JP2018148604A - Rectification device, power supply device, motor device and air conditioning device - Google Patents

Rectification device, power supply device, motor device and air conditioning device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rectification device or the like which suppresses the number of diodes having high-speed switching property while achieving a low loss.SOLUTION: A rectification device 100 comprises: a capacitance part 30 including capacitors C1 and C2 that are connected in series between terminals Out1 and Out2; and an intermediate potential setting part 20 which sets a potential at a connection point (j) between the capacitors C1 and C2. The intermediate potential setting part 20 includes a diode bridge part 20A and a series circuit of a switching element S1, an inductor L1, an inductor L2 and a switching element S2, and a connection point (g) between the inductors L1 and L2 is connected to the connection point (j) between the capacitors C1 and C2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、整流装置、電源装置、電動機装置及び空調装置に関する。   The present invention relates to a rectifier, a power supply device, an electric motor device, and an air conditioner.

近年、交流を整流する整流装置(コンバータ)は、インバータ装置と接続されて、整流装置に供給される交流の周波数と異なる周波数の交流を生成して、モータなどの駆動に用いられている。このようなモータは、冷蔵庫、空調装置などに広く用いられている。   2. Description of the Related Art In recent years, a rectifier (converter) that rectifies alternating current is connected to an inverter device, generates alternating current having a frequency different from the alternating frequency supplied to the rectifier, and is used for driving a motor or the like. Such motors are widely used in refrigerators, air conditioners and the like.

特許文献1には、交流電源の出力電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力を平滑する直列接続の第1及び第2のコンデンサと、該第1及び第2のコンデンサに、交流電源の出力電圧が該交流電源の周期より短い周期で交互に繰り返し印加されるよう、上記両コンデンサと交流電源との接続を切り替えるスイッチ回路とを備えたコンバータ回路が記載されている。   Patent Document 1 discloses a rectifier circuit that rectifies an output voltage of an AC power supply, first and second capacitors connected in series that smooth the output of the rectifier circuit, and an AC power supply connected to the first and second capacitors. A converter circuit is described that includes a switch circuit that switches the connection between the capacitors and the AC power supply so that the output voltage is alternately applied repeatedly at a cycle shorter than the cycle of the AC power supply.

特開2005−110491号公報JP 2005-110491 A

ところで、ダイオードブリッジを並列接続し、スイッチング素子による昇圧機能を有する整流装置では、ダイオードブリッジに高速なスイッチング特性が必要とされ、コストアップの要因になっている。
本発明は、低損失を達成しつつ、高速なスイッチング特性を有するダイオードの個数を抑制した整流装置などを提供することを目的とする。
By the way, in a rectifier having a diode bridge connected in parallel and having a step-up function using a switching element, the diode bridge requires a high-speed switching characteristic, which causes a cost increase.
An object of the present invention is to provide a rectifier and the like that suppresses the number of diodes having high-speed switching characteristics while achieving low loss.

かかる目的のもと、本発明が適用される整流装置は、二つの出力端子間に直列接続された複数のコンデンサを有する容量部を備える。そして、接続される交流電源から供給される交流を整流して、前記容量部の二つの前記出力端子間に供給する整流部を備える。さらに、複数の前記コンデンサ間の接続点の電位を設定する中間電位設定部を備える。前記中間電位設定部は、前記交流電源の入力端子間に、第1のスイッチング素子と第1のインダクタと第2のインダクタと第2のスイッチング素子との直列回路を含む。そして、前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとの接続点が複数の前記コンデンサ間の接続点と接続されている。   For this purpose, a rectifying device to which the present invention is applied includes a capacitance unit having a plurality of capacitors connected in series between two output terminals. And the rectification | straightening part which rectifies | straightens the alternating current supplied from the alternating current power supply connected and supplies between the two said output terminals of the said capacity | capacitance part is provided. Further, an intermediate potential setting unit that sets potentials at connection points between the plurality of capacitors is provided. The intermediate potential setting unit includes a series circuit of a first switching element, a first inductor, a second inductor, and a second switching element between input terminals of the AC power supply. A connection point between the first inductor and the second inductor is connected to a connection point between the plurality of capacitors.

このような整流装置において、前記中間電位設定部は、前記交流電源に接続された整流回路を含む。また、前記第1のスイッチング素子と前記第1のインダクタとの接続点と、前記容量部の低電圧側の出力端子との間に設けられた第1の還流ダイオードを含む。さらに、前記第2のスイッチング素子と前記第2のインダクタとの接続点と、前記容量部の高電圧側の出力端子との間に設けられた第2の還流ダイオードとを含む。そして、前記第1のスイッチング素子と前記第1のインダクタと前記第2のインダクタと前記第2のスイッチング素子との直列回路が前記整流回路の高電圧側と低電圧側との間に設けられている。   In such a rectifier, the intermediate potential setting unit includes a rectifier circuit connected to the AC power supply. A first free-wheeling diode provided between a connection point between the first switching element and the first inductor and an output terminal on a low voltage side of the capacitor; Furthermore, a second free-wheeling diode provided between a connection point between the second switching element and the second inductor and an output terminal on the high voltage side of the capacitor unit is included. A series circuit of the first switching element, the first inductor, the second inductor, and the second switching element is provided between a high voltage side and a low voltage side of the rectifier circuit. Yes.

そして、前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとは、コアを共通にしたトランスリンク式で構成されている。   The first inductor and the second inductor are configured by a translink type having a common core.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される電源装置は、前記整流装置と、インバータ装置とを備える。   From another point of view, a power supply device to which the present invention is applied includes the rectifier device and an inverter device.

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される電動機装置は、前記電源装置と、前記電源装置で駆動される電動機と、を備える。   Furthermore, from another viewpoint, the electric motor device to which the present invention is applied includes the power supply device and an electric motor driven by the power supply device.

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される空調装置は、前記電動機装置を備える。   Furthermore, from another viewpoint, an air conditioner to which the present invention is applied includes the electric motor device.

本発明によれば、低損失を達成しつつ、高速なスイッチング特性を有するダイオードの個数を抑制した整流装置などが提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rectifier etc. which suppressed the number of the diodes which have a high-speed switching characteristic, achieving a low loss can be provided.

第1の実施の形態が適用される整流装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the rectifier to which 1st Embodiment is applied. 比較のために示す第1の実施の形態が適用されない整流装置の一例である。It is an example of the rectifier to which the first embodiment shown for comparison is not applied. 比較のために示す第1の実施の形態が適用されない整流装置の他の一例である。It is another example of the rectifier to which the first embodiment shown for comparison is not applied. 第2の実施の形態が適用される整流装置の一例である。It is an example of the rectifier to which 2nd Embodiment is applied. 比較のために示す第2の実施の形態が適用されない整流装置の一例である。It is an example of the rectifier to which the second embodiment shown for comparison is not applied.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態が適用される整流装置100の一例を示す図である。
第1の実施の形態における整流装置100は、単相交流の電源200に接続されている。電源200は、交流電源の一例である。
整流装置100は、整流部10、中間電位設定部20及び容量部30を備える。
電源200と整流装置100とは、入力端子である端子In1と端子In2とで接続されている。整流装置100は、出力端子である端子Out1と端子Out2とで、インバータなど外部の負荷(不図示)と接続されている。そして、整流装置100は、端子Out1と端子Out2の間から直流電圧を出力する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a rectifier 100 to which the first embodiment is applied.
The rectifier 100 according to the first embodiment is connected to a single-phase AC power source 200. The power source 200 is an example of an AC power source.
The rectifying device 100 includes a rectifying unit 10, an intermediate potential setting unit 20, and a capacitor unit 30.
The power supply 200 and the rectifying device 100 are connected to each other through terminals In1 and In2 that are input terminals. The rectifier 100 is connected to an external load (not shown) such as an inverter at terminals Out1 and Terminal2 which are output terminals. And the rectifier 100 outputs a DC voltage from between the terminal Out1 and the terminal Out2.

