JPH0568380A

JPH0568380A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH0568380A
Application number: JP3125424A
Authority: JP
Inventors: Hideo Okayama; 秀夫岡山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】自己消弧型半導体素子のオンオフ動作により
スナバ回路や電圧クランプ回路のエネルギー蓄積要素に
蓄えられるエネルギーを無駄に消費させることなく電源
に回生できるインバータ装置を得る。【構成】ＧＴＯ１ａ、１ｂを有するインバータ装置の
ハーフブリッジに、スナバ回路とクランプ回路を一体化
した抵抗分を含まないクランプスナバ回路（アノードリ
アクトル３ａ、３ｂ、スナバコンデンサ６、ダイオード
７ａ、７ｂ、吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂ、ダイオー
ド１４ａ、１４ｂ、回収コンデンサ１５ａ、１５ｂ、リ
アクトル２１ａ、２１ｂ）を接続すると共に、ハーフブ
リッジ内の過剰なエネルギーを直流電源１２ａ、１２ｂ
に回生する電力回生装置１６ａ、１６ｂを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧型半導体素子
に接続するスナバ回路に蓄えられたエネルギーを回生す
る機能を備えたインバータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自己消弧型半導体素子、例えばＧＴＯサ
イリスタなどから構成されたインバータ装置において、
自己消弧型半導体素子に加わる電圧、電流の急峻な立ち
上りによる破壊を防ぐ為に必ずスナバ回路が設けられ
る。また、自己消弧型半導体素子に加わる過電圧による
破壊を防ぐ為に電圧クランプ回路が設けられる。以下の
説明では、自己消弧型半導体素子をＧＴＯサイリスタの
場合に限定して記述する。

【０００３】図６はスナバ回路及び電圧クランプ回路を
備えた従来のＧＴＯインバータ装置のハーフブリッジ構
成図である。正アームはＧＴＯ１ａとフリーホイールダ
イオード２ａにより構成され、負アームはＧＴＯ１ｂと
フリーホイールダイオード２ｂにより構成されている。
正アームのＧＴＯ１ａには、アノードリアクトル３ａと
ダイオード４ａ及び抵抗５ａから構成される直列スナバ
回路と、スナバコンデンサ６ａとダイオード７ａ及び抵
抗８ａから構成される並列スナバ回路を備えている。負
アームのＧＴＯ１ｂについても同様である。

【０００４】上記直列スナバ回路内のアノードリアクト
ル３ａ、３ｂはＧＴＯ１ａ、１ｂのオン動作における電
流上昇率を抑制し、並列スナバ回路内のスナバコンデン
サ６ａ、６ｂはＧＴＯ１ａ、１ｂのオフ動作における電
圧上昇率を抑制する。また、ハーフブリッジの接続点間
であるＡＢ間に、コンデンサ９とダイオード１０及び抵
抗１１から構成される電圧クランプ回路が備えられてい
る。なお、１２は直流電源、１３は配線インダクタンス
である。

【０００５】次に動作について説明する。正アームＧＴ
Ｏ１ａがオンしていて、直流電源１２−インダクタンス
１３−アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ１ａ−出力端Ｃ
の経路により、出力端Ｃに矢印方向に負荷電流が流れ
て、スナバコンデンサ６ａの電圧が０、スナバコンデン
サ６ｂの電圧が直流電源１２の電圧に充電された状態か
ら、ＧＴＯ１ａをオフさせ、電流を遮断した場合を考え
る。ＧＴＯ１ａをオフさせると、遮断された電流はダイ
オード７ａ−スナバコンデンサ６ａの経路にバイパスさ
れ、スナバコンデンサ６ａを充電し、その充電電圧が直
流電源１２の電圧以上になると、負荷電流は、リアクト
ル３ｂ−フリーホイールダイオード２ｂの経路により流
れる。この過程において、アノードリアクトル３ａの電
流はアノードリアクトル３ａ−ダイオード４ａ−抵抗５
ａ−アノードリアクトル３ａの経路を還流し、アノード
リアクトル３ａのエネルギーは抵抗５ａで消費される。
また、スナバコンデンサ６ｂに蓄えられたエネルギーは
抵抗８ｂを通って放電、消費される。

