JP2015082937A

JP2015082937A - Bridge circuit

Info

Publication number: JP2015082937A
Application number: JP2013220884A
Authority: JP
Inventors: 圭米田; Kei Yoneda
Original assignee: Merstech Inc
Current assignee: Merstech Inc
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-04-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bridge circuit that automatically turns off when a switch at a secondary side is turned off.SOLUTION: A magnetic energy recovery switch (MERS) 1000 includes a bridge circuit 1100 composed of four switches SWU to SWY and a capacitor CM. The MERS 1000 turns off all the switches SWU to SWY when a variation in voltage of the capacitor CM is small. Especially, the MERS 1000 turns off the switches SWU to SWY when a voltage of the capacitor CM is maintained at a constant voltage for a constant time.

Description

本発明は、ブリッジ回路に関する。 The present invention relates to a bridge circuit.

電圧型の単相ブリッジを交流回路に直列に接続し，電源周波数によるスイッチングと電源電圧位相を基準とした位相角制御によってこの制御を簡単に行うものとしてＭＥＲＳ（Magnetic Energy Recovery Switch）が知られている（特許文献１）。ＭＥＲＳは、電圧型変換器の直流側電圧を一定にする制御を必須としない。そのため、コンデンサ容量を小さくしても同様に無効電力発生ができることが知られている。 MERS (Magnetic Energy Recovery Switch) is known as a system that connects a voltage-type single-phase bridge in series with an AC circuit and performs this control easily by switching based on the power frequency and phase angle control based on the power voltage phase. (Patent Document 1). MERS does not require control to make the DC side voltage of the voltage type converter constant. For this reason, it is known that reactive power can be generated in the same manner even when the capacitor capacity is reduced.

また、特許文献２には、ＭＥＲＳを蛍光灯調光に応用し、電流や電圧の異常時にＭＥＲＳをバイパスさせる技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique in which MERS is applied to fluorescent light dimming and MERS is bypassed when current or voltage is abnormal.

特許第３７３５６７３号Japanese Patent No. 3735673 特開２００９―２１９１９７JP2009-219197

交流電源に関わらず、ＭＥＲＳを介して電源から負荷に電力を供給する際、二次側に（ＭＥＲＳと負荷との間に）更にスイッチを設ける場合がある。この場合、この二次側のスイッチをオフにしても、電源からＭＥＲＳに電力が供給される。
すなわち、ＭＥＲＳから負荷に電力を供給しない場合であってもＭＥＲＳには電力が供給され続けてしまう。よって、負荷側のスイッチがオフになった場合、ＭＥＲＳをバイパスさせるのではなく、ＭＥＲＳを自動的にオフさせるという課題がある。 Regardless of the AC power source, when power is supplied from the power source to the load via the MERS, a switch may be further provided on the secondary side (between the MERS and the load). In this case, even if this secondary side switch is turned off, power is supplied from the power source to the MERS.
That is, even when power is not supplied from the MERS to the load, power is continuously supplied to the MERS. Therefore, when the switch on the load side is turned off, there is a problem that MERS is automatically turned off instead of bypassing MERS.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、二次側のスイッチがオフされた場合に、自動的にオフするブリッジ回路を供給することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a bridge circuit that automatically turns off when a secondary switch is turned off.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るブリッジ回路は、
第１から第４の４つのスイッチと少なくとも一つのコンデンサとから構成され、電源と負荷との間に接続されるブリッジ部と、
前記第１から第４のスイッチのオン・オフを切り替る制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記コンデンサの電圧の、所定の期間の変化量が、ある一定の量以下である場合に、前記第１から第４のスイッチをオフにする、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a bridge circuit according to the first aspect of the present invention provides:
A bridge portion including first to fourth switches and at least one capacitor, and connected between a power source and a load;
A control section for switching on and off of the first to fourth switches;
With
The control unit turns off the first to fourth switches when a change amount of the voltage of the capacitor in a predetermined period is equal to or less than a certain amount;
It is characterized by that.

本発明によれば、二次側のスイッチがオフされた場合に、自動的にオフするブリッジ回路を供給することが可能である。 According to the present invention, it is possible to supply a bridge circuit that automatically turns off when the switch on the secondary side is turned off.

本発明の実施の形態に係るブリッジ回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the bridge circuit which concerns on embodiment of this invention. 図１に示すブリッジ回路の制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the bridge circuit shown in FIG.

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。本発明の実施の形態に係るＭＥＲＳ１０００は、交流電源に直列に接続され、負荷へ流れる電流の位相を制御する装置である。 (Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The MERS 1000 according to the embodiment of the present invention is an apparatus that is connected in series to an AC power source and controls the phase of a current flowing to a load.

（実施の形態：構成）
ＭＥＲＳ１０００は、図１に示すように、ブリッジ回路部１１００と、入出力端子１１１０及び１１２０と、電圧計１１５０,１１６０と、電流計１１７０と、スイッチ１２００と、制御部１５００と、から構成されている。
入出力端子１１１０は交流電源ＶＳが接続され、入出力端子１１２０はスイッチ１２００を介して負荷ＬＤを接続されている（交流電源ＶＳと負荷ＬＤとが接続された交流電力回路内に直列に接続されている）。例えば、交流電源ＶＳは商用電源であり、負荷ＬＤは蛍光灯である。 (Embodiment: Configuration)
As shown in FIG. 1, the MERS 1000 includes a bridge circuit unit 1100, input / output terminals 1110 and 1120, voltmeters 1150 and 1160, an ammeter 1170, a switch 1200, and a control unit 1500. .
The input / output terminal 1110 is connected to an AC power supply VS, and the input / output terminal 1120 is connected to a load LD via a switch 1200 (connected in series in an AC power circuit in which the AC power supply VS and the load LD are connected). ing). For example, the AC power source VS is a commercial power source, and the load LD is a fluorescent lamp.

ブリッジ回路部１１００は、接続点Ｎ１乃至Ｎ４と、第１乃至第４スイッチＳＷＵ乃至ＳＷＹと、キャパシタＣＭと、を備える。ブリッジ回路部１１００は、第１のスイッチＳＷＵと第２のスイッチＳＷＸが同時にオンすることがない。また、同様に、第３のスイッチＳＷＶと第４のスイッチＳＷＹが同時にオンすることがない。 The bridge circuit unit 1100 includes connection points N1 to N4, first to fourth switches SWU to SWY, and a capacitor CM. In the bridge circuit unit 1100, the first switch SWU and the second switch SWX are not simultaneously turned on. Similarly, the third switch SWV and the fourth switch SWY do not turn on at the same time.

接続点Ｎ１には入出力端子１１１０が接続されている。接続点Ｎ２には入出力端子１１２０が接続されている。これによりブリッジ回路部１１００は、接続点Ｎ１を介して交流電源ＶＳに接続され、接続点Ｎ２を介して負荷ＬＤに接続されている。 An input / output terminal 1110 is connected to the connection point N1. An input / output terminal 1120 is connected to the connection point N2. As a result, the bridge circuit unit 1100 is connected to the AC power source VS via the connection point N1, and is connected to the load LD via the connection point N2.

第１スイッチＳＷＵは、並列に接続されたスイッチ部とダイオード部とから構成されている（等価回路的に並列に接続されている場合も含む）。第１スイッチＳＷＵは、例えば、ダイオード素子とスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）など）とを並列に接続した複数の素子から構成されている。なお、第１スイッチＳＷＵは、例えば、Ｎチャンネル型シリコンＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等の逆導通型半導体スイッチであってもよい。この場合、スイッチ部は、例えば、Ｎチャンネル型シリコンＭＯＳＦＥＴの自己消弧型素子の部分から構成されており、ダイオード部は、Ｎチャンネル型シリコンＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードの部分から構成される。 The first switch SWU includes a switch part and a diode part connected in parallel (including a case where they are connected in parallel in an equivalent circuit). The first switch SWU includes, for example, a plurality of elements in which a diode element and a switching element (for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)) are connected in parallel. The first switch SWU may be a reverse conducting semiconductor switch such as an N-channel silicon MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). In this case, for example, the switch part is constituted by a part of a self-extinguishing element of an N channel type silicon MOSFET, and the diode part is constituted by a part of a parasitic diode of the N channel type silicon MOSFET.

スイッチＳＷＵは、ゲート（制御端子）ＧＵを備える。ゲートＧＵには、制御部１５００から制御信号（ゲート信号）、つまり、オン信号又はオフ信号のいずれかが供給される。 The switch SWU includes a gate (control terminal) GU. A control signal (gate signal), that is, either an on signal or an off signal is supplied from the control unit 1500 to the gate GU.

スイッチＳＷＵは、ゲートＧＵにオン信号が供給されると、スイッチ部がオン（導通状態）になる。よって、第１スイッチＳＷＵは、オン信号が供給されると、双方向へ導通状態になる。 The switch SWU is turned on (conductive state) when an on signal is supplied to the gate GU. Therefore, the first switch SWU becomes conductive in both directions when the ON signal is supplied.