整流部10は、4つの整流ダイオードD11、D12、D13、D14から構成されるダイオードブリッジを備える。ダイオードブリッジは、整流ダイオードD11と整流ダイオードD12との直列接続と、整流ダイオードD13と整流ダイオードD14との直列接続とが、並列接続されて構成されている。
そして、直列接続された整流ダイオードD11、D12の接続点aが端子In1に接続され、直列接続された整流ダイオードD13、D14の接続点bが端子In2に接続されている。
さらに、整流ダイオードD11、D13のカソードが、端子Out1に接続された高電圧側配線41に、整流ダイオードD12、D14のアノードが、端子Out2に接続された低電圧側配線42に接続されている。
整流ダイオードD11、D12、D13、D14の電流の流れる方向は、低電圧側配線42側から高電圧側配線41側に向かう方向に設定されている。
The rectifying unit 10 includes a diode bridge including four rectifying diodes D11, D12, D13, and D14. The diode bridge is configured such that a series connection of a rectifier diode D11 and a rectifier diode D12 and a series connection of a rectifier diode D13 and a rectifier diode D14 are connected in parallel.
A connection point a of the rectification diodes D11 and D12 connected in series is connected to the terminal In1, and a connection point b of the rectification diodes D13 and D14 connected in series is connected to the terminal In2.
Further, the cathodes of the rectifier diodes D11 and D13 are connected to the high voltage side wiring 41 connected to the terminal Out1, and the anodes of the rectification diodes D12 and D14 are connected to the low voltage side wiring 42 connected to the terminal Out2.
The direction of current flow through the rectifier diodes D11, D12, D13, and D14 is set in a direction from the low voltage side wiring 42 side toward the high voltage side wiring 41 side.

中間電位設定部20は、ダイオードブリッジ部20Aと、スイッチング部20Bとを備える。ダイオードブリッジ部20Aは、4つの整流ダイオードD21、D22、D23、D24から構成されるダイオードブリッジを備える。スイッチング部20Bは、スイッチング素子S1、S2と、インダクタL1、L2と、還流ダイオードD1、D2と、保護ダイオードD3、D4とを備える。
ここで、ダイオードブリッジ部20Aは、整流回路の一例である。また、インダクタL1が第1のインダクタの一例、インダクタL2が第2のインダクタの一例である。スイッチング素子S1が第1のスイッチング素子の一例、スイッチング素子S2が第2のスイッチング素子の一例である。還流ダイオードD1が第1の還流ダイオードの一例及び還流ダイオードD2が第2の還流ダイオードの一例である。
The intermediate potential setting unit 20 includes a diode bridge unit 20A and a switching unit 20B. The diode bridge unit 20A includes a diode bridge composed of four rectifier diodes D21, D22, D23, and D24. The switching unit 20B includes switching elements S1 and S2, inductors L1 and L2, freewheeling diodes D1 and D2, and protective diodes D3 and D4.
Here, the diode bridge unit 20A is an example of a rectifier circuit. The inductor L1 is an example of a first inductor, and the inductor L2 is an example of a second inductor. The switching element S1 is an example of a first switching element, and the switching element S2 is an example of a second switching element. The freewheeling diode D1 is an example of a first freewheeling diode, and the freewheeling diode D2 is an example of a second freewheeling diode.

ダイオードブリッジ部20Aは、整流ダイオードD21と整流ダイオードD22との直列接続と、整流ダイオードD23と整流ダイオードD24との直列接続とが、並列接続されて構成されている。
そして、直列接続された整流ダイオードD21、D22の接続点dが端子In1に接続され、直列接続された整流ダイオードD23、D24の接続点dが端子In2に接続されている。
さらに、整流ダイオードD21、D23のカソードが配線43に接続され、整流ダイオードD22、D24のアノードが配線44に接続されている。
整流ダイオードD21、D22、D23、D24の電流の流れる方向は、配線44側から配線43側に向かう方向に設定されている。
The diode bridge portion 20A is configured by connecting in parallel a series connection of a rectifier diode D21 and a rectifier diode D22 and a series connection of a rectifier diode D23 and a rectifier diode D24.
A connection point d between the rectification diodes D21 and D22 connected in series is connected to the terminal In1, and a connection point d between the rectification diodes D23 and D24 connected in series is connected to the terminal In2.
Further, the cathodes of the rectifying diodes D21 and D23 are connected to the wiring 43, and the anodes of the rectifying diodes D22 and D24 are connected to the wiring 44.
The direction of current flow through the rectifier diodes D21, D22, D23, and D24 is set to a direction from the wiring 44 side to the wiring 43 side.

スイッチング部20Bは、スイッチング素子S1、インダクタL1、インダクタL2及びスイッチング素子S2がこの順で直列接続された直列回路を備える。
つまり、スイッチング素子S1のソースにインダクタL1の一方の端子が接続され(接続点h)、インダクタL1の他方の端子がインダクタL2の一方の端子に接続されている(接続点g)。そして、インダクタL2の他方の端子に、スイッチング素子S2のドレインが接続されている(接続点i)。
さらに、スイッチング素子S1のドレインが配線43に接続され、スイッチング素子S2のソースが配線44に接続されている。
The switching unit 20B includes a series circuit in which the switching element S1, the inductor L1, the inductor L2, and the switching element S2 are connected in series in this order.
That is, one terminal of the inductor L1 is connected to the source of the switching element S1 (connection point h), and the other terminal of the inductor L1 is connected to one terminal of the inductor L2 (connection point g). The drain of the switching element S2 is connected to the other terminal of the inductor L2 (connection point i).
Further, the drain of the switching element S1 is connected to the wiring 43, and the source of the switching element S2 is connected to the wiring 44.

そして、スイッチング素子S1に並列に保護ダイオードD3が接続され、スイッチング素子S2に並列に保護ダイオードD4が接続されている。なお、保護ダイオードD3、D4の電流が流れる向きは、スイッチング素子S1、S2がオンのときに電流が流れる向きと逆向きに設定されている。
保護ダイオードD3、D4は、スイッチング素子S1、S2に、逆方向の電流が流れることを抑制する。
A protection diode D3 is connected in parallel to the switching element S1, and a protection diode D4 is connected in parallel to the switching element S2. The direction in which the currents of the protection diodes D3 and D4 flow is set to be opposite to the direction in which the current flows when the switching elements S1 and S2 are turned on.
The protection diodes D3 and D4 suppress a reverse current from flowing through the switching elements S1 and S2.

さらに、還流ダイオードD1は、カソードがスイッチング素子S1とインダクタL1との接続点hに接続され、アノードが低電圧側配線42に接続されている。
一方、還流ダイオードD2は、アノードがインダクタL2とスイッチング素子S2との接続点iに接続され、カソードが高電圧側配線41に接続されている。
Further, the free-wheeling diode D1 has a cathode connected to a connection point h between the switching element S1 and the inductor L1, and an anode connected to the low-voltage side wiring.
On the other hand, the free-wheeling diode D2 has an anode connected to the connection point i between the inductor L2 and the switching element S2, and a cathode connected to the high-voltage side wiring 41.

スイッチング素子S1、S2は、高耐圧の電力用のスイッチング素子であればよく、電界効果トランジスタ、絶縁ゲート型バイポーラトランジタ(IGBT)などが適用できる。
また、還流ダイオードD1、D2は、高速なスイッチング特性を有する、いわゆる高速リカバリダイオード(ファーストリカバリダイオード)である。なお、還流ダイオードD1、D2以外の他のダイオードは、高速リカバリダイオードのような高速なスイッチング特性を有しなくともよい。他のダイオードは、整流部10の整流ダイオードD11、D12、D13、D14、ダイオードブリッジ部20Aの整流ダイオードD21、D22、D23、D24、及び、スイッチング部20Bの保護ダイオードD3、D4である。
The switching elements S1 and S2 may be any switching elements for high withstand voltage power, and field effect transistors, insulated gate bipolar transistors (IGBT), and the like can be applied.
The free-wheeling diodes D1 and D2 are so-called fast recovery diodes (fast recovery diodes) having high-speed switching characteristics. Note that other diodes other than the free-wheeling diodes D1 and D2 do not have to have a high-speed switching characteristic like a high-speed recovery diode. The other diodes are rectifier diodes D11, D12, D13, and D14 of the rectifier unit 10, rectifier diodes D21, D22, D23, and D24 of the diode bridge unit 20A, and protective diodes D3 and D4 of the switching unit 20B.

そして、インダクタL1、L2は、巻線の向きを符号で表している。すなわち、インダクタL1、L2は、同じ巻線の向きであって、同じ向きに逆起電力が発生する。   The inductors L1 and L2 indicate the direction of the winding with a symbol. That is, the inductors L1 and L2 have the same winding direction and generate back electromotive force in the same direction.

容量部30は、直列接続されたコンデンサC1、C2を備える。
コンデンサC1とコンデンサC2との接続点jは、中間電位設定部20のスイッチング部20BにおけるインダクタL1とインダクタL2との接続点gに接続されている。コンデンサC1のコンデンサC2に接続されていない側は、接続点kで高電圧側配線41に接続され、コンデンサC2のコンデンサC1に接続されていない側は、接続点lで低電圧側配線42に接続されている。
高電圧側配線41は、端子Out1に、低電圧側配線42は、端子Out2に接続されている。
図1では、コンデンサC1、C2は、電解コンデンサであるとして、極性を符号で示している。しかし、コンデンサC1、C2は、フィルムコンデンサやセラミックコンデンサであってもよい。
Capacitance unit 30 includes capacitors C1 and C2 connected in series.
A connection point j between the capacitor C1 and the capacitor C2 is connected to a connection point g between the inductor L1 and the inductor L2 in the switching unit 20B of the intermediate potential setting unit 20. The side of the capacitor C1 not connected to the capacitor C2 is connected to the high voltage side wiring 41 at the connection point k, and the side of the capacitor C2 not connected to the capacitor C1 is connected to the low voltage side wiring 42 at the connection point l. Has been.
The high voltage side wiring 41 is connected to the terminal Out1, and the low voltage side wiring 42 is connected to the terminal Out2.
In FIG. 1, the capacitors C1 and C2 are electrolytic capacitors, and their polarities are indicated by symbols. However, the capacitors C1 and C2 may be film capacitors or ceramic capacitors.

インダクタL1、L2は、コアを共通にしたトランスリンク式であることがよい。トランスリンク式であると、コアを共通にすることで小型化、低コストが図れる。   The inductors L1 and L2 are preferably a translink type having a common core. If it is a trans-link type, it is possible to reduce the size and cost by using a common core.

次に、整流装置100の動作を説明する。
整流装置100の端子In1と端子In2との間に単相交流が印加される。
整流装置100のスイッチング素子S1、S2は、不図示の駆動回路により、単相交流の周波数より高い周波数(周期)でスイッチングされる。例えば、60Hzの単相交流の周波数に対して、スイッチング素子S1、S2は、20kHzでスイッチングされる。
Next, the operation of the rectifier 100 will be described.
A single-phase alternating current is applied between the terminal In1 and the terminal In2 of the rectifier 100.
The switching elements S1 and S2 of the rectifier 100 are switched at a frequency (period) higher than the single-phase AC frequency by a drive circuit (not shown). For example, the switching elements S1 and S2 are switched at 20 kHz with respect to a single-phase AC frequency of 60 Hz.

そして、スイッチング素子S1に対するスイッチングのデューティ比は、コンデンサC2の両端子間の電圧によって設定される。また、スイッチング素子S2に対するスイッチングのデューティ比は、コンデンサC1の両端子間の電圧によって設定されるか、又は、交流の電流波形が負荷に十分な電力を供給しながら高調波規格を満足する波形になるように設定される。
なお、デューティ比とは、オン状態とオフ状態との繰り返し周期に対して、オン状態にある期間の比である。
The switching duty ratio for the switching element S1 is set by the voltage between both terminals of the capacitor C2. The switching duty ratio for the switching element S2 is set by the voltage between both terminals of the capacitor C1, or the alternating current waveform is a waveform that satisfies the harmonic standards while supplying sufficient power to the load. Is set to be
Note that the duty ratio is a ratio of a period in the on state to a repetition cycle of the on state and the off state.

端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合には、端子In1から整流ダイオードD11、コンデンサC1、コンデンサC2、整流ダイオードD14を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。
また、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合には、端子In2から整流ダイオードD13、コンデンサC1、コンデンサC2、整流ダイオードD12を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。このようにして、容量部30のコンデンサC1、C2が充電される。
When the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the rectifier diode D11, the capacitor C1, the capacitor C2, and the rectifier diode D14.
When the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D13, the capacitor C1, the capacitor C2, and the rectifier diode D12. In this way, the capacitors C1 and C2 of the capacitor unit 30 are charged.

次に、スイッチング素子S1、S2をスイッチングする場合を説明する。
(端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合)
まず、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In1から整流ダイオードD21、スイッチング素子S1、インダクタL1、コンデンサC2、整流ダイオードD14を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。
また、インダクタL1には、電流が流れることによりエネルギが蓄積される。このとき、還流ダイオードD1は、逆方向バイアス(以下では、逆バイアスと表記する。)の状態となり電流が流れない。
Next, the case where switching element S1, S2 is switched is demonstrated.
(When the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2)
First, the case where the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the rectifier diode D21, the switching element S1, the inductor L1, the capacitor C2, and the rectifier diode D14.
In addition, energy is stored in the inductor L1 when a current flows. At this time, the free-wheeling diode D1 is in a reverse bias state (hereinafter referred to as reverse bias) and no current flows.

ここで、オンのスイッチング素子S1がオフになると、インダクタL1に蓄えられていたエネルギが放出される。このとき、還流ダイオードD1は、順方向バイアス(以下では、順バイアスと表記する。)の状態となる。すなわち、インダクタL1の接続点gから、コンデンサC2、還流ダイオードD1、インダクタL1の接続点hへ至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるようにさらに充電される。   Here, when the ON switching element S1 is turned off, the energy stored in the inductor L1 is released. At this time, the free-wheeling diode D1 is in a forward bias state (hereinafter referred to as a forward bias). That is, a current flows in a path from the connection point g of the inductor L1 to the connection point h of the capacitor C2, the free wheel diode D1, and the inductor L1. As a result, the capacitor C2 is further charged so that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In1から整流ダイオードD11、コンデンサC1、インダクタL2、スイッチング素子S2、整流ダイオードD24を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。これにより、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。
また、インダクタL2には、電流が流れることによりエネルギが蓄積される。このとき、還流ダイオードD2は、逆バイアスの状態となり電流が流れない。
On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the rectifier diode D11, the capacitor C1, the inductor L2, the switching element S2, and the rectifier diode D24. As a result, charging is performed such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.
In addition, energy is stored in the inductor L2 when a current flows. At this time, the freewheeling diode D2 is in a reverse bias state and no current flows.

ここで、オンのスイッチング素子S2がオフになると、インダクタL2に逆起電力が発生し、蓄えられていたエネルギが放出される。このとき、還流ダイオードD2は、順バイアスの状態となる。すなわち、インダクタL2の接続点iから、還流ダイオードD2、コンデンサC1、インダクタL2の接続点gへ至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるようにさらに充電される。   Here, when the ON switching element S2 is turned off, a counter electromotive force is generated in the inductor L2, and the stored energy is released. At this time, the free-wheeling diode D2 is in a forward bias state. That is, a current flows in a path from the connection point i of the inductor L2 to the connection point g of the free wheeling diode D2, the capacitor C1, and the inductor L2. Thus, the capacitor C1 is further charged so that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

(端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合)
次に、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In2から整流ダイオードD23、スイッチング素子S1、インダクタL1、コンデンサC2、整流ダイオードD12を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるように充電される。
また、インダクタL1には、電流が流れることによりエネルギが蓄積される。このとき、還流ダイオードD1は、逆バイアスの状態となり電流が流れない。
(When the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2)
Next, a case where the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D23, the switching element S1, the inductor L1, the capacitor C2, and the rectifier diode D12. As a result, the capacitor C2 is charged such that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).
In addition, energy is stored in the inductor L1 when a current flows. At this time, the freewheeling diode D1 is in a reverse bias state and no current flows.

ここで、オンのスイッチング素子S1がオフになると、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合と同様に、インダクタL1に逆起電力が発生し、蓄えられていたエネルギが放出される。このとき、還流ダイオードD1が順バイアスの状態となって、インダクタL1の接続点gから、コンデンサC2、還流ダイオードD1、インダクタL1の接続点hへ至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるようにさらに充電される。   Here, when the on-switching element S1 is turned off, a back electromotive force is generated in the inductor L1 and the stored energy is released as in the case where the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2. At this time, the free-wheeling diode D1 is in a forward bias state, and a current flows through a path from the connection point g of the inductor L1 to the connection point h of the capacitor C2, the free-wheeling diode D1, and the inductor L1. As a result, the capacitor C2 is further charged so that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In2から整流ダイオードD13、コンデンサC1、インダクタL2、スイッチング素子S2、整流ダイオードD22を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。これにより、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。
また、インダクタL2には、電流が流れることによりエネルギが蓄積される。このとき、還流ダイオードD2は、逆バイアスの状態となり電流が流れない。
On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D13, the capacitor C1, the inductor L2, the switching element S2, and the rectifier diode D22. As a result, charging is performed such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.
In addition, energy is stored in the inductor L2 when a current flows. At this time, the freewheeling diode D2 is in a reverse bias state and no current flows.

