JPH11332239A - 単相三線電源用電力変換装置 - Google Patents
単相三線電源用電力変換装置Info
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- JPH11332239A JPH11332239A JP10132980A JP13298098A JPH11332239A JP H11332239 A JPH11332239 A JP H11332239A JP 10132980 A JP10132980 A JP 10132980A JP 13298098 A JP13298098 A JP 13298098A JP H11332239 A JPH11332239 A JP H11332239A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力電圧を無段階で連続的に制御する。入力
電圧の変動や歪みに左右されず、常に任意の大きさの一
定電圧を出力する。 【解決手段】 それぞれ２個のダイオードを順方向に接
続してなる第１〜第４のダイオード直列回路を並列に接
続する。第１のダイオード直列回路の直列接続点を単相
三線電源３０の中性点Ｎ以外の一方の端子Ｒに接続し、
第２のダイオード直列回路の直列接続点を中性点Ｎ以外
の他方の端子Ｔに接続する。第３及び第４のダイオード
直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列に半導体
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ接続して構成さ
れる。半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のスイッチン
グ動作により、第３のダイオード直列回路の直列接続点
と第４のダイオード直列回路の直列接続点と中性点Ｎと
の間に接続される負荷に、交流電力を供給する。
電圧の変動や歪みに左右されず、常に任意の大きさの一
定電圧を出力する。 【解決手段】 それぞれ２個のダイオードを順方向に接
続してなる第１〜第４のダイオード直列回路を並列に接
続する。第１のダイオード直列回路の直列接続点を単相
三線電源３０の中性点Ｎ以外の一方の端子Ｒに接続し、
第２のダイオード直列回路の直列接続点を中性点Ｎ以外
の他方の端子Ｔに接続する。第３及び第４のダイオード
直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列に半導体
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ接続して構成さ
れる。半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４のスイッチン
グ動作により、第３のダイオード直列回路の直列接続点
と第４のダイオード直列回路の直列接続点と中性点Ｎと
の間に接続される負荷に、交流電力を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体スイッチン
グ素子のスイッチング動作によって単相三線電源の電圧
または電力を制御し、この単相三線電源に接続された負
荷に対し安定した任意の大きさの電圧または電力を供給
するようにした、単相三線電源用電力変換装置の主回路
構成に関するものである。
グ素子のスイッチング動作によって単相三線電源の電圧
または電力を制御し、この単相三線電源に接続された負
荷に対し安定した任意の大きさの電圧または電力を供給
するようにした、単相三線電源用電力変換装置の主回路
構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の単相三線電源用電力変換装置は、
一般に単巻変圧器と機械スイッチやサイリスタスイッチ
により構成されたタップ切換器とから構成されている。
図１０は、この従来技術の一例を示している。図におい
て、タップ付きの単巻変圧器１１の入力端子は単相三線
電源３０の端子Ｒ−中性点Ｎ間に接続され、複数の出力
端子はタップ切換器２１を介して出力端子Ｕに接続され
ている。同様にして、単巻変圧器１２の入力端子は単相
三線電源３０の端子Ｔ−中性点Ｎ間に接続され、複数の
出力端子はタップ切換器２２を介して出力端子Ｗに接続
されている。なお、Ｖ１，Ｖ２は単相三線電源３０を構
成する単相電源である。
一般に単巻変圧器と機械スイッチやサイリスタスイッチ
により構成されたタップ切換器とから構成されている。
図１０は、この従来技術の一例を示している。図におい
て、タップ付きの単巻変圧器１１の入力端子は単相三線
電源３０の端子Ｒ−中性点Ｎ間に接続され、複数の出力
端子はタップ切換器２１を介して出力端子Ｕに接続され
ている。同様にして、単巻変圧器１２の入力端子は単相
三線電源３０の端子Ｔ−中性点Ｎ間に接続され、複数の
出力端子はタップ切換器２２を介して出力端子Ｗに接続
されている。なお、Ｖ１，Ｖ２は単相三線電源３０を構
成する単相電源である。
【０００３】上記構成において、単巻変圧器１１，１２
の入力電圧の変動に対して出力電圧を一定に保つ場合に
は、タップ切換器２１，２２のタップを切り換えてい
る。また、任意の出力電圧を得たい場合には、単巻変圧
器１１，１２に予め複数のタップを用意したり、その都
度装置を設計して適当な巻数になる部位にタップを設け
て所望の出力電圧が得られるようにしている。このた
め、出力電圧の分解能はタップの数によって決定される
ことになり、より細かい設定が必要な場合や、入力電圧
の変動に関わらず常に安定した出力電圧を得るためには
より多くのタップが必要になる。
の入力電圧の変動に対して出力電圧を一定に保つ場合に
は、タップ切換器２１，２２のタップを切り換えてい
る。また、任意の出力電圧を得たい場合には、単巻変圧
器１１，１２に予め複数のタップを用意したり、その都
度装置を設計して適当な巻数になる部位にタップを設け
て所望の出力電圧が得られるようにしている。このた
め、出力電圧の分解能はタップの数によって決定される
ことになり、より細かい設定が必要な場合や、入力電圧
の変動に関わらず常に安定した出力電圧を得るためには
より多くのタップが必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
単相三線電源用電力変換装置は、タップ付き単巻変圧器
とタップ切換器とを用いて出力電圧を制御するものであ
るため、次のような問題があった。 （１）出力電圧の制御性能はタップの数で決まるため、
出力電圧の制御精度を向上させるには多数のタップが必
要になる。このため、より木目細かい制御を行いたい場
合には装置が大型化する。 （２）タップ切換器が機械式である場合、接点の摩耗な
どによる寿命があるため、定期的なメンテナンスが必要
である。更に、タップ切り換え時に遅れ時間が生じ、出
力電圧に瞬時停電や電源側にフリッカ現象等が生じる。 （３）タップ切換器をサイリスタの逆並列スイッチによ
り構成した場合には、機械式が有する寿命の問題は解決
できるが、タップ切り換え時の瞬時停電や電源側のフリ
ッカ等の問題は残る。 （４）出力電圧には入力電圧をタップにより分圧した電
圧値が得られるため、入力電圧の歪みやノイズが負荷に
そのまま供給されることになる。
単相三線電源用電力変換装置は、タップ付き単巻変圧器
とタップ切換器とを用いて出力電圧を制御するものであ
るため、次のような問題があった。 （１）出力電圧の制御性能はタップの数で決まるため、
出力電圧の制御精度を向上させるには多数のタップが必
要になる。このため、より木目細かい制御を行いたい場
合には装置が大型化する。 （２）タップ切換器が機械式である場合、接点の摩耗な
どによる寿命があるため、定期的なメンテナンスが必要
である。更に、タップ切り換え時に遅れ時間が生じ、出
力電圧に瞬時停電や電源側にフリッカ現象等が生じる。 （３）タップ切換器をサイリスタの逆並列スイッチによ
り構成した場合には、機械式が有する寿命の問題は解決
できるが、タップ切り換え時の瞬時停電や電源側のフリ
ッカ等の問題は残る。 （４）出力電圧には入力電圧をタップにより分圧した電
圧値が得られるため、入力電圧の歪みやノイズが負荷に
そのまま供給されることになる。
【０００５】そこで本発明は、半導体スイッチング素子
を用いて出力電圧を無段階で連続的に制御し、入力電圧
の変動に対しても常に任意の大きさの一定電圧を無瞬断
で供給するとともに、入力電圧の歪みも補正することが
できる単相三線電源用電力変換装置を提供しようとする
ものである。
を用いて出力電圧を無段階で連続的に制御し、入力電圧
の変動に対しても常に任意の大きさの一定電圧を無瞬断
で供給するとともに、入力電圧の歪みも補正することが
できる単相三線電源用電力変換装置を提供しようとする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、それぞれ２個のダイオード
を順方向に接続してなる第１〜第４のダイオード直列回
路を並列に接続し、第１のダイオード直列回路の直列接
続点を単相三線電源の中性点以外の一方の端子に接続す
ると共に、第２のダイオード直列回路の直列接続点を前
記中性点以外の他方の端子に接続し、第３及び第４のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続して構成さ
れ、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作に
より、第３のダイオード直列回路の直列接続点と第４の
ダイオード直列回路の直列接続点と前記中性点との間に
接続される負荷に交流電力を供給するものである。
め、請求項１記載の発明は、それぞれ２個のダイオード
を順方向に接続してなる第１〜第４のダイオード直列回
路を並列に接続し、第１のダイオード直列回路の直列接
続点を単相三線電源の中性点以外の一方の端子に接続す
ると共に、第２のダイオード直列回路の直列接続点を前
記中性点以外の他方の端子に接続し、第３及び第４のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続して構成さ
れ、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作に
より、第３のダイオード直列回路の直列接続点と第４の
ダイオード直列回路の直列接続点と前記中性点との間に
接続される負荷に交流電力を供給するものである。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の単
相三線電源用電力変換装置において、第１のダイオード
直列回路の直列接続点及び第２のダイオード直列回路の
直列接続点と単相三線電源との間、並びに、第３のダイ
オード直列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列
回路の直列接続点と出力端子との間に、リアクトル及び
コンデンサからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続したも
のである。
相三線電源用電力変換装置において、第１のダイオード
直列回路の直列接続点及び第２のダイオード直列回路の
直列接続点と単相三線電源との間、並びに、第３のダイ
オード直列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列
回路の直列接続点と出力端子との間に、リアクトル及び
コンデンサからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続したも
のである。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の単相三線電源用電力変換装置において、第１及び
第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオードに対
し逆並列に、半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し
たものである。
記載の単相三線電源用電力変換装置において、第１及び
第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオードに対
し逆並列に、半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し
たものである。
【０００９】なお、上記各発明において、第１〜第４の
ダイオード直列回路に並列に、抵抗及びコンデンサから
なるスナバ回路、または、抵抗、コンデンサ及びダイオ
ードからなるスナバ回路を接続すると良い。
ダイオード直列回路に並列に、抵抗及びコンデンサから
なるスナバ回路、または、抵抗、コンデンサ及びダイオ
ードからなるスナバ回路を接続すると良い。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の単
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１〜第４のダイオード直列回路に並列に、スナバ回路と
しても作用するフィルタ用のコンデンサを接続したもの
である。
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１〜第４のダイオード直列回路に並列に、スナバ回路と
しても作用するフィルタ用のコンデンサを接続したもの
である。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の単
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１のダイオード直列回路の直列接続点及び第２のダイオ
ード直列回路の直列接続点と単相三線電源との間にリア
クトルをそれぞれ接続すると共に、第３のダイオード直
列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列回路の直
列接続点と出力端子との間に、リアクトル及びコンデン
サからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続し、第１〜第４
のダイオード直列回路に並列に、スナバ回路としても作
用するフィルタ用のコンデンサを接続したものである。
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１のダイオード直列回路の直列接続点及び第２のダイオ
ード直列回路の直列接続点と単相三線電源との間にリア
クトルをそれぞれ接続すると共に、第３のダイオード直
列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列回路の直
列接続点と出力端子との間に、リアクトル及びコンデン
サからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続し、第１〜第４
のダイオード直列回路に並列に、スナバ回路としても作
用するフィルタ用のコンデンサを接続したものである。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１記載の単
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１〜第４のダイオード直列回路に並列に第１及び第２の
コンデンサからなる直列回路を接続し、これらのコンデ
ンサの直列接続点を単相三線電源の中性点に接続したも
のである。
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１〜第４のダイオード直列回路に並列に第１及び第２の
コンデンサからなる直列回路を接続し、これらのコンデ
ンサの直列接続点を単相三線電源の中性点に接続したも
のである。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１記載の単
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１のダイオード直列回路の直列接続点及び第２のダイオ
ード直列回路の直列接続点と単相三線電源との間にリア
クトルをそれぞれ接続すると共に、第３のダイオード直
列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列回路の直
列接続点と出力端子との間に、リアクトル及びコンデン
サからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続し、第１〜第４
のダイオード直列回路に並列に第１及び第２のコンデン
サからなる直列回路を接続し、これらのコンデンサの直
列接続点を単相三線電源の中性点に接続したものであ
る。
相三線電源用電力変換装置において、第１及び第２のダ
イオード直列回路を構成する各ダイオードに対し逆並列
に半導体スイッチング素子をそれぞれ接続し、かつ、第
１のダイオード直列回路の直列接続点及び第２のダイオ
ード直列回路の直列接続点と単相三線電源との間にリア
クトルをそれぞれ接続すると共に、第３のダイオード直
列回路の直列接続点及び第４のダイオード直列回路の直
列接続点と出力端子との間に、リアクトル及びコンデン
サからなるＬＣフィルタをそれぞれ接続し、第１〜第４
のダイオード直列回路に並列に第１及び第２のコンデン
サからなる直列回路を接続し、これらのコンデンサの直
列接続点を単相三線電源の中性点に接続したものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、図１は請求項１に記載した発明の
実施形態を示すものである。図において、ダイオードＤ
１，Ｄ２を順方向接続した第１のダイオード直列回路
と、ダイオードＤ３，Ｄ４を順方向接続した第２のダイ
オード直列回路と、ダイオードＤ５，Ｄ６を順方向接続
した第３のダイオード直列回路と、ダイオードＤ７，Ｄ
８を順方向接続した第４のダイオード直列回路とが並列
に接続され、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８にはそ
れぞれ半導体スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
が逆並列に接続されている。また、第１〜第４のダイオ
ード直列回路には、抵抗とコンデンサとの直列回路から
なる、いわゆるＲ−Ｃスナバ回路、または、ダイオード
とコンデンサとの直列回路及び抵抗からなるいわゆるＲ
−Ｃ−Ｄスナバ回路等のスナバ回路１０が並列に接続さ
れている。
態を説明する。まず、図１は請求項１に記載した発明の
実施形態を示すものである。図において、ダイオードＤ
１，Ｄ２を順方向接続した第１のダイオード直列回路
と、ダイオードＤ３，Ｄ４を順方向接続した第２のダイ
オード直列回路と、ダイオードＤ５，Ｄ６を順方向接続
した第３のダイオード直列回路と、ダイオードＤ７，Ｄ
８を順方向接続した第４のダイオード直列回路とが並列
に接続され、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８にはそ
れぞれ半導体スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
が逆並列に接続されている。また、第１〜第４のダイオ
ード直列回路には、抵抗とコンデンサとの直列回路から
なる、いわゆるＲ−Ｃスナバ回路、または、ダイオード
とコンデンサとの直列回路及び抵抗からなるいわゆるＲ
−Ｃ−Ｄスナバ回路等のスナバ回路１０が並列に接続さ
れている。
【００１５】第１のダイオード直列回路の直列接続点
（ダイオードＤ１，Ｄ２の接続点）は、単相三線電源３
０の中性点以外の端子、例えばＲ相に相当する端子Ｒに
接続されると共に、第２のダイオード直列回路の直列接
続点（ダイオードＤ３，Ｄ４の接続点）は、単相三線電
源３０のＴ相に相当する端子Ｔに接続される。また、第
３のダイオード直列回路の直列接続点（ダイオードＤ
５，Ｄ６の接続点）は例えばＵ相の出力端子Ｕに、第４
のダイオード直列回路の直列接続点（ダイオードＤ７，
Ｄ８の接続点）はＷ相の出力端子Ｗに接続され、これら
の出力端子Ｕ，Ｗと単相三線電源３０の中性点Ｎとの間
に負荷（図示せず）が接続されるようになっている。
（ダイオードＤ１，Ｄ２の接続点）は、単相三線電源３
０の中性点以外の端子、例えばＲ相に相当する端子Ｒに
接続されると共に、第２のダイオード直列回路の直列接
続点（ダイオードＤ３，Ｄ４の接続点）は、単相三線電
源３０のＴ相に相当する端子Ｔに接続される。また、第
３のダイオード直列回路の直列接続点（ダイオードＤ
５，Ｄ６の接続点）は例えばＵ相の出力端子Ｕに、第４
のダイオード直列回路の直列接続点（ダイオードＤ７，
Ｄ８の接続点）はＷ相の出力端子Ｗに接続され、これら
の出力端子Ｕ，Ｗと単相三線電源３０の中性点Ｎとの間
に負荷（図示せず）が接続されるようになっている。
【００１６】この実施形態の動作を、図２を参照しつつ
説明する。なお、図２において、Ｖ１は単相電源Ｖ１の
電圧（Ｒ相電圧）、Ｖ２は単相電源Ｖ２の電圧（Ｔ相電
圧）、Ｖ３（＝Ｖ１−Ｖ２）はＲ相−Ｔ相間電圧、ＶU
はＵ相電圧、ＶWはＷ相電圧を示している。
説明する。なお、図２において、Ｖ１は単相電源Ｖ１の
電圧（Ｒ相電圧）、Ｖ２は単相電源Ｖ２の電圧（Ｔ相電
圧）、Ｖ３（＝Ｖ１−Ｖ２）はＲ相−Ｔ相間電圧、ＶU
はＵ相電圧、ＶWはＷ相電圧を示している。
【００１７】いま、図２に示す如く、Ｒ相−Ｔ相間電圧
Ｖ３及びＲ相電圧Ｖ１が正である半周期において、ダイ
オードＤ１，Ｄ４が導通している状態でスイッチング素
子Ｓ１をオンすると、単相電源Ｖ１→ダイオードＤ１→
スイッチング素子Ｓ１→端子Ｕ→負荷→中性点Ｎ→単相
電源Ｖ１の経路で、Ｒ相電圧Ｖ１が負荷に印加される。
すなわち、Ｕ相電圧はＶ１となる。次に、スイッチング
素子Ｓ１をオフしてＳ２をオンすると、Ｕ相電圧は−Ｖ
１（＝Ｖ２）となる。このような動作を、図２ｃにおけ
るキャリアとＵ相出力指令との比較により得られる図２
ｄのＰＷＭ（Ｕ）信号と、図２ｆの位相信号との論理演
算によって得られるゲート信号に従って高周波で連続的
に行うと、図２ｇのようなＵ相電圧ＶUが得られる。
Ｖ３及びＲ相電圧Ｖ１が正である半周期において、ダイ
オードＤ１，Ｄ４が導通している状態でスイッチング素
子Ｓ１をオンすると、単相電源Ｖ１→ダイオードＤ１→
スイッチング素子Ｓ１→端子Ｕ→負荷→中性点Ｎ→単相
電源Ｖ１の経路で、Ｒ相電圧Ｖ１が負荷に印加される。
すなわち、Ｕ相電圧はＶ１となる。次に、スイッチング
素子Ｓ１をオフしてＳ２をオンすると、Ｕ相電圧は−Ｖ
１（＝Ｖ２）となる。このような動作を、図２ｃにおけ
るキャリアとＵ相出力指令との比較により得られる図２
ｄのＰＷＭ（Ｕ）信号と、図２ｆの位相信号との論理演
算によって得られるゲート信号に従って高周波で連続的
に行うと、図２ｇのようなＵ相電圧ＶUが得られる。
【００１８】同様に、ダイオードＤ１，Ｄ４が導通して
いる状態でスイッチング素子Ｓ４をオンすると、単相電
源Ｖ２→中性点Ｎ→負荷→端子Ｗ→スイッチング素子Ｓ
４→ダイオードＤ４→単相電源Ｖ２の経路で、Ｔ相電圧
Ｖ２が負荷に印加される。すなわち、Ｗ相電圧はＶ２と
なる。次に、スイッチング素子Ｓ４をオフしてＳ３をオ
ンすると、Ｗ相電圧は−Ｖ２（＝Ｖ１）となる。このよ
うな動作を、図２ｃにおけるキャリアとＷ相出力指令と
の比較により得られる図２ｅのＰＷＭ（Ｗ）信号と、図
２ｆの位相信号との論理演算によって得られるゲート信
号に従って高周波で連続的に行うと、図２ｈのようなＷ
相電圧ＶWが得られる。
いる状態でスイッチング素子Ｓ４をオンすると、単相電
源Ｖ２→中性点Ｎ→負荷→端子Ｗ→スイッチング素子Ｓ
４→ダイオードＤ４→単相電源Ｖ２の経路で、Ｔ相電圧
Ｖ２が負荷に印加される。すなわち、Ｗ相電圧はＶ２と
なる。次に、スイッチング素子Ｓ４をオフしてＳ３をオ
ンすると、Ｗ相電圧は−Ｖ２（＝Ｖ１）となる。このよ
うな動作を、図２ｃにおけるキャリアとＷ相出力指令と
の比較により得られる図２ｅのＰＷＭ（Ｗ）信号と、図
２ｆの位相信号との論理演算によって得られるゲート信
号に従って高周波で連続的に行うと、図２ｈのようなＷ
相電圧ＶWが得られる。
【００１９】Ｒ相−Ｔ相間電圧Ｖ３及びＲ相電圧Ｖ１が
負である半周期にも同様な動作を繰り返すことで、図２
ｇ、図２ｈ、図２ｉに示すような電圧波形ＶU，ＶW，Ｖ
UWを得ることができる。このとき、ＰＷＭ（Ｕ）信号及
びＰＷＭ（Ｗ）信号のオンデューティと出力電圧とは、
比例関係にある。また、例えば、スイッチング素子Ｓ１
をオフしたとき、単相電源Ｖ１からスイッチング素子Ｓ
１までの間に存在する配線インダクタンスに蓄えられて
いたエネルギーはスナバ回路１０により吸収され、素子
に過電圧が印加されるのを抑制する。なお、このスナバ
回路１０の動作は広く知られているため、ここでは詳述
を省略する。
負である半周期にも同様な動作を繰り返すことで、図２
ｇ、図２ｈ、図２ｉに示すような電圧波形ＶU，ＶW，Ｖ
UWを得ることができる。このとき、ＰＷＭ（Ｕ）信号及
びＰＷＭ（Ｗ）信号のオンデューティと出力電圧とは、
比例関係にある。また、例えば、スイッチング素子Ｓ１
をオフしたとき、単相電源Ｖ１からスイッチング素子Ｓ
１までの間に存在する配線インダクタンスに蓄えられて
いたエネルギーはスナバ回路１０により吸収され、素子
に過電圧が印加されるのを抑制する。なお、このスナバ
回路１０の動作は広く知られているため、ここでは詳述
を省略する。
【００２０】以上の動作により、単相三線電源３０の電
圧を任意の大きさの単相三線電圧に変換して出力端子
Ｕ，Ｗ，Ｎから出力することができる。
圧を任意の大きさの単相三線電圧に変換して出力端子
Ｕ，Ｗ，Ｎから出力することができる。
【００２１】次いで、図３は請求項２に記載した発明の
実施形態を示している。この実施形態は、力率１の負荷
に対応させると共に、スイッチング素子のスイッチング
動作に伴うリプル分を除去することを考慮したものであ
る。図１との相違点を中心に説明すると、単相三線電源
３０の端子Ｒと第１のダイオード直列回路の直列接続点
との間にリアクトルＬ１が、同じく端子Ｔと第２のダイ
オード直列回路の直列接続点との間にリアクトルＬ２が
それぞれ接続され、これら二つの直列接続点の間にコン
デンサＣ１が接続されている。また、第３のダイオード
直列回路の直列接続点と出力端子Ｕとの間にリアクトル
Ｌ３が、第４のダイオード直列回路の直列接続点と出力
端子Ｗとの間にリアクトルＬ４がそれぞれ接続され、出
力端子Ｕ，Ｗと中性点Ｎとの間にコンデンサＣ２，Ｃ３
がそれぞれ接続されている。
実施形態を示している。この実施形態は、力率１の負荷
に対応させると共に、スイッチング素子のスイッチング
動作に伴うリプル分を除去することを考慮したものであ
る。図１との相違点を中心に説明すると、単相三線電源
３０の端子Ｒと第１のダイオード直列回路の直列接続点
との間にリアクトルＬ１が、同じく端子Ｔと第２のダイ
オード直列回路の直列接続点との間にリアクトルＬ２が
それぞれ接続され、これら二つの直列接続点の間にコン
デンサＣ１が接続されている。また、第３のダイオード
直列回路の直列接続点と出力端子Ｕとの間にリアクトル
Ｌ３が、第４のダイオード直列回路の直列接続点と出力
端子Ｗとの間にリアクトルＬ４がそれぞれ接続され、出
力端子Ｕ，Ｗと中性点Ｎとの間にコンデンサＣ２，Ｃ３
がそれぞれ接続されている。
【００２２】このような構成とすることにより、スイッ
チング素子のスイッチング動作に伴うリプル分を除去す
ることが可能になる。すなわち、図１の実施形態による
出力電圧波形は、図２のｇ，ｈ，ｉに示したように、正
弦波を裁断したままでリプルが大きく高調波を含んだ波
形となっているが、図３の実施形態においては、例えば
図２ｇのＵ相の電圧波形はリアクトルＬ３及びコンデン
サＣ２からなるＬＣフィルタのフィルタ効果により正弦
波状になる。同様にして、Ｗ相の図２ｈの電圧波形も、
リアクトルＬ４及びコンデンサＣ３からなるＬＣフィル
タのフィルタ効果により正弦波状に整形される。
チング素子のスイッチング動作に伴うリプル分を除去す
ることが可能になる。すなわち、図１の実施形態による
出力電圧波形は、図２のｇ，ｈ，ｉに示したように、正
弦波を裁断したままでリプルが大きく高調波を含んだ波
形となっているが、図３の実施形態においては、例えば
図２ｇのＵ相の電圧波形はリアクトルＬ３及びコンデン
サＣ２からなるＬＣフィルタのフィルタ効果により正弦
波状になる。同様にして、Ｗ相の図２ｈの電圧波形も、
リアクトルＬ４及びコンデンサＣ３からなるＬＣフィル
タのフィルタ効果により正弦波状に整形される。
【００２３】更に、スイッチング周波数に起因する電源
側へのリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動を、リアクトルＬ１，Ｌ２及びコン
デンサＣ１からなるＬＣフィルタにより吸収し、電源側
電流波形を正弦波状にすることができる。なお、コンデ
ンサＣ１は、第１のダイオード直列回路の直列接続点と
中性点Ｎとの間、または、第２のダイオード直列回路の
直列接続点と中性点Ｎとの間に接続しても同様の効果を
得ることができる。ここで、スナバ回路１０は先の実施
形態と同様に動作する。
側へのリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動を、リアクトルＬ１，Ｌ２及びコン
デンサＣ１からなるＬＣフィルタにより吸収し、電源側
電流波形を正弦波状にすることができる。なお、コンデ
ンサＣ１は、第１のダイオード直列回路の直列接続点と
中性点Ｎとの間、または、第２のダイオード直列回路の
直列接続点と中性点Ｎとの間に接続しても同様の効果を
得ることができる。ここで、スナバ回路１０は先の実施
形態と同様に動作する。
【００２４】次に、請求項３に記載した発明の第１実施
形態を図４に沿って説明する。この実施形態は、力率が
１以外の負荷にも対応できるように考慮したものであ
る。図４の構成と図１の構成との相違点を述べると、図
４ではすべてのダイオードＤ１〜Ｄ８に半導体スイッチ
ング素子が逆並列接続されている。すなわち、図４では
ダイオードＤ１〜Ｄ４にもそれぞれ半導体スイッチング
素子Ｓ５〜Ｓ８が逆並列接続される。
形態を図４に沿って説明する。この実施形態は、力率が
１以外の負荷にも対応できるように考慮したものであ
る。図４の構成と図１の構成との相違点を述べると、図
４ではすべてのダイオードＤ１〜Ｄ８に半導体スイッチ
ング素子が逆並列接続されている。すなわち、図４では
ダイオードＤ１〜Ｄ４にもそれぞれ半導体スイッチング
素子Ｓ５〜Ｓ８が逆並列接続される。
【００２５】上記構成において、図１の実施形態で説明
したごとく、端子Ｒ，Ｔ間の電圧Ｖ３が正の期間におい
てスイッチング素子Ｓ１をオンしたときに、単相電源Ｖ
１→ダイオードＤ１→スイッチング素子Ｓ１→端子Ｕ→
負荷→中性点Ｎ→単相電源Ｖ１の経路で負荷にＲ相電圧
Ｖ１が供給される。つまり、Ｕ相電圧はＶ１となる。こ
の時、端子Ｕ，Ｎ間にリアクトル等を含む遅れ負荷が接
続されていたとすると、電圧が正の期間でも負の電流を
流す必要がある。しかるに、例えば図１の実施形態では
第１のダイオード直列回路にスイッチング素子が接続さ
れていないため、出力側のＵ相から入力側のＲ相に向か
う電流を流すことができない。
したごとく、端子Ｒ，Ｔ間の電圧Ｖ３が正の期間におい
てスイッチング素子Ｓ１をオンしたときに、単相電源Ｖ
１→ダイオードＤ１→スイッチング素子Ｓ１→端子Ｕ→
負荷→中性点Ｎ→単相電源Ｖ１の経路で負荷にＲ相電圧
Ｖ１が供給される。つまり、Ｕ相電圧はＶ１となる。こ
の時、端子Ｕ，Ｎ間にリアクトル等を含む遅れ負荷が接
続されていたとすると、電圧が正の期間でも負の電流を
流す必要がある。しかるに、例えば図１の実施形態では
第１のダイオード直列回路にスイッチング素子が接続さ
れていないため、出力側のＵ相から入力側のＲ相に向か
う電流を流すことができない。
【００２６】これに対し、図４の実施形態では、スイッ
チング素子Ｓ５，Ｓ８をダイオードＤ１，Ｄ４の導通に
同期させて、すなわち電源電圧Ｖ３が正の期間に同期し
てオンさせ、また、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７をダイ
オードＤ２，Ｄ３の導通に同期して、すなわち電源電圧
Ｖ３が負の期間に同期してオンさせることにより、電源
電圧と位相の異なる電流を流すことができる。例えば、
前述のように、端子Ｒ，Ｔ間の電圧Ｖ３が正の期間にお
いてスイッチング素子Ｓ１をオンするとＵ相電圧はＶ１
となるが、電流についてみると、スイッチング素子Ｓ
５，Ｓ８がオンしているので、負荷→端子Ｕ→ダイオー
ドＤ５→スイッチング素子Ｓ５→単相電源Ｖ１→中性点
Ｎ→負荷の経路で電圧位相とは逆の電流を流すことがで
きる。すなわち、力率１以外でも電流を流す経路を確保
でき、回路動作を良好に行うことができる。ここで、ス
ナバ回路１０の動作は前述の各実施形態と同様である。
チング素子Ｓ５，Ｓ８をダイオードＤ１，Ｄ４の導通に
同期させて、すなわち電源電圧Ｖ３が正の期間に同期し
てオンさせ、また、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ７をダイ
オードＤ２，Ｄ３の導通に同期して、すなわち電源電圧
Ｖ３が負の期間に同期してオンさせることにより、電源
電圧と位相の異なる電流を流すことができる。例えば、
前述のように、端子Ｒ，Ｔ間の電圧Ｖ３が正の期間にお
いてスイッチング素子Ｓ１をオンするとＵ相電圧はＶ１
となるが、電流についてみると、スイッチング素子Ｓ
５，Ｓ８がオンしているので、負荷→端子Ｕ→ダイオー
ドＤ５→スイッチング素子Ｓ５→単相電源Ｖ１→中性点
Ｎ→負荷の経路で電圧位相とは逆の電流を流すことがで
きる。すなわち、力率１以外でも電流を流す経路を確保
でき、回路動作を良好に行うことができる。ここで、ス
ナバ回路１０の動作は前述の各実施形態と同様である。
【００２７】図５は、請求項３に記載した発明の第２実
施形態を示している。この実施形態は、力率１以外の負
荷に対応するとともに、スイッチング素子のスイッチン
グ動作に伴うリプル分を除去することを考慮したもので
ある。図３と図５との相違点を述べると、図５ではすべて
のダイオードＤ１〜Ｄ８に半導体スイッチング素子が逆
並列接続されている。すなわち、図５ではダイオードＤ
１〜Ｄ４にもそれぞれ半導体スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ
８が逆並列接続される。なお、入出力側のＬＣフィルタ
の構成は図３と同一である。
施形態を示している。この実施形態は、力率１以外の負
荷に対応するとともに、スイッチング素子のスイッチン
グ動作に伴うリプル分を除去することを考慮したもので
ある。図３と図５との相違点を述べると、図５ではすべて
のダイオードＤ１〜Ｄ８に半導体スイッチング素子が逆
並列接続されている。すなわち、図５ではダイオードＤ
１〜Ｄ４にもそれぞれ半導体スイッチング素子Ｓ５〜Ｓ
８が逆並列接続される。なお、入出力側のＬＣフィルタ
の構成は図３と同一である。
【００２８】図５の回路構成により、スイッチング素子
のスイッチング動作に伴うリプル分を除去することが可
能になる。すなわち、図３の実施形態では、図１の実施
形態と同様に、図２ｇ，ｈ，ｉに示したように出力電圧
は正弦波を裁断したままでリプルが大きく高調波を含ん
だ波形となるが、図５の実施形態によれば、例えば図２
ｇのＵ相電圧ＶUの波形は、リアクトルＬ３及びコンデ
ンサＣ２からなるＬＣフィルタの効果によって正弦波状
になる。更に、図３の実施形態と同様に、スイッチング
周波数に起因するリプル電流や電力変換装置と電源イン
ピーダンスとの間で起きる振動を、リアクトルＬ１，Ｌ
２及びコンデンサＣ１からなるＬＣフィルタにより吸収
し、電源側電流波形を正弦波状にすることができる。な
お、コンデンサＣ１は、第１のダイオード直列回路の直
列接続点と中性点Ｎとの間、または、第２のダイオード
直列回路の直列接続点と中性点Ｎとの間に接続しても良
い。ここで、スナバ回路１０は前記各実施形態と同様に
動作する。
のスイッチング動作に伴うリプル分を除去することが可
能になる。すなわち、図３の実施形態では、図１の実施
形態と同様に、図２ｇ，ｈ，ｉに示したように出力電圧
は正弦波を裁断したままでリプルが大きく高調波を含ん
だ波形となるが、図５の実施形態によれば、例えば図２
ｇのＵ相電圧ＶUの波形は、リアクトルＬ３及びコンデ
ンサＣ２からなるＬＣフィルタの効果によって正弦波状
になる。更に、図３の実施形態と同様に、スイッチング
周波数に起因するリプル電流や電力変換装置と電源イン
ピーダンスとの間で起きる振動を、リアクトルＬ１，Ｌ
２及びコンデンサＣ１からなるＬＣフィルタにより吸収
し、電源側電流波形を正弦波状にすることができる。な
お、コンデンサＣ１は、第１のダイオード直列回路の直
列接続点と中性点Ｎとの間、または、第２のダイオード
直列回路の直列接続点と中性点Ｎとの間に接続しても良
い。ここで、スナバ回路１０は前記各実施形態と同様に
動作する。
【００２９】図６は、請求項４に記載した発明の実施形
態を示すもので、この実施形態は、力率１以外の負荷に
対応させると共に、前記スナバ回路１０の作用をフィル
タコンデンサにより果たすようにしたものである。回路
構成は図４とほぼ同様であるが、異なる点は、図４にお
けるスナバ回路１０の代わりにコンデンサＣ４が接続さ
れている点である。
態を示すもので、この実施形態は、力率１以外の負荷に
対応させると共に、前記スナバ回路１０の作用をフィル
タコンデンサにより果たすようにしたものである。回路
構成は図４とほぼ同様であるが、異なる点は、図４にお
けるスナバ回路１０の代わりにコンデンサＣ４が接続さ
れている点である。
【００３０】図４の実施形態において、スナバ回路１０
は、スイッチング素子のオンオフ動作時に、配線のイン
ダクタンス成分に蓄えられるエネルギーを吸収して素子
に過電圧が印加されるのを防ぐ目的で用いられている。
従って、このスナバ回路１０では、電源側にスイッチン
グ素子のリプル電流が流出するのを防ぐことはできな
い。これに対し、図６のようにコンデンサＣ４をスナバ
回路１０の代わりに接続することで、コンデンサＣ４は
スナバ回路の働きをすると共に、フィルタコンデンサの
働きもする。
は、スイッチング素子のオンオフ動作時に、配線のイン
ダクタンス成分に蓄えられるエネルギーを吸収して素子
に過電圧が印加されるのを防ぐ目的で用いられている。
従って、このスナバ回路１０では、電源側にスイッチン
グ素子のリプル電流が流出するのを防ぐことはできな
い。これに対し、図６のようにコンデンサＣ４をスナバ
回路１０の代わりに接続することで、コンデンサＣ４は
スナバ回路の働きをすると共に、フィルタコンデンサの
働きもする。
【００３１】例えば、スイッチング素子Ｓ１がオフした
とき、電源からスイッチング素子Ｓ１までの配線のイン
ダクタンスに蓄えられたエネルギーをダイオードＤ１→
コンデンサＣ４→ダイオードＤ４の経路で吸収すること
ができる。また、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，
Ｓ８は電源電圧Ｖ３に同期してオンしているので、コン
デンサＣ４はダイオードＤ１，Ｄ２の直列接続点とダイ
オードＤ３，Ｄ４の直列接続点との間に接続されている
のと等価である。
とき、電源からスイッチング素子Ｓ１までの配線のイン
ダクタンスに蓄えられたエネルギーをダイオードＤ１→
コンデンサＣ４→ダイオードＤ４の経路で吸収すること
ができる。また、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，
Ｓ８は電源電圧Ｖ３に同期してオンしているので、コン
デンサＣ４はダイオードＤ１，Ｄ２の直列接続点とダイ
オードＤ３，Ｄ４の直列接続点との間に接続されている
のと等価である。
【００３２】よって、コンデンサＣ４は、負荷の電圧を
調整するためのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４のオンオフ動作に伴うスイッチングリプル成分の電流
を電源に流さないようにするフィルタコンデンサとして
働く。つまり、コンデンサＣ４は、スイッチング周波数
のような高周波成分に対して低インピーダンスとなって
高周波電流を吸収する。上記のように、スナバ回路１０
に代えてコンデンサＣ４を接続することで、スナバ回路
を簡略化しつつ電源のフィルタコンデンサを兼ねること
ができる。
調整するためのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４のオンオフ動作に伴うスイッチングリプル成分の電流
を電源に流さないようにするフィルタコンデンサとして
働く。つまり、コンデンサＣ４は、スイッチング周波数
のような高周波成分に対して低インピーダンスとなって
高周波電流を吸収する。上記のように、スナバ回路１０
に代えてコンデンサＣ４を接続することで、スナバ回路
を簡略化しつつ電源のフィルタコンデンサを兼ねること
ができる。
【００３３】図７は、請求項５に記載した発明の実施形
態を示している。この実施形態は、図６の実施形態と同
様に、力率１以外の負荷に対応させると共にフィルタコ
ンデンサをスナバ回路として作用させるほか、入出力波
形に含まれるリプルを除去して出力電圧波形及び入力電
流波形を正弦波化することを考慮してなされたものであ
る。回路構成は図５とほぼ同様であるが、異なる点は、
図５におけるスナバ回路１０の代わりにコンデンサＣ４
が接続されている点、及び、図５におけるコンデンサＣ
１が除去されている点である。
態を示している。この実施形態は、図６の実施形態と同
様に、力率１以外の負荷に対応させると共にフィルタコ
ンデンサをスナバ回路として作用させるほか、入出力波
形に含まれるリプルを除去して出力電圧波形及び入力電
流波形を正弦波化することを考慮してなされたものであ
る。回路構成は図５とほぼ同様であるが、異なる点は、
図５におけるスナバ回路１０の代わりにコンデンサＣ４
が接続されている点、及び、図５におけるコンデンサＣ
１が除去されている点である。
【００３４】この実施形態によれば、スイッチング素子
のスイッチング動作に伴うリプル分を除去することが可
能になる。すなわち、図５の実施形態では、図２ｇ，
ｈ，ｉに示した如く、出力電圧は正弦波を裁断したまま
でリプルが大きく高調波を含んだ波形となっているが、
図７の実施形態においては、例えば図２ｇのＵ相の電圧
波形は、リアクトルＬ３及びコンデンサＣ２からなるＬ
Ｃフィルタのフィルタ効果により正弦波状になる。同様
にして、図２ｈのＷ相の電圧波形も、リアクトルＬ４及
びコンデンサＣ３からなるＬＣフィルタのフィルタ効果
により正弦波状に整形される。
のスイッチング動作に伴うリプル分を除去することが可
能になる。すなわち、図５の実施形態では、図２ｇ，
ｈ，ｉに示した如く、出力電圧は正弦波を裁断したまま
でリプルが大きく高調波を含んだ波形となっているが、
図７の実施形態においては、例えば図２ｇのＵ相の電圧
波形は、リアクトルＬ３及びコンデンサＣ２からなるＬ
Ｃフィルタのフィルタ効果により正弦波状になる。同様
にして、図２ｈのＷ相の電圧波形も、リアクトルＬ４及
びコンデンサＣ３からなるＬＣフィルタのフィルタ効果
により正弦波状に整形される。
【００３５】更に、電源側へのスイッチング周波数に起
因するリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動に関しては、前述の如く、コンデン
サＣ４がダイオードＤ１，Ｄ２の直列接続点とダイオー
ドＤ３，Ｄ４の直列接続点との間に接続されているのと
等価であり、リアクトルＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ４に
よりＬＣフィルタを構成できるため、このＬＣフィルタ
によってスイッチングリプルを吸収し、電源側電流波形
を正弦波状にすることができる。
因するリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動に関しては、前述の如く、コンデン
サＣ４がダイオードＤ１，Ｄ２の直列接続点とダイオー
ドＤ３，Ｄ４の直列接続点との間に接続されているのと
等価であり、リアクトルＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ４に
よりＬＣフィルタを構成できるため、このＬＣフィルタ
によってスイッチングリプルを吸収し、電源側電流波形
を正弦波状にすることができる。
【００３６】図８は、請求項６に記載した発明の実施形
態を示している。この実施形態は、図６の実施形態にお
けるコンデンサＣ４の代わりに第１、第２のコンデンサ
Ｃ５，Ｃ６の直列回路を接続し、それらの直列接続点を
単相三線電源３０の中性点Ｎに接続したものであり、そ
の他の構成は図６と同一である。
態を示している。この実施形態は、図６の実施形態にお
けるコンデンサＣ４の代わりに第１、第２のコンデンサ
Ｃ５，Ｃ６の直列回路を接続し、それらの直列接続点を
単相三線電源３０の中性点Ｎに接続したものであり、そ
の他の構成は図６と同一である。
【００３７】この実施形態では、コンデンサＣ５，Ｃ６
の電圧が中性点Ｎに対してＶ１，Ｖ２によりクランプさ
れるため、出力のＵ相またはＷ相にはＶ１，Ｖ２を中性
点Ｎを基準として出力できることになる。このため、図
６の実施形態に比べてＵＮ間、ＷＮ間の出力電圧が一層
安定する特徴を持つ。これにより、単相三線電源電圧を
任意の大きさの単相三線電圧に変換し、より安定した動
作で負荷に供給することができる。
の電圧が中性点Ｎに対してＶ１，Ｖ２によりクランプさ
れるため、出力のＵ相またはＷ相にはＶ１，Ｖ２を中性
点Ｎを基準として出力できることになる。このため、図
６の実施形態に比べてＵＮ間、ＷＮ間の出力電圧が一層
安定する特徴を持つ。これにより、単相三線電源電圧を
任意の大きさの単相三線電圧に変換し、より安定した動
作で負荷に供給することができる。
【００３８】図９は、請求項７に記載した発明の実施形
態を示している。この実施形態は、図７の実施形態にお
けるコンデンサＣ４の代わりに第１、第２のコンデンサ
Ｃ５，Ｃ６の直列回路を接続し、それらの直列接続点を
単相三線電源３０の中性点Ｎに接続したものであり、そ
の他の構成は図７と同一である。この実施形態は、図８
の実施形態におけるスイッチング素子のスイッチング動
作に伴うリプル分を除去することを考慮した構成であ
る。
態を示している。この実施形態は、図７の実施形態にお
けるコンデンサＣ４の代わりに第１、第２のコンデンサ
Ｃ５，Ｃ６の直列回路を接続し、それらの直列接続点を
単相三線電源３０の中性点Ｎに接続したものであり、そ
の他の構成は図７と同一である。この実施形態は、図８
の実施形態におけるスイッチング素子のスイッチング動
作に伴うリプル分を除去することを考慮した構成であ
る。
【００３９】すなわち、図８の実施形態では、図２ｇ，
ｈ，ｉに示したように出力電圧は正弦波を裁断したまま
でリプルが大きく高調波を含んだ波形となっているが、
図９の実施形態では、例えば図２ｇのＵ相の電圧波形
は、リアクトルＬ３及びコンデンサＣ２からなるＬＣフ
ィルタのフィルタ効果により正弦波状になる。同様にし
て、図２ｈのＷ相の電圧波形も、リアクトルＬ４及びコ
ンデンサＣ３からなるＬＣフィルタのフィルタ効果によ
り正弦波状に整形される。
ｈ，ｉに示したように出力電圧は正弦波を裁断したまま
でリプルが大きく高調波を含んだ波形となっているが、
図９の実施形態では、例えば図２ｇのＵ相の電圧波形
は、リアクトルＬ３及びコンデンサＣ２からなるＬＣフ
ィルタのフィルタ効果により正弦波状になる。同様にし
て、図２ｈのＷ相の電圧波形も、リアクトルＬ４及びコ
ンデンサＣ３からなるＬＣフィルタのフィルタ効果によ
り正弦波状に整形される。
【００４０】更に、電源側へのスイッチング周波数に起
因するリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動に関しては、リアクトルＬ１と第１
のコンデンサＣ５、及び、リアクトルＬ２と第２のコン
デンサＣ６により各々構成されるＬＣフィルタによって
吸収することができ、電源側の電流波形を正弦波状にす
ることが可能になる。なお、図８と同様に、単相三線電
源３０のコンデンサＣ５，Ｃ６の直列回路の直列接続点
を中性点Ｎに接続してあるため、ＵＮ間、ＷＮ間の出力
電圧を一層安定化する機能も併せ持つものである。
因するリプル電流や電力変換装置と電源インピーダンス
との間で起きる振動に関しては、リアクトルＬ１と第１
のコンデンサＣ５、及び、リアクトルＬ２と第２のコン
デンサＣ６により各々構成されるＬＣフィルタによって
吸収することができ、電源側の電流波形を正弦波状にす
ることが可能になる。なお、図８と同様に、単相三線電
源３０のコンデンサＣ５，Ｃ６の直列回路の直列接続点
を中性点Ｎに接続してあるため、ＵＮ間、ＷＮ間の出力
電圧を一層安定化する機能も併せ持つものである。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電力変換
装置によって単相三線電源の電圧調整を実施する際、従
来では連続的には調整不可能であったものを連続的に調
整することが可能になり、出力電圧の調整精度を高める
ことができる。また、スイッチング素子を高周波でオン
オフすることにより、機械式のタップ切り換えに比べて
寿命の点や切り換え時の応答性の点で有利である。つま
り、メンテナンスが不要になったり瞬時停電等がなくな
るとともに、サイリスタ等の逆並列スイッチを用いたも
のに比べても、フリッカ現象のような電源への悪影響が
なくなり、負荷に対して常に任意の大きさの安定した電
圧または電力を供給することができる。
装置によって単相三線電源の電圧調整を実施する際、従
来では連続的には調整不可能であったものを連続的に調
整することが可能になり、出力電圧の調整精度を高める
ことができる。また、スイッチング素子を高周波でオン
オフすることにより、機械式のタップ切り換えに比べて
寿命の点や切り換え時の応答性の点で有利である。つま
り、メンテナンスが不要になったり瞬時停電等がなくな
るとともに、サイリスタ等の逆並列スイッチを用いたも
のに比べても、フリッカ現象のような電源への悪影響が
なくなり、負荷に対して常に任意の大きさの安定した電
圧または電力を供給することができる。
【図１】請求項１に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図２】図１の実施形態の動作波形図である。
【図３】請求項２に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図４】請求項３に記載した発明の第１実施形態を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】請求項３に記載した発明の第２実施形態を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】請求項４に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図７】請求項５に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図８】請求項６に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図９】請求項７に記載した発明の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図１０】従来技術を示す回路図である。
Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード Ｃ１〜Ｃ６ コンデンサ Ｌ１〜Ｌ４ リアクトル Ｓ１〜Ｓ８ 半導体スイッチング素子 Ｖ１，Ｖ２ 単相電源 Ｒ，Ｔ，Ｕ，Ｗ 端子 Ｎ 中性点 １０ スナバ回路 ３０ 単相三線電源
Claims (7)
- 【請求項１】 それぞれ２個のダイオードを順方向に接
続してなる第１〜第４のダイオード直列回路を並列に接
続し、第１のダイオード直列回路の直列接続点を単相三
線電源の中性点以外の一方の端子に接続すると共に、第
２のダイオード直列回路の直列接続点を前記中性点以外
の他方の端子に接続し、第３及び第４のダイオード直列
回路を構成する各ダイオードに対し逆並列に半導体スイ
ッチング素子をそれぞれ接続して構成され、 前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作によ
り、第３のダイオード直列回路の直列接続点と第４のダ
イオード直列回路の直列接続点と前記中性点との間に接
続される負荷に交流電力を供給することを特徴とする単
相三線電源用電力変換装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の単相三線電源用電力変換
装置において、 第１のダイオード直列回路の直列接続点及び第２のダイ
オード直列回路の直列接続点と単相三線電源との間、並
びに、第３のダイオード直列回路の直列接続点及び第４
のダイオード直列回路の直列接続点と出力端子との間
に、リアクトル及びコンデンサからなるＬＣフィルタを
それぞれ接続したことを特徴とする単相三線電源用電力
変換装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の単相三線電源用
電力変換装置において、 第１及び第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオ
ードに対し逆並列に、半導体スイッチング素子をそれぞ
れ接続したことを特徴とする単相三線電源用電力変換装
置。 - 【請求項４】 請求項１記載の単相三線電源用電力変換
装置において、 第１及び第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオ
ードに対し逆並列に半導体スイッチング素子をそれぞれ
接続し、かつ、第１〜第４のダイオード直列回路に並列
にコンデンサを接続したことを特徴とする単相三線電源
用電力変換装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の単相三線電源用電力変換
装置において、 第１及び第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオ
ードに対し逆並列に半導体スイッチング素子をそれぞれ
接続し、かつ、第１のダイオード直列回路の直列接続点
及び第２のダイオード直列回路の直列接続点と単相三線
電源との間にリアクトルをそれぞれ接続すると共に、第
３のダイオード直列回路の直列接続点及び第４のダイオ
ード直列回路の直列接続点と出力端子との間に、リアク
トル及びコンデンサからなるＬＣフィルタをそれぞれ接
続し、第１〜第４のダイオード直列回路に並列にコンデ
ンサを接続したことを特徴とする単相三線電源用電力変
換装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の単相三線電源用電力変換
装置において、 第１及び第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオ
ードに対し逆並列に半導体スイッチング素子をそれぞれ
接続し、かつ、第１〜第４のダイオード直列回路に並列
に第１及び第２のコンデンサからなる直列回路を接続
し、これらのコンデンサの直列接続点を単相三線電源の
中性点に接続したことを特徴とする単相三線電源用電力
変換装置。 - 【請求項７】 請求項１記載の単相三線電源用電力変換
装置において、 第１及び第２のダイオード直列回路を構成する各ダイオ
ードに対し逆並列に半導体スイッチング素子をそれぞれ
接続し、かつ、第１のダイオード直列回路の直列接続点
及び第２のダイオード直列回路の直列接続点と単相三線
電源との間にリアクトルをそれぞれ接続すると共に、第
３のダイオード直列回路の直列接続点及び第４のダイオ
ード直列回路の直列接続点と出力端子との間に、リアク
トル及びコンデンサからなるＬＣフィルタをそれぞれ接
続し、第１〜第４のダイオード直列回路に並列に第１及
び第２のコンデンサからなる直列回路を接続し、これら
のコンデンサの直列接続点を単相三線電源の中性点に接
続したことを特徴とする単相三線電源用電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132980A JPH11332239A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 単相三線電源用電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10132980A JPH11332239A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 単相三線電源用電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332239A true JPH11332239A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15093987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10132980A Withdrawn JPH11332239A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 単相三線電源用電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11332239A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868343B1 (ko) * | 2007-03-02 | 2008-11-12 | 주식회사 다원시스 | 직렬 또는 병렬로 연결된 직류 전원 장치 |
| US8374005B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-12 | Daikin Industries, Ltd. | Direct AC power converting apparatus |
| JP2013179778A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Tohoku Electric Manufacturing Co Ltd | 電圧調整装置 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10132980A patent/JPH11332239A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100868343B1 (ko) * | 2007-03-02 | 2008-11-12 | 주식회사 다원시스 | 직렬 또는 병렬로 연결된 직류 전원 장치 |
| US8374005B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-12 | Daikin Industries, Ltd. | Direct AC power converting apparatus |
| JP2013179778A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Tohoku Electric Manufacturing Co Ltd | 電圧調整装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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