JP4447655B1 - 保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図7
Description
また、MERSには、フルブリッジ型MERSの機能が一部制限されるが、逆導通型半導体スイッチを2個で構成できる、より簡易なMERS回路があることは、既に出願、公開され、公知となっている。(特許文献2、および特許文献3参照)。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される2個の直列に接続したコンデンサと、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
保護手段は、ブリッジ回路の直流端子間に接続され、2個の直列に接続したコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、ブリッジ回路の直流端子間に接続され、放電抵抗と放電スイッチとを直列に接続して構成した放電回路と、交流電源と負荷との間に挿入され、負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
制御手段は、前電圧検出部の出力が所定の電圧値を超えたときに、放電スイッチを短絡して、放電抵抗を介してコンデンサの電荷を放電するように放電スイッチのゲートを制御し、電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによって達成される。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2コンデンサと、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
保護手段は、ブリッジ回路の直流端子間であって、
第1のコンデンサに並列に接続され、第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および第2のコンデンサに並列に接続され、第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、第1のコンデンサに並列に接続されると共に第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、第2のコンデンサに並列に接続されると共に第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、交流電源と負荷との間に挿入され、負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
制御手段は、第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、第1の放電スイッチを短絡して、第1の放電抵抗を介して第1コンデンサの電荷を放電し、さらに第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、第2の放電スイッチを短絡して、第2の放電抵抗を介して第2のコンデンサの電荷を放電するように第1の放電スイッチのゲートと第2の放電スイッチのゲートを制御し、電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで、限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成される。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチと、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2コンデンサと、を並列に接続し、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチの中点と直列に接続した第1のコンデンサと第2のコンデンサの中点同士間を結線した配線と、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
保護手段は、第1のコンデンサに並列に接続され、第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および第2のコンデンサに並列に接続され、第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、第1のコンデンサに並列に接続されると共に第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、第2のコンデンサに並列に接続されると共に第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、交流電源と負荷との間に挿入され、負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
制御手段は、第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、第1の放電スイッチを短絡して、第1の放電抵抗を介して第1コンデンサの電荷を放電し、さらに第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、第2の放電スイッチを短絡して、第2の放電抵抗を介して第2のコンデンサの電荷を放電するように第1の放電スイッチのゲートと第2の放電スイッチのゲートを制御し、電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで、限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成される。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される2個の直列に接続したコンデンサと、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
保護手段は、ブリッジ回路の直流端子間に接続され、2個の直列に接続したコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、ブリッジ回路の直流端子間に接続され、放電抵抗と放電スイッチとを直列に接続して構成した放電回路と、を備えたものであり、
制御手段は、電圧検出部の出力が、所定の電圧値を超える期間が所定の時間を超えたときに、2個の直列に接続したコンデンサの電荷を放電して電圧が略ゼロになるように放電スイッチのゲートを制御した後に、逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成される。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段とを備えたものであり、
保護手段は、ブリッジ回路の直流端子間であって、第1のコンデンサに並列に接続され、第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および第2のコンデンサに並列に接続され、第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、第1のコンデンサに並列に接続されると共に第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、第2のコンデンサに並列に接続されると共に第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、を備えたものであり、
制御手段は、第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、第1の放電スイッチを短絡して第1の放電抵抗を介して第1のコンデンサの電荷を放電し、第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、第2の放電スイッチを短絡して第2の放電抵抗を介して第2のコンデンサの電荷を放電するように放電スイッチのゲートを制御した後に、逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成させる。
磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
磁気エネルギー回生スイッチは、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチと、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、を並列に接続し、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチの中点と直列に接続した第1のコンデンサと第2のコンデンサの中点同士間を結線した配線と、交流電源の周波数に同期して、逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
保護手段は、第1のコンデンサに並列に接続され、第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、第2のコンデンサに並列に接続され、第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、第1のコンデンサに並列に接続されると共に第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、第2のコンデンサに並列に接続されると共に第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、を備えたものであり、
制御手段は、第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、第1の放電スイッチを短絡して第1の放電抵抗を介して第1のコンデンサの電荷を放電し、第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、第2の放電スイッチを短絡して第2の放電抵抗を介して第2のコンデンサの電荷を放電するように第1の放電スイッチのゲートと第2の放電スイッチのゲートを制御した後に、逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成させる。
制御手段は、電流検出部の出力が所定の電流値を超えた場合に、逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることにより、限流制御を行う、保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチによっても達成させる。
3: 交流電源
4: 制御手段
5、501、502: 電圧検出部
6、601、602: 放電回路
61、611、612: 放電抵抗
62、621、622: 放電スイッチ
7: 電流検出部
8: 負荷
L: 負荷のインダクタンス成分
R: 負荷の抵抗成分
10: 保護回路
100、200、300: 保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ
S1、S2、S3、S4: 逆導通型半導体スイッチ
G1、G2、G3、G4: ゲート制御信号
H1、H2、H4: ゲート制御信号
C1、C2: コンデンサ
D1、D2: ダイオード
AC: ブリッジ回路の交流端子
DC(P)、DC(N): ブリッジ回路の直流端子
Vin: 電源電圧
Iin: 入力電流
Vc1: コンデンサC1の電圧
Vc2: コンデンサC2の電圧
Ic1: コンデンサC1の電流
Ic2: コンデンサC2の電流
Vout: 出力電圧
Iout: 出力電流
続いて、本発明の実施の形態1に係る保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチについて説明する。
図8Aは、電源電圧Vin、逆導通型半導体スイッチS1のゲート制御信号G1(を100倍に拡大したもの)、出力電圧Vout、出力電流Ioutを示し、図8Bは、第1のコンデンサC1の電圧Vc1、第1のコンデンサC1を流れる電流Ic1、第2のコンデンサC2の電圧Vc2、第2のコンデンサC2を流れる電流Ic2、放電スイッチ62のゲート制御信号H1を示す。
図6Aは、電源電圧Vin、逆導通型半導体スイッチS1のゲート制御信号G1(を100倍に拡大したもの)、出力電圧Vout、出力電流Ioutを示し、図6Bは、第1のコンデンサC1の電圧Vc1、第1のコンデンサC1を流れる電流Ic1、第2のコンデンサC2の電圧Vc2、第2のコンデンサC2を流れる電流Ic2を示す。
続いて、本発明の実施の形態2に係る保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチについて説明する。
続いて、本発明の実施の形態3に係る保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチについて説明する。
Claims (12)
- 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、前記2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される2個の直列に接続したコンデンサと、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
前記保護手段は、前記ブリッジ回路の直流端子間に接続され、前記2個の直列に接続したコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、前記ブリッジ回路の前記直流端子間に接続され、放電抵抗と放電スイッチとを直列に接続して構成した放電回路と、前記交流電源と前記負荷との間に挿入され、前記負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記電圧検出部の出力が所定の電圧値を超えたときに、前記放電スイッチを短絡して、前記放電抵抗を介して前記コンデンサの電荷を放電するように前記放電スイッチのゲートを制御し、前記電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、前記2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段とを備えたものであり、
前記保護手段は、前記ブリッジ回路の直流端子間であって、前記第1のコンデンサに並列に接続され、前記第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および前記第2のコンデンサに並列に接続され、前記第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、前記第1のコンデンサに並列に接続されると共に前記第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、前記第2のコンデンサに並列に接続されると共に前記第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、前記交流電源と前記負荷との間に挿入され、前記負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、前記第1の放電スイッチを短絡して、前記第1の放電抵抗を介して前記第1のコンデンサの電荷を放電し、さらに前記第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、前記第2の放電スイッチを短絡して、前記第2の放電抵抗を介して前記第2のコンデンサの電荷を放電するように前記第1の放電スイッチのゲートと前記第2の放電スイッチのゲートを制御し、前記電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで、限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチと、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、を並列に接続し、前記2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチの中点と前記直列に接続した第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの中点同士間を結線した配線と、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
前記保護手段は、前記第1のコンデンサに並列に接続され、前記第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および前記第2のコンデンサに並列に接続され、前記第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、前記第1のコンデンサに並列に接続されると共に前記第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、前記第2のコンデンサに並列に接続されると共に前記第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、前記交流電源と前記負荷との間に挿入され、前記負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、前記第1の放電スイッチを短絡して、前記第1の放電抵抗を介して前記第1のコンデンサの電荷を放電し、さらに前記第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、前記第2の放電スイッチを短絡して、前記第2の放電抵抗を介して前記第2のコンデンサの電荷を放電するように前記第1の放電スイッチのゲートと前記第2の放電スイッチのゲートを制御し、前記電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることで、限流制御を行う、ことを特徴とする保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 前記制御手段は、前記電流検出部の出力が、前記所定の電流値に戻ったときに、前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5に戻し、限流制御を終了する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
- 前記制御手段は、前記電圧検出部の出力が、前記所定の電圧値を超える期間が所定の時間を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのすべてをオフにして電流を遮断するように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
- 前記制御手段は、前記電圧検出部の出力が、前記所定の電圧値を超える期間が所定の時間を超えたときに、前記2個のコンデンサの電荷を放電して電圧が略ゼロになるように前記放電スイッチのゲートを制御した後に、前記逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
- 前記制御手段は、前記電流検出部の出力が、前記所定の電流値を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのすべてをオフにして電流を遮断するように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
- 前記制御手段は、前記電流検出部の出力が、前記所定の電流値を超えたときに、オンになっている方の前記逆導通型半導体スイッチだけをオフにして電流を遮断するように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する、請求項1に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
- 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、
を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、前記2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される2個の直列に接続したコンデンサと、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
前記保護手段は、前記ブリッジ回路の直流端子間に接続され、前記2個の直列に接続したコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出部と、前記ブリッジ回路の前記直流端子間に接続され、放電抵抗と放電スイッチとを直列に接続して構成した放電回路と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記電圧検出部の出力が、前記所定の電圧値を超える期間が所定の時間を超えたときに、前記2個の直列に接続したコンデンサの電荷を放電して電圧が略ゼロになるように前記放電スイッチのゲートを制御した後に、前記逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、
を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の直列に接続した逆導通型半導体スイッチおよび2個の直列に接続したダイオードにより構成されるブリッジ回路と、前記2個の直列に接続したダイオードのそれぞれに対して並列に接続される、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段とを備えたものであり、
前記保護手段は、前記ブリッジ回路の直流端子間であって、前記第1のコンデンサに並列に接続され、前記第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、および前記第2のコンデンサに並列に接続され、前記第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、前記第1のコンデンサに並列に接続されると共に前記第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、前記第2のコンデンサに並列に接続されると共に前記第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、前記第1の放電スイッチを短絡して前記第1の放電抵抗を介して前記第1のコンデンサの電荷を放電し、前記第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、前記第2の放電スイッチを短絡して前記第2の放電抵抗を介して前記第2のコンデンサの電荷を放電するように前記第1の放電スイッチのゲートと前記第2の放電スイッチのゲートを制御した後に、前記逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 交流電源と負荷との間に挿入され、磁気エネルギーを蓄積して前記負荷に回生する磁気エネルギー回生スイッチと、
該磁気エネルギー回生スイッチを過電圧または過電流から保護するための保護手段と、
を備えた保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチであって、
前記磁気エネルギー回生スイッチは、2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチと、直列に接続した第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、を並列に接続し、前記2個の逆直列に接続した逆導通型半導体スイッチの中点と前記直列に接続した第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの中点同士間を結線した配線と、前記交流電源の周波数に同期して、前記逆導通型半導体スイッチを交互にオン・オフ制御するように前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号の位相を制御する制御手段と、を備えたものであり、
前記保護手段は、前記第1のコンデンサに並列に接続され、前記第1のコンデンサの電圧を検出する第1の電圧検出部と、前記第2のコンデンサに並列に接続され、前記第2のコンデンサの電圧を検出する第2の電圧検出部と、前記第1のコンデンサに並列に接続されると共に前記第1の電圧検出部と並列に接続され、第1の放電抵抗と第1の放電スイッチとが直列に接続された第1の放電回路と、前記第2のコンデンサに並列に接続されると共に前記第2の電圧検出部と並列に接続され、第2の放電抵抗と第2の放電スイッチとが直列に接続された第2の放電回路と、を備えたものであり、
前記制御手段は、前記第1の電圧検出部の出力が第1の所定の電圧値を超えたときに、前記第1の放電スイッチを短絡して前記第1の放電抵抗を介して前記第1のコンデンサの電荷を放電し、前記第2の電圧検出部の出力が第2の所定の電圧値を超えたときに、前記第2の放電スイッチを短絡して前記第2の放電抵抗を介して前記第2のコンデンサの電荷を放電するように前記第1の放電スイッチのゲートと前記第2の放電スイッチのゲートを制御した後に、前記逆導通型半導体スイッチをすべてオンにして電流が両方向導通状態になるように前記逆導通型半導体スイッチのゲートを制御する保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。 - 前記保護手段は、さらに前記交流電源と前記負荷との間に挿入され、前記負荷に流れる電流を検出する電流検出部を備えたものであり、
前記制御手段は、前記電流検出部の出力が所定の電流値を超えたときに、前記逆導通型半導体スイッチのゲート制御信号のオン・オフのデューティ比を0.5より小さくすることにより、限流制御を行う、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の保護回路付き磁気エネルギー回生スイッチ。
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