JP5052705B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
図1は、下述する各実施の形態に共通するスイッチング電源装置の回路構成例を示す図である。このスイッチング電源装置は、図1に示すように、電源回路100、チョッパ回路110および、インバータ回路120による3つの回路ブロックに区分される。電源回路100は、直流電力の供給源であり、チョッパ回路110は、入力される直流電圧を所望の直流電圧に調整する。また、インバータ回路120は、チョッパ回路110の出力を所望の交流電圧に変換する。
実施の形態2では、スイッチング電源装置のチョッパ回路およびインバータ回路に具備されるスイッチング素子について説明する。チョッパ回路で用いられるスイッチング素子としては、珪素(Si)を素材とする半導体トランジスタ素子(IGBT、MOSFETなど)が一般的であり、インバータ回路で用いられるスイッチング素子としては、珪素(Si)を素材とする半導体トランジスタ素子(IGBT、MOSFETなど)と、同じく珪素を素材とする半導体ダイオード素子とを逆並列に接続した構成のものが一般的である。上記実施の形態1で説明した技術は、この一般的なスイッチング素子を具備するチョッパ回路およびインバータ回路に用いることができる。
2 リアクトル(チョッパ回路)
3 ダイオード(チョッパ回路)
4A,4B 配線インダクタンス
5 スイッチング素子(チョッパ回路)
6 ダンピング抵抗
7 サージ吸収用コンデンサ(チョッパ回路)
8 平滑コンデンサ
10 サージ吸収用コンデンサ(インバータ回路)
11 多層基板
12〜17 銅箔パターン
18 絶縁材料
20 サージ吸収回路(チョッパ回路)
22,24 直流母線
91〜94 スイッチング素子(インバータ回路)
100 電源回路
110 チョッパ回路
120 インバータ回路
Claims (8)
- スイッチング素子のオンオフ動作により、リアクトルを介して入力される直流電圧を所望の直流電圧に調整するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路の出力を所望の交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記スイッチング素子よりも前記インバータ回路側に設けられ、且つ、前記チョッパ回路と前記インバータ回路とを接続する直流母線間に挿入される第1のコンデンサと、
前記スイッチング素子よりも前記インバータ回路側に設けられ、且つ、前記第1のコンデンサに並列に接続され、前記第1のコンデンサよりも容量値の小さな第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサ、前記第2のコンデンサおよび、前記チョッパ回路と前記インバータ回路との間の配線インダクタンスの3つの構成要素による共振ループ内にあって、前記第2のコンデンサに直列に接続されて前記直流母線間に挿入される抵抗と、
を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記第1のコンデンサは、前記チョッパ回路の出力を平滑する平滑コンデンサであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記第2のコンデンサは、チョッパダイオードの近傍に配置されるサージ吸収用コンデンサであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記第2のコンデンサは、前記インバータ回路を構成するアームの近傍に配置されるサージ吸収用コンデンサであることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記チョッパ回路および前記インバータ回路を同一基板上に配置したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記チョッパ回路および前記インバータ回路を2層以上の多層基板で構成し、前記直流母線の一方と他方とを隣接する上下層の配線で構成したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記チョッパ回路および前記インバータ回路の各スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体にて形成されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のスイッチング電源装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料または、ダイヤモンドを用いた半導体であることを特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源装置。
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JP5813184B1 (ja) * | 2014-07-07 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置 |
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JP6686491B2 (ja) * | 2016-02-04 | 2020-04-22 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
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JP7104515B2 (ja) * | 2017-12-25 | 2022-07-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電源装置、音響装置及び非常用装置 |
JP6954240B2 (ja) * | 2018-07-19 | 2021-10-27 | オムロン株式会社 | 電力変換装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01166482U (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-21 | ||
JP2004254355A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2006187084A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Toshiba Elevator Co Ltd | 直流電動機駆動用フィルタ |
JP2007318911A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Toyota Industries Corp | 半導体装置 |
JP2008271637A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 電力変換回路、当該導体構造および電力用スイッチング素子 |
JP2009268239A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 半導体モジュール及びこれを備える電源装置 |
JP2010166719A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | モーター駆動制御装置、圧縮機、送風機、空気調和機及び冷蔵庫又は冷凍庫 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3294343B2 (ja) * | 1992-11-13 | 2002-06-24 | 松下電工株式会社 | 電源装置 |
JP3054996U (ja) | 1998-06-16 | 1998-12-22 | コーセル株式会社 | コンデンサ入力型整流平滑回路 |
DE19830368A1 (de) * | 1998-07-07 | 2000-02-03 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektronisches Vorschaltgerät mit Einschaltstrombegrenzung |
JP3054699B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2000-06-19 | 工業技術院長 | O−シリル化含水酸基環状エーテルの製造方法 |
JP2006025531A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Seiko Instruments Inc | Dc−dcコンバータ回路 |
EP2273853A4 (en) * | 2008-04-24 | 2012-07-04 | Panasonic Corp | HIGH VOLTAGE DISCHARGE LAMP LIGHTING DEVICE AND LIGHTING APPARATUS |
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JPH01166482U (ja) * | 1988-05-07 | 1989-11-21 | ||
JP2004254355A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2006187084A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Toshiba Elevator Co Ltd | 直流電動機駆動用フィルタ |
JP2007318911A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Toyota Industries Corp | 半導体装置 |
JP2008271637A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toshiba Corp | 電力変換回路、当該導体構造および電力用スイッチング素子 |
JP2009268239A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | 半導体モジュール及びこれを備える電源装置 |
JP2010166719A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | モーター駆動制御装置、圧縮機、送風機、空気調和機及び冷蔵庫又は冷凍庫 |
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