JP2002369530A - Diode rectifying circuit - Google Patents

Diode rectifying circuit

Info

Publication number
JP2002369530A
JP2002369530A JP2001175847A JP2001175847A JP2002369530A JP 2002369530 A JP2002369530 A JP 2002369530A JP 2001175847 A JP2001175847 A JP 2001175847A JP 2001175847 A JP2001175847 A JP 2001175847A JP 2002369530 A JP2002369530 A JP 2002369530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
diode
current
power supply
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001175847A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4721563B2 (en
Inventor
Kageki Matsui
景樹 松井
Kazumasa Otsuka
和昌 大塚
Isamu Yamamoto
勇 山本
Yuugo Yao
祐吾 八尾
Yaku Yo
躍 楊
Shinichi Takase
真一 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neturen Co Ltd
Original Assignee
Neturen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neturen Co Ltd filed Critical Neturen Co Ltd
Priority to JP2001175847A priority Critical patent/JP4721563B2/en
Publication of JP2002369530A publication Critical patent/JP2002369530A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4721563B2 publication Critical patent/JP4721563B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diode rectifying circuit for generating a sine wave AC input current and reducing the generation of harmonics current of AC power supply frequency only with passive elements of simplified circuit structure, without using high-frequency switching elements. SOLUTION: Reduction of power factor in electric power system can be prevented by respectively connecting in parallel capacitors to diodes in the positive output side in a three-phase diode bridge circuit, inserting an inductance to form a resonance circuit which resonates in the AC power supply frequency between each power supply input terminal of the three-phase diode bridge circuit and a three-phase AC power supply, generating a resonance current by these capacitor and inductance to each power supply input terminal, reducing generation of harmonics current by generating a sine wave current at each power supply terminal, despite the rectifying operation of diode, and also reducing waveform distortion of the power system due to the diode rectifying circuit.

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】本発明は入力交流電源周波数
の高調波電流の発生を低減したダイオード整流回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diode rectifier circuit that reduces the generation of harmonic currents at the frequency of an input AC power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流電源から直流電力を得るダイオード
整流回路は各種電気機器・電子機器で使用されるが、ダ
イオード整流回路は、電力源である電力系統に高調波電
流を発生するため、電力系統の波形歪を生じさせると共
に、その力率を低下させたりする。この高調波電流は整
流素子であるダイオードの整流作用に起因して発生す
る。換言すると、ダイオードに流れる電流は、交流電源
波形(正弦波)の全位相範囲である360度よりも狭い
位相範囲でしか流れないので、ダイオード整流回路の交
流入力電流が正弦波でなくなり、高調波電流が発生する
からである。
2. Description of the Related Art Diode rectification circuits that obtain DC power from an AC power supply are used in various electric and electronic devices. However, diode rectification circuits generate harmonic currents in a power system as a power source. And the power factor is reduced. This harmonic current is generated due to the rectifying action of the diode as the rectifying element. In other words, the current flowing through the diode flows only in a phase range narrower than 360 degrees, which is the entire phase range of the AC power supply waveform (sine wave). This is because a current is generated.

【0003】そのため、交流入力電流を正弦波化して高
調波電流の発生を低減するスイッチング電源が使用され
ている。スイッチング電源は、交流電源の周波数よりは
るかに高い周波数(例えば数十kHz〜数百kHz、以
下、「高周波」)で交流電圧(または交流電流)をスイ
ッチングしたのちに整流することで、スイッチング電源
の交流入力電流を近似的に正弦波とすることができる。
For this reason, switching power supplies have been used which reduce the generation of harmonic current by converting the AC input current into a sine wave. The switching power supply switches the AC voltage (or AC current) at a frequency much higher than the frequency of the AC power supply (for example, several tens kHz to several hundreds kHz, hereinafter referred to as “high frequency”), and then rectifies the switching power supply, thereby obtaining the switching power supply. The AC input current can be approximately sinusoidal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スイッ
チング電源は、トランジスタ等の高周波スイッチング素
子を使用すること、および高周波スイッチング素子を駆
動する回路が複雑であることに加え、回路の複雑化に伴
うコストアップが否めない。またスイッチングに伴い高
周波スイッチング素子であるトランジスタ等でロスが発
生すること、及びスイッチング周波数とその高調波のノ
イズ(以下、「スイッチングノイズ」)が発生するとい
った問題がある。
However, the switching power supply uses a high-frequency switching element such as a transistor, the circuit for driving the high-frequency switching element is complicated, and the cost is increased due to the complexity of the circuit. Can not deny. In addition, there is a problem that loss occurs in a transistor or the like which is a high-frequency switching element due to switching, and noise of a switching frequency and its harmonic (hereinafter, “switching noise”) occurs.

【0005】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、高周波スイッチング素子を使用せず簡
易な回路構成の受動素子だけで、従って低コスト且つス
イッチングノイズが発生することなくダイオード整流回
路の交流入力電流を正弦波化し、入力交流電源周波数の
高調波電流(以下、「高調波電流」)の発生を低減した
ダイオード整流回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. Diode rectification is achieved at low cost and without switching noise by using only passive elements having a simple circuit structure without using high-frequency switching elements. It is an object of the present invention to provide a diode rectifier circuit in which an AC input current of a circuit is converted into a sine wave to reduce generation of a harmonic current (hereinafter, “harmonic current”) of an input AC power supply frequency.

【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
に本発明によれば、請求項1では、第1〜第6のダイオ
ードからなり、三相交流電源に接続されてその整流出力
を得る三相ダイオードブリッジ回路と、この三相ダイオ
ードブリッジ回路における正極性出力側の第1〜第3の
ダイオードにそれぞれ並列に接続された第1〜第3のコ
ンデンサと、前記三相ダイオードブリッジ回路の各電源
入力端と前記三相交流電源との間にそれぞれ直列に介挿
されて前記第1〜第3のコンデンサとの間で前記三相交
流電源の周波数に等しい周波数の共振回路を形成する第
1〜第3のインダクタンスとを具備したダイオード整流
回路が提供される。
According to the present invention, in order to attain the above object, according to the present invention, there are provided first to sixth diodes which are connected to a three-phase AC power supply to obtain a rectified output thereof. A three-phase diode bridge circuit, first to third capacitors respectively connected in parallel to the first to third diodes on the positive polarity output side in the three-phase diode bridge circuit, and each of the three-phase diode bridge circuits A first circuit which is interposed in series between a power input terminal and the three-phase AC power supply to form a resonance circuit having a frequency equal to the frequency of the three-phase AC power supply between the first to third capacitors; To a third inductance.

【0007】このような構成を有するダイオード整流回
路では、各コンデンサと各インダクタンスが三相交流電
源の周波数で共振するため、ダイオードの整流作用にも
かかわらず、三相ダイオードブリッジ回路の各電源入力
端には電源周波数の正弦波電流が流れるので、高調波電
流の発生が低減される。従って電力系統の波形歪が低減
され、力率低下が防止される。
In the diode rectifier circuit having such a configuration, since each capacitor and each inductance resonate at the frequency of the three-phase AC power supply, each power supply input terminal of the three-phase diode bridge circuit despite the rectification of the diode. , A sine wave current of the power supply frequency flows, thereby reducing the generation of harmonic current. Therefore, the waveform distortion of the power system is reduced, and the power factor is prevented from lowering.

【0008】請求項2では、正極性出力側の第1〜第3
のダイオードだけでなく負極性出力側の第4〜第6のダ
イオードにも共振用のコンデンサを接続したので、三相
ダイオードブリッジ回路の対称性が向上し、偶数次の高
調波電流の発生が更に低減される。また正極性出力側と
負極性出力側のダイオードに並列接続されたコンデンサ
は、平滑コンデンサとしても動作するので、平滑回路を
省略することができる。
According to the second aspect, the first to third positive output terminals are provided.
Since the resonance capacitors are connected not only to the diode but also to the fourth to sixth diodes on the negative polarity output side, the symmetry of the three-phase diode bridge circuit is improved, and the generation of even-order harmonic currents is further increased. Reduced. The capacitors connected in parallel to the diodes on the positive output side and the negative output side also operate as smoothing capacitors, so that the smoothing circuit can be omitted.

【0009】請求項3では、前記三相ダイオードブリッ
ジ回路の各電源入力端と前記第1〜第3のインダクタン
スとの間にそれぞれ直列に介挿されて、前記三相ダイオ
ードブリッジ回路の交流入力を位相制御する第1〜第3
のスイッチング素子を備えており、これら第1〜第3の
スイッチング素子の導通角を制御することで、ダイオー
ド整流回路の整流出力(直流出力)電圧を制御すること
ができ、また第1〜第3のスイッチング素子を遮断状態
に制御することでダイオード整流回路を保護することが
できる。
According to a third aspect of the present invention, the AC input of the three-phase diode bridge circuit is inserted in series between each of the power input terminals of the three-phase diode bridge circuit and the first to third inductances. First to third phase control
By controlling the conduction angles of the first to third switching elements, the rectified output (DC output) voltage of the diode rectifier circuit can be controlled, and the first to third switching elements can be controlled. By controlling the switching element in the cutoff state, the diode rectifier circuit can be protected.

【0010】請求項4では、第1〜第4のダイオードか
らなり、単相交流電源に接続されてその整流出力を得る
単相ダイオードブリッジ回路と、この単相ダイオードブ
リッジ回路における正極性出力側の第1および第2のダ
イオードにそれぞれ並列に接続された第1および第2の
コンデンサと、前記単相ダイオードブリッジ回路の各電
源入力端と前記単相交流電源との間にそれぞれ直列に介
挿されて前記第1および第2のコンデンサとの間で前記
単相交流電源の周波数に等しい周波数の共振回路を形成
する第1および第2のインダクタンスとを具備したダイ
オード整流回路が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a single-phase diode bridge circuit comprising first to fourth diodes and connected to a single-phase AC power supply to obtain a rectified output of the single-phase AC power supply. First and second capacitors connected in parallel to first and second diodes, respectively, and serially interposed between the power input terminals of the single-phase diode bridge circuit and the single-phase AC power, respectively. And a first and a second inductance forming a resonance circuit having a frequency equal to the frequency of the single-phase AC power supply with the first and second capacitors.

【0011】このような構成を有するダイオード整流回
路では、各コンデンサと各インダクタンスが単相交流電
源の周波数で共振するため、ダイオードの整流作用にも
かかわらず、単相ダイオードブリッジ回路の各電源入力
端には正弦波電流が流れるので、高調波電流の発生が低
減される。従って電力系統の波形歪が低減され、力率低
下が防止される。
In the diode rectifier circuit having such a configuration, since each capacitor and each inductance resonate at the frequency of the single-phase AC power supply, each power supply input terminal of the single-phase diode bridge circuit despite the rectification action of the diode. , A sine-wave current flows, so that generation of harmonic current is reduced. Therefore, the waveform distortion of the power system is reduced, and the power factor is prevented from lowering.

【0012】請求項5では、正極性出力側の第1および
第2のダイオードだけでなく負極性出力側の第3および
第4のダイオードにも共振用のコンデンサを接続したの
で、単相ダイオードブリッジ回路の対称性が向上し、偶
数次の高調波電流の発生が更に低減される。また正極性
出力側と負極性出力側のダイオードに並列接続されたコ
ンデンサは平滑コンデンサとしても動作するので、平滑
回路を省略することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, a resonance capacitor is connected not only to the first and second diodes on the positive output side but also to the third and fourth diodes on the negative output side. The symmetry of the circuit is improved, and the generation of even harmonic currents is further reduced. Further, since the capacitors connected in parallel to the diodes on the positive output side and the negative output side also operate as smoothing capacitors, the smoothing circuit can be omitted.

【0013】請求項6では、前記単相ダイオードブリッ
ジ回路の各電源入力端と前記第1および第2のインダク
タンスとの間にそれぞれ直列に介挿されて、前記単相ダ
イオードブリッジ回路の交流入力を位相制御する第1お
よび第2のスイッチング素子を備えており、これら第1
および第2のスイッチング素子の導通角を制御すること
で、ダイオード整流回路の整流出力電圧を制御すること
ができ、また第1及び第2のスイッチング素子を遮断状
態に制御することでダイオード整流回路を保護すること
ができる。
According to the present invention, the AC input of the single-phase diode bridge circuit is inserted in series between each of the power input terminals of the single-phase diode bridge circuit and the first and second inductances. It has first and second switching elements for controlling the phase.
By controlling the conduction angle of the second switching element and the rectification output voltage of the diode rectification circuit, the diode rectification circuit can be controlled by controlling the first and second switching elements to a cutoff state. Can be protected.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態に係るダイオード整流回路を説明する。図1
は、本発明に係るダイオード整流回路の第一の実施の形
態を示す構成図であり、三相交流電源から直流電力を得
るダイオード整流回路である。このダイオード整流回路
10の三相ダイオードブリッジ回路は正極性出力側の第
1〜第3のダイオードD1〜D3と負極性出力側の第4
〜第6のダイオードD4〜D6からなる。そして正極性
出力側の各ダイオードD1、D2、D3にはコンデンサ
C1、C2、C3がそれぞれ並列接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a diode rectifier circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit that obtains DC power from a three-phase AC power supply. The three-phase diode bridge circuit of the diode rectifier circuit 10 includes first to third diodes D1 to D3 on the positive output side and a fourth diode D1 on the negative output side.
To sixth diodes D4 to D6. Capacitors C1, C2, C3 are connected in parallel to the diodes D1, D2, D3 on the positive output side, respectively.

【0015】U相、V相およびW相からなる三相交流電
源のU相電源Ugと三相ダイオードブリッジ回路の第1
の電源入力端1(第1のダイオードのアノードと第4の
ダイオードのカソード)との間には第1のインダクタン
スL1が直列に介挿され、また同様にV相電源Vgと第
2の電源入力端2(第2のダイオードのアノードと第5
のダイオードのカソード)との間には第2のインダクタ
ンスL2が介挿され、W相電源Wgと第3の電源入力端
3(第3のダイオードのアノードと第6のダイオードの
カソード)との間には第3のインダクタンスL3が介挿
されている。
A U-phase power supply Ug of a three-phase AC power supply consisting of a U-phase, a V-phase, and a W-phase, and a first power supply of a three-phase diode bridge circuit.
A first inductance L1 is inserted in series between the power input terminal 1 (the anode of the first diode and the cathode of the fourth diode), and the V-phase power supply Vg and the second power input End 2 (the anode of the second diode and the fifth
A second inductance L2 is interposed between the W-phase power supply Wg and the third power supply input terminal 3 (the anode of the third diode and the cathode of the sixth diode). Is provided with a third inductance L3.

【0016】三相ダイオードブリッジ回路の正極性出力
側は出力端OUT1に接続され、負極性出力側は出力端
OUT2に接続されている。なお出力端OUT2を接地
するとダイオード整流回路10の整流出力電圧は正電圧
となる。なお、ダイオード整流回路10の整流出力電圧
は、例えばインダクタンスLfとコンデンサCfからな
る平滑回路で平滑され負荷抵抗RLに供給される。
The three-phase diode bridge circuit has a positive output terminal connected to the output terminal OUT1, and a negative output terminal connected to the output terminal OUT2. When the output terminal OUT2 is grounded, the rectified output voltage of the diode rectifier circuit 10 becomes a positive voltage. Note that the rectified output voltage of the diode rectifier circuit 10 is smoothed by a smoothing circuit including, for example, an inductance Lf and a capacitor Cf, and is supplied to a load resistor RL.

【0017】以上のように構成されたダイオード整流回
路10においては、各相電源Ug、Vg、Wgによっ
て、電源入力端1、2、3に流れる各相電流iu、i
v、iwは、ダイオードD1〜D6の整流作用にもかか
わらず正弦波化される。この電流の正弦波化についてU
相を例に説明する。図2はU相電源Ugによって、三相
ダイオードブリッジ回路の第1の電源入力端1、ダイオ
ードD1、D4およびコンデンサC1に流れる電流と、
三相交流電源の電源波形を説明するための波形図であ
る。また、図3はU相電源UgによるU相電流iuを説
明するための図である。ここで前記各相電源Ug、V
g、Wgの各出力電圧(以下、「U相電圧、V相電圧、
W相電圧」)eu、ev、ewを eu=Em×sinωt ev=Em×sin(ωt−2π/3) ew=Em×sin(ωt−4π/3) とする。なおEmは各相電圧の最大値であり、角度の単
位はラジアンであり、ωは三相交流電源の角周波数であ
り、tは時刻である。
In the diode rectifier circuit 10 configured as described above, the respective phase currents iu, i flowing through the power input terminals 1, 2, 3 by the respective phase power supplies Ug, Vg, Wg.
v and iw are converted into sinusoidal waves despite the rectification of the diodes D1 to D6. For the sinusoidal conversion of this current, U
The phase will be described as an example. FIG. 2 shows a current flowing through a first power supply input terminal 1, diodes D1, D4 and a capacitor C1 of a three-phase diode bridge circuit by a U-phase power supply Ug;
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a power supply waveform of a three-phase AC power supply. FIG. 3 is a diagram for explaining a U-phase current iu by the U-phase power supply Ug. Here, each phase power supply Ug, V
g and Wg output voltages (hereinafter, “U-phase voltage, V-phase voltage,
W-phase voltage ") Let eu, ev, ew be eu = Em × sin ωt ev = Em × sin (ωt−2π / 3) ew = Em × sin (ωt−4π / 3) Note that Em is the maximum value of each phase voltage, the unit of angle is radian, ω is the angular frequency of the three-phase AC power supply, and t is time.

【0018】図2に示すように、U相電圧euは負、V
相電圧evは正、W相電圧ewは正の関係にあり、U相
電圧euは略負の最大値となる時を時刻t0とする。従
って図3(a)に示すように、ダイオードD4は導通し
て負極性出力側から電流id4が流れている。ダイオード
D4の順方向電圧降下Vfは略0ボルトとみなしてい
る。
As shown in FIG. 2, the U-phase voltage eu is negative,
The phase voltage ev is positive, the W-phase voltage ew is positive, and the time when the U-phase voltage eu has a substantially negative maximum value is time t0. Therefore, as shown in FIG. 3A, the diode D4 conducts and a current id4 flows from the negative output side. The forward voltage drop Vf of the diode D4 is assumed to be approximately 0 volt.

【0019】一方ダイオードD1は遮断して、コンデン
サC1には、正極性出力側から電流icの絶対値電流I
c(以下、電流Icは電流icの絶対値を表すものとす
る)が充電電流として流れて、コンデンサC1は正極性
出力側に接続された端子を正電圧として充電される。従
って、電流id4と電流icとは電源入力端1からインダ
クタンスL1を介してU相電源Ugへと流れるU相電流
iuとなり、U相電流iuの絶対値Iuは(以下、U相
電流IuはU相電流iuの絶対値を表すものとする)、 Iu=id4+Ic・・(1) である。なお電流の流れる方向を明確にするため、U相
電流iuとコンデンサC1の電流icは絶対値で表示し
ている。またU相電圧euの絶対値電圧を電圧Euとす
る。以下、絶対値で表示した電流等は電流の流れる方向
等を明確にするためである。
On the other hand, the diode D1 is cut off, and the capacitor C1 has the absolute value of the current Ic from the positive output side.
c (hereinafter, the current Ic represents the absolute value of the current ic) flows as a charging current, and the capacitor C1 is charged with the terminal connected to the positive output side as a positive voltage. Therefore, the current id4 and the current ic become the U-phase current iu flowing from the power input terminal 1 to the U-phase power supply Ug via the inductance L1, and the absolute value Iu of the U-phase current iu (hereinafter, U-phase current Iu is U (It represents the absolute value of the phase current iu), and Iu = id4 + Ic (1). In order to clarify the direction in which the current flows, the U-phase current iu and the current ic of the capacitor C1 are represented by absolute values. Further, the absolute value voltage of the U-phase voltage eu is referred to as voltage Eu. Hereinafter, the current and the like expressed in absolute values are for clarifying the direction and the like in which the current flows.

【0020】またコンデンサC1の充電電圧を電圧Vc
とする。後述するように時刻t0以前に、コンデンサC
1は既に充電状態にあるが、時刻t0以降、コンデンサ
C1は電流Icによって更に充電され、電圧Vcはその
最大値まで上昇する。その後にU相電圧euは正となる
と、図3(b)に示すように電流Icはコンデンサの充
電電流から放電電流へと変わる。このときU相電流Iu
は、 Iu=Ic−id4・・(2) である。
The charging voltage of the capacitor C1 is represented by a voltage Vc.
And Before time t0, the capacitor C
1 is already in a charged state, but after time t0, the capacitor C1 is further charged by the current Ic, and the voltage Vc rises to its maximum value. Thereafter, when the U-phase voltage eu becomes positive, the current Ic changes from the charge current of the capacitor to the discharge current as shown in FIG. At this time, the U-phase current Iu
Is Iu = Ic-id4 (2).

【0021】電流Icが充電電流から放電電流へと変わ
った時(この時刻をtcとする)には、図2に示すよう
にV相電圧evはU相電圧euに比べて低電圧となって
いるので、V相電圧evが印加されているダイオードD
5がやがて導通し、ダイオードD4に流れていた電流i
d4は、ダイオードD5へ流れるようになり、ダイオード
D4が遮断する。このようにしてダイオードD4が遮断
する時刻はt1であり、このときダイオードD4のアノ
ード・カソード間電圧は逆方向電圧となる。この逆方向
電圧をVrとすると、Vrは負である。
When the current Ic changes from the charging current to the discharging current (this time is referred to as tc), the V-phase voltage ev becomes lower than the U-phase voltage eu as shown in FIG. The diode D to which the V-phase voltage ev is applied.
5 eventually conducts and the current i flowing through the diode D4
d4 flows to the diode D5, and the diode D4 is cut off. The time when the diode D4 cuts off in this way is t1, and at this time, the voltage between the anode and the cathode of the diode D4 becomes the reverse voltage. Assuming that the reverse voltage is Vr, Vr is negative.

【0022】かくして、時刻t0〜時刻t1の期間で
は、インダクタンスL1とコンデンサC1で構成される
共振回路に電源周波数に共振した共振電流が流れること
になる(以下、電源周波数に共振した共振回路を「共振
回路」と表示する)。時刻t1を経過すると、上述した
ように、ダイオードD4が遮断し且つ電流Icは既にコ
ンデンサC1の電圧Vcの放電電流となっている。ここ
で、コンデンサC1が放電し尽くすまでの期間、図3
(c)に示すように、コンデンサC1に並列接続された
ダイオードD1は、カソード側が正電圧であり遮断して
いる。従って、この期間では、U相電流Iuと電流Ic
とは等しくなり、 Iu=Ic・・(3) となる。やがてコンデンサC1が放電し尽くすと、ダイ
オードD1は導通して電流id1が流れる。このようにし
てダイオードD1が導通する時刻はt2である。
Thus, during the period from time t0 to time t1, a resonance current that resonates at the power supply frequency flows through the resonance circuit constituted by the inductance L1 and the capacitor C1 (hereinafter, the resonance circuit that resonates at the power supply frequency is referred to as “resonance circuit”). Resonant circuit "). After the time t1, as described above, the diode D4 is turned off and the current Ic has already become the discharge current of the voltage Vc of the capacitor C1. Here, during the period until the capacitor C1 is completely discharged, FIG.
As shown in (c), the diode D1 connected in parallel with the capacitor C1 has a positive voltage on the cathode side and is cut off. Therefore, during this period, the U-phase current Iu and the current Ic
And Iu = Ic (3). Eventually, when the capacitor C1 is completely discharged, the diode D1 becomes conductive and a current id1 flows. The time at which the diode D1 conducts in this way is t2.

【0023】一方、時刻t1から時刻t2に至る期間で
は、ダイオードD4の逆方向電圧Vrは、コンデンサC
1の放電による電圧Vcの減少に伴い、0Vから次第に
上昇している。かくして、時刻t1〜時刻t2の期間、
インダクタンスL1とコンデンサC1の共振回路に共振
電流が流れることになる。
On the other hand, during the period from time t1 to time t2, the reverse voltage Vr of the diode D4 is
As the voltage Vc decreases due to the discharge of 1, the voltage gradually increases from 0V. Thus, the period from time t1 to time t2,
A resonance current flows through a resonance circuit including the inductance L1 and the capacitor C1.

【0024】上述のようにコンデンサC1が放電し尽く
して、電流id1がダイオードD1に流れると(時刻t2
を経過すると)、電圧Vc(ダイオードD1の順方向電
圧降下Vfと同一電圧)は略0ボルトになる。このとき
U相電流Iuと電流の絶対値Id1とは等しくなり(以
下、電流Id1はU相電流id1の絶対値を表すものとす
る)、 Iu=Id1・・(4) となって、U相電流iu(電流id1)が出力端OUT1
から負荷へ供給される。やがてU相電流iuの極性は反
転するが、この反転時刻を時刻t3とする。
As described above, when the capacitor C1 is completely discharged and the current id1 flows through the diode D1 (at time t2).
), The voltage Vc (the same voltage as the forward voltage drop Vf of the diode D1) becomes substantially 0 volt. At this time, the U-phase current Iu is equal to the absolute value Id1 of the current (hereinafter, the current Id1 represents the absolute value of the U-phase current id1), and Iu = Id1 (4). The current iu (current id1) is output to the output terminal OUT1.
To the load. Eventually, the polarity of the U-phase current iu is inverted, and this inversion time is set to time t3.

【0025】上述したように時刻t2から時刻t3ま
で、インダクタンスL1はコンデンサC1と共振回路を
構成しない。しかし、ダイオード整流回路10として
は、図4に示すように、V相ではインダクタンスL2と
コンデンサC2が、W相ではインダクタンスL3とコン
デンサC3が共振回路として作用するので、V、W各相
の共振電流(入力電源端2、3から流出する電流)がイ
ンダクタンスL1を介して電源入力端1に流れることに
なる。
As described above, from time t2 to time t3, the inductance L1 does not form a resonance circuit with the capacitor C1. However, in the diode rectifier circuit 10, as shown in FIG. 4, the inductance L2 and the capacitor C2 act as a resonance circuit in the V phase, and the inductance L3 and the capacitor C3 act as a resonance circuit in the W phase. (Current flowing from the input power supply terminals 2 and 3) flows to the power supply input terminal 1 via the inductance L1.

【0026】かくして、時刻t2〜時刻t3の期間、イ
ンダクタンスL1には共振電流が流れることになる。な
お図4は、遮断しているダイオードは図示を省略し、導
通しているダイオードのみを示している。またダイオー
ド1が導通しているので、コンデンサC1はコンデンサ
として作用しないため、図示を省略している。
Thus, during the period from time t2 to time t3, a resonance current flows through the inductance L1. FIG. 4 omits illustration of the blocking diode and shows only the conducting diode. Also, since the diode 1 is conducting, the capacitor C1 does not act as a capacitor, and is not shown.

【0027】時刻t3でU相電流iuの極性が反転して
ダイオードD1が遮断し、更に時刻t3を経過しても、
ダイオードD4は未だ導通していないため、コンデンサ
C1には、電源入力端1に向かって(充電)電流icが
流れ、電圧Vcが上昇する。この電流はU相電流iuと
なる。従って、この期間では、U相電流Iuと電流Ic
とは等しくなり、 Iu=Ic・・(5) となる。
At time t3, the polarity of the U-phase current iu is inverted and the diode D1 is cut off.
Since the diode D4 is not conducting yet, the current ic (charging) flows through the capacitor C1 toward the power supply input terminal 1, and the voltage Vc increases. This current becomes the U-phase current iu. Therefore, during this period, the U-phase current Iu and the current Ic
And Iu = Ic (5).

【0028】一方、ダイオードD4には、時刻t1以
降、逆方向電圧Vrが印加されているが、出力端OUT
1およびOUT2に発生する整流出力電圧をV10とす
ると、 V10=Vc+Vr である。ここで整流出力電圧V10は、U相電圧eu、
V相電圧evおよびW相電圧ewによって電源入力端1
〜2に発生する各瞬時電圧の絶対値の最も高い電圧を出
力したものである。従って、整流出力電圧V10は、U
相電圧euのみならずV相電圧evおよびW相電圧ew
にリンク(関連)した電圧となる。
On the other hand, the reverse voltage Vr is applied to the diode D4 after time t1, but the output terminal OUT
Assuming that the rectified output voltage generated at 1 and OUT2 is V10, V10 = Vc + Vr. Here, the rectified output voltage V10 is a U-phase voltage eu,
The power input terminal 1 is set by the V-phase voltage ev and the W-phase voltage ew.
2 are output as voltages having the highest absolute values of the instantaneous voltages generated in .about.2. Therefore, the rectified output voltage V10 is U
Not only the phase voltage eu but also the V-phase voltage ev and the W-phase voltage ew
Is the voltage linked (related) to

【0029】そうすると、ダイオードD4を遮断してい
る逆方向電圧Vrも、一時、V相電圧evおよびW相電
圧ewにリンクして上昇するが、やがて電圧Vcの上昇
と整流出力電圧V10の低下に伴い、やがてダイオード
D4の逆方向電圧Vrは0ボルトに低下し、ダイオード
D4のアノード・カソード間電圧の極性が反転してダイ
オードD4は導通する。ダイオードD4が導通する時刻
を時刻t4とする。このときコンデンサC1は電流ic
で引き続き充電されている。
Then, the reverse voltage Vr blocking the diode D4 also rises temporarily by linking to the V-phase voltage ev and the W-phase voltage ew, but eventually rises in the voltage Vc and drops in the rectified output voltage V10. Accordingly, the reverse voltage Vr of the diode D4 drops to 0 volt, the polarity of the anode-cathode voltage of the diode D4 is reversed, and the diode D4 becomes conductive. The time at which the diode D4 conducts is time t4. At this time, the capacitor C1 has the current ic
Is still charged.

【0030】かくして、時刻t3〜時刻t4の期間、イ
ンダクタンスL1とコンデンサC1の共振回路に共振電
流が流れることになる。ここで時刻t4におけるダイオ
ード整流回路10の動作状態は時刻t0におけるダイオ
ード整流回路10の動作状態と同一であり、前述したよ
うに時刻t0においてコンデンサC1は既に充電状態に
あることになる。こうしてダイオード整流回路10は上
述した時刻t0から時刻t4の期間の動作を繰り返す。
Thus, during the period from time t3 to time t4, a resonance current flows through the resonance circuit of the inductance L1 and the capacitor C1. Here, the operation state of the diode rectifier circuit 10 at the time t4 is the same as the operation state of the diode rectifier circuit 10 at the time t0, and the capacitor C1 is already in the charged state at the time t0 as described above. Thus, diode rectifier circuit 10 repeats the above-described operation in the period from time t0 to time t4.

【0031】以上、各期間毎に説明したダイオード整流
回路10の連続動作を図2に示す。図2の電流icは、
時刻t0において負(正極性出力側から電流icが電源
入力端1へ流れる)であるが、時刻t1に至る前に正に
変化している。これは図3(a)および(b)に対応し
ている。図2では、時刻t0から時刻t1までの期間、
電流icに略矩形波状の電流が重畳されているが、これ
は同期間中、ダイオードD4が導通して電流id4が流
れ、電流icがコンデンサC1を充電しているときに
は、電流id4は電流icの絶対値を減少させ、電流ic
がコンデンサC1の放電電流となったときには、電流i
d4は電流icの絶対値を増加させるためである。そして
電流icは前述したように放電電流として時刻t2まで
流れつづけ、時刻t2から時刻t3の期間では流れなく
なり、時刻t3から時刻t4までコンデンサC1の充電
電流として再び流れる。
FIG. 2 shows the continuous operation of the diode rectifier circuit 10 described above for each period. The current ic in FIG.
At time t0, the current is negative (the current ic flows from the positive output to the power input terminal 1), but changes to positive before reaching time t1. This corresponds to FIGS. 3A and 3B. In FIG. 2, a period from time t0 to time t1,
A substantially rectangular wave current is superimposed on the current ic. During the same period, when the diode D4 conducts and the current id4 flows, and when the current ic charges the capacitor C1, the current id4 becomes the current ic. Reduce the absolute value of the current ic
Becomes the discharge current of the capacitor C1, the current i
d4 is for increasing the absolute value of the current ic. Then, as described above, the current ic continues to flow as the discharge current until time t2, stops flowing during the period from time t2 to time t3, and flows again as the charging current of the capacitor C1 from time t3 to time t4.

【0032】図2に示した電流id4およびid1について
は、上述したように時刻t0から時刻t1まで略矩形波
状の電流id4がダイオードD4に流れる。この期間では
共振電流はインダクタンスL1とコンデンサC1とに流
れ、ダイオードD4には共振電流が流れないため、電流
id4は略矩形波となる。時刻t2から時刻t3までの期
間では前述したように、ダイオードD1にV相・W相の
共振回路による電流が流れ、電流id1の波形は略正弦波
の一部の波形となる。時刻t1から時刻t2まで、およ
び時刻t3から時刻t4までは、前述したようにダイオ
ードD1およびD4はいずれも遮断している。
With respect to the currents id4 and id1 shown in FIG. 2, the current id4 having a substantially rectangular waveform flows through the diode D4 from time t0 to time t1 as described above. During this period, the resonance current flows through the inductance L1 and the capacitor C1, and the resonance current does not flow through the diode D4, so that the current id4 has a substantially rectangular wave. As described above, during the period from time t2 to time t3, the current from the V-phase / W-phase resonance circuit flows through the diode D1, and the waveform of the current id1 becomes a partial sine waveform. From time t1 to time t2 and from time t3 to time t4, both diodes D1 and D4 are shut off as described above.

【0033】図2の電圧Vc(コンデンサC1の電圧)
は、上述の電流icで充電される様子を示したものであ
る。電圧Vcは、時刻t3から電流icで充電され、電
流icの極性が反転すると放電に転じ、前述のように時
刻t2で放電し尽くす。図2の逆方向電圧Vrは、V相
電圧evおよびW相電圧ewがリンクすることによって
生ずるダイオードD4の逆方向電圧を示している。時刻
t1から時刻t4までの期間ではダイオードD4が遮断
している。
Voltage Vc in FIG. 2 (voltage of capacitor C1)
Shows a state where the battery is charged with the above-mentioned current ic. The voltage Vc is charged with the current ic from the time t3, and when the polarity of the current ic is reversed, the voltage Vc starts to be discharged and is completely discharged at the time t2 as described above. The reverse voltage Vr in FIG. 2 indicates a reverse voltage of the diode D4 generated by linking the V-phase voltage ev and the W-phase voltage ew. During a period from time t1 to time t4, the diode D4 is shut off.

【0034】時刻t0から時刻t1の期間でU相電流i
uが電源入力端1から流出しているときは、前述のよう
に(1)式、Iu=id4+Icの関係が成立し、図2の
電流icと電流id4の和の電流波形がインダクタンスL
1とコンデンサC1の共振回路によって略正弦波とな
る。そしてU相電流iuの向きが反転すると、前述のよ
うに(2)式、Iu=Ic−id4の関係が成立し、図2
の電流icから電流id4を減じた電流波形が共振回路に
よって略正弦波となる。
During the period from time t0 to time t1, the U-phase current i
When u flows out of the power supply input terminal 1, as described above, the relationship of Iu = id4 + Ic is established, and the current waveform of the sum of the current ic and the current id4 in FIG.
It becomes a substantially sine wave by the resonance circuit of 1 and the capacitor C1. Then, when the direction of the U-phase current iu is reversed, the relationship of Iu = Ic-id4 is established as described in the equation (2) as described above.
The current waveform obtained by subtracting the current id4 from the current ic becomes a substantially sine wave by the resonance circuit.

【0035】同様に時刻t1から時刻t2までは、図2
の電流icと前述(3)式、Iu=Icから、時刻t2
から時刻t3までは、図2の電流id1と前述(4)式、
Iu=Id1から、時刻t3から時刻t4までは、図2の
電流icと前述(5)式、Iu=Icから、U相電流i
uが同様に共振化回路によって略正弦波となる。かくし
て、U相電源Ugによって流れるU相電流iuは、時刻
t0からt4に亘って(三相交流電源の1周期に亘
り)、共振回路によって正弦波化される。
Similarly, from time t1 to time t2, FIG.
From the current ic and the above equation (3), Iu = Ic, the time t2
From time t3 to time t3, the current id1 of FIG.
From Iu = Id1, from the time t3 to the time t4, the U-phase current i is obtained from the current ic of FIG. 2 and the above equation (5), Iu = Ic.
u becomes a substantially sine wave by the resonance circuit. Thus, the U-phase current iu flowing from the U-phase power supply Ug is converted into a sine wave by the resonance circuit from time t0 to t4 (over one cycle of the three-phase AC power supply).

【0036】同様に、V相電源Vgによって流れるV相
電流ivおよびW相電源Wgによって流れるW相電流i
wも共振回路によって正弦波化される。上述したダイオ
ード整流回路10において、三相交流電源のうちのU相
電流iuの高調波電流について実測したところ、高調波
電流は改善されて、若干(約3%程度)の偶数次高調波
電流が含まれるにすぎなかった。このU相電流iuの波
形を図6(a)に示す。なお図6(b)はダイオード整
流回路10の整流出力電圧V10を示す。
Similarly, V-phase current iv flowing from V-phase power supply Vg and W-phase current i flowing from W-phase power supply Wg
w is also converted into a sine wave by the resonance circuit. In the above-described diode rectifier circuit 10, when the harmonic current of the U-phase current iu of the three-phase AC power supply was actually measured, the harmonic current was improved and a slight (about 3%) even-order harmonic current was reduced. It was only included. FIG. 6A shows the waveform of the U-phase current iu. FIG. 6B shows a rectified output voltage V10 of the diode rectifier circuit 10.

【0037】図5は、本発明に係るダイオード整流回路
の第二の実施の形態を示す構成図であり、三相交流電源
から直流電力を得るダイオード整流回路である。このダ
イオード整流回路20は第一の実施形態のダイオード整
流回路より更に偶数次高調波電流を改善することを目的
としたものである。なお第一の実施形態と同様な機能を
有する構成要素については、同じ符号を付して図示し、
その説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit for obtaining DC power from a three-phase AC power supply. This diode rectifier circuit 20 is intended to further improve even-order harmonic currents compared to the diode rectifier circuit of the first embodiment. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and illustrated.
The description is omitted.

【0038】このダイオード整流回路20は、ダイオー
ド整流回路10に比べ、ダイオードD4にコンデンサC
4を、ダイオードD5にコンデンサC5を、ダイオード
D6にコンデンサC6を、それぞれ並列に接続してい
る。これらコンデンサはコンデンサC1〜C3と同様に
インダクタンスL1〜L3と共振回路を形成する。前述
したダイオード整流回路10では、正極性出力側のダイ
オードD1〜D3にコンデンサC1〜C3を並列接続し
たので、三相ダイオードブリッジ回路の正極性出力側と
負極性出力側とが非対称な回路構成となって、偶数次高
調波電流が若干(約3%程度)含まれていた。ダイオー
ド整流回路20では、上述した構成で回路の対称性を改
善した。
The diode rectifier circuit 20 is different from the diode rectifier circuit 10 in that the diode D4 has a capacitor C
4, a capacitor C5 is connected to the diode D5, and a capacitor C6 is connected to the diode D6 in parallel. These capacitors form a resonance circuit with the inductances L1 to L3 like the capacitors C1 to C3. In the above-described diode rectifier circuit 10, since the capacitors C1 to C3 are connected in parallel to the diodes D1 to D3 on the positive output side, a circuit configuration in which the positive output side and the negative output side of the three-phase diode bridge circuit are asymmetric. As a result, an even harmonic current was slightly contained (about 3%). In the diode rectifier circuit 20, the symmetry of the circuit is improved by the above-described configuration.

【0039】ダイオード整流回路20において、U相電
流iuの高調波電流について実測したところ、ダイオー
ド整流回路10に約3%程度含まれていた偶数次高調波
電流は低減されて殆ど含まれなくなった。このU相電流
iuの波形を図7(a)に示す。なお図7(b)はダイ
オード整流回路20の整流出力電圧V20を示す。ここ
で、負極性出力側のダイオードD4〜D6にコンデンサ
C4〜C6が並列接続されたので、コンデンサC1とC
4、コンデンサC2とC5、コンデンサC3とC6が夫
々直列接続されて、更にこの直列接続されたコンデンサ
が並列接続され、出力端OUT1およびOUT2間の平
滑コンデンサとして作用する。従ってダイオード整流回
路20の整流出力電圧V20は、図7(b)に示したよ
うにダイオード整流回路10の整流出力電圧V10(図
6(b))よりも、より平滑された電圧波形となってい
る。
When the harmonic current of the U-phase current iu was actually measured in the diode rectification circuit 20, the even-order harmonic current contained in the diode rectification circuit 10 by about 3% was reduced to almost no longer contained. FIG. 7A shows the waveform of the U-phase current iu. FIG. 7B shows a rectified output voltage V20 of the diode rectifier circuit 20. Here, since the capacitors C4 to C6 are connected in parallel to the diodes D4 to D6 on the negative polarity output side, the capacitors C1 and C6 are connected in parallel.
4. The capacitors C2 and C5 and the capacitors C3 and C6 are connected in series, respectively, and the capacitors connected in series are connected in parallel, and function as a smoothing capacitor between the output terminals OUT1 and OUT2. Accordingly, the rectified output voltage V20 of the diode rectifier circuit 20 has a more smoothed voltage waveform than the rectified output voltage V10 of the diode rectifier circuit 10 (FIG. 6B) as shown in FIG. 7B. I have.

【0040】このようにして第二の実施形態のダイオー
ド整流回路は、第一の実施形態におけるインダクタンス
LfおよびコンデンサCfからなる平滑回路を省略する
ことができる。図8は、本発明に係るダイオード整流回
路の第三の実施の形態を示す構成図であり、三相交流電
源から直流電力を得るダイオード整流回路である。なお
第一の実施形態と同様な機能を有する構成要素について
は、同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。
As described above, the diode rectifier circuit of the second embodiment can omit the smoothing circuit including the inductance Lf and the capacitor Cf of the first embodiment. FIG. 8 is a configuration diagram showing a third embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit that obtains DC power from a three-phase AC power supply. Note that components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0041】ダイオード整流回路30は、図8に示すよ
うに、ダイオード整流回路10に更に、トライアックD
31〜D33(スイッチング素子)が追加されている。
トライアックD31はインダクタンスL1と直列に接続
され、U相電源Vgと電源入力端1との間に介挿されて
いる。トライアックD32もインダクタンスL2と、ト
ライアックD33もインダクタンスL3と夫々直列接続
され、同様に介挿されている。
As shown in FIG. 8, the diode rectifier circuit 30 further includes a triac D
31 to D33 (switching elements) are added.
The triac D31 is connected in series with the inductance L1, and is interposed between the U-phase power supply Vg and the power supply input terminal 1. The triac D32 is also connected in series with the inductance L2, and the triac D33 is also connected in series with the inductance L3.

【0042】ダイオード整流回路30は、ダイオード整
流回路10と同様に交流入力電流を正弦波化することに
加え、トライアック制御回路34は、トライアックD3
1〜D33のゲートを制御線34a〜34cを介して位
相制御して、U相電流iu、V相電流iv、W相電流i
wの導通角を制御する。この導通角の位相制御によっ
て、ダイオード整流回路30の整流出力電圧V30が制
御される。またダイオード整流回路30や負荷抵抗RL
等に障害が生じた場合、U相電流iu〜W相電流iwの
導通角をゼロとすることで、トライアックD31〜D3
3は保護回路としても作用する。
The diode rectifier circuit 30 converts the AC input current into a sine wave similarly to the diode rectifier circuit 10, and the triac control circuit 34 controls the triac D3.
The phase of the gates of 1 to D33 is controlled via control lines 34a to 34c, so that the U-phase current iu, the V-phase current iv, and the W-phase current i
Controls the conduction angle of w. The rectified output voltage V30 of the diode rectifier circuit 30 is controlled by the phase control of the conduction angle. Also, the diode rectifier circuit 30 and the load resistance RL
If a failure occurs in the triacs D31 to D3, the conduction angle of the U-phase current iu to the W-phase current iw is set to zero.
3 also functions as a protection circuit.

【0043】なおトライアックD31〜D33の介挿
は、整流回路20でも同様に行えることは言うまでもな
い。図9は、本発明に係るダイオード整流回路の第四の
実施の形態を示す構成図であり、単相交流電源から直流
電力を得るダイオード整流回路40である。このダイオ
ード整流回路40の単相ダイオードブリッジ回路は正極
性出力側のダイオードD1およびD2と負極性出力側の
ダイオードD3およびD4からなり、正極性出力側のダ
イオードD1およびD2にはそれぞれ並列コンデンサC
1およびC2が並列接続されている。
It goes without saying that the insertion of the triacs D31 to D33 can be performed in the rectifier circuit 20 in the same manner. FIG. 9 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit 40 that obtains DC power from a single-phase AC power supply. The single-phase diode bridge circuit of the diode rectifier circuit 40 includes diodes D1 and D2 on the positive output side and diodes D3 and D4 on the negative output side.
1 and C2 are connected in parallel.

【0044】単相交流電源Eは、その一端Eaが第1の
インダクタンスL1を介して単相ダイオードブリッジ回
路の第1の電源入力端1(第1のダイオードのアノード
と第3のダイオードのカソード)に接続され、その他端
Ebが第2のインダクタンスL2を介して第2の電源入
力端2(第2のダイオードのアノードと第4のダイオー
ドのカソード)に接続されている。ダイオード整流回路
40の整流出力電圧は、インダクタンスLfとコンデン
サCfからなる平滑回路で平滑され負荷抵抗RLに供給
される。
The single-phase AC power supply E has its one end Ea connected to the first power supply input terminal 1 (the anode of the first diode and the cathode of the third diode) of the single-phase diode bridge circuit via the first inductance L1. And the other end Eb is connected to the second power input terminal 2 (the anode of the second diode and the cathode of the fourth diode) via the second inductance L2. The rectified output voltage of the diode rectifier circuit 40 is smoothed by a smoothing circuit including an inductance Lf and a capacitor Cf and supplied to a load resistor RL.

【0045】このように構成されるダイオード整流回路
40では、電源入力端1に流入する電流は、インダクタ
ンスL1とコンデンサC1の共振回路によって、単相交
流電源Eの共振電流となり、電源入力端2に流入する電
流は、インダクタンスL2とコンデンサC2の共振回路
によって同様な共振電流となる。かくしてダイオード整
流回路40は、電源入力端1および2に流入する電流を
正弦波化することができ、高調波電流の発生を低減す
る。
In the diode rectifier circuit 40 configured as described above, the current flowing into the power supply input terminal 1 becomes the resonance current of the single-phase AC power supply E by the resonance circuit of the inductance L1 and the capacitor C1. The flowing current becomes a similar resonance current by the resonance circuit of the inductance L2 and the capacitor C2. Thus, the diode rectifier circuit 40 can make the current flowing into the power input terminals 1 and 2 into a sine wave, thereby reducing the generation of harmonic current.

【0046】図10は、本発明に係るダイオード整流回
路の第五の実施の形態を示す構成図であり、単相交流電
源から直流電力を得るダイオード整流回路50である。
なお第四の実施形態と同様な機能を有する構成要素につ
いては、同じ符号を付して図示し、その説明を省略す
る。このダイオード整流回路50は、前述のダイオード
整流回路40において、更に負極性出力側のダイオード
D3およびD4に、それぞれ並列コンデンサC3および
C4が並列接続され、これらコンデンサはコンデンサC
1およびC2と同様にインダクタンスL1およびL2と
共振回路を形成する。
FIG. 10 is a block diagram showing a fifth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit 50 for obtaining DC power from a single-phase AC power supply.
Note that components having the same functions as in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. This diode rectifier circuit 50 is different from the above-described diode rectifier circuit 40 in that parallel capacitors C3 and C4 are further connected in parallel to the diodes D3 and D4 on the negative polarity output side, respectively.
1 and C2, a resonance circuit is formed with the inductances L1 and L2.

【0047】このように構成されるダイオード整流回路
50は、単相ダイオードブリッジ回路が対称な回路構成
となって、第二の実施形態と同様に、偶数次高調波電流
の発生を更に低減することができる。また、負極性出力
側のダイオードD3およびD4にコンデンサC3および
C4を並列接続したので、コンデンサC1〜C4は平滑
コンデンサとして作用するので、第四の実施形態におけ
るインダクタンスLfおよびコンデンサCfからなる平
滑回路を省略することができる。
In the diode rectifier circuit 50 thus configured, the single-phase diode bridge circuit has a symmetrical circuit configuration, and further reduces the generation of even-order harmonic currents as in the second embodiment. Can be. Further, since the capacitors C3 and C4 are connected in parallel to the diodes D3 and D4 on the negative output side, the capacitors C1 to C4 act as smoothing capacitors. Therefore, the smoothing circuit including the inductance Lf and the capacitor Cf in the fourth embodiment is used. Can be omitted.

【0048】図11は、本発明に係るダイオード整流回
路の第六の実施の形態を示す構成図であり、単相交流電
源から直流電力を得るダイオード整流回路70である。
なお第四の実施形態と同様な機能を有する構成要素につ
いては、同じ符号を付して図示し、その説明を省略す
る。ダイオード整流回路70は、図11に示すように、
ダイオード整流回路40に更に、トライアックD71お
よびD72が追加されている。トライアックD71はイ
ンダクタンスL1と電源入力端1との間に介挿されてい
る。トライアックD72もインダクタンスL2と電源入
力端2との間に介挿されている。
FIG. 11 is a block diagram showing a sixth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention, which is a diode rectifier circuit 70 for obtaining DC power from a single-phase AC power supply.
Note that components having the same functions as in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The diode rectifier circuit 70, as shown in FIG.
Further, triacs D71 and D72 are added to the diode rectifier circuit 40. The triac D71 is inserted between the inductance L1 and the power input terminal 1. The triac D72 is also interposed between the inductance L2 and the power input terminal 2.

【0049】ダイオード整流回路70は、ダイオード整
流回路40と同様に電源入力端1および2に流入する電
流を正弦波化することに加え、トライアック制御回路7
4は、トライアックD71およびD72のゲートを制御
線74aおよび74bを介して位相制御して、ダイオー
ド整流回路70の入力電流の導通角を制御する。この導
通角の位相制御で、ダイオード整流回路70の整流出力
電圧V70が制御される。またダイオード整流回路70
や負荷抵抗RL等に障害が生じた場合、ダイオード整流
回路70の入力電流の導通角をゼロとすることで、トラ
イアックD71およびD72はダイオード整流回路70
の保護回路として作用する。
The diode rectifier circuit 70 is similar to the diode rectifier circuit 40 in that the current flowing into the power supply input terminals 1 and 2 is converted into a sine wave, and the triac control circuit 7
Reference numeral 4 controls the phase of the gates of the triacs D71 and D72 via the control lines 74a and 74b to control the conduction angle of the input current of the diode rectifier circuit 70. The rectified output voltage V70 of the diode rectifier circuit 70 is controlled by the phase control of the conduction angle. The diode rectifier circuit 70
When a failure occurs in the load RL or the load resistance RL, the conduction angle of the input current of the diode rectifier circuit 70 is set to zero, so that the triacs D71 and D72 are connected to the diode rectifier circuit 70.
Acts as a protection circuit.

【0050】また、導通角を制御するトライアックD7
1およびD72の介挿は、ダイオード整流回路50でも
同様に行えることは言うまでもない。なお本発明におけ
る共振回路の共振周波数は、厳密に交流電源の周波数に
一致している必要はなく、ダイオード整流回路の交流入
力電流を正弦波化し高調波電流の発生を低減する趣旨を
逸脱しない範囲において、誤差があることは何ら問題と
はならない。
A triac D7 for controlling the conduction angle
Needless to say, the insertion of 1 and D72 can be similarly performed in the diode rectifier circuit 50. Note that the resonance frequency of the resonance circuit in the present invention does not need to exactly match the frequency of the AC power supply, and does not deviate from the purpose of reducing the generation of harmonic current by converting the AC input current of the diode rectifier circuit into a sine wave. In, there is no problem that there is an error.

【0051】また本発明は、上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、ダイオードブリッジ整流回路の電源
入力端と電源との間に介挿されたインダクタンスとダイ
オードブリッジ整流回路のダイオードに並列接続された
コンデンサとで、共振回路を構成し、ダイオード整流回
路の交流入力電流を正弦波化する趣旨を逸脱しない範囲
で実施することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but is connected in parallel to the inductance inserted between the power supply input terminal of the diode bridge rectifier circuit and the power supply and the diode of the diode bridge rectifier circuit. And a capacitor, a resonance circuit can be formed, and the present invention can be implemented without departing from the purpose of converting the AC input current of the diode rectifier circuit into a sine wave.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイオー
ド整流回路によれば、高周波スイッチング素子を使用せ
ず簡易な回路構成の受動素子だけで、従って低コスト且
つスイッチングノイズが発生することなくダイオード整
流回路の交流入力電流を正弦波化し、高調波電流の発生
を低減し、ダイオード整流回路に交流電力を供給する電
源系統の電圧・電流波形の歪の発生を低減し、電源系統
の力率を低下させないといった効果が発揮される。
As described above, according to the diode rectifier circuit of the present invention, a diode is used without using a high-frequency switching element and only with a passive element having a simple circuit configuration, and therefore, at low cost and without generating switching noise. The AC input current of the rectifier circuit is converted into a sine wave to reduce the generation of harmonic currents, reduce the distortion of the voltage and current waveforms of the power supply system that supplies AC power to the diode rectifier circuit, and reduce the power factor of the power supply system. The effect of not lowering is exhibited.

【0053】更にダイオードブリッジ回路における正極
性出力側および負極性出力側に共振回路を構成するコン
デンサを接続することによって平滑回路の平滑インダク
タンスや平滑コンデンサを省略可能とする効果も発揮さ
れる。
Further, by connecting the capacitors constituting the resonance circuit to the positive output side and the negative output side of the diode bridge circuit, the effect that the smoothing inductance and the smoothing capacitor of the smoothing circuit can be omitted can be exhibited.

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

【図1】本発明に係るダイオード整流回路の第一の実施
形態のダイオード整流回路(三相交流)の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (three-phase alternating current) of a first embodiment of a diode rectifier circuit according to the present invention.

【図2】第一の実施形態に係るダイオード整流回路の動
作電圧・電流を説明する波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram illustrating operating voltages and currents of the diode rectifier circuit according to the first embodiment.

【図3】第一の実施形態に係るダイオード整流回路のU
相電圧euの整流とU相電流iuの変化の様子を示す動
作図である。
FIG. 3 shows a U of the diode rectifier circuit according to the first embodiment.
FIG. 9 is an operation diagram showing a state of rectification of a phase voltage eu and a change of a U-phase current iu.

【図4】図3(c)の状態における共振回路の構成を示
す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a resonance circuit in a state of FIG. 3 (c).

【図5】本発明に係るダイオード整流回路の第二の実施
形態のダイオード整流回路(三相交流)の構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (three-phase alternating current) according to a second embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention.

【図6】第一の実施形態に係るダイオード整流回路のU
相電流iuおよび整流出力電圧V10の波形を示す波形
図である。
FIG. 6 shows the U of the diode rectifier circuit according to the first embodiment.
FIG. 9 is a waveform chart showing waveforms of a phase current iu and a rectified output voltage V10.

【図7】第二の実施形態に係るダイオード整流回路のU
相電流iuおよび整流出力電圧V20の波形を示す波形
図である。
FIG. 7 illustrates a diode rectifier circuit according to a second embodiment.
FIG. 7 is a waveform diagram showing waveforms of a phase current iu and a rectified output voltage V20.

【図8】本発明に係るダイオード整流回路の第三の実施
形態のダイオード整流回路(三相交流)の構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (three-phase alternating current) according to a third embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention.

【図9】本発明に係るダイオード整流回路の第四の実施
形態のダイオード整流回路(単相交流)の構成図であ
る。
FIG. 9 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (single-phase AC) according to a fourth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention.

【図10】本発明に係るダイオード整流回路の第五の実
施形態のダイオード整流回路(単相交流)の構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (single-phase AC) according to a fifth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention.

【図11】本発明に係るダイオード整流回路の第六の実
施形態のダイオード整流回路(単相交流)の構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram of a diode rectifier circuit (single-phase AC) according to a sixth embodiment of the diode rectifier circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3 電源入力端 C1〜C6 コンデンサ D1〜D6 ダイオード D31〜D33、D71、D72 トライアック L1〜L3 インダクタンス E 単相電源 Ug U相電源(三相交流電源) Vg U相電源(三相交流電源) Wg W相電源(三相交流電源) 1, 2, 3 Power input terminals C1 to C6 Capacitors D1 to D6 Diodes D31 to D33, D71, D72 Triacs L1 to L3 Inductance E Single-phase power supply Ug U-phase power supply (three-phase AC power supply) Vg U-phase power supply (three-phase AC power supply) Power supply) Wg W-phase power supply (Three-phase AC power supply)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 和昌 岐阜県岐阜市石谷614番地140号 (72)発明者 山本 勇 三重県桑名郡長島町出口58番地 (72)発明者 八尾 祐吾 神奈川県平塚市田村5893番地 高周波熱錬 株式会社内 (72)発明者 楊 躍 神奈川県平塚市田村5893番地 高周波熱錬 株式会社内 (72)発明者 高瀬 真一 神奈川県平塚市田村5893番地 高周波熱錬 株式会社内 Fターム(参考) 5H006 AA02 CA07 CB01 CC02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazumasa Otsuka 614 140 Ishitani, Gifu-shi, Gifu Prefecture (72) Inventor Isamu 58 Exit, Nagashimacho, Kuwana-gun, Mie Pref. 5993 Ichidamura Induction Heat Refining Co., Ltd. F term (reference) 5H006 AA02 CA07 CB01 CC02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1〜第6のダイオードからなり、三相
交流電源に接続されてその整流出力を得る三相ダイオー
ドブリッジ回路と、 この三相ダイオードブリッジ回路における正極性出力側
の第1〜第3のダイオードにそれぞれ並列に接続された
第1〜第3のコンデンサと、 前記三相ダイオードブリッジ回路の各電源入力端と前記
三相交流電源との間にそれぞれ直列に介挿されて前記第
1〜第3のコンデンサとの間で前記三相交流電源の周波
数に等しい周波数の共振回路を形成する第1〜第3のイ
ンダクタンスとを具備したことを特徴とするダイオード
整流回路。
1. A three-phase diode bridge circuit comprising first to sixth diodes, connected to a three-phase AC power supply to obtain a rectified output thereof, and a first to third positive-polarity output terminals in the three-phase diode bridge circuit. A first to a third capacitor respectively connected in parallel to a third diode; and a third capacitor interposed in series between each power input terminal of the three-phase diode bridge circuit and the three-phase AC power supply. A diode rectifier circuit comprising: first to third inductances forming a resonance circuit having a frequency equal to the frequency of the three-phase AC power supply between the first and third capacitors.
【請求項2】 請求項1に記載のダイオード整流回路に
おいて、 更に前記三相ダイオードブリッジ回路における負極性出
力側の第4〜第6のダイオードにそれぞれ並列に接続さ
れた第4〜第6のコンデンサを備えたことを特徴とする
ダイオード整流回路。
2. The diode rectifier circuit according to claim 1, further comprising: a fourth to a sixth capacitor connected in parallel to the fourth to sixth diodes on the negative output side of the three-phase diode bridge circuit. A diode rectifier circuit comprising:
【請求項3】 請求項1または2に記載のダイオード整
流回路において、 前記三相ダイオードブリッジ回路の各電源入力端と前記
第1〜第3のインダクタンスとの間にそれぞれ直列に介
挿されて、前記三相ダイオードブリッジ回路の交流入力
を位相制御する第1〜第3のスイッチング素子を備える
ことを特徴とするダイオード整流回路。
3. The diode rectifier circuit according to claim 1, wherein each of the three-phase diode bridge circuits is inserted in series between each of the power input terminals and the first to third inductances, A diode rectifier circuit comprising: first to third switching elements for controlling a phase of an AC input of the three-phase diode bridge circuit.
【請求項4】 第1〜第4のダイオードからなり、単相
交流電源に接続されてその整流出力を得る単相ダイオー
ドブリッジ回路と、 この単相ダイオードブリッジ回路における正極性出力側
の第1および第2のダイオードにそれぞれ並列に接続さ
れた第1および第2のコンデンサと、 前記単相ダイオードブリッジ回路の各電源入力端と前記
単相交流電源との間にそれぞれ直列に介挿されて前記第
1および第2のコンデンサとの間で前記単相交流電源の
周波数に等しい周波数の共振回路を形成する第1および
第2のインダクタンスとを具備したことを特徴とするダ
イオード整流回路。
4. A single-phase diode bridge circuit, comprising first to fourth diodes, connected to a single-phase AC power supply to obtain a rectified output thereof, and a first and a positive output side of the single-phase diode bridge circuit. A first and a second capacitor respectively connected in parallel to a second diode; and the first and second capacitors respectively inserted in series between the power input terminals of the single-phase diode bridge circuit and the single-phase AC power, respectively. A diode rectifier circuit, comprising: first and second inductances forming a resonance circuit having a frequency equal to the frequency of the single-phase AC power supply between the first and second capacitors.
【請求項5】 請求項4に記載のダイオード整流回路に
おいて、 更に前記単相ダイオードブリッジ回路における負極性出
力側の第3および第4のダイオードにそれぞれ並列に接
続された第3および第4のコンデンサを備えることを特
徴とするダイオード整流回路。
5. The diode rectifier circuit according to claim 4, further comprising third and fourth capacitors connected in parallel to the third and fourth diodes on the negative output side of the single-phase diode bridge circuit, respectively. A diode rectifier circuit comprising:
【請求項6】 請求項4または5に記載のダイオード整
流回路において、 前記単相ダイオードブリッジ回路の各電源入力端と前記
第1および第2のインダクタンスとの間にそれぞれ直列
に介挿されて、前記単相ダイオードブリッジ回路の交流
入力を位相制御する第1および第2のスイッチング素子
を備えることを特徴とするダイオード整流回路。
6. The diode rectifier circuit according to claim 4, wherein each of the power supply input terminals of the single-phase diode bridge circuit and the first and second inductances are inserted in series, respectively. A diode rectifier circuit comprising: a first and a second switching element for controlling a phase of an AC input of the single-phase diode bridge circuit.
JP2001175847A 2001-06-11 2001-06-11 Diode rectifier circuit Expired - Fee Related JP4721563B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001175847A JP4721563B2 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Diode rectifier circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001175847A JP4721563B2 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Diode rectifier circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002369530A true JP2002369530A (en) 2002-12-20
JP4721563B2 JP4721563B2 (en) 2011-07-13

Family

ID=19016915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001175847A Expired - Fee Related JP4721563B2 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Diode rectifier circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4721563B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1758233A2 (en) 2005-08-26 2007-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. AC/DC converter
WO2009072249A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Panasonic Corporation Power supply device
JP2011024819A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Taiyo Elec Co Ltd Game machine
CN102255491A (en) * 2011-07-22 2011-11-23 广东美的电器股份有限公司 Three-phase passive power factor correction circuit and control method
CN110759439A (en) * 2019-10-14 2020-02-07 北京航天国环技术有限公司 Device for degrading nitrogen-containing compound waste

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5653213A (en) * 1979-10-03 1981-05-12 Fehrer Ernst Spinning apparatus
JP2000116137A (en) * 1998-08-05 2000-04-21 Sanken Electric Co Ltd Power converter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6319847Y2 (en) * 1979-09-28 1988-06-02

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5653213A (en) * 1979-10-03 1981-05-12 Fehrer Ernst Spinning apparatus
JP2000116137A (en) * 1998-08-05 2000-04-21 Sanken Electric Co Ltd Power converter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1758233A2 (en) 2005-08-26 2007-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. AC/DC converter
EP1758233A3 (en) * 2005-08-26 2008-07-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. AC/DC converter
WO2009072249A1 (en) 2007-12-04 2009-06-11 Panasonic Corporation Power supply device
JP2011024819A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Taiyo Elec Co Ltd Game machine
CN102255491A (en) * 2011-07-22 2011-11-23 广东美的电器股份有限公司 Three-phase passive power factor correction circuit and control method
CN110759439A (en) * 2019-10-14 2020-02-07 北京航天国环技术有限公司 Device for degrading nitrogen-containing compound waste

Also Published As

Publication number Publication date
JP4721563B2 (en) 2011-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5805437A (en) Power electronic circuit arrangement having plural power converters
EP1808953A1 (en) Polyphase current supplying circuit and driver apparatus
JP2007288971A (en) Power converter, its control method, and air-conditioning machine
US10833598B2 (en) Power conversion device, motor drive control device, blower, compressor, and air conditioner
JP2009095160A (en) Power converter
CN113014124A (en) Power conversion device
JP5813934B2 (en) Power converter
US11165359B2 (en) Power conversion system configured to perform power conversion between direct current and three-phase alternating current
JP2000228883A (en) Power converter
JP4721563B2 (en) Diode rectifier circuit
WO2017090118A1 (en) Power conversion device and rail vehicle
Klumpner et al. Evaluation of the converter topologies suited for integrated motor drives
WO2017186030A1 (en) Three-phase circuit device and method for realizing rectification thereof, and computer storage medium
JP2016149913A (en) Power conversion device
JP3269532B2 (en) AC-DC converter
JP2012010507A (en) Dc power supply device
KR101946369B1 (en) Power transforming apparatus and air conditioner including the same
JP6513564B2 (en) Inverter device capable of resonance avoidance
JPH1198847A (en) Rectifier circuit
JP2002044953A (en) Rectifier of three-phase half-voltage output type
JP3246584B2 (en) AC / DC converter
Nammalvar et al. Three phase high power Quality two stage boost rectifier
JPWO2018180275A1 (en) AC / DC conversion circuit and power factor correction circuit
JP5734120B2 (en) Power converter
KR102069067B1 (en) Power transforming apparatus including rectifier decreasing ripple current and air conditioner including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110405

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees