JP2022173459A - インバータ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の共振型電力変換装置は、負極が共通の負極ラインに接続された低圧側電力ラインと高圧側電力ラインとの間に接続され、前記低圧側電力ラインの正極に一方端が接続されたリアクトルと、前記リアクトルの他方端と前記負極ラインとの間に接続された、還流ダイオードを備えた主スイッチと、前記高圧側電力ラインの正極と前記リアクトルの他方端との間に接続された整流素子とを有し、前記低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給する共振型電力変換装置であって、前記主スイッチと並列に接続され、一方端が前記負極ラインに接続された共振コンデンサと、前記高圧側電力ラインの正極と前記負極ラインとの間に接続された、第1補助電圧源と第2補助電圧源とからなる直列回路と、前記第1補助電圧源と前記第2補助電圧源との接続点に一方端が接続された共振リアクトルと、前記共振コンデンサの他方端と前記共振リアクトルの他方端との間に接続され、前記共振コンデンサの他方端から前記共振リアクトルの他方端に電流が流れる方向の導通及び遮断を切り替える開閉回路と、前記主スイッチ及び前記開閉回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする。
また、本発明の共振型電力変換装置は、負極が共通の負極ラインに接続された低圧側電力ラインと高圧側電力ラインとの間に接続され、前記低圧側電力ラインの正極に一方端が接続されたリアクトルと、前記リアクトルの他方端と前記負極ラインとの間に接続された整流素子と、前記高圧側電力ラインの正極と前記リアクトルの他方端との間に接続された、還流ダイオードを備えた主スイッチとを有し、前記低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給すると共に、前記高圧側電力ラインの電力を降圧して前記低圧側電力ラインXに供給する共振型電力変換装置であって、前記整流素子と並列に接続され、一方端が前記負極ラインに接続された共振コンデンサと、前記高圧側電力ラインの正極と前記負極ラインとの間に接続された、第1補助電圧源と第2補助電圧源とからなる直列回路と、前記第1補助電圧源と前記第2補助電圧源との接続点に一方端が接続された共振リアクトルと、前記共振コンデンサの他方端と前記共振リアクトルの他方端との間に接続され、前記共振リアクトルの他方端から前記共振コンデンサの他方端に電流が流れる方向の導通及び遮断を切り替える開閉回路と、前記主スイッチ及び前記開閉回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする。
この構成により、昇圧時及び降圧時のいずれの電力伝達期間においても、電流は第2主スイッチTrpのみの1つのスイッチを通過することになるため、高い効率を実現することができる。
この構成により、第1主スイッチTmに並列に接続された共振コンデンサCmのみでで第1主スイッチTm及び第2主スイッチTrpのソフトスイッチングを実現することができる。
この構成により、力伝達期間において開閉回路11に電流が流れないため、低パワーの第1補助スイッチTra及び第2補助スイッチTrbを用いることができる。
この構成により、降圧時のサージを抑制することができる。
この構成により、昇圧時のサージを抑制することができる。
この構成により、昇圧時の電力伝達期間において、電流は整流素子(第2主スイッチTrpの還流ダイオード)のみの1つの素子を通過することになるため、高い効率を実現することができる。
この構成により、降圧時の電力伝達期間において、電流は主スイッチ(第2主スイッチTrp)のみの1つのスイッチを通過することになるため、高い効率を実現することができる。
1b インバータ装置
10 制御回路
11 開閉回路
20 制御回路
Cm 共振コンデンサ
Crp 共振コンデンサ
Dsnbn ダイオード
Dsnbp ダイオード
EL 高圧電圧源
ES 低圧電圧源
Lchp リアクトル
Lr 共振リアクトル
Tm 第1主スイッチ
Tra 第1補助スイッチ
Trb 第2補助スイッチ
Trp 第2主スイッチ
Vdcp 第1補助電圧源
Vdon 第2補助電圧源
X 低圧側電力ライン
Y 高圧側電力ライン
Claims (8)
- 負極が共通の負極ラインに接続された低圧側電力ラインと高圧側電力ラインとの間に接続され、前記低圧側電力ラインの正極に一方端が接続されたリアクトルと、前記リアクトルの他方端と前記負極ラインとの間に接続された、還流ダイオードを備えた第1主スイッチと、前記高圧側電力ラインの正極と前記リアクトルの他方端との間に接続された、還流ダイオードを備えた第2主スイッチとを有し、前記低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給すると共に、前記高圧側電力ラインの電力を降圧して前記低圧側電力ラインに供給する共振型電力変換装置であって、
前記第1主スイッチと並列に接続され、一方端が前記負極ラインに接続された共振コンデンサと、
前記高圧側電力ラインの正極と前記負極ラインとの間に接続された、第1補助電圧源と第2補助電圧源とからなる直列回路と、
前記第1補助電圧源と前記第2補助電圧源との接続点に一方端が接続された共振リアクトルと、
前記共振コンデンサの他方端と前記共振リアクトルの他方端との間に接続され、双方向の導通及び遮断を切り替える開閉回路と、
前記第1主スイッチ、前記第2主スイッチ及び前記開閉回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする共振型電力変換装置。 - 前記制御回路は、昇圧時の給電動作において、前記第1主スイッチ及び前記第2主スイッチがオフ状態で前記開閉回路を制御して前記共振コンデンサの他方端から前記共振リアクトルの他方端に電流が流れる方向に導通させ、前記共振コンデンサの放電が完了するタイミングで前記第1主スイッチをターンオンさせると共に、降圧時の給電動作において、前記第1主スイッチ及び前記第2主スイッチがオフ状態で前記開閉回路を制御して前記共振リアクトルの他方端から前記共振コンデンサの他方端に電流が流れる方向に導通させ、前記共振コンデンサへの充電が完了するタイミングで前記第2主スイッチをターンオンさせることを特徴とする請求項1記載の共振型電力変換装置。
- 前記開閉回路は、還流ダイオードを備えた第1補助スイッチと、還流ダイオードを備えた第2補助スイッチとを、還流ダイオードが逆向きになるように直列に接続して構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の共振型電力変換装置。
- 前記負極ラインと前記共振リアクトルの他方端との間には、前記共振リアクトルに保持されたエネルギーを前記第2補助電圧源に回生させる第1回生ダイオードが接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の共振型電力変換装置。
- 前記共振リアクトルの他方端と前記高圧側電力ラインの正極との間には、前記共振リアクトルに保持されたエネルギーを前記第1補助電圧源に回生させる第2回生ダイオードが接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の共振型電力変換装置。
- 負極が共通の負極ラインに接続された低圧側電力ラインと高圧側電力ラインとの間に接続され、前記低圧側電力ラインの正極に一方端が接続されたリアクトルと、前記リアクトルの他方端と前記負極ラインとの間に接続された、還流ダイオードを備えた主スイッチと、前記高圧側電力ラインの正極と前記リアクトルの他方端との間に接続された整流素子とを有し、前記低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給する共振型電力変換装置であって、
前記主スイッチと並列に接続され、一方端が前記負極ラインに接続された共振コンデンサと、
前記高圧側電力ラインの正極と前記負極ラインとの間に接続された、第1補助電圧源と第2補助電圧源とからなる直列回路と、
前記第1補助電圧源と前記第2補助電圧源との接続点に一方端が接続された共振リアクトルと、
前記共振コンデンサの他方端と前記共振リアクトルの他方端との間に接続され、前記共振コンデンサの他方端から前記共振リアクトルの他方端に電流が流れる方向の導通及び遮断を切り替える開閉回路と、
前記主スイッチ及び前記開閉回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする共振型電力変換装置。 - 負極が共通の負極ラインに接続された低圧側電力ラインと高圧側電力ラインとの間に接続され、前記低圧側電力ラインの正極に一方端が接続されたリアクトルと、前記リアクトルの他方端と前記負極ラインとの間に接続された整流素子と、前記高圧側電力ラインの正極と前記リアクトルの他方端との間に接続された、還流ダイオードを備えた主スイッチとを有し、前記低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給すると共に、前記高圧側電力ラインの電力を降圧して前記低圧側電力ラインに供給する共振型電力変換装置であって、
前記整流素子と並列に接続され、一方端が前記負極ラインに接続された共振コンデンサと、
前記高圧側電力ラインの正極と前記負極ラインとの間に接続された、第1補助電圧源と第2補助電圧源とからなる直列回路と、
前記第1補助電圧源と前記第2補助電圧源との接続点に一方端が接続された共振リアクトルと、
前記共振コンデンサの他方端と前記共振リアクトルの他方端との間に接続され、前記共振リアクトルの他方端から前記共振コンデンサの他方端に電流が流れる方向の導通及び遮断を切り替える開閉回路と、
前記主スイッチ及び前記開閉回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする共振型電力変換装置。 - 複数を並列に接続してインバータ装置を構成したことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の共振型電力変換装置。
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