ここで、オンのスイッチング素子S2がオフになると、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合と同様に、インダクタL2に逆起電力が発生し、蓄えられていたエネルギが放出される。このとき、還流ダイオードD2は、順バイアスの状態となる。すなわち、インダクタL2の接続点iから、還流ダイオードD2、コンデンサC1、インダクタL2の接続点gへ至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるようにさらに充電される。   Here, when the on-switching element S2 is turned off, a counter electromotive force is generated in the inductor L2 and the stored energy is released as in the case where the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2. At this time, the free-wheeling diode D2 is in a forward bias state. That is, a current flows in a path from the connection point i of the inductor L2 to the connection point g of the free wheeling diode D2, the capacitor C1, and the inductor L2. As a result, the capacitor C1 is further charged so that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

上記のようにして、端子Out1(接続点k)と端子Out2(接続点l)との間には、コンデンサC1の端子間の電圧とコンデンサC2の端子間の電圧との和電圧が発生する。上記の動作を繰り返すことで、端子Out1及び端子Out2の間の電圧は1以上、任意の昇圧比に制御することが可能となる。   As described above, a sum voltage of the voltage between the terminals of the capacitor C1 and the voltage between the terminals of the capacitor C2 is generated between the terminal Out1 (connection point k) and the terminal Out2 (connection point 1). By repeating the above operation, the voltage between the terminal Out1 and the terminal Out2 can be controlled to an arbitrary step-up ratio of 1 or more.

ここで、ダイオードに要求されるスイッチング特性について説明する。
ダイオードは、順バイアスで電流を流し、逆バイアスで電流を阻止する特性を有している。
しかし、ダイオードを順バイアスから逆バイアスにすると、順バイアス時に蓄積されたキャリアが、逆電流として流れる状態になる。したがって、ダイオードが順バイアスと逆バイアスとに高速に交互に切り替わる場合、この逆電流が流れる期間(リカバリ時間又は逆回復時間)が長いと、ダイオードとして電流の流れを阻止する機能が失われる。このため、消費電力が大きくなって効率が低下する。また、放熱のための冷却器にコストがかかることになる。
よって、高速に順バイアスと逆バイアスとが切り替わるダイオードには、リカバリ時間を短くした高速リカバリダイオード(ファーストリカバリダイオード)が用いられる。
なお、高速リカバリダイオードは、いわゆる一般整流用のダイオードに比べて、コストが高い。
Here, switching characteristics required for the diode will be described.
The diode has a characteristic of passing a current with a forward bias and blocking the current with a reverse bias.
However, when the diode is changed from the forward bias to the reverse bias, carriers accumulated during the forward bias flow into a state of flowing as a reverse current. Therefore, when the diode is alternately switched between the forward bias and the reverse bias at high speed, if the period during which the reverse current flows (recovery time or reverse recovery time) is long, the function of blocking the current flow as the diode is lost. For this reason, power consumption increases and efficiency decreases. In addition, the cooler for heat dissipation is costly.
Therefore, a high-speed recovery diode (fast recovery diode) with a short recovery time is used as a diode that switches between forward bias and reverse bias at high speed.
The fast recovery diode is more expensive than a so-called general rectifying diode.

第1の実施の形態が適用される整流装置100では、上記したように、還流ダイオードD1、D2は、スイッチング素子S1、S2のオン/オフに対応して、以下に説明するように順バイアス/逆バイアスが切り替わる。よって、還流ダイオードD1、D2は、高速リカバリダイオードであることが求められる。   In the rectifier 100 to which the first embodiment is applied, as described above, the freewheeling diodes D1 and D2 correspond to the on / off of the switching elements S1 and S2, as described below. Reverse bias is switched. Therefore, the freewheeling diodes D1 and D2 are required to be fast recovery diodes.

すなわち、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合において、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、コンデンサC1は、端子In1から整流ダイオードD11、コンデンサC1、インダクタL2、スイッチング素子S2、整流ダイオードD24を経由して端子In2に至る経路で充電される。このとき、整流ダイオードD11は、順バイアスである。
スイッチング素子S2がオンからオフになったとする。すると、インダクタL2に蓄えられたエネルギは、還流ダイオードD2を通ってコンデンサC1を充電し、接続点gに戻る以外に経路が存在しない。つまり、還流ダイオードD2以外のダイオードが高速リカバリダイオードであることを要しない。
That is, it is assumed that the switching element S2 is on when the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2. Then, the capacitor C1 is charged through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the rectifier diode D11, the capacitor C1, the inductor L2, the switching element S2, and the rectifier diode D24. At this time, the rectifier diode D11 is forward biased.
It is assumed that the switching element S2 is turned off from on. Then, the energy stored in the inductor L2 has no path other than charging the capacitor C1 through the freewheeling diode D2 and returning to the connection point g. That is, it is not necessary that the diodes other than the freewheeling diode D2 are fast recovery diodes.

また、スイッチング素子S1がオンからオフになったとする。すると、インダクタL1に蓄えられたエネルギは、還流ダイオードD1を通ってコンデンサC2を充電し、接続点hに戻る以外に経路が存在しない。つまり、還流ダイオードD1以外のダイオードが高速リカバリダイオードであることを要しない。   Further, it is assumed that the switching element S1 is turned off from on. Then, the energy stored in the inductor L1 passes through the freewheeling diode D1, charges the capacitor C2, and has no path other than returning to the connection point h. That is, it is not necessary that the diodes other than the freewheeling diode D1 are fast recovery diodes.

以上説明したように、第1の実施の形態が適用される整流装置100では、中間電位設定部20のスイッチング部20BにインダクタL1、L2を用いている。これにより、還流ダイオードD1、D2が高速リカバリダイオードであればよく、他の整流ダイオードD11〜D14、D21〜D24は、高速リカバリダイオードであることを要しない。   As described above, in the rectifier 100 to which the first embodiment is applied, the inductors L1 and L2 are used for the switching unit 20B of the intermediate potential setting unit 20. Thus, the free-wheeling diodes D1 and D2 only need to be fast recovery diodes, and the other rectifier diodes D11 to D14 and D21 to D24 do not need to be fast recovery diodes.

図2は、比較のために示す第1の実施の形態が適用されない整流装置101の一例である。図1に示した第1の実施の形態が適用される整流装置100と同様な構成は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
整流装置101は、端子In1と整流部10の接続点aとの間にインダクタL3を備える。
整流装置101は、中間電位設定部20において、第1の実施の形態が適用される整流装置100が備えるインダクタL1、L2及び還流ダイオードD1、D2を備えない。なお、電源200から単相交流が供給される配線の一方にインダクタL3を備える。
FIG. 2 is an example of the rectifier 101 to which the first embodiment shown for comparison is not applied. The same configurations as those of the rectifying device 100 to which the first embodiment shown in FIG. 1 is applied are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different portions will be described.
The rectifying device 101 includes an inductor L3 between the terminal In1 and the connection point a of the rectifying unit 10.
The rectifier 101 does not include the inductors L1 and L2 and the free-wheeling diodes D1 and D2 included in the rectifier 100 to which the first embodiment is applied in the intermediate potential setting unit 20. Note that an inductor L3 is provided on one of the lines to which single-phase alternating current is supplied from the power source 200.

次に、整流装置101の動作を説明する。
整流装置101の端子In1と端子In2との間に単相交流が印加される。
端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合には、端子In1から整流ダイオードD11、コンデンサC1、コンデンサC2、整流ダイオードD14を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。
また、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合には、端子In2から整流ダイオードD13、コンデンサC1、コンデンサC2、整流ダイオードD12を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。このようにして、容量部30のコンデンサC1、C2が充電される。
Next, the operation of the rectifier 101 will be described.
A single-phase alternating current is applied between the terminal In1 and the terminal In2 of the rectifier 101.
When the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the rectifier diode D11, the capacitor C1, the capacitor C2, and the rectifier diode D14.
When the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D13, the capacitor C1, the capacitor C2, and the rectifier diode D12. In this way, the capacitors C1 and C2 of the capacitor unit 30 are charged.

次に、スイッチング素子S1、S2をスイッチングする場合を説明する。
(端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合)
まず、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In1からインダクタL3、整流ダイオードD21、スイッチング素子S1、コンデンサC2、整流ダイオードD14を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるように充電される。
Next, the case where switching element S1, S2 is switched is demonstrated.
(When the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2)
First, the case where the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L3, the rectifier diode D21, the switching element S1, the capacitor C2, and the rectifier diode D14. As a result, the capacitor C2 is charged such that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In1からインダクタL3、整流ダイオードD11、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD24を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。   On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L3, the rectifier diode D11, the capacitor C1, the switching element S2, and the rectifier diode D24. As a result, the capacitor C1 is charged such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

(端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合)
次に、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In2から整流ダイオードD23、スイッチング素子S1、コンデンサC2、整流ダイオードD12、インダクタL3を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるように充電される。
(When the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2)
Next, a case where the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D23, the switching element S1, the capacitor C2, the rectifier diode D12, and the inductor L3. As a result, the capacitor C2 is charged such that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In2から整流ダイオードD13、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD22、インダクタL3を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。   On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the rectifier diode D13, the capacitor C1, the switching element S2, the rectifier diode D22, and the inductor L3. As a result, the capacitor C1 is charged such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

以上のようにして、端子Out1と端子Out2との間には、コンデンサC1の端子間の電圧とコンデンサC2の端子間の電圧との和電圧が発生する。そして、この和電圧の最大値は、端子In1と端子In2との間の電圧の2倍となる。   As described above, a sum voltage of the voltage between the terminals of the capacitor C1 and the voltage between the terminals of the capacitor C2 is generated between the terminal Out1 and the terminal Out2. The maximum value of this sum voltage is twice the voltage between the terminal In1 and the terminal In2.

