JP2005080372A - Converter apparatus - Google Patents
Converter apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005080372A JP2005080372A JP2003306244A JP2003306244A JP2005080372A JP 2005080372 A JP2005080372 A JP 2005080372A JP 2003306244 A JP2003306244 A JP 2003306244A JP 2003306244 A JP2003306244 A JP 2003306244A JP 2005080372 A JP2005080372 A JP 2005080372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- drive
- power source
- control 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
この発明は、MOSトランジスタやIGBTなどの電圧駆動型スイッチング素子を用いたコンバータ装置に関するものである。 The present invention relates to a converter device using voltage-driven switching elements such as MOS transistors and IGBTs.
従来、電圧駆動型スイッチング素子を用いたコンバータ装置としては、例えば、特許文献1に開示されたデジタル式アクティブフィルタの制御装置が知られている。図4を参照して、その概要を説明する。図4は、従来のコンバータ装置の構成例を示す回路図である。
Conventionally, as a converter device using a voltage-driven switching element, for example, a digital active filter control device disclosed in
図4において、91は交流電源、92は整流ダイオード、93はリアクタコイル、94は電圧駆動型スイッチング素子、95はダイオード、96は平滑コンデンサ、97は例えばインバータなどの負荷、98はマイコン、99はアクティブフィルタ制御回路、100は電圧波形検出回路、101は電流検出回路、102はアイソレーション回路からなるスイッチング素子駆動回路、103は出力電圧検出回路である。 In FIG. 4, 91 is an AC power source, 92 is a rectifier diode, 93 is a reactor coil, 94 is a voltage-driven switching element, 95 is a diode, 96 is a smoothing capacitor, 97 is a load such as an inverter, 98 is a microcomputer, and 99 is An active filter control circuit, 100 is a voltage waveform detection circuit, 101 is a current detection circuit, 102 is a switching element drive circuit composed of an isolation circuit, and 103 is an output voltage detection circuit.
次に動作について説明する。アクティブフィルタ制御回路99は、電圧波形検出回路100から入力した正弦波をもとにして、出力電圧検出回路103の信号と電流検出回路101の信号とで演算を行い、スイッチング素子駆動回路102に対してPWM信号を出力する。これにより、スイッチング素子駆動回路102がPWM信号に従って電圧駆動型スイッチング素子94をオン・オフ駆動し、所定値に調整した直流電圧が負荷97に供給される。
Next, the operation will be described. The active
しかしながら、上記の特許文献1に開示されたコンバータ装置では、スイッチング素子駆動回路102は、電圧駆動型スイッチング素子94を駆動するための直流駆動用電源を電源トランスなどから供給し、またフォトカプラなどの素子を用いて電圧駆動型スイッチング素子94とアクティブフィルタ制御回路99との絶縁を図るように構成されるので、
部品点数が多くなる。そして、交流電源に三相電源を用いる場合には、電圧駆動型スイッチング素子は各相に設けるので、駆動回路の部品点数は相当なものとなり、実装面積が大きくなる。加えて、電圧駆動型スイッチング素子毎に直流駆動用電源を必要とするので、多数の直流駆動用電源を供給する電源回路で使用する電源トランスが大型化し、装置の小型化・低コスト化を困難にしている。
However, in the converter device disclosed in
The number of parts increases. When a three-phase power source is used for the AC power source, the voltage-driven switching element is provided for each phase, so that the number of parts of the drive circuit is considerable and the mounting area is increased. In addition, since a DC drive power supply is required for each voltage-driven switching element, the power transformer used in the power supply circuit that supplies a large number of DC drive power supplies becomes large, making it difficult to reduce the size and cost of the device. I have to.
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路をその絶縁性を維持しつつ簡素な構成とすることができ、複数の電圧駆動型スイッチング素子を用いる場合には各スイッチング素子で必要となる直流駆動用電源を一つの直流駆動用電源から供給でき、負荷としてインバータが用いられる場合はそのインバータにて必要となる直流駆動用電源を兼ねる構成を採ることができるコンバータ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a circuit for driving a voltage-driven switching element can have a simple configuration while maintaining its insulation, and a plurality of voltage-driven switching elements are used. The DC drive power source required for each switching element can be supplied from a single DC drive power source. When an inverter is used as a load, the DC drive power source required for the inverter can also be used. An object is to obtain a converter device that can be used.
上述した課題を解決し目的を達成するために、この発明にかかるコンバータ装置は、整流回路の入力端間または出力端間に接続される電圧駆動型スイッチング素子をPWM信号に従ってオン・オフ動作させ、所望の調整直流電圧を出力するコンバータ装置において、
前記電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路が、パルストランスと、前記パルストランスの一次巻線に流れる電流を前記PWM信号に従って制御して二次巻線にパルス状電圧を誘起させる第1回路と、前記二次巻線に誘起されるパルス状電圧に従って前記電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する第2回路と、で構成され、前記パルストランスの一次巻線に接続される直流駆動用電源は、前記PWM信号を演算生成する回路が使用する直流電源と共用であり、複数の電圧駆動型スイッチング素子がある場合には、各駆動回路間において共用されることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a converter device according to the present invention performs on / off operation of a voltage-driven switching element connected between input terminals or output terminals of a rectifier circuit according to a PWM signal, In a converter device that outputs a desired regulated DC voltage,
A driving circuit for driving the voltage-driven switching element; a pulse transformer; and a first circuit for inducing a pulsed voltage in the secondary winding by controlling a current flowing in the primary winding of the pulse transformer according to the PWM signal; A second circuit for controlling a gate voltage of the voltage-driven switching element according to a pulsed voltage induced in the secondary winding, and connected to the primary winding of the pulse transformer Is shared with the DC power source used by the circuit for calculating and generating the PWM signal, and when there are a plurality of voltage-driven switching elements, it is shared among the drive circuits.
この発明によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路を部品点数の少ない簡素な構成とすることができ、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する直流駆動用電源を他の回路と共有する単一の直流電源で構成することができる。また、接続される負荷がインバータである場合には、当該インバータにおける電圧駆動型スイッチング素子のうち上アームの電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路は、上記の発明による駆動回路と同一の構成とすることができ、かつ、当該インバータにおける全ての電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路がそれぞれ使用する直流駆動用電源も共用であることができる。そして、前記駆動回路は、ハイブリッドIC化することができるので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。 According to the present invention, the drive circuit for driving the voltage-driven switching element can have a simple configuration with a small number of parts, and the DC drive power source for driving the voltage-driven switching element can be shared with other circuits. One DC power supply can be used. When the connected load is an inverter, the drive circuit for driving the voltage-driven switching element of the upper arm among the voltage-driven switching elements in the inverter has the same configuration as the drive circuit according to the invention described above. In addition, the DC driving power source used by each of the circuits that drive all the voltage driven switching elements in the inverter can be shared. And since the said drive circuit can be made into hybrid IC, size reduction and weight reduction, space saving, and cost reduction can be achieved.
この発明によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路をその絶縁性を維持しつつ簡素な構成とすることができ、複数の電圧駆動型スイッチング素子を用いる場合には各スイッチング素子で必要となる直流駆動用電源を一つの直流駆動用電源から供給でき、負荷としてインバータが用いられる場合はそのインバータにて必要となる直流駆動用電源を兼ねる構成を採ることができる。 According to the present invention, the circuit for driving the voltage-driven switching element can be made simple while maintaining its insulation. When a plurality of voltage-driven switching elements are used, it is necessary for each switching element. In the case where an inverter is used as a load, a configuration that also serves as a DC driving power source required for the inverter can be employed.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるコンバータ装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a converter device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態1によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。図1において、単相交流電源1には、ダイオードブリッジ構成の整流回路2が接続され、整流回路2の出力端間には、抵抗素子R1,R2の直列回路が接続されている。また、整流回路2の正極端には、リアクタコイル3の一端が接続され、リアクタコイル3の他端には、電圧駆動型スイッチング素子としてのIGBT素子4のコレクタ電極とダイオード5のアノードとが接続されている。ダイオード5のカソードには、平滑コンデンサ6の正極端と抵抗素子R3,R4の直列回路の一端と負荷7の一端とが接続され、平滑コンデンサ6の負極端と抵抗素子R3,R4の直列回路の他端と負荷7の他端とIGBT素子4のエミッタ電極とは、共通に整流回路2の負極端に接続されている。
1 is a circuit diagram showing a configuration of a converter device according to a first embodiment of the converter device according to the present invention. In FIG. 1, a
IGBT素子4のゲート電極には、駆動回路8の出力端が接続され、駆動回路8には、制御回路9から制御信号(PWM信号)が入力される。整流回路2の負極端と平滑コンデンサ6の負極端等とを接続するラインには、電流検出回路10が設けられ、電流検出回路10の出力は制御回路9に入力される。抵抗素子R1,R2の接続端には、電圧波形検出回路11が接続され、電圧波形検出回路11の出力は制御回路9に入力される。抵抗素子R3,R4の接続端には、電圧検出回路12が接続され、電圧検出回路12の出力は制御回路9に入力される。
The output terminal of the
電流検出回路10は、整流回路2を流れる直流電流を検出して制御回路9に出力する。電圧波形検出回路11は、抵抗素子R1,R2の直列回路が出力する分圧電圧から整流波形を検出して制御回路9に出力する。電圧検出回路12は、抵抗素子R3,R4の直列回路が出力する分圧電圧から出力電圧を検出して制御回路9に出力する。
The current detection circuit 10 detects a direct current flowing through the
制御回路9は、電圧波形検出回路11から入力する整流波形信号を基にして、電流検出回路10からの電流波形信号と電圧検出回路12からの出力電圧信号とからPWM信号パターンを演算し、演算したPWM信号を駆動回路8に与える。また、制御回路9は、負荷7が、インバータやスイッチング電源であるときは、そこで使用されるスイッチング素子等を制御する機能も有している。
The control circuit 9 calculates a PWM signal pattern from the current waveform signal from the current detection circuit 10 and the output voltage signal from the
駆動回路8は、制御回路9の出力(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路8aと、パルス制御回路8aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス8bと、パルストランス8bの二次巻線に接続され、IGBT素子4のゲート電圧を制御するゲート駆動回路8cとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス8bの一次巻線他端には、直流駆動用電源13が接続されている。
The
駆動回路8では、パルス制御回路8aが制御回路9からのPWM信号に従ってパルストランス8bの一次巻線一端を接地と接離して二次巻線にパルス状電圧を誘起させ、それに基づきゲート駆動回路8cがIGBT素子4のゲート電圧を制御し、IGBT素子4にオン・オフ動作を行わせる。これによって、整流回路2の出力端間が短絡・離反され、平滑コンデンサ6に所定値の直流電圧が現れる。
In the
ここで、駆動回路8は、ハイブリッドIC化されており、例えば、三菱電機製M57174−06Bを使用することができる。そして、パルストランス8bの一次巻線他端に接続される直流駆動用電源13は、特別の専用電源ではなく、制御回路9が使用する直流電源と共用である。つまり、単一の直流電源を用いて構成することができる。
Here, the
したがって、この実施の形態1によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドICを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。 Therefore, according to the first embodiment, the circuit for driving the voltage driven switching element includes the pulse transformer, the circuit for driving the pulse transformer, and the circuit for controlling the gate voltage of the voltage driven switching element. Since a hybrid IC is used, it is possible to reduce size and weight, save space, and reduce costs. In addition, it is possible to use a single power source that does not require a dedicated DC power source and is shared with the control circuit, so that the cost can be further reduced.
実施の形態2.
図2は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態2によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。実施の形態1では、整流回路の出力端間をスイッチング素子によって短絡・離反するタイプのコンバータ装置への適用例を示したが、この実施の形態2では、整流回路の入力端間をスイッチング素子によって短絡・離反するタイプのコンバータ装置への適用例を示している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a converter device according to
図2において、単相交流電源21の一方の電源端には、リアクタコイル22の一端が接続され、リアクタコイル22の他端には、ダイオードブリッジ構成の整流回路23の一方の入力端が接続され、整流回路23の他方の入力端は、単相交流電源21の他方の電源端に接続されている。整流回路23の出力端間には、平滑コンデンサ24,25の直列回路と抵抗素子R3,R4の直列回路と負荷26とが並列に接続されている。そして、整流回路23の他方の入力端と平滑コンデンサ24,25の接続端との間には、スイッチ27が設けられている。
In FIG. 2, one end of a reactor coil 22 is connected to one power supply end of a single-phase
ダイオードブリッジ構成の整流回路28の一方の入力端はリアクタコイル22の他端と整流回路23の一方の入力端との接続ラインに接続され、他方の入力端は単相交流電源21の他方の電源端と整流回路23の他方の入力端との接続ラインに接続されている。そして、整流回路28の正極端にはIGBT素子29のコレクタ電極が接続され、負極端にはIGBT素子29のエミッタ電極が接続されている。IGBT素子29のゲート電極には駆動回路30の出力端が接続され、駆動回路30には、制御回路31から制御信号(PWM信号)が入力される。
One input end of the
単相交流電源21の他方の電源端と整流回路23の他方の入力端との接続ラインには、電流検出回路32が設けられ、電流検出回路32の出力は制御回路31に入力される。また、単相交流電源21の電源端間には、電圧波形検出回路33が接続され、電圧波形検出回路33の出力は制御回路31に入力される。また、抵抗素子R3,R4の接続端には、電圧検出回路34が接続され、電圧検出回路34の出力は制御回路31に入力される。
A
電流検出回路32は、単相交流電源21を流れる交流電流を検出して制御回路31に出力する。電圧波形検出回路33は、単相交流電源21の電圧波形を検出して制御回路31に出力する。電圧検出回路34は、抵抗素子R3,R4の直列回路が出力する分圧電圧から出力電圧を検出して制御回路31に出力する。
The
制御回路31は、電圧波形検出回路33から入力する交流電圧波形信号を基にして、電流検出回路32からの電流波形信号と電圧検出回路12からの出力電圧信号とからPWM信号パターンを演算し、演算したPWM信号を駆動回路30に与える。また、制御回路31は、負荷26が、インバータやスイッチング電源であるときは、そこで使用されるスイッチング素子等を制御する機能も有している。
The
駆動回路30は、制御回路31の出力(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路30aと、パルス制御回路30aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス30bと、パルストランス30bの二次巻線に接続され、IGBT素子29のゲート電圧を制御するゲート駆動回路30cとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス30bの一次巻線他端には、直流駆動用電源35が接続されている。
The
駆動回路30では、パルス制御回路30aが制御回路31からのPWM信号に従ってパルストランス30bの一次巻線一端を接地と接離して二次巻線にパルス状電圧を誘起させ、それに基づきゲート駆動回路30cがIGBT素子29のゲート電圧を制御し、IGBT素子29にオン・オフ動作を行わせる。これによって、整流回路28の出力端間が短絡・離反される。その結果、単相交流電源21の2相間、つまり、整流回路23の入力端間が短絡・離反され、整流回路23の出力端間に接続される平滑コンデンサ24,25の直列回路両端に所定値の直流電圧が現れる。なお、スイッチ27を閉路/開路することによって倍電方式/全波方式を切り替え得るようになっている。
In the driving
ここで、駆動回路30は、ハイブリッドIC化されており、例えば、三菱電機製M57174−06Bを使用することができる。そして、パルストランス30bの一次巻線他端に接続される直流駆動用電源35は、特別の専用電源ではなく、制御回路31が使用する直流電源と共用である。つまり、単一の直流電源を用いて構成することができる。
Here, the
したがって、この実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドICを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。 Therefore, according to the second embodiment, as in the first embodiment, the pulse drive, the circuit for driving the pulse transformer, and the gate voltage of the voltage drive switching element are applied to the circuit for driving the voltage drive switching element. Since a hybrid IC in which a circuit to be controlled is incorporated is used, a reduction in size and weight, space saving, and cost reduction can be achieved. In addition, it is possible to use a single power source that does not require a dedicated DC power source and is shared with the control circuit, so that the cost can be further reduced.
実施の形態3.
図3は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態3によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。この実施の形態3では、負荷がインバータである場合のコンバータ装置への適用例が示されている。すなわち、図3において、この実施の形態3によるコンバータ装置は、コンバータ部40とインバータ部41とで構成されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a converter device according to
コンバータ部40では、三相交流電源42の各相には、リアクタコイル43を介して三相整流回路44が接続され、三相整流回路44の出力端間には、平滑コンデンサ45,46の直列回路と抵抗素子R5,R6の直列回路とが並列に接続されている。また、三相整流回路44の各相入力端には、ダイオードブリッジ構成の整流回路47,48,49の一方の入力端が接続され、整流回路47,48,49の他方の入力端は、それぞれ高調波抑制用のコンデンサ50を介して平滑コンデンサ45,46の接続端に接続されている。
In the
整流回路47の正極端にはIGBT素子51のコレクタ電極が接続され、負極端にはIGBT素子51のエミッタ電極が接続されている。IGBT素子51のゲート電極には駆動回路52の出力端が接続され、駆動回路52には、制御回路57から制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路52は、制御回路57の出力(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路52aと、パルス制御回路52aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス52bと、パルストランス52bの二次巻線に接続され、IGBT素子51のゲート電圧を制御するゲート駆動回路52cとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス52bの一次巻線他端には、直流駆動用電源52dが接続されている。
The collector electrode of the IGBT element 51 is connected to the positive terminal of the
整流回路48の正極端にはIGBT素子53のコレクタ電極が接続され、負極端にはIGBT素子53のエミッタ電極が接続されている。IGBT素子53のゲート電極には駆動回路54の出力端が接続され、駆動回路54には、制御回路57から制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路54は、制御回路57の出力(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路54aと、パルス制御回路54aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス54bと、パルストランス54bの二次巻線に接続され、IGBT素子53のゲート電圧を制御するゲート駆動回路54cとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス54bの一次巻線他端には、直流駆動用電源54dが接続されている。
The collector electrode of the
整流回路49の正極端にはIGBT素子55のコレクタ電極が接続され、負極端にはIGBT素子55のエミッタ電極が接続されている。IGBT素子55のゲート電極には駆動回路56の出力端が接続され、駆動回路56には、制御回路57から制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路56は、制御回路57の出力(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路56aと、パルス制御回路56aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス56bと、パルストランス56bの二次巻線に接続され、IGBT素子55のゲート電圧を制御するゲート駆動回路56cとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス56bの一次巻線他端には、直流駆動用電源56dが接続されている。
The collector electrode of the IGBT element 55 is connected to the positive terminal of the
三相交流電源42の1つの相線には、電流検出回路58が配置され、電流検出回路58の出力は制御回路57に入力される。また、三相交流電源42の各相線には、電圧位相検出回路59が接続され、電圧位相検出回路59の出力は制御回路57に入力される。また、抵抗素子R5,R6の接続端には、電圧検出回路60が接続され、電圧検出回路60の出力は制御回路57に入力される。
A
次に、インバータ部41では、整流回路44の出力端間に、上アームのIGBT素子71と下アームのIGBT素子72の直列回路と、上アームのIGBT素子73と下アームのIGBT素子74の直列回路と、上アームのIGBT素子75と下アームのIGBT素子76の直列回路とが並列に接続され、各上アームと下アームとの接続端は、それぞれ出力端であって、3相モータ77が接続されている。
Next, in the inverter unit 41, between the output terminals of the
IGBT素子71とIGBT素子72のゲート電極には、駆動回路78の出力端が接続され、駆動回路78には、制御回路57から上アーム用と下アーム用の制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路78は、制御回路57の上アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路78aと、パルス制御回路78aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス78bと、パルストランス78bの二次巻線に接続され、IGBT素子71のゲート電圧を制御するゲート駆動回路78cと、制御回路57の下アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けてIGBT素子72のゲート電圧を制御するゲート駆動回路78eとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス78bの一次巻線他端には、直流駆動用電源78dが接続されている。また、ゲート駆動回路78eには、直流駆動用電源78fが接続されている。
The output terminals of the
IGBT素子73とIGBT素子74のゲート電極には、駆動回路79の出力端が接続され、駆動回路79には、制御回路57から上アーム用と下アーム用の制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路79は、制御回路57の上アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路79aと、パルス制御回路79aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス79bと、パルストランス79bの二次巻線に接続され、IGBT素子73のゲート電圧を制御するゲート駆動回路79cと、制御回路57の下アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けてIGBT素子74のゲート電圧を制御するゲート駆動回路79eとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス79bの一次巻線他端には、直流駆動用電源79dが接続されている。また、ゲート駆動回路79eには、直流駆動用電源79fが接続されている。
The output terminals of the
IGBT素子75とIGBT素子76のゲート電極には、駆動回路80の出力端が接続され、駆動回路80には、制御回路57から上アーム用と下アーム用の制御信号(PWM信号)が入力される。駆動回路80は、制御回路57の上アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けるパルス制御回路80aと、パルス制御回路80aの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス80bと、パルストランス80bの二次巻線に接続され、IGBT素子75のゲート電圧を制御するゲート駆動回路80cと、制御回路57の下アーム用制御信号(PWM信号)を直接受けてIGBT素子76のゲート電圧を制御するゲート駆動回路80eとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス80bの一次巻線他端には、直流駆動用電源80dが接続されている。また、ゲート駆動回路80eには、直流駆動用電源80fが接続されている。
The output terminals of the
IGBT素子71とIGBT素子72の接続端と3相モータ77との接続ラインには電流検出回路81が配置され、電流検出回路81の出力は制御回路57に入力されている。また、IGBT素子75とIGBT素子76の接続端と3相モータ77との接続ラインには電流検出回路82が配置され、電流検出回路82の出力は制御回路57に入力されている。
A current detection circuit 81 is disposed on a connection line between the connection end of the
制御回路57は、電圧位相検出回路59から入力する交流電圧位相信号を基にして、電流検出回路58からの電流波形信号と電圧検出回路60からの出力電圧信号とからコンバータ部40に適用するPWM信号パターンを演算し、演算したPWM信号を駆動回路52,54,56に与える。また、制御回路57は、電圧検出回路60からの出力電圧信号と電流検出回路81,82からの電流波形信号とからインバータ部41に適用するPWM信号パターンを演算し、演算したPWM信号を駆動回路78,79,80に与える。
The
ここで、コンバータ部40では、駆動回路52,54,56は、ハイブリッドIC化されており、例えば、三菱電機製M57174−06Bを使用することができる。そして、直流駆動用電源52d,54d,56dは、特別の専用電源ではなく、制御回路57が使用する直流電源と共用である。また、インバータ部41では、駆動回路78,79,80は、ハイブリッドIC化されており、例えば、三菱電機製M57174−06Bを使用することができる。そして、直流駆動用電源78d,78f,79d,79f,80d,80fは、特別の専用電源ではなく、制御回路57が使用する直流電源と共用である。つまり、コンバータ部40とインバータ部41とを単一の直流電源を用いて構成することができる。
Here, in the
したがって、この実施の形態3によれば、実施の形態1,2と同様に、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドICを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。 Therefore, according to the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, the circuit for driving the voltage-driven switching element includes the pulse transformer, the circuit for driving the pulse transformer, and the gate of the voltage-driven switching element. Since a hybrid IC incorporating a circuit for controlling voltage is used, it is possible to reduce the size and weight, save space, and reduce the cost. In addition, it is possible to use a single power source that does not require a dedicated DC power source and is shared with the control circuit, so that the cost can be further reduced.
以上のように、この発明にかかるコンバータ装置は、小型軽量化、省スペース化、低コスト化を図るのに有用である。 As described above, the converter device according to the present invention is useful for reducing the size and weight, saving the space, and reducing the cost.
1,21 単相交流電源
2,23,28,47,48,49 整流回路
3,22,43 リアクタコイル
4,29,51,53,56,71,72,73,74,75,76 IGBT素子(電圧駆動型スイッチング素子)
5 ダイオード
6,24,25,45,46 平滑コンデンサ
7,26 負荷
8,30,52,54,56,78,79,80 駆動回路
8a,30a,52a,54a,56a,78a,79a,80a パルス列制御回路
8b,30b,52b,54b,56b,78b,79b,80b パルストランス
8c,30c,52c,54c,56c,78c,79c,80c ゲート駆動回路
9,31,57 制御回路
10,32,58,81,82 電流検出回路
11,33 電圧波形検出回路
12,34,60 電圧検出回路
13,35,52d,54d,56d,78d,78f,79d,79f,80d,80f 直流駆動用電源
42 三相交流電源
44 三相整流回路
59 電圧位相検出回路
50 高調波抑制用のコンデンサ
77 3相モータ
1,21 Single-phase
5
Claims (3)
前記電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路が、
パルストランスと、
前記パルストランスの一次巻線に流れる電流を前記PWM信号に従って制御して二次巻線にパルス状電圧を誘起させる第1回路と、
前記二次巻線に誘起されるパルス状電圧に従って前記電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する第2回路と、で構成され、
前記パルストランスの一次巻線に接続される直流駆動用電源は、前記PWM信号を演算生成する回路が使用する直流電源と共用であり、複数の電圧駆動型スイッチング素子がある場合には、各駆動回路間において共用される
ことを特徴とするコンバータ装置。 In a converter device that turns on / off a voltage-driven switching element connected between input terminals or output terminals of a rectifier circuit according to a PWM signal, and outputs a desired regulated DC voltage,
A driving circuit for driving the voltage-driven switching element,
A pulse transformer,
A first circuit for controlling a current flowing in the primary winding of the pulse transformer according to the PWM signal to induce a pulsed voltage in the secondary winding;
A second circuit for controlling a gate voltage of the voltage-driven switching element according to a pulsed voltage induced in the secondary winding,
The DC driving power source connected to the primary winding of the pulse transformer is shared with the DC power source used by the circuit for calculating and generating the PWM signal. When there are a plurality of voltage driven switching elements, A converter device that is shared between circuits.
The converter device according to claim 1, wherein the drive circuit is a hybrid IC.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003306244A JP2005080372A (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Converter apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003306244A JP2005080372A (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Converter apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005080372A true JP2005080372A (en) | 2005-03-24 |
JP2005080372A5 JP2005080372A5 (en) | 2005-09-29 |
Family
ID=34409374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003306244A Pending JP2005080372A (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Converter apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005080372A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007267486A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | Converter |
US8618630B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-12-31 | Nec Corporation | Semiconductor device |
CN111313703A (en) * | 2020-03-18 | 2020-06-19 | 广州大学 | Pulse sequence controlled PCCM Buck converter |
CN113315374A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-27 | 电子科技大学 | Duty ratio modulation pulse sequence control method and device based on Buck converter |
-
2003
- 2003-08-29 JP JP2003306244A patent/JP2005080372A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007267486A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | Converter |
US8618630B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-12-31 | Nec Corporation | Semiconductor device |
CN111313703A (en) * | 2020-03-18 | 2020-06-19 | 广州大学 | Pulse sequence controlled PCCM Buck converter |
CN113315374A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-27 | 电子科技大学 | Duty ratio modulation pulse sequence control method and device based on Buck converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7154763B2 (en) | Push-pull switching power converter | |
JP2008048483A (en) | Dc-ac converter | |
JP2011120440A (en) | Power conversion apparatus | |
WO2011052364A1 (en) | Power conversion device | |
KR20130126580A (en) | Voltage converter | |
US7609532B1 (en) | Phase-shifted PWM bridge with switchable inductors to maintain zero-voltage switching at light load | |
JPH04299070A (en) | Switching regulator | |
JP2019083658A (en) | Power converter | |
US11296607B2 (en) | DC-DC converter | |
JP4319430B2 (en) | Power supply | |
JP3390688B2 (en) | DC power supply | |
JP3584686B2 (en) | Voltage source power conversion circuit | |
JP2005080372A (en) | Converter apparatus | |
JP2000217363A (en) | Power supply device | |
JP2008048484A (en) | Driving method of dc/ac converter | |
KR20040001644A (en) | DC/DC converter of Insulation type and Uninterruptible power supply used the same apparatus | |
JP2008099348A (en) | Dc-dc converter | |
JPH06292361A (en) | Resonance-type dc-dc converter | |
JP2618931B2 (en) | Power converter | |
JP2001078460A (en) | Uninterruptibe power source having backup circuit | |
JPH0746847A (en) | Three-phase rectifier | |
CN112236930B (en) | power conversion device | |
JP2007267486A (en) | Converter | |
JP3461072B2 (en) | Switching power supply | |
JP2002101661A (en) | Power converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20050722 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050722 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20081007 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090217 |