JP3182994B2 - 周波数変換回路 - Google Patents
周波数変換回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＮ相（例えば単相また
は３相）の交流入力から任意の周波数のＭ相（例えば単
相または３相）の交流出力を得る電源装置、いわゆるＡ
Ｃ／ＡＣ変換器としての周波数変換回路であって、交流
入力電流を高力率で正弦波化し得る回路に関し、特に直
流中間回路を不要にできる周波数変換回路に関する。
は３相）の交流入力から任意の周波数のＭ相（例えば単
相または３相）の交流出力を得る電源装置、いわゆるＡ
Ｃ／ＡＣ変換器としての周波数変換回路であって、交流
入力電流を高力率で正弦波化し得る回路に関し、特に直
流中間回路を不要にできる周波数変換回路に関する。
【０００２】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。
もしくは相当部分を示す。
【０００３】
【従来の技術】図７は、従来のこの種の周波数変換回路
の構成例を示す。同図においてはダイオードＤｏ１，Ｄ
ｏ２，Ｄｏ３，Ｄｏ４をブリッジ接続した整流回路１
と、ダイオードが逆並列に接続されているスイッチング
素子Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙをブリッジ接続したインバータ回路
３とが並列に接続され、該接続点間に電解コンデンサ２
が接続されている。そしてダイオードブリッジ整流回路
１の入力端が直接、装置の入力端に、インバータ回路３
の出力端が直接またはリアクトル４を介して装置の出力
端に、それぞれ接続されている。
の構成例を示す。同図においてはダイオードＤｏ１，Ｄ
ｏ２，Ｄｏ３，Ｄｏ４をブリッジ接続した整流回路１
と、ダイオードが逆並列に接続されているスイッチング
素子Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙをブリッジ接続したインバータ回路
３とが並列に接続され、該接続点間に電解コンデンサ２
が接続されている。そしてダイオードブリッジ整流回路
１の入力端が直接、装置の入力端に、インバータ回路３
の出力端が直接またはリアクトル４を介して装置の出力
端に、それぞれ接続されている。
【０００４】図１０はこの様な構成における動作波形の
一例を示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、ダイ
オードＤｏ１とＤｏ４が導通し電解コンデンサ２を充電
する。単相交流入力電圧Ｖｉｎが負の期間はダイオード
Ｄｏ２とＤｏ３が導通して電解コンデンサ２を充電す
る。この時電解コンデンサ２の静電容量は通常、十分大
きいのでコンデンサ両端電圧Ｖｃは一定平滑な電圧とな
る。スイッチング素子Ｕ，Ｙをオンさせると出力端には
コンデンサ両端の電圧Ｖｃと等しい正の電圧を、スイッ
チング素子Ｖ，Ｘをオンさせると出力端にはコンデンサ
両端電圧と等しい負の電圧を、各々印加して出力電圧Ｖ
ｏｕｔとすることができる。この様な動作により単相交
流入力Ｖｉｎから任意の周波数の単相交流を出力するこ
とができる。
一例を示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、ダイ
オードＤｏ１とＤｏ４が導通し電解コンデンサ２を充電
する。単相交流入力電圧Ｖｉｎが負の期間はダイオード
Ｄｏ２とＤｏ３が導通して電解コンデンサ２を充電す
る。この時電解コンデンサ２の静電容量は通常、十分大
きいのでコンデンサ両端電圧Ｖｃは一定平滑な電圧とな
る。スイッチング素子Ｕ，Ｙをオンさせると出力端には
コンデンサ両端の電圧Ｖｃと等しい正の電圧を、スイッ
チング素子Ｖ，Ｘをオンさせると出力端にはコンデンサ
両端電圧と等しい負の電圧を、各々印加して出力電圧Ｖ
ｏｕｔとすることができる。この様な動作により単相交
流入力Ｖｉｎから任意の周波数の単相交流を出力するこ
とができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７で述
べたような従来の回路構成においては、直流中間回路に
直流中間電圧を一定平滑とするための大容量の電解コン
デンサ２が必要となる。そのため電解コンデンサ２のメ
ンテナンスが必要となるだけでなく、装置の小型化の妨
げとなる。さらに従来の回路構成は、いわゆるコンデン
サインプット形であるため入力電流はピーク値の非常に
高い高周波を含んだ歪んだ波形になるという問題があ
る。
べたような従来の回路構成においては、直流中間回路に
直流中間電圧を一定平滑とするための大容量の電解コン
デンサ２が必要となる。そのため電解コンデンサ２のメ
ンテナンスが必要となるだけでなく、装置の小型化の妨
げとなる。さらに従来の回路構成は、いわゆるコンデン
サインプット形であるため入力電流はピーク値の非常に
高い高周波を含んだ歪んだ波形になるという問題があ
る。
【０００６】そこで本発明は、このような問題を解消で
きる周波数変換回路を提供することを課題とする。
きる周波数変換回路を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の周波数変換回路では、Ｎ相の交流入力
を任意の周波数のＭ相の交流出力に変換する周波数変換
回路において、同極性の２つのダイオード（Ｄ１１，Ｄ
１２など）の直列回路を２Ｍ個のスイッチング素子（Ｕ
１〜Ｚ１など）からなるＭ相ブリッジ回路の直流端子間
に、前記ダイオード直列回路のカソードが前記Ｍ相ブリ
ッジ回路の正極端子側となるように並列に接続して１つ
のＡＣスイッチ（１０１など）を構成し、このＡＣスイ
ッチをＮ個（１０１〜１０９など）設け、このＮ個のＡ
Ｃスイッチにおけるダイオード直列回路のダイオード同
士の各接続点（Ｐ０など）を夫々前記Ｎ相の交流入力の
端子（Ｒ，Ｓ，Ｔなど）に接続し、前記Ｎ個のＡＣスイ
ッチにおける各Ｍ相ブリッジ回路の交流出力端子（Ｐ１
〜Ｐ３など）のうち、同一相に属するもの同士を一括し
たうえ、夫々この周波数変換回路の前記Ｍ相の交流出力
の端子（Ｕ，Ｖ，Ｗなど）に接続するようにし、前記Ｎ
相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構
成するスイッチング素子（Ｕ１〜Ｚ１，Ｕ２〜Ｚ２な
ど）を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ相の交流
をＭ相の交流に変換させる。
めに、請求項１の周波数変換回路では、Ｎ相の交流入力
を任意の周波数のＭ相の交流出力に変換する周波数変換
回路において、同極性の２つのダイオード（Ｄ１１，Ｄ
１２など）の直列回路を２Ｍ個のスイッチング素子（Ｕ
１〜Ｚ１など）からなるＭ相ブリッジ回路の直流端子間
に、前記ダイオード直列回路のカソードが前記Ｍ相ブリ
ッジ回路の正極端子側となるように並列に接続して１つ
のＡＣスイッチ（１０１など）を構成し、このＡＣスイ
ッチをＮ個（１０１〜１０９など）設け、このＮ個のＡ
Ｃスイッチにおけるダイオード直列回路のダイオード同
士の各接続点（Ｐ０など）を夫々前記Ｎ相の交流入力の
端子（Ｒ，Ｓ，Ｔなど）に接続し、前記Ｎ個のＡＣスイ
ッチにおける各Ｍ相ブリッジ回路の交流出力端子（Ｐ１
〜Ｐ３など）のうち、同一相に属するもの同士を一括し
たうえ、夫々この周波数変換回路の前記Ｍ相の交流出力
の端子（Ｕ，Ｖ，Ｗなど）に接続するようにし、前記Ｎ
相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構
成するスイッチング素子（Ｕ１〜Ｚ１，Ｕ２〜Ｚ２な
ど）を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ相の交流
をＭ相の交流に変換させる。
【０００８】また請求項２の周波数変換回路では、請求
項１に記載の周波数変換回路において、前記ＡＣスイッ
チのダイオード直列回路の各ダイオードに夫々逆並列に
スイッチング素子（ＳＲ１〜ＳＴ２など）を接続し、前
記交流出力側から交流入力側への電力回生を可能とす
る。
項１に記載の周波数変換回路において、前記ＡＣスイッ
チのダイオード直列回路の各ダイオードに夫々逆並列に
スイッチング素子（ＳＲ１〜ＳＴ２など）を接続し、前
記交流出力側から交流入力側への電力回生を可能とす
る。
【０００９】また請求項３の周波数変換回路では、請求
項１または請求項２に記載の周波数変換回路において、
前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサ（１０〜１
２など）を接続する。また請求項４の周波数変換回路で
は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の周波数
