JPH1155953A - コンバータ - Google Patents
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- JPH1155953A JPH1155953A JP21084397A JP21084397A JPH1155953A JP H1155953 A JPH1155953 A JP H1155953A JP 21084397 A JP21084397 A JP 21084397A JP 21084397 A JP21084397 A JP 21084397A JP H1155953 A JPH1155953 A JP H1155953A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、センタータップ変圧器を用いて、
４組の双方向のスイッチを３組の双方向スイッチに置き
換えることにより、双方向スイッチの導通損失を低減さ
せ、双方向スイッチ制御における制御回路の複雑化を防
ぐワンコンバータ方式の高力率のコンバータを提供する
ことである。 【解決手段】 単相コンバータでは、ダイオード１４〜
１７とトランジスタ１８からなるブリッジ回路である、
３組の双方向スイッチ２〜４から構成される周波数変換
器１１において、この双方向スイッチ２〜４によるスイ
ッチング動作の駆動制御が行われることにより、交流電
源１から入力された低周波交流を直接高周波交流に変換
した後、ダイオード６、７から構成されるセンタータッ
プ整流器１２により、センタータップ変圧器５の２次側
から出力される高周波交流を整流し、リアクトル８とコ
ンデンサ９から構成される直流フィルタ１３により、高
調波を抑制し平滑化した直流を負荷１０に出力する。
４組の双方向のスイッチを３組の双方向スイッチに置き
換えることにより、双方向スイッチの導通損失を低減さ
せ、双方向スイッチ制御における制御回路の複雑化を防
ぐワンコンバータ方式の高力率のコンバータを提供する
ことである。 【解決手段】 単相コンバータでは、ダイオード１４〜
１７とトランジスタ１８からなるブリッジ回路である、
３組の双方向スイッチ２〜４から構成される周波数変換
器１１において、この双方向スイッチ２〜４によるスイ
ッチング動作の駆動制御が行われることにより、交流電
源１から入力された低周波交流を直接高周波交流に変換
した後、ダイオード６、７から構成されるセンタータッ
プ整流器１２により、センタータップ変圧器５の２次側
から出力される高周波交流を整流し、リアクトル８とコ
ンデンサ９から構成される直流フィルタ１３により、高
調波を抑制し平滑化した直流を負荷１０に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電力を直流電
力に変換するコンバータに係り、詳細には、交流入力の
高調波を抑制する高力率コンバータにおけるワンコンバ
ータ方式のコンバータに関する。
力に変換するコンバータに係り、詳細には、交流入力の
高調波を抑制する高力率コンバータにおけるワンコンバ
ータ方式のコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、商用交流電力を直流電力に変換す
るための装置には、低周波変圧器とダイオードあるいは
サイリスタを組み合わせた整流装置や、商用交流電力を
一旦直流電力に変換し、その後段で高周波インバータを
用いて、高周波変圧器により絶縁を行って、変圧器の２
次側の高周波交流を整流し直流電力に変換するスィッチ
ング整流装置がある。
るための装置には、低周波変圧器とダイオードあるいは
サイリスタを組み合わせた整流装置や、商用交流電力を
一旦直流電力に変換し、その後段で高周波インバータを
用いて、高周波変圧器により絶縁を行って、変圧器の２
次側の高周波交流を整流し直流電力に変換するスィッチ
ング整流装置がある。
【０００３】低周波変圧器を用いた整流装置では、低周
波動作のために、低周波変圧器が大型になり質量も重く
なる。また、スイッチング整流装置では、高周波変圧器
を用いるため小型で軽量であるが、商用交流電力から直
流電力への変換を行うダイオード整流器とコンデンサイ
ンプット形の直流フィルタを用いるため、交流入力力率
が低くなり、また、高調波電流を発生させる。
波動作のために、低周波変圧器が大型になり質量も重く
なる。また、スイッチング整流装置では、高周波変圧器
を用いるため小型で軽量であるが、商用交流電力から直
流電力への変換を行うダイオード整流器とコンデンサイ
ンプット形の直流フィルタを用いるため、交流入力力率
が低くなり、また、高調波電流を発生させる。
【０００４】この交流入力力率を高めて、高調波電流を
抑制するために、交流入力電流の正弦波化を行う絶縁形
の高力率コンバータがある。この高力率コンバータは、
２組のコンバータで構成されるツーコンバータ方式であ
り、商用交流電力から直流電力へ変換する整流回路、高
力率制御を行うための非絶縁形昇圧チョッパ回路、直流
電力を高周波交流に変換するインバータ回路、高周波変
圧器、及び、高周波交流から直流電力に整流する整流回
路によって、前段の非絶縁の交流入力電流正弦波回路と
後段の絶縁形の高周波ＤＣ／ＤＣコンバータから構成さ
れている。このため、高力率コンバータにおいては、商
用交流電力から直流電力を得るまでの変換段数が多くな
り、変換効率が低下し、また、制御回路が複雑になり、
部品点数が多くなるので、この変換段数を減少させるた
めに、ワンコンバータ方式が提案されている。
抑制するために、交流入力電流の正弦波化を行う絶縁形
の高力率コンバータがある。この高力率コンバータは、
２組のコンバータで構成されるツーコンバータ方式であ
り、商用交流電力から直流電力へ変換する整流回路、高
力率制御を行うための非絶縁形昇圧チョッパ回路、直流
電力を高周波交流に変換するインバータ回路、高周波変
圧器、及び、高周波交流から直流電力に整流する整流回
路によって、前段の非絶縁の交流入力電流正弦波回路と
後段の絶縁形の高周波ＤＣ／ＤＣコンバータから構成さ
れている。このため、高力率コンバータにおいては、商
用交流電力から直流電力を得るまでの変換段数が多くな
り、変換効率が低下し、また、制御回路が複雑になり、
部品点数が多くなるので、この変換段数を減少させるた
めに、ワンコンバータ方式が提案されている。
【０００５】図４に、従来のワンコンバータ方式の、フ
ルブリッジ回路による単相コンバータの回路構成を示
す。交流電源２１から出力した商用低周波交流を直接高
周波交流に変換する周波数変換回路部４３と、高周波単
相変圧器３８と、この高周波単相変圧器３８の２次側の
交流出力を、整流回路と直流フィルタにより直流に整流
する高周波整流回路部４４から構成されている。周波数
変換回路部４３は、４組の双方向のスイッチ３０〜３７
と、その各々２個のスイッチと方向を分離するダイオー
ド２２〜２９が各々直列に接続されている。また、高周
波整流回路部４４は、ダイオード３９、４０からなる整
流回路と、リアクトル４１、コンデンサ４２からなる直
流フィルタにより構成されている。
ルブリッジ回路による単相コンバータの回路構成を示
す。交流電源２１から出力した商用低周波交流を直接高
周波交流に変換する周波数変換回路部４３と、高周波単
相変圧器３８と、この高周波単相変圧器３８の２次側の
交流出力を、整流回路と直流フィルタにより直流に整流
する高周波整流回路部４４から構成されている。周波数
変換回路部４３は、４組の双方向のスイッチ３０〜３７
と、その各々２個のスイッチと方向を分離するダイオー
ド２２〜２９が各々直列に接続されている。また、高周
波整流回路部４４は、ダイオード３９、４０からなる整
流回路と、リアクトル４１、コンデンサ４２からなる直
流フィルタにより構成されている。
【０００６】図５に、交流入力電圧Ｖ、スイッチ３０〜
３７の動作、及び、高周波交流電圧Ｖｄのタイムチャー
トを示す。交流電源２１から周波数変換回路部４３に入
力された交流入力電圧Ｖは、周波数変換回路部４３にお
いて、スイッチ３０〜３７のＯＮ／ＯＦＦ制御によっ
て、高周波交流電圧Ｖｄに変換され出力される。このス
イッチ３０〜３７のＯＮ／ＯＦＦ動作は、入力された交
流入力電圧Ｖの波形の極性と同期するように、図示しな
いスイッチ制御回路により制御される。そして、この高
周波交流電圧Ｖｄは高周波単相変圧器３８に入力され、
２次側から出力される高周波交流が高周波整流回路部４
４により直流に整流される。このため、変換段数をツー
コンバータ方式より減少させて、高効率及び高入力力率
を得ることができる。
３７の動作、及び、高周波交流電圧Ｖｄのタイムチャー
トを示す。交流電源２１から周波数変換回路部４３に入
力された交流入力電圧Ｖは、周波数変換回路部４３にお
いて、スイッチ３０〜３７のＯＮ／ＯＦＦ制御によっ
て、高周波交流電圧Ｖｄに変換され出力される。このス
イッチ３０〜３７のＯＮ／ＯＦＦ動作は、入力された交
流入力電圧Ｖの波形の極性と同期するように、図示しな
いスイッチ制御回路により制御される。そして、この高
周波交流電圧Ｖｄは高周波単相変圧器３８に入力され、
２次側から出力される高周波交流が高周波整流回路部４
４により直流に整流される。このため、変換段数をツー
コンバータ方式より減少させて、高効率及び高入力力率
を得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワンコンバータ方式の高力率コンバータにあっては、４
組の双方向のスイッチにおいて、交流入力電圧の極性に
同期したスイッチ動作を行う必要があるため、双方向の
スイッチの導通損失が大きく、交流入力電圧同期による
双方向のスイッチ制御における制御回路が複雑になると
いう問題点があった。
ワンコンバータ方式の高力率コンバータにあっては、４
組の双方向のスイッチにおいて、交流入力電圧の極性に
同期したスイッチ動作を行う必要があるため、双方向の
スイッチの導通損失が大きく、交流入力電圧同期による
双方向のスイッチ制御における制御回路が複雑になると
いう問題点があった。
【０００８】本発明の課題は、センタータップ変圧器を
用いて、４組の双方向のスイッチを３組の双方向スイッ
チに置き換えることにより、双方向スイッチの導通損失
を低減させ、双方向スイッチ制御における制御回路の複
雑化を防ぐワンコンバータ方式の高力率のコンバータを
提供することである。
用いて、４組の双方向のスイッチを３組の双方向スイッ
チに置き換えることにより、双方向スイッチの導通損失
を低減させ、双方向スイッチ制御における制御回路の複
雑化を防ぐワンコンバータ方式の高力率のコンバータを
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
単相交流入力の１線をセンタータップ単相変圧器の１次
巻線に接続し、この単相交流入力の他の１線をセンター
タップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終わり点
にそれぞれ双方向スイッチを介して接続し、このセンタ
ータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終わり
点に双方向スイッチを接続することにより、前記３組の
双方向スイッチからなる低周波交流を高周波交流に変換
する周波数変換回路をセンタータップ単相変圧器の１次
巻線に接続し、前記センタータップ単相変圧器の２次巻
線に整流回路を接続し、この整流回路に直流フィルタ回
路を接続したことを特徴としている。
単相交流入力の１線をセンタータップ単相変圧器の１次
巻線に接続し、この単相交流入力の他の１線をセンター
タップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終わり点
にそれぞれ双方向スイッチを介して接続し、このセンタ
ータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終わり
点に双方向スイッチを接続することにより、前記３組の
双方向スイッチからなる低周波交流を高周波交流に変換
する周波数変換回路をセンタータップ単相変圧器の１次
巻線に接続し、前記センタータップ単相変圧器の２次巻
線に整流回路を接続し、この整流回路に直流フィルタ回
路を接続したことを特徴としている。
【００１０】請求項１記載の発明のコンバータによれ
ば、単相交流入力の１線がセンタータップ単相変圧器の
１次巻線に接続され、この単相交流入力の他の１線がセ
ンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終
わり点にそれぞれ双方向スイッチを介して接続され、こ
のセンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と
巻終わり点に双方向スイッチが接続されることにより、
前記３組の双方向スイッチからなる低周波交流を高周波
交流に変換する周波数変換回路がセンタータップ単相変
圧器の１次巻線に接続され、前記センタータップ単相変
圧器の２次巻線に整流回路が接続され、この整流回路に
直流フィルタ回路が接続される。
ば、単相交流入力の１線がセンタータップ単相変圧器の
１次巻線に接続され、この単相交流入力の他の１線がセ
ンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と巻終
わり点にそれぞれ双方向スイッチを介して接続され、こ
のセンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点と
巻終わり点に双方向スイッチが接続されることにより、
前記３組の双方向スイッチからなる低周波交流を高周波
交流に変換する周波数変換回路がセンタータップ単相変
圧器の１次巻線に接続され、前記センタータップ単相変
圧器の２次巻線に整流回路が接続され、この整流回路に
直流フィルタ回路が接続される。
【００１１】したがって、３組の双方向スイッチから構
成される周波数変換回路により、交流電源から入力され
た低周波交流を直接高周波交流に変換し、センタータッ
プ変圧器の２次側から出力される高周波交流をセンター
タップ整流回路と直流フィルタにより直流に変換するよ
うにしたため、１つの制御デバイスで構成される３個の
双方向スイッチを制御することにより、低周波交流を直
接高周波交流に変換した後、直流に変換することができ
る。
成される周波数変換回路により、交流電源から入力され
た低周波交流を直接高周波交流に変換し、センタータッ
プ変圧器の２次側から出力される高周波交流をセンター
タップ整流回路と直流フィルタにより直流に変換するよ
うにしたため、１つの制御デバイスで構成される３個の
双方向スイッチを制御することにより、低周波交流を直
接高周波交流に変換した後、直流に変換することができ
る。
【００１２】また、交流電源から周波数変換回路に入力
される交流入力電圧の極性に関与することなく、周波数
変換回路において、低周波交流を高周波交流に変換する
ことができる。さらに、周波数変換回路における３組の
双方向スイッチの導通損失は小さくなる。
される交流入力電圧の極性に関与することなく、周波数
変換回路において、低周波交流を高周波交流に変換する
ことができる。さらに、周波数変換回路における３組の
双方向スイッチの導通損失は小さくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を参照して本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図３は、本発
明を適用したワンコンバータ方式の高力率の単相コンバ
ータの一実施の形態を示す図である。
明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図３は、本発
明を適用したワンコンバータ方式の高力率の単相コンバ
ータの一実施の形態を示す図である。
【００１４】まず、構成を説明する。
【００１５】図１は、本実施の形態の単相コンバータの
回路構成を示す図である。この図１において、単相コン
バータはワンコンバータ方式であり、周波数変換回路１
１と、センタータップ変圧器５と、センタータップ整流
回路１２と、直流フィルタ１３とから構成されている。
回路構成を示す図である。この図１において、単相コン
バータはワンコンバータ方式であり、周波数変換回路１
１と、センタータップ変圧器５と、センタータップ整流
回路１２と、直流フィルタ１３とから構成されている。
【００１６】周波数変換回路１１は、３組の双方向スイ
ッチ２、３、４から構成され、各双方向スイッチ２〜４
は、図２に示すように、ダイオード１４〜１７とトラン
ジスタ１８からなるブリッジ回路であるため、図２中、
ａからｂ方向及びｂからａ方向の両方向に電流が流れる
ことが可能である。双方向スイッチ２は、交流電源１の
Ｓ端子とセンタータップ変圧器５の１次側のＵ端子間に
接続されている。双方向スイッチ３は、センタータップ
変圧器５の１次側のＵ端子とＶ端子間に接続されてい
る。また、双方向スイッチ４は、交流電源１のＳ端子と
センタータップ変圧器５の１次側のＶ端子間に接続され
ている。これらの双方向スイッチ２〜４は、図示しない
スイッチ制御回路から入力されるスイッチ制御信号によ
ってトランジスタ１８が駆動制御されることにより、後
述するスイッチング動作の駆動制御が行われる。周波数
変換回路１１は、この双方向スイッチ２〜４によるスイ
ッチング動作の駆動制御が行われることにより、交流電
源１から出力される低周波交流を高周波交流に変換し
て、センタータップ変圧器５に出力する。
ッチ２、３、４から構成され、各双方向スイッチ２〜４
は、図２に示すように、ダイオード１４〜１７とトラン
ジスタ１８からなるブリッジ回路であるため、図２中、
ａからｂ方向及びｂからａ方向の両方向に電流が流れる
ことが可能である。双方向スイッチ２は、交流電源１の
Ｓ端子とセンタータップ変圧器５の１次側のＵ端子間に
接続されている。双方向スイッチ３は、センタータップ
変圧器５の１次側のＵ端子とＶ端子間に接続されてい
る。また、双方向スイッチ４は、交流電源１のＳ端子と
センタータップ変圧器５の１次側のＶ端子間に接続され
ている。これらの双方向スイッチ２〜４は、図示しない
スイッチ制御回路から入力されるスイッチ制御信号によ
ってトランジスタ１８が駆動制御されることにより、後
述するスイッチング動作の駆動制御が行われる。周波数
変換回路１１は、この双方向スイッチ２〜４によるスイ
ッチング動作の駆動制御が行われることにより、交流電
源１から出力される低周波交流を高周波交流に変換し
て、センタータップ変圧器５に出力する。
【００１７】センタータップ変圧器５の１次側センター
タップのＯ端子は、交流電源１のＲ端子と接続されてい
る。また、センタータップ変圧器５の１次側は、前述し
たように、双方向スイッチ２〜４と接続され、交流電源
１と接続される。センタータップ変圧器５は、１次側に
入力される高周波交流を変圧して、２次側のセンタータ
ップ整流回路１２に出力する。
タップのＯ端子は、交流電源１のＲ端子と接続されてい
る。また、センタータップ変圧器５の１次側は、前述し
たように、双方向スイッチ２〜４と接続され、交流電源
１と接続される。センタータップ変圧器５は、１次側に
入力される高周波交流を変圧して、２次側のセンタータ
ップ整流回路１２に出力する。
【００１８】センタータップ整流回路１２は、ダイオー
ド６、７から構成され、センタータップ変圧器５の２次
側から出力された高周波交流を整流する。そして、リア
クトル８とコンデンサ９から構成される直流フィルタ１
３において、高調波を抑制し、平滑化して、負荷１０に
直流電力を出力する。
ド６、７から構成され、センタータップ変圧器５の２次
側から出力された高周波交流を整流する。そして、リア
クトル８とコンデンサ９から構成される直流フィルタ１
３において、高調波を抑制し、平滑化して、負荷１０に
直流電力を出力する。
【００１９】次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００２０】上記図１の単相コンバータの動作について
図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００２１】図３において、交流入力電圧Ｅは、交流電
源１から周波数変換回路１１に入力された交流電圧であ
る。ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ双方向スイッ
チ２、３、４における、図示しないスイッチ制御回路か
らのスイッチ制御信号によるスイッチング動作を示して
いる。また、高周波交流電圧Ｅｄは、周波数変換回路１
１からセンタータップ変圧器５の１次側への出力電圧で
ある。
源１から周波数変換回路１１に入力された交流電圧であ
る。ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ双方向スイッ
チ２、３、４における、図示しないスイッチ制御回路か
らのスイッチ制御信号によるスイッチング動作を示して
いる。また、高周波交流電圧Ｅｄは、周波数変換回路１
１からセンタータップ変圧器５の１次側への出力電圧で
ある。
【００２２】まず、スイッチ制御回路から入力されるス
イッチ制御信号により双方向スイッチ２がＯＮされる
と、双方向スイッチ２がＯＮの間（ｔ１〜ｔ２）は、電
流が交流電源１から双方向スイッチ２を介してセンター
タップ変圧器５に流れるため、センタータップ変圧器５
の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加される。次い
で、双方向スイッチ２がＯＦＦされ、双方向スイッチ３
がＯＮされると、双方向スイッチ３がＯＮの間（ｔ２〜
ｔ３）は、交流電源１とセンタータップ変圧器５の１次
側間が遮断されるため、電流は流れず、センタータップ
変圧器５の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加されな
い。
イッチ制御信号により双方向スイッチ２がＯＮされる
と、双方向スイッチ２がＯＮの間（ｔ１〜ｔ２）は、電
流が交流電源１から双方向スイッチ２を介してセンター
タップ変圧器５に流れるため、センタータップ変圧器５
の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加される。次い
で、双方向スイッチ２がＯＦＦされ、双方向スイッチ３
がＯＮされると、双方向スイッチ３がＯＮの間（ｔ２〜
ｔ３）は、交流電源１とセンタータップ変圧器５の１次
側間が遮断されるため、電流は流れず、センタータップ
変圧器５の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加されな
い。
【００２３】そして、双方向スイッチ３がＯＦＦされ、
双方向スイッチ４がＯＮされると、双方向スイッチ４が
ＯＮの間（ｔ３〜ｔ４）は、電流が交流電源１から双方
向スイッチ４を介してセンタータップ変圧器５の１次側
に流れるため、センタータップ変圧器５の１次側には、
先に双方向スイッチ２により印加された高周波交流電圧
Ｅｄに対して逆極性の電圧が印加される。次いで、双方
向スイッチ４がＯＦＦされ、再び双方向スイッチ３がＯ
Ｎされると、双方向スイッチ３がＯＮの間（ｔ４〜ｔ
５）は、交流電源１とセンタータップ変圧器５の１次側
間が遮断されるため、電流は流れず、センタータップ変
圧器５の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加されな
い。
双方向スイッチ４がＯＮされると、双方向スイッチ４が
ＯＮの間（ｔ３〜ｔ４）は、電流が交流電源１から双方
向スイッチ４を介してセンタータップ変圧器５の１次側
に流れるため、センタータップ変圧器５の１次側には、
先に双方向スイッチ２により印加された高周波交流電圧
Ｅｄに対して逆極性の電圧が印加される。次いで、双方
向スイッチ４がＯＦＦされ、再び双方向スイッチ３がＯ
Ｎされると、双方向スイッチ３がＯＮの間（ｔ４〜ｔ
５）は、交流電源１とセンタータップ変圧器５の１次側
間が遮断されるため、電流は流れず、センタータップ変
圧器５の１次側には高周波交流電圧Ｅｄが印加されな
い。
【００２４】そして、周波数変換回路１１では、この双
方向スイッチ２〜４のスイッチ制御信号によるスイッチ
ング動作を繰り返す。この双方向スイッチ２〜４は、図
２に示すように、ダイオード１４〜１７とトランジスタ
１８から構成されるブリッジ回路であり、双方向に電流
が流れるため、交流入力電圧Ｅの極性が前記ｔ１〜ｔ５
間と逆極性である場合は、双方向スイッチ２及び双方向
スイッチ４において、それぞれｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４
間に流れる電流の向きとは逆方向の電流が流れる。この
ため、交流入力電圧Ｅの極性に関係することなく、双方
向スイッチ２〜４はスイッチ制御される。
方向スイッチ２〜４のスイッチ制御信号によるスイッチ
ング動作を繰り返す。この双方向スイッチ２〜４は、図
２に示すように、ダイオード１４〜１７とトランジスタ
１８から構成されるブリッジ回路であり、双方向に電流
が流れるため、交流入力電圧Ｅの極性が前記ｔ１〜ｔ５
間と逆極性である場合は、双方向スイッチ２及び双方向
スイッチ４において、それぞれｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４
間に流れる電流の向きとは逆方向の電流が流れる。この
ため、交流入力電圧Ｅの極性に関係することなく、双方
向スイッチ２〜４はスイッチ制御される。
【００２５】周波数変換回路１１において、この双方向
スイッチ２〜４のスイッチ制御信号によるスイッチング
動作を繰り返すことにより、すなわち、交流入力電圧Ｅ
の周期より高い周期によって双方向スイッチ２〜４を駆
動制御することにより、交流電源１から入力された低周
波の交流入力電圧Ｅは、高周波交流電圧Ｅｄに変換さ
れ、センタータップ変圧器５の２次側から絶縁された高
周波交流が出力される。
スイッチ２〜４のスイッチ制御信号によるスイッチング
動作を繰り返すことにより、すなわち、交流入力電圧Ｅ
の周期より高い周期によって双方向スイッチ２〜４を駆
動制御することにより、交流電源１から入力された低周
波の交流入力電圧Ｅは、高周波交流電圧Ｅｄに変換さ
れ、センタータップ変圧器５の２次側から絶縁された高
周波交流が出力される。
【００２６】そして、センタータップ整流回路１２によ
り高周波交流は整流され、直流フィルタ１３により、高
調波が抑制され、平滑化した直流が負荷１０に出力され
る。
り高周波交流は整流され、直流フィルタ１３により、高
調波が抑制され、平滑化した直流が負荷１０に出力され
る。
【００２７】以上のように、本実施の形態の単相コンバ
ータでは、３組の双方向スイッチ２、３、４から構成さ
れる周波数変換回路１１により、交流電源１から入力さ
れた低周波交流を直接高周波交流に変換し、センタータ
ップ変圧器５の２次側から出力される高周波交流をセン
タータップ整流回路１２と直流フィルタ１３により直流
に変換するようにしたため、１つの制御デバイスで構成
される３個の双方向スイッチを制御することにより、低
周波交流を直接高周波交流に変換した後、直流に変換す
ることができる。
ータでは、３組の双方向スイッチ２、３、４から構成さ
れる周波数変換回路１１により、交流電源１から入力さ
れた低周波交流を直接高周波交流に変換し、センタータ
ップ変圧器５の２次側から出力される高周波交流をセン
タータップ整流回路１２と直流フィルタ１３により直流
に変換するようにしたため、１つの制御デバイスで構成
される３個の双方向スイッチを制御することにより、低
周波交流を直接高周波交流に変換した後、直流に変換す
ることができる。
【００２８】また、本実施の形態の単相コンバータで
は、交流電源１から周波数変換回路１１に入力される交
流入力電圧の極性に関与することなく、周波数変換回路
１１において、低周波交流を高周波交流に変換すること
ができる。さらに、周波数変換回路１１における双方向
スイッチ２、３、４の導通損失は小さくなる。
は、交流電源１から周波数変換回路１１に入力される交
流入力電圧の極性に関与することなく、周波数変換回路
１１において、低周波交流を高周波交流に変換すること
ができる。さらに、周波数変換回路１１における双方向
スイッチ２、３、４の導通損失は小さくなる。
【００２９】なお、本実施の形態では、単相のコンバー
タについて説明したが、本発明の回路を３組用いた３相
コンバータにすることも可能である。
タについて説明したが、本発明の回路を３組用いた３相
コンバータにすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】請求項１記載の発明のコンバータによれ
ば、３組の双方向スイッチから構成される周波数変換回
路により、交流電源から入力された低周波交流を直接高
周波交流に変換し、センタータップ変圧器の２次側から
出力される高周波交流をセンタータップ整流回路と直流
フィルタにより直流に変換するようにしたため、１つの
制御デバイスで構成される３個の双方向スイッチを制御
することにより、低周波交流を直接高周波交流に変換し
た後、直流に変換することができる。
ば、３組の双方向スイッチから構成される周波数変換回
路により、交流電源から入力された低周波交流を直接高
周波交流に変換し、センタータップ変圧器の２次側から
出力される高周波交流をセンタータップ整流回路と直流
フィルタにより直流に変換するようにしたため、１つの
制御デバイスで構成される３個の双方向スイッチを制御
することにより、低周波交流を直接高周波交流に変換し
た後、直流に変換することができる。
【００３１】また、交流電源から周波数変換回路に入力
される交流入力電圧の極性に関与することなく、周波数
変換回路において、低周波交流を高周波交流に変換する
ことができる。さらに、周波数変換回路における３組の
双方向スイッチの導通損失は小さくなる。
される交流入力電圧の極性に関与することなく、周波数
変換回路において、低周波交流を高周波交流に変換する
ことができる。さらに、周波数変換回路における３組の
双方向スイッチの導通損失は小さくなる。
【図１】本発明を適用した一実施の形態のワンコンバー
タ方式の単相コンバータの回路構成を示す図。
タ方式の単相コンバータの回路構成を示す図。
【図２】図１の双方向スイッチ２〜４の回路構成を示す
図。
図。
【図３】図１の回路内各部の電圧波形及び双方向スイッ
チ２〜４のスイッチング動作のタイミングチャートを示
す図。
チ２〜４のスイッチング動作のタイミングチャートを示
す図。
【図４】従来のワンコンバータ方式の単相コンバータの
回路構成を示す図。
回路構成を示す図。
【図５】図４の回路内各部の電圧波形及びスイッチ３０
〜３７のスイッチング動作のタイミングチャートを示す
図。
〜３７のスイッチング動作のタイミングチャートを示す
図。
１ 交流電源 ２〜４ 双方向スイッチ ５ センタータップ変圧器 ６、７ ダイオード ８ リアクトル ９ コンデンサ １０ 負荷 １１ 周波数変換回路 １２ センタータップ整流回路 １３ 直流フィルタ １４〜１７ ダイオード １８ トランジスタ ２１ 交流電源 ２２〜２９ ダイオード ３０〜３７ スイッチ ３８ 高周波単相変圧器 ３９、４０ ダイオード ４１ リアクトル ４２ コンデンサ ４３ 周波数変換回路部 ４４ 高周波整流回路部
Claims (1)
- 【請求項１】単相交流入力の１線をセンタータップ単相
変圧器の１次巻線に接続し、この単相交流入力の他の１
線をセンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始まり点
と巻終わり点にそれぞれ双方向スイッチを介して接続
し、このセンタータップ単相変圧器の１次巻線の巻始ま
り点と巻終わり点に双方向スイッチを接続することによ
り、前記３組の双方向スイッチからなる低周波交流を高
周波交流に変換する周波数変換回路をセンタータップ単
相変圧器の１次巻線に接続し、前記センタータップ単相
変圧器の２次巻線に整流回路を接続し、この整流回路に
直流フィルタ回路を接続したことを特徴とするコンバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210843A JP3063830B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9210843A JP3063830B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155953A true JPH1155953A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3063830B2 JP3063830B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=16596041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9210843A Expired - Fee Related JP3063830B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3063830B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211867A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 整流回路 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP9210843A patent/JP3063830B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211867A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 整流回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3063830B2 (ja) | 2000-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |