JP3216327B2 - スナバエネルギの回生回路 - Google Patents
スナバエネルギの回生回路Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＴＯ素子等の自己消
弧素子を主回路に使用した電力変換装置のスナバ回路の
コンデンサに充電されるエネルギを回生するスナバエネ
ルギ回生回路に関する。
弧素子を主回路に使用した電力変換装置のスナバ回路の
コンデンサに充電されるエネルギを回生するスナバエネ
ルギ回生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スナバエネルギ回生回路の一例を
図１２に示す。Ｇ1はインバータのアームを構成するＧ
ＴＯ素子、２はＧＴＯ素子Ｇ1と並列に接続されたダイ
オードＤ1とコンデンサＣ1からなるスナバ回路、Ｌｓは
ＧＴＯ素子Ｇ1のアノード側に直列に接続された電流変
化抑制用リアクトル。
図１２に示す。Ｇ1はインバータのアームを構成するＧ
ＴＯ素子、２はＧＴＯ素子Ｇ1と並列に接続されたダイ
オードＤ1とコンデンサＣ1からなるスナバ回路、Ｌｓは
ＧＴＯ素子Ｇ1のアノード側に直列に接続された電流変
化抑制用リアクトル。
【０００３】ＣＴ1はエネルギ回生用変流器で、その１
次はスナバコンデンサＣ1と直流電源Ｐとの間に多数の
ダイオードを直列に接続された直列ダイオードＤ2を介
し接続され、２次側はリアクトルＬ2と図示方向のダイ
オードＤ3を介して電源Ｐ，Ｎ間に接続されている。
次はスナバコンデンサＣ1と直流電源Ｐとの間に多数の
ダイオードを直列に接続された直列ダイオードＤ2を介
し接続され、２次側はリアクトルＬ2と図示方向のダイ
オードＤ3を介して電源Ｐ，Ｎ間に接続されている。
【０００４】ＧＴＯ素子Ｇ1がオフ時にスナバコンデン
サＣ1はリアクトルＬｓ，ダイオードＤ1の回路で充電さ
れる。ＧＴＯ素子Ｇ1が点弧されオンすると、スナバコ
ンデンサＣ1の電荷は図１３に示すように変流器ＣＴ1，
ダイオードＤ2，リアクトルＬｓ，ＧＴＯ素子Ｇ1の回路
で放電し電流Ｉ1を変流器ＣＴ1に流す。
サＣ1はリアクトルＬｓ，ダイオードＤ1の回路で充電さ
れる。ＧＴＯ素子Ｇ1が点弧されオンすると、スナバコ
ンデンサＣ1の電荷は図１３に示すように変流器ＣＴ1，
ダイオードＤ2，リアクトルＬｓ，ＧＴＯ素子Ｇ1の回路
で放電し電流Ｉ1を変流器ＣＴ1に流す。
【０００５】この電流Ｉ1は図１４に示すように流れ
る。このため、期間Ｔ1〜Ｔ3はエネルギが変流器ＣＴ1
の２次側から電源Ｐ，Ｎに回生される。
る。このため、期間Ｔ1〜Ｔ3はエネルギが変流器ＣＴ1
の２次側から電源Ｐ，Ｎに回生される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、期間Ｔ3〜Ｔ4
は変流器ＣＴ1の残留磁束をリセットするための時間と
なり、回生されない。このリセット期間Ｔ3〜Ｔ4は図１
３（ｂ）に示すように、電流Ｉ1が変流器ＣＴ1，ダイオ
ードＤ2，リアクトルＬｓ，ダイオードＤ1，変流器ＣＴ
1の経路で流れる。
は変流器ＣＴ1の残留磁束をリセットするための時間と
なり、回生されない。このリセット期間Ｔ3〜Ｔ4は図１
３（ｂ）に示すように、電流Ｉ1が変流器ＣＴ1，ダイオ
ードＤ2，リアクトルＬｓ，ダイオードＤ1，変流器ＣＴ
1の経路で流れる。
【０００７】このリセット期間Ｔ3〜Ｔ4が長くリセット
期間が終了しないうちにＧＴＯ素子Ｇ1がオンし、再度
回生すると変流器ＣＴ1が飽和し回生不能となる。この
ためこの回生回路を用いた電力変換装置は高周波で使用
できなくなる。
期間が終了しないうちにＧＴＯ素子Ｇ1がオンし、再度
回生すると変流器ＣＴ1が飽和し回生不能となる。この
ためこの回生回路を用いた電力変換装置は高周波で使用
できなくなる。
【０００８】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、高周
波での使用を可能にするスナバエネルギ回生回路を提供
することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、高周
