JP3122317B2 - スナバエネルギ回生装置 - Google Patents
スナバエネルギ回生装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変換装置を構成す
る自己消弧形スイッチング素子に設けられるスナバコン
デンサのエネルギを回生するスナバエネルギ回生装置に
関する。
る自己消弧形スイッチング素子に設けられるスナバコン
デンサのエネルギを回生するスナバエネルギ回生装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体スイッチを使用する電力変換装
置、特に大容量電力変換装置においては、理想スイッチ
でない現状の半導体スイッチの欠点を補うべくスイッチ
ング素子にスナバ回路を付属する場合が多い。そしてこ
のスナバ回路の構成要素であるスナバコンデンサに蓄え
られたエネルギは、相当量となるため熱として消費しな
いように色々なスナバエネルギ回生装置が考えられてい
る。
置、特に大容量電力変換装置においては、理想スイッチ
でない現状の半導体スイッチの欠点を補うべくスイッチ
ング素子にスナバ回路を付属する場合が多い。そしてこ
のスナバ回路の構成要素であるスナバコンデンサに蓄え
られたエネルギは、相当量となるため熱として消費しな
いように色々なスナバエネルギ回生装置が考えられてい
る。
【０００３】図５を用いて従来のスナバエネルギ回生装
置について説明する。図５において１は自己消弧形スイ
ッチング素子であるＧＴＯ、２は逆並列用のダイオー
ド、３はスナバコンデンサ、４はスナバ用ダイオード、
５はアノードリアクトル、６は回生用のダイオード、７
は回生用のコンデンサである。
置について説明する。図５において１は自己消弧形スイ
ッチング素子であるＧＴＯ、２は逆並列用のダイオー
ド、３はスナバコンデンサ、４はスナバ用ダイオード、
５はアノードリアクトル、６は回生用のダイオード、７
は回生用のコンデンサである。
【０００４】その作用はＧＴＯ１がオフすると、ＧＴＯ
１に流れていた電流がスナバコンデンサ３とスナバダイ
オード４、アノードリアクトル５に流れ、スナバコンデ
ンサ３に電荷（エネルギ）が蓄積される。次にＧＴＯ１
がオンするとスナバコンデンサ３の電荷はＧＴＯ１、ア
ノードリアクトル５、コンデンサ７、ダイオード６の経
路でコンデンサ７に蓄積される。
１に流れていた電流がスナバコンデンサ３とスナバダイ
オード４、アノードリアクトル５に流れ、スナバコンデ
ンサ３に電荷（エネルギ）が蓄積される。次にＧＴＯ１
がオンするとスナバコンデンサ３の電荷はＧＴＯ１、ア
ノードリアクトル５、コンデンサ７、ダイオード６の経
路でコンデンサ７に蓄積される。
【０００５】次に、このコンデンサ７に蓄えられた電荷
を電源又は負荷に回生する回生回路について説明する。
図５において、８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙは例えばＩＧＢ
Ｔ等の自己消弧スイッチである。９Ｕ，９Ｖ，９Ｘ，９
ＹはＩＧＢＴ８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙのゲート回路であ
る。このＩＧＢＴ８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙによって構成
されるインバータによってコンデンサ７に蓄えられた電
荷は直流から交流に変換されトランス１０を通してトラ
ンス１０の二次側へ送られる。そして二次側では整流器
１１によって直流に変換され電源又は負荷へと回生され
ていく。このように回生装置にはこの例のように自己消
弧スイッチ（ＩＧＢＴ）が使用されている。
を電源又は負荷に回生する回生回路について説明する。
図５において、８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙは例えばＩＧＢ
Ｔ等の自己消弧スイッチである。９Ｕ，９Ｖ，９Ｘ，９
ＹはＩＧＢＴ８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙのゲート回路であ
る。このＩＧＢＴ８Ｕ，８Ｖ，８Ｘ，８Ｙによって構成
されるインバータによってコンデンサ７に蓄えられた電
荷は直流から交流に変換されトランス１０を通してトラ
ンス１０の二次側へ送られる。そして二次側では整流器
１１によって直流に変換され電源又は負荷へと回生され
ていく。このように回生装置にはこの例のように自己消
弧スイッチ（ＩＧＢＴ）が使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来のスナバエネルギ回生装置では、スナバエネルギを回
生するために、自己消弧スイッチを用いたインバータを
使用するが、自己消弧スイッチにおいては、自己消弧ス
イッチにオンゲート電源の他にオフゲート電源を必要と
するため、その電源をどのようにして確保するかの問題
がある。特に電力変換装置が電力系統に設置される場合
は、高電圧となるためゲート電源を絶縁して低圧側から
供給することが更に困難になる。また自己消弧スイッチ
を使用した回路は制御が一般的に複雑になるという問題
があり、また高圧側に設置されるゲート回路も複雑な電
子回路が必要となり、高電圧側のノイズ問題や電子回路
の信頼性の問題もある。よって本発明の目的は、自己消
弧スイッチを使用しないで簡単な回路構成で動作が安全
確実なスナバエネルギ回生装置を提供することにある。
来のスナバエネルギ回生装置では、スナバエネルギを回
生するために、自己消弧スイッチを用いたインバータを
使用するが、自己消弧スイッチにおいては、自己消弧ス
イッチにオンゲート電源の他にオフゲート電源を必要と
するため、その電源をどのようにして確保するかの問題
がある。特に電力変換装置が電力系統に設置される場合
は、高電圧となるためゲート電源を絶縁して低圧側から
供給することが更に困難になる。また自己消弧スイッチ
を使用した回路は制御が一般的に複雑になるという問題
があり、また高圧側に設置されるゲート回路も複雑な電
子回路が必要となり、高電圧側のノイズ問題や電子回路
の信頼性の問題もある。よって本発明の目的は、自己消
弧スイッチを使用しないで簡単な回路構成で動作が安全
確実なスナバエネルギ回生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、自己消弧形スイッチング
素子に並列接続されるスナバコンデンサとスナバダイオ
ードの直列回路と、一端が前記スナバコンデンサとスナ
バダイオードの直列接続点に回生用ダイオードを介して
接続され他端が前記自己消弧形スイッチング素子に接続
される第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに第
１のリアクトルを介して並列接続される第２のコンデン
サと、この第２のコンデンサに並列接続される第２のリ
アクトルとサイリスタと変圧器の一次巻線から成る直列
回路と、前記自己消弧形スイッチング素子のオフゲート
信号が印加され該オフゲート信号を所定時間遅延する遅
延回路を具備し、該遅延回路からの遅延パルスで前記サ
イリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して前記
スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴とし
たものである。
に、請求項１に記載の発明は、自己消弧形スイッチング
素子に並列接続されるスナバコンデンサとスナバダイオ
ードの直列回路と、一端が前記スナバコンデンサとスナ
バダイオードの直列接続点に回生用ダイオードを介して
接続され他端が前記自己消弧形スイッチング素子に接続
される第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに第
１のリアクトルを介して並列接続される第２のコンデン
サと、この第２のコンデンサに並列接続される第２のリ
アクトルとサイリスタと変圧器の一次巻線から成る直列
回路と、前記自己消弧形スイッチング素子のオフゲート
信号が印加され該オフゲート信号を所定時間遅延する遅
延回路を具備し、該遅延回路からの遅延パルスで前記サ
イリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して前記
スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴とし
たものである。
【０００８】又、請求項２に記載の発明は、自己消弧形
スイッチング素子に並列接続されるスナバコンデンサと
スナバダイオードの直列回路と、一端が前記スナバコン
デンサとスナバダイオードの直列接続点に回生用ダイオ
ードを介して接続され他端が前記自己消弧形スイッチン
グ素子に接続される第１のコンデンサと、この第１のコ
ンデンサに第１のリアクトルを介して並列接続される第
２のコンデンサと、この第２のコンデンサに並列接続さ
れる第２のリアクトルとサイリスタと変圧器の一次巻線
から成る直列回路と、前記自己消弧形スイッチング素子
のオフゲート信号が印加され該オフゲート信号を所定時
間遅延する遅延回路と、前記第１のコンデンサの充電電
圧が所定のレベルに達したことを検出するレベル検出器
と、該レベル検出器の出力と前記遅延回路の出力が印加
されるアンド回路を具備し、該アンド回路の出力で前記
サイリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して前
記スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴と
したものである。
スイッチング素子に並列接続されるスナバコンデンサと
スナバダイオードの直列回路と、一端が前記スナバコン
デンサとスナバダイオードの直列接続点に回生用ダイオ
ードを介して接続され他端が前記自己消弧形スイッチン
グ素子に接続される第１のコンデンサと、この第１のコ
ンデンサに第１のリアクトルを介して並列接続される第
２のコンデンサと、この第２のコンデンサに並列接続さ
れる第２のリアクトルとサイリスタと変圧器の一次巻線
から成る直列回路と、前記自己消弧形スイッチング素子
のオフゲート信号が印加され該オフゲート信号を所定時
間遅延する遅延回路と、前記第１のコンデンサの充電電
圧が所定のレベルに達したことを検出するレベル検出器
と、該レベル検出器の出力と前記遅延回路の出力が印加
されるアンド回路を具備し、該アンド回路の出力で前記
サイリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して前
記スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴と
したものである。
【０００９】更に、請求項３に記載の発明は、自己消弧
形スイッチング素子に並列接続されるスナバコンデンサ
とスナバダイオードの直列回路と、一端が前記スナバコ
ンデンサとスナバダイオードの直列接続点に回生用ダイ
オードを介して接続され他端が前記自己消弧形スイッチ
ング素子に接続される第１のコンデンサと、この第１の
コンデンサに第１のリアクトルを介して並列接続される
第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに並列接続
される第２のリアクトルとサイリスタと変圧器の一次巻
線から成る直列回路と、前記第２のコンデンサの充電電
圧が所定のレベルに達したことでパルス信号を発生する
パルス発生回路を具備し、該パルス発生回路の出力で前
記サイリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して
前記スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴
としたものである。
形スイッチング素子に並列接続されるスナバコンデンサ
とスナバダイオードの直列回路と、一端が前記スナバコ
ンデンサとスナバダイオードの直列接続点に回生用ダイ
オードを介して接続され他端が前記自己消弧形スイッチ
ング素子に接続される第１のコンデンサと、この第１の
コンデンサに第１のリアクトルを介して並列接続される
第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに並列接続
される第２のリアクトルとサイリスタと変圧器の一次巻
線から成る直列回路と、前記第２のコンデンサの充電電
圧が所定のレベルに達したことでパルス信号を発生する
パルス発生回路を具備し、該パルス発生回路の出力で前
記サイリスタを点弧し、前記変圧器の二次巻線を介して
前記スナバコンデンサのエネルギを回生することを特徴
としたものである。
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、自己消弧形ス
イッチング素子のターンオン時に該素子を介して放電さ
れるスナバコンデンサの放電電流によって充電される第
１のコンデンサの充電電圧は、自己消弧形スイッチング
素子がターンオフした時に最大になる。第１のリアクト
ルを介して並列接続される第２のコンデンサは、自己消
弧形スイッチング素子がターンオフした時点から所定時
間後に所定のレベルに達するため、この時点でサイリス
タを点弧すれば、第２のコンデンサ、第２のリアクト
ル、サイリスタ、変圧器の一次巻線から成る閉回路が形
成され、第２のコンデンサからパルス状の放電電流が変
圧器の一次巻線に流れる。パルス状の放電電流は、変圧
器１０の二次巻線を介して回生エネルギとして処理され
る。パルス状の放電電流が零になった時点でサイリスタ
に逆電圧が印加され、この逆電圧印加期間内でサイリス
タはターンオフし、次のターンオンを待って以下同様な
動作を繰返してスナバコンデンサのエネルギを回生す
る。
イッチング素子のターンオン時に該素子を介して放電さ
れるスナバコンデンサの放電電流によって充電される第
１のコンデンサの充電電圧は、自己消弧形スイッチング
素子がターンオフした時に最大になる。第１のリアクト
ルを介して並列接続される第２のコンデンサは、自己消
弧形スイッチング素子がターンオフした時点から所定時
間後に所定のレベルに達するため、この時点でサイリス
タを点弧すれば、第２のコンデンサ、第２のリアクト
ル、サイリスタ、変圧器の一次巻線から成る閉回路が形
成され、第２のコンデンサからパルス状の放電電流が変
圧器の一次巻線に流れる。パルス状の放電電流は、変圧
器１０の二次巻線を介して回生エネルギとして処理され
る。パルス状の放電電流が零になった時点でサイリスタ
に逆電圧が印加され、この逆電圧印加期間内でサイリス
タはターンオフし、次のターンオンを待って以下同様な
動作を繰返してスナバコンデンサのエネルギを回生す
る。
【００１１】又、請求項２に記載の発明によれば、第１
のコンデンサの容量がスナバコンデンサに比較して大き
い場合は、自己消弧形スイッチング素子がオン・オフを
或程度繰り返さなければ第１のコンデンサの充電電圧が
所定値に達しないので、第１のコンデンサの充電電圧が
所定値に達したことの条件をレベル検出器で検出して、
この条件の下で自己消弧形スイッチング素子のオンゲー
ト信号に同期してサイリスタを点弧すれば、前述と同様
に、第２のコンデンサの反転電圧でサイリスタを確実に
ターンオフ出来るので、スナバコンデンサのエネルギを
変圧器１０を介して回生することができる。
のコンデンサの容量がスナバコンデンサに比較して大き
い場合は、自己消弧形スイッチング素子がオン・オフを
或程度繰り返さなければ第１のコンデンサの充電電圧が
所定値に達しないので、第１のコンデンサの充電電圧が
所定値に達したことの条件をレベル検出器で検出して、
この条件の下で自己消弧形スイッチング素子のオンゲー
ト信号に同期してサイリスタを点弧すれば、前述と同様
に、第２のコンデンサの反転電圧でサイリスタを確実に
ターンオフ出来るので、スナバコンデンサのエネルギを
変圧器１０を介して回生することができる。
【００１２】更に、請求項３に記載の発明によれば、第
２のコンデンサの充電電圧が所定のレベルに達したこと
でパルス信号を発生するパルス発生回路を設け、該パル
ス発生回路の出力で前記サイリスタを点弧すれば、自己
消弧形スイッチング素子のオフゲート信号或いはオンゲ
ート信号を用いることなくサイリスタを点弧できるた
め、簡単な回路構成でスナバコンデンサのエネルギを変
圧器１０を介して回生することができる。
２のコンデンサの充電電圧が所定のレベルに達したこと
でパルス信号を発生するパルス発生回路を設け、該パル
ス発生回路の出力で前記サイリスタを点弧すれば、自己
消弧形スイッチング素子のオフゲート信号或いはオンゲ
ート信号を用いることなくサイリスタを点弧できるた
め、簡単な回路構成でスナバコンデンサのエネルギを変
圧器１０を介して回生することができる。
【００１３】
【実施例】次に、請求項１に記載の発明の一実施例を図
５と同一部に同一符号を付して示す図１の構成図を参照
して説明する。図１において、１は電力変換装置を構成
する自己消弧形スイッチング素子（以下、単にＧＴＯと
記す）２は、ＧＴＯに逆並列接続されるダイオード、Ｇ
ＴＯ１には更にスナバコンデンサ３とスナバダイオード
４の直列回路から成るスナバ回路が並列接続されてい
る。また、ＧＴＯ１には直列にアノードリアクトル５が
接続されている。スナバコンデンサ３とスナバダイオー
ド４の直列接続点に回生用ダイオード６のカソードを接
続し、そのアノードを第１のコンデンサ７を介してアノ
ードリアクトル５の一端と接続する。第１のコンデンサ
７に第１のリアアクトル１２を介して第２のコンデンサ
１３を接続する。更に、第２のコンデンサ１３に第２の
リアクトル１４と図示極性のサイリスタ１５と、変圧器
１０の一次巻線から成る直列回路を並列接続する。１６
はＧＴＯ１のゲートにオン・オフ信号を与えるゲート制
御回路で、このゲート制御回路１６からのオフゲート信
号を遅延回路１７に入力し、その出力にオフゲート信号
から所定時間遅れたパルス信号を得、このパルス信号で
サイリスタ１５を点弧する。
５と同一部に同一符号を付して示す図１の構成図を参照
して説明する。図１において、１は電力変換装置を構成
する自己消弧形スイッチング素子（以下、単にＧＴＯと
記す）２は、ＧＴＯに逆並列接続されるダイオード、Ｇ
ＴＯ１には更にスナバコンデンサ３とスナバダイオード
４の直列回路から成るスナバ回路が並列接続されてい
る。また、ＧＴＯ１には直列にアノードリアクトル５が
接続されている。スナバコンデンサ３とスナバダイオー
ド４の直列接続点に回生用ダイオード６のカソードを接
続し、そのアノードを第１のコンデンサ７を介してアノ
ードリアクトル５の一端と接続する。第１のコンデンサ
７に第１のリアアクトル１２を介して第２のコンデンサ
１３を接続する。更に、第２のコンデンサ１３に第２の
リアクトル１４と図示極性のサイリスタ１５と、変圧器
１０の一次巻線から成る直列回路を並列接続する。１６
はＧＴＯ１のゲートにオン・オフ信号を与えるゲート制
御回路で、このゲート制御回路１６からのオフゲート信
号を遅延回路１７に入力し、その出力にオフゲート信号
から所定時間遅れたパルス信号を得、このパルス信号で
サイリスタ１５を点弧する。
【００１４】次に、前述のように構成された請求項１に
記載の発明の動作を図２を参照して説明する。図２にお
いて、（ａ）は第２のコンデンサ１３の電圧Ｖc2、
（ｂ）はサイリスタ１５のアノード・カソード間電圧Ｖ
THY とサイリスタ１５に流れる電流ＩTHYを示し、
（ｃ）はＧＴＯ１のオフゲートパルスＰOFF とサイリス
タ１５の点弧パルスＰTHY を示す。
記載の発明の動作を図２を参照して説明する。図２にお
いて、（ａ）は第２のコンデンサ１３の電圧Ｖc2、
（ｂ）はサイリスタ１５のアノード・カソード間電圧Ｖ
THY とサイリスタ１５に流れる電流ＩTHYを示し、
（ｃ）はＧＴＯ１のオフゲートパルスＰOFF とサイリス
タ１５の点弧パルスＰTHY を示す。
【００１５】ＧＴＯ１をオンすることによりスナバコン
デンサ３に蓄えれていた電荷は、スナハナコンデンサ３
→ＧＴＯ１→アノードリアクトル５→第１のコンデンサ
７→回生用ダイオード６→スナバコンデンサ３の経路で
放電し、第１のコンデンサ７は充電される。ＧＴＯ１に
オフゲートパルスＰOFF を与えるとＧＴＯ１はターンオ
フし第１のコンデンサ７の充電は完了する。第２のコン
デンサ１３は第１のリアクトル１２を介して第１のコン
デンサ７によって充電されるためＧＴＯ１にオフゲート
パルスＰOFF を与えた所定時間後Δｔに遅延回路１７か
らの点弧パルスＰTHY によってサイリスタ１５は点弧さ
れる。サイリスタ１５の点弧によって第２のコンデンサ
１３の放電電流ＩTHY は、第２のリアクトル１４とトラ
ンス１０の一次側を介して流れる。パルス状の放電電流
ＩTHY が零になった時点でサイリスタ１５に逆電圧が印
加され、この逆電圧印加期間内でサイリスタはターンオ
フする。パルス状の放電電流は、変圧器１０の二次巻線
を介して回生エネルギとして、電源に回生されるか或い
は他の電源に使用される等して処理される。
デンサ３に蓄えれていた電荷は、スナハナコンデンサ３
→ＧＴＯ１→アノードリアクトル５→第１のコンデンサ
７→回生用ダイオード６→スナバコンデンサ３の経路で
放電し、第１のコンデンサ７は充電される。ＧＴＯ１に
オフゲートパルスＰOFF を与えるとＧＴＯ１はターンオ
フし第１のコンデンサ７の充電は完了する。第２のコン
デンサ１３は第１のリアクトル１２を介して第１のコン
デンサ７によって充電されるためＧＴＯ１にオフゲート
パルスＰOFF を与えた所定時間後Δｔに遅延回路１７か
らの点弧パルスＰTHY によってサイリスタ１５は点弧さ
れる。サイリスタ１５の点弧によって第２のコンデンサ
１３の放電電流ＩTHY は、第２のリアクトル１４とトラ
ンス１０の一次側を介して流れる。パルス状の放電電流
ＩTHY が零になった時点でサイリスタ１５に逆電圧が印
加され、この逆電圧印加期間内でサイリスタはターンオ
フする。パルス状の放電電流は、変圧器１０の二次巻線
を介して回生エネルギとして、電源に回生されるか或い
は他の電源に使用される等して処理される。
【００１６】第１のコンデンサ７の容量は第２コンデン
サ１３に比較してかなり大きく電圧源と見なすことがで
き、また、第１のリアクトル１２のインダクタンスも大
きいので電流源と見なすことができる。
サ１３に比較してかなり大きく電圧源と見なすことがで
き、また、第１のリアクトル１２のインダクタンスも大
きいので電流源と見なすことができる。
【００１７】従って、第１のコンデンサ７の充電完了時
点から所定時間後Δｔには第２のコンデンサ１３の充電
電圧は所定値に達しているのでＰOFF からΔｔ時間後に
サイリスタ１５に点弧パルスＰTHY を与えるとスナバコ
ンデンサ３のエネルギは変圧器１０を介して回生するこ
とができる。
点から所定時間後Δｔには第２のコンデンサ１３の充電
電圧は所定値に達しているのでＰOFF からΔｔ時間後に
サイリスタ１５に点弧パルスＰTHY を与えるとスナバコ
ンデンサ３のエネルギは変圧器１０を介して回生するこ
とができる。
【００１８】次に、請求項２に記載の発明の一実施例を
図１と同一部に同一符号を付して示す図３の構成図を参
照して説明する。図３において、１８は第１のコンデン
サ７の端子電圧即ち、第１のコンデンサ７の充電電圧が
所定値に達したこで出力信号を発生するレベル検出器
で、このレベル検出器１８の出力信号と遅延回路１７を
介して与えられるゲート制御回路１６からのオンゲート
パルスをアンド回路１９に印加する。
図１と同一部に同一符号を付して示す図３の構成図を参
照して説明する。図３において、１８は第１のコンデン
サ７の端子電圧即ち、第１のコンデンサ７の充電電圧が
所定値に達したこで出力信号を発生するレベル検出器
で、このレベル検出器１８の出力信号と遅延回路１７を
介して与えられるゲート制御回路１６からのオンゲート
パルスをアンド回路１９に印加する。
【００１９】このように構成することにより、例えば、
第１のコンデンサ７の容量が比較的大きい場合には、Ｇ
ＴＯ１が或程度のオン・オフ動作を繰返さなければ第１
のコンデンサ７の充電電圧は所定値に達しないことにな
るので、不十分な電圧でサイリスタ１５が点弧し、第２
のコンデンサ１３の不十分な反転電圧がサイリスタに逆
電圧として印加されてサイリスタがターンオフ出来なく
なることを防止できる。
第１のコンデンサ７の容量が比較的大きい場合には、Ｇ
ＴＯ１が或程度のオン・オフ動作を繰返さなければ第１
のコンデンサ７の充電電圧は所定値に達しないことにな
るので、不十分な電圧でサイリスタ１５が点弧し、第２
のコンデンサ１３の不十分な反転電圧がサイリスタに逆
電圧として印加されてサイリスタがターンオフ出来なく
なることを防止できる。
【００２０】即ち、第１のコンデンサ７の充電電圧が充
分な値に達したことをレベル検出器で１８で検出し、そ
の信号をアンド回路１９の一方の入力に加え、他方の入
力に遅延回路１７を介してＧＴＯ１のオンゲートパルス
を加えると、ＧＴＯ１のオンゲートパルスに同期してス
ナバコンデンサ３のエネルギを回生することができる。
分な値に達したことをレベル検出器で１８で検出し、そ
の信号をアンド回路１９の一方の入力に加え、他方の入
力に遅延回路１７を介してＧＴＯ１のオンゲートパルス
を加えると、ＧＴＯ１のオンゲートパルスに同期してス
ナバコンデンサ３のエネルギを回生することができる。
【００２１】次に、請求項３に記載の発明の一実施例を
図１と同一部に同一符号を付して示す図４の構成図を参
照して説明する。図４において、２０は第２のコンデン
サ１３の端子電圧即ち、第２のコンデンサ１３の充電電
圧が所定値に達したこで出力信号を発生するパルス発生
回路で、このパルス発生回路２０の出力パルスをサイリ
スタ１５の点弧パルスとしたものである。
図１と同一部に同一符号を付して示す図４の構成図を参
照して説明する。図４において、２０は第２のコンデン
サ１３の端子電圧即ち、第２のコンデンサ１３の充電電
圧が所定値に達したこで出力信号を発生するパルス発生
回路で、このパルス発生回路２０の出力パルスをサイリ
スタ１５の点弧パルスとしたものである。
【００２２】このように構成することにより、第２のコ
ンデンサ１３の充電電圧が所定値に達する毎にサイリス
タ１５が点弧されスナバコンデンサ３のエネルギを回生
できるので、ＧＴＯ１のオフゲートパルス或いはオンゲ
ートパルスを用いることなく、装置を簡単に構成するこ
とができる。
ンデンサ１３の充電電圧が所定値に達する毎にサイリス
タ１５が点弧されスナバコンデンサ３のエネルギを回生
できるので、ＧＴＯ１のオフゲートパルス或いはオンゲ
ートパルスを用いることなく、装置を簡単に構成するこ
とができる。
【００２３】以上説明したようにＩＧＢＴ等の自己消弧
スイッチを使用しないでスナバエネルギを回生すること
がてきる。しかもサイリスタには光点弧サイリスタを使
用し、そのゲート信号は光ファイバで簡単に制御装置か
ら送られるのでゲート電源の心配もなく、このスナバエ
ネルギ回生装置は電力系統などに配置される高電圧電力
変換装置には最適である。なおサイリスタ１５と第２の
リアクトル１４との直列回路はトランス１０の一次側を
挟んでサイリスタ１５と第２のリアクトル１４との直列
回路になっていても同じ効果が得られる。
スイッチを使用しないでスナバエネルギを回生すること
がてきる。しかもサイリスタには光点弧サイリスタを使
用し、そのゲート信号は光ファイバで簡単に制御装置か
ら送られるのでゲート電源の心配もなく、このスナバエ
ネルギ回生装置は電力系統などに配置される高電圧電力
変換装置には最適である。なおサイリスタ１５と第２の
リアクトル１４との直列回路はトランス１０の一次側を
挟んでサイリスタ１５と第２のリアクトル１４との直列
回路になっていても同じ効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明のように、請求項１に記載の発
明によれば、ＩＧＢＴ等の自己消弧形素子を用いること
なくサイリイタを用いた簡単な構成でスナバコンデンサ
のエネルギを回生するスナバエネルギ回生装置を提供で
きる。
明によれば、ＩＧＢＴ等の自己消弧形素子を用いること
なくサイリイタを用いた簡単な構成でスナバコンデンサ
のエネルギを回生するスナバエネルギ回生装置を提供で
きる。
【００２５】又、請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明の効果に加え、第１のコンデンサにス
ナバエネルギが充分蓄えられたことを条件に回生動作を
開始するようにしたのでスナバエネルギ回生装置を確実
に安全動作させることができる。
項１に記載の発明の効果に加え、第１のコンデンサにス
ナバエネルギが充分蓄えられたことを条件に回生動作を
開始するようにしたのでスナバエネルギ回生装置を確実
に安全動作させることができる。
【００２６】更に、請求項３に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の効果に加え、ＧＴＯのオンゲート
パルス或いはオフゲートパルスを用いることなく簡単な
回路構成で、スナバエネルギ回生装置を確実に安全動作
させることができる。
求項１に記載の発明の効果に加え、ＧＴＯのオンゲート
パルス或いはオフゲートパルスを用いることなく簡単な
回路構成で、スナバエネルギ回生装置を確実に安全動作
させることができる。
【図１】請求項１に記載のスナバエネルギ回生装置の一
実施例を示す構成図。
実施例を示す構成図。
【図２】請求項１に記載のスナバエネルギ回生装置の作
用を説明するための図。
用を説明するための図。
【図３】請求項２に記載のスナバエネルギ回生装置の一
実施例を示す構成図。
実施例を示す構成図。
【図４】請求項３に記載のスナバエネルギ回生装置の一
実施例を示す構成図。
実施例を示す構成図。
【図５】従来のスナバエネルギ回生装置を示す構成図。
１ ……ＧＴＯ ２ ……ダイ
オード ３ ……スナバコンデンサ ４ ……スナ
バダイオード ５ ……アノードリアクトル ６ ……回生
ダイオード ７ ……第１のコンデンサ １０ ……変圧
器 １１ ……整流器 １２ ……第１
のリアアクトル １３ ……第２のコンデンサ １４ ……第２
のリアアクトル １５ ……サイリスタ １６ ……ゲー
ト制御回路 １７ ……遅延回路 １８ ……レベ
ル検出器 １９ ……アンド回路 ２０ ……パル
ス発生回路
オード ３ ……スナバコンデンサ ４ ……スナ
バダイオード ５ ……アノードリアクトル ６ ……回生
ダイオード ７ ……第１のコンデンサ １０ ……変圧
器 １１ ……整流器 １２ ……第１
のリアアクトル １３ ……第２のコンデンサ １４ ……第２
のリアアクトル １５ ……サイリスタ １６ ……ゲー
ト制御回路 １７ ……遅延回路 １８ ……レベ
ル検出器 １９ ……アンド回路 ２０ ……パル
ス発生回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−283469（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−236267（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368458（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−135765（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−344708（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】 自己消弧形スイッチング素子に並列接続
されるスナバコンデンサとスナバダイオードの直列回路
と、一端が前記スナバコンデンサとスナバダイオードの
直列接続点に回生用ダイオードを介して接続され他端が
前記自己消弧形スイッチング素子に接続される第１のコ
ンデンサと、この第１のコンデンサに第１のリアクトル
を介して並列接続される第２のコンデンサと、この第２
のコンデンサに並列接続される第２のリアクトルとサイ
リスタと変圧器の一次巻線から成る直列回路と、前記自
己消弧形スイッチング素子のオフゲート信号が印加され
該オフゲート信号を所定時間遅延する遅延回路を具備
し、該遅延回路からの遅延パルスで前記サイリスタを点
弧し、前記変圧器の二次巻線を介して前記スナバコンデ
ンサのエネルギを回生することを特徴としたスナバエネ
ルギ回生装置。 - 【請求項２】 自己消弧形スイッチング素子に並列接続
されるスナバコンデンサとスナバダイオードの直列回路
と、一端が前記スナバコンデンサとスナバダイオードの
直列接続点に回生用ダイオードを介して接続され他端が
前記自己消弧形スイッチング素子に接続される第１のコ
ンデンサと、この第１のコンデンサに第１のリアクトル
を介して並列接続される第２のコンデンサと、この第２
のコンデンサに並列接続される第２のリアクトルとサイ
リスタと変圧器の一次巻線から成る直列回路と、前記自
己消弧形スイッチング素子のオフゲート信号が印加され
該オフゲート信号を所定時間遅延する遅延回路と、前記
第１のコンデンサの充電電圧が所定のレベルに達したこ
とを検出するレベル検出器と、該レベル検出器の出力と
前記遅延回路の出力が印加されるアンド回路を具備し、
該アンド回路の出力で前記サイリスタを点弧し、前記変
圧器の二次巻線を介して前記スナバコンデンサのエネル
ギを回生することを特徴としたスナバエネルギ回生装
置。 - 【請求項３】 自己消弧形スイッチング素子に並列接続
されるスナバコンデンサとスナバダイオードの直列回路
と、一端が前記スナバコンデンサとスナバダイオードの
直列接続点に回生用ダイオードを介して接続され他端が
前記自己消弧形スイッチング素子に接続される第１のコ
ンデンサと、この第１のコンデンサに第１のリアクトル
を介して並列接続される第２のコンデンサと、この第２
のコンデンサに並列接続される第２のリアクトルとサイ
リスタと変圧器の一次巻線から成る直列回路と、前記第
２のコンデンサの充電電圧が所定のレベルに達したこと
でパルス信号を発生するパルス発生回路を具備し、該パ
ルス発生回路の出力で前記サイリスタを点弧し、前記変
圧器の二次巻線を介して前記スナバコンデンサのエネル
ギを回生することを特徴としたスナバエネルギ回生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06257788A JP3122317B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | スナバエネルギ回生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06257788A JP3122317B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | スナバエネルギ回生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08126298A JPH08126298A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3122317B2 true JP3122317B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=17311119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06257788A Expired - Fee Related JP3122317B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | スナバエネルギ回生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122317B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP06257788A patent/JP3122317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08126298A (ja) | 1996-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |