KR101496627B1

KR101496627B1 - 전력 변환 회로

Info

Publication number: KR101496627B1
Application number: KR1020147020859A
Authority: KR
Inventors: 야스타카 다구치
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2015-02-26
Also published as: BR112014018181A2; JP2013158099A; EP2808987A4; CN104067496A; WO2013111403A1; JP5316656B2; AU2012367571A1; AU2012367571B2; US9312780B2; EP2808987A1; BR112014018181A8; US20150009725A1; KR20140110010A; CN104067496B

Abstract

누설 전류가 현저하지 않은 구간 이외에서 보상 전류를 출력함으로써, 보상 전류를 흐르게 하는 것에 의한 손실을 저감한다.
컨버터(11)는 교류 전원(3)으로부터 교류가 입력되고, 이것을 정류하여 직류 링크(15)로 출력한다. 인버터(14)는 직류 링크(15)를 통하여 컨버터(11)와 접속되며, 직류를 교류로 변환하고, 상기 교류를 부하(4)에 출력한다. 누설 전류 검출기(21)는 부하(4)로부터 누설되는 누설 전류(Ia)에 대응하는 검출 전류(Ib)를 출력한다. 보상 전류 출력단(223)은 누설 전류(Ia)가 누설되는 개소(41)에 접속되며, 검출 전류(Ib)에 응답하여 누설 전류(Ia)를 보상하는 보상 전류(Ic)를 출력한다. 스위치(8)는 검출 전류(Ib)의 보상 전류 출력부(22)로의 입력의 가부를 설정한다.

Description

전력 변환 회로{POWER CONVERSION CIRCUIT}

이 발명은 부하로부터의 누설 전류를 저감하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 부하로부터의 누설 전류를 저감하는 기술이 제안되어 있다. 예를 들면 하기에 게시하는 특허 문헌 1, 2는, 평활 콘덴서의 양단에 접속된 보상 전류 공급 회로가, 부하로부터의 누설 전류를 보상하는 전류를 출력하는 기술을 개시하고 있다.

또 특허 문헌 3은 평활 콘덴서를 설치하지 않는 구조에 있어서, 전파 정류 회로인 다이오드 브리지와 인버터 장치를 연결하는 양측 입력 라인과 음측 입력 라인 사이에 노이즈 저감 회로가 설치되어 있다. 상기 노이즈 저감 회로는, 두 개의 트랜지스터를 가지고 있으며, 이들은 서로 반대로 온·오프 동작한다.

일본국 특허 제3044650호 공보 일본국 특허공개 평11-122910호 공보 일본국 특허공개 2000-92861호 공보

특허 문헌 1, 2에 기재된 기술에서는, 평활 후의 직류 전압에 의거하여 보상 전류 공급 회로가 동작한다. 특허 문헌 3에 기재된 기술에서는, 평활 콘덴서가 채용되어 있지 않지만, 노이즈 저감 회로에 있어서, 누설 전류를 검출한 전압을 증폭기로 증폭시켜 두 개의 트랜지스터를 구동하고, 이들을 온·오프 동작시키고 있다.

따라서 어느 특허 문헌에 기재된 기술에서도, 전파 정류 회로에 입력하는 교류의 파형에 의존하지 않고 보상 전류를 출력한다.

도 5는 평활 콘덴서가 채용되지 않는 경우에 전파 정류 회로에 입력하는 교류 전압 Vs 및 교류 전류 Is와, 누설 전류 Ia의 관계를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 누설 전류 Ia는, 입력 전류 Is가 클수록 증대한다. 평활 콘덴서가 채용되어도, 그 양단 전압이 맥동하고 있으면 동일한 경향이 있다.

따라서 누설 전류 Ia가 작고, 이것을 저감할 필요가 없는 경우에도, 특허 문헌 1~3에서는 누설 전류를 보상하는 회로가 동작하게 된다. 이것은 소비 전력을 생력화하는 관점에서 바람직하지 않다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 누설 전류가 현저하지 않은 구간 이외에서 보상 전류를 출력함으로써, 보상 전류를 흐르게 하는 것에 의한 손실을 저감하는 것을 목적으로 한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제1 양태는, 교류를 직류로 변환하는 컨버터(11)와, 직류 링크(15)와, 상기 직류 링크를 통하여 상기 컨버터와 접속되며, 직류를 교류로 변환하고, 상기 교류를 부하(4)에 출력하는 인버터(14)와, 상기 부하로부터 누설되는 누설 전류(Ia)에 대응하는 검출 전류(Ib)를 출력하는 누설 전류 검출기(21)와, 상기 검출 전류에 응답하여 상기 누설 전류를 보상하는 보상 전류(Ic)를 출력하는 보상 전류 출력단(223)을 가지며, 상기 보상 전류 출력단이 상기 부하의 누설 전류가 누설되는 개소(41)에 접속되는 보상 전류 출력부(22)와, 상기 검출 전류의 상기 보상 전류 출력부로의 입력의 가부를 설정하는 스위치(8)를 구비한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제2 양태는, 그 제1 양태이며, 상기 검출 전류(Ib)에 비례한 모니터 전류(Ie)에 의거하여 상기 스위치(8)의 개폐를 제어하는 제어부(7)를 더 구비한다. 그리고 상기 누설 전류 검출기(21)는, 상기 컨버터(11)에 흐르는 한 쌍의 전류들의 차분으로부터 상기 검출 전류(Ib)를 흐르게 하는 제1 코일과, 상기 제1 코일과 유도 결합하여 상기 모니터 전류가 흐르는 제2 코일을 가진다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제3 양태는, 그 제1 양태이며, 상기 컨버터(11)에 입력하는 교류 전압(Vs)의 진폭에 의거하여 상기 스위치(8)의 개폐를 제어하는 제어부(7)를 더 구비한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제4 양태는, 그 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나이며, 상기 직류 링크(15)는 평활 콘덴서(13)를 포함한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제5 양태는, 그 제1 내지 제4 양태 중 어느 하나이며, 상기 직류 링크(15)는 승압 초퍼 회로(12)를 포함한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제6 양태는, 그 제5 양태이며, 상기 승압 초퍼 회로(12)의 구동/정지에 대응하여, 상기 스위치(8)가 각각 도통/비도통한다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제7 양태는, 그 제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 하나이며, 상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225) 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비한다. 그리고 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며, 상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐른다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제1 양태에 의하면, 스위치에 의해, 누설 전류가 현저한 구간에서만 보상 전류를 출력할 수 있으므로, 보상 전류를 흐르게 하는 것에 의한 손실을 저감할 수 있다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제2 양태 또는 제3 양태에 의하면, 모니터 전류에 의한 검출 전류의 감소를 저감할 수 있다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제4 양태에 의하면, 인버터에 입력하는 직류 전압을 평활시키므로, 인버터의 제어가 용이해진다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제5 양태 및 제6 양태에 의하면, 컨버터가 출력하는 직류 전압을 승압시키므로, 전력 변환 회로의 역률을 개선할 수 있다.

특히 제6 양태에 의하면, 승압 초퍼 회로의 정지 시에 있어서의 소비 전력을 저감할 수 있다.

이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 제7 양태에 의하면, 누설 전류에 대응하는 보상 전류를, 접속점으로부터 누설 개소로 흐르게 할 수 있다.

이 발명의 목적, 특징, 국면, 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.

도 1은 이 발명의 실시의 형태에 관련된 전력 변환 회로의 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다.
도 2는 이 발명의 실시의 형태에 관련된 전력 변환 회로의 다른 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다.
도 3은 이 발명의 실시의 형태에 관련된 전력 변환 회로의 또 다른 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다.
도 4는 이 발명에 관련된 전력 변환 회로의 실시의 형태의 변형을 나타내는 회로도이다.
도 5는 누설 전류와 컨버터에 입력하는 교류 전압, 교류 전류의 파형의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 누설 전류와 컨버터에 입력하는 교류 전압, 교류 전류의 파형의 다른 관계를 나타내는 그래프이다.

도 1은 이 발명의 실시의 형태에 관련된 전력 변환 회로의 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다. 상기 전력 변환 회로는, 컨버터(11)와, 직류 링크(15)와, 인버터(14)와, 누설 전류 저감 장치(2)를 구비하고 있다.

컨버터(11)는 교류 전원(3)으로부터 입력하는 교류를 직류로 변환한다. 인버터(14)는 직류를 교류로 변환하고, 상기 교류를 부하(4)에 출력한다. 인버터(14)는, 직류 링크(15)를 통하여 컨버터(11)와 접속된다. 컨버터(11)에는 교류 전압 Vs 및 교류 전류 Is가 입력된다.

직류 링크(15)는 양극측의 직류 전원선(15a)과, 음극측의 직류 전원선(15b)을 포함한다.

도 1에서는 컨버터(11)로서 다이오드 브리지가 예시되어 있지만, 그 이외에, 예를 들면 펄스폭 변조를 채용한 액티브 컨버터여도 된다.

부하(4)는 예를 들면 공기 조화기의 냉매를 압축하는 압축기에 채용되는 모터이다. 상기 모터는 압축기 중의 압축 요소와 함께 냉매나 윤활유에 노출된다. 따라서 상기 압축기의 외곽과의 사이에 부유 용량을 가지고 있다. 특히 윤활유가 냉매에 녹아든, 이른바 「잠들어 있는」 상태에 있을 때에 냉매의 유전율이 상승되고, 상기 부유 용량은 증대되어 누설 전류의 발생이 현저해진다.

누설 전류 저감 장치(2)는 부하(4)로부터 누설되는 누설 전류 Ia를 보상하는 보상 전류 Ic를 출력한다. 누설 전류 저감 장치(2)는, 누설 전류 검출기(21)와, 보상 전류 출력부(22)와, 스위치(8)를 구비한다.

누설 전류 검출기(21)는, 컨버터(11)에 입력되는 한 쌍의 전류들의 차분으로부터 누설 전류 Ia에 대응하는 검출 전류 Ib를 출력한다. 구체적으로는 누설 전류 검출기(21)는 예를 들면, 교류 전원(3)과 컨버터(11) 사이에 설치되는 커먼 모드 초크 및 이것에 유도 결합한 코일을 가지고 있다. 따라서 상기 코일에 검출 전류 Ib가 흐른다. 이러한 구성 자체는 예를 들면 상기 서술한 특허 문헌 1~3에 의해 주지이므로, 상세한 것은 설명하지 않는다.

보상 전류 출력부(22)는, 한 쌍의 입력단(224, 225)과, 보상 전류 출력단(223)을 가진다. 보상 전류 출력부(22)는 입력단(224, 225)을 통하여 직류 링크(15)에 대해 병렬로 접속된다. 보상 전류 출력단(223)은 보상 전류 Ic를 출력한다. 보상 전류 Ic는, 검출 전류 Ib에 응답하여 누설 전류 Ia를 보상한다. 보상 전류 출력단(223)은 부하(4)의 누설 전류가 누설되는 개소(41)에 접속된다. 개소(41)는 예를 들면 접지 G로 접지된다. 혹은 접지 G와 개소(41) 사이에는 기생 임피던스가 존재한다. 도 1 및 그 이후의 도면에서는, 상기 기생 임피던스가 존재할 가능성을, 개소(41)와 접지 G 사이의 파선으로 나타내고 있다.

구체적으로는 보상 전류 출력부(22)는 예를 들면, 그 한 쌍의 입력단(224, 225) 사이에 직렬 접속되는 트랜지스터(221, 222)를 구비한다. 트랜지스터(221, 222)는 서로 도전형이 상이하다. 구체적으로는 트랜지스터(221)는 PNP형이며, 트랜지스터(222)는 NPN형이다. 트랜지스터(221, 222)들이 접속되는 접속점이 보상 전류 출력단(223)에 접속된다. 후술하는 스위치(8)가 도통할 때에는, 상기 접속점과, 트랜지스터(221, 222)의 베이스 사이에 검출 전류 Ib가 흐른다.

구체적으로는 트랜지스터(221)의 제어 전극인 베이스와, 트랜지스터(222)의 제어 전극인 베이스는, 예를 들면 저항을 통하여(또한 후술하는 바와 같이 스위치(8)를 통하여) 누설 전류 검출기(21)에 접속된다. 상기 저항에 검출 전류 Ib가 흐름으로써, 베이스 바이어스 전압이 트랜지스터(221, 222)에 인가되게 된다.

보상 전류 출력단(223)으로부터 보상 전류 Ic가 개소(41)에 흐른다. 단, 보상 전류 Ic로부터 직류 분을 커트하기 위해, 보상 전류 출력단(223)과 개소(41) 사이에 용량성의 임피던스를 가지는 소자(226), 예를 들면 콘덴서를 설치하는 것이 바람직하다.

보상 전류 출력부(22)의 구성 자체도 예를 들면 상기 서술한 특허 문헌 1~3에 의해 주지이므로, 상세한 것은 설명하지 않는다.

스위치(8)는, 검출 전류 Ib가 보상 전류 출력부(22)에 입력되는 것의 가부를 설정한다. 구체적으로는 예를 들면, 트랜지스터(221, 222)의 베이스에 접속된 저항과, 누설 전류 검출기(21) 사이에 스위치(8)가 설치된다. 그리고 스위치(8)의 개폐의 제어가 제어부(7)에 의해 제어된다.

도 1에서는 제어부(7)는, 검출 전류 Ib가 얻어지는 코일의 양단 전압을 검출하는 경우가 나타나 있다. 그러나, 제어부(7)의 입력 임피던스가 작은 경우에는, 모니터 전류 Ie의 감소가 염려된다.

도 4는 전력 변환 회로의 변형을 제어부(7)의 주변에 한정하여 나타내는 회로도이다. 도 4에 나타나는 변형에서는, 누설 전류 검출기(21)는, 검출 전류 Ib가 흐르는 제1 코일과, 제1 코일과 유도 결합하여 모니터 전류 Ie가 흐르는 제2 코일을 가지고 있다. 모니터 전류 Ie는 검출 전류 Ib에 비례하므로, 제어부(7)는 모니터 전류 Ie에 의거하여 스위치(8)의 개폐를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(7)의 입력 임피던스가 작아도, 모니터 전류 Ie는 감소하기 어렵다.

제어부(7)는 예를 들면 상기 코일의 양단 전압, 혹은 모니터 전류 Ie에 대해서, 하기의 판단을 행하여 스위치(8)의 개폐를 제어한다.

(i) 순시값의 크기가 소정의 역치보다 클 때만 스위치(8)를 도통；

(ii) 평균값의 크기가 소정의 역치보다 클 때만 스위치(8)를 도통；

(iii) 피크값(AM검파)의 크기가 소정의 역치보다 클 때만 스위치(8)를 도통한다.

이것에 의해, 보상 전류 출력부(22)는 누설 전류 Ia가 현저하지 않은 구간 이외에서 보상 전류 Ic를 흐르게 한다.

혹은 또한, 제어부(7)는 교류 전압 Vs의 절대값이 소정의 역치보다 클 때만 스위치(8)를 도통시켜도, 누설 전류 Ia가 현저하지 않은 구간 이외에서 보상 전류 Ic를 흐르게 한다. 도 5에서 나타내는 바와 같이, 교류 전압 Vs의 절대값이 작을 수록, 누설 전류 Ia는 작기 때문이다.

이 경우, 제어부(7)에는 교류 전압 Vs가 입력된다. 혹은 컨버터(11)가 전파 정류를 행하는 경우, 예를 들면 다이오드 브리지로 구성되는 경우, 제어부(7)에는 직류 링크(15)에 있어서의 전압이 입력된다. 이러한 구성을 채용해도, 모니터 전류 Ie는 감소하기 어렵다.

제어부(7)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터와 기억 장치를 포함하여 구성된다. 마이크로 컴퓨터는, 프로그램에 기술된 각 처리 단계(바꾸어 말하면 절차)를 실행한다. 상기 기억 장치는, 예를 들면 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 재기록 가능한 불휘발성 메모리(EPROM(Erasable Programmable ROM) 등), 하드 디스크 장치 등의 각종 기억 장치의 하나 또는 복수로 구성 가능하다. 상기 기억 장치는, 각종의 정보나 데이터 등을 저장하고, 또 마이크로 컴퓨터가 실행하는 프로그램을 저장하며, 또, 프로그램을 실행하기 위한 작업 영역을 제공한다. 또한, 마이크로 컴퓨터는, 프로그램에 기술된 각 처리 단계에 대응하는 각종 수단으로서 기능한다고도 파악할 수 있으며, 혹은, 각 처리 단계에 대응하는 각종 기능을 실현한다고도 파악할 수 있다. 또, 제어부(7)는 이것에 한정되지 않고, 제어부(7)에 의해 실행되는 각종 절차, 혹은 실현되는 각종 수단 또는 각종 기능의 일부 또는 전부를 하드웨어로 실현해도 상관없다.

또 스위치(8)에는 예를 들면 릴레이 접점, 반도체 스위치를 채용할 수 있다.

도 2는 전력 변환 회로의 다른 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다. 상기 구성은 도 1에서 나타낸 구성에 있어서, 직류 링크(15)가 평활 콘덴서(13)를 더 포함하는 점에서 상이하다. 구체적으로는, 평활 콘덴서(13)는 직류 전원선(15a, 15b)의 사이에 접속된다. 통상은 전해 콘덴서와 같이 큰 정전 용량을 가지는 콘덴서가 채용되지만, 인버터(14)의 제어를 적절히 행함으로써, 필름 콘덴서와 같이 작은 정전 용량을 가지는 콘덴서가 채용되어도 된다. 후자의 경우, 반드시 평활 기능은 요구되지 않고, 직류 링크(15)에 있어서 큰 맥동이 발생한다.

이와 같은 큰 맥동이 발생하는 경우에는, 모니터 전류 Ie로 대체하여 제어부(7)에 입력하는 것으로 하여 직류 링크(15)에 있어서의 전압이 입력되어도 된다. 상기 맥동은 교류 전압 Vs의 변동을 반영하므로, 교류 전압 Vs의 절대값이 작은 영역에서 보상 전류 Ic가 출력되도록 스위치(8)를 개폐하여, 검출 전류 Ib가 보상 전류 출력부(22)에 부여되기 때문이다. 한편, 평활 콘덴서(13)의 용량이 크고, 직류 링크(15)에 있어서의 전압의 맥동이 작은 경우에는, 이것을 모니터 전류 Ie로 대체하여 제어부(7)에 입력하는 것은 바람직하지 않다.

물론, 검출 전류 Ib가 흐르는 코일의 양단 전압이나, 모니터 전류 Ie, 혹은 교류 전압 Vs에 의거하여, 제어부(7)가 스위치(8)를 개폐함으로써, 누설 전류 Ia가 현저하지 않은 구간 이외에서 보상 전류 Ic를 흐르게 할 수 있다.

도 3은 전력 변환 회로의 다른 구성을, 그 주변부와 함께 나타내는 회로도이다. 상기 구성은 도 1에서 나타낸 구성에 있어서, 직류 링크(15)가 승압 초퍼 회로(12)를 더 포함한 점에서 상이하다. 단 도 3에서는 평활 콘덴서(13)가 더 포함되어 있으며, 평활 콘덴서(13)가 승압 초퍼 회로(12)의 출력측에 접속되는 경우가 예시되어 있다.

승압 초퍼 회로(12)는, 리액터(121)와, 다이오드(122)와, 스위칭 소자(123)를 가진다. 리액터(121)는, 직류 전원선(15a)에 접속된다. 다이오드(122)의 애노드는, 리액터(121)를 통하여, 직류 전원선(15a)에 접속된다. 그 캐소드와, 직류 전원선(15b) 사이에, 평활 콘덴서(13)가 접속된다.

스위칭 소자(123)는 예를 들면 절연 게이트형 바이폴러 트랜지스터가 채용되며, 다이오드(122)의 애노드와 직류 전원선(15b) 사이에 접속된다.

이러한 구성을 채용함으로써, 승압 초퍼 회로(12)는 컨버터(11)로부터 출력되는 직류 전압을 승압시키므로, 전력 변환 회로의 역률을 개선하는 역률 개선 회로로서 기능한다. 그 동작의 상세는, 주지의 기술이므로, 여기에서는 그 상세한 설명은 생략한다.

또 승압 초퍼 회로(12)에는 이른바 인터리브 방식으로 동작하는 구성이 채용되어도 된다.

또한, 전력 변환 회로에 있어서 역률 개선 회로는 상시 가동하고 있는 것은 아니다. 예를 들면 공기 조화기에 채용되는 상기 서술한 전력 변환 회로에서는, 스위칭 소자(123)가 계속 오프하는 경우(이하 「역률 개선 회로의 오프 상태」라고도 칭한다)와, 스위칭 소자(123)가 어떤 듀티비로 스위칭하는 경우(이하 「역률 개선 회로의 온 상태」라고도 칭한다)가 있다.

특히 컨버터(11)가 다이오드 브리지로 구성되는 경우, 역률 개선 회로의 온 상태에서는 다이오드 브리지의 도통각이 넓다. 따라서 도 5에 나타내는 경우와 동일하게 하여, 교류 전류 Is의 파형은 완만하고, 누설 전류 Ia가 큰 값을 가지는 위상각도 넓다. 따라서 이러한 경우, 상기 서술한 바와 같이 하여 보상 전류 Ic가 흐르는 타이밍을 억제하는 것이 바람직하다.

그러나, 역률 개선 회로의 오프 상태에서는 다이오드 브리지의 도통각이 좁다. 도 6은 이러한 경우에 있어서의 누설 전류 Ia와 컨버터(11)에 입력하는 교류 전압 Vs, 교류 전류 Is의 파형의 관계를 나타내는 그래프이다. 교류 전류 Is의 파형은 급준하며, 누설 전류 Ia가 큰 값을 가지는 범위는 좁다. 따라서 역률 개선 회로의 오프 상태에서는, 보상 전류 Ic를 흐르게 하지 않아도, 누설 전류 Ia의 외부에 대한 악영향은 작다.

따라서, 모니터 전류 Ie나 교류 전압 Vs나, 직류 링크(15)에 있어서의 전압에 관계없이, 역률 개선 회로의 오프 상태에서는 스위치(8)를 비도통으로 함으로써, 소비 전력을 저감할 수 있다. 즉, 승압 초퍼 회로(12)의 구동/정지에 대응하여, 스위치(8)가 각각 도통/비도통하는 것이 바람직하다. 이러한 스위치(8)의 제어는, 제어부(7)가, 승압 초퍼 회로(12)를 제어하는 다른 제어부(도시하지 않음)와 연계하여 행함으로써 실현된다. 이와 같은 연계는 공지의 기술을 이용하여 용이하게 실현되므로, 여기에서는 상세한 것을 생략한다.

물론, 승압 초퍼 회로(12)가 구동하여 스위치(8)가 도통하는 경우여도, 제어부(7) 제어에 의해, 검출 전류 Ib가 흐르는 코일의 양단 전압이나, 모니터 전류 Ie 등에 의거하여 스위치(8)를 비도통으로 하는 것이 바람직하다.

이 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기한 설명은, 모든 국면에 있어서, 예시이며, 이 발명이 그에 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 이 발명의 범위로부터 벗어나지 않으며 상정될 수 있는 것으로 해석된다.

Claims

교류를 직류로 변환하는 컨버터(11)와,
직류 링크(15)와,
상기 직류 링크를 통하여 상기 컨버터와 접속되며, 직류를 교류로 변환하고, 상기 교류를 부하(4)에 출력하는 인버터(14)와,
상기 부하로부터 누설되는 누설 전류(Ia)에 대응하는 검출 전류(Ib)를 출력하는 누설 전류 검출기(21)와,
상기 검출 전류에 응답하여 상기 누설 전류를 보상하는 보상 전류(Ic)를 출력하는 보상 전류 출력단(223)을 가지며, 상기 보상 전류 출력단이 상기 부하의 누설 전류가 누설되는 개소(41)에 접속되는 보상 전류 출력부(22)와,
상기 검출 전류의 상기 보상 전류 출력부로의 입력의 가부를 설정하는 스위치(8)를 구비하는, 전력 변환 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 검출 전류(Ib)에 비례한 모니터 전류(Ie)에 의거하여 상기 스위치(8)의 개폐를 제어하는 제어부(7)를 더 구비하고,
상기 누설 전류 검출기(21)는, 상기 컨버터(11)에 흐르는 한 쌍의 전류들의 차분으로부터 상기 검출 전류(Ib)를 흐르게 하는 제1 코일과, 상기 제1 코일과 유도 결합하여 상기 모니터 전류가 흐르는 제2 코일을 가지는, 전력 변환 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 컨버터(11)에 입력하는 교류 전압(Vs)의 진폭에 의거하여 상기 스위치(8)의 개폐를 제어하는 제어부(7)를 더 구비하는, 전력 변환 회로.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직류 링크(15)는 평활 콘덴서(13)를 포함하는, 전력 변환 회로.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직류 링크(15)는 승압 초퍼 회로(12)를 포함하는, 전력 변환 회로.
청구항 4에 있어서,
상기 직류 링크(15)는 승압 초퍼 회로(12)를 포함하는, 전력 변환 회로.
청구항 5에 있어서,
상기 직류 링크(15)는 승압 초퍼 회로(12)를 포함하고, 상기 승압 초퍼 회로(12)의 구동/정지에 대응하여, 상기 스위치(8)가 각각 도통/비도통하는, 전력 변환 회로.
청구항 6에 있어서,
상기 직류 링크(15)는 승압 초퍼 회로(12)를 포함하고, 상기 승압 초퍼 회로(12)의 구동/정지에 대응하여, 상기 스위치(8)가 각각 도통/비도통하는, 전력 변환 회로.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.
청구항 4에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.
청구항 5에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.
청구항 6에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.
청구항 7에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.
청구항 8에 있어서,
상기 보상 전류 출력부(22)는, 그 한 쌍의 입력단(224, 225)의 사이에 직렬 접속되는 제1 트랜지스터(221)와 제2 트랜지스터(222)를 구비하고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터는 서로 도전형이 상이하며,
상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극은 공통으로 접속되고,
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터가 접속되는 접속점이 상기 보상 전류 출력단(223)에 접속되며,
상기 접속점과, 상기 제1 트랜지스터의 제어 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제어 전극 사이에 상기 검출 전류가 흐르는, 전력 변환 회로.