スイッチＳＷＵは、ゲートＧＵにオフ信号が供給されると、スイッチ部が非導通状態になる。よって、スイッチＳＷＵは、オフ信号が供給されると、ダイオードとして機能する。なお、ゲートＧＵにゲート信号が供給されない場合も、オフ信号を供給された場合と同様に、ダイオードとして機能する。 In the switch SWU, when an off signal is supplied to the gate GU, the switch unit becomes non-conductive. Therefore, the switch SWU functions as a diode when an off signal is supplied. In addition, even when the gate signal is not supplied to the gate GU, it functions as a diode as in the case where the off signal is supplied.

第２乃至第４スイッチＳＷＸ乃至ＳＷＹは、それぞれが、第１スイッチＳＷＵと同じ構成である。それぞれ、第１スイッチＳＷＵと同様に、オン信号によってオンしたときに導通状態になり、オフ信号によってオフしたときにダイオードとして機能する。また、ゲート信号が供給されない場合も、オフ信号を供給された場合と同様に、ダイオードとして機能する。 The second to fourth switches SWX to SWY have the same configuration as the first switch SWU. Similarly to the first switch SWU, each is turned on when turned on by an on signal, and functions as a diode when turned off by an off signal. Further, even when the gate signal is not supplied, it functions as a diode similarly to the case where the off signal is supplied.

第１スイッチＳＷＵは、ダイオード部のカソード側（第１の端子）が接続点Ｎ３に接続されダイオード部のアノード側（第２の端子）が接続点Ｎ１に接続される向きで、接続点Ｎ１と接続点Ｎ３との間に接続されている。 The first switch SWU has a direction in which the cathode side (first terminal) of the diode part is connected to the connection point N3 and the anode side (second terminal) of the diode part is connected to the connection point N1. It is connected between the connection point N3.

第２スイッチＳＷＸは、ダイオード部のカソード側（第１の端子）が接続点Ｎ１に接続され、ダイオード部のアノード側（第２の端子）がＮ４に接続される向きで、接続点Ｎ４と接続点Ｎ１との間に接続されている。 The second switch SWX is connected to the connection point N4 in such a direction that the cathode side (first terminal) of the diode part is connected to the connection point N1, and the anode side (second terminal) of the diode part is connected to N4. It is connected between the point N1.

第３スイッチＳＷＶは、ダイオード部のカソード側（第１の端子）がＮ３に接続され、アノード側（第２の端子）が接続点Ｎ２に接続される向きで、接続点Ｎ２と接続点Ｎ３との間に接続されている。 The third switch SWV is arranged such that the cathode side (first terminal) of the diode part is connected to N3 and the anode side (second terminal) is connected to the connection point N2, and the connection point N2 and the connection point N3 Connected between.

第４スイッチＳＷＹは、ダイオード部の、カソード側（第１の端子）が接続点Ｎ２に接続され、アノード側（第２の端子）が接続点Ｎ４に接続される向きで、接続点Ｎ４と接続点Ｎ３との間に接続されている。 The fourth switch SWY is connected to the connection point N4 in such a direction that the cathode side (first terminal) of the diode part is connected to the connection point N2, and the anode side (second terminal) is connected to the connection point N4. It is connected between the point N3.

キャパシタＣＭは、一端（正極側）が接続点Ｎ３に接続され、他端（負極側）が接続点Ｎ４に接続されている。 One end (positive electrode side) of the capacitor CM is connected to the connection point N3, and the other end (negative electrode side) is connected to the connection point N4.

電圧計１１５０は、キャパシタＣＭの他端に対する一端の電圧を測定し、その電圧値ｖｃを制御部１５００へ送信する。 The voltmeter 1150 measures the voltage at one end with respect to the other end of the capacitor CM and transmits the voltage value vc to the control unit 1500.

電圧計１１６０は、交流電源ＶＳの両端電圧（他端に対する一端の電圧）を測定し、その電圧値ｖｉを制御部１５００へ送信する。 The voltmeter 1160 measures the voltage at both ends of the AC power supply VS (the voltage at one end with respect to the other end) and transmits the voltage value vi to the control unit 1500.

電流計１１７０は、ブリッジ回路部１１００の入出力端子１１１０から入出力端子１１２０の方向へ流れる電流を測定し、その電流値ｉを制御部１５００へ送信する。 The ammeter 1170 measures the current flowing from the input / output terminal 1110 of the bridge circuit unit 1100 toward the input / output terminal 1120 and transmits the current value i to the control unit 1500.

制御部１５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５０３と、入出力部１５０４と、を備える。本実施形態では、ＲＡＭ１５０２及びＲＯＭ１５０３によって、制御部１５００の記憶部が構成されているが、この記憶部は、他の記憶装置を含んで構成されてもよい。また、記憶部は、制御部１５００の外部にあってもよい。さらに、制御部１５００の少なくとも一部は、ＣＰＵ１５０１が行う下記処理の少なくとも一部を実行する専用回路（ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）など）によって構成されてもよい。 The control unit 1500 includes a CPU (Central Processing Unit) 1501, a RAM (Random Access Memory) 1502, a ROM (Read Only Memory) 1503, and an input / output unit 1504. In the present embodiment, the RAM 1502 and the ROM 1503 constitute the storage unit of the control unit 1500, but this storage unit may include other storage devices. The storage unit may be outside the control unit 1500. Furthermore, at least a part of the control unit 1500 may be configured by a dedicated circuit (ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or the like) that executes at least a part of the following processing performed by the CPU 1501.

ＣＰＵ１５０１は、ＲＯＭ１５０３が記憶するプログラムに従って、制御部１５００が行う下記処理を実行する。ＲＡＭ１５０２は、ＣＰＵ１５０１のメインメモリとして機能する。ＲＯＭ１５０３は、プログラムや、下記処理中にＣＰＵ１５０１に使用される各種データを記憶する。ＣＰＵ１５０１は、下記処理を、ＲＯＭ１５０３が記憶するデータを適宜用いて行うものとする。入出力部１５０４は、各種ポートから構成される。制御部１５００に入出力される制御信号、各種データ等は、入出力部１５０４を介して、ＣＰＵ１５０１に入出力される。 The CPU 1501 executes the following processing performed by the control unit 1500 according to a program stored in the ROM 1503. The RAM 1502 functions as a main memory for the CPU 1501. The ROM 1503 stores programs and various data used by the CPU 1501 during the following processing. The CPU 1501 performs the following processing using data stored in the ROM 1503 as appropriate. The input / output unit 1504 includes various ports. Control signals, various data, and the like input / output to / from the control unit 1500 are input / output to / from the CPU 1501 via the input / output unit 1504.

また、制御部１５００は、下記処理における制御位相角θを上位の制御系１５５０によって調整される。制御系１５５０は、例えば、パソコンであり、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してデータを相互に通信する。制御位相角θは、電圧ｖｉが負から正に切り替わる時点を０度とする位相角である。 Further, the control unit 1500 adjusts the control phase angle θ in the following processing by the upper control system 1550. The control system 1550 is, for example, a personal computer, and communicates data with each other via a LAN (Local Area Network). The control phase angle θ is a phase angle where the time point when the voltage vi switches from negative to positive is set to 0 degree.

制御部１５００の行う処理は、図２に示すように、ＭＥＲＳ１１００が停止中に実行される第１のループＬＰ１とＭＥＲＳ１１００が起動中に実行される第２のループＬＰ２から構成される。第１のループＬＰ１は、第１の自動起動機能Ｓ１１０と第２の自動起動機能Ｓ１２０と、から構成される。第２のループＬＰ２は、通常運転機能Ｓ２００と、第１の自動停止機能Ｓ３１０乃至第３の自動停止機能Ｓ３３０と、から構成される。 As shown in FIG. 2, the process performed by the control unit 1500 includes a first loop LP1 that is executed while the MERS 1100 is stopped and a second loop LP2 that is executed while the MERS 1100 is started. The first loop LP1 includes a first automatic start function S110 and a second automatic start function S120. The second loop LP2 includes a normal operation function S200 and a first automatic stop function S310 to a third automatic stop function S330.

第１のループＬＰ１では、ＭＥＲＳ１１００が起動するまで、第１の自動起動機能Ｓ１１０及び第２の自動起動機能Ｓ１２０を繰り返し実行する。 In the first loop LP1, the first automatic activation function S110 and the second automatic activation function S120 are repeatedly executed until the MERS 1100 is activated.

第１の自動起動機能Ｓ１１０は、ＭＥＲＳ１１００が停止した状態で、電流ｉが閾値を超えると、ＭＥＲＳ１１００を起動する。
より具体的には、第１の自動起動機能Ｓ１１０は、ゲート信号ＳＵ乃至ＳＹの出力が停止中であり、かつ、電流ｉが予め設定した電流値（本実施形態では、負荷ＬＤの定格電流の１０％）を超えたかを否かを調べる。肯定であれば、ゲートＧＵ乃至ＧＹへゲート信号を出力し始め、次の処理に移る。否定であれば引き続き次の処理に移る。 The first automatic activation function S110 activates the MERS 1100 when the current i exceeds the threshold value with the MERS 1100 stopped.
More specifically, in the first automatic start function S110, the output of the gate signals SU to SY is stopped, and the current i is set to a preset current value (in this embodiment, the rated current of the load LD). 10%) is checked. If the determination is affirmative, a gate signal starts to be output to the gates GU to GY, and the next process is started. If no, continue to the next process.

第２の自動起動機能Ｓ１２０は、ＭＥＲＳ１１００が停止した状態で、電圧計１１５０から受信したコンデンサＣＭの電圧ｖｃが所定の時間以上閾値以上の状態であった場合に、ＭＥＲＳ１１００を起動する。
より具体的には、第２の自動起動機能Ｓ１２０は、ゲート信号ＳＵ乃至ＳＹの出力が停止中であり、かつ、電圧ｖｃが予め設定された交流電源ＶＳの実効電圧（本実施形態では１００Ｖ）以上を否かを調べる。肯定であれば、ゲートＧＵ乃至ＧＹへゲート信号を出力し始め、次の処理に移る。否定であれば引き続き次の処理に移る。 The second automatic activation function S120 activates the MERS 1100 when the voltage vc of the capacitor CM received from the voltmeter 1150 is equal to or greater than a threshold value for a predetermined time or more with the MERS 1100 stopped.
More specifically, in the second automatic start function S120, the output of the gate signals SU to SY is stopped, and the effective voltage of the AC power supply VS with the voltage vc set in advance (100 V in this embodiment). Investigate whether or not. If the determination is affirmative, a gate signal starts to be output to the gates GU to GY, and the next process is started. If no, continue to the next process.

通常運転機能Ｓ２００は、ＭＥＲＳ１１００を通常運転させる。本実施形態では、電圧計１１６０から受信した交流電源ＶＳの電圧ｖｉと同じ周期で、ＭＥＲＳ１１００の各スイッチＳＷＵ乃至ＳＷＹを制御する。
より具体的には、通常運転機能Ｓ２００は、電圧ｖｉの位相が位相角θになると、ゲートＧＶ及びゲートＧＸへ供給するゲート信号をオン信号に切り替え、ゲートＧＸ及びＧＹへ供給するゲート信号をオフ信号に切り替える。そして、位相角がθ＋π／２になるとゲートＧＶ及びゲートＧＸへ供給するゲート信号をオフ信号に切り替え、ゲートＧＸ及びＧＹへ供給するゲート信号をオン信号に切り替える。なお、次の処理に移っても、ゲート信号は引き続き出力される。 The normal operation function S200 causes the MERS 1100 to operate normally. In the present embodiment, the switches SWU to SWY of the MERS 1100 are controlled at the same cycle as the voltage vi of the AC power supply VS received from the voltmeter 1160.
More specifically, when the phase of the voltage vi reaches the phase angle θ, the normal operation function S200 switches the gate signal supplied to the gate GV and the gate GX to an on signal and turns off the gate signal supplied to the gates GX and GY. Switch to signal. When the phase angle becomes θ + π / 2, the gate signal supplied to the gate GV and the gate GX is switched to the off signal, and the gate signal supplied to the gates GX and GY is switched to the on signal. Even when the next processing is started, the gate signal is continuously output.

第１の自動停止機能Ｓ３１０は、電圧計１１５０から受信したコンデンサＣＭの電圧ｖｃが所定の時間以上閾値以上の状態であった場合に、ＭＥＲＳ１１００をオフにする。
より具体的には、電圧ｖｃが予め設定された交流電源ＶＳのピーク電圧（本実施形態では１４１Ｖ）以上になる時間が、交流電源ＶＳの半周期（本実施形態では１０μ秒）以上継続した場合に、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 The first automatic stop function S310 turns off the MERS 1100 when the voltage vc of the capacitor CM received from the voltmeter 1150 is in a state equal to or greater than a threshold value for a predetermined time or more.
More specifically, when the time during which the voltage vc is equal to or higher than the preset peak voltage of the AC power supply VS (141 V in this embodiment) continues for a half cycle (10 μsec in this embodiment) of the AC power supply VS. In addition, the supply of the gate signal to the gates GU to GY is stopped.

第２の自動停止機能Ｓ３２０は、電圧計１１５０から受信したコンデンサＣＭの電圧ｖｃが所定の時間以上閾値未満の状態であった場合に、ＭＥＲＳ１１００をオフにする。
より具体的には、電圧ｖｃが予め設定された交流電源ＶＳのピーク電圧（本実施形態では１４１Ｖ）未満になる時間が、交流電源ＶＳの半周期（本実施形態では１０μ秒）以上継続した場合に、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 The second automatic stop function S320 turns off the MERS 1100 when the voltage vc of the capacitor CM received from the voltmeter 1150 is less than the threshold value for a predetermined time or more.
More specifically, when the time during which the voltage vc is less than the preset peak voltage of the AC power supply VS (141 V in this embodiment) continues for more than a half cycle (10 μsec in this embodiment) of the AC power supply VS In addition, the supply of the gate signal to the gates GU to GY is stopped.

第３の自動停止機能Ｓ３３０は、電圧計１１５０から受信したコンデンサＣＭの電圧ｖｃの変化量が閾値以下の場合に、ＭＥＲＳ１１００をオフにする。
より具体的には、電流ｉ（電流ｉは電圧ｖｃの変化量に高い相関関係がある）が予め設定された電流量以下の時間が、交流電源ＶＳの半周期（本実施形態では１０μ秒）以上継続した場合に、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 The third automatic stop function S330 turns off the MERS 1100 when the change amount of the voltage vc of the capacitor CM received from the voltmeter 1150 is equal to or less than the threshold value.
More specifically, the time during which the current i (the current i has a high correlation with the amount of change in the voltage vc) is equal to or less than the preset current amount is a half cycle of the AC power supply VS (10 μs in this embodiment). When the operation is continued, the supply of the gate signal to the gates GU to GY is stopped.

（実施の形態：具体的な制御及び動作）
以上説明した構成によって、ＭＥＲＳ１０００は、以下のように負荷へ流れる電流の位相を制御し、かつ、二次側のスイッチ１２００のオン／オフに対して自動的にオン／オフする。
なお、以下の初期状態は、二次側のスイッチ１２００がオフで、スイッチＳＷＵ乃至ＳＷＹがオフで、コンデンサＣＭには電荷が蓄積されておらず（電圧が０）、電流も流れていない状態であるとして説明する。 (Embodiment: Specific Control and Operation)
With the configuration described above, the MERS 1000 controls the phase of the current flowing to the load as follows, and automatically turns on / off with respect to the on / off of the secondary-side switch 1200.
In the following initial state, the secondary switch 1200 is off, the switches SWU to SWY are off, no charge is accumulated in the capacitor CM (voltage is 0), and no current is flowing. It will be described as being.

（二次側スイッチ１２００のオン）
二次側のスイッチ１２００がオンされると、スイッチＳＷＵ乃至ＳＷＹのダイオード部分及びコンデンサＣＭを介して電流ｉが発生する。コンデンサＣＭには電流ｉが流れこむため、コンデンサＣＭには電圧が発生する。 (Secondary switch 1200 is turned on)
When the secondary-side switch 1200 is turned on, a current i is generated through the diode portions of the switches SWU to SWY and the capacitor CM. Since the current i flows into the capacitor CM, a voltage is generated in the capacitor CM.

（自動オン１）
制御部１５００は、予め設定した電流値以上の電流ｉを検知すると、第１の自動起動機能Ｓ１１０によって、ゲートＧＵ乃至ＧＹへゲート信号を出力し始める。これによりスイッチＳＷＵ乃至スイッチＳＷＹはオンオフを切り替え、ＭＥＲＳ１１００が起動する。 (Automatic on 1)
When the controller 1500 detects a current i that is equal to or greater than a preset current value, the controller 1500 starts to output a gate signal to the gates GU to GY by the first automatic activation function S110. As a result, the switches SWU to SWY are turned on and off, and the MERS 1100 is activated.

（自動オン２）
第１の自動起動機能Ｓ１１０によって、通常運転機能Ｓ２００が実行されなかった場合であっても、制御部１５００は、コンデンサＣＭの電圧が１００Ｖになったことを検出すると、第２の自動起動機能Ｓ１１０によって、ゲートＧＵ乃至ＧＹへゲート信号を出力し始める。これによりスイッチＳＷＵ乃至スイッチＳＷＹはオンオフを切り替え、ＭＥＲＳ１１００が起動する。 (Automatic on 2)
Even when the normal operation function S200 is not executed by the first automatic activation function S110, when the control unit 1500 detects that the voltage of the capacitor CM has reached 100V, the second automatic activation function S110. Thus, a gate signal is started to be output to the gates GU to GY. As a result, the switches SWU to SWY are turned on and off, and the MERS 1100 is activated.

（通常運転）
ＭＥＲＳ１１００が起動を開始すると、制御部１５００は、通常運転機能Ｓ２００によってゲート信号のオン信号・オフ信号の切り替わりを制御する。制御部１５００は、通常運転機能Ｓ２００によって、電圧計１１６０から受信した電圧ｖｉの位相が位相角θになると、ゲートＧＶ及びゲートＧＸにオン信号を送信し、ゲートＧＸ及びＧＹにオフ信号を送信する。そして、位相角がθ＋π／２になるとゲートＧＶ及びゲートＧＸにオフ信号を送信し、ゲートＧＸ及びＧＹにオン信号を送信する。
これにより、スイッチＳＷＵ乃至ＳＷＹのオン・オフは切り替わり、負荷ＬＤへ流れる電流の位相が制御される。 (Normal operation)
When the MERS 1100 starts to start, the control unit 1500 controls switching of the on signal and the off signal of the gate signal by the normal operation function S200. When the phase of the voltage vi received from the voltmeter 1160 becomes the phase angle θ by the normal operation function S200, the control unit 1500 transmits an on signal to the gate GV and the gate GX, and transmits an off signal to the gates GX and GY. . When the phase angle reaches θ + π / 2, an off signal is transmitted to the gates GV and GX, and an on signal is transmitted to the gates GX and GY.
As a result, the switches SWU to SWY are turned on and off, and the phase of the current flowing to the load LD is controlled.

（二次側スイッチ１２００のオフ）
二次側スイッチ１２００がオフされると、残った磁気エネルギーがコンデンサＣＭへ流入し、電流ｉが減少する。コンデンサＣＭの電圧ｖｃは上昇し、磁気エネルギーがなくなり次第電圧の上昇は停止する。 (Secondary switch 1200 is off)
When the secondary side switch 1200 is turned off, the remaining magnetic energy flows into the capacitor CM, and the current i decreases. The voltage vc of the capacitor CM increases, and as soon as there is no magnetic energy, the voltage increase stops.

（自動オフ１）
コンデンサＣＭの電圧が１４１Ｖ以上で停止すると、制御部１５００は、第１の自動停止機能Ｓ３１０によって、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 (Automatic off 1)
When the voltage of the capacitor CM is stopped at 141 V or higher, the control unit 1500 stops the supply of the gate signal to the gates GU to GY by the first automatic stop function S310.

（自動オフ２）
コンデンサＣＭの電圧が１４１Ｖ未満で停止すると、制御部１５００は、第２の自動停止機能Ｓ３２０によって、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 (Automatic off 2)
When the voltage of the capacitor CM stops at less than 141 V, the control unit 1500 stops the supply of the gate signal to the gates GU to GY by the second automatic stop function S320.

（自動オフ３）
第１の自動停止機能３１０及び第２の自動停止機能３２０によって、通常運転機能Ｓ２００が停止しなかったとしても、電流ｉがなくなりその変化量が０になる。そのため、制御部１５００は、第３の自動停止機能Ｓ３３０によって、ゲートＧＵ乃至ＧＹへのゲート信号の供給を停止する。 (Automatic off 3)
Even if the normal operation function S200 is not stopped by the first automatic stop function 310 and the second automatic stop function 320, the current i disappears and the amount of change becomes zero. Therefore, the control unit 1500 stops the supply of the gate signal to the gates GU to GY by the third automatic stop function S330.

（まとめ）
以上のように、本発明の実施形態に係るＭＥＲＳ１０００によって、二次側のスイッチのオン／オフに対応して、自動的にオン／オフすることが可能である。特に、コンデンサＣＭの電圧が一定の場合あるいは変化量が少ない場合に、ＭＥＲＳをオフすることができるため、二次側のスイッチがオフになった時に、ゲート信号の出力をオフさせることが可能である。
また、コンデンサＣＭの電圧が電源電圧以上であること（ＭＥＲＳ特有）が、保持されること（ＭＥＲＳ特有ではない）を検出することにより、より確実にゲート信号の出力をオフさせることが可能である。 (Summary)
As described above, the MERS 1000 according to the embodiment of the present invention can be automatically turned on / off in response to turning on / off of the secondary side switch. In particular, since the MERS can be turned off when the voltage of the capacitor CM is constant or the amount of change is small, the output of the gate signal can be turned off when the secondary side switch is turned off. is there.
Further, by detecting that the voltage of the capacitor CM is equal to or higher than the power supply voltage (specific to MERS) is maintained (not specific to MERS), it is possible to turn off the output of the gate signal more reliably. .

（変形例等の説明）
なお、本発明は、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態や変形例は、本発明の実施例を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。下記に上記実施形態の変形例を例示するが、各変形例は適宜組み合わせることが可能である。 (Explanation of modification etc.)
It should be noted that the present invention can be variously modified and modified. Further, the above-described embodiments and modifications are for explaining examples of the present invention and do not limit the scope of the present invention. Although the modification of the said embodiment is illustrated below, each modification can be combined suitably.

（変形例１）
ＭＥＲＳ１０００は、交流電源ＶＳに接続し、交流電源ＶＳの出力周波数と同じ周波数でスイッチングするものとして説明した。しかし、同じ周波数でなくともよいし、直流電源に接続に接続するＭＥＲＳであっても同様の効果を発揮できる。 (Modification 1)
The MERS 1000 is described as being connected to the AC power source VS and switching at the same frequency as the output frequency of the AC power source VS. However, the same frequency may not be used, and even the MERS connected to the DC power supply can exhibit the same effect.

（変形例２）
また、上記説明では、コンデンサ電圧が、ある閾値以上で一定値になる場合と、ある閾値未満で一定値になる場合と、ＭＥＲＳ１０００のスイッチをすべてオフした。しかし、片方だけの場合に、すべてのスイッチをオフするようにしてもよい。とくに、コンデンサ電圧が電源電圧より低い値で一定値になることは、ＭＥＲＳではまれなので、この時はＭＥＲＳをバイパスするなどしてもよい。 (Modification 2)
In the above description, all the switches of the MERS 1000 are turned off when the capacitor voltage becomes a constant value above a certain threshold value, when the capacitor voltage becomes a constant value below a certain threshold value. However, in the case of only one, all the switches may be turned off. In particular, since it is rare in MERS that the capacitor voltage becomes a value lower than the power supply voltage, MERS may be bypassed at this time.

（変形例３）
上記処理を実行させるプログラムは、上記実施形態では所定のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体（上記では、記憶部を構成するＲＡＭ１５０２、ＲＯＭ１５０３）にはじめから記憶されているものとしている。しかし、上記処理を実行させるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ (Compact Disc Recordable) 、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの持ち運び可能なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して配布してもよい。また、上記処理を実行させるプログラムは、インターネットなどを介して、コンピュータに供給することによって、コンピュータを上記ブリッジ回路１００としてもよい。また、上記処理を実行させるプログラムは、ＯＳ（Operating System）などと協働して上記処理を実行させるプログラムであってもよい。 (Modification 3)
In the above embodiment, the program for executing the above processing is stored in a predetermined computer-readable storage medium (in the above, the RAM 1502 and the ROM 1503 constituting the storage unit) from the beginning. However, a program for executing the above processing is stored in a portable computer-readable storage medium such as a flexible disk, a CD-R (Compact Disc Recordable), or a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) and distributed. Also good. In addition, the computer may be the bridge circuit 100 by supplying a program for executing the processing to the computer via the Internet or the like. The program for executing the above process may be a program for executing the above process in cooperation with an OS (Operating System) or the like.

１０００ＭＥＲＳ
ＶＳ交流電源
ＬＤ負荷
１１００ブリッジ回路
ＳＷＵ，ＳＷＶ，ＳＷＸ，ＳＷＹスイッチ
ＣＭコンデンサ
１１１０，１１２０入出力端子
１１５０１１６０電圧計
１１７０電流計
１５００制御部
ＬＤ負荷 1000 MERS
VS AC power supply LD Load 1100 Bridge circuit SWU, SWV, SWX, SWY Switch CM Capacitor 1110, 1120 Input / output terminals 1150 1160 Voltmeter 1170 Ammeter 1500 Control unit LD Load

Claims

A bridge portion including first to fourth switches and at least one capacitor, and connected between a power source and a load;
A control section for switching on and off of the first to fourth switches;
With
The control unit turns off the first to fourth switches when a change amount of the voltage of the capacitor in a predetermined period is equal to or less than a certain amount;
A bridge circuit characterized by that.

The control unit, when the voltage of the capacitor is a voltage within a certain range during the predetermined period,
Turning off the first to fourth switches;
The bridge circuit according to claim 1.

When the voltage of the capacitor is equal to or higher than a certain voltage during the predetermined period,
Turning off the first to fourth switches;
The bridge circuit according to claim 1 or 2, wherein

The control unit, when the voltage of the capacitor is less than a certain voltage during the predetermined period,
Turning off the first to fourth switches;
The bridge circuit according to claim 1 or 2,