JPH05161359A - Ac/dc converter - Google Patents

Ac/dc converter

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JPH05161359A
JPH05161359A JP31946191A JP31946191A JPH05161359A JP H05161359 A JPH05161359 A JP H05161359A JP 31946191 A JP31946191 A JP 31946191A JP 31946191 A JP31946191 A JP 31946191A JP H05161359 A JPH05161359 A JP H05161359A
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JP
Japan
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diode
phase
bridge rectifier
voltage
terminal
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JP31946191A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Tanitsu
誠 谷津
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable the use of low breakdown voltage elements in the case of constituting converters having circuits for PWM control of switching elements, by improving the point that the breakdown voltages of the switching elements and diodes used for the inverter constitution be more than the output voltage. CONSTITUTION:When the voltage VI of an AC power source 1 is positive, a transistor 3 is turned on and off and a capacitor 10 is charged. And when the voltage VI is negative, a transistor 2 is turned on and off and a capacitor 11 is charged. On this occasion, when the voltage VI is positive and a diode 6 conducts, a diode 8 conducts, and when the voltage VI is negative and a diode 9 conducts, a diode 7 conducts. Accordingly, voltage equal to half the DC output voltage or higher is not applied to any element.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は交流電源から、これを
全波整流した電圧の2倍より高い直流電圧を作り出すA
C/DC変換装置の回路構成に関する。なお以下各図に
おいて同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention produces a direct current voltage higher than twice the full-wave rectified voltage from an alternating current power source.
The present invention relates to a circuit configuration of a C / DC converter. In the following figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は従来のこの種のAC/DC変換装
置の主回路構成の一例を示す。図8ではダイオード3
4,35とコンデンサ10,11が倍電圧回路を構成
し、そのダイオード34,35には各々トランジスタ3
2,33が逆並列に接続されている。さらに、その倍電
圧回路の交流入力端子と交流電源1との間にはリアクト
ル12が直列に接続され、倍電圧回路の直流出力には負
荷13が接続されている。この様な回路構成において、
交流電源の電圧VIが正の時はトランジスタ33のオン
/オフを制御し、VIが負の時はトランジスタ32のオ
ン/オフを制御することで、交流入力電流が力率≒1の
正弦波となるようにし、交流電源1を全波整流した電圧
の2倍より高い直流電圧を出力させる。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of a main circuit configuration of a conventional AC / DC converter of this type. In FIG. 8, the diode 3
4, 35 and capacitors 10 and 11 constitute a voltage doubler circuit, and the diodes 34 and 35 are respectively provided with the transistor 3
2, 33 are connected in anti-parallel. Further, a reactor 12 is connected in series between the AC input terminal of the voltage doubler circuit and the AC power source 1, and a load 13 is connected to the DC output of the voltage doubler circuit. In such a circuit configuration,
By controlling ON / OFF of the transistor 33 when the voltage VI of the AC power source is positive and by controlling ON / OFF of the transistor 32 when VI is negative, the AC input current becomes a sine wave with a power factor of 1. Then, a DC voltage higher than twice the voltage obtained by full-wave rectifying the AC power supply 1 is output.

【0003】図9は従来のこの種のAC/DC変換装置
の主回路構成の他の例を示す。図9ではダイオード3
4,35,38,39がブリッジ整流回路を構成し、そ
のダイオード34,35,38,39には各々トランジ
スタ32,33,36,37が逆並列に接続されてい
る。さらに、そのブリッジ整流回路の交流入力端子と交
流電源1の間にはリアクトル12が直列に接続され、ブ
リッジ整流回路の直流出力には負荷13が接続されてい
る。この様な回路構成において、交流電源のVIが正の
時はトランジスタ33,36のオン/オフを制御し、V
Iが負の時はトランジスタ32,37のオン/オフを制
御することで、交流入力電流が力率≒1の正弦波となる
ようにし、交流電源1を全波整流した電圧より高い直流
電圧を出力させる。
FIG. 9 shows another example of the main circuit configuration of a conventional AC / DC converter of this type. In FIG. 9, the diode 3
4, 35, 38 and 39 form a bridge rectification circuit, and transistors 32, 33, 36 and 37 are respectively connected in antiparallel to the diodes 34, 35, 38 and 39 thereof. Further, a reactor 12 is connected in series between the AC input terminal of the bridge rectifier circuit and the AC power supply 1, and a load 13 is connected to the DC output of the bridge rectifier circuit. In such a circuit configuration, when VI of the AC power supply is positive, the on / off of the transistors 33 and 36 is controlled to
When I is negative, ON / OFF of the transistors 32 and 37 is controlled so that the AC input current becomes a sine wave with a power factor ≈1, and a DC voltage higher than the voltage obtained by full-wave rectifying the AC power supply 1 is applied. Output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の回路方式では、回路を構成しているスイッチン
グ素子とダイオードに直流出力電圧値以上の耐圧をもつ
素子を必要とする。そのため、装置の出力が大容量・高
電圧の時には、使用可能なスイッチング素子とダイオー
ドの種類が少なくなり制約を受けることになる。特に、
装置の小型・軽量化や高性能化のために高周波でのスイ
ッチングを行う時には、大容量・高電圧・高周波スイッ
チング可能なスイッチング素子とダイオードの種類は極
端に少なくなり、大きな制約を受ける、といった問題が
あった。そこで本発明はこの問題を解消できるAC/D
C変換装置を提供することを課題とする。
However, in the above-mentioned conventional circuit system, the switching element and the diode constituting the circuit require an element having a withstand voltage equal to or higher than the DC output voltage value. Therefore, when the output of the device has a large capacity and a high voltage, the number of types of switching elements and diodes that can be used is reduced and there is a restriction. In particular,
When switching at high frequency to reduce the size, weight and performance of the equipment, the number of types of switching elements and diodes that can switch large capacity, high voltage and high frequency becomes extremely small, which is a major limitation. was there. Therefore, the present invention can solve this problem by using AC / D.
An object is to provide a C conversion device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1のAC/DC変換装置は、単相交流電源
(1など)から、これを全波整流した電圧の2倍以上の
直流電圧を作り出すAC/DC変換装置であって、交流
端子に前記単相交流電源が接続された、ダイオード
(4,5,7,8など)から成る単相フルブリッジ整流
回路と、この単相フルブリッジ整流回路のアームのうち
少なくとも半分のアームのダイオードに各々逆並列接続
されたスイッチング素子(トランジスタ2,3,30,
31など)と、前記単相フルブリッジ整流回路の正極側
直流端子とこのAC/DC変換装置の正極側出力端子
(P点)との間に直列に接続されたダイオード(6な
ど)と、前記単相フルブリッジ整流回路の負極側直流端
子とこのAC/DC変換装置の負極側出力端子(N点)
との間に直列に接続さたダイオード(9など)と、前記
単相フルブリッジ整流回路の一方の上下アーム対の交流
端子(M点)と前記正極側出力端子との間に接続された
コンデンサ(10など)と、該交流端子と前記負極側出
力端子との間に接続されたコンデンサ(11など)とを
備えたものとする。
In order to solve the above-mentioned problems, an AC / DC converter according to a first aspect of the present invention comprises a single-phase AC power source (1 or the like), which is at least twice the full-wave rectified voltage. And a single-phase full-bridge rectifier circuit comprising diodes (4,5, 7, 8, etc.), in which the single-phase AC power source is connected to an AC terminal, A switching element (transistor 2, 3, 30,
31), a diode (6, etc.) connected in series between the positive side DC terminal of the single-phase full bridge rectifier circuit and the positive side output terminal (point P) of the AC / DC converter, and Negative side DC terminal of single phase full bridge rectifier circuit and negative side output terminal of this AC / DC converter (N point)
A diode (9, etc.) connected in series between the capacitor and a capacitor connected between the AC terminal (point M) of one of the upper and lower arm pairs of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the positive output terminal. (10 or the like) and a capacitor (11 or the like) connected between the AC terminal and the negative electrode side output terminal.

【0006】請求項2のAC/DC変換装置は、単相交
流電源(1など)から、これを全波整流した電圧の2倍
以上の直流電圧を作り出すAC/DC変換装置であっ
て、交流端子に前記単相交流電源が接続された、ダイオ
ード(4,5,7,8など)から成る単相フルブリッジ
整流回路と、この単相フルブリッジ整流回路の直流端子
間に接続されたコンデンサ(14など)と、前記単相フ
ルブリッジ整流回路の正極側直流端子とこのAC/DC
変換装置の正極側出力端子(P点)との間に直列に接続
されたダイオード(6など)と、前記単相フルブリッジ
整流回路の負極側直流端子とこのAC/DC変換装置の
負極側出力端子(N点)との間に直列に接続さたダイオ
ード(9など)と、前記単相フルブリッジ整流回路の一
方の上下アーム対のダイオードに各々逆並列接続された
スイッチング素子(トランジスタ2,3など)と、前記
単相フルブリッジ整流回路の他方の上下アーム対の交流
端子(M点)と前記正極側出力端子との間に接続された
コンデンサ(10など)と、該交流端子と前記負極側出
力端子との間に接続されたコンデンサ(11など)とを
備えたものとする。
An AC / DC converter according to a second aspect of the present invention is an AC / DC converter that produces a DC voltage that is at least twice the full-wave rectified voltage from a single-phase AC power source (1 or the like). A single-phase full-bridge rectifier circuit composed of diodes (4,5, 7, 8, etc.) having the single-phase AC power source connected to a terminal, and a capacitor (connected between DC terminals of the single-phase full-bridge rectifier circuit ( 14), the positive-side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and the AC / DC
A diode (6, etc.) connected in series with the positive side output terminal (point P) of the converter, the negative side DC terminal of the single-phase full bridge rectifier circuit, and the negative side output of the AC / DC converter. A diode (9 or the like) connected in series with a terminal (point N) and a switching element (transistor 2, 3 connected in antiparallel to each of the upper and lower arm pair diodes of the single-phase full-bridge rectifier circuit). Etc.), a capacitor (10 etc.) connected between the AC terminal (point M) of the other pair of upper and lower arms of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the positive output terminal, and the AC terminal and the negative electrode. And a capacitor (such as 11) connected to the side output terminal.

【0007】請求項3のAC/DC変換装置は、N相交
流電源から、これを全波整流した電圧の2倍以上の直流
電圧を作り出すAC/DC変換装置において、ダイオー
ドから成る単相フルブリッジ整流回路と、この単相フル
ブリッジ整流回路のアームのうち少なくとも半分のアー
ムのダイオードに各々逆並列接続されたスイッチング素
子と、前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子
とこのAC/DC変換装置の正極側出力端子(P点)と
の間に直列に接続されたダイオードと、前記単相フルブ
リッジ整流回路の負極側直流端子とこのAC/DC変換
装置の負極側出力端子(N点)との間に直列に接続され
たダイオードとをN組備え、このN個の単相フルブリッ
ジ整流回路の一方の交流端子(M点)を互に共通に接続
して、この共通接続点と前記正極側出力端子との間、お
よび該共通接続点と前記負極側出力端子との間に夫々個
別にコンデンサ(10,11など)を接続し、前記N個
の単相フルブリッジ整流回路の他方の交流端子に夫々前
記N相交流電源の各相電圧を印加してなるようにした。
According to a third aspect of the present invention, in the AC / DC converter which produces a DC voltage more than twice the full-wave rectified voltage from the N-phase AC power supply, a single-phase full bridge composed of diodes. A rectifier circuit, a switching element that is respectively connected in anti-parallel to the diodes of at least half of the arms of the single-phase full-bridge rectifier circuit, a positive side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and this AC / DC conversion. A diode connected in series with the positive side output terminal of the device (point P), a negative side DC terminal of the single-phase full bridge rectifier circuit, and a negative side output terminal of the AC / DC converter (point N). And N sets of diodes connected in series between and, and one AC terminal (point M) of these N single-phase full-bridge rectifier circuits are connected in common to each other, Point and the positive electrode side output terminal, and the common connection point and the negative electrode side output terminal are respectively connected to capacitors (10, 11, etc.) respectively, and the N single-phase full-bridge rectifier circuits are connected. The voltage of each phase of the N-phase AC power supply is applied to the other AC terminal.

【0008】請求項4のAC/DC変換装置は、N相交
流電源から、これを全波整流した電圧の2倍以上の直流
電圧を作り出すAC/DC変換装置であって、ダイオー
ドから成る単相フルブリッジ整流回路と、この単相フル
ブリッジ整流回路の直流端子間に接続されたコンデンサ
と、前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子と
このAC/DC変換装置の正極側出力端子(P点)との
間に直列に接続されたダイオードと、前記単相フルブリ
ッジ整流回路の負極側直流端子とこのAC/DC変換装
置の負極側出力端子(N点)との間に直列に接続された
ダイオードと、前記単相フルブリッジ整流回路の一方の
上下アーム対のダイオードに各々逆並列接続されたスイ
ッチング素子とをN組備え、このN個の単相フルブリッ
ジ整流回路の前記一方の上下アーム対の交流端子に夫々
前記N相交流電源の各相電圧を印加し、前記N個の単相
フルブリッジ整流回路の他方の上下アーム対の交流端子
(M点)を互に共通に接続して、この共通接続点と前記
正極側出力端子との間、および該共通接続点と前記負極
側出力端子との間に夫々個別にコンデンサ(10,11
など)を接続してなるようにする。
An AC / DC converter according to a fourth aspect of the present invention is an AC / DC converter that produces a DC voltage that is twice or more the full-wave rectified voltage of an N-phase AC power supply, and is a single-phase diode. A full-bridge rectifier circuit, a capacitor connected between the DC terminals of the single-phase full-bridge rectifier circuit, a positive-side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and a positive-side output terminal of the AC / DC converter (P Connected in series with a negative side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit and a negative side output terminal (N point) of the AC / DC converter. And N switching elements respectively connected in anti-parallel to the diodes of one of the upper and lower arm pairs of the single-phase full-bridge rectifier circuit. The respective phase voltages of the N-phase AC power supply are applied to the AC terminals of the upper and lower arm pairs on the one side, and the AC terminals (point M) of the other upper and lower arm pairs of the N single-phase full-bridge rectifier circuits are common to each other. And a capacitor (10, 11) between the common connection point and the positive electrode side output terminal and between the common connection point and the negative electrode side output terminal, respectively.
And so on).

【0009】[0009]

【作用】AC/DC変換装置の直流出力を2つの直列コ
ンデンサで2分割し、かつブリッジ整流回路の正,負の
直流端子の電位を前記のそれぞれ対応する直列コンデン
サの両端電位内にクランプするダイオードを設け、各ス
イッチング素子およびダイオードにかかる電圧を分圧す
る。これにより、直流出力電圧よりも耐圧の低いスイッ
チング素子およびダイオードを用いることを可能とす
る。従って、出力が大容量・高圧の装置において、従来
ではその耐圧が低いために適用が困難であったMOSF
ET等の高速スイッチング素子の適用が簡単になる。
(一般的に半導体スイッチング素子やダイオードは耐圧
が高くなるほど、そのスイッチング性能は悪くなる傾向
にある。)
A diode which divides the DC output of the AC / DC converter into two by two series capacitors and clamps the potentials of the positive and negative DC terminals of the bridge rectifier circuit within the potentials of the corresponding series capacitors. Is provided to divide the voltage applied to each switching element and diode. This makes it possible to use a switching element and a diode whose breakdown voltage is lower than the DC output voltage. Therefore, in a device with a large capacity and a high output, MOSF has been difficult to apply because of its low withstand voltage.
The application of high-speed switching elements such as ET becomes easy.
(In general, the higher the breakdown voltage of a semiconductor switching element or diode, the worse the switching performance thereof.)

【0010】[0010]

【実施例】(1)図1は請求項1に関わる発明の第1の
実施例の主回路構成を示す。図1においては、ダイオー
ド4,5,7,8により、単相ブリッジ整流回路が構成
され、その交流入力点には交流電源1がリアクトル12
を介し接続されている。そのダイオード4,5には各々
トランジスタ2,3が逆並列に接続されている。そし
て、ダイオード6は、その単相ブリッジ整流回路の正極
側直流端子と装置の正極側出力端子(P点)の間に直列
に接続されている。また、ダイオード9は単相ブリッジ
整流回路の負極側直流端子と装置の負極側出力端子(N
点)の間に直列に接続されている。さらに、ダイオード
7,8の接続M点とP点の間にコンデンサ10が、M点
とN点との間にコンデンサ11がそれぞれ接続され、装
置出力のP点とN点の間に負荷13が接続された回路構
成となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) FIG. 1 shows a main circuit configuration of a first embodiment of the invention according to claim 1. In FIG. 1, diodes 4, 5, 7, and 8 form a single-phase bridge rectifier circuit, and an AC power supply 1 is connected to a reactor 12 at an AC input point.
Connected through. Transistors 2 and 3 are connected in antiparallel to the diodes 4 and 5, respectively. The diode 6 is connected in series between the positive electrode side DC terminal of the single-phase bridge rectifier circuit and the positive electrode side output terminal (point P) of the device. The diode 9 is connected to the negative side DC terminal of the single-phase bridge rectifier circuit and the negative side output terminal (N
Points) are connected in series. Further, a capacitor 10 is connected between the points M and P of the diodes 7 and 8 and a capacitor 11 is connected between the points M and N, and a load 13 is connected between the points P and N of the device output. The circuit configuration is connected.

【0011】次にその動作について説明する。交流電源
1の電圧VIが正の時、まずトランジスタ3をオンさ
せ、交流電源1→リアクトル12→トランジスタ3→ダ
イオード8→M点→交流電源1の経路で電流を流しリア
クトル12にエネルギを蓄える(モード1)。次にトラ
ンジスタ3をオフすると、リアクトル12に蓄えられて
いたエネルギは、交流電源1→リアクトル12→ダイオ
ード4→ダイオード6→コンデンサ10→M点→交流電
源1の経路でコンデンサ10に充電される(モード
2)。同様に、交流電源1の電圧VIが負の時はトラン
ジスタ2をオンさせ、交流電源1→M点→ダイオード7
→トランジスタ2→リアクトル12→交流電源1の経路
で電流を流しリアクトル12にエネルギを蓄え(モード
3)、次にトランジスタ2をオフすると、リアクトル1
2に蓄えられていたエネルギは、交流電源1→M点→コ
ンデンサ11→ダイオード9→ダイオード5→リアクト
ル12→交流電源1の経路でコンデンサ11に充電され
る(モード4)。この様にトランジスタ2,3のオン/
オフを制御することにより、交流電源1からの入力電流
が力率≒1の正弦波となる、いわゆる昇圧形の倍電圧整
流回路として動作する。
Next, the operation will be described. When the voltage VI of the AC power supply 1 is positive, the transistor 3 is first turned on, and a current is passed through the path of the AC power supply 1 → reactor 12 → transistor 3 → diode 8 → point M → AC power supply 1 to store energy in the reactor 12 ( Mode 1). Next, when the transistor 3 is turned off, the energy stored in the reactor 12 is charged in the capacitor 10 along the path of the AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → diode 6 → capacitor 10 → M point → AC power supply 1 ( Mode 2). Similarly, when the voltage VI of the AC power supply 1 is negative, the transistor 2 is turned on, and the AC power supply 1 → M point → diode 7
→ Transistor 2 → Reactor 12 → Current is passed through the path of AC power supply 1 to store energy in reactor 12 (mode 3), and when transistor 2 is turned off next, reactor 1
The energy stored in 2 is charged in the capacitor 11 along the route of AC power supply 1 → M point → capacitor 11 → diode 9 → diode 5 → reactor 12 → AC power supply 1 (mode 4). In this way, the transistors 2 and 3 are turned on /
By controlling the OFF, the input current from the AC power supply 1 operates as a so-called step-up voltage doubler rectifier circuit in which the input current becomes a sine wave with a power factor ≈1.

【0012】この時、如何なる動作モードにおいてもダ
イオード6と7にはコンデンサ10の電圧以上が印加さ
れることはない。また、同様にダイオード8と9にもコ
ンデンサ11の電圧以上が印加されることはない。さら
にトランジスタ3とダイオード5については、交流電源
1の電圧VIが正でトランジスタ3がオフしている時
(モード2)に、トランジスタ3及びダイオード5とダ
イオード9から成る直列回路には直流出力電圧の全電圧
が印加されるが、トランジスタ3とダイオード5のオフ
時漏れ電流の和がダイオード9の漏れ電流より大きくな
るようにこれらの素子を選んでおけば、トランジスタ3
及びダイオード5とダイオード9は各々コンデンサ10
と11の電圧に分圧される。同様にトランジスタ2とダ
イオード4については、交流電源1の電圧VIが負でト
ランジスタ2がオフしている時(モード4)に、トラン
ジスタ2及びダイオード4とダイオード6から成る直列
回路には直流出力電圧の全電圧が印加されるが、トラン
ジスタ2とダイオード4のオフ時漏れ電流の和がダイオ
ード6の漏れ電流より大きくなるようにこれらの素子を
選んでおけば、トランジスタ2及びダイオード4とダイ
オード6は各々コンデンサ11と10の電圧に分圧され
る。この素子選定条件は、例えばダイオード4,5,
6,9に同じ性能のダイオードを用い、トランジスタ
2,3に実際に漏れ電流のあるトランジスタを用いれば
簡単に満足することができる。
At this time, no voltage higher than that of the capacitor 10 is applied to the diodes 6 and 7 in any operation mode. Further, similarly, the voltage higher than the voltage of the capacitor 11 is not applied to the diodes 8 and 9. Further, regarding the transistor 3 and the diode 5, when the voltage VI of the AC power supply 1 is positive and the transistor 3 is off (mode 2), the series circuit including the transistor 3 and the diode 5 and the diode 9 has a DC output voltage of Although all the voltages are applied, if these elements are selected so that the sum of the leakage currents when the transistor 3 and the diode 5 are off is larger than the leakage current of the diode 9, the transistor 3 is
And the diodes 5 and 9 are respectively capacitors 10
And the voltage of 11 is divided. Similarly, for the transistor 2 and the diode 4, when the voltage VI of the AC power supply 1 is negative and the transistor 2 is off (mode 4), the DC output voltage is applied to the series circuit including the transistor 2 and the diode 4 and the diode 6. However, if these elements are selected so that the sum of the leakage currents when the transistor 2 and the diode 4 are off is larger than the leakage current of the diode 6, the transistor 2 and the diode 4 and the diode 6 are The voltage is divided into the voltages of the capacitors 11 and 10, respectively. This element selection condition is, for example, diodes 4, 5,
This can easily be satisfied by using diodes having the same performance as 6 and 9 and using transistors having an actual leakage current as the transistors 2 and 3.

【0013】次に図1におけるトランジスタ2,3のオ
ン/オフ信号の例を図4に示す。図4において、トラン
ジスタ2のオン/オフ信号28とトランジスタ3のオン
/オフ信号29はともに、交流電圧VIの波形25を基
にして作られた信号波27と搬送波26の比較により作
られている。
Next, an example of ON / OFF signals of the transistors 2 and 3 in FIG. 1 is shown in FIG. In FIG. 4, both the ON / OFF signal 28 of the transistor 2 and the ON / OFF signal 29 of the transistor 3 are made by comparing the signal wave 27 and the carrier wave 26, which are made based on the waveform 25 of the AC voltage VI. ..

【0014】図2は請求項1に関わる発明の第2の実施
例の主回路構成を示す。図2の図1との違いは、図1に
おけるトランジスタ2の代わりにトランジスタ30がダ
イオード8に逆並列に接続されている点である。このト
ランジスタ30は図1のトランジスタ2と同じ働きをし
ている。即ち交流電源1の電圧VIが負の時、トランジ
スタ30をオンさせることにより、交流電源1→M点→
トランジスタ30→ダイオード5→リアクトル12→交
流電源1の経路で電流を流しリアクトル12にエネルギ
を蓄えることができる。
FIG. 2 shows a main circuit configuration of a second embodiment of the invention according to claim 1. 2 is different from FIG. 1 in that a transistor 30 is connected to the diode 8 in antiparallel in place of the transistor 2 in FIG. This transistor 30 has the same function as the transistor 2 of FIG. That is, when the voltage VI of the AC power supply 1 is negative, by turning on the transistor 30, the AC power supply 1 → M point →
Energy can be stored in the reactor 12 by passing a current through the path of the transistor 30, the diode 5, the reactor 12, and the AC power supply 1.

【0015】図3は請求項1に関わる発明の第3の実施
例であり、図3と図1との違いは、図1におけるトラン
ジスタ2,3の代わりにトランジスタ30,31が各々
ダイオード8,7に逆並列に接続されている点である。
このトランジスタ30,31は各々図1のトランジスタ
2,3と同じ働きをしている。即ちトランジスタ30の
動作は図2で述べた通りである。またトランジスタ31
については、交流電源1の電圧VIが正の時、トランジ
スタ31をオンさせることにより、交流電源1→リアク
トル12→ダイオード4→トランジスタ31→M点→交
流電源1の経路で電流を流しリアクトル12にエネルギ
を蓄えることができる。
FIG. 3 shows a third embodiment of the invention according to claim 1, and the difference between FIG. 3 and FIG. 1 is that instead of the transistors 2 and 3 in FIG. 7 in antiparallel.
The transistors 30 and 31 have the same functions as the transistors 2 and 3 of FIG. That is, the operation of the transistor 30 is as described in FIG. Also transistor 31
With regard to, by turning on the transistor 31 when the voltage VI of the AC power supply 1 is positive, a current is passed through the path of the AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → transistor 31 → M point → AC power supply 1 to the reactor 12. It can store energy.

【0016】(2)図5は請求項2に関わる発明の一実
施例としての主回路構成を示す。図5は図1に示した回
路構成にコンデンサ14をトランジスタ2,3から成る
上下アーム対の外側端子間に付加した回路構成である。
次にその動作について説明する。基本的な動作は図1と
同じで、トランジスタ2,3のオン/オフを制御するこ
とにより、交流電源1からの入力電流が力率≒1の正弦
波となる、いわゆる昇圧形を倍電圧整流回路として動作
する。交流電源1の電圧VIが正の時、まずトランジス
タ3をオンさせ、交流電源1→トランジスタ3→ダイオ
ード8→M点→交流電源1の経路で電流を流しリアクト
ル12にエネルギを蓄える(モード1)。次にトランジ
スタ3をオフすると、リアクトル12に蓄えられていた
エネルギは一方では交流電源1→リアクトル12→ダイ
オード4→ダイオード6→コンデンサ10→M点→交流
電源1の経路でコンデンサ10に充電され(モード
2)、他方では交流電源1→リアクトル12→ダイオー
ド4→コンデンサ14→ダイオード8→M点→交流電源
1の経路でコンデンサ14に充電される(モード2
A)。
(2) FIG. 5 shows a main circuit configuration as an embodiment of the invention according to claim 2. FIG. 5 shows a circuit configuration in which a capacitor 14 is added to the circuit configuration shown in FIG. 1 between outer terminals of a pair of upper and lower arms composed of transistors 2 and 3.
Next, the operation will be described. The basic operation is the same as in FIG. 1, and by controlling the on / off of the transistors 2 and 3, the input current from the AC power supply 1 becomes a sine wave with a power factor ≈ 1, so-called step-up type voltage doubler rectification. Operates as a circuit. When the voltage VI of the AC power supply 1 is positive, the transistor 3 is first turned on, and a current is passed through the path of the AC power supply 1 → transistor 3 → diode 8 → M point → AC power supply 1 to store energy in the reactor 12 (mode 1). .. Next, when the transistor 3 is turned off, the energy stored in the reactor 12 is charged on the one hand in the path of the AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → diode 6 → capacitor 10 → M point → AC power supply 1 ( Mode 2), on the other hand, the capacitor 14 is charged along the path of AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → capacitor 14 → diode 8 → point M → AC power supply 1 (mode 2).
A).

【0017】そのためリアクトル12とコンデンサ14
からなるLC回路の共振周波数に比べトランジスタ3の
スイッチング周波数が十分高ければ、交流電源1の電圧
VIが正の半周期の間、コンデンサ14とコンデンサ1
0の電圧はほぼ同じ値に保たれる。また、(モード1)
と(モード2A)ともにダイオード8は導通状態を継続
しており、さらに(モード1)の時においても負荷13
に負荷電流が十分に流れていればコンデンサ14→ダイ
オード6→負荷13→コンデンサ11→ダイオード8
(逆向き)→コンデンサ14の経路で負荷電流の一部を
流すためダイオード6についても(モード1)と(モー
ド2)の両方の期間、導通状態を継続できることにな
る。そのためトランジスタ3が高周波でスイッチングを
行う場合でもダイオード6,8には普通の(高速スイッ
チングでない)ダイオードの適用が可能となる。交流電
源1の電圧VIが負の時についても、この回路構成の対
称性によりトランジスタ3の代わりにトランジスタ2
が、ダイオード4の代わりにダイオード5が、ダイオー
ド6の代わりにダイオード9が、ダイオード8の代わり
にダイオード7が、コンデンサ10の代わりにコンデン
サ11が各々同じ働きをするため、ダイオード7,9に
ついても普通の(高速スイッチングでない)ダイオード
の適用が可能となる。
Therefore, the reactor 12 and the capacitor 14
If the switching frequency of the transistor 3 is sufficiently higher than the resonance frequency of the LC circuit consisting of, the capacitor 14 and the capacitor 1 are charged during the positive half cycle of the voltage VI of the AC power supply 1.
The zero voltage is kept at about the same value. Also, (mode 1)
And (mode 2A), the diode 8 continues to be in the conductive state, and the load 13 is maintained even in (mode 1).
If a sufficient load current flows through the capacitor, capacitor 14 → diode 6 → load 13 → capacitor 11 → diode 8
(Reverse direction) → Since a part of the load current flows through the path of the capacitor 14, the diode 6 can be kept in the conducting state during both the (Mode 1) and (Mode 2). Therefore, even when the transistor 3 switches at high frequency, ordinary diodes (not fast switching) can be applied to the diodes 6 and 8. Even when the voltage VI of the AC power supply 1 is negative, the transistor 2 is used instead of the transistor 3 due to the symmetry of this circuit configuration.
However, since the diode 5 instead of the diode 4, the diode 9 instead of the diode 6, the diode 7 instead of the diode 8 and the capacitor 11 instead of the capacitor 10 have the same functions, respectively, the diodes 7 and 9 are also the same. It allows the application of ordinary (not fast switching) diodes.

【0018】図5の回路においても図1と同様に、トラ
ンジスタ2,3、ダイオード4〜9全ての素子に、コン
デンサ10またはコンデンサ11の電圧より高い電圧が
印加されることはない。
In the circuit of FIG. 5, as in FIG. 1, no voltage higher than the voltage of the capacitor 10 or the capacitor 11 is applied to all the elements of the transistors 2 and 3 and the diodes 4 to 9.

【0019】(3)図6は請求項3に関わる発明の一実
施例の主回路構成を示す。図6において、トランジスタ
2,3,ダイオード4〜9から成る構成は図1と同じ
で、さらに、トランジスタ15,16,ダイオード17
〜22による同一の回路構成が直流出力側のP点,M
点,N点を共通にして接続されている。また、コンデン
サ10,11は各々直流出力側のP点とM点、M点とN
点の間に接続され、負荷13はそのP点とN点の間に接
続されている。交流電源1の一方の端子は図1と同様に
リアクトル12を介しトランジスタ2,3からなる上下
アーム対の中点端子に接続され、交流電源1の他方の端
子は図1と異なりリアクトル23を介しトランジスタ1
5,16からなる上下アーム対の中点端子に接続された
回路構成である。
(3) FIG. 6 shows a main circuit configuration of an embodiment of the invention according to claim 3. 6, the configuration including transistors 2, 3 and diodes 4 to 9 is the same as that in FIG. 1, and further, transistors 15, 16 and diode 17 are provided.
The same circuit configuration by ~ 22 is the P point, M on the DC output side.
The points and N are connected in common. Further, the capacitors 10 and 11 are respectively points P and M, and points M and N on the DC output side.
The load 13 is connected between the points P and N. Similar to FIG. 1, one terminal of the AC power supply 1 is connected to the midpoint terminal of the pair of upper and lower arms composed of the transistors 2 and 3 via the reactor 12, and the other terminal of the AC power supply 1 is connected via the reactor 23 unlike FIG. Transistor 1
It is a circuit configuration connected to the midpoint terminal of a pair of upper and lower arms composed of 5, 16.

【0020】次にその動作について説明する。基本的な
動作は図1と同じである。交流電源1の電圧VIが正の
時、まずトランジスタ3,15をオンさせ、交流電源1
→リアクトル12→トランジスタ3→ダイオード8→ダ
イオード20→トランジスタ15→リアクトル23の経
路で電流を流しリアクトル12,23にエネルギを蓄え
る(モード1)。この時交流電源1の電圧VIの大きさ
がコンデンサ10またはコンデンサ11の電圧より小さ
い時は、次にトランジスタ3またはトランジスタ15の
どちらか一方だけをオフする。トランジスタ3の方をオ
フした場合は、リアクトル12,23に蓄えられている
エネルギは交流電源1→リアクトル12→ダイオード4
→ダイオード6→コンデンサ10→ダイオード20→ト
ランジスタ15→リアクトル23→交流電源1の経路で
コンデンサ10に充電される(モード2)。
Next, the operation will be described. The basic operation is the same as in FIG. When the voltage VI of the AC power supply 1 is positive, the transistors 3 and 15 are turned on first to turn on the AC power supply 1
→ Reactor 12 → Transistor 3 → Diode 8 → Diode 20 → Transistor 15 → Reactor 23 causes current to flow and stores energy in reactors 12 and 23 (mode 1). At this time, when the magnitude of the voltage VI of the AC power supply 1 is smaller than the voltage of the capacitor 10 or the capacitor 11, either one of the transistor 3 and the transistor 15 is turned off next. When the transistor 3 is turned off, the energy stored in the reactors 12 and 23 is AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4
→ Diode 6 → Capacitor 10 → Diode 20 → Transistor 15 → Reactor 23 → AC power source 1 is charged in the capacitor 10 (mode 2).

【0021】またトランジスタ15の方をオフした場合
は、リアクトル12,23に蓄えられているエネルギは
交流電源1→リアクトル12→トランジスタ3→ダイオ
ード8→コンデンサ11→ダイオード22→ダイオード
18→リアクトル23→交流電源1の経路でコンデンサ
11に充電される(モード2A)。そして交流電源1の
電圧VIの大きさがコンデンサ10またはコンデンサ1
1の電圧より大きい時はトランジスタ3とトランジスタ
15の両方ともオフし、リアクトル12,23に蓄えら
れているエネルギは交流電源1→リアクトル12→ダイ
オード4→ダイオード6→コンデンサ10→コンデンサ
11→ダイオード22→ダイオード18→リアクトル2
3→交流電源1の経路でコンデンサ10とコンデンサ1
1の両方を充電する(モード2B)。交流電源1の電圧
VIが負のときについても、この回路構成の対称性によ
り、トランジスタ2,16のオン/オフを行うことで、
電圧VIが正の時と同様な動作を行う。この動作のなか
で、トランジスタ3と15および2と16のオン/オフ
を制御することで、交流電源1からの入力電流が力率≒
1の正弦波となる、いわゆる昇圧形の整流回路として動
作する。
When the transistor 15 is turned off, the energy stored in the reactors 12 and 23 is AC power source 1 → reactor 12 → transistor 3 → diode 8 → capacitor 11 → diode 22 → diode 18 → reactor 23 → The capacitor 11 is charged along the path of the AC power supply 1 (mode 2A). The magnitude of the voltage VI of the AC power supply 1 depends on the capacitor 10 or the capacitor 1.
When the voltage is higher than the voltage of 1, both the transistor 3 and the transistor 15 are turned off, and the energy stored in the reactors 12 and 23 is AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → diode 6 → capacitor 10 → capacitor 11 → diode 22. → diode 18 → reactor 2
3 → Capacitor 10 and capacitor 1 in the path of AC power supply 1
Both 1 are charged (mode 2B). Even when the voltage VI of the AC power supply 1 is negative, the transistors 2 and 16 are turned on / off due to the symmetry of this circuit configuration.
The same operation as when the voltage VI is positive is performed. In this operation, by controlling ON / OFF of the transistors 3 and 15 and 2 and 16, the input current from the AC power supply 1 is reduced to the power factor ≈.
It operates as a so-called step-up rectifier circuit that produces a sine wave of 1.

【0022】トランジスタ2,3,15,16、ダイオ
ード4〜9、17〜22全ての素子に印加される電圧は
(1)に示した条件と同様の条件を満たすことで、コン
デンサ10またはコンデンサ11の電圧以上にはならな
い。なお図6における2つのブリッジ整流回路内のトラ
ンジスタの位置は図2,図3の配置であってもよく、こ
れを本発明に包含される。また図6および前記図6の変
形回路における2相の構成をN相に拡張し、N相電源を
用いても基本動作は異ならず本発明に包含される。
The voltage applied to all the elements of the transistors 2, 3, 15, 16 and the diodes 4 to 9, 17 to 22 satisfies the same condition as shown in (1), so that the capacitor 10 or the capacitor 11 Voltage will not exceed. The positions of the transistors in the two bridge rectification circuits in FIG. 6 may be the positions in FIGS. 2 and 3, which are included in the present invention. Further, even if the two-phase configuration in the modified circuit of FIG. 6 and the above-mentioned FIG. 6 is expanded to N-phase and an N-phase power supply is used, the basic operation is not different and is included in the present invention.

【0023】(4)図7は請求項4に関わる発明の一実
施例としての主回路構成を示す。図7は図6に示した回
路構成にコンデンサ14をトランジスタ2,3から成る
上下アーム対の外側端子間に、コンデンサ24をトラン
ジスタ15,16から成る上下アーム対の外側端子間に
各々付加した回路構成である。
(4) FIG. 7 shows a main circuit configuration as an embodiment of the invention according to claim 4. FIG. 7 is a circuit in which a capacitor 14 is added between the outer terminals of the upper and lower arm pairs composed of transistors 2 and 3 and a capacitor 24 is added between the outer terminals of the upper and lower arm pairs composed of transistors 15 and 16 in the circuit configuration shown in FIG. It is a composition.

【0024】次にその動作について説明する。基本的な
動作は図6と同じで、トランジスタ2,3,15,16
のオン/オフを制御することにより、交流電源1からの
入力電流が力率≒1の正弦波となる、いわゆる昇圧形の
整流回路として動作する。交流電源1の電圧VIが正の
時、まずトランジスタ3,15をオンさせ、交流電源1
→リアクトル12→トランジスタ3→ダイオード8→ダ
イオード20→トランジスタ15→リアクトル23→交
流電源1の経路で電流を流しリアクトル12,23にエ
ネルギを蓄える(モード1)。この時、交流電源1の電
圧VIの大きさがコンデンサ10またはコンデンサ11
の電圧より小さい時は、次にトランジスタ3またはトラ
ンジスタ15のどちらか一方だけをオフする。トランジ
スタ3の方をオフした場合は、リアクトル12,23に
蓄えられているエネルギは、一方では交流電源1→リア
クトル12→ダイオード4→ダイオード6→コンデンサ
10→ダイオード20→トランジスタ15→リアクトル
23→交流電源1の経路でコンデンサ10に充電され
(モード2)、他方では交流電源1→リアクトル12→
ダイオード4→コンデンサ14→ダイオード8→ダイオ
ード20→トランジスタ15→リアクトル23→交流電
源1の経路でコンデンサ14に充電される(モード2
A)。
Next, the operation will be described. The basic operation is the same as in FIG. 6, except that transistors 2, 3, 15, 16
By controlling the on / off of, the input current from the AC power supply 1 operates as a so-called step-up rectifier circuit that becomes a sine wave with a power factor ≈1. When the voltage VI of the AC power supply 1 is positive, the transistors 3 and 15 are turned on first to turn on the AC power supply 1
→ Reactor 12 → Transistor 3 → Diode 8 → Diode 20 → Transistor 15 → Reactor 23 → Current is passed through the path of AC power supply 1 to store energy in reactors 12 and 23 (mode 1). At this time, the magnitude of the voltage VI of the AC power source 1 depends on the capacitor 10 or the capacitor 11.
When the voltage is smaller than the voltage of, only one of the transistor 3 and the transistor 15 is turned off next. When the transistor 3 is turned off, the energy stored in the reactors 12 and 23 is, on the other hand, the AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → diode 6 → capacitor 10 → diode 20 → transistor 15 → reactor 23 → AC. The capacitor 10 is charged in the path of the power supply 1 (mode 2), and on the other hand, the AC power supply 1 → reactor 12 →
Diode 4 → Capacitor 14 → Diode 8 → Diode 20 → Transistor 15 → Reactor 23 → AC Capacitor 14 is charged along the path (Mode 2).
A).

【0025】またトランジスタ15の方をオフした場合
は、リアクトル12,23に蓄えられているエネルギ
は、一方では交流電源1→リアクトル12→トランジス
タ3→ダイオード8→コンデンサ11→ダイオード22
→ダイオード18→リアクトル23→交流電源1の経路
でコンデンサ11に充電され(モード2B)、他方では
交流電源1→リアクトル12→トランジスタ3→ダイオ
ード8→ダイオード20→コンデンサ24→ダイオード
18→リアクトル23→交流電源1の経路でコンデンサ
24に充電される(モード2C)。そして交流電源1の
電圧VIの大きさがコンデンサ10またはコンデンサ1
1の電圧より大きい時はトランジスタ3とトランジスタ
15の両方ともオフし、リアクトル12,23に蓄えら
れているエネルギは交流電源1→リアクトル12→ダイ
オード4→ダイオード6→コンデンサ10→コンデンサ
11→ダイオード22→ダイオード18→リアクトル2
3→交流電源1の経路でコンデンサ10とコンデンサ1
1の両方を充電し(モード2D)、さらに交流電源1→
リアクトル12→ダイオード4→コンデンサ14→ダイ
オード8→ダイオード20→コンデンサ24→ダイオー
ド18→リアクトル23→交流電源1の経路でコンデン
サ14とコンデンサ24の両方を充電する(モード2
E)。
When the transistor 15 is turned off, the energy stored in the reactors 12 and 23 is, on the other hand, the AC power source 1 → reactor 12 → transistor 3 → diode 8 → capacitor 11 → diode 22.
→ Diode 18 → Reactor 23 → Capacitor 11 is charged in the path of AC power supply 1 (mode 2B), while AC power supply 1 → Reactor 12 → Transistor 3 → Diode 8 → Diode 20 → Capacitor 24 → Diode 18 → Reactor 23 → The capacitor 24 is charged along the path of the AC power source 1 (mode 2C). The magnitude of the voltage VI of the AC power supply 1 depends on the capacitor 10 or the capacitor 1.
When the voltage is higher than the voltage of 1, both the transistor 3 and the transistor 15 are turned off, and the energy stored in the reactors 12 and 23 is AC power supply 1 → reactor 12 → diode 4 → diode 6 → capacitor 10 → capacitor 11 → diode 22. → diode 18 → reactor 2
3 → Capacitor 10 and capacitor 1 in the path of AC power supply 1
1 both (mode 2D), and then AC power supply 1 →
Reactor 12 → diode 4 → capacitor 14 → diode 8 → diode 20 → capacitor 24 → diode 18 → reactor 23 → recharge both capacitor 14 and capacitor 24 along the path of AC power supply 1 (mode 2
E).

【0026】ここで、リアクトル12とコンデンサ1
4、そしてリアクトル23とコンデンサ24から成るL
C回路の共振周波数に比べ、トランジスタ3,15のス
イッチング周波数が十分高ければ、交流電源1の電圧V
Iが正の半周期の間、コンデンサ14と10、24と1
1の電圧は、ほぼ同じ電圧に保たれる。さらに(2)で
説明した図5の回路と同様に負荷13に負荷電流が十分
に流れていれば、コンデンサ14,24からも負荷電流
の一部を供給し続けるため、ダイオード6,8,20,
21はトランジスタ3,15のスイッチングに関わら
ず、導通状態を継続できる。交流電源1の電圧VIが負
のときについても、この回路構成の対称性によりトラン
ジスタ3,15の代わりにトランジスタ2,16のオン
/オフを行うことで正の時と同様の動作を行う。
Here, the reactor 12 and the capacitor 1
4 and L consisting of reactor 23 and capacitor 24
If the switching frequency of the transistors 3 and 15 is sufficiently higher than the resonance frequency of the C circuit, the voltage V of the AC power supply 1
During the positive half cycle of I, capacitors 14 and 10, 24 and 1
The voltage of 1 is maintained at about the same voltage. Further, similarly to the circuit of FIG. 5 described in (2), if the load current is sufficiently flowing to the load 13, some of the load current is continuously supplied from the capacitors 14 and 24. ,
21 can continue to be conductive regardless of the switching of the transistors 3 and 15. Even when the voltage VI of the AC power source 1 is negative, the transistors 2 and 16 are turned on / off instead of the transistors 3 and 15 due to the symmetry of the circuit configuration, and the same operation as when the voltage is positive is performed.

【0027】以上により、トランジスタ2,3,15,
16のスイッチングを高周波で行う場合でも、ダイオー
ド6〜9、19〜22には直流出力電圧の約半分の耐圧
で、普通(高速スイッチングでない)ダイオードの適用
が可能となり、トランジスタ2,3,15,16とダイ
オード4,5,17,18についても直流出力電圧の約
半分の耐圧の素子が適用可能となる。なお図7の2相の
構成をN相に拡張しN相電源を用いても、基本動作は異
ならず本発明に包含される。
From the above, the transistors 2, 3, 15,
Even when the switching of 16 is performed at a high frequency, the diodes 6 to 9 and 19 to 22 can be applied as normal (not high speed switching) diodes with a withstand voltage of about half the DC output voltage. For 16 and the diodes 4, 5, 17, and 18, it is possible to apply an element having a withstand voltage of about half the DC output voltage. Even if the two-phase configuration of FIG. 7 is expanded to N-phase and an N-phase power supply is used, the basic operation is not different and is included in the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、このAC/DC変換装
置に用いる半導体素子の耐圧を直流出力電圧の約半分に
することができ、従来では困難であった高圧・大容量装
置において一般的には耐圧の低いMOSFET等の高速
スイッチング素子の適用が容易になる。その結果、スッ
チング周波数を高くすることができ、装置の小形・軽量
化、高性能化が可能となる。特に、請求項2,請求項4
の発明によれば、使用するダイオードのうち2/3のダ
イオードには高周波スイッチングを行っている場合に
も、高速逆回復性能を持たない一般のダイオードを適用
することができる。ダイオードの高速逆回復性能と値段
および定常導通損失の関係はトレードオフの関係にあ
る。そのため、装置の低価格化と低損失化が可能とな
る。
According to the present invention, the withstand voltage of the semiconductor element used in this AC / DC converter can be reduced to about half of the DC output voltage, which is generally used in a high-voltage / large-capacity device which has been difficult in the past. It becomes easy to apply a high-speed switching element such as a MOSFET having a low breakdown voltage. As a result, the switching frequency can be increased, and the size and weight of the device can be reduced and the performance can be improved. In particular, claim 2 and claim 4
According to the invention of (1), a general diode having no fast reverse recovery performance can be applied to 2/3 of the diodes used even when performing high frequency switching. There is a trade-off relationship between the high-speed reverse recovery performance of the diode and the price and steady conduction loss. Therefore, it is possible to reduce the price and loss of the device.

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

【図1】請求項1に関わる発明の第1の実施例としての
主回路構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a main circuit as a first embodiment of the invention according to claim 1.

【図2】請求項1に関わる発明の第2の実施例としての
主回路構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of a main circuit as a second embodiment of the invention according to claim 1;

【図3】請求項1に関わる発明の第3の実施例としての
主回路構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of a main circuit as a third embodiment of the invention according to claim 1.

【図4】図1の回路の制御信号の波形例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a waveform example of a control signal of the circuit of FIG.

【図5】請求項2に関わる発明の一実施例としての主回
路構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a main circuit as an embodiment of the invention according to claim 2;

【図6】請求項3に関わる発明の一実施例としての主回
路構成図
FIG. 6 is a main circuit configuration diagram as an embodiment of the invention according to claim 3;

【図7】請求項4に関わる発明の一実施例としての主回
路構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a main circuit as an embodiment of the invention according to claim 4;

【図8】従来の主回路構成の一例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional main circuit configuration.

【図9】従来の主回路構成の他の例を示す図FIG. 9 is a diagram showing another example of a conventional main circuit configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 トランジスタ 3 トランジスタ 4 ダイオード 5 ダイオード 6 ダイオード 7 ダイオード 8 ダイオード 9 ダイオード 10 コンデンサ 11 コンデンサ 12 リアクトル 13 負荷 14 コンデンサ 15 トランジスタ 16 トランジスタ 17 ダイオード 18 ダイオード 19 ダイオード 20 ダイオード 21 ダイオード 22 ダイオード 23 リアクトル 24 コンデンサ 30 トランジスタ 31 トランジスタ 1 AC Power Supply 2 Transistor 3 Transistor 4 Diode 5 Diode 6 Diode 7 Diode 8 Diode 9 Diode 10 Capacitor 11 Capacitor 12 Reactor 13 Load 14 Capacitor 15 Transistor 16 Transistor 17 Diode 18 Diode 19 Diode 20 Diode 21 Diode 22 Diode 23 Reactor 24 Capacitor Transistor 31 Transistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単相交流電源から、これを全波整流した電
圧の2倍以上の直流電圧を作り出すAC/DC変換装置
において、 交流端子に前記単相交流電源が接続された、ダイオード
から成る単相フルブリッジ整流回路と、 この単相フルブリッジ整流回路のアームのうち少なくと
も半分のアームのダイオードに各々逆並列接続されたス
イッチング素子と、 前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の正極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の負極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の負極側出力端子との間に直列に接
続さたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の一方の上下アーム対の
交流端子と前記正極側出力端子との間に接続されたコン
デンサと、 該交流端子と前記負極側出力端子との間に接続されたコ
ンデンサとを備えたことを特徴とするAC/DC変換装
置。
1. An AC / DC converter for producing a DC voltage which is more than twice the full-wave rectified voltage from a single-phase AC power supply, comprising a diode in which the single-phase AC power supply is connected to an AC terminal. A single-phase full-bridge rectifier circuit, switching elements respectively connected in reverse parallel to the diodes of at least half of the arms of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and a positive-side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit. A diode connected in series with a positive output terminal of the AC / DC converter, a negative DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and a negative output terminal of the AC / DC converter. A diode connected in series, and a capacitor connected between the AC terminal of one upper and lower arm pair of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the positive output terminal , AC / DC conversion device characterized by comprising a capacitor connected between said the alternating current terminal the negative side output terminal.
【請求項2】単相交流電源から、これを全波整流した電
圧の2倍以上の直流電圧を作り出すAC/DC変換装置
において、 交流端子に前記単相交流電源が接続された、ダイオード
から成る単相フルブリッジ整流回路と、 この単相フルブリッジ整流回路の直流端子間に接続され
たコンデンサと、 前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の正極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の負極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の負極側出力端子との間に直列に接
続さたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の一方の上下アーム対の
ダイオードに各々逆並列接続されたスイッチング素子
と、 前記単相フルブリッジ整流回路の他方の上下アーム対の
交流端子と前記正極側出力端子との間に接続されたコン
デンサと、 該交流端子と前記負極側出力端子との間に接続されたコ
ンデンサとを備えたことを特徴とするAC/DC変換装
置。
2. An AC / DC converter for producing a DC voltage that is twice or more the full-wave rectified voltage of a single-phase AC power supply, comprising a diode in which the single-phase AC power supply is connected to an AC terminal. Single-phase full-bridge rectifier circuit, a capacitor connected between the DC terminals of the single-phase full-bridge rectifier circuit, positive side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and positive side output terminal of the AC / DC converter A diode connected in series between the single-phase full-bridge rectifier circuit and a diode connected in series between the negative-side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the negative-side output terminal of the AC / DC converter, A switching element respectively connected in anti-parallel to the diodes of one upper and lower arm pair of the single-phase full-bridge rectifier circuit, and the AC terminal of the other upper and lower arm pair of the single-phase full-bridge rectifier circuit. It said a capacitor connected between the positive side output terminal, AC / DC conversion device characterized by comprising connected a capacitor between the and the AC terminal negative-side output terminal.
【請求項3】N相交流電源から、これを全波整流した電
圧の2倍以上の直流電圧を作り出すAC/DC変換装置
において、 ダイオードから成る単相フルブリッジ整流回路と、 この単相フルブリッジ整流回路のアームのうち少なくと
も半分のアームのダイオードに各々逆並列接続されたス
イッチング素子と、 前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の正極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の負極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の負極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードとをN組備え、 このN個の単相フルブリッジ整流回路の一方の交流端子
を互に共通に接続して、この共通接続点と前記正極側出
力端子との間、および該共通接続点と前記負極側出力端
子との間に夫々個別にコンデンサを接続し、 前記N個の単相フルブリッジ整流回路の他方の交流端子
に夫々前記N相交流電源の各相電圧を印加してなること
を特徴とするAC/DC変換装置。
3. An AC / DC converter for producing a DC voltage more than twice the full-wave rectified voltage from an N-phase AC power supply, and a single-phase full-bridge rectifier circuit comprising a diode, and this single-phase full-bridge. Between a switching element connected in anti-parallel to the diodes of at least half arms of the rectifier circuit, between the positive side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the positive side output terminal of the AC / DC converter. N sets of diodes connected in series, and a diode connected in series between the negative-side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the negative-side output terminal of the AC / DC converter, One of the AC terminals of the N single-phase full-bridge rectifier circuits is commonly connected to each other, and the common connection point and the positive electrode side output terminal, and the common connection point. A capacitor is connected to each of the negative output terminals, and each phase voltage of the N-phase AC power supply is applied to the other AC terminal of the N single-phase full-bridge rectifier circuits. Characteristic AC / DC converter.
【請求項4】N相交流電源から、これを全波整流した電
圧の2倍以上の直流電圧を作り出すAC/DC変換装置
において、 ダイオードから成る単相フルブリッジ整流回路と、 この単相フルブリッジ整流回路の直流端子間に接続され
たコンデンサと、 前記単相フルブリッジ整流回路の正極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の正極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の負極側直流端子とこの
AC/DC変換装置の負極側出力端子との間に直列に接
続されたダイオードと、 前記単相フルブリッジ整流回路の一方の上下アーム対の
ダイオードに各々逆並列接続されたスイッチング素子と
をN組備え、 このN個の単相フルブリッジ整流回路の前記一方の上下
アーム対の交流端子に夫々前記N相交流電源の各相電圧
を印加し、 前記N個の単相フルブリッジ整流回路の他方の上下アー
ム対の交流端子を互に共通に接続して、この共通接続点
と前記正極側出力端子との間、および該共通接続点と前
記負極側出力端子との間に夫々個別にコンデンサを接続
してなることを特徴とするAC/DC変換装置。
4. An AC / DC converter for producing a DC voltage more than twice the full-wave rectified voltage from an N-phase AC power supply, and a single-phase full-bridge rectifier circuit comprising a diode, and this single-phase full-bridge. A capacitor connected between the DC terminals of the rectifier circuit; a diode connected in series between the positive side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifier circuit and the positive side output terminal of the AC / DC converter; A diode connected in series between the negative electrode side DC terminal of the single-phase full-bridge rectifying circuit and the negative electrode side output terminal of this AC / DC converter, and one of the upper and lower arm pair diodes of the single-phase full-bridge rectifying circuit And N sets of switching elements respectively connected in anti-parallel to each other, and the N-phase alternating current terminals are respectively connected to the AC terminals of the one upper and lower arm pairs of the N single-phase full-bridge rectifier circuits. A voltage of each phase of a power source is applied, and the AC terminals of the other upper and lower arm pairs of the N single-phase full-bridge rectifier circuits are commonly connected to each other, and the common connection point and the positive output terminal are connected to each other. , And an AC / DC conversion device, wherein capacitors are individually connected between the common connection point and the negative electrode side output terminal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002330586A (en) * 2001-05-08 2002-11-15 Fuji Electric Co Ltd Single-phase rectifier circuit
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