JP2011015558A - Overvoltage protection device - Google Patents

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JP2011015558A JP2009158328A JP2009158328A JP2011015558A JP 2011015558 A JP2011015558 A JP 2011015558A JP 2009158328 A JP2009158328 A JP 2009158328A JP 2009158328 A JP2009158328 A JP 2009158328A JP 2011015558 A JP2011015558 A JP 2011015558A
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基 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a matrix converter unit without loosing a protecting function against a destruction accident due to an overvoltage in the matrix converter by any kind of accident during operation or resonance of an LC filter mounted for filtering a power supply current.SOLUTION: A compact and inexpensive overvoltage protection device is achieved by using a rectifying diode having both a function to rectify an input current of the matrix converter and a function to rectify its output current while preventing an a power supply from being short-circuited.

Description

本発明は、電力変換器の過電圧保護装置に関するものである。   The present invention relates to an overvoltage protection device for a power converter.

三相交流電源を入力として、任意の振幅で任意の周波数の三相交流電圧を出力する変換器であるマトリックスコンバータが実用化されている。ここで定義するマトリックスコンバータとは９つの双方向スイッチによってその主回路が構成されているとし、例えば図２のように示される。双方向スイッチは例えば図３、図４のようにＩＧＢＴを二つ向かい合わせに接続して構成される。マトリックスコンバータの入力をＲ相、Ｓ相、Ｔ相と定義し、出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相と定義する。   A matrix converter, which is a converter that outputs a three-phase AC voltage with an arbitrary amplitude and an arbitrary amplitude using a three-phase AC power source as an input, has been put into practical use. The matrix converter defined here assumes that its main circuit is composed of nine bidirectional switches, and is shown in FIG. 2, for example. The bidirectional switch is configured, for example, by connecting two IGBTs face to face as shown in FIGS. The input of the matrix converter is defined as R phase, S phase, and T phase, and the output is defined as U phase, V phase, and W phase.

ここで、マトリックスコンバータの出力Ｕ相とマトリックスコンバータの入力のＲ、Ｓ、Ｔ相のどれかを任意に接続するために必要な３つの双方向スイッチをＵ相スイッチ群１２と定義する。同様に、Ｖ相スイッチ群１３、Ｗ相スイッチ群１４を定義する。Ｕ相スイッチ群１２、Ｖ相スイッチ群１３、Ｗスイッチ群１４を合わせて双方向スイッチ群２３４と呼ぶことする。Ｕ相と入力Ｒ、Ｓ、Ｔ相のどれかと接続されるべき双方向スイッチは、電源短絡を避けるためにＵ相スイッチ群１２において必ず１つの双方向スイッチのみがＯＮする。Ｖ相スイッチ群１３、Ｗ相スイッチ群１４についても同様である。このような構成にして、出力Ｕ、Ｖ、Ｗ相に任意に入力Ｒ、Ｓ、Ｔ相を接続するように制御することによって、マトリックスコンバータは任意の振幅で任意の周波数の三相交流電圧を出力し、負荷に供給することができる。   Here, three bidirectional switches necessary for arbitrarily connecting any one of the output U phase of the matrix converter and the R, S, and T phases of the input of the matrix converter are defined as a U phase switch group 12. Similarly, a V-phase switch group 13 and a W-phase switch group 14 are defined. The U-phase switch group 12, the V-phase switch group 13, and the W switch group 14 are collectively referred to as a bidirectional switch group 234. As for the bidirectional switch to be connected to the U phase and any one of the inputs R, S, and T, only one bidirectional switch is necessarily turned on in the U phase switch group 12 in order to avoid a power supply short circuit. The same applies to the V-phase switch group 13 and the W-phase switch group 14. With this configuration, by controlling the inputs R, S, and T phases to be connected to the outputs U, V, and W phases arbitrarily, the matrix converter generates a three-phase AC voltage with an arbitrary amplitude and an arbitrary frequency. Can be output and supplied to the load.

マトリックスコンバータの運転中に例えばなんらかの事故が生じた場合は、安全を確保するために速やかに双方向スイッチ群２３４のすべてのスイッチをオフにして負荷への電源供給を止めなければならない。しかし、マトリックスコンバータを運転中に即座にすべての双方向スイッチをオフにした場合、例えば負荷が誘導性負荷だったならば負荷のインダクタンスに蓄積されたエネルギを消費する電流経路を確保しないと、マトリックスコンバータの出力にサージ電圧が生じる可能性がある。これにより、双方向スイッチ群２３４は破壊されてしまう恐れがある。   If, for example, some accident occurs during the operation of the matrix converter, all the switches of the bidirectional switch group 234 must be turned off immediately to stop the power supply to ensure safety. However, if all bidirectional switches are turned off immediately while the matrix converter is operating, for example, if the load is an inductive load, the current path that consumes the energy stored in the inductance of the load must be secured. Surge voltage may occur at the output of the converter. As a result, the bidirectional switch group 234 may be destroyed.

また、マトリックスコンバータには電源電流を濾波するためにＬＣフィルタが入力の三相交流電源１０と双方向スイッチ群２３４との間に取り付けられるのが一般的であるが、三相電源１０が投入された時にＬＣフィルタの共振により、マトリックスコンバータの入力電圧が電源電圧の２倍まで上昇する可能性がある。これによって双方向スイッチ群２３４は破壊される恐れがある。   In general, an LC filter is installed between the input three-phase AC power supply 10 and the bidirectional switch group 234 in order to filter the power supply current in the matrix converter, but the three-phase power supply 10 is turned on. In some cases, the resonance of the LC filter may increase the input voltage of the matrix converter to twice the power supply voltage. As a result, the bidirectional switch group 234 may be destroyed.

このような問題を解決するために特許文献１（特開２００８−７９３８１号公報）に示すような発明が報告されている。   In order to solve such a problem, an invention as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-79381) has been reported.

図５に、特許文献１に示される発明の基本構成を示す。図２に示した回路をマトリックスコンバータ主回路として定義している。マトリックスコンバータ主回路の入力にはＬＣフィルタ１１を介して三相交流電源１０が接続される。過電圧による双方向スイッチ破壊を保護するために、マトリックスコンバータ主回路に並列に電圧クランプ回路３３３を接続している。これは整流ダイオードによってマトリックスコンバータ入力電流および出力電流を整流して直流に変換するとともに、該マトリックスコンバータ主回路の双方向スイッチ群２３４がすべてＯＦＦになった場合の電流経路を確保している。その場合のマトリックスコンバータ入力電流および出力電流によるエネルギは、キャパシタ１５に蓄えられる。   FIG. 5 shows a basic configuration of the invention disclosed in Patent Document 1. The circuit shown in FIG. 2 is defined as a matrix converter main circuit. A three-phase AC power supply 10 is connected to the input of the matrix converter main circuit via the LC filter 11. In order to protect the bidirectional switch breakage due to overvoltage, a voltage clamp circuit 333 is connected in parallel to the matrix converter main circuit. This rectifies the matrix converter input current and output current by a rectifier diode and converts them into direct current, and secures a current path when all the bidirectional switch groups 234 of the matrix converter main circuit are turned off. In this case, energy from the matrix converter input current and output current is stored in the capacitor 15.

図５に示すような電圧クランプ回路３３３をマトリックスコンバータ主回路に追加することで、過電圧による双方向スイッチの破壊を保護することができる。しかしながら、１２個の整流ダイオードやキャパシタといった追加部品を必要とすることから、コストアップや、ユニットが大型化するといった問題があった。   By adding a voltage clamp circuit 333 as shown in FIG. 5 to the matrix converter main circuit, it is possible to protect the bidirectional switch from being destroyed by an overvoltage. However, since additional components such as twelve rectifier diodes and capacitors are required, there are problems such as an increase in cost and an increase in the size of the unit.

特開２００８−７９３８１号公報JP 2008-79381 A

解決しようとする問題点は、上で定義した電圧クランプ回路３３３相当について、双方向スイッチ群２３４を過電圧から保護するという機能を失せずに、安価で小型化を実現するものである。   The problem to be solved is to realize a reduction in size and size without losing the function of protecting the bidirectional switch group 234 from overvoltage with respect to the voltage clamp circuit 333 defined above.

請求項１の発明によれば、
電力変換器において、
Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と定義した３相を有する三相交流電源１０と、
還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのコレクタともうひとつの還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのコレクタを接続することによって構成される双方向スイッチが３つあって、
該３つの双方向スイッチの一端をそれぞれ一点に接続してＵ相とし、前記３つの双方向スイッチの中のひとつの該Ｕ相と接続していない方をＲ相に接続し、もう一つの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＳ相に接続し、残りの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＴ相に接続して構成されるＵ相スイッチ群１２があって、
該Ｕ相スイッチ群と同様な構成でＶ相を構成するＶ相スイッチ群１３とＷ相を構成するＷ相スイッチ群１４があって、
前記Ｕ相スイッチ群１２を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｒ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード１があって、
該Ｖ相スイッチ群１３を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｓ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード２があって、
該Ｗ相スイッチ群１４を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｔ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード３があって、
該Ｒ相にカソードが接続される整流ダイオード４があって、
該Ｓ相にカソードが接続される整流ダイオード５があって、
該Ｔ相にカソードが接続される整流ダイオード６があって、
前記Ｕ相にカソードが接続される整流ダイオード７があって、
前記Ｖ相にカソードが接続される整流ダイオード８があって、
前記Ｗ相にカソードが接続される整流ダイオード９があって、
該整流ダイオード１と該整流ダイオード２と該整流ダイオード３のカソードにキャパシタ１５の正極が接続され、
該整流ダイオード４と該整流ダイオード５と該整流ダイオード６と該整流ダイオード７と該整流ダイオード８と該整流ダイオード９のアノードに該キャパシタ１５の負極が接続されることを特徴とする電力変換器。 According to the invention of claim 1,
In power converter,
A three-phase AC power supply 10 having three phases defined as R phase, S phase, and T phase;
There are three bidirectional switches configured by connecting the collector of an IGBT with a built-in freewheeling diode and the collector of another IGBT with a built-in freewheeling diode,
One end of each of the three bidirectional switches is connected to one point to form a U-phase, and one of the three bidirectional switches that is not connected to the U-phase is connected to the R-phase. A U-phase switch group configured by connecting one of the bidirectional switches not connected to the U phase to the S phase and connecting the other one of the remaining bidirectional switches not connected to the U phase to the T phase. There are 12
There are a V-phase switch group 13 constituting the V-phase and a W-phase switch group 14 constituting the W-phase in the same configuration as the U-phase switch group,
Among the three bidirectional switches constituting the U-phase switch group 12, there is a rectifier diode 1 whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the R-phase,
Among the three bidirectional switches constituting the V-phase switch group 13, there is a rectifier diode 2 whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the S phase,
Among the three bidirectional switches constituting the W-phase switch group 14, there is a rectifier diode 3 whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the T-phase,
There is a rectifier diode 4 whose cathode is connected to the R phase,
There is a rectifier diode 5 whose cathode is connected to the S phase,
There is a rectifier diode 6 whose cathode is connected to the T phase,
There is a rectifier diode 7 whose cathode is connected to the U phase,
There is a rectifier diode 8 having a cathode connected to the V phase,
There is a rectifier diode 9 having a cathode connected to the W phase,
The positive electrode of the capacitor 15 is connected to the cathodes of the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the rectifier diode 3,
A power converter, wherein the negative electrode of the capacitor 15 is connected to the anode of the rectifier diode 4, the rectifier diode 5, the rectifier diode 6, the rectifier diode 7, the rectifier diode 8, and the rectifier diode 9.

請求項２の発明によれば、
電力変換器において、
該三相交流電源１０と、
還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのエミッタともうひとつの還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのエミッタを接続することによって構成される双方向スイッチが３つあって、
該３つの双方向スイッチの中のひとつのＵ相と接続していない方をＲ相に接続し、もう一つの該双方向スイッチの該Ｕ相と接続していない方をＳ相に接続し、残りの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＴ相に接続して構成されるＵ相スイッチ群２０２があって、
該Ｕ相スイッチ群と同様な構成で該Ｒ相と該Ｓ相と該Ｔ相に接続されてＶ相とを構成するＶ相スイッチ群３０２およびＷ相を構成するＷ相スイッチ群４０２があって、
前記Ｕ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｒ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード１があって、
前記Ｖ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｓ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード２があって、
前記Ｗ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｔ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード３があって、
前記Ｒ相にカソードが接続される整流ダイオード４があって、
前記Ｓ相にカソードが接続される整流ダイオード５があって、
前記Ｔ相にカソードが接続される整流ダイオード６があって、
前記Ｕ相にカソードが接続される整流ダイオード７があって、
前記Ｖ相にカソードが接続される整流ダイオード８があって、
前記Ｗ相にアノードが接続される整流ダイオード９があって、
該整流ダイオード１と該整流ダイオード２と該整流ダイオード３のアノードにキャパシタ１５の負極が接続され、
該整流ダイオード４と該整流ダイオード５と該整流ダイオード６と該整流ダイオード７と該整流ダイオード８と該整流ダイオード９のカソードに該キャパシタ１５の正極が接続されることを特徴とする電力変換器。 According to the invention of claim 2,
In power converter,
The three-phase AC power supply 10;
There are three bidirectional switches configured by connecting the emitter of an IGBT with a built-in free-wheeling diode and the emitter of another IGBT with a built-in free-wheeling diode,
One of the three bidirectional switches that is not connected to the U phase is connected to the R phase, and the other one of the two bidirectional switches that is not connected to the U phase is connected to the S phase. There is a U-phase switch group 202 configured by connecting the remaining bidirectional switches not connected to the U-phase to the T-phase,
There are a V-phase switch group 302 that constitutes a V-phase connected to the R-phase, the S-phase, and the T-phase, and a W-phase switch group 402 that constitutes a W-phase in the same configuration as the U-phase switch group. ,
Among the three bidirectional switches constituting the U-phase switch group, there is a rectifier diode 1 whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the R-phase,
Among the three bidirectional switches constituting the V-phase switch group, there is a rectifier diode 2 whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the S phase,
Among the three bidirectional switches constituting the W phase switch group, there is a rectifier diode 3 whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the T phase,
There is a rectifier diode 4 having a cathode connected to the R phase,
There is a rectifier diode 5 whose cathode is connected to the S phase,
There is a rectifier diode 6 having a cathode connected to the T phase,
There is a rectifier diode 7 whose cathode is connected to the U phase,
There is a rectifier diode 8 having a cathode connected to the V phase,
There is a rectifier diode 9 whose anode is connected to the W phase,
The negative electrode of the capacitor 15 is connected to the anodes of the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the rectifier diode 3,
A power converter, wherein the positive electrode of the capacitor 15 is connected to the cathodes of the rectifier diode 4, the rectifier diode 5, the rectifier diode 6, the rectifier diode 7, the rectifier diode 8, and the rectifier diode 9.

本発明は、図１に示す構成において、Ｒ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード１のアノードが接続され、Ｓ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード２のアノードが接続され、Ｔ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード３のアノードが接続され、整流ダイオード１と整流ダイオード２と整流ダイオード３のカソードがキャパシタ１４の正極に接続されることで、整流ダイオード１と整流ダイオード２と整流ダイオード３のそれぞれが、電源短絡事故を防止しつつＲ相とＳ相とＴ相の電流を整流する機能と、Ｕ相とＶ相とＷ相の電流を整流する機能の両方を有することを主要な特徴とする。   In the configuration shown in FIG. 1, the present invention is configured such that the anode of the rectifier diode 1 is connected to the cathode of one IGBT freewheeling diode connected to the R phase, and the cathode of one IGBT freewheeling diode connected to the S phase. The anode of the rectifier diode 2 is connected, the anode of the rectifier diode 3 is connected to the cathode of the reflux diode of one IGBT connected in the T phase, and the cathode of the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the rectifier diode 3 is the capacitor 14. By being connected to the positive electrode, each of the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the rectifier diode 3 rectifies the currents in the R phase, the S phase, and the T phase while preventing a power short circuit accident, and the U phase and the V phase. The main feature is that it has both the function of rectifying the current of the phase and the W phase.

従来よりも小型で安価なマトリックスコンバータを開発することが可能である。   It is possible to develop a matrix converter that is smaller and less expensive than before.

本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例１）It is explanatory drawing which showed the implementation method of this invention. Example 1 本発明の部品の一部であるマトリックスコンバータについて説明した図である。It is a figure explaining the matrix converter which is some components of this invention. ＩＧＢＴを用いた双方向スイッチの１例を示した図である。It is the figure which showed one example of the bidirectional | two-way switch using IGBT. ＩＧＢＴを用いた双方向スイッチの１例を示した図である。It is the figure which showed one example of the bidirectional | two-way switch using IGBT. 本発明と同様な機能を有する従来回路を示した図である。It is the figure which showed the conventional circuit which has the function similar to this invention. 本発明の実施方法を示した説明図である。（実施例２）It is explanatory drawing which showed the implementation method of this invention. (Example 2)

マトリックスコンバータにおける過電圧破壊事故を保護するという機能を失せずに、マトリックスコンバータユニットの小型化を実現した。   The size of the matrix converter unit was reduced without losing the function of protecting against overvoltage breakdown in the matrix converter.

図１は、本発明装置の１実施例であり、マトリックスコンバータの主回路およびその保護回路を示すものである。双方向スイッチは図３に示す構成であるとし、マトリックスコンバータの主回路は図２に示すものと同じである。Ｒ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード１のアノードが接続され、Ｓ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード２のアノードが接続され、Ｔ相に接続されたひとつのＩＧＢＴの還流ダイオードのカソードに整流ダイオード３のアノードが接続され、整流ダイオード１と整流ダイオード２と整流ダイオード３のカソードがキャパシタ１５の正極に接続される。なお、双方向スイッチはＩＧＢＴでなくＦＥＴなどのその他の半導体スイッチング素子で代替して構成してもよい。   FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus of the present invention, and shows a main circuit of a matrix converter and its protection circuit. The bidirectional switch has the configuration shown in FIG. 3, and the main circuit of the matrix converter is the same as that shown in FIG. The anode of the rectifying diode 1 is connected to the cathode of the free-wheeling diode of one IGBT connected to the R-phase, the anode of the rectifying diode 2 is connected to the cathode of the free-wheeling diode of one IGBT connected to the S-phase, The anode of the rectifier diode 3 is connected to the cathode of the reflux diode of one IGBT connected to the rectifier, and the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the cathode of the rectifier diode 3 are connected to the positive electrode of the capacitor 15. Note that the bidirectional switch may be replaced with another semiconductor switching element such as an FET instead of the IGBT.

キャパシタ１５の負極には、整流ダイオード４、整流ダイオード５、整流ダイオード６、整流ダイオード７、整流ダイオード８、整流ダイオード９のアノードが接続される。 The anode of the capacitor 15 is connected to the rectifier diode 4, the rectifier diode 5, the rectifier diode 6, the rectifier diode 7, the rectifier diode 8, and the anode of the rectifier diode 9.

整流ダイオード４のカソードはＲ相に接続される。整流ダイオード５のカソードはＳ相に接続される。整流ダイオード６のカソードはＴ相に接続される。整流ダイオード７のカソードはＵ相に接続される。整流ダイオード８のカソードはＶ相に接続される。整流ダイオード９のカソードはＷ相に接続される。 The cathode of the rectifier diode 4 is connected to the R phase. The cathode of the rectifier diode 5 is connected to the S phase. The cathode of the rectifier diode 6 is connected to the T phase. The cathode of the rectifier diode 7 is connected to the U phase. The cathode of the rectifier diode 8 is connected to the V phase. The cathode of the rectifier diode 9 is connected to the W phase.

このような構成にすることで、整流ダイオード１と整流ダイオード２と整流ダイオード３のそれぞれが、電源短絡事故を防止しつつＲ相とＳ相とＴ相の電流を整流する機能と、Ｕ相とＶ相とＷ相の電流を整流する機能の両方を有する。   With such a configuration, the rectifier diode 1, the rectifier diode 2, and the rectifier diode 3 each have a function of rectifying R-phase, S-phase, and T-phase currents while preventing a power supply short-circuit accident, It has both the function of rectifying the current of V phase and W phase.

図５に示す従来回路では１２個の整流ダイオードおよびキャパシタが必要であるが、本発明では、双方向スイッチ群２３４を構成するＩＧＢＴの還流ダイオードを電流経路の確保に流用するので、９個の整流ダイオードおよびキャパシタで十分である。よって回路の小型化が実現できる。   In the conventional circuit shown in FIG. 5, twelve rectifier diodes and capacitors are required. However, in the present invention, the IGBT freewheeling diodes constituting the bidirectional switch group 234 are used for securing a current path, so nine rectifiers are used. Diodes and capacitors are sufficient. Therefore, the circuit can be reduced in size.

図６は本発明におけるもう１つの実施例である。双方向スイッチが図４のような構成だった場合、発明の実施例は図６に示すようになる。その場合のＵ相スイッチ群を２０２、Ｖ相スイッチ群を３０２、Ｗ相スイッチ群を４０２のように定義している。   FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. When the bidirectional switch has the configuration as shown in FIG. 4, the embodiment of the invention is as shown in FIG. In this case, the U-phase switch group is defined as 202, the V-phase switch group is defined as 302, and the W-phase switch group is defined as 402.

図６において、本発明の特徴である整流ダイオード１、整流ダイオード２、整流ダイオード３および整流ダイオード４から９を実施例１に対して逆向きに接続し、キャパシタ１５の極性を実施例１と反対に接続すると、実施例１と同様に過電圧破壊事故を保護するという機能を失せずに、マトリックスコンバータの小型化が実現可能である。電源短絡事故を防止しつつマトリックスコンバータの入力電流を整流する機能と、その出力電流を整流する機能の両方を有する整流ダイオードを用いることで、小型で安価な過電圧保護装置を実現する。   In FIG. 6, the rectifier diode 1, rectifier diode 2, rectifier diode 3, and rectifier diodes 4 to 9 which are features of the present invention are connected in the opposite direction to the first embodiment, and the polarity of the capacitor 15 is opposite to that of the first embodiment. As in the first embodiment, the matrix converter can be downsized without losing the function of protecting against an overvoltage breakdown accident. By using a rectifier diode having both the function of rectifying the input current of the matrix converter and the function of rectifying the output current while preventing a power supply short circuit accident, a small and inexpensive overvoltage protection device is realized.

本発明はマトリックスコンバータに適用することができる。   The present invention can be applied to a matrix converter.

１ 整流ダイオード１
２ 整流ダイオード２
３ 整流ダイオード３
４ 整流ダイオード４
５ 整流ダイオード５
６ 整流ダイオード６
７ 整流ダイオード７
８ 整流ダイオード８
９ 整流ダイオード９
１０ 三相交流電源
１１ ＬＣフィルタ
１２ Ｕ相スイッチ群
１３ Ｖ相スイッチ群
１４ Ｗ相スイッチ群
１５ キャパシタ
２０２ Ｕ相スイッチ群
３０２ Ｖ相スイッチ群
４０２ Ｗ相スイッチ群
２３４ 双方向スイッチ群
３３３ 電圧クランプ回路 1 Rectifier diode 1
2 Rectifier diode 2
3 Rectifier diode 3
4 Rectifier diode 4
5 Rectifier diode 5
6 Rectifier diode 6
7 Rectifier diode 7
8 Rectifier diode 8
9 Rectifier diode 9
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Three-phase alternating current power supply 11 LC filter 12 U-phase switch group 13 V-phase switch group 14 W-phase switch group 15 Capacitor 202 U-phase switch group 302 V-phase switch group 402 W-phase switch group 234 Bidirectional switch group 333 Voltage clamp circuit

Claims (2)

電力変換器において、
Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と定義した３相を有する三相交流電源（１０）と、
還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのコレクタともうひとつの還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのコレクタを接続することによって構成される双方向スイッチが３つあって、
該３つの双方向スイッチの一端をそれぞれ一点に接続してＵ相とし、前記３つの双方向スイッチの中のひとつの該Ｕ相と接続していない方をＲ相に接続し、もう一つの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＳ相に接続し、残りの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＴ相に接続して構成されるＵ相スイッチ群（１２）があって、
該Ｕ相スイッチ群と同様な構成でＶ相を構成するＶ相スイッチ群（１３）とＷ相を構成するＷ相スイッチ群（１４）があって、
前記Ｕ相スイッチ群（１２）を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｒ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード（１）があって、
該Ｖ相スイッチ群（１３）を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｓ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード（２）があって、
該Ｗ相スイッチ群（１４）を構成する３つの双方向スイッチの内で該Ｔ相に接続されるＩＧＢＴのコレクタにアノードが接続される整流ダイオード（３）があって、
該Ｒ相にカソードが接続される整流ダイオード（４）があって、
該Ｓ相にカソードが接続される整流ダイオード（５）があって、
該Ｔ相にカソードが接続される整流ダイオード（６）があって、
前記Ｕ相にカソードが接続される整流ダイオード（７）があって、
前記Ｖ相にカソードが接続される整流ダイオード（８）があって、
前記Ｗ相にカソードが接続される整流ダイオード（９）があって、
該整流ダイオード（１）と該整流ダイオード（２）と該整流ダイオード（３）のカソードにキャパシタ（１５）の正極が接続され、
該整流ダイオード（４）と該整流ダイオード（５）と該整流ダイオード（６）と該整流ダイオード（７）と該整流ダイオード（８）と該整流ダイオード（９）のアノードに該キャパシタ（１５）の負極が接続されることを特徴とする電力変換器。 In power converter,
A three-phase AC power source (10) having three phases defined as R phase, S phase and T phase;
There are three bidirectional switches configured by connecting the collector of an IGBT with a built-in freewheeling diode and the collector of another IGBT with a built-in freewheeling diode,
One end of each of the three bidirectional switches is connected to one point to form a U-phase, and one of the three bidirectional switches that is not connected to the U-phase is connected to the R-phase. A U-phase switch group configured by connecting one of the bidirectional switches not connected to the U phase to the S phase and connecting the other one of the remaining bidirectional switches not connected to the U phase to the T phase. (12)
There are a V-phase switch group (13) that constitutes the V-phase in the same configuration as the U-phase switch group, and a W-phase switch group (14) that constitutes the W-phase,
Among the three bidirectional switches constituting the U-phase switch group (12), there is a rectifier diode (1) whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the R-phase,
Among the three bidirectional switches constituting the V-phase switch group (13), there is a rectifier diode (2) whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the S phase,
Among the three bidirectional switches constituting the W-phase switch group (14), there is a rectifier diode (3) whose anode is connected to the collector of the IGBT connected to the T-phase,
There is a rectifier diode (4) whose cathode is connected to the R phase,
There is a rectifier diode (5) whose cathode is connected to the S phase,
There is a rectifier diode (6) whose cathode is connected to the T phase,
There is a rectifier diode (7) whose cathode is connected to the U phase,
There is a rectifier diode (8) whose cathode is connected to the V phase,
There is a rectifier diode (9) whose cathode is connected to the W phase,
The positive electrode of the capacitor (15) is connected to the cathode of the rectifier diode (1), the rectifier diode (2), and the rectifier diode (3),
The rectifier diode (4), the rectifier diode (5), the rectifier diode (6), the rectifier diode (7), the rectifier diode (8), and the anode of the capacitor (15) are connected to the anode of the rectifier diode (9). A power converter, wherein a negative electrode is connected. 電力変換器において、
該三相交流電源（１０）と、
還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのエミッタともうひとつの還流ダイオード内蔵のＩＧＢＴのエミッタを接続することによって構成される双方向スイッチが３つあって、
該３つの双方向スイッチの中のひとつのＵ相と接続していない方をＲ相に接続し、もう一つの該双方向スイッチの該Ｕ相と接続していない方をＳ相に接続し、残りの前記双方向スイッチの前記Ｕ相と接続していない方をＴ相に接続して構成されるＵ相スイッチ群（２０２）があって、
該Ｕ相スイッチ群と同様な構成で該Ｒ相と該Ｓ相と該Ｔ相に接続されてＶ相とを構成するＶ相スイッチ群（３０２）およびＷ相を構成するＷ相スイッチ群（４０２）があって、
前記Ｕ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｒ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード（１）があって、
前記Ｖ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｓ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード（２）があって、
前記Ｗ相スイッチ群を構成する３つの双方向スイッチの内で前記Ｔ相に接続されるＩＧＢＴのエミッタにカソードが接続される整流ダイオード（３）があって、
前記Ｒ相にカソードが接続される整流ダイオード（４）があって、
前記Ｓ相にカソードが接続される整流ダイオード（５）があって、
前記Ｔ相にカソードが接続される整流ダイオード（６）があって、
前記Ｕ相にカソードが接続される整流ダイオード（７）があって、
前記Ｖ相にカソードが接続される整流ダイオード（８）があって、
前記Ｗ相にアノードが接続される整流ダイオード（９）があって、
該整流ダイオード（１）と該整流ダイオード（２）と該整流ダイオード（３）のアノードにキャパシタ（１５）の負極が接続され、
該整流ダイオード（４）と該整流ダイオード（５）と該整流ダイオード（６）と該整流ダイオード（７）と該整流ダイオード（８）と該整流ダイオード（９）のカソードに該キャパシタ（１５）の正極が接続されることを特徴とする電力変換器。
In power converter,
The three-phase AC power source (10);
There are three bidirectional switches configured by connecting the emitter of an IGBT with a built-in free-wheeling diode and the emitter of another IGBT with a built-in free-wheeling diode,
One of the three bidirectional switches that is not connected to the U phase is connected to the R phase, and the other one of the two bidirectional switches that is not connected to the U phase is connected to the S phase. There is a U-phase switch group (202) configured by connecting the remaining bidirectional switches not connected to the U-phase to the T-phase,
A V-phase switch group (302) constituting the V phase by being connected to the R phase, the S phase, and the T phase in the same configuration as the U phase switch group, and a W phase switch group (402) constituting the W phase )
Among the three bidirectional switches constituting the U-phase switch group, there is a rectifier diode (1) whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the R-phase,
Among the three bidirectional switches constituting the V phase switch group, there is a rectifier diode (2) whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the S phase,
Among the three bidirectional switches constituting the W phase switch group, there is a rectifier diode (3) whose cathode is connected to the emitter of the IGBT connected to the T phase,
There is a rectifier diode (4) whose cathode is connected to the R phase,
There is a rectifier diode (5) whose cathode is connected to the S phase,
There is a rectifier diode (6) having a cathode connected to the T phase,
There is a rectifier diode (7) whose cathode is connected to the U phase,
There is a rectifier diode (8) whose cathode is connected to the V phase,
There is a rectifier diode (9) whose anode is connected to the W phase,
The anode of the capacitor (15) is connected to the anode of the rectifier diode (1), the rectifier diode (2), and the rectifier diode (3),
The capacitor (15) is connected to the cathode of the rectifier diode (4), the rectifier diode (5), the rectifier diode (6), the rectifier diode (7), the rectifier diode (8), and the rectifier diode (9). A power converter, wherein a positive electrode is connected.
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