振周期を長くする
ことが可能となり、コンデンサ11の容量値とリアクト
ル12のインダクタンス値の選定範囲が拡大できる効果
がある。
【0026】実施の形態2.上記実施の形態1では、ス
ナバ用スイッチング手段15aのターンオンを電界効果
型トランジスタ3bのターンオフと同時に、またスナバ
用スイッチング手段15bのターンオンを電界効果型ト
ランジスタ3aのターンオフと同時に行うものについて
示したが、それぞれ電界効果型トランジスタ3bのター
ンオフ後、電界効果型トランジスタ3aのターンオフ後
であれば良く、同様の動作、効果を得ることができる。
図3はこの発明を実施するための実施の形態2の動作を
示す概略動作波形図であり、図(a)〜(f)はそれぞ
れ上記図2の(a)(b)(c)(e)(f)(g)と
同一部分の動作波形を示す。図3(d)に示すように、
時刻t=t3で電界効果型トランジスタ3bがターンオ
フした後Td遅延した時刻t=t34で、スナバ用スイ
ッチング手段15aをターンオンし、リアクトル12a
の電流が零になった後の時刻t=t5における電界効果
型トランジスタ3aのターンオフと同時に、スナバ用ス
イッチング手段15aをターンオフし、図3では省略し
ているが、電界効果型トランジスタ3aのターンオフ後
Td遅延した時刻で、スナバ用スイッチング手段15b
をターンオンし、リアクトル12bの電流が零になった
後の電界効果型トランジスタ3bのターンオフと同時
に、スナバ用スイッチング手段15bをターンオフして
も同様の動作、効果が得られる。
【0027】即ち、スナバエネルギーを直流電源1に回
生中にコンデンサ11の電圧が電界効果型トランジスタ
3のドレイン・ソース間電圧より低くなった場合には、
コンデンサ11へ不要な再充電が行われてしまう。この
実施の形態2においては、電界効果型トランジスタ3の
ターンオフ後に遅延時間Tdを設けて、スナバ用スイッ
チング手段15をターンオンすることにより、コンデン
サ11への再充電を防止する効果がある。
【0028】実施の形態3.上記実施の形態1および2
では、スナバ用スイッチング手段15aのターンオフを
電界効果型トランジスタ3aのターンオフと同時に、ま
たスナバ用スイッチング手段15bのターンオフを電界
効果型トランジスタ3bのターンオフと同時に行うもの
について示したが、それぞれ電界効果型トランジスタ3
aのターンオン期間内、電界効果型トランジスタ3bの
ターンオン期間内あれば、同様の動作、効果を得ること
ができる。図4はこの発明を実施するための実施の形態
3の動作を示す概略動作波形図であり、図(a)〜
(f)は上記図3の(a)〜(f)と同一部分の動作波
形を示す。
【0029】図4(d)に示すように、上記図3(d)
と同様に、時刻t=t3で電界効果型トランジスタ3b
がターンオフした後Td遅延した時刻t=t34で、ス
ナバ用スイッチング手段15aをターンオンし、その
後、リアクトル12aの電流が零になった時点t=t4
5でスナバ用スイッチング手段15aをターンオフし、
図4では省略しているが、電界効果型トランジスタ3a
のターンオフ後Td遅延した時刻で、スナバ用スイッチ
ング手段15bをターンオンし、その後、リアクトル1
2bの電流が零になった時点でスナバ用スイッチング手
段15bをターンオフしても同様の動作、効果が得られ
る。
【0030】実施の形態4.図5は、この発明を実施す
るための他の実施の形態のよるプッシュプルコンバータ
とそのスナバ回路を示す構成図である。図5において1
〜6、および10〜16は上記実施の形態1〜3に示し
た図1のプッシュプルコンバータとそのスナバ回路の構
成要素と同等のものであり、基本的な動作、効果も上記
実施の形態1〜3とほぼ同様である。ここでは、直流電
源1の接続極性が図1の場合と逆になっており、それに
伴い各部の接続極性が異なっている。その動作的な違い
は、コンデンサ11に蓄積されていたエネルギーが、ス
ナバ用スイッチング手段15をターンオンすることによ
り、コンデンサ11→直流電源1→スナバ用スイッチン
グ手段15→リアクトル12→コンデンサ11の経路で
直流電源1に回生する点である。
【0031】なお、上記実施の形態1〜4では、トラン
ス2の2次巻線からの交流電圧を更に直流に変換して出
力する電力変換装置として説明したが、トランス2の2
次巻線からの交流電圧を例えば交流負荷へ供給する電力
変換装置にもこの発明は同様に適用でき同等の効果を奏
する。
【0032】実施の形態5.図6は、この発明を実施す
るための他の実施の形態のよる電力変換装置としてのハ
ーフブリッジコンバータとそのスナバ回路を示す構成図
である。図6において1、3〜6、および10〜16は
上記実施の形態1〜4に示した図1や図5のプッシュプ
ルコンバータとそのスナバ回路の構成要素と同等のもの
であり、17a、17bは入力平滑コンデンサ、18は
トランスであり、18aは1次巻線、18b、18cは
2次巻線である。
【0033】次に動作について説明する。LCスナバ回
路16a、16bの基本的な動作、および効果は上記実
施の形態1〜4とほぼ同様である。図7はこの発明の実
施の形態5の動作を示す概略動作波形図であり、図
(a)〜(j)は、それぞれ図2の(a)〜(j)と同
一または相当部分の動作波形を示す。
【0034】電力変換用スイッチング手段である電界効
果型トランジスタ3aがターンオフすると、電力変換器
の配線の寄生インダクタンスやトランス2の漏れインダ
クタンスに蓄積されていたエネルギーがLCスナバ回路
16aの第1のダイオード10aを介して、コンデンサ
11aに充電され、電界効果型トランジスタ3aにかか
る電圧を緩やかに上昇させて、ターンオフ時のスパイク
電圧を吸収する。また、ターンオフ時の電界効果型トラ
ンジスタ3aの電圧・電流の重なりが少なくなってスイ
ッチング損失が低減され、スイッチングノイズも低減さ
れる。コンデンサ11aに充電されたエネルギーは電界
効果型トランジスタ3bがターンオンするまで保持され
る。この時の保持される電圧は、上記実施の形態1〜4
の図1や図5のプッシュプルコンバータでは、直流電源
1の電圧よりやや高い電圧であったが、本実施の形態5
では直流電源1の電圧の1/2、即ち入力平滑コンデン
サ17aよりやや高い電圧となる点が異なる。
【0035】次に、電界効果型トランジスタ3bがター
ンオンすると、トランス18の1次巻線18aに電圧が
かかり、コンデンサ11aの電圧は上記実施の形態1〜
4の図1や図5のプッシュプルコンバータでは、直流電
源1の電圧の2倍よりやや高い電圧であったが、本実施
の形態5では直流電源1の電圧よりやや高い電圧まで上
昇する。コンデンサ11aに充電されたエネルギーは電
界効果型トランジスタ3bのオン期間中は維持される。
電界効果型トランジスタ3bがターンオフしたと同時
に、スナバ用スイッチング手段15aをターンオンする
と、コンデンサ11aに蓄積され保持されていたスナバ
エネルギーが放電を開始する。この放電はコンデンサ1
1aとリアクトル12aとの共振により行われ、リアク
トル12aやスナバ用スイッチング手段15aに流れる
電流波形は正弦波状となる。コンデンサ11aに蓄積さ
れていたエネルギーは、コンデンサ11a→リアクトル
12a→スナバ用スイッチング手段15a→入力平滑コ
ンデンサ17a→コンデンサ11aの経路で入力平滑コ
ンデンサ17aに回生される。リアクトル12aの電流
が零になると、コンデンサ11aに蓄積されていた全て
のエネルギーの回生が終了し、電界効果型トランジスタ
3aのターンオフと同時にスナバ用スイッチング手段1
5aをターンオフする。
【0036】一方、LCスナバ回路16bについても、
電界効果型トランジスタ3aのターンオフと同時にスナ
バ用スイッチング手段15bをターンオンし、電界効果
型トランジスタ3bのターンオフと同時にスナバ用スイ
ッチング手段15bをターンオフすることにより、コン
デンサ11bに蓄積されていたエネルギーは、コンデン
サ11b→入力平滑コンデンサ17b→スナバ用スイッ
チング手段15b→リアクトル12b→コンデンサ11
bの経路で入力平滑コンデンサ17bに回生することが
できる。なお、スナバ用スイッチング手段15a、15
bのスイッチングタイミングは上記実施の形態2、また
は実施の形態3と同様であっても良い。
【0037】実施の形態6.図8は、この発明を実施す
るための他の実施の形態のよる電力変換装置としてのフ
ルブリッジコンバータとそのスナバ回路を示す構成図で
ある。図8において1、3〜6、10〜16、および1
8は上記実施の形態5に示した図6のハーフブリッジコ
ンバータとそのスナバ回路の構成要素と同等のものであ
る。LCスナバ回路16a、16b、16c、16dの
基本的な動作、および効果は上記実施の形態1〜5とほ
ぼ同様であるので、詳細説明は省略するが、ここでは、
電界効果型トランジスタ3aと3dとが同期してオンオ
フし、電界効果型トランジスタ3bと3cとが同期して
オンオフする。そして、電界効果型トランジスタ3a、
3dと電界効果型トランジスタ3b、3cとが対をなし
て互いに所定時間ずらして動作する。
【0038】電界効果型トランジスタ3aのオフ期間に
コンデンサ11aに充電された電荷は、コンデンサ11
a→スナバ用スイッチング手段15a→リアクトル12
a→直流電源1→コンデンサ11aの経路で直流電源1
に回生され、電界効果型トランジスタ3bのオフ期間に
コンデンサ11bに充電された電荷は、コンデンサ11
b→直流電源1→リアクトル12b→スナバ用スイッチ
ング手段15b→コンデンサ11bの経路で直流電源1
に回生される。また、電界効果型トランジスタ3cのオ
フ期間にコンデンサ11cに充電された電荷は、コンデ
ンサ11c→スナバ用スイッチング手段15c→リアク
トル12c→直流電源1→コンデンサ11cの経路で直
流電源1に回生され、電界効果型トランジスタ3dのオ
フ期間にコンデンサ11dに充電された電荷は、コンデ
ンサ11d→直流電源1→リアクトル12d→スナバ用
スイッチング手段15d→コンデンサ11dの経路で直
流電源1に回生される。
【0039】なお、上記実施の形態5、6では、トラン
ス18の2次巻線からの交流電圧を直流に交換して出力
する電力変換装置として説明したが、電界効果型トラン
ジスタ3からなるハーフブリッジまたはフルブリッジか
らの交流電圧を直接、例えば交流負荷に供給する電力変
換装置にもこの発明は同様に適用でき同等の効果を奏す
る。
【0040】実施の形態7.上記実施の形態1〜5で
は、リアクトル12またはスナバ用スイッチング手段1
5に流れる電流が零になった時に、コンデンサ11の電
圧が零、または残留電荷が残る場合について示したが、
配線の寄生インダクタンスの大きさや入出力の条件によ
っては、先にコンデンサ11の電圧が零になり、その時
点ではまだリアクトル12またはスナバ用スイッチング
手段15に電流が流れ続けている場合がある。この場合
の動作を図9〜図12を用いて説明する。図9におい
て、1〜6、および10〜16は上記図1に示したプッ
シュプルコンバータとそのスナバ回路の構成要素と同等
のものである。19aはアノード端子が電界効果型トラ
ンジスタ3aの低電位端子側に、カソード端子が高電位
端子側に接続された第2のダイオードであり、同様に1
9bはアノード端子が電界効果型トランジスタ3bの低
電位端子側に、カソード端子が高電位端子側に接続され
た第2のダイオードである。
【0041】また、図11において、1〜6、および1
0〜16は上記図5に示したプッシュプルコンバータと
そのスナバ回路の構成要素と同等のものである。ここ
で、19a、19bは第2のダイオードである。更に、
図12において、1、3〜6、および10〜18は上記
図6に示したハーフブリッジコンバータとそのスナバ回
路の構成要素と同等のものである。ここで、19a、1
9bは第2のダイオードである。
【0042】図10はその動作波形図で、図(a)〜
(f)は上記図3(a)〜(f)と同一部分の波形を示
すものであり、図(g)は第2のダイオード19aの電
流波形を示す。コンデンサ11の電圧が零になるまでの
動作は上記実施の形態1〜5と同様の動作をする。図9
のLCスナバ回路16a、16bは、コンデンサ11の
電荷が全て放電され電圧が零になると、第2のダイオー
ド19が導通して、図10(g)に示すように、リアク
トル12の電流が零になるまで、リアクトル12→スナ
バ用スイッチング手段15→直流電源1→第2のダイオ
ード19→第1のダイオード10→リアクトル12の経
路でリアクトルのエネルギーが全て直流電源1に回生さ
れる。また、図11のLCスナバ回路16a、16b
は、コンデンサ11の電荷が全て放電され電圧が零にな
ると、第2のダイオード19が導通して、図10(g)
に示すように、リアクトル12の電流が零になるまで、
リアクトル12→第1のダイオード10→第2のダイオ
ード19→直流電源1→スナバ用スイッチング手段15
→リアクトル12の経路でリアクトルのエネルギーが全
て直流電源1に回生される。
【0043】更に、図12のLCスナバ回路16aは、
コンデンサ11aの電荷が全て放電され電圧が零になる
と、第2のダイオード19aが導通して、図10(g)
に示すように、リアクトル12aの電流が零になるま
で、リアクトル12a→スナバ用スイッチング手段15
a→入力平滑コンデンサ17a→第2のダイオード19
a→第1のダイオード10a→リアクトル12aの経路
でリアクトルのエネルギーが全て入力平滑コンデンサ1
7aに回生される。また、LCスナバ回路16bは、コ
ンデンサ11bの電荷が全て放電され電圧が零になる
と、第2のダイオード19bが導通して、図10(g)
に示すように、リアクトル12bの電流が零になるま
で、リアクトル12b→第1のダイオード10b→第2
のダイオード19b→入力平滑コンデンサ17b→スナ
バ用スイッチング手段15b→リアクトル12bの経路
でリアクトルのエネルギーが全て入力平滑コンデンサ1
7bに回生される。
【0044】以上のように上記実施の形態1〜5と同様
の効果を奏すると共に、コンデンサ11の電圧が零にな
った後にも、コンデンサ11からリアクトル12に移っ
たエネルギーを全て、即ちコンデンサ11に蓄積したス
ナバエネルギーを全て、直流電源1、または入力平滑コ
ンデンサ17に回生することができる。
【0045】実施の形態8.上記実施の形態7では、コ
ンデンサ11の電圧が零になり、その時点でまだリアク
トル12またはスナバ用スイッチング手段15に電流が
流れ続ける場合に、第1のダイオード10、第2のダイ
オード19を経由して、リアクトル12のエネルギーを
直流電源1や入力平滑コンデンサ17に回生するものに
ついて示したが、第1のダイオード10を通過させず
に、第2のダイオードのみを経由してリアクトル12の
エネルギーを直流電源1や入力平滑コンデンサ17に回
生するものであっても良い。
【0046】以下、この発明を実施するための他の実施
の形態について、図13〜図15を用いて説明する。図
13において、1〜6、および10〜16は上記図1や
図9に示したプッシュプルコンバータとそのスナバ回路
の構成要素と同等のものである。20aはアノード端子
がコンデンサ11aの低電位端子側に接続され、カソー
ド端子がコンデンサ11aの高電位端子側に接続された
第2のダイオードであり、同様に20bはアノード端子
がコンデンサ11bの低電位端子側に接続され、カソー
ド端子がコンデンサ11bの高電位端子側に接続された
第2のダイオードである。また、図14において、1〜
6、および10〜16は上記図5や図11に示したプッ
シュプルコンバータとそのスナバ回路の構成要素と同等
のものである。20a、20bは第2のダイオードであ
る。更に、図15において、1、3〜6、および10〜
18は上記図6や図12に示したハーフブリッジコンバ
ータとそのスナバ回路の構成要素と同等のものである。
20a、20bは第2のダイオードである。
【0047】コンデンサ11の電圧が零になるまでの動
作は上記実施の形態1〜5、および実施の形態7と同様
の動作をする。図13のLCスナバ回路16a、16b
は、コンデンサ11の電荷が全て放電され電圧が零にな
ると、第2のダイオード20が導通して、リアクトル1
2の電流が零になるまで、リアクトル12→スナバ用ス
イッチング手段15→直流電源1→第2のダイオード2
0→リアクトル12の経路で第1のダイオード10を通
過せずに、リアクトルのエネルギーが全て直流電源1に
回生される。また、図14のLCスナバ回路16a、1
6bは、コンデンサ11の電荷が全て放電され電圧が零
になると、第2のダイオード20が導通して、リアクト
ル12の電流が零になるまで、リアクトル12→第2の
ダイオード20→直流電源1→スナバ用スイッチング手
段15→リアクトル12の経路で第1のダイオード10
を通過せずに、リアクトルのエネルギーが全て直流電源
1に回生される。
【0048】更に、図15のLCスナバ回路16aは、
コンデンサ11aの電荷が全て放電され電圧が零になる
と、第2のダイオード20aが導通して、リアクトル1
2aの電流が零になるまで、リアクトル12a→スナバ
用スイッチング手段15a→入力平滑コンデンサ17a
→第2のダイオード20a→リアクトル12aの経路で
第1のダイオード10aを通過せずに、リアクトルのエ
ネルギーが全て入力平滑コンデンサ17aに回生され
る。また、LCスナバ回路16bは、コンデンサ11b
の電荷が全て放電され電圧が零になると、第2のダイオ
ード20bが導通して、リアクトル12bの電流が零に
なるまで、リアクトル12b→第2のダイオード20b
