JP2011239647A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換装置は、通常時駆動回路Mu,Mdとともに、少なくとも放電時には電力を供給するバックアップ電源Ebと、放電時にバックアップ電源Ebから供給される電力を受けて作動し、上下に直列接続されたスイッチング素子Qu,Qdのうちで一方のスイッチング素子Quを通常時駆動回路Mu,Mdが出力する駆動信号よりもオン期間を短くしてオン/オフ駆動し、他方のスイッチング素子Qdを常時オンするように駆動する放電時駆動回路Mbとを備える。スイッチング素子等の損傷を防止し、過電流や過熱をより確実に防止しつつ、平滑コンデンサの充電電圧を規定電圧以下に放電制御することができる。
【選択図】図1
Description
実施の形態1は、本発明を実現する電力変換装置の構成例について、図1〜図4を参照しながら説明する。図1には電力変換装置の第1構成例を模式的に示す。図2にはスイッチング素子の具体的な構成例を回路図で示す。図3には放電時駆動回路の構成例を模式的に示す。図4には放電時の第1作動例について経時的変化をタイムチャートで示す。
通常時駆動回路Mu,Mdは、それぞれ通常時(出力機器に出力するために電力変換を行う時期)に駆動され、コントローラCUから端子Pu,Pdに入力される指令信号に基づいて駆動信号をスイッチング素子Qu,Qdの制御端子(例えばゲート端子やベース端子等)に出力し、当該スイッチング素子Qu,Qdのオン/オフを個別に制御する。この通常時駆動回路Mu,Mdは、図示しない通常時駆動用電源から供給される電力(電圧Vs)を受けて作動する。この通常駆動用電源は安定化回路等を含み、例えば電力源Es等から供給される電力を受けて、通常時駆動回路Mu,Mdが作動可能な電力(電圧や電流)に変換して安定的に供給する。駆動信号にはスイッチング素子を駆動可能な任意の信号を適用することができ、例えばパルス幅変調信号(PWM)やパルス周波数変調信号(PFM)などが該当する。
実施の形態2は、実施の形態1で示した構成例をインバータ回路に適用した例であり、図5を参照しながら説明する。説明を簡単にするために、実施の形態2では実施の形態1と異なる点について説明する。よって、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
実施の形態3は、実施の形態1で示した構成例をコンバータ回路に適用した例であり、図6を参照しながら説明する。なお、図示および説明を簡単にするために実施の形態3では実施の形態1と異なる点について説明する。よって実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜3に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
Eb バックアップ電源
Cav 平滑コンデンサ(キャパシタ)
Mu,Md 通常時駆動回路
Mb 放電時駆動回路
Mb1 搬送波生成部
Mb2 パルス信号生成部
Mb3 駆動信号生成部
Mb4 ソフトスタート部
Mb5 ピークホールド部
Qu,Qd スイッチング素子
CN コントローラ
10 コンバータ回路(電力変換装置)
20 インバータ回路(電力変換装置)
21,22,… 電力変換部
31,32,… 発電電動機
40 ECU(コントローラ)
C1,C2 コンデンサ(キャパシタ)
M1a〜M6a,M11,M12 通常時駆動回路
M1b〜M3b 放電時駆動回路
Q1〜Q6,Q11,Q12 スイッチング素子
Claims (5)
- 電力源から電力が供給され、上下に直列接続されて前記電力を変換する複数のスイッチング素子と、前記電力を受けて作動して前記複数のスイッチング素子を駆動する通常時駆動回路と、を備える電力変換装置において、
前記電力源とは別個に設けられ、通常時および放電時のうちで少なくとも前記放電時には電力を供給するバックアップ電源と、
前記放電時に前記バックアップ電源から供給される電力を受けて作動し、上下に直列接続されたスイッチング素子のうちで一方のスイッチング素子を前記通常時駆動回路が出力する駆動信号よりもオン期間を短くしてオン/オフ駆動し、他方のスイッチング素子を常時オンして、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電時駆動回路と、
を有することを特徴とする電力変換装置。 - 前記放電時駆動回路は、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出するにあたってピーク電流値を一時的に保持するピークホールド部と、
前記ピークホールド部によって保持される前記ピーク電流値に基づいて、前記複数のスイッチング素子を個別に駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記放電時駆動回路は、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出するにあたってピーク電流値を一時的に保持するピークホールド部と、
搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記ピークホールド部によって保持される前記ピーク電流値と、前記搬送波生成部によって生成される前記搬送波とに基づいて、前記搬送波の周波数に応じたパルス幅のパルス信号を生成するパルス信号生成部と、
前記パルス信号生成部によって生成されるパルス信号に基づいて、前記複数のスイッチング素子を個別に駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記搬送波生成部は、前記通常時駆動回路が出力する駆動信号の周波数よりも高い周波数で前記搬送波を生成することを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記放電時駆動回路は、前記一方のスイッチング素子に対して行うオン/オフ駆動のオン期間を、時間の経過とともに長くするソフトスタート部を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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JPS5482051A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-29 | Nec Corp | Smooth start circuit for switching regulators |
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