JP2015019545A

JP2015019545A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2015019545A
Application number: JP2013146795A
Authority: JP
Inventors: 田村　秀樹; Hideki Tamura; 秀樹田村; 和憲木寺; Kazunori Kidera
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce restriction of designing and operating and to achieve various specifications only by changing control of semiconductor switches.SOLUTION: A power conversion device includes a conversion section 1, a switcher 2, and a control circuit 3. The conversion section 1 includes a plurality of chopper-type converters using semiconductor switches S1 and S2. Output terminals of the converters are commonly connected. The switcher 2 selects a first state that commonly connects input terminals of the converters and a second state that individually separates the input terminals of the converters. The control circuit 3 controls on and off of the semiconductor switches S1 and S2. The switcher 2 selects the first state when DC power is inputted to the conversion section 1 and selects the second state when AC power is inputted to the conversion section 1. The control circuit 3 changes the on and off states of the semiconductor switches S1 and S2 according to the polarity of an AC voltage when the switcher 2 selects the second state.

Description

本発明は、直流電力と交流電力とが選択して入力される電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion apparatus in which DC power and AC power are selectively input.

従来から、交流電力と直流電力とが選択して入力される電力変換装置が提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。これらの特許文献には、２個の半導体スイッチの直列回路と、２個のキャパシタの直列回路とを並列に接続した構成が記載されている。交流電源は、半導体スイッチの接続点とキャパシタの接続点との間に、インダクタを介して接続され、直流電源は、一方の半導体スイッチの両端間に、インダクタを介して接続されている。また、直流電源を接続する状態と、交流電源を接続する状態とを選択する切替回路が設けられている。 Conventionally, power converters in which AC power and DC power are selected and input have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). These patent documents describe a configuration in which a series circuit of two semiconductor switches and a series circuit of two capacitors are connected in parallel. The AC power source is connected between the connection point of the semiconductor switch and the connection point of the capacitor via an inductor, and the DC power source is connected between both ends of one semiconductor switch via the inductor. Further, a switching circuit for selecting a state in which a DC power source is connected and a state in which an AC power source is connected is provided.

特許文献１には、交流電源を接続した場合に、正負の半サイクルごとに、一方の半導体スイッチをオフにし、他方の半導体スイッチをオンオフさせることによって、入力電流の高調波抑制と高力率制御を可能にすることが記載されている。また、特許文献２には、交流電圧を所定の直流電圧に変換することが記載されている。 Patent Document 1 discloses that when an AC power supply is connected, one semiconductor switch is turned off and the other semiconductor switch is turned on and off every positive and negative half cycles, thereby suppressing harmonics of input current and high power factor control. It is described that enables. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 describes converting an AC voltage into a predetermined DC voltage.

特開平２−１６８８６７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-168867 特開平８−６５９２０号公報JP-A-8-65920

特許文献１、２に記載された構成では、交流電力が入力される場合に、交流電圧の半波（半サイクル）ごとに、２個のキャパシタのうちの一方にのみ充電される。また、特許文献１、２に記載された構成は、２個のキャパシタが必須である。すなわち、２個の半導体スイッチのオンオフを同期させ、かつ２個のキャパシタの仕様のばらつきを小さくしなければ、２個のキャパシタの直列回路における両端電圧が大きく変動する可能性がある。要するに、２個の半導体スイッチおよび２個のキャパシタは独立性が低く、結果的に設計や動作に制約が生じることになる。 In the configurations described in Patent Documents 1 and 2, when AC power is input, only one of the two capacitors is charged for each half wave (half cycle) of the AC voltage. The configurations described in Patent Documents 1 and 2 require two capacitors. That is, the voltage across the capacitor in the series circuit of the two capacitors may fluctuate greatly unless the on / off states of the two semiconductor switches are synchronized and the variation in the specifications of the two capacitors is not reduced. In short, the two semiconductor switches and the two capacitors have low independence, resulting in restrictions on design and operation.

本発明は、設計や動作の制約を低減させ、半導体スイッチの制御を変更するだけで、様々な仕様を実現できる電力変換装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power conversion device that can realize various specifications only by changing the control of a semiconductor switch by reducing restrictions on design and operation.

本発明に係る電力変換装置は、半導体スイッチを用いたチョッパ方式の複数個のコンバータを備え、前記コンバータの出力端子が共通に接続された変換部と、前記コンバータそれぞれの入力端子を共通に接続する第１の状態と、前記コンバータそれぞれの入力端子を個々に分離した第２の状態を選択する切替器と、前記半導体スイッチのオンオフを制御する制御回路とを備え、前記切替器は、前記変換部に直流電力を入力する場合に前記第１の状態を選択し、前記変換部に交流電力を入力する場合に前記第２の状態を選択し、前記制御回路は、前記切替器が前記第２の状態を選択している場合に、交流電圧の極性に応じて前記半導体スイッチのオンオフの状態を変化させることを特徴とする。 A power converter according to the present invention includes a plurality of chopper converters using semiconductor switches, and a converter connected to a common output terminal of the converter and a common input terminal of each converter. A switching unit that selects a first state and a second state in which the input terminals of the converters are individually separated; and a control circuit that controls on / off of the semiconductor switch, the switching unit including the conversion unit The first state is selected when DC power is input to the converter, the second state is selected when AC power is input to the converter, and the control circuit is configured so that the switch is the second state. When the state is selected, the on / off state of the semiconductor switch is changed according to the polarity of the AC voltage.

この電力変換装置において、前記コンバータは、前記半導体スイッチとダイオードとの直列回路の両端を前記出力端子とする昇圧チョッパであって、前記変換部は、前記コンバータのそれぞれを構成する前記半導体スイッチと前記ダイオードとの直列回路が並列接続されていることが好ましい。 In this power converter, the converter is a step-up chopper that uses both ends of a series circuit of the semiconductor switch and a diode as the output terminals, and the conversion unit includes the semiconductor switch and the semiconductor switch that constitute each of the converters. A series circuit with a diode is preferably connected in parallel.

この電力変換装置において、前記半導体スイッチと直列に接続された第２の半導体スイッチを備え、前記ダイオードは、前記第２の半導体スイッチのボディダイオードであることがさらに好ましい。 More preferably, the power conversion device includes a second semiconductor switch connected in series with the semiconductor switch, and the diode is a body diode of the second semiconductor switch.

この電力変換装置において、前記コンバータの出力端子に共通に接続された平滑用のキャパシタをさらに備え、前記切替器は、前記変換部に抵抗を介して電力を入力する第３の状態が選択可能であって、前記第３の状態が選択された後に前記第１の状態または前記第２の状態に移行することがさらに好ましい。 The power converter further includes a smoothing capacitor connected in common to the output terminal of the converter, and the switch is capable of selecting a third state in which power is input to the converter via a resistor. Further, it is more preferable to shift to the first state or the second state after the third state is selected.

この電力変換装置において、前記制御回路は、前記切替器が第２の状態を選択している場合に、前記コンバータのいずれかを構成する前記半導体スイッチをオンに維持し、前記コンバータの残りを構成する前記半導体スイッチを前記交流電圧の周波数よりも高い周波数でオンオフさせることが好ましい。 In this power converter, when the switch selects the second state, the control circuit maintains the semiconductor switch that constitutes one of the converters on, and configures the rest of the converter Preferably, the semiconductor switch is turned on / off at a frequency higher than the frequency of the AC voltage.

この電力変換装置において、前記変換部は、前記コンバータを２回路備え、前記制御回路は、前記切替器が第１の状態を選択している場合に、前記コンバータの一方を構成する前記半導体スイッチがオフである期間に、前記コンバータの他方を構成する前記半導体スイッチがオンになるように制御することが好ましい。 In this power converter, the converter includes two circuits of the converter, and the control circuit includes the semiconductor switch that constitutes one of the converters when the switch selects the first state. It is preferable that the semiconductor switch constituting the other of the converters is controlled to be turned on during the off-period.

この電力変換装置において、直流電力と交流電力とのどちらが接続されたかを判別し、判別結果に応じて前記第１の状態と前記第２の状態とのいずれかを選択するように前記切替器に指示する入力判別回路をさらに備えることが好ましい。 In this power conversion device, it is determined whether the DC power or the AC power is connected, and the switch is configured to select either the first state or the second state according to the determination result. It is preferable to further include an input determination circuit for instructing.

本発明の構成は、出力端子が共通に接続された複数個のコンバータを備える変換部を用い、それぞれのコンバータを構成する半導体スイッチのオンオフを制御回路が制御するから、半導体スイッチは独立してオンオフさせることが可能である。たとえば、直流電力が変換部に入力される場合に、半導体スイッチのオンオフの位相をずらすことによって、いずれかの半導体スイッチがオフである期間に、他の半導体スイッチをオンにするインターリーブを行うと、変換部の出力電圧におけるリプルが低減される。また、交流電力が変換部に入力される場合に、交流電圧の極性に応じてそれぞれのコンバータの半導体スイッチのオンオフを制御することにより、交流電圧の極性による変換部の出力変動を抑制することが可能である。このように、本発明の構成によれば、設計や動作の制約を低減させ、半導体スイッチの制御を変更するだけで、様々な仕様を実現できるという利点を有する。 In the configuration of the present invention, a conversion unit including a plurality of converters whose output terminals are connected in common is used, and the control circuit controls the on / off of the semiconductor switches constituting each converter. Therefore, the semiconductor switches are independently turned on / off. It is possible to make it. For example, when DC power is input to the conversion unit, by interleaving to turn on another semiconductor switch during a period when one of the semiconductor switches is off by shifting the on / off phase of the semiconductor switch, Ripple in the output voltage of the converter is reduced. In addition, when AC power is input to the converter, the output fluctuation of the converter due to the polarity of the AC voltage can be suppressed by controlling on / off of the semiconductor switch of each converter according to the polarity of the AC voltage. Is possible. As described above, according to the configuration of the present invention, there are advantages that various specifications can be realized only by reducing restrictions on design and operation and changing control of the semiconductor switch.

実施形態１を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a first embodiment. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 実施形態２を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment. 実施形態３を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment. 実施形態４を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment. 実施形態５を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a fifth embodiment.

（概要）
以下に説明する電力変換装置は、図１に示すように、変換部１と切替器２と制御回路３とを備える。変換部１は、半導体スイッチＳ１，Ｓ２を用いたチョッパ方式の複数個のコンバータを備え、コンバータの出力端子が共通に接続される。切替器２は、コンバータそれぞれの入力端子を共通に接続する第１の状態と、コンバータそれぞれの入力端子を個々に分離した第２の状態を選択する。制御回路３は、半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフを制御する。切替器２は、変換部１に直流電力を入力する場合に第１の状態を選択し、変換部１に交流電力を入力する場合に第２の状態を選択する。制御回路３は、切替器２が第２の状態を選択している場合に、交流電圧の極性に応じて半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフの状態を変化させる。 (Overview)
As shown in FIG. 1, the power conversion device described below includes a conversion unit 1, a switch 2, and a control circuit 3. The conversion unit 1 includes a plurality of chopper converters using the semiconductor switches S1 and S2, and the output terminals of the converters are connected in common. The switch 2 selects a first state in which the input terminals of the converters are connected in common and a second state in which the input terminals of the converters are individually separated. The control circuit 3 controls on / off of the semiconductor switches S1 and S2. The switch 2 selects the first state when DC power is input to the conversion unit 1, and selects the second state when AC power is input to the conversion unit 1. When the switch 2 selects the second state, the control circuit 3 changes the on / off states of the semiconductor switches S1 and S2 according to the polarity of the AC voltage.

コンバータは、半導体スイッチＳ１，Ｓ２とダイオードＤ１，Ｄ２との直列回路の両端を出力端子とする昇圧チョッパであることが望ましい。この場合、変換部１は、コンバータのそれぞれを構成する半導体スイッチＳ１，Ｓ２とダイオードＤ１，Ｄ２との直列回路が並列接続されていることが望ましい。この構成において、半導体スイッチＳ１，Ｓ２と直列に接続された第２の半導体スイッチＳ３，Ｓ４を備え、ダイオードＤ１，Ｄ２は、第２の半導体スイッチＳ３，Ｓ４のボディダイオードであることがさらに望ましい。 The converter is preferably a step-up chopper having both terminals of a series circuit of semiconductor switches S1, S2 and diodes D1, D2 as output terminals. In this case, it is desirable that the conversion unit 1 has a series circuit of semiconductor switches S1 and S2 and diodes D1 and D2 constituting each converter connected in parallel. In this configuration, it is more preferable that the semiconductor switches S3 and S4 are connected in series with the semiconductor switches S1 and S2, and the diodes D1 and D2 are body diodes of the second semiconductor switches S3 and S4.

また、電力変換装置は、コンバータの出力端子に共通に接続された平滑用のキャパシタＣ１をさらに備えることが望ましい。この場合、切替器２は、変換部１に抵抗を介して電力を入力する第３の状態が選択可能であって、第３の状態が選択された後に第１の状態または第２の状態に移行することが望ましい。 Moreover, it is desirable that the power conversion device further includes a smoothing capacitor C1 commonly connected to the output terminal of the converter. In this case, the switch 2 can select the third state in which power is input to the conversion unit 1 via a resistor, and after the third state is selected, the switch 2 enters the first state or the second state. It is desirable to migrate.

制御回路３は、切替器２が第２の状態を選択している場合に、コンバータのいずれかを構成する半導体スイッチＳ１，Ｓ２をオンに維持し、コンバータの残りを構成する半導体スイッチＳ１，Ｓ２を交流電圧の周波数よりも高い周波数でオンオフさせる。 When the switch 2 selects the second state, the control circuit 3 keeps the semiconductor switches S1 and S2 that constitute any of the converters on, and the semiconductor switches S1 and S2 that constitute the rest of the converter. Is turned on and off at a frequency higher than the frequency of the AC voltage.

変換部１は、コンバータを２回路備えることが望ましい。制御回路３は、切替器２が第１の状態を選択している場合に、コンバータの一方を構成する半導体スイッチＳ１（Ｓ２）がオフである期間に、コンバータの他方を構成する半導体スイッチＳ２（Ｓ１）がオンになるように制御することが望ましい。 The converter 1 preferably includes two converter circuits. When the switch 2 has selected the first state, the control circuit 3 is configured so that the semiconductor switch S2 (other side of the converter) is in the period when the semiconductor switch S1 (S2) that constitutes one side of the converter is off. It is desirable to control so that S1) is turned on.

直流電力と交流電力とのどちらが接続されたかを判別し、判別結果に応じて第１の状態と第２の状態とのいずれかを選択するように切替器に指示する入力判別回路５を備えることがさらに望ましい。 It is provided with an input discrimination circuit 5 that discriminates whether DC power or AC power is connected and instructs the switch to select either the first state or the second state according to the discrimination result. Is more desirable.

以下、実施形態について詳述する。以下に説明する構成では、コンバータが昇圧チョッパである場合を例にするが、降圧チョッパ、極性反転形チョッパを用いることも可能である。交流電力が入力される期間に、力率改善回路（ＰＦＣ回路：Power Factor Corrective Circuit）として機能させる場合、昇圧チョッパを用いると他方式のチョッパを用いる場合よりも、全高調波歪（ＴＨＤ：Total Harmonic Distortion）を低減できる。また、極性反転形チョッパを用いると、広範囲の入力電圧に対応することが可能になる。 Hereinafter, embodiments will be described in detail. In the configuration described below, a case where the converter is a step-up chopper is taken as an example, but a step-down chopper and a polarity inversion type chopper can also be used. When functioning as a power factor corrective circuit (PFC circuit) during a period in which AC power is input, using a boost chopper causes total harmonic distortion (THD: Total) compared to using a chopper of another method. Harmonic Distortion) can be reduced. Further, when a polarity inversion type chopper is used, it is possible to cope with a wide range of input voltages.

以下では、電動車両に搭載された走行用の電池の電力を利用して、電力系統から供給される電力と等価に扱える交流電力を生成する場合を想定する。この種の電池を搭載した電動車両としては、電気自動車、プラグインハイブリッド車、電動二輪車、燃料電池車などが知られている。これらの電動車両に搭載された電池の電力を電動車両から取り出して利用する場合、電動車両から取り出せる電力は、電動車両の車種に応じて直流電力と交流電力とのいずれかになる。そのため、以下の構成例は、直流電力と交流電力とのどちらが入力されても一定電圧の交流電力を出力できるように構成されている。 In the following, it is assumed that AC power that can be handled equivalently to the power supplied from the power system is generated using the power of the battery for traveling mounted on the electric vehicle. Known electric vehicles equipped with this type of battery include electric vehicles, plug-in hybrid vehicles, electric motorcycles, fuel cell vehicles, and the like. When the electric power of the battery mounted on these electric vehicles is extracted from the electric vehicle and used, the electric power that can be extracted from the electric vehicle is either DC power or AC power depending on the type of the electric vehicle. Therefore, the following configuration examples are configured to output AC power having a constant voltage regardless of whether DC power or AC power is input.

なお、以下に説明する構成において、交流電力は、２線で供給する場合（単相２線式に相当）を想定しているが、三相であっても、また３線式、４線式などであっても、変換部の構成および制御を変更することにより、以下に説明する技術を適用可能である。また、電力変換装置は、直流電力または交流電力から直流電力を取り出すように構成することも可能であり、電動車両に搭載された電池を電源とすることも必須ではない。 In the configuration described below, it is assumed that AC power is supplied by two wires (corresponding to a single-phase two-wire system). Even in such a case, the technology described below can be applied by changing the configuration and control of the conversion unit. In addition, the power conversion device can be configured to extract DC power from DC power or AC power, and it is not essential to use a battery mounted on the electric vehicle as a power source.

（実施形態１）
図１は、基本となる構成を示している。変換部１は、２個の昇圧チョッパを備える。一方の昇圧チョッパは、半導体スイッチＳ１、インダクタＬ１、ダイオードＤ１を備えており、他方の昇圧チョッパは、半導体スイッチＳ２、インダクタＬ２、ダイオードＤ２を備えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a basic configuration. The conversion unit 1 includes two boost choppers. One boost chopper includes a semiconductor switch S1, an inductor L1, and a diode D1, and the other boost chopper includes a semiconductor switch S2, an inductor L2, and a diode D2.

図示例において、半導体スイッチＳ１，Ｓ２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いているが、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチを用いることが可能である。なお、バイポーラトランジスタを用いる場合、半導体スイッチＳ１，Ｓ２のボディダイオードを利用できないから、コレクタ−エミッタに流れる電流とは逆向きの電流を流すダイオードが、コレクタ−エミッタに並列に接続される。 In the illustrated example, the semiconductor switches S1 and S2 use IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), but other semiconductor switches such as MOSFETs and bipolar transistors can be used. When bipolar transistors are used, the body diodes of the semiconductor switches S1 and S2 cannot be used. Therefore, a diode that flows a current opposite to the current flowing through the collector-emitter is connected in parallel to the collector-emitter.

一方の昇圧チョッパにおいて、半導体スイッチＳ１は、ダイオードＤ１に対して低圧側に接続され、ダイオードＤ１のアノードに半導体スイッチＳ１が接続されている。また、半導体スイッチＳ１とダイオードＤ１との接続点にインダクタＬ１の一端が接続されている。他方の昇圧チョッパも同構成であり、半導体スイッチＳ２は、ダイオードＤ２に対して低圧側に接続され、ダイオードＤ２のアノードに半導体スイッチＳ２が接続される。また、半導体スイッチＳ２とダイオードＤ２との接続点にインダクタＬ２の一端が接続される。 In one step-up chopper, the semiconductor switch S1 is connected to the low-voltage side with respect to the diode D1, and the semiconductor switch S1 is connected to the anode of the diode D1. One end of the inductor L1 is connected to the connection point between the semiconductor switch S1 and the diode D1. The other step-up chopper has the same configuration, and the semiconductor switch S2 is connected to the low voltage side of the diode D2, and the semiconductor switch S2 is connected to the anode of the diode D2. One end of the inductor L2 is connected to a connection point between the semiconductor switch S2 and the diode D2.

両方の昇圧チョッパの出力端子は、平滑用のキャパシタＣ１に共通に接続される。すなわち、半導体スイッチＳ１とダイオードＤ１との直列回路と、半導体スイッチＳ２とダイオードＤ２との直列回路が、キャパシタＣ１に並列に接続される。本実施形態において、キャパシタＣ１の両端電圧は、ＤＣ−ＡＣ変換回路４に入力され、交流に変換されて利用される。 The output terminals of both boost choppers are connected in common to the smoothing capacitor C1. That is, a series circuit of the semiconductor switch S1 and the diode D1 and a series circuit of the semiconductor switch S2 and the diode D2 are connected in parallel to the capacitor C1. In the present embodiment, the voltage between both ends of the capacitor C1 is input to the DC-AC conversion circuit 4 and converted into an alternating current.

変換部１は、３個の入力端子を備える。入力端子のうちの１つは、半導体スイッチＳ１，Ｓ２の一端が共通に接続され、キャパシタＣ１の負極に接続される。また、半導体スイッチＳ１に一端が接続されたインダクタＬ１の他端と、半導体スイッチＳ２に一端が接続されたインダクタＬ２の他端とが、残りの入力端子になる。以下では、インダクタＬ１に接続された入力端子を第１の入力端子と呼び、インダクタＬ２に接続された入力端子を第２の入力端子と呼び、キャパシタＣ１の負極に接続された入力端子を第３の入力端子と呼ぶ。 The conversion unit 1 includes three input terminals. One of the input terminals is connected to one end of the semiconductor switches S1 and S2 in common and connected to the negative electrode of the capacitor C1. The other end of the inductor L1 whose one end is connected to the semiconductor switch S1 and the other end of the inductor L2 whose one end is connected to the semiconductor switch S2 are the remaining input terminals. Hereinafter, the input terminal connected to the inductor L1 is referred to as a first input terminal, the input terminal connected to the inductor L2 is referred to as a second input terminal, and the input terminal connected to the negative electrode of the capacitor C1 is a third input terminal. Called the input terminal.

変換部１の入力端子は切替器２に接続される。切替器２は、変換部１に直流電力を入力する第１の状態と、変換部１に交流電力を入力する第２の状態との２状態を選択する。すなわち、切替器２は、切替接点を備える３個のスイッチ要素２１〜２３を用いて構成されている。スイッチ要素２１は第１の入力端子に接続され、スイッチ要素２２は第２の入力端子に接続され、スイッチ要素２３は第３の入力端子に接続される。切替器２は、たとえば電磁接触器（大電流用の接点を備える電磁継電器）を用いて構成される。 An input terminal of the conversion unit 1 is connected to the switch 2. The switch 2 selects two states, a first state in which DC power is input to the conversion unit 1 and a second state in which AC power is input to the conversion unit 1. That is, the switching device 2 is configured using three switch elements 21 to 23 having switching contacts. The switch element 21 is connected to the first input terminal, the switch element 22 is connected to the second input terminal, and the switch element 23 is connected to the third input terminal. The switch 2 is configured using, for example, an electromagnetic contactor (an electromagnetic relay having a contact for large current).

図示する電力変換装置は、直流電源ＰＳ１を接続する一対の端子Ｔ１１，Ｔ１２と、交流電源ＰＳ２を接続する一対の端子Ｔ２１，Ｔ２２とを備える。スイッチ要素２１およびスイッチ要素２２において第１の状態において選択される接点は共通に接続され、端子Ｔ１１に接続される。また、スイッチ要素Ｓ２３において第１の状態で選択される接点は端子Ｔ１２に接続される。スイッチ要素２１とスイッチ要素２２とにおいて第２の状態で選択される接点は、それぞれ端子Ｔ２１，Ｔ２２に接続される。また、スイッチ要素２３において第２の状態で選択される接点には何も接続されない。 The illustrated power conversion device includes a pair of terminals T11 and T12 that connect a DC power source PS1 and a pair of terminals T21 and T22 that connect an AC power source PS2. The contacts selected in the first state in the switch element 21 and the switch element 22 are connected in common and connected to the terminal T11. Further, the contact selected in the first state in the switch element S23 is connected to the terminal T12. The contacts selected in the second state in the switch element 21 and the switch element 22 are connected to the terminals T21 and T22, respectively. Further, nothing is connected to the contact point selected in the second state in the switch element 23.

したがって、切替器２は、第１の状態では、第１の入力端子と第２の入力端子とを共通に接続し、第２の状態では、第１の入力端子と第２の入力端子とを個々に分離する。さらに、切替器２は、第１の状態では第３の入力端子を電源に接続し、第２の状態では第３の入力端子を電源から切り離す。切替器２は、第１の状態では昇圧チョッパそれぞれの入力端子を共通に接続し、第２の状態では昇圧チョッパそれぞれの入力端子を個々に分離すると言える。 Therefore, the switch 2 connects the first input terminal and the second input terminal in common in the first state, and connects the first input terminal and the second input terminal in the second state. Separate individually. Furthermore, the switch 2 connects the third input terminal to the power source in the first state, and disconnects the third input terminal from the power source in the second state. It can be said that the switch 2 connects the input terminals of the boost choppers in common in the first state and separates the input terminals of the boost choppers in the second state.

第１の状態は、図２（ａ）に示すように、変換部１に直流電力（図では、直流電源ＰＳ１で表している）を入力する場合に選択される。また、第２の状態は、図２（ｂ）に示すように、変換部１に交流電力（図では、交流電源ＰＳ２で表している）を入力する場合に選択する。すなわち、直流電源ＰＳ１は、２個の昇圧チョッパに個々に接続されることになり、交流電源ＰＳ２は、２個の昇圧チョッパの間に接続されることになる。半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフ、および切替器２による第１の状態と第２の状態との選択は、制御回路３が制御する。 The first state is selected when DC power (represented by DC power supply PS1 in the figure) is input to the converter 1 as shown in FIG. The second state is selected when AC power (represented by AC power supply PS2 in the figure) is input to the converter 1 as shown in FIG. That is, the DC power source PS1 is individually connected to the two boost choppers, and the AC power source PS2 is connected between the two boost choppers. The control circuit 3 controls the on / off of the semiconductor switches S1 and S2 and the selection of the first state and the second state by the switch 2.

