JPH1118413A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH1118413A JPH1118413A JP9163609A JP16360997A JPH1118413A JP H1118413 A JPH1118413 A JP H1118413A JP 9163609 A JP9163609 A JP 9163609A JP 16360997 A JP16360997 A JP 16360997A JP H1118413 A JPH1118413 A JP H1118413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体素子にかかる逆電圧やコンデンサ電圧の
上昇を抑制し、低通電損失を実現する電力変換装置を提
供すること。 【解決手段】コンデンサ１０は、ＧＴＯ６、７がオフの
状態であっても、 (1) ダイオード８→コンデンサ１０→ダイオード９を通
るパス (2) ダイオード１８→コンデンサ１０→ダイオード１９
を通るパス により、Ｕ相スイッチユニット外部から充電が可能であ
る。(1) のパスでは、Ｕ相スイッチユニットのアノード
側（下側）が正、カソード側（上側）が負となるような
極性の電圧を印加したとき充電電流が流れる。このと
き、コンデンサ１０を流れる電流だけは、(1)(2)どちら
のパスも同じであり、コンデンサ１０は一方向（図１左
から右）に充電される。
上昇を抑制し、低通電損失を実現する電力変換装置を提
供すること。 【解決手段】コンデンサ１０は、ＧＴＯ６、７がオフの
状態であっても、 (1) ダイオード８→コンデンサ１０→ダイオード９を通
るパス (2) ダイオード１８→コンデンサ１０→ダイオード１９
を通るパス により、Ｕ相スイッチユニット外部から充電が可能であ
る。(1) のパスでは、Ｕ相スイッチユニットのアノード
側（下側）が正、カソード側（上側）が負となるような
極性の電圧を印加したとき充電電流が流れる。このと
き、コンデンサ１０を流れる電流だけは、(1)(2)どちら
のパスも同じであり、コンデンサ１０は一方向（図１左
から右）に充電される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自己消弧形半導体
素子を複数個直列接続した高電圧大容量の電力変換装置
に関する。
素子を複数個直列接続した高電圧大容量の電力変換装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の電力変換装置の構成図で
ある。図６において、１は交流電源、２は変圧器、３は
変換器である。変換器３はブリッジ接続した自己消弧形
素子で構成するが、ここでは一例として、ＧＴＯを用い
て構成した場合について説明する。４は直流リアクトル
で変換器３の直流出力電流を平滑する。５は直流回路で
ある。６、７はＧＴＯ、８、９はダイオードで、ＧＴＯ
６、７がオフするときＧＴＯ６、７に流れていた電流を
コンデンサに導く。コンデンサ１０はＧＴＯ６、７をオ
フするときのＧＴＯ６、７の順電圧上昇率ｄｖ／ｄｔを
ＧＴＯ素子の許容値以下に抑制するスナバコンデンサと
して作用する。コンデンサ１０に蓄積された電荷は、Ｇ
ＴＯ６、７がオンするときに、変換器３を介して交流電
源１から直流電源５へ回生される。以上、ＧＴＯ６、
７、ダイオード８、９、コンデンサ１０でＵ相スイッチ
ユニット１２を構成する。同様にして、Ｖ相スイッチユ
ニット１３、Ｗ相スイッチユニット１４、Ｘ相スイッチ
ユニット１５、Ｙ相スイッチユニット１６、Ｚ相スイッ
チユニット１７を構成する。以上のスイッチユニット１
２〜１７をブリッジ接続して変換器３を構成する。
ある。図６において、１は交流電源、２は変圧器、３は
変換器である。変換器３はブリッジ接続した自己消弧形
素子で構成するが、ここでは一例として、ＧＴＯを用い
て構成した場合について説明する。４は直流リアクトル
で変換器３の直流出力電流を平滑する。５は直流回路で
ある。６、７はＧＴＯ、８、９はダイオードで、ＧＴＯ
６、７がオフするときＧＴＯ６、７に流れていた電流を
コンデンサに導く。コンデンサ１０はＧＴＯ６、７をオ
フするときのＧＴＯ６、７の順電圧上昇率ｄｖ／ｄｔを
ＧＴＯ素子の許容値以下に抑制するスナバコンデンサと
して作用する。コンデンサ１０に蓄積された電荷は、Ｇ
ＴＯ６、７がオンするときに、変換器３を介して交流電
源１から直流電源５へ回生される。以上、ＧＴＯ６、
７、ダイオード８、９、コンデンサ１０でＵ相スイッチ
ユニット１２を構成する。同様にして、Ｖ相スイッチユ
ニット１３、Ｗ相スイッチユニット１４、Ｘ相スイッチ
ユニット１５、Ｙ相スイッチユニット１６、Ｚ相スイッ
チユニット１７を構成する。以上のスイッチユニット１
２〜１７をブリッジ接続して変換器３を構成する。
【０００３】次に、例えば、Ｖ相ユニットがオン状態で
あったとすると、Ｕ相とＶ相の線間電圧はＵ相スイッチ
ユニットに全電圧印加される。このとき、電源の位相に
より、Ｕ相スイッチユニットに印可される電圧は、正負
どちらの値にもなることがある。特にＵ相スイッチユニ
ットに印加される電圧が負である場合、即ち図６におい
て、上側が正、下側が負であると、スイッチユニットの
印加電圧は、ＧＴＯ６、ダイオード８で構成される直列
回路、及びダイオード９とＧＴＯ７で構成される直列回
路の各々で分担することになる。スナバコンデンサ１０
に電荷が蓄積されていなければ、その両端の電圧は０で
あり、ＧＴＯ６とダイオード８の電圧分担、ダイオード
９とＧＴＯ７の電圧分担は等しくなる。いずれも、ＧＴ
Ｏ及びダイオードを逆バイアスする方向の電圧である。
また、スナバコンデンサ１０に電圧が蓄積されている
と、ＧＴＯとダイオードに分担電圧値にアンバランスが
生じる。
あったとすると、Ｕ相とＶ相の線間電圧はＵ相スイッチ
ユニットに全電圧印加される。このとき、電源の位相に
より、Ｕ相スイッチユニットに印可される電圧は、正負
どちらの値にもなることがある。特にＵ相スイッチユニ
ットに印加される電圧が負である場合、即ち図６におい
て、上側が正、下側が負であると、スイッチユニットの
印加電圧は、ＧＴＯ６、ダイオード８で構成される直列
回路、及びダイオード９とＧＴＯ７で構成される直列回
路の各々で分担することになる。スナバコンデンサ１０
に電荷が蓄積されていなければ、その両端の電圧は０で
あり、ＧＴＯ６とダイオード８の電圧分担、ダイオード
９とＧＴＯ７の電圧分担は等しくなる。いずれも、ＧＴ
Ｏ及びダイオードを逆バイアスする方向の電圧である。
また、スナバコンデンサ１０に電圧が蓄積されている
と、ＧＴＯとダイオードに分担電圧値にアンバランスが
生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電力変換装置においては、自己消弧形素子に逆バイ
アス電圧が印加されることがあるため、自己消弧形素子
に逆耐圧特性を有するもの以外は使用できないという問
題があった。この結果、逆バイアス電圧に対しては耐え
得るものの、通電時の電圧降下が大きく、通電損失が大
きくなってしまうという問題があった。
来の電力変換装置においては、自己消弧形素子に逆バイ
アス電圧が印加されることがあるため、自己消弧形素子
に逆耐圧特性を有するもの以外は使用できないという問
題があった。この結果、逆バイアス電圧に対しては耐え
得るものの、通電時の電圧降下が大きく、通電損失が大
きくなってしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本願発明は、上記問題点を鑑み、
自己消弧形素子として広く普及しているアノードショ−
ト型ＧＴＯやＩＧＢＴ等の素子に適用し、低通電損失を
実現する電力変換装置を提供することを目的とする。
自己消弧形素子として広く普及しているアノードショ−
ト型ＧＴＯやＩＧＢＴ等の素子に適用し、低通電損失を
実現する電力変換装置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】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、第１の自己消弧形素子と該
第１の自己消弧形素子のアノード側にカソード側を接続
する第１のダイオードとから成る第１の直列回路と、第
２の自己消弧形素子と該第２の自己消弧形素子のカソー
ド側にアノード側を接続する第２のダイオードとから成
る第２の直列回路と、該第１の直列回路の直列接続点と
該第２の直列回路の接続点との間に接続されるコンデン
サと、該第１または第２の自己消弧形素子に並列接続さ
れる第３または第４のダイオードと、該第１の自己消弧
形素子のカソード側と該第２のダイオードのカソード側
との間に接続される第５のダイオードと、該第２の自己
消弧形素子のアノード側と該第１のダイオードのアノー
ド側との間に接続される第６のダイオードとを具備する
スイッチユニットを複数接続することを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、第１の自己消弧形素子と該
第１の自己消弧形素子のアノード側にカソード側を接続
する第１のダイオードとから成る第１の直列回路と、第
２の自己消弧形素子と該第２の自己消弧形素子のカソー
ド側にアノード側を接続する第２のダイオードとから成
る第２の直列回路と、該第１の直列回路の直列接続点と
該第２の直列回路の接続点との間に接続されるコンデン
サと、該第１または第２の自己消弧形素子に並列接続さ
れる第３または第４のダイオードと、該第１の自己消弧
形素子のカソード側と該第２のダイオードのカソード側
との間に接続される第５のダイオードと、該第２の自己
消弧形素子のアノード側と該第１のダイオードのアノー
ド側との間に接続される第６のダイオードとを具備する
スイッチユニットを複数接続することを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、第１の自己消弧形
素子と、該第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接
続される第１のリアクトルと、該第１のリアクトルにカ
ソード側を直列接続する第１のダイオードと、第２の自
己消弧形素子と、該第２の自己消弧形素子のカソード側
に直列接続される第２のリアクトルと、該第２のリアク
トルにアノード側を直列接続する第２のダイオードと、
該第１の自己消弧形素子と該第１のリアクトルとの接続
点と、該第２のリアクトルと該第２のダイオードとの接
続点との間に接続される第１のコンデンサと、該第１の
リアクトルと該第１のダイオードとの接続点と、該第２
の自己消弧形素子と該第２のリアクトルとの接続点との
間に接続される第２のコンデンサと、該第１または第２
の自己消弧形素子に並列接続される第３または第４のダ
イオードとを具備するスイッチユニットを複数接続する
ことを特徴とする。
素子と、該第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接
続される第１のリアクトルと、該第１のリアクトルにカ
ソード側を直列接続する第１のダイオードと、第２の自
己消弧形素子と、該第２の自己消弧形素子のカソード側
に直列接続される第２のリアクトルと、該第２のリアク
トルにアノード側を直列接続する第２のダイオードと、
該第１の自己消弧形素子と該第１のリアクトルとの接続
点と、該第２のリアクトルと該第２のダイオードとの接
続点との間に接続される第１のコンデンサと、該第１の
リアクトルと該第１のダイオードとの接続点と、該第２
の自己消弧形素子と該第２のリアクトルとの接続点との
間に接続される第２のコンデンサと、該第１または第２
の自己消弧形素子に並列接続される第３または第４のダ
イオードとを具備するスイッチユニットを複数接続する
ことを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、第１の自己消弧形
素子と、該第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接
続される第１のリアクトルと、該第１のリアクトルにカ
ソード側を直列接続する第１のダイオードと、第２の自
己消弧形素子と、該第２の自己消弧形素子のカソード側
に直列接続される第２のリアクトルと、該第２のリアク
トルにアノード側を直列接続する第２のダイオードと、
該第１の自己消弧形素子と該第１のリアクトルとの接続
点と、該第２のリアクトルと該第２のダイオードとの接
続点との間に接続される第１のコンデンサと、該第１の
リアクトルと該第１のダイオードとの接続点と、該第２
の自己消弧形素子と該第２のリアクトルとの接続点との
間に接続される第２のコンデンサと、該第１または第２
の自己消弧形素子に並列接続される第３または第４のダ
イオードと、該第１の自己消弧形素子のカソード側と該
第２のダイオードのカソード側との間に接続される第５
のダイオードと、該第２の自己消弧形素子のアノード側
と該第１のダイオードのアノード側と接続される第６の
ダイオードとを具備するスイッチユニットを複数接続す
ることを特徴とする。請求項４記載の発明は、該コンデ
ンサに並列接続される電源装置を具備したことを特徴と
する。
素子と、該第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接
続される第１のリアクトルと、該第１のリアクトルにカ
ソード側を直列接続する第１のダイオードと、第２の自
己消弧形素子と、該第２の自己消弧形素子のカソード側
に直列接続される第２のリアクトルと、該第２のリアク
トルにアノード側を直列接続する第２のダイオードと、
該第１の自己消弧形素子と該第１のリアクトルとの接続
点と、該第２のリアクトルと該第２のダイオードとの接
続点との間に接続される第１のコンデンサと、該第１の
リアクトルと該第１のダイオードとの接続点と、該第２
の自己消弧形素子と該第２のリアクトルとの接続点との
間に接続される第２のコンデンサと、該第１または第２
の自己消弧形素子に並列接続される第３または第４のダ
イオードと、該第１の自己消弧形素子のカソード側と該
第２のダイオードのカソード側との間に接続される第５
のダイオードと、該第２の自己消弧形素子のアノード側
と該第１のダイオードのアノード側と接続される第６の
ダイオードとを具備するスイッチユニットを複数接続す
ることを特徴とする。請求項４記載の発明は、該コンデ
ンサに並列接続される電源装置を具備したことを特徴と
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図１を用いて説明する。図１は、図６の構成を基本と
し、一例としてＵ相スイッチユニットに、本実施の形態
を適用したものである。コンデンサ１０は、ＧＴＯ６、
７がオフの状態であっても、 (1) ダイオード８→コンデンサ１０→ダイオード９を通
るパス (2) ダイオード１８→コンデンサ１０→ダイオード１９
を通るパス により、Ｕ相スイッチユニット外部から充電が可能であ
る。(1) のパスでは、Ｕ相スイッチユニットのアノード
側（下側）が正、カソード側（上側）が負となるような
極性の電圧を印加したとき充電電流が流れる。このと
き、コンデンサ１０を流れる電流だけは、(1)(2)どちら
のパスも同じであり、コンデンサ１０は一方向（図１左
から右）に充電される。
て図１を用いて説明する。図１は、図６の構成を基本と
し、一例としてＵ相スイッチユニットに、本実施の形態
を適用したものである。コンデンサ１０は、ＧＴＯ６、
７がオフの状態であっても、 (1) ダイオード８→コンデンサ１０→ダイオード９を通
るパス (2) ダイオード１８→コンデンサ１０→ダイオード１９
を通るパス により、Ｕ相スイッチユニット外部から充電が可能であ
る。(1) のパスでは、Ｕ相スイッチユニットのアノード
側（下側）が正、カソード側（上側）が負となるような
極性の電圧を印加したとき充電電流が流れる。このと
き、コンデンサ１０を流れる電流だけは、(1)(2)どちら
のパスも同じであり、コンデンサ１０は一方向（図１左
から右）に充電される。
【００１０】この充電電流は、通常は外部から印加する
電圧以上にスナバコンデンサが充電されて時点で流れな
くなり、充電が完了する。しかし、変圧器２のインダク
タンス成分が存在すると、コンデンサ１０との間で直接
共振現象を起こしてしまう。このときは、コンデンサ１
０の充電は、一定値で終了せず、上記(1)(2)のパスを交
互に繰り返しながら、コンデンサ１０を放電し続けてし
まう。コンデンサ１０の電圧は上昇を続け、最後はＧＴ
Ｏ、ダイオード、コンデンサの電圧耐量を超えてしまう
可能性がある。
電圧以上にスナバコンデンサが充電されて時点で流れな
くなり、充電が完了する。しかし、変圧器２のインダク
タンス成分が存在すると、コンデンサ１０との間で直接
共振現象を起こしてしまう。このときは、コンデンサ１
０の充電は、一定値で終了せず、上記(1)(2)のパスを交
互に繰り返しながら、コンデンサ１０を放電し続けてし
まう。コンデンサ１０の電圧は上昇を続け、最後はＧＴ
Ｏ、ダイオード、コンデンサの電圧耐量を超えてしまう
可能性がある。
【００１１】この現象は、特に、軽負荷時に顕著に現れ
る。負荷が大きければ、コンデンサ１０に充電されるエ
ネルギは同時に負荷で消費され、充電してしまうからで
ある。 図１においては、ＧＴＯ６と直列に接続された
ダイオード２０が(2) のパスと直列に、しかも逆向きに
流れるため、(2) のパスでの充電が起こらず、コンデン
サ１０の変圧器２のインダクタンス成分との共振現象
は、電流がゼロになった時点で完了し、これ以後続かな
い。従って、上記のような繰り返しの充電現象は発生し
ない。
る。負荷が大きければ、コンデンサ１０に充電されるエ
ネルギは同時に負荷で消費され、充電してしまうからで
ある。 図１においては、ＧＴＯ６と直列に接続された
ダイオード２０が(2) のパスと直列に、しかも逆向きに
流れるため、(2) のパスでの充電が起こらず、コンデン
サ１０の変圧器２のインダクタンス成分との共振現象
は、電流がゼロになった時点で完了し、これ以後続かな
い。従って、上記のような繰り返しの充電現象は発生し
ない。
【００１２】図１で追加されたダイオードは、上記のよ
うに継続的な充電現象を防止するとと同時に、ＧＴＯが
オンした状態でも、ＧＴＯ６とダイオード１８などで構
成される直列回路に流れる電流を一方向に制限する効果
を奏する。
うに継続的な充電現象を防止するとと同時に、ＧＴＯが
オンした状態でも、ＧＴＯ６とダイオード１８などで構
成される直列回路に流れる電流を一方向に制限する効果
を奏する。
【００１３】本発明の第２の実施の形態について図２を
用いて説明する。本実施の形態は、図１に対し、コンデ
ンサ１０のＧＴＯ６とダイオード８の接続点にダイオー
ド２０のアノードを接続し、ダイオード２０のカソード
とコンデンサ１０のＧＴＯ７側との間に、コンデンサ２
１を接続し、コンデンサ２１の両端を電源装置２２に接
続し、電源装置２２の出力をゲート電源として使用する
ことにより構成したものである。
用いて説明する。本実施の形態は、図１に対し、コンデ
ンサ１０のＧＴＯ６とダイオード８の接続点にダイオー
ド２０のアノードを接続し、ダイオード２０のカソード
とコンデンサ１０のＧＴＯ７側との間に、コンデンサ２
１を接続し、コンデンサ２１の両端を電源装置２２に接
続し、電源装置２２の出力をゲート電源として使用する
ことにより構成したものである。
【００１４】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様の充電現象が発生するが、ダイオード２０、コ
ンデンサ２１を介して、電源装置２２に安定した電源を
供給するすることで、電源装置２２はゲート電源として
ＧＴＯ６、７を駆動することができる。この結果、コン
デンサの電圧上昇を抑制することができる。
態と同様の充電現象が発生するが、ダイオード２０、コ
ンデンサ２１を介して、電源装置２２に安定した電源を
供給するすることで、電源装置２２はゲート電源として
ＧＴＯ６、７を駆動することができる。この結果、コン
デンサの電圧上昇を抑制することができる。
【００１５】本発明の第３の実施の形態について図３を
用いて説明する。本実施の形態は、コンデンサ１０をコ
ンデンサ２３、２４に分割し、さらにその間をリアクト
ル２５、２６で接続したことを特徴とするものである。
リアクトル２５、２６は、ＧＴＯのターンオフ時の電流
アンバランス抑制の機能を有する。ＧＴＯ６とＧＴＯ７
のターンオン時間（タイミング）にばらつきがあった場
合に、先にターンオンしたＧＴＯと後からターンオンし
たＧＴＯの電流にアンバランスが生じてしまうが、リア
クトル２３、２４は、このアンバランスを抑制する。
用いて説明する。本実施の形態は、コンデンサ１０をコ
ンデンサ２３、２４に分割し、さらにその間をリアクト
ル２５、２６で接続したことを特徴とするものである。
リアクトル２５、２６は、ＧＴＯのターンオフ時の電流
アンバランス抑制の機能を有する。ＧＴＯ６とＧＴＯ７
のターンオン時間（タイミング）にばらつきがあった場
合に、先にターンオンしたＧＴＯと後からターンオンし
たＧＴＯの電流にアンバランスが生じてしまうが、リア
クトル２３、２４は、このアンバランスを抑制する。
【００１６】本発明の第４の実施の形態について図４を
用いて説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態に
おいて、第３の実施の形態と同様の構成を採用したもの
である。この結果、Ｕ相スイッチユニットにおけるＧＴ
Ｏ６、７をオフするときのＧＴＯ６、７の電圧上昇率dV
/dt は、ダイオード１８、コンデンサ２３、リアクトル
２６、ダイオード１９を通して、またはダイオード１
８、リアクトル２５、コンデンサ２４、ダイオード１９
を通して順方向の電流が流れ、コンデンサ２３、２４に
充電されることで抑制される。また、第３の実施の形態
と異なり、ＧＴＯ６、７にダイオード２０、２１が接続
されていることにより、ＧＴＯのオフ後にコンデンサに
充電が行われることがない。
用いて説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態に
おいて、第３の実施の形態と同様の構成を採用したもの
である。この結果、Ｕ相スイッチユニットにおけるＧＴ
Ｏ６、７をオフするときのＧＴＯ６、７の電圧上昇率dV
/dt は、ダイオード１８、コンデンサ２３、リアクトル
２６、ダイオード１９を通して、またはダイオード１
８、リアクトル２５、コンデンサ２４、ダイオード１９
を通して順方向の電流が流れ、コンデンサ２３、２４に
充電されることで抑制される。また、第３の実施の形態
と異なり、ＧＴＯ６、７にダイオード２０、２１が接続
されていることにより、ＧＴＯのオフ後にコンデンサに
充電が行われることがない。
【００１７】本発明の第５の実施の形態について図５を
用いて説明する。本実施の形態は、コンデンサ２３のＧ
ＴＯ６側の接続点にダイオード２７のカソードを接続
し、ダイオード２７のアノードとコンデンサ２３のダイ
オード９側の接続点にコンデンサ２８を接続し、コンデ
ンサ２８の両端を電源装置２９に接続し、電源装置２９
野出力をＧＴＯ６のゲート電源とし、またコンデンサ２
４のダイオード８側の接続点にダイオード２０のアノー
ドを接続し、ダイオード２０のカソードとコンデンサ２
４のＧＴＯ７側の接続点にコンデンサ２１を接続し、コ
ンデンサ２１の両端を電源装置２２に接続し、電源装置
２２の出力をＧＴＯ７のゲート電源とすることにより、
構成する。
用いて説明する。本実施の形態は、コンデンサ２３のＧ
ＴＯ６側の接続点にダイオード２７のカソードを接続
し、ダイオード２７のアノードとコンデンサ２３のダイ
オード９側の接続点にコンデンサ２８を接続し、コンデ
ンサ２８の両端を電源装置２９に接続し、電源装置２９
野出力をＧＴＯ６のゲート電源とし、またコンデンサ２
４のダイオード８側の接続点にダイオード２０のアノー
ドを接続し、ダイオード２０のカソードとコンデンサ２
４のＧＴＯ７側の接続点にコンデンサ２１を接続し、コ
ンデンサ２１の両端を電源装置２２に接続し、電源装置
２２の出力をＧＴＯ７のゲート電源とすることにより、
構成する。
【００１８】この結果、コンデンサに充電された電力
は、ゲート電源に消費され、電圧の上昇を抑制すること
ができる。なお、各実施の形態においては、半導体素子
としてＧＴＯを挙げて説明したが、ＧＴＯのみに限定す
るものではなく、他の種類の自己消弧形素子を用いても
同様の効果を得ることができる。
は、ゲート電源に消費され、電圧の上昇を抑制すること
ができる。なお、各実施の形態においては、半導体素子
としてＧＴＯを挙げて説明したが、ＧＴＯのみに限定す
るものではなく、他の種類の自己消弧形素子を用いても
同様の効果を得ることができる。
【００１９】さらに、スイッチユニットを１つで構成し
たアームをブリッジ接続して構成した電力変換装置を例
としたが、本発明では、スイッチユニットの個数を限定
するものではなく、複数個直並列接続してアームを構成
した場合であっても、同様の効果を得ることができる。
たアームをブリッジ接続して構成した電力変換装置を例
としたが、本発明では、スイッチユニットの個数を限定
するものではなく、複数個直並列接続してアームを構成
した場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自己消
弧形素子として広く普及しているアノードショ−ト型Ｇ
ＴＯやＩＧＢＴ等の素子に適用し、半導体素子にかかる
逆電圧やコンデンサ電圧の上昇を抑制し、低通電損失を
実現する電力変換装置を提供することができる。
弧形素子として広く普及しているアノードショ−ト型Ｇ
ＴＯやＩＧＢＴ等の素子に適用し、半導体素子にかかる
逆電圧やコンデンサ電圧の上昇を抑制し、低通電損失を
実現する電力変換装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における電力変換装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態における電力変換装
置の構成図。
置の構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態における電力変換装
置の構成図。
置の構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態における電力変換装
置の構成図。
置の構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態における電力変換装
置の構成図。
置の構成図。
【図６】従来の電力変換装置の構成図。
１ 交流電源 ２ 変圧器 ３ 変換器 ４、２５、２６ リアクトル ５ 直流回路 ６、７ ＧＴＯ ８、９、１８〜２０、２７ ダイオード １０、２１、２３、２４、２８ コンデンサ １２〜１７ スイッチユニット ２２、２９ 電源装置
Claims (4)
- 【請求項１】第１の自己消弧形素子と前記第１の自己消
弧形素子のアノード側にカソード側を接続する第１のダ
イオードとから成る第１の直列回路と、 第２の自己消弧形素子と前記第２の自己消弧形素子のカ
ソード側にアノード側を接続する第２のダイオードとか
ら成る第２の直列回路と、 前記第１の直列回路の直列接続点と前記第２の直列回路
の接続点との間に接続されるコンデンサと、 前記第１または第２の自己消弧形素子に並列接続される
第３または第４のダイオードと、 前記第１の自己消弧形素子のカソード側と前記第２のダ
イオードのカソード側との間に接続される第５のダイオ
ードと、 前記第２の自己消弧形素子のアノード側と前記第１のダ
イオードのアノード側との間に接続される第６のダイオ
ードと、 を具備するスイッチユニットを複数接続することを特徴
とする電力変換装置。 - 【請求項２】第１の自己消弧形素子と、 前記第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接続され
る第１のリアクトルと、 前記第１のリアクトルにカソ
ード側を直列接続する第１のダイオードと、 第２の自己消弧形素子と、 前記第２の自己消弧形素子のカソード側に直列接続され
る第２のリアクトルと、 前記第２のリアクトルにアノ
ード側を直列接続する第２のダイオードと、 前記第１の自己消弧形素子と前記第１のリアクトルとの
接続点と、前記第２のリアクトルと前記第２のダイオー
ドとの接続点との間に接続される第１のコンデンサと、 前記第１のリアクトルと前記第１のダイオードとの接続
点と、前記第２の自己消弧形素子と前記第２のリアクト
ルとの接続点との間に接続される第２のコンデンサと、 前記第１または第２の自己消弧形素子に並列接続される
第３または第４のダイオードと、 を具備するスイッチユニットを複数接続することを特徴
とする電力変換装置。 - 【請求項３】第１の自己消弧形素子と、 前記第１の自己消弧形素子のアノード側に直列接続され
る第１のリアクトルと、 前記第１のリアクトルにカソ
ード側を直列接続する第１のダイオードと、 第２の自己消弧形素子と、 前記第２の自己消弧形素子のカソード側に直列接続され
る第２のリアクトルと、 前記第２のリアクトルにアノ
ード側を直列接続する第２のダイオードと、 前記第１の自己消弧形素子と前記第１のリアクトルとの
接続点と、前記第２のリアクトルと前記第２のダイオー
ドとの接続点との間に接続される第１のコンデンサと、 前記第１のリアクトルと前記第１のダイオードとの接続
点と、前記第２の自己消弧形素子と前記第２のリアクト
ルとの接続点との間に接続される第２のコンデンサと、 前記第１または第２の自己消弧形素子に並列接続される
第３または第４のダイオードと、 前記第１の自己消弧形素子のカソード側と前記第２のダ
イオードのカソード側との間に接続される第５のダイオ
ードと、 前記第２の自己消弧形素子のアノード側と前記第１のダ
イオードのアノード側と接続される第６のダイオード
と、 を具備するスイッチユニットを複数接続することを特徴
とする電力変換装置。 - 【請求項４】前記コンデンサに並列接続される電源装置
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれか記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9163609A JPH1118413A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9163609A JPH1118413A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118413A true JPH1118413A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15777187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9163609A Pending JPH1118413A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096664A1 (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Tokyo Institute Of Technology | 磁気エネルギー回生スイッチを用いた交流／直流電力変換装置 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP9163609A patent/JPH1118413A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096664A1 (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Tokyo Institute Of Technology | 磁気エネルギー回生スイッチを用いた交流／直流電力変換装置 |
| US8097981B2 (en) | 2007-02-06 | 2012-01-17 | Tokyo Institute Of Technology | AC/DC power converter using magnetic energy recovery switch |
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