→入力平滑コンデンサ17b→スナバ用スイッチング手
段15b→リアクトル12bの経路で第1のダイオード
10bを通過せずに、リアクトルのエネルギーが全て入
力平滑コンデンサ17bに回生される。
【0049】以上のように上記実施の形態7と同様の効
果を奏すると共に、コンデンサ11の電圧が零になった
後に、コンデンサ11からリアクトル12に移ったエネ
ルギーを第1のダイオード10を経由させずに、直流電
源1、または入力平滑コンデンサ17に回生することが
できるので、ダイオード1つ分の導通損失が低減でき、
コンデンサ11に蓄積したスナバエネルギーを効率良く
回生することができる。
【0050】実施の形態9.図16は、この発明を実施
するための実施の形態9によるプッシュプルコンバータ
とそのスナバ回路を示す構成図である。図16におい
て、1〜6、および10〜16は上記図1、図9や図1
3に示した実施の形態1、実施の形態7および実施の形
態8のプッシュプルコンバータとそのスナバ回路の構成
要素と同等のものである。但し、第1のダイオード10
のカソード端子とコンデンサ11の高電位端子側との接
続点にスナバ用スイッチング手段15を接続し、スナバ
用スイッチング手段15の他端側にリアクトル12を接
続して、リアクトル12の他端側を直流電源1の高電位
端子側に接続したものである。21a、21bはアノー
ド端子を直流電源1の低電位端子側に接続し、カソード
端子をスナバ用スイッチング手段15とリアクトル12
の接続点に接続した第2のダイオードである。
【0051】上記実施の形態8の図13ではコンデンサ
11の電圧が零になった後の電流経路が、リアクトル1
2→スナバ用スイッチング手段15→直流電源1→第2
のダイオード20→リアクトル12の経路であるものに
ついて示したが、この実施の形態9では、コンデンサ1
1の電圧が零になった後の電流経路が、リアクトル12
→直流電源1→第2のダイオード21→リアクトル12
の経路となりスナバ用スイッチング手段15を通らない
構成となり、上記実施の形態8と同様の効果を奏すると
共に、スナバ用スイッチング手段15の導通損失分のエ
ネルギーを有効に直流電源1に回生できる効果がある。
【0052】また、電界効果型トランジスタ3のターン
オフ時のスパイク電圧の抑制、スイッチングノイズの低
減、スイッチング損失の低減をするためにコンデンサ1
1の容量値を大きくした場合、コンデンサ11とリアク
トル12との共振周期の半分の時間が長くなり、リアク
トル12に電流が流れている状態、即ちエネルギーが残
っている状態でスナバ用スイッチング手段15をオフす
ることになる。この時、スナバ用スイッチング手段15
にはターンオフ時に過大なスパイク電圧が発生し、ノイ
ズの増加、効率の低下、あるいは発熱を引き起こす問題
があり、スナバ用スイッチング手段15が破壊に到る場
合もあると言った問題もある。スナバ用スイッチング手
段15をオフした後の電流経路が、リアクトル12→直
流電源1→第2のダイオード21→リアクトル12の経
路となるようにすることにより、スナバ用スイッチング
手段15をオフした後もリアクトル12に残ったエネル
ギーが上記経路で直流電源1に回生できる効果があり、
スナバ用スイッチング手段15にはターンオフ時のスパ
イク電圧の防止、ノイズ発生の防止、効率低下の防止、
あるいは発熱防止、スナバ用スイッチング手段15の破
壊防止の効果がある。なお、逆流防止用ダイオード14
の接続位置は、スナバ用スイッチング素子13と逆であ
っても良く、また、図17に示すようにリアクトル12
側にリアクトル12と直列に接続しても良い。
【0053】実施の形態10.図18は、この発明を実
施するための実施の形態10によるプッシュプルコンバ
ータとそのスナバ回路を示す構成図である。図18にお
いて、1〜6、および10〜16は上記図5、図11や
図14に示した実施の形態4、実施の形態7および実施
の形態8のプッシュプルコンバータとそのスナバ回路の
構成要素と同等のものである。但し、第1のダイオード
10のアノード端子とコンデンサ11の低電位端子側と
の接続点にスナバ用スイッチング手段15を接続し、ス
ナバ用スイッチング手段15の他端側にリアクトル12
を接続して、リアクトル12の他端側を直流電源1の低
電位端子側に接続したものである。21a、21bはカ
ソード端子を直流電源1の高電位端子側に接続し、アノ
ード端子をスナバ用スイッチング手段15とリアクトル
12との接続点に接続した第2のダイオードである。
【0054】上記実施の形態9ではコンデンサ11の電
圧が零になった後の電流経路が、リアクトル12→直流
電源1→第2のダイオード21→リアクトル12の経路
となるものについて示したが、この実施の形態10で
は、コンデンサ11の電圧が零になった後の電流経路
が、リアクトル12→第2のダイオード21→直流電源
1→リアクトル12の経路となり、上記実施の形態9と
同様の効果を奏する。なお、逆流防止用ダイオード14
の接続位置は、スナバ用スイッチング素子13と逆であ
っても良く、また、図17と同様にリアクトル12側に
リアクトル12と直列に接続しても良い。
【0055】実施の形態11.図19は、この発明を実
施するための実施の形態11によるハーフブリッジコン
バータとそのスナバ回路を示す構成図である。図19に
おいて、1、3〜6、および10〜18は上記図6、図
12や図15に示した実施の形態5、実施の形態7およ
び実施の形態8のハーフブリッジコンバータとそのスナ
バ回路の構成要素と同等のものである。但し、第1のダ
イオード10aのカソード端子とコンデンサ11aの高
電位端子側との接続点にスナバ用スイッチング手段15
aを接続し、スナバ用スイッチング手段15aの他端側
にリアクトル12aを接続して、リアクトル12aの他
端側を入力平滑コンデンサ17aの高電位端子側に接続
したものである。21aはアノード端子を入力平滑コン
デンサ17aの低電位端子側に接続し、カソード端子を
スナバ用スイッチング手段15aとリアクトル12aの
接続点に接続した第2のダイオードである。また、第1
のダイオード10bのアノード端子とコンデンサ11b
の低電位端子側との接続点にスナバ用スイッチング手段
15bを接続し、スナバ用スイッチング手段15bの他
端側にリアクトル12bを接続して、リアクトル12b
の他端側を入力平滑コンデンサ17bの低電位端子側に
接続したものである。21bはカソード端子を入力平滑
コンデンサ17bの低電位端子側に接続し、アノード端
子をスナバ用スイッチング手段15bとリアクトル12
bの接続点に接続した第2のダイオードである。
【0056】この実施の形態11の動作は、LCスナバ
16aと第2のダイオード21aが上記実施の形態9と
ほぼ同様の動作、LCスナバ16bと第2のダイオード
21bが上記実施の形態10とほぼ同様の動作をするの
で詳細な説明は省略する。得られる効果は、上記実施の
形態9や実施の形態10と同様の効果を奏する。なお、
逆流防止用ダイオード14の接続位置は、スナバ用スイ
ッチング素子13と逆であっても良く、また、リアクト
ル12側にリアクトル12と直列に接続しても良い。
【0057】実施の形態12.図20はこの発明の実施
の形態12によるプッシュプルコンバータとそのスナバ
回路を示す構成図である。この実施の形態12の特徴
は、先の実施の形態1の図1の構成のものに対し、トラ
ンス2として補助電源用巻線2e、2fを備えたものと
し、この補助電源用巻線からの交流電圧を整流ダイオー
ド30a、30bで整流して直流にし出力平滑コンデン
サ31を充電する。そして、電界効果型トランジスタ3
a、3bの駆動回路32a、32bの電源を出力平滑コ
ンデンサ31から供給する。
【0058】この実施の形態12に係るプッシュプルコ
ンバータは、先の実施の形態1等とほぼ同様の動作を行
うが、ここではLCスナバ回路16a、16bからのス
ナバエネルギーは、出力平滑コンデンサ31に回生す
る。即ち、電界効果型トランジスタ3のオフ期間中にコ
ンデンサ11に充電された電荷は、コンデンサ11→リ
アクトル12→スナバ用スイッチング手段15→出力平
滑コンデンサ31→コンデンサ11の経路で出力平滑コ
ンデンサ31に回生される。従って、この回生エネルギ
ーが、駆動回路32の電源エネルギーとして直接使用さ
れ、回生エネルギーがより効率的に利用されると言え
る。
【0059】なお、図20では、LCスナバ回路16の
スナバエネルギーをトランス2の補助電源用巻線2e、
2fに接続された出力平滑コンデンサ31に回生するよ
うにしたが、トランス2の2次巻線2c、2dに接続さ
れた出力平滑コンデンサ6へも全く同様の構成により回
生することができることは言うまでもない。
【0060】実施の形態13.図21は、この発明の実
施の形態13によるプッシュプルコンバータとそのスナ
バ回路を示す構成図である。先の実施の形態9で説明し
た図16等とほぼ同様の構成であり、ここでは、第2の
ダイオード21a、21bを設けてスナバエネルギーの
回生効率を向上させている。即ち、ここでは、コンデン
サ11の電圧が零になった後の回生の経路が、リアクト
ル12→出力平滑コンデンサ31→第2のダイオード2
1→リアクトル12の経路となり、スナバ用スイッチン
グ手段15の導通損失分のエネルギーを有効に出力平滑
コンデンサ31に回生でき、スナバ用スイッチング手段
15のターンオフ時のスパイク電圧の防止等の効果も得
られる。
【0061】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る電力変換
装置は、対をなす複数のスイッチング手段を備え、上記
対をなすスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオ
ンオフ動作させることにより、直流電源からの直流電圧
を交流電圧に変換して出力する電力変換装置において、
上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
ードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の間に
接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段と
の直列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が
共にオフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一
方のスイッチング手段がオフする時点までの間で当該一
方のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチン
グ手段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段の
オン期間内に当該一方のスイッチング手段に接続された
スナバ用スイッチング手段をオフすることにより、上記
各スイッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充
電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共
振現象を利用して上記直流電源に回生するようにしたの
で、スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発熱
が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズも
低減できる。また、コンデンサに充電された電荷を入力
側の直流電源に回生するので、回生に係る構成が簡便と
なる。
【0062】また、この発明に係る電力変換装置は、対
をなす複数のスイッチング手段を備え、上記対をなすス
イッチング手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作
させることにより、直流電源からの直流電圧を交流電圧
に変換し、さらにこの交流電圧を直流に変換して出力平
滑コンデンサに充電する電力変換装置において、上記各
スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオードと
コンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオードと
コンデンサとの接続点および上記出力平滑コンデンサの
間に接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手
段との直列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手
段が共にオフとなる時点から、次にオンする上記いずれ
か一方のスイッチング手段がオフする時点までの間で当
該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッ
チング手段をオンし、その後当該一方のスイッチング手
段のオン期間内に当該一方のスイッチング手段に接続さ
れたスナバ用スイッチング手段をオフすることにより、
上記各スイッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサ
に充電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子と
の共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生す
るようにしたので、スナバエネルギーの処理による、効
率の低下や発熱が防止でき、スイッチング損失やスイッ
チングノイズも低減できる。また、コンデンサに充電さ
れた電荷を出力側の出力平滑コンデンサに回生するの
で、回生エネルギーがより効率的に利用される。
【0063】また、この発明に係る電力変換装置は、一
方の極が直流電源の低電位側端子に接続された第1のス
イッチング手段、一方の極が上記直流電源の低電位側端
子に接続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第
2のスイッチング手段、および一方の端子が上記第1の
スイッチング手段の他方の極に、他方の端子が上記第2
のスイッチング手段の他方の極に、中点端子が上記直流
電源の高電位側端子にそれぞれ接続された1次巻線とこ
の1次巻線と磁気的に結合された2次巻線とからなるト
ランスを備え、上記対をなす第1および第2のスイッチ
ング手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させる
ことにより、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に
変換して上記トランスの2次巻線から出力する電力変換
装置において、上記各スイッチング手段の両極間に接続
された、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、およ
び上記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記
直流電源の高電位側端子の間に接続された、誘導性素子
とスナバ用スイッチング手段との直列接続体を備え、上
記対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点か
ら、次にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段
がオフする時点までの間で当該一方のスイッチング手段
に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その
後当該一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方
のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング
手段をオフすることにより、上記各スイッチング手段の
オフ期間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記
各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記
直流電源に回生するようにしたので、スナバエネルギー
の処理による、効率の低下や発熱が防止でき、スイッチ
ング損失やスイッチングノイズも低減できる。また、コ
ンデンサに充電された電荷を入力側の直流電源に回生す
るので、回生に係る構成が簡便となる。
【0064】また、この発明に係る電力変換装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第1のス
イッチング手段、一方の極が上記直流電源の高電位側端
子に接続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第
2のスイッチング手段、および一方の端子が上記第1の
スイッチング手段の他方の極に、他方の端子が上記第2
のスイッチング手段の他方の極に、中点端子が上記直流
電源の低電位側端子にそれぞれ接続された1次巻線とこ
の1次巻線と磁気的に結合された2次巻線とからなるト
ランスを備え、上記対をなす第1および第2のスイッチ
ング手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させる
ことにより、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に
変換して上記トランスの2次巻線から出力する電力変換
装置において、上記各スイッチング手段の両極間に接続
された、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、およ
び上記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記
直流電源の低電位側端子の間に接続された、誘導性素子
とスナバ用スイッチング手段との直列接続体を備え、上
記対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点か
ら、次にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段
がオフする時点までの間で当該一方のスイッチング手段
に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その
後当該一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方
のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング
手段をオフすることにより、上記各スイッチング手段の
オフ期間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記
各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記
直流電源に回生するようにしたので、スナバエネルギー
の処理による、効率の低下や発熱が防止でき、スイッチ
ング損失やスイッチングノイズも低減できる。また、コ
ンデンサに充電された電荷を入力側の直流電源に回生す
るので、回生に係る構成が簡便となる。
【0065】また、この発明に係る電力変換装置は、直
流電源の両端子間に接続され直流電圧源として機能す
る、第1および第2の入力平滑コンデンサ、一方の極が
上記直流電源の高電位側端子に接続された第1のスイッ
チング手段、および一方の極が上記第1のスイッチング
手段の他方の極に接続され他方の極が上記直流電源の低
電位側端子に接続され上記第1のスイッチング手段と対
をなす第2のスイッチング手段を備え、上記対をなす第
1および第2のスイッチング手段を互いに所定時間ずら
してオンオフ動作させることにより、上記直流電源から
の直流電圧を交流電圧に変換して上記第1および第2の
入力平滑コンデンサの接続点と上記第1および第2のス
イッチング手段の接続点との間から出力する電力変換装
置において、上記各スイッチング手段の両極間に接続さ
れた、ダイオードとコンデンサとの直列接続体、および
上記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記第
1、第2の入力平滑コンデンサの接続点の間に接続され
た、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との直列接
続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共にオフ
となる時点から、次にオンする上記いずれか一方のスイ
ッチング手段がオフする時点までの間で当該一方のスイ
ッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手段を
オンし、その後当該一方のスイッチング手段のオン期間
内に当該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用
スイッチング手段をオフすることにより、上記各スイッ
チング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電された
電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振現象を
利用して上記入力平滑コンデンサに回生するようにした
ので、スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発
熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズ
も低減できる。また、コンデンサに充電された電荷を入
力平滑コンデンサに回生するので、回生に係る構成が簡
便となり、実質的に直流電源に回生すると同等の機能を
果す。
【0066】また、この発明に係る電力変換装置は、一
方の極が直流電源の高電位側端子に接続された第1のス
イッチング手段、一方の極が上記第1のスイッチング手
段の他方の極に接続され他方の極が上記直流電源の低電
位側端子に接続され上記第1のスイッチング手段と対を
なす第2のスイッチング手段、一方の極が上記直流電源
の高電位側端子に接続され上記第2のスイッチング手段
と同期してオンオフする第3のスイッチング手段、およ
び一方の極が上記第3のスイッチング手段の他方の極に
接続され他方の極が上記直流電源の低電位側端子に接続
され上記第1のスイッチング手段と同期してオンオフす
る第4のスイッチング手段を備え、上記対をなす第1、
第4および第2、第3のスイッチング手段を互いに所定
時間ずらしてオンオフ動作させることにより、上記直流
電源からの直流電圧を交流電圧に変換して上記第1およ
び第2のスイッチング手段の接続点と上記第3および第
4のスイッチング手段の接続点との間から出力する電力
変換装置において、上記第1、第3の各スイッチング手
段の両極間に接続された、ダイオードとコンデンサとの
正側直列接続体、上記各ダイオードとコンデンサとの接
続点および上記直流電源の低電位側端子の間に接続され
た、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との正側直
列接続体、上記第2、第4の各スイッチング手段の両極
間に接続された、ダイオードとコンデンサとの負側直列
接続体、および上記各ダイオードとコンデンサとの接続
点および上記直流電源の高電位側端子の間に接続され
た、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との負側直
列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共に
オフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一方の
スイッチング手段がオフする時点までの間で当該一方の
スイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手
段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段のオン
期間内に当該一方のスイッチング手段に接続されたスナ
バ用スイッチング手段をオフすることにより、上記各ス
イッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電さ
れた電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振現
象を利用して上記直流電源に回生するようにしたので、
スナバエネルギーの処理による、効率の低下や発熱が防
止でき、スイッチング損失やスイッチングノイズも低減
できる。また、コンデンサに充電された電荷を入力側の
直流電源に回生するので、回生に係る構成が簡便とな
る。
【0067】また、この発明に係る電力変換装置は、一
方の極が直流電源の一方の端子に接続された第1のスイ
ッチング手段、一方の極が上記直流電源の一方の端子に
接続され上記第1のスイッチング手段と対をなす第2の
スイッチング手段、一方の端子が上記第1のスイッチン
グ手段の他方の極に、他方の端子が上記第2のスイッチ
ング手段の他方の極に、中点端子が上記直流電源の他方
の端子にそれぞれ接続された入力巻線とこの入力巻線と
磁気的に結合された、中点端子を有する出力巻線とから
なるトランス、および一方の端子が整流ダイオードを介
して上記出力巻線の両端端子と接続され他方の端子が上
記出力巻線の中点端子に接続された出力平滑コンデンサ
を備え、上記対をなす第1および第2のスイッチング手
段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させることに
より、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換
し、さらにこの交流電圧を整流して上記出力平滑コンデ
ンサに充電する電力変換装置において、上記各スイッチ
ング手段の両極間に接続された、ダイオードとコンデン
サとの直列接続体、および上記各ダイオードとコンデン
サとの接続点および上記出力平滑コンデンサの間に接続
された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との直
列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が共に
オフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一方の
スイッチング手段がオフする時点までの間で当該一方の
スイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング手
段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段のオン
期間内に当該一方のスイッチング手段に接続されたスナ
バ用スイッチング手段をオフすることにより、上記各ス
イッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充電さ
れた電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共振現
象を利用して上記出力平滑コンデンサに回生するように
したので、スナバエネルギーの処理による、効率の低下
や発熱が防止でき、スイッチング損失やスイッチングノ
イズも低減できる。また、コンデンサに充電された電荷
を出力側の出力平滑コンデンサに回生するので、回生エ
ネルギーがより効率的に利用される。
【0068】また、この発明に係る電力変換装置は、そ
のスイッチング手段の両極間に接続された第2のダイオ
ードを備え、回生によりコンデンサの電圧が零になった
後、ダイオードと上記第2のダイオードとで上記コンデ
ンサをバイパスすることにより誘導性素子に残留するエ
ネルギー分を回生するようにしたので、特に、誘導性素
子の残留エネルギー回生時の動作損失が低減する。
【0069】また、この発明に係る電力変換装置は、そ
のコンデンサと並列に接続された第2のダイオードを備
え、回生により上記コンデンサの電圧が零になった後、
上記第2のダイオードで上記コンデンサをバイパスする
ことにより誘導性素子に残留するエネルギー分を回生す
るようにしたので、特に、誘導性素子の残留エネルギー
回生時の動作損失が低減する。
【0070】また、この発明に係る電力変換装置は、そ
の直列接続体を構成する誘導性素子とスナバ用スイッチ
ング手段とを、上記スナバ用スイッチング手段がダイオ
ードとコンデンサとの接続点側に位置するように接続
し、上記スナバ用スイッチング手段がオフした後、上記
誘導性素子に残留したエネルギーを回生するように、上
記誘導性素子とスナバ用スイッチング手段との接続点お
よび回生先の直流電源または出力平滑コンデンサの一方
の端子に接続された第2のダイオードを備えたので、特
に、スナバ用スイッチング手段オフ後の誘導性素子の残
留エネルギー回生時の動作損失が低減し、また、スナバ
用スイッチング手段のオフ動作に伴う負担も軽減され信
頼性が向上する。
【0071】また、この発明に係る電力変換装置は、そ
の直列接続体を構成する誘導性素子とスナバ用スイッチ
ング手段とを、上記スナバ用スイッチング手段がダイオ
ードとコンデンサとの接続点側に位置するように接続す
るとともに、上記スナバ用スイッチング手段を電界効果
型トランジスタおよび逆流防止用ダイオードの直列接続
体とし、上記電界効果型トランジスタがオフした後、上
記誘導性素子に残留したエネルギーを回生するように、
第2のダイオードを備えこの第2のダイオードと上記逆
流防止用ダイオードと誘導性素子と直流電源または出力
平滑コンデンサとで閉回路を形成するように上記第2の
ダイオードを接続したので、特に、スナバ用スイッチン
グ手段オフ後の誘導性素子の残留エネルギー回生時の動
作損失が低減し、また、スナバ用スイッチング手段のオ
フ動作に伴う負担も軽減され信頼性が向上する。
【0072】また、この発明に係る電力変換装置は、そ
の対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点後オ
ンする上記いずれか一方のスイッチング手段に接続され
たスナバ用スイッチング手段をオンする時点を、上記対
をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点よりも遅
く、当該一方のスイッチング手段がオンする時点よりも
手前に設定したので、回生動作中のコンデンサへの不要
な再充電が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるプッシュプル
コンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図2】 図1のプッシュプルコンバータとそのスナバ
回路の各部動作波形図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるプッシュプル
コンバータとそのスナバ回路の各部動作波形図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるプッシュプル
コンバータとそのスナバ回路の各部動作波形図である。
【図5】 この発明の実施の形態4によるプッシュプル
コンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図6】 この発明の実施の形態5によるハーフブリッ
ジコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図7】 図6のハーフブリッジコンバータとそのスナ
バ回路の各部動作波形図である。
【図8】 この発明の実施の形態6によるフルブリッジ
コンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図9】 この発明の実施の形態7によるプッシュプル
コンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図10】 図9のプッシュプルコンバータとそのスナ
バ回路の各部動作波形図である。
【図11】 この発明の実施の形態7による他のプッシ
ュプルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図であ
る。
【図12】 この発明の実施の形態7によるハーフブリ
ッジコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図13】 この発明の実施の形態8によるプッシュプ
ルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図14】 この発明の実施の形態8による他のプッシ
ュプルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図であ
る。
【図15】 この発明の実施の形態8によるハーフブリ
ッジコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図16】 この発明の実施の形態9によるプッシュプ
ルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図17】 この発明の実施の形態9による他のプッシ
ュプルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図であ
る。
【図18】 この発明の実施の形態10によるプッシュ
プルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図19】 この発明の実施の形態11によるハーフブ
リッジコンバータとそのスナバ回路を示す回路図であ
る。
【図20】 この発明の実施の形態12によるプッシュ
プルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図21】 この発明の実施の形態13によるプッシュ
プルコンバータとそのスナバ回路を示す回路図である。
【図22】 従来のRCスナバ回路付きのプッシュプル
コンバータを示す回路図である。
【符号の説明】
1 直流電源、2,18 トランス、2a,2b,18
a 1次巻線、2c,2d,18b,18c 2次巻
線、3a,3b,3c,3d 電界効果型トランジス
タ、4a,4b 整流ダイオード、5 チョークコイ
ル、6,31 出力平滑コンデンサ、10a,10b,
10c,10d 第1のダイオード、11a,11b,
11c,11d コンデンサ、12a,12b,12
c,12d リアクトル、13a,13b,13c,1
3d 電界効果型トランジスタ、14a,14b,14
c,14d 逆流防止用ダイオード、15a,15b,
15c,15d スナバ用スイッチング手段、16a,
16b,16c,16d LCスナバ回路、17a,1
7b 入力平滑コンデンサ、19a,19b,20a,
20b,21a,21b 第2のダイオード。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対をなす複数のスイッチング手段を備
    え、上記対をなすスイッチング手段を互いに所定時間ず
    らしてオンオフ動作させることにより、直流電源からの
    直流電圧を交流電圧に変換して出力する電力変換装置に
    おいて、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の間に
    接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチング手段と
    の直列接続体を備え、上記対をなすスイッチング手段が
    共にオフとなる時点から、次にオンする上記いずれか一
    方のスイッチング手段がオフする時点までの間で当該一
    方のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチン
    グ手段をオンし、その後当該一方のスイッチング手段の
    オン期間内に当該一方のスイッチング手段に接続された
    スナバ用スイッチング手段をオフすることにより、上記
    各スイッチング手段のオフ期間に上記各コンデンサに充
    電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性素子との共
    振現象を利用して上記直流電源に回生するようにしたこ
    とを特徴とする電力変換装置。
  2. 【請求項2】 対をなす複数のスイッチング手段を備
    え、上記対をなすスイッチング手段を互いに所定時間ず
    らしてオンオフ動作させることにより、直流電源からの
    直流電圧を交流電圧に変換し、さらにこの交流電圧を直
    流に変換して出力平滑コンデンサに充電する電力変換装
    置において、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記出力平滑コンデ
    ンサの間に接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチ
    ング手段との直列接続体を備え、上記対をなすスイッチ
    ング手段が共にオフとなる時点から、次にオンする上記
    いずれか一方のスイッチング手段がオフする時点までの
    間で当該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用
    スイッチング手段をオンし、その後当該一方のスイッチ
    ング手段のオン期間内に当該一方のスイッチング手段に
    接続されたスナバ用スイッチング手段をオフすることに
    より、上記各スイッチング手段のオフ期間に上記各コン
    デンサに充電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性
    素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサに
    回生するようにしたことを特徴とする電力変換装置。
  3. 【請求項3】 一方の極が直流電源の低電位側端子に接
    続された第1のスイッチング手段、一方の極が上記直流
    電源の低電位側端子に接続され上記第1のスイッチング
    手段と対をなす第2のスイッチング手段、および一方の
    端子が上記第1のスイッチング手段の他方の極に、他方
    の端子が上記第2のスイッチング手段の他方の極に、中
    点端子が上記直流電源の高電位側端子にそれぞれ接続さ
    れた1次巻線とこの1次巻線と磁気的に結合された2次
    巻線とからなるトランスを備え、上記対をなす第1およ
    び第2のスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオ
    ンオフ動作させることにより、上記直流電源からの直流
    電圧を交流電圧に変換して上記トランスの2次巻線から
    出力する電力変換装置において、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の高電
    位側端子の間に接続された、誘導性素子とスナバ用スイ
    ッチング手段との直列接続体を備え、上記対をなすスイ
    ッチング手段が共にオフとなる時点から、次にオンする
    上記いずれか一方のスイッチング手段がオフする時点ま
    での間で当該一方のスイッチング手段に接続されたスナ
    バ用スイッチング手段をオンし、その後当該一方のスイ
    ッチング手段のオン期間内に当該一方のスイッチング手
    段に接続されたスナバ用スイッチング手段をオフするこ
    とにより、上記各スイッチング手段のオフ期間に上記各
    コンデンサに充電された電荷を、上記各コンデンサと誘
    導性素子との共振現象を利用して上記直流電源に回生す
    るようにしたことを特徴とする電力変換装置。
  4. 【請求項4】 一方の極が直流電源の高電位側端子に接
    続された第1のスイッチング手段、一方の極が上記直流
    電源の高電位側端子に接続され上記第1のスイッチング
    手段と対をなす第2のスイッチング手段、および一方の
    端子が上記第1のスイッチング手段の他方の極に、他方
    の端子が上記第2のスイッチング手段の他方の極に、中
    点端子が上記直流電源の低電位側端子にそれぞれ接続さ
    れた1次巻線とこの1次巻線と磁気的に結合された2次
    巻線とからなるトランスを備え、上記対をなす第1およ
    び第2のスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオ
    ンオフ動作させることにより、上記直流電源からの直流
    電圧を交流電圧に変換して上記トランスの2次巻線から
    出力する電力変換装置において、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記直流電源の低電
    位側端子の間に接続された、誘導性素子とスナバ用スイ
    ッチング手段との直列接続体を備え、上記対をなすスイ
    ッチング手段が共にオフとなる時点から、次にオンする
    上記いずれか一方のスイッチング手段がオフする時点ま
    での間で当該一方のスイッチング手段に接続されたスナ
    バ用スイッチング手段をオンし、その後当該一方のスイ
    ッチング手段のオン期間内に当該一方のスイッチング手
    段に接続されたスナバ用スイッチング手段をオフするこ
    とにより、上記各スイッチング手段のオフ期間に上記各
    コンデンサに充電された電荷を、上記各コンデンサと誘
    導性素子との共振現象を利用して上記直流電源に回生す
    るようにしたことを特徴とする電力変換装置。
  5. 【請求項5】 直流電源の両端子間に接続され直流電圧
    源として機能する、第1および第2の入力平滑コンデン
    サ、一方の極が上記直流電源の高電位側端子に接続され
    た第1のスイッチング手段、および一方の極が上記第1
    のスイッチング手段の他方の極に接続され他方の極が上
    記直流電源の低電位側端子に接続され上記第1のスイッ
    チング手段と対をなす第2のスイッチング手段を備え、
    上記対をなす第1および第2のスイッチング手段を互い
    に所定時間ずらしてオンオフ動作させることにより、上
    記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換して上記第
    1および第2の入力平滑コンデンサの接続点と上記第1
    および第2のスイッチング手段の接続点との間から出力
    する電力変換装置において、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記第1、第2の入
    力平滑コンデンサの接続点の間に接続された、誘導性素
    子とスナバ用スイッチング手段との直列接続体を備え、
    上記対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点か
    ら、次にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段
    がオフする時点までの間で当該一方のスイッチング手段
