JP5314724B2 - 直流電源装置 - Google Patents
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Description
102 フィルタ回路
103 共振スイッチ回路
104 ゲート制御装置
105 スナバ回路
106 ダンピング抵抗を含むスナバ回路
C1,C2 分圧コンデンサ
Cs スナバコンデンサ
Cz 共振コンデンサ
D1〜D4,D9 フリーホイールダイオード
D5〜D8 整流ダイオード
Dc1,Dc2 クランプダイオード
Ds スナバダイオード
Ds1 スナバダイオード
Ds2 スナバコンデンサCsを放電するための放電用ダイオード
E 入力直流電源電圧
FC フィルタコンデンサ
Iab トランスTの一次電流
Io 二次側の還流電流
Is スナバ電流
Iz 共振電流
Ld フィルタリアクトル
Ls サージ吸収時のスナバ電流Isが流れる経路の配線インダクタンス
Lz 共振リアクトル
L1,L2,L3 配線インダクタンス
Q1〜Q4 半導体スイッチ
Qz 共振回路制御用半導体スイッチ
RL 負荷
Rs ダンピング抵抗(スナバ抵抗)
T トランス
V2 整流ダイオードブリッジの出力(点e,f間)の電圧
Vab トランスTの一次側(点a,b間)の電圧
Vcd 整流ダイオードブリッジの出力(点e,f間)のステップ状の電圧
Vef 整流ダイオードブリッジの出力(点e,f間)の時刻t0の電圧
Vz 共振コンデンサCzの両端の電圧
Claims (6)
- 直流電源と、直流から交流を生成可能な電力変換回路と、前記電力変換回路の出力と接続されたトランスの一次巻線と、前記トランスの二次巻線と、前記二次巻線と接続された整流ダイオードブリッジ回路と、フィルタリアクトルとフィルタコンデンサとで構成され前記整流ダイオードブリッジ回路の出力側に接続されるフィルタ回路を有し、
前記二次巻線の出力側に共振リアクトルを設け、
ダイオード及び共振回路制御用半導体スイッチの並列回路と、共振コンデンサとからなる共振スイッチ回路を、トランス二次側の前記整流ダイオードブリッジ回路の出力側に並列接続し、
前記共振リアクトルと前記共振スイッチ回路の前記共振コンデンサとの直列共振回路を構成し、
前記電力変換回路のトランス一次側の半導体スイッチと前記共振スイッチ回路内の前記半導体スイッチのオン/オフの制御を行うゲート制御装置を備えた直流電源装置において、
スナバダイオードとスナバコンデンサ放電用ダイオードとを直列接続した回路を、前記フィルタ回路の前記フィルタコンデンサに並列接続し、直列接続した前記スナバダイオードと前記スナバコンデンサ放電用ダイオードとの中点から整流ダイオードブリッジ回路の出力点に前記スナバコンデンサを接続したスナバ回路を構成し、
前記スナバ回路の構成要素である前記スナバダイオードと前記スナバコンデンサ放電用のダイオードと前記スナバコンデンサとは、前記共振スイッチ回路とは独立した並列回路として構成され、前記スナバコンデンサの静電容量は、共振コンデンサの静電容量と比べて小さく設定されており、
前記共振スイッチ回路の前記共振回路制御用半導体スイッチをオンした際に、前記スナバコンデンサの放電及び前記共振コンデンサの充電が開始され、その後、前記スナバコンデンサの放電が終了した後も、前記共振コンデンサの充放電が継続し、
前記共振コンデンサの放電電流が負荷電流と等しくなったときに、前記トランス一次側の電力変換回路の半導体スイッチをオフさせ、
トランス二次側の還流電流が零になるときに、前記スナバコンデンサと前記スナバダイオードを通して、前記スナバコンデンサに充電のスナバ電流が流れて、ダイオードリカバリのサージ電圧を吸収することにより、
トランス一次側の前記半導体スイッチのスイッチング損失を低減すると共に、トランス二次側の前記整流ダイオードブリッジ回路に発生するサージ電圧を抑制する機能を備えていることを特徴とする直流電源装置。 - 請求項1に記載の直流電源装置において、
前記スナバ回路の性能を高めるために、前記スナバコンデンサに直列に抵抗を接続していることを特徴とする直流電源装置。 - 請求項1または請求項2に記載の直流電源装置において、
前記スナバコンデンサの静電容量は、共振コンデンサの静電容量の1/10以下に設定されていることを特徴とする直流電源装置。 - 請求項1または請求項2に記載の直流電源装置において、
前記整流ダイオードブリッジ回路の発生するサージ電圧を吸収する電流の回路である、前記整流ダイオードブリッジ回路の出力点から前記スナバコンデンサ、前記スナバダイオードを通り、前記フィルタコンデンサを経て、前記整流ダイオードブリッジ回路の出力に戻る経路の配線によるインダクタンスが小さくなるように設定することを特徴とする直流電源装置。 - 請求項1または請求項2に記載の直流電源装置において、
前記共振リアクトルは、前記トランスの漏れインダクタンスとその配線インダクタンスの合計で構成されることを特徴とする直流電源装置。
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