WO2021171440A1 - 直流電源装置 - Google Patents

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WO2021171440A1
WO2021171440A1 PCT/JP2020/007847 JP2020007847W WO2021171440A1 WO 2021171440 A1 WO2021171440 A1 WO 2021171440A1 JP 2020007847 W JP2020007847 W JP 2020007847W WO 2021171440 A1 WO2021171440 A1 WO 2021171440A1
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WO
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unit
current
semiconductor switch
power supply
voltage
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Application number
PCT/JP2020/007847
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓人 山下
Original Assignee
三菱電機株式会社
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.)
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    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to a DC power supply device that converts an AC voltage into a DC voltage.
  • Patent Document 1 discloses a DC power supply device for the purpose of improving efficiency.
  • the conventional DC power supply device disclosed in Patent Document 1 includes a rectifier including a metal oxide film semiconductor field effect transistor instead of a diode, a power supply voltage detector for detecting a power supply voltage, and a power supply current detection for detecting a power supply current. It has a unit and a control unit.
  • the metal oxide film semiconductor field effect transistor will be referred to as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).
  • the conventional DC power supply device reduces conduction loss by controlling the MOSFET in synchronization with the polarity of the power supply voltage based on the absolute value of the detected power supply current.
  • the technique by which a conventional DC power supply device controls the above-mentioned MOSFET is called synchronous rectification.
  • the rectifier performs pulse amplitude modulation control for improving the power factor by forming a power short-circuit path that does not pass through the smoothing capacitor in the subsequent stage of the rectifier by controlling the MOSFET.
  • pulse amplitude modulation may be described as PAM (Pulse-Amplitude Modulation).
  • the rectifier controls the synchronous rectification of the MOSFET, but when the smoothing capacitor and the ground are unintentionally short-circuited via the MOSFET, the charge accumulated in the smoothing capacitor is short-circuited. It flows as a large current. As a result, the MOSFET may be destroyed. In a conventional DC power supply device, if the MOSFET unintentionally holds a short-circuited state during PAM control, a large current may flow in the short-circuited path and the MOSFET may be destroyed.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a DC power supply device that suppresses the flow of overcurrent during synchronous rectification control and PAM control.
  • the DC power supply device has four semiconductor switches constituting a bridge circuit, and converts the AC voltage output from the AC power supply into a DC voltage. It has a rectifying unit that converts and outputs a DC voltage, and an AC current detecting unit that detects an AC current flowing from an AC power supply to the rectifying unit.
  • the DC power supply device is an AC overcurrent protection unit that prevents an overcurrent from flowing to at least one of four semiconductor switches based on the current value of the AC current detected by the AC current detection unit.
  • the DC overcurrent protection unit that detects the DC current output from the rectifying unit and prevents the overcurrent from flowing to at least one of the four semiconductor switches based on the detected DC current value. And further.
  • the DC power supply device further includes a control unit that controls the opening and closing of each of the four semiconductor switches based on the current value of the AC current detected by the AC current detection unit.
  • the DC power supply device has the effect of suppressing the flow of overcurrent during synchronous rectification control and PAM control.
  • the figure which shows the structure of the DC power supply device which concerns on embodiment The figure which shows the current flow in MOSFET when the gate is off
  • the figure which shows the current flow in MOSFET when the gate is on The figure for demonstrating the timing of the on-state and the timing of the off-state of each semiconductor switch included in the DC power supply device according to the embodiment at the time of controlling synchronous rectification.
  • Diagram showing a processor when at least part of is realized by the processor DC current detection element, voltage comparison unit, current conversion element, amplification unit, amplification unit element, first voltage comparison unit, second voltage comparison unit, control unit and drive unit of the DC power supply device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a DC power supply device 1 according to an embodiment.
  • the DC power supply device 1 has an AC power supply 2 that outputs an AC voltage.
  • the reference numeral “Vs” means the power supply voltage which is the voltage of the AC power supply 2
  • the reference numeral “Is” means the power supply current which is the current output from the AC power supply 2.
  • the DC power supply device 1 further includes a rectifying unit 3 that converts the AC voltage output from the AC power supply 2 into a DC voltage and outputs the DC voltage.
  • the rectifying unit 3 has four semiconductor switches that form a bridge circuit. Specifically, the rectifying unit 3 includes a first semiconductor switch 4, a second semiconductor switch 5, a third semiconductor switch 6, and a fourth semiconductor switch 7.
  • each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 is circled.
  • each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 is a MOSFET.
  • the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 is a MOSFET, it is turned off because a parasitic diode exists inside each semiconductor switch. In the state, each semiconductor switch becomes a diode.
  • the DC power supply device 1 further includes a reactor 8 located between one input end of the rectifying unit 3 and an AC power supply 2, and a smoothing capacitor 9 connected to the two output ends of the rectifying unit 3.
  • the smoothing capacitor 9 smoothes the DC voltage output from the rectifying unit 3.
  • the DC power supply device 1 further has a load 10 connected to both ends of the smoothing capacitor 9.
  • the load 10 is connected to the two output ends of the rectifying unit 3 in parallel with the smoothing capacitor 9.
  • the DC power supply device 1 further includes a DC overcurrent protection unit 11 connected to one end of the smoothing capacitor 9 and one end of the load 10.
  • the DC overcurrent protection unit 11 has a function of preventing an overcurrent from flowing from the smoothing capacitor 9 to the load 10 to protect the rectifying unit 3. Furthermore, the DC overcurrent protection unit 11 detects the DC current output from the rectifying unit 3, and based on the current value of the detected DC current, the DC overcurrent protection unit 11 is among the four semiconductor switches of the rectifying unit 3. Prevents overcurrent from flowing to at least one.
  • the DC overcurrent protection unit 11 has a DC current detection element 12 connected to one end of the smoothing capacitor 9 and one end of the load 10.
  • the DC current detection element 12 is also connected to one of the two output ends of the rectifying unit 3.
  • the DC current detection element 12 is configured by using a current transformer or a shunt resistor.
  • the DC current detecting element 12 detects the current value of the DC current at the arranged position and converts the detected current value into a voltage value. That is, the DC current detecting element 12 has a function of detecting the DC current output from the rectifying unit 3 and converting the detected current value into a voltage value.
  • the DC overcurrent protection unit 11 further compares the voltage value obtained by the DC current detection element 12 with a predetermined first value, and further adds a voltage comparison unit 13 that outputs a signal corresponding to the comparison result. Have.
  • the DC power supply device 1 further includes an AC current detection unit 14 that detects the current value of the AC current output from the AC power supply 2. That is, the AC current detection unit 14 detects the AC current flowing from the AC power supply 2 to the rectifying unit 3.
  • the AC current detection unit 14 also has a function of detecting an AC current flowing from the rectifying unit 3 to the AC power supply 2.
  • the AC current detection unit 14 generates a voltage value based on the detected current value.
  • the AC current detecting unit 14 is located between the AC power supply 2 and the rectifying unit 3, and has a current detecting element 15 that detects the current value of the AC current at the arranged position. That is, the current detecting element 15 detects the current value of the alternating current output from the alternating current power supply 2.
  • the current detecting element 15 also has a function of detecting the current value of the alternating current flowing from the rectifying unit 3 to the alternating current power supply 2.
  • the current detection element 15 is configured by using a current transformer.
