【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチョッパ用インダクタ・チョッパ用スイッチング素子を組み込んだチョッパ動作形の直流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２について説明する。直流電源装置１００は交流電源１０を備える。チヨツパ用インダクタ２０を備える。交流電源１０電圧をチョッパ用インダクタ２０に断続的に印加する交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０を備える。直列接続された第一平滑用コンデンサ４１および第二平滑用コンデンサ４２を備える。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０の正極性電圧を第一平滑用コンデンサ４１に印加する第…補助ダイオード５１を備える。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０の負極性電圧を第一も平滑用コンデンサ４２に印加する第ち補助ダイオード５２を備える。
交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０は片方向性スイッチング素子３１の特性をダイオード３２〜３５による整流回路を使って双方向特性に転換したものである。片方向性スイッチング素子３１はトランジスタである。第一平滑用コンデンサ４１・第二平滑用コンデンサ４２はハーフブリッジ形インバータ装置２００のコンデンサアーム（ブリッジ回路の２辺）を兼ねる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２はいわば交流チョッパである。交流チョッパの利点は事後に倍電圧整流が効くことである。それによりチョッパ出力電圧を半減させ、低耐圧のスイッチング素子３０ないしはチョッパ用インダクタ２０の使用が可能となる。しかし、逆阻止用ダイオ−ド５１（５２）に倍電圧用コンデンサ４１（４２）の２倍の最大電圧がかかるので、その点の耐圧負担が重い。
本発明の目的は、逆阻止ダイオードの耐圧負荷を軽減することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明装置は交流電源を備える。チョッパ用インダクタを備える。前記交流電源電圧を断続的に前記チョッパ用インダクタへ印加するチョッパ用スイッチを備える。前記チョッパ用スイッチは４個の全波整流用ダイオードを備える。前記ダイオード直流端子間に接続する半導体スイッチング素子備える。直列一対の倍電圧用コンデンサを備える。
前記交流電源・チョッパ用インダクタを含む直列回路の−端を前記両倍電圧用コンデンサの交点に接続し、前記両倍電圧用コンデンサを含む直列回路の両端をそれぞれ逆阻止用ダイオ−ドを介して前記直流端子間に接続した倍電圧整流回路を構成する。
２つの逆阻止ダイオードの間に全波整流ダイオード、チョッパ用スイッチング素子を入れることにより、倍電圧コンデンサの電圧を全波整流ダイオードと逆阻止ダイオードで分担して受けるので負荷が軽減される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１を利用して本発明の実施形態について説明する。この説明に前記図２の部品符号をなるべくそのまま転用し、重複する説明の一部を適宜に割愛する。図１の本発明に係る直流電源装置１００は交流電源１０を備える。チョッパ用インダクタ２０を備える。交流電源１０電圧をチョッパ用インダクタ２０に断続的に印加する交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０を備える。直列接続された第一平滑用コンデンサ４１および第二平滑用コンデンサ４２を備える。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０の正極性電圧を第一平滑用コンデンサ４１に印加する第一補助ダイオード５１を備える。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０の負極性電圧を第二平滑用コンデンサ４２に印加する第二補助ダイオード５２を備える。
交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０は片方向性スイッチング素子３１の特性をダイオード３２〜３５による整流回路を使って双方向特性に転換したものである。片方向性スイッチング素子３１はトランジスタである。第一平滑用コンデンサ４１・第二平滑用コンデンサ４２はハーフブリッジ形インバータ装置２００のコンデンサアーム（ブリッジ回路の２辺）を兼ねる。
交流電源１０電圧が正極性となる期間の動作は次の通りである。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０がオンすると、２０−１０−３０−２０の閉回路に通電し、チョッパ用インダクタ２０に電磁エネルギが蓄積する。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０がオフすると、２０−１０−３０−５１−４１−２０の開回路に通電し、チョッパ用インダクタ２０の電磁エネルギが放出し、第−平滑用コンデンサ４１が充電する。交流電源１０電圧が負極性となる期間の動作は次の通りである。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０がオンすると、２０−３０−１０−２０の閉回路に通電し、チョッパ用インダクタ２０に電磁エネルギが蓄積する。交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０がオフすると、２０−４２−５２−３０−１０−２０の閉回路に通電し、チョソパ用インダクタ２０の電磁エネルギが放出し、第二平滑用コンデンサ４２が充電する。
交流チョッパの利点は事後に倍電圧整流が効くことである。それによりチヨソバ出力電圧を半減させ、低耐圧のスイッチング素子３０ないしはチョッバ用インダクタ２０の使用が可能となる。しかし、逆阻止用ダイオ−ド５１（５２）に倍電圧用コンデンサ４１（４２）の２倍の最大電圧がかかるので、その点の耐圧負担が重い。
本発明は図２の逆阻止用ダイオ〜ド５１の下端を点Ａから点Ｂへ繋ぎ替え，逆阻止用ダイオ−ド５２の上端を点Ａから点Ｃへ繋ぎ替える。本発明は、この交流動作形チョッパ用スイッチング素子３０のどの位置に逆阻止ダイオードを接続するかにこだわる。
本発明は前記最大電圧を逆阻止用ダイオ−ド５１（５２）・全波整流用ダイオード３２（３３）で分担して受けるので、逆阻止用ダイオ−ド５１（５２）の耐圧負担が軽くなる。総じて安価な装置が得られる。
【０００６】
【発明の効果】
本発明は図２の逆阻止用ダイオ−ド５１の下端を点Ａから点Ｂへ繋ぎ替え、逆阻止用ダイオ−ド５２の上端を点Ａから点Ｃへ繋ぎ替える事により、逆阻止ダイオードの耐圧負担を軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の回路図である。
【図２】従来装置の回路図である。
【符号の説明】
１０：交流電源
２０：チョッパ用インダクタ
３０：交流動作形チョッパ用スイッチング素子
４１：第一平滑用コンデンサ
４２：第二平滑用コンデンサ
５１：第一補助ダイオード
５２：第二補助ダイオード
１００：直流電源装置
２００：インバータ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a chopper operation type DC power supply device incorporating a chopper inductor and a chopper switching element.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 will be described. The DC power supply device 100 includes an AC power supply 10. A chopper inductor 20 is provided. An AC-operated chopper switching element 30 for intermittently applying a voltage of the AC power supply 10 to the chopper inductor 20 is provided. A first smoothing capacitor 41 and a second smoothing capacitor 42 are connected in series. A first auxiliary diode 51 for applying a positive voltage of the AC operation type chopper switching element 30 to the first smoothing capacitor 41 is provided. A first auxiliary diode 52 is provided for applying the negative voltage of the AC operation type chopper switching element 30 to the first and second smoothing capacitors 42.
The AC-operated chopper switching element 30 is obtained by converting the characteristics of the unidirectional switching element 31 to bidirectional characteristics using a rectifier circuit including diodes 32 to 35. The unidirectional switching element 31 is a transistor. The first smoothing capacitor 41 and the second smoothing capacitor 42 also serve as capacitor arms (two sides of a bridge circuit) of the half-bridge inverter device 200.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 2 is an AC chopper. The advantage of the AC chopper is that double voltage rectification works afterwards. As a result, the output voltage of the chopper is halved, and the switching element 30 or the chopper inductor 20 having a low withstand voltage can be used. However, since the maximum voltage that is twice the voltage of the voltage doubler capacitor 41 (42) is applied to the reverse blocking diode 51 (52), the withstand voltage load at that point is heavy.
An object of the present invention is to reduce the withstand voltage load of a reverse blocking diode.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The device of the present invention includes an AC power supply. It has a chopper inductor. A chopper switch for intermittently applying the AC power supply voltage to the chopper inductor. The chopper switch has four full-wave rectifier diodes. A semiconductor switching element connected between the diode DC terminals. A pair of capacitors for voltage doubler are provided in series.
The negative terminal of the series circuit including the AC power supply / chopper inductor is connected to the intersection of the double voltage capacitor, and both ends of the series circuit including the double voltage capacitor are respectively connected via reverse blocking diodes. A voltage doubler rectifier circuit is connected between the DC terminals.
By inserting a full-wave rectifier diode and a chopper switching element between the two reverse blocking diodes, the voltage of the voltage doubler capacitor is shared and received by the full-wave rectifying diode and the reverse blocking diode, so that the load is reduced.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this description, the part numbers in FIG. 2 are used as much as possible, and a part of the overlapping description is omitted as appropriate. The DC power supply device 100 according to the present invention shown in FIG. A chopper inductor 20 is provided. An AC-operated chopper switching element 30 for intermittently applying a voltage of the AC power supply 10 to the chopper inductor 20 is provided. A first smoothing capacitor 41 and a second smoothing capacitor 42 are connected in series. A first auxiliary diode 51 is provided for applying a positive voltage of the AC operation type chopper switching element 30 to the first smoothing capacitor 41. A second auxiliary diode 52 is provided for applying a negative voltage of the AC operation type chopper switching element 30 to the second smoothing capacitor 42.
The AC-operated chopper switching element 30 is obtained by converting the characteristics of the unidirectional switching element 31 to bidirectional characteristics using a rectifier circuit including diodes 32 to 35. The unidirectional switching element 31 is a transistor. The first smoothing capacitor 41 and the second smoothing capacitor 42 also serve as capacitor arms (two sides of a bridge circuit) of the half-bridge inverter device 200.
The operation during the period when the AC power supply 10 voltage is positive is as follows. When the AC operation type chopper switching element 30 is turned on, the closed circuit of 20-10-30-20 is energized, and electromagnetic energy is accumulated in the chopper inductor 20. When the AC-operated chopper switching element 30 is turned off, the open circuit of 20-10-30-51-41-20 is energized, the electromagnetic energy of the chopper inductor 20 is released, and the -smoothing capacitor 41 is charged. . The operation during the period when the voltage of the AC power supply 10 is negative is as follows. When the AC operation type chopper switching element 30 is turned on, a current flows through a closed circuit of 20-30-10-20, and electromagnetic energy is accumulated in the chopper inductor 20. When the AC-operated chopper switching element 30 is turned off, a current flows through a closed circuit of 20-42-52-30-10-20, the electromagnetic energy of the choosper inductor 20 is released, and the second smoothing capacitor 42 is charged. .
The advantage of the AC chopper is that double voltage rectification works afterwards. As a result, the output voltage of the chisoba is reduced by half, and the switching element 30 or the chopping inductor 20 having a low breakdown voltage can be used. However, since the maximum voltage that is twice the voltage of the voltage doubler capacitor 41 (42) is applied to the reverse blocking diode 51 (52), the withstand voltage load at that point is heavy.
In the present invention, the lower end of the reverse blocking diode 51 in FIG. 2 is connected from point A to point B, and the upper end of the reverse blocking diode 52 is connected from point A to point C. The present invention is particular about where the reverse blocking diode is connected to the switching element 30 for the AC operation type chopper.
In the present invention, since the maximum voltage is shared and received by the reverse blocking diode 51 (52) and the full-wave rectifying diode 32 (33), the withstand voltage load of the reverse blocking diode 51 (52) is reduced. . In general, an inexpensive device is obtained.
[0006]
【The invention's effect】
In the present invention, the lower end of the reverse blocking diode 51 of FIG. 2 is connected from the point A to the point B, and the upper end of the reverse blocking diode 52 is connected from the point A to the point C. Reduce the pressure resistance load.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of the device of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional device.
[Explanation of symbols]
10: AC power supply 20: Chopper inductor 30: AC operation type chopper switching element 41: First smoothing capacitor 42: Second smoothing capacitor 51: First auxiliary diode 52: Second auxiliary diode 100: DC power supply device 200 : Inverter device
