JP3170368B2 - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JP3170368B2 JP3170368B2 JP33438292A JP33438292A JP3170368B2 JP 3170368 B2 JP3170368 B2 JP 3170368B2 JP 33438292 A JP33438292 A JP 33438292A JP 33438292 A JP33438292 A JP 33438292A JP 3170368 B2 JP3170368 B2 JP 3170368B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- snubber
- capacitor
- diode
- circuit
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧型半導体素子
を適用して構成されるインバータ装置に関する。
を適用して構成されるインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインバータ装置を構成する自己消
弧型半導体素子に、電圧上昇率及び電流上昇率に制約の
あるもの、例えばＧＴＯサイリスタ（以下ＧＴＯと略
す）を適用する場合、電圧、電流上昇率抑制のためのス
ナバ回路を必要とする。そのスナバ回路に蓄積されたエ
ネルギーの損失防止のため、これを直流電源に回生する
手段を備えたインバータ装置が、特開昭５９−１６５９
５４号公報に示されている。
弧型半導体素子に、電圧上昇率及び電流上昇率に制約の
あるもの、例えばＧＴＯサイリスタ（以下ＧＴＯと略
す）を適用する場合、電圧、電流上昇率抑制のためのス
ナバ回路を必要とする。そのスナバ回路に蓄積されたエ
ネルギーの損失防止のため、これを直流電源に回生する
手段を備えたインバータ装置が、特開昭５９−１６５９
５４号公報に示されている。
【０００３】図９は、そのような従来のインバータ装置
結線図を示す。この回路は、自己消弧型半導体素子１
Ａ、１Ｂとして、ＧＴＯを適用している。ＧＴＯ１Ａ、
１Ｂに逆並列に接続されているのは、フリーホイールダ
イオード２Ａ、２Ｂである。近年はＧＴＯとフリーホイ
ールダイオードを一体化した逆導通ＧＴＯも開発されて
おり、それを適用した場合、フリーホイールダイオード
２Ａ、２Ｂは省略され得る。
結線図を示す。この回路は、自己消弧型半導体素子１
Ａ、１Ｂとして、ＧＴＯを適用している。ＧＴＯ１Ａ、
１Ｂに逆並列に接続されているのは、フリーホイールダ
イオード２Ａ、２Ｂである。近年はＧＴＯとフリーホイ
ールダイオードを一体化した逆導通ＧＴＯも開発されて
おり、それを適用した場合、フリーホイールダイオード
２Ａ、２Ｂは省略され得る。
【０００４】直流電源３は、正側に直流母線Ｐ、負側に
直流母線Ｎを接続している。また、出力は出力端子Ｘよ
り得る。ターンオフ時にＧＴＯ１Ａに加える電圧につい
ては、スナバコンデンサ４Ａ、スナバダイオード５Ａか
らなるスナバ回路に、負荷電流をバイパスさせて、スナ
バコンデンサ４Ａを充電させることによりその過大な電
圧上昇率が抑制される。また、ターンオン時にＧＴＯ１
Ａに流れる電流については、アノードリアクトル６によ
りその過大な電流上昇率が抑制される。ＧＴＯ１Ｂにつ
いても全く同様である。また、図９のインバータ装置に
おいては、スナバコンデンサ４Ａとアノードリアクトル
６Ａに蓄積されたエネルギーは、ダイオード７Ａ、補助
リアクトル８Ａを介して補助電源９Ａに回収され、スナ
バコンデンサ４Ｂとアノードリアクトル６Ｂに蓄積され
たエネルギーは、ダイオード７Ｂ、補助リアクトル８Ｂ
を介して補助電源９Ｂに回収される。
直流母線Ｎを接続している。また、出力は出力端子Ｘよ
り得る。ターンオフ時にＧＴＯ１Ａに加える電圧につい
ては、スナバコンデンサ４Ａ、スナバダイオード５Ａか
らなるスナバ回路に、負荷電流をバイパスさせて、スナ
バコンデンサ４Ａを充電させることによりその過大な電
圧上昇率が抑制される。また、ターンオン時にＧＴＯ１
Ａに流れる電流については、アノードリアクトル６によ
りその過大な電流上昇率が抑制される。ＧＴＯ１Ｂにつ
いても全く同様である。また、図９のインバータ装置に
おいては、スナバコンデンサ４Ａとアノードリアクトル
６Ａに蓄積されたエネルギーは、ダイオード７Ａ、補助
リアクトル８Ａを介して補助電源９Ａに回収され、スナ
バコンデンサ４Ｂとアノードリアクトル６Ｂに蓄積され
たエネルギーは、ダイオード７Ｂ、補助リアクトル８Ｂ
を介して補助電源９Ｂに回収される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図９で紹介
した従来のインバータ装置は、補助電源９Ａ、９Ｂを直
流母線ＰＮの両端に少なくとも２台備える必要があり、
図９には図示されていないが、補助電源９Ａ、９Ｂに回
収された過剰なエネルギーを直流電源３に回生するため
のエネルギー回生回路をそれらに付随して２台備える必
要がある。しかしながら、損失防止による効率化を図る
とともに、インバータ装置のより一層の小型化も要求さ
れる。また、補助リアクトル８Ａ、８Ｂがスナバエネル
ギー回収経路に挿入されており、そのためスナバコンデ
ンサ４Ａ、４Ｂの放電電流やアノードリアクトル６Ａ、
６Ｂの還流電流の流れを抑制することになる。従って、
スナバエネルギー回収時間が長くなり、インバータ装置
の高周波化を図るためには、より一層の改善が望まれ
る。。
した従来のインバータ装置は、補助電源９Ａ、９Ｂを直
流母線ＰＮの両端に少なくとも２台備える必要があり、
図９には図示されていないが、補助電源９Ａ、９Ｂに回
収された過剰なエネルギーを直流電源３に回生するため
のエネルギー回生回路をそれらに付随して２台備える必
要がある。しかしながら、損失防止による効率化を図る
とともに、インバータ装置のより一層の小型化も要求さ
れる。また、補助リアクトル８Ａ、８Ｂがスナバエネル
ギー回収経路に挿入されており、そのためスナバコンデ
ンサ４Ａ、４Ｂの放電電流やアノードリアクトル６Ａ、
６Ｂの還流電流の流れを抑制することになる。従って、
スナバエネルギー回収時間が長くなり、インバータ装置
の高周波化を図るためには、より一層の改善が望まれ
る。。
【０００６】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、補助電源やエネルギー回生回路を減少させて小型化
を図り、スナバエネルギー回収経路の補助リアクトルを
取り除いて高周波化を図ったインバータ装置を提供する
ことを目的とするものである。
で、補助電源やエネルギー回生回路を減少させて小型化
を図り、スナバエネルギー回収経路の補助リアクトルを
取り除いて高周波化を図ったインバータ装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、直
流電源の正負母線間に、互いに直列接続された自己消弧
型半導体素子をそれぞれ正負アームとして接続し、前記
自己消弧型半導体素子の各々に逆並列にダイオードを接
続し、前記正、負アームの接続点を出力端子とするイン
バータ装置において、各自己消弧型半導体素子に並列
に、スナバダイオードとスナバコンデンサを直列に接続
してなるスナバ回路を接続し、正アーム側の前記スナバ
回路を構成するスナバダイオードとスナバコンデンサの
接続点と、前記正側母線とを、ダイオードと回収コンデ
ンサを介して接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構
成するスナバダイオードに並列に、補助コンデンサとダ
イオードとリアクトルからなる直列体を接続し、前記直
列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデンサと
を、ダイオードを介して接続し、正アームを構成する自
己消弧型半導体素子と前記直流電源の正側母線間に、前
記回収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリア
クトルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを
取り出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路
を接続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
流電源の正負母線間に、互いに直列接続された自己消弧
型半導体素子をそれぞれ正負アームとして接続し、前記
自己消弧型半導体素子の各々に逆並列にダイオードを接
続し、前記正、負アームの接続点を出力端子とするイン
バータ装置において、各自己消弧型半導体素子に並列
に、スナバダイオードとスナバコンデンサを直列に接続
してなるスナバ回路を接続し、正アーム側の前記スナバ
回路を構成するスナバダイオードとスナバコンデンサの
接続点と、前記正側母線とを、ダイオードと回収コンデ
ンサを介して接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構
成するスナバダイオードに並列に、補助コンデンサとダ
イオードとリアクトルからなる直列体を接続し、前記直
列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデンサと
を、ダイオードを介して接続し、正アームを構成する自
己消弧型半導体素子と前記直流電源の正側母線間に、前
記回収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリア
クトルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを
取り出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路
を接続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
【０００８】本発明の第２発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、正アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の正側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、正アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の正側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
【０００９】本発明の第３発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記回収コンデンサを
介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、前
記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直流
電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを特
徴とするインバータ装置に関する。
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記回収コンデンサを
介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、前
記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直流
電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを特
徴とするインバータ装置に関する。
【００１０】本発明の第４発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子 の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記正側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子 の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記正側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
【００１１】本発明の第５発明は、上記のインバータ装
置を、一組の回収コンデンサおよびエネルギー回生回路
を共有することにより直流電源の正負母線間に複数台並
列接続し、該複数台のインバータ装置のそれぞれに上記
回収コンデンサおよびエネルギー回生回路を共通に接続
したことを特徴とするインバータ装置に関する。
置を、一組の回収コンデンサおよびエネルギー回生回路
を共有することにより直流電源の正負母線間に複数台並
列接続し、該複数台のインバータ装置のそれぞれに上記
回収コンデンサおよびエネルギー回生回路を共通に接続
したことを特徴とするインバータ装置に関する。
【００１２】
【作用】この装置においては、スナバダイオードに並列
接続した補助コンデンサを用いることにより、回収コン
デンサを１つだけ設ければよくなっている。この回収コ
ンデンサはスナバコンデンサ及びアノードリアクトルに
蓄積される過剰なエネルギーを一時蓄積する。また、そ
の回収コンデンサに接続される１つのエネルギー回生回
路により、回収コンデンサに蓄積される過剰なエネルギ
ーを直流電源等に回生する。なお、各相に１つ必要な回
収コンデンサ及びエネルギー回生回路は複数の相で共用
することもできる。
接続した補助コンデンサを用いることにより、回収コン
デンサを１つだけ設ければよくなっている。この回収コ
ンデンサはスナバコンデンサ及びアノードリアクトルに
蓄積される過剰なエネルギーを一時蓄積する。また、そ
の回収コンデンサに接続される１つのエネルギー回生回
路により、回収コンデンサに蓄積される過剰なエネルギ
ーを直流電源等に回生する。なお、各相に１つ必要な回
収コンデンサ及びエネルギー回生回路は複数の相で共用
することもできる。
【００１３】
【実施例】［実施例１］ 以下、本発明の第１発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の第１発明のインバータ装置実
施例を示す結線図である。この図の実施例においては、
自己消弧型半導体素子１Ａ、１Ｂの一例としてＧＴＯを
適用している。なお、図１において、図９と対応する回
路素子部分には同一符号を付して説明する。
明する。図１は、本発明の第１発明のインバータ装置実
施例を示す結線図である。この図の実施例においては、
自己消弧型半導体素子１Ａ、１Ｂの一例としてＧＴＯを
適用している。なお、図１において、図９と対応する回
路素子部分には同一符号を付して説明する。
【００１４】本実施例では直流電源３の正負母線ＰＮ間
に、直列接続されたＧＴＯ１Ａ、１Ｂを配置し、各々を
正負アームとしている。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの各々は、逆
並列にフリーホイールダイオード２Ａ、２Ｂを接続し、
正アームと負アームとの接続点を出力端子Ｘとするイン
バータ装置を構成している。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの直列回
路には、アノードリアクトル６を挿入し、各々のＧＴＯ
に並列にスナバ回路を接続している。即ち、例えばＧＴ
Ｏ１Ａについては、スナバコンデンサ４Ａとスナバダイ
オード５Ａを直列に接続してなるスナバ回路を接続して
おり、ＧＴＯ１Ｂについても同様である。
に、直列接続されたＧＴＯ１Ａ、１Ｂを配置し、各々を
正負アームとしている。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの各々は、逆
並列にフリーホイールダイオード２Ａ、２Ｂを接続し、
正アームと負アームとの接続点を出力端子Ｘとするイン
バータ装置を構成している。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの直列回
路には、アノードリアクトル６を挿入し、各々のＧＴＯ
に並列にスナバ回路を接続している。即ち、例えばＧＴ
Ｏ１Ａについては、スナバコンデンサ４Ａとスナバダイ
オード５Ａを直列に接続してなるスナバ回路を接続して
おり、ＧＴＯ１Ｂについても同様である。
【００１５】スナバダイオード５Ｂには、並列に補助コ
ンデンサ１１、ダイオード１２、補助リアクトル１３か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ４Ａ
と補助コンデンサ１１は、各々ダイオード７Ａ、７Ｂを
介して回収コンデンサ１０の一端に接続されている。回
収コンデンサ１０の他端は正側母線Ｐに接続されてい
る。また、回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出
し、直流電源３に回生するエネルギー回生回路１４は、
スイッチ１５、ダイオード１６、リアクトル１７から構
成されている。ここでは、直流電源３の電圧をＥとし、
回収コンデンサ１０は、エネルギー回生回路１４によ
り、正側母線Ｐの側を負として一定電圧ｅに制御されて
いる。この一定電圧ｅの値は、好ましくは直流電源３の
電圧Ｅの数分の１となるように設定される。出力端子Ｘ
には図示されない誘導性負荷が接続されており、負荷電
流のベクトルは各ＧＴＯのスイッチング動作中には変化
しないものと仮定する。
ンデンサ１１、ダイオード１２、補助リアクトル１３か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ４Ａ
と補助コンデンサ１１は、各々ダイオード７Ａ、７Ｂを
介して回収コンデンサ１０の一端に接続されている。回
収コンデンサ１０の他端は正側母線Ｐに接続されてい
る。また、回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出
し、直流電源３に回生するエネルギー回生回路１４は、
スイッチ１５、ダイオード１６、リアクトル１７から構
成されている。ここでは、直流電源３の電圧をＥとし、
回収コンデンサ１０は、エネルギー回生回路１４によ
り、正側母線Ｐの側を負として一定電圧ｅに制御されて
いる。この一定電圧ｅの値は、好ましくは直流電源３の
電圧Ｅの数分の１となるように設定される。出力端子Ｘ
には図示されない誘導性負荷が接続されており、負荷電
流のベクトルは各ＧＴＯのスイッチング動作中には変化
しないものと仮定する。
【００１６】次に、図１の装置についてその動作を説明
する。図２は、その動作説明のための電流経路説明図で
ある。まず、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘ
の電圧をＥから０に変化させる場合の回路動作を説明す
る。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオン、負アームのＧ
ＴＯ１Ｂがオフしていると、経路１により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れる。スナバコンデン
サ４Ａ、補助コンデンサ１１の両端電圧は各々零、スナ
バコンデンサ４Ｂの両端電圧は、直流電源３の電圧Ｅと
回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧値に充電され
た状態となっている。
する。図２は、その動作説明のための電流経路説明図で
ある。まず、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘ
の電圧をＥから０に変化させる場合の回路動作を説明す
る。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオン、負アームのＧ
ＴＯ１Ｂがオフしていると、経路１により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れる。スナバコンデン
サ４Ａ、補助コンデンサ１１の両端電圧は各々零、スナ
バコンデンサ４Ｂの両端電圧は、直流電源３の電圧Ｅと
回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧値に充電され
た状態となっている。
【００１７】その後、ＧＴＯ１Ａをターンオフさせて負
荷電流を遮断し、ある一定の短絡防止時間後にＧＴＯ１
Ｂをターンオンさせる場合を考える。ＧＴＯ１Ａをター
ンオフさせると、遮断された負荷電流は経路２にバイパ
スされて、スナバコンデンサ４Ａは直流電源３の電圧Ｅ
と回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧値まで充電
される。このとき、スナバコンデンサ４ＡはＧＴＯ１Ａ
に加わる過大な電圧上昇率を吸収して抑制する。その直
後はアノードリアクトル６にエネルギーが過剰に蓄積さ
れているが、経路３によりそのエネルギーは全て回収コ
ンデンサ１０に回収される。
荷電流を遮断し、ある一定の短絡防止時間後にＧＴＯ１
Ｂをターンオンさせる場合を考える。ＧＴＯ１Ａをター
ンオフさせると、遮断された負荷電流は経路２にバイパ
スされて、スナバコンデンサ４Ａは直流電源３の電圧Ｅ
と回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧値まで充電
される。このとき、スナバコンデンサ４ＡはＧＴＯ１Ａ
に加わる過大な電圧上昇率を吸収して抑制する。その直
後はアノードリアクトル６にエネルギーが過剰に蓄積さ
れているが、経路３によりそのエネルギーは全て回収コ
ンデンサ１０に回収される。
【００１８】ＧＴＯ１Ａをターンオフした後短絡防止時
間を経過し、ＧＴＯ１Ｂをターンオンさせると、スナバ
コンデンサ４Ｂは経路４により電圧零まで放電される。
このとき、スナバコンデンサ４Ｂの放電電流によりＧＴ
Ｏ１Ｂに加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル１３
により抑制される。スナバコンデンサ４Ｂが放電を終了
しても、補助リアクトル１３にエネルギーが過剰に蓄積
されているため、経路５によりそのエネルギーは補助コ
ンデンサ１１に移される。従って、この過程でスナバコ
ンデンサ４Ｂに蓄積されていたエネルギーは補助リアク
トル１３を介して補助コンデンサ１１に移されることに
なる。この時の補助コンデンサ１１の充電電圧をｅ１と
する。更に、スナバコンデンサ４Ａの充電電圧が電圧Ｅ
以上になるとフリーホイールダイオード２Ｂが導通す
る。この全過程を経て負荷電流は経路６により流れるこ
とになり、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘの
電圧をＥから０に変化させる場合の回路動作が終了す
る。
間を経過し、ＧＴＯ１Ｂをターンオンさせると、スナバ
コンデンサ４Ｂは経路４により電圧零まで放電される。
このとき、スナバコンデンサ４Ｂの放電電流によりＧＴ
Ｏ１Ｂに加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル１３
により抑制される。スナバコンデンサ４Ｂが放電を終了
しても、補助リアクトル１３にエネルギーが過剰に蓄積
されているため、経路５によりそのエネルギーは補助コ
ンデンサ１１に移される。従って、この過程でスナバコ
ンデンサ４Ｂに蓄積されていたエネルギーは補助リアク
トル１３を介して補助コンデンサ１１に移されることに
なる。この時の補助コンデンサ１１の充電電圧をｅ１と
する。更に、スナバコンデンサ４Ａの充電電圧が電圧Ｅ
以上になるとフリーホイールダイオード２Ｂが導通す
る。この全過程を経て負荷電流は経路６により流れるこ
とになり、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘの
電圧をＥから０に変化させる場合の回路動作が終了す
る。
【００１９】次に、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力
端子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作を
説明する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオフ、負アー
ムのＧＴＯ１Ｂがオンしており、経路６により出力端子
Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとす
る。スナバコンデンサ４Ｂの電圧は零、スナバコンデン
サ４Ａの電圧は直流電源３の電圧Ｅと回収コンデンサ１
０の電圧ｅとの和の電圧値に充電されている。補助コン
デンサ１１が電圧ｅ１に充電された状態から、ＧＴＯ１
Ｂをターンオフさせ、ある一定の短絡防止時間後にＧＴ
Ｏ１Ａをターンオンさせる場合を考える。ここで、ＧＴ
Ｏ１Ｂをターンオフさせても経路５により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているために回路状
態は変化しない。
端子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作を
説明する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオフ、負アー
ムのＧＴＯ１Ｂがオンしており、経路６により出力端子
Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとす
る。スナバコンデンサ４Ｂの電圧は零、スナバコンデン
サ４Ａの電圧は直流電源３の電圧Ｅと回収コンデンサ１
０の電圧ｅとの和の電圧値に充電されている。補助コン
デンサ１１が電圧ｅ１に充電された状態から、ＧＴＯ１
Ｂをターンオフさせ、ある一定の短絡防止時間後にＧＴ
Ｏ１Ａをターンオンさせる場合を考える。ここで、ＧＴ
Ｏ１Ｂをターンオフさせても経路５により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているために回路状
態は変化しない。
【００２０】ＧＴＯ１Ａをターンオンさせると、アノー
ドリアクトル６には直流電源３の電圧Ｅが印加されて、
ＧＴＯ１Ａに加わる過大な電流上昇率がアノードリアク
トル６に抑制されつつ、負荷電流は経路１により供給さ
れ始める。その後、ＧＴＯ１Ａに流れる電流が負荷電流
以上になるが、その過剰な電流は、スナバコンデンサ４
Ｂの充電電流となり、スナバコンデンサ４Ｂは直流電源
３の電圧Ｅと回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧
値まで、経路７により充電される。また、経路８により
スナバコンデンサ４Ａは放電し、スナバコンデンサ４Ａ
に蓄積されていたエネルギーはこの経路８により回収コ
ンデンサ１０に回収される。このとき、スナバコンデン
サ４Ａが電圧ｅ１まで放電されると、ダイオード７Ｂが
導通状態となるため、スナバコンデンサ４Ａの放電と同
時に補助コンデンサ１１の放電が経路９により行なわれ
る。
ドリアクトル６には直流電源３の電圧Ｅが印加されて、
ＧＴＯ１Ａに加わる過大な電流上昇率がアノードリアク
トル６に抑制されつつ、負荷電流は経路１により供給さ
れ始める。その後、ＧＴＯ１Ａに流れる電流が負荷電流
以上になるが、その過剰な電流は、スナバコンデンサ４
Ｂの充電電流となり、スナバコンデンサ４Ｂは直流電源
３の電圧Ｅと回収コンデンサ１０の電圧ｅとの和の電圧
値まで、経路７により充電される。また、経路８により
スナバコンデンサ４Ａは放電し、スナバコンデンサ４Ａ
に蓄積されていたエネルギーはこの経路８により回収コ
ンデンサ１０に回収される。このとき、スナバコンデン
サ４Ａが電圧ｅ１まで放電されると、ダイオード７Ｂが
導通状態となるため、スナバコンデンサ４Ａの放電と同
時に補助コンデンサ１１の放電が経路９により行なわれ
る。
【００２１】スナバコンデンサ４Ａと補助コンデンサ１
１の放電が終了した直後は、アノードリアクトル６にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路３によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ１０に回収される。な
お、この回路で従来の図９と異なる点は、この経路３、
経路８、経路９にアノードリアクトル６以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ１０への回収時間が短縮されるこ
とになる。以上の過程を経て負荷電流は経路１により流
れることになり、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力端
子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作が終
了する。なお、負荷電流が出力端子Ｘにおいて図中矢印
の逆方向に流れている場合の、各ＧＴＯ１Ａ、１Ｂのス
イッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れて
いる場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を省
略する。
１の放電が終了した直後は、アノードリアクトル６にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路３によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ１０に回収される。な
お、この回路で従来の図９と異なる点は、この経路３、
経路８、経路９にアノードリアクトル６以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ１０への回収時間が短縮されるこ
とになる。以上の過程を経て負荷電流は経路１により流
れることになり、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力端
子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作が終
了する。なお、負荷電流が出力端子Ｘにおいて図中矢印
の逆方向に流れている場合の、各ＧＴＯ１Ａ、１Ｂのス
イッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れて
いる場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を省
略する。
【００２２】続いて、エネルギー回生回路１４の動作に
ついて説明する。本発明の装置において、エネルギー回
生回路１４の構成自体はこれに限定されるものではない
が、実用的な回路例として説明を行う。図に示したよう
に、スイッチ１５、ダイオード１６、リアクトル１７に
よりエネルギー回生回路１４が構成されている。この回
路は、回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出して
直流電源３に回生し、回収コンデンサ１０の充電電圧を
一定値ｅに制御するという機能を持つ。
ついて説明する。本発明の装置において、エネルギー回
生回路１４の構成自体はこれに限定されるものではない
が、実用的な回路例として説明を行う。図に示したよう
に、スイッチ１５、ダイオード１６、リアクトル１７に
よりエネルギー回生回路１４が構成されている。この回
路は、回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出して
直流電源３に回生し、回収コンデンサ１０の充電電圧を
一定値ｅに制御するという機能を持つ。
【００２３】以下、この回路動作を説明する。まず、ス
イッチ１５をオンさせて、経路１０により回収コンデン
サ１０に蓄積されているエネルギーをリアクトル１７に
放電させる。次に、放電電流を遮断するためスイッチ１
５をオフすると、リアクトル１７に蓄積されたエネルギ
ーにより経路１１に電流が流れ、そのエネルギーが直流
電源３に回生されることになる。このスイッチ１５のオ
ン、オフ期間あるいはその周期を回収コンデンサ１０の
電圧により制御することで、回収コンデンサ１０の充電
電圧を一定値に保ちつつ、直流電源３にエネルギーを回
生することができる。もちろん、図１に示した回路以外
にも、公知な直流−直流電力変換回路を適用することに
より同様の効果が得られることは明らかである。なお、
アノードリアクトル６や補助リアクトル１３は、必ずし
も構成要素として独立して存在させる必要はなく、自己
消弧型半導体素子の性能等により、場合によっては配線
インダクタンスによる代用が可能である。
イッチ１５をオンさせて、経路１０により回収コンデン
サ１０に蓄積されているエネルギーをリアクトル１７に
放電させる。次に、放電電流を遮断するためスイッチ１
５をオフすると、リアクトル１７に蓄積されたエネルギ
ーにより経路１１に電流が流れ、そのエネルギーが直流
電源３に回生されることになる。このスイッチ１５のオ
ン、オフ期間あるいはその周期を回収コンデンサ１０の
電圧により制御することで、回収コンデンサ１０の充電
電圧を一定値に保ちつつ、直流電源３にエネルギーを回
生することができる。もちろん、図１に示した回路以外
にも、公知な直流−直流電力変換回路を適用することに
より同様の効果が得られることは明らかである。なお、
アノードリアクトル６や補助リアクトル１３は、必ずし
も構成要素として独立して存在させる必要はなく、自己
消弧型半導体素子の性能等により、場合によっては配線
インダクタンスによる代用が可能である。
【００２４】［実施例２］ 以下、この発明の第２発明の実施例を図によって説明す
る。図３は、この発明の第２発明によるインバータ装置
の実施例を示す結線図である。この実施例においては、
自己消弧型半導体素子１Ａ、１Ｂの一例としてＧＴＯを
適用している。なお、図３において、図１、図９と対応
する回路素子部分には同一符号を付して説明する。
る。図３は、この発明の第２発明によるインバータ装置
の実施例を示す結線図である。この実施例においては、
自己消弧型半導体素子１Ａ、１Ｂの一例としてＧＴＯを
適用している。なお、図３において、図１、図９と対応
する回路素子部分には同一符号を付して説明する。
【００２５】本実施例では、直流電源３の正負母線ＰＮ
間に、直列接続されたＧＴＯ１Ａ、１Ｂを配置し、各々
を正負アームとしている。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの各々に
は、逆並列にフリーホイールダイオード２Ａ、２Ｂを接
続し、正アームと負アームとの接続点を出力端子Ｘとす
るインバータ装置を接続している。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの
直列回路にはアノードリアクトル６を挿入し、各々のＧ
ＴＯに並列にスナバ回路を接続している。即ち例えばＧ
ＴＯ１Ａについては、スナバコンデンサ４Ａとスナバダ
イオード５Ａを直列に接続してなるスナバ回路を接続し
ており、ＧＴＯ１Ｂについても同様である。
間に、直列接続されたＧＴＯ１Ａ、１Ｂを配置し、各々
を正負アームとしている。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの各々に
は、逆並列にフリーホイールダイオード２Ａ、２Ｂを接
続し、正アームと負アームとの接続点を出力端子Ｘとす
るインバータ装置を接続している。ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの
直列回路にはアノードリアクトル６を挿入し、各々のＧ
ＴＯに並列にスナバ回路を接続している。即ち例えばＧ
ＴＯ１Ａについては、スナバコンデンサ４Ａとスナバダ
イオード５Ａを直列に接続してなるスナバ回路を接続し
ており、ＧＴＯ１Ｂについても同様である。
【００２６】スナバダイオード５Ｂには、並列に補助コ
ンデンサ１１、ダイオード１２、補助リアクトル１３か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ４Ａ
と補助コンデンサ１１は、各々ダイオード７Ａ、７Ｂを
介して回収コンデンサ１０の一端に接続されている。回
収コンデンサ１０の一端は負側母線Ｎに接続されてい
る。回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出し、直
流電源３に回生するエネルギー回生回路１４は、スイッ
チ１５、ダイオード１６、リアクトル１７から構成され
ている。ここでは、直流電源３の電圧をＥとし、回収コ
ンデンサ１０は、エネルギー回生回路１４により正側母
線Ｐ側を負として一定電圧ｅに制御されている。出力端
子Ｘには図示されない誘導性負荷が接続されており、負
荷電流のベクトルは各ＧＴＯのスイッチング動作中には
変化しないものと仮定する。一定電圧ｅの値は好ましく
は直流電源３の電圧Ｅと直流電源３の電圧Ｅの数分の１
との和の電圧値となるように設定される。
ンデンサ１１、ダイオード１２、補助リアクトル１３か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ４Ａ
と補助コンデンサ１１は、各々ダイオード７Ａ、７Ｂを
介して回収コンデンサ１０の一端に接続されている。回
収コンデンサ１０の一端は負側母線Ｎに接続されてい
る。回収コンデンサ１０からエネルギーを取り出し、直
流電源３に回生するエネルギー回生回路１４は、スイッ
チ１５、ダイオード１６、リアクトル１７から構成され
ている。ここでは、直流電源３の電圧をＥとし、回収コ
ンデンサ１０は、エネルギー回生回路１４により正側母
線Ｐ側を負として一定電圧ｅに制御されている。出力端
子Ｘには図示されない誘導性負荷が接続されており、負
荷電流のベクトルは各ＧＴＯのスイッチング動作中には
変化しないものと仮定する。一定電圧ｅの値は好ましく
は直流電源３の電圧Ｅと直流電源３の電圧Ｅの数分の１
との和の電圧値となるように設定される。
【００２７】次に、図３の装置についてその動作を説明
する。図４は回路動作説明図で、図３の説明中に示す経
路をまとめて記載している。まず、ＧＴＯ１Ａのターン
オフにより出力端子Ｘの電圧をＥから０に変化させる場
合の回路動作を説明する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａ
がオン、負アームのＧＴＯ１Ｂがオフしており、経路１
により出力端子Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ているものとする。スナバコンデンサ４Ａ、補助コンデ
ンサ１１の電圧は各々零、スナバコンデンサ４Ｂの電圧
は回収コンデンサ１０の電圧ｅに充電されている。ＧＴ
Ｏ１Ａをターンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一定
の短絡防止時間後にＧＴＯ１Ｂをターンオンさせる場合
を考える。
する。図４は回路動作説明図で、図３の説明中に示す経
路をまとめて記載している。まず、ＧＴＯ１Ａのターン
オフにより出力端子Ｘの電圧をＥから０に変化させる場
合の回路動作を説明する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａ
がオン、負アームのＧＴＯ１Ｂがオフしており、経路１
により出力端子Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ているものとする。スナバコンデンサ４Ａ、補助コンデ
ンサ１１の電圧は各々零、スナバコンデンサ４Ｂの電圧
は回収コンデンサ１０の電圧ｅに充電されている。ＧＴ
Ｏ１Ａをターンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一定
の短絡防止時間後にＧＴＯ１Ｂをターンオンさせる場合
を考える。
【００２８】ＧＴＯ１Ａをターンオフさせると、遮断さ
れた負荷電流は経路２にバイパスされて、スナバコンデ
ンサ４Ａは回収コンデンサ１０の電圧ｅまで充電され
る。このとき、スナバコンデンサ４ＡはＧＴＯ１Ａに加
わる過大な電圧上昇率を抑制する。その直後はアノード
リアクトル６にエネルギーが過剰に蓄積されているが、
経路３によりそのエネルギーは全て回収コンデンサ１０
に回収される。ＧＴＯ１Ａをターンオフして短絡防止時
間後にＧＴＯ１Ｂをターンオンさせると、スナバコンデ
ンサ４Ｂは経路４により電圧零まで放電される。このと
き、スナバコンデンサ４Ｂの放電電流によりＧＴＯ１Ｂ
に加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル１３により
抑制される。
れた負荷電流は経路２にバイパスされて、スナバコンデ
ンサ４Ａは回収コンデンサ１０の電圧ｅまで充電され
る。このとき、スナバコンデンサ４ＡはＧＴＯ１Ａに加
わる過大な電圧上昇率を抑制する。その直後はアノード
リアクトル６にエネルギーが過剰に蓄積されているが、
経路３によりそのエネルギーは全て回収コンデンサ１０
に回収される。ＧＴＯ１Ａをターンオフして短絡防止時
間後にＧＴＯ１Ｂをターンオンさせると、スナバコンデ
ンサ４Ｂは経路４により電圧零まで放電される。このと
き、スナバコンデンサ４Ｂの放電電流によりＧＴＯ１Ｂ
に加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル１３により
抑制される。
【００２９】スナバコンデンサ４Ｂが放電を終了しても
補助リアクトル１３にエネルギーが過剰に蓄積されてい
るため、経路５によりそのエネルギーは補助コンデンサ
１１に移される。従って、この過程でスナバコンデンサ
４Ｂに蓄積されていたエネルギーは補助リアクトル１３
を介して補助コンデンサ１１に移されることになる。こ
のときの補助コンデンサ１１の充電電圧をｅ１とする。
更に、スナバコンデンサ４Ａの充電電圧が電圧Ｅ以上に
なると、フリーホイールダイオード２Ｂが導通する。こ
の全過程を経て負荷電流は経路６により流れることにな
り、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘの電圧を
Ｅから０に変化させる場合の回路動作が終了する。
補助リアクトル１３にエネルギーが過剰に蓄積されてい
るため、経路５によりそのエネルギーは補助コンデンサ
１１に移される。従って、この過程でスナバコンデンサ
４Ｂに蓄積されていたエネルギーは補助リアクトル１３
を介して補助コンデンサ１１に移されることになる。こ
のときの補助コンデンサ１１の充電電圧をｅ１とする。
更に、スナバコンデンサ４Ａの充電電圧が電圧Ｅ以上に
なると、フリーホイールダイオード２Ｂが導通する。こ
の全過程を経て負荷電流は経路６により流れることにな
り、ＧＴＯ１Ａのターンオフにより出力端子Ｘの電圧を
Ｅから０に変化させる場合の回路動作が終了する。
【００３０】次に、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力
端子電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作を説明
する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオフ、負アームの
ＧＴＯ１Ｂがオンしており、経路６により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとする。
スナバコンデンサ４Ｂの電圧は零、スナバコンデンサ４
Ａの電圧は回収コンデンサ１０の電圧ｅに充電