波での使用を可能にするスナバエネルギ回生回路を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるスナバエネルギの回生回路は、主回
路に自己消弧素子を用いた電力変換回路におけるスナバ
回路コンデンサの電荷を回生用変流器の１次巻線に流
し、その２次巻線の出力を整流して直流電源側に回生す
る回路において、スナバ回路コンデンサと前記主回路の
陽極側との間に前記変流器と直列に補助自己消弧素子と
抵抗との並列回路を接続し、補助自己消弧素子を主回路
素子と同時にオンし回生完了後主回路素子のオフする前
にオフさせることを特徴とする。
に、本発明におけるスナバエネルギの回生回路は、主回
路に自己消弧素子を用いた電力変換回路におけるスナバ
回路コンデンサの電荷を回生用変流器の１次巻線に流
し、その２次巻線の出力を整流して直流電源側に回生す
る回路において、スナバ回路コンデンサと前記主回路の
陽極側との間に前記変流器と直列に補助自己消弧素子と
抵抗との並列回路を接続し、補助自己消弧素子を主回路
素子と同時にオンし回生完了後主回路素子のオフする前
にオフさせることを特徴とする。
【００１０】また、主回路に自己消弧素子を用いた電力
変換回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生
用変流器の１次側に流し、その２次側から直流電源側に
回生する回路において、前記スナバコンデンサと並列
に、補助自己消弧素子と抵抗との並列回路を介して前記
変流器を接続し、前記補助自己消弧素子を前記主回路素
子のオンと同時にオンし回生完了後主回路素子のオフす
る前にオフすることを特徴とする。
変換回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生
用変流器の１次側に流し、その２次側から直流電源側に
回生する回路において、前記スナバコンデンサと並列
に、補助自己消弧素子と抵抗との並列回路を介して前記
変流器を接続し、前記補助自己消弧素子を前記主回路素
子のオンと同時にオンし回生完了後主回路素子のオフす
る前にオフすることを特徴とする。
【００１１】また、主回路に自己消弧素子を用いた電力
変換回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生
用変流器の１次巻線に流し、その２次巻線の出力を整流
して直流電源に回生する回路において、前記主回路各相
の陽極側アーム及び陰極側アームのスナバ回路をそれぞ
れスナバコンデンサが前記陽極側アームと陰極側アーム
の接合部分から引き出される交流出力部分に接続される
ように接続し、前記陽極側アームのスナバコンデンサと
変流器の１次巻線の一端との間及びこの１次巻線の他端
と陰極側アームのスナバコンデンサとの間を、それぞれ
補助自己消弧素子と抵抗の並列回路で接続すると共に、
前記変流器の１次巻線に中間タップを設けてその中間タ
ップを前記主回路の陽極側アームと陰極側アームの接合
部分接続し、変流器の２次巻線に直流電源に出力するダ
イオードブリッジを接続し、前記陽極側及び陰極側の補
助自己消弧素子をそれぞれの側の主回路素子のオンと同
時にオンし、回生完了後該主回路素子のオフする前にオ
フすることを特徴とする。
変換回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生
用変流器の１次巻線に流し、その２次巻線の出力を整流
して直流電源に回生する回路において、前記主回路各相
の陽極側アーム及び陰極側アームのスナバ回路をそれぞ
れスナバコンデンサが前記陽極側アームと陰極側アーム
の接合部分から引き出される交流出力部分に接続される
ように接続し、前記陽極側アームのスナバコンデンサと
変流器の１次巻線の一端との間及びこの１次巻線の他端
と陰極側アームのスナバコンデンサとの間を、それぞれ
補助自己消弧素子と抵抗の並列回路で接続すると共に、
前記変流器の１次巻線に中間タップを設けてその中間タ
ップを前記主回路の陽極側アームと陰極側アームの接合
部分接続し、変流器の２次巻線に直流電源に出力するダ
イオードブリッジを接続し、前記陽極側及び陰極側の補
助自己消弧素子をそれぞれの側の主回路素子のオンと同
時にオンし、回生完了後該主回路素子のオフする前にオ
フすることを特徴とする。
【００１２】
【作用】主回路の自己消弧素子のオンと同時に補助自己
消弧素子をオンさせるとスナバ回路のコンデンサの電荷
が変流器に流れその２次側からダイオードを介して直流
電源側に回生される。回生が終了すると変流器のリセッ
ト電流が流れるが補助自己消弧素子がオフするとリセッ
ト電流は補助自己消弧素子と並列に接続されている抵抗
を介して流れる。従ってこの抵抗値を適宜選定しておく
ことによりリセット時間を短縮することができ、高周波
での使用が可能になる。
消弧素子をオンさせるとスナバ回路のコンデンサの電荷
が変流器に流れその２次側からダイオードを介して直流
電源側に回生される。回生が終了すると変流器のリセッ
ト電流が流れるが補助自己消弧素子がオフするとリセッ
ト電流は補助自己消弧素子と並列に接続されている抵抗
を介して流れる。従ってこの抵抗値を適宜選定しておく
ことによりリセット時間を短縮することができ、高周波
での使用が可能になる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
なお、各実施例において従来図１２に示したものと同一
構成部分には同一符号を付してその重複する説明を省略
する。
なお、各実施例において従来図１２に示したものと同一
構成部分には同一符号を付してその重複する説明を省略
する。
【００１４】実施例１ 図１はインバータの１アーム分の回路を、図２はインバ
ータ２の１相分のブロック回路を示す。Ｐ，Ｎはインバ
ータの直流電源、Ａ，Ｂはアームの電源、Ｇｓはスナバ
コンデンサＣ1の電荷を変流器を通して放電させる補助
ＧＴＯ素子、Ｒ1はＧＴＯ素子ＧSと並列に接続されたリ
セット用抵抗である。補助ＧＴＯ素子ＧｓはＧＴＯ素子
Ｇ1のオンと同時にオンし、変流器ＣＴ1による回生終了
後オフするように制御される。
ータ２の１相分のブロック回路を示す。Ｐ，Ｎはインバ
ータの直流電源、Ａ，Ｂはアームの電源、Ｇｓはスナバ
コンデンサＣ1の電荷を変流器を通して放電させる補助
ＧＴＯ素子、Ｒ1はＧＴＯ素子ＧSと並列に接続されたリ
セット用抵抗である。補助ＧＴＯ素子ＧｓはＧＴＯ素子
Ｇ1のオンと同時にオンし、変流器ＣＴ1による回生終了
後オフするように制御される。
【００１５】次に、この実施例の動作を図３，図４を参
照して説明する。ＧＴＯ素子Ｇ1のオフ時に電源Ａ，リ
アクトルＬｓ，ダイオードＤ1の経路でスナバコンデン
サＣ1が充電される。ＧＴＯ素子Ｇ1及びＧｓが同時に点
弧されオンすると、スナバコンデンサＣ1の電荷は変流
器ＣＴ1，ＧＴＯ素子Ｇｓ，リアクトルＬｓ，ＧＴＯ素
子Ｇ1の経路で放電し（Ｉ1）、変流器ＣＴ1の２次側か
らエネルギを電源Ｐ側に回生電流Ｉ2を流す。
照して説明する。ＧＴＯ素子Ｇ1のオフ時に電源Ａ，リ
アクトルＬｓ，ダイオードＤ1の経路でスナバコンデン
サＣ1が充電される。ＧＴＯ素子Ｇ1及びＧｓが同時に点
弧されオンすると、スナバコンデンサＣ1の電荷は変流
器ＣＴ1，ＧＴＯ素子Ｇｓ，リアクトルＬｓ，ＧＴＯ素
子Ｇ1の経路で放電し（Ｉ1）、変流器ＣＴ1の２次側か
らエネルギを電源Ｐ側に回生電流Ｉ2を流す。
【００１６】回生期間ｔ1〜ｔ3が終了後時点ｔ4におい
てＧＴＯ素子Ｇｓをオフとする。このためリセット用抵
抗Ｒ1による変流器ＣＴ1のリセット電流Ｉ1′が変流器
ＣＴ1，抵抗Ｒ1，ダイオードＤ1，変流器ＣＴ1の経路で
流れる。抵抗Ｒ1を大とすることにより期間ｔ4〜ｔ5を
短くできる。
てＧＴＯ素子Ｇｓをオフとする。このためリセット用抵
抗Ｒ1による変流器ＣＴ1のリセット電流Ｉ1′が変流器
ＣＴ1，抵抗Ｒ1，ダイオードＤ1，変流器ＣＴ1の経路で
流れる。抵抗Ｒ1を大とすることにより期間ｔ4〜ｔ5を
短くできる。
【００１７】しかして変流器ＣＴ1のリセット期間ｔ3〜
ｔ5を短縮させることにより高周波に適用可能となると
共に、従来リセット期間を短くするための直列ダイオー
ドＤ2（図１２）を省略でき、小形化，高効率になる。
ｔ5を短縮させることにより高周波に適用可能となると
共に、従来リセット期間を短くするための直列ダイオー
ドＤ2（図１２）を省略でき、小形化，高効率になる。
【００１８】図１の回路１０で構成されるＰ側アームの
回路１０1とＮ側アームの回路１０2の直流電源Ｐ，Ｎへ
の接続は図２に示すように行う。
回路１０1とＮ側アームの回路１０2の直流電源Ｐ，Ｎへ
の接続は図２に示すように行う。
【００１９】実施例２ 図５はインバータの１アーム分の回路を示す。この回路
は変流器ＣＴ1をスナバコンデンサＣ1に補助ＧＴＯ素子
Ｇｓとリセット用抵抗Ｒ1の並列回路を介して接続した
もので、補助ＧＴＯ素子Ｇｓは実施例１同様にＧＴＯ素
子Ｇ1と同時にオンし、回生終了後オフするように制御
する。
は変流器ＣＴ1をスナバコンデンサＣ1に補助ＧＴＯ素子
Ｇｓとリセット用抵抗Ｒ1の並列回路を介して接続した
もので、補助ＧＴＯ素子Ｇｓは実施例１同様にＧＴＯ素
子Ｇ1と同時にオンし、回生終了後オフするように制御
する。
【００２０】しかして、ＧＴＯ素子Ｇ1と補助ＧＴＯ素
子Ｇｓが同時に点弧されると、スナバコンデンサＣ1の
電荷は補助ＧＴＯ素子Ｇｓ，変流器ＣＴ1の経路で放電
するので、コンデンサＣ1のエネルギは変流器ＣＴ1の２
次側から電源Ｐに回生される。回生後抵抗Ｒ1を介して
変流器ＣＴ1にリセット電流が流れる。このため実施例
１同様の効果が得られる。
子Ｇｓが同時に点弧されると、スナバコンデンサＣ1の
電荷は補助ＧＴＯ素子Ｇｓ，変流器ＣＴ1の経路で放電
するので、コンデンサＣ1のエネルギは変流器ＣＴ1の２
次側から電源Ｐに回生される。回生後抵抗Ｒ1を介して
変流器ＣＴ1にリセット電流が流れる。このため実施例
１同様の効果が得られる。
【００２１】なお、この実施例の回路をインバータの上
下のアームに使用するときは直流電源Ｐ，Ｎに対し上記
図２と同様に接続する。
下のアームに使用するときは直流電源Ｐ，Ｎに対し上記
図２と同様に接続する。
【００２２】実施例３ 図６はインバータの１相分の回路を示す。Ｇ1U及びＧ1X
はＰ側アーム及びＮ側アームの主ＧＴＯ素子、ＬSU及び
ＬSXはＧＴＯ素子Ｇ1U及びＧ1Xと直列に接続された電流
変化抑制用リアクトル、２U及び２XはＰ側アーム及びＮ
側アームのスナバ回路で、スナバ回路２U及び２Xはそれ
ぞれスナバコンデンサＣ1U及びＣ1Xが交流端子Ｕ側とな
るように接続されている。
はＰ側アーム及びＮ側アームの主ＧＴＯ素子、ＬSU及び
ＬSXはＧＴＯ素子Ｇ1U及びＧ1Xと直列に接続された電流
変化抑制用リアクトル、２U及び２XはＰ側アーム及びＮ
側アームのスナバ回路で、スナバ回路２U及び２Xはそれ
ぞれスナバコンデンサＣ1U及びＣ1Xが交流端子Ｕ側とな
るように接続されている。
【００２３】ＣＴ2は１次側に中間タップが設けられた
回生用変流器で、１次側の一端は図示方向の補助ＧＴＯ
素子ＧSUと抵抗Ｒ1Uの並列回路を介してスナバコンデン
サＣ1Uに接続され、他端は補助ＧＴＯ素子ＧSXと抵抗Ｒ
1Xの並列回路を介してスナバコンデンサＣ1Xに接続され
ている。
回生用変流器で、１次側の一端は図示方向の補助ＧＴＯ
素子ＧSUと抵抗Ｒ1Uの並列回路を介してスナバコンデン
サＣ1Uに接続され、他端は補助ＧＴＯ素子ＧSXと抵抗Ｒ
1Xの並列回路を介してスナバコンデンサＣ1Xに接続され
ている。
【００２４】そして変流器ＣＴ2の２次側はダイオード
ブリッジ回路ＤＢ1の入力側に接続され、ダイオードブ
リッジＤＢ1の出力側はリアクトルＬ2を介して電源Ｐ，
Ｎに接続されている。
ブリッジ回路ＤＢ1の入力側に接続され、ダイオードブ
リッジＤＢ1の出力側はリアクトルＬ2を介して電源Ｐ，
Ｎに接続されている。
【００２５】次に、この実施例回路の動作について説明
する。ＧＴＯ素子Ｇ1U及びＧ1Xが同時にオフしているデ
ッドタイム時から、まずＧＴＯ素子1Uの点弧と同時に補
助ＧＴＯ素子ＧSUを点弧させる。これによりコンデンサ
Ｃ1U−ＧＴＯ素子ＧSU−変流器ＣＴ２−コンデンサＣ1U
の閉ループで電流が流れる。変流器ＣＴ2の２次側出力
はダイオードブリッジ回路ＤＢ1で整流されリアクトル
Ｌ2を介して電源Ｐ，Ｎに回生される。回生電流が流れ
終った後補助ＧＴＯ素子ＧSUをオフすると抵抗Ｒ1Uを介
して変流器ＣＴ2にリセット電流が流れる。その後ＧＴ
Ｏ素子Ｇ1UがオフしてＰ側アームの動作を完了する。
する。ＧＴＯ素子Ｇ1U及びＧ1Xが同時にオフしているデ
ッドタイム時から、まずＧＴＯ素子1Uの点弧と同時に補
助ＧＴＯ素子ＧSUを点弧させる。これによりコンデンサ
Ｃ1U−ＧＴＯ素子ＧSU−変流器ＣＴ２−コンデンサＣ1U
の閉ループで電流が流れる。変流器ＣＴ2の２次側出力
はダイオードブリッジ回路ＤＢ1で整流されリアクトル
Ｌ2を介して電源Ｐ，Ｎに回生される。回生電流が流れ
終った後補助ＧＴＯ素子ＧSUをオフすると抵抗Ｒ1Uを介
して変流器ＣＴ2にリセット電流が流れる。その後ＧＴ
Ｏ素子Ｇ1UがオフしてＰ側アームの動作を完了する。
【００２６】Ｎ側アームも同様、ＧＴＯ素子Ｇ1Xの点弧
と同時に補助ＧＴＯ素子ＧSUXを点弧させることによ
り、スナバコンデンサＣ1Xのエネルギを変流器ＣＴ2に
流してエネルギを電源に回生する。
と同時に補助ＧＴＯ素子ＧSUXを点弧させることによ
り、スナバコンデンサＣ1Xのエネルギを変流器ＣＴ2に
流してエネルギを電源に回生する。
【００２７】この実施例によれば、変流器ＣＴ2の電流
が補助ＧＴＯ素子ＧSU，ＧSXの交互動作により交流とな
るため、変流器ＣＴ2の飽和現象が発生しない。このた
め変流器ＣＴ2を小形化することが可能となる。
が補助ＧＴＯ素子ＧSU，ＧSXの交互動作により交流とな
るため、変流器ＣＴ2の飽和現象が発生しない。このた
め変流器ＣＴ2を小形化することが可能となる。
【００２８】実施例４ 図７はインバータ１相分の回路を示す。Ｐ側アームとＮ
側アームのスナバ回路はコンデンサＣ1U，Ｃ1Xが主回路
の交流出力側となるように接続されている。３U及び３X
はそれぞれ直流電源ＰＮ間に接続された回生用リアクト
ルＬ3UとダイオードＤ3Uの直列回路及びダイオードＤ3U
と回生用リアクトルＬ3Uの直列回路からなるＰ側及びＮ
側回生出力回路、ＧSU及びＧSXはスナバコンデンサＣ1U
及びＣ1Xの電荷をリアクトルＬ3U及びＬ3Xに流す補助Ｇ
ＴＯ素子である。
側アームのスナバ回路はコンデンサＣ1U，Ｃ1Xが主回路
の交流出力側となるように接続されている。３U及び３X
はそれぞれ直流電源ＰＮ間に接続された回生用リアクト
ルＬ3UとダイオードＤ3Uの直列回路及びダイオードＤ3U
と回生用リアクトルＬ3Uの直列回路からなるＰ側及びＮ
側回生出力回路、ＧSU及びＧSXはスナバコンデンサＣ1U
及びＣ1Xの電荷をリアクトルＬ3U及びＬ3Xに流す補助Ｇ
ＴＯ素子である。
【００２９】次に、この実施例回路の動作を図８，図９
を参照して説明する。まず、Ｐ側アームについて、ＧＴ
Ｏ素子Ｇ1U及びＧ1Xが同時にオフしているデッドタイム
時からＧＴＯ素子Ｇ1Uの点弧と同時に補助ＧＴＯ素子Ｇ
SUを点弧させる。スナバコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴＯ
素子ＧSU，リアクトルＬ3U，ＬSU，ＧＴＯ素子Ｇ1Uの経
路で放電した（Ｉ1）コンデンサＣ1のエネルギがリアク
トルＬ3Uに移動する。
を参照して説明する。まず、Ｐ側アームについて、ＧＴ
Ｏ素子Ｇ1U及びＧ1Xが同時にオフしているデッドタイム
時からＧＴＯ素子Ｇ1Uの点弧と同時に補助ＧＴＯ素子Ｇ
SUを点弧させる。スナバコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴＯ
素子ＧSU，リアクトルＬ3U，ＬSU，ＧＴＯ素子Ｇ1Uの経
路で放電した（Ｉ1）コンデンサＣ1のエネルギがリアク
トルＬ3Uに移動する。
【００３０】リアクトルＬ3Uにエネルギが移動しコンデ
ンサ電圧ＶCが零になった直後に補助ＧＴＯ素子ＧSUを
オフにする。これによりリアクトルＬ3Uに蓄えられたエ
ネルギは電源Ｐ，Ｎに回生される（Ｉ2）。その後ＧＴ
Ｏ素子ＧSUをオフとする。
ンサ電圧ＶCが零になった直後に補助ＧＴＯ素子ＧSUを
オフにする。これによりリアクトルＬ3Uに蓄えられたエ
ネルギは電源Ｐ，Ｎに回生される（Ｉ2）。その後ＧＴ
Ｏ素子ＧSUをオフとする。
【００３１】次にＮ側アームについて、ＧＴＯ素子Ｇ1X
の点弧と同時に補助ＧＴＯ素子ＧSUを点弧させる。スナ
バコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴＯ素子Ｇ1X，リアクトル
ＬSX，Ｌ3U，ＧＴＯ素子ＧSXの経路で放電し、コンデン
サＣ1のエネルギがリアクトルＬ3Xに移動する。コンデ
ンサ電圧ＶCが零となった直後にＧＴＯ素子ＧSUをオフ
にする。これによりリアクトルＬ3Xに蓄えられたエネル
ギは電源Ｐ，Ｎに回生される。その後ＧＴＯ素子ＧSXを
オフとする。
の点弧と同時に補助ＧＴＯ素子ＧSUを点弧させる。スナ
バコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴＯ素子Ｇ1X，リアクトル
ＬSX，Ｌ3U，ＧＴＯ素子ＧSXの経路で放電し、コンデン
サＣ1のエネルギがリアクトルＬ3Xに移動する。コンデ
ンサ電圧ＶCが零となった直後にＧＴＯ素子ＧSUをオフ
にする。これによりリアクトルＬ3Xに蓄えられたエネル
ギは電源Ｐ，Ｎに回生される。その後ＧＴＯ素子ＧSXを
オフとする。
【００３２】この実施例によれば、回生用変流器回路を
使用していないため実施例１より更に部品点数の低減が
でき小形化，高効率になる。
使用していないため実施例１より更に部品点数の低減が
でき小形化，高効率になる。
【００３３】実施例５ 図１０はインバータの１相分の回路を示す。Ｐ側及びＮ
側のスナバ回路はダイオードＤ1U，Ｄ1Xが交流出力側と
なるように接続されている。３は直流電源Ｐ，Ｎ間に接
続されたダイオードＤ3U，回生用リアクトルＬ3，ダイ
オードＤ3Xの直列回路からなる回生出力回路、リアクト
ルＬ3のＰ側端子は補助ＧＴＯ素子ＧSを介してＰ側アー
ムのスナバコンデンサＣ1Uに接続されている。
側のスナバ回路はダイオードＤ1U，Ｄ1Xが交流出力側と
なるように接続されている。３は直流電源Ｐ，Ｎ間に接
続されたダイオードＤ3U，回生用リアクトルＬ3，ダイ
オードＤ3Xの直列回路からなる回生出力回路、リアクト
ルＬ3のＰ側端子は補助ＧＴＯ素子ＧSを介してＰ側アー
ムのスナバコンデンサＣ1Uに接続されている。
【００３４】次にこの実施例回路の動作を図１１を参照
して説明する。補助ＧＴＯ素子ＧSはＧＴＯ素子Ｇ1U又
はＧ1Xのオンと同時にオンする。先ずＧＴＯ素子Ｇ1U，
ＧSがオンすると、スナバコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴ
Ｏ素子Ｇ1U，ダイオードＤ1X，リアクトルＬ3，補助Ｇ
ＴＯ素子ＧSの経路で放電し（Ｉ1）、コンデンサＣ1Uの
エネルギがリアクトルＬ3に移動する。
して説明する。補助ＧＴＯ素子ＧSはＧＴＯ素子Ｇ1U又
はＧ1Xのオンと同時にオンする。先ずＧＴＯ素子Ｇ1U，
ＧSがオンすると、スナバコンデンサＣ1Uの電荷はＧＴ
Ｏ素子Ｇ1U，ダイオードＤ1X，リアクトルＬ3，補助Ｇ
ＴＯ素子ＧSの経路で放電し（Ｉ1）、コンデンサＣ1Uの
エネルギがリアクトルＬ3に移動する。
【００３５】コンデンサＣ1Uの電圧が零になると補助Ｇ
ＴＯ素子ＧSはオフに制御され、リアクトルＬ3のエネル
ギはダイオードＤ3U，Ｄ3Xを介して電源Ｐ，Ｎに回生さ
れる（Ｉ2）。その後ＧＴＯ素子Ｇ1Uはオフする。
ＴＯ素子ＧSはオフに制御され、リアクトルＬ3のエネル
ギはダイオードＤ3U，Ｄ3Xを介して電源Ｐ，Ｎに回生さ
れる（Ｉ2）。その後ＧＴＯ素子Ｇ1Uはオフする。
【００３６】次にＧＴＯ素子Ｇ1X，ＧSがオンすると、
スナバコンデンサＣ1Xの電荷はリアクトルＬ3，補助Ｇ
ＴＯ素子ＧS，ダイオードＤ1U，ＧＴＯ素子Ｇ1Xの経路
で放電し、コンデンサＣ1XのエネルギはリアクトルＬ3
に移動する。コンデンサＣ1Xの電圧ＶCが零となると、
リアクトルＬ3に蓄積されたエネルギはダイオード
Ｄ3U，Ｄ3Xを介して電源Ｐ，Ｎに回生される。その後Ｇ
ＴＯ素子Ｇ1Xはオフする。
スナバコンデンサＣ1Xの電荷はリアクトルＬ3，補助Ｇ
ＴＯ素子ＧS，ダイオードＤ1U，ＧＴＯ素子Ｇ1Xの経路
で放電し、コンデンサＣ1XのエネルギはリアクトルＬ3
に移動する。コンデンサＣ1Xの電圧ＶCが零となると、
リアクトルＬ3に蓄積されたエネルギはダイオード
Ｄ3U，Ｄ3Xを介して電源Ｐ，Ｎに回生される。その後Ｇ
ＴＯ素子Ｇ1Xはオフする。
【００３７】なお、この実施例では補助ＧＴＯ素子ＧS
がリアクトルＬ3のＰ側端子とコンデンサ間に接続され
ているが、コンデンサＣ1XとリアクトルＬ3のＮ側端子
間に接続することもできる。
がリアクトルＬ3のＰ側端子とコンデンサ間に接続され
ているが、コンデンサＣ1XとリアクトルＬ3のＮ側端子
間に接続することもできる。
【００３８】また、本発明は上記各実施例の回路を限定
されるものでなく、適宜改変しうることはいうまでもな
い。
されるものでなく、適宜改変しうることはいうまでもな
い。
【００３９】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００４０】（１）請求項１〜３のものは、回生用変流
器のリセット期間が短縮できるので、高周波で使用する
ことができる。
器のリセット期間が短縮できるので、高周波で使用する
ことができる。
【００４１】（２）リセット用回路が補助ＧＴＯと抵抗
できるので、従来の多数のダイオードを直列に接続した
回路を用いたものに比し小形化、高効率化できる。
できるので、従来の多数のダイオードを直列に接続した
回路を用いたものに比し小形化、高効率化できる。
【００４２】（３）請求項２のものは、補助ＧＴＯがオ
フ時並列抵抗に主回路電圧が印加されるこの分損失が増
加するが、スナバコンデンサの放電電流が主ＧＴＯを流
れないため主ＧＴＯの責務が軽くなる。
フ時並列抵抗に主回路電圧が印加されるこの分損失が増
加するが、スナバコンデンサの放電電流が主ＧＴＯを流
れないため主ＧＴＯの責務が軽くなる。
【００４３】（４）請求項３のものは、回生用変流器の
電流はＰ側及びＮ側の補助ＧＴＯの交互の動作により交
流となるため変流器の飽和現象が発生しないので、変流
器を小形化できる。
電流はＰ側及びＮ側の補助ＧＴＯの交互の動作により交
流となるため変流器の飽和現象が発生しないので、変流
器を小形化できる。
【００４４】
【００４５】
【図１】実施例１を示す回路図。
【図２】実施例１のインバータ１相分のブロック図。
【図３】実施例１の動作説明用回路図。
【図４】実施例１の電流波形図。
【図５】実施例２を示す回路図。
【図６】実施例３を示す回路図。
【図７】実施例４を示す回路図。
【図８】実施例４の動作説明用回路図。
【図９】実施例４の電圧，電流波形図。
【図１０】実施例５を示す回路図。
【図１１】実施例５の電圧，電流波形図。
【図１２】従来例を示す回路図。
【図１３】従来例の動作説明用回路図。
【図１４】従来例の電流，電圧波形図。
２…スナバ回路 ３，３U，３X…回生出力回路 Ｃ1，Ｃ1U，Ｃ1X…スナバコンデンサ ＣＴ1，ＣＴ2…回生用変流器 Ｌ3，Ｌ3U，Ｌ3X…回生用リアクトル Ｇ1，Ｇ1U，Ｇ1X…（主）ＧＴＯ素子 ＧS，ＧSU，ＧSX…補助ＧＴＯ素子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−244762（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−193057（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33520（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−124775（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−145086（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 1/06 H02M 7/48 H02M 7/515 H02M 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】 主回路に自己消弧素子を用いた電力変換
回路におけるスナバ回路コンデンサの電荷を回生用変流
器の１次巻線に流し、その２次巻線の出力を整流して直
流電源側に回生する回路において、 スナバ回路コンデンサと前記主回路の陽極側との間に前
記変流器と直列に補助自己消弧素子と抵抗との並列回路
を接続し、補助自己消弧素子を主回路素子と同時にオン
し回生完了後主回路素子のオフする前にオフさせること
を特徴としたスナバエネルギの回生回路。 - 【請求項２】 主回路に自己消弧素子を用いた電力変換
回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生用変
流器の１次側に流し、その２次側から直流電源側に回生
する回路において、 前記スナバコンデンサと並列に、補助自己消弧素子と抵
抗との並列回路を介して前記変流器を接続し、 前記補助自己消弧素子を前記主回路素子のオンと同時に
オンし回生完了後主回路素子のオフする前にオフするこ
とを特徴としたスナバエネルギの回生回路。 - 【請求項３】 主回路に自己消弧素子を用いた電力変換
回路におけるスナバ回路のコンデンサの電荷を回生用変
流器の１次巻線に流し、その２次巻線の出力を整流して
直流電源に回生する回路において、 前記主回路各相の陽極側アーム及び陰極側アームのスナ
バ回路をそれぞれスナバコンデンサが前記陽極側アーム
と陰極側アームの接合部分から引き出される交流出力部
分に接続されるように接続し、 前記 陽極側アームのスナバコンデンサと変流器の１次巻
線の一端との間及びこの１次巻線の他端と陰極側アーム
のスナバコンデンサとの間を、それぞれ補助自己消弧素
子と抵抗の並列回路で接続すると共に、前記変流器の１
次巻線に中間タップを設けてその中間タップを前記主回
路の陽極側アームと陰極側アームの接合部分接続し、 変流器の２次巻線に直流電源に出力するダイオードブリ
ッジを接続し、 前記陽極側及び陰極側の補助自己消弧素子をそれぞれの
側の主回路素子のオンと同時にオンし、回生完了後該主
回路素子のオフする前にオフすることを特徴としたスナ
バエネルギの回生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305393A JP3216327B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | スナバエネルギの回生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13305393A JP3216327B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | スナバエネルギの回生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06351223A JPH06351223A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3216327B2 true JP3216327B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=15095722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13305393A Expired - Fee Related JP3216327B2 (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | スナバエネルギの回生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3216327B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-03 JP JP13305393A patent/JP3216327B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06351223A (ja) | 1994-12-22 |
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