JP2013038921A - Step-up chopper circuit, and power supply device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、昇圧チョッパ回路およびこれを備えた電源装置に関するものである。 The present invention relates to a boost chopper circuit and a power supply device including the same.
図7を参照して従来の昇圧チョッパを含む電源装置を説明すると、この電源装置は、商用電源1、この商用電源1より供給される交流電力を全波整流して平滑にする整流回路2、整流回路2の出力電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路3、昇圧チョッパ回路3の出力を負荷に供給するインバータ回路4で構成される。
A power supply device including a conventional boost chopper will be described with reference to FIG. 7. This power supply device includes a
昇圧チョッパ回路3は昇圧コイル31、スイッチングトランジスタ32、ダイオード33、およびコンデンサ34から構成される。
The step-
このような昇圧チョッパ回路3においては、商用電源1の電圧を整流回路2で整流した直流電圧が280−300V程度である。このとき、コンデンサ34の両端電圧として1500V程度が要求される場合がある。そして、コンデンサ34の両端電圧が1500V程度に昇圧させると、スイッチングトランジスタ32には、2500Vとか3000V程度の高耐圧のトランジスタが必要となる。
In such a step-
しかしながら、このような高耐圧のトランジスタは種類も限定されるうえ、価格が高価格であり、昇圧チョッパ回路の価格が高くなり、製品としては採用し難い回路となる。 However, the type of such a high withstand voltage transistor is limited and the price is high, and the price of the step-up chopper circuit is high, making it difficult to adopt as a product.
本発明においては、コンデンサの両端電圧として例えば1500V程度が要求される場合でも、スイッチングトランジスタとしては前記した高耐圧と比較して少なくとも半分以下程度の耐圧のトランジスタを使用できるようにした昇圧チョッパ回路およびこれを有する電源装置を提供することを解決すべき課題としている。 In the present invention, even when a voltage across the capacitor of about 1500 V, for example, is required, a step-up chopper circuit that can use a transistor having a breakdown voltage of at least half that of the high breakdown voltage described above as a switching transistor and Providing a power supply device having this is a problem to be solved.
本発明による昇圧チョッパ回路は、直流電源の正側または負側の少なくとも一方にコイルを接続し、前記直流電源の正側に前記コイルを介してまたは直接に第1トランジスタの電流流入部を接続し、
前記第1トランジスタの電流流出部に第2トランジスタの電流流入部を共通に接続し、前記第2トランジスタの電流流出部を前記直流電源の負側に前記コイルを介してまたは直接に接続し、
前記第1トランジスタの電流流入部に第1ダイオードのアノードを接続し、前記第1ダイオードのカソードを第1コンデンサの一方極に接続し、
前記第1コンデンサの他方極を前記第1トランジスタの電流流出部と前記第2トランジスタの電流流入部との共通接続部に接続し、前記共通接続部に第2コンデンサの一方極を接続し、
前記第2コンデンサの他方極を第2ダイオードのアノードに接続し、前記第2ダイオードのカソードを前記第2トランジスタの電流流出部に接続した、ことを特徴とする。
In the boost chopper circuit according to the present invention, a coil is connected to at least one of a positive side and a negative side of a DC power source, and a current inflow portion of the first transistor is connected to the positive side of the DC power source via the coil or directly. ,
A current inflow portion of the second transistor is connected in common to the current outflow portion of the first transistor, and the current outflow portion of the second transistor is connected to the negative side of the DC power supply via the coil or directly;
An anode of a first diode is connected to a current inflow portion of the first transistor, a cathode of the first diode is connected to one electrode of a first capacitor;
Connecting the other pole of the first capacitor to a common connection part of the current outflow part of the first transistor and the current inflow part of the second transistor, and connecting one electrode of the second capacitor to the common connection part;
The other pole of the second capacitor is connected to an anode of a second diode, and a cathode of the second diode is connected to a current outflow portion of the second transistor.
本発明の一態様として、前記コイルは、直流電源の正側と第1トランジスタの電流流入部との間ではなく、直流電源の負側と第2トランジスタの電流流出側との間に設けてもよいし、両方に設けてもよい。 As one aspect of the present invention, the coil may be provided not between the positive side of the DC power supply and the current inflow portion of the first transistor, but between the negative side of the DC power supply and the current outflow side of the second transistor. You may provide in both.
前記コイルを両方に設ける場合は、これら両コイルは密に結合することが好ましい。 When both the coils are provided, it is preferable that these both coils are tightly coupled.
なお、昇圧チョッパ回路の昇圧出力部に単相3レベルインバータを備えた電源装置を構成することができる。 Note that a power supply apparatus including a single-phase three-level inverter in the boost output unit of the boost chopper circuit can be configured.
また、前記昇圧チョッパ回路の昇圧出力部に3相3レベルインバータを備えた電源装置を構成することができる。 In addition, a power supply device including a three-phase three-level inverter in the boost output unit of the boost chopper circuit can be configured.
また、前記昇圧チョッパ回路を複数備え、各昇圧チョッパ回路は、それぞれの昇圧のための一対の電圧入力部と、昇圧した電圧を出力する一対の電圧出力部との間で並列に接続して電源装置を構成することができる。この電源装置では、各昇圧チョッパ回路内の第1、第2コンデンサの共通接続部は分離することが好ましい。 The boost chopper circuit includes a plurality of boost chopper circuits, each of which is connected in parallel between a pair of voltage input sections for boosting and a pair of voltage output sections for outputting the boosted voltage. A device can be configured. In this power supply device, it is preferable to separate the common connection portions of the first and second capacitors in each boost chopper circuit.
本発明の昇圧チョッパ回路では、コンデンサを2つとし、各コンデンサの両端電圧をそれに対応する2つのスイッチングトランジスタで分担できるので、両コンデンサ全体で例えば1500V程度が要求される場合でも、各スイッチングトランジスタとしては従来で要求されていた2500Vとか3000V程度という高耐圧のトランジスタと比較して少なくとも半分以下程度の耐圧のトランジスタを使用することができる。 In the step-up chopper circuit of the present invention, since there are two capacitors and the voltage across each capacitor can be shared by the two switching transistors corresponding to the two capacitors, even if about 1500 V is required for both capacitors as a whole, Compared with a high withstand voltage transistor of about 2500 V or about 3000 V, which is conventionally required, a transistor with a withstand voltage of at least half or less can be used.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る昇圧チョッパ回路を説明する。図1を参照して実施形態の昇圧チョッパ回路を説明すると、この昇圧チョッパ回路は、コイルL1、スイッチングトランジスタQ1,Q2、ダイオードD1,D2、コンデンサC1,C2を備える。図1には、これら第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2のオンオフを制御する回路は図示を略している。 Hereinafter, a boost chopper circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The boost chopper circuit of the embodiment will be described with reference to FIG. 1. The boost chopper circuit includes a coil L1, switching transistors Q1 and Q2, diodes D1 and D2, and capacitors C1 and C2. In FIG. 1, a circuit for controlling on / off of the first and second switching transistors Q1, Q2 is not shown.
IN1は図示略の直流電源の正側が接続される端子であり、IN2は同直流電源の負側が接続される端子である。端子IN1,IN2に図示略の直流電源が接続され、端子OUT1,OUT2に図示略の負荷が接続される。なお、この直流電源は、出力電圧に脈動が有る場合も、無い場合も含む。 IN1 is a terminal to which the positive side of a DC power supply (not shown) is connected, and IN2 is a terminal to which the negative side of the DC power supply is connected. A DC power supply (not shown) is connected to the terminals IN1 and IN2, and a load (not shown) is connected to the terminals OUT1 and OUT2. Note that this DC power supply includes a case where the output voltage has pulsation and a case where there is no pulsation.
端子IN1を介して直流電源の正側には、コイルL1を介して第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタ(電流流入部)が接続される。第1スイッチングトランジスタQ1のエミッタ(電流流出部)は、第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタ(電流流入部)に共通に接続される。第2スイッチングトランジスタQ2のエミッタ(電流流出部)は、端子IN2を介して直流電源の負側に接続される。実施形態のトランジスタは、バイポーラタイプ(IGBT、等を含む)であるが、本発明はこのタイプのトランジスタに限定されず、FETなどの他のタイプのトランジスタでもよい。また、第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2は、耐圧耐量や電流容量が大きいパワートランジスタであり、これらのトランジスタでベースやゲートなどの制御入力部の制御により、電流が一方端子から流入する場合の該一方端子側を電流流入部とし、電流が他方端子へ流出する場合の該他方端子側を電流流出部とする。 The collector (current inflow portion) of the first switching transistor Q1 is connected to the positive side of the DC power supply via the terminal IN1 via the coil L1. The emitter (current outflow portion) of the first switching transistor Q1 is commonly connected to the collector (current inflow portion) of the second switching transistor Q2. The emitter (current outflow portion) of the second switching transistor Q2 is connected to the negative side of the DC power supply via the terminal IN2. The transistor of the embodiment is a bipolar type (including IGBT, etc.), but the present invention is not limited to this type of transistor, and may be another type of transistor such as an FET. The first and second switching transistors Q1 and Q2 are power transistors having a large withstand voltage and large current capacity, and current flows from one terminal by control of a control input unit such as a base or a gate in these transistors. The one terminal side is defined as a current inflow portion, and the other terminal side when current flows out to the other terminal is defined as a current outflow portion.
第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタとコイルL1との接続部には、第1ダイオードD1のアノードが接続される。第1ダイオードD1のカソードは、第1コンデンサC1の一方極に接続される。第1コンデンサC1の他方極は、第1スイッチングトランジスタQ1のエミッタに接続される。第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタは、第2コンデンサC2の一方極が接続される。第2コンデンサC2の他方極は、第2ダイオードD2のアノードに接続される。第2ダイオードD2のカソードは第2トランジスタQ2のエミッタと共に電流流入部IN2に接続される。 The anode of the first diode D1 is connected to the connection between the collector of the first switching transistor Q1 and the coil L1. The cathode of the first diode D1 is connected to one electrode of the first capacitor C1. The other pole of the first capacitor C1 is connected to the emitter of the first switching transistor Q1. The collector of the second switching transistor Q2 is connected to one pole of the second capacitor C2. The other pole of the second capacitor C2 is connected to the anode of the second diode D2. The cathode of the second diode D2 is connected to the current inflow portion IN2 together with the emitter of the second transistor Q2.
第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2をオンオフする制御部は図示を略している。この制御部は、図2を参照して説明する昇圧チョッパ回路の動作を制御することができる。この制御部は所要のデューティで第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2をオンオフするものとする。 A controller for turning on and off the first and second switching transistors Q1 and Q2 is not shown. This control unit can control the operation of the step-up chopper circuit described with reference to FIG. This control unit turns on and off the first and second switching transistors Q1 and Q2 with a required duty.
図2(a)ないし(e)を参照して昇圧チョッパ回路の動作を説明する。 The operation of the boosting chopper circuit will be described with reference to FIGS.
昇圧チョッパ回路は、直流電源の電圧の高さ、第2コンデンサC2の電圧の高さ、第1コンデンサC1の電圧の高さの状態によって、動作モードが変わる。 The operation mode of the step-up chopper circuit changes depending on the voltage level of the DC power supply, the voltage level of the second capacitor C2, and the voltage level of the first capacitor C1.
第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2が共にオフしていて、直流電源の電圧の高さが第2コンデンサC2の電圧の高さと第1コンデンサC1の電圧の高さと等しいときがある。これを休止モードであり、動作モード0とする(図2(a))。 In some cases, the first and second switching transistors Q1 and Q2 are both turned off, and the voltage level of the DC power supply is equal to the voltage level of the second capacitor C2 and the voltage level of the first capacitor C1. This is the sleep mode, and the operation mode is 0 (FIG. 2A).
第2コンデンサC2の電圧の高さと第1コンデンサC1の電圧の高さとの和にかかわらず次に述べる4つの動作モードがある。 Regardless of the sum of the voltage level of the second capacitor C2 and the voltage level of the first capacitor C1, there are four operation modes described below.
第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2が共にオンして、直流電源のエネルギが放出されコイルL1に蓄積される動作モード1(図2(b))。
The first and second switching transistors Q1 and Q2 are both turned on, and the
第1スイッチングトランジスタQ1がオン、第2スイッチングトランジスタQ2がオフして,直流電源とコイルL1のエネルギが放出され第2コンデンサC2に蓄積、充電される動作モード2(図2(c))。 An operation mode 2 in which the first switching transistor Q1 is turned on and the second switching transistor Q2 is turned off, and the energy of the DC power supply and the coil L1 is released and stored and charged in the second capacitor C2 (FIG. 2C).
第2スイッチングトランジスタQ2がオン、第1スイッチングトランジスタQ1がオフして,直流電源とコイルL1のエネルギが放出され第1コンデンサC1に蓄積、充電される動作モード3(図2(d))。
第1スイッチングトランジスタQ1、第2スイッチングトランジスタQ2が共にオフして、直流電源とコイルL1のエネルギが放出され第1コンデンサC1と第2コンデンサC2に蓄積、充電される動作モード4(図2(e))。 The first switching transistor Q1 and the second switching transistor Q2 are both turned off, and the energy is discharged from the DC power source and the coil L1, and is stored and charged in the first capacitor C1 and the second capacitor C2. )).
さらに、直流電源の電圧の高さが、第2コンデンサC2の電圧の高さおよび第1コンデンサC1の電圧の高さより高いときには、次に述べる2つの動作モードがある。 Further, when the voltage level of the DC power supply is higher than the voltage level of the second capacitor C2 and the voltage level of the first capacitor C1, there are two operation modes described below.
第1スイッチングトランジスタQ1がオン、第2スイッチングトランジスタQ2がオフして,直流電源のエネルギが放出され、コイルL1に蓄積されると共に第2コンデンサC2にも蓄積、充電される動作モード5(図は図2(c)と同じ)。 The first switching transistor Q1 is turned on and the second switching transistor Q2 is turned off, so that the energy of the DC power source is released and accumulated in the coil L1 and also accumulated and charged in the second capacitor C2. Same as FIG. 2 (c)).
第2スイッチングトランジスタQ2がオン、第1スイッチングトランジスタQ1がオフして,直流電源のエネルギが放出され、コイルL1に蓄積されると共に第1コンデンサC1にも蓄積、充電される動作モード6(図は図2(d)と同じ)。 The second switching transistor Q2 is turned on, the first switching transistor Q1 is turned off, and the energy of the DC power supply is released and accumulated in the coil L1 and also accumulated and charged in the first capacitor C1 (shown in the figure). Same as FIG. 2 (d)).
なお、直流電源の高さが、第2コンデンサC2の電圧の高さと第1コンデンサC1の電圧の高さの和より高いときは定常的には存在しない。 When the height of the DC power supply is higher than the sum of the voltage of the second capacitor C2 and the voltage of the first capacitor C1, it does not exist constantly.
動作モード0では、図2(a)に示すように電流は流れない。 In the operation mode 0, no current flows as shown in FIG.
動作モード1では、第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2を共にオンする。これにより、図2(b)に示すように、直流電源(図示せず)、コイルL1と第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2とからなる矢印の経路(1)で電流が流れ、直流電源からエネルギが放出され、コイルL1にエネルギが蓄積される。
In the
動作モード2では、第2コンデンサC2への充電のため、第1スイッチングトランジスタQ1をオン、第2スイッチングトランジスタQ2をオフにする。図2(c)に示すように、直流電源(図示せず)、コイルL1と、第1スイッチングトランジスタQ1と、第2コンデンサC2、第2ダイオードD2とからなる矢印の経路(2)で電流が流れ、直流電源とコイルL1のエネルギが放出され、第2コンデンサC2にエネルギが蓄積、第2コンデンサC2に充電される。 In the operation mode 2, in order to charge the second capacitor C2, the first switching transistor Q1 is turned on and the second switching transistor Q2 is turned off. As shown in FIG. 2 (c), current flows through a path (2) indicated by an arrow composed of a DC power source (not shown), a coil L1, a first switching transistor Q1, a second capacitor C2, and a second diode D2. The energy of the DC power supply and the coil L1 is released, the energy is stored in the second capacitor C2, and the second capacitor C2 is charged.
動作モード3では、第1コンデンサC1への充電のため、第2スイッチングトランジスタQ2をオン、第1スイッチングトランジスタQ1をオフにする。図2(d)に示すように、直流電源(図示せず)、コイルL1と、第1ダイオードD1、第1コンデンサC1、第2スイッチングトランジスタQ2とからなる矢印の経路(3)で電流が流れ、直流電源とコイルL1のエネルギが放出され、第1コンデンサC1にエネルギが蓄積、第1コンデンサC1に充電される。
In the
動作モード4では、第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2を共にオフする。これにより、図2(e)に示すように、直流電源(図示せず)、コイルL1と第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2とからなる矢印の経路(4)に電流が流れて、直流電源とコイルL1のエネルギーが放出され、第1、第2コンデンサC1,C2にエネルギが蓄積、充電される。
In the
動作モード5では、直流電源の電圧が第2コンデンサC2の電圧より高いときのモードである。図2(c)に示すように、第1スイッチングトランジスタQ1がオン、第2スイッチングトランジスタQ2がオフし、直流電源(図示せず)、コイル1と第1スイッチングトランジスタQ1、第2コンデンサC2、第2ダイオードD2とからなる矢印の経路(2)に電流が流れて、直流電源のエネルギが放出されて、コイルLIに蓄積するとともに、第2コンデンサC2にも蓄積、充電される。
The operation mode 5 is a mode when the voltage of the DC power supply is higher than the voltage of the second capacitor C2. As shown in FIG. 2C, the first switching transistor Q1 is turned on, the second switching transistor Q2 is turned off, the DC power source (not shown), the
動作モード6では、直流電源の電圧が第1コンデンサC1の電圧より高いときのモードである。図2(d)に示すように、第2スイッチングトランジスタQ2がオン、第1スイッチングトランジスタQ1がオフし、直流電源(図示せず)、コイルL1と第1ダイオードD1、第1コンデンサC1、第2スイッチングトランジスタQ2とからなる矢印の経路(3)に電流が流れて、直流電源のエネルギが放出されて、コイルLIに蓄積するとともに、第1コンデンサC1にも蓄積、充電される。
The
こうした動作モードを繰り返すことにより、第1、第2コンデンサC1,C2の両端間の合計電圧が昇圧されてくるが、第1スイッチングトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間には、第1コンデンサC1両端間の電圧が印加され、第2スイッチングトランジスタQ2のコレクタ・エミッタ間には、第2コンデンサC2両端間の電圧が印加される。 By repeating such an operation mode, the total voltage between both ends of the first and second capacitors C1 and C2 is boosted. However, between the collector and emitter of the first switching transistor Q1, between the both ends of the first capacitor C1. A voltage is applied, and a voltage across the second capacitor C2 is applied between the collector and emitter of the second switching transistor Q2.
したがって、第1、第2コンデンサC1,C2の容量が同じであるとして、第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2としては、前記合計電圧の半分程度の耐圧を有するトランジスタを使用することができ、このことは従来の昇圧チョッパ回路で使用するスイッチングトランジスタに求められる耐圧の約半分の耐圧で済むことになる。 Accordingly, assuming that the capacitances of the first and second capacitors C1 and C2 are the same, the first and second switching transistors Q1 and Q2 can be transistors having a breakdown voltage of about half of the total voltage. This means that a withstand voltage about half that required for a switching transistor used in a conventional step-up chopper circuit is sufficient.
なお、図1では、コイルL1は、直流電源の正側に接続されているのみであったが、図3(a)で示すように、直流電源の負側にコイルL2のみを接続してもよいし、図3(b)で示すように、直流電源の正側と負側との両方にコイルL1,L2を接続してもよい。なお、図3(b)では、コイルL1,L2は密に結合することが好ましい。 In FIG. 1, the coil L1 is only connected to the positive side of the DC power supply. However, as shown in FIG. 3A, only the coil L2 is connected to the negative side of the DC power supply. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the coils L1 and L2 may be connected to both the positive side and the negative side of the DC power supply. In FIG. 3B, the coils L1 and L2 are preferably tightly coupled.
図4は、昇圧チョッパ回路と、単相3レベルインバータとを組み合わせた電源装置の回路図を示す。1は、昇圧チョッパ回路、2は単相3レベルインバータ、3は負荷である。 FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply device that combines a boost chopper circuit and a single-phase three-level inverter. 1 is a step-up chopper circuit, 2 is a single-phase three-level inverter, and 3 is a load.
昇圧チョッパ回路1は、図1と同様の回路であり、符号は図1に合わせて示す。ただし、この昇圧チョッパ回路1は、端子IN1,IN2それぞれに密結合されたコイルL1,L2で示すが、この密結合は必要要件ではなく、図1で示すように、端子IN1側だけにコイルL1を設けたり、図3(a)で示すように、端子IN2側だけにコイルL2を設けたり、あるいは図3(b)で示すように、端子IN1、IN2の両方にコイルL1,L2を密結合せずに設けたりすることでも使用できる。
The step-up
単相3レベルインバータ2は、4つのトランジスタS1u−S4uと、さらに4つのトランジスタS1v−S4vと、個々のトランジスタに逆並列接続されたダイオードD1u−D4u、D1v−D4vと、上下2つずつのトランジスタS1u,S2u;S3u,S4u;S1v,S2v;S3v,S4vの接続中点a−dと、昇圧チョッパ回路1の第1、第2コンデンサC1,C2の接続中点Oとを接続するダイオードD5u,D6u;D5v,D6vとから構成される。そして、4つのトランジスタS1u−S4uのうち、上2つのトランジスタS1u,S1uと下2つのトランジスタS3u,S4uの接続中点Uと、4つのトランジスタS1v−S4vのうち、上2つのトランジスタS1v,S1vと下2つのトランジスタS3v,S4vの接続中点Vとの間に、負荷3が接続される。
The single-phase three-level inverter 2 includes four transistors S1u-S4u, four more transistors S1v-S4v, diodes D1u-D4u and D1v-D4v connected in reverse parallel to the individual transistors, and two transistors above and below each other. S1u, S2u; S3u, S4u; S1v, S2v; S3v, S4v connection midpoint ad and diode D5u, which connects the first and second capacitors C1, C2 of
この単相3レベルインバータ2では、コンデンサC1,C2の電圧をEd/2とすると、詳細は略するが、前記トランジスタに対するPWM制御により、U,V間の出力電圧Euvが、±Ed/2、0の3つの値をとることができるように制御することができる。
In this single-phase three-level inverter 2, if the voltage of the
この電源装置では、昇圧チョッパ回路1の第1、第2コンデンサC1,C2の中性点Oに対応して、単相3レベルインバータ2を接続すると、該単相3レベルインバータ2内のトランジスタに低耐圧のものを使用することができる。
In this power supply device, when the single-phase three-level inverter 2 is connected corresponding to the neutral point O of the first and second capacitors C1 and C2 of the
図5は、昇圧チョッパ回路と、3相3レベルインバータとを組み合わせた電源装置の回路図を示す。1は、昇圧チョッパ回路、2aは3相3レベルインバータ、3aは3相負荷(3相モータ)である。 FIG. 5 shows a circuit diagram of a power supply device combining a boost chopper circuit and a three-phase three-level inverter. 1 is a step-up chopper circuit, 2a is a three-phase three-level inverter, and 3a is a three-phase load (three-phase motor).
昇圧チョッパ回路1は、図1と同様の回路であり、符号は図1に合わせて示す。ただし、この昇圧チョッパ回路1は、端子IN1,IN2それぞれに密結合されたコイルL1,L2で示すが、この密結合は必要要件ではなく、図1で示すように、端子IN1側だけにコイルL1を設けたり、図3(a)で示すように、端子IN2側だけにコイルL2を設けたり、あるいは図3(b)で示すように、端子IN1、IN2の両方にコイルL1,L2を密結合せずに設けたりすることでも使用できる。
The step-up
3相3レベルインバータ2aは、4つのトランジスタS1u−S4uと、4つのトランジスタS1v−S4vと、さらに4つのトランジスタS1w−S4wと、個々のトランジスタに逆並列接続されたダイオードD1u−D4u、D1v−D4v、D1w−D4wと、上下2つずつのトランジスタS1u,S2u;S3u,S4u;S1v,S2v;S3v,S4v;S1w,S2w;S3w,S4wの接続中点a−fと、昇圧チョッパ回路1の第1、第2コンデンサC1,C2の接続中点Oとを接続するダイオードD5u,D6u;D5v,D6v;D5w,D6wとから構成される。そして、4つのトランジスタS1u−S4uのうち、上2つのトランジスタS1u,S1uと下2つのトランジスタS3u,S4uの接続中点Uと、4つのトランジスタS1v−S4vのうち、上2つのトランジスタS1v,S1vと下2つのトランジスタS3v,S4vの接続中点Vと、4つのトランジスタS1w−S4wのうち、上2つのトランジスタS1w,S1wと下2つのトランジスタS3w,S4wの接続中点Wとの間に、3相モータ等の3相負荷3aが接続される。
The three-phase three-
この電源装置では、昇圧チョッパ回路1の第1、第2コンデンサC1,C2の中性点Oに対応して、3相3レベルインバータ2aを接続すると、該3相3レベルインバータ2a内のトランジスタに低耐圧のものを使用することができる。
In this power supply device, when the three-phase three-
図6は、複数の昇圧チョッパ回路を複数、並列接続した電源装置である。この電源装置は、同じ回路構成の昇圧チョッパ回路5,6を有する。各昇圧チョッパ回路5,6は、それぞれ、コイルL1,L2、第1、第2スイッチングトランジスタQ1,Q2、第1、第2ダイオードD1,D2、第1、第2コンデンサC1,C2を備えており、それぞれのコイルL1,L2側が端子IN1,IN2間に並列に、また、それぞれの第1、第2コンデンサC1,C2側が端子OUT1,OUT2間に並列に接続されている。この電源装置では各昇圧チョッパ回路5,6それぞれにおけるコイルL1,L2は密に結合していると共に、それぞれの第1、第2コンデンサC1,C2の接続中点O1,O2は接続されず、分離されている。
FIG. 6 shows a power supply device in which a plurality of step-up chopper circuits are connected in parallel. This power supply apparatus has
L1 コイル
Q1,Q2 スイッチング素子
D1,D2 ダイオード
C1,C2 コンデンサ
L1 Coil Q1, Q2 Switching element D1, D2 Diode C1, C2 Capacitor
Claims (7)
前記第1トランジスタの電流流出部に第2トランジスタの電流流入部を共通に接続し、前記第2トランジスタの電流流出部を前記直流電源の負側に前記コイルを介してまたは直接に接続し、
前記第1トランジスタの電流流入部に第1ダイオードのアノードを接続し、前記第1ダイオードのカソードを第1コンデンサの一方極に接続し、
前記第1コンデンサの他方極を前記第1トランジスタの電流流出部と前記第2トランジスタの電流流入部との共通接続部に接続し、前記共通接続部に第2コンデンサの一方極を接続し、
前記第2コンデンサの他方極を第2ダイオードのアノードに接続し、前記第2ダイオードのカソードを前記第2トランジスタの電流流出部に接続した、
ことを特徴とする昇圧チョッパ回路。 A coil is connected to at least one of a positive side or a negative side of the DC power source, and a current inflow portion of the first transistor is connected to the positive side of the DC power source via the coil or directly;
A current inflow portion of the second transistor is connected in common to the current outflow portion of the first transistor, and the current outflow portion of the second transistor is connected to the negative side of the DC power supply via the coil or directly;
An anode of a first diode is connected to a current inflow portion of the first transistor, a cathode of the first diode is connected to one electrode of a first capacitor;
Connecting the other pole of the first capacitor to a common connection part of the current outflow part of the first transistor and the current inflow part of the second transistor, and connecting one electrode of the second capacitor to the common connection part;
The other pole of the second capacitor was connected to the anode of a second diode, and the cathode of the second diode was connected to the current outflow portion of the second transistor.
A step-up chopper circuit.
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