JP2002044958A - Ac-dc converter - Google Patents

Ac-dc converter

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JP2002044958A
JP2002044958A JP2000223611A JP2000223611A JP2002044958A JP 2002044958 A JP2002044958 A JP 2002044958A JP 2000223611 A JP2000223611 A JP 2000223611A JP 2000223611 A JP2000223611 A JP 2000223611A JP 2002044958 A JP2002044958 A JP 2002044958A
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switching
voltage
regenerative power
converter
current
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JP2000223611A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Miyazaki
拓 宮崎
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Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC-DC converter, capable of easily changing a capacity of a switching-means element of a regenerative-power discharging circuit, corresponding to the change in connected motor, operating conditions and the like. SOLUTION: In the regenerative-power discharging circuit 2, that detects regenerative power fed to the AC-DC converter 1 from a motor M, switching means, i.e., MOSFETs Q1 to Q3, which start the discharging of the regenerative power by a resistor 4 detecting a voltage rise, are connected in parallel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流入力を整流、
平滑して直流出力を供給するものであって、直流出力側
からの回生電力により発生する電圧の上昇を検出するた
めの電圧上昇検出手段と、電圧上昇の検出により回生電
力の放電を開始させるスイッチング手段とにより構成さ
れる回生電力放電回路を具備した交流−直流変換装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifying AC input,
Smoothing to supply DC output, voltage rise detecting means for detecting a rise in voltage generated by regenerative power from the DC output side, and switching for starting discharge of regenerative power by detecting the voltage rise The present invention relates to an AC-DC converter provided with a regenerative power discharging circuit constituted by the means.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、交流電源からの交流入力を整
流、平滑して直流出力に変換する交流−直流変換装置
(AC−DCコンバータ)の直流出力側端子をDC−A
C変換装置であるインバータを介してモータに接続した
繊維機械のモータ駆動システムにおいて停電が発生した
場合、駆動しているモータをインバータにて急減速させ
ることによりモータが回生運転状態となり、この回生運
転によって発生した回生エネルギーがインバータ、コン
バータの側に戻されるようになっている。そして、この
エネルギーが回生電力となり、停電継続中であってもこ
の回生電力により引き続きモータ等が制御され、糸の走
行に異常が生じないようになっている。又、上記コンバ
ータには、回生電力放電回路が具備されている。これ
は、直流出力側端子からの回生電力に伴う電圧上昇によ
り、上記整流、平滑を行うための回路素子に耐圧を超え
た電圧が印加されて素子が破損するのを防止するための
ものであり、上記回生電力を放電して、コンバータの直
流母線間電圧を所定値以下に保持するようになってい
る。
2. Description of the Related Art For example, a DC output terminal of an AC-DC converter (AC-DC converter) for rectifying and smoothing an AC input from an AC power supply and converting it to a DC output is connected to a DC-A.
When a power failure occurs in a motor drive system of a textile machine connected to a motor via an inverter, which is a C conversion device, the motor that is being driven is rapidly decelerated by the inverter, so that the motor enters a regenerative operation state. The generated regenerative energy is returned to the inverter and the converter. Then, this energy becomes regenerative power, and even during a power outage, the motor and the like are continuously controlled by the regenerative power so that no abnormality occurs in the running of the yarn. The converter has a regenerative power discharging circuit. This is to prevent a voltage exceeding a withstand voltage from being applied to a circuit element for performing the rectification and smoothing due to a voltage rise due to regenerative power from the DC output side terminal, thereby preventing the element from being damaged. The regenerative power is discharged to maintain the DC bus voltage of the converter at a predetermined value or less.

【0003】上記回生電力放電回路は、AC−DCコン
バータにおける直流母線間の電圧上昇(所定電圧以上の
高電圧)を検出する電圧上昇検出手段であるIC回路、
該IC回路が電圧上昇を検出した時に作動するスイッチ
ング手段、該スイッチング手段の作動により回生電力の
放電を開始する抵抗素子により構成されている。
[0003] The regenerative power discharging circuit is an IC circuit as voltage rise detecting means for detecting a voltage rise (high voltage equal to or higher than a predetermined voltage) between DC buses in an AC-DC converter.
The switching circuit is activated when the IC circuit detects a voltage rise, and includes a resistance element that starts discharging regenerative power by the operation of the switching unit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記コンバータに接続
されるモータ、運転条件等によって回生電力の大きさは
異なり、スイッチング手段に用いられる素子は、その回
生電力の大きさによって素子が破壊されないように適切
な容量のものを選定する必要がある。ここで、上記スイ
ッチング手段として、例えば、ベース電流によりスイッ
チングの自己ターンON、OFFが可能なバイポーラト
ランジスタが用いられることがあるが、モータ、運転条
件等によってバイポーラトランジスタの容量を変更する
場合、これに伴い上記コンバータそのものの設計変更を
余儀なくされることがある。
The magnitude of the regenerative power varies depending on the motor connected to the converter, the operating conditions, and the like. The elements used for the switching means are designed so that the elements are not destroyed by the magnitude of the regenerative power. It is necessary to select an appropriate capacity. Here, as the switching means, for example, a bipolar transistor capable of self-turning on and off the switching by a base current may be used. In the case where the capacity of the bipolar transistor is changed depending on a motor, operating conditions, and the like, this may be used. Accordingly, the design of the converter itself may be changed.

【0005】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、接続されるモータ、運転条件等の違いに対し、回生
電力放電回路におけるスイッチング手段の素子の容量が
容易に変更できる交流−直流変換装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has an AC-DC converter capable of easily changing the capacity of an element of a switching means in a regenerative power discharge circuit in response to a difference in a connected motor, operating conditions, and the like. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、交流入力を整流、平滑して
直流出力を供給するものであって、直流出力側からの回
生電力により発生する電圧の上昇を検出するための電圧
上昇検出手段と、電圧上昇の検出により回生電力の放電
を開始させるスイッチング手段とにより構成される回生
電力放電回路を具備した交流−直流変換装置において、
上記スイッチング手段を、ゲートへの電圧印加によって
スイッチング動作を行うスイッチング素子により構成し
たことを特徴としている。この発明では、上記スイッチ
ング手段を、ゲートへの電圧印加によってスイッチング
動作を行うスイッチング素子により構成したことによ
り、大きな回生電力が発生した場合であっても、1個の
スイッチング素子の定格電流を考慮しつつスイッチング
素子を複数個並列接続し、接続個数を増やすことによっ
て回生電力に伴う電流を分流させ、該電流が各素子の定
格電流を超えないように調整することが可能となる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 rectifies and smoothes an AC input and supplies a DC output, wherein the regenerative power from the DC output side is supplied. In an AC-DC converter equipped with a regenerative power discharge circuit configured by voltage rise detecting means for detecting a rise in voltage generated by and switching means for starting discharge of regenerative power by detecting the rise in voltage,
The switching means is constituted by a switching element that performs a switching operation by applying a voltage to a gate. In the present invention, the switching means is constituted by a switching element that performs a switching operation by applying a voltage to the gate, so that even when large regenerative power is generated, the rated current of one switching element is considered. By connecting a plurality of switching elements in parallel while increasing the number of connected elements, it is possible to shunt the current accompanying the regenerative power and adjust the current so as not to exceed the rated current of each element.

【0007】ここで、例えば、ベース電流により自己タ
ーンON、OFFする素子であるバイポーラトランジス
タを複数個並列接続すると、上記トランジスタの電流増
幅率(ベース電流とコレクタ電流との比で定義される)
のばらつきによって各トランジスタに分流する電流が偏
りやすくなり、偏って分流した電流がトランジスタの定
格電流を超えて、トランジスタを破損に至らしめること
がある。
Here, for example, when a plurality of bipolar transistors, which are self-turning on and off by a base current, are connected in parallel, the current amplification factor of the transistor (defined by the ratio between the base current and the collector current)
The current shunted to each transistor tends to be biased due to the variation of the current, and the biased shunted current may exceed the rated current of the transistor, resulting in damage to the transistor.

【0008】請求項2記載の発明は、回生電力放電回路
において、ゲートへの電圧印加によってスイッチング動
作を行うスイッチング素子を複数個並列接続したことを
特徴としている。この発明では、上記トランジスタに対
し、ゲートへの電圧印加によってスイッチング動作を行
うスイッチング素子を複数個並列接続したことにより、
各素子に分流する電流が一方に偏ろうとすると、スイッ
チング時のオン抵抗が増加して電流を抑制するため、電
流が偏りにくく、上記素子の破損を確実に防止すること
ができる。
According to a second aspect of the present invention, in the regenerative power discharging circuit, a plurality of switching elements for performing a switching operation by applying a voltage to a gate are connected in parallel. In the present invention, a plurality of switching elements that perform a switching operation by applying a voltage to the gate are connected in parallel to the transistor,
If the current shunted to each element tends to be biased to one side, the on-resistance at the time of switching increases and the current is suppressed, so that the current is less likely to be biased and the element can be reliably prevented from being damaged.

【0009】請求項3記載の発明は、上記スイッチング
素子は、MOS型電界効果トランジスタであることを特
徴としている。この発明では、上記スイッチング素子
を、MOS型電界効果トランジスタとすることにより、
ゲートへの電圧印加によるスイッチング動作が可能であ
ると共に、高速スイッチングを実現することが可能とな
る。
The invention according to claim 3 is characterized in that the switching element is a MOS field effect transistor. In the present invention, the switching element is a MOS field effect transistor,
A switching operation can be performed by applying a voltage to the gate, and high-speed switching can be realized.

【0010】請求項4記載の発明は、上記スイッチング
素子は、IGBTであることを特徴としている。この発
明では、上記スイッチング素子を、IGBTとすること
により、ゲートへの電圧印加によるスイッチング動作が
可能であると共に、MOS型電界効果トランジスタに比
べて高耐圧化、大電流化を実現することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, the switching element is an IGBT. According to the present invention, by using an IGBT as the switching element, it is possible to perform a switching operation by applying a voltage to the gate, and to realize a higher breakdown voltage and a larger current than a MOS field-effect transistor. Becomes

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何
ら本実施の形態に限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments unless it departs from the gist of the present invention.

【0012】図1は、本発明実施形態のAC−DCコン
バータ1、インバータINV、モータMを示す回路図で
あり、図2は、図1の回生電力放電回路2のMOSFE
TQ1乃至Q3のスイッチング特性を示す図である。図
3は、図1の回生電力放電回路2の変形例を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an AC-DC converter 1, an inverter INV, and a motor M according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a MOSFE of a regenerative power discharging circuit 2 shown in FIG.
It is a figure showing switching characteristics of TQ1-Q3. FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of the regenerative power discharging circuit 2 of FIG.

【0013】AC−DCコンバータ1は、図1に示すよ
うに3相交流電源ACに端子R、S、Tで接続されてお
り、AC−DCコンバータ1は、交流入力を整流する整
流部D1、整流された出力を平滑する平滑用素子である
電解コンデンサC1からなり、該電解コンデンサC1に
は上記整流部D1により整流された波形が出力される直
流ラインの母線P−母線N間に接続されている。又、A
C−DCコンバータ1は、直流出力側でインバータIN
Vを介してモータMに接続されている。
As shown in FIG. 1, the AC-DC converter 1 is connected to a three-phase AC power supply AC via terminals R, S, and T. The AC-DC converter 1 has a rectifier D1 for rectifying an AC input. An electrolytic capacitor C1 is a smoothing element for smoothing the rectified output. The electrolytic capacitor C1 is connected between a bus P and a bus N of a DC line from which a waveform rectified by the rectifier D1 is output. I have. Also, A
The C-DC converter 1 has an inverter IN on the DC output side.
It is connected to the motor M via V.

【0014】ここで、AC−DCコンバータ1内には、
直流出力側からの回生電力を放電するための回生電力放
電回路2が設けられている。該放電回路2のIC回路3
は、直流出力側からの回生電力により発生する電圧の上
昇を検出するための電圧上昇検出手段であって、IC回
路3は抵抗R1乃至R3を介して、回生電力の放電を開
始させるスイッチング手段であるMOSFET(MOS
型電界効果トランジスタ)Q1乃至Q3のゲートに接続
されている。このMOSFETQ1乃至Q3のソース、
ドレインは母線N、抵抗R4に各々接続されており、上
記MOSFETQ1乃至Q3は母線P−母線N間並列接
続されていることとなる。又、上記抵抗R4と並列にダ
イオードD2が接続されており、母線P側がカソードと
なっている。
Here, in the AC-DC converter 1,
A regenerative power discharging circuit 2 for discharging regenerative power from the DC output side is provided. IC circuit 3 of the discharge circuit 2
Is a voltage rise detecting means for detecting a rise in voltage generated by the regenerative power from the DC output side, and the IC circuit 3 is a switching means for starting discharge of the regenerative power via the resistors R1 to R3. A certain MOSFET (MOS
Type field effect transistors) Q1 to Q3. The sources of the MOSFETs Q1 to Q3,
The drain is connected to the bus N and the resistor R4, and the MOSFETs Q1 to Q3 are connected in parallel between the bus P and the bus N. A diode D2 is connected in parallel with the resistor R4, and the bus P side is a cathode.

【0015】更に、放電回路2では、母線P−母線N間
に直列に抵抗(電流抑制素子)R7、R8が接続され、
抵抗R7とR8との間から上記IC回路3が分岐して接
続されている。該IC回路3は端子Vccを電源として
おり、IC回路3と端子Vccとの間には抵抗R5、母
線Nとの間には抵抗R6が接続されている。
Further, in the discharge circuit 2, resistors (current suppressing elements) R7 and R8 are connected in series between the bus P and the bus N,
The IC circuit 3 is branched and connected between the resistors R7 and R8. The IC circuit 3 uses a terminal Vcc as a power supply, and a resistor R5 is connected between the IC circuit 3 and the terminal Vcc, and a resistor R6 is connected between the IC circuit 3 and the bus N.

【0016】図1は、モータMの駆動システムであっ
て、例えば、繊維機械をインバータ駆動する場合に用い
られる。3相交流電源ACから供給される交流電力を一
旦AC−DCコンバータ1で直流に変換し、該直流出力
を母線P、Nを介してインバータINVにて直流−交流
変換を行った後にモータMに供給するようなっている。
以上の変換を経て、一定の電源周波数を、モータMの運
転状況(モータMの停止、正転、逆転等)に応じた周波
数にしてモータMに電力供給するようになっている。即
ち、インバータINVの出力周波数を調整することで、
モータMの回転速度を任意に変更できるようになってい
る。
FIG. 1 shows a drive system of a motor M, which is used, for example, when a textile machine is driven by an inverter. The AC power supplied from the three-phase AC power supply AC is temporarily converted to DC by the AC-DC converter 1, and the DC output is converted to DC by the inverter INV via the buses P and N, and then to the motor M. Supply.
Through the above conversion, the power is supplied to the motor M at a constant power supply frequency at a frequency corresponding to the operating condition of the motor M (stopping, forward rotation, reverse rotation, etc. of the motor M). That is, by adjusting the output frequency of the inverter INV,
The rotation speed of the motor M can be arbitrarily changed.

【0017】AC−DCコンバータ1において、整流部
D1は、ブリッジ型に接続された複数のダイオードを用
い、3相交流電源から供給された交流波形を全波整流す
るようになっている。更に、平滑用電解コンデンサC1
は、上記整流部D1にて整流された後の出力を平滑して
リプルを低減する。このように、整流部D1及び平滑用
電解コンデンサC1により、交流−直流変換を行うよう
になっている。
In the AC-DC converter 1, the rectifier D1 uses a plurality of bridge-connected diodes to perform full-wave rectification on an AC waveform supplied from a three-phase AC power supply. Further, the smoothing electrolytic capacitor C1
Reduces the ripples by smoothing the output after rectification by the rectification unit D1. As described above, the rectifier D1 and the smoothing electrolytic capacitor C1 perform AC-DC conversion.

【0018】AC−DCコンバータ1内の回生電力放電
回路2において、抵抗R7、R8により母線P−母線N
間の電圧を分圧し、この分圧された電圧をIC回路3に
取り込ませ、分圧された電圧を基にして母線P−母線N
間の電圧を検出するようになっている。これは、母線P
−母線N間の電圧がそのまま印加されることによってI
C回路3が破損するのを防止するためである。
In the regenerative power discharging circuit 2 in the AC-DC converter 1, the bus P and the bus N are connected by resistors R7 and R8.
The divided voltage is taken into the IC circuit 3, and based on the divided voltage, the bus P-the bus N
The voltage between them is detected. This is the bus P
-The voltage between the buses N is applied as it is,
This is to prevent the C circuit 3 from being damaged.

【0019】ここで、図1に示す駆動システムにおいて
停電が発生した場合、インバータINVがモータMを急
減速させることにより回生電力を発生させる。このモー
タMから回生電力によって、図2の(a)に示すように
AC−DCコンバータ1の母線P−母線N間の電圧が上
昇し、所定値Vonに達すると、IC回路3はMOSF
ETQ1乃至Q3のゲートに対してスイッチング制御を
行うようになっている。これによって、MOSFETQ
1乃至Q3のゲート−ソース間の電圧が上昇し、ドレイ
ン−ソース間の導通抵抗が低下することから、ドレイン
電流ID1乃至ID3が流れるようになっている。即
ち、図2の(b)に示すように、MOSFETQ1乃至
Q3のゲートスイッチングがONされた状態となる。M
OSFETQ1乃至Q3のゲートスイッチングがONさ
れて、ドレイン電流ID1乃至ID3が流れることによ
り、抵抗R4に電流が流れるため、該抵抗R4にて回生
電力が放電されるようになっており、母線P−母線N間
の電圧上昇を抑制することができるようになっている。
Here, when a power failure occurs in the drive system shown in FIG. 1, the inverter INV causes the motor M to rapidly decelerate to generate regenerative power. As shown in FIG. 2A, the voltage between the bus P and the bus N of the AC-DC converter 1 increases due to the regenerative power from the motor M, and when the voltage reaches a predetermined value Von, the IC circuit 3 turns on the MOSF.
Switching control is performed on the gates of the ETQ1 to ETQ3. Thereby, MOSFETQ
The drain currents ID1 to ID3 flow because the gate-source voltage of the transistors 1 to Q3 increases and the drain-source conduction resistance decreases. That is, as shown in FIG. 2B, the gate switching of the MOSFETs Q1 to Q3 is turned on. M
When the gate switching of the OSFETs Q1 to Q3 is turned on and the drain currents ID1 to ID3 flow, a current flows to the resistor R4, so that the regenerative power is discharged at the resistor R4. The voltage rise between N can be suppressed.

【0020】上記回生電力の放電によって、母線P−母
線N間の電圧が低下して所定値Voffに達すると、I
C回路3はMOSFETQ1乃至Q3のゲートに対して
スイッチングOFF制御を行うようになっている。MO
SFETQ1乃至Q3のゲートスイッチングがOFFさ
れると、ドレイン−ソース間の導通抵抗が上昇し、ドレ
イン電流ID1乃至ID3が流れなくなる。ここで、モ
ータMからの電力回生状態が継続している場合、再び母
線P−母線N間の電圧が上昇して図2のVonに達する
と、IC回路3がMOSFETQ1乃至Q3のゲートに
対してスイッチング制御を行う。そこで上記ドレイン−
ソース間の導通抵抗が低下してドレイン電流ID1乃至
ID3が流れることにより抵抗R4に電流が流れる。即
ちMOSFETQ1乃至Q3のゲートスイッチングがO
Nの状態となり、抵抗R4にて回生電力が放電される。
When the voltage between the bus P and the bus N decreases and reaches a predetermined value Voff due to the discharge of the regenerative power, I
The C circuit 3 performs switching OFF control on the gates of the MOSFETs Q1 to Q3. MO
When the gate switching of the SFETs Q1 to Q3 is turned off, the conduction resistance between the drain and the source increases, and the drain currents ID1 to ID3 do not flow. Here, when the power regeneration state from the motor M continues, when the voltage between the bus P and the bus N increases again and reaches Von in FIG. 2, the IC circuit 3 connects the gates of the MOSFETs Q1 to Q3 with each other. Perform switching control. Therefore, the drain
As the conduction resistance between the sources decreases and the drain currents ID1 to ID3 flow, a current flows through the resistor R4. That is, the gate switching of the MOSFETs Q1 to Q3 is O
The state becomes N, and the regenerative power is discharged by the resistor R4.

【0021】このように、回生電力放電回路2が以上の
動作特性を繰り返すことにより、母線P−母線N間の電
圧をVon以下に保持し、回生電力によって母線P−母
線N間の電圧が整流部D1を構成するダイオード、平滑
用電解コンデンサC1及びインバータINVのモータ駆
動用トランジスタの耐圧を超えて、上記素子を破損に至
らしめないようになっている。
As described above, the regenerative power discharge circuit 2 repeats the above-described operation characteristics, thereby maintaining the voltage between the bus P and the bus N at Von or less, and rectifying the voltage between the bus P and the bus N by the regenerative power. The device does not exceed the breakdown voltage of the diode constituting the section D1, the smoothing electrolytic capacitor C1, and the transistor for driving the motor of the inverter INV, so that the device is not damaged.

【0022】ここで、上記MOSFETQ1乃至Q3の
ゲートスイッチングがONされる時、抵抗R4付近にお
ける浮遊インダクタンスによりサージ電圧が発生し、該
サージ電圧がMOSFETQ1乃至Q3の耐圧を超える
とMOSFETQ1乃至Q3が破損に至る可能性があ
る。そこで、上記サージ電圧に伴う電流をダイオードD
2のアノードからカソードの方向に流すことにより、上
記サージ電圧によるMOSFETQ1乃至Q3への影響
を抑制し、耐圧を超えた電圧が印加されて上記FETQ
1乃至Q3が破損に至るのを防止するようになってい
る。
Here, when the gate switching of the MOSFETs Q1 to Q3 is turned on, a surge voltage is generated due to the stray inductance near the resistor R4. If the surge voltage exceeds the withstand voltage of the MOSFETs Q1 to Q3, the MOSFETs Q1 to Q3 may be damaged. Could be reached. Therefore, the current caused by the surge voltage is supplied to the diode D
2 in the direction from the anode to the cathode, the influence of the surge voltage on the MOSFETs Q1 to Q3 is suppressed.
1 to Q3 are prevented from being damaged.

【0023】図1ではスイッチング手段として3個のM
OSFETQ1乃至Q3を並列接続しているが、これ
は、1個のMOSFETの定格電流を考慮し、大きな回
生電力が発生した場合に、回生電力に伴う電流を分流さ
せて各MOSFETの定格電流を超えないようにするた
めであり、このMOSFETの実装個数は母線P−母線
N間の電圧、抵抗R4の値によって異なるものとなる。
つまり、ゲートスイッチングON時に1個のFETに流
れる電流値(母線P−母線N間の電圧、抵抗R4の値に
よって決まる)が、必ず上記FETの定格電流値よりも
小さくなるように設ける必要がある。
In FIG. 1, three Ms are used as switching means.
The OSFETs Q1 to Q3 are connected in parallel. However, in consideration of the rated current of one MOSFET, when a large regenerative power is generated, the current accompanying the regenerative power is divided to exceed the rated current of each MOSFET. The number of mounted MOSFETs differs depending on the voltage between the bus P and the bus N and the value of the resistor R4.
That is, the current value (determined by the voltage between the bus P and the bus N and the value of the resistor R4) flowing through one FET when the gate switching is ON must be provided to be always smaller than the rated current value of the FET. .

【0024】又、MOSFETQ1乃至Q3は、ゲート
への電圧印加によってスイッチング動作を行うスイッチ
ング素子であるため、複数個並列接続した場合、各FE
TQ1乃至Q3に分流する電流が一方に偏ろうとする
と、スイッチング時のON抵抗(ドレイン−ソース間の
導通抵抗)が増加して電流を抑制するため、電流が偏り
にくく、上記MOSFETQ1乃至Q3に定格電流以上
の電流が流れることによる破損を確実に防止することが
できる。
The MOSFETs Q1 to Q3 are switching elements that perform a switching operation by applying a voltage to the gates.
If the current shunted to TQ1 to Q3 tends to be biased to one side, the ON resistance (drain-source conduction resistance) at the time of switching increases and the current is suppressed. Damage due to the above current flowing can be reliably prevented.

【0025】本発明実施形態の変形例として、図1のM
OSFETQ1乃至Q3の代わりに、図3に示すよう
に、ゲートへの電圧印加によってスイッチング動作を行
い、コレクタ電流を流すIGBT(絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ)Q1’乃至Q3’を設けることによっ
ても同様の効果を奏することができる。但し、回生放電
回路2のスイッチング手段としてIGBTを用いること
により、MOSFETQ1乃至Q3を用いた場合に比べ
て高耐圧、大電流化が容易となる。尚、図2は、図1の
MOSFETQ1乃至Q3をIGBTQ1’乃至Q3’
に置換したものであり、同一の効果を奏することから、
他の回路素子等は図1と同一の符号を付し、詳述は略す
ることとする。
As a modification of the embodiment of the present invention, M in FIG.
Similar effects can be obtained by providing IGBTs (insulated gate bipolar transistors) Q1 'to Q3' for performing a switching operation by applying a voltage to the gate and flowing a collector current, as shown in FIG. 3, instead of the OSFETs Q1 to Q3. Can play. However, by using the IGBT as the switching means of the regenerative discharge circuit 2, it becomes easier to increase the breakdown voltage and increase the current as compared with the case where the MOSFETs Q1 to Q3 are used. FIG. 2 shows MOSFETs Q1 to Q3 of FIG. 1 replaced by IGBTs Q1 'to Q3'.
Since it has the same effect,
Other circuit elements and the like are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 and will not be described in detail.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるので、
以下のような効果を奏する。
The present invention is configured as described above.
The following effects are obtained.

【0027】請求項1記載の発明によれば、交流入力を
整流、平滑して直流出力を供給するものであって、直流
出力側からの回生電力により発生する電圧の上昇を検出
するための電圧上昇検出手段と、電圧上昇の検出により
回生電力の放電を開始させるスイッチング手段とにより
構成される回生電力放電回路を具備した交流−直流変換
装置において、上記スイッチング手段を、ゲートへの電
圧印加によってスイッチング動作を行うスイッチング素
子により構成したことにより、大きな回生電力が発生し
た場合であっても、1個のスイッチング素子の定格電流
を考慮しつつスイッチイング素子を複数個並列接続し、
接続個数を増やすことによって回生電力に伴う電流を分
流させ、該電流が各素子の定格電流を超えないように調
整することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, a DC output is supplied by rectifying and smoothing an AC input, and a voltage for detecting a rise in voltage generated by regenerative power from the DC output side. In an AC-DC converter provided with a regenerative power discharging circuit including a rise detecting means and a switching means for starting discharge of regenerative power by detecting a voltage rise, the switching means is switched by applying a voltage to a gate. Even when a large regenerative power is generated by configuring the switching elements to perform operations, a plurality of switching elements are connected in parallel while considering the rated current of one switching element,
By increasing the number of connections, it is possible to shunt the current accompanying the regenerative power and adjust the current so that it does not exceed the rated current of each element.

【0028】請求項2記載の発明によれば、回生電力放
電回路において、上記スイッチング素子を複数個並列接
続したことにより、各素子に分流する電流が一方に偏ろ
うとすると、スイッチング時のON抵抗が増加して電流
を抑制するため、電流が偏りにくく、上記素子の破損を
防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the regenerative power discharging circuit, when a plurality of the switching elements are connected in parallel, if the current shunted to each element tends to be biased to one side, the ON resistance at the time of switching is reduced. Since the current is increased to suppress the current, the current is less likely to be biased, and damage to the element can be prevented.

【0029】請求項3記載の発明によれば、上記スイッ
チング素子を、MOS型電界効果トランジスタとしたこ
とにより、ゲートへの電圧印加によるスイッチング動作
が可能であると共に、高速スイッチングを実現すること
がが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, since the switching element is a MOS field effect transistor, it is possible to perform a switching operation by applying a voltage to a gate and realize high-speed switching. It becomes possible.

【0030】請求項4記載の発明によれば、上記スイッ
チング素子を、IGBTとすることにより、ゲートへの
電圧印加によるスイッチング動作が可能であると共に、
MOS型電界効果トランジスタに比べて高耐圧化、大電
流化を実現することが可能となる。
According to the fourth aspect of the invention, by using an IGBT as the switching element, it is possible to perform a switching operation by applying a voltage to the gate,
It is possible to realize a higher breakdown voltage and a larger current than a MOS type field effect transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施形態のAC−DCコンバータ、イン
バータ、モータを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an AC-DC converter, an inverter, and a motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回生電力放電回路におけるMOSFET
のスイッチング特性を示す図である。
FIG. 2 is a MOSFET in the regenerative power discharge circuit of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing switching characteristics of the switching device.

【図3】図1の回生電力放電回路の変形例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a modified example of the regenerative power discharge circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 AC−DCコンバータ 2 回生電力放電回路 3 IC回路 Q1、Q2、Q3 MOSFET Q1’、Q2’、Q3’ IGBT 1 AC-DC converter 2 Regenerative power discharge circuit 3 IC circuit Q1, Q2, Q3 MOSFET Q1 ', Q2', Q3 'IGBT

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流入力を整流、平滑して直流出力を供給
するものであって、直流出力側からの回生電力により発
生する電圧の上昇を検出するための電圧上昇検出手段
と、電圧上昇の検出により回生電力の放電を開始させる
スイッチング手段とにより構成される回生電力放電回路
を具備した交流−直流変換装置において、上記スイッチ
ング手段を、ゲートへの電圧印加によってスイッチング
動作を行うスイッチング素子により構成したことを特徴
とする交流−直流変換装置。
A DC output is supplied by rectifying and smoothing an AC input, wherein a voltage rise detecting means for detecting a rise in a voltage generated by regenerative power from a DC output side; In an AC-DC converter provided with a regenerative power discharging circuit constituted by a switching means for starting discharge of regenerative power by detection, the switching means is constituted by a switching element which performs a switching operation by applying a voltage to a gate. An AC-DC converter characterized by the above-mentioned.
【請求項2】回生電力放電回路において、上記スイッチ
ング素子を複数個並列接続した請求項1記載の交流−直
流変換装置。
2. The AC-DC converter according to claim 1, wherein a plurality of the switching elements are connected in parallel in the regenerative power discharging circuit.
【請求項3】上記スイッチング素子は、MOS型電界効
果トランジスタである請求項1又は2記載の交流−直流
変換装置。
3. The AC / DC converter according to claim 1, wherein the switching element is a MOS field effect transistor.
【請求項4】上記スイッチング素子は、IGBTである
請求項1又は2記載の交流−直流変換装置。
4. The AC-DC converter according to claim 1, wherein the switching element is an IGBT.
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