JP2002058250A - Three-phase rectifying device - Google Patents

Three-phase rectifying device

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JP2002058250A
JP2002058250A JP2000244972A JP2000244972A JP2002058250A JP 2002058250 A JP2002058250 A JP 2002058250A JP 2000244972 A JP2000244972 A JP 2000244972A JP 2000244972 A JP2000244972 A JP 2000244972A JP 2002058250 A JP2002058250 A JP 2002058250A
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wave
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one converter type of three-phase rectifying device which is simple of circuit constitution, and is small in number of used conversion devices, and is of high power factor, and is easy of control. SOLUTION: A control circuit 3 gives the same control signal to drive circuits 16, 26, and 36, and turns on or turns off transistors 15, 25, and 35. When AC voltage is inputted into single-phase full wave diode rectifiers 11, 21, and 31, they output full-wave-rectified voltage. This DC voltage is applied intermittently to the primary side of transformers 14, 24, and 34 by the above control, and the reset of these transformers is performed each by diodes 13, 23, and 33, and it is converted into high-frequency AC, and in the secondary circuit, it is full-wave-rectified by diodes 18, 28, and 38. The above rectified output is halved equally into a positive electrode and a negative electrode by reactors 19, 29, and 39, and it becomes DC output, being smoothed by a capacitor 2.

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、三相交流から直流
に変換する三相整流装置に係り、詳細には、ワンコンバ
ータ方式の三相整流装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-phase rectifier for converting three-phase alternating current to direct current, and more particularly to a one-converter three-phase rectifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の交流入力と直流出力を絶縁した三
相高力率整流装置としては、主回路の変換スイッチング
デバイスの通過段数が、三相昇圧チョッパ方式の高力率
整流器と絶縁トランスを含んだDC/DCコンバータの
2段となっているツーコンバータ方式のものがある。ま
た、変換段数を1段としたワンコンバータ方式の絶縁形
三相高力率整流装置としては、単相入力のフライバック
コンバータ方式の整流器を3台使用し、三相交流入力線
間にデルタ(Δ)接続するものがある。
2. Description of the Related Art As a conventional three-phase high power factor rectifier in which AC input and DC output are insulated, the number of stages of conversion switching devices in a main circuit is a three-phase boost chopper type high power factor rectifier and an isolation transformer. There is a two-converter type that includes two stages of DC / DC converters. Also, as a one-converter isolated three-phase high power factor rectifier with one conversion stage, three single-phase input flyback converter rectifiers are used, and a delta ( Δ) Some are connected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ツーコンバータ方式の三相高力率整流装置にあっては、
変換段数が2段になっていることから、一般的な回路構
成では三相高力率整流器部で6個、DC/DCコンバー
タ部で4個の変換用スイッチングデバイスを必要とする
ため、変換効率が悪くなるという問題があった。また、
高力率整流器部は三相の交流入力を個々に制御する必要
があり、DC/DCコンバータ部も別ループの制御が必
要であるため、回路が複雑になるという問題があった。
また、従来のワンコンバータ方式の三相高力率整流装置
にあっては、フライバックトランスの大容量化が難し
く、一系統の制御回路で制御する場合、同一特性のフラ
イバック整流器を3組必要とするなどの問題があった。
また、3組の整流器を個別に制御して特性を揃える方式
もあるが、制御が複雑になるという問題があった。
However, in the conventional two-converter three-phase high power factor rectifier,
Since the number of conversion stages is two, a general circuit configuration requires six conversion switching devices in the three-phase high power factor rectifier unit and four conversion switching devices in the DC / DC converter unit. There was a problem that became worse. Also,
The high power factor rectifier section needs to individually control three-phase AC input, and the DC / DC converter section also needs to control another loop, which has a problem that the circuit becomes complicated.
Also, in the conventional one-converter three-phase high power factor rectifier, it is difficult to increase the capacity of the flyback transformer, and when controlling with a single control circuit, three sets of flyback rectifiers having the same characteristics are required. And so on.
There is also a method of controlling the three rectifiers individually to make the characteristics uniform, but there is a problem that the control becomes complicated.

【0004】本発明の課題は、上記課題に鑑み、回路構
成が単純で、スイッチングデバイスの使用数が少なく、
高力率で制御が簡単なワンコンバータ方式の三相整流装
置を提供することである。
[0004] In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a simple circuit configuration, a small number of switching devices, and
An object of the present invention is to provide a one-converter three-phase rectifier with a high power factor and easy control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
三相交流入力の線間を入力とする単相全波ダイオード整
流器(例えば、単相全波ダイオード整流器11、21、
31)出力の正極側をセンタータップトランス(例え
ば、トランス14、24、34)の一次側中央に接続
し、このセンタータップトランスの一次側巻き始めにダ
イオード(例えば、ダイオード13、23、33)のカ
ソードを接続し、このダイオードのアノードを前記単相
全波ダイオード整流器出力の負極側に接続し、前記セン
タータップトランスの一次側巻き終わりをトランジスタ
(例えば、トランジスタ15、25、35)のコレクタ
に接続し、このトランジスタのエミッタを前記単相全波
ダイオード整流器出力の負極側に接続し、このトランジ
スタのベースとエミッタ間に該トランジスタを駆動する
駆動回路(例えば、駆動回路16、26、36)を接続
し、前記トランジスタオフ時の励磁エネルギーを吸収す
るコンデンサ(例えば、コンデンサ12、22、32)
を当該単相全波ダイオード整流器出力間に接続し、前記
センタータップトランスの二次側巻き始めに第1のダイ
オード(例えば、ダイオード17、27、37)のアノ
ードを接続し、この第1のダイオードのカソードを第2
のダイオード(例えば、ダイオード18、28、38)
のカソードに接続し、この第2のダイオードのアノード
を前記センタータップトランスの二次側巻き終わりに接
続し、さらに第2のダイオードのカソードとアノードに
は、正極側と負極側に2巻きに分離されて該正極と負極
の各出力が同一になるように動作するリアクトル(例え
ば、リアクトル19、29、39)の各々の巻線の一端
を接続し、これら各巻線の他端を直流出力の正極側と負
極側に各々接続した単相フォワードコンバータ(例え
ば、単相フォワードコンバータ10、20、30)を、
3組設け、該各単相フォワードコンバータの各交流入力
段を前記三相交流入力の線間にデルタ接続し、該各単相
フォワードコンバータの各直流出力段を前記直流出力の
正極側と負極側の間に接続し、該各単相フォワードコン
バータの各直流出力段に共通接続するともに前記各駆動
回路に共通接続する制御回路(例えば、制御回路3)
が、前記直流出力段から正極電圧と負極電圧を検出し、
これら検出結果に基づいて前記各単相フォワードコンバ
ータ内の各駆動回路を同一の駆動信号で駆動制御するこ
とを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention,
Single-phase full-wave diode rectifiers (for example, single-phase full-wave diode rectifiers 11, 21,
31) Connect the positive side of the output to the center of the primary side of a center tap transformer (for example, transformers 14, 24, 34), and start winding the primary side of the center tap transformer with diodes (for example, diodes 13, 23, 33). A cathode is connected, the anode of the diode is connected to the negative side of the single-phase full-wave diode rectifier output, and the primary winding end of the center tap transformer is connected to the collector of a transistor (eg, transistors 15, 25, 35). Then, the emitter of this transistor is connected to the negative side of the output of the single-phase full-wave diode rectifier, and a driving circuit (for example, driving circuits 16, 26, 36) for driving the transistor is connected between the base and the emitter of this transistor. And a capacitor that absorbs the excitation energy when the transistor is off (for example, Capacitors 12, 22, 32)
Is connected between the outputs of the single-phase full-wave diode rectifier, and the anode of a first diode (for example, diodes 17, 27, 37) is connected to the beginning of the secondary winding of the center tap transformer. The cathode of the second
Diodes (eg, diodes 18, 28, 38)
The anode of the second diode is connected to the end of the secondary winding of the center tap transformer, and the cathode and the anode of the second diode are separated into two windings on the positive electrode side and the negative electrode side. Then, one end of each winding of a reactor (eg, reactors 19, 29, 39) operating so that the respective outputs of the positive electrode and the negative electrode become the same is connected, and the other end of each of these windings is connected to the positive electrode of the DC output. Single-phase forward converters (e.g., single-phase forward converters 10, 20, 30) connected to the negative side and the negative side, respectively.
Three sets are provided, each AC input stage of each single-phase forward converter is delta-connected between the three-phase AC input lines, and each DC output stage of each single-phase forward converter is connected to the positive and negative sides of the DC output. And a control circuit (for example, control circuit 3) commonly connected to each DC output stage of each single-phase forward converter and commonly connected to each drive circuit.
Detects a positive voltage and a negative voltage from the DC output stage,
Each drive circuit in each of the single-phase forward converters is driven and controlled by the same drive signal based on these detection results.

【0006】この請求項1記載の発明によれば、各々の
変換デバイスの数が1個である3組の単相フォワードコ
ンバータを備えたので、制御方法が簡単になり、単純な
回路構成と三相交流入力の高力率化が可能になる。ま
た、3組の単相フォワードコンバータを同一の制御信号
で制御する制御回路を備えたので、入力電圧瞬時値に見
合った入力電流を流すことにより、三相交流入力の正弦
波化を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, since three sets of single-phase forward converters each having one conversion device are provided, the control method is simplified, and a simple circuit configuration and three The power factor of the phase AC input can be increased. In addition, since a control circuit for controlling three sets of single-phase forward converters with the same control signal is provided, it is possible to convert the three-phase AC input into a sine wave by flowing an input current corresponding to the instantaneous value of the input voltage. it can.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形
態の三相整流装置の回路構成を示す図である。まず構成
を説明する。図1において、三相整流装置1は、入力端
子U,V,Wと、出力端子P,Nとの3端子入力2端子
出力の装置であり、入力端子U,V,Wに入力される三
相交流電圧を、当該三相交流電圧とは絶縁した直流電圧
に変換する装置である。三相整流装置1は、単相フォワ
ードコンバータ10、20,30と、制御回路3と、コ
ンデンサ2を有する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a three-phase rectifier according to an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. In FIG. 1, a three-phase rectifier 1 is a three-terminal input two-terminal output device having input terminals U, V, and W and output terminals P and N. This is a device that converts a phase AC voltage into a DC voltage that is insulated from the three-phase AC voltage. The three-phase rectifier 1 includes single-phase forward converters 10, 20, and 30, a control circuit 3, and a capacitor 2.

【0008】入力端子U,V,Wには、U相、V相、W
相の三相からなる三相交流電圧が入力される。なお、U
相、V相、W相の各交流電圧は、実効値が互いに等し
く、位相が互いに120度異なる。
The input terminals U, V, and W have U-phase, V-phase, and W-phase, respectively.
A three-phase AC voltage consisting of three phases is input. Note that U
Each of the AC voltages of the phase, the V phase, and the W phase has the same effective value, and the phases are different from each other by 120 degrees.

【0009】単相フォワードコンバータ10は、単相全
波ダイオード整流器11、コンデンサ12、ダイオード
13、トランス14、トランジスタ15、駆動回路1
6、ダイオード17、ダイオード18、リアクトル19
から成る。
The single-phase forward converter 10 includes a single-phase full-wave diode rectifier 11, a capacitor 12, a diode 13, a transformer 14, a transistor 15, and a drive circuit 1.
6, diode 17, diode 18, reactor 19
Consists of

【0010】単相全波ダイオード整流器11は、ダイオ
ード11a、ダイオード11b、ダイオード11c、ダ
イオード11dから成り、ダイオード11aのアノード
とダイオード11cのカソードが接続され、ダイオード
11bのアノードとダイオード11dのカソードが接続
されている。また、ダイオード11aとダイオード11
bの各カソードは互いに接続され、ダイオード11cと
ダイオード11dの各アノードは互いに接続されてい
る。また、ダイオード11aとダイオード11cの接続
点は、入力端子Uと、後述するダイオード31bとダイ
オード31dの接続点に接続され、ダイオード11bと
ダイオード11dの接続点は入力端子Vと、後述するダ
イオード21aとダイオード21cの接続点に接続され
ている。
The single-phase full-wave diode rectifier 11 includes a diode 11a, a diode 11b, a diode 11c, and a diode 11d. The anode of the diode 11a is connected to the cathode of the diode 11c. The anode of the diode 11b is connected to the cathode of the diode 11d. Have been. Also, the diode 11a and the diode 11
The respective cathodes of b are connected to each other, and the respective anodes of the diodes 11c and 11d are connected to each other. A connection point between the diode 11a and the diode 11c is connected to an input terminal U and a connection point between a diode 31b and a diode 31d described later. A connection point between the diode 11b and the diode 11d is connected to the input terminal V and a diode 21a described later. It is connected to the connection point of the diode 21c.

【0011】単相フォワードコンバータ20は、単相全
波ダイオード整流器21、コンデンサ22、ダイオード
23、トランス24、トランジスタ25、駆動回路2
6、ダイオード27、ダイオード28、リアクトル29
から成る。
The single-phase forward converter 20 includes a single-phase full-wave diode rectifier 21, a capacitor 22, a diode 23, a transformer 24, a transistor 25, and a drive circuit 2.
6, diode 27, diode 28, reactor 29
Consists of

【0012】単相全波ダイオード整流器21は、ダイオ
ード21a、ダイオード21b、ダイオード21c、ダ
イオード21dから成り、ダイオード21aのアノード
とダイオード21cのカソードが接続され、ダイオード
21bのアノードとダイオード21dのカソードが接続
されている。また、ダイオード21aとダイオード21
bの各カソードは互いに接続され、ダイオード21cと
ダイオード21dの各アノードは互いに接続されてい
る。また、ダイオード21aとダイオード21cの接続
点は、入力端子Vと、ダイオード11bとダイオード1
1dの接続点に接続され、ダイオード21bとダイオー
ド21dの接続点は入力端子Wと、後述するダイオード
31aとダイオード31cの接続点に接続されている。
The single-phase full-wave diode rectifier 21 includes a diode 21a, a diode 21b, a diode 21c, and a diode 21d. The anode of the diode 21a is connected to the cathode of the diode 21c. The anode of the diode 21b is connected to the cathode of the diode 21d. Have been. Also, the diode 21a and the diode 21
The cathodes of b are connected to each other, and the anodes of the diodes 21c and 21d are connected to each other. The connection point between the diode 21a and the diode 21c is connected to the input terminal V, the diode 11b and the diode 1b.
The connection point of 1d is connected, and the connection point of the diode 21b and the diode 21d is connected to the input terminal W and the connection point of the diode 31a and the diode 31c described later.

【0013】単相フォワードコンバータ30は、単相全
波ダイオード整流器31、コンデンサ32、ダイオード
33、トランス34、トランジスタ35、駆動回路3
6、ダイオード37、ダイオード38、リアクトル39
から成る。
The single-phase forward converter 30 includes a single-phase full-wave diode rectifier 31, a capacitor 32, a diode 33, a transformer 34, a transistor 35, and a driving circuit 3.
6, diode 37, diode 38, reactor 39
Consists of

【0014】単相全波ダイオード整流器31は、ダイオ
ード31a、ダイオード31b、ダイオード31c、ダ
イオード31dから成り、ダイオード31aのアノード
とダイオード31cのカソードが接続され、ダイオード
31bのアノードとダイオード31dのカソードが接続
されている。また、ダイオード31aとダイオード31
bの各カソードは互いに接続され、ダイオード31cと
ダイオード31dの各アノードは互いに接続されてい
る。また、ダイオード31aとダイオード31cの接続
点は、入力端子Wと、ダイオード21bとダイオード2
1dの接続点に接続され、ダイオード31bとダイオー
ド31dの接続点は入力端子Uと、ダイオード11aと
ダイオード11cの接続点に接続されている。
The single-phase full-wave diode rectifier 31 includes a diode 31a, a diode 31b, a diode 31c, and a diode 31d. The anode of the diode 31a is connected to the cathode of the diode 31c. The anode of the diode 31b is connected to the cathode of the diode 31d. Have been. Also, the diode 31a and the diode 31
The respective cathodes of b are connected to each other, and the respective anodes of the diodes 31c and 31d are connected to each other. The connection point between the diode 31a and the diode 31c is the input terminal W, the diode 21b and the diode 2b.
The node between the diode 31b and the diode 31d is connected to the input terminal U and the node between the diode 11a and the diode 11c.

【0015】コンデンサ12、22、32は、それぞれ
単相全波ダイオード整流器11、21、31出力の正極
と負極間に接続されている。コンデンサ12、22、3
2は、小容量で、それぞれトランジスタ15、25、3
5オフ時のトランス14、24、34の励磁エネルギー
を吸収する。
The capacitors 12, 22, and 32 are connected between the positive and negative electrodes of the single-phase full-wave diode rectifiers 11, 21, and 31, respectively. Capacitors 12, 22, 3
Reference numeral 2 denotes a small capacity, and transistors 15, 25, 3
Absorbs the excitation energy of the transformers 14, 24, 34 when 5 is off.

【0016】ダイオード13、23、33は、そのカソ
ードがそれぞれトランス14、24、34の一次側の巻
き始めに接続され、そのアノードがそれぞれ単相全波ダ
イオード整流器11、21、31出力の負極に接続され
ており、それぞれトランス14、24、34に蓄えられ
た励磁エネルギーの還流用である。
The diodes 13, 23, and 33 have their cathodes connected to the winding start of the primary sides of the transformers 14, 24, and 34, respectively, and their anodes serve as the negative electrodes of the single-phase full-wave diode rectifiers 11, 21, and 31, respectively. They are connected to return the excitation energy stored in the transformers 14, 24, 34, respectively.

【0017】トランス14、24、34は、それぞれ一
次側の巻き始めにダイオード13、23、33のカソー
ドが接続され、それぞれその巻き終わりにトランジスタ
15、25、35のコレクタが接続されている。
In the transformers 14, 24, and 34, the cathodes of the diodes 13, 23, and 33 are connected at the beginning of winding on the primary side, and the collectors of the transistors 15, 25, and 35 are connected at the end of winding.

【0018】トランジスタ15、25、35は、それぞ
れそのコレクタがトランス14、24、34の巻き終わ
りに接続され、それぞれそのエミッタが単相全波ダイオ
ード整流器11、21、31の負極に接続されている。
それぞれのベースには、制御回路3から駆動回路16、
26、36を介して制御信号が入力されてコレクターエ
ミッタ間のオン/オフが制御される。
The transistors 15, 25, and 35 have their collectors connected to the winding ends of the transformers 14, 24, and 34, respectively, and their emitters connected to the negative electrodes of the single-phase full-wave diode rectifiers 11, 21, and 31, respectively. .
Each base has a control circuit 3 to a drive circuit 16,
A control signal is input via 26 and 36 to control on / off between the collector and the emitter.

【0019】駆動回路16、26、36は、制御回路3
とトランジスタ15、25、35に接続され、制御回路
3から同一の制御信号を受け取り、それぞれトランジス
タ15、25、35に該制御信号を与えて駆動させる。
The driving circuits 16, 26, and 36 include a control circuit 3
And the transistors 15, 25, and 35, and receives the same control signal from the control circuit 3, and applies the control signals to the transistors 15, 25, and 35 to drive them.

【0020】ダイオード17、27、37は、それぞれ
そのアノードがトランス14、24、34の2次側巻き
始めに接続され、それぞれそのカソードがダイオード1
8、28、38のカソードに接続されている。
Each of the diodes 17, 27, and 37 has its anode connected to the beginning of secondary winding of the transformers 14, 24, and 34, and its cathode connected to the diode 1 respectively.
8, 28 and 38 are connected to the cathode.

【0021】ダイオード18、28、38は、それぞれ
そのアノードがトランス14、24、34の2次側巻き
終わりに接続、それぞれそのカソードがダイオード1
7、27、37のカソードに接続される。
The diodes 18, 28, and 38 have their anodes connected to the ends of the secondary windings of the transformers 14, 24, and 34, respectively, and their cathodes connected to the diode 1 respectively.
7, 27 and 37 are connected to the cathodes.

【0022】リアクトル19、29、39は、2巻きに
分離されており、2巻きに分かれた各々の巻線の一端は
それぞれダイオード18、28、38のカソードとアノ
ードに接続され、各々の巻線の他端は、それぞれ単相フ
ォワードコンバータ10、20、30出力の正極側と負
極側へ接続される。
The reactors 19, 29 and 39 are divided into two turns, and one end of each of the two turns is connected to the cathode and anode of the diode 18, 28 and 38, respectively. Are connected to the positive and negative sides of the single-phase forward converters 10, 20, and 30, respectively.

【0023】単相フォワードコンバータ10、20、3
0は、それぞれのリアクトル19、29、39を介して
並列接続されている。
Single-phase forward converters 10, 20, 3
0 is connected in parallel via the respective reactors 19, 29 and 39.

【0024】制御回路3は、各単相フォワードコンバー
タ10、20、30の各直流出力段に共通接続されると
ともに、トランジスタ15、25、35の駆動回路1
6、26、36に共通接続され、前記直流出力段から正
極電圧と負極電圧を検出し、これら検出結果に基づいて
各駆動回路16、26、36へ同一の制御信号を与え
る。
The control circuit 3 is commonly connected to each of the DC output stages of the single-phase forward converters 10, 20, and 30, and has a drive circuit 1 for the transistors 15, 25, and 35.
6, 26, and 36, and detects a positive voltage and a negative voltage from the DC output stage, and supplies the same control signal to each of the driving circuits 16, 26, and 36 based on the detection results.

【0025】コンデンサ2は、その一端が出力端子Pに
接続され、その他端は出力端子Nに接続されている。コ
ンデンサ2は、単相フォワードコンバータ10,20,
30からの入力電圧を平滑された直流電圧に変換する。
The capacitor 2 has one end connected to the output terminal P and the other end connected to the output terminal N. The capacitor 2 includes single-phase forward converters 10, 20,
It converts the input voltage from 30 to a smoothed DC voltage.

【0026】次に、本実施の形態の動作を図2を用いて
説明する。図2は、図1の三相整流装置1の回路動作を
説明するためのタイムチャートである。図2(a)は、
検出電圧と三角波との関係を示し、図2(b)は、図2
(a)の検出電圧と三角波から作られる比較出力値を示
す。図2(c)は、ダイオード18に印加される電圧を
示し、図2(d)は、ダイオード28に印加される電圧
を示し、図2(e)は、ダイオード38に印加される電
圧を示す。図2(f)は、リアクトル19に流れる電流
を示し、図2(g)は、リアクトル29に流れる電流を
示し、図2(h)は、リアクトル39に流れる電流を示
す。図2(i)は、単相フォワードコンバータ10と3
0へ入力される各電流を合成したU相電流を示し、図2
(j)は、単相フォワードコンバータ10と20へ入力
される各電流を合成したV相電流を示し、図2(k)
は、単相フォワードコンバータ20と30へ入力される
各電流を合成したW相電流を示す。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a time chart for explaining the circuit operation of the three-phase rectifier 1 of FIG. FIG. 2 (a)
FIG. 2B shows the relationship between the detection voltage and the triangular wave.
3A shows a comparison output value generated from the detection voltage and the triangular wave. FIG. 2C shows a voltage applied to the diode 18, FIG. 2D shows a voltage applied to the diode 28, and FIG. 2E shows a voltage applied to the diode 38. . 2F shows a current flowing in the reactor 19, FIG. 2G shows a current flowing in the reactor 29, and FIG. 2H shows a current flowing in the reactor 39. FIG. 2 (i) shows single-phase forward converters 10 and 3
FIG. 2 shows a U-phase current obtained by synthesizing each current input to 0.
(J) shows a V-phase current obtained by combining the currents input to the single-phase forward converters 10 and 20, and FIG.
Indicates a W-phase current obtained by combining the currents input to the single-phase forward converters 20 and 30.

【0027】三相整流装置1の回路動作を説明する前
に、制御回路3による各単相フォワードコンバータ1
0、20、30のオン/オフ制御について説明する。
Before describing the circuit operation of the three-phase rectifier 1, each single-phase forward converter 1
The on / off control of 0, 20, and 30 will be described.

【0028】制御回路3は、図2(a)に示すように、
三角波と直流出力電圧の検出値を比較し、三角波が検出
電圧に比べて等しいか大きい場合にHの電圧レベルを、
三角波が検出電圧より小さい場合にLの電圧レベルを、
比較出力として出力する。
As shown in FIG. 2A, the control circuit 3
Compare the detected value of the triangular wave with the DC output voltage, and when the triangular wave is equal to or greater than the detected voltage,
When the triangular wave is smaller than the detection voltage, the voltage level of L is
Output as comparison output.

【0029】制御回路3は、比較出力値がHの電圧レベ
ルの場合に、駆動回路16、26、36を介してそれぞ
れトランジスタ15、25、35を同一信号でオン状態
にさせ、比較出力値がLの電圧レベルの場合に、駆動回
路16、26、36を介してそれぞれトランジスタ1
5、25、35を同一信号でオフ状態にさせる。
When the comparison output value is at the H voltage level, the control circuit 3 turns on the transistors 15, 25, and 35 with the same signal via the drive circuits 16, 26, and 36, respectively, so that the comparison output value is In the case of the voltage level of L, the transistors 1, 26, 36
5, 25 and 35 are turned off by the same signal.

【0030】制御回路3は、トランジスタ15、25、
35のオン/オフ動作により、単相フォワードコンバー
タ10、20、30に入力される電圧を制御する。具体
的には、制御回路3は、三相整流装置1に入力される三
相の各交流電圧をトランジスタ15、25、35を介し
て一括して制御し、トランジスタ15、25、35が同
時にオフの場合、上記各交流電圧を0(V)の電圧に変
換し、トランジスタ15、25、35が同時にオンの場
合、当該交流電圧値を出力する。また、上記交流電圧瞬
時値に見合った入力電流を流すことにより、三相交流入
力電流の正弦波化を行い、それらの波形は図2(i)、
(j)、(k)に示すようになる。
The control circuit 3 includes transistors 15, 25,
The on / off operation of 35 controls the voltage input to single-phase forward converters 10, 20, 30. Specifically, the control circuit 3 controls the three-phase AC voltages input to the three-phase rectifier 1 collectively via the transistors 15, 25, and 35, and the transistors 15, 25, and 35 are simultaneously turned off. In the case of, each AC voltage is converted to a voltage of 0 (V), and when the transistors 15, 25, and 35 are simultaneously turned on, the AC voltage value is output. In addition, by flowing an input current corresponding to the instantaneous value of the AC voltage, the three-phase AC input current is converted into a sine wave, and their waveforms are shown in FIG.
(J) and (k) are obtained.

【0031】以下、三相整流装置1の回路動作について
説明する。
Hereinafter, the circuit operation of the three-phase rectifier 1 will be described.

【0032】単相フォワードコンバータ10において、
まず、単相全波ダイオード整流器11にはU−V相の交
流電圧が入力され、全波整流電圧を出力する。センター
タップトランス14の一次回路は、上記単相全波ダイオ
ード整流器11からの直流出力電圧を、トランジスタ1
5のオン/オフ制御によりセンタータップトランス14
の一次側に断続的に印加し、センタータップトランス1
4のリセットをダイオード13で行い、高周波交流に変
換される。センタータップトランス14の二次回路にお
いて、ダイオード17と直流電流還流用のダイオード1
8により上記高周波交流は整流され、その電圧は図2
(c)に示すようになる。
In the single-phase forward converter 10,
First, the U-V phase AC voltage is input to the single-phase full-wave diode rectifier 11 to output a full-wave rectified voltage. The primary circuit of the center tap transformer 14 converts the DC output voltage from the single-phase full-wave diode rectifier 11 into a transistor 1
5 center tap transformer 14 by on / off control
To the primary side of the center tap transformer 1
4 is reset by the diode 13 and converted into a high frequency alternating current. In the secondary circuit of the center tap transformer 14, the diode 17 and the diode 1 for direct current return
8, the high-frequency alternating current is rectified, and its voltage is
The result is as shown in FIG.

【0033】同様に、単相フォワードコンバータ20に
おいては、まず、単相全波ダイオード整流器21にはV
−W相の交流電圧が入力され、全波整流電圧を出力す
る。センタータップトランス24の一次回路は、上記単
相全波ダイオード整流器21からの直流出力電圧を、ト
ランジスタ25のオン/オフ制御によりセンタータップ
トランス24の一次側に断続的に印加し、センタータッ
プトランス24のリセットをダイオード23で行い、高
周波交流に変換される。センタータップトランス24の
二次回路において、ダイオード27と直流電流還流用の
ダイオード28により上記高周波交流は整流され、その
電圧は図2(d)に示すようになる。
Similarly, in the single-phase forward converter 20, first, the V-phase is applied to the single-phase full-wave diode rectifier 21.
A -W phase AC voltage is input, and a full-wave rectified voltage is output. The primary circuit of the center tap transformer 24 intermittently applies the DC output voltage from the single-phase full-wave diode rectifier 21 to the primary side of the center tap transformer 24 by controlling on / off of the transistor 25. Is reset by the diode 23 and converted into a high-frequency AC. In the secondary circuit of the center tap transformer 24, the high frequency alternating current is rectified by the diode 27 and the diode 28 for direct current return, and the voltage is as shown in FIG.

【0034】同様に、単相フォワードコンバータ30に
おいては、まず、単相全波ダイオード整流器31にはW
−U相の交流電圧が入力され、全波整流電圧を出力す
る。センタータップトランス34の一次回路は、上記単
相全波ダイオード整流器31からの直流出力電圧を、ト
ランジスタ35のオン/オフ制御によりセンタータップ
トランス34の一次側に断続的に印加し、センタータッ
プトランス34のリセットをダイオード33で行い、高
周波交流に変換される。センタータップトランス34の
二次回路において、ダイオード37と直流電流還流用の
ダイオード38により上記高周波交流は整流され、その
電圧は図2(e)に示すようになる。
Similarly, in the single-phase forward converter 30, first, the single-phase full-wave diode rectifier 31
-A U-phase AC voltage is input, and a full-wave rectified voltage is output. The primary circuit of the center tap transformer 34 intermittently applies the DC output voltage from the single-phase full-wave diode rectifier 31 to the primary side of the center tap transformer 34 by controlling on / off of the transistor 35. Is reset by the diode 33 and converted into a high-frequency AC. In the secondary circuit of the center tap transformer 34, the high-frequency alternating current is rectified by the diode 37 and the diode 38 for direct current return, and the voltage is as shown in FIG.

【0035】リアクトル19、29、39は、各単相フ
ォワードコンバータ10、20、30の各出力を正極と
負極に分割し、正極と負極の電流が同一になるように動
作し、リアクトル19、29、39のインピーダンスに
よって各単相フォワードコンバータ10、20、30の
出力電流分担が均一化される。リアクトル19、29、
39にはダイオード18、28、38に印加された電圧
に応じた電流が流れ、それぞれ図2(f)、(g)、
(h)に示すようになる。
Reactors 19, 29, and 39 divide the outputs of single-phase forward converters 10, 20, and 30 into a positive electrode and a negative electrode, and operate so that the currents of the positive electrode and the negative electrode become the same. , 39, the output current sharing of each single-phase forward converter 10, 20, 30 is made uniform. Reactors 19, 29,
A current corresponding to the voltage applied to the diodes 18, 28, and 38 flows through 39, as shown in FIGS.
(H) is obtained.

【0036】各単相フォワードコンバータ10、20、
30からの出力電圧は、コンデンサ2により平滑された
直流電圧に変換され、出力端子P、Nに出力される。
Each single-phase forward converter 10, 20,
The output voltage from 30 is converted to a DC voltage smoothed by capacitor 2 and output to output terminals P and N.

【0037】以上説明したように、本発明の一実施の形
態の三相整流装置1によれば、各単相フォワードコンバ
ータ10、20、30を同一の制御信号で制御し、入力
電圧瞬時値に見合った入力電流を流すことにより、三相
交流入力電流の正弦波化を行うことができる。また、各
単相フォワードコンバータ10、20、30の変換デバ
イスは各々1個でよいため、制御方法が簡単になり、単
純な回路構成と三相交流入力の高力率化が可能になる。
As described above, according to the three-phase rectifier 1 of the embodiment of the present invention, each single-phase forward converter 10, 20, 30 is controlled by the same control signal, and the instantaneous value of the input voltage is reduced. By flowing the appropriate input current, the three-phase AC input current can be converted into a sine wave. In addition, since only one conversion device is required for each of the single-phase forward converters 10, 20, and 30, the control method is simplified, and a simple circuit configuration and a high power factor of a three-phase AC input can be achieved.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の三相整流装置によれば、3組の
単相フォワードコンバータを同一の制御信号で制御し、
入力電圧瞬時値に見合った入力電流を流すことにより、
三相交流入力電流の正弦波化を行うことができる。ま
た、各単相フォワードコンバータの変換デバイスは各々
1個でよいため、制御方法が簡単になり、単純な回路構
成と三相交流入力の高力率化が可能になる。
According to the three-phase rectifier of the present invention, three sets of single-phase forward converters are controlled by the same control signal,
By flowing an input current that matches the instantaneous value of the input voltage,
The three-phase AC input current can be converted into a sine wave. Further, since only one conversion device is required for each single-phase forward converter, the control method is simplified, and a simple circuit configuration and a high power factor of the three-phase AC input can be achieved.

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

【図1】本発明を適用した実施の形態の三相整流装置の
回路構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a three-phase rectifier according to an embodiment to which the present invention is applied.

【図2】図1に回路構成を示す三相整流装置の動作を説
明するためのタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the three-phase rectifier whose circuit configuration is shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三相整流装置 2 コンデンサ 3 制御回路 10、20、30 単相フォワードコンバータ 11、21、31 単相全波ダイオード整流器 12、22、32 コンデンサ 13、23、33 ダイオード 14、24、34 トランス 15、25、35 トランジスタ 16、26、36 駆動回路 17、27、37 ダイオード 18、28、38 ダイオード 19、29、39 リアクトル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase rectifier 2 Capacitor 3 Control circuit 10, 20, 30 Single-phase forward converter 11, 21, 31 Single-phase full-wave diode rectifier 12, 22, 32 Capacitor 13, 23, 33 Diode 14, 24, 34 Transformer 15, 25, 35 Transistor 16, 26, 36 Drive circuit 17, 27, 37 Diode 18, 28, 38 Diode 19, 29, 39 Reactor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 正雄 神奈川県横浜市鶴見区平安町2丁目29番地 の1 株式会社京三製作所内 Fターム(参考) 5H006 AA02 CA01 CA07 CB01 CB08 CC04 CC08 DC05 5H730 AA18 BB23 BB82 CC02 EE08 EE10 FD01 FG01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masao Wada 2-29-1, Heian-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 5K006 AA02 CA01 CA07 CB01 CB08 CC04 CC08 DC05 5H730 AA18 BB23 BB82 CC02 EE08 EE10 FD01 FG01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三相交流入力の線間を入力とする単相全波
ダイオード整流器出力の正極側をセンタータップトラン
スの一次側中央に接続し、このセンタータップトランス
の一次側巻き始めにダイオードのカソードを接続し、こ
のダイオードのアノードを前記単相全波ダイオード整流
器出力の負極側に接続し、前記センタータップトランス
の一次側巻き終わりをトランジスタのコレクタに接続
し、このトランジスタのエミッタを前記単相全波ダイオ
ード整流器出力の負極側に接続し、このトランジスタの
ベースとエミッタ間に該トランジスタを駆動する駆動回
路を接続し、前記トランジスタオフ時の励磁エネルギー
を吸収するコンデンサを当該単相全波ダイオード整流器
出力間に接続し、前記センタータップトランスの二次側
巻き始めに第1のダイオードのアノードを接続し、この
第1のダイオードのカソードを第2のダイオードのカソ
ードに接続し、この第2のダイオードのアノードを前記
センタータップトランスの二次側巻き終わりに接続し、
さらに第2のダイオードのカソードとアノードには、正
極側と負極側に2巻きに分離されて該正極と負極の各出
力が同一になるように動作するリアクトルの各々の巻線
の一端を接続し、これら各巻線の他端を直流出力の正極
側と負極側に各々接続した単相フォワードコンバータ
を、3組設け、 該各単相フォワードコンバータの各交流入力段を前記三
相交流入力の線間にデルタ接続し、該各単相フォワード
コンバータの各直流出力段を前記直流出力の正極側と負
極側の間に接続し、 該各単相フォワードコンバータの各直流出力段に共通接
続するともに前記各駆動回路に共通接続する制御回路
が、前記直流出力段から正極電圧と負極電圧を検出し、
これら検出結果に基づいて前記各単相フォワードコンバ
ータ内の各駆動回路を同一の駆動信号で駆動制御するこ
とを特徴とする三相整流装置。
1. A positive-polarity output of a single-phase full-wave diode rectifier having a line between three-phase AC inputs as an input is connected to the center of the primary side of a center tap transformer. Connect the cathode, connect the anode of this diode to the negative side of the output of the single-phase full-wave diode rectifier, connect the primary winding end of the center tap transformer to the collector of the transistor, and connect the emitter of the transistor to the single-phase full-wave diode rectifier. The single-phase full-wave diode rectifier is connected to the negative side of the output of the full-wave diode rectifier, a drive circuit for driving the transistor is connected between the base and the emitter of the transistor, and a capacitor that absorbs excitation energy when the transistor is off. Connected between the outputs and the first tap at the beginning of the secondary winding of the center tap transformer. Connect the anode of diode connects the cathode of the first diode to the cathode of the second diode, its anode connected to the second diode to winding end secondary side of the center tap transformer,
Further, one end of each winding of a reactor which is divided into two turns on a positive electrode side and a negative electrode side and operates so that each output of the positive electrode and the negative electrode is connected to the cathode and the anode of the second diode is connected. Three sets of single-phase forward converters each having the other end of each winding connected to the positive and negative sides of the DC output, respectively, and connecting each AC input stage of each single-phase forward converter to the line of the three-phase AC input. Delta connection, each DC output stage of each single-phase forward converter is connected between the positive side and the negative side of the DC output, and commonly connected to each DC output stage of each single-phase forward converter. A control circuit commonly connected to the drive circuit detects a positive voltage and a negative voltage from the DC output stage,
A three-phase rectifier, wherein each drive circuit in each of the single-phase forward converters is drive-controlled by the same drive signal based on the detection results.
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