JPH04308474A - Inverter unit - Google Patents

Inverter unit

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JPH04308474A
JPH04308474A JP3072725A JP7272591A JPH04308474A JP H04308474 A JPH04308474 A JP H04308474A JP 3072725 A JP3072725 A JP 3072725A JP 7272591 A JP7272591 A JP 7272591A JP H04308474 A JPH04308474 A JP H04308474A
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秀夫 岡山
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Abstract

PURPOSE:To suppress overvoltage and the like by connecting reactors connected between a DC bus and an arm, and a series circuit of absorving capacitors, a snubber diode and a snubber capacitor, in parallel with the arm. CONSTITUTION:Upon turn OFF of a GTO 1A, load current I is interrupted and a current flows through an absorbing capacitor (AC) 21A, a snubber capacitor(SC) 6 and an output terminal P. At that time point, current produced by the energy of a reactor (LA) 2A flows through AC 21A, 21B, LA 2B. Furthermore, a free wheel diode(FD) 10B is conducted. When the energy of the LA 2A is absorbed by the AC 21A, 21B, the AC 21A, 21B are overcharged thus completing commutation of the load current I from the GTO 1A to the FD 10B. Subsequently, overcharged energy of the AC 21A, 21B is collected to the RC 23 through a path of the LA 2B, AC 21B, a collecting capacitor(RC) 23, AC 21A, LA 2A. An energy regenerative circuit 24 then takes out energy from the RC 23 and regenerates to a DC power supply 11.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子に加わる
過電圧や電流・電圧上昇率を抑制するためのスナバ回路
と、このスナバ回路のエネルギを吸収するエネルギ回収
回路と、このエネルギ回収回路のエネルギを直流電源に
回生するエネルギ回生回路とを備えたインバータ装置に
関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a snubber circuit for suppressing overvoltage and current/voltage increase rate applied to a semiconductor element, an energy recovery circuit for absorbing the energy of this snubber circuit, and an energy recovery circuit for this energy recovery circuit. The present invention relates to an inverter device including an energy regeneration circuit that regenerates energy into a DC power source.

【0002】0002

【従来の技術】半導体素子を使用するインバータ装置に
おいては、半導体素子に加わる過電圧や電圧の立ち上が
り、電流の立ち上がりによる破壊防止のために、必ずス
ナバ回路を設ける。
2. Description of the Related Art In inverter devices using semiconductor elements, a snubber circuit is always provided to prevent damage caused by overvoltage, voltage rise, or current rise applied to the semiconductor elements.

【0003】代表的なスナバ回路を設けた従来例の構成
を図9を参照しながら説明する。図9は、従来のインバ
ータ装置の1アーム分を示す回路図である。
The structure of a conventional example provided with a typical snubber circuit will be explained with reference to FIG. FIG. 9 is a circuit diagram showing one arm of a conventional inverter device.

【0004】図9において、従来のインバータ装置は、
半導体素子としてGTOサイリスタ1A、1Bを用い、
電流上昇率を抑制するためのリアクトル2A、2B、ダ
イオード3A、3B、及び抵抗器4A、4Bから構成さ
れた直列スナバ回路5A、5Bと、電圧上昇率を抑制す
るためのスナバコンデンサ6A、6B、スナバダイオー
ド7A、7B、及び抵抗器8A、8Bから構成された並
列スナバ回路9A、9Bとを有する。なお、10A、1
0BはGTO1A、1Bに逆並列に接続されたフリーホ
イールダイオード、11は直流電源である。
In FIG. 9, the conventional inverter device is
Using GTO thyristors 1A and 1B as semiconductor elements,
Series snubber circuits 5A, 5B composed of reactors 2A, 2B, diodes 3A, 3B, and resistors 4A, 4B for suppressing the rate of increase in current; snubber capacitors 6A, 6B for suppressing the rate of voltage increase; It has parallel snubber circuits 9A and 9B configured from snubber diodes 7A and 7B and resistors 8A and 8B. In addition, 10A, 1
0B is a freewheel diode connected in antiparallel to GTO 1A and 1B, and 11 is a DC power supply.

【0005】つぎに、前述した従来例の動作を図9を参
照しながら説明する。GTO1A、1Bをスイッチング
動作を行うと、各スナバ回路内のエネルギ蓄積素子、す
なわちリアクトル2A、2B、スナバコンデンサ6A、
6Bに蓄えられたエネルギは全て抵抗器4A、4B、8
A、8Bにより消費される。このエネルギ損失はGTO
1A、1Bのスイッチング周波数の増加、インバータ容
量の増加により著しく増加し、効率の低下を招いていた
Next, the operation of the above-mentioned conventional example will be explained with reference to FIG. When the GTOs 1A and 1B are switched, the energy storage elements in each snubber circuit, that is, the reactors 2A and 2B, the snubber capacitor 6A,
All the energy stored in 6B is transferred to resistors 4A, 4B, 8
Consumed by A and 8B. This energy loss is GTO
This increased significantly due to an increase in the switching frequency of 1A and 1B and an increase in inverter capacity, leading to a decrease in efficiency.

【0006】前述したエネルギ損失を低減するために、
各スナバ回路内に蓄えられたエネルギを、変成器を用い
た回生回路12により直流電源11に回生する他の従来
のインバータ装置がある。図10は、他の従来のインバ
ータ装置を示す回路図である。
[0006] In order to reduce the above-mentioned energy loss,
There is another conventional inverter device that regenerates the energy stored in each snubber circuit to the DC power supply 11 by a regeneration circuit 12 using a transformer. FIG. 10 is a circuit diagram showing another conventional inverter device.

【0007】他の従来のインバータ装置の動作を図10
、図11及び図12を参照しながら説明する。図11及
び図12は、他の従来のインバータ装置の転流動作を示
す図である。
FIG. 10 shows the operation of another conventional inverter device.
, will be explained with reference to FIGS. 11 and 12. 11 and 12 are diagrams showing commutation operations of other conventional inverter devices.

【0008】負荷電流Iが図10中の矢印方向に流れて
おり、負荷はインダクタンス成分が大きく、スイッチン
グ期間において負荷電流Iのベクトルは変化しないもの
と仮定する。そうすると、インバータ動作としては、G
TO1Aとフリーホイールダイオード10Bとの負荷電
流Iの転流動作となる。GTO1Aがオンからオフにス
イッチングされたときのインバータ装置の転流動作を図
11(a)→(b)→(c)→(d)→(e)に示す。 また、GTO1Aがオフからオンにスイッチングされた
ときのインバータ装置の転流動作を図12(a)→(b
)→(c)→(d)→(e)に示す。
It is assumed that the load current I flows in the direction of the arrow in FIG. 10, that the load has a large inductance component, and that the vector of the load current I does not change during the switching period. Then, as an inverter operation, G
The load current I is commutated between the TO1A and the freewheel diode 10B. The commutation operation of the inverter device when the GTO 1A is switched from on to off is shown in FIGS. 11(a)→(b)→(c)→(d)→(e). In addition, the commutation operation of the inverter device when GTO1A is switched from off to on is shown in Fig. 12(a) → (b).
)→(c)→(d)→(e).

【0009】図11及び図12は共に、スナバコンデン
サ6A、6Bの放電経路、及びリアクトル2A、2Bの
放電経路に変成器13の1次側が接続されており、その
1次側に電流を流すことにより、変成器13の巻数比n
に応じて2次側に電流が流れ、直流電源11にスナバ回
路のエネルギが回生されることになる。
In both FIGS. 11 and 12, the primary side of the transformer 13 is connected to the discharge paths of the snubber capacitors 6A and 6B and the discharge paths of the reactors 2A and 2B, and current is allowed to flow through the primary side. Therefore, the turns ratio n of the transformer 13 is
Accordingly, a current flows to the secondary side, and the energy of the snubber circuit is regenerated to the DC power supply 11.

【0010】しかしながら、この他の従来のインバータ
装置においては、GTO1A、1Bのスイッチング動作
毎に変成器13を介してスナバ回路のエネルギが回生さ
れると、変成器13の2次側に流れる励磁電流によって
変成器内の鉄心が磁化されるが、鉄心飽和防止のためリ
セット時間を設ける必要があり、インバータ装置の高周
波化の制限要因となる。
However, in other conventional inverter devices, when the energy of the snubber circuit is regenerated through the transformer 13 every time the GTOs 1A and 1B switch, the exciting current flowing to the secondary side of the transformer 13 The iron core in the transformer is magnetized by this, but it is necessary to provide a reset time to prevent iron core saturation, which is a limiting factor in increasing the frequency of the inverter device.

【0011】また、インバータ装置の大容量化による直
流電源11の高圧化により変成器13が大形化し、さら
に最大磁束密度の高い鉄心が必要となり、コストの上昇
を招く。さらに、インバータ装置の高周波化により変成
器13における損失増加、あるいは騒音なども問題とな
る。
[0011] Furthermore, as the voltage of the DC power supply 11 increases due to the increase in the capacity of the inverter device, the transformer 13 becomes larger and an iron core with a higher maximum magnetic flux density is required, leading to an increase in cost. Furthermore, as the frequency of the inverter device becomes higher, increased loss or noise in the transformer 13 becomes a problem.

【0012】ところで、従来のインバータ装置には、正
負直流母線の配線インダクタンス16のエネルギによる
スナバコンデンサの過充電を抑制するため、図13に示
すような過電圧吸収回路17を設けている。この過電圧
吸収回路17のコンデンサ18に配線インダクタンス1
6のエネルギを吸収し、抵抗器19により消費すること
により、その機能を果たしている。
By the way, the conventional inverter device is provided with an overvoltage absorption circuit 17 as shown in FIG. 13 in order to suppress overcharging of the snubber capacitor due to the energy of the wiring inductance 16 of the positive and negative DC buses. The wiring inductance 1 is connected to the capacitor 18 of this overvoltage absorption circuit 17.
It performs its function by absorbing the energy of 6 and dissipating it by the resistor 19.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
インバータ装置では、スナバ回路のエネルギを抵抗器に
より消費しているので、損失が大きく、大容量化、高周
波化が困難であるという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional inverter device as described above, the energy of the snubber circuit is consumed by the resistor, so there is a problem that the loss is large and it is difficult to increase the capacity and frequency. was there.

【0014】また、変成器13によるスナバ回路のエネ
ルギ回生を考慮した他の従来のインバータ装置では、変
成器13のリセット時間を設ける必要があり、高周波化
が制限され、大容量化に際し変成器の大形化、コスト高
を招き、高周波化に際し損失、騒音共に増加するという
問題点があった。
[0014] In other conventional inverter devices that take into account the energy regeneration of the snubber circuit by the transformer 13, it is necessary to provide a reset time for the transformer 13, which limits the increase in frequency and increases the capacity of the transformer when increasing the capacity. There are problems in that the size and cost increase, and as the frequency increases, both loss and noise increase.

【0015】さらに、正負直流母線の配線インダクタン
ス16によるスナバコンデンサの過充電を抑制する回路
が必要であるという問題点があった。
Another problem is that a circuit is required to suppress overcharging of the snubber capacitor due to the wiring inductance 16 of the positive and negative DC buses.

【0016】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、高効率化及び高周波化を実現する
ことができるインバータ装置を得ることを目的とする。
The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain an inverter device that can realize high efficiency and high frequency.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るイ
ンバータ装置は、次に掲げる手段を備えたものである。 〔1〕  直流母線とアームとの間に接続され電流上昇
率を抑制するリアクトル、過電圧を抑制する吸収コンデ
ンサ、スナバダイオード、及び電圧上昇率を抑制するス
ナバコンデンサを有し、前記吸収コンデンサ、スナバダ
イオード、及びスナバコンデンサが直列に接続された回
路が前記アームに並列に接続されたスナバ回路。
[Means for Solving the Problems] An inverter device according to the invention of claim 1 is provided with the following means. [1] A reactor connected between the DC bus and the arm to suppress the rate of increase in current, an absorption capacitor to suppress overvoltage, a snubber diode, and a snubber capacitor to suppress the rate of voltage increase. , and a snubber circuit in which a circuit in which a snubber capacitor is connected in series is connected in parallel to the arm.

【0018】請求項2の発明に係るインバータ装置は、
次に掲げる手段を備えたものである。 〔1〕  吸収コンデンサから過剰なエネルギを回収す
る回収コンデンサ、及びその回収コンデンサの充電極性
を定めるダイオードを有するエネルギ回収回路。 〔2〕  前記回収コンデンサからエネルギを取り出し
て直流電源に回生するエネルギ回生回路。
[0018] The inverter device according to the invention of claim 2 includes:
It is equipped with the following means. [1] An energy recovery circuit that includes a recovery capacitor that recovers excess energy from an absorption capacitor and a diode that determines the charging polarity of the recovery capacitor. [2] An energy regeneration circuit that extracts energy from the recovery capacitor and regenerates it into a DC power source.

【0019】[0019]

【作用】請求項1の発明においては、スナバ回路によっ
て、電流上昇率、過電圧及び電圧上昇率が抑制される。
In the first aspect of the invention, the snubber circuit suppresses the rate of increase in current, overvoltage, and rate of voltage increase.

【0020】請求項2の発明においては、エネルギ回収
回路によって、吸収コンデンサから過剰なエネルギが回
収される。また、エネルギ回生回路によって、回収コン
デンサからエネルギが取り出されて直流電源に回生され
る。
In the second aspect of the invention, the energy recovery circuit recovers excess energy from the absorption capacitor. Furthermore, the energy regeneration circuit extracts energy from the recovery capacitor and regenerates it into the DC power supply.

【0021】[0021]

【実施例】実施例1. この発明の実施例1の構成を図1を参照しながら説明す
る。図1は、この発明の実施例1の1アーム分を示す回
路図である。
[Example] Example 1. The configuration of Embodiment 1 of this invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing one arm of Embodiment 1 of the present invention.

【0022】図1において、この発明の実施例1は、従
来と同様に半導体素子としてGTOサイリスタ1A、1
Bを用い、電流上昇率を抑制するためのリアクトル2A
、2Bと、電圧上昇率を抑制するためのスナバコンデン
サ6と、スナバダイオード7A、7Bと、過電圧を抑制
するための吸収コンデンサ21A、21Bと、ダイオー
ド22A、22Bと、吸収コンデンサ21A、21Bか
らの過剰電荷分を回収する回収コンデンサ23と、回収
コンデンサ23からエネルギを取り出し直流電源11に
回生するエネルギ回生回路24とを有している。
In FIG. 1, the first embodiment of the present invention uses GTO thyristors 1A and 1 as semiconductor elements as in the conventional case.
Reactor 2A for suppressing the current increase rate using B
, 2B, snubber capacitor 6 for suppressing the rate of voltage increase, snubber diodes 7A, 7B, absorption capacitors 21A, 21B for suppressing overvoltage, diodes 22A, 22B, and absorption capacitors 21A, 21B. It has a recovery capacitor 23 that recovers excess charge, and an energy regeneration circuit 24 that extracts energy from the recovery capacitor 23 and regenerates it to the DC power supply 11.

【0023】吸収コンデンサ21A、21Bは、各々常
に電源電圧Eの半分の電圧に充電されており、静電容量
は電圧変動を低減するためスナバコンデンサ6よりも十
分大きいものを使用する。
The absorption capacitors 21A and 21B are each always charged to a voltage that is half of the power supply voltage E, and their capacitance is sufficiently larger than that of the snubber capacitor 6 in order to reduce voltage fluctuations.

【0024】また、スナバコンデンサ6の充電電圧極性
と、インバータ装置の出力電圧との関係を図2(a)及
び(b)に示す。なお、出力端子をPにより示す。
Furthermore, the relationship between the charging voltage polarity of the snubber capacitor 6 and the output voltage of the inverter device is shown in FIGS. 2(a) and 2(b). Note that the output terminal is indicated by P.

【0025】ところで、この発明のスナバ回路は、前述
したこの発明の実施例1ではリアクトル2A、2B、ス
ナバコンデンサ6、スナバダイオード7A、7B、及び
吸収コンデンサ21A、21Bから構成され、この発明
のエネルギ回収回路は、実施例1ではダイオード22A
、22B及び回収コンデンサ23から構成されている。
By the way, the snubber circuit of the present invention is composed of the reactors 2A, 2B, the snubber capacitor 6, the snubber diodes 7A, 7B, and the absorption capacitors 21A, 21B in the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the recovery circuit is a diode 22A.
, 22B and a recovery capacitor 23.

【0026】つぎに、前述した実施例1の動作を説明す
る。なお、負荷はインダクタンス成分が大きなものであ
り、GTO1A、1Bのスイッチング期間に負荷電流I
のベクトルが変化しないものとする。
Next, the operation of the first embodiment described above will be explained. Note that the load has a large inductance component, and the load current I during the switching period of GTO1A and 1B
Assume that the vector of does not change.

【0027】図1中の矢印の方向を負荷電流Iの正極性
と仮定すると、負荷電流Iが正極性の場合は、GTO1
Aのスイッチング動作により負荷電流IのGTO1Aと
フリーホイールダイオード10Bとの転流が行われる。 負極性の場合は、GTO1Bのスイッチング動作により
負荷電流IのGTO1Bとフリーホイールダイオード1
0Aとの転流が行われる。この転流動作は、対称性をも
つので、以下、前者の場合についてのみ説明する。
Assuming that the direction of the arrow in FIG. 1 is the positive polarity of the load current I, when the load current I is positive, GTO1
The switching operation of A causes the load current I to be commutated between the GTO 1A and the freewheel diode 10B. In the case of negative polarity, GTO1B of load current I and freewheeling diode 1 are connected by the switching operation of GTO1B.
Commutation with 0A is performed. Since this commutation operation has symmetry, only the former case will be explained below.

【0028】GTO1Aのオフ動作、オン動作の順に説
明する。GTO1Aのオフ動作は、GTO1A、1Bが
それぞれオン、オフ、出力端子Pの電位が電源電圧E、
負荷電流Iが直流電源11からリアクトル2A、GTO
1A及び出力端子Pを通じて流れている場合、スナバコ
ンデンサ6が出力端子P側を正極としてE/2に充電さ
れている状態が初期状態である。
The off-operation and on-operation of the GTO 1A will be explained in order. The off operation of GTO1A is as follows: GTO1A and 1B are on and off, respectively, and the potential of the output terminal P is the power supply voltage E,
Load current I is transferred from DC power supply 11 to reactor 2A, GTO
When the current is flowing through 1A and the output terminal P, the initial state is a state in which the snubber capacitor 6 is charged to E/2 with the output terminal P side as the positive electrode.

【0029】GTO1Aをオフすると、負荷電流Iを遮
断することになり、その電流は回収コンデンサ21A、
スナバコンデンサ6及び出力端子Pの経路で流れ、スナ
バコンデンサ6は逆極性に充電されることになる。スナ
バコンデンサ6が出力端子P側を負極としてE/2に充
電されると、出力端子Pの電位は0(零)となる。
When the GTO 1A is turned off, the load current I is cut off, and the current is passed through the recovery capacitor 21A,
The current flows through the snubber capacitor 6 and the output terminal P, and the snubber capacitor 6 is charged with the opposite polarity. When the snubber capacitor 6 is charged to E/2 with the output terminal P side set as a negative electrode, the potential of the output terminal P becomes 0 (zero).

【0030】その時点でのリアクトル2Aに蓄えられた
エネルギによる電流は、リアクトル2A、吸収コンデン
サ21A、21B及びリアクトル2Bの経路で流れ続け
る。また、フリーホイールダイオード10Bが導通する
。リアクトル2Aのエネルギが吸収コンデンサ21A、
21Bに全て吸収されると、吸収コンデンサ21A、2
1Bは過充電の状態となっており、負荷電流IのGTO
1Aからフリーホイールダイオード10Bへの転流が完
了する。
[0030] The current due to the energy stored in reactor 2A at that point continues to flow through the path of reactor 2A, absorption capacitors 21A and 21B, and reactor 2B. Furthermore, the freewheel diode 10B becomes conductive. The energy of reactor 2A is absorbed by capacitor 21A,
21B, absorption capacitors 21A and 2
1B is in an overcharged state, and the GTO of load current I
The commutation from 1A to freewheeling diode 10B is completed.

【0031】次に、リアクトル2B、吸収コンデンサ2
1B、回収コンデンサ23、吸収コンデンサ21A、リ
アクトル2Aの経路で吸収コンデンサ21A、21Bの
過充電分のエネルギが回収コンデンサ23に回収される
。さらに、エネルギ回生回路24により回収コンデンサ
23からエネルギが取り出されて直流電源11に回生さ
れることになる。GTO1Aからフリーホイールダイオ
ード10Bへの転流が完了すれば、その後GTO1Bを
スイッチングしても状態は変化しない。この一連の動作
を図3(a)→(b)→(c)→(d)→(e)の順に
示す。
Next, reactor 2B, absorption capacitor 2
1B, recovery capacitor 23, absorption capacitor 21A, and reactor 2A, the energy corresponding to the overcharge of absorption capacitors 21A and 21B is recovered to recovery capacitor 23. Furthermore, energy is extracted from the recovery capacitor 23 by the energy regeneration circuit 24 and regenerated to the DC power supply 11. Once the commutation from GTO1A to freewheeling diode 10B is completed, the state will not change even if GTO1B is subsequently switched. This series of operations is shown in the order of FIG. 3(a)→(b)→(c)→(d)→(e).

【0032】次に、GTO1Aのオン動作は、GTO1
A、1Bが共にオフ、出力端子Pの電位が0、負荷電流
Iがリアクトル2B、フリーホイールダイオード10B
及び出力端子Pを通じて流れている場合、スナバコンデ
ンサ6が出力端子P側を負極としてE/2に充電されて
いる状態が初期状態である。
Next, the on operation of GTO1A is performed by turning on GTO1A.
Both A and 1B are off, the potential of output terminal P is 0, the load current I is reactor 2B, and freewheel diode 10B.
When the current is flowing through the output terminal P, the initial state is a state in which the snubber capacitor 6 is charged to E/2 with the output terminal P side as the negative electrode.

【0033】GTO1Aをオンすると、直流電源11か
らリアクトル2A、GTO1Aを介して電流が流れ始め
、やがてその電流によってフリーホイールダイオード1
0Bに流れていた電流は0となり、GTO1Aの電流は
負荷電流Iに達する。
When the GTO 1A is turned on, a current starts to flow from the DC power supply 11 through the reactor 2A and the GTO 1A, and soon the current causes the freewheel diode 1 to
The current flowing in 0B becomes 0, and the current in GTO 1A reaches the load current I.

【0034】さらに、GTO1Aの電流は負荷電流Iを
維持し、リアクトル2Aの電流は増加するが、その増加
分の電流はスナバコンデンサ6、回収コンデンサ21B
、リアクトル2Bの経路で流れ、スナバコンデンサ6は
逆極性に充電されることになる。
Furthermore, the current of the GTO 1A maintains the load current I, and the current of the reactor 2A increases, but the increased current is transferred to the snubber capacitor 6 and the recovery capacitor 21B.
, flows through the reactor 2B, and the snubber capacitor 6 is charged with the opposite polarity.

【0035】スナバコンデンサ6が出力端子P側を正極
としてE/2に充電されると、出力端子Pの電位は電源
電圧Eとなる。その時点でのリアクトル2A、2Bに蓄
えられたエネルギにより負荷電流I以上に相当する電流
は、リアクトル2A、回収コンデンサ21A、21B、
リアクトル2Bの経路で流れ続ける。
When the snubber capacitor 6 is charged to E/2 with the output terminal P side as the positive electrode, the potential of the output terminal P becomes the power supply voltage E. At that point, the energy stored in the reactors 2A, 2B causes a current equivalent to the load current I or more to flow through the reactor 2A, recovery capacitors 21A, 21B,
It continues to flow through the path of reactor 2B.

【0036】リアクトル2A、2Bのエネルギが吸収コ
ンデンサ21A、21Bに吸収され、それらに流れる電
流は減少し、リアクトル2Bのエネルギが全て吸収され
るときは吸収コンデンサ21A、21Bは過充電の状態
になっており、また、リアクトル2Aの電流が負荷電流
Iに整定し、負荷電流Iのフリーホイールダイオード1
0BからGTO1Aへの転流が完了する。
The energy of the reactors 2A and 2B is absorbed by the absorption capacitors 21A and 21B, and the current flowing through them decreases. When all the energy of the reactor 2B is absorbed, the absorption capacitors 21A and 21B become overcharged. Also, the current of the reactor 2A settles to the load current I, and the freewheeling diode 1 of the load current I
The commutation from 0B to GTO1A is completed.

【0037】次に、リアクトル2B、吸収コンデンサ2
1B、回収コンデンサ23、吸収コンデンサ21A、リ
アクトル2Aの経路で、吸収コンデンサ21A、21B
の過充電分のエネルギが回収コンデンサ23に回収され
る。さらに、エネルギ回生回路24により、回収コンデ
ンサ23からエネルギが取り出されて直流電源11に回
生されることになる。この一連の動作を図4(a)→(
b)→(c)→(d)→(e)→(f)の順に示す。
Next, reactor 2B, absorption capacitor 2
1B, recovery capacitor 23, absorption capacitor 21A, reactor 2A path, absorption capacitors 21A, 21B
The energy corresponding to the overcharge is recovered by the recovery capacitor 23. Furthermore, the energy regeneration circuit 24 extracts energy from the recovery capacitor 23 and regenerates it to the DC power supply 11. This series of operations is shown in Figure 4(a)→(
They are shown in the order of b) → (c) → (d) → (e) → (f).

【0038】回収コンデンサ23からエネルギを取り出
して直流電源11に回生する機能をもつエネルギ回生回
路24には、図5に示すようにブックブースト型、ある
いは図6に示すようにフライバック型のDC−DCコン
バータを適用することができる。さらに、図7に示すよ
うなエネルギ回生回路も適用することができる。
The energy regeneration circuit 24, which has the function of extracting energy from the recovery capacitor 23 and regenerating it to the DC power supply 11, has a book boost type as shown in FIG. 5, or a flyback type DC-type as shown in FIG. A DC converter can be applied. Furthermore, an energy regeneration circuit as shown in FIG. 7 can also be applied.

【0039】つづいて、直流母線に存在する配線インダ
クタンス16に蓄えられるエネルギについて述べる。等
価的には、配線インダクタンス16と直流母線間に直列
に配置される吸収コンデンサ21A、21Bによるフィ
ルタ回路が構成されるとなみすことができる。したがっ
て、このフィルタ回路により、配置インダクタンス16
に蓄えられるエネルギも吸収コンデンサ21A、21B
に吸収することができる。当然、そのエネルギも同様に
回収コンデンサ23に回収され、エネルギ回生回路24
により回生されることになる。
Next, the energy stored in the wiring inductance 16 existing in the DC bus will be described. Equivalently, a filter circuit can be constituted by the absorption capacitors 21A and 21B arranged in series between the wiring inductance 16 and the DC bus. Therefore, this filter circuit reduces the placement inductance 16
The energy stored in the absorbing capacitors 21A and 21B
can be absorbed into. Naturally, the energy is similarly recovered by the recovery capacitor 23 and is transferred to the energy regeneration circuit 24.
It will be regenerated by

【0040】この発明の実施例1は、前述したように、
インバータ装置内に抵抗要素がないために高効率化が達
成でき、直列スナバ、並列スナバ、過電圧吸収の機能を
一体化したスナバ回路を設けたので、スナバコンデンサ
6を正負アームで共用でき、つまり構成部品点数を低減
でき、ひいては従来よりも電圧定格の低い半導体素子の
適用が可能となるという効果を奏する。また、スナバ回
路に蓄えられたエネルギを回収するための回収コンデン
サ23を設け、この回収コンデンサ23の蓄積エネルギ
をDC−DCコンバータなどのエネルギ回生回路24に
より直流電源11に回生するようにしたので、高周波化
を図ることができるという効果を奏する。
Embodiment 1 of the present invention, as described above,
High efficiency can be achieved because there is no resistance element in the inverter device, and a snubber circuit that integrates a series snubber, a parallel snubber, and an overvoltage absorption function is provided, so the snubber capacitor 6 can be shared by the positive and negative arms. This has the effect of reducing the number of parts and making it possible to use semiconductor elements with lower voltage ratings than before. In addition, a recovery capacitor 23 is provided to recover the energy stored in the snubber circuit, and the energy stored in the recovery capacitor 23 is regenerated to the DC power supply 11 by an energy regeneration circuit 24 such as a DC-DC converter. This has the effect of increasing the frequency.

【0041】実施例2.図8は、この発明の実施例1を
3相に適用した場合を示す回路図である。この場合は、
各相の回収コンデンサ23及びエネルギ回生回路24を
共通に設けた構成となっている。構成部品点数を低減で
きるという効果を奏する。
Example 2. FIG. 8 is a circuit diagram showing a case where the first embodiment of the present invention is applied to three phases. in this case,
The configuration is such that a recovery capacitor 23 and an energy regeneration circuit 24 for each phase are provided in common. This has the effect of reducing the number of component parts.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1に係る発明は、以上説明したと
おり、前記直流母線と前記アームとの間に接続され電流
上昇率を抑制するリアクトル、過電圧を抑制する吸収コ
ンデンサ、スナバダイオード、及び電圧上昇率を抑制す
るスナバコンデンサを有し、前記吸収コンデンサ、スナ
バダイオード、及びスナバコンデンサが直列に接続され
た回路が前記アームに並列に接続されたスナバ回路を備
え、また、請求項2に係る発明は、以上説明したとおり
、前記吸収コンデンサから過剰なエネルギを回収する回
収コンデンサ、及びその回収コンデンサの充電極性を定
めるダイオードを有するエネルギ回収回路、並びに前記
回収コンデンサからエネルギを取り出して直流電源に回
生するエネルギ回生回路とを備えたので、高効率化及び
高周波化を実現することができるという効果を奏する。
As explained above, the invention according to claim 1 includes a reactor connected between the DC bus and the arm to suppress the rate of increase in current, an absorption capacitor to suppress overvoltage, a snubber diode, and a voltage The invention according to claim 2, further comprising a snubber circuit having a snubber capacitor for suppressing the rate of increase, wherein a circuit in which the absorption capacitor, the snubber diode, and the snubber capacitor are connected in series is connected in parallel to the arm. As explained above, the energy recovery circuit includes a recovery capacitor that recovers excess energy from the absorption capacitor, a diode that determines the charging polarity of the recovery capacitor, and extracts energy from the recovery capacitor and regenerates it into a DC power source. Since it is equipped with an energy regeneration circuit, it is possible to realize high efficiency and high frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の実施例1の1アーム分を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one arm of a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1のスナバコンデンサの充電
電圧極性と出力電圧の関係を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the relationship between charging voltage polarity and output voltage of the snubber capacitor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例1の転流動作を示す回路図で
ある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a commutation operation in Example 1 of the present invention.

【図4】この発明の実施例1の転流動作を示す回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a commutation operation in Example 1 of the present invention.

【図5】この発明の実施例1のエネルギ回生回路の例を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of an energy regeneration circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図6】この発明の実施例1のエネルギ回生回路の例を
示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of an energy regeneration circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図7】この発明の実施例1のエネルギ回生回路の例を
示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of an energy regeneration circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】この発明の実施例1を3相に適用した場合を示
す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a case where the first embodiment of the present invention is applied to three phases.

【図9】従来のインバータ装置の1アーム分を示す回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing one arm of a conventional inverter device.

【図10】他の従来のインバータ装置の1アーム分を示
す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing one arm of another conventional inverter device.

【図11】他の従来のインバータ装置の転流動作を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a commutation operation of another conventional inverter device.

【図12】他の従来のインバータ装置の転流動作を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a commutation operation of another conventional inverter device.

【図13】従来のインバータ装置の過電圧吸収回路を示
す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing an overvoltage absorption circuit of a conventional inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B    GTOサイリスタ 2A、2B    リアクトル 6            スナバコンデンサ7A、7
B    スナバダイオード 10A、10B  フリーホイールダイオード11  
          直流電源21A、21B  吸収
コンデンサ 22A、22B  ダイオード
1A, 1B GTO thyristor 2A, 2B Reactor 6 Snubber capacitor 7A, 7
B Snubber diode 10A, 10B Freewheel diode 11
DC power supply 21A, 21B Absorption capacitor 22A, 22B Diode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  正負直流母線間に正負アームを構成す
る一対の半導体素子及び、それらに逆並列に接続される
フリーホイールダイオードを備えたインバータ装置にお
いて、前記直流母線と前記アームとの間に接続され電流
上昇率を抑制するリアクトル、過電圧を抑制する吸収コ
ンデンサ、スナバダイオード、及び電圧上昇率を抑制す
るスナバコンデンサを有し、前記吸収コンデンサ、スナ
バダイオード、及びスナバコンデンサが直列に接続され
た回路が前記アームに並列に接続されたスナバ回路を備
えたことを特徴とするインバータ装置。
1. An inverter device comprising a pair of semiconductor elements forming positive and negative arms between positive and negative DC busbars, and a freewheeling diode connected in antiparallel to the semiconductor elements, wherein the semiconductor element is connected between the DC busbar and the arm. The circuit includes a reactor for suppressing the current increase rate, an absorption capacitor for suppressing overvoltage, a snubber diode, and a snubber capacitor for suppressing the voltage increase rate, and the absorption capacitor, the snubber diode, and the snubber capacitor are connected in series. An inverter device comprising a snubber circuit connected in parallel to the arm.
【請求項2】  前記吸収コンデンサから過剰なエネル
ギを回収する回収コンデンサ、及びその回収コンデンサ
の充電極性を定めるダイオードを有するエネルギ回収回
路、並びに前記回収コンデンサからエネルギを取り出し
て直流電源に回生するエネルギ回生回路を備えたことを
特徴とする請求項1記載のインバータ装置。
2. An energy recovery circuit having a recovery capacitor that recovers excess energy from the absorption capacitor, a diode that determines charging polarity of the recovery capacitor, and energy regeneration that extracts energy from the recovery capacitor and regenerates it to a DC power source. The inverter device according to claim 1, further comprising a circuit.
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