JP3181453B2 - スナバエネルギー回生回路 - Google Patents
スナバエネルギー回生回路Info
- Publication number
- JP3181453B2 JP3181453B2 JP30149093A JP30149093A JP3181453B2 JP 3181453 B2 JP3181453 B2 JP 3181453B2 JP 30149093 A JP30149093 A JP 30149093A JP 30149093 A JP30149093 A JP 30149093A JP 3181453 B2 JP3181453 B2 JP 3181453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- diode
- unit circuit
- stack
- snubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧形素子例え
ば、ゲ―トタ―ンオフサイリスタ（ＧＴＯ）を用いた電
力変換器のスナバエネルギー回生回路に関し、特に自己
消弧形素子を少なくとも１個以上直列接続して構成した
電力変換器のスナバエネルギーを主回路へ回生する場合
のスナバエネルギー回生回路に関する。
ば、ゲ―トタ―ンオフサイリスタ（ＧＴＯ）を用いた電
力変換器のスナバエネルギー回生回路に関し、特に自己
消弧形素子を少なくとも１個以上直列接続して構成した
電力変換器のスナバエネルギーを主回路へ回生する場合
のスナバエネルギー回生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＴＯを使用する変換装置においては、
装置が高耐圧化した場合、ＧＴＯ素子を複数個直列接続
して構成する。ここでは、一例としてＧＴＯを４個直列
接続した場合の従来回路を例にあげて説明する。
装置が高耐圧化した場合、ＧＴＯ素子を複数個直列接続
して構成する。ここでは、一例としてＧＴＯを４個直列
接続した場合の従来回路を例にあげて説明する。
【０００３】図１４に従来より用いられているＧＴＯを
直列接続して構成した電力変換装置の一例を示すもので
ある。説明の都合上、ＧＴＯ素子の両端に設けられる分
圧抵抗、ゲ―ト回路、ゲ―ト電源トランス等の付属回路
は省略している。図には３相ブリッジ結線として使用さ
れる電力変換装置の正側ア―ムと負側の一部の構成を示
しており、例えばＧＴＯスタック３０はＵ相、ＧＴＯス
タック４０はＸ相に相当する。
直列接続して構成した電力変換装置の一例を示すもので
ある。説明の都合上、ＧＴＯ素子の両端に設けられる分
圧抵抗、ゲ―ト回路、ゲ―ト電源トランス等の付属回路
は省略している。図には３相ブリッジ結線として使用さ
れる電力変換装置の正側ア―ムと負側の一部の構成を示
しており、例えばＧＴＯスタック３０はＵ相、ＧＴＯス
タック４０はＸ相に相当する。
【０００４】Ｐは直流主回路の正極端子、Ｎは直流負極
端子であり、ＡＣは交流出力を導出する交流端子であ
る。３１Ｌ，４１Ｌはアノ―ドリアクトルである。ＧＴ
Ｏスタック３０はＧＴＯ３１〜３４，フィ―ドバックダ
イオ―ド３１Ｆ〜３４Ｆ，スナバ回路より構成される。
端子であり、ＡＣは交流出力を導出する交流端子であ
る。３１Ｌ，４１Ｌはアノ―ドリアクトルである。ＧＴ
Ｏスタック３０はＧＴＯ３１〜３４，フィ―ドバックダ
イオ―ド３１Ｆ〜３４Ｆ，スナバ回路より構成される。
【０００５】同様に、ＧＴＯスタック４０はＧＴＯ４１
〜４４、フィ―ドバックダイオ―ド４１Ｆ〜４４Ｆ，ス
ナバ回路より構成される。ＧＴＯ素子を使用する際は、
ＧＴＯ素子の両端に加わる過電圧を防止するために、ス
ナバ回路を設ける。スナバ回路は、スナバコンデンサ３
１Ｃ〜３４Ｃ、４１Ｃ〜４４Ｃ，スナバダイオ―ド３１
Ｄ〜３４Ｄ，４１Ｄ〜４４Ｄ、抵抗３１Ｒ〜３４Ｒ，４
１Ｒ〜４４Ｒから成り立っており、各々のＧＴＯ３１〜
３４、ＧＴＯ４１〜４４、に順方向の急峻な電圧（ｄｖ
／ｄｔ）が印加されると、スナバコンデンサ３１Ｃ〜３
４Ｃとスナバダイオ―ド３１Ｄ〜３４Ｄおよびスナバコ
ンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃとスナバダイオ―ド４１Ｄ〜４
４Ｄからなる直列回路で緩和する。抵抗３１Ｒ〜３４
Ｒ，４１Ｒ〜４４ＲはＧＴＯ３１〜３４およびＧＴＯ４
１〜４４がオンする瞬間にスナバコンデンサ３１Ｃ〜３
４Ｃおよびスナバコンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃからの放電
電流を抑制するために設けられている。
〜４４、フィ―ドバックダイオ―ド４１Ｆ〜４４Ｆ，ス
ナバ回路より構成される。ＧＴＯ素子を使用する際は、
ＧＴＯ素子の両端に加わる過電圧を防止するために、ス
ナバ回路を設ける。スナバ回路は、スナバコンデンサ３
１Ｃ〜３４Ｃ、４１Ｃ〜４４Ｃ，スナバダイオ―ド３１
Ｄ〜３４Ｄ，４１Ｄ〜４４Ｄ、抵抗３１Ｒ〜３４Ｒ，４
１Ｒ〜４４Ｒから成り立っており、各々のＧＴＯ３１〜
３４、ＧＴＯ４１〜４４、に順方向の急峻な電圧（ｄｖ
／ｄｔ）が印加されると、スナバコンデンサ３１Ｃ〜３
４Ｃとスナバダイオ―ド３１Ｄ〜３４Ｄおよびスナバコ
ンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃとスナバダイオ―ド４１Ｄ〜４
４Ｄからなる直列回路で緩和する。抵抗３１Ｒ〜３４
Ｒ，４１Ｒ〜４４ＲはＧＴＯ３１〜３４およびＧＴＯ４
１〜４４がオンする瞬間にスナバコンデンサ３１Ｃ〜３
４Ｃおよびスナバコンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃからの放電
電流を抑制するために設けられている。
【０００６】このように構成された従来例において、近
年、スナバエネルギー回生回路の必要性が論じられてき
ているのは、下記の理由に基づいている。ＧＴＯ素子は
通電電流をオンオフする度にスイッチングによる電力損
失が発生し同時にスナバ回路に電力損失が発生する。こ
れらの電力損失はＰＷＭ制御の変調周波数が高くなると
大きな電力損失となって、運転効率を低下させる。
年、スナバエネルギー回生回路の必要性が論じられてき
ているのは、下記の理由に基づいている。ＧＴＯ素子は
通電電流をオンオフする度にスイッチングによる電力損
失が発生し同時にスナバ回路に電力損失が発生する。こ
れらの電力損失はＰＷＭ制御の変調周波数が高くなると
大きな電力損失となって、運転効率を低下させる。
【０００７】さらに、ＧＴＯ素子も大容量化の方向にあ
り、タ―ンオフ時の遮断耐量を確保する上で、大容量の
スナバコンデンサが必要となり、スナバ損失が増加して
しまう。例えば、１４００Ａ級ＧＴＯではスナバコンデ
ンサＣＳ＝２μＦ、１５００Ａ級ではＣＳ＝３μＦ、２
０００Ａ級ＧＴＯではＣＳ＝６μＦが標準的に使用され
ている。このような必然性からスナバの熱損失が生じな
いスナバエネルギー回生回路の研究開発が行われてきて
いる。
り、タ―ンオフ時の遮断耐量を確保する上で、大容量の
スナバコンデンサが必要となり、スナバ損失が増加して
しまう。例えば、１４００Ａ級ＧＴＯではスナバコンデ
ンサＣＳ＝２μＦ、１５００Ａ級ではＣＳ＝３μＦ、２
０００Ａ級ＧＴＯではＣＳ＝６μＦが標準的に使用され
ている。このような必然性からスナバの熱損失が生じな
いスナバエネルギー回生回路の研究開発が行われてきて
いる。
【０００８】例えば、図１５のようなスナバエネルギー
回生回路（特願昭６３−２５５２０２号公報）が従来よ
り提案されている。整流器２２、リアクトル２３、フィ
ルタコンデンサ２４，２４ａは直流主回路を構成し、イ
ンバ―タ部はＧＴＯ２７ａ、２７、ダイオ―ド２８ａ、
２８、スナバコンデンサ２９ａ、２９、スナバダイオ―
ド２０ａ、２０より構成され、スナバエネルギー回生部
はリアクトル２５ａ、２５、サイリスタ２６ａ、２６よ
り構成されている。
回生回路（特願昭６３−２５５２０２号公報）が従来よ
り提案されている。整流器２２、リアクトル２３、フィ
ルタコンデンサ２４，２４ａは直流主回路を構成し、イ
ンバ―タ部はＧＴＯ２７ａ、２７、ダイオ―ド２８ａ、
２８、スナバコンデンサ２９ａ、２９、スナバダイオ―
ド２０ａ、２０より構成され、スナバエネルギー回生部
はリアクトル２５ａ、２５、サイリスタ２６ａ、２６よ
り構成されている。
【０００９】図１５の従来例では、スナバコンデンサ２
９ａのエネルギーはコンデンサ２４ａへリアクトル２５
ａ、ＧＴＯ２７ａと同期し付勢されるサイリスタ２６ａ
を介し回生される。同様に、スナバコンデンサ２９のエ
ネルギーはコンデンサ２４へリアクトル２５、ＧＴＯ２
７と同期し付勢されるサイリスタ２６を介し回生され
る。各スナバコンデンサ２９，２９ａの電圧は、直流電
圧の１／２の電圧源に対し、共振現象により完全に放電
するので、スナバエネルギーは完全に電源へ回生され、
大幅にスナバ損失が低減することは明かである。
９ａのエネルギーはコンデンサ２４ａへリアクトル２５
ａ、ＧＴＯ２７ａと同期し付勢されるサイリスタ２６ａ
を介し回生される。同様に、スナバコンデンサ２９のエ
ネルギーはコンデンサ２４へリアクトル２５、ＧＴＯ２
７と同期し付勢されるサイリスタ２６を介し回生され
る。各スナバコンデンサ２９，２９ａの電圧は、直流電
圧の１／２の電圧源に対し、共振現象により完全に放電
するので、スナバエネルギーは完全に電源へ回生され、
大幅にスナバ損失が低減することは明かである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成した従来のスナバエネルギー回生回路においてもまだ
下記のような問題点があった。 （１）図１５に示す従来例はＧＴＯ素子１個のスナバエ
ネルギーを回生する１段構成であり、ＧＴＯ素子が複数
個直列接続となった場合の多段スナバエネルギー回生回
路についてはまだ製品開発がされていない。
成した従来のスナバエネルギー回生回路においてもまだ
下記のような問題点があった。 （１）図１５に示す従来例はＧＴＯ素子１個のスナバエ
ネルギーを回生する１段構成であり、ＧＴＯ素子が複数
個直列接続となった場合の多段スナバエネルギー回生回
路についてはまだ製品開発がされていない。
【００１１】（２）直列接続したコンデンサ２４、２４
ａ各々を１／２電圧源として回生しているので、主回路
の変動等によるスナバコンデンサ２９、２９ａの電圧が
