JP2012080627A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3レベルインバータは、直流正母線8と交流ラインとの間に接続されたIGBT素子Q1と、直流負母線10と交流ラインとの間に接続されたIGBT素子Q2と、直流中性点母線9と交流ラインとの間に接続された交流スイッチ5と、IGBT素子Q1,Q2にそれぞれ逆並列に接続されたダイオードD1,D2とを備える。3レベルインバータは、IGBT素子Q1およびダイオードD1を経由して直流正母線8と交流ラインとの間に形成される第1の電流経路、IGBT素子Q2およびダイオードD2を経由して直流負母線10と交流ラインとの間に形成される第2の電流経路、および、交流スイッチ5を経由して直流中性点母線9と交流ラインとの間に形成される第3の電流経路を有し、第1および第2の電流経路の各々のインダクタンス値は、第3の電流経路のインダクタンス値よりも大きい。
【選択図】図7
Description
図4を参照して、電源中性点CとU相出力端子Uとの間には負荷20が接続される。U相出力端子Uと負荷20とは、U相ラインULによって接続されている。負荷20流れるU相電流Iuは、負荷20からU相出力端子Uに向かう方向を正とし、U相出力端子Uから負荷20に向かう方向を負とする。
サージ電圧ΔVは、式(1)により表わされる。
ここで、I2≒I5の場合には、式(1)は式(2)となる。
時刻t2において、このサージ電圧ΔVがIGBT素子Q1のスイッチング電圧V1を超えると、ダイオードD1が順方向にバイアスされるため、IGBT素子Q2から交流スイッチ5に転流する電流の一部が、ダイオードD1の順方向に流れて直流電源1側に転流する(図4のスイッチング電流I1参照)。
Ln+Le2>Lc+Lac ・・・(4)
ここで、上記式(3)に示す関係は、交流スイッチ5がオンされ、IGBT素子Q2がオフされるときにインダクタンスLac,Lc,Le1,Lpに発生する電圧の方向(図中の+方向)に基づいて導出される。同様に、上記式(4)に示す関係は、交流スイッチ5がオンされ、IGBT素子Q1がオフされるときにインダクタンスLac,Lc,Le2,Lnに発生する電圧の方向に基づいて導出される。
以下では、上記(3),(4)に示すインダクタンス値の関係を実現するための3レベルインバータの構成例について図面を参照して説明する。
図8は、本実施の形態に係る3レベルインバータの他の構成例を説明する図である。
Claims (5)
- 交流ラインと直流正母線、直流負母線および直流中性点母線との間に設けられ、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置であって、
前記直流正母線と前記交流ラインとの間に接続された第1の半導体スイッチング素子と、
前記直流負母線と前記交流ラインとの間に接続された第2の半導体スイッチング素子と、
前記直流中性点母線と前記交流ラインとの間に接続された交流スイッチと、
前記第1および第2の半導体スイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続された第1および第2のダイオードとを備え、
前記電力変換装置は、
前記第1の半導体スイッチング素子および前記第1のダイオードを経由して前記直流正母線と前記交流ラインとの間に形成される第1の電流経路、前記第2の半導体スイッチング素子および前記第2のダイオードを経由して前記直流負母線と前記交流ラインとの間に形成される第2の電流経路、および、前記交流スイッチを経由して前記直流中性点母線と前記交流ラインとの間に形成される第3の電流経路を有し、
前記第1および第2の電流経路の各々のインダクタンス値は、前記第3の電流経路のインダクタンス値よりも大きい、電力変換装置。 - 一方端子が前記直流正母線に接続され、他方端子が前記第1の半導体スイッチング素子に接続された第1のヒューズと、
一方端子が前記直流負母線に接続され、他方端子が前記第2の半導体スイッチング素子に接続された第2のヒューズと、
一方端子が前記直流中性点母線に接続され、他方端子が前記交流スイッチに接続された第3のヒューズとをさらに備え、
前記第1および第2のヒューズのインダクタンス値は、前記第3のヒューズのインダクタンス値よりも大きい、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第1および第2のヒューズは、第1の定格電流を有するヒューズ素子で構成され、
前記第3のヒューズは、前記第1の定格電流よりも小さい第2の定格電流を有するヒューズ素子を、複数個並列に接続して構成される、請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記第1および第2のヒューズは、所定の定格電流を有するヒューズ素子で構成され、
前記第2のヒューズは、前記所定の定格電流を有するヒューズ素子と、容量素子とを並列に接続して構成される、請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換装置は、前記直流正母線、前記直流負母線および前記直流中性点母線を介してそれぞれ供給された正電圧、負電圧および中性点電圧を交流電圧に変換して前記交流ラインに与える3レベルインバータである、請求項1から4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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JP2013051843A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Denso Corp | ハーフブリッジ回路 |
JP2014023190A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Panasonic Corp | スイッチング回路 |
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