KR20010031216A - 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로 - Google Patents

3레벨 중성점 클램프식 인버터회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20010031216A
KR20010031216A KR1020007004168A KR20007004168A KR20010031216A KR 20010031216 A KR20010031216 A KR 20010031216A KR 1020007004168 A KR1020007004168 A KR 1020007004168A KR 20007004168 A KR20007004168 A KR 20007004168A KR 20010031216 A KR20010031216 A KR 20010031216A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
snubber
diode
wire
output terminal
voltage output
Prior art date
Application number
KR1020007004168A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100582789B1 (ko
Inventor
야마나카카츠토시
야마다켄지
쿠마게이아키라
테라다타카아키
Original Assignee
하시모토 신이치
가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하시모토 신이치, 가부시키가이샤 야스카와덴키 filed Critical 하시모토 신이치
Publication of KR20010031216A publication Critical patent/KR20010031216A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100582789B1 publication Critical patent/KR100582789B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/346—Passive non-dissipative snubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/348—Passive dissipative snubbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

정모선(4)과 부모선(5)과 중성선(6)을 갖고, 정모선(4)과 상전압 출력단자(10)사이 및 부모선(5)과 상전압 출력단자(10) 사이에 각각 제 1 및 제 2 IGBT(11)(12) 및 제 3 및 제 4의 IGBT(13)(14)가 직렬 접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로에 있어서, 정모선(4)과 중성선(6) 사이에 제 1스너버 콘덴서(21)를, 부모선(5)과 중성선(6) 사이에 제 2스너버 콘덴서(22)를 배치하고, 정모선(4)에 캐소드를 접속하여 상전압 출력단자(10)에 애노드를 접속한 제 1스너버 다이오드(23)와, 부모선(5)에 애노드를 접속하여 상전압 출력단자(10)에 캐소드를 접속한 제 2스너버 다이오드(24)를 배치한다.

Description

3레벨 중성점 클램프식 인버터회로{THREE-LEVEL NEUTRAL POINT CLAMPING INVERTER CIRCUIT}
중성점 클램프식 인버터회로의 스너버회로로서는 예를들면 일본국 특개평 7-135781호 공보나 일본국 특개평 8-294285호 공보에 개시한 것과 같이 각 스위칭소자마다 스너버회로를 설치하는 개별 스너버회로방식이 일반적이었다.
일본국 특개평 7-135781호 공보에는 각 스위칭소자마다 저항기와 콘덴서와 다이오드로 이루어지는 스너버회로를 설치하고, 인버터를 정지시킬 때 과전압 등에 의해 스위칭소자를 파손시키지 않고 정지할 수 있는 제어방법이 개시되고 있다.
또 일본국 특개평 8-294285호 공보에는 각 스위칭소자마다 저항기와 콘덴서와 다이오드로 이루어지는 스너버회로를 설치하고, 이 스너버회로에는 전원전압 절반의 전압을 인가하도록 한 전압클램프형 스너버회로로서 스너버회로손실을 적게하는 기술이 개시되어있다.
그러나 비교적 중소용량의 중성점 클램프식 인버터회로에 스너버회로를 설치하도록 할 경우, 스위칭소자마다 개별 스너버방식으로 하면 부품개수가 많아져 스너버회로의 원가가 높아진다는 문제가 있었다.
본 발명은 모터의 가변속 구동운전이나 계통간 연계등을 행하는 전력변환장치를 형성하는 중성점 클램프식 인버터회로에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 제 1실시예의 인버터회로의 1상분의 회로도를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 회로의 스너버 동작 설명도로서, 도 2(a)는 제 1, 제 2 IGBT가 온상태로부터 제 1 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 도 2(b)는 제 2, 제 3 IGBT가 온상태로부터 제 2 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 도 2(c)는 제 3, 제 4의 IGBT가 온상태로부터 제 4의 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 도 2(d)는 제 2, 제 3의 IGBT가 온상태로부터 제 3의 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 의한 제 2실시예의 인버터회로의 1상분의 회로도를 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 도시하는 회로의 스너버 동작설명도로서, 도 4(a)는 제 1, 제 2 IGBT가 온상태로부터 제 1 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 제 4(b)는 제 2, 제 3의 IGBT가 온상태로부터 제 2 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 도 4(c)는 제 3, 제 4의 IGBT가 온상태로부터 제 4의 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도, 도 4(d)는 제 2, 제 3의 IGBT가 온상태로부터 제 3의 IGBT가 오프가 되는 경과의 설명도.