ここで、ダイオードに要求されるスイッチング特性について説明する。
端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合において、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、コンデンサC1は、端子In1からインダクタL3、整流ダイオードD11、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD24を経由して端子In2に至る経路で充電される。その後、スイッチング素子S2がオンからオフになったとき、インダクタL3に充電された電力は整流ダイオードD11、コンデンサC1、C2、整流ダイオードD14を通ってインダクタL3に戻る。このとき、整流ダイオードD11、D14は順バイアスである。
次に、スイッチング素子S1がオフからオンになったとき、コンデンサC1に蓄積された電荷は、スイッチング素子S1のオンとともにコンデンサC1(接続点k)から、整流ダイオードD11、D21、スイッチング素子S1、接続点gを通り、コンデンサC1(接続点j)に戻ろうとする。整流ダイオードD11は順バイアス状態であったことから、瞬時に逆バイアスとなるため、整流ダイオードD11は高速リカバリのダイオードであることが求められる。
Here, switching characteristics required for the diode will be described.
It is assumed that the switching element S2 is on when the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2. Then, the capacitor C1 is charged through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L3, the rectifier diode D11, the capacitor C1, the switching element S2, and the rectifier diode D24. Thereafter, when the switching element S2 is turned off from on, the power charged in the inductor L3 returns to the inductor L3 through the rectifier diode D11, capacitors C1, C2, and rectifier diode D14. At this time, the rectifier diodes D11 and D14 are forward biased.
Next, when the switching element S1 is switched from OFF to ON, the electric charge accumulated in the capacitor C1 is switched from the capacitor C1 (connection point k) together with the switching element S1 to ON from the rectifier diodes D11, D21, the switching element S1, It tries to return to the capacitor C1 (connection point j) through the point g. Since the rectifier diode D11 is in the forward bias state, the rectifier diode D11 is required to be a fast recovery diode because it is instantaneously reverse biased.

同様に、スイッチング素子S2がオフからオンになったとき、コンデンサC2に蓄積された電荷は、スイッチング素子S2のオンとともにコンデンサC2(接続点j)から、接続点g、スイッチング素子S2、整流ダイオードD24、整流ダイオードD14を通り、コンデンサC2(接続点l)に戻ろうとする。整流ダイオードD14は順バイアス状態であったことから、瞬時に逆バイアスとなるため、整流ダイオードD14は高速リカバリのダイオードであることが求められる。   Similarly, when the switching element S2 is switched from OFF to ON, the electric charge accumulated in the capacitor C2 is switched from the capacitor C2 (connection point j) together with the switching element S2 being turned on to the connection point g, switching element S2, and rectifier diode D24. Through the rectifier diode D14 and return to the capacitor C2 (connection point 1). Since the rectifier diode D14 is in the forward bias state, the rectifier diode D14 is required to be a fast recovery diode because it is instantaneously reverse biased.

端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合では、整流ダイオードD12、D13が順バイアスから逆バイアスになる。よって、整流ダイオードD12、D13は、高速リカバリダイオードであることが求められる。   When the potential at the terminal In1 is lower than the potential at the terminal In2, the rectifier diodes D12 and D13 change from forward bias to reverse bias. Therefore, the rectifier diodes D12 and D13 are required to be fast recovery diodes.

すなわち、第1の実施の形態が適用されない整流装置101では、整流ダイオードD11、D12、D13、D14の4個のダイオードについて、高速リカバリダイオードであることが求められる。   That is, in the rectifier 101 to which the first embodiment is not applied, the four diodes of the rectifier diodes D11, D12, D13, and D14 are required to be fast recovery diodes.

図3は、比較のために示す第1の実施の形態が適用されない整流装置102の他の一例である。図1に示した第1の実施の形態が適用される整流装置100と同様な構成は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
整流装置102は、端子In1と整流部10の接続点aとの間にインダクタL4を備え、端子In2と整流部10の接続点bとの間にインダクタL5を備える。
整流装置102は、中間電位設定部20において、第1の実施の形態が適用される整流装置100の中間電位設定部20におけるダイオードブリッジ部20Aを備えない。また、整流装置102の中間電位設定部20は、第1の実施の形態が適用される整流装置100のスイッチング部20BにおけるインダクタL1、L2及び還流ダイオードD1、D2を備えない。そして、スイッチング素子S1のドレインが高電圧側配線41に接続され、スイッチング素子S2のソースが低電圧側配線42に接続されている。スイッチング素子S1のソースとスイッチング素子S2のドレインが接続されている。
FIG. 3 is another example of the rectifier 102 to which the first embodiment shown for comparison is not applied. The same configurations as those of the rectifying device 100 to which the first embodiment shown in FIG. 1 is applied are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different portions will be described.
The rectifier 102 includes an inductor L4 between the terminal In1 and the connection point a of the rectification unit 10, and includes an inductor L5 between the terminal In2 and the connection point b of the rectification unit 10.
The rectifier 102 does not include the diode bridge unit 20A in the intermediate potential setting unit 20 of the rectifier 100 to which the first embodiment is applied in the intermediate potential setting unit 20. Further, the intermediate potential setting unit 20 of the rectifier 102 does not include the inductors L1 and L2 and the free wheel diodes D1 and D2 in the switching unit 20B of the rectifier 100 to which the first embodiment is applied. The drain of the switching element S1 is connected to the high voltage side wiring 41, and the source of the switching element S2 is connected to the low voltage side wiring 42. The source of the switching element S1 and the drain of the switching element S2 are connected.

一方、整流装置102の容量部30は、還流ダイオードD5、D6を備えている。そして、コンデンサC1の接続点kは、還流ダイオードD5を介して、高電圧側配線41に接続され、コンデンサC2の接続点lは、還流ダイオードD6を介して、低電圧側配線42に接続されている。なお、還流ダイオードD5は、高電圧側配線41から接続点kに電流が流れる方向に接続され、還流ダイオードD6は、接続点lから低電圧側配線42に電流が流れる方向に接続されている。
他の構成は、図1に示した第1の実施の形態が適用される整流装置100と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
On the other hand, the capacity unit 30 of the rectifier 102 includes free-wheeling diodes D5 and D6. The connection point k of the capacitor C1 is connected to the high voltage side wiring 41 via the freewheeling diode D5, and the connection point l of the capacitor C2 is connected to the low voltage side wiring 42 via the freewheeling diode D6. Yes. The free wheeling diode D5 is connected in the direction in which current flows from the high-voltage side wiring 41 to the connection point k, and the free-wheeling diode D6 is connected in the direction in which current flows from the connection point 1 to the low-voltage side wiring 42.
The other configuration is the same as that of the rectifier 100 to which the first embodiment shown in FIG. 1 is applied, and thus the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

次に、整流装置102の動作を説明する。
整流装置102の端子In1と端子In2との間に単相交流が印加される。
端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合には、端子In1からインダクタL4、整流ダイオードD11、還流ダイオードD5、コンデンサC1、コンデンサC2、還流ダイオードD6、整流ダイオードD14、インダクタL5を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。
また、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合には、端子In2からインダクタL5、整流ダイオードD13、還流ダイオードD5、コンデンサC1、コンデンサC2、還流ダイオードD6、整流ダイオードD12、インダクタL4を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。このようにして、容量部30のコンデンサC1、C2が充電される。
Next, the operation of the rectifier 102 will be described.
A single-phase alternating current is applied between the terminal In1 and the terminal In2 of the rectifier 102.
When the potential at the terminal In1 is higher than the potential at the terminal In2, the terminal In1 is passed through the inductor L4, the rectifier diode D11, the freewheeling diode D5, the capacitor C1, the capacitor C2, the freewheeling diode D6, the rectifier diode D14, and the inductor L5. Current flows along the path leading to In2.
When the potential at the terminal In1 is lower than the potential at the terminal In2, the terminal In2 passes through the inductor L5, the rectifier diode D13, the freewheeling diode D5, the capacitor C1, the capacitor C2, the freewheeling diode D6, the rectifier diode D12, and the inductor L4. Thus, a current flows along the path to the terminal In1. In this way, the capacitors C1 and C2 of the capacitor unit 30 are charged.

(端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合)
次に、スイッチング素子S1、S2をスイッチングする場合を説明する。
まず、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In1からインダクタL4、整流ダイオードD11、スイッチング素子S1、コンデンサC2、ダイオードD6、整流ダイオードD14、インダクタL5を経由して端子In2に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるように充電される。
(When the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2)
Next, the case where switching element S1, S2 is switched is demonstrated.
First, the case where the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L4, the rectifier diode D11, the switching element S1, the capacitor C2, the diode D6, the rectifier diode D14, and the inductor L5. As a result, the capacitor C2 is charged such that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In1からインダクタL4、整流ダイオードD11、還流ダイオードD5、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD14、インダクタL5を経由して端子In2へ至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。   On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L4, the rectifier diode D11, the freewheeling diode D5, the capacitor C1, the switching element S2, the rectifier diode D14, and the inductor L5. As a result, the capacitor C1 is charged such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

(端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合)
次に、端子In1の電位が端子In2の電位より低い場合を説明する。
スイッチング素子S1がオンで、スイッチング素子S2がオフであるとする。すると、端子In2からインダクタL5、整流ダイオードD13、スイッチング素子S1、コンデンサC2、ダイオードD6、整流ダイオードD12、インダクタL4を経由して端子In1に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC2は、接続点jの電位が接続点l(端子Out2)の電位より高くなるように充電される。
(When the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2)
Next, a case where the potential of the terminal In1 is lower than the potential of the terminal In2 will be described.
It is assumed that the switching element S1 is on and the switching element S2 is off. Then, a current flows through a path from the terminal In2 to the terminal In1 via the inductor L5, the rectifier diode D13, the switching element S1, the capacitor C2, the diode D6, the rectifier diode D12, and the inductor L4. As a result, the capacitor C2 is charged such that the potential at the connection point j is higher than the potential at the connection point l (terminal Out2).

一方、スイッチング素子S1がオフで、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、端子In2からインダクタL5、整流ダイオードD13、還流ダイオードD5、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD12、インダクタL4を経由してIn1に至る経路で電流が流れる。これにより、コンデンサC1は、接続点k(端子Out1)の電位が接続点jの電位より高くなるように充電される。   On the other hand, it is assumed that the switching element S1 is off and the switching element S2 is on. Then, a current flows along a path from the terminal In2 to the inductor L5, the rectifier diode D13, the freewheeling diode D5, the capacitor C1, the switching element S2, the rectifier diode D12, and the inductor L4. As a result, the capacitor C1 is charged such that the potential at the connection point k (terminal Out1) is higher than the potential at the connection point j.

以上のようにして、端子Out1と端子Out2との間には、コンデンサC1の端子間の電圧とコンデンサC2の端子間の電圧との和電圧が発生する。そして、この和電圧の最大値は、端子In1と端子In2との間の電圧の2倍となる。   As described above, a sum voltage of the voltage between the terminals of the capacitor C1 and the voltage between the terminals of the capacitor C2 is generated between the terminal Out1 and the terminal Out2. The maximum value of this sum voltage is twice the voltage between the terminal In1 and the terminal In2.

ここで、ダイオードに要求されるスイッチング特性について説明する。
端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合において、スイッチング素子S2がオンであるとする。すると、コンデンサC1は、端子In1からインダクタL4、整流ダイオードD11、還流ダイオードD5、コンデンサC1、スイッチング素子S2、整流ダイオードD14、インダクタL5を経由して端子In2に至る経路で充電される。その後、スイッチング素子S2がオンからオフになったとき、インダクタL4に充電された電力は整流ダイオードD11、還流ダイオードD5、コンデンサC1、C2、還流ダイオードD6、整流ダイオードD14を通ってインダクタL4に戻る。このとき、還流ダイオードD5、D6は順バイアスである。なお、インダクタL5に充電された電力も同様である。
Here, switching characteristics required for the diode will be described.
It is assumed that the switching element S2 is on when the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2. Then, the capacitor C1 is charged through a path from the terminal In1 to the terminal In2 via the inductor L4, the rectifier diode D11, the freewheeling diode D5, the capacitor C1, the switching element S2, the rectifier diode D14, and the inductor L5. Thereafter, when the switching element S2 is turned off from on, the power charged in the inductor L4 returns to the inductor L4 through the rectifier diode D11, the freewheeling diode D5, the capacitors C1 and C2, the freewheeling diode D6, and the rectifier diode D14. At this time, the freewheeling diodes D5 and D6 are forward biased. The same applies to the power charged in the inductor L5.

次に、スイッチング素子S1がオフからオンになったとき、コンデンサC1に蓄積された電荷は、スイッチング素子S1のオンとともにコンデンサC1(接続点k)から、還流ダイオードD5、スイッチング素子S1、接続点gを通り、コンデンサC1(接続点j)に戻ろうとする。還流ダイオードD5は順バイアス状態であったことから、瞬時に逆バイアスとなるため、還流ダイオードD5は高速リカバリのダイオードであることが求められる。   Next, when the switching element S1 is turned on from the off state, the electric charge accumulated in the capacitor C1 is transferred from the capacitor C1 (connection point k) together with the switching element S1 to turn on from the freewheeling diode D5, the switching element S1, and the connection point g. And attempt to return to the capacitor C1 (connection point j). Since the free-wheeling diode D5 is in the forward bias state, it is instantaneously reverse-biased. Therefore, the free-wheeling diode D5 is required to be a fast recovery diode.

同様に、スイッチング素子S2がオフからオンになったとき、コンデンサC2に蓄積された電荷は、スイッチング素子S2のオンとともにコンデンサC2(接続点j)から、スイッチング素子S2、還流ダイオードD6を通り、コンデンサC2(接続点l)に戻ろうとする。還流ダイオードD6は順バイアス状態であったことから、瞬時に逆バイアスとなるため、還流ダイオードD6は高速リカバリのダイオードであることが求められる。   Similarly, when the switching element S2 is turned on from the off state, the electric charge accumulated in the capacitor C2 is switched from the capacitor C2 (connection point j) together with the switching element S2 to the on state, through the switching element S2 and the freewheeling diode D6. Attempt to return to C2 (connection point l). Since the free-wheeling diode D6 is in a forward bias state, it is instantaneously reverse-biased. Therefore, the free-wheeling diode D6 is required to be a fast recovery diode.

すなわち、第1の実施の形態が適用されない整流装置102では、還流ダイオードD5、D6が高速リカバリダイオードであることが求められ、他の整流ダイオードD11〜D14は、高速リカバリダイオードであることを要しない。   That is, in the rectifier 102 to which the first embodiment is not applied, the free wheel diodes D5 and D6 are required to be fast recovery diodes, and the other rectifier diodes D11 to D14 do not need to be fast recovery diodes. .

以上説明したように、第1の実施の形態が適用されない整流装置101では、4個のダイオード(整流ダイオードD11〜D14)が高速リカバリダイオードであることが求められる。一方、第1の実施の形態が適用されない整流装置102では、2個のダイオード(還流ダイオードD5、D6)が高速リカバリダイオードであることが求められる。よって、整流装置102は、整流装置101に比べて、高速リカバリダイオードの数が少なくて済む(抑制される)。   As described above, in the rectifier 101 to which the first embodiment is not applied, the four diodes (rectifier diodes D11 to D14) are required to be fast recovery diodes. On the other hand, in the rectifier 102 to which the first embodiment is not applied, the two diodes (freewheel diodes D5 and D6) are required to be fast recovery diodes. Therefore, the rectifying device 102 requires less (restricted) the number of fast recovery diodes than the rectifying device 101.

しかし、整流装置102では、コンデンサC1は、少なくとも二個のダイオードを通過する電流で充電される。例えば、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合であって、スイッチング素子S1がオフ且つスイッチング素子S2がオンのとき、電流は、端子In1から整流ダイオードD11、還流ダイオードD5を経由してコンデンサC1に供給される。また、インダクタL4に蓄積された電力は、整流ダイオードD11、還流ダイオードD5を経由してコンデンサC1、C2に供給される。
電流が通過するダイオードの数が多いほど、損失は大きくなる。
また、高速リカバリダイオードである還流ダイオードD5、D6は、電流容量が大きいことが求められるため、コストアップになる。
However, in the rectifier 102, the capacitor C1 is charged with a current passing through at least two diodes. For example, when the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2, and when the switching element S1 is off and the switching element S2 is on, the current flows from the terminal In1 to the capacitor via the rectifier diode D11 and the freewheeling diode D5. Supplied to C1. Further, the electric power stored in the inductor L4 is supplied to the capacitors C1 and C2 via the rectifier diode D11 and the freewheeling diode D5.
The greater the number of diodes through which current passes, the greater the loss.
In addition, the free-wheeling diodes D5 and D6 that are high-speed recovery diodes are required to have a large current capacity, resulting in an increase in cost.

一方、第1の実施の形態が適用される整流装置100は、整流装置102と同様に、2個のダイオード(還流ダイオードD1、D2)が高速リカバリダイオードであることが求められる。
しかし、整流装置100では、コンデンサC1は、一個のダイオードを通過する電流で充電される。例えば、端子In1の電位が端子In2の電位より高い場合であって、スイッチング素子S1がオフ、スイッチング素子S2がオンのとき、電流は、端子In1から整流ダイオードD11を経由してコンデンサC1へ供給される。また、インダクタL2に蓄積された電力は、還流ダイオードD2を経由するだけで、コンデンサC1に供給される。
すなわち、整流装置100は、整流装置102に比べ、損失が小さく抑えられ、効率が向上する。なお、整流装置100は、整流装置101に比べても、損失が小さく抑えられ、効率が向上する。
また、高速リカバリダイオードである還流ダイオードD1、D2は、インダクタL1、L2に蓄積された電力を還流させるための電流が流せればよく、電流容量が大きいことは求められない。よって、整流装置100は、整流装置102に比べて、コストダウンになる。
On the other hand, the rectifier 100 to which the first embodiment is applied is required to have two diodes (freewheel diodes D1 and D2) as fast recovery diodes, like the rectifier 102.
However, in the rectifier 100, the capacitor C1 is charged with a current passing through one diode. For example, when the potential of the terminal In1 is higher than the potential of the terminal In2, and when the switching element S1 is off and the switching element S2 is on, current is supplied from the terminal In1 to the capacitor C1 via the rectifier diode D11. The Further, the electric power stored in the inductor L2 is supplied to the capacitor C1 only via the freewheeling diode D2.
That is, the rectifying device 100 has a smaller loss and higher efficiency than the rectifying device 102. Note that the rectifying device 100 has a smaller loss and improved efficiency than the rectifying device 101.
In addition, the free-wheeling diodes D1 and D2 that are high-speed recovery diodes are only required to flow a current for circulating the power stored in the inductors L1 and L2, and are not required to have a large current capacity. Therefore, the rectifier 100 is reduced in cost compared to the rectifier 102.

なお、容量部30は、コンデンサC1、C2を備えるとしたが、直列接続した3以上のコンデンサを備えてもよい。コンデンサ間の予め定められた接続点を接続点jとし、中間電位設定部20の接続点gとを接続すればよい。   The capacitor 30 includes the capacitors C1 and C2, but may include three or more capacitors connected in series. A predetermined connection point between the capacitors may be a connection point j and may be connected to the connection point g of the intermediate potential setting unit 20.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態が適用される整流装置100は、単相交流の電源200に接続されていた。
これに対して、第2の実施の形態が適用される整流装置110は、三相交流の電源300に接続されている。電源300は、交流電源の他の一例である。
図4は、第2の実施の形態が適用される整流装置110の一例である。なお、第1の実施の形態が適用される整流装置100と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
整流装置110は、整流部10、中間電位設定部20及び容量部30を備える。
電源300と整流装置110とは、端子In1、端子In2及び端子In3で接続されている。整流装置110は、端子Out1と端子Out2とで、インバータなど外部の負荷(不図示)と接続される。そして、整流装置110は、端子Out1と端子Out2の間から直流電圧を出力する。
[Second Embodiment]
The rectifier 100 to which the first embodiment is applied is connected to a single-phase AC power source 200.
On the other hand, the rectifier 110 to which the second embodiment is applied is connected to a three-phase AC power source 300. The power supply 300 is another example of an AC power supply.
FIG. 4 is an example of the rectifier 110 to which the second embodiment is applied. In addition, the part similar to the rectifier 100 to which 1st Embodiment is applied attaches | subjects the same code | symbol, description is abbreviate | omitted, and a different part is demonstrated.
The rectifying device 110 includes a rectifying unit 10, an intermediate potential setting unit 20, and a capacitor unit 30.
The power supply 300 and the rectifier 110 are connected by a terminal In1, a terminal In2, and a terminal In3. The rectifier 110 is connected to an external load (not shown) such as an inverter at a terminal Out1 and a terminal Out2. The rectifier 110 outputs a DC voltage from between the terminal Out1 and the terminal Out2.

整流部10は、6つの整流ダイオードD11、D12、D13、D14、D15、D16から構成されるダイオードブリッジを備える。ダイオードブリッジは、整流ダイオードD11と整流ダイオードD12との直列接続と、整流ダイオードD13と整流ダイオードD14との直列接続と、整流ダイオードD15と整流ダイオードD16との直列接続とが、並列接続されている。
そして、直列接続された整流ダイオードD11、D12の接続点aが端子In1に接続され、直列接続された整流ダイオードD13、D14の接続点bが端子In2に接続されている。さらに、直列接続された整流ダイオードD15、D16の接続点cが端子In3に接続されている。
また、整流ダイオードD11、D13、D15のカソードが、高電圧側配線41に、整流ダイオードD12、D14、D16のアノードが、端子Out2に接続された低電圧側配線42に接続されている。
整流ダイオードD11、D12、D13、D14、D15、D16の電流の流れる方向は、低電圧側配線42側から高電圧側配線41側に向かう方向に設定されている。
The rectifying unit 10 includes a diode bridge including six rectifying diodes D11, D12, D13, D14, D15, and D16. In the diode bridge, a series connection of a rectifier diode D11 and a rectifier diode D12, a series connection of a rectifier diode D13 and a rectifier diode D14, and a series connection of a rectifier diode D15 and a rectifier diode D16 are connected in parallel.
A connection point a of the rectification diodes D11 and D12 connected in series is connected to the terminal In1, and a connection point b of the rectification diodes D13 and D14 connected in series is connected to the terminal In2. Furthermore, the connection point c of the rectifier diodes D15 and D16 connected in series is connected to the terminal In3.
The cathodes of the rectifier diodes D11, D13, and D15 are connected to the high-voltage side wiring 41, and the anodes of the rectifier diodes D12, D14, and D16 are connected to the low-voltage side wiring 42 connected to the terminal Out2.
The direction of current flow through the rectifier diodes D11, D12, D13, D14, D15, and D16 is set to a direction from the low voltage side wiring 42 side toward the high voltage side wiring 41 side.

中間電位設定部20は、ダイオードブリッジ部20Aとスイッチング部20Bとを備える。ダイオードブリッジ部20Aは、6つの整流ダイオードD21、D22、D23、D24、D25、D26を備える。スイッチング部20Bは、スイッチング素子S1、S2と、インダクタL1、L2と、還流ダイオードD1、D2と、保護ダイオードD3、D4とを備える。   The intermediate potential setting unit 20 includes a diode bridge unit 20A and a switching unit 20B. The diode bridge unit 20A includes six rectifier diodes D21, D22, D23, D24, D25, and D26. The switching unit 20B includes switching elements S1 and S2, inductors L1 and L2, freewheeling diodes D1 and D2, and protective diodes D3 and D4.

ダイオードブリッジ部20Aは、整流ダイオードD21と整流ダイオードD22との直列接続と、整流ダイオードD23と整流ダイオードD24との直列接続と、整流ダイオードD25と整流ダイオードD26との直列接続とが、並列接続されている。
そして、直列接続された整流ダイオードD21、D22の接続点dが、端子In1に接続され、直列接続された整流ダイオードD23、D24の接続点eが、端子In2に接続されている。さらに、直列接続された整流ダイオードD25、D26の接続点fが、端子In2に接続されている。
さらに、整流ダイオードD21、D23、D25のカソードが配線43に接続され、整流ダイオードD22、D24、D26のアノードが配線44に接続されている。
整流ダイオードD21、D22、D23、D24、D25、D26の電流の流れる方向は、配線44側から配線43側に向かう方向に設定されている。
In the diode bridge portion 20A, a series connection of a rectifier diode D21 and a rectifier diode D22, a series connection of a rectifier diode D23 and a rectifier diode D24, and a series connection of a rectifier diode D25 and a rectifier diode D26 are connected in parallel. Yes.
A connection point d between the rectification diodes D21 and D22 connected in series is connected to the terminal In1, and a connection point e between the rectification diodes D23 and D24 connected in series is connected to the terminal In2. Furthermore, the connection point f of the rectifier diodes D25 and D26 connected in series is connected to the terminal In2.
Furthermore, the cathodes of the rectifier diodes D21, D23, and D25 are connected to the wiring 43, and the anodes of the rectifier diodes D22, D24, and D26 are connected to the wiring 44.
The direction of current flow through the rectifier diodes D21, D22, D23, D24, D25, and D26 is set to a direction from the wiring 44 side to the wiring 43 side.

スイッチング部20Bは、第1の実施の形態が適用される整流装置100と同じである。よって、説明を省略する。
また、容量部30は、第1の実施の形態が適用される整流装置100と同じである。よって、説明を省略する。
The switching unit 20B is the same as the rectifier 100 to which the first embodiment is applied. Therefore, the description is omitted.
The capacity unit 30 is the same as the rectifier 100 to which the first embodiment is applied. Therefore, the description is omitted.

第2の実施の形態が適用される整流装置110の動作は、第1の実施の形態が適用される整流装置100で説明したと同様であるので、説明を省略する。
第2の実施の形態が適用される整流装置110でも、還流ダイオードD1、D2の2個について、高速なスイッチング特性を有する高速リカバリダイオードであることが求められる。
Since the operation of the rectifier 110 to which the second embodiment is applied is the same as that described in the rectifier 100 to which the first embodiment is applied, the description thereof is omitted.
Even in the rectifier 110 to which the second embodiment is applied, the two free-wheeling diodes D1 and D2 are required to be high-speed recovery diodes having high-speed switching characteristics.

図5は、比較のために示す第2の実施の形態が適用されない整流装置111の一例である。
整流装置111は、中間電位設定部20において、第2の実施の形態が適用される整流装置110が備えるインダクタL1、L2及び還流ダイオードD1、D2を備えない。なお、電源300から三相交流が供給される配線にインダクタL6、L7、L8を備える。
第2の実施の形態が適用されない整流装置111の動作は、第1の実施の形態が適用されない整流装置101で説明したと同様であるので、説明を省略する。
第2の実施の形態が適用されない整流装置111では、整流部10の整流ダイオードD11、D12、D13、D14、D15、D16の6個について、高速リカバリダイオードであることが求められる。
FIG. 5 is an example of a rectifier 111 to which the second embodiment shown for comparison is not applied.
The rectifier 111 does not include the inductors L1 and L2 and the free-wheeling diodes D1 and D2 included in the rectifier 110 to which the second embodiment is applied in the intermediate potential setting unit 20. In addition, inductors L6, L7, and L8 are provided in the wiring to which the three-phase alternating current is supplied from the power source 300.
Since the operation of the rectifier 111 to which the second embodiment is not applied is the same as that described in the rectifier 101 to which the first embodiment is not applied, the description thereof is omitted.
In the rectifier 111 to which the second embodiment is not applied, six rectifier diodes D11, D12, D13, D14, D15, and D16 of the rectifier 10 are required to be fast recovery diodes.

以上説明したように、第2の実施の形態が適用される整流装置110では、第2の実施の形態が適用されない整流装置111に比べて、高速リカバリダイオードの数が6個から2個に抑制される。さらに、第2の実施の形態が適用される整流装置110では、インダクタの数が3個から2個に抑制される。
よって、第2の実施の形態が適用される整流装置110では、コストが低減されるとともに、実装のための面積の増加が抑制される。
As described above, in the rectifier 110 to which the second embodiment is applied, the number of fast recovery diodes is suppressed from six to two compared to the rectifier 111 to which the second embodiment is not applied. Is done. Furthermore, in the rectifier 110 to which the second embodiment is applied, the number of inductors is suppressed from three to two.
Therefore, in the rectifier 110 to which the second embodiment is applied, the cost is reduced and an increase in the area for mounting is suppressed.

整流装置111は、第1の実施の形態が適用されない整流装置101に対応するものであるが、第1の実施の形態が適用されない整流装置102に対応するように構成した整流装置であっても、同様である。   The rectifier 111 corresponds to the rectifier 101 to which the first embodiment is not applied, but may be a rectifier configured to correspond to the rectifier 102 to which the first embodiment is not applied. The same.

なお、図3、図4に示す三相交流の電源300は、星形(スター)結線であるが、環状(デルタ)結線であってもよい。   The three-phase AC power supply 300 shown in FIGS. 3 and 4 is a star connection, but may be a ring (delta) connection.

そして、第1の実施の形態が適用される整流装置100、第2の実施の形態が適用される整流装置110は、インバータ装置と組み合わされて電源装置を構成する。また、電源装置は、電源装置で駆動される電動機と組み合わされて電動機装置を構成する。さらに、電動機装置は、空調装置に用いられる。   The rectifier 100 to which the first embodiment is applied and the rectifier 110 to which the second embodiment is applied constitute a power supply device in combination with an inverter device. Further, the power supply device constitutes an electric motor device in combination with an electric motor driven by the power supply device. Furthermore, the electric motor device is used for an air conditioner.

10…整流部、20…中間電位設定部、20A…ダイオードブリッジ部、20B…スイッチング部、30…容量部、41…高電圧側配線、42…低電圧側配線、43、44…配線、100、101、102、110、111…整流装置、200、300…電源、D1、D2、D5、D6…還流ダイオード、D11〜D16、D21〜D26…整流ダイオード、D3、D4…保護ダイオード、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8…インダクタ、S1、S2…スイッチング素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rectification part, 20 ... Intermediate potential setting part, 20A ... Diode bridge part, 20B ... Switching part, 30 ... Capacitor part, 41 ... High voltage side wiring, 42 ... Low voltage side wiring, 43, 44 ... Wiring, 100, 101, 102, 110, 111 ... rectifier, 200, 300 ... power supply, D1, D2, D5, D6 ... freewheeling diode, D11-D16, D21-D26 ... rectifier diode, D3, D4 ... protection diode, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8 ... inductor, S1, S2 ... switching element

Claims (6)

二つの出力端子間に直列接続された複数のコンデンサを有する容量部と、
接続される交流電源から供給される交流を整流して、前記容量部の二つの前記出力端子間に供給する整流部と、
複数の前記コンデンサ間の接続点の電位を設定する中間電位設定部と、を備え、
前記中間電位設定部は、
前記交流電源の入力端子間に、第1のスイッチング素子と第1のインダクタと第2のインダクタと第2のスイッチング素子との直列回路を含み、
前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとの接続点が複数の前記コンデンサ間の接続点と接続されている
整流装置。
A capacitance unit having a plurality of capacitors connected in series between two output terminals;
A rectification unit that rectifies alternating current supplied from a connected alternating-current power supply and supplies between the two output terminals of the capacitance unit;
An intermediate potential setting unit for setting a potential at a connection point between the plurality of capacitors,
The intermediate potential setting unit includes:
Including a series circuit of a first switching element, a first inductor, a second inductor, and a second switching element between input terminals of the AC power supply;
A rectifying device in which a connection point between the first inductor and the second inductor is connected to a connection point between the plurality of capacitors.
前記中間電位設定部は、
前記交流電源に接続された整流回路と、
前記第1のスイッチング素子と前記第1のインダクタとの接続点と、前記容量部の低電圧側の出力端子との間に設けられた第1の還流ダイオードと、
前記第2のスイッチング素子と前記第2のインダクタとの接続点と、前記容量部の高電圧側の出力端子との間に設けられた第2の還流ダイオードと、を含み、
前記第1のスイッチング素子と前記第1のインダクタと前記第2のインダクタと前記第2のスイッチング素子との直列回路が前記整流回路の高電圧側と低電圧側との間に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の整流装置。
The intermediate potential setting unit includes:
A rectifier circuit connected to the AC power source;
A first free-wheeling diode provided between a connection point between the first switching element and the first inductor, and an output terminal on a low voltage side of the capacitor unit;
A second free-wheeling diode provided between a connection point between the second switching element and the second inductor and an output terminal on the high voltage side of the capacitor unit,
A series circuit of the first switching element, the first inductor, the second inductor, and the second switching element is provided between a high voltage side and a low voltage side of the rectifier circuit. The rectifier according to claim 1.
前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとは、コアを共通にしたトランスリンク式で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の整流装置。   3. The rectifier according to claim 1, wherein the first inductor and the second inductor are configured in a translink type having a common core. 4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の整流装置と、
インバータ装置と
を備える電源装置。
The rectifier according to any one of claims 1 to 3,
A power supply device comprising an inverter device.
請求項4に記載の電源装置と、
前記電源装置で駆動される電動機と
を備える電動機装置。
A power supply device according to claim 4,
An electric motor device comprising: an electric motor driven by the power supply device.
請求項5に記載の電動機装置を備える空調装置。   An air conditioner comprising the electric motor device according to claim 5.
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