JP5494304B2 - Power conditioner - Google Patents

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本発明は、交流電源の出力を制御して負荷に供給する電力調整装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a power adjustment device that controls the output of an AC power supply and supplies the load to a load.

この種の電力調整装置として、サイリスタを逆並列に接続したスイッチ回路を変圧器の1次巻線に直列に接続し、この変圧器の2次巻線間に負荷を接続したものが提案されている。この電力調整装置では、スイッチ回路のサイリスタを位相制御することによって負荷への供給電力が調整される。しかし、この電力調整装置は、入力電流の高調波が多くなるため入力仮想電力が大きくなり、また、その高調波を抑制するため、工場設備にアクティブフィルタを並列に挿入する必要がある。   As this type of power conditioner, a switch circuit in which thyristors are connected in antiparallel is connected in series to a primary winding of a transformer, and a load is connected between the secondary windings of the transformer. Yes. In this power adjustment device, the power supplied to the load is adjusted by controlling the phase of the thyristor of the switch circuit. However, in this power adjustment device, the input virtual power increases because the harmonics of the input current increase, and it is necessary to insert an active filter in parallel in the factory equipment in order to suppress the harmonics.

そこで、特許文献1に係る電力調整装置が提案されている。この電力調整装置は、第1ダイオードのアノード端子と第2ダイオードのカソード端子を接続した第1のダイオード直列回路と、第3ダイオードのアノード端子と第4ダイオードのカソード端子を接続した第2のダイオード直列回路と、第5ダイオードのアノード端子と第6ダイオードのカソード端子を接続した第3のダイオード直列回路とを互いに並列接続し、各ダイオードにそれぞれスイッチング素子を逆並列接続してなる3相ブリッジ回路を備えている。   Therefore, a power adjustment device according to Patent Document 1 has been proposed. The power adjustment apparatus includes a first diode series circuit in which an anode terminal of a first diode and a cathode terminal of a second diode are connected, and a second diode in which an anode terminal of a third diode and a cathode terminal of a fourth diode are connected. A three-phase bridge circuit in which a series circuit and a third diode series circuit in which an anode terminal of a fifth diode and a cathode terminal of a sixth diode are connected are connected in parallel, and switching elements are connected in reverse parallel to the respective diodes. It has.

上記第1のダイオード直列回路の直列接続点は、第1のリアクトルを介して交流電源の一方の端子に、第3のダイオード直列回路の直列接続点は第2のリアクトルを介して負荷の一方の端子に、第2のダイオード直列回路の直列接続点は、交流電源および負荷の各他方の端子にそれぞれ直接接続され、更に、第1のリアクトルと共に第1のフィルタを構成する第1のキャパシタが交流電源に並列接続されるとともに、第2のリアクトルと共に第2のフィルタを構成する第2のキャパシタが負荷に並列接続される。
この電力調整装置では、負荷への供給電力を調整するため、第3のダイオード直列回路の各ダイオードに逆並列接続されたスイッチング素子がPWM信号によってスイッチングされる。
The series connection point of the first diode series circuit is connected to one terminal of the AC power source via the first reactor, and the series connection point of the third diode series circuit is one of the loads via the second reactor. The series connection point of the second diode series circuit is directly connected to the other terminal of the AC power supply and the load, and the first capacitor that constitutes the first filter together with the first reactor is connected to the terminal. A second capacitor that constitutes a second filter together with a second reactor is connected in parallel to the power source and in parallel to the load.
In this power adjustment device, in order to adjust the power supplied to the load, switching elements connected in reverse parallel to the respective diodes of the third diode series circuit are switched by the PWM signal.

特開平10−150770号公報JP-A-10-150770

特許文献1に係る電力調整装置では、第1のフィルタの大型化を抑制するためにPWMによるスイッチング周波数(キャリア周波数)を数kH以上に設定する必要があり、このため、スイッチング損失が大きくなるという不都合を生じる。
そこで、本発明の目的は、フィルタを大型化することなくスイッチング損失を低減することができる電力調整装置を提供することにある。
In the power adjustment device according to Patent Document 1, it is necessary to set the switching frequency (carrier frequency) by PWM to be several kH or more in order to suppress the increase in size of the first filter, which increases the switching loss. Cause inconvenience.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power adjustment device that can reduce switching loss without increasing the size of a filter.

第1の発明は、一方の入力端子を第1のリアクトルを介して三相交流電源の第1の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第1のブリッジ回路と、前記第1のブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第1の駆動回路と、一方の入力端子を第2のリアクトルを介して前記三相交流電源の第3の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第2のブリッジ回路と、前記第2ブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第2の駆動回路と、前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間に接続され、前記第1のリアクトルと共にフィルタを構成する第1のキャパシタと、前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間に接続に接続され、前記第2のリアクトルと共にフィルタを構成する第2のキャパシタと、スイッチング信号を発生するスイッチング信号発生手段と、を備える。
前記第1、第2ブリッジ回路は、ブリッジ接続したダイオードと、これらのダイオードにそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子とを有し、前記第1、第2の駆動回路は、直列接続された一対のスイッチング素子と、これらのスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続したダイオードとを有する。
前記スイッチング信号発生手段は、前記第1のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第1のスイッチング信号と、前記第2のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第2のスイッチング信号と、前記複数の第1の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第3のスイッチング信号と、前記複数の第2の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第4のスイッチング信号とを発生し、かつ、前記
複数の第1の駆動回路に対する前記第3のスイッチング信号の供給タイミングを、該第3のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第1の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすとともに、前記複数の第2の駆動回路に対する前記第4のスイッチング信号の供給タイミングを、該第4のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第2の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすように構成される。
前記第1、第2の駆動回路は、互いの個数が相違する。前記複数の第1の駆動回路及び前記複数の第2の駆動回路には、それぞれ個別の負荷が接続される。
In the first invention, one input terminal is connected to the first output terminal of the three-phase AC power supply via the first reactor, and the other input terminal is connected to the second output terminal of the three-phase AC power supply. The first bridge circuit, a plurality of first drive circuits connected in parallel between the output terminals of the first bridge circuit, and the three-phase AC power supply through one input terminal via a second reactor Connected in parallel between the second output circuit of the second bridge circuit and the second bridge circuit connected to the second output terminal of the three-phase AC power supply. A plurality of second drive circuits, a first capacitor connected between the first and second output terminals of the three-phase AC power source and constituting a filter together with the first reactor, and the three-phase AC power source Connected between the second and third output terminals of the second, Comprises a second capacitor constituting the filter with a reactor, a switching signal generating means for generating a switching signal.
The first and second bridge circuits have bridge-connected diodes and switching elements connected in antiparallel to these diodes, respectively, and the first and second drive circuits have a pair of switching circuits connected in series. Elements and diodes connected in reverse parallel to these switching elements.
The switching signal generating means includes a first switching signal for turning on / off each switching element of the first bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply; A second switching signal for turning on / off each switching element of the second bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the second and third output terminals of the three-phase AC power supply; and the plurality of first drives Generating a pulse width modulated third switching signal for turning on / off each switching element of the circuit and a pulse width modulated fourth switching signal for turning on / off each switching element of the plurality of second drive circuits; And the supply timing of the third switching signal to the plurality of first drive circuits is related to the third switching signal. The period of the carrier signal of the pulse width modulation is sequentially shifted by the time divided by the number of the first drive circuits, and the supply timing of the fourth switching signal to the plurality of second drive circuits is changed to the fourth The pulse width modulation carrier signal period related to the switching signal is sequentially shifted by the time divided by the number of the second drive circuits.
The number of the first and second drive circuits is different from each other. Individual loads are connected to the plurality of first drive circuits and the plurality of second drive circuits, respectively.

第2の発明は、一方の入力端子を第1のリアクトルを介して三相交流電源の第1の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第1のブリッジ回路と、前記第1のブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第1の駆動回路と、一方の入力端子を第2のリアクトルを介して前記三相交流電源の第3の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第2のブリッジ回路と、前記第2ブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第2の駆動回路と、 前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間に接続され、前記第1のリアクトルと共にフィルタを構成する第1のキャパシタと、前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間に接続に接続され、前記第2のリアクトルと共にフィルタを構成する第2のキャパシタと、スイッチング信号を発生するスイッチング信号発生手段と、を備える。
前記第1、第2ブリッジ回路は、ブリッジ接続したダイオードと、これらのダイオードにそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子とを有し、前記第1、第2の駆動回路は、直列接続された一対のスイッチング素子と、これらのスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続したダイオードとを有する。
前記スイッチング信号発生手段は、前記第1のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第1のスイッチング信号と、前記第2のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第2のスイッチング信号と、前記複数の第1の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第3のスイッチング信号と、前記複数の第2の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第4のスイッチング信号とを発生し、かつ、前記
複数の第1の駆動回路に対する前記第3のスイッチング信号の供給タイミングを、該第3のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第1の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすとともに、前記複数の第2の駆動回路に対する前記第4のスイッチング信号の供給タイミングを、該第4のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第2の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすように構成される。
前記第3のスイッチング信号に係るパルス幅変調用キャリア信号の周波数と前記第4のスイッチング信号に係るパルス幅変調用キャリア信号の周波数は相違する。前記複数の第1の駆動回路及び前記複数の第2の駆動回路には、それぞれ個別の負荷が接続される。
前記第1、第2の発明において、前記第1、第2のブリッジ回路のスイッチング素子および前記第1、第2の駆動回路のスイッチング素子としては、例えばIGBTが用いられる。また、前記負荷としては、例えば、半導体製造装置における熱処理用ヒータがある
In the second aspect of the invention, one input terminal is connected to the first output terminal of the three-phase AC power supply through the first reactor, and the other input terminal is connected to the second output terminal of the three-phase AC power supply. The first bridge circuit, a plurality of first drive circuits connected in parallel between the output terminals of the first bridge circuit, and the three-phase AC power supply via one input terminal via a second reactor Connected in parallel between the second output circuit of the second bridge circuit and the second bridge circuit connected to the second output terminal of the three-phase AC power supply. A plurality of second drive circuits, a first capacitor connected between the first and second output terminals of the three-phase AC power source and constituting a filter together with the first reactor, and the three-phase AC power source Connected between the second and third output terminals of the second, Comprising a second capacitor constituting the filter with a reactor, a switching signal generating means for generating a switching signal.
The first and second bridge circuits have bridge-connected diodes and switching elements connected in antiparallel to these diodes, respectively, and the first and second drive circuits have a pair of switching circuits connected in series. Elements and diodes connected in reverse parallel to these switching elements.
The switching signal generating means includes a first switching signal for turning on / off each switching element of the first bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply; A second switching signal for turning on / off each switching element of the second bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the second and third output terminals of the three-phase AC power supply; and the plurality of first drives Generating a pulse width modulated third switching signal for turning on / off each switching element of the circuit and a pulse width modulated fourth switching signal for turning on / off each switching element of the plurality of second drive circuits; And said
The supply timing of the third switching signal to a plurality of first drive circuits is equal to the time obtained by dividing the period of the carrier signal of the pulse width modulation related to the third switching signal by the number of the first drive circuits. The supply timing of the fourth switching signal to the plurality of second drive circuits is sequentially shifted, and the period of the carrier signal of the pulse width modulation related to the fourth switching signal is the number of the second drive circuits. It is configured to shift sequentially by the time divided by.
The frequency of the pulse width modulation carrier signal related to the third switching signal is different from the frequency of the pulse width modulation carrier signal related to the fourth switching signal. Individual loads are connected to the plurality of first drive circuits and the plurality of second drive circuits, respectively.
In the first and second inventions , for example, IGBTs are used as the switching elements of the first and second bridge circuits and the switching elements of the first and second drive circuits. The load includes, for example, a heat treatment heater in a semiconductor manufacturing apparatus .

本発明によれば、入力部のフィルタを構成するリアクトルの大型化を伴うことなくキャリア周波数を低下することができるので、スイッチング損失の少ない高効率の電力供給が可能になる。   According to the present invention, since the carrier frequency can be lowered without increasing the size of the reactor constituting the filter of the input unit, highly efficient power supply with low switching loss can be achieved.

本発明に係る電力調整装置の一実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing one embodiment of a power adjustment device concerning the present invention. スイッチング信号を発生するための回路要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit element for generating a switching signal. 実施形態に係る電力調整装置の動作を説明するための波形図である。It is a wave form chart for explaining operation of the power regulator concerning an embodiment. 従来例に係る電力調整装置と本発明に係る電力調整装置の損失特性を例示したグラフであるIt is the graph which illustrated the loss characteristic of the power regulator which concerns on a prior art example, and the power regulator which concerns on this invention. 単相交流電源に適用した電力調整装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the power regulator applied to the single phase alternating current power supply.

図1は、本発明に係る電力調整装置の実施の形態を示す回路図である。この電力調整装置は、ブリッジ回路10、このブリッジ回路10と組合される駆動回路10−1〜10−N(Nは2以上の整数)、ブリッジ回路20、このブリッジ回路20と組合される駆動回路20−1〜20−Nを備えている。
ブリッジ回路10は、ブリッジ接続したダイオードD11〜D14と、このダイオードD11〜D14にそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子S11〜S14とを有し、一方の入力端子(ダイオードD11,D12の共通接続点)がリアクトルL10を介して三相交流電源14のR出力端子に接続されるともに、他方の入力端子(ダイオードD13,D14の共通接続点)が三相交流電源14のS出力端子に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power adjustment device according to the present invention. The power adjustment apparatus includes a bridge circuit 10, drive circuits 10-1 to 10 -N (N is an integer of 2 or more) combined with the bridge circuit 10, a bridge circuit 20, and a drive circuit combined with the bridge circuit 20. 20-1 to 20-N.
The bridge circuit 10 includes bridge-connected diodes D11 to D14 and switching elements S11 to S14 connected in reverse parallel to the diodes D11 to D14, respectively, and one input terminal (a common connection point of the diodes D11 and D12). While being connected to the R output terminal of the three-phase AC power supply 14 via the reactor L10, the other input terminal (common connection point of the diodes D13 and D14) is connected to the S output terminal of the three-phase AC power supply 14.

駆動回路10−1は、直列接続された一対のスイッチング素子S15,S16と、これらのスイッチング素子S15,S16にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD15,D16を備えている。駆動回路10−2〜10−Nも同様である。そして、駆動回路10−2〜10−Nは、ブリッジ回路10の正出力端子に接続されたライン12と負出力端子に接続されたライン13との間に並列接続されている。
ブリッジ回路20及び負荷駆動回路20−1〜20−Nは、それぞれブリッジ回路10及び負荷駆動回路10−1〜10−Nと同等の構成を有するので、構成要素に対応する符号を付してその構成についての説明を省略する。なお、ブリッジ回路20は、一方の入力端子(ダイオードD21,D22の共通接続点)がリアクトルL20を介して三相交流電源14のT出力端子に接続されるともに、他方の入力端子(ダイオードD23,D24の共通接続点)が三相交流電源14のS出力端子に接続されている。
The drive circuit 10-1 includes a pair of switching elements S15 and S16 connected in series, and diodes D15 and D16 connected in reverse parallel to the switching elements S15 and S16, respectively. The same applies to the drive circuits 10-2 to 10-N. The drive circuits 10-2 to 10-N are connected in parallel between the line 12 connected to the positive output terminal of the bridge circuit 10 and the line 13 connected to the negative output terminal.
The bridge circuit 20 and the load drive circuits 20-1 to 20-N have the same configuration as the bridge circuit 10 and the load drive circuits 10-1 to 10-N, respectively, so A description of the configuration is omitted. The bridge circuit 20 has one input terminal (common connection point of the diodes D21 and D22) connected to the T output terminal of the three-phase AC power supply 14 via the reactor L20, and the other input terminal (diodes D23, D24 common connection point) is connected to the S output terminal of the three-phase AC power supply 14.

負荷R10−1〜R10−Nは、それらの一端が駆動回路10−1〜10−Nの出力端子(スイッチング素子S15,S16の共通接続点)にそれぞれ接続され、それらの他端が三相交流電源14のS出力端子に接続されている。また、負荷R20−1〜R20−Nは、それらの一端が駆動回路20−1〜20−Nの各出力端子(スイッチング素子S25,S26の共通接続点)にそれぞれ接続され、それらの他端が三相交流電源14のS出力端子に接続されている。
負荷R10−1〜R10−Nおよび負荷R20−1〜R20−Nは、例えば、半導体製造装置においてウエハ等の材料を加熱するためのヒータである。
三相交流電源14のR,S出力端子間には、リアクトルL10と共にフィルタを構成するキャパシタC10が接続され、また、三相交流電源14のS,T出力端子間には、リアクトルL20と共にフィルタを構成するキャパシタC20が接続されている。
One ends of the loads R10-1 to R10-N are respectively connected to output terminals of the drive circuits 10-1 to 10-N (common connection points of the switching elements S15 and S16), and the other ends thereof are three-phase AC. It is connected to the S output terminal of the power supply 14. In addition, one end of each of the loads R20-1 to R20-N is connected to each output terminal of the drive circuits 20-1 to 20-N (common connection point of the switching elements S25 and S26), and the other end thereof is connected. It is connected to the S output terminal of the three-phase AC power supply 14.
The loads R10-1 to R10-N and the loads R20-1 to R20-N are heaters for heating a material such as a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus, for example.
A capacitor C10 that constitutes a filter together with the reactor L10 is connected between the R and S output terminals of the three-phase AC power supply 14, and a filter together with the reactor L20 is connected between the S and T output terminals of the three-phase AC power supply 14. A capacitor C20 to be configured is connected.

図2に示す位相検出回路15は、三相交流電源14の各相の電圧の位相を検出して、該三相交流電源14のR、S出力端子間の電圧及びS、T出力端子間の電圧が正の半サイクルの電圧であるか負の半サイクルの電圧であるかを判定し、その判定結果を示す信号をスイッチング信号発生回路16に出力する。スイッチング信号発生回路16は、上記判定結果を示す信号と外部から与えられるパルス幅指定信号とに基づいて、ブリッジ回路10のスイッチング素子S11〜S14に対するスイッチング信号、各駆動回路10−1〜10−Nのスイッチング素子S15,S16に対するスイッチング信号、ブリッジ回路20のスイッチング素子S21〜S24に対するスイッチング信号、及び各駆動回路20−1〜20−Nのスイッチング素子S25,S26に対するスイッチング信号を生成する。   The phase detection circuit 15 shown in FIG. 2 detects the phase of the voltage of each phase of the three-phase AC power supply 14, and the voltage between the R and S output terminals of the three-phase AC power supply 14 and between the S and T output terminals. It is determined whether the voltage is a positive half-cycle voltage or a negative half-cycle voltage, and a signal indicating the determination result is output to the switching signal generation circuit 16. The switching signal generation circuit 16 switches the switching signals for the switching elements S11 to S14 of the bridge circuit 10 and the drive circuits 10-1 to 10-N based on the signal indicating the determination result and the pulse width designation signal given from the outside. Switching signals for the switching elements S15 and S16, switching signals for the switching elements S21 to S24 of the bridge circuit 20, and switching signals for the switching elements S25 and S26 of the drive circuits 20-1 to 20-N are generated.

以下、図3を参照しながら、本実施形態に係る電力調整装置の動作について説明する。図3(a)は、三相交流電源14のR、S出力端子を介して入力される交流電圧を示す。図2の位相検出回路15は、上記交流電圧が正の半サイクルの電圧であるか負の半サイクルの電圧であるかに応じて図3(c)に示すような判定信号を出力する。
一方、スイッチング信号発生回路16は、図3(b)に示すキャリア信号を発生するとともに、このキャリア信号とパルス幅指定信号との比較に基づいて図3(d)に示すパルス幅変調(以下、PWMという)信号を形成する。そして、このスイッチング信号発生回路16は、図3(c)に示す判定信号に基づいて、スイッチング素子S11〜S14をスイッチングするための図3(e)〜(h)に示すスイッチング信号を発生するとともに、図3(c)に示す判定信号と図3(d)に示すPWM信号とに基づいて、駆動回路10-1のスイッチング素子S16,S15をスイッチングするための図3(i),(j)に示すスイッチング信号、駆動回路10-2のスイッチング素子S16,S15をスイッチングするための図3(k),(l)に示すスイッチング信号を発生する。図示を省略するが、駆動回路10-3、・・・、10−Nのスイッチング素子S16,S15をスイッチングするためのスイッチング信号についても同様である。
Hereinafter, the operation of the power adjustment apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an AC voltage input via the R and S output terminals of the three-phase AC power supply 14. The phase detection circuit 15 in FIG. 2 outputs a determination signal as shown in FIG. 3C according to whether the AC voltage is a positive half-cycle voltage or a negative half-cycle voltage.
On the other hand, the switching signal generation circuit 16 generates the carrier signal shown in FIG. 3B, and based on the comparison between the carrier signal and the pulse width designation signal, the pulse width modulation (hereinafter, referred to as “d”) shown in FIG. Signal). The switching signal generation circuit 16 generates the switching signals shown in FIGS. 3E to 3H for switching the switching elements S11 to S14 based on the determination signal shown in FIG. 3 (i), (j) for switching the switching elements S16, S15 of the drive circuit 10-1 based on the determination signal shown in FIG. 3 (c) and the PWM signal shown in FIG. 3 (d). 3 and the switching signals shown in FIGS. 3 (k) and 3 (l) for switching the switching elements S16 and S15 of the drive circuit 10-2 are generated. Although not shown, the same applies to switching signals for switching the switching elements S16 and S15 of the drive circuits 10-3,..., 10-N.

図3(i)に示すスイッチング信号は、図3(c)に示す判定信号と図3(d)に示すPWM信号を排他的論理和処理することによって得られ、図3(j)に示すスイッチング信号は、図3(i)に示すスイッチング信号を反転することによって得られる。また、図3(k),(l)に示すスイッチング信号は、それぞれ図3(i),(j)に示すスイッチング信号の位相を所定時間Δtずらしたものである。時間Δtは、図3(a)に示す交流電圧の周期を1/N倍したものであるので、角度換算すると360°/Nである。すなわち、駆動回路10-2〜10-Nのスイッチング素子S15,S16に対するスイッチング信号は、それぞれ駆動回路10-1〜10-N−1のスイッチング素子S15,S16に対するそれに対してそれぞれ時間Δtだけずらされている。   The switching signal shown in FIG. 3 (i) is obtained by performing an exclusive OR process on the determination signal shown in FIG. 3 (c) and the PWM signal shown in FIG. 3 (d), and the switching signal shown in FIG. 3 (j). The signal is obtained by inverting the switching signal shown in FIG. The switching signals shown in FIGS. 3 (k) and (l) are obtained by shifting the phase of the switching signals shown in FIGS. 3 (i) and (j) by a predetermined time Δt, respectively. Since the time Δt is obtained by multiplying the AC voltage cycle shown in FIG. 3A by 1 / N, the angle Δt is 360 ° / N. That is, the switching signals for the switching elements S15 and S16 of the drive circuits 10-2 to 10-N are respectively shifted by time Δt with respect to those for the switching elements S15 and S16 of the drive circuits 10-1 to 10-N-1. ing.

図3(a)に示す交流電圧の正の半サイクル期間においては、スイッチング素子S11,S14がオンするので、駆動回路10-1のスイッチング素子S15がオンすることによって、電源14(R出力端子)→リアクトルL10→ダイオードD11→スイッチング素子S15→負荷R10−1→電源14(S出力端子)の経路が形成されて負荷R10−1に電力が供給される。このとき、電圧と電流の位相が異なっているとすると(電圧が正で電流が負)、電源14(S出力端子)→負荷R10−1→ダイオードD15→スイッチング素子S11→リアクトルL19→電源14(R出力端子)の経路で電流が流れることになる。   In the positive half cycle period of the AC voltage shown in FIG. 3A, the switching elements S11 and S14 are turned on. Therefore, when the switching element S15 of the drive circuit 10-1 is turned on, the power supply 14 (R output terminal) → Reactor L10 → Diode D11 → Switching element S15 → Load R10-1 → Power supply 14 (S output terminal) A path is formed to supply power to the load R10-1. At this time, assuming that the phase of voltage and current is different (voltage is positive and current is negative), power source 14 (S output terminal) → load R10-1 → diode D15 → switching element S11 → reactor L19 → power source 14 ( Current flows through the path of the R output terminal.

次に、スイッチング素子S15をオフさせてスイッチング素子S16をオンさせると、電源14と負荷R10−1間の電圧印加経路が断たれるため、負荷R10−1の印加電圧は零となり、その結果、負荷R10−1側からの電流が、負荷R10−1→スイッチング素子S14→ダイオードD16→負荷R10−1の経路で環流する。このとき、電圧と電流の位相が異なっているとすると(電圧が正で電流が負)、負荷R10−1側からの電流が、R10−1→スイッチS16→ダイオードD14→負荷R10−1の経路で環流することになる。   Next, when the switching element S15 is turned off and the switching element S16 is turned on, the voltage application path between the power supply 14 and the load R10-1 is cut off, so that the applied voltage of the load R10-1 becomes zero. The current from the load R10-1 side circulates along the path of the load R10-1, the switching element S14, the diode D16, and the load R10-1. At this time, if the phase of the voltage and the current is different (the voltage is positive and the current is negative), the current from the load R10-1 side is the path of R10-1 → switch S16 → diode D14 → load R10-1. It will circulate with.

一方、図3(a)に示す交流電圧の負の半サイクル期間においては、スイッチング素子S12,S13がオンするので、駆動回路10-1のスイッチング素子S16がオンすることによって、電源14(S出力端子)→負荷R10−1→スイッチング素子S16→ダイオードD12→リアクトルL10→電源14(R端子)の経路で負荷R10−1に電力が供給される。このとき、電圧と電流の位相が異なっているとすると(電圧が負で電流が正)、電源14(R端子)→リアクトルL10→スイッチング素子S12→ダイオードD16→負荷R10−1→電源14(S端子)の経路で電流が流れることになる。   On the other hand, in the negative half cycle period of the AC voltage shown in FIG. 3A, the switching elements S12 and S13 are turned on, so that the switching element S16 of the drive circuit 10-1 is turned on, whereby the power supply 14 (S output Terminal) → load R10-1 → switching element S16 → diode D12 → reactor L10 → power source 14 (R terminal) to supply power to the load R10-1. At this time, assuming that the phase of voltage and current is different (voltage is negative and current is positive), power source 14 (R terminal) → reactor L10 → switching element S12 → diode D16 → load R10-1 → power source 14 (S Current flows through the terminal) path.

次に、スイッチング素子S16をオフさせてスイッチング素子S15をオンさせると、電源14と負荷R10−1間の電圧印加経路が断たれるため、負荷R10−1の印加電圧は零となり、その結果、負荷R10−1側からの電流が、負荷R10−1→ダイオードD15→スイッチング素子S13→負荷R10−1の経路で環流する。このとき、電圧と電流の位相が異なっているとすると(電圧が負で電流が負)、負荷R10−1側からの電流が、負荷R10−1→ダイオードD13→スイッチング素子S15→負荷R10−1の経路で環流することになる。   Next, when the switching element S16 is turned off and the switching element S15 is turned on, the voltage application path between the power supply 14 and the load R10-1 is cut off, so that the applied voltage of the load R10-1 becomes zero. The current from the load R10-1 side circulates along the path of the load R10-1, the diode D15, the switching element S13, and the load R10-1. At this time, if the phase of the voltage and the current is different (the voltage is negative and the current is negative), the current from the load R10-1 side is the load R10-1 → the diode D13 → the switching element S15 → the load R10-1. It will circulate in the route of.

交流電圧の一周期中においては、上記のような動作がキャリア周波数で規定される周期で繰り返され、その結果、負荷R10−1に交流電圧波形に近似する波形の電圧が印加される。このとき、リアクトルL10とキャパシタC10からなるフィルタ回路は、入出力電流のリプルを抑制するように作用する。
なお、負荷R10−1に供給される電力は、図3(b)に示すパルス幅指令の値によって設定される。
During one cycle of the AC voltage, the above operation is repeated at a cycle defined by the carrier frequency, and as a result, a voltage having a waveform approximate to the AC voltage waveform is applied to the load R10-1. At this time, the filter circuit including the reactor L10 and the capacitor C10 acts to suppress the ripple of the input / output current.
The electric power supplied to the load R10-1 is set according to the value of the pulse width command shown in FIG.

他の駆動回路10−2〜10−Nも駆動回路10−1の動作形態に準じた形態で同時に作動する。このとき、前記したように、各駆動回路10−1〜10−Nに対するスイッチング信号が順次Δtだけずらされているため、リアクトルL10に流れる電流のリプル周波数が高くなる。すなわち、駆動回路10−1〜10−Nに対するスイッチング信号の位相が一致している場合には、上記リプル周波数がキャリア周波数と一致するが、各駆動回路10−1〜10−Nに上記の位相差を設定することにより、上記リプル周波数がキャリア周波数をN倍した周波数まで上昇することになる。   The other drive circuits 10-2 to 10-N are simultaneously operated in a form according to the operation form of the drive circuit 10-1. At this time, as described above, since the switching signals for the respective drive circuits 10-1 to 10-N are sequentially shifted by Δt, the ripple frequency of the current flowing through the reactor L10 is increased. That is, when the phases of the switching signals for the drive circuits 10-1 to 10-N match, the ripple frequency matches the carrier frequency, but the drive circuits 10-1 to 10-N By setting the phase difference, the ripple frequency rises to a frequency that is N times the carrier frequency.

周知のように、スイッチ素子のスイッチング損失は、スイッチング周波数が低くなるに伴って低下する。一方、リアクトルL10は、上記リプル周波数が低くなるに伴って大容量のもの、つまり、大型のものを使用することが必要になる。
上記実施形態に係る電力調整装置によれば、例えば、負荷の数Nが6で、従来適用されていたキャリア周波数が18kHzである場合、このキャリア周波数を3kHz(18/6kHz)まで低下させても、上記リプル周波数が18kHzに維持されることになる。したがって、リアクトルL10を大型化することなく駆動回路10−1のスイッチング素子S15,S16のスイッチング損失を低下することが可能である。すなわち、例えば、上記のようにキャリア周波数を18kHzから3kHzに低下させた場合には、スイッチング損失を約1/3程度まで低下させることができる。
図4は、キャリア周波数が18kHzのときのスイッチング損失を点線で示し、また、キャリア周波数が3kHzのときのスイッチング損失を実線で示す。なお、この損失特性は、負荷の数Nが6で、それらの容量が100kWである場合のものである。
As is well known, the switching loss of the switch element decreases as the switching frequency decreases. On the other hand, it is necessary to use a reactor having a large capacity, that is, a large reactor, as the ripple frequency is lowered.
According to the power adjustment device according to the above-described embodiment, for example, when the number N of loads is 6 and the conventionally applied carrier frequency is 18 kHz, the carrier frequency may be reduced to 3 kHz (18/6 kHz). The ripple frequency is maintained at 18 kHz. Therefore, it is possible to reduce the switching loss of the switching elements S15 and S16 of the drive circuit 10-1 without increasing the size of the reactor L10. That is, for example, when the carrier frequency is reduced from 18 kHz to 3 kHz as described above, the switching loss can be reduced to about 1/3.
FIG. 4 shows the switching loss when the carrier frequency is 18 kHz by a dotted line, and shows the switching loss when the carrier frequency is 3 kHz by a solid line. This loss characteristic is obtained when the number N of loads is 6 and the capacity thereof is 100 kW.

以上では、ブリッジ回路10と駆動回路10−1〜10−Nの動作を説明したが、ブリッジ回路20と駆動回路20−1〜20−Nも上記に準じた動作を行う。   The operation of the bridge circuit 10 and the drive circuits 10-1 to 10-N has been described above. However, the bridge circuit 20 and the drive circuits 20-1 to 20-N also operate according to the above.

図5は、単相交流電源4に適用した電力調整装置を示す。この電力調整装置は、ブリッジ回路1、このブリッジ回路1と組合される駆動回路1−1,1−2を備えている。
ブリッジ回路1は、ダイオードD1〜D4からなるブリッジ回路と、このダイオードD1〜D4にそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子S1〜S4とを有し、一方の入力端子(ダイオードD1,D2の共通接続点)がリアクトルL1を介して単相交流電源4の一方の出力端子に接続されるともに、他方の入力端子(ダイオードD13,D14の共通接続点)が上記電源4の他方の出力端子に接続されている。
FIG. 5 shows a power adjustment device applied to the single-phase AC power supply 4. The power adjustment apparatus includes a bridge circuit 1 and drive circuits 1-1 and 1-2 combined with the bridge circuit 1.
The bridge circuit 1 includes a bridge circuit composed of diodes D1 to D4 and switching elements S1 to S4 connected in reverse parallel to the diodes D1 to D4, respectively, and one input terminal (a common connection point of the diodes D1 and D2). Is connected to one output terminal of the single-phase AC power supply 4 via the reactor L1, and the other input terminal (common connection point of the diodes D13 and D14) is connected to the other output terminal of the power supply 4. .

駆動回路1−1は、直列接続された一対のスイッチング素子S5,S6と、これらのスイッチング素子S5,S6にそれぞれ逆並列接続されたダイオードD5,D6を備えている。駆動回路1−2も同様である。そして、駆動回路1−1,1−2は、ブリッジ回路1の正出力端子に接続されたライン2と負出力端子に接続されたライン3との間に並列接続されている。
負荷R1−1,R1−2は、それらの一端が駆動回路1−1,1−2の出力端子(スイッチング素子S5,S6の共通接続点)にそれぞれ接続され、それらの他端が電源4の他方の出力端子に接続されている。
電源4の各出力端子間には、リアクトルL1と共にフィルタを構成するキャパシタC1が接続されている。
The drive circuit 1-1 includes a pair of switching elements S5 and S6 connected in series, and diodes D5 and D6 connected in reverse parallel to the switching elements S5 and S6, respectively. The same applies to the drive circuit 1-2. The drive circuits 1-1 and 1-2 are connected in parallel between the line 2 connected to the positive output terminal of the bridge circuit 1 and the line 3 connected to the negative output terminal.
One end of each of the loads R1-1 and R1-2 is connected to the output terminals of the drive circuits 1-1 and 1-2 (common connection point of the switching elements S5 and S6), and the other end of the loads R1-1 and R1-2 It is connected to the other output terminal.
Between each output terminal of the power supply 4, the capacitor C1 which comprises a filter with the reactor L1 is connected.

ブリッジ回路1のスイッチング素子S1〜S4は、図3の(e)〜(h)に示すスイッチング信号に対応するスイッチング信号によってオンオフされる。また、駆動回路1−1のスイッチング素子S5,S6は、図3の(i),(j)に示すスイッチング信号に対応するスイッチング信号によってオンオフされ、駆動回路1−2のスイッチング素子S5,S6は、図3の(k),(l)に示すスイッチング信号に対応するスイッチング信号によってオンオフされる。したがって、この図5に示す電力調整装置においても、図1に示した電力調整装置と同様にスイッチング損失を低減することができるという効果が得られる。なお、図5に示す電力調整装置は2つの駆動回路1−1,1−2を備えているが、もちろん、駆動回路を3以上設けることが可能である。   The switching elements S1 to S4 of the bridge circuit 1 are turned on and off by switching signals corresponding to the switching signals shown in (e) to (h) of FIG. The switching elements S5 and S6 of the drive circuit 1-1 are turned on and off by switching signals corresponding to the switching signals shown in (i) and (j) of FIG. 3, and the switching elements S5 and S6 of the drive circuit 1-2 are turned on. These are turned on and off by switching signals corresponding to the switching signals shown in (k) and (l) of FIG. Therefore, also in the power adjustment apparatus shown in FIG. 5, the switching loss can be reduced similarly to the power adjustment apparatus shown in FIG. 5 includes two drive circuits 1-1 and 1-2. Of course, three or more drive circuits can be provided.

本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形態様を含むものである。すなわち、図1における駆動回路10−1,10−2、・・・と、駆動回路20−1,20−2、・・・は、必ずしも個数を一致させる必要はない。ただし、駆動回路10−1,10−2、・・・側の負荷(容量)と、駆動回路20−1,20−2、・・・側の負荷(容量)はほぼ同じであることが望ましい。また、図2に示すスイッチング信号発生回路16では、駆動回路10−1,10−2、・・・に対するスイッチング信号と、駆動回路20−1,20−2、・・・に対するスイッチング信号とを共通のPWMキャリア信号を用いて形成しているが、前者のスイッチング信号と後者のスイッチング信号とを周波数の異なる個別のPWMキャリア信号を用いて形成することも可能である。ただし、この場合、ビート現象を生じないように上記各PWMキャリア信号の周波数を選定することが望ましい。
なお、駆動回路10−1,10−2、・・・の個数と、駆動回路20−1,20−2、・・・の個数とを相違させる場合や、上記周波数の異なる個別のPWMキャリア信号を用いる場合には、駆動回路10−1,10−2、・・・に対するスイッチング信号相互のずれ時間(図3のΔt参照)と駆動回路20−1,20−2、・・・に対するスイッチング信号相互のずれ時間とが相違することになる。
更に、図1に示す負荷R10−1〜R10−Nおよび負荷R20−1〜R20−Nは、前記したヒータに限定されない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. That is, the number of the drive circuits 10-1, 10-2,... And the drive circuits 20-1, 20-2,. However, it is desirable that the loads (capacities) on the drive circuits 10-1, 10-2,... And the loads (capacities) on the drive circuits 20-1, 20-2,. . 2, the switching signal for the drive circuits 10-1, 10-2,... And the switching signal for the drive circuits 20-1, 20-2,. However, it is also possible to form the former switching signal and the latter switching signal using individual PWM carrier signals having different frequencies. However, in this case, it is desirable to select the frequency of each PWM carrier signal so as not to cause a beat phenomenon.
Are different from the number of drive circuits 10-1, 10-2,... And the number of drive circuits 20-1, 20-2,. , The switching signal mutual shift time (see Δt in FIG. 3) for the drive circuits 10-1, 10-2,... And the switching signals for the drive circuits 20-1, 20-2,. The mutual shift time is different.
Furthermore, the loads R10-1 to R10-N and the loads R20-1 to R20-N shown in FIG. 1 are not limited to the heaters described above.

1,10 ブリッジ回路
1−1,1−2 駆動回路
10-1〜10-N,20-1〜20-N 駆動回路
D1〜D4,D5,D6 ダイオード
D11〜D14,D15,D16 ダイオード
S1〜S4,S5,S6 スイッチング素子
S11〜S14,S15,S16 スイッチング素子
R1−1〜R1−2 負荷
R10−1〜R10−N,R20−1〜R20−N 負荷
L1,L10,L20 リアクトル
C1,C10,C20 キャパシタ
4,14 交流電源
15 位相検出回路
16 スイッチング信号発生回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10 Bridge circuit 1-1, 1-2 Drive circuit 10-1 to 10-N, 20-1 to 20-N Drive circuit D1-D4, D5, D6 Diode D11-D14, D15, D16 Diode S1-S4 , S5, S6 switching elements S11-S14, S15, S16 switching elements R1-1 to R1-2 loads R10-1 to R10-N, R20-1 to R20-N loads L1, L10, L20 reactors C1, C10, C20 Capacitors 4, 14 AC power supply 15 Phase detection circuit 16 Switching signal generation circuit

Claims (6)

一方の入力端子を第1のリアクトルを介して三相交流電源の第1の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第1のブリッジ回路と、
前記第1のブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第1の駆動回路と、
一方の入力端子を第2のリアクトルを介して前記三相交流電源の第3の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第2のブリッジ回路と、
前記第2ブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第2の駆動回路と、
前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間に接続され、前記第1のリアクトルと共にフィルタを構成する第1のキャパシタと、
前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間に接続に接続され、前記第2のリアクトルと共にフィルタを構成する第2のキャパシタと、
スイッチング信号を発生するスイッチング信号発生手段と、を備え、
前記第1、第2ブリッジ回路は、ブリッジ接続したダイオードと、これらのダイオードにそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子とを有し、
前記第1、第2の駆動回路は、直列接続された一対のスイッチング素子と、これらのスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続したダイオードとを有し、
前記スイッチング信号発生手段は、前記第1のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第1のスイッチング信号と、前記第2のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第2のスイッチング信号と、前記複数の第1の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第3のスイッチング信号と、前記複数の第2の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第4のスイッチング信号とを発生し、かつ、前記
複数の第1の駆動回路に対する前記第3のスイッチング信号の供給タイミングを、該第3のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第1の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすとともに、前記複数の第2の駆動回路に対する前記第4のスイッチング信号の供給タイミングを、該第4のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第2の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすように構成され、
前記第1、第2の駆動回路は、互いの個数が相違し、
前記複数の第1の駆動回路及び前記複数の第2の駆動回路にそれぞれ個別の負荷を接続したことを特徴とする電力調整装置。
A first bridge circuit in which one input terminal is connected to a first output terminal of a three-phase AC power supply via a first reactor, and the other input terminal is connected to a second output terminal of the three-phase AC power supply When,
A plurality of first drive circuits connected in parallel between the output terminals of the first bridge circuit;
A second bridge in which one input terminal is connected to a third output terminal of the three-phase AC power supply through a second reactor, and the other input terminal is connected to a second output terminal of the three-phase AC power supply Circuit,
A plurality of second drive circuits connected in parallel between the output terminals of the second bridge circuit;
A first capacitor connected between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply and constituting a filter together with the first reactor;
A second capacitor connected to a connection between the second and third output terminals of the three-phase AC power source and constituting a filter together with the second reactor;
Switching signal generating means for generating a switching signal,
The first and second bridge circuits include diodes connected in a bridge and switching elements connected in reverse parallel to the diodes, respectively.
The first and second drive circuits each have a pair of switching elements connected in series, and diodes connected in antiparallel to these switching elements,
The switching signal generating means includes a first switching signal for turning on / off each switching element of the first bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply; A second switching signal for turning on / off each switching element of the second bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the second and third output terminals of the three-phase AC power supply; and the plurality of first drives Generating a pulse width modulated third switching signal for turning on / off each switching element of the circuit and a pulse width modulated fourth switching signal for turning on / off each switching element of the plurality of second drive circuits; And the supply timing of the third switching signal to the plurality of first drive circuits is related to the third switching signal. The period of the carrier signal of the pulse width modulation is sequentially shifted by the time divided by the number of the first drive circuits, and the supply timing of the fourth switching signal to the plurality of second drive circuits is changed to the fourth It is configured to sequentially shift the period of the carrier signal of the pulse width modulation related to the switching signal by the time divided by the number of the second drive circuits,
The first and second drive circuits have different numbers.
An electric power adjustment apparatus, wherein an individual load is connected to each of the plurality of first drive circuits and the plurality of second drive circuits.
前記第1、第2のブリッジ回路のスイッチング素子および前記第1、第2の駆動回路のスイッチング素子としてIGBTを用いたことを特徴とする請求項1に記載の電力調整装置。   2. The power adjustment device according to claim 1, wherein IGBTs are used as switching elements of the first and second bridge circuits and switching elements of the first and second drive circuits. 前記負荷が半導体製造装置における熱処理用ヒータである請求項1に記載の電力調整装置。   The power adjustment apparatus according to claim 1, wherein the load is a heater for heat treatment in a semiconductor manufacturing apparatus. 一方の入力端子を第1のリアクトルを介して三相交流電源の第1の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第1のブリッジ回路と、A first bridge circuit in which one input terminal is connected to a first output terminal of a three-phase AC power supply via a first reactor, and the other input terminal is connected to a second output terminal of the three-phase AC power supply When,
前記第1のブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第1の駆動回路と、A plurality of first drive circuits connected in parallel between the output terminals of the first bridge circuit;
一方の入力端子を第2のリアクトルを介して前記三相交流電源の第3の出力端子に接続し、他方の入力端子を前記三相交流電源の第2の出力端子に接続した第2のブリッジ回路と、A second bridge in which one input terminal is connected to a third output terminal of the three-phase AC power supply through a second reactor, and the other input terminal is connected to a second output terminal of the three-phase AC power supply Circuit,
前記第2ブリッジ回路の各出力端子間に並列接続された複数の第2の駆動回路と、A plurality of second drive circuits connected in parallel between the output terminals of the second bridge circuit;
前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間に接続され、前記第1のリアクトルと共にフィルタを構成する第1のキャパシタと、A first capacitor connected between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply and constituting a filter together with the first reactor;
前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間に接続に接続され、前記第2のリアクトルと共にフィルタを構成する第2のキャパシタと、A second capacitor connected to a connection between the second and third output terminals of the three-phase AC power source and constituting a filter together with the second reactor;
スイッチング信号を発生するスイッチング信号発生手段と、を備え、Switching signal generating means for generating a switching signal,
前記第1、第2ブリッジ回路は、ブリッジ接続したダイオードと、これらのダイオードにそれぞれ逆並列接続したスイッチング素子とを有し、The first and second bridge circuits include diodes connected in a bridge and switching elements connected in reverse parallel to the diodes, respectively.
前記第1、第2の駆動回路は、直列接続された一対のスイッチング素子と、これらのスイッチング素子にそれぞれ逆並列接続したダイオードとを有し、The first and second drive circuits each have a pair of switching elements connected in series, and diodes connected in antiparallel to these switching elements,
前記スイッチング信号発生手段は、前記第1のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第1、第2の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第1のスイッチング信号と、前記第2のブリッジ回路の各スイッチング素子を前記三相交流電源の第2、第3の出力端子間の交流電圧の極性に基づいてオンオフさせる第2のスイッチング信号と、前記複数の第1の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第3のスイッチング信号と、前記複数の第2の駆動回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス幅変調された第4のスイッチング信号とを発生し、かつ、前記The switching signal generating means includes a first switching signal for turning on / off each switching element of the first bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the first and second output terminals of the three-phase AC power supply; A second switching signal for turning on / off each switching element of the second bridge circuit based on the polarity of the AC voltage between the second and third output terminals of the three-phase AC power supply; and the plurality of first drives Generating a pulse width modulated third switching signal for turning on / off each switching element of the circuit and a pulse width modulated fourth switching signal for turning on / off each switching element of the plurality of second drive circuits; And said
複数の第1の駆動回路に対する前記第3のスイッチング信号の供給タイミングを、該第3のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第1の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすとともに、前記複数の第2の駆動回路に対する前記第4のスイッチング信号の供給タイミングを、該第4のスイッチング信号に係る前記パルス幅変調のキャリア信号の周期を前記第2の駆動回路の数で除した時間だけ順次ずらすように構成され、The supply timing of the third switching signal to a plurality of first drive circuits is equal to the time obtained by dividing the period of the carrier signal of the pulse width modulation related to the third switching signal by the number of the first drive circuits. The supply timing of the fourth switching signal to the plurality of second drive circuits is sequentially shifted, and the period of the carrier signal of the pulse width modulation related to the fourth switching signal is the number of the second drive circuits. It is configured to sequentially shift by the time divided by
前記第3のスイッチング信号に係るパルス幅変調用キャリア信号の周波数と、前記第4のスイッチング信号に係るパルス幅変調用キャリア信号の周波数とが相違し、The frequency of the carrier signal for pulse width modulation related to the third switching signal is different from the frequency of the carrier signal for pulse width modulation related to the fourth switching signal,
前記複数の第1の駆動回路及び前記複数の第2の駆動回路にそれぞれ個別の負荷を接続したことを特徴とする電力調整装置。An electric power adjustment apparatus, wherein an individual load is connected to each of the plurality of first drive circuits and the plurality of second drive circuits.
前記第1、第2のブリッジ回路のスイッチング素子および前記第1、第2の駆動回路のスイッチング素子としてIGBTを用いたことを特徴とする請求項4に記載の電力調整装置。The power adjustment device according to claim 4, wherein IGBTs are used as switching elements of the first and second bridge circuits and switching elements of the first and second drive circuits. 前記負荷が半導体製造装置における熱処理用ヒータである請求項4に記載の電力調整装置。The power adjustment apparatus according to claim 4, wherein the load is a heater for heat treatment in a semiconductor manufacturing apparatus.
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