  • the AC current detection unit 14 is connected to both ends of the current detection element 15, and further includes a current conversion element 16 that detects the current value of the AC current at the arranged position and converts the detected current value into a voltage value. ..
  • the current conversion element 16 is configured by using a resistor.
  • the AC current detection unit 14 further includes an amplification unit 17 that amplifies the voltage value obtained by the current conversion element 16, and an amplification unit element 18 for further amplifying the voltage value obtained by the amplification unit 17.
  • the DC power supply device 1 is connected to an AC current detection unit 14, and has an AC overcurrent protection unit 19 having a function of preventing an overcurrent from flowing from the AC power supply 2 to the rectifying unit 3 and protecting the rectifying unit 3.
  • the AC overcurrent protection unit 19 prevents an overcurrent from flowing to at least one of the four semiconductor switches included in the rectifier unit 3 based on the current value of the AC current detected by the AC current detection unit 14. ..
  • the AC overcurrent protection unit 19 also has a function of preventing an overcurrent from flowing from the rectifying unit 3 to the AC power supply 2 to protect the rectifying unit 3.
  • the AC overcurrent protection unit 19 has a first voltage comparison unit 20 and a second voltage comparison unit 21 connected to the amplification unit 17 of the AC current detection unit 14.
  • the first voltage comparison unit 20 compares the voltage value obtained by the amplification unit 17 with a predetermined second value, and outputs a signal corresponding to the comparison result.
  • the second voltage comparison unit 21 compares the voltage value obtained by the amplification unit 17 with a predetermined third value, and outputs a signal corresponding to the comparison result.
  • the DC power supply device 1 further includes a control unit 22 that controls the opening and closing of each of the four semiconductor switches of the rectifier unit 3 based on the voltage value of the AC current detected by the AC current detection unit 14. Specifically, the control unit 22 generates a drive signal for controlling the opening and closing of each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7. do.
  • the voltage value obtained by the AC current detection unit 14 is the total voltage value of the voltage value obtained by the amplification unit 17 and the voltage value applied by the amplification unit element 18 for further amplifying the voltage value. be.
  • the DC power supply device 1 has a first semiconductor switch 4, a second semiconductor switch 5, and a third semiconductor switch 6 having a voltage for controlling opening and closing according to the control performed by the control unit 22. Further, a drive unit 23 for outputting to each of the fourth semiconductor switch 7 and the fourth semiconductor switch 7 is provided. Specifically, the drive unit 23 sends the drive signal generated by the control unit 22 to each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7. The voltage is converted into a voltage for controlling the opening and closing of the semiconductor, and the voltage is output to each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7. For example, the drive unit 23 is configured by using a level shift circuit.
  • the voltage comparison unit 13 of the DC overcurrent protection unit 11 outputs a signal corresponding to the result of comparison between the voltage value obtained by the DC current detection element 12 and the first value to the control unit 22 and the drive unit 23. ..
  • the first voltage comparison unit 20 of the AC overcurrent protection unit 19 outputs a signal corresponding to the result of comparison between the voltage value obtained by the amplification unit 17 and the second value to the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the second voltage comparison unit 21 of the AC overcurrent protection unit 19 outputs a signal corresponding to the result of comparison between the voltage value obtained by the amplification unit 17 and the third value to the control unit 22 and the drive unit 23. do.
  • the control unit 22 stops the output of the drive signal based on one or both of the input value from the DC overcurrent protection unit 11 and the input value from the AC overcurrent protection unit 19.
  • the drive unit 23 is based on one or both of the input value from the DC overcurrent protection unit 11 and the input value from the AC overcurrent protection unit 19, and the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, and the like. The output of the voltage to each of the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 is stopped.
  • the DC overcurrent protection unit 11, specifically, the voltage comparison unit 13 has four units of the rectifying unit 3 when the voltage value obtained by the DC current detection element 12 is equal to or greater than the first value.
  • a signal for preventing an overcurrent from flowing through at least one of the semiconductor switches of the above is output to the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the control unit 22 is based on the signal output from the DC overcurrent protection unit 11 for preventing an overcurrent from flowing to at least one of the above four semiconductor switches. It controls the opening and closing of each of the four semiconductor switches.
  • the first voltage comparison unit 20 has four semiconductor switches included in the rectifier unit 3 when the voltage value obtained by the amplification unit 17 is equal to or greater than the second value.
  • a signal for preventing an overcurrent from flowing to at least one of them is output to the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the second voltage comparison unit 21 has four semiconductor switches included in the rectifier unit 3 when the voltage value obtained by the amplification unit 17 is equal to or higher than the third value.
  • a signal for preventing an overcurrent from flowing to at least one of them is output to the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the control unit 22 is based on the signal output from the AC overcurrent protection unit 19 for preventing an overcurrent from flowing to at least one of the above four semiconductor switches. It controls the opening and closing of each of the four semiconductor switches.
  • each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 included in the rectifying unit 3 is a MOSFET.
  • a MOSFET has a property that when an electric charge is supplied to a gate, a current flows in the opposite direction as well as as a unidirectional flow element. The reverse direction is the direction of the parasitic diode formed inside the MOSFET or the current flowing through the diode externally attached in parallel in the same direction as the parasitic diode.
  • the basic operation of the MOSFET will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 is a diagram showing the current flow in the MOSFET when the gate is off.
  • FIG. 3 is a diagram showing a current flow in the MOSFET when the gate is on. It is assumed that the MOSFET is an N-type channel MOSFET.
  • reference numeral "G” indicates a gate
  • reference numeral “D” indicates a drain
  • reference numeral "S” indicates a source.
  • dashed lines and arrows indicate current flow.
  • FIGS. 2 and 3 the voltage is applied so that the source S side of the MOSFET is positive. Applying a voltage so that the source S side of the MOSFET is positive is defined as "reverse voltage application”.
  • FIG. 2 shows a state in which no voltage is applied between the gate G and the source S of the MOSFET. The state in which no voltage is applied between the gate G and the source S is defined as a "gate-off state". In the gate-off state, the current flows through the parasitic diode.
  • FIG. 3 shows a state in which a voltage is applied between the gate G and the source S of the MOSFET.
  • the state in which a voltage is applied between the gate G and the source S is defined as a "gate-on state".
  • the gate-on state if the voltage drop due to the on-resistance of the MOSFET is lower than the forward voltage of the parasitic diode, the current flows through the transistor instead of the parasitic diode. In this case, the conduction loss due to the on-resistance of the MOSFET is smaller than the conduction loss of the diode.
  • Such a technique of conducting a current in the opposite direction by applying a reverse voltage to the MOSFET to reduce the conduction loss is generally called synchronous rectification.
  • the DC power supply device 1 suppresses the conduction loss in the rectifying unit 3 by performing the above-mentioned synchronous rectification and converting the AC voltage into a DC voltage, resulting in a high conversion. Achieve efficiency.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the timing of the on state and the timing of the off state of each semiconductor switch included in the DC power supply device 1 according to the embodiment at the time of controlling synchronous rectification.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a route of a current flowing to a load 10 at the time of controlling synchronous rectification when the voltage output from the AC power supply 2 is positive in the DC power supply device 1 according to the embodiment. ..
  • dashed lines and arrows indicate current flow routes.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the route of the current flowing to the load 10 at the time of controlling synchronous rectification when the voltage output from the AC power supply 2 is negative in the DC power supply device 1 according to the embodiment. .. In FIG. 6, the dashed line and the arrow indicate the route of the current flow.
  • FIG. 4A shows the waveform of the power supply voltage Vs of the AC power supply 2.
  • the direction of the arrow of the power supply voltage Vs shown in FIG. 1 is the direction of the positive electrode.
  • FIG. 4B shows the waveform of the power supply current Is flowing from the AC power supply 2 to the rectifying unit 3.
  • the direction of the arrow of the power supply current Is shown in FIG. 1 is the positive direction.
  • the control unit 22 synchronizes with the power supply current Is shown in FIG. 4B, that is, the current detection value obtained by the AC current detection unit 14, and the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, and the second semiconductor switch 5.
  • the semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 of No. 3 are turned on or off by a drive signal as shown in FIGS. 4 (C), 4 (D), 4 (E) and 4 (F).
  • FIG. 4C shows a drive signal for the first semiconductor switch 4
  • FIG. 4D shows a drive signal for the second semiconductor switch 5
  • FIG. 4E shows a third.
  • the drive signal for the semiconductor switch 6 of the above is shown
  • FIG. 4 (F) shows the drive signal for the fourth semiconductor switch 7.
  • the control unit 22 turns on the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 at the timing when the power supply current Is starts to flow in the positive direction. That is, the control unit 22 puts the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 into the gate-on state at the timing when the power supply current Is starts to flow in the positive direction. Due to the above-mentioned control by the control unit 22, a current flows along the route of the broken line and the arrow in FIG. After that, the control unit 22 turns off the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 at the timing when the power supply current Is becomes 0. That is, the control unit 22 puts the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 into the gate-off state at the timing when the power supply current Is becomes 0.
  • the control unit 22 turns on the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 at the timing when the power supply current Is starts to flow in the negative direction. That is, the control unit 22 puts the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 into the gate-on state at the timing when the power supply current Is starts to flow in the negative direction. Due to the above-mentioned control by the control unit 22, a current flows along the route of the broken line and the arrow in FIG. After that, the control unit 22 turns off the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 at the timing when the power supply current Is becomes 0. That is, the control unit 22 puts the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 into the gate-off state at the timing when the power supply current Is becomes 0.
  • the current flowing through each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 is not a parasitic diode formed inside, but a transistor. It flows. Therefore, the conduction loss is not the forward voltage drop of the diode but the conduction loss due to the voltage drop at the transistor. That is, the DC power supply device 1 can reduce the conduction loss in each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7.
  • control is performed so that the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 5 are turned on at the same time, and the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 are turned on at the same time so that an overcurrent does not flow.
  • the unit 22 controls that the semiconductor switch is not turned on for a predetermined time called a dead time before and after the timing when the power supply current Is becomes 0. During the dead time period, the current is passed through the parasitic diode formed inside each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7. Flows.
  • FIG. 7 is for explaining the on-state timing and the off-state timing of each semiconductor switch included in the DC power supply device 1 according to the embodiment at the time of controlling synchronous rectification when pulse amplitude modulation control is performed. It is a figure of.
  • the semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 are controlled. By short-circuiting at least once in the half cycle of the power supply, the power factor is improved by transferring energy to the reactor 8 and boosting is also possible. Synchronous rectification is also controlled in this control.
  • FIG. 8 shows an example of the route of the current flowing when the power supply is short-circuited when the voltage output from the AC power supply 2 is positive and the pulse amplitude modulation control is performed in the DC power supply device 1 according to the embodiment. It is a figure which shows.
  • the dashed line and the arrow indicate the route of the current flow.
  • FIG. 9 shows an example of the route of the current flowing when the power supply is short-circuited when the voltage output from the AC power supply 2 is negative and the pulse amplitude modulation control is performed in the DC power supply device 1 according to the embodiment. It is a figure which shows.
  • dashed lines and arrows indicate current flow routes.
  • FIG. 7A shows the waveform of the power supply voltage Vs of the AC power supply 2.
  • the direction of the arrow of the power supply voltage Vs shown in FIG. 1 is the direction of the positive electrode.
  • FIG. 7B shows the waveform of the power supply current Is flowing from the AC power supply 2 to the rectifying unit 3.
  • the direction of the arrow of the power supply current Is shown in FIG. 1 is the positive direction.
  • the control unit 22 synchronizes with the power supply current Is shown in FIG. 7B, that is, the current detection value obtained by the AC current detection unit 14, the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, and the second.
  • the semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 of No. 3 are turned on or off by a drive signal as shown in FIGS. 7 (C), 7 (D), 7 (E) and 7 (F).
  • FIG. 7C shows a drive signal for the first semiconductor switch 4
  • FIG. 7D shows a drive signal for the second semiconductor switch 5
  • FIG. 7E shows a third.
  • the drive signal for the semiconductor switch 6 of the above is shown
  • FIG. 7 (F) shows the drive signal for the fourth semiconductor switch 7.
  • the control unit 22 turns on the second semiconductor switch 5 and the fourth semiconductor switch 7 at a predetermined timing after the power supply current Is starts to flow in the positive direction. That is, the control unit 22 short-circuits the power supply by turning the second semiconductor switch 5 and the fourth semiconductor switch 7 into a gate-on state at a predetermined timing after the power supply current Is starts to flow in the positive direction. Due to the above-mentioned control by the control unit 22, a current flows along the route of the broken line and the arrow in FIG. After that, the control unit 22 turns off the fourth semiconductor switch 7 to bring the fourth semiconductor switch 7 into a gate-off state.
  • control unit 22 turns on the first semiconductor switch 4 to put the first semiconductor switch 4 in the gate-on state.
  • the control unit 22 turns off the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 at the timing when the power supply current Is becomes 0, and puts the first semiconductor switch 4 and the fourth semiconductor switch 7 in the gate-off state.
  • the control unit 22 turns on the first semiconductor switch 4 and the third semiconductor switch 6 at a predetermined timing after the power supply current Is starts to flow in the negative direction, and the first semiconductor switch 4 and the third semiconductor switch 6 are turned on.
  • the semiconductor switch 6 of the above is put into the gate-on state, and the power supply is short-circuited. Due to the above-mentioned control by the control unit 22, a current flows along the route of the broken line and the arrow in FIG. After that, the control unit 22 turns off the first semiconductor switch 4 to bring the first semiconductor switch 4 into a gate-off state.
  • control unit 22 turns on the second semiconductor switch 5 to put the second semiconductor switch 5 in the gate-on state.
  • the control unit 22 turns off the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 at the timing when the power supply current Is becomes 0, and puts the second semiconductor switch 5 and the third semiconductor switch 6 in the gate-off state.
  • FIG. 10 shows an example of the route of the current flowing due to the discharge of the smoothing capacitor 9 when the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 5 are turned on at the same time in the DC power supply device 1 according to the embodiment. It is a figure which shows.
  • dashed lines and arrows indicate current flow routes.
  • the electric charge accumulated in the smoothing capacitor 9 becomes the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 4.
  • the load 10 There is a concern that a large current will flow through the load 10 via the semiconductor switch 5 and thereby the load 10.
  • the electric charge accumulated in the smoothing capacitor 9 becomes the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7.
  • the load 10 There is a concern that a large current will flow through the load 10 via the semiconductor switch 7 and thereby the load 10.
  • the DC power supply device 1 has a DC overcurrent protection unit 11 including a DC current detecting element 12 connected to the rectifying unit 3 and the load 10.
  • the DC overcurrent protection unit 11 When the DC overcurrent protection unit 11 detects an input current having a value equal to or higher than a predetermined value, the DC overcurrent protection unit 11 outputs a voltage value corresponding to the input current to the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the control unit 22 stops the drive signals of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7.
  • the drive unit 23 applies a voltage for turning off each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 to the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 4, and the second semiconductor switch 7. Outputs to each of the semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7.
  • the drive unit 23 has a hardware circuit having an overcurrent protection function in order to stop the drive signal quickly.
  • the DC current detection element 12 cannot detect the current in the short-circuit path during PAM control. Therefore, when the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 5 unintentionally hold a short-circuit state due to, for example, external noise or malfunction, the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 5 are used. There is a concern that a large current will flow in the short-circuit path. In that case, the first semiconductor switch 4 and the second semiconductor switch 5 may be destroyed, which may be accompanied by an ignition phenomenon. Similarly, when the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 unintentionally hold a short-circuit state due to, for example, external noise or malfunction, the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 are switched.
  • the third semiconductor switch 6 and the fourth semiconductor switch 7 may be destroyed, which may be accompanied by an ignition phenomenon.
  • the current fuse on the board may blow, and the breaker may trip.
  • the DC power supply device 1 has an AC overcurrent protection unit 19 in order to prevent a large current from flowing in the short-circuit path.
  • the AC overcurrent protection unit 19 detects the current flowing from the AC power supply 2 to the rectifying unit 3 or in the opposite direction via the AC current detection unit 14.
  • the control unit 22 and the drive unit 23 correspond to the input current. Output the voltage value.
  • the control unit 22 stops the drive signals of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7.
  • the drive unit 23 applies a voltage for turning off each of the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7 to the first semiconductor switch 4, the second semiconductor switch 4, and the second semiconductor switch 7. Outputs to each of the semiconductor switch 5, the third semiconductor switch 6, and the fourth semiconductor switch 7.
  • the DC power supply device 1 has a first voltage comparison unit 20 and a second voltage comparison unit 21.
  • the DC power supply device 1 is applied to at least one of the four semiconductor switches of the rectifying unit 3 based on the current value of the AC current detected by the AC current detecting unit 14. It has an alternating current overcurrent protection unit 19 that prevents current from flowing.
  • an overcurrent flows through at least one of the four semiconductor switches of the rectifying unit 3 based on the current value of the DC current detected by detecting the DC current output from the rectifying unit 3. Further, the DC overcurrent protection unit 11 for preventing this is provided.
  • the DC power supply device 1 can suppress the flow of overcurrent during synchronous rectification control and PAM control. Furthermore, the DC power supply device 1 can suppress the flow of an overcurrent to the rectifying unit 3 during synchronous rectification control and PAM control, and as a result, the four semiconductor switches included in the rectifying unit 3 are present. It can be suppressed from being destroyed.
  • the MOSFET may be a P-type channel MOSFET instead of an N-type channel MOSFET.
  • FIG. 11 shows a DC current detection element 12, a voltage comparison unit 13, a current conversion element 16, an amplification unit 17, an amplification unit element 18, a first voltage comparison unit 20, and a first voltage comparison unit 20 included in the DC power supply device 1 according to the embodiment. It is a figure which shows the processor 91 when at least a part of the voltage comparison part 21, the control part 22 and the drive part 23 of 2 is realized by a processor 91. That is, the DC current detection element 12, the voltage comparison unit 13, the current conversion element 16, the amplification unit 17, the amplification unit element 18, the first voltage comparison unit 20, the second voltage comparison unit 21, the control unit 22, and the drive unit. At least some of the functions of 23 may be realized by the processor 91 that executes the program stored in the memory 92.
  • the processor 91 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic unit, a microprocessor, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 92 is also shown in FIG.
  • the processor 91 When at least some of the functions are realized by the processor 91, the at least some of the functions are realized by the processor 91 and software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software or firmware is written as a program and stored in the memory 92.
  • the processor 91 reads out the program stored in the memory 92 and executes it to perform the DC current detection element 12, the voltage comparison unit 13, the current conversion element 16, the amplification unit 17, the amplification unit element 18, and the first voltage comparison. It realizes at least a part of the functions of the unit 20, the second voltage comparison unit 21, the control unit 22, and the drive unit 23.
  • the DC power supply device 1 includes a DC current detection element 12, a voltage comparison unit 13, a current conversion element 16, an amplification unit 17, an amplification unit element 18, and a first voltage. It has a memory 92 for storing a program in which at least a part of the steps executed by the comparison unit 20, the second voltage comparison unit 21, the control unit 22, and the drive unit 23 will be executed as a result.
  • the programs stored in the memory 92 include a DC current detection element 12, a voltage comparison unit 13, a current conversion element 16, an amplification unit 17, an amplification unit element 18, a first voltage comparison unit 20, and a second voltage comparison unit 21.
  • the computer is made to execute at least a part of the procedure or method executed by the control unit 22 and the drive unit 23.
  • the memory 92 is, for example, non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).
  • non-volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
  • EEPROM registered trademark
  • it may be a volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like.
  • FIG. 12 shows a DC current detection element 12, a voltage comparison unit 13, a current conversion element 16, an amplification unit 17, an amplification unit element 18, a first voltage comparison unit 20, and a first voltage comparison unit 20 included in the DC power supply device 1 according to the embodiment. It is a figure which shows the processing circuit 93 when at least a part of the voltage comparison part 21, the control part 22 and the drive part 23 of 2 is realized by a processing circuit 93. That is, the DC current detection element 12, the voltage comparison unit 13, the current conversion element 16, the amplification unit 17, the amplification unit element 18, the first voltage comparison unit 20, the second voltage comparison unit 21, the control unit 22, and the drive unit. At least a part of 23 may be realized by the processing circuit 93.
  • the processing circuit 93 is dedicated hardware.
  • the processing circuit 93 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof. Is.
  • DC current detection element 12 voltage comparison unit 13, current conversion element 16, amplification unit 17, amplification unit element 18, first voltage comparison unit 20, second voltage comparison unit 21, control unit 22, and drive unit 23.
  • Some may be dedicated hardware separate from the rest.
  • DC current detection element 12, voltage comparison unit 13, current conversion element 16, amplification unit 17, amplification unit element 18, first voltage comparison unit 20, second voltage comparison unit 21, control unit 22, and drive unit 23 For a plurality of functions, a part of the plurality of functions may be realized by software or firmware, and the rest of the plurality of functions may be realized by dedicated hardware. As described above, the DC current detection element 12, the voltage comparison unit 13, the current conversion element 16, the amplification unit 17, the amplification unit element 18, the first voltage comparison unit 20, the second voltage comparison unit 21, the control unit 22, and so on.
  • the plurality of functions of the drive unit 23 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.

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Abstract

直流電源装置（１）は、ブリッジ回路を構成する４個の半導体スイッチ（４－７）を有していて交流電源（２）から出力された交流電圧を直流電圧に変換して直流電圧を出力する整流部（３）と、交流電源（２）から整流部（３）に流れる交流電流を検出する交流電流検出部（１４）と、交流電流検出部（１４）によって検出された交流電流の電流値をもとに上記の４個の半導体スイッチ（４－７）のうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する交流過電流保護部（１９）と、整流部（３）から出力される直流電流を検出して検出された直流電流の電流値をもとに上記の４個の半導体スイッチ（４－７）のうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する直流過電流保護部（１１）と、交流電流検出部（１４）によって検出された交流電流の電流値をもとに上記の４個の半導体スイッチ（４－７）の各々の開閉を制御する制御部（２２）とを有する。

Description

直流電源装置
　本開示は、交流電圧を直流電圧に変換する直流電源装置に関する。
　交流電圧を直流電圧に変換する直流電源装置では、高効率化、すなわち回路における導通損失を抑えることが課題のひとつである。特許文献１は、高効率化を目的とした直流電源装置を開示している。特許文献１が開示している従来の直流電源装置は、ダイオードの代わりに金属酸化膜半導体電界効果トランジスタを含む整流器と、電源電圧を検出する電源電圧検出部と、電源電流を検出する電源電流検出部と、制御部とを有する。以下では、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor　Field-Effect　Transistor）と記載される。
　従来の直流電源装置は、検出した電源電流の絶対値をもとに電源電圧の極性に同期させてＭＯＳＦＥＴを制御することにより、導通損失を低減する。従来の直流電源装置が上述のＭＯＳＦＥＴを制御する技術は、同期整流と呼ばれている。従来の直流電源装置は、ＭＯＳＦＥＴを制御することにより、整流器の後段の平滑コンデンサを経由しない電源短絡経路を形成することで、力率を改善するパルス振幅変調制御を整流器で行う。以下では、パルス振幅変調は、ＰＡＭ（Pulse-Amplitude　Modulation）と記載される場合がある。
国際公開第２０１９／０２６２９３号
　従来の直流電源装置では、整流器においてＭＯＳＦＥＴの同期整流の制御が行われるが、平滑コンデンサとグランドとがＭＯＳＦＥＴを経由して意図せず短絡した場合、平滑コンデンサに蓄積された電荷が短絡した経路に大電流として流れる。それにより、ＭＯＳＦＥＴが破壊される恐れがある。従来の直流電源装置では、ＰＡＭ制御時においてＭＯＳＦＥＴが意図せず短絡状態を保持した場合、短絡した経路に大電流が流れ、ＭＯＳＦＥＴが破壊される恐れがある。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、同期整流の制御時及びＰＡＭ制御時において過電流が流れることを抑制する直流電源装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る直流電源装置は、ブリッジ回路を構成する４個の半導体スイッチを有していて交流電源から出力された交流電圧を直流電圧に変換して直流電圧を出力する整流部と、交流電源から整流部に流れる交流電流を検出する交流電流検出部とを有する。本開示に係る直流電源装置は、交流電流検出部によって検出された交流電流の電流値をもとに４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する交流過電流保護部と、整流部から出力される直流電流を検出して検出された直流電流の電流値をもとに４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する直流過電流保護部とを更に有する。本開示に係る直流電源装置は、交流電流検出部によって検出された交流電流の電流値をもとに４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する制御部を更に有する。
　本開示に係る直流電源装置は、同期整流の制御時及びＰＡＭ制御時において過電流が流れることを抑制することができるという効果を奏する。
実施の形態に係る直流電源装置の構成を示す図 ゲートがオフである場合のＭＯＳＦＥＴにおける電流の流れを示す図 ゲートがオンである場合のＭＯＳＦＥＴにおける電流の流れを示す図 同期整流の制御時において実施の形態に係る直流電源装置が有する各半導体スイッチのオンの状態のタイミングとオフの状態のタイミングとを説明するための図 実施の形態に係る直流電源装置において、交流電源から出力される電圧が正極性である場合の同期整流の制御時の負荷へ流れる電流のルートの例を示す図 実施の形態に係る直流電源装置において、交流電源から出力される電圧が負極性である場合の同期整流の制御時の負荷へ流れる電流のルートの例を示す図 パルス振幅変調制御が行われる場合の同期整流の制御時において実施の形態に係る直流電源装置が有する各半導体スイッチのオンの状態のタイミングとオフの状態のタイミングとを説明するための図 実施の形態に係る直流電源装置において、交流電源から出力される電圧が正極性であってパルス振幅変調制御が行われる場合での電源の短絡時に流れる電流のルートの例を示す図 実施の形態に係る直流電源装置において、交流電源から出力される電圧が負極性であってパルス振幅変調制御が行われる場合での電源の短絡時に流れる電流のルートの例を示す図 実施の形態に係る直流電源装置において、第１の半導体スイッチと第２の半導体スイッチとが同時にオンになった場合での平滑コンデンサの放電により流れる電流のルートの例を示す図 実施の形態に係る直流電源装置が有する直流電流検出素子、電圧比較部、電流変換素子、増幅部、増幅部用素子、第１の電圧比較部、第２の電圧比較部、制御部及び駆動部の少なくとも一部がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態に係る直流電源装置が有する直流電流検出素子、電圧比較部、電流変換素子、増幅部、増幅部用素子、第１の電圧比較部、第２の電圧比較部、制御部及び駆動部の少なくとも一部が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図
　以下に、実施の形態に係る直流電源装置を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態．
　まず、実施の形態に係る直流電源装置１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係る直流電源装置１の構成を示す図である。直流電源装置１は、交流電圧を出力する交流電源２を有する。図１において、符号「Ｖｓ」は交流電源２の電圧である電源電圧を意味し、符号「Ｉｓ」は交流電源２から出力される電流である電源電流を意味している。
　直流電源装置１は、交流電源２から出力された交流電圧を直流電圧に変換して直流電圧を出力する整流部３を更に有する。整流部３は、ブリッジ回路を構成する４個の半導体スイッチを有する。具体的には、整流部３は、第１の半導体スイッチ４と、第２の半導体スイッチ５と、第３の半導体スイッチ６と、第４の半導体スイッチ７とを有する。
　図１では、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々は、円で囲まれている。例えば、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々は、ＭＯＳＦＥＴである。第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々がＭＯＳＦＥＴである場合、各半導体スイッチの内部に寄生ダイオードが存在するため、オフの状態では、各半導体スイッチはダイオードとなる。
　直流電源装置１は、整流部３の一方の入力端と交流電源２との間に位置するリアクタ８と、整流部３の二つの出力端に接続されている平滑コンデンサ９とを更に有する。平滑コンデンサ９は、整流部３から出力される直流電圧を平滑化する。直流電源装置１は、平滑コンデンサ９の両端に接続されている負荷１０を更に有する。負荷１０は、整流部３の二つの出力端に、平滑コンデンサ９と並列に接続されている。
　直流電源装置１は、平滑コンデンサ９の一端と負荷１０の一端とに接続されている直流過電流保護部１１を更に有する。直流過電流保護部１１は、平滑コンデンサ９から負荷１０に過電流が流れることを防止して整流部３を保護する機能を有する。更に言うと、直流過電流保護部１１は、整流部３から出力される直流電流を検出して検出された直流電流の電流値をもとに整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する。
　直流過電流保護部１１は、平滑コンデンサ９の一端と負荷１０の一端とに接続されている直流電流検出素子１２を有する。直流電流検出素子１２は、整流部３の二つの出力端のうちの一方にも接続されている。例えば、直流電流検出素子１２は、カレントトランス又はシャント抵抗が用いられて構成される。直流電流検出素子１２は、配置された位置における直流電流の電流値を検出し、検出した電流値を電圧値に変換する。つまり、直流電流検出素子１２は、整流部３から出力される直流電流を検出し、検出した電流値を電圧値に変換する機能を有する。直流過電流保護部１１は、直流電流検出素子１２によって得られた電圧値と、あらかじめ決められた第１の値とを比較し、比較の結果に対応する信号を出力する電圧比較部１３を更に有する。
　直流電源装置１は、交流電源２から出力された交流電流の電流値を検出する交流電流検出部１４を更に有する。つまり、交流電流検出部１４は、交流電源２から整流部３に流れる交流電流を検出する。交流電流検出部１４は、整流部３から交流電源２に流れる交流電流を検出する機能も有する。交流電流検出部１４は、検出した電流値をもとに電圧値を生成する。
　交流電流検出部１４は、交流電源２と整流部３との間に位置していて、配置された位置における交流電流の電流値を検出する電流検出素子１５を有する。つまり、電流検出素子１５は、交流電源２から出力された交流電流の電流値を検出する。電流検出素子１５は、整流部３から交流電源２に流れる交流電流の電流値を検出する機能も有する。例えば、電流検出素子１５は、カレントトランスが用いられて構成される。
　交流電流検出部１４は、電流検出素子１５の両端に接続されていて、配置された位置における交流電流の電流値を検出し、検出した電流値を電圧値に変換する電流変換素子１６を更に有する。例えば、電流変換素子１６は、抵抗が用いられて構成される。交流電流検出部１４は、電流変換素子１６によって得られた電圧値を増幅する増幅部１７と、増幅部１７によって得られた電圧値を更に増幅するための増幅部用素子１８とを更に有する。
　直流電源装置１は、交流電流検出部１４に接続されていて、交流電源２から整流部３に過電流が流れることを防止して整流部３を保護する機能を有する交流過電流保護部１９を更に有する。交流過電流保護部１９は、交流電流検出部１４によって検出された交流電流の電流値をもとに整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する。交流過電流保護部１９は、整流部３から交流電源２に過電流が流れることを防止して整流部３を保護する機能も有する。
　交流過電流保護部１９は、交流電流検出部１４の増幅部１７に接続されている第１の電圧比較部２０及び第２の電圧比較部２１を有する。第１の電圧比較部２０は、増幅部１７によって得られた電圧値と、あらかじめ決められた第２の値とを比較し、比較の結果に対応する信号を出力する。第２の電圧比較部２１は、増幅部１７によって得られた電圧値と、あらかじめ決められた第３の値とを比較し、比較の結果に対応する信号を出力する。
　直流電源装置１は、交流電流検出部１４によって検出された交流電流の電圧値をもとに整流部３が有する４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する制御部２２を更に有する。具体的には、制御部２２は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々の開閉を制御するための駆動信号を生成する。交流電流検出部１４によって得られた電圧値は、増幅部１７によって得られた電圧値と、当該電圧値を更に増幅するための増幅部用素子１８によって加えられる電圧値との合計の電圧値である。
　直流電源装置１は、制御部２２によって行われる制御にしたがって、開閉を制御するための電圧を、整流部３が有する第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々に出力する駆動部２３を更に有する。具体的には、駆動部２３は、制御部２２によって生成された駆動信号を、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々の開閉を制御するための電圧に変換し、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々に電圧を出力する。例えば、駆動部２３はレベルシフト回路が用いられて構成される。
　直流過電流保護部１１の電圧比較部１３は、直流電流検出素子１２によって得られた電圧値と第１の値との比較の結果に対応する信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。交流過電流保護部１９の第１の電圧比較部２０は、増幅部１７によって得られた電圧値と第２の値との比較の結果に対応する信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。交流過電流保護部１９の第２の電圧比較部２１は、増幅部１７によって得られた電圧値と第３の値との比較の結果に対応する信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。
　制御部２２は、直流過電流保護部１１からの入力値と交流過電流保護部１９からの入力値との一方又は双方をもとに、駆動信号の出力を停止する。駆動部２３は、直流過電流保護部１１からの入力値と交流過電流保護部１９からの入力値との一方又は双方をもとに、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々への電圧の出力を停止する。
　更に言うと、直流過電流保護部１１は、具体的には電圧比較部１３は、直流電流検出素子１２によって得られた電圧値が第１の値以上である場合、整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。制御部２２は、直流過電流保護部１１から出力された信号であって上記の４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号をもとに、上記の４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する。
　交流過電流保護部１９は、具体的には第１の電圧比較部２０は、増幅部１７によって得られた電圧値が第２の値以上である場合、整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。交流過電流保護部１９は、具体的には第２の電圧比較部２１は、増幅部１７によって得られた電圧値が第３の値以上である場合、整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号を制御部２２と駆動部２３とに出力する。制御部２２は、交流過電流保護部１９から出力された信号であって上記の４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号をもとに、上記の４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する。
　次に、実施の形態に係る直流電源装置１の動作を説明する。以下では、整流部３が有する第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々がＭＯＳＦＥＴである場合を想定する。まず、ＭＯＳＦＥＴの基本動作について説明する。一般的に、ＭＯＳＦＥＴは、ゲートに電荷が供給されると、単方向通流素子としてではなく、逆向きにも電流を流す性質がある。逆向きは、ＭＯＳＦＥＴの内部に形成される寄生ダイオード又は寄生ダイオードと同一方向に並列に外付けされたダイオードに流れる電流の向きである。図２及び図３を用いて、ＭＯＳＦＥＴの基本動作について説明する。
　図２は、ゲートがオフである場合のＭＯＳＦＥＴにおける電流の流れを示す図である。図３は、ゲートがオンである場合のＭＯＳＦＥＴにおける電流の流れを示す図である。ＭＯＳＦＥＴがＮ型チャネルのＭＯＳＦＥＴであることを想定する。図２及び図３において、符号「Ｇ」はゲートを示しており、符号「Ｄ」はドレインを示しており、符号「Ｓ」はソースを示している。図２及び図３において、破線及び矢印は、電流の流れを示している。
　図２及び図３に示されるように、ＭＯＳＦＥＴのソースＳの側が正となるように電圧が印加されている。ＭＯＳＦＥＴのソースＳの側が正となるように電圧が印加されることは、「逆電圧印加」と定義される。図２は、ＭＯＳＦＥＴのゲートＧとソースＳとの間に電圧が印加されていない状態を示している。ゲートＧとソースＳとの間に電圧が印加されていない状態は、「ゲートオフ状態」と定義される。ゲートオフ状態では、電流は寄生ダイオードを経由して流れる。
　図３は、ＭＯＳＦＥＴのゲートＧとソースＳとの間に電圧が印加されている状態を示している。ゲートＧとソースＳとの間に電圧が印加されている状態は、「ゲートオン状態」と定義される。ゲートオン状態では、ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗による電圧低下が寄生ダイオードの順方向電圧より低い場合、電流は、寄生ダイオードではなくトランジスタを流れる。この場合、ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗による導通損失の方がダイオードの導通損失より小さくなる。このような、ＭＯＳＦＥＴへの逆電圧印加によって電流を逆向きに導通させ、これにより導通損失を低減させる技術は、一般的に同期整流と呼ばれる。
　詳細については後述するが、実施の形態に係る直流電源装置１は、上記の同期整流を実施して交流電圧を直流電圧に変換することにより、整流部３における導通損失を抑制して変換の高効率化を実現する。
　図４は、同期整流の制御時において実施の形態に係る直流電源装置１が有する各半導体スイッチのオンの状態のタイミングとオフの状態のタイミングとを説明するための図である。図５は、実施の形態に係る直流電源装置１において、交流電源２から出力される電圧が正極性である場合の同期整流の制御時の負荷１０へ流れる電流のルートの例を示す図である。図５において、破線及び矢印は、電流の流れのルートを示している。図６は、実施の形態に係る直流電源装置１において、交流電源２から出力される電圧が負極性である場合の同期整流の制御時の負荷１０へ流れる電流のルートの例を示す図である。図６において、破線及び矢印は、電流の流れのルートを示している。
　図４（Ａ）は、交流電源２の電源電圧Ｖｓの波形を示している。図１で示される電源電圧Ｖｓの矢印の向きが、正極の向きである。図４（Ｂ）は、交流電源２から整流部３へ流れ込む電源電流Ｉｓの波形を示している。図１で示される電源電流Ｉｓの矢印の向きが、正の向きである。制御部２２は、図４（Ｂ）で示される電源電流Ｉｓ、すなわち交流電流検出部１４によって得られた電流検出値に同期させて、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７を、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）、図４（Ｅ）及び図４（Ｆ）で示されるような駆動信号によってオン又はオフさせる。
　図４（Ｃ）は第１の半導体スイッチ４についての駆動信号を示しており、図４（Ｄ）は第２の半導体スイッチ５についての駆動信号を示しており、図４（Ｅ）は第３の半導体スイッチ６についての駆動信号を示しており、図４（Ｆ）は第４の半導体スイッチ７についての駆動信号を示している。
　制御部２２は、電源電流Ｉｓが正の向きに流れ始めるタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をオンさせる。つまり、制御部２２は、電源電流Ｉｓが正の向きに流れ始めるタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をゲートオン状態にする。制御部２２による上述の制御により、図５の破線及び矢印のルートで電流が流れる。その後、制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をオフさせる。つまり、制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をゲートオフ状態にする。
　制御部２２は、電源電流Ｉｓが負の向きに流れ始めるタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をオンさせる。つまり、制御部２２は、電源電流Ｉｓが負の向きに流れ始めるタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をゲートオン状態にする。制御部２２による上述の制御により、図６の破線及び矢印のルートで電流が流れる。その後、制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をオフさせる。つまり、制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をゲートオフ状態にする。
　これにより、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々を流れる電流は、内部に形成されている寄生ダイオードではなく、トランジスタを流れる。そのため、導通損失はダイオードの順方向の電圧降下ではなくトランジスタでの電圧降下による導通損失となる。すなわち、直流電源装置１は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々における導通損失を低減することができる。
　また、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とが同時にオンすると共に、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とが同時にオンして過電流が流れないように、制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングの前後にデッドタイムと呼ばれるあらかじめ決められた時間いずれの半導体スイッチもオンしない制御を行う。デッドタイムの期間では、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々において、内部に形成されている寄生ダイオードを経由して電流が流れる。
　図７は、パルス振幅変調制御が行われる場合の同期整流の制御時において実施の形態に係る直流電源装置１が有する各半導体スイッチのオンの状態のタイミングとオフの状態のタイミングとを説明するための図である。パルス振幅変調制御が行われる場合の同期整流の制御により、リアクタ８と交流電源２のリアクタ８が接続されていない端子とを短絡させることが可能なように第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７が制御される。電源半周期に少なくとも１回短絡させることにより、リアクタ８へのエネルギー授受で力率が改善し昇圧も可能になる。この制御においても、同期整流の制御が実施される。
　図８は、実施の形態に係る直流電源装置１において、交流電源２から出力される電圧が正極性であってパルス振幅変調制御が行われる場合での電源の短絡時に流れる電流のルートの例を示す図である。図８において、破線及び矢印は、電流の流れのルートを示している。図９は、実施の形態に係る直流電源装置１において、交流電源２から出力される電圧が負極性であってパルス振幅変調制御が行われる場合での電源の短絡時に流れる電流のルートの例を示す図である。図９において、破線及び矢印は、電流の流れのルートを示している。
　図７（Ａ）は、交流電源２の電源電圧Ｖｓの波形を示している。図１で示される電源電圧Ｖｓの矢印の向きが、正極の向きである。図７（Ｂ）は、交流電源２から整流部３へ流れ込む電源電流Ｉｓの波形を示している。図１で示される電源電流Ｉｓの矢印の向きが、正の向きである。制御部２２は、図７（Ｂ）で示される電源電流Ｉｓ、すなわち交流電流検出部１４によって得られた電流検出値に同期させて、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７を、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）及び図７（Ｆ）で示されるような駆動信号によってオン又はオフさせる。
　図７（Ｃ）は第１の半導体スイッチ４についての駆動信号を示しており、図７（Ｄ）は第２の半導体スイッチ５についての駆動信号を示しており、図７（Ｅ）は第３の半導体スイッチ６についての駆動信号を示しており、図７（Ｆ）は第４の半導体スイッチ７についての駆動信号を示している。
　制御部２２は、電源電流Ｉｓが正の向きに流れ始めた後のあらかじめ決められたタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第４の半導体スイッチ７をオンさせる。つまり、制御部２２は、電源電流Ｉｓが正の向きに流れ始めた後のあらかじめ決められたタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第４の半導体スイッチ７をゲートオン状態にして電源の短絡をさせる。制御部２２による上述の制御により、図８の破線及び矢印のルートで電流が流れる。その後、制御部２２は、第４の半導体スイッチ７をオフさせて第４の半導体スイッチ７をゲートオフ状態にする。
　その後、制御部２２は、第１の半導体スイッチ４をオンさせて第１の半導体スイッチ４をゲートオン状態にする。制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をオフさせて第１の半導体スイッチ４及び第４の半導体スイッチ７をゲートオフ状態にする。
　制御部２２は、電源電流Ｉｓが負の向きに流れ始めた後のあらかじめ決められたタイミングで第１の半導体スイッチ４及び第３の半導体スイッチ６をオンさせて第１の半導体スイッチ４及び第３の半導体スイッチ６をゲートオン状態にし、電源の短絡をさせる。制御部２２による上述の制御により、図９の破線及び矢印のルートで電流が流れる。その後、制御部２２は、第１の半導体スイッチ４をオフさせて第１の半導体スイッチ４をゲートオフ状態にする。
　その後、制御部２２は、第２の半導体スイッチ５をオンさせて第２の半導体スイッチ５をゲートオン状態にする。制御部２２は、電源電流Ｉｓが０となるタイミングで第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をオフさせて第２の半導体スイッチ５及び第３の半導体スイッチ６をゲートオフ状態にする。
　図１０は、実施の形態に係る直流電源装置１において、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とが同時にオンになった場合での平滑コンデンサ９の放電により流れる電流のルートの例を示す図である。図１０において、破線及び矢印は、電流の流れのルートを示している。例えば外来ノイズ又は誤動作により、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とが同時オンになった場合、平滑コンデンサ９に蓄積されている電荷が、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とを介して負荷１０に流れ、それにより負荷１０に大電流が流れることが懸念される。例えば外来ノイズ又は誤動作により、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とが同時オンになった場合、平滑コンデンサ９に蓄積されている電荷が、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とを介して負荷１０に流れ、それにより負荷１０に大電流が流れることが懸念される。
　負荷１０に大電流が流れると、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とが破壊される、又は、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とが破壊される可能性があり、発火現象を伴う恐れもある。負荷１０に大電流が流れることを防止するため、直流電源装置１は、整流部３と負荷１０とに接続されている直流電流検出素子１２を含む直流過電流保護部１１を有する。
　直流過電流保護部１１は、あらかじめ決められた値以上の値の入力電流を検知した場合、制御部２２と駆動部２３とに、入力電流に対応する電圧値を出力する。制御部２２は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々の駆動信号を停止する。駆動部２３は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々をオフにする電圧を、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々に出力する。例えば、駆動部２３は、迅速に駆動信号を停止させるため、過電流保護機能を持ったハードウェア回路を有する。
　直流電流検出素子１２は、ＰＡＭ制御時における短絡経路の電流を検出することはできない。そのため、例えば外来ノイズ又は誤動作により、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とが意図せず短絡状態を保持した場合、第１の半導体スイッチ４と第２の半導体スイッチ５とを介して短絡経路に大電流が流れることが懸念される。その場合、第１の半導体スイッチ４及び第２の半導体スイッチ５は破壊される可能性があり、発火現象を伴う恐れもある。同様に、例えば外来ノイズ又は誤動作により、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とが意図せず短絡状態を保持した場合、第３の半導体スイッチ６と第４の半導体スイッチ７とを介して短絡経路に大電流が流れることが懸念される。その場合、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７は破壊される可能性があり、発火現象を伴う恐れもある。また、基板上の電流ヒューズが切れる可能性もあり、ブレーカが落ちる可能性もある。
　短絡経路に大電流が流れることを防止するため、直流電源装置１は交流過電流保護部１９を有する。交流過電流保護部１９は、交流電源２から整流部３に流れる、又はその逆の向きに流れる電流を、交流電流検出部１４を介して検出する。第１の電圧比較部２０及び第２の電圧比較部２１の各々は、あらかじめ決められた値以上の値の入力電流を検知した場合、制御部２２と駆動部２３とに、入力電流に対応する電圧値を出力する。
　制御部２２は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々の駆動信号を停止する。駆動部２３は、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々をオフにする電圧を、第１の半導体スイッチ４、第２の半導体スイッチ５、第３の半導体スイッチ６及び第４の半導体スイッチ７の各々に出力する。交流電流が流れる向きにかかわらず各半導体スイッチを保護するために、直流電源装置１は、第１の電圧比較部２０及び第２の電圧比較部２１を有している。
　上述の通り、実施の形態に係る直流電源装置１は、交流電流検出部１４によって検出された交流電流の電流値をもとに整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する交流過電流保護部１９を有する。直流電源装置１は、整流部３から出力される直流電流を検出して検出した直流電流の電流値をもとに整流部３が有する４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する直流過電流保護部１１を更に有する。
　したがって、直流電源装置１は、同期整流の制御時及びＰＡＭ制御時において過電流が流れることを抑制することができる。更に言うと、直流電源装置１は、同期整流の制御時及びＰＡＭ制御時において整流部３に過電流が流れることを抑制することができ、その結果、整流部３が有する４個の半導体スイッチが破壊されることを抑制することができる。
　なお、ＭＯＳＦＥＴは、Ｎ型チャネルのＭＯＳＦＥＴでなく、Ｐ型チャネルのＭＯＳＦＥＴであってもよい。
　図１１は、実施の形態に係る直流電源装置１が有する直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部がプロセッサ９１によって実現される場合のプロセッサ９１を示す図である。つまり、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部の機能は、メモリ９２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９１によって実現されてもよい。
　プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）である。図１１には、メモリ９２も示されている。
　直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部の機能がプロセッサ９１によって実現される場合、当該少なくとも一部の機能は、プロセッサ９１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部の機能を実現する。
　直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部の機能がプロセッサ９１によって実現される場合、直流電源装置１は、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３によって実行されるステップの少なくとも一部が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を有する。メモリ９２に格納されるプログラムは、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３が実行する手順又は方法の少なくとも一部をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
　メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read-Only　Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）等である。
　図１２は、実施の形態に係る直流電源装置１が有する直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部が処理回路９３によって実現される場合の処理回路９３を示す図である。つまり、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の少なくとも一部は、処理回路９３によって実現されてもよい。
　処理回路９３は、専用のハードウェアである。処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application　Specific　Integrated　Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）、又はこれらを組み合わせたものである。
　直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の一部は、残部とは別個の専用のハードウェアであってもよい。
　直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、直流電流検出素子１２、電圧比較部１３、電流変換素子１６、増幅部１７、増幅部用素子１８、第１の電圧比較部２０、第２の電圧比較部２１、制御部２２及び駆動部２３の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
　１　直流電源装置、２　交流電源、３　整流部、４　第１の半導体スイッチ、５　第２の半導体スイッチ、６　第３の半導体スイッチ、７　第４の半導体スイッチ、８　リアクタ、９　平滑コンデンサ、１０　負荷、１１　直流過電流保護部、１２　直流電流検出素子、１３　電圧比較部、１４　交流電流検出部、１５　電流検出素子、１６　電流変換素子、１７　増幅部、１８　増幅部用素子、１９　交流過電流保護部、２０　第１の電圧比較部、２１　第２の電圧比較部、２２　制御部、２３　駆動部、９１　プロセッサ、９２　メモリ、９３　処理回路。

Claims (4)

  1. 　ブリッジ回路を構成する４個の半導体スイッチを有していて交流電源から出力された交流電圧を直流電圧に変換して直流電圧を出力する整流部と、
    　前記交流電源から前記整流部に流れる交流電流を検出する交流電流検出部と、
    　前記交流電流検出部によって検出された交流電流の電流値をもとに前記４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する交流過電流保護部と、
    　前記整流部から出力される直流電流を検出して検出された直流電流の電流値をもとに前記４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止する直流過電流保護部と、
    　前記交流電流検出部によって検出された交流電流の電流値をもとに前記４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する制御部と
    　を備える直流電源装置。
  2. 　前記４個の半導体スイッチの各々は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタである
    　請求項１に記載の直流電源装置。
  3. 　前記制御部は、前記交流過電流保護部から出力された信号であって前記４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号をもとに、前記４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する
    　請求項１又は２に記載の直流電源装置。
  4. 　前記制御部は、前記直流過電流保護部から出力された信号であって前記４個の半導体スイッチのうちの少なくともひとつに過電流が流れることを防止するための信号をもとに、前記４個の半導体スイッチの各々の開閉を制御する
    　請求項１又は２に記載の直流電源装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009189114A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Panasonic Corp 直流電源装置
WO2018198204A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 三菱電機株式会社 過電流保護装置、インバータ装置、コンバータ装置及び空気調和機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009189114A (ja) * 2008-02-05 2009-08-20 Panasonic Corp 直流電源装置
WO2018198204A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 三菱電機株式会社 過電流保護装置、インバータ装置、コンバータ装置及び空気調和機

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