変換回路において、前記の各ＡＣスイッチのダイオード
直列回路のダイオード同士の接続点と、この接続点に接
続された前記交流入力の端子との間に夫々リアクトル
（７〜９など）を挿入する。
項１または請求項２に記載の周波数変換回路において、
前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサ（１０〜１
２など）を接続する。また請求項４の周波数変換回路で
は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の周波数
変換回路において、前記の各ＡＣスイッチのダイオード
直列回路のダイオード同士の接続点と、この接続点に接
続された前記交流入力の端子との間に夫々リアクトル
（７〜９など）を挿入する。
【００１０】また請求項５の周波数変換回路では、請求
項１ないし請求項４のいずれかに記載の周波数変換回路
において、前記の各ＡＣスイッチのＭ相ブリッジ回路の
一括された交流出力端子と、この一括端子に接続された
この周波数変換回路の交流出力端子との間に夫々リアク
トル（４〜６など）を挿入する。
項１ないし請求項４のいずれかに記載の周波数変換回路
において、前記の各ＡＣスイッチのＭ相ブリッジ回路の
一括された交流出力端子と、この一括端子に接続された
この周波数変換回路の交流出力端子との間に夫々リアク
トル（４〜６など）を挿入する。
【００１１】また請求項６の周波数変換回路では、３相
以上のＮ相の交流入力を任意の周波数のＮ相の交流出力
に変換する周波数変換回路において、同極性の２つのダ
イオード（Ｄ１１，Ｄ１２など）の直列回路を４個のス
イッチング素子（Ｕ１〜Ｙ１など）からなる単相ブリッ
ジ回路の直流端子間に、前記ダイオード直列回路のカソ
ードが前記単相ブリッジ回路の正極端子側となるように
並列に接続して１つのＡＣスイッチ（１０１など）を構
成し、このＡＣスイッチをＮ個（１０１〜１０３などの
ように）設け、このＮ個のＡＣスイッチにおけるダイオ
ード直列回路のダイオード同士の各接続点（Ｐ０など）
を夫々前記Ｎ相の交流入力の端子（Ｒ，Ｓ，Ｔなど）に
接続し、前記Ｎ個のＡＣスイッチにおける各単相ブリッ
ジ回路の第１，第２の２つの交流出力端子（Ｐ１，Ｐ２
など）のうち、交流入力の相が隣接するＡＣスイッチの
一方のＡＣスイッチの第１の交流出力端子と、他方のＡ
Ｃスイッチの第２の交流出力端子とを一括してこの周波
数変換回路の交流出力の１相分の端子（Ｕ，Ｖ，Ｗなど
のいずれか１つ）に接続し、このような接続を交流入力
の相順に全てのＡＣスイッチについて繰返し、前記Ｎ相
の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構成
するスイッチング素子（Ｕ１〜Ｚ１，Ｕ２〜Ｚ２，Ｕ３
〜Ｚ３など）を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ
相の交流をＭ相の交流に変換させる。
以上のＮ相の交流入力を任意の周波数のＮ相の交流出力
に変換する周波数変換回路において、同極性の２つのダ
イオード（Ｄ１１，Ｄ１２など）の直列回路を４個のス
イッチング素子（Ｕ１〜Ｙ１など）からなる単相ブリッ
ジ回路の直流端子間に、前記ダイオード直列回路のカソ
ードが前記単相ブリッジ回路の正極端子側となるように
並列に接続して１つのＡＣスイッチ（１０１など）を構
成し、このＡＣスイッチをＮ個（１０１〜１０３などの
ように）設け、このＮ個のＡＣスイッチにおけるダイオ
ード直列回路のダイオード同士の各接続点（Ｐ０など）
を夫々前記Ｎ相の交流入力の端子（Ｒ，Ｓ，Ｔなど）に
接続し、前記Ｎ個のＡＣスイッチにおける各単相ブリッ
ジ回路の第１，第２の２つの交流出力端子（Ｐ１，Ｐ２
など）のうち、交流入力の相が隣接するＡＣスイッチの
一方のＡＣスイッチの第１の交流出力端子と、他方のＡ
Ｃスイッチの第２の交流出力端子とを一括してこの周波
数変換回路の交流出力の１相分の端子（Ｕ，Ｖ，Ｗなど
のいずれか１つ）に接続し、このような接続を交流入力
の相順に全てのＡＣスイッチについて繰返し、前記Ｎ相
の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構成
するスイッチング素子（Ｕ１〜Ｚ１，Ｕ２〜Ｚ２，Ｕ３
〜Ｚ３など）を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ
相の交流をＭ相の交流に変換させる。
【００１２】また請求項７の周波数変換回路では、請求
項６に記載の周波数変換回路において、前記ＡＣスイッ
チのダイオード直列回路の各ダイオードに夫々逆並列に
スイッチング素子（ＳＲ１〜ＳＴ２など）を接続し、前
記交流出力側から交流入力側への電力回生を可能とす
る。
項６に記載の周波数変換回路において、前記ＡＣスイッ
チのダイオード直列回路の各ダイオードに夫々逆並列に
スイッチング素子（ＳＲ１〜ＳＴ２など）を接続し、前
記交流出力側から交流入力側への電力回生を可能とす
る。
【００１３】また請求項８の周波数変換回路では、請求
項６または請求項７に記載の周波数変換回路において、
前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサ（１０〜１
２など）を接続する。また請求項９の周波数変換回路で
は、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の周波数
変換回路において、前記の各ＡＣスイッチのダイオード
直列回路のダイオード同士の接続点と、この接続点に接
続された前記交流入力の端子との間に夫々リアクトル
（７〜９など）を挿入する。
項６または請求項７に記載の周波数変換回路において、
前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサ（１０〜１
２など）を接続する。また請求項９の周波数変換回路で
は、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の周波数
変換回路において、前記の各ＡＣスイッチのダイオード
直列回路のダイオード同士の接続点と、この接続点に接
続された前記交流入力の端子との間に夫々リアクトル
（７〜９など）を挿入する。
【００１４】また請求項１０の周波数変換回路では、請
求項６ないし請求項９のいずれかに記載の周波数変換回
路において、前記の各ＡＣスイッチの単相ブリッジ回路
の一括された交流出力端子と、この一括端子に接続され
たこの周波数変換回路の交流出力端子との間に夫々リア
クトル（４〜６など）を挿入する。
求項６ないし請求項９のいずれかに記載の周波数変換回
路において、前記の各ＡＣスイッチの単相ブリッジ回路
の一括された交流出力端子と、この一括端子に接続され
たこの周波数変換回路の交流出力端子との間に夫々リア
クトル（４〜６など）を挿入する。
【００１５】
【作用】（１）第１発明（請求項１ないし５に関わる発
明）について： 交流入力の相数をＮ、交流出力の相数をＭとしたとき、
２つのダイオードの直列回路（なお、この２つのダイオ
ードの相互の接続点をＰ０とする）と、２Ｍ個のスイッ
チング素子からなるＭ相ブリッジ回路（なお、このブリ
ッジ回路の交流出力端子をＰ１〜ＰＭとする）とを並列
接続して１つのＡＣスイッチを構成し、このＡＣスイッ
チを交流入力の相数Ｎ個分設け、各ＡＣスイッチのダイ
オード接続点Ｐ０を夫々直接またはリアクトルを介して
各交流入力端子に接続し、ＡＣスイッチのダイオード接
続点Ｐ０の相互間には必要に応じてコンデンサを設け、
また各ＡＣスイッチの交流出力端子の同一相同士、つま
りＰ１同士，・・・ＰＭ同士を一括し、夫々直接または
リアクトルを介してこの周波数変換回路の交流出力端子
へ接続する構成とする。
明）について： 交流入力の相数をＮ、交流出力の相数をＭとしたとき、
２つのダイオードの直列回路（なお、この２つのダイオ
ードの相互の接続点をＰ０とする）と、２Ｍ個のスイッ
チング素子からなるＭ相ブリッジ回路（なお、このブリ
ッジ回路の交流出力端子をＰ１〜ＰＭとする）とを並列
接続して１つのＡＣスイッチを構成し、このＡＣスイッ
チを交流入力の相数Ｎ個分設け、各ＡＣスイッチのダイ
オード接続点Ｐ０を夫々直接またはリアクトルを介して
各交流入力端子に接続し、ＡＣスイッチのダイオード接
続点Ｐ０の相互間には必要に応じてコンデンサを設け、
また各ＡＣスイッチの交流出力端子の同一相同士、つま
りＰ１同士，・・・ＰＭ同士を一括し、夫々直接または
リアクトルを介してこの周波数変換回路の交流出力端子
へ接続する構成とする。
【００１６】ここでＡＣスイッチ内のダイオード直列回
路はこの直列回路のダイオード接続点Ｐ０に接続された
交流入力線を、そのときの極性に応じてこのＡＣスイッ
チ内のＭ相ブリッジ回路の正負の何れかの直流端子へ接
続する役割を持ち、またこのＭ相ブリッジ回路はその時
点においてダイオード直列回路により接続された交流入
力を恰も直流電源と見放してＭ相の交流出力を作り、こ
の周波数変換回路の交流出力端子へ出力する。
路はこの直列回路のダイオード接続点Ｐ０に接続された
交流入力線を、そのときの極性に応じてこのＡＣスイッ
チ内のＭ相ブリッジ回路の正負の何れかの直流端子へ接
続する役割を持ち、またこのＭ相ブリッジ回路はその時
点においてダイオード直列回路により接続された交流入
力を恰も直流電源と見放してＭ相の交流出力を作り、こ
の周波数変換回路の交流出力端子へ出力する。
【００１７】（２）第２発明（請求項６ないし１０に関
わる発明）について： 交流入力の相数を３以上のＮ、交流出力の相数を同じく
Ｎとしたとき、２つのダイオードの直列回路（なお、こ
の２つのダイオードの相互の接続点をＰ０とする）と、
４個のスイッチング素子からなる単相ブリッジ回路（な
お、このブリッジ回路の交流出力端子をＰ１，Ｐ２とす
る）とを並列接続して１つのＡＣスイッチを構成し、こ
のＡＣスイッチを交流入力の相数Ｎ個分設け、各ＡＣス
イッチのダイオード接続点Ｐ０を夫々直接またはリアク
トルを介して各交流入力端子に接続し、ＡＣスイッチの
ダイオード接続点Ｐ０の相互間には必要に応じてコンデ
ンサを設け、また交流入力の全ての相のＡＣスイッチに
ついて、交流入力の隣接相間のＡＣスイッチの一方の交
流出力端子Ｐ１と、他方の交流出力端子Ｐ２とを一括接
続し、直接またはリアクトルを介してこの周波数変換回
路の交流出力の１相分の端子に接続する構成とする。
わる発明）について： 交流入力の相数を３以上のＮ、交流出力の相数を同じく
Ｎとしたとき、２つのダイオードの直列回路（なお、こ
の２つのダイオードの相互の接続点をＰ０とする）と、
４個のスイッチング素子からなる単相ブリッジ回路（な
お、このブリッジ回路の交流出力端子をＰ１，Ｐ２とす
る）とを並列接続して１つのＡＣスイッチを構成し、こ
のＡＣスイッチを交流入力の相数Ｎ個分設け、各ＡＣス
イッチのダイオード接続点Ｐ０を夫々直接またはリアク
トルを介して各交流入力端子に接続し、ＡＣスイッチの
ダイオード接続点Ｐ０の相互間には必要に応じてコンデ
ンサを設け、また交流入力の全ての相のＡＣスイッチに
ついて、交流入力の隣接相間のＡＣスイッチの一方の交
流出力端子Ｐ１と、他方の交流出力端子Ｐ２とを一括接
続し、直接またはリアクトルを介してこの周波数変換回
路の交流出力の１相分の端子に接続する構成とする。
【００１８】この場合も第１発明と同様な動作で、この
周波数変換回路の交流出力端子からＮ相の交流出力が得
られるが、ＡＣスイッチが素子数の少ない単相ブリッジ
回路で構成されることから、より簡単な回路で多相出力
が得られる。
周波数変換回路の交流出力端子からＮ相の交流出力が得
られるが、ＡＣスイッチが素子数の少ない単相ブリッジ
回路で構成されることから、より簡単な回路で多相出力
が得られる。
【００１９】
【実施例】（１）まず図１ないし図６及び図８，図９を
用いて第１発明の実施例を説明する。図１は第１発明の
第１の実施例としての回路構成を示す。同図においてダ
イオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１２のカソー
ドを接続点Ｐ０にて接続したダイオード直列回路と、４
個のトランジスタＵ１からＹ１を単相ブリッジ接続した
ブリッジ回路とを並列に接続して交流スイッチ（ＡＣス
イッチとも呼ぶ）１０１を構成している。なお、各トラ
ンジスタＵ１からＹ１には夫々還流用のダイオードが逆
並列に接続されている。
用いて第１発明の実施例を説明する。図１は第１発明の
第１の実施例としての回路構成を示す。同図においてダ
イオードＤ１１のアノードとダイオードＤ１２のカソー
ドを接続点Ｐ０にて接続したダイオード直列回路と、４
個のトランジスタＵ１からＹ１を単相ブリッジ接続した
ブリッジ回路とを並列に接続して交流スイッチ（ＡＣス
イッチとも呼ぶ）１０１を構成している。なお、各トラ
ンジスタＵ１からＹ１には夫々還流用のダイオードが逆
並列に接続されている。
【００２０】同様にダイオードＤ２１のアノードとダイ
オードＤ２２のカソードを接続点Ｐ０にて接続したダイ
オード直列回路と、４個のトランジスタＵ２からＹ２を
単相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０２を構成している。なお、各トランジ
スタＵ２からＹ２には夫々還流用のダイオードが逆並列
に接続されている。
オードＤ２２のカソードを接続点Ｐ０にて接続したダイ
オード直列回路と、４個のトランジスタＵ２からＹ２を
単相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０２を構成している。なお、各トランジ
スタＵ２からＹ２には夫々還流用のダイオードが逆並列
に接続されている。
【００２１】また交流スイッチ１０１のダイオード接続
点Ｐ０と単相交流入力端子Ｒとはリアクトル７を介し
て、交流スイッチ１０２のダイオード接続点Ｐ０と単相
交流入力端子Ｓとは直接に夫々接続されており、２つの
交流スイッチ１０１，１０２のそれぞれのダイオードの
接続点Ｐ０の相互間にはコンデンサ１０が設けられてい
る。
点Ｐ０と単相交流入力端子Ｒとはリアクトル７を介し
て、交流スイッチ１０２のダイオード接続点Ｐ０と単相
交流入力端子Ｓとは直接に夫々接続されており、２つの
交流スイッチ１０１，１０２のそれぞれのダイオードの
接続点Ｐ０の相互間にはコンデンサ１０が設けられてい
る。
【００２２】また交流スイッチ１０１のトランジスタＵ
１とＸ１の接続点Ｐ１と、交流スイッチ１０２のトラン
ジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１とは一括短絡され、この
短絡点Ｐ１はリアクトル４を介して出力端子Ｕに接続さ
れている。同様に交流スイッチ１０１のトランジスタＶ
１とＹ１の接続点Ｐ２と、交流スイッチ１０２のトラン
ジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ２とは一括短絡され、この
短絡点Ｐ２は直接出力端子Ｖに接続されている。
１とＸ１の接続点Ｐ１と、交流スイッチ１０２のトラン
ジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１とは一括短絡され、この
短絡点Ｐ１はリアクトル４を介して出力端子Ｕに接続さ
れている。同様に交流スイッチ１０１のトランジスタＶ
１とＹ１の接続点Ｐ２と、交流スイッチ１０２のトラン
ジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ２とは一括短絡され、この
短絡点Ｐ２は直接出力端子Ｖに接続されている。
【００２３】図８は図１の回路構成における動作波形を
示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、トランジス
タＵ１，Ｖ１，Ｘ２，Ｙ２をオンさせることにより、Ｕ
１とＹ２がオンの時は正の電圧が、Ｖ１とＸ２がオンの
時は負の電圧が、夫々出力端子ＵＶ間に印加される。こ
の時出力の周波数に合わせて出力電圧が正の期間はＵ１
とＹ２を、出力電圧が負の期間はＶ１とＸ２をそれぞれ
断続的にオン，オフすることで、出力端子ＵＶ間には任
意の周波数の単相交流電圧を発生することができる。
示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、トランジス
タＵ１，Ｖ１，Ｘ２，Ｙ２をオンさせることにより、Ｕ
１とＹ２がオンの時は正の電圧が、Ｖ１とＸ２がオンの
時は負の電圧が、夫々出力端子ＵＶ間に印加される。こ
の時出力の周波数に合わせて出力電圧が正の期間はＵ１
とＹ２を、出力電圧が負の期間はＶ１とＸ２をそれぞれ
断続的にオン，オフすることで、出力端子ＵＶ間には任
意の周波数の単相交流電圧を発生することができる。
【００２４】単相交流入力電圧Ｖｉｎが負の期間におい
ても交流スイッチ１０１，１０２のトランジスタのオ
ン，オフのパターンを変えるだけで、交流入力電圧が正
の区間と同様に、出力端子ＵＶ間には任意の周波数の単
相交流電圧を発生できる。また、トランジスタＵ１から
Ｙ２までの８個をリアクトル７の電流が単相交流入力電
圧Ｖｉｎと同位相で、かつ正弦波状になるようにオン，
オフさせることにより、単相交流入力電流Ｉｉｎは力率
１でしかも正弦波となる。
ても交流スイッチ１０１，１０２のトランジスタのオ
ン，オフのパターンを変えるだけで、交流入力電圧が正
の区間と同様に、出力端子ＵＶ間には任意の周波数の単
相交流電圧を発生できる。また、トランジスタＵ１から
Ｙ２までの８個をリアクトル７の電流が単相交流入力電
圧Ｖｉｎと同位相で、かつ正弦波状になるようにオン，
オフさせることにより、単相交流入力電流Ｉｉｎは力率
１でしかも正弦波となる。
【００２５】図２は、第１発明の第２の実施例としての
回路構成を示す。同図においてはダイオードＤ１１のア
ノードとダイオードＤ１２のカソードを接続点Ｐ０にて
接続したダイオード直列回路と、６個のトランジスタＵ
１からＺ１を３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並
列に接続して交流スイッチ１０４を構成している。な
お、各トランジスタＵ１からＺ１には夫々還流用のダイ
オードが逆並列に接続されている。
回路構成を示す。同図においてはダイオードＤ１１のア
ノードとダイオードＤ１２のカソードを接続点Ｐ０にて
接続したダイオード直列回路と、６個のトランジスタＵ
１からＺ１を３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並
列に接続して交流スイッチ１０４を構成している。な
お、各トランジスタＵ１からＺ１には夫々還流用のダイ
オードが逆並列に接続されている。
【００２６】同様にダイオードＤ２１のアノードとダイ
オードＤ２２のカソードを接続点Ｐ０にて接続したダイ
オード直列回路と、６個のトランジスタＵ２からＺ２を
３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０５を構成している。なお、各トランジ
スタＵ２からＺ２には夫々還流用のダイオードが逆並列
に接続されている。
オードＤ２２のカソードを接続点Ｐ０にて接続したダイ
オード直列回路と、６個のトランジスタＵ２からＺ２を
３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０５を構成している。なお、各トランジ
スタＵ２からＺ２には夫々還流用のダイオードが逆並列
に接続されている。
【００２７】また交流スイッチ１０４のダイオード接続
点Ｐ０と単相交流入力端子Ｒとはリアクトル７を介し
て、交流スイッチ１０５のダイオード接続点Ｐ０と単相
交流入力端子Ｓとは直接に、夫々接続されており、２つ
の交流スイッチ１０４，１０５の夫々のダイオード接続
点Ｐ０の相互間にはコンデンサ１０が設けられている。
また交流スイッチ１０４のトランジスタＵ１とＸ１の接
続点Ｐ１と、交流スイッチ１０５のトランジスタＵ２と
Ｘ２の接続点Ｐ１とは一括短絡され、この短絡点Ｐ１は
リアクトル４を介して出力端子Ｕに接続されている。
点Ｐ０と単相交流入力端子Ｒとはリアクトル７を介し
て、交流スイッチ１０５のダイオード接続点Ｐ０と単相
交流入力端子Ｓとは直接に、夫々接続されており、２つ
の交流スイッチ１０４，１０５の夫々のダイオード接続
点Ｐ０の相互間にはコンデンサ１０が設けられている。
また交流スイッチ１０４のトランジスタＵ１とＸ１の接
続点Ｐ１と、交流スイッチ１０５のトランジスタＵ２と
Ｘ２の接続点Ｐ１とは一括短絡され、この短絡点Ｐ１は
リアクトル４を介して出力端子Ｕに接続されている。
【００２８】同様に交流スイッチ１０４のトランジスタ
Ｖ１とＹ１の接続点Ｐ２と、交流スイッチ１０５のトラ
ンジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ２とは一括短絡され、こ
の短絡点Ｐ２はリアクトル５を介して出力端子Ｖに接続
されている。同様に交流スイッチ１０４のトランジスタ
Ｗ１とＺ１の接続点Ｐ３と、交流スイッチ１０５のトラ
ンジスタＷ２とＺ２の接続点Ｐ３とは一括短絡され、こ
の短絡点Ｐ３はリアクトル６を介して出力端子Ｗに接続
されている。
Ｖ１とＹ１の接続点Ｐ２と、交流スイッチ１０５のトラ
ンジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ２とは一括短絡され、こ
の短絡点Ｐ２はリアクトル５を介して出力端子Ｖに接続
されている。同様に交流スイッチ１０４のトランジスタ
Ｗ１とＺ１の接続点Ｐ３と、交流スイッチ１０５のトラ
ンジスタＷ２とＺ２の接続点Ｐ３とは一括短絡され、こ
の短絡点Ｐ３はリアクトル６を介して出力端子Ｗに接続
されている。
【００２９】図９は図２の回路構成における動作波形を
示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、トランジス
タＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２をオンさせるこ
とにより、Ｕ１とＹ２がオンの時は出力端子ＵＶ間に正
の電圧が、Ｕ１とＺ２がオンの時は出力端子ＵＷ間に正
の電圧が、Ｖ１とＸ２がオンの時は出力端子ＵＶ間に負
の電圧が、Ｖ１とＺ２がオンの時は出力端子ＶＷ間に正
の電圧が、Ｗ１とＸ２がオンの時は出力端子ＵＷ間に負
の電圧が、Ｗ１とＹ２がオンの時は出力端子ＶＷ間に負
の電圧が、それぞれ印加される。この時、出力の周波数
に合わせて、各出力端子間に正負の電圧を振り分けてや
ることで、任意の周波数の３相交流電圧を発生すること
ができる。
示す。単相交流入力電圧Ｖｉｎが正の期間、トランジス
タＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２をオンさせるこ
とにより、Ｕ１とＹ２がオンの時は出力端子ＵＶ間に正
の電圧が、Ｕ１とＺ２がオンの時は出力端子ＵＷ間に正
の電圧が、Ｖ１とＸ２がオンの時は出力端子ＵＶ間に負
の電圧が、Ｖ１とＺ２がオンの時は出力端子ＶＷ間に正
の電圧が、Ｗ１とＸ２がオンの時は出力端子ＵＷ間に負
の電圧が、Ｗ１とＹ２がオンの時は出力端子ＶＷ間に負
の電圧が、それぞれ印加される。この時、出力の周波数
に合わせて、各出力端子間に正負の電圧を振り分けてや
ることで、任意の周波数の３相交流電圧を発生すること
ができる。
【００３０】単相交流入力電圧Ｖｉｎが負の期間におい
ても交流スイッチ１０４，１０５のトランジスタのオ
ン，オフのパターンを変えるだけで、単相交流入力電圧
Ｖｉｎが正の区間と同様に、各出力端子間には任意の周
波数の３相交流電圧を発生できる。また、トランジスタ
Ｕ１からＺ２までの１２個をリアクトル７の電流Ｉｉｎ
が交流入力電圧Ｖｉｎと同位相で、かつ正弦波状になる
ようにオン，オフさせることにより、単相交流入力電流
Ｉｉｎは力率１でしかも正弦波となる。
ても交流スイッチ１０４，１０５のトランジスタのオ
ン，オフのパターンを変えるだけで、単相交流入力電圧
Ｖｉｎが正の区間と同様に、各出力端子間には任意の周
波数の３相交流電圧を発生できる。また、トランジスタ
Ｕ１からＺ２までの１２個をリアクトル７の電流Ｉｉｎ
が交流入力電圧Ｖｉｎと同位相で、かつ正弦波状になる
ようにオン，オフさせることにより、単相交流入力電流
Ｉｉｎは力率１でしかも正弦波となる。
【００３１】図３は第１発明の第３の実施例としての回
路構成を示す。同図において図２との相違点は、図２に
おける交流スイッチ１０４のダイオードＤ１１とＤ１２
を夫々トランジスタＳＲ１，ＳＲ２に置換えて交流スイ
ッチ１０７を構成し、同様に図２における交流スイッチ
１０５のダイオードＤ１３とＤ１４を夫々トランジスタ
ＳＳ１とＳＳ２に置換えて交流スイッチ１０８を構成し
た点である。
路構成を示す。同図において図２との相違点は、図２に
おける交流スイッチ１０４のダイオードＤ１１とＤ１２
を夫々トランジスタＳＲ１，ＳＲ２に置換えて交流スイ
ッチ１０７を構成し、同様に図２における交流スイッチ
１０５のダイオードＤ１３とＤ１４を夫々トランジスタ
ＳＳ１とＳＳ２に置換えて交流スイッチ１０８を構成し
た点である。
【００３２】なお、新設の各トランジスタＳＲ１からＳ
Ｓ２の４個にも還流用のダイオードが接続されている。
図３の回路は２つの交流スイッチ１０７，１０８が、図
２における交流スイッチ１０４，１０５のダイオードＤ
１１〜Ｄ２２をトランジスタＳＲ１〜ＳＳ２に置換えた
ことにより、さらに回生機能をもっただけで、図２と同
様な動作をする。
Ｓ２の４個にも還流用のダイオードが接続されている。
図３の回路は２つの交流スイッチ１０７，１０８が、図
２における交流スイッチ１０４，１０５のダイオードＤ
１１〜Ｄ２２をトランジスタＳＲ１〜ＳＳ２に置換えた
ことにより、さらに回生機能をもっただけで、図２と同
様な動作をする。
【００３３】図４は第１発明の第４の実施例としての回
路構成を示す。同図において図１との相違点を述べる
と、ダイオードＤ３１のアノードとダイオードＤ３２の
カソードを接続点Ｐ０で接続したダイオード直列回路
と、夫々帰還用ダイオードが逆並列接続された４個のト
ランジスタＵ３からＹ３を単相ブリッジ接続したブリッ
ジ回路とを並列に接続して交流スイッチ１０３を新たに
構成し、交流スイッチ１０１のダイオード接続点Ｐ０は
リアクトル７を介して入力端子Ｒに、交流スイッチ１０
２のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル８を介して入力
端子Ｓに、交流スイッチ１０３のダイオード接続点Ｐ０
はリアクトル９を介して入力端子Ｔに夫々接続してい
る。また、各交流スイッチ１０１〜１０３のダイオード
接続点Ｐ０の３個の相互間には夫々コンデンサ１０，１
１，１２を接続している。
路構成を示す。同図において図１との相違点を述べる
と、ダイオードＤ３１のアノードとダイオードＤ３２の
カソードを接続点Ｐ０で接続したダイオード直列回路
と、夫々帰還用ダイオードが逆並列接続された４個のト
ランジスタＵ３からＹ３を単相ブリッジ接続したブリッ
ジ回路とを並列に接続して交流スイッチ１０３を新たに
構成し、交流スイッチ１０１のダイオード接続点Ｐ０は
リアクトル７を介して入力端子Ｒに、交流スイッチ１０
２のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル８を介して入力
端子Ｓに、交流スイッチ１０３のダイオード接続点Ｐ０
はリアクトル９を介して入力端子Ｔに夫々接続してい
る。また、各交流スイッチ１０１〜１０３のダイオード
接続点Ｐ０の３個の相互間には夫々コンデンサ１０，１
１，１２を接続している。
【００３４】さらに交流スイッチ１０１のトランジスタ
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０２の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０３のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡してこの短絡点Ｐ１をリアクトル
４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１０
１のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交流
スイッチ１０２のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０３のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡してこの短絡
点Ｐ２を直接、出力端子Ｖに接続している。
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０２の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０３のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡してこの短絡点Ｐ１をリアクトル
４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１０
１のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交流
スイッチ１０２のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０３のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡してこの短絡
点Ｐ２を直接、出力端子Ｖに接続している。
【００３５】図４の回路は、図１の回路を３相入力の回
路に適用するために交流スイッチを２個から３個にした
だけで図１と同様な動作をする。図５は第１発明の第５
の実施例としての回路構成を示す。同図において図２と
の相違点を述べると、ダイオードＤ３１のアノードとダ
イオードＤ３２のカソードを接続点Ｐ０で接続したダイ
オード直列回路と、６個のトランジスタＵ３からＺ３を
３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０６を新たに構成し、交流スイッチ１０
４のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル７を介して入力
端子Ｒに、交流スイッチ１０５のダイオード接続点Ｐ０
はリアクトル８を介して入力端子Ｓに、交流スイッチ１
０６のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル９を介して入
力端子Ｔに夫々接続している。また、各交流スイッチ１
０４〜１０６のダイオード接続点Ｐ０の３個の相互間に
は夫々コンデンサ１０，１１，１２を接続している。
路に適用するために交流スイッチを２個から３個にした
だけで図１と同様な動作をする。図５は第１発明の第５
の実施例としての回路構成を示す。同図において図２と
の相違点を述べると、ダイオードＤ３１のアノードとダ
イオードＤ３２のカソードを接続点Ｐ０で接続したダイ
オード直列回路と、６個のトランジスタＵ３からＺ３を
３相ブリッジ接続したブリッジ回路とを並列に接続して
交流スイッチ１０６を新たに構成し、交流スイッチ１０
４のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル７を介して入力
端子Ｒに、交流スイッチ１０５のダイオード接続点Ｐ０
はリアクトル８を介して入力端子Ｓに、交流スイッチ１
０６のダイオード接続点Ｐ０はリアクトル９を介して入
力端子Ｔに夫々接続している。また、各交流スイッチ１
０４〜１０６のダイオード接続点Ｐ０の３個の相互間に
は夫々コンデンサ１０，１１，１２を接続している。
【００３６】さらに交流スイッチ１０４のトランジスタ
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０５の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０６のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡して、この短絡点Ｐ１をリアクト
ル４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１
０４のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交
流スイッチ１０５のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０６のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡して、この短
絡点Ｐ２をリアクトル５を介し出力端子Ｖに接続し、同
様に交流スイッチ１０４のトランジスタＷ１とＺ１の接
続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０５のトランジスタＷ
２とＺ２の接続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０６のト
ランジスタＷ３とＺ３の接続点Ｐ３の３つの接続点を一
括短絡して、この短絡点Ｐ３をリアクトル６を介し出力
端子Ｗに接続している。
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０５の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０６のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡して、この短絡点Ｐ１をリアクト
ル４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１
０４のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交
流スイッチ１０５のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０６のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡して、この短
絡点Ｐ２をリアクトル５を介し出力端子Ｖに接続し、同
様に交流スイッチ１０４のトランジスタＷ１とＺ１の接
続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０５のトランジスタＷ
２とＺ２の接続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０６のト
ランジスタＷ３とＺ３の接続点Ｐ３の３つの接続点を一
括短絡して、この短絡点Ｐ３をリアクトル６を介し出力
端子Ｗに接続している。
【００３７】この図５の回路は、図２の回路を３相入力
の回路に適用するために交流スイッチを２個から３個に
しただけで図２と同様な動作をする。図６は第１発明の
第６の実施例としての回路構成を示す。同図において図
３との相違点を述べると、夫々逆並列の帰還ダイオード
を持つトランジスタＳＴ１とＳＴ２を接続点Ｐ０で直列
に接続した回路と、同じく夫々逆並列の帰還ダイオード
を持つ６個のトランジスタＵ３からＺ３を３相ブリッジ
接続したブリッジ回路とを並列に接続して交流スイッチ
１０９を新たに構成し、交流スイッチ１０７のトランジ
スタＳＲ１とＳＲ２の接続点Ｐ０はリアクトル７を介し
て入力端子Ｒに接続し、同様に交流スイッチ１０８のト
ランジスタＳＳ１とＳＳ２の接続点Ｐ０はリアクトル８
を介して入力端子Ｓに接続し、同様に交流スイッチ１０
９のトランジスタＳＴ１とＳＴ２の接続点Ｐ０はリアク
トル９を介して入力端子Ｔに接続している。そして各交
流スイッチ１０７〜１０９のこのトランジスタ接続点の
Ｐ０の３個の相互間には夫々コンデンサ１０，１１，１
２を接続している。
の回路に適用するために交流スイッチを２個から３個に
しただけで図２と同様な動作をする。図６は第１発明の
第６の実施例としての回路構成を示す。同図において図
３との相違点を述べると、夫々逆並列の帰還ダイオード
を持つトランジスタＳＴ１とＳＴ２を接続点Ｐ０で直列
に接続した回路と、同じく夫々逆並列の帰還ダイオード
を持つ６個のトランジスタＵ３からＺ３を３相ブリッジ
接続したブリッジ回路とを並列に接続して交流スイッチ
１０９を新たに構成し、交流スイッチ１０７のトランジ
スタＳＲ１とＳＲ２の接続点Ｐ０はリアクトル７を介し
て入力端子Ｒに接続し、同様に交流スイッチ１０８のト
ランジスタＳＳ１とＳＳ２の接続点Ｐ０はリアクトル８
を介して入力端子Ｓに接続し、同様に交流スイッチ１０
９のトランジスタＳＴ１とＳＴ２の接続点Ｐ０はリアク
トル９を介して入力端子Ｔに接続している。そして各交
流スイッチ１０７〜１０９のこのトランジスタ接続点の
Ｐ０の３個の相互間には夫々コンデンサ１０，１１，１
２を接続している。
【００３８】さらに交流スイッチ１０７のトランジスタ
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０８の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０９のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡して、この短絡点Ｐ１をリアクト
ル４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１
０７のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交
流スイッチ１０８のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０９のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡して、この短
絡点Ｐ２をリアクトル５を介し出力端子Ｖに接続し、同
様に交流スイッチ１０７のトランジスタＷ１とＺ１の接
続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０８のトランジスタＷ
２とＺ２の接続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０９のト
ランジスタＷ３とＺ３の接続点Ｐ３の３つの接続点を一
括短絡して、この短絡点Ｐ３をリアクトル６を介し出力
端子Ｗに接続している。
Ｕ１とＸ１の接続点Ｐ１、同じく交流スイッチ１０８の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１、同じく交流スイ
ッチ１０９のトランジスタＵ３とＸ３の接続点Ｐ１の３
つの接続点を一括短絡して、この短絡点Ｐ１をリアクト
ル４を介し出力端子Ｕに接続し、同様に交流スイッチ１
０７のトランジスタＶ１とＹ１の接続点Ｐ２、同じく交
流スイッチ１０８のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２、同じく交流スイッチ１０９のトランジスタＶ３とＹ
３の接続点Ｐ２の３つの接続点を一括短絡して、この短
絡点Ｐ２をリアクトル５を介し出力端子Ｖに接続し、同
様に交流スイッチ１０７のトランジスタＷ１とＺ１の接
続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０８のトランジスタＷ
２とＺ２の接続点Ｐ３、同じく交流スイッチ１０９のト
ランジスタＷ３とＺ３の接続点Ｐ３の３つの接続点を一
括短絡して、この短絡点Ｐ３をリアクトル６を介し出力
端子Ｗに接続している。
【００３９】この図６の回路は、図３の回路を３相入力
の回路に適用するために交流スイッチを２個から３個に
しただけで図３と同様な動作をする。 （２）次に図１１，図１２を用いて第２発明の実施例を
説明する。図１１は第２発明の第１の実施例としての回
路構成を示す。この図１１は、第１発明の第４の実施例
としての図４の構成の出力側の接続を変更し、３相出力
としたものである。図１１と図４との相違点を以下に述
べる。
の回路に適用するために交流スイッチを２個から３個に
しただけで図３と同様な動作をする。 （２）次に図１１，図１２を用いて第２発明の実施例を
説明する。図１１は第２発明の第１の実施例としての回
路構成を示す。この図１１は、第１発明の第４の実施例
としての図４の構成の出力側の接続を変更し、３相出力
としたものである。図１１と図４との相違点を以下に述
べる。
【００４０】図１１において、Ｒ相の交流スイッチ１０
１のトランジスタＵ１とＸ１の接続点Ｐ１は、Ｔ相の交
流スイッチ１０３のトランジスタＶ３とＹ３の接続点Ｐ
２と接続され、リアクトル４を介してＵ相出力端子に接
続される。Ｒ相の交流スイッチ１０１のトランジスタＶ
１とＹ１の接続点Ｐ２は、Ｓ相の交流スイッチ１０２の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１と接続され、リア
クトル５を介してＶ相出力端子に接続される。Ｓ相の交
流スイッチ１０２のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２は、Ｔ相の交流スイッチ１０３のトランジスタＵ３と
Ｘ３の接続点Ｐ１と接続され、リアクトル６を介してＷ
相出力端子に接続される。本回路は、以上のようにＡＣ
スイッチ１０１〜１０３の出力端子の接続方法を変えた
だけで、図４と同様の動作をしながら３相交流入力を任
意の周波数の３相交流電圧出力に変換すると同時に、出
力電圧調節も可能とする。ただし、図１１では交流スイ
ッチ１０１のトランジスタＵ１と交流スイッチ１０３の
トランジスタＹ３が同時にオンすることは入力電圧の線
間短絡を招くので、同時にオンはさせないように動作さ
せる。
１のトランジスタＵ１とＸ１の接続点Ｐ１は、Ｔ相の交
流スイッチ１０３のトランジスタＶ３とＹ３の接続点Ｐ
２と接続され、リアクトル４を介してＵ相出力端子に接
続される。Ｒ相の交流スイッチ１０１のトランジスタＶ
１とＹ１の接続点Ｐ２は、Ｓ相の交流スイッチ１０２の
トランジスタＵ２とＸ２の接続点Ｐ１と接続され、リア
クトル５を介してＶ相出力端子に接続される。Ｓ相の交
流スイッチ１０２のトランジスタＶ２とＹ２の接続点Ｐ
２は、Ｔ相の交流スイッチ１０３のトランジスタＵ３と
Ｘ３の接続点Ｐ１と接続され、リアクトル６を介してＷ
相出力端子に接続される。本回路は、以上のようにＡＣ
スイッチ１０１〜１０３の出力端子の接続方法を変えた
だけで、図４と同様の動作をしながら３相交流入力を任
意の周波数の３相交流電圧出力に変換すると同時に、出
力電圧調節も可能とする。ただし、図１１では交流スイ
ッチ１０１のトランジスタＵ１と交流スイッチ１０３の
トランジスタＹ３が同時にオンすることは入力電圧の線
間短絡を招くので、同時にオンはさせないように動作さ
せる。
【００４１】同様に交流スイッチ１０１のトランジスタ
Ｖ１と交流スイッチ１０２のトランジスタＸ２、交流ス
イッチ１０２のトランジスタＵ２と交流スイッチ１０１
のトランジスタＹ１、交流スイッチ１０２のトランジス
タＶ２と交流スイッチ１０３のトランジスタＸ３、交流
スイッチ１０３のトランジスタＵ３と交流スイッチ１０
２のトランジスタＹ２、交流スイッチ１０３のトランジ
スタＶ３と交流スイッチ１０１のトランジスタＸ１の夫
々の同時オンも行わないように動作させる。
Ｖ１と交流スイッチ１０２のトランジスタＸ２、交流ス
イッチ１０２のトランジスタＵ２と交流スイッチ１０１
のトランジスタＹ１、交流スイッチ１０２のトランジス
タＶ２と交流スイッチ１０３のトランジスタＸ３、交流
スイッチ１０３のトランジスタＵ３と交流スイッチ１０
２のトランジスタＹ２、交流スイッチ１０３のトランジ
スタＶ３と交流スイッチ１０１のトランジスタＸ１の夫
々の同時オンも行わないように動作させる。
【００４２】この図１１では、例えばＲ相の入力電圧が
正でＳ相，Ｔ相の入力電圧が負の期間において、同図の
Ｒ相の交流スイッチ１０１のトランジスタＵ１をオンさ
せ、同時にＳ相の交流スイッチ１０２のトランジスタＸ
２とＹ２をオンさせることで、出力端子ＵＶ間とＵＷ間
に入力のＲＳ線間電圧を発生することができる。また、
交流スイッチ１０１のトランジスタＶ１と交流スイッチ
１０３のトランジスタＸ３とＹ３をそれぞれオンするこ
とで、出力端子ＶＷ間とＶＵ間に入力のＲＴ線間電圧を
発生することができる。この様な動作を各相に実施する
ことで、第１発明の回路と同様、本回路構成においても
各交流スイッチのスイッチング素子のオンオフの周期を
任意に変化させることで、交流入力電圧を任意の周波数
の交流に変換することと出力電圧の調節が可能となる。
正でＳ相，Ｔ相の入力電圧が負の期間において、同図の
Ｒ相の交流スイッチ１０１のトランジスタＵ１をオンさ
せ、同時にＳ相の交流スイッチ１０２のトランジスタＸ
２とＹ２をオンさせることで、出力端子ＵＶ間とＵＷ間
に入力のＲＳ線間電圧を発生することができる。また、
交流スイッチ１０１のトランジスタＶ１と交流スイッチ
１０３のトランジスタＸ３とＹ３をそれぞれオンするこ
とで、出力端子ＶＷ間とＶＵ間に入力のＲＴ線間電圧を
発生することができる。この様な動作を各相に実施する
ことで、第１発明の回路と同様、本回路構成においても
各交流スイッチのスイッチング素子のオンオフの周期を
任意に変化させることで、交流入力電圧を任意の周波数
の交流に変換することと出力電圧の調節が可能となる。
【００４３】図１２は第２発明の第２の実施例を示す。
図１２の図１１との相違点は、図１１の各交流スイッチ
１０１〜１０３のダイオードの直列回路のダイオードＤ
１１〜Ｄ３２に逆並列にそれぞれスイッチング素子ＳＲ
１〜ＳＴ２を接続して交流スイッチ１１１，１１２，１
１３を構成し、さらに回生動作を可能とした点であり、
その他は図１１と同様の動作をする。
図１２の図１１との相違点は、図１１の各交流スイッチ
１０１〜１０３のダイオードの直列回路のダイオードＤ
１１〜Ｄ３２に逆並列にそれぞれスイッチング素子ＳＲ
１〜ＳＴ２を接続して交流スイッチ１１１，１１２，１
１３を構成し、さらに回生動作を可能とした点であり、
その他は図１１と同様の動作をする。
【００４４】
【発明の効果】第１発明によればＡＣ／ＡＣ変換回路に
おいて、２つのダイオードの直列回路と各アームにスイ
ッチング素子を持つ、交流出力相数に等しい相数のブリ
ッジ回路とを並列に接続して１つのＡＣスイッチを構成
し、このＡＣスイッチを交流入力相数分設けて、各ＡＣ
スイッチのダイオード直列回路のダイオード同士の接続
点を夫々直接またはリアクトルを介して交流入力端子に
接続し、各ＡＣスイッチの前記ダイオード同士の接続点
の相互間には必要に応じてコンデンサを設け、各ＡＣス
イッチのブリッジ回路の同一相の交流出力端子を一括
し、夫々直接またはリアクトルを介しこのＡＣ／ＡＣ変
換回路の交流出力端子に接続し、前記Ｎ相の交流入力の
極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構成するスイッチ
ング素子を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ相の
交流をＭ相の交流に変換させるようにしたので、前記Ａ
Ｃスイッチ（交流スイッチ）を用いることにより、従来
の直流中間回路を設けずに交流入力を、その周波数と異
なる周波数の交流出力に直接変換できるため、従来の周
波数変換回路で装置の大部分を占めていた電解コンデン
サが不要となり小型化できるだけでなく、そのメンテナ
ンスが不要となり信頼性が向上する。さらに、交流入力
電流を力率１の正弦波とすることができるため電力系統
への高調波抑制も実現できる。
おいて、２つのダイオードの直列回路と各アームにスイ
ッチング素子を持つ、交流出力相数に等しい相数のブリ
ッジ回路とを並列に接続して１つのＡＣスイッチを構成
し、このＡＣスイッチを交流入力相数分設けて、各ＡＣ
スイッチのダイオード直列回路のダイオード同士の接続
点を夫々直接またはリアクトルを介して交流入力端子に
接続し、各ＡＣスイッチの前記ダイオード同士の接続点
の相互間には必要に応じてコンデンサを設け、各ＡＣス
イッチのブリッジ回路の同一相の交流出力端子を一括
し、夫々直接またはリアクトルを介しこのＡＣ／ＡＣ変
換回路の交流出力端子に接続し、前記Ｎ相の交流入力の
極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回路を構成するスイッチ
ング素子を適宜オン・オフ制御することにより、Ｎ相の
交流をＭ相の交流に変換させるようにしたので、前記Ａ
Ｃスイッチ（交流スイッチ）を用いることにより、従来
の直流中間回路を設けずに交流入力を、その周波数と異
なる周波数の交流出力に直接変換できるため、従来の周
波数変換回路で装置の大部分を占めていた電解コンデン
サが不要となり小型化できるだけでなく、そのメンテナ
ンスが不要となり信頼性が向上する。さらに、交流入力
電流を力率１の正弦波とすることができるため電力系統
への高調波抑制も実現できる。
【００４５】また第２発明によればＡＣ／ＡＣ変換回路
において、２つのダイオードの直列回路と各アームにス
イッチング素子を持つ、単相ブリッジ回路とを並列に接
続して１つのＡＣスイッチを構成し、このＡＣスイッチ
を３相以上の交流入力相数分設けて、各ＡＣスイッチの
ダイオード直列回路のダイオード同士の接続点を夫々直
接またはリアクトルを介して交流入力端子に接続し、各
ＡＣスイッチの前記ダイオード同士の接続点の相互間に
は必要に応じてコンデンサを設け、また交流入力の全て
の相のＡＣスイッチについて、交流入力の隣接相間のＡ
Ｃスイッチの一方のブリッジ回路の交流出力端子Ｐ１
と、前記ＡＣスイッチの他方のブリッジ回路の交流出力
端子Ｐ２とを一括接続し、直接またはリアクトルを介し
てこのＡＣ／ＡＣ変換回路の交流出力の１相分の端子に
接続し、前記Ｎ相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブ
リッジ回路を構成するスイッチング素子を適宜オン・オ
フ制御することにより、Ｎ相の交流をＭ相の交流に変換
させるようにしたので、第１発明と同様、前記ＡＣスイ
ッチ（交流スイッチ）を用いることにより、従来の直流
中間回路を設けずに交流入力を、その周波数と異なる周
波数の、かつ交流入力に等しい相数の交流出力に直接変
換できるため、直流中間回路である電解コンデンサが不
要で、入力電流を力率１の正弦波とすることができると
共に、ＡＣスイッチが素子数の少ない単相ブリッジ回路
で構成されることから、例えば第１発明の図５と図６の
回路構成を簡単化でき、多相のＡＣ／ＡＣ変換回路をよ
り一層小型軽量化することができる。
において、２つのダイオードの直列回路と各アームにス
イッチング素子を持つ、単相ブリッジ回路とを並列に接
続して１つのＡＣスイッチを構成し、このＡＣスイッチ
を３相以上の交流入力相数分設けて、各ＡＣスイッチの
ダイオード直列回路のダイオード同士の接続点を夫々直
接またはリアクトルを介して交流入力端子に接続し、各
ＡＣスイッチの前記ダイオード同士の接続点の相互間に
は必要に応じてコンデンサを設け、また交流入力の全て
の相のＡＣスイッチについて、交流入力の隣接相間のＡ
Ｃスイッチの一方のブリッジ回路の交流出力端子Ｐ１
と、前記ＡＣスイッチの他方のブリッジ回路の交流出力
端子Ｐ２とを一括接続し、直接またはリアクトルを介し
てこのＡＣ／ＡＣ変換回路の交流出力の１相分の端子に
接続し、前記Ｎ相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブ
リッジ回路を構成するスイッチング素子を適宜オン・オ
フ制御することにより、Ｎ相の交流をＭ相の交流に変換
させるようにしたので、第１発明と同様、前記ＡＣスイ
ッチ（交流スイッチ）を用いることにより、従来の直流
中間回路を設けずに交流入力を、その周波数と異なる周
波数の、かつ交流入力に等しい相数の交流出力に直接変
換できるため、直流中間回路である電解コンデンサが不
要で、入力電流を力率１の正弦波とすることができると
共に、ＡＣスイッチが素子数の少ない単相ブリッジ回路
で構成されることから、例えば第１発明の図５と図６の
回路構成を簡単化でき、多相のＡＣ／ＡＣ変換回路をよ
り一層小型軽量化することができる。
【図１】第１発明の第１の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図２】第１発明の第２の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図３】第１発明の第３の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図４】第１発明の第４の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図５】第１発明の第５の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図６】第１発明の第６の実施例としての構成を示す回
路図
路図
【図７】従来の周波数変換回路の一例を示す図
【図８】図１の各部の動作波形図
【図９】図２の各部の動作波形図
【図１０】図７の各部の動作波形図
【図１１】第２発明の第１の実施例としての構成を示す
回路図
回路図
【図１２】第２発明の第２の実施例としての構成を示す
回路図
回路図
４〜９ リアクトル １０〜１２ コンデンサ １０１〜１１３ 交流スイッチ Ｐ０〜Ｐ３ 接続点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02M 5/27 H02M 7/5387
Claims (10)
- 【請求項１】Ｎ相の交流入力を任意の周波数のＭ相の交
流出力に変換する周波数変換回路において、 同極性の２つのダイオードの直列回路を２Ｍ個のスイッ
チング素子からなるＭ相ブリッジ回路の直流端子間に、
前記ダイオード直列回路のカソードが前記Ｍ相ブリッジ
回路の正極端子側となるように並列に接続して１つのＡ
Ｃスイッチを構成し、 このＡＣスイッチをＮ個設け、 このＮ個のＡＣスイッチにおけるダイオード直列回路の
ダイオード同士の各接続点を夫々前記Ｎ相の交流入力の
端子に接続し、 前記Ｎ個のＡＣスイッチにおける各Ｍ相ブリッジ回路の
交流出力端子のうち、同一相に属するもの同士を一括し
たうえ、夫々この周波数変換回路の前記Ｍ相の交流出力
の端子に接続し、 前記Ｎ相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回
路を構成するスイッチング素子を適宜オン・オフ制御す
ることにより、Ｎ相の交流をＭ相の交流に変換させるよ
うにしたことを特徴とする周波数変換回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の周波数変換回路におい
て、 前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路の各ダイオード
に夫々逆並列にスイッチング素子を接続し、前記交流出
力側から交流入力側への電力回生を可能としたことを特
徴とする周波数変換回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の周波数変
換回路において、 前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサを接続した
ことを特徴とする周波数変換回路。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の周波数変換回路において、 前記の各ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオー
ド同士の接続点と、この接続点に接続された前記交流入
力の端子との間に夫々リアクトルを挿入したことを特徴
とする周波数変換回路。 - 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の周波数変換回路において、 前記の各ＡＣスイッチのＭ相ブリッジ回路の一括された
交流出力端子と、この一括端子に接続されたこの周波数
変換回路の交流出力端子との間に夫々リアクトルを挿入
したことを特徴とする周波数変換回路。 - 【請求項６】３相以上のＮ相の交流入力を任意の周波数
のＮ相の交流出力に変換する周波数変換回路において、 同極性の２つのダイオードの直列回路を４個のスイッチ
ング素子からなる単相ブリッジ回路の直流端子間に、前
記ダイオード直列回路のカソードが前記単相ブリッジ回
路の正極端子側となるように並列に接続して１つのＡＣ
スイッチを構成し、 このＡＣスイッチをＮ個設け、 このＮ個のＡＣスイッチにおけるダイオード直列回路の
ダイオード同士の各接続点を夫々前記Ｎ相の交流入力の
端子に接続し、 前記Ｎ個のＡＣスイッチにおける各単相ブリッジ回路の
第１，第２の２つの交流出力端子のうち、 交流入力の相が隣接するＡＣスイッチの一方のＡＣスイ
ッチの第１の交流出力端子と、他方のＡＣスイッチの第
２の交流出力端子とを一括してこの周波数変換回路の交
流出力の１相分の端子に接続し、このような接続を交流
入力の相順に全てのＡＣスイッチについて繰返し、 前記Ｎ相の交流入力の極性に応じ、前記Ｍ相ブリッジ回
路を構成するスイッチング素子を適宜オン・オフ制御す
ることにより、Ｎ相の交流をＭ相の交流に変換させるよ
うにしたことを特徴とする周波数変換回路。 - 【請求項７】請求項６に記載の周波数変換回路におい
て、 前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路の各ダイオード
に夫々逆並列にスイッチング素子を接続し、前記交流出
力側から交流入力側への電力回生を可能としたことを特
徴とする周波数変換回路。 - 【請求項８】請求項６または請求項７に記載の周波数変
換回路において、 前記ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオード同
士の接続点のＮ個の相互間に夫々コンデンサを接続した
ことを特徴とする周波数変換回路。 - 【請求項９】請求項６ないし請求項８のいずれかに記載
の周波数変換回路において、 前記の各ＡＣスイッチのダイオード直列回路のダイオー
ド同士の接続点と、この接続点に接続された前記交流入
力の端子との間に夫々リアクトルを挿入したことを特徴
とする周波数変換回路。 - 【請求項１０】請求項６ないし請求項９のいずれかに記
載の周波数変換回路において、 前記の各ＡＣスイッチの単相ブリッジ回路の一括された
交流出力端子と、この一括端子に接続されたこの周波数
変換回路の交流出力端子との間に夫々リアクトルを挿入
したことを特徴とする周波数変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24583793A JP3182994B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-10-01 | 周波数変換回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34081392 | 1992-12-22 | ||
| JP4-340813 | 1992-12-22 | ||
| JP24583793A JP3182994B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-10-01 | 周波数変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245533A JPH06245533A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3182994B2 true JP3182994B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=26537430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24583793A Expired - Fee Related JP3182994B2 (ja) | 1992-12-22 | 1993-10-01 | 周波数変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182994B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP24583793A patent/JP3182994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06245533A (ja) | 1994-09-02 |
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