【０００６】ＧＴＯ１ａをオフした後にＧＴＯ１ｂをオ
ンした際、スナバコンデンサ６ｂにエネルギーが残留し
ている場合は、スナバコンデンサ６ｂ−ＧＴＯ１ｂ−抵
抗８ｂ−スナバコンデンサ６ｂの経路により、そのエネ
ルギーは全て抵抗８ｂで消費される。さらに、配線イン
ダクタンス１３に蓄えられるエネルギーは電圧クランプ
回路内のコンデンサ９に過充電として吸収され、その
後、過充電分のエネルギーは抵抗１１を通って放電され
る。従ってＡＢ間に過電圧が印加されることはない。そ
して、ＧＴＯ１ｂをオフした後ＧＴＯ１ａをオンする
と、スナバコンデンサ６ａに蓄えられたエネルギーはス
ナバコンデンサ６ａ−抵抗８ａ−ＧＴＯ１ａ−スナバコ
ンデンサ６ａの経路により抵抗８ａで消費され、スナバ
コンデンサ６ｂは直流電源１２の電圧に充電され、アノ
ードリアクトル３ａに過剰に蓄えられたエネルギーは抵
抗５ａで消費されつつ、負荷電流は直流電源１２−配線
インダクタンス１３−アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ
１ａ−出力端Ｃの経路により流れる。

【０００７】次に、負荷電流が図中矢印の逆方向に流れ
ている場合のＧＴＯ１ｂのオン、オフ動作は、図中矢印
の方向に負荷電流が流れている場合のＧＴＯ１ａのオ
ン、オフ動作と全く対称な為、説明を省略する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
は以上のように構成されているので、ＧＴＯなどの自己
消弧型半導体素子のオンオフ動作により、直列スナバ回
路、並列スナバ回路及び電圧クランプ回路内のエネルギ
ー蓄積要素であるコンデンサ及びリアクトルに蓄えられ
たエネルギーが抵抗で消費されており、インバータ装置
の効率低下要因となり、また、これに伴い装置の大型化
及び装置内に設置される冷却装置の大型化を招く問題点
があった。

【０００９】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、直列スナバ回路、並列スナバ回
路及び電圧クランプ回路内に蓄えられたエネルギーを抵
抗で消費することなく直流電源等に回生でき、それらの
回路の機能を損ねることなく動作するインバータ装置を
得ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインバータ
装置は、構成要素に抵抗を含まず、スナバ回路と電圧ク
ランプ回路を一体化したクランプスナバ回路をハーフブ
リッジに接続し、さらに、そのハーフブリッジ内の過剰
なエネルギーを正負アーム毎に備えられた回収コンデン
サに導き、各々の回収コンデンサのエネルギーを直流電
源に回生できる電力回生装置を備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明によるインバータ装置は、クランプスナ
バ回路により、自己消弧型半導体素子に加わる急峻な電
圧、電流の立ち上がり及び過電圧を抑制し、さらに、ハ
ーフブリッジ内に抵抗を含まず電力回生装置を備えたこ
とにより、効率が向上し、装置の小形化を可能にする。

【００１２】

【実施例】実施例１．以下、本発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１は実施例に係るＧＴＯインバータ装
置のハーフブリッジ構成図である。図１において、１
ａ、１ｂはＧＴＯ、２ａ、２ｂは逆並列接続されたフリ
ーホイールダイオード、３ａ、３ｂは電流上昇率抑制の
為のアノードリアクトル、６は電圧上昇率抑制の為のス
ナバコンデンサ、１１ａ、１１ｂはスナバコンデンサ６
に比較して静電容量の大きい電圧クランプの為の吸収コ
ンデンサ、７ａ、７ｂは吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂ
の充電極性を定めるダイオード、１５ａ、１５ｂはスナ
バコンデンサ６に比較して静電容量が大きく、吸収コン
デンサ１１ａ、１１ｂの過充電分のエネルギーを回収す
る為の回収コンデンサである。

【００１３】また、１４ａ、１４ｂは吸収コンデンサ１
１ａ、１１ｂの過充電分のエネルギーを回収コンデンサ
１５ａ、１５ｂに導き、かつ回収コンデンサ１５ａ、１
５ｂの充電極性を定めるダイオード、１２ａ、１２ｂは
分割されたインバータ装置の直流電源、１６ａ、１６ｂ
は回収コンデンサ１５ａ、１５ｂの各々から電力を取り
出し直流電源１２ａ、１２ｂに回生し、かつ、回収コン
デンサ１５ａ、１５ｂの電圧を一定に制御する機能を有
する電力回生装置、２１ａ、２１ｂはインピーダンス調
整リアクトルであり、上記吸収コンデンサ１１ａ、１１
ｂは上記直流電圧１２ａ、１２ｂとほぼ同じ電圧値に、
かつ常に図示極性に充電されている。

【００１４】次に動作について説明する。ここでは、出
力端Ｃを負荷電流が図中矢印方向に流れている場合のＧ
ＴＯ１ａのオン動作とオフ動作についてのみ説明する。
出力端Ｃを負荷電流が図中矢印と逆方向に流れている場
合のＧＴＯ１ｂのオンオフ動作は前述した場合の動作と
全く対称な為省略する。

【００１５】今、ＧＴＯ１ａ、１ｂがオフしており、ス
ナバコンデンサ６は図中点を付していない側を正極とし
て吸収コンデンサ１１ｂと同電圧値に充電されていて、
負荷電流がアノードリアクトル３ｂ−フリーホイールダ
イオード２ｂ−出力端Ｃの経路により流れている状態を
初期状態としてＧＴＯ１ａのオン動作を説明する。ＧＴ
Ｏ１ａをオンさせると、直流電源１２ｂ−直流電源１２
ａ−アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ１ａ−出力端Ｃの
経路により負荷電流が供給され、フリーホイールダイオ
ード２ｂの電流は零となる。この時のＧＴＯ１ａの電流
上昇率はアノードリアクトル３ａ、３ｂに抑制される。
さらに、ＧＴＯ１ａの電流は負荷電流以上となり、直流
電源１２ｂ−直流電源１２ａ−アノードリアクトル３ａ
−ＧＴＯ１ａ−スナバコンデンサ６−ダイオード７ｂ−
吸収コンデンサ１１ｂ−アノードリアクトル３ｂ−直流
電源１２ｂの経路にその過剰な電流が流れることによ
り、スナバコンデンサ６は点を付した側を正極として、
吸収コンデンサ１１ａと同電圧値まで充電される。

【００１６】その後、アノードリアクトル３ａ、３ｂに
蓄えられたエネルギーは、アノードリアクトル３ａ−吸
収コンデンサ１１ａ−ダイオード７ａ−ダイオード７ｂ
−吸収コンデンサ１１ｂ−アノードリアクトル３ｂの経
路により吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂに吸収される。
吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂはスナバコンデンサ６に
比較して静電容量は大きなものであり、電圧変動は抑制
されている。アノードリアクトル３ａ、３ｂのエネルギ
ーが吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂに吸収される時、ス
ナバコンデンサ６は吸収コンデンサ１１ａの過充電され
た電圧と同じ電圧にアノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ１
ａ−スナバコンデンサ６−ダイオード７ｂの経路により
充電される。従って、ＧＴＯ１ａに印加される電圧は零
となる。