    に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その
    後当該一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方
    のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング
    手段をオフすることにより、上記各スイッチング手段の
    オフ期間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記
    各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記
    入力平滑コンデンサに回生するようにしたことを特徴と
    する電力変換装置。
  6. 【請求項6】 一方の極が直流電源の高電位側端子に接
    続された第1のスイッチング手段、一方の極が上記第1
    のスイッチング手段の他方の極に接続され他方の極が上
    記直流電源の低電位側端子に接続され上記第1のスイッ
    チング手段と対をなす第2のスイッチング手段、一方の
    極が上記直流電源の高電位側端子に接続され上記第2の
    スイッチング手段と同期してオンオフする第3のスイッ
    チング手段、および一方の極が上記第3のスイッチング
    手段の他方の極に接続され他方の極が上記直流電源の低
    電位側端子に接続され上記第1のスイッチング手段と同
    期してオンオフする第4のスイッチング手段を備え、上
    記対をなす第1、第4および第2、第3のスイッチング
    手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ動作させること
    により、上記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換
    して上記第1および第2のスイッチング手段の接続点と
    上記第3および第4のスイッチング手段の接続点との間
    から出力する電力変換装置において、 上記第1、第3の各スイッチング手段の両極間に接続さ
    れた、ダイオードとコンデンサとの正側直列接続体、上
    記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記直流
    電源の低電位側端子の間に接続された、誘導性素子とス
    ナバ用スイッチング手段との正側直列接続体、上記第
    2、第4の各スイッチング手段の両極間に接続された、
    ダイオードとコンデンサとの負側直列接続体、および上
    記各ダイオードとコンデンサとの接続点および上記直流
    電源の高電位側端子の間に接続された、誘導性素子とス
    ナバ用スイッチング手段との負側直列接続体を備え、上
    記対をなすスイッチング手段が共にオフとなる時点か
    ら、次にオンする上記いずれか一方のスイッチング手段
    がオフする時点までの間で当該一方のスイッチング手段
    に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンし、その
    後当該一方のスイッチング手段のオン期間内に当該一方
    のスイッチング手段に接続されたスナバ用スイッチング
    手段をオフすることにより、上記各スイッチング手段の
    オフ期間に上記各コンデンサに充電された電荷を、上記
    各コンデンサと誘導性素子との共振現象を利用して上記
    直流電源に回生するようにしたことを特徴とする電力変
    換装置。
  7. 【請求項7】 一方の極が直流電源の一方の端子に接続
    された第1のスイッチング手段、一方の極が上記直流電
    源の一方の端子に接続され上記第1のスイッチング手段
    と対をなす第2のスイッチング手段、一方の端子が上記
    第1のスイッチング手段の他方の極に、他方の端子が上
    記第2のスイッチング手段の他方の極に、中点端子が上
    記直流電源の他方の端子にそれぞれ接続された入力巻線
    とこの入力巻線と磁気的に結合された、中点端子を有す
    る出力巻線とからなるトランス、および一方の端子が整
    流ダイオードを介して上記出力巻線の両端端子と接続さ
    れ他方の端子が上記出力巻線の中点端子に接続された出
    力平滑コンデンサを備え、上記対をなす第1および第2
    のスイッチング手段を互いに所定時間ずらしてオンオフ
    動作させることにより、上記直流電源からの直流電圧を
    交流電圧に変換し、さらにこの交流電圧を整流して上記
    出力平滑コンデンサに充電する電力変換装置において、 上記各スイッチング手段の両極間に接続された、ダイオ
    ードとコンデンサとの直列接続体、および上記各ダイオ
    ードとコンデンサとの接続点および上記出力平滑コンデ
    ンサの間に接続された、誘導性素子とスナバ用スイッチ
    ング手段との直列接続体を備え、上記対をなすスイッチ
    ング手段が共にオフとなる時点から、次にオンする上記
    いずれか一方のスイッチング手段がオフする時点までの
    間で当該一方のスイッチング手段に接続されたスナバ用
    スイッチング手段をオンし、その後当該一方のスイッチ
    ング手段のオン期間内に当該一方のスイッチング手段に
    接続されたスナバ用スイッチング手段をオフすることに
    より、上記各スイッチング手段のオフ期間に上記各コン
    デンサに充電された電荷を、上記各コンデンサと誘導性
    素子との共振現象を利用して上記出力平滑コンデンサに
    回生するようにしたことを特徴とする電力変換装置。
  8. 【請求項8】 スイッチング手段の両極間に接続された
    第2のダイオードを備え、回生によりコンデンサの電圧
    が零になった後、ダイオードと上記第2のダイオードと
    で上記コンデンサをバイパスすることにより誘導性素子
    に残留するエネルギー分を回生するようにしたことを特
    徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の電力変換
    装置。
  9. 【請求項9】 コンデンサと並列に接続された第2のダ
    イオードを備え、回生により上記コンデンサの電圧が零
    になった後、上記第2のダイオードで上記コンデンサを
    バイパスすることにより誘導性素子に残留するエネルギ
    ー分を回生するようにしたことを特徴とする請求項1な
    いし7のいずれかに記載の電力変換装置。
  10. 【請求項10】 直列接続体を構成する誘導性素子とス
    ナバ用スイッチング手段とを、上記スナバ用スイッチン
    グ手段がダイオードとコンデンサとの接続点側に位置す
    るように接続し、上記スナバ用スイッチング手段がオフ
    した後、上記誘導性素子に残留したエネルギーを回生す
    るように、上記誘導性素子とスナバ用スイッチング手段
    との接続点および回生先の直流電源または出力平滑コン
    デンサの一方の端子に接続された第2のダイオードを備
    えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記
    載の電力変換装置。
  11. 【請求項11】 直列接続体を構成する誘導性素子とス
    ナバ用スイッチング手段とを、上記スナバ用スイッチン
    グ手段がダイオードとコンデンサとの接続点側に位置す
    るように接続するとともに、上記スナバ用スイッチング
    手段を電界効果型トランジスタおよび逆流防止用ダイオ
    ードの直列接続体とし、上記電界効果型トランジスタが
    オフした後、上記誘導性素子に残留したエネルギーを回
    生するように、第2のダイオードを備えこの第2のダイ
    オードと上記逆流防止用ダイオードと誘導性素子と直流
    電源または出力平滑コンデンサとで閉回路を形成するよ
    うに上記第2のダイオードを接続したことを特徴とする
    請求項1ないし7のいずれかに記載の電力変換装置。
  12. 【請求項12】 対をなすスイッチング手段が共にオフ
    となる時点後オンする上記いずれか一方のスイッチング
    手段に接続されたスナバ用スイッチング手段をオンする
    時点を、上記対をなすスイッチング手段が共にオフとな
    る時点よりも遅く、当該一方のスイッチング手段がオン
    する時点よりも手前に設定したことを特徴とする請求項
    1ないし11のいずれかに記載の電力変換装置。
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