アンバランスになった場合、コンデンサ２４と２４ａの
接続点の電位である中点電位か変動してしまうおそれが
あり、この変動を抑えるには、コンデンサ容量を大きく
する必要があり、装置を小型化する上で妨げとなる。
ａ各々を１／２電圧源として回生しているので、主回路
の変動等によるスナバコンデンサ２９、２９ａの電圧が
アンバランスになった場合、コンデンサ２４と２４ａの
接続点の電位である中点電位か変動してしまうおそれが
あり、この変動を抑えるには、コンデンサ容量を大きく
する必要があり、装置を小型化する上で妨げとなる。
【００１２】本発明の目的は、自己消弧形素子が少なく
とも１個以上直列接続した電力変換装置において、スナ
バエネルギーを主回路へ回生し、スイッチングに伴う電
力損失を低減するとともに、装置効率の向上を可能とす
る有効なスナバエネルギー回生回路を提供することにあ
る。
とも１個以上直列接続した電力変換装置において、スナ
バエネルギーを主回路へ回生し、スイッチングに伴う電
力損失を低減するとともに、装置効率の向上を可能とす
る有効なスナバエネルギー回生回路を提供することにあ
る。
【００１３】
【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に対応する発明は、各スナバ回路の放電回
路を構成し、回生チョッパ回路の補助スイッチをオン
し、リアクトルにスナバエネルギーを一括して移した上
で、前記補助スイッチをオフし、直流コンデンサに前記
リアクトルのエネルギーを移すことによりスナバエネル
ギーを主回路へ回生するよう作用するスナバエネルギー
回生回路を構成したものである。
に、請求項１に対応する発明は、各スナバ回路の放電回
路を構成し、回生チョッパ回路の補助スイッチをオン
し、リアクトルにスナバエネルギーを一括して移した上
で、前記補助スイッチをオフし、直流コンデンサに前記
リアクトルのエネルギーを移すことによりスナバエネル
ギーを主回路へ回生するよう作用するスナバエネルギー
回生回路を構成したものである。
【００１４】
【作用】請求項１に対応する発明によれば、少なくとも
１個以上の自己消弧形素子のスナバエネルギーを一括し
て主回路への完全回生が可能となり、変換装置の効率向
上が期待でき、さらに、回生チョッパは簡便な回路で構
成でき、主自己消弧形素子と同期して付勢すればよいの
で複雑な制御を必要とせず、スナバ回生回路部の信頼性
も向上する。
１個以上の自己消弧形素子のスナバエネルギーを一括し
て主回路への完全回生が可能となり、変換装置の効率向
上が期待でき、さらに、回生チョッパは簡便な回路で構
成でき、主自己消弧形素子と同期して付勢すればよいの
で複雑な制御を必要とせず、スナバ回生回路部の信頼性
も向上する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明のスナバエネルギー回生回路の
実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発
明の第１実施例を示す回路図であり、図１ではインバ―
タの１相分を図示している。これは主スイッチ（ここで
はゲートターンオフサイリスタＧＴＯであるが、これに
限らず何でもよい）１Ｕ，１Ｘ、フィ―ドバックダイオ
―ド２Ｕ，２Ｘ、スナバダイオ―ド３Ｕ，３Ｘ、スナバ
コンデンサ４Ｕ，４Ｘ、リアクトル５、補助スイッチ
（ここではトランジスタであるが、これに限らず何でも
よい）６Ｕ，６Ｘ、ダイオ―ド７Ｕ，７Ｘから構成され
ている。
実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発
明の第１実施例を示す回路図であり、図１ではインバ―
タの１相分を図示している。これは主スイッチ（ここで
はゲートターンオフサイリスタＧＴＯであるが、これに
限らず何でもよい）１Ｕ，１Ｘ、フィ―ドバックダイオ
―ド２Ｕ，２Ｘ、スナバダイオ―ド３Ｕ，３Ｘ、スナバ
コンデンサ４Ｕ，４Ｘ、リアクトル５、補助スイッチ
（ここではトランジスタであるが、これに限らず何でも
よい）６Ｕ，６Ｘ、ダイオ―ド７Ｕ，７Ｘから構成され
ている。
【００１６】以下これについて具体的に説明する。第１
の自己消弧形素子１Ｕの陽極に第１のフィ―ドバックダ
イオ―ド２Ｕの陰極と第１のスナバコンデンサ４Ｕの一
端と第１のダイオ―ド７Ｕの陰極を接続した第１の接続
点より直流正極端子Ｐを導出し、第１の自己消弧形素子
１Ｕの陰極に第１のフィ―ドバックダイオ―ド２Ｕの陽
極と第１のスナバダイオ―ド３Ｕの陰極と第２の自己消
弧形素子１Ｘの陽極と第２のフィ―ドバックダイオ―ド
２Ｘの陰極と第２のスナバダイオ―ド３Ｘの陽極を接続
した第２の接続点より、交流端子ＡＣを導出し、第２の
自己消弧形素子１Ｘの陰極に第２のフィ―ドバックダイ
オ―ド２Ｘの陽極と第２のスナバコンデンサ４Ｕの一端
と第２のダイオ―ド７Ｘの陽極を接続した第３の接続点
より直流負極端子Ｎを導出し、第１のスナバコンデンサ
４Ｕの他端と第１のスナバダイオ―ド３Ｕの陽極の第４
の接続点に第１の補助スイッチ６Ｕのエミッタを接続
し、第１のダイオ―ドの陽極に第１のリアクトルの一端
と第１の補助スイッチ６Ｕのコレクタを接続し、第２の
スナバダイオ―ドの陰極と第２のスナバコンデンサの他
端の第５の接続点に第２の補助スイッチ６Ｘのコレクタ
を接続し、第２の補助スイッチ６Ｘのエミッタに第２の
ダイオ―ド７Ｘの陰極と第１のリアクトル５の他端を接
続した構成となっている。
の自己消弧形素子１Ｕの陽極に第１のフィ―ドバックダ
イオ―ド２Ｕの陰極と第１のスナバコンデンサ４Ｕの一
端と第１のダイオ―ド７Ｕの陰極を接続した第１の接続
点より直流正極端子Ｐを導出し、第１の自己消弧形素子
１Ｕの陰極に第１のフィ―ドバックダイオ―ド２Ｕの陽
極と第１のスナバダイオ―ド３Ｕの陰極と第２の自己消
弧形素子１Ｘの陽極と第２のフィ―ドバックダイオ―ド
２Ｘの陰極と第２のスナバダイオ―ド３Ｘの陽極を接続
した第２の接続点より、交流端子ＡＣを導出し、第２の
自己消弧形素子１Ｘの陰極に第２のフィ―ドバックダイ
オ―ド２Ｘの陽極と第２のスナバコンデンサ４Ｕの一端
と第２のダイオ―ド７Ｘの陽極を接続した第３の接続点
より直流負極端子Ｎを導出し、第１のスナバコンデンサ
４Ｕの他端と第１のスナバダイオ―ド３Ｕの陽極の第４
の接続点に第１の補助スイッチ６Ｕのエミッタを接続
し、第１のダイオ―ドの陽極に第１のリアクトルの一端
と第１の補助スイッチ６Ｕのコレクタを接続し、第２の
スナバダイオ―ドの陰極と第２のスナバコンデンサの他
端の第５の接続点に第２の補助スイッチ６Ｘのコレクタ
を接続し、第２の補助スイッチ６Ｘのエミッタに第２の
ダイオ―ド７Ｘの陰極と第１のリアクトル５の他端を接
続した構成となっている。
【００１７】以下、図２に示した図１の各部動作波形図
を参照しながら、第１実施例の作用効果を説明する。図
２（ａ）は、主スイッチ（ＧＴＯ）１Ｕのゲ―ト電圧
を、（ｂ）は補助スイッチであるトランジスタ６Ｕのベ
―ス信号を、主スイッチ（ｃ）はＧＴＯ１Ｘのゲ―ト電
圧を、（ｄ）は補助スイッチであるトランジスタ６Ｘの
ベ―ス信号を、（ｅ）はスナバコンデンサ４Ｕの電圧
を、（ｆ）はリアクトル５の電流を、（ｇ）は各モ―ド
をそれぞれ示している。
を参照しながら、第１実施例の作用効果を説明する。図
２（ａ）は、主スイッチ（ＧＴＯ）１Ｕのゲ―ト電圧
を、（ｂ）は補助スイッチであるトランジスタ６Ｕのベ
―ス信号を、主スイッチ（ｃ）はＧＴＯ１Ｘのゲ―ト電
圧を、（ｄ）は補助スイッチであるトランジスタ６Ｘの
ベ―ス信号を、（ｅ）はスナバコンデンサ４Ｕの電圧
を、（ｆ）はリアクトル５の電流を、（ｇ）は各モ―ド
をそれぞれ示している。
【００１８】主スイッチ１Ｕがオンするある時点をｔ0
とする。この時点ではスナバコンデンサ４Ｕはフルに充
電されているものとする。時点ｔ0 よりわずかな時間を
おいて、時点ｔ1 に補助スイッチ６Ｕ，６Ｘをオンさせ
ると、スナバコンデンサ４Ｕの電荷は４Ｕー１Ｕー３Ｘ
ー６Ｘー５ー６Ｕという経路で放電する放電モ―ド
（１）となる。
とする。この時点ではスナバコンデンサ４Ｕはフルに充
電されているものとする。時点ｔ0 よりわずかな時間を
おいて、時点ｔ1 に補助スイッチ６Ｕ，６Ｘをオンさせ
ると、スナバコンデンサ４Ｕの電荷は４Ｕー１Ｕー３Ｘ
ー６Ｘー５ー６Ｕという経路で放電する放電モ―ド
（１）となる。
【００１９】スナバコンデンサ４Ｕの電圧が放電完了
し、スナバダイオ―ド３Ｕの順方向電圧の値と等しいわ
ずかな負電圧になる時点ｔ2 より、スナバダイオ―ド３
Ｕがオンし、６Ｕー３Ｕー３Ｘー６Ｘー５ー６Ｕという
経路で還流する還流モ―ド（２）となる。
し、スナバダイオ―ド３Ｕの順方向電圧の値と等しいわ
ずかな負電圧になる時点ｔ2 より、スナバダイオ―ド３
Ｕがオンし、６Ｕー３Ｕー３Ｘー６Ｘー５ー６Ｕという
経路で還流する還流モ―ド（２）となる。
【００２０】時点ｔ3 で補助スイッチ６Ｕ，６Ｘをオフ
すると、リアクトル５に蓄えられていたスナバエネルギ
ーは、７ー５ー７Ｕの経路で電源へ回生される回生モー
ド（３）となる。
すると、リアクトル５に蓄えられていたスナバエネルギ
ーは、７ー５ー７Ｕの経路で電源へ回生される回生モー
ド（３）となる。
【００２１】以上述べた第１実施例は、主スイッチであ
るＧＴＯ素子１個のスナバエネルギーを回生する１段構
成の場合であり、次に、主スイッチであるＧＴＯ素子が
複数個直列接続となった場合の多段スナバエネルギー回
生回路に対する本発明の第２第３の実施例について以下
説明する。
るＧＴＯ素子１個のスナバエネルギーを回生する１段構
成の場合であり、次に、主スイッチであるＧＴＯ素子が
複数個直列接続となった場合の多段スナバエネルギー回
生回路に対する本発明の第２第３の実施例について以下
説明する。
【００２２】図３は本発明のスナバエネルギー回生回路
の第２実施例を示す回路図であり、これは多段スナバエ
ネルギー回生回路の構成を示している。ここでは、図１
４と同一部分あるいは同相当部分には同一符号を付して
ある。
の第２実施例を示す回路図であり、これは多段スナバエ
ネルギー回生回路の構成を示している。ここでは、図１
４と同一部分あるいは同相当部分には同一符号を付して
ある。
【００２３】すなわち、複数の自己消弧形素子例えばゲ
ートターンオフサイリスタＧＴＯ３１，３２，３３，３
４、４１，４２，４３，４４を含む第１および第２のス
タック３０、４０と、第１および第２のダイオードスタ
ック７０、８０と、第１および第２のＧＴＯチョッパ５
０、６０からなっている。
ートターンオフサイリスタＧＴＯ３１，３２，３３，３
４、４１，４２，４３，４４を含む第１および第２のス
タック３０、４０と、第１および第２のダイオードスタ
ック７０、８０と、第１および第２のＧＴＯチョッパ５
０、６０からなっている。
【００２４】具体的には、第１のスタック３０は、第１
の自己消弧形素子３１の陽極に第１のフィ―ドバックダ
イオ―ド３１Ｆの陰極および第１のスナバコンデンサ３
１Ｃの一端を接続した接続点を第１の端子Ｔ１とし、第
１の自己消弧形素子３１の陰極に第１のフィ―ドバック
ダイオ―ド３１Ｆの陰極と第１のスナバダイオ―ド３１
Ｄの陰極を接続した接続点を第２の端子Ｔ２とし、第１
のスナバコンデンサ３１Ｃの他端と第１のスナバダイオ
―ド３１Ｄの陽極と第１のダイオ―ド３１Ｓの陰極を接
続し、第１のダイオ―ド３１Ｓの陽極を第３の端子Ｔ３
とした回路を第１の単位回路とし、この第１の単位回路
を少なくとも１個以上ｎ個（ｎは整数であり、ここでは
４）設け、このうち１番目の第１の単位回路の第２の端
子Ｔ２を２番目の第１の単位回路の第１の端子Ｔ１に接
続し、１番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に２番目の単
位回路の第３の端子Ｔ３を接続し、２番目の単位回路の
第２の端子Ｔ２を３番目の単位回路の第１の端子Ｔ１に
接続し、２番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に第２のダ
イオ―ド３２Ｓの陰極を接続し、３番目の単位回路の第
３の端子Ｔ３に第２のダイオ―ド３２Ｓの陽極を接続
し、以下同様に４番目の第１の単位回路の第１の端子Ｔ
１を（ｎ−１）番目の単位回路の第２の端子Ｔ２に接続
し、ｎ番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に前記（ｎ−
１）番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に第２のダイオー
ドを接続し、１番目の単位回路の第１の端子Ｔ１を第１
のスタック３０の第１の端子ＳＴ１とし、ｎ番目の単位
回路の第２の端子Ｔ２を第１のスタック３０の第２の端
子ＳＴ２とし、ｎ番目の単位回路の第３の端子を第１の
スタック３０の第３の端子ＳＴ３としている。
の自己消弧形素子３１の陽極に第１のフィ―ドバックダ
イオ―ド３１Ｆの陰極および第１のスナバコンデンサ３
１Ｃの一端を接続した接続点を第１の端子Ｔ１とし、第
１の自己消弧形素子３１の陰極に第１のフィ―ドバック
ダイオ―ド３１Ｆの陰極と第１のスナバダイオ―ド３１
Ｄの陰極を接続した接続点を第２の端子Ｔ２とし、第１
のスナバコンデンサ３１Ｃの他端と第１のスナバダイオ
―ド３１Ｄの陽極と第１のダイオ―ド３１Ｓの陰極を接
続し、第１のダイオ―ド３１Ｓの陽極を第３の端子Ｔ３
とした回路を第１の単位回路とし、この第１の単位回路
を少なくとも１個以上ｎ個（ｎは整数であり、ここでは
４）設け、このうち１番目の第１の単位回路の第２の端
子Ｔ２を２番目の第１の単位回路の第１の端子Ｔ１に接
続し、１番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に２番目の単
位回路の第３の端子Ｔ３を接続し、２番目の単位回路の
第２の端子Ｔ２を３番目の単位回路の第１の端子Ｔ１に
接続し、２番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に第２のダ
イオ―ド３２Ｓの陰極を接続し、３番目の単位回路の第
３の端子Ｔ３に第２のダイオ―ド３２Ｓの陽極を接続
し、以下同様に４番目の第１の単位回路の第１の端子Ｔ
１を（ｎ−１）番目の単位回路の第２の端子Ｔ２に接続
し、ｎ番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に前記（ｎ−
１）番目の単位回路の第３の端子Ｔ３に第２のダイオー
ドを接続し、１番目の単位回路の第１の端子Ｔ１を第１
のスタック３０の第１の端子ＳＴ１とし、ｎ番目の単位
回路の第２の端子Ｔ２を第１のスタック３０の第２の端
子ＳＴ２とし、ｎ番目の単位回路の第３の端子を第１の
スタック３０の第３の端子ＳＴ３としている。
【００２５】また、第１のスタック３０の第１の端子Ｓ
Ｔ１に第１のアノードリアクトル３１Ｌの一端と第１の
一括スナバコンデンサ３５Ｃの一端を接続し、アノード
リアクトル３１Ｌの他端に直流正極端子Ｐを接続し、第
１の一括スナバコンデンサ３５Ｃの他端を第１のスタッ
クの第３の端子ＳＴ３に接続してある。
Ｔ１に第１のアノードリアクトル３１Ｌの一端と第１の
一括スナバコンデンサ３５Ｃの一端を接続し、アノード
リアクトル３１Ｌの他端に直流正極端子Ｐを接続し、第
１の一括スナバコンデンサ３５Ｃの他端を第１のスタッ
クの第３の端子ＳＴ３に接続してある。
【００２６】第２のスタック４０は、第２の自己消弧形
素子４１の陽極に第２のフィ―ドバックダイオ―ド４１
Ｆの陰極および第２のスナバダイオード４１Ｄの陽極に
接続した接続点を第４の端子Ｔ４とし、第２の自己消弧
形素子４１の陰極に第２のフィ―ドバックダイオ―ド４
１Ｆの陽極と第２のスナバコンデンサ４１Ｃの一端を接
続した接続点を第５の端子Ｔ５とし、第２のスナバコン
デンサ４１Ｃの他端と第２のスナバダイオ―ド４１Ｄの
陰極と第２のダイオ―ド４４Ｓの陽極を接続し、第２の
ダイオ―ド４４Ｓの陽極を第６の端子とした回路を第２
の単位回路としている。
素子４１の陽極に第２のフィ―ドバックダイオ―ド４１
Ｆの陰極および第２のスナバダイオード４１Ｄの陽極に
接続した接続点を第４の端子Ｔ４とし、第２の自己消弧
形素子４１の陰極に第２のフィ―ドバックダイオ―ド４
１Ｆの陽極と第２のスナバコンデンサ４１Ｃの一端を接
続した接続点を第５の端子Ｔ５とし、第２のスナバコン
デンサ４１Ｃの他端と第２のスナバダイオ―ド４１Ｄの
陰極と第２のダイオ―ド４４Ｓの陽極を接続し、第２の
ダイオ―ド４４Ｓの陽極を第６の端子とした回路を第２
の単位回路としている。
【００２７】この第２の単位回路を少なくとも１個以上
ｎ個（ｎは整数であり、ここでは４）設け、このうち１
番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５を２番目の単位
回路の第４の端子Ｔ４に接続し、１番目の第２の単位回
路の第６の端子Ｔ６に前記２番目の第２の単位回路の第
６の端子Ｔ６を接続し、２番目の第２の単位回路の第５
の端子Ｔ５を３番目の第２の単位回路の第４の端子Ｔ４
に接続し、１番目の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６に
第２のダイオ―ド４１Ｓの陰極を接続し、３番目の第２
の単位回路の第６の端子に第２のダイオ―ド４２Ｓの陽
極を接続してある。
ｎ個（ｎは整数であり、ここでは４）設け、このうち１
番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５を２番目の単位
回路の第４の端子Ｔ４に接続し、１番目の第２の単位回
路の第６の端子Ｔ６に前記２番目の第２の単位回路の第
６の端子Ｔ６を接続し、２番目の第２の単位回路の第５
の端子Ｔ５を３番目の第２の単位回路の第４の端子Ｔ４
に接続し、１番目の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６に
第２のダイオ―ド４１Ｓの陰極を接続し、３番目の第２
の単位回路の第６の端子に第２のダイオ―ド４２Ｓの陽
極を接続してある。
【００２８】４番目の第２の単位回路の第４の端子Ｔ４
を３番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５に接続し、
前記４番目の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６と３番目
の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６の第２のダイオード
４３Ｓの陰極を接続し、１番目の第２の単位回路の第４
の端子Ｔ４を第２のスタック４０の第４の端子ＳＴ４と
し、４番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５を第２の
スタック４０の第５の端子ＳＴ５とし、１番目の第２の
単位回路の第６の端子Ｔ６を第２のスタック４０の第６
の端子ＳＴ６とし、第１のスタックの第２の端子ＳＴ２
と第２のスタック４０の第４の端子ＳＴ４とを接続し、
この接続点から交流端子ＡＣを導出している。
を３番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５に接続し、
前記４番目の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６と３番目
の第２の単位回路の第６の端子Ｔ６の第２のダイオード
４３Ｓの陰極を接続し、１番目の第２の単位回路の第４
の端子Ｔ４を第２のスタック４０の第４の端子ＳＴ４と
し、４番目の第２の単位回路の第５の端子Ｔ５を第２の
スタック４０の第５の端子ＳＴ５とし、１番目の第２の
単位回路の第６の端子Ｔ６を第２のスタック４０の第６
の端子ＳＴ６とし、第１のスタックの第２の端子ＳＴ２
と第２のスタック４０の第４の端子ＳＴ４とを接続し、
この接続点から交流端子ＡＣを導出している。
【００２９】第２のスタック４０の第５の端子ＳＴ５に
第２のアノ―ドリアクトル４１Ｌの一端と第２の一括ス
ナバコンデンサ４５Ｃの一端を接続し、第２のアノ―ド
リアクトル４１Ｌの他端から直流負極端子Ｎを導出して
いる。
第２のアノ―ドリアクトル４１Ｌの一端と第２の一括ス
ナバコンデンサ４５Ｃの一端を接続し、第２のアノ―ド
リアクトル４１Ｌの他端から直流負極端子Ｎを導出して
いる。
【００３０】第２の一括スナバコンデンサ４５Ｃの他端
を第２のスタックの第６の端子ＳＴ６に、ゲートターン
オフサイリスタ６１〜６８、スナバ６０Ｓ、スナバダイ
オード６１Ｄ、スナバ抵抗６１Ｒ、スナバコンデンサ６
１Ｃからなる第２のＧＴＯチョッパ６０の陽極を接続し
ている。
を第２のスタックの第６の端子ＳＴ６に、ゲートターン
オフサイリスタ６１〜６８、スナバ６０Ｓ、スナバダイ
オード６１Ｄ、スナバ抵抗６１Ｒ、スナバコンデンサ６
１Ｃからなる第２のＧＴＯチョッパ６０の陽極を接続し
ている。
【００３１】この第２のＧＴＯチョッパ６０の陰極をリ
アクトル９０の一端に接続し、このリアクトル９０の他
端を、ゲートターンオフサイリスタ５１〜５８、スナバ
５０Ｓ、スナバダイオード５１Ｄ、スナバ抵抗５１Ｒ、
スナバコンデンサ５１Ｃからなる第１のＧＴＯチョッパ
５０の陽極に接続している。
アクトル９０の一端に接続し、このリアクトル９０の他
端を、ゲートターンオフサイリスタ５１〜５８、スナバ
５０Ｓ、スナバダイオード５１Ｄ、スナバ抵抗５１Ｒ、
スナバコンデンサ５１Ｃからなる第１のＧＴＯチョッパ
５０の陽極に接続している。
【００３２】この第１のＧＴＯチョッパ５０の陰極を第
１のスタックの第３の端子ＳＴ３に接続し、第２のＧＴ
Ｏチョッパ６０の陽極に複数のダイオード７１〜７４、
スナバ７０Ｓ、スナバ抵抗７１Ｒ、スナバコンデンサ７
１Ｃからなる第１のダイオ―ドスタック７０の陽極を接
続し、第２のＧＴＯチョッパ６０の陰極に、複数のダイ
オード８１〜８４、スナバ８０Ｓ、スナバ抵抗８１Ｒ、
スナバコンデンサ８１Ｃからなる第２のダイオ―ドスタ
ック８０の陰極を接続し、第１のダイオ―ドスタック７
０の陰極を前記直流正極端子Ｐに接続し、第２のダイオ
―ドスタック８０の陽極を直流負極端子Ｎに接続してあ
る。
１のスタックの第３の端子ＳＴ３に接続し、第２のＧＴ
Ｏチョッパ６０の陽極に複数のダイオード７１〜７４、
スナバ７０Ｓ、スナバ抵抗７１Ｒ、スナバコンデンサ７
１Ｃからなる第１のダイオ―ドスタック７０の陽極を接
続し、第２のＧＴＯチョッパ６０の陰極に、複数のダイ
オード８１〜８４、スナバ８０Ｓ、スナバ抵抗８１Ｒ、
スナバコンデンサ８１Ｃからなる第２のダイオ―ドスタ
ック８０の陰極を接続し、第１のダイオ―ドスタック７
０の陰極を前記直流正極端子Ｐに接続し、第２のダイオ
―ドスタック８０の陽極を直流負極端子Ｎに接続してあ
る。
【００３３】前述のダイオ―ド３１Ｓ〜３６Ｓ、４１Ｓ
〜４６Ｓは、スナバエネルギーを一括して主回路ヘ回生
するため設けられ、またＧＴＯチョッパ５０、６０、リ
アクトル９０、ダイオ―ドスタック７０、８０により回
生チョッパ回路を構成している。さらに、コンデンサ３
５Ｃ、４５Ｃは一括スナバとして作用し、おのおのアノ
―ドリアクトル３１Ｌ、４１Ｌのエネルギーを吸収す
る。
〜４６Ｓは、スナバエネルギーを一括して主回路ヘ回生
するため設けられ、またＧＴＯチョッパ５０、６０、リ
アクトル９０、ダイオ―ドスタック７０、８０により回
生チョッパ回路を構成している。さらに、コンデンサ３
５Ｃ、４５Ｃは一括スナバとして作用し、おのおのアノ
―ドリアクトル３１Ｌ、４１Ｌのエネルギーを吸収す
る。
【００３４】このように、ＧＴＯチョッパ５０、６０が
ＧＴＯを８個直列接続し、ダイオ―ドスタックがダイオ
―ド７０、８０を４個直列接続しているのは、回生チョ
ッパ回路作動時に、ＧＴＯチョッパ５０、６０には主回
路直流電圧が印加され、ダイオ―ドスタック７０、８０
にはおのおの主回路直流電圧の１／２が印加されるとい
う理由に基づいている。
ＧＴＯを８個直列接続し、ダイオ―ドスタックがダイオ
―ド７０、８０を４個直列接続しているのは、回生チョ
ッパ回路作動時に、ＧＴＯチョッパ５０、６０には主回
路直流電圧が印加され、ダイオ―ドスタック７０、８０
にはおのおの主回路直流電圧の１／２が印加されるとい
う理由に基づいている。
【００３５】また、リアクトル９０にスナバエネルギー
を一括して移し、直流主回路全体へ回生しているのは、
通常、高電圧のため直列接続構成となってＰ端子、Ｎ端
子間に接続される直流主回路用品の電圧分担を安定化さ
せることが必要であるという理由に基づいている。
を一括して移し、直流主回路全体へ回生しているのは、
通常、高電圧のため直列接続構成となってＰ端子、Ｎ端
子間に接続される直流主回路用品の電圧分担を安定化さ
せることが必要であるという理由に基づいている。
【００３６】このように構成された本発明の第２実施例
の具体的動作の詳細を、図４、図５を用いて説明する。
図４において、（ａ）は主スイッチスタックであるＧＴ
Ｏスタック３０のＧＴＯ３１〜３４のゲ―ト信号、
（ｂ）は主スイッチスタックであるＧＴＯスタック４０
のＧＴＯ４１〜４４のゲ―ト信号、（ｃ）はＧＴＯチョ
ッパ５０のＧＴＯ５１〜５８のゲ―ト信号、（ｄ）はＧ
ＴＯチョッパ６０のＧＴＯ６１〜６８のゲ―ト信号、
（ｅ）は一括スナバコンデンサ３５Ｃの電圧、（ｆ）は
スナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの電圧、（ｇ）は一括
スナバコンデンサ４５Ｃの電圧、（ｈ）はスナバコンデ
ンサ４１Ｃ〜４４Ｃの電圧、（ｉ）はリアクトル９０の
電流波形を示している。（ｊ）は１周期が時刻ｔ0 〜ｔ
10まで動作モ―ド（１）〜（１０）で構成されることを
示している。
の具体的動作の詳細を、図４、図５を用いて説明する。
図４において、（ａ）は主スイッチスタックであるＧＴ
Ｏスタック３０のＧＴＯ３１〜３４のゲ―ト信号、
（ｂ）は主スイッチスタックであるＧＴＯスタック４０
のＧＴＯ４１〜４４のゲ―ト信号、（ｃ）はＧＴＯチョ
ッパ５０のＧＴＯ５１〜５８のゲ―ト信号、（ｄ）はＧ
ＴＯチョッパ６０のＧＴＯ６１〜６８のゲ―ト信号、
（ｅ）は一括スナバコンデンサ３５Ｃの電圧、（ｆ）は
スナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの電圧、（ｇ）は一括
スナバコンデンサ４５Ｃの電圧、（ｈ）はスナバコンデ
ンサ４１Ｃ〜４４Ｃの電圧、（ｉ）はリアクトル９０の
電流波形を示している。（ｊ）は１周期が時刻ｔ0 〜ｔ
10まで動作モ―ド（１）〜（１０）で構成されることを
示している。
【００３７】図５は図４で示した動作モ―ド（１）〜
（１０）に対するおのおのの等価回路を示している。図
５において、作用している回路を実線で、不作用の回路
を破線で示している。時刻ｔ0 以前には以前までの周期
動作により、一括スナバコンデンサ３５Ｃには図示の極
性で初期電圧が存在している。
（１０）に対するおのおのの等価回路を示している。図
５において、作用している回路を実線で、不作用の回路
を破線で示している。時刻ｔ0 以前には以前までの周期
動作により、一括スナバコンデンサ３５Ｃには図示の極
性で初期電圧が存在している。
【００３８】時刻ｔ0 に、図４（ａ）と図４（ｃ）と図
４（ｄ）に示すようにＧＴＯスタック３０、ＧＴＯチョ
ッパ５０、６０にオンゲ―ト信号が与えられることによ
りオンし、図５の動作モ―ド（１）に示す等価回路、す
なわち一括スナバコンデンサ３５Ｃの蓄積電荷はＧＴＯ
スタック３０、ダイオ―ド４１Ｄ、４４Ｓ、ＧＴＯチョ
ッパ６０、リアクトル９０、ＧＴＯチョッパ５０の閉回
路で放電し、リアクトル９０のエネルギーに移行させ
る。
４（ｄ）に示すようにＧＴＯスタック３０、ＧＴＯチョ
ッパ５０、６０にオンゲ―ト信号が与えられることによ
りオンし、図５の動作モ―ド（１）に示す等価回路、す
なわち一括スナバコンデンサ３５Ｃの蓄積電荷はＧＴＯ
スタック３０、ダイオ―ド４１Ｄ、４４Ｓ、ＧＴＯチョ
ッパ６０、リアクトル９０、ＧＴＯチョッパ５０の閉回
路で放電し、リアクトル９０のエネルギーに移行させ
る。
【００３９】この間ＧＴＯスタック３０のＧＴＯ３１〜
３４の各々のスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃが放電し
ないのは、一括スナバコンデンサ３５Ｃの充電電圧がス
ナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電圧より高く、ダ
イオ―ド３１Ｓ〜３３Ｓに逆電圧となり阻止されオンし
ないからという理由に基づいている。
３４の各々のスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃが放電し
ないのは、一括スナバコンデンサ３５Ｃの充電電圧がス
ナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電圧より高く、ダ
イオ―ド３１Ｓ〜３３Ｓに逆電圧となり阻止されオンし
ないからという理由に基づいている。
【００４０】一括スナバコンデンサ３５Ｃの電圧が時刻
ｔ1 にスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電圧より
ダイオ―ドドロップと配線ドロップによるわずかに高い
値までに低下すると、ダイオ―ド３１Ｓ〜３３Ｓがオン
と、図５の動作モ―ド（２）となる。
ｔ1 にスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電圧より
ダイオ―ドドロップと配線ドロップによるわずかに高い
値までに低下すると、ダイオ―ド３１Ｓ〜３３Ｓがオン
と、図５の動作モ―ド（２）となる。
【００４１】一括スナバコンデンサ３５Ｃとスナバコン
デンサ３１Ｃ〜３４Ｃの蓄積電荷がリアクトル９０にす
べて移行すると、図５の動作モ―ド（３）となり、リア
クトル９０、ＧＴＯチョッパ５０、ダイオ―ド３６Ｓ、
３４Ｄ、４１Ｄ、４４Ｓ、ＧＴＯチョッパ６０の閉回路
で還流し、図４（ｉ）のリアクトル９０の電流波形とな
る。スナバエネルギーがリアクトル９０に移行後、わず
かな時間をおいて時刻ｔ3 に図４（ｃ）、（ｄ）に示す
ように、ＧＴＯチョッパ５０、６０にオフゲ―ト信号が
与えられ、オフすると図５に示す動作モ―ド（４）とな
り、リアクトル９０に移行したエネルギーダイオ―ドス
タック７０と８０を介し直流主回路へ回生されていく。
デンサ３１Ｃ〜３４Ｃの蓄積電荷がリアクトル９０にす
べて移行すると、図５の動作モ―ド（３）となり、リア
クトル９０、ＧＴＯチョッパ５０、ダイオ―ド３６Ｓ、
３４Ｄ、４１Ｄ、４４Ｓ、ＧＴＯチョッパ６０の閉回路
で還流し、図４（ｉ）のリアクトル９０の電流波形とな
る。スナバエネルギーがリアクトル９０に移行後、わず
かな時間をおいて時刻ｔ3 に図４（ｃ）、（ｄ）に示す
ように、ＧＴＯチョッパ５０、６０にオフゲ―ト信号が
与えられ、オフすると図５に示す動作モ―ド（４）とな
り、リアクトル９０に移行したエネルギーダイオ―ドス
タック７０と８０を介し直流主回路へ回生されていく。
【００４２】ＧＴＯチョッパ６０が必要な理由はＧＴＯ
チョッパ５０のみでは、リアクトル９０のエネルギー
は、リアクトル９０、ダイオ―ドスタック７０、ＧＴＯ
スタック３０、ダイオ―ド４１Ｄ、４４Ｓ、リアクトル
９０の閉回路で還流してしまい、直流主回路へ回生され
ないという理由に基づいている。リアクトル９０のエネ
ルギーが全て回生すると時刻ｔ4 〜ｔ5 は、図５の動作
モ―ド（５）に示すようにリアクトルのエネルギーが完
全に回収され、回生チョッパは作用しない。時刻ｔ5 以
降は同様に負のア―ム側のスナバエネルギー回生チョッ
パが作用する。時刻ｔ5 に図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
に示すようにＧＴＯスタック４０、ＧＴＯチョッパ５
０、６０にオンゲ―ト信号があたえられることによりオ
ンし、図５の動作モ―ド（６）に示す等価回路、すなわ
ち一括スナバコンデンサ４５Ｃの蓄積電荷はＧＴＯチョ
ッパ６０、リアクトル９０、ＧＴＯチョッパ５０、ダイ
オ―ド３６Ｓ、３４Ｄ、ＧＴＯスタック４０の閉回路で
リアクトル９０のエネルギーに移行させる。
チョッパ５０のみでは、リアクトル９０のエネルギー
は、リアクトル９０、ダイオ―ドスタック７０、ＧＴＯ
スタック３０、ダイオ―ド４１Ｄ、４４Ｓ、リアクトル
９０の閉回路で還流してしまい、直流主回路へ回生され
ないという理由に基づいている。リアクトル９０のエネ
ルギーが全て回生すると時刻ｔ4 〜ｔ5 は、図５の動作
モ―ド（５）に示すようにリアクトルのエネルギーが完
全に回収され、回生チョッパは作用しない。時刻ｔ5 以
降は同様に負のア―ム側のスナバエネルギー回生チョッ
パが作用する。時刻ｔ5 に図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
に示すようにＧＴＯスタック４０、ＧＴＯチョッパ５
０、６０にオンゲ―ト信号があたえられることによりオ
ンし、図５の動作モ―ド（６）に示す等価回路、すなわ
ち一括スナバコンデンサ４５Ｃの蓄積電荷はＧＴＯチョ
ッパ６０、リアクトル９０、ＧＴＯチョッパ５０、ダイ
オ―ド３６Ｓ、３４Ｄ、ＧＴＯスタック４０の閉回路で
リアクトル９０のエネルギーに移行させる。
【００４３】前述の動作モ―ド（１）、（２）と同様の
理由により、時刻ｔ6 〜ｔ7 は、図５の動作モ―ド
（７）となり、一括スナバコンデンサ４５Ｃとスナバコ
ンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃの蓄積電荷がリアクトル９０へ
移行する。蓄積電荷がリアクトルへ全て移行する時刻ｔ
7 〜ｔ8 は図５の動作モ―ド（８）の還流モ―ドとな
る。時刻ｔ8 に図４（ｃ）、（ｄ）に示すようにＧＴＯ
チョッパ５０、６０にオフゲ―ト信号が与えられるとリ
アクトル９０のエネルギーはダイオ―ドスタック７０、
８０を介し直流主回路へ回生される。時刻ｔ9 〜ｔ10の
間はリアクトル９０のエネルギーが完全に回収され回生
チョッパは作用しない。
理由により、時刻ｔ6 〜ｔ7 は、図５の動作モ―ド
（７）となり、一括スナバコンデンサ４５Ｃとスナバコ
ンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃの蓄積電荷がリアクトル９０へ
移行する。蓄積電荷がリアクトルへ全て移行する時刻ｔ
7 〜ｔ8 は図５の動作モ―ド（８）の還流モ―ドとな
る。時刻ｔ8 に図４（ｃ）、（ｄ）に示すようにＧＴＯ
チョッパ５０、６０にオフゲ―ト信号が与えられるとリ
アクトル９０のエネルギーはダイオ―ドスタック７０、
８０を介し直流主回路へ回生される。時刻ｔ9 〜ｔ10の
間はリアクトル９０のエネルギーが完全に回収され回生
チョッパは作用しない。
【００４４】図４（ｂ）に示すようにＧＴＯスタック４
０にオフゲ―ト信号があたえられる時刻ｔ10までで負の
ア―ム側の動作が完了し、時刻ｔ0 〜ｔ10が１周期の動
作となる。以後同様に１周期内にモ―ド（４）と（９）
を繰り返すことにより複数個のＧＴＯに使用したスナバ
のエネルギーの直流主回路へ回生が可能になる。
０にオフゲ―ト信号があたえられる時刻ｔ10までで負の
ア―ム側の動作が完了し、時刻ｔ0 〜ｔ10が１周期の動
作となる。以後同様に１周期内にモ―ド（４）と（９）
を繰り返すことにより複数個のＧＴＯに使用したスナバ
のエネルギーの直流主回路へ回生が可能になる。
【００４５】また、直流主回路全体への回生なので、高
圧直流コンデンサを含め直列接続となっている他の主回
路用品等の電圧分担も安定化できる。図６は、本発明の
第３実施例を示す構成図である。図３と同一部には同一
符号を付してその説明を省略する。図３のスナバエネル
ギー回生回路に対し、ＧＴＯスタック３０，４０毎に、
スナバエネルギーを新たに加えたコンデンサ３５Ｃ，４
５Ｃへ移し、ＧＴＯチョッパ５０，６０でリアクトル９
０，９１に移した上で、主回路へ回生するように構成し
たものである。
圧直流コンデンサを含め直列接続となっている他の主回
路用品等の電圧分担も安定化できる。図６は、本発明の
第３実施例を示す構成図である。図３と同一部には同一
符号を付してその説明を省略する。図３のスナバエネル
ギー回生回路に対し、ＧＴＯスタック３０，４０毎に、
スナバエネルギーを新たに加えたコンデンサ３５Ｃ，４
５Ｃへ移し、ＧＴＯチョッパ５０，６０でリアクトル９
０，９１に移した上で、主回路へ回生するように構成し
たものである。
【００４６】図６は、後述するＧＴＯスタックが多重化
した場合のスナバエネルギー回生回路の多段化に対応で
きる構成といえる。コンデンサ３５Ｃは、ＧＴＯスタッ
ク３０のスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃのエネルギー
を一括に移すためのものである。同様にコンデンサ４５
Ｃは、ＧＴＯスタック４０のスナバコンデンサ４１Ｃ〜
４４Ｃのエネルギーを一括して移すためのものである。
した場合のスナバエネルギー回生回路の多段化に対応で
きる構成といえる。コンデンサ３５Ｃは、ＧＴＯスタッ
ク３０のスナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃのエネルギー
を一括に移すためのものである。同様にコンデンサ４５
Ｃは、ＧＴＯスタック４０のスナバコンデンサ４１Ｃ〜
４４Ｃのエネルギーを一括して移すためのものである。
【００４７】コンデンサ３５ＣのエネルギーはＧＴＯチ
ョッパ５０を介しリアクトル９０に移した上で、ＧＴＯ
チョッパ５０をオフしリアクトル９０のエネルギーはダ
イオ―ドスタック７０を介し直流主回路へ回生するよう
構成している。
ョッパ５０を介しリアクトル９０に移した上で、ＧＴＯ
チョッパ５０をオフしリアクトル９０のエネルギーはダ
イオ―ドスタック７０を介し直流主回路へ回生するよう
構成している。
【００４８】コンデンサ４５ＣのエネルギーはＧＴＯチ
ョッパ６０を介しリアクトル９１に移した上で、ＧＴＯ
チョッパ６０をオフし、リアクトル９１のエネルギーは
ダイオ―ドスタック８０を介し直流主回路へ回生するよ
う構成している。
ョッパ６０を介しリアクトル９１に移した上で、ＧＴＯ
チョッパ６０をオフし、リアクトル９１のエネルギーは
ダイオ―ドスタック８０を介し直流主回路へ回生するよ
う構成している。
【００４９】次に、図６のさらに詳細な具体的動作を図
７、図８を参照し説明する。図７は、図８の動作を説明
するタイムチャ―ト、図８は図７の動作モ―ドを示して
いる。図７において（ａ）〜（ｊ）は、図４と同一部の
波形を示している。１周期内のスナバエネルギー回生の
動作モ―ドが（１）〜（８）の８通りとなる点が図４と
異なっている。図８において作用している回路を実線
で、不作用の回路を破線で示している。
７、図８を参照し説明する。図７は、図８の動作を説明
するタイムチャ―ト、図８は図７の動作モ―ドを示して
いる。図７において（ａ）〜（ｊ）は、図４と同一部の
波形を示している。１周期内のスナバエネルギー回生の
動作モ―ドが（１）〜（８）の８通りとなる点が図４と
異なっている。図８において作用している回路を実線
で、不作用の回路を破線で示している。
【００５０】時刻ｔ0 に図７（ａ）に示すようにＧＴＯ
スタック３０のＧＴＯ３１〜３４にオンゲ―ト信号があ
たえられると、図８の動作モ―ド（１）に示すように、
スナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電荷はおのおの
ダイオ―ド３１Ｓ〜３６Ｓを介しコンデンサ３５Ｃへ図
示の極性でリアクトル３１Ｌを介して放電する。
スタック３０のＧＴＯ３１〜３４にオンゲ―ト信号があ
たえられると、図８の動作モ―ド（１）に示すように、
スナバコンデンサ３１Ｃ〜３４Ｃの充電電荷はおのおの
ダイオ―ド３１Ｓ〜３６Ｓを介しコンデンサ３５Ｃへ図
示の極性でリアクトル３１Ｌを介して放電する。
【００５１】これからわずかな時間をおいて、時刻ｔ1
に図７（ｃ）に示すようにＧＴＯチョッパ５０にゲ―ト
信号が与えられオン状態となると、図８の動作モ―ド
（２）に示すようにコンデンサ３５ＣのエネルギーはＧ
ＴＯチョッパ５０を介し、リアクトル９０へ移行する。
に図７（ｃ）に示すようにＧＴＯチョッパ５０にゲ―ト
信号が与えられオン状態となると、図８の動作モ―ド
（２）に示すようにコンデンサ３５ＣのエネルギーはＧ
ＴＯチョッパ５０を介し、リアクトル９０へ移行する。
【００５２】時刻ｔ1 後わずかな時間をおいて時刻ｔ2
に図７（ｃ）に示すようにオフゲ―ト信号が与えられ、
ＧＴＯチョッパ５０がオフすると、図８の動作モ―ド
（３）に示すようにリアクトル９０のエネルギーはダイ
オ―ドスタック７０を介し直流主回路へ回生する。この
動作モ―ド（２）〜（３）におけるリアクトル９０の電
流波形を図７の（ｉ）に実線で示す。
に図７（ｃ）に示すようにオフゲ―ト信号が与えられ、
ＧＴＯチョッパ５０がオフすると、図８の動作モ―ド
（３）に示すようにリアクトル９０のエネルギーはダイ
オ―ドスタック７０を介し直流主回路へ回生する。この
動作モ―ド（２）〜（３）におけるリアクトル９０の電
流波形を図７の（ｉ）に実線で示す。
【００５３】リアクトル９０のエネルギーが完全に直流
主回路へ回生されると、図７の時刻ｔ3 〜ｔ4 の動作モ
―ド（４）および図８の動作モ―ド（４）に示すように
スナバエネルギー回生回路は作用しない。時刻ｔ4 以降
は同様に負のア―ム側のスナバエネルギー回生チョッパ
が作用する。時刻ｔ4 に図７（ｂ）に示すようにＧＴＯ
スタック４０にオンゲ―ト信号が与えられ、ＧＴＯスタ
ック４０がオンすると図８の動作モ―ド（５）に示すよ
うに、スナバコンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃの充電電荷はダ
イオ―ド４１Ｓ〜４６Ｓ、ＧＴＯスタック４０、リアク
トル４１Ｌを介し、コンデンサ４５Ｃへ図示の極性で移
る。
主回路へ回生されると、図７の時刻ｔ3 〜ｔ4 の動作モ
―ド（４）および図８の動作モ―ド（４）に示すように
スナバエネルギー回生回路は作用しない。時刻ｔ4 以降
は同様に負のア―ム側のスナバエネルギー回生チョッパ
が作用する。時刻ｔ4 に図７（ｂ）に示すようにＧＴＯ
スタック４０にオンゲ―ト信号が与えられ、ＧＴＯスタ
ック４０がオンすると図８の動作モ―ド（５）に示すよ
うに、スナバコンデンサ４１Ｃ〜４４Ｃの充電電荷はダ
イオ―ド４１Ｓ〜４６Ｓ、ＧＴＯスタック４０、リアク
トル４１Ｌを介し、コンデンサ４５Ｃへ図示の極性で移
る。
【００５４】時刻ｔ4 の後、わずかな時間をおいて時刻
ｔ5 に図７の（ｄ）に示すようにＧＴＯチョッパ６０に
オンゲ―ト信号が与えられると、図８の動作モ―ド
（６）に示すようにコンデンサ４５ＣのエネルギーはＧ
ＴＯチョッパ６０を介しリアクトル９１へ移る。
ｔ5 に図７の（ｄ）に示すようにＧＴＯチョッパ６０に
オンゲ―ト信号が与えられると、図８の動作モ―ド
（６）に示すようにコンデンサ４５ＣのエネルギーはＧ
ＴＯチョッパ６０を介しリアクトル９１へ移る。
【００５５】時刻ｔ5 の後わずかな時間をおいて時刻ｔ
6 に図７（ｄ）に示すように、ＧＴＯチョッパ６０にオ
フゲ―ト信号が与えられると、ＧＴＯチョッパ６０はオ
フし、図８の動作モ―ド（７）に示すようにリアクトル
９１のエネルギーはダイオ―ドスタック８０を介し、直
流主回路へ回生する。この動作モ―ド（６）におけるリ
アクトル９１の電流波形を図７（ｉ）に一点鎖線で示
す。リアクトル９１のエネルギーが完全に直流主回路へ
回生されると、図７の時刻ｔ7 〜ｔ8 の動作モ―ド
（８）および図８の動作モ―ド（８）に示すようにスナ
バエネルギー回生回路は作用しない。
6 に図７（ｄ）に示すように、ＧＴＯチョッパ６０にオ
フゲ―ト信号が与えられると、ＧＴＯチョッパ６０はオ
フし、図８の動作モ―ド（７）に示すようにリアクトル
９１のエネルギーはダイオ―ドスタック８０を介し、直
流主回路へ回生する。この動作モ―ド（６）におけるリ
アクトル９１の電流波形を図７（ｉ）に一点鎖線で示
す。リアクトル９１のエネルギーが完全に直流主回路へ
回生されると、図７の時刻ｔ7 〜ｔ8 の動作モ―ド
（８）および図８の動作モ―ド（８）に示すようにスナ
バエネルギー回生回路は作用しない。
【００５６】時刻ｔ8 で図７（ｂ）に示すようにＧＴＯ
スタック４０にオフゲ―ト信号が与えられると、ＧＴＯ
スタック４０はオフし、ｔ0 〜ｔ8 で１周期の動作とな
る。以後、同様に１周期内にモ―ド（３）と（７）を繰
り返すことにより、複数個のＧＴＯに使用したスナバエ
ネルギーが直流主回路へ回生されていく。この回路で
は、ＧＴＯチョッパ５０、６０は交互にオンオフするの
で、図３の実施例に較べてスイッチング損失は減少す
る。
スタック４０にオフゲ―ト信号が与えられると、ＧＴＯ
スタック４０はオフし、ｔ0 〜ｔ8 で１周期の動作とな
る。以後、同様に１周期内にモ―ド（３）と（７）を繰
り返すことにより、複数個のＧＴＯに使用したスナバエ
ネルギーが直流主回路へ回生されていく。この回路で
は、ＧＴＯチョッパ５０、６０は交互にオンオフするの
で、図３の実施例に較べてスイッチング損失は減少す
る。
【００５７】図９は、本発明の第４の実施例を示す構成
図である。ＧＴＯが複数個直列接続したＧＴＯスタック
が複数個直列に多重構成となった場合の多段スナバエネ
ルギー回生回路の構成を示している。ここでは、４個直
列のＧＴＯスタックが１０モジュ―ルで正ア―ムを構成
した一例を示している。図中、一点鎖線で囲ったブロッ
クの数字はＧＴＯの直列数やＧＴＯスタックの直列数を
しめている。たとえば、４ＳはＧＴＯが４個直列接続、
１０Ｍは、ＧＴＯモジュ―ルが１０個直列となっている
ことを意味している。ＧＴＯ４個直列構成のモジュ―ル
１００〜１０９、リアクトル１０１Ｌ〜１０９Ｌで正の
ア―ムを構成し、各々のダイオ―ド１００Ｄ〜１０９Ｄ
を介し各モジュ―ルのスナバエネルギーをコンデンサ１
００Ｃ〜１０９Ｃ、に集中的に集め、ＧＴＯチョッパ１
００Ｇ１、１０１Ｇ１〜１０９Ｇ１、１０１Ｇ２、１０
２Ｇ２〜１０９Ｇ２をオンし、リアクトル１０１Ｌ１〜
１０９Ｌ１に移した上で、ＧＴＯチョッパ１００Ｇ１〜
１０９Ｇ１、１０１Ｇ２〜１０９Ｇ２をオフし、リアク
トルのエネルギーを直流主回路へダイオ―ド４個直列の
ダイオ―ドスタック１００Ｄ１〜１０９Ｄ１、ダイオ―
ド４０個直列のダイオ―ドモジュ―ル１０９Ｄ１を介し
直流主回路へ回生する。負ア―ム側も同様で１０個直列
構成したＧＴＯモジュ―ルア―ム２００のスナバエネル
ギーをＧＴＯチョッパ２００Ｇ１を介しリアクトル２０
０Ｌ１〜２０９Ｌ１に移した上でダイオ―ドスタック２
００Ｄ１〜２０９Ｄ１を介し直流主回路へ回生する。動
作は図８とほぼ同様なので省略する。
図である。ＧＴＯが複数個直列接続したＧＴＯスタック
が複数個直列に多重構成となった場合の多段スナバエネ
ルギー回生回路の構成を示している。ここでは、４個直
列のＧＴＯスタックが１０モジュ―ルで正ア―ムを構成
した一例を示している。図中、一点鎖線で囲ったブロッ
クの数字はＧＴＯの直列数やＧＴＯスタックの直列数を
しめている。たとえば、４ＳはＧＴＯが４個直列接続、
１０Ｍは、ＧＴＯモジュ―ルが１０個直列となっている
ことを意味している。ＧＴＯ４個直列構成のモジュ―ル
１００〜１０９、リアクトル１０１Ｌ〜１０９Ｌで正の
ア―ムを構成し、各々のダイオ―ド１００Ｄ〜１０９Ｄ
を介し各モジュ―ルのスナバエネルギーをコンデンサ１
００Ｃ〜１０９Ｃ、に集中的に集め、ＧＴＯチョッパ１
００Ｇ１、１０１Ｇ１〜１０９Ｇ１、１０１Ｇ２、１０
２Ｇ２〜１０９Ｇ２をオンし、リアクトル１０１Ｌ１〜
１０９Ｌ１に移した上で、ＧＴＯチョッパ１００Ｇ１〜
１０９Ｇ１、１０１Ｇ２〜１０９Ｇ２をオフし、リアク
トルのエネルギーを直流主回路へダイオ―ド４個直列の
ダイオ―ドスタック１００Ｄ１〜１０９Ｄ１、ダイオ―
ド４０個直列のダイオ―ドモジュ―ル１０９Ｄ１を介し
直流主回路へ回生する。負ア―ム側も同様で１０個直列
構成したＧＴＯモジュ―ルア―ム２００のスナバエネル
ギーをＧＴＯチョッパ２００Ｇ１を介しリアクトル２０
０Ｌ１〜２０９Ｌ１に移した上でダイオ―ドスタック２
００Ｄ１〜２０９Ｄ１を介し直流主回路へ回生する。動
作は図８とほぼ同様なので省略する。
【００５８】このような構成とするのは、超高圧回路と
なった場合、スナバエネルギーはさらに増大し、スナバ
エネルギーの熱損失の冷却だけでも百数十ＫＷにも達
し、装置を小型化する上で妨げとなるからである。たと
えば、ｆ＝１００ＨＺ、直流電圧１０００Ｖ、スナバコ
ンデンサＣ＝６μＦ、４０Ｓ×１Ｐ×１２Ａでは少なく
見積もっても、スナバエネルギーの発生だけでも下式の
値になるからである。
なった場合、スナバエネルギーはさらに増大し、スナバ
エネルギーの熱損失の冷却だけでも百数十ＫＷにも達
し、装置を小型化する上で妨げとなるからである。たと
えば、ｆ＝１００ＨＺ、直流電圧１０００Ｖ、スナバコ
ンデンサＣ＝６μＦ、４０Ｓ×１Ｐ×１２Ａでは少なく
見積もっても、スナバエネルギーの発生だけでも下式の
値になるからである。
【００５９】(1/2）・ 6μF ・10002 ・100HZ ・40S ・
12A ＝144KW 図１０は、本発明のＧＴＯ多重モジュ―ルのスナバエネ
ルギー回生回路の更に、他の実施例である。図９と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。ＧＴＯモジ
ュ―ル１００〜１０９および負ア―ム２００のスナバエ
ネルギーはＧＴＯチョッパ１０９Ｇ１、１０９Ｇ２を介
しリアクトル９０へ移した上で、ＧＴＯチョッパ１０９
Ｇ１、１０９Ｇ２をオフし、ダイオ―ドモジュ―ル３０
０、４００を介し、直流主回路へ回生する。動作は図５
とほぼ同様なので省略する。なお、以上の説明ではＧＴ
Ｏスタック内のスナバコンデンサのエネルギーの回生回
路を中心にして説明したが、例えば、図１１、図１２に
示すようにＧＴＯスタック内に容量の大きな一括スナバ
コンデンサ３９Ｃ１、３９Ｃ２、４０Ｃ１、４０Ｃ２を
設けて、このスナバコンデンサのエネルギーも同様にＧ
ＴＯチョッパ５０、６０を介しリアクトル９０へ移し直
流主回路へ回生するよう構成することもできる。
12A ＝144KW 図１０は、本発明のＧＴＯ多重モジュ―ルのスナバエネ
ルギー回生回路の更に、他の実施例である。図９と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。ＧＴＯモジ
ュ―ル１００〜１０９および負ア―ム２００のスナバエ
ネルギーはＧＴＯチョッパ１０９Ｇ１、１０９Ｇ２を介
しリアクトル９０へ移した上で、ＧＴＯチョッパ１０９
Ｇ１、１０９Ｇ２をオフし、ダイオ―ドモジュ―ル３０
０、４００を介し、直流主回路へ回生する。動作は図５
とほぼ同様なので省略する。なお、以上の説明ではＧＴ
Ｏスタック内のスナバコンデンサのエネルギーの回生回
路を中心にして説明したが、例えば、図１１、図１２に
示すようにＧＴＯスタック内に容量の大きな一括スナバ
コンデンサ３９Ｃ１、３９Ｃ２、４０Ｃ１、４０Ｃ２を
設けて、このスナバコンデンサのエネルギーも同様にＧ
ＴＯチョッパ５０、６０を介しリアクトル９０へ移し直
流主回路へ回生するよう構成することもできる。
【００６０】さらに、図１３に示すように、ＧＴＯモジ
ュ―ル毎に一括スナバコンデンサ１００ＴＣ、１０１Ｔ
Ｃを設けてこのスナバエネルギーも同時にＧＴＯチョッ
パを介し直流主回路へ回生するよう構成することができ
る。以上、２、３の変形例を含めて述べた本発明は一例
にすぎない。例えば、ＧＴＯ以外の自己消弧形素子ＧＴ
ＲやＩＧＢＴにも適用できる。また、スナバエネルギー
回生チョッパ５０、６０や１００Ｇ１〜１０１Ｇ１、２
００Ｇ１〜２０９Ｇ１、１０９Ｇ２はＧＴＯを用いた例
で説明したがＧＴＯ以外のスイッチ素子を用いることも
可能である。
ュ―ル毎に一括スナバコンデンサ１００ＴＣ、１０１Ｔ
Ｃを設けてこのスナバエネルギーも同時にＧＴＯチョッ
パを介し直流主回路へ回生するよう構成することができ
る。以上、２、３の変形例を含めて述べた本発明は一例
にすぎない。例えば、ＧＴＯ以外の自己消弧形素子ＧＴ
ＲやＩＧＢＴにも適用できる。また、スナバエネルギー
回生チョッパ５０、６０や１００Ｇ１〜１０１Ｇ１、２
００Ｇ１〜２０９Ｇ１、１０９Ｇ２はＧＴＯを用いた例
で説明したがＧＴＯ以外のスイッチ素子を用いることも
可能である。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。 （１）ＧＴＯ等の自己消弧形素子を複数個直列接続した
変換装置のスナバエネルギー回生回路を多段化構成でき
る。 （２）スナバ損失が大幅に低減するので、スナバエネル
ギーによる発熱部分が減少し、冷却系が小型化できる。
れる。 （１）ＧＴＯ等の自己消弧形素子を複数個直列接続した
変換装置のスナバエネルギー回生回路を多段化構成でき
る。 （２）スナバ損失が大幅に低減するので、スナバエネル
ギーによる発熱部分が減少し、冷却系が小型化できる。
【図１】本発明によるスナバエネルギー回生回路の第１
実施例を示す回路図。
実施例を示す回路図。
【図２】図１の動作を説明するタイムチャ―ト。
【図３】本発明によるスナバエネルギー回生回路の第２
実施例を示す回路図。
実施例を示す回路図。
【図４】図３の動作を説明するタイムチャ―ト。
【図５】図４の各動作モードにおける図３の等価回路
図。
図。
【図６】本発明によるスナバエネルギー回生回路の第３
実施例を示す回路図。
実施例を示す回路図。
【図７】図６の動作を説明するタイムチャ―ト。
【図８】図７の各動作モードにおける図６の等価回路
図。
図。
【図９】本発明によるスナバエネルギー回生回路の第４
実施例を示す回路図。
実施例を示す回路図。
【図１０】本発明の回路を多重化に適用した実施例を示
す回路図。図８の動作モ―ド。
す回路図。図８の動作モ―ド。
【図１１】本発明の回路の変形例を示す図。
【図１２】本発明の回路の他の変形例を示す図。
【図１３】本発明の回路を多重化に適用した変形例を示
す図。
す図。
【図１４】従来のＧＴＯを直列接続して構成した例を説
明するための図。
明するための図。
【図１５】従来のスナバエネルギー回路の例を説明する
ための図。
ための図。
２０、２０ａ、２８、２８ａ…ダイオ―ド、２６、２６
ａ、２７、２７ａ…サイリスタ、２４、２４ａ…コンデ
ンサ、２９、２９ａ…スナバコンデンサ、２１、２３、
２５、２５ａ…リアクトル、２２…整流器、３０、４０
…ＧＴＯスタック、３１〜３４、４１〜４４…ＧＴＯ、
３１Ｆ〜３４Ｆ、４１Ｆ〜４４Ｆ…フィ―ドバックダイ
オ―ド、３１Ｄ〜３４Ｄ、４１Ｄ〜４４Ｄ…スナバダイ
オ―ド、３１Ｃ〜３４Ｃ、４１Ｃ〜４４Ｃ…スナバコン
デンサ、３１Ｒ〜３４Ｒ、４１Ｒ〜４４Ｒ…スナバ抵
抗、３１Ｌ、４１Ｌ…アノ―ドリアクトル、３５Ｃ、４
５Ｃ…一括スナバコンデンサ、３１Ｓ〜３６Ｓ、４１Ｓ
〜４６Ｓ…ダイオ―ド、５０、６０…ＧＴＯチョッパ、
５１〜５８、６１〜６８…ＧＴＯ、５１Ｄ、６１Ｄ…ス
ナバダイオ―ド、５１Ｒ、６１Ｒ…スナバ抵抗、５１
Ｃ、６１Ｃ…スナバコンデンサ、５０Ｓ、６０Ｓ…スナ
バ回路、９０、９１…リアクトル、７０、８０…ダイオ
―ドスタック、７１〜７８、８１〜８８…ダイオ―ド、
７１Ｃ、８１Ｃ…スナバコンデンサ、７１Ｒ、８１Ｒ…
スナバ抵抗、７０Ｓ、８０Ｓ…スナバ回路、１００〜１
０９…ＧＴＯモジュ―ル、１００Ｌ〜１０９Ｌ、１００
Ｌ１〜１０９Ｌ１、２００Ｌ１〜２０１Ｌ１…リアクト
ル、１００Ｄ１〜１０９Ｄ１、２００Ｄ１〜２０９Ｄ
１、１００Ｄ〜１０９Ｄ…ダイオ―ド、１００Ｃ〜１０
９Ｃ…コンデンサ、１００Ｇ１〜１０９Ｇ１、１０１Ｇ
２〜１０９Ｇ２、２００Ｇ１…ＧＴＯチョッパ、３０
０、４００…ダイオ―ドモジュ―ル、２００…負ア―
ム、３９Ｃ１、３９Ｃ２、４０Ｃ１、４０Ｃ２、１００
ＴＣ、１０１ＴＣ…一括スナバコンデンサ、１Ｕ、１Ｘ
…主スイッチ（ＧＴＯ）、２Ｕ、２Ｘ…フィ―ドバック
ダイオ―ド、３Ｕ、３Ｘ…スナバダイオ―ド、４Ｕ、４
Ｘ…スナバコンデンサ、５、５Ｕ、５Ｘ…リアクトル、
６Ｕ、６Ｘ…補助スイッチ、７Ｕ、７Ｘ…ダイオ―ド
ａ、２７、２７ａ…サイリスタ、２４、２４ａ…コンデ
ンサ、２９、２９ａ…スナバコンデンサ、２１、２３、
２５、２５ａ…リアクトル、２２…整流器、３０、４０
…ＧＴＯスタック、３１〜３４、４１〜４４…ＧＴＯ、
３１Ｆ〜３４Ｆ、４１Ｆ〜４４Ｆ…フィ―ドバックダイ
オ―ド、３１Ｄ〜３４Ｄ、４１Ｄ〜４４Ｄ…スナバダイ
オ―ド、３１Ｃ〜３４Ｃ、４１Ｃ〜４４Ｃ…スナバコン
デンサ、３１Ｒ〜３４Ｒ、４１Ｒ〜４４Ｒ…スナバ抵
抗、３１Ｌ、４１Ｌ…アノ―ドリアクトル、３５Ｃ、４
５Ｃ…一括スナバコンデンサ、３１Ｓ〜３６Ｓ、４１Ｓ
〜４６Ｓ…ダイオ―ド、５０、６０…ＧＴＯチョッパ、
５１〜５８、６１〜６８…ＧＴＯ、５１Ｄ、６１Ｄ…ス
ナバダイオ―ド、５１Ｒ、６１Ｒ…スナバ抵抗、５１
Ｃ、６１Ｃ…スナバコンデンサ、５０Ｓ、６０Ｓ…スナ
バ回路、９０、９１…リアクトル、７０、８０…ダイオ
―ドスタック、７１〜７８、８１〜８８…ダイオ―ド、
７１Ｃ、８１Ｃ…スナバコンデンサ、７１Ｒ、８１Ｒ…
スナバ抵抗、７０Ｓ、８０Ｓ…スナバ回路、１００〜１
０９…ＧＴＯモジュ―ル、１００Ｌ〜１０９Ｌ、１００
Ｌ１〜１０９Ｌ１、２００Ｌ１〜２０１Ｌ１…リアクト
ル、１００Ｄ１〜１０９Ｄ１、２００Ｄ１〜２０９Ｄ
１、１００Ｄ〜１０９Ｄ…ダイオ―ド、１００Ｃ〜１０
９Ｃ…コンデンサ、１００Ｇ１〜１０９Ｇ１、１０１Ｇ
２〜１０９Ｇ２、２００Ｇ１…ＧＴＯチョッパ、３０
０、４００…ダイオ―ドモジュ―ル、２００…負ア―
ム、３９Ｃ１、３９Ｃ２、４０Ｃ１、４０Ｃ２、１００
ＴＣ、１０１ＴＣ…一括スナバコンデンサ、１Ｕ、１Ｘ
…主スイッチ（ＧＴＯ）、２Ｕ、２Ｘ…フィ―ドバック
ダイオ―ド、３Ｕ、３Ｘ…スナバダイオ―ド、４Ｕ、４
Ｘ…スナバコンデンサ、５、５Ｕ、５Ｘ…リアクトル、
６Ｕ、６Ｘ…補助スイッチ、７Ｕ、７Ｘ…ダイオ―ド
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の自己消弧形素子を含む第１および
第２のスタックと、第１および第２のダイオードスタッ
クと、第１および第２のＧＴＯチョッパからなり、 前記第１のスタックは、第１の自己消弧形素子の陽極に
第１のフィ―ドバックダイオ―ドの陰極および第１のス
ナバコンデンサの一端を接続した接続点を第１の端子と
し、前記第１の自己消弧形素子の陰極に前記第１のフィ
―ドバックダイオ―ドの陽極と第１のスナバダイオ―ド
の陰極を接続した接続点を第２の端子とし、前記第１の
スナバコンデンサの他端と前記第１のスナバダイオ―ド
の陽極と第１のダイオ―ドの陰極を接続し、前記第１の
ダイオ―ドの陽極を第３の端子とした回路を第１の単位
回路とし、この第１の単位回路を少なくとも１個以上ｎ
個（ｎは整数）設け、このうち１番目の第１の単位回路
の第２の端子を２番目の第１の単位回路の第１の端子に
接続し、前記１番目の単位回路の第３の端子に前記２番
目の単位回路の前記第３の端子を接続し、前記２番目の
単位回路の第２の端子を３番目の単位回路の第１の端子
に接続し、前記２番目の単位回路の第３の端子に第２の
ダイオ―ドの陰極を接続し、前記３番目の単位回路の第
３の端子に前記第２のダイオ―ドの陽極を接続し、ｎ番
目の第１の単位回路の第１の端子を（ｎ−１）番目の単
位回路の第２の端子に接続し、前記２番目乃至ｎ番目の第１の単位回路の第３の端子間
に夫々第２のダイオードを接続し、 前記１番目の単位回路の第１の端子を第１のスタックの
第１の端子とし、前記ｎ番目の単位回路の第２の端子を
第１のスタックの第２の端子とし、前記ｎ番目の単位回
路の第３の端子を第１のスタックの第３の端子とし、 第１のスタックの第１の端子に第１のアノードリアクト
ルの一端と第１の一括スナバコンデンサの一端を接続
し、前記アノードリアクトルの他端に直流正極端子を接
続し、前記第１の一括スナバコンデンサの他端を前記第
１のスタックの第３の端子に接続し、 前記第２のスタックは、第２の自己消弧形素子の陽極に
第２のフィ―ドバックダイオ―ドの陰極および第２のス
ナバダイオードの陽極に接続した接続点を第４の端子と
し、前記第２の自己消弧形素子の陰極に前記第２のフィ
―ドバックダイオ―ドの陽極と第２のスナバコンデンサ
の一端を接続した接続点を第５の端子とし、前記第２の
スナバダイオードの陰極と前記第２のスナバコンデンサ
の他端と第３のダイオ―ドの陽極を接続し、第３のダイ
オ―ドの陰極を第６の端子とした回路を第２の単位回路
とし、この第２の単位回路を少なくとも１個以上ｎ個
（ｎは整数）設け、 このうち１番目の第２の単位回路の第４の端子とｎ番目
の第２の単位回路の第５の端子を除き、１番目、２番
目、…、ｎ番目の第２の単位回路に夫々有する第４、第
５の端子のうち隣接する第４、第５の端子同士を接続
し、前記１番目、２番目、…、（ｎ−２）番目の第２の
単位回路に夫々有する第６の端子相互間に第２のダイオ
ードを夫々接続し、１番目の第２の単位回路の第４の端
子を第２のスタックの第４の端子とし、ｎ番目の第２の
単位回路の第５の端子を第２のスタックの第５の端子と
し、１番目の第２の単位回路の第６の端子を第２のスタ
ックの第６の端子とし、前記第１のスタックの第２の端
子と第２のスタックの第４の端子とを接続し、この接続
点から交流端子を導出し、 前記第２のスタックの第５の端子に第２のアノ―ドリア
クトルの一端と第２の一括スナバコンデンサの一端を接
続し、第２のアノ―ドリアクトルの他端から直流負極端
子を導出し、 前記第２の一括スナバコンデンサの他端を、前記第２の
スタックの第６の端子と、ゲートターンオフサイリスタ
からなる第２のＧＴＯチョッパの陽極に接続し、この第
２のＧＴＯチョッパの陰極をリアクトルの一端に接続
し、このリアクトルの他端をゲートターンオフサイリス
タからなる第１のＧＴＯチョッパの陽極に接続し、この
第１のＧＴＯチョッパの陰極を前記第１のスタックの第
３の端子に接続し、第１のＧＴＯチョッパの陽極に複数
のダイオードからなる第１のダイオ―ドスタックの陽極
を接続し、前記第２のＧＴＯチョッパの陰極に第２のダ
イオ―ドスタックの陰極を接続し、前記第１のダイオ―
ドスタックの陰極を前記直流正極端子に接続し、前記第
２のダイオ―ドスタックの陽極を直流負極端子に接続し
てなるスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項２】 複数の自己消弧形素子を含む第１および
第２のスタックと、第１および第２のダイオードスタッ
クと、第１および第２のＧＴＯチョッパからなり、 前記第１のスタックは、第１の自己消弧形素子の陽極に
第１のフィ―ドバックダイオ―ドの陰極および第１のス
ナバダイオードの陽極を接続した接続点を第１の端子と
し、前記第１の自己消弧形素子の陰極に第１のフィ―ド
バックダイオ―ドの陽極と第１のスナバコンデンサの一
端を接続した接続点を第２の端子とし、前記第１のスナ
バダイオードの陰極と前記第１のスナバコンデンサの他
端と第１のダイオ―ドの陽極を接続し、前記第１のダイ
オ―ドの陰極を第３の端子とした回路を単位回路とし、
この単位回路を少なくとも１個以上ｎ個（ｎは整数）設
け、このうち１番目の単位回路の第２の端子を２番目の
単位回路の第１の端子に接続し、前記１番目と２番目の
単位回路の第３の端子間には、第２のダイオードを接続
し、ｎ番目の単位回路の第３の端子に（ｎ−１）番目の
単位回路の第３の端子を接続し、前記２番目の単位回路
の第２の端子を前記３番目の単位回路の第１の端子に接
続し、前記２番目の単位回路の第３の端子に第２のダイ
オ―ドの陰極を接続し、前記３番目の単位回路の第３の
端子に前記第２のダイオ―ドの陽極を接続し、ｎ番目の
単位回路の第１の端子を（ｎ−１）番目の単位回路の第
２の端子に接続し、１番目乃至（ｎ−１）番目の単位回
路の第３の端子間に夫々第２のダイオードを接続してな
り、 前記第２のスタックは、第２の自己消弧形素子の陽極に
第２のフィ―ドバックダイオ―ドの陰極および第２のス
ナバコンデンサの一端を接続した接続点を第４の端子と
し、前記第２の自己消弧形素子の陰極に前記第２のフィ
―ドバックダイオ―ドの陽極と第２のスナバダイオ―ド
の陰極を接続した接続点を第５の端子とし、前記第２の
スナバコンデンサの他端と前記第２のスナバダイオ―ド
の陽極と第２のダイオ―ドの陰極を接続し、第２のダイ
オ―ドの陽極を第６の端子とした回路を単位回路とし、
この単位回路を少なくとも１個以上ｎ個（ｎは整数）設
け、このうち１番目の単位回路の第５の端子を２番目の
単位回路の第４の端子に接続し、前記１番目の単位回路
の第６の端子に前記２番目の単位回路の前記第６の端子
を接続し、前記２番目の単位回路の第５の端子を前記３
番目の単位回路の第４の端子に接続し、前記２乃至ｎ番
目の単位回路が夫々有する第６の端子間に第２のダイオ
―ドを夫々接続し、前記１番目、２番目の単位回路に有
する第６の端子間同士のみを接続してなり、 前記第１のスタックの１番目の単位回路の第１端子に第
１のアノ―ドリアクトルの一端を接続し、この第１のア
ノ―ドリアクトルの他端より直流正極端子を導出し、前
記第１のスタックのｎ番目の単位回路の第２端子と前記
第２のスタックの１番目の単位回路の第４端子の接続点
に交流端子を導出し、 前記第２のスタックのｎ番目の単位回路の第５端子に第
２のアノ―ドリアクトルの一端を接続し、この第２のア
ノ―ドリアクトルの他端より直流負極端子を導出し、前
記第２のスタックのｎ番目の単位回路の第６端子に第２
のコンデンサの一端とゲートターンオフサイリスタから
なる第２のＧＴＯチョッパの陰極を接続し、この第２の
ＧＴＯチョッパの陽極を第２のリアクトルの一端と複数
のダイオードからなる第２のダイオ―ドスタックの陽極
に接続し、前記第２のコンデンサの他端と前記第２のリ
アクトルの他端を前記直流負極端子に接続し、前記第１
のダイオ―ドスタックの陽極を前記直流負極端子に接続
し、前記第１のスタックの１番目の単位回路の第３端子
に第１のコンデンサの一端とゲートターンオフサイリス
タからなる第１のＧＴＯチョッパの陽極を接続し、この
第１のＧＴＯチョッパの陰極を第１のリアクトルの一端
と第１のダイオ―ドスタックの陰極に接続し前記第１の
コンデンサの他端と前記第１のリアクトルの他端を前記
直流正極端子に接続し、前記第２のダイオ―ドスタック
の陰極を前記直流正極端子に接続してなるスナバエネル
ギー回生回路。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の回路を単
位モジュ―ルとし、複数個直列接続し、多重化したスナ
バエネルギー回生回路。 - 【請求項４】 請求項１記載の第１のスタックの１番目
の第１の単位回路の第１の端子と２番目の第１の単位回
路の第３端子間に一括スナバコンデンサを接続し以下同
様に一括スナバコンデンサを接続したスナバエネルギー
回生回路。 - 【請求項５】 請求項１記載の第２のスタックの１番目
の第２の単位回路の第６端子と２番目の第２単位回路の
第５端子間に一括スナバコンデンサを接続し以下同様に
一括スナバコンデンサを接続したスナバエネルギー回生
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30149093A JP3181453B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | スナバエネルギー回生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30149093A JP3181453B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | スナバエネルギー回生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163154A JPH07163154A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3181453B2 true JP3181453B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=17897543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30149093A Expired - Fee Related JP3181453B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | スナバエネルギー回生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181453B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102574784B (zh) * | 2009-09-30 | 2014-03-12 | 日本曹达株式会社 | 酚性化合物和记录材料 |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP30149093A patent/JP3181453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102574784B (zh) * | 2009-09-30 | 2014-03-12 | 日本曹达株式会社 | 酚性化合物和记录材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07163154A (ja) | 1995-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5461556A (en) | Power converter | |
| US20040095790A1 (en) | N-point-converter circuit | |
| JP3325030B2 (ja) | ３レベルインバータ装置 | |
| JPH09182460A (ja) | 変換回路装置 | |
| Yuan et al. | A new diode clamping multilevel inverter | |
| EP0588635B1 (en) | Gate power supply circuit | |
| US5731967A (en) | Converter circuit arrangement with minimal snubber | |
| JP3181453B2 (ja) | スナバエネルギー回生回路 | |
| JPH0851770A (ja) | 半導体スイッチのゲートドライブ回路 | |
| EP0701326A2 (en) | Power conversion device with snubber energy regenerating circuit | |
| JPH05153766A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ方式 | |
| JP3170368B2 (ja) | インバータ装置 | |
| Roesner et al. | Cellular driver/snubber scheme for series connection of IGCTs | |
| JPH10285953A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2800524B2 (ja) | 直列多重インバータ | |
| EP4250544A1 (en) | Power conversion apparatus | |
| JP3468260B2 (ja) | ブリッジ型インバ−タ装置 | |
| JP3172664B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2555621B2 (ja) | インバ−タのエネルギ−回収回路 | |
| JP3002080B2 (ja) | 多段スナバエネルギー回生回路 | |
| JPH10112983A (ja) | 電力変換器の保護装置 | |
| JPH06189444A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 | |
| JPH0522929A (ja) | スナバ回路 | |
| JPH06209580A (ja) | 電力変換装置のスナバエネルギー回収回路 | |
| JPH0197175A (ja) | インバータのエネルギー回収回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |