JP6189246B2 - Single phase inverter - Google Patents
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Description
本発明は、単相インバータに関する。 The present invention relates to a single-phase inverter.
従来から、４つのスイッチング素子を有する単相インバータが知られている（例えば特許文献１参照）。例えば、図３に示すように、単相インバータ１００は、第１接続線ＬＮ１によって互いに直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２と、第２接続線ＬＮ２によって互いに直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４とを備えている。第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２の直接接続体、並びに、第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４の直列接続体はそれぞれ、例えばＥ（Ｖ）を出力する正電源１０１とグランドとに接続されている。単相インバータ１００の出力電圧Ｖｏｕｔは、第１接続線ＬＮ１の電位と第２接続線ＬＮ２の電位との電位差である。 Conventionally, a single-phase inverter having four switching elements is known (see, for example, Patent Document 1). For example, as shown in FIG. 3, the single-phase inverter 100 is connected in series to each other by the first connection element L1 and the first switching element Q1 and the second switching element Q2 that are connected in series to each other by the first connection line LN1. The third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are provided. A direct connection body of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 and a series connection body of the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are respectively connected to the positive power source 101 that outputs E (V), and the ground, for example. It is connected to the. The output voltage Vout of the single-phase inverter 100 is a potential difference between the potential of the first connection line LN1 and the potential of the second connection line LN2.
図４に示すように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンとしては、例えば４つのパターンが考えられる。
第１パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＮ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＦＦ状態となっているスイッチングパターンである。第１パターンにおいて、出力電圧ＶｏｕｔはＥ（Ｖ）であり、コモンモード電圧ＶｃはＥ／２（Ｖ）である。なお、図３に示すように、基準電位に対する第１接続線ＬＮ１の電位を第１電圧Ｖａとし、基準電位に対する第２接続線ＬＮ２の電位を第２電圧Ｖｂとすると、コモンモード電圧Ｖｃは、第１電圧Ｖａと第２電圧Ｖｂとの平均値である（Ｖｃ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２）。
As shown in FIG. 4, for example, four patterns can be considered as switching patterns of the switching elements Q1 to Q4.
The first pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are in the ON state, and the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are in the OFF state. In the first pattern, the output voltage Vout is E (V), and the common mode voltage Vc is E / 2 (V). As shown in FIG. 3, when the potential of the first connection line LN1 with respect to the reference potential is the first voltage Va and the potential of the second connection line LN2 with respect to the reference potential is the second voltage Vb, the common mode voltage Vc is An average value of the first voltage Va and the second voltage Vb (Vc = (Va + Vb) / 2).
第２パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態となっているスイッチングパターンである。第２パターンにおいて、出力電圧Ｖｏｕｔは０（Ｖ）であり、コモンモード電圧ＶｃはＥ（Ｖ）である。 The second pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the third switching element Q3 are in the ON state, and the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 are in the OFF state. In the second pattern, the output voltage Vout is 0 (V), and the common mode voltage Vc is E (V).
第３パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＦＦ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＮ状態となっているスイッチングパターンである。第３パターンにおいて、出力電圧Ｖｏｕｔは０（Ｖ）であり、コモンモード電圧Ｖｃは０（Ｖ）である。 The third pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the third switching element Q3 are in the OFF state, and the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 are in the ON state. In the third pattern, the output voltage Vout is 0 (V), and the common mode voltage Vc is 0 (V).
第４パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態となっているスイッチングパターンである。第４パターンでは、出力電圧Ｖｏｕｔは−Ｅ（Ｖ）であり、コモンモード電圧ＶｃはＥ／２（Ｖ）である。 The fourth pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are in the OFF state, and the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are in the ON state. In the fourth pattern, the output voltage Vout is −E (V), and the common mode voltage Vc is E / 2 (V).
ここで、例えばスイッチングパターンが、第１パターン→第３パターン→第４パターン→第３パターン→第１パターン→…といったように順次切り替わる場合、コモンモード電圧Ｖｃが変動する。この場合、コモンモードノイズが発生するため、当該コモンモードノイズを除去するために大型のフィルタ回路を設ける必要が生じ得る。 Here, for example, when the switching pattern is sequentially switched in the order of the first pattern → the third pattern → the fourth pattern → the third pattern → the first pattern →..., The common mode voltage Vc varies. In this case, since common mode noise is generated, it may be necessary to provide a large filter circuit in order to remove the common mode noise.
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はコモンモードノイズを好適に抑制できる単相インバータを提供することである。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, The objective is to provide the single phase inverter which can suppress a common mode noise suitably.
上記目的を達成する単相インバータは、直流電力を交流電力に変換するものであって、第１接続線によって互いに直列に接続された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、第２接続線によって互いに直列に接続された第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子と、を備え、前記第１スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子は正電源に接続されており、前記第２スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子は負電源に接続されており、前記単相インバータの出力電圧は、前記第１接続線の電位と前記第２接続線の電位との電位差であり、前記第１接続線と前記第２接続線とを接続する第３接続線上に設けられた短絡用スイッチング素子と、前記第３接続線とグランドとを接続する第４接続線上に設けられた接地用スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子のスイッチングパターンを設定し、かつ、前記短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、前記スイッチングパターンは、前記第１スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＮ状態であり、かつ、前記第２スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子がＯＦＦ状態である第１パターンと、前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態である第２パターンと、前記第１スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態であり、かつ、前記第２スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子がＯＮ状態である第３パターンと、を含み、前記第３接続線と前記第１接続線との接続点を第１接続点とし、前記第３接続線と前記第２接続線との接続点を第２接続点とし、前記第３接続線と前記第４接続線との接続点を第３接続点とすると、前記単相インバータは、前記短絡用スイッチング素子として、前記第３接続線における前記第１接続点から前記第３接続点までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には前記第１接続点から前記第３接続点に向けて電流が流れ得る第１短絡用スイッチング素子と、前記第３接続線における前記第２接続点から前記第３接続点までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には前記第２接続点から前記第３接続点に向けて電流が流れ得る第２短絡用スイッチング素子と、を備え、前記制御部は、前記スイッチングパターンが前記第１パターン又は前記第３パターンである場合には前記第１短絡用スイッチング素子、前記第２短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子をＯＦＦ状態にする一方、前記スイッチングパターンが前記第２パターンである場合には前記第１短絡用スイッチング素子、前記第２短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子をＯＮ状態にすることを特徴とする。 A single-phase inverter that achieves the above object converts DC power into AC power, and includes a first switching element and a second switching element connected in series by a first connection line, and a second connection line. A third switching element and a fourth switching element connected in series with each other, wherein the first switching element and the third switching element are connected to a positive power source, and the second switching element and the fourth switching element The element is connected to a negative power supply, and the output voltage of the single-phase inverter is a potential difference between the potential of the first connection line and the potential of the second connection line, and the first connection line and the second connection a shorting switching element provided in the third connecting line that connects the line, a ground provided in the fourth connection line for connecting the third connecting line and the ground A switching element, a switching pattern of the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element is set, and the short-circuit switching element and the ground switching element are controlled. A first pattern in which the first switching element and the fourth switching element are in an ON state, and the second switching element and the third switching element are in an OFF state. A second pattern in which the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element are in an OFF state, and the first switching element and the fourth switching element in an OFF state. And the second switch And a third pattern in which the third switching element is in an ON state, a connection point between the third connection line and the first connection line is a first connection point, and the third connection line and the third pattern When the connection point with the second connection line is the second connection point, and the connection point between the third connection line and the fourth connection line is the third connection point, the single-phase inverter serves as the short-circuit switching element. , Provided in a portion of the third connection line from the first connection point to the third connection point, and in the ON state, a current can flow from the first connection point toward the third connection point. The first short-circuit switching element and the third connection line are provided in a portion from the second connection point to the third connection point in the third connection line, and in the ON state, the second connection point to the third connection point. Switch for second short circuit that allows current to flow toward And when the switching pattern is the first pattern or the third pattern, the control unit includes the first short-circuit switching element, the second short-circuit switching element, and the ground switching. While the element is turned off, when the switching pattern is the second pattern, the first short-circuit switching element, the second short-circuit switching element, and the ground switching element are turned on. And
かかる構成によれば、短絡用スイッチング素子がＯＮ状態である場合には、第１接続線と第２接続線とが短絡する一方、短絡用スイッチング素子がＯＦＦ状態である場合には、第１接続線と第２接続線とが短絡しない。これにより、各スイッチング素子のスイッチングパターンに応じて、短絡用スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、コモンモード電圧の変動を抑制しつつ、直流電力を交流電力に変換することができる。よって、コモンモードノイズを好適に抑制することができる。なお、正電源とは、正の電圧を出力する電源であり、負電源とは、負の電圧を出力する電源である。 According to this configuration, when the short-circuit switching element is in the ON state, the first connection line and the second connection line are short-circuited, whereas when the short-circuit switching element is in the OFF state, the first connection line is short-circuited. The line and the second connection line are not short-circuited. Accordingly, by controlling ON / OFF of the short-circuit switching element according to the switching pattern of each switching element, it is possible to convert DC power into AC power while suppressing fluctuations in the common mode voltage. Therefore, common mode noise can be suitably suppressed. The positive power source is a power source that outputs a positive voltage, and the negative power source is a power source that outputs a negative voltage.
また、上記構成によれば、例えばスイッチングパターンを、第２パターンを介して第１パターンと第３パターンとに交互に切り替えることにより、出力電圧が０（Ｖ）の期間を経由しつつ、直流電力を交流電力に変換することができる。これにより、電力損失の抑制を図ることができる。また、コモンモード電圧はスイッチングパターンに関わらず一定値となるため、コモンモードノイズを抑制できる。よって、電力変換に伴う電力損失の軽減と、コモンモードノイズの抑制との両立を図ることができる。 Further , according to the above configuration, for example, by switching the switching pattern between the first pattern and the third pattern via the second pattern, the direct current power is passed through the period in which the output voltage is 0 (V). Can be converted into AC power. Thereby, suppression of electric power loss can be aimed at. Further, since the common mode voltage is a constant value regardless of the switching pattern, common mode noise can be suppressed. Therefore, it is possible to achieve both reduction of power loss due to power conversion and suppression of common mode noise.
更に、本構成によれば、スイッチングパターンが第２パターンである場合には、接地用スイッチング素子がＯＮ状態となるため、各接続線がグランドに接続されることとなる。これにより、スイッチングパターンが第２パターンである場合に、コモンモード電圧が不安定になることを抑制できる。 Furthermore , according to this configuration, when the switching pattern is the second pattern, the grounding switching element is turned on, and thus each connection line is connected to the ground. Thereby, when the switching pattern is the second pattern, it is possible to suppress the common mode voltage from becoming unstable.
また、本構成によれば、第１接続線及び第２接続線の短絡と、第１接続線及び第２接続線のグランドへの接続とを、比較的簡素な構成で行うことができる。 Further, according to this configuration, a short circuit of the first connection line and the second connecting line, and the connection to ground of the first connecting line and the second connection lines, can be carried out with a relatively simple configuration.
この発明によれば、コモンモードノイズを好適に抑制できる。 According to this invention, common mode noise can be suitably suppressed.
以下、単相インバータの一実施形態について説明する。なお、本実施形態の単相インバータは、例えばコージェネレーションシステムに用いられるものであって、蓄電装置等によって蓄電された直流電力を交流電力に変換するものである。 Hereinafter, an embodiment of the single-phase inverter will be described. In addition, the single phase inverter of this embodiment is used for a cogeneration system, for example, and converts DC power stored by a power storage device or the like into AC power.
図１に示すように、単相インバータ１０は、第１接続線ＬＮ１によって互いに直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２と、第２接続線ＬＮ２によって互いに直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４とを備えている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、例えばＩＧＢＴで構成されている。第１スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子と第２スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子とが、第１接続線ＬＮ１によって接続されている。同様に第３スイッチング素子Ｑ３のエミッタ端子と第４スイッチング素子Ｑ４のコレクタ端子とが、第２接続線ＬＮ２によって接続されている。 As shown in FIG. 1, the single-phase inverter 10 is connected in series with each other by the first switching element Q1 and the second switching element Q2 connected in series by the first connection line LN1 and the second connection line LN2. A third switching element Q3 and a fourth switching element Q4 are provided. Each switching element Q1-Q4 is comprised by IGBT, for example. The emitter terminal of the first switching element Q1 and the collector terminal of the second switching element Q2 are connected by the first connection line LN1. Similarly, the emitter terminal of the third switching element Q3 and the collector terminal of the fourth switching element Q4 are connected by the second connection line LN2.
第１スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子、及び、第３スイッチング素子Ｑ３のコレクタ端子は、正の電圧（グランドよりも高い電圧）としてＥ（Ｖ）を出力する正電源１１に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子、及び、第４スイッチング素子Ｑ４のエミッタ端子は、負の電圧（グランドよりも低い電圧）として−Ｅ（Ｖ）を出力する負電源１２に接続されている。正電源１１の正の電圧の絶対値と負電源１２の負の電圧の絶対値とは同一に設定されている。第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２の直列接続体、並びに、第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４の直列接続体にはそれぞれ２Ｅ（Ｖ）の電圧が印加されている。 The collector terminal of the first switching element Q1 and the collector terminal of the third switching element Q3 are connected to a positive power supply 11 that outputs E (V) as a positive voltage (a voltage higher than the ground). The emitter terminal of the second switching element Q2 and the emitter terminal of the fourth switching element Q4 are connected to a negative power source 12 that outputs -E (V) as a negative voltage (a voltage lower than the ground). The absolute value of the positive voltage of the positive power source 11 and the absolute value of the negative voltage of the negative power source 12 are set to be the same. A voltage of 2E (V) is applied to the series connection body of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 and the series connection body of the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4.
なお、各電源１１，１２は、それぞれ専用の電源として独立して設けられていてもよいし、コンデンサ等を用いて１つの電源から仮想的に生成されていてもよい。
図１に示すように、単相インバータ１０は、第１接続線ＬＮ１の電位と第２接続線ＬＮ２の電位との電位差を出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。単相インバータ１０の出力端は、フィルタ回路２０を介して系統電源（商用電源）に接続されており、当該単相インバータ１０によって変換された交流電力は、系統電力（商用電力）として用いられる。
Each of the power supplies 11 and 12 may be provided independently as a dedicated power supply, or may be virtually generated from one power supply using a capacitor or the like.
As shown in FIG. 1, the single-phase inverter 10 outputs the potential difference between the potential of the first connection line LN1 and the potential of the second connection line LN2 as the output voltage Vout. The output terminal of the single-phase inverter 10 is connected to a system power supply (commercial power supply) via the filter circuit 20, and the AC power converted by the single-phase inverter 10 is used as system power (commercial power).
単相インバータ１０は、第１接続線ＬＮ１と第２接続線ＬＮ２とを接続する第３接続線ＬＮ３と、当該第３接続線ＬＮ３とグランドとを接続する第４接続線ＬＮ４とを備えている。なお、説明の便宜上、以降の説明において、第３接続線ＬＮ３と第１接続線ＬＮ１との接続点を第１接続点Ｐ１とし、第３接続線ＬＮ３と第２接続線ＬＮ２との接続点を第２接続点Ｐ２とし、第３接続線ＬＮ３と第４接続線ＬＮ４との接続点を第３接続点Ｐ３とする。 The single-phase inverter 10 includes a third connection line LN3 that connects the first connection line LN1 and the second connection line LN2, and a fourth connection line LN4 that connects the third connection line LN3 and the ground. . For convenience of description, in the following description, the connection point between the third connection line LN3 and the first connection line LN1 is defined as the first connection point P1, and the connection point between the third connection line LN3 and the second connection line LN2 is defined as the connection point. A connection point between the third connection line LN3 and the fourth connection line LN4 is a third connection point P3.
単相インバータ１０は、第３接続線ＬＮ３上に設けられた２つの短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２を備えている。各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２は、例えばＩＧＢＴで構成されている。第１短絡用スイッチング素子Ｑｃ１は、第３接続線ＬＮ３における第１接続点Ｐ１から第３接続点Ｐ３までの部分に設けられており、第２短絡用スイッチング素子Ｑｃ２は、第３接続線ＬＮ３における第２接続点Ｐ２から第３接続点Ｐ３までの部分に設けられている。 Single-phase inverter 10 includes two short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 provided on third connection line LN3. Each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 is composed of, for example, an IGBT. The first short-circuit switching element Qc1 is provided in a portion from the first connection point P1 to the third connection point P3 in the third connection line LN3, and the second short-circuit switching element Qc2 is provided in the third connection line LN3. It is provided in a portion from the second connection point P2 to the third connection point P3.
各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２は、第３接続点Ｐ３を介して互いに逆向きに接続されている。詳細には、第１短絡用スイッチング素子Ｑｃ１のコレクタ端子は第１接続点Ｐ１に接続されており、第１短絡用スイッチング素子Ｑｃ１のエミッタ端子は第３接続点Ｐ３に接続されている。この場合、第１短絡用スイッチング素子Ｑｃ１がＯＮ状態となった場合には、第１接続点Ｐ１から第３接続点Ｐ３に向けてコレクタ電流が流れ得る。 The short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are connected in opposite directions to each other via the third connection point P3. Specifically, the collector terminal of the first short-circuit switching element Qc1 is connected to the first connection point P1, and the emitter terminal of the first short-circuit switching element Qc1 is connected to the third connection point P3. In this case, when the first short-circuit switching element Qc1 is turned on, a collector current can flow from the first connection point P1 toward the third connection point P3.
第２短絡用スイッチング素子Ｑｃ２のコレクタ端子は第２接続点Ｐ２に接続されており、第２短絡用スイッチング素子Ｑｃ２のエミッタ端子は第３接続点Ｐ３に接続されている。この場合、第２短絡用スイッチング素子Ｑｃ２がＯＮ状態となった場合には、第２接続点Ｐ２から第３接続点Ｐ３に向けてコレクタ電流が流れ得る。 The collector terminal of the second short-circuit switching element Qc2 is connected to the second connection point P2, and the emitter terminal of the second short-circuit switching element Qc2 is connected to the third connection point P3. In this case, when the second short-circuit switching element Qc2 is turned on, a collector current can flow from the second connection point P2 toward the third connection point P3.
また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１，Ｑｃ２は、当該スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１，Ｑｃ２のエミッタ−コレクタ間に接続されたボディダイオードＤ１〜Ｄ４，Ｄｃ１，Ｄｃ２を有している。 The switching elements Q1 to Q4, Qc1 and Qc2 have body diodes D1 to D4, Dc1 and Dc2 connected between the emitters and collectors of the switching elements Q1 to Q4, Qc1 and Qc2.
かかる構成によれば、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２がＯＮ状態である場合には、第１接続線ＬＮ１と第２接続線ＬＮ２とが短絡する一方、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２がＯＦＦ状態である場合には、第１接続線ＬＮ１と第２接続線ＬＮ２とは短絡しない。 According to this configuration, when the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are in the ON state, the first connection line LN1 and the second connection line LN2 are short-circuited, while the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are OFF. In the state, the first connection line LN1 and the second connection line LN2 are not short-circuited.
図１に示すように、単相インバータ１０は、第４接続線ＬＮ４上に設けられた接地用スイッチング素子Ｑｃ３を備えている。接地用スイッチング素子Ｑｃ３は、例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴで構成されており、そのドレイン端子はグランドに接続されており、ソース端子は第３接続点Ｐ３に接続されている。接地用スイッチング素子Ｑｃ３は、ソース−ドレイン間に接続されたボディダイオードＤｃ３を有している。 As shown in FIG. 1, the single-phase inverter 10 includes a grounding switching element Qc3 provided on the fourth connection line LN4. The ground switching element Qc3 is composed of, for example, an n-type MOSFET, its drain terminal is connected to the ground, and its source terminal is connected to the third connection point P3. The ground switching element Qc3 has a body diode Dc3 connected between the source and the drain.
なお、本実施形態において、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３はノーマリオフのスイッチング素子である。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３において、ＯＮ状態とは導通状態であり、ＯＦＦ状態とは非導通状態とも言える。 In the present embodiment, the switching elements Q1 to Q4 and Qc1 to Qc3 are normally-off switching elements. Moreover, in each switching element Q1-Q4, Qc1-Qc3, it can be said that ON state is a conduction | electrical_connection state and OFF state is a non-conduction state.
単相インバータ１０は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御部１３を備えている。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３のゲート端子に接続されている。 The single-phase inverter 10 includes a control unit 13 that performs ON / OFF control of the switching elements Q1 to Q4 and Qc1 to Qc3. The control unit 13 is connected to the gate terminals of the switching elements Q1 to Q4 and Qc1 to Qc3.
制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンを設定するものである。そして、制御部１３は、当該スイッチングパターンを周期的に変更するとともに、各スイッチングパターンに応じて、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２及び接地用スイッチング素子Ｑｃ３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、出力電圧Ｖｏｕｔを周期的に変更させつつ、コモンモード電圧Ｖｃの変動を抑制する。なお、既に説明した通り、コモンモード電圧Ｖｃとは、グランドに対する第１接続線ＬＮ１の電位である第１電圧Ｖａと、グランドに対する第２接続線ＬＮ２の電位である第２電圧Ｖｂとの平均値である（Ｖｃ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２）。 The control part 13 sets the switching pattern of each switching element Q1-Q4. Then, the control unit 13 periodically changes the switching pattern and performs ON / OFF control of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 and the ground switching element Qc3 according to each switching pattern, thereby outputting an output. While changing the voltage Vout periodically, the fluctuation of the common mode voltage Vc is suppressed. As already described, the common mode voltage Vc is an average value of the first voltage Va that is the potential of the first connection line LN1 with respect to the ground and the second voltage Vb that is the potential of the second connection line LN2 with respect to the ground. (Vc = (Va + Vb) / 2).
図２に示すように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンには、第１パターン、第２パターン及び第３パターンという３つのパターンが存在する。制御部１３は、例えば第１パターン→第２パターン→第３パターン→第２パターン→第１パターン→…といった順序で順次スイッチングパターンを変更することにより、振幅が２Ｅの交流電圧を出力させる。 As shown in FIG. 2, there are three patterns, ie, a first pattern, a second pattern, and a third pattern, in the switching patterns of the switching elements Q1 to Q4. The control unit 13 outputs an alternating voltage with an amplitude of 2E by sequentially changing the switching pattern in the order of, for example, the first pattern → the second pattern → the third pattern → the second pattern → the first pattern →.
第１パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＮ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＦＦ状態となっているスイッチングパターンである。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第１パターンである場合には、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２及び接地用スイッチング素子Ｑｃ３をＯＦＦ状態に設定する。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔは２Ｅ（Ｖ）であり、コモンモード電圧Ｖｃは０（Ｖ）である。 The first pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are in the ON state, and the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are in the OFF state. When the switching pattern of each of the switching elements Q1 to Q4 is the first pattern, the control unit 13 sets each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 and the ground switching element Qc3 to the OFF state. In this case, the output voltage Vout is 2E (V), and the common mode voltage Vc is 0 (V).
第２パターンは、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が全てＯＦＦ状態となっているスイッチングパターンである。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第２パターンである場合には、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２及び接地用スイッチング素子Ｑｃ３をＯＮ状態に設定する。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔは０（Ｖ）であり、コモンモード電圧Ｖｃは０（Ｖ）である。 The second pattern is a switching pattern in which all the switching elements Q1 to Q4 are in the OFF state. When the switching pattern of each of the switching elements Q1 to Q4 is the second pattern, the control unit 13 sets each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 and the ground switching element Qc3 to the ON state. In this case, the output voltage Vout is 0 (V), and the common mode voltage Vc is 0 (V).
第３パターンは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第４スイッチング素子Ｑ４がＯＦＦ状態であり、かつ、第２スイッチング素子Ｑ２及び第３スイッチング素子Ｑ３がＯＮ状態となっているスイッチングパターンである。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第３パターンである場合には、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２及び接地用スイッチング素子Ｑｃ３をＯＦＦ状態に設定する。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔは−２Ｅ（Ｖ）であり、コモンモード電圧Ｖｃは０（Ｖ）である。 The third pattern is a switching pattern in which the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are in the OFF state, and the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are in the ON state. When the switching pattern of each of the switching elements Q1 to Q4 is the third pattern, the control unit 13 sets each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 and the ground switching element Qc3 to the OFF state. In this case, the output voltage Vout is −2E (V), and the common mode voltage Vc is 0 (V).
次に本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが変更された場合であっても、コモンモード電圧Ｖｃは一定値（詳細には０（Ｖ））となっている。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, even when the switching pattern of each of the switching elements Q1 to Q4 is changed, the common mode voltage Vc is a constant value (specifically 0 (V)).
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）単相インバータ１０は、第１接続線ＬＮ１によって互いに直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２と、第２接続線ＬＮ２によって互いに直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４とを備えている。第１スイッチング素子Ｑ１及び第３スイッチング素子Ｑ３は、正の電圧としてＥ（Ｖ）を出力する正電源１１に接続されており、第２スイッチング素子Ｑ２及び第４スイッチング素子Ｑ４は、負の電圧として−Ｅ（Ｖ）を出力する負電源１２に接続されている。そして、単相インバータ１０の出力電圧Ｖｏｕｔは、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２の電位差である。
According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) The single-phase inverter 10 includes a first switching element Q1 and a second switching element Q2 connected in series with each other by a first connection line LN1, and a third switching element connected in series with each other by a second connection line LN2. Q3 and a fourth switching element Q4 are provided. The first switching element Q1 and the third switching element Q3 are connected to a positive power supply 11 that outputs E (V) as a positive voltage, and the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 are set as a negative voltage. It is connected to a negative power source 12 that outputs -E (V). The output voltage Vout of the single-phase inverter 10 is a potential difference between the connection lines LN1 and LN2.
かかる構成において、単相インバータ１０は、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２を接続する第３接続線ＬＮ３上に設けられた短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２を備えている。これにより、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２がＯＮ状態である場合には、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２が短絡する一方、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２がＯＦＦ状態である場合には、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２は短絡しない。したがって、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンに応じて、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、コモンモード電圧Ｖｃの変動を抑制しつつ、直流電力を交流電力に変換できる。よって、コモンモードノイズを好適に抑制でき、これを通じてフィルタ回路２０の小型化等を図ることができる。 In such a configuration, the single-phase inverter 10 includes short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 provided on the third connection line LN3 that connects the connection lines LN1 and LN2. As a result, when the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are in the ON state, the connection lines LN1 and LN2 are short-circuited, whereas when the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are in the OFF state, Lines LN1 and LN2 are not short-circuited. Therefore, by controlling ON / OFF of each short-circuit switching element Qc1, Qc2 according to the switching pattern of each switching element Q1-Q4, the DC power is changed to AC power while suppressing the fluctuation of the common mode voltage Vc. Can be converted. Therefore, common mode noise can be suitably suppressed, and the size of the filter circuit 20 can be reduced through this.
（２）単相インバータ１０は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンとして第１パターン、第２パターン又は第３パターンを設定する制御部１３を備えている。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第１パターン又は第３パターンである場合には、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２をＯＦＦ状態にする一方、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第２パターンである場合には、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２をＯＮ状態にする。かかる構成によれば、第２パターンを介して、第１パターンから第３パターンへの切替及び第３パターンから第１パターンへの切替を交互に行うことにより、出力電圧Ｖｏｕｔが０（Ｖ）の期間を経由しつつ、振幅が２Ｅの交流電圧を出力することができ、これを通じて電力損失の抑制を図ることができる。また、コモンモード電圧Ｖｃは、スイッチングパターンに関わらず一定値となっているため、コモンモードノイズを抑制できる。 (2) The single-phase inverter 10 includes a control unit 13 that sets the first pattern, the second pattern, or the third pattern as the switching patterns of the switching elements Q1 to Q4. When the switching pattern of the switching elements Q1 to Q4 is the first pattern or the third pattern, the control unit 13 turns off the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 while the switching elements Q1 to Q4 When the switching pattern is the second pattern, the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 are turned on. According to this configuration, the output voltage Vout is 0 (V) by alternately switching from the first pattern to the third pattern and switching from the third pattern to the first pattern via the second pattern. An AC voltage with an amplitude of 2E can be output through the period, and power loss can be suppressed through this. Further, since the common mode voltage Vc is a constant value regardless of the switching pattern, common mode noise can be suppressed.
ここで、仮に図３に示した単相インバータ１００において、コモンモード電圧Ｖｃの変動を回避するべく、第１パターン→第４パターン→第１パターン→…といったように、スイッチングパターンを、第２パターン又は第３パターンを介することなく第１パターンと第４パターンとに交互に切り替えることも考えられる。しかしながら、この場合、単相インバータ１００における電力損失が大きくなり易い。また、単相インバータ１００の出力側にフィルタ回路が設けられている場合には、当該フィルタ回路での電力損失が大きくなり易い。 Here, in the single-phase inverter 100 shown in FIG. 3, in order to avoid the fluctuation of the common mode voltage Vc, the switching pattern is changed to the second pattern, such as the first pattern → the fourth pattern → the first pattern →. Alternatively, switching between the first pattern and the fourth pattern without going through the third pattern is also conceivable. However, in this case, the power loss in the single-phase inverter 100 tends to increase. In addition, when a filter circuit is provided on the output side of the single-phase inverter 100, power loss in the filter circuit tends to increase.
これに対して、本実施形態によれば、スイッチングパターンが、第２パターンを介して第１パターンと第３パターンとに交互に切り替わった場合であっても、コモンモード電圧Ｖｃは変動しにくい。これにより、電力損失の軽減と、コモンモードノイズの抑制との両立を図ることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, even when the switching pattern is alternately switched between the first pattern and the third pattern via the second pattern, the common mode voltage Vc is unlikely to fluctuate. Thereby, both reduction of power loss and suppression of common mode noise can be achieved.
（３）単相インバータ１０は、第３接続線ＬＮ３とグランドとを接続する第４接続線ＬＮ４を備え、当該第４接続線ＬＮ４上には接地用スイッチング素子Ｑｃ３が設けられている。制御部１３は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第２パターンである場合には、接地用スイッチング素子Ｑｃ３をＯＮ状態にする。これにより、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が全てＯＦＦ状態となっている場合には、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２はグランドに接続されるため、出力電圧Ｖｏｕｔ及びコモンモード電圧Ｖｃが安定して０（Ｖ）となる。よって、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチングパターンが第２パターンである場合に出力電圧Ｖｏｕｔ及びコモンモード電圧Ｖｃが不安定になることを抑制できる。 (3) The single-phase inverter 10 includes a fourth connection line LN4 that connects the third connection line LN3 and the ground, and a ground switching element Qc3 is provided on the fourth connection line LN4. When the switching pattern of each of the switching elements Q1 to Q4 is the second pattern, the control unit 13 turns on the ground switching element Qc3. As a result, when all the switching elements Q1 to Q4 are in the OFF state, the connection lines LN1 and LN2 are connected to the ground, so that the output voltage Vout and the common mode voltage Vc are stably 0 (V ) Therefore, when the switching pattern of each switching element Q1-Q4 is a 2nd pattern, it can suppress that output voltage Vout and common mode voltage Vc become unstable.
（４）第１短絡用スイッチング素子Ｑｃ１は、第３接続線ＬＮ３における第１接続点Ｐ１から第３接続点Ｐ３までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には第１接続点Ｐ１から第３接続点Ｐ３に向けて電流が流れ得るように構成されている。第２短絡用スイッチング素子Ｑｃ２は、第２接続点Ｐ２から第３接続点Ｐ３までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には第２接続点Ｐ２から第３接続点Ｐ３に向けて電流が流れ得るように構成されている。これにより、ＯＮ状態となることによって双方向に電流が流れ得る双方向性のスイッチング素子を用いることなく、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２の短絡、及び、各接続線ＬＮ１，ＬＮ２のグランドへの接続を行うことができる。 (4) The first short-circuit switching element Qc1 is provided in a portion from the first connection point P1 to the third connection point P3 in the third connection line LN3. It is comprised so that an electric current may flow toward 3 connection point P3. The second short-circuit switching element Qc2 is provided in a portion from the second connection point P2 to the third connection point P3. When the second short-circuit switching element Qc2 is in an ON state, a current flows from the second connection point P2 to the third connection point P3. It is configured to flow. Thus, the connection lines LN1 and LN2 can be short-circuited and the connection lines LN1 and LN2 can be connected to the ground without using a bidirectional switching element that can flow a current bidirectionally by being turned on. It can be carried out.
特に、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２は、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と同様にＩＧＢＴで構成されている。これにより、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２と各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４との間で、立ち上がり時間等のばらつきが生じにくい。よって、各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２と各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４とを好適に同期させることができる。 In particular, each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 is formed of an IGBT as in the case of the switching elements Q1 to Q4. As a result, variations such as rise times are unlikely to occur between the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 and the switching elements Q1 to Q4. Therefore, each switching element Qc1, Qc2 for short circuit and each switching element Q1-Q4 can be synchronized appropriately.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 接地用スイッチング素子Ｑｃ３に代えて、抵抗等を設けてもよい。
○ 接地用スイッチング素子Ｑｃ３及び第４接続線ＬＮ４を省略してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
A resistor or the like may be provided instead of the ground switching element Qc3.
The ground switching element Qc3 and the fourth connection line LN4 may be omitted.
○ 各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２に代えて、双方向に電流が流れ得る双方向性のスイッチング素子を１つ設けてもよい。
○ 単相インバータ１０の適用対象は、コージェネレーションシステムに限られず任意である。
O Instead of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2, one bidirectional switching element that allows current to flow in both directions may be provided.
○ The application target of the single-phase inverter 10 is not limited to the cogeneration system, but is arbitrary.
○ 単相インバータ１０の出力側に設けられたフィルタ回路２０を省略してもよい。
○ 制御部１３は、スイッチングパターンを、第１パターンと第２パターンとに交互に切り替えてもよいし、第３パターンと第２パターンとに交互に切り替えてもよい。
The filter circuit 20 provided on the output side of the single phase inverter 10 may be omitted.
The control unit 13 may alternately switch the switching pattern between the first pattern and the second pattern, or may alternately switch between the third pattern and the second pattern.
○ 第３接続線ＬＮ３が２本存在してもよい。この場合、一方の第３接続線ＬＮ３上には、ＯＮ状態となった場合に第１接続点Ｐ１から第２接続点Ｐ２に向かう方向のみに電流が流れ得るスイッチング素子が設けられており、他方の第３接続線ＬＮ３上には、ＯＮ状態となった場合に第２接続点Ｐ２から第１接続点Ｐ１に向かう方向のみに電流が流れ得るスイッチング素子が設けられているとよい。 ○ Two third connection lines LN3 may exist. In this case, on one third connection line LN3, there is provided a switching element that allows current to flow only in the direction from the first connection point P1 to the second connection point P2 when the ON state is established. On the third connection line LN3, there may be provided a switching element capable of flowing a current only in the direction from the second connection point P2 toward the first connection point P1 when the third connection line LN3 is turned on.
○ 各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３の具体的な構成は任意である。例えば、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び各短絡用スイッチング素子Ｑｃ１，Ｑｃ２がパワー型のＭＯＳＦＥＴで構成されていてもよいし、接地用スイッチング素子Ｑｃ３がＩＧＢＴで構成されていてもよい。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４，Ｑｃ１〜Ｑｃ３として、ノーマリーオンのスイッチング素子を採用してもよい。 A specific configuration of each of the switching elements Q1 to Q4 and Qc1 to Qc3 is arbitrary. For example, each of the switching elements Q1 to Q4 and each of the short-circuit switching elements Qc1 and Qc2 may be configured by a power-type MOSFET, and the ground switching element Qc3 may be configured by an IGBT. Alternatively, normally-on switching elements may be employed as the switching elements Q1 to Q4 and Qc1 to Qc3.
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）制御部は、スイッチングパターンを、第２パターンを介して第１パターンと第３パターンとに交互に切り替えるものであるとよい。
Next, a preferable example that can be grasped from the embodiment and another example will be described below.
(A) The control unit may switch the switching pattern alternately between the first pattern and the third pattern via the second pattern.
１０…単相インバータ、１１…正電源、１２…負電源、１３…制御部、Ｑ１〜Ｑ４…スイッチング素子、Ｑｃ１，Ｑｃ２…短絡用スイッチング素子、Ｑｃ３…接地用スイッチング素子、ＬＮ１〜ＬＮ４…接続線、Ｐ１〜Ｐ３…接続点。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Single phase inverter, 11 ... Positive power supply, 12 ... Negative power supply, 13 ... Control part, Q1-Q4 ... Switching element, Qc1, Qc2 ... Short-circuit switching element, Qc3 ... Grounding switching element, LN1-LN4 ... Connection line , P1 to P3... Connection points.
Claims (1)
第１接続線によって互いに直列に接続された第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子と、
第２接続線によって互いに直列に接続された第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子と、を備え、
前記第１スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子は正電源に接続されており、
前記第２スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子は負電源に接続されており、
前記単相インバータの出力電圧は、前記第１接続線の電位と前記第２接続線の電位との電位差であり、
前記第１接続線と前記第２接続線とを接続する第３接続線上に設けられた短絡用スイッチング素子と、
前記第３接続線とグランドとを接続する第４接続線上に設けられた接地用スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子のスイッチングパターンを設定し、かつ、前記短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記スイッチングパターンは、
前記第１スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＮ状態であり、かつ、前記第２スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子がＯＦＦ状態である第１パターンと、
前記第１スイッチング素子、前記第２スイッチング素子、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態である第２パターンと、
前記第１スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子がＯＦＦ状態であり、かつ、前記第２スイッチング素子及び前記第３スイッチング素子がＯＮ状態である第３パターンと、を含み、
前記第３接続線と前記第１接続線との接続点を第１接続点とし、前記第３接続線と前記第２接続線との接続点を第２接続点とし、前記第３接続線と前記第４接続線との接続点を第３接続点とすると、
前記単相インバータは、前記短絡用スイッチング素子として、
前記第３接続線における前記第１接続点から前記第３接続点までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には前記第１接続点から前記第３接続点に向けて電流が流れ得る第１短絡用スイッチング素子と、
前記第３接続線における前記第２接続点から前記第３接続点までの部分に設けられ、ＯＮ状態である場合には前記第２接続点から前記第３接続点に向けて電流が流れ得る第２短絡用スイッチング素子と、を備え、
前記制御部は、前記スイッチングパターンが前記第１パターン又は前記第３パターンである場合には前記第１短絡用スイッチング素子、前記第２短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子をＯＦＦ状態にする一方、前記スイッチングパターンが前記第２パターンである場合には前記第１短絡用スイッチング素子、前記第２短絡用スイッチング素子及び前記接地用スイッチング素子をＯＮ状態にすることを特徴とする単相インバータ。 In a single-phase inverter that converts DC power to AC power,
A first switching element and a second switching element connected in series with each other by a first connection line;
A third switching element and a fourth switching element connected in series with each other by a second connection line,
The first switching element and the third switching element are connected to a positive power source;
The second switching element and the fourth switching element are connected to a negative power source,
The output voltage of the single-phase inverter is a potential difference between the potential of the first connection line and the potential of the second connection line,
A switching element for short circuit provided on a third connection line connecting the first connection line and the second connection line ;
A grounding switching element provided on a fourth connection line connecting the third connection line and the ground;
A controller configured to set a switching pattern of the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element, and to control the short-circuit switching element and the ground switching element; With
The switching pattern is:
A first pattern in which the first switching element and the fourth switching element are in an ON state, and the second switching element and the third switching element are in an OFF state;
A second pattern in which the first switching element, the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element are in an OFF state;
A third pattern in which the first switching element and the fourth switching element are in an OFF state, and the second switching element and the third switching element are in an ON state,
A connection point between the third connection line and the first connection line is a first connection point, a connection point between the third connection line and the second connection line is a second connection point, and the third connection line is When the connection point with the fourth connection line is the third connection point,
The single-phase inverter is the short-circuit switching element,
Provided in a portion of the third connection line from the first connection point to the third connection point, and in the ON state, a current can flow from the first connection point to the third connection point. 1 switching element for short circuit;
Provided in a portion of the third connection line from the second connection point to the third connection point, and in the ON state, a current can flow from the second connection point to the third connection point. 2 switching element for short circuit,
When the switching pattern is the first pattern or the third pattern, the control unit sets the first short-circuit switching element, the second short-circuit switching element, and the ground switching element to an OFF state. When the switching pattern is the second pattern, the first short-circuit switching element, the second short-circuit switching element, and the ground switching element are turned on.
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