JP2005210862A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 損失を低減し、構成が簡単で、且つ、小型化が可能な低コストの電力変換装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 フィルタ回路6のリアクトル16及び17を、トロイダル形状のコアを使用して構成し、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力し、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリアの周波数を変える。
【選択図】 図1
【解決手段】 フィルタ回路6のリアクトル16及び17を、トロイダル形状のコアを使用して構成し、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力し、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリアの周波数を変える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関し、特に、電力変換装置の出力段に設けられるフィルタ回路の構成及び電力変換装置のインバータ回路の制御に関する。
直流電力を交流電力に変換する電力変換システムの一例として、太陽電池から得られる直流電力を商用電力系統の交流電力に変換する電力変換システムなどがある。
このような電力変換システムにおいては、電力変換装置から出力される交流電力と商用電力系統の交流電力との同期をとるために、電力変換装置の交流出力におけるゼロクロス点を精度良く検出する必要がある。そして、このゼロクロス点を精度良く検出するためには、電力変換装置の出力段に設けられるフィルタ回路によって、交流電力に含まれる高調波リプルを抑制してフィルタ回路の出力の歪み率を下げる必要がある。
このような電力変換システムにおいては、電力変換装置から出力される交流電力と商用電力系統の交流電力との同期をとるために、電力変換装置の交流出力におけるゼロクロス点を精度良く検出する必要がある。そして、このゼロクロス点を精度良く検出するためには、電力変換装置の出力段に設けられるフィルタ回路によって、交流電力に含まれる高調波リプルを抑制してフィルタ回路の出力の歪み率を下げる必要がある。
そこで、従来では、例えば、リアクトルの直流重畳特性(インダクタンス−電流特性)が異なるリアクトルが直列接続されたもの(または、リアクトルの直流重畳特性が異なるリアクトルを1つのリアクトルとして一体化したもの)とコンデンサとにより電力変換装置の出力段に設けられるフィルタ回路を構成することが考えられている。(例えば、特許文献1参照)このように、それぞれ直流重畳特性の異なるリアクトルを使用してフィルタ回路を構成する場合では、例えば、リアクトルに流れる電流が小さいときにリアクトルのインダクタンスが大きくなるように、一方のリアクトルの直流重畳特性が調整される。これにより、フィルタ回路の出力が低いときに、リアクトル全体のインダクタンスを大きくすることができるので、フィルタ回路の出力が低いときの高調波リプルを抑制することができ、フィルタ回路の出力が広帯域(低出力〜定格出力)において電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、他の電力変換装置では、例えば、フィルタ回路に内部のインピーダンスなどを変化させるスイッチ付き並列インピーダンスを設け、そのスイッチをオン、オフすることにより、抑制すべき高調波リプルの次数に合うようにフィルタ回路の共振次数を変える構成が考えられている。(例えば、特許文献2参照)このように、抑制すべき高調波リプルの次数に合うようにフィルタ回路の共振次数を変えているので、電力変換装置の出力の大きさにかかわらず、発生する高調波リプルを抑制することができ、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、さらに、他の電力変換装置では、例えば、並列接続された複数のリアクトルを備えるフィルタ回路において各リアクトルに直列にスイッチを設けて、電力変換装置の出力電流に応じて各スイッチをオン、オフし、フィルタ回路のインダクタンスを変えることが考えられている。(例えば、特許文献3参照)これにより、出力電流の増減にかかわらず、発生する高調波リプルを抑制することができ、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
特開平10−243632号 (第4〜5頁、第1図)
特開平 5−176459号 (第3頁、第1図)
特開平 8−126347号 (第3〜4頁、第1図)
しかしながら、上述の何れの電力変換装置は、フィルタ回路の出力の大きさにかかわらず電力変換装置の出力の歪み率を低減するために、複数のリアクトルまたは複数のインピーダンスを備えるフィルタ回路を設ける構成であるが、複数のリアクトルまたは複数のインピーダンスを備える分、フィルタ回路の構成が複雑になるという問題がある。
また、複数のリアクトルまたは複数のインピーダンスを備える分、フィルタ回路のコスト及び体格が増大し、電力変換装置全体が高コストで大型化してしまうという問題もある。
また、複数のリアクトルまたは複数のインピーダンスを備える分、直流抵抗が増大して損失が増大するという問題もある。
また、複数のリアクトルまたは複数のインピーダンスを備える分、直流抵抗が増大して損失が増大するという問題もある。
そこで、本発明では、損失を低減し、構成が簡単で、且つ、小型化が可能な低コストの電力変換装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の電力変換装置は、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、入力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の交流出力から所望な周波数の信号を取り出し出力するフィルタ回路と、前記制御信号を出力する制御回路とを備え、前記フィルタ回路は、トロイダル形状のコアを持つリアクトルとコンデンサとから構成されていることを特徴とする。
すなわち、本発明の電力変換装置は、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、入力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の交流出力から所望な周波数の信号を取り出し出力するフィルタ回路と、前記制御信号を出力する制御回路とを備え、前記フィルタ回路は、トロイダル形状のコアを持つリアクトルとコンデンサとから構成されていることを特徴とする。
このように、リアクトルをトロイダル形状のコアを使用して構成しているので、例えば、フィルタ回路の出力が低くなるにつれて、そのリアクトルのインダクタンスが大きくなるようにリアクトルの直流重畳特性を決定することができる。これにより、フィルタ回路の出力が低い場合、そのリアクトルのインダクタンスを大きくすることができるので、ローパスフィルタの特性を改善することができ、インバータ回路の複数のスイッチング素子を駆動する際に設定される制御信号のデッドタイムによりインバータ回路の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができる。そして、フィルタ回路の出力が低い場合におけるフィルタ回路の出力の歪み率を低減することができるので、フィルタ回路の出力が広帯域(低出力〜定格出力)であっても、デッドタイムによる電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、トロイダル形状のコアを使用してリアクトルを構成しているので、フィルタ回路の出力が広帯域であっても、デッドタイムによる電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。これにより、直流重畳特性の異なるリアクトルを連結するなどしてフィルタ回路を構成する必要がなくなるので、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、トロイダル形状のコアを使用してリアクトルを構成しているので、直流重畳特性1つ分の巻き線で、異なる直流重畳特性を持つリアクトルを直結した場合の直流重畳特性と同じ直流重畳特性をリアクトルに持たすことができる。これにより、直流重畳特性の異なるリアクトルを直結するなどしてフィルタ回路を構成する必要がなくなるので、その分リアクトルの損失を低減することができる。
また、本発明の電力変換装置は、入力される第1の制御信号に基づいて第1のスイッチング素子がオン、オフすることにより、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、入力される第2の制御信号に基づいて複数の第2のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、前記第1及び第2の制御信号を出力する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて前記インバータ回路の入力電圧が変わるように前記第1の制御信号を出力することを特徴とする。
このように、フィルタ回路の出力に応じてインバータ回路の入力電圧が変わるように第1の制御信号を出力しているので、例えば、フィルタ回路の出力の大きさにかかわらず、第2の制御信号の最大DUTYを保つことができる。そして、例えば、第2の制御信号の最大DUTYをフィルタ回路の出力が最大(定格)となるときの第2の制御信号の最大DUTYに保つように構成する場合では、第2の制御信号の最大DUTYが可変する電力変換装置に比べて、平均して第2の制御信号の最大DUTYを大きくすることができる。これにより、フィルタ回路の出力が低い場合においても、インバータ回路の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路の出力が広帯域であっても、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、それぞれ異なる直流重畳特性を持つリアクトルを複数連結してフィルタ回路を構成するなどハードを変更することにより電力変換装置の出力の歪み率を低減させる必要がなくなる。これにより、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、本発明の電力変換装置は、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、入力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、前記制御信号を出力する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて、前記制御信号を生成するためのキャリア信号の周波数を変えることを特徴とする。
このように、フィルタ回路の出力に応じて、制御信号を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変えるようにしているので、例えば、フィルタ回路の出力が低くなる場合、キャリア信号の周波数を下げるように構成することができる。このような場合、キャリア信号の周波数が固定である電力変換装置に比べて、平均して制御信号のオン幅(スイッチング素子のオン時間)を大きくすることができる。これにより、フィルタ回路の出力が低い場合においても、インバータ回路の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路の出力が広帯域であっても、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、同様に、ハードを変更してフィルタ回路の出力の歪み率を低減させる必要がなくなるので、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、本発明の電力変換装置は、入力される第1の制御信号に基づいて第1のスイッチング素子がオン、オフすることにより、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、入力される第2の制御信号に基づいて複数の第2のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、前記第1及び第2の制御信号を出力する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて前記インバータ回路の入力電圧が変わるように前記第1の制御信号を出力し、且つ、前記フィルタ回路の出力に応じて、前記第2の制御信号を生成するためのキャリア信号の周波数を変えることを特徴とする。
これにより、例えば、フィルタ回路の出力が低くなるにつれてインバータ回路の入力電圧を小さくすると共に、フィルタ回路の出力が低くなるにつれて、キャリア信号の周波数も下げるように設定することができる。このような場合、第2の制御信号の最大DUTYが可変する電力変換装置やキャリア信号の周波数が固定である電力変換装置に比べて、平均して制御信号のオン幅を大きくすることができる。これにより、フィルタ回路の出力が低い場合においても、インバータ回路の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路の出力が広帯域であっても、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、同様に、ハードを変更してフィルタ回路の出力の歪み率を低減させる必要がなくなるので、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、上記電力変換装置の制御回路は、前記フィルタ回路の出力が低くなるにつれて前記インバータ回路の入力電圧が小さくなるように、前記第1の制御信号を出力するようにしてもよい。
このように、フィルタ回路の出力が低くなるにつれてインバータ回路の入力電圧を小さくしているので、リアクトルの損失が低減され、電力変換効率を上げることができる。
このように、フィルタ回路の出力が低くなるにつれてインバータ回路の入力電圧を小さくしているので、リアクトルの損失が低減され、電力変換効率を上げることができる。
また、上記電力変換装置の制御回路は、前記フィルタ回路の出力が低くなるにつれて前記キャリア信号の周波数を下げていくようにしてもよい。
このように、フィルタ回路の出力が低くなるにつれてキャリア信号の周波数を下げているので、インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子または第2のスイッチング素子のスイッチング損失が低減され、電力変換効率を上げることができる。
このように、フィルタ回路の出力が低くなるにつれてキャリア信号の周波数を下げているので、インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子または第2のスイッチング素子のスイッチング損失が低減され、電力変換効率を上げることができる。
また、上記電力変換装置のフィルタ回路は、トロイダル形状のコアを持つリアクトルとコンデンサとから構成してもよい。
これにより、フィルタ回路の出力が広帯域における電力変換装置の出力の歪み率を、さらに、低減することができる。
これにより、フィルタ回路の出力が広帯域における電力変換装置の出力の歪み率を、さらに、低減することができる。
本発明によれば、フィルタ回路の出力が低い場合においても、インバータ回路の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路の出力が広帯域にわたる場合であっても、電力変換装置の出力の歪み率を低減することができる。
また、直流重畳特性の異なるリアクトルを連結するなどしてフィルタ回路を構成する必要がなくなるので、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、直流重畳特性の異なるリアクトルを連結するなどしてフィルタ回路を構成する必要がなくなるので、フィルタ回路を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態の電力変換装置を示す図である。
図1に示すように、電力変換装置1は、例えば、太陽電池などの直流電源から得られる直流電力を商用電源などの交流電力に変換するものであって、プラス端子が直流電源のプラス端子(P1)に接続され、マイナス端子が直流電源のマイナス端子(N1)に接続される平滑用コンデンサ2と、平滑用コンデンサ2からの入力電圧を所定の大きさに昇圧するコンバータ回路3と、プラス端子がコンバータ回路3のプラス側に接続され、マイナス端子がコンバータ回路3のマイナス側に接続されるコンデンサ4と、コンデンサ4からの直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路5と、インバータ回路5の後段に設けられ、インバータ回路5からの交流出力から所望な周波数の信号を取り出し出力するフィルタ回路6と、対地間フィルタ7と、コンバータ回路3にPWM1(第1の制御信号)を出力すると共に、インバータ回路5にPWM2(第2の制御信号、制御信号)を出力する制御回路8とを備えて構成されている。
図1は、本発明の実施形態の電力変換装置を示す図である。
図1に示すように、電力変換装置1は、例えば、太陽電池などの直流電源から得られる直流電力を商用電源などの交流電力に変換するものであって、プラス端子が直流電源のプラス端子(P1)に接続され、マイナス端子が直流電源のマイナス端子(N1)に接続される平滑用コンデンサ2と、平滑用コンデンサ2からの入力電圧を所定の大きさに昇圧するコンバータ回路3と、プラス端子がコンバータ回路3のプラス側に接続され、マイナス端子がコンバータ回路3のマイナス側に接続されるコンデンサ4と、コンデンサ4からの直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路5と、インバータ回路5の後段に設けられ、インバータ回路5からの交流出力から所望な周波数の信号を取り出し出力するフィルタ回路6と、対地間フィルタ7と、コンバータ回路3にPWM1(第1の制御信号)を出力すると共に、インバータ回路5にPWM2(第2の制御信号、制御信号)を出力する制御回路8とを備えて構成されている。
上記コンバータ回路3は、リアクトル9と、ダイオード10と、スイッチング素子11とから構成されている。上記スイッチング素子11は、例えば、NチャネルFET(Field−Effect Transistor)などが考えられ、ドレインがリアクトル9を介して平滑用コンデンサ2のプラス端子に接続されると共に、ダイオード10を介してコンデンサ4のプラス端子に接続されている。また、スイッチング素子11のソースは、平滑用コンデンサ2のマイナス端子に接続されると共に、コンデンサ4のマイナス端子に接続されている。なお、ダイオード10は、カソードがコンデンサ4のプラス端子に接続され、アノードがスイッチング素子11のドレイン及びリアクトル9の一方端に接続されている。また、スイッチング素子11は、制御回路8から出力されるPWM1に基づいて、オン、オフすることにより、コンデンサ4に所定の電圧を充電する。これにより、平滑用コンデンサ2からの入力電圧を所定の大きさに昇圧する。
上記インバータ回路5は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの4つのスイッチング素子12〜15がそれぞれブリッジ接続されて構成されている。また、スイッチング素子12〜15のそれぞれのゲートには、制御回路8から出力されるPWM2が入力され、スイッチング素子12〜15がそれぞれオン、オフされる。これにより、コンデンサ4からの直流入力を交流に変換してフィルタ回路6に出力する。
上記フィルタ回路6は、リアクトル16及び17と、コンデンサ18〜20とによりローパスフィルタを構成している。すなわち、リアクトル16の一方端がスイッチング素子12及び13の間に接続され、リアクトル16の他方端が対地間フィルタ7のプラスの入力側に接続されている。また、リアクトル17の一方端がスイッチング素子14及び15の間に接続され、リアクトル17の他方端が対地間フィルタ7のマイナスの入力側に接続されている。また、コンデンサ18の一方端は、リアクトル16の他方端と接続されると共に、対地間フィルタ7のプラスの入力側に接続されている。また、コンデンサ18の他方端は、スイッチング素子15のエミッタに接続されている。また、コンデンサ19の一方端は、リアクトル17の他方端と接続されると共に、対地間フィルタ7のマイナスの入力側に接続されている。また、コンデンサ19の他方端は、コンデンサ18の他方端に接続されると共に、スイッチング素子15のエミッタに接続されている。また、コンデンサ20の一方端は、リアクトル16の他方端と接続されると共に、対地間フィルタ7のプラスの入力側に接続されている。また、コンデンサ20の他方端は、リアクトル17の他方端及びコンデンサ19の一方端に接続されると共に、対地間フィルタ7のマイナスの入力側に接続されている。
上記対地間フィルタ7は、コモンモードコイル21と、コンデンサ22及び23とから構成されている。すなわち、コモンモードコイル21を構成する一方のリアクトルの一方端がフィルタ回路6のプラスの出力側(コンデンサ20の一方端)に接続され、他方端が交流電源のプラス端子(P2)に接続されている。また、コモンモードコイル21を構成する他方のリアクトルの一方端がフィルタ回路6のマイナスの出力側(コンデンサ20の他方端)に接続され、他方端が交流電源のマイナス端子(N2)に接続されている。また、コンデンサ22の一方端は交流電源のプラス端子(P2)に接続され、コンデンサ23の一方端は交流電源のマイナス端子(N2)に接続され、コンデンサ22及び23のそれぞれの他方端は、接地されている。
上記制御回路8は、演算器24及び25から構成されている。演算器24は、フィルタ回路6と対地間フィルタ7との間に設けられるカレントトランスなどの電流検出器26で検出される出力電流検出値と、フィルタ回路6の出力電圧検出値とに基づいて、INV入力電圧指令値を出力している。そして、制御回路8は、INV入力電圧指令値に基づいて、PWM1を生成しコンバータ回路3のスイッチング素子11のゲートに出力している。また、演算器25は、電流検出器26から得られる出力電流検出値と、フィルタ回路6の出力電圧検出値と、INV入力電圧指令値と、インバータ回路5の入力電圧を示すINV入力電圧検出値とに基づいて、電圧指令値を出力している。そして、制御回路8は、電圧指令値に基づいて、PWM2を生成してインバータ回路5のスイッチング素子12〜15にそれぞれ出力している。
本実施形態の電力変換装置1において特徴とする点は、フィルタ回路6のリアクトル16及び17を、トロイダル形状(ドーナツ形状)のコア(ダスト系またはアモルファス系)を使用して構成している点である。
図2(a)は、一般的なコアにおけるB−H特性(磁気ヒステリシス曲線)を示す図である。なお、図2(a)に示すグラフの縦軸はコアの磁束密度(B[T])を、横軸はコアの磁界の強さ(H[A/m])をそれぞれ示している。
図2(a)は、一般的なコアにおけるB−H特性(磁気ヒステリシス曲線)を示す図である。なお、図2(a)に示すグラフの縦軸はコアの磁束密度(B[T])を、横軸はコアの磁界の強さ(H[A/m])をそれぞれ示している。
図2(a)に示すように、コアのB−H特性において、磁束密度は、磁界の強さがある大きさ以上となると、一定となる。すなわち、コアのB−H特性において、磁界の強さがある大きさ以上となると磁束密度は飽和する。また、飽和する前のB−H特性は傾きμ(透磁率)が大きく変化する。
本実施形態のリアクトル16及び17は、トロイダル形状のコアの体格(体積など)やトロイダル形状のコアに巻く巻き線のターン数により直流重畳特性が決定される。
図2(b)は、トロイダル形状のコアを使用して構成されるリアクトルの直流重畳特性を示す図である。
図2(b)は、トロイダル形状のコアを使用して構成されるリアクトルの直流重畳特性を示す図である。
図2(b)に示すような直流重畳特性をもつリアクトルは、自身に流れる電流が定格(電力変換装置の製造者が任意に設定する値)から0Aまでの間でインダクタンスも変化する。
すなわち、本実施形態のリアクトル16及び17は、自身に流れる電流が定格から0Aまでの間で、インダクタンスが一定の割合で変化するように構成されている。
すなわち、本実施形態のリアクトル16及び17は、自身に流れる電流が定格から0Aまでの間で、インダクタンスが一定の割合で変化するように構成されている。
そして、図2(a)に示すB−H特性においてトロイダル形状のコアが飽和する前の透磁率(B−H特性に示す曲線の各点における傾き)が大きく変化する領域(図2(a)に示す楕円枠の領域)でトロイダル形状のコアの体格やトロイダル形状のコアに巻く巻き線のターン数を決定することにより、図2(b)に示すような直流重畳特性をもつリアクトル16及び17を構成することができる。
このように、リアクトル16及び17をトロイダル形状のコアを使用して構成しているので、例えば、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれて、そのリアクトル16及び17のインダクタンスが大きくなるようにリアクトル16及び17の特性を決定することができる。これにより、フィルタ回路6の出力が低い場合、リアクトル16及び17のインダクタンスは大きくなるので、ローパスフィルタの特性を改善することができ、インバータ回路5のスイッチング素子12〜15を駆動する際に設定される制御信号のデッドタイムによりインバータ回路5の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができる。そして、フィルタ回路6の出力が低い場合におけるフィルタ回路6の出力の歪み率を低減することができるので、フィルタ回路6の出力が広帯域(低出力〜定格出力)であっても、デッドタイムによる電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができる。
また、電力変換装置1の出力が広帯域であっても、全体の効率を落とすことなく運転することができる。
なお、フィルタ回路6の出力が定格付近である場合、インバータ回路5の制御率(PWM2のDUTY)は、フィルタ回路6の出力が低いときの制御率よりも大きく、PWM2のデッドタイムによる影響がフィルタ回路6の出力が低いときに比べて小さくなるため、電力変換装置1の出力の歪み率が上がることはない。
なお、フィルタ回路6の出力が定格付近である場合、インバータ回路5の制御率(PWM2のDUTY)は、フィルタ回路6の出力が低いときの制御率よりも大きく、PWM2のデッドタイムによる影響がフィルタ回路6の出力が低いときに比べて小さくなるため、電力変換装置1の出力の歪み率が上がることはない。
また、トロイダル形状のコアを使用してリアクトル16及び17を構成しているので、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、デッドタイムによる電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができる。これにより、直流重畳特性の異なるリアクトルを連結するなどしてフィルタ回路6を構成する必要がなくなるので、フィルタ回路6を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路6を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置1全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、トロイダル形状のコアを使用してリアクトル16及び17を構成しているので、リアクトル1つ分の巻き線で異なる直流重畳特性を持つリアクトルを直結した場合の直流重畳特性と同じ直流重畳特性(例えば、図2(b))を実現することができる。これにより、直流重畳特性の異なるリアクトルを直結するなどしてフィルタ回路6を構成する必要がなくなるので、その分リアクトル16及び17の損失を低減することができる。
また、本実施形態における電力変換装置1の特徴とする他の点は、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力するようにしている点である。なお、PWM2の最大DUTYとは、PWM2のパルス波形においてオン幅が最も大きくなるところを示す。
すなわち、具体的には、例えば、PWM2の最大DUTYをフィルタ回路6の出力電流が図2(b)に示す定格となるときのPWM2の最大DUTYとなるように固定し、フィルタ回路6の出力電流が図2(b)に示す定格から0A付近まで下がるとき、そのフィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧も下げる。
例えば、フィルタ回路6の定格電流が10A、そのときのフィルタ回路6の最大出力電圧が100V、インバータ回路5の入力電圧が200V、PWM2の最大DUTYが50%であるときを考える。
通常(PWM2の最大DUTYをフィルタ回路6の出力などに応じて変える場合)、フィルタ回路6の最大出力電圧が100Vから60Vになるとき、PWM2の最大DUTYは、50%から30%となり、フィルタ回路6の出力が定格のときと比べて、フィルタ回路6の出力の歪み率が上がってしまう。
通常(PWM2の最大DUTYをフィルタ回路6の出力などに応じて変える場合)、フィルタ回路6の最大出力電圧が100Vから60Vになるとき、PWM2の最大DUTYは、50%から30%となり、フィルタ回路6の出力が定格のときと比べて、フィルタ回路6の出力の歪み率が上がってしまう。
一方、本実施形態の電力変換装置1のように、フィルタ回路6の出力の大きさにかかわらず、PWM2の最大DUTYを固定にする場合では、フィルタ回路6の最大出力電圧が100Vから60Vになるとき、インバータ回路5の入力電圧を、200Vから120Vに下げ、PWM2の最大DUTYを50%に保つように制御を行う。
このように、PWM2の最大DUTYをできるだけ大きく保ったまま、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれてインバータ回路5の入力電圧を小さくしているので、例えば、通常のPWM2の制御に比べて、平均してPWM2の最大DUTYを大きくすることができ、電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができる。
また、電力変換装置1の出力が広帯域であっても、全体の効率を落とすことなく運転することができる。
また、本実施形態における電力変換装置1の特徴とする他の点は、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変えるようにしている点である。
また、本実施形態における電力変換装置1の特徴とする他の点は、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変えるようにしている点である。
すなわち、具体的には、例えば、フィルタ回路6の出力電流が図2(b)に示す定格から0A付近まで下がるとき、そのフィルタ回路6の出力に応じてPWM2のキャリア信号の周波数も下げる。
例えば、上述と同様に、フィルタ回路6の定格電流が10A、そのときの最大出力電圧が100V、インバータ回路5の入力電圧が200V、PWM2の最大DUTYが50%であるときを考える。
例えば、上述と同様に、フィルタ回路6の定格電流が10A、そのときの最大出力電圧が100V、インバータ回路5の入力電圧が200V、PWM2の最大DUTYが50%であるときを考える。
通常(PWM2のキャリア信号の周波数が固定である場合)、フィルタ回路6の最大出力電圧が100Vから60Vになるとき、PWM2の最大DUTYは、50%から30%となり、フィルタ回路6の出力が定格のときと比べて、フィルタ回路6の出力の歪み率が上がってしまう。
一方、本実施形態の電力変換装置1のように、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれて、PWM2のキャリア信号の周波数を下げる場合では、フィルタ回路6の出力電圧が100Vから60Vになるとき、フィルタ回路6の出力電圧を60Vに保ったまま、キャリア信号の周波数を下げる。これにより、通常のPWM2の制御に比べて、PWM2のオン幅(スイッチング素子12または14のオン時間)を長くすることができる。
このように、通常のPWM2の制御に比べて、平均してPWM2のオン幅を長くすることができるので、フィルタ回路6の出力が低いときであっても、フィルタ回路6の出力に含まれる高周波リプルをさらに抑制することができる。また、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、電力変換装置1の出力の歪み率をさらに低減することができる。
また、電力変換装置1の出力が広帯域であっても、全体の効率を落とすことなく運転することができる。
ここで、図3は、制御回路8の一例を示す図である。なお、図3に示す制御回路8は、図1に示す制御回路8の具体例を示すものではなく、図1に示す制御回路8とは異なる構成である。また、図3に示す制御回路8は、フィルタ回路6の出力電流に基づいて制御される構成である。
ここで、図3は、制御回路8の一例を示す図である。なお、図3に示す制御回路8は、図1に示す制御回路8の具体例を示すものではなく、図1に示す制御回路8とは異なる構成である。また、図3に示す制御回路8は、フィルタ回路6の出力電流に基づいて制御される構成である。
図3に示す制御回路8は、3つの加算器27、28、及び29と、3つのPI演算器30、31、及び32と、2つのコンパレータ33及び34と、乗算器35と、正弦波変換器36と、2つのキャリア出力器37及び38と、INV入力電圧指令値出力器39と、演算器50とを備えて構成されている。
まず、制御回路8においてPWM1が出力されるまでの工程を説明する。
まず、INV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値やフィルタ回路6の出力電圧検出値などに基づいて、INV入力電圧指令値が出力される。
まず、INV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値やフィルタ回路6の出力電圧検出値などに基づいて、INV入力電圧指令値が出力される。
次に、加算器27において、INV入力電圧指令値とインバータ回路5に入力される電圧を示すINV入力電圧検出値との差分が出力される。
次に、PI演算器30において、加算器27の出力がPI演算されて出力される。
そして、コンパレータ33において、PI演算器30の出力とキャリア出力器37から出力されるキャリア信号とに基づいてPWM1が出力される。
次に、PI演算器30において、加算器27の出力がPI演算されて出力される。
そして、コンパレータ33において、PI演算器30の出力とキャリア出力器37から出力されるキャリア信号とに基づいてPWM1が出力される。
次に、制御回路8においてPWM2が出力されるまでの工程を説明する。
まず、INV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値やフィルタ回路6の出力電圧検出値などに基づいて、INV入力電圧指令値が出力される。
まず、INV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値やフィルタ回路6の出力電圧検出値などに基づいて、INV入力電圧指令値が出力される。
次に、加算器27において、INV入力電圧指令値とINV入力電圧検出値との差分が出力される。
次に、乗算器35において、加算器27の出力と定数とが乗算されて出力される。例えば、INV入力電圧指令値が入力電圧検出値より大きい場合(コンバータ回路3から出力される電圧がINV入力電圧指令値より低い場合)、その分を補償するための定数を加算器27の出力にかける。
次に、乗算器35において、加算器27の出力と定数とが乗算されて出力される。例えば、INV入力電圧指令値が入力電圧検出値より大きい場合(コンバータ回路3から出力される電圧がINV入力電圧指令値より低い場合)、その分を補償するための定数を加算器27の出力にかける。
次に、PI演算器31において、乗算器35の出力がPI演算され、その結果としてINV出力電圧実行値指令値が出力される。
次に、正弦波変換器36において、PI演算器31から出力されるINV出力電圧実行値指令値が交流に変換される。
次に、正弦波変換器36において、PI演算器31から出力されるINV出力電圧実行値指令値が交流に変換される。
次に、加算器28において、正弦波変換器36の出力と電流検出器26で検出される出力電流検出値との差分が出力される。
次に、PI演算器32において、加算器28の出力がPI演算されて出力される。
次に、加算器29において、PI演算器32の出力とフィルタ回路6の出力電圧検出値とが加算されて、その結果としてINVPWM電圧指令値が出力される。
次に、PI演算器32において、加算器28の出力がPI演算されて出力される。
次に、加算器29において、PI演算器32の出力とフィルタ回路6の出力電圧検出値とが加算されて、その結果としてINVPWM電圧指令値が出力される。
また、演算器50において、電流検出器26で検出される出力電流検出値やフィルタ回路6の出力電圧検出値などに基づいて、キャリア周波数指令値が計算され出力される。
次に、キャリア出力器38において、キャリア周波数指令値に応じてキャリア周波数が可変されたキャリア信号が出力される。
次に、キャリア出力器38において、キャリア周波数指令値に応じてキャリア周波数が可変されたキャリア信号が出力される。
そして、コンパレータ34において、加算器29から出力されるINVPWM電圧指令値とキャリア出力器38から出力されるキャリア信号とに基づいてPWM2が出力される。
上述のように、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力する場合では、図3に示す制御回路8のINV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値とフィルタ回路6の出力電圧検出値とに基づいて、INV入力電圧指令値が可変される。
上述のように、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力する場合では、図3に示す制御回路8のINV入力電圧指令値出力器39において、電流検出器26で検出される出力電流検出値とフィルタ回路6の出力電圧検出値とに基づいて、INV入力電圧指令値が可変される。
すなわち、例えば、出力電流検出値または出力電圧検出値が小さくなるにつれて、INV入力電圧指令値も小さくする。すると、PI演算器30の出力が低くなり、PWM1のDUTYが小さくなる。そして、PWM1のDUTYが小さくなると、インバータ回路5の入力電圧が小さくなる。
このように、フィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力すると共に、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力するようにしているので、例えば、PWM2の最大DUTYをできるだけ大きく保ったまま、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれてインバータ回路5の入力電圧を小さくすることができる。これにより、PWM2の最大DUTYが可変する電力変換装置に比べて、平均してPWM2の最大DUTYを大きくすることができる。これにより、フィルタ回路6の出力が低い場合においても、インバータ回路5の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができる。
また、リアクトル16及び17を複数連結してフィルタ回路6を構成するなどハードを変更することにより電力変換装置1の出力の歪み率を低減させる必要がなくなる。これにより、フィルタ回路6を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路6を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置1全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれてINV入力電圧指令値を小さくする場合では、リアクトル16及び17の鉄損が低減されるので、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、電力変換効率を上げることができる。
また、上述のように、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変える場合では、図3の制御回路8の演算器50において、電流検出器26で検出される出力電流検出値とフィルタ回路6の出力電圧検出値とに基づいて、キャリア周波数指令値が演算されて、キャリア出力器38に出力される。そして、キャリア出力器38において、キャリア周波数指令値に基づいて、キャリア信号の周波数が可変される。例えば、出力電流検出値または出力電圧検出値が小さくなるにつれて、PWM2のキャリア信号の周波数が下がるようなキャリア周波数指令値が演算器50からキャリア出力器38に出力される。
また、上述のように、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変える場合では、図3の制御回路8の演算器50において、電流検出器26で検出される出力電流検出値とフィルタ回路6の出力電圧検出値とに基づいて、キャリア周波数指令値が演算されて、キャリア出力器38に出力される。そして、キャリア出力器38において、キャリア周波数指令値に基づいて、キャリア信号の周波数が可変される。例えば、出力電流検出値または出力電圧検出値が小さくなるにつれて、PWM2のキャリア信号の周波数が下がるようなキャリア周波数指令値が演算器50からキャリア出力器38に出力される。
このように、フィルタ回路6の出力に応じて、PWM2を生成するために使用されるキャリア信号の周波数を変えるようにしているので、例えば、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれてキャリア信号の周波数を下げていくように決定することができる。これにより、キャリア信号の周波数が固定である電力変換装置に比べて、平均してPWM2のオン幅を大きくすることができる。これにより、フィルタ回路6の出力が低い場合においても、インバータ回路5の出力に含まれる高周波リプルを抑制することができるので、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができる。
また、上述のINV入力電圧指令値を可変する場合と同様に、ハードを変更してフィルタ回路6の出力の歪み率を低減させる必要がなくなるので、フィルタ回路6を簡単に構成することができると共に、フィルタ回路6を低コストで小型に構成することができ、電力変換装置1全体を低コストで、且つ、小型にすることができる。
また、フィルタ回路6の出力が低くなるにつれてキャリア信号の周波数を下げる場合では、インバータ回路5を構成するスイッチング素子12〜15のスイッチング損失が低減されるので、フィルタ回路6の出力が広帯域であっても、電力変換効率を上げることができる。
<その他の実施形態>
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
(1)図1に示すコンバータ回路3は、スイッチング素子11のオン、オフにより昇圧するコンバータ回路であるが、トランスを用いた絶縁方式のコンバータ回路として構成してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において、種々の構成を採用可能である。例えば、以下のような構成変更も可能である。
(1)図1に示すコンバータ回路3は、スイッチング素子11のオン、オフにより昇圧するコンバータ回路であるが、トランスを用いた絶縁方式のコンバータ回路として構成してもよい。
図4(a)は、絶縁方式のコンバータ回路3の一例を示す図である。
図4(a)に示すコンバータ回路3は、2つ以上のスイッチング素子がブリッジ接続されて構成され、直流入力を交流に変換するSW回路40と、トランス41と、整流回路42とを備えて構成されている。
図4(a)に示すコンバータ回路3は、2つ以上のスイッチング素子がブリッジ接続されて構成され、直流入力を交流に変換するSW回路40と、トランス41と、整流回路42とを備えて構成されている。
上記SW回路40の入力(図4(a)においてSW回路40の左側の端子)は、例えば、平滑用コンデンサ2の両端に接続され、SW回路40の出力(図4(a)においてSW回路40の右側の端子)は、トランス41の1次側コイルに接続される。
また、上記整流回路42の入力(図4(a)において整流回路42の左側の端子)は、トランス41の2次側コイルに接続され、整流回路42の出力(図4(a)において整流回路42の右側の端子)は、例えば、コンデンサ4の両端に接続される。
また、上記整流回路42の入力(図4(a)において整流回路42の左側の端子)は、トランス41の2次側コイルに接続され、整流回路42の出力(図4(a)において整流回路42の右側の端子)は、例えば、コンデンサ4の両端に接続される。
このように、絶縁方式のコンバータ回路3を備えて電力変換装置1を構成してもよい。
(2)図1に示すコンバータ回路3は、昇圧用のコンバータ回路であるが、非絶縁方式の降圧コンバータ回路として構成してもよい。
図4(b)は、非絶縁方式の降圧用のコンバータ回路3の一例を示す図である。
(2)図1に示すコンバータ回路3は、昇圧用のコンバータ回路であるが、非絶縁方式の降圧コンバータ回路として構成してもよい。
図4(b)は、非絶縁方式の降圧用のコンバータ回路3の一例を示す図である。
図4(b)に示すコンバータ回路3は、スイッチング素子43と、ダイオード44と、リアクトル45とを備えて構成されている。
上記スイッチング素子43は、例えば、NチャネルFETなどが考えられ、ドレインが、例えば、平滑用コンデンサ2のプラス端子に接続され、ソースがダイオード44のカソードに接続されると共に、リアクトル45の一方端に接続されている。また、リアクトル45の他方端は、例えば、コンデンサ4のプラス側の端子に接続される。また、ダイオード44のアノードは、例えば、平滑用コンデンサ2のマイナス側の端子に接続されると共に、コンデンサ4のマイナス側の端子に接続される。
上記スイッチング素子43は、例えば、NチャネルFETなどが考えられ、ドレインが、例えば、平滑用コンデンサ2のプラス端子に接続され、ソースがダイオード44のカソードに接続されると共に、リアクトル45の一方端に接続されている。また、リアクトル45の他方端は、例えば、コンデンサ4のプラス側の端子に接続される。また、ダイオード44のアノードは、例えば、平滑用コンデンサ2のマイナス側の端子に接続されると共に、コンデンサ4のマイナス側の端子に接続される。
また、上記スイッチング素子43は、制御回路8から出力されるPWM1に基づいて、オン、オフすることにより、平滑用コンデンサ2からの入力電圧を所定の大きさに降圧する。
このように、非絶縁方式の降圧のコンバータ回路3を備えて電力変換装置1を構成してもよい。
このように、非絶縁方式の降圧のコンバータ回路3を備えて電力変換装置1を構成してもよい。
(3)上記実施形態では、INV入力電圧指令値を変える制御と、キャリア信号の周波数を変える制御を同時に行うものとして説明したが、INV入力電圧指令値を変える制御と、キャリア周波数を変える制御とをそれぞれ独立して行うようにしてもよい。
(4)上記実施形態では、トロイダル形状のコアを使用したリアクトル16及び17とコンデンサ18〜20とによりフィルタ回路6を構成すると共に、INV入力電圧指令値及びキャリア信号の周波数を変えるようにして、電力変換装置1の出力の歪み率を低減しているが、トロイダル形状のコアを使用したリアクトル16及び17とコンデンサ18〜20とによりフィルタ回路6を構成する実施形態と、INV入力電圧指令値及びキャリア周波数を変える実施形態とをそれぞれ独立して構成してもよい。
(4)上記実施形態では、トロイダル形状のコアを使用したリアクトル16及び17とコンデンサ18〜20とによりフィルタ回路6を構成すると共に、INV入力電圧指令値及びキャリア信号の周波数を変えるようにして、電力変換装置1の出力の歪み率を低減しているが、トロイダル形状のコアを使用したリアクトル16及び17とコンデンサ18〜20とによりフィルタ回路6を構成する実施形態と、INV入力電圧指令値及びキャリア周波数を変える実施形態とをそれぞれ独立して構成してもよい。
(5)上記実施形態のインバータ回路5は、出力が単相であるが、インバータ回路5の出力を三相または多相としてもよい。
(6)上記実施形態ではフィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力するとき、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力しているが、PWM2の最大DUTYを一定に保つ構成に限定されない。通常のようにPWM2の最大DUTYのみをフィルタ回路6の出力などに応じて変える場合に比べてPWM2の最大DUTYが大きければ電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができ、電力変換装置1の出力が広帯域であっても、全体の効率を落とすことなく運転することができる。
(6)上記実施形態ではフィルタ回路6の出力に応じてインバータ回路5の入力電圧が変わるようにPWM1を出力するとき、PWM2の最大DUTYが一定に保たれるようにPWM2を出力しているが、PWM2の最大DUTYを一定に保つ構成に限定されない。通常のようにPWM2の最大DUTYのみをフィルタ回路6の出力などに応じて変える場合に比べてPWM2の最大DUTYが大きければ電力変換装置1の出力の歪み率を低減することができ、電力変換装置1の出力が広帯域であっても、全体の効率を落とすことなく運転することができる。
1 電力変換装置
2 平滑用コンデンサ
3 コンバータ回路
4 コンデンサ
5 インバータ回路
6 フィルタ回路
7 対地間フィルタ
8 制御回路
9 リアクトル
10 ダイオード
11〜15 スイッチング素子
16、17 リアクトル
18〜20 コンデンサ
21 コモンモードコイル
22、23 コンデンサ
24、25 演算器
26 電流検出器
2 平滑用コンデンサ
3 コンバータ回路
4 コンデンサ
5 インバータ回路
6 フィルタ回路
7 対地間フィルタ
8 制御回路
9 リアクトル
10 ダイオード
11〜15 スイッチング素子
16、17 リアクトル
18〜20 コンデンサ
21 コモンモードコイル
22、23 コンデンサ
24、25 演算器
26 電流検出器
Claims (7)
- 直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、
入力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、
前記制御信号を出力する制御回路と、
を備え、
前記フィルタ回路は、トロイダル形状のコアを持つリアクトルとコンデンサとから構成されることを特徴とする電力変換回路。 - 入力される第1の制御信号に基づいて第1のスイッチング素子がオン、オフすることにより、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、
入力される第2の制御信号に基づいて複数の第2のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、
前記第1及び第2の制御信号を出力する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて前記インバータ回路の入力電圧が変わるように前記第1の制御信号を出力することを特徴とする電力変換装置。 - 直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、
入力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、
前記制御信号を出力する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて、前記制御信号を生成するためのキャリア信号の周波数を変えることを特徴とする電力変換装置。 - 入力される第1の制御信号に基づいて第1のスイッチング素子がオン、オフすることにより、直流電源の電圧をある電圧に昇圧または降圧するコンバータ回路と、
入力される第2の制御信号に基づいて複数の第2のスイッチング素子がオン、オフすることにより、前記コンバータ回路において昇圧または降圧された直流入力を交流に変換して出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の後段に設けられるフィルタ回路と、
前記第1及び第2の制御信号を出力する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力に応じて前記インバータ回路の入力電圧が変わるように前記第1の制御信号を出力し、且つ、前記フィルタ回路の出力に応じて、前記第2の制御信号を生成するためのキャリア信号の周波数を変えることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2または4に記載の電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力が低くなるにつれて前記インバータ回路の入力電圧が小さくなるように、前記第1の制御信号を出力することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項3または4に記載の電力変換装置であって、
前記制御回路は、前記フィルタ回路の出力が低くなるにつれて前記キャリア信号の周波数を下げていくことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2〜6の何れか1項に記載の電力変換装置であって、
前記フィルタ回路は、トロイダル形状のコアを持つリアクトルとコンデンサとから構成されることを特徴とする電力変換装置。
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WO2016092683A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器 |
WO2018066176A1 (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 住友電気工業株式会社 | 電力変換装置及び電流歪の低減方法 |
JP2021027705A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 株式会社デンソー | 非接触給電装置 |
-
2004
- 2004-01-26 JP JP2004016834A patent/JP2005210862A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |