JPH08182340A - スナバ回路及びインバータ回路 - Google Patents
スナバ回路及びインバータ回路Info
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- JPH08182340A JPH08182340A JP6317837A JP31783794A JPH08182340A JP H08182340 A JPH08182340 A JP H08182340A JP 6317837 A JP6317837 A JP 6317837A JP 31783794 A JP31783794 A JP 31783794A JP H08182340 A JPH08182340 A JP H08182340A
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- Japan
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- snubber
- diode
- switching element
- snubber diode
- capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スナバ抵抗の個数を半減して、小型化を図る
スナバ回路及びインバ−タ回路を提供することを目的と
する。 【構成】 直列に接続されたＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６の
接続点にカソード端子が接続されたスナバダイオード27
と、こののスナバダイオード27のカソード端子にアノー
ド端子が接続されたスナバダイオード28と、スナバダイ
オード27のアノード端子とＩＧＢＴ５との間に接続され
たスナバコンデンサ31と、スナバダイオード28のカソー
ド端子とＩＧＢＴ６との間に接続されたスナバコンデン
サ32と、スナバダイオード27のアノード端子とスナバダ
イオード28のカソード端子との間に接続されたスナバ抵
抗36とを有して構成される。
スナバ回路及びインバ−タ回路を提供することを目的と
する。 【構成】 直列に接続されたＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６の
接続点にカソード端子が接続されたスナバダイオード27
と、こののスナバダイオード27のカソード端子にアノー
ド端子が接続されたスナバダイオード28と、スナバダイ
オード27のアノード端子とＩＧＢＴ５との間に接続され
たスナバコンデンサ31と、スナバダイオード28のカソー
ド端子とＩＧＢＴ６との間に接続されたスナバコンデン
サ32と、スナバダイオード27のアノード端子とスナバダ
イオード28のカソード端子との間に接続されたスナバ抵
抗36とを有して構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスナバ回路及び中性点ク
ランプ方式のインバータ回路に関する。
ランプ方式のインバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両などの駆動システムは、従来直
流電動機が用いられていたが、パワーエレクトロニクス
の発達に伴い、インバータで３相交流に変換し保守の容
易な誘導電動機で駆動するシステムに置き換えられつつ
ある。しかしながらインバータで誘導電動機を駆動する
と特有な磁歪音が発生するため、この磁歪音を軽減する
ために高速スイッチング素子（例としてＩＧＢＴ）で中
性点クランプ方式のインバータ回路を構成することが考
えられてきた。
流電動機が用いられていたが、パワーエレクトロニクス
の発達に伴い、インバータで３相交流に変換し保守の容
易な誘導電動機で駆動するシステムに置き換えられつつ
ある。しかしながらインバータで誘導電動機を駆動する
と特有な磁歪音が発生するため、この磁歪音を軽減する
ために高速スイッチング素子（例としてＩＧＢＴ）で中
性点クランプ方式のインバータ回路を構成することが考
えられてきた。
【０００３】図４はＩＧＢＴを用いた中性点クランプ方
式によるインバータ回路の１相分の構成図である。電源
１に対してフィルタリアクトル２を介してフィルタコン
デンサ３，４が電源１を２分圧するように接続されてい
る。又、電源１と並列にＩＧＢＴ５，６，７，８が４個
直列に接続され、各ＩＧＢＴ５，６，７，８と並列にフ
リーホイールダイオード９，10，11，12が接続されてい
る。フィルタコンデンサ３，４の分圧点（中性点）から
ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６との間に、クランプダイオード
16が、又ＩＧＢＴ７とＩＧＢＴ８との間にクランプダイ
オード17が接続されている。各クランプダイオード16，
17には、スナバダイオード13とスナバ抵抗15の並列回路
にスナバコンデンサ14を接続したスナバ回路が並列に接
続されている。更に各ＩＧＢＴ５，６，７，８には、ス
ナバダイオード18とスナバ抵抗20の並列回路にスナバコ
ンデンサ19を接続したスナバ回路が並列に接続されてい
る。
式によるインバータ回路の１相分の構成図である。電源
１に対してフィルタリアクトル２を介してフィルタコン
デンサ３，４が電源１を２分圧するように接続されてい
る。又、電源１と並列にＩＧＢＴ５，６，７，８が４個
直列に接続され、各ＩＧＢＴ５，６，７，８と並列にフ
リーホイールダイオード９，10，11，12が接続されてい
る。フィルタコンデンサ３，４の分圧点（中性点）から
ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６との間に、クランプダイオード
16が、又ＩＧＢＴ７とＩＧＢＴ８との間にクランプダイ
オード17が接続されている。各クランプダイオード16，
17には、スナバダイオード13とスナバ抵抗15の並列回路
にスナバコンデンサ14を接続したスナバ回路が並列に接
続されている。更に各ＩＧＢＴ５，６，７，８には、ス
ナバダイオード18とスナバ抵抗20の並列回路にスナバコ
ンデンサ19を接続したスナバ回路が並列に接続されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】中性点クランプ方式で
インバータ回路を構成した場合、ＩＧＢＴなどのスイッ
チング素子の耐圧は通常のブリッジ回路の１／２で済む
が、その半面スイッチング素子の個数は通常のブリッジ
回路の２倍となり、これに伴いスイッチング素子回りの
スナバ回路、即ちスナバダイオード、スナバ抵抗、スナ
バコンデンサの分量が２倍となる難点があった。特にス
ナバ抵抗は占有体積が大きく、インバータ回路の小型化
を妨げていた。
インバータ回路を構成した場合、ＩＧＢＴなどのスイッ
チング素子の耐圧は通常のブリッジ回路の１／２で済む
が、その半面スイッチング素子の個数は通常のブリッジ
回路の２倍となり、これに伴いスイッチング素子回りの
スナバ回路、即ちスナバダイオード、スナバ抵抗、スナ
バコンデンサの分量が２倍となる難点があった。特にス
ナバ抵抗は占有体積が大きく、インバータ回路の小型化
を妨げていた。
【０００５】そこで本発明は上述した問題点を解決する
ためになされたもので、スナバ抵抗の個数を従来回路の
１／２として小型化を図るスナバ回路及びインバータ回
路を提供することを目的とする。
ためになされたもので、スナバ抵抗の個数を従来回路の
１／２として小型化を図るスナバ回路及びインバータ回
路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために請求項１に記載の発明は、直列に接続された第１
のスイッチング素子と第２のスイッチング素子の接続点
にカソード端子が接続された第１のスナバダイオード
と、この第１のスナバダイオードのカソード端子にアノ
ード端子が接続された第２のスナバダイオードと、第１
のスナバダイオードのアノード端子と第１のスイッチン
グ素子との間に接続された第１のスナバコンデンサと、
第２のスナバダイオードのカソード端子と第２のスイッ
チング素子との間に接続された第２のスナバコンデンサ
と、第１のスナバダイオードのアノード端子と第２のス
ナバダイオードのカソード端子との間に接続されたスナ
バ抵抗とを有してなる。
ために請求項１に記載の発明は、直列に接続された第１
のスイッチング素子と第２のスイッチング素子の接続点
にカソード端子が接続された第１のスナバダイオード
と、この第１のスナバダイオードのカソード端子にアノ
ード端子が接続された第２のスナバダイオードと、第１
のスナバダイオードのアノード端子と第１のスイッチン
グ素子との間に接続された第１のスナバコンデンサと、
第２のスナバダイオードのカソード端子と第２のスイッ
チング素子との間に接続された第２のスナバコンデンサ
と、第１のスナバダイオードのアノード端子と第２のス
ナバダイオードのカソード端子との間に接続されたスナ
バ抵抗とを有してなる。
【０００７】また請求項２に記載の発明は、電圧源の正
極側に一端がそれぞれ直列に接続された複数の第１のス
イッチング素子と、これら第１のスイッチング素子の他
端それぞれと電圧源の負極側との間にそれぞれ接続され
た複数の第２のスイッチング素子と、第１のスイッチン
グ素子と第２のスイッチング素子との接続点にカソード
端子が接続された第１のスナバダイオードと、この第１
のスナバダイオードのカソード端子にアノード端子が接
続された第２のスナバダイオードと、第１のスナバダイ
オードのアノード端子と第１のスイッチング素子との間
に接続された第１のスナバコンデンサと、第２のスナバ
ダイオードのカソード端子と第２のスイッチング素子と
の間に接続された第２のスナバコンデンサと、第１のス
ナバダイオードのアノード端子と第２のスナバダイオー
ドのカソード端子との間に接続されたスナバ抵抗と直列
に接続された第１のスイッチング素子と第２のスイッチ
ング素子の接続点にカソード端子が接続された第１のス
ナバダイオードと、この第１のスナバダイオードのカソ
ード端子にアノード端子が接続された第２のスナバダイ
オードと、第１のスナバダイオードのアノード端子と第
１のスイッチング素子との間に接続された第１のスナバ
コンデンサと、第２のスナバダイオードのカソード端子
と第２のスイッチング素子との間に接続された第２のス
ナバコンデンサと、第１のスナバダイオードのアノード
端子と第２のスナバダイオードのカソード端子との間に
接続されたスナバ抵抗とを有してなる。
極側に一端がそれぞれ直列に接続された複数の第１のス
イッチング素子と、これら第１のスイッチング素子の他
端それぞれと電圧源の負極側との間にそれぞれ接続され
た複数の第２のスイッチング素子と、第１のスイッチン
グ素子と第２のスイッチング素子との接続点にカソード
端子が接続された第１のスナバダイオードと、この第１
のスナバダイオードのカソード端子にアノード端子が接
続された第２のスナバダイオードと、第１のスナバダイ
オードのアノード端子と第１のスイッチング素子との間
に接続された第１のスナバコンデンサと、第２のスナバ
ダイオードのカソード端子と第２のスイッチング素子と
の間に接続された第２のスナバコンデンサと、第１のス
ナバダイオードのアノード端子と第２のスナバダイオー
ドのカソード端子との間に接続されたスナバ抵抗と直列
に接続された第１のスイッチング素子と第２のスイッチ
ング素子の接続点にカソード端子が接続された第１のス
ナバダイオードと、この第１のスナバダイオードのカソ
ード端子にアノード端子が接続された第２のスナバダイ
オードと、第１のスナバダイオードのアノード端子と第
１のスイッチング素子との間に接続された第１のスナバ
コンデンサと、第２のスナバダイオードのカソード端子
と第２のスイッチング素子との間に接続された第２のス
ナバコンデンサと、第１のスナバダイオードのアノード
端子と第２のスナバダイオードのカソード端子との間に
接続されたスナバ抵抗とを有してなる。
【０００８】又請求項３に記載の発明では、第１の電圧
源の正極側に直列にそれぞれ接続された複数の第１のス
イッチング素子と、これら第１のスイッチング素子それ
ぞれと直列に接続された複数の第２のスイッチング素子
と、これら第２のスイッチング素子それぞれと直列に接
続された複数の第３のスイッチング素子と、これら第３
のスイッチング素子それぞれと、第１の電圧源の負極側
に正極側が接続された第２の電圧源の負極側との間にそ
れぞれ接続された第４のスイッチング素子と、第１のス
イッチング素子と第２のスイッチング素子との接続点
と、第１の電圧源と第２の電圧源との間に接続された第
１のクランプダイオードと、第３のスイッチング素子と
第４のスイッチング素子との接続点と、第１のクランプ
ダイオードとの間に接続された第２のクランプダイオー
ドと、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素
子との接続点にカソード端子が接続された第１のスナバ
ダイオードと、この第１のスナバダイオードのカソード
端子にアノード端子が接続された第２のスナバダイオー
ドと、第１のスナバダイオードのアノード端子と第１の
スイッチング素子との間に接続された第１のスナバコン
デンサと、第２のスナバダイオードのカソード端子と第
２のスイッチング素子との間に接続された第２のスナバ
コンデンサと、第１のスナバダイオードのアノード端子
と第２のスナバダイオードのカソード端子との間に接続
された第１のスナバ抵抗と、第３のスイッチング素子と
第４のスイッチング素子との接続点にカソード端子が接
続された第３のスナバダイオードと、この第３のスナバ
ダイオードのカソード端子にアノード端子が接続された
第４のスナバダイオードと、第３のスナバダイオードの
アノード端子と第３のスイッチング素子との間に接続さ
れた第３のスナバコンデンサと、第４のスナバダイオー
ドのカソード端子と第４のスイッチング素子との間に接
続された第４のスナバコンデンサと、第３のスナバダイ
オードのアノード端子と第４のスナバダイオードのカソ
ード端子との間に接続された第２のスナバ抵抗とを有し
てなる。
源の正極側に直列にそれぞれ接続された複数の第１のス
イッチング素子と、これら第１のスイッチング素子それ
ぞれと直列に接続された複数の第２のスイッチング素子
と、これら第２のスイッチング素子それぞれと直列に接
続された複数の第３のスイッチング素子と、これら第３
のスイッチング素子それぞれと、第１の電圧源の負極側
に正極側が接続された第２の電圧源の負極側との間にそ
れぞれ接続された第４のスイッチング素子と、第１のス
イッチング素子と第２のスイッチング素子との接続点
と、第１の電圧源と第２の電圧源との間に接続された第
１のクランプダイオードと、第３のスイッチング素子と
第４のスイッチング素子との接続点と、第１のクランプ
ダイオードとの間に接続された第２のクランプダイオー
ドと、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素
子との接続点にカソード端子が接続された第１のスナバ
ダイオードと、この第１のスナバダイオードのカソード
端子にアノード端子が接続された第２のスナバダイオー
ドと、第１のスナバダイオードのアノード端子と第１の
スイッチング素子との間に接続された第１のスナバコン
デンサと、第２のスナバダイオードのカソード端子と第
２のスイッチング素子との間に接続された第２のスナバ
コンデンサと、第１のスナバダイオードのアノード端子
と第２のスナバダイオードのカソード端子との間に接続
された第１のスナバ抵抗と、第３のスイッチング素子と
第４のスイッチング素子との接続点にカソード端子が接
続された第３のスナバダイオードと、この第３のスナバ
ダイオードのカソード端子にアノード端子が接続された
第４のスナバダイオードと、第３のスナバダイオードの
アノード端子と第３のスイッチング素子との間に接続さ
れた第３のスナバコンデンサと、第４のスナバダイオー
ドのカソード端子と第４のスイッチング素子との間に接
続された第４のスナバコンデンサと、第３のスナバダイ
オードのアノード端子と第４のスナバダイオードのカソ
ード端子との間に接続された第２のスナバ抵抗とを有し
てなる。
【０００９】又請求項４に記載の発明では、請求項３に
記載のインバータ回路において、第１のクランプダイオ
ードと第２のクランプダイオードとの接続点にカソード
端子が接続された第５のスナバダイオードと、この第５
のスナバダイオードのカソード端子にアノード端子が接
続された第６のスナバダイオードと、第５のスナバダイ
オードのアノード端子と第１のクランプダイオードとの
間に接続された第５のスナバコンデンサと、第６のスナ
バダイオードのカソード端子と第２のクランプダイオー
ドとの間に接続された第６のスナバコンデンサと、第５
のスナバダイオードのアノード端子と第６のスナバダイ
オードのカソード端子との間に接続された第３のスナバ
抵抗とを有してなる。
記載のインバータ回路において、第１のクランプダイオ
ードと第２のクランプダイオードとの接続点にカソード
端子が接続された第５のスナバダイオードと、この第５
のスナバダイオードのカソード端子にアノード端子が接
続された第６のスナバダイオードと、第５のスナバダイ
オードのアノード端子と第１のクランプダイオードとの
間に接続された第５のスナバコンデンサと、第６のスナ
バダイオードのカソード端子と第２のクランプダイオー
ドとの間に接続された第６のスナバコンデンサと、第５
のスナバダイオードのアノード端子と第６のスナバダイ
オードのカソード端子との間に接続された第３のスナバ
抵抗とを有してなる。
【００１０】
【作用】上述した構成により、請求項１乃至請求項４に
記載の発明では、第１及び第２のスイッチング素子がと
もにオンの状態から、第１のスイッチング素子がオフす
ると第１のスナバコンデンサは第１の電圧源電圧まで充
電する。さらに、第１のスイッチング素子がオンすると
第１のスナバコンデンサの電荷は第１のスイッチング素
子，第２のスナバダイオード，第１のスナバ抵抗を経由
して放電し、次に第１のスイッチング素子がオフすると
きのサージ吸収能力を回復する。また、第１のスイッチ
ング素子がオフ状態のまま、第２のスイッチング素子が
オンの状態からオフすると第２のスナバコンデンサは第
２の電圧源電圧まで充電するが、次に第２のスイッチン
グ素子がオンしたときに第２のスナバコンデンサの電荷
は第１のスナバ抵抗，第１のスナバダイオード，第２の
スイッチング素子を経由して放電し、次回第２のスイッ
チング素子がオフするときのサージ吸収能力を回復す
る。同様に、第３及び第４のスイッチング素子がともに
オンの状態から、第４のスイッチング素子がオフすると
第４のスナバコンデンサは第１の電圧源電圧まで充電す
る。さらに、第４のスイッチング素子がオンすると第４
のスナバコンデンサの電荷は第２のスナバ抵抗，第３の
スナバダイオード，第４のスイッチング素子を経由して
放電し、次に第４のスイッチング素子がオフするときの
サージ吸収能力を回復する。また、第４のスイッチング
素子がオフ、第３のスイッチング素子がオンの状態から
第３のスイッチング素子がオフすると第３のスナバコン
デンサは第２の電源電圧まで充電するが、次に第３のス
イッチング素子がオンしたときに第３のスナバコンデン
サの電荷は第３のスイッチング素子，第４のスナバダイ
オード，第２のスナバ抵抗を経由して放電し、次回第３
のスイッチング素子がオフするときのサージ吸収能力を
回復する。
記載の発明では、第１及び第２のスイッチング素子がと
もにオンの状態から、第１のスイッチング素子がオフす
ると第１のスナバコンデンサは第１の電圧源電圧まで充
電する。さらに、第１のスイッチング素子がオンすると
第１のスナバコンデンサの電荷は第１のスイッチング素
子，第２のスナバダイオード，第１のスナバ抵抗を経由
して放電し、次に第１のスイッチング素子がオフすると
きのサージ吸収能力を回復する。また、第１のスイッチ
ング素子がオフ状態のまま、第２のスイッチング素子が
オンの状態からオフすると第２のスナバコンデンサは第
２の電圧源電圧まで充電するが、次に第２のスイッチン
グ素子がオンしたときに第２のスナバコンデンサの電荷
は第１のスナバ抵抗，第１のスナバダイオード，第２の
スイッチング素子を経由して放電し、次回第２のスイッ
チング素子がオフするときのサージ吸収能力を回復す
る。同様に、第３及び第４のスイッチング素子がともに
オンの状態から、第４のスイッチング素子がオフすると
第４のスナバコンデンサは第１の電圧源電圧まで充電す
る。さらに、第４のスイッチング素子がオンすると第４
のスナバコンデンサの電荷は第２のスナバ抵抗，第３の
スナバダイオード，第４のスイッチング素子を経由して
放電し、次に第４のスイッチング素子がオフするときの
サージ吸収能力を回復する。また、第４のスイッチング
素子がオフ、第３のスイッチング素子がオンの状態から
第３のスイッチング素子がオフすると第３のスナバコン
デンサは第２の電源電圧まで充電するが、次に第３のス
イッチング素子がオンしたときに第３のスナバコンデン
サの電荷は第３のスイッチング素子，第４のスナバダイ
オード，第２のスナバ抵抗を経由して放電し、次回第３
のスイッチング素子がオフするときのサージ吸収能力を
回復する。
【００１１】一方、第１のスイッチング素子がオフ，第
２のスイッチング素子がオンの状態で、電流が第１のク
ランプダイオード，第２のスイッチング素子を経由して
流れているときに第１のスイッチング素子をオンする
と、第１のクランプダイオードに逆電圧がかかり第１の
クランプダイオードはオフするが、この時第５のスナバ
コンデンサにより第５のクランプダイオードに印加され
るサージ電圧を抑制する。第５のスナバコンデンサの電
荷は、次に第５のクランプダイオード５がターンオンし
たときに、第５のクランプダイオード５，第６のスナバ
ダイオード，第３のスナバ抵抗を通って放電し、次回の
ターンオフに備える。同様に、第３のスイッチング素子
がオン，第４のスイッチング素子がオフの状態で、電流
が第３のスイッチング素子，第２のクランプダイオード
を経由して流れているときに第３のスイッチング素子を
オンすると第２のクランプダイオードに逆電圧がかかり
第２のクランプダイオードはオフするが、この時第６の
スナバコンデンサ26により第２のクランプダイオードに
印加されるサージ電圧を抑制する。第６のスナバコンデ
ンサの電荷は、次に第２のクランプダイオードがターン
オンしたときに、第３のスナバ抵抗，第５のスナバダイ
オード，第２のクランプダイオードを通って放電し、次
回のターンオフに備える。
２のスイッチング素子がオンの状態で、電流が第１のク
ランプダイオード，第２のスイッチング素子を経由して
流れているときに第１のスイッチング素子をオンする
と、第１のクランプダイオードに逆電圧がかかり第１の
クランプダイオードはオフするが、この時第５のスナバ
コンデンサにより第５のクランプダイオードに印加され
るサージ電圧を抑制する。第５のスナバコンデンサの電
荷は、次に第５のクランプダイオード５がターンオンし
たときに、第５のクランプダイオード５，第６のスナバ
ダイオード，第３のスナバ抵抗を通って放電し、次回の
ターンオフに備える。同様に、第３のスイッチング素子
がオン，第４のスイッチング素子がオフの状態で、電流
が第３のスイッチング素子，第２のクランプダイオード
を経由して流れているときに第３のスイッチング素子を
オンすると第２のクランプダイオードに逆電圧がかかり
第２のクランプダイオードはオフするが、この時第６の
スナバコンデンサ26により第２のクランプダイオードに
印加されるサージ電圧を抑制する。第６のスナバコンデ
ンサの電荷は、次に第２のクランプダイオードがターン
オンしたときに、第３のスナバ抵抗，第５のスナバダイ
オード，第２のクランプダイオードを通って放電し、次
回のターンオフに備える。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例を示す高速スイッチン
グ素子としてＩＧＢＴを用いた中性点クランプ方式によ
るインバータ回路の１相分の構成図である。
明する。図１は本発明の一実施例を示す高速スイッチン
グ素子としてＩＧＢＴを用いた中性点クランプ方式によ
るインバータ回路の１相分の構成図である。
【００１３】直流電源１と並列にリアクトル２を介して
フィルタコンデンサ３，４が接続されている。このフィ
ルタコンデンサ３，４と並列に４つのＩＧＢＴ５，６，
７，８が接続され、各ＩＧＢＴ５，６，７，８には並列
にフリーホイールダイオード９，10，11，12が接続され
ている。ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６との接続点と中性点Ｃ
との間にはクランプダイオード25が、ＩＧＢＴ７とＩＧ
ＢＴ８との接続点と中性点Ｃとの間にはクランプダイオ
ード26が接続される。ＩＧＢＴ５のコレクタにはスナバ
コンデンサ31が、ＩＧＢＴ６のエミッタにはスナバコン
デンサ32が接続され、スナバコンデンサ31とスナバコン
デンサ32との間にはスナバダイオード27とスナバダイオ
ード28が直列に接続される。スナバダイオード27とスナ
バダイオード28との接続点は、ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６
との接続点に接続される。スナバダイオード27のアノー
ドとスナバダイオード28のカソードとの間にはスナバ抵
抗36が接続される。一方、ＩＧＢＴ７のコレクタにはス
ナバコンデンサ33が、ＩＧＢＴ８のエミッタにはスナバ
コンデンサ34が接続され、スナバコンデンサ33とスナバ
コンデンサ34との間にはスナバダイオード29とスナバダ
イオード30が直列に接続される。スナバダイオード29と
スナバダイオード30との接続点は、ＩＧＢＴ７とＩＧＢ
Ｔ８との接続点に接続される。スナバダイオード29のア
ノードとスナバダイオード30のカソードとの間にはスナ
バ抵抗37が接続される。また、クランプダイオード25の
カソードにはスナバコンデンサ23が、クランプダイオー
ド26のアノードにはスナバコンデンサ24が接続され、ス
ナバコンデンサ23とスナバコンデンサ24との間にはスナ
バダイオード21とスナバダイオード22が直列に接続され
る。スナバダイオード21とスナバダイオード22との接続
点は、クランプダイオード25とクランプダイオード26と
の接続点に接続される。スナバダイオード21のアノード
とスナバダイオード22のカソードとの間にはスナバ抵抗
35が接続される。
フィルタコンデンサ３，４が接続されている。このフィ
ルタコンデンサ３，４と並列に４つのＩＧＢＴ５，６，
７，８が接続され、各ＩＧＢＴ５，６，７，８には並列
にフリーホイールダイオード９，10，11，12が接続され
ている。ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６との接続点と中性点Ｃ
との間にはクランプダイオード25が、ＩＧＢＴ７とＩＧ
ＢＴ８との接続点と中性点Ｃとの間にはクランプダイオ
ード26が接続される。ＩＧＢＴ５のコレクタにはスナバ
コンデンサ31が、ＩＧＢＴ６のエミッタにはスナバコン
デンサ32が接続され、スナバコンデンサ31とスナバコン
デンサ32との間にはスナバダイオード27とスナバダイオ
ード28が直列に接続される。スナバダイオード27とスナ
バダイオード28との接続点は、ＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ６
との接続点に接続される。スナバダイオード27のアノー
ドとスナバダイオード28のカソードとの間にはスナバ抵
抗36が接続される。一方、ＩＧＢＴ７のコレクタにはス
ナバコンデンサ33が、ＩＧＢＴ８のエミッタにはスナバ
コンデンサ34が接続され、スナバコンデンサ33とスナバ
コンデンサ34との間にはスナバダイオード29とスナバダ
イオード30が直列に接続される。スナバダイオード29と
スナバダイオード30との接続点は、ＩＧＢＴ７とＩＧＢ
Ｔ８との接続点に接続される。スナバダイオード29のア
ノードとスナバダイオード30のカソードとの間にはスナ
バ抵抗37が接続される。また、クランプダイオード25の
カソードにはスナバコンデンサ23が、クランプダイオー
ド26のアノードにはスナバコンデンサ24が接続され、ス
ナバコンデンサ23とスナバコンデンサ24との間にはスナ
バダイオード21とスナバダイオード22が直列に接続され
る。スナバダイオード21とスナバダイオード22との接続
点は、クランプダイオード25とクランプダイオード26と
の接続点に接続される。スナバダイオード21のアノード
とスナバダイオード22のカソードとの間にはスナバ抵抗
35が接続される。
【００１４】そしてクランプダイオード25とクランプダ
イオード26との接続点は中性点Ｃとなり、ＩＧＢＴ６と
ＩＧＢＴ７との接続点は交流出力端子Ｙとなる。図２は
図１に示されるＩＧＢＴのスイッチング状態を示す図で
ある。
イオード26との接続点は中性点Ｃとなり、ＩＧＢＴ６と
ＩＧＢＴ７との接続点は交流出力端子Ｙとなる。図２は
図１に示されるＩＧＢＴのスイッチング状態を示す図で
ある。
【００１５】直流電源１を２Ｅとして、フィルタコンデ
ンサ３，４間各々の端子間電圧をＥとすると、図２に示
すようなスイッチング状態によって相電圧を得る。図２
に示すモードが１から２に移った時にはＩＧＢＴ５がオ
ンからオフに変化する。この時、サージ電圧がＩＧＢＴ
５のコレクタ−エミッタ間に生じるが、このサージ電圧
はスナバコンデンサ31に充電される。そしてスナバコン
デンサ31はフィルタコンデンサ３の端子間電圧Ｅまで充
電される。そしてモード２の状態では、ＩＧＢＴ５がオ
フ状態であるため、電流はクランプダイオード25を介し
てＩＧＢＴ６を通り中性点Ｃから交流出力端子Ｙへと流
れる。次にモードが２から１に移った時にはＩＧＢＴ５
がオフからオンに変化する。するとスナバコンデンサ31
に充電された電荷はＩＧＢＴ５，スナバダイオード28，
スナバ抵抗36を介して放電され、次にＩＧＢＴ５がオフ
する際のサージ吸収能力を回復する。又クランプダイオ
ード25には逆電圧がかかるためクランプダイオード25は
オフ状態となる。この時、サージ電圧がクランプダイオ
ード25のカソード−アノード間に生じるが、このサージ
電圧はスナバコンデンサ23に充電される。そしてスナバ
コンデンサ23はフィルタコンデンサ３の端子間電圧Ｅま
で充電される。スナバコンデンサ23の電荷は、次にモー
ドが１から２に移ってクランプダイオード25がターンオ
ンした場合に、クランプダイオード25，スナバダイオー
ド22，スナバ抵抗35を介して放電され、次にクランプダ
イオード25がターンオフする際のサージ吸収能力を回復
する。
ンサ３，４間各々の端子間電圧をＥとすると、図２に示
すようなスイッチング状態によって相電圧を得る。図２
に示すモードが１から２に移った時にはＩＧＢＴ５がオ
ンからオフに変化する。この時、サージ電圧がＩＧＢＴ
５のコレクタ−エミッタ間に生じるが、このサージ電圧
はスナバコンデンサ31に充電される。そしてスナバコン
デンサ31はフィルタコンデンサ３の端子間電圧Ｅまで充
電される。そしてモード２の状態では、ＩＧＢＴ５がオ
フ状態であるため、電流はクランプダイオード25を介し
てＩＧＢＴ６を通り中性点Ｃから交流出力端子Ｙへと流
れる。次にモードが２から１に移った時にはＩＧＢＴ５
がオフからオンに変化する。するとスナバコンデンサ31
に充電された電荷はＩＧＢＴ５，スナバダイオード28，
スナバ抵抗36を介して放電され、次にＩＧＢＴ５がオフ
する際のサージ吸収能力を回復する。又クランプダイオ
ード25には逆電圧がかかるためクランプダイオード25は
オフ状態となる。この時、サージ電圧がクランプダイオ
ード25のカソード−アノード間に生じるが、このサージ
電圧はスナバコンデンサ23に充電される。そしてスナバ
コンデンサ23はフィルタコンデンサ３の端子間電圧Ｅま
で充電される。スナバコンデンサ23の電荷は、次にモー
ドが１から２に移ってクランプダイオード25がターンオ
ンした場合に、クランプダイオード25，スナバダイオー
ド22，スナバ抵抗35を介して放電され、次にクランプダ
イオード25がターンオフする際のサージ吸収能力を回復
する。
【００１６】又、モードが２から３に移った時にはＩＧ
ＢＴ６がオンからオフに変化する。この時、サージ電圧
がＩＧＢＴ６のコレクタ−エミッタ間に生じるが、この
サージ電圧はスナバダイオード28を介してスナバコンデ
ンサ32に充電される。そしてスナバコンデンサ32はフィ
ルタコンデンサ４の端子間電圧Ｅまで充電される。次に
モードが３から２に移った時にはＩＧＢＴ６がオフから
オンに変化する。するとスナバコンデンサ32に充電され
た電荷はスナバ抵抗36，スナバダイオード27，ＩＧＢＴ
６を介して放電され、次にＩＧＢＴ６がオフする際のサ
ージ吸収能力を回復する。又ＩＧＢＴ８はオンからオフ
に変化する。この時、サージ電圧がＩＧＢＴ８のコレク
タ−エミッタ間に生じるが、このサージ電圧はスナバダ
イオード30を介してスナバコンデンサ34に充電される。
そしてスナバコンデンサ34はフィルタコンデンサ４の端
子間電圧Ｅまで充電される。そしてモード２の状態で
は、ＩＧＢＴ８がオフ状態であるため、電流はＩＧＢＴ
７を介してクランプダイオード26を通り交流出力端子Ｙ
から中性点Ｃへと流れる。次にモードが２から３に移っ
た時にはＩＧＢＴ８がオフからオンに変化する。すると
スナバコンデンサ34に充電された電荷はスナバ抵抗37，
スナバダイオード29，ＩＧＢＴ８を介して放電され、次
にＩＧＢＴ５がオフする際のサージ吸収能力を回復す
る。又クランプダイオード26に逆電圧がかかるためクラ
ンプダイオード26はオフ状態となる。この時、サージ電
圧がクランプダイオード26のカソード−アノード間に生
じるが、このサージ電圧はスナバダイオード22を介して
スナバコンデンサ24に充電される。そしてスナバコンデ
ンサ24はフィルタコンデンサ４の端子間電圧Ｅまで充電
される。スナバコンデンサ24の電荷は、次にモードが３
から２に移ってクランプダイオード26がターンオンした
場合に、スナバ抵抗35，スナバダイオード21，クランプ
ダイオード26を介して放電され、次にクランプダイオー
ド26がターンオフする際のサージ吸収能力を回復する。
ＢＴ６がオンからオフに変化する。この時、サージ電圧
がＩＧＢＴ６のコレクタ−エミッタ間に生じるが、この
サージ電圧はスナバダイオード28を介してスナバコンデ
ンサ32に充電される。そしてスナバコンデンサ32はフィ
ルタコンデンサ４の端子間電圧Ｅまで充電される。次に
モードが３から２に移った時にはＩＧＢＴ６がオフから
オンに変化する。するとスナバコンデンサ32に充電され
た電荷はスナバ抵抗36，スナバダイオード27，ＩＧＢＴ
６を介して放電され、次にＩＧＢＴ６がオフする際のサ
ージ吸収能力を回復する。又ＩＧＢＴ８はオンからオフ
に変化する。この時、サージ電圧がＩＧＢＴ８のコレク
タ−エミッタ間に生じるが、このサージ電圧はスナバダ
イオード30を介してスナバコンデンサ34に充電される。
そしてスナバコンデンサ34はフィルタコンデンサ４の端
子間電圧Ｅまで充電される。そしてモード２の状態で
は、ＩＧＢＴ８がオフ状態であるため、電流はＩＧＢＴ
７を介してクランプダイオード26を通り交流出力端子Ｙ
から中性点Ｃへと流れる。次にモードが２から３に移っ
た時にはＩＧＢＴ８がオフからオンに変化する。すると
スナバコンデンサ34に充電された電荷はスナバ抵抗37，
スナバダイオード29，ＩＧＢＴ８を介して放電され、次
にＩＧＢＴ５がオフする際のサージ吸収能力を回復す
る。又クランプダイオード26に逆電圧がかかるためクラ
ンプダイオード26はオフ状態となる。この時、サージ電
圧がクランプダイオード26のカソード−アノード間に生
じるが、このサージ電圧はスナバダイオード22を介して
スナバコンデンサ24に充電される。そしてスナバコンデ
ンサ24はフィルタコンデンサ４の端子間電圧Ｅまで充電
される。スナバコンデンサ24の電荷は、次にモードが３
から２に移ってクランプダイオード26がターンオンした
場合に、スナバ抵抗35，スナバダイオード21，クランプ
ダイオード26を介して放電され、次にクランプダイオー
ド26がターンオフする際のサージ吸収能力を回復する。
【００１７】同様にモードが２から１に移った時にはＩ
ＧＢＴ７がオンからオフに変化する。この時、サージ電
圧がＩＧＢＴ７のコレクタ−エミッタ間に生じるが、こ
のサージ電圧はスナバコンデンサ33に充電される。そし
てスナバコンデンサ33はフィルタコンデンサ３の端子間
電圧Ｅまで充電される。次にモードが１から２に移った
時にはＩＧＢＴ７がオンからオフに変化する。するとス
ナバコンデンサ33に充電された電荷はＩＧＢＴ７，スナ
バダイオード30，スナバ抵抗37を介して放電され、次に
ＩＧＢＴ７がオフする際のサージ吸収能力を回復する。
ＧＢＴ７がオンからオフに変化する。この時、サージ電
圧がＩＧＢＴ７のコレクタ−エミッタ間に生じるが、こ
のサージ電圧はスナバコンデンサ33に充電される。そし
てスナバコンデンサ33はフィルタコンデンサ３の端子間
電圧Ｅまで充電される。次にモードが１から２に移った
時にはＩＧＢＴ７がオンからオフに変化する。するとス
ナバコンデンサ33に充電された電荷はＩＧＢＴ７，スナ
バダイオード30，スナバ抵抗37を介して放電され、次に
ＩＧＢＴ７がオフする際のサージ吸収能力を回復する。
【００１８】このように従来の技術ではスイッチング素
子１つに対してそれぞれスナバ回路を設けていたが、本
実施例のようにスナバ抵抗を半減したスナバ回路を設け
ることで、従来と同様にスイッチング素子のターンオフ
時のサージ電圧を抑制することができ、又サージ電圧吸
収能力を回復するためのスナバコンデンサの放電を行う
ことができる。
子１つに対してそれぞれスナバ回路を設けていたが、本
実施例のようにスナバ抵抗を半減したスナバ回路を設け
ることで、従来と同様にスイッチング素子のターンオフ
時のサージ電圧を抑制することができ、又サージ電圧吸
収能力を回復するためのスナバコンデンサの放電を行う
ことができる。
【００１９】本実施例では、インバータ回路の１相分の
みを説明したが、図３に示すように図１に示される１相
分の回路Ａを３相分備えることによりインバータ回路が
構成できる。そしてそれぞれの交流出力端子Ｙに誘導電
動機ＩＭなどの負荷を接続し、図２に示すような各ＩＧ
ＢＴのスイッチングのタイミングを各相毎に 120°ずら
して行えば、誘導電動機ＩＭには線間電圧が２Ｅ，Ｅ，
０，−Ｅ，−２Ｅの電圧ステップをもつ矩形波交流電圧
が得られる。特に本実施例のインバータ回路を多数用い
て誘導電動機等を駆動するシステムを構成すると省スペ
ース化を図ることができる。
みを説明したが、図３に示すように図１に示される１相
分の回路Ａを３相分備えることによりインバータ回路が
構成できる。そしてそれぞれの交流出力端子Ｙに誘導電
動機ＩＭなどの負荷を接続し、図２に示すような各ＩＧ
ＢＴのスイッチングのタイミングを各相毎に 120°ずら
して行えば、誘導電動機ＩＭには線間電圧が２Ｅ，Ｅ，
０，−Ｅ，−２Ｅの電圧ステップをもつ矩形波交流電圧
が得られる。特に本実施例のインバータ回路を多数用い
て誘導電動機等を駆動するシステムを構成すると省スペ
ース化を図ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ナバ抵抗の個数を半減して小型化を図るスナバ回路及び
インバータ回路を提供することができる。
ナバ抵抗の個数を半減して小型化を図るスナバ回路及び
インバータ回路を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すインバータ回路の１相
分の構成図である。
分の構成図である。
【図２】インバータ回路を構成するＩＧＢＴのスイッチ
ング状態を示す図である。
ング状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例を示すインバータ回路の構成
図である。
図である。
【図４】従来のインバータ回路の１アーム分を示す図で
ある。
ある。
１ 直流電源３，４ フィルタコンデンサ ５，６，７，８ ＩＧＢＴ ９，10，11，12 フリーホイールダイオード 21，22，27，28，29，30 スナバダイオード 23，24，31，32，33，34 スナバコンデンサ 25，26 クランプダイオード 35，36，37 スナバ抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 直列に接続された第１のスイッチング素
子と第２のスイッチング素子の接続点にカソード端子が
接続された第１のスナバダイオードと、 この第１のスナバダイオードのカソード端子にアノード
端子が接続された第２のスナバダイオードと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第１
のスイッチング素子との間に接続された第１のスナバコ
ンデンサと、 前記第２のスナバダイオードのカソード端子と前記第２
のスイッチング素子との間に接続された第２のスナバコ
ンデンサと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第２
のスナバダイオードのカソード端子との間に接続された
スナバ抵抗とを有するスナバ回路。 - 【請求項２】 電圧源の正極側に一端がそれぞれ直列に
接続された複数の第１のスイッチング素子と、 これら第１のスイッチング素子の他端それぞれと前記電
圧源の負極側との間にそれぞれ接続された複数の第２の
スイッチング素子と、 前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング
素子との接続点にカソード端子が接続された第１のスナ
バダイオードと、 この第１のスナバダイオードのカソード端子にアノード
端子が接続された第２のスナバダイオードと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第１
のスイッチング素子との間に接続された第１のスナバコ
ンデンサと、 前記第２のスナバダイオードのカソード端子と前記第２
のスイッチング素子との間に接続された第２のスナバコ
ンデンサと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第２
のスナバダイオードのカソード端子との間に接続された
スナバ抵抗とを有するインバータ回路。 - 【請求項３】 第１の電圧源の正極側に直列にそれぞれ
接続された複数の第１のスイッチング素子と、 これら第１のスイッチング素子それぞれと直列に接続さ
れた複数の第２のスイッチング素子と、 これら第２のスイッチング素子それぞれと直列に接続さ
れた複数の第３のスイッチング素子と、 これら第３のスイッチング素子それぞれと、前記第１の
電圧源の負極側に正極側が接続された第２の電圧源の負
極側との間にそれぞれ接続された第４のスイッチング素
子と、 前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング
素子との接続点と、前記第１の電圧源と前記第２の電圧
源との間に接続された第１のクランプダイオードと、 前記第３のスイッチング素子と前記第４のスイッチング
素子との接続点と、前記第１のクランプダイオードとの
間に接続された第２のクランプダイオードと、 前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング
素子との接続点にカソード端子が接続された第１のスナ
バダイオードと、 この第１のスナバダイオードのカソード端子にアノード
端子が接続された第２のスナバダイオードと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第１
のスイッチング素子との間に接続された第１のスナバコ
ンデンサと、 前記第２のスナバダイオードのカソード端子と前記第２
のスイッチング素子との間に接続された第２のスナバコ
ンデンサと、 前記第１のスナバダイオードのアノード端子と前記第２
のスナバダイオードのカソード端子との間に接続された
第１のスナバ抵抗と、 前記第３のスイッチング素子と前記第４のスイッチング
素子との接続点にカソード端子が接続された第３のスナ
バダイオードと、 この第３のスナバダイオードのカソード端子にアノード
端子が接続された第４のスナバダイオードと、 前記第３のスナバダイオードのアノード端子と前記第３
のスイッチング素子との間に接続された第３のスナバコ
ンデンサと、 前記第４のスナバダイオードのカソード端子と前記第４
のスイッチング素子との間に接続された第４のスナバコ
ンデンサと、 前記第３のスナバダイオードのアノード端子と前記第４
のスナバダイオードのカソード端子との間に接続された
第２のスナバ抵抗とを有するインバータ回路。 - 【請求項４】 請求項３記載のインバータ回路におい
て、 前記第１のクランプダイオードと前記第２のクランプダ
イオードとの接続点にカソード端子が接続された第５の
スナバダイオードと、 この第５のスナバダイオードのカソード端子にアノード
端子が接続された第６のスナバダイオードと、 前記第５のスナバダイオードのアノード端子と前記第１
のクランプダイオードとの間に接続された第５のスナバ
コンデンサと、 前記第６のスナバダイオードのカソード端子と前記第２
のクランプダイオードとの間に接続された第６のスナバ
コンデンサと、 前記第５のスナバダイオードのアノード端子と前記第６
のスナバダイオードのカソード端子との間に接続された
第３のスナバ抵抗とを有するインバータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317837A JPH08182340A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | スナバ回路及びインバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317837A JPH08182340A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | スナバ回路及びインバータ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182340A true JPH08182340A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18092609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6317837A Pending JPH08182340A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | スナバ回路及びインバータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08182340A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10285950A (ja) * | 1997-04-03 | 1998-10-23 | Fuji Electric Co Ltd | ３レベル電力変換装置の主回路 |
| JP2010252548A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Fuji Electric Systems Co Ltd | ３レベル電力変換器のスナバ回路 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6317837A patent/JPH08182340A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10285950A (ja) * | 1997-04-03 | 1998-10-23 | Fuji Electric Co Ltd | ３レベル電力変換装置の主回路 |
| JP2010252548A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Fuji Electric Systems Co Ltd | ３レベル電力変換器のスナバ回路 |
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