切替器２が第１の状態であって、直流電力が変換部１に入力される場合、制御回路３は、半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフを図３に示すように制御する。図３（ｃ）は入力される直流電力の電圧を表しており、電圧が一定になっている。この動作では、個々の昇圧チョッパにおいて半導体スイッチＳ１，Ｓ２が、それぞれ図３（ａ）（ｂ）のようにオンオフを行う。したがって、個々の昇圧チョッパが直流電圧を昇圧し、キャパシタＣ１の両端電圧は、直流電源ＰＳ１の電圧に対して昇圧されることになる。 When the switch 2 is in the first state and DC power is input to the converter 1, the control circuit 3 controls the on / off of the semiconductor switches S1 and S2 as shown in FIG. FIG. 3C shows the voltage of the input DC power, and the voltage is constant. In this operation, the semiconductor switches S1 and S2 are turned on and off as shown in FIGS. 3A and 3B in the individual step-up choppers. Accordingly, each boost chopper boosts the DC voltage, and the voltage across the capacitor C1 is boosted with respect to the voltage of the DC power supply PS1.

図示例において、半導体スイッチＳ１と半導体スイッチＳ２とのオンオフのタイミングは一致している。ここで、半導体スイッチＳ１と半導体スイッチＳ２とのオンオフの位相を互いに逆にしたインターリーブの動作を行うと、半導体スイッチＳ１と半導体スイッチＳ２との一方がオフの期間に他方がオンになる。したがって、直流電源ＰＳ１から変換部１に入力される電流の変動が少なくなり、かつ変換部１からキャパシタＣ１に出力される電流の変動も少なくなる。その結果、変換部１の入力および出力における電流のリプルが抑制され、電力変換装置から発生するノイズが低減される。また、変換部１の出力におけるリプルが低減されるから、平滑用のキャパシタＣ１の容量を低減できる。 In the illustrated example, the on / off timings of the semiconductor switch S1 and the semiconductor switch S2 are the same. Here, when an interleaving operation is performed in which the on / off phases of the semiconductor switch S1 and the semiconductor switch S2 are reversed, the other of the semiconductor switch S1 and the semiconductor switch S2 is turned on while the other is on. Therefore, the fluctuation of the current input from the DC power source PS1 to the converter 1 is reduced, and the fluctuation of the current output from the converter 1 to the capacitor C1 is also reduced. As a result, current ripple at the input and output of the converter 1 is suppressed, and noise generated from the power converter is reduced. Further, since ripples at the output of the converter 1 are reduced, the capacitance of the smoothing capacitor C1 can be reduced.

一方、切替器２が第２の状態であって、交流電力が変換部１に入力される場合、制御回路３は、半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフを図４に示すように制御する。半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフの周波数は、交流電圧の周波数よりも高い周波数に設定されている。図４（ｃ）は入力される交流電力の電圧を表している。この動作では、個々の昇圧チョッパにおける半導体スイッチＳ１，Ｓ２は、図４（ｂ）（ｃ）のようにオンオフを行う。 On the other hand, when the switch 2 is in the second state and AC power is input to the converter 1, the control circuit 3 controls the on / off of the semiconductor switches S1 and S2 as shown in FIG. The on / off frequency of the semiconductor switches S1 and S2 is set to a frequency higher than the frequency of the AC voltage. FIG. 4C shows the voltage of the input AC power. In this operation, the semiconductor switches S1 and S2 in each step-up chopper are turned on and off as shown in FIGS.

図から明らかなように、制御回路３は、交流電圧の半波ごとに半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフの制御を入れ替える。図示例において、交流電圧が正の半サイクル（第２の入力端子が正）である期間に、半導体スイッチＳ１をオフに維持し、半導体スイッチＳ２をオンオフさせている。この場合、半導体スイッチＳ２とインダクタＬ２とダイオードＤ２とが昇圧チョッパとして機能する。したがって、半導体スイッチＳ２のオン期間にインダクタＬ２に蓄えられたエネルギーが、半導体スイッチＳ２のオフ期間に、ダイオードＤ２および半導体スイッチＳ１のボディダイオードを通る経路でキャパシタＣ１に放出される。 As is apparent from the figure, the control circuit 3 switches the on / off control of the semiconductor switches S1 and S2 for each half wave of the AC voltage. In the illustrated example, the semiconductor switch S1 is kept off and the semiconductor switch S2 is turned on and off during a period in which the AC voltage is a positive half cycle (the second input terminal is positive). In this case, the semiconductor switch S2, the inductor L2, and the diode D2 function as a boost chopper. Therefore, the energy stored in the inductor L2 during the ON period of the semiconductor switch S2 is released to the capacitor C1 through a path passing through the diode D2 and the body diode of the semiconductor switch S1 during the OFF period of the semiconductor switch S2.

一方、交流電圧が負の半サイクル（第１の入力端子が正）である期間に、半導体スイッチＳ２をオフに維持し、半導体スイッチＳ１をオンオフさせている。この動作では、半導体スイッチＳ１とインダクタＬ１とダイオードＤ１とが昇圧チョッパとして機能する。したがって、半導体スイッチＳ１のオン期間にインダクタＬ１に蓄えられたエネルギーが、半導体スイッチＳ１のオフ期間に、ダイオードＤ１および半導体スイッチＳ２のボディダイオードを通る経路でキャパシタＣ１に放出される。 On the other hand, the semiconductor switch S2 is kept off and the semiconductor switch S1 is turned on and off during a period in which the AC voltage is a negative half cycle (the first input terminal is positive). In this operation, the semiconductor switch S1, the inductor L1, and the diode D1 function as a boost chopper. Therefore, the energy stored in the inductor L1 during the ON period of the semiconductor switch S1 is released to the capacitor C1 through a path passing through the diode D1 and the body diode of the semiconductor switch S2 during the OFF period of the semiconductor switch S1.

要するに、切替器２が第２の状態を選択している場合に、交流電圧の極性に応じて半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフの状態を変化させる。具体的には、交流電源ＰＳ２の電圧の極性が、順方向であるダイオードＤ１（Ｄ２）に接続された半導体スイッチＳ１（Ｓ２）をオンオフさせ、逆方向であるダイオードＤ２（Ｄ１）に接続された半導体スイッチＳ２（Ｓ１）をオフに維持する。 In short, when the switch 2 selects the second state, the on / off states of the semiconductor switches S1 and S2 are changed according to the polarity of the AC voltage. Specifically, the polarity of the voltage of the AC power supply PS2 turns on and off the semiconductor switch S1 (S2) connected to the diode D1 (D2) in the forward direction, and connects to the diode D2 (D1) in the reverse direction. The semiconductor switch S2 (S1) is kept off.

上述したように、電力変換装置に交流電力が入力される場合は、交流電圧の半波毎に半導体スイッチＳ１，Ｓ２の一方のみがオンオフし、昇圧チョッパが力率改善回路として動作する。すなわち、入力される交流電力が効率よく利用され、電力変換装置から交流電源ＰＳ２への全高調波歪が抑制される。 As described above, when AC power is input to the power converter, only one of the semiconductor switches S1 and S2 is turned on / off for each half wave of the AC voltage, and the boost chopper operates as a power factor correction circuit. That is, the input AC power is efficiently used, and the total harmonic distortion from the power converter to the AC power source PS2 is suppressed.

以上説明したように、本実施形態の構成によれば、切替器２により第１の状態を選択するか第２の状態を選択するかに応じて、直流電力と交流電力とのどちらの入力にも同構成で対応することが可能になる。しかも、直流電力に対しては、半導体スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフに関してインターリーブが可能になるから、平滑用のキャパシタＣ１の小型化かつノイズの低減につながる。また、交流電力に対しては、力率改善回路として機能させることが可能であって、交流電力を効率よく利用し、全高調波歪が低減される。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, depending on whether the switch 2 selects the first state or the second state, either DC power or AC power is input. Can be handled with the same configuration. In addition, since DC power can be interleaved with respect to turning on and off of the semiconductor switches S1 and S2, the smoothing capacitor C1 can be reduced in size and noise can be reduced. Moreover, it can function as a power factor correction circuit for AC power, and the AC power is efficiently used and total harmonic distortion is reduced.

（実施形態２）
実施形態１は、切替器２における第１の状態と第２の状態とを制御回路３が選択している。本実施形態は、図５に示すように、端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２への電源の接続状態により、直流電源ＰＳ１と交流電源ＰＳ２とのどちらが接続されたかを判別する入力判別回路５を備える。入力判別回路５は、判別の結果に応じて、切替器２における第１の状態と第２の状態とを選択する。 (Embodiment 2)
In the first embodiment, the control circuit 3 selects the first state and the second state in the switch 2. As shown in FIG. 5, the present embodiment includes an input determination circuit 5 that determines which of the DC power supply PS1 and the AC power supply PS2 is connected depending on the connection state of the power supply to the terminals T11, T12, T21, and T22. . The input determination circuit 5 selects the first state and the second state in the switch 2 according to the determination result.

入力判別回路５は、端子Ｔ１１，Ｔ１２と端子Ｔ２１，Ｔ２２とのうちのどちらに電圧が印加されたかを判別し、さらに極性の変化の有無を判別することによって、直流電源ＰＳ１あるいは交流電源ＰＳ２が正しく接続されたか否かを判別する。切替器２は、入力判別回路５による判別結果を受けて第１の状態と第２の状態との一方を選択する。 The input determination circuit 5 determines which of the terminals T11 and T12 and the terminals T21 and T22 the voltage is applied to, and further determines whether or not there is a change in polarity, so that the DC power supply PS1 or the AC power supply PS2 Determine whether the connection is correct. The switch 2 receives one of the determination results from the input determination circuit 5 and selects one of the first state and the second state.

ここに、切替器２は、第１の状態と第２の状態とのほかに、第３の状態（以下、「中立状態」という）として、すべてのスイッチ要素２１〜２３の接点が、どの端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２にも接続されない状態を有することが望ましい。この場合、切替器２は、入力判別回路５からの指示を受けなければ中立状態を選択するように構成されていることが望ましい。 Here, in addition to the first state and the second state, the switch 2 has a third state (hereinafter referred to as a “neutral state”) in which terminals of all the switch elements 21 to 23 are connected. It is desirable to have a state that is not connected to T11, T12, T21, and T22. In this case, it is desirable that the switch 2 is configured to select the neutral state unless receiving an instruction from the input determination circuit 5.

切替器２が中立状態であるときに、入力判別回路５は、端子Ｔ１１，Ｔ１２または端子Ｔ２１，Ｔ２２に電源が接続されているか否かを判別する。また、入力判別回路５は、電源が接続されている場合に、直流電源ＰＳ１か交流電源ＰＳ２かを判別する。入力判別回路５は、端子Ｔ１１，Ｔ１２に直流電源ＰＳ１が接続されていると判断すると、第１の状態を選択するように切替器２に指示し、端子Ｔ２１，Ｔ２２に交流電源ＰＳ２が接続されていると判断すると第２の状態を選択するように切替器２に指示する。 When the switch 2 is in the neutral state, the input determination circuit 5 determines whether or not a power source is connected to the terminals T11 and T12 or the terminals T21 and T22. Further, the input determination circuit 5 determines whether the power source is a DC power source PS1 or an AC power source PS2 when a power source is connected. When the input determination circuit 5 determines that the DC power supply PS1 is connected to the terminals T11 and T12, the input determination circuit 5 instructs the switch 2 to select the first state, and the AC power supply PS2 is connected to the terminals T21 and T22. If it is determined that it is, the switch 2 is instructed to select the second state.

このように、入力判別回路５での判別結果に応じて、切替器２を中立状態から第１の状態または第２の状態に自動的に切り替えるから、端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２に対する電源の誤接続が防止される。また、端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２に直流電源ＰＳ１が接続されるか、交流電源ＰＳ２が接続されるかに応じて切替器２を適切に切り替えるから、切替器２を誤って切り替えることがない。その結果、電力変換装置の操作性が向上する。 As described above, since the switch 2 is automatically switched from the neutral state to the first state or the second state according to the determination result in the input determination circuit 5, the power supply to the terminals T11, T12, T21, and T22 is switched. Incorrect connection is prevented. Further, since the switch 2 is appropriately switched depending on whether the DC power source PS1 is connected to the terminals T11, T12, T21, and T22 or the AC power source PS2 is connected, the switch 2 is not switched by mistake. . As a result, the operability of the power conversion device is improved.

入力判別回路５は、制御回路３の動作も判別結果により切り替えるように構成されている。したがって、端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２に直流電源ＰＳ１が接続されるか、交流電源ＰＳ２が接続されるかに応じて、制御回路３の動作が適切かつ自動的に切り替えられる。本実施形態の他の構成および動作は実施形態１と同様である。 The input determination circuit 5 is configured to switch the operation of the control circuit 3 according to the determination result. Therefore, the operation of the control circuit 3 is appropriately and automatically switched according to whether the DC power source PS1 is connected to the terminals T11, T12, T21, and T22 or the AC power source PS2. Other configurations and operations in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

（実施形態３）
実施形態２は、中立状態において切替器２を端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２から切り離している。本実施形態は、図６に示すように、図１に示した実施形態１の構成に対して、切替器２の構成を変更している。切替器２は、スイッチ要素２２において中立状態で選択される接点に抵抗Ｒ１を介して端子Ｔ１１，Ｔ２１を接続し、スイッチ要素２３において中立状態で選択される接点に抵抗Ｒ２を介して端子Ｔ１２，Ｔ２２を接続する。 (Embodiment 3)
In the second embodiment, the switch 2 is disconnected from the terminals T11, T12, T21, and T22 in the neutral state. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the configuration of the switch 2 is changed from the configuration of the first embodiment shown in FIG. The switch 2 connects the terminals T11 and T21 via the resistor R1 to the contacts selected in the neutral state in the switch element 22, and the terminals T12 and T21 via the resistor R2 to the contacts selected in the neutral state in the switch element 23. Connect T22.

この構成では、端子Ｔ１１，Ｔ１２に電源が接続されるか、端子Ｔ２１，Ｔ２２に電源が接続されると、第２の入力端子と第３の入力端子との間に電圧が印加され、電源から抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してキャパシタＣ１に充電電流が流れる。つまり、切替器２が中立状態から第１の状態または第２の状態に移行する前に、キャパシタＣ１に電荷が供給される。他の構成および動作は、実施形態１と同様である。 In this configuration, when a power source is connected to the terminals T11 and T12, or when a power source is connected to the terminals T21 and T22, a voltage is applied between the second input terminal and the third input terminal. A charging current flows through the capacitor C1 via the resistors R1 and R2. That is, the charge is supplied to the capacitor C1 before the switch 2 shifts from the neutral state to the first state or the second state. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態の構成では、切替器２において第１の状態あるいは第２の状態が選択される前に、キャパシタＣ１が充電されるから、突入電流が抑制される。すなわち、突入電流によるストレスが抑制され、電力変換装置の長寿命化につながる。図６に示す構成例では、入力判別回路５を記載していないが、実施形態２と同様に入力判別回路５を設けることも可能である。 In the configuration of the present embodiment, since the capacitor C1 is charged before the switch 2 selects the first state or the second state, the inrush current is suppressed. That is, the stress due to the inrush current is suppressed, leading to a long life of the power conversion device. In the configuration example shown in FIG. 6, the input determination circuit 5 is not described, but the input determination circuit 5 can be provided as in the second embodiment.

（実施形態４）
上述した各実施形態は、変換部１を構成する昇圧チョッパにダイオードＤ１，Ｄ２を用いている。本実施形態は、図７に示すように、図１に示した実施形態１の構成に対して、ダイオードＤ１，Ｄ２として、半導体スイッチＳ３，Ｓ４のボディダイオードを用いている。半導体スイッチＳ３，Ｓ４は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどから選択される。 (Embodiment 4)
Each embodiment mentioned above uses diode D1, D2 for the step-up chopper which comprises the conversion part 1. FIG. As shown in FIG. 7, the present embodiment uses body diodes of semiconductor switches S3 and S4 as the diodes D1 and D2 with respect to the configuration of the first embodiment shown in FIG. The semiconductor switches S3 and S4 are selected from MOSFET, IGBT and the like.

この構成では、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４のオンオフを制御することによって、キャパシタＣ１の両端電圧である直流電圧を交流電圧に変換し、端子Ｔ２１，Ｔ２２から交流電力を取り出すことが可能である。すなわち、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４がブリッジ回路を構成しているから、ＤＣ−ＡＣ変換回路４が双方向に動作する構成であれば、フルブリッジ回路のインバータとして動作させることにより、端子Ｔ２１，Ｔ２２から交流電力を出力させることが可能である。 In this configuration, by controlling on / off of the semiconductor switches S1 to S4, it is possible to convert a DC voltage, which is a voltage across the capacitor C1, into an AC voltage, and to extract AC power from the terminals T21 and T22. That is, since the semiconductor switches S1 to S4 constitute a bridge circuit, if the DC-AC conversion circuit 4 is configured to operate bidirectionally, the terminals T21 and T22 can be operated by operating as an inverter of a full bridge circuit. AC power can be output.

また、ＤＣ−ＡＣ変換回路４が双方向に動作する構成であれば、半導体スイッチＳ３，Ｓ４をオンにすることにより、ＤＣ−ＡＣ変換回路４から出力される直流電力を端子Ｔ１１，Ｔ１２から取り出すことが可能になる。すなわち、直流電源ＰＳ１が、電動車両に搭載された蓄電池あるいは据置型の蓄電池であれば、蓄電池の充電が可能になる。ここに、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４のオンオフを制御することにより、充電電流および充電電圧の制御が可能である。 If the DC-AC conversion circuit 4 is configured to operate bidirectionally, the DC power output from the DC-AC conversion circuit 4 is extracted from the terminals T11 and T12 by turning on the semiconductor switches S3 and S4. It becomes possible. That is, if the DC power source PS1 is a storage battery mounted on an electric vehicle or a stationary storage battery, the storage battery can be charged. Here, by controlling on / off of the semiconductor switches S1 to S4, the charging current and the charging voltage can be controlled.

なお、端子Ｔ２１，Ｔ２２に交流電源ＰＳ２を接続した場合に、電圧の調節が必要なければ、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４のオンオフを制御することによって、同期整流動作を行うことが可能である。したがって、半導体スイッチＳ１〜Ｓ４のオンオフを行わない場合よりも効率を高めることができる。 When the AC power supply PS2 is connected to the terminals T21 and T22 and the voltage adjustment is not necessary, the synchronous rectification operation can be performed by controlling on / off of the semiconductor switches S1 to S4. Therefore, the efficiency can be increased as compared with the case where the semiconductor switches S1 to S4 are not turned on and off.

他の構成および動作は実施形態１と同様である。また、図５に示した入力判別回路５、図６に示した抵抗Ｒ１，Ｒ２を本実施形態の構成に適用することも可能である。 Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Further, the input determination circuit 5 shown in FIG. 5 and the resistors R1 and R2 shown in FIG. 6 can be applied to the configuration of the present embodiment.

（実施形態５）
上述した各実施形態は、直流電源ＳＰ１を接続する一対の端子Ｔ１１，Ｔ１２と、交流電源ＰＳ２を接続する一対の端子Ｔ２１，Ｔ２２とを備えている。本実施形態は、図８に示す構成を採用することにより、端子Ｔ３，Ｔ４を直流電源ＰＳ１と交流電源ＰＳ２とに共用している。 (Embodiment 5)
Each embodiment mentioned above is provided with a pair of terminals T11 and T12 which connect DC power supply SP1, and a pair of terminals T21 and T22 which connect AC power supply PS2. In this embodiment, by adopting the configuration shown in FIG. 8, the terminals T3 and T4 are shared by the DC power source PS1 and the AC power source PS2.

切替器２は、それぞれ切替接点を備えた２個のスイッチ要素２４，２５を備える。一方のスイッチ要素２４は、変換部１のインダクタＬ１に接続された第１の入力端子を、端子Ｔ３に接続するか端子Ｔ４に接続するかを選択する。他方のスイッチ要素２５は、キャパシタＣ１の負極に接続された変換部１の第３の入力端子を端子Ｔ４に接続するか開放するかを選択する。変換部１の第２の入力端子は、端子Ｔ３に接続される。 The switching device 2 includes two switch elements 24 and 25 each having a switching contact. One switch element 24 selects whether the first input terminal connected to the inductor L1 of the converter 1 is connected to the terminal T3 or the terminal T4. The other switch element 25 selects whether the third input terminal of the converter 1 connected to the negative electrode of the capacitor C1 is connected to the terminal T4 or opened. The second input terminal of the converter 1 is connected to the terminal T3.

図８に示す構成例では、スイッチ要素２４，２５は、上側の接点を選択する状態が第１の状態であり、下側の接点を選択する状態が第２の状態である。したがって、上述した各実施形態と同様に、第１の状態では、第１の入力端子と第２の入力端子とが共通に接続され、第２の状態では、第１の入力端子と第２の入力端子とが個々に分離される。 In the configuration example shown in FIG. 8, in the switch elements 24 and 25, the state in which the upper contact is selected is the first state, and the state in which the lower contact is selected is the second state. Therefore, as in the above-described embodiments, the first input terminal and the second input terminal are commonly connected in the first state, and the first input terminal and the second input terminal are connected in the second state. Input terminals are individually separated.

端子Ｔ３，Ｔ４に直流電源ＰＳ１を接続するときは、第１の状態が選択され、それぞれの昇圧チョッパに直流電圧が入力される。また、端子Ｔ３，Ｔ４に交流電源ＰＳ２を接続するときには、第２の状態が選択され、第１の入力端子と第２の入力端子との間に交流電圧が入力される。 When the DC power supply PS1 is connected to the terminals T3 and T4, the first state is selected, and a DC voltage is input to each boost chopper. Further, when the AC power supply PS2 is connected to the terminals T3 and T4, the second state is selected, and an AC voltage is input between the first input terminal and the second input terminal.

上述したように、本実施形態の構成によれば、直流電源ＰＳ１と交流電源ＰＳ２とに２個の端子Ｔ３，Ｔ４で対応することが可能になる。他の構成および動作は実施形態１と同様である。また、図８に示す構成例は、実施形態１に対して、切替器２および端子Ｔ３，Ｔ４の構成を変更しているが、実施形態２〜４において説明した技術においても同様の変更を加えると、２個の端子で直流電源ＰＳ１と交流電源ＰＳ２とを接続することが可能になる。すなわち、図５に示した入力判別回路５、図６に示した抵抗Ｒ１，Ｒ２、図７に示した半導体スイッチＳ３，Ｓ４は本実施形態でも適用可能である。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２を設ける場合、切替器２を構成する各スイッチ要素２４，２５の共通接点に接続すればよい。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, the DC power supply PS1 and the AC power supply PS2 can be handled by the two terminals T3 and T4. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Further, in the configuration example shown in FIG. 8, the configuration of the switch 2 and the terminals T3 and T4 is changed with respect to the first embodiment, but the same changes are made in the techniques described in the second to fourth embodiments. And it becomes possible to connect DC power supply PS1 and AC power supply PS2 with two terminals. That is, the input determination circuit 5 shown in FIG. 5, the resistors R1 and R2 shown in FIG. 6, and the semiconductor switches S3 and S4 shown in FIG. 7 are also applicable in this embodiment. In addition, what is necessary is just to connect to the common contact of each switch element 24 and 25 which comprises the switch 2, when providing resistance R1, R2.

１変換部
２切替器
３制御回路
５入力判別回路
Ｄ１，Ｄ２ダイオード
Ｓ１，Ｓ２半導体スイッチ
Ｓ３，Ｓ４（第２の）半導体スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conversion part 2 Switch 3 Control circuit 5 Input discrimination circuit D1, D2 Diode S1, S2 Semiconductor switch S3, S4 (2nd) semiconductor switch

Claims

A plurality of chopper-type converters using semiconductor switches, and a converter connected in common to the output terminals of the converters;
A switch that selects a first state in which the input terminals of the converters are connected in common, and a second state in which the input terminals of the converters are individually separated;
A control circuit for controlling on / off of the semiconductor switch,
The switch is
When inputting DC power to the converter, the first state is selected,
When the AC power is input to the conversion unit, the second state is selected,
The control circuit includes:
When the switch selects the second state, the on / off state of the semiconductor switch is changed according to the polarity of the AC voltage.

The converter is a step-up chopper having both ends of a series circuit of the semiconductor switch and a diode as the output terminals,
The power converter according to claim 1, wherein a series circuit of the semiconductor switch and the diode constituting each of the converters is connected in parallel to the converter.

A second semiconductor switch connected in series with the semiconductor switch;
The power converter according to claim 2, wherein the diode is a body diode of the second semiconductor switch.

A smoothing capacitor connected in common to the output terminal of the converter;
The switch is
A third state in which power is input to the converter via a resistor can be selected,
The power converter according to claim 2 or 3 which changes to said 1st state or said 2nd state after said 3rd state is selected.

The control circuit includes:
When the switch selects the second state, the semiconductor switch that constitutes one of the converters is kept on, and the semiconductor switch that constitutes the rest of the converter is driven by the frequency of the AC voltage. The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power conversion device is turned on and off at a higher frequency.

The converter includes two circuits of the converter,
The control circuit includes:
When the switch selects the first state, the semiconductor switch constituting the other of the converter is controlled to be turned on during the period when the semiconductor switch constituting the one of the converter is turned off. The power converter according to any one of claims 1 to 4.

An input discriminating circuit that discriminates whether DC power or AC power is connected, and instructs the switch to select either the first state or the second state according to the discrimination result. The power converter according to any one of claims 1 to 6.