【００１７】吸収コンデンサ１１ａの過充電分のエネル
ギはー吸収コンデンサ１１ａ−アノードリアクトル３ａ
−直流電源１２ａ−回収コンデンサ１５ａ−ダイオード
１４ａ−吸収コンデンサ１１ａの経路による吸収コンデ
ンサ１１ａの放電により回収コンデンサ１５ａに導かれ
る。この時、スナバコンデンサ６は吸収コンデンサ１１
ａの放電された電圧と同じ電圧だけ回収コンデンサ１５
ａ−ダイオード１４ａ−ダイオード７ａ−スナバコンデ
ンサ６−フリーホイールダイオード２ａの経路により放
電される。従って、ＧＴＯ１ａに印加される電圧は零と
なり、来たるＧＴＯ１ｂのオフ動作に備えられる。ま
た、吸収コンデンサ１１ａの過充電分のエネルギーは吸
収コンデンサ１１ｂ−ダイオード１４ｂ−回収コンデン
サ１５ｂ−直流電源１２ｂ−アノードリアクトル３ｂ−
吸収コンデンサ１１ｂの経路による吸収コンデンサ１１
ｂの放電により回収コンデンサ１５ｂに導かれる。さら
に、電力回生装置１６ａ、１６ｂにより、各々の吸収コ
ンデンサ１５ａ、１５ｂから電力が取り出され、直流電
源１２ａ、１２ｂに回生される。以上がＧＴＯ１ａのオ
ン動作の説明である。

【００１８】次に、ＧＴＯ１ａがオン、ＧＴＯ１ｂがオ
フしており、スナバコンデンサ６は図中点を付した側を
正極として吸収コンデンサ１１ａと同電圧値に充電され
ていて、負荷電流が直流電源１２ｂ−直流電源１２ａ−
アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ１ａ−出力端Ｃの経路
により流れている状態を初期状態としてＧＴＯ１ａのオ
フ動作を説明する。ＧＴＯ１ａをオフさせると、ＧＴＯ
１ａを流れていた負荷電流は吸収コンデンサ１１ａ−ダ
イオード７ａ−スナバコンデンサ６−出力端Ｃの経路に
バイパスされ、スナバコンデンサ６が点を付していない
側を正極として吸収コンデンサ１１ｂと同電位まで充電
される。この時のＧＴＯ１ａの電圧上昇率はスナバコン
デンサ６に抑制される。すると、アノードリアクトル３
ｂ−フリーホイールダイオード２ｂ−出力端Ｃの経路に
より負荷電流が流れることになる。

【００１９】その後、アノードリアクトル３ａに蓄えら
れたエネルギーはアノードリアクトル３ａ−吸収コンデ
ンサ１１ａ−ダイオード７ａ−ダイオード７ｂ−吸収コ
ンデンサ１１ｂ−アノードリアクトル３ｂの経路により
吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂに吸収される。吸収コン
デンサ１１ａ、１１ｂはスナバコンデンサ６に比較して
静電容量は大きなものであり、電圧変動は抑制されてい
る。アノードリアクトル３ａのエネルギーが吸収コンデ
ンサ１１ａ、１１ｂに吸収される時、スナバコンデンサ
６は吸収コンデンサ１１ａの過充電された電圧と同じ電
圧にアノードリアクトル３ａ−吸収コンデンサ１１ａ−
ダイオード７ａ−スナバコンデンサ６−出力端Ｃの経路
により充電される。従って、ＧＴＯ１ｂに印加される電
圧は零となる。

【００２０】吸収コンデンサ１１ｂの過充電分のエネル
ギーは吸収コンデンサ１１ｂ−回収コンデンサ１５ｂ−
直流電源１２ｂ−アノードリアクトル３ｂ−吸収コンデ
ンサ１１ｂの経路による吸収コンデンサ１１ｂの放電に
より回収コンデンサ１５ｂに導かれる。この時、スナバ
コンデンサ６は吸収コンデンサ１１ｂの放電された電圧
と同じ電圧だけフリーホイールダイオード２ｂ−スナバ
コンデンサ６−ダイオード７ｂ−ダイオード１４ｂ−回
収コンデンサ１５ｂの経路により放電される。従って、
ＧＴＯ１ｂに印加される電圧は零となり、この状態で仮
にＧＴＯ１ｂをオンし、その期間に負荷電流の向きが逆
転し、ＧＴＯ１ｂが次のオフ動作により負荷電流を遮断
した場合にも、安全にオフ動作が行われるよう備えられ
る。

【００２１】また、吸収コンデンサ１１ａの過充電分の
エネルギーは吸収コンデンサ１１ａ−アノードリアクト
ル３ａ−直流電源１２ａ−回収コンデンサ１５ａ−ダイ
オード１４ａ−吸収コンデンサ１１ａの経路による吸収
コンデンサ１１ａの放電により、回収コンデンサ１５ａ
に導かれる。さらに、電力回生装置１６ａ、１６ｂによ
り、各々の吸収コンデンサ１５ａ、１５ｂから電力が取
り出され、直流電源１２ａ、１２ｂに回生される。以上
がＧＴＯ１ａのオフ動作の説明である。

【００２２】さらに、ＧＴＯ１ａ、１ｂのスイッチング
動作時に配線インダクタンス１３に蓄えられたエネルギ
ーはアノードリアクトル３ａ、３ｂに蓄えられたエネル
ギーと同様に、一担、吸収コンデンサ１１ａ、１１ｂに
吸収され、回収コンデンサ１５ａ、１５ｂに導かれ、電
力回生装置１６ａ、１６ｂにより直流電源１２ａ、１２
ｂに回生されるため電圧クランプ回路としての機能も果
たす。

【００２３】実施例２．図２は実施例２に係るインバー
タ装置のハーフブリッジ構成図で、図１における電力回
生装置１６ａ、１６ｂの一具体例を加えて示してある。
従って、ここでは電力回生装置１６ａ、１６ｂの動作に
ついて説明する。図中、１７ａ、１７ｂはＧＴＯ１ａ、
１ｂより耐圧の低い自己消弧型半導体素子を用いること
ができ、ここではＩＧＢＴを適用している。１９ａ、１
９ｂはリアクトルであり、インピーダンスの大きなもの
を適用すれば、ＩＧＢＴ１７ａ、１７ｂは電流定格の小
さなもので良い。１８ａ、１８ｂはダイオードである。

【００２４】先ず、回収コンデンサ１５ａ、１５ｂにつ
いて対称な為、回収コンデンサ１５ａについて説明す
る。回収コンデンサ１５ａが図示極性に充電されている
場合に、ＩＧＢＴ１７ａをオンすると、回収コンデンサ
１５ａ−リアクトル１９ａ−ＩＧＢＴ１７ａの経路によ
り回収コンデンサ１５ａが放電し、リアクトル１９ａに
エネルギーが移される。ＩＧＢＴ１７ａをオフすると、
リアクトル１９ａ−ダイオード１８ａ−直流電源１２ａ
−リアクトル１９ａの経路により、リアクトル１９ａに
移されたエネルギーは直流電源１２ａに回生される。以
上の動作により、吸収コンデンサ１５ａの電力を取り出
し直流電源１２ａに回生可能である。

【００２５】また、回収コンデンサ１５ａの電圧値によ
り、ＩＧＢＴ１７ａのオン幅を変化させることによって
回収コンデンサ１５ａの電圧値を一定に制御可能であ
る。従って、回収コンデンサ１５ａの電圧値を制御可能
ということは、吸収コンデンサ１１ａの電圧も制御可能
であると換言できる。

【００２６】実施例３．図３は実施例３に係るインバー
タ装置のハーフブリッジ構成図であり、図１における電
力回生装置１６ａ、１６ｂの図２に示した以外の一具体
例を加えて示してある。図３ではリアクトル１９ａ、１
９ｂの代替手段として変成器２０ａ、２０ｂを用いてい
る。ＩＧＢＴ１７ａ、１７ｂをスイッチングさせ、変成
器２０ａ、２０ｂの１次側に電流を流すことにより、２
次側を介してエネルギーが回生される。図２に示した電
力回生装置１６ａ、１６ｂとは構成は異るが、図３に示
した電力回生装置と同等の効果が得られる。なお、変成
器２０ａ、２０ｂの２次側に限流素子を接続しても良
い。

【００２７】実施例４．図４は実施例４に係るインバー
タ装置のハーフブリッジ構成図であり、図３で示した電
力回生装置１６ａ、１６ｂの変成器２０ａ、２０ｂの２
次側を一括したものである。図４は２次側には交流電流
が流れる。この様なブリッジ整流器１８ａ、１８ｂ、１
８ｃ、１８ｄを備えた変成器２０ａ、２０ｂの２次側の
構成を図３の変成器２０ａ、２０ｂの２次側に適用して
も同じ効果が得られる。また、ブリッジ整流器１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに共通な位置に限流素子を接続
しても良い。

【００２８】実施例５．図５は実施例５に係るインバー
タ装置の３相ブリッジ構成図である。３相共通に回収コ
ンデンサ１５ａ、１５ｂを接続し、その回収コンデンサ
１５ａ、１５ｂの各々に電力回生装置１６ａ、１６ｂを
接続し、直流電源１２ａ、１２ｂに回生できる構成とし
ている。動作は図１と同様であるため省略する。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インバ
ータ装置のハーフブリッジにスナバ回路と電圧クランプ
回路を一体化したクランプスナバ回路を接続し、その構
成要素に抵抗を含まず、更にそのハーフブリッジ内の過
剰なエネルギーを電力回生装置により直流電源に回生で
きるように構成したので、自己消弧型半導体素子を確実
に保護でき、装置の高効率化及び小形化を図ることがで
きるインバータ装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるインバータ装置のハー
フブリッジ構成図である。

【図２】本発明の実施例２を示す構成図である。

【図３】本発明の実施例３を示す構成図である。

【図４】本発明の実施例４を示す構成図である。

【図５】本発明の実施例５を示す構成図である。

【図６】従来のインバータ装置のハーフブリッジ構成図
である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂＧＴＯ（自己消弧型半導体素子）２ａ、２ｂフリーホイールダイオード３ａ、３ｂアノードリアクトル６スナバコンデンサ７ａ、７ｂダイオード１１ａ、１１ｂ吸収コンデンサ１２ａ、１２ｂ直流電源１４ａ、１４ｂダイオード１５ａ、１５ｂ回収コンデンサ１６ａ、１６ｂ電力回生装置２１ａ、２１ｂリアクトル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】次に動作について説明する。正アームＧＴ
Ｏ１ａがオンしていて、直流電源１２−配線インダクタ
ンス１３−アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ１ａ−出力
端Ｃの経路により、出力端Ｃに矢印方向に負荷電流が流
れて、スナバコンデンサ６ａの電圧が０、スナバコンデ
ンサ６ｂの電圧が直流電源１２の電圧に充電された状態
から、ＧＴＯ１ａをオフさせ、電流を遮断した場合を考
える。ＧＴＯ１ａをオフさせると、遮断された電流はダ
イオード７ａ−スナバコンデンサ６ａの経路にバイパス
され、スナバコンデンサ６ａを充電し、その充電電圧が
直流電源１２の電圧以上になると、負荷電流は、リアク
トル３ｂ−フリーホイールダイオード２ｂの経路により
流れる。この過程において、アノードリアクトル３ａの
電流はアノードリアクトル３ａ−ダイオード４ａ−抵抗
５ａ−アノードリアクトル３ａの経路を還流し、アノー
ドリアクトル３ａのエネルギーは抵抗５ａで消費され
る。また、スナバコンデンサ６ｂに蓄えられたエネルギ
ーは抵抗８ｂを通って放電、消費される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】ＧＴＯ１ａをオフした後にＧＴＯ１ｂをオ
ンした際、スナバコンデンサ６ｂにエネルギーが残留し
ている場合は、スナバコンデンサ６ｂ−ＧＴＯ１ｂ−抵
抗８ｂ−スナバコンデンサ６ｂの経路により、そのエネ
ルギーは全て抵抗８ｂで消費される。さらに、配線イン
ダクタンス１３に蓄えられるエネルギーは電圧クランプ
回路内のコンデンサ１１に過充電として吸収され、その
後、過充電分のエネルギーは抵抗９を通って放電され
る。従ってＡＢ間に過電圧が印加されることはない。そ
して、ＧＴＯ１ｂをオフした後ＧＴＯ１ａをオンする
と、スナバコンデンサ６ａに蓄えられたエネルギーはス
ナバコンデンサ６ａ−抵抗８ａ−ＧＴＯ１ａ−スナバコ
ンデンサ６ａの経路により抵抗８ａで消費され、スナバ
コンデンサ６ｂは直流電源１２の電圧に充電され、アノ
ードリアクトル３ａに過剰に蓄えられたエネルギーは抵
抗５ａで消費されつつ、負荷電流は直流電源１２−配線
インダクタンス１３−アノードリアクトル３ａ−ＧＴＯ
１ａ−出力端Ｃの経路により流れる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】吸収コンデンサ１１ａの過充電分のエネル
ギーは吸収コンデンサ１１ａ−アノードリアクトル３ａ
−直流電源１２ａ−回収コンデンサ１５ａ−ダイオード
１４ａ−吸収コンデンサ１１ａの経路による吸収コンデ
ンサ１１ａの放電により回収コンデンサ１５ａに導かれ
る。この時、スナバコンデンサ６は吸収コンデンサ１１
ａの放電された電圧と同じ電圧だけ回収コンデンサ１５
ａ−ダイオード１４ａ−ダイオード７ａ−スナバコンデ
ンサ６−フリーホイールダイオード２ａの経路により放
電される。従って、ＧＴＯ１ａに印加される電圧は零と
なり、来たるＧＴＯ１ｂのオフ動作に備えられる。ま
た、吸収コンデンサ１１ａの過充電分のエネルギーは吸
収コンデンサ１１ｂ−ダイオード１４ｂ−回収コンデン
サ１５ｂ−直流電源１２ｂ−アノードリアクトル３ｂ−
吸収コンデンサ１１ｂの経路による吸収コンデンサ１１
ｂの放電により回収コンデンサ１５ｂに導かれる。さら
に、電力回生装置１６ａ、１６ｂにより、各々の吸収コ
ンデンサ１５ａ、１５ｂから電力が取り出され、直流電
源１２ａ、１２ｂに回生される。以上がＧＴＯ１ａのオ
ン動作の説明である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】実施例２．図２は実施例２に係るインバー
タ装置のハーフブリッジ構成図で、図１における電力回
生装置１６ａ、１６ｂの一具体例を加えて示してある。
従って、ここでは電力回生装置１６ａ、１６ｂの動作に
ついて説明する。図中、１７ａ、１７ｂはＧＴＯ１ａ、
１ｂより耐圧の低い自己消弧型半導体素子を用いること
ができ、ここではＩＧＢＴを適用している。１９ａ、１
９ｂはリアクトルであり、インダクタンスの大きなもの
を適用すれば、ＩＧＢＴ１７ａ、１７ｂは電流定格の小
さなもので良い。１８ａ、１８ｂはダイオードである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源を分割してなる正負直流母線間
に電流上昇率抑制用リアクトルをそれぞれ介して直列に
接続され、正負各アームを構成する一対の自己消弧型半
導体素子と、各自己消弧型素子に逆並列接続される一対
のダイオードからなるインバータ装置において、正側自
己消弧型半導体素子のアノードと負側自己消弧型半導体
素子のカソード間に、電圧クランプ用吸収コンデンサと
この吸収コンデンサの充電極性を定める方向のダイオー
ドからなる一対の第１の直列体をダイオードが直列とな
る様に直列接続したものを接続し、かつこれら第１の直
列体の接続点と正負アームの接続点との間に電圧上昇率
抑制用コンデンサを接続し、上記第１の直列体の各々の
吸収コンデンサとダイオードの接続点間に、上記各吸収
コンデンサの過充電分のエネルギーを回収する回収コン
デンサとインピーダンス調整リアクトル及び上記各回収
コンデンサの充電極性を定める方向のダイオードからな
る一対の第２の直列体を回収コンデンサが直列となる様
に直列接続したものを接続すると共に、上記各回収コン
デンサの各々から電力を取り出して、分割された直流電
源に回生する一対の電力回生装置を備えたことを特徴と
するインバータ装置。