JPWO2015097815A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1にかかる電力変換装置の一構成例を示す図である。また、図2は、図1に示す電力変換装置を構成する主回路の一構成例を示す図である。図2に示すように、主回路100は、複数の整流素子がフルブリッジ接続されて構成され、端子R,S,Tを介して交流電力が供給される整流回路3と、複数のスイッチング素子がフルブリッジ接続されて構成され、負荷を駆動するインバータ4と、インバータ4への正側電力供給経路にカソードが接続されたダイオード5と、整流回路3とインバータ4との間の負側電力供給経路とダイオード5のアノードとの間に接続されたスイッチング素子6とを備えている。スイッチング素子6としては、例えば、パワートランジスタ、パワーMOSFET、IGBT等で構成することができる。
図7は、実施の形態2にかかる電力変換装置の一構成例を示す図である。また、図8は、図7に示す電力変換装置を構成する主回路の一構成例を示す図である。また、図9は、図8に示す構成の主回路において、回生電力消費動作を行う場合の一構成例を示す図である。図7,8,9に示す例では、主回路100bは、ダイオード5のアノードが負側電力供給経路に接続され、スイッチング素子6が整流回路3とインバータ4と間の正側電力供給経路とダイオード5のカソードとの間に接続された例を示している。
図13は、実施の形態3にかかる電力変換装置の一構成例を示す図である。図13に示す例では、主回路100dは、実施の形態1,2において説明したダイオード5およびスイッチング素子6に代えて、インバータ4への正側電力供給経路にカソードが接続された第1のダイオード5aおよび第2のダイオード5bと、第1のダイオード5aのアノードおよびインバータ4への負側電力供給経路の間に接続された第1のスイッチング素子6aと、インバータ4への負側電力供給経路と第2のダイオード5bのアノードとの間に接続された第2のスイッチング素子6bとを備えている。
Claims (16)
- 交流電源から供給される交流を整流する整流回路とモータを駆動するインバータとを含み形成された主回路を具備した電力変換装置であって、
前記主回路は、
前記整流回路と前記インバータとの間の正側電力供給経路にカソードが接続されたダイオードと、
前記整流回路と前記インバータとの間の負側電力供給経路と前記ダイオードのアノードとの間に接続されたスイッチング素子と、
前記正側電力供給経路上に設けられた第1の端子と、
前記第1の端子よりも前記整流回路側の前記正側電力供給経路上に設けられ、前記第1の端子との間が切り離された第2の端子と、
前記ダイオードと前記スイッチング素子との接続点から引き出された第3の端子と、
を備え、
前記第2の端子と前記第3の端子との間に設けられたリアクトルを備え、
前記ダイオード、前記スイッチング素子、および前記リアクトルにより前記インバータに供給する直流電力を昇圧する昇圧チョッパ回路を構成することを特徴とする電力変換装置。 - 交流電源から供給される交流を整流する整流回路とモータを駆動するインバータとを含み形成された主回路を具備した電力変換装置であって、
前記主回路は、
前記整流回路と前記インバータとの間の正側電力供給経路にカソードが接続された第1のダイオードおよび第2のダイオードと、
前記整流回路と前記インバータとの間の負側電力供給経路と前記第1のダイオードのアノードとの間に接続された第1のスイッチング素子と、
前記整流回路と前記インバータとの間の負側電力供給経路と前記第2のダイオードのアノードとの間に接続された第2のスイッチング素子と、
前記正側電力供給経路上に設けられた第1の端子と、
前記第1の端子よりも前記整流回路側の前記正側電力供給経路上に設けられ、前記第1の端子との間が切り離された第2の端子と、
前記第1のダイオードと前記第1のスイッチング素子との接続点から引き出された第3の端子と、
前記第2のダイオードと前記第2のスイッチング素子との接続点から引き出された第4の端子と、
を備え、
前記第2の端子と前記第3の端子との間に設けられたリアクトルと、
前記第1の端子と前記第4の端子との間に設けられた抵抗と、
を備え、
前記第1のダイオード、前記第1のスイッチング素子、および前記リアクトルにより前記インバータに供給する直流電力を昇圧する昇圧チョッパ回路を構成し、前記第2のダイオード、前記第2のスイッチング素子、および前記抵抗により前記モータからの回生電力を消費するブレーキ回路を構成することを特徴とする電力変換装置。 - 前記主回路は、前記インバータへの直流電圧を平滑する平滑コンデンサへの突入電流防止回路を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記+側電力供給経路の前記第2の端子よりも前記整流回路側に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記+側電力供給経路の前記第1の端子よりも前記インバータ側に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記負側電力供給経路に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記ダイオードおよび前記スイッチング素子のうち、少なくとも前記スイッチング素子がワイドバンドギャップ半導体で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項7に記載の電力変換装置。
- 交流電源から供給される交流を整流する整流回路とモータを駆動するインバータとを含み形成された主回路を具備した電力変換装置であって、
前記主回路は、
前記整流回路と前記インバータとの間の負側電力供給経路にアノードが接続されたダイオードと、
前記整流回路と前記インバータとの間の正側電力供給経路と前記ダイオードのカソードとの間に接続されたスイッチング素子と、
前記負側電力供給経路上に設けられた第1の端子と、
前記第1の端子よりも前記整流回路側の前記負側電力供給経路上に設けられ、前記第1の端子との間が切り離された第2の端子と、
前記ダイオードと前記スイッチング素子との接続点から引き出された第3の端子と、
を備え、
前記第2の端子と前記第3の端子との間に設けられたリアクトルを備え、
前記ダイオード、前記スイッチング素子、および前記リアクトルにより前記インバータに供給する直流電力を昇圧する昇圧チョッパ回路を構成することを特徴とする電力変換装置。 - 交流電源から供給される交流を整流する整流回路とモータを駆動するインバータとを含み形成された主回路を具備した電力変換装置であって、
前記主回路は、
前記整流回路と前記インバータとの間の負側電力供給経路にアノードが接続された第1のダイオードおよび第2のダイオードと、
前記整流回路と前記インバータとの間の正側電力供給経路と前記第1のダイオードのカソードとの間に接続された第1のスイッチング素子と、
前記整流回路と前記インバータとの間の正側電力供給経路と前記第2のダイオードのカソードとの間に接続された第2のスイッチング素子と、
前記負側電力供給経路上に設けられた第1の端子と、
前記第1の端子よりも前記整流回路側の前記負側電力供給経路上に設けられ、前記第1の端子との間が切り離された第2の端子と、
前記第1のダイオードと前記第1のスイッチング素子との接続点から引き出された第3の端子と、
前記第2のダイオードと前記第2のスイッチング素子との接続点から引き出された第4の端子と、
を備え、
前記第2の端子と前記第3の端子との間に設けられたリアクトルと、
前記第1の端子と前記第4の端子との間に設けられた抵抗と、
を備え、
前記第1のダイオード、前記第1のスイッチング素子、および前記リアクトルにより前記インバータに供給する直流電力を昇圧する昇圧チョッパ回路を構成し、前記第2のダイオード、前記第2のスイッチング素子、および前記抵抗により前記モータからの回生電力を消費するブレーキ回路を構成することを特徴とする電力変換装置。 - 前記主回路は、前記インバータへの直流電圧を平滑する平滑コンデンサへの突入電流防止回路を備えることを特徴とする請求項9または10に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記負側電力供給経路の前記第2の端子よりも前記整流回路側に設けられたことを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記負側電力供給経路の前記第1の端子よりも前記インバータ側に設けられたことを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。
- 前記主回路は、前記突入電流防止回路が前記正側電力供給経路に設けられたことを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。
- 前記第1のダイオード、前記第2のダイオード、前記第1のスイッチング素子、および前記第2のスイッチング素子のうち、少なくとも前記第2のスイッチング素子がワイドバンドギャップ半導体で形成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の電力変換装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項15に記載の電力変換装置。
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