JP2012139048A - 直流−直流変換回路及びこれを用いた電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電源又は直流出力をコンデンサで分割し、スイッチ素子直列回路内部の接続点とコンデンサ直列回路内部の接続点との間に逆阻止形IGBT又は双方向スイッチを接続し、スイッチング波形を2ステップ動作波形とする。
【選択図】図1
Description
図8(a)は特許文献1に記載されている直流電源Edからこの電圧よりも低い直流を作り出す降圧チョッパ回路、図8(b)は特許文献2に記載されている直流電源Edからこの電圧よりも高い直流を作り出す昇圧チョッパ回路、図8(c)は特許文献3に記載されている直流電源Edからこの電圧よりも低い直流又は高い直流を作り出す昇降圧チョッパ回路である。
従って、本発明の課題は、逆回復を緩やかにしてノイズ発生量を低減すると共に逆回復時の損失を低減すること及びスイッチング時のノイズ発生量及びスイッチング損失を低減することである。
この結果、ダイオード逆回復時の電圧が低い電圧となり、逆回復時のサージ電圧が低く抑制され、逆回復損失が低減する。さらにスイチング素子とダイオードのスイッチング時の電圧変化量が半分以下とすることが可能となり、ノイズ発生量が低減する。
また、IGBTS1オフ時の電圧は直流電源電圧から半分の電圧まで一旦低下し、その後零まで低下するので、ノイズとスイッチング損失が低減される。
尚、IGBTS1とダイオードD2の直列接続順序を入れ替えて、逆阻止形IGBTB1aの接続方向を逆方向にしても同様に実現できる。
また、コンデンサ直列回路として、コンデンサを2個接続した例を示したが、直列数を増やして、スイッチ素子直列回路内部の接続点とコンデンサ直列回路内部の直列接続点との間に各々逆阻止形スイッチ素子を接続することにより、スイッチ素子直列回路の各素子に印加される電圧を複数段のステップにすることや半分以下に抑制することが可能である。
C0〜C4、Ca、Cb・・・コンデンサ Ra、Rb・・・抵抗
S1〜S6・・・IGBT D1〜D6・・・ダイオード
B1a、B1b、B2a・・・逆阻止形IGBT
Claims (8)
- コンデンサを複数個直列接続したコンデンサ直列回路と、半導体スイッチ素子とダイオードとを逆直列接続したスイッチ直列回路とを直流電源と並列接続し、前記コンデンサ直列回路内部の直列接続点と前記スイッチ直列回路内部の直列接続点との間に逆阻止形スイッチ素子を、前記スイッチ直列回路内部の直列接続点と負荷との間にリアクトルを、各々接続することを特徴とする直流−直流変換回路。
- 前記スイッチ直列回路の半導体スイッチ素子と逆並列にダイオードを、前記スイッチ直列回路のダイオードと逆並列に半導体スイッチ素子を、逆阻止形スイッチ素子と逆並列に別の逆阻止形スイッチ素子を、各々接続することを特徴とする請求項1に記載の直流−直流変換回路。
- コンデンサを複数個直列接続したコンデンサ直列回路と、半導体スイッチ素子とダイオードとを逆直列接続したスイッチ直列回路とを負荷と並列接続し、前記コンデンサ直列回路内部の直列接続点と前記スイッチ直列回路内部の直列接続点との間に逆阻止形スイッチ素子を、前記スイッチ直列回路内部の直列接続点と直流電源との間にリアクトルを、各々接続することを特徴とする直流−直流変換回路。
- 前記スイッチ直列回路の半導体スイッチ素子と逆並列にダイオードを、前記スイッチ直列回路のダイオードと逆並列に半導体スイッチ素子を、前記逆阻止形スイッチ素子と逆並列に別の逆阻止形スイッチ素子を、各々接続することを特徴とする請求項3に記載の直流−直流変換回路。
- コンデンサを複数個直列接続した第1のコンデンサ直列回路と、半導体スイッチ素子とダイオードとを逆直列接続した第1のスイッチ直列回路とを直流電源と並列接続し、前記第1のコンデンサ直列回路内部の直列接続点と前記第1のスイッチ直列回路内部の直列接続点との間に第1の逆阻止形スイッチ素子を接続し、コンデンサを複数個直列接続した第2のコンデンサ直列回路と、半導体スイッチ素子とダイオードとを逆直列接続した第2のスイッチ直列回路とを負荷と並列接続し、前記第2のコンデンサ直列回路内部の直列接続点と前記第2のスイッチ直列回路内部の直列接続点との間に第2の逆阻止形スイッチ素子を接続し、前記第1のスイッチ直列回路内部の直列接続点と前記第2のスイッチ直列回路内部の直列接続点との間にリアクトルを接続することを特徴とする直流−直流変換回路。
- 前記第1のスイッチ直列回路の半導体スイッチ素子と逆並列にダイオードを、前記第1のスイッチ直列回路のダイオードと逆並列に半導体スイッチ素子を、前記第2のスイッチ直列回路の半導体スイッチ素子と逆並列にダイオードを、前記第2のスイッチ直列回路のダイオードと逆並列に半導体スイッチ素子を、第1の逆阻止形スイッチ素子と逆並列に第3の逆阻止形スイッチ素子を、第2の逆阻止形スイッチ素子と逆並列に第4の逆阻止形スイッチ素子を、各々接続することを特徴とする請求項5に記載の直流−直流変換回路。
- 前記各々のコンデンサ直列回路と並列にコンデンサ電圧バランス手段を接続することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の直流−直流変換回路。
- 前記請求項1〜8のいずれか1項に記載の直流−直流変換回路を用いたことを特徴とする電力変換装置。
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