그래서 본 발명은 스너버회로의 부품개수를 적게한 3레벨 중성점 클램프식 인버터 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로는 정(正)모선과 부(負)모선과 중성선을 갖고, 상기 정모선과 상전압 출력단자간 및 상기 부모선과 상전압출력 단자 사이에 각각 여러개의 스위칭소자가 직렬로 접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로로서, 상기 정모선과 상기 중성선간에 배치되는 제 1스너버콘덴서와, 상기 부모선과 상기 중성선사이에 배치되는 제 2스너버 콘덴서와, 상기 정모선에 캐소드가 접속되어 상기 상전압 출력단자에 애노드가 접속되는 제 1스너버 다이오드와, 상기 부모선에 애노드가 접속되고 상기 상전압 출력단자에 캐소드가 접속되는 제 2스너버 다이오드를 갖춘 것이다.
또 본 발명에 관한 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로는 정모선과 부모선과 중성선을 갖고, 상기 정모선과 상전압 출력단자 사이 및 상기 부모선과 상전압 출력단자 사이에 각각 여러개의 스위칭소자가 직렬접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로로서, 상기 정모선에 애노드가 접속되는 한쪽의 다이오드, 이 한쪽의 다이오드의 캐소드와 상기 중성선과의 사이에 접속되는 제 1스너버 콘덴서 및 상기 한쪽 다이오드와 병렬로 접속되는 제 1방전저항기를 갖는 제 1의 RCD 스너버회로와, 상기 부모선에 캐소드가 접속되는 다른쪽의 다이오드, 이 다른쪽의 다이오드의 애노드와 상기 중성선 사이에 접속되는 제 2스너버 콘덴서 및 상기 다른쪽의 다이오드와 병렬로 접속되는 제 2방전저항기를 갖는 제 2의 RCD스너버회로와, 상기 제1의 RCD스너버회로의 상기 한쪽의 다이오드와 상기 제 1스너버 콘덴서의 접속점에 캐소드가 접속되고 상전압 출력단자에 애노드가 접속되는 제 1스너버 다이오드와, 상기 제2의 RCD 스너버회로의 상기 다른쪽의 다이오드와 상기 제 2스너버 콘덴서와의 접속점에 애노드가 접속되고 상전압 출력단자에 캐소드가 접속되는 제 2스너버 다이오드를 갖춘 것이다.
본 발명에 의하면 정모선과 부모선과 중성선을 갖고, 상기 정모선과 상전압 출력단자 사이 및 상기 부모선과 상전압 출력단자 사이에 각각 여러개의 스위칭소자가 직렬 접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로에 있어서, 각 스위칭소자마다 스너버회로를 설치하는 것이 아니라 정부모선과 중성선 사이에 제1, 제 2스너버 콘덴서 또는 제1, 제2의 RCD 스너버회로를 설치하고, 또한 정부모선과 상전압 출력단자 사이 또는 제1, 제2의 RCD 스너버회로와 상전압 출력단자 사이에 제 1, 제 2스너버 다이오드를 배치하는 구성으로 함으로써 적은 부품개수로 스너버회로를 형성하는 것이다. 중소용량의 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로에 대해서도 그다지 원가상승없이 스너버회로를 설치하여 인버터회로의 품질을 높일 수 있다. 또 인버터장치의 치수가 늘어나는 경우도 적다.
다음 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로의 1상분의 회로도이다. 전원(1)과 병렬로 평활콘덴서(2)와 평활콘덴서(3)의 직렬 접속회로가 접속되고, 정모선(4), 부모선(5), 중성선(6)의 배선 리액턴스가 각각 리액터(7)(8)(9)로서 명시적으로 도시되고 있다. 정모선(4)과 상전압 출력단자(10) 사이에는 스위칭소자를 형성하는 제 1 IGBT(insulated-gate bipolar transistor)(11)와, 제 2 IGBT(12)가 직렬접속되고 있다. 또 부모선(5)과 상전압 출력단자(10) 사이에는 마찬가지로 스위칭소자를 형성하는 제 3 IGBT(13)와, 제 4 IGBT(14)가 직렬접속된다. 또한 제 1 IGBT(11)와 제 2 IGBT(12)의 접속점에는 애노드를 중성선(6)에 접속한 한쪽의 클램프 다이오드(15)의 캐소드가 접속되고, 제 3 IGBT(13)와 제 4 IGBT(14)의 접속점에는 캐소드를 중성선(6)에 접속한 다른쪽의 클램프 다이오드(16)의 애노드가 접속되어 있다. 그리고 각 IGBT(11)(12)(13)(14)에는 각각 병렬로, 제 1플라이 호일 다이오드(17), 제 2플라이 호일 다이오드(18), 제 3플라이 호일 다이오드(19) 및 제 4 플라이 호일 다이오드(20)가 접속된다.
이와같은 인버터회로에 있어서, 본 발명에 의하면 정모선(4)과 중성선(6) 사이에 제 1스너버 콘덴서(21)를 부모선(5)과 중성선(6) 사이에 제 2스너버 콘덴서(22)를 접속하고, 또한 정모선(4)에 캐소드가 접속되어 애노드가 상전압 출력단자(10)에 접속된 제 1스너버 다이오드(23)와, 부모선에 애노드가 접속되어 캐소드가 상전압 출력단자에 접속된 제 2스너버 다이오드(24)를 배치하여 스너버기능을 갖는다.
도 2(a)(b)(c)(d)는 제 1도의 회로의 동작을 도시한 도면이다. 도면에는 평활콘덴서(2)(3)로부터 IGBT(11)(12)(13)(14)까지의 배선에 존재하는 리액턴스를 리액터(7)(8)(9)로서 도시하고 있고, 스위칭소자를 형성하는 IGBT에 발생하는 서지의 주원인은 이 배선의 리액턴스분의 존재에 의한 것이다.
도 2(a)에 있어 제 1, 제 2 IGBT(11)(12)가 온, 제 3, 제 4 IGBT(13)(14)가 오프상태로서 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우, 제 1 IGBT(11)가 턴오프하면 리액터(7)에 고여있던 에너지는 도 2(a)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 1스너버 콘덴서(21)를 충전하게 된다. 리액터(7)를 갖고 있던 에너지가 제 1스너버 콘덴서(21)로 이동하면 굵은 선의 전류경로는 끊기고, 전류는 중성선(6)에서 한쪽의 클램프 다이오드(15), 제 2 IGBT(12)를 거쳐 상전압 출력단자(10)로 흐르게 된다. 또 제 1스너버 콘덴서(21)에 전하로서 저장된 잉여에너지는 평활콘덴서(2) 쪽으로 방전된다.
도 2(b)에 있어 제 2, 제 3의 IGBT(12)(13)가 온, 제 1, 제 4 IGBT(11)(14)가 오프상태에 있어 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에, 제 2 IGBT(12)가 턴오프하면 리액터(8)에 고여있던 에너지는 도 2(b)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 2스너버 콘덴서(22)를 충전하게 된다. 리액터(8)가 갖고 있던 에너지가 제 2스너버 콘덴서(22)로 이동하면 굵은 선의 전류경로는 끊기고, 전류는 평활콘덴서(3)의 마이너스측에서 제 2의 스너버 다이오드(24)를 거쳐 상전압 출력단자(10)로 흐르게 된다. 따라서 인버터회로의 환류전류는 제 3, 제 4의 플라이 호일 다이오드(19)(20)를 흐르지 않고 제 2스너버 다이오드(24)를 흐르게 되므로 제 2스너버 다이오드(24)에는 제 3, 제 4 IGBT(13)(14)와 같은 정도의 전류용량이 필요하게 된다. 제 2스너버 콘덴서(22)에 전하로서 저장된 잉여에너지는 평활콘덴서(3)쪽으로 방전된다.
도 2(c)에 있어서 제 3, 제 4의 IGBT(13)(14)가 온, 제 1, 제 2의 IGBT(11)(12)가 오프상태로서, 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에 제 4의 IGBT(14)가 턴오프하면 리액터(9)에 고여있던 에너지는 도 2(c)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 2스너버 콘덴서(22)를 충전하게 된다. 리액터(9)가 갖고 있던 에너지가 제 2스너버 콘덴서(22)로 이동하면 굵은 선의 전류경로는 끊기고, 전류는 제 3의 IGBT(13), 다른쪽의 클램프 다이오드(16)를 거쳐 중성선으로 흐르게 된다. 또 제 2스너버 콘덴서(22)에 전하로서 저장된 잉여에너지는 평활콘덴서(3)쪽으로 방전된다.
도 2(d)에 있어 제 2, 제 3의 IGBT(12)(13)가 온, 제 1, 제 4의 IGBT(11)(14)가 오프상태로서 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에 제 3 IGBT(13)가 턴오프하면 리액터(8)에 고여있던 에너지는 도 2(d)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 1스너버 콘덴서(21)를 충전하게 된다. 리액터(8)가 갖고 있던 에너지가 방출되면 굵은 선의 전류경로는 끊어지고 전류는 제 1스너버 다이오드(23)를 거쳐 평활콘덴서(2)의 정극측으로 흐르게 된다. 따라서 인버터회로의 환류전류는 제 1플라이 호일 다이오드(17), 제 2플라이 호일 다이오드(18)를 흐르지 않고, 제 1스너버 다이오드(23)를 흐르게 되므로 제 1스너버 다이오드(23)도 제 1, 제 2의 IGBT(11)(12)와 같은 정도의 전류용량이 필요하다. 제 1스너버 콘덴서(21)에 전하로서 저장된 잉여에너지는 평활콘덴서(2) 쪽으로 방전된다.
다음 도 3을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로의 1상분의 회로도를 도시하는 것으로서, 도 1과 동일부분은 동일부호로 나타내고 있다.
전원(1)과 병렬로 평활콘덴서(2)와 평활콘덴서(3)의 직렬 접속회로가 접속되고, 정모선(4), 부모선(5), 중성선(6)의 각각의 배선 리액턴스가 각각 리액터(7)(8)(9)로서 명시적으로 도시되고 있다. 정모선(4)과 상전압 출력단자(10)사이에는 스위칭소자를 형성하는 제 1 IGBT(11)와 제 2 IGBT(12)가 직렬접속되고 있다. 또 부모선(5)과 상전압 출력단자(10) 사이에는 마찬가지로 스위칭소자를 형성하는 제 3 IGBT(13)와, 제 4 IGBT(14)가 직렬접속된다. 또한 제 1 IGBT(11)와 제 2 IGBT(12)의 접속점에는 애노드를 중성선(6)에 접속된 한쪽의 클램프 다이오드(15)의 캐소드가 접속되고, 제 3 IGBT(13)와 제 4 IGBT(14)의 접속점에는 캐소드를 중성선(6)에 접속된 다른쪽의 클램프 다이오드(16)의 애노드가 접속된다. 그리고 각 IGBT(11)(12)(13)(14)에는 각각 병렬로, 제 1 플라이 호일 다이오드(17), 제 2플라이 호일 다이오드(18), 제 3플라이 호일 다이오드(19), 제 4플라이 호일 다이오드(20)가 접속된다.
상기 구성의 인버터회로에 있어서 본 발명에 의하면 상기 정모선(4)에 애노드가 접속된 한쪽의 다이오드(25)의 캐소드와 중성선(6) 사이에 제 1스너버 콘덴서(26)를 접속하여 상기 한쪽의 다이오드(25)와 병렬로 제 1방전 저항기(27)를 접속한 제 1 RCD 스너버회로(28)를 배치하고, 상기 부모선(5)에 캐소드가 접속된 다른쪽의 다이오드(29)의 애노드와 중성선(6) 사이에 제 2스너버 콘덴서(30)를 접속하여 상기 다른쪽의 다이오드(29)와 병렬로 제 2방전저항기(31)를 접속한 제 2RCD 스너버회로(32)를 배치한다. 또한 상기 제 1 RCD 스너버회로(28)의 한쪽 다이오드(25)와 제 1스너버 콘덴서(26)와의 접속점에 캐소드가 접속되어 상전압 출력단자(10)에 애노드가 접속된 제 1스너버 다이오드(33)와, 상기 제 2RCD 스너버회로(32)의 다른쪽의 다이오드(29)와 제 2스너버 콘덴서(30)의 접속점에 애노드가 접속되어 상전압 출력단자(10)에 캐소드가 접속된 제 2스너버 다이오드(34)를 배치한다.
다음 본 실시예의 스너버동작을 도 4에 의해 설명한다. 도 4는 제 3인버터회로의 동작을 도시하는 것이다. 도면에는 평활콘덴서(2)(3)로부터 각 IGB(11)(12)(13)(14)까지의 배선에 존재하는 리액터(7)(8)(9)를 명시적으로 도시하고 있고, 스위칭소자를 형성하는 IGBT에 발생하는 서지의 주원인은 이 배선의 리액턴스분의 존재에 의한 것이다.
도 4(a)에 있어서 제 1,제 2의 IGBT(11)(12)가 온, 제 3, 제 4의 IGBT(13)(14)가 오프상태에 있고, 전류가 파선의 경로로 흐르고 있는 경우에 제 1 IGBT(11)가 턴오프하면 리액터(7)에 고여있던 에너지는 도 4(a)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 1스너버 콘덴서(26)를 충전하게 된다. 리액터(7)가 갖고 있던 에너지가 제 1스너버 콘덴서(26)로 이동하면 굵은 선의 전류경로는 끊기고, 전류는 중성선(6)으로부터 한쪽의 클램프 다이오드(15)와 제 2 IGBT(12)를 거쳐 상전압 출력단자(10)에 출력되게 된다. 또 제 1스너버 콘덴서(26)에 전하로서 저장된 에너지는 제 1스너버 콘덴서(26)가 충전상태가 아닌 동안 제 1방전저항기(27)를 거쳐 도시한 방전경로로 평활콘덴서(2)쪽으로 방전된다. 이 방전에서는 인버터회로의 접속이 중성점 클램프식이기 때문에 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단 전압은 평활콘덴서(2)의 양단전압과 거의 같을 때까지 밖으로 방전되지 않고 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단 전압은 0이 되는 경우는 없다. 따라서 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단 전압이 0이 되는 방식의 스너버회로에 비해 서지에 의한 손실을 낮게 억제할 수 있다.
도 4(b)에 있어서 제 1, 제 4의 IGBT(11)(14)가 오프, 제 2, 제 3의 IGBT(12)(13)가 온상태에 있고, 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에는 도 4(b)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 2스너버 콘덴서(30)를 충전하게 된다. 리액터(8)가 갖고 있던 에너지가 제 2스너버 콘덴서(30)로 이동하면 굵은 선의 전류경로를 끊기고, 전류는 평활콘덴서(3)의 마이너스극 측으로부터 제 4 플라이 호일 다이오드(20), 제 3플라이 호일 다이오드(19)를 거쳐 흐르게 된다. 또 제 2스너버 콘덴서(30)에 전하로서 저장된 에너지는 제 2스너버 콘덴서(30)가 방전상태가 아닌 동안 제 2방전저항기(31)를 거쳐 도시한 방전경로로 평활콘덴서(3)쪽으로 방전된다. 이 방전에서도 인버터회로의 접속방식에서 제 2스너버 콘덴서(30)의 양단 전압은 평활콘덴서(3)의 양단전압은 0이 되는 경우는 없다. 따라서 이 경우도 제 2스너버 콘덴서(30)의 양단 전압이 0이 되는 방식의 스너버회로에 비해 서지에 의한 손실을 낮게 억제할 수 있다.
도 4(c)에 있어서 제 1, 제 2 IGBT(11)(12)가 오프, 제 3, 제 4의 IGBT(13)(14)가 ON상태에 있고, 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에 제 4 IGBT(14)가 턴오프하면 리액터(9)에 고여있던 에너지는 도 4(c)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 2스너버 콘덴서(30)를 충전하게 된다. 리액터(9)가 갖고 있던 에너지가 제 2스너버 콘덴서(30)로 이동하면 굵은 선의 전류경로는 끊기고 전류는 제 3 IGBT(13), 다른쪽의 클램프 다이오드(16), 중성선(6)을 거쳐 흐르게 된다. 또 제 2스너버 콘덴서(30)에 전하로서 저장된 에너지는 제 2스너버 콘덴서(30)가 충전상태가 아닌 동안 제 2방전저항기(31)를 거쳐 도시한 방전경로로 평활콘덴서(3)쪽으로 방전된다. 이 방전에 있어서도 인버터회로의 접속방식에 의해 제 2스너버 콘덴서(30)의 양단전압은 평활콘덴서(3)의 양단전압과 대략 같을 때까지 밖에 방전되지 않기 때문에 제 2스너버 콘덴서(30)의 양단 전압은 0이 되는 경우는 없다. 따라서 이 경우도 제 2스너버 콘덴서(30)의 양단 전압이 0이 되는 방식의 스너버회로에 비해 서지에 의한 손실을 낮게 억제할 수 있다.
도 4(d)에 있어서 제 1, 제 4의 IGBT(11)(14)가 오프, 제 2, 제 3 IGBT(12)(13)가 온상태에 있고, 전류가 파선의 경로를 흐르고 있는 경우에 제 IGBT(13)가 턴오프하면 리액터(8)에 고여있던 에너지는 도 4(d)의 굵은 선의 경로를 거쳐 제 1스너버 콘덴서(26)를 충전하게 된다. 리액터(8)가 갖고 있던 에너지가 제 1스너버 콘덴서(26)로 이동하면 굵은 선의 전류경로를 끊기고, 전류는 제 2플라이 호일 다이오드(18), 제 1플라이 호일 다이오드(17), 평활콘덴서(2)의 플러스극을 거쳐 흐르게 된다. 또 제 1스너버 콘덴서(26)에 전하로서 저장된 에너지는 제 1스너버 콘덴서(26)가 충전상태가 아닌 동안 제 1방전저항기(27)를 거쳐 도시한 방전경로로 평활콘덴서(2)쪽으로 방전된다. 이 방전에서도 인버터회로의 접속방식에 의해 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단 전압은 평활콘덴서(2)의 양단전압과 거의 같을 때까지 밖에 방전되지 않기 때문에 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단 전압은 0이 되는 경우는 없다. 따라서 이 경우도 제 1스너버 콘덴서(26)의 양단전압이 0이 되는 방식의 스너버회로에 비해 서지에 의한 손실을 억제할 수 있다.

Claims (2)

  1. 정모선(正母線)과 부모선(負母線)과 중성선을 갖고, 상기 정모선과 상전압 출력단자 사이 및 상기 부모선과 상전압 출력단자 사이에 각각 여러개의 스위칭소자가 직렬접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로에 있어서,
    상기 정모선과 상기 중성선 사이에 배치되는 제 1스너버 콘덴서와,
    상기 부모선과 상기 중성선 사이에 배치되는 제 2스너버 콘덴서와,
    상기 정모선에 캐소드가 접속되고 상기 상전압 출력단자에 애노드가 접속되는 제 1스너버 다이오드와,
    상기 부모선에 애노드가 접속되고 상기 상전압 출력단자에 캐소드가 접속되는 제 2스너버 다이오드를 갖춘 것을 특징으로 하는 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로.
  2. 정모선과 부모선과 중성선을 갖고, 상기 정모선과 상전압 출력단자 사이 및 상기 부모선과 상전압 출력단자 사이에 각각 여러개의 스위칭소자가 직렬 접속된 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로로서,
    상기 정모선에 애노드가 접속되는 한쪽의 다이오드, 이 한쪽의 다이오드의 캐소드와 상기 중성선 사이에 접속되는 제 1스버너 콘덴서 및 상기 한쪽의 다이오드와 병렬로 접속되는 제 1방전저항기를 갖는 제1의 RCD 스너버회로와,
    상기 부모선에 캐소드가 접속되는 다른쪽의 다이오드, 이 다른쪽의 다이오드의 애노드와 상기 중성선 사이에 접속되는 제 2스너버 콘덴서 및 상기 다른쪽 다이오드와 병렬로 접속되는 제 2방전저항기를 갖는 제2의 RCD 스너버회로와,
    상기 제1의 RCD 스너버회로의 상기 한쪽의 다이오드와 상기 제 1스너버 콘덴서와의 접속점에 캐소드가 접속되고 상전압 출력단자에 애노드가 접속되는 제 1스너버 다이오드와,
    상기 제2의 RCD 스너버회로의 상기 다른쪽의 다이오드와 상기 제 2스너버 콘덴서와의 접속점에 애노드가 접속되고 상전압 출력단자에 캐소드가 접속되는 제 2스너버 다이오드를 갖춘 것을 특징으로 하는 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로.
KR1020007004168A 1997-10-28 1998-10-27 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로 KR100582789B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29556097A JP3900220B2 (ja) 1997-10-28 1997-10-28 ３レベル中性点クランプ式インバータ回路を有するインバータ装置
JP97-295560 1997-10-28
PCT/JP1998/004864 WO1999022440A1 (fr) 1997-10-28 1998-10-27 Circuit inverseur du blocage de point neutre a trois niveaux

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010031216A true KR20010031216A (ko) 2001-04-16
KR100582789B1 KR100582789B1 (ko) 2006-05-24

Family

ID=17822230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007004168A KR100582789B1 (ko) 1997-10-28 1998-10-27 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6226192B1 (ko)
EP (1) EP1026817A4 (ko)
JP (1) JP3900220B2 (ko)
KR (1) KR100582789B1 (ko)
CN (1) CN100477474C (ko)
CA (1) CA2308080C (ko)
TW (1) TW437150B (ko)
WO (1) WO1999022440A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19926979A1 (de) 1999-06-14 2001-01-04 Siemens Ag Spannungszwischenkreis-Umrichter
JP3665934B2 (ja) * 2001-08-03 2005-06-29 株式会社日立製作所 ３レベルインバータ装置
WO2004064456A1 (en) * 2003-01-14 2004-07-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Three-level dc-ac converter
EP1501180A1 (de) * 2003-07-23 2005-01-26 ABB Schweiz AG Umrichterschaltung
US20070223258A1 (en) * 2003-11-25 2007-09-27 Jih-Sheng Lai Multilevel converters for intelligent high-voltage transformers
US20070230226A1 (en) * 2003-11-25 2007-10-04 Jih-Sheng Lai Multilevel intelligent universal auto-transformer
US6954366B2 (en) * 2003-11-25 2005-10-11 Electric Power Research Institute Multifunction hybrid intelligent universal transformer
US7050311B2 (en) * 2003-11-25 2006-05-23 Electric Power Research Institute, Inc. Multilevel converter based intelligent universal transformer
JP4313658B2 (ja) 2003-11-28 2009-08-12 三菱電機株式会社 インバータ回路
DE102004004588A1 (de) * 2004-01-29 2005-09-08 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur flexiblen Beantwortung von Anrufen anhand von Benutzer-definierten Antwort-Sprachnachrichten
JP5317413B2 (ja) * 2007-02-06 2013-10-16 株式会社東芝 半導体スイッチおよび当該半導体スイッチを適用した電力変換装置
CN101588124B (zh) * 2008-05-23 2012-10-10 力博特公司 一种二极管中点箝位型多电平变换器逐波限流控制方法
US8228695B2 (en) * 2009-11-16 2012-07-24 General Electric Company Multilevel converter operation
EP2525491B1 (en) * 2011-05-16 2021-03-10 Vincotech GmbH Switching loss reduction in converter modules
JP5682459B2 (ja) * 2011-06-07 2015-03-11 富士電機株式会社 ５レベル変換回路
CN102832796A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 力博特公司 缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变器
JP5355756B2 (ja) * 2011-09-30 2013-11-27 シャープ株式会社 スイッチング電源装置と、それを用いたインバータ、コンバータ、エアーコンディショナー、ソーラーパワーコントローラ、および自動車
AT512409B1 (de) * 2012-02-06 2013-08-15 Fronius Int Gmbh Ac/dc-spannungswandler und betriebsverfahren hierfür
JP5533945B2 (ja) * 2012-06-15 2014-06-25 株式会社安川電機 電力変換装置
CN102882406A (zh) * 2012-10-19 2013-01-16 江苏大全凯帆电器股份有限公司 10kW三相并网逆变器的母线中点电压的控制方法
JP6187318B2 (ja) * 2014-03-03 2017-08-30 オムロン株式会社 電力変換装置および制御装置
CN105024532A (zh) * 2014-04-16 2015-11-04 艾默生网络能源有限公司 一种单相三电平逆变器及三相三电平逆变器
US9531252B2 (en) * 2014-09-25 2016-12-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Snubber circuit
JP6627637B2 (ja) * 2016-04-26 2020-01-08 株式会社デンソー 電子回路
US10199924B2 (en) * 2017-04-26 2019-02-05 Futurewei Technologies, Inc. Converter apparatus and method with auxiliary transistor for protecting components at startup
US10581313B2 (en) * 2018-02-28 2020-03-03 Eaton Intelligent Power Limited Hybrid I-T type multi-level converters
EP3719997A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Beschaltung eines halbleiterschalters

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3743436C1 (de) 1987-12-21 1989-05-11 Siemens Ag Schaltentlasteter,verlustarmer Dreipunktwechselrichter
DE4321988A1 (de) * 1992-07-08 1994-01-13 Elin Energieanwendung Schaltungsanordnung für einen Zweipunkt-Wechselrichterschaltpol
JP2896454B2 (ja) * 1992-11-25 1999-05-31 株式会社日立製作所 インバータ装置
JP3074234B2 (ja) 1993-11-09 2000-08-07 株式会社日立製作所 直列多重インバータ装置の制御方法
JPH07312878A (ja) * 1994-05-17 1995-11-28 Fuji Electric Co Ltd ３レベルインバータのスナバ回路
JPH08294285A (ja) 1995-04-24 1996-11-05 Meidensha Corp 中性点クランプ形インバータ
JP3263317B2 (ja) * 1996-06-18 2002-03-04 株式会社東芝 スイッチングモジュールおよびモジュールを用いた電力変換器

Also Published As

Publication number Publication date
CN100477474C (zh) 2009-04-08
KR100582789B1 (ko) 2006-05-24
JPH11136954A (ja) 1999-05-21
WO1999022440A1 (fr) 1999-05-06
EP1026817A4 (en) 2009-02-11
TW437150B (en) 2001-05-28
JP3900220B2 (ja) 2007-04-04
EP1026817A1 (en) 2000-08-09
CA2308080C (en) 2005-08-16
CN1276927A (zh) 2000-12-13
CA2308080A1 (en) 1999-05-06
US6226192B1 (en) 2001-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100582789B1 (ko) 3레벨 중성점 클램프식 인버터회로
KR930007977Y1 (ko) 전력 변환 장치의 스너버 회로
JP3263317B2 (ja) スイッチングモジュールおよびモジュールを用いた電力変換器
CA2312456C (en) Npc inverter control system
US6407937B2 (en) Active overvoltage protection apparatus for a bidirectional power switch in common collector mode
US6169672B1 (en) Power converter with clamping circuit
JP2002208850A (ja) 半導体スイッチ装置
US5383108A (en) Inverter apparatus
JP2957407B2 (ja) ３レベルインバータ装置
WO2024078480A1 (zh) 一种模块过压保护电路
JPH07312878A (ja) ３レベルインバータのスナバ回路
EP0244907B1 (en) Switched voltage converter
JPH0851770A (ja) 半導体スイッチのゲートドライブ回路
JPH08168250A (ja) 電力変換装置
JP6206090B2 (ja) ３レベル電力変換装置
CN112910234A (zh) 升压转换器和运行升压转换器的方法
KR20000011831A (ko) 전력변환장치
JP2004537942A (ja) 自動電圧分配能を有する直列パワースイッチブリッジ
JP2001169563A (ja) ３レベルインバータ
JP2919033B2 (ja) 電力変換装置
CN117674624A (zh) 三电平功率模块
JP2588234B2 (ja) スナバ回路
CN116191914A (zh) 一种柔性直流换流阀及其控制方法
JPH1118413A (ja) 電力変換装置
JPH1141947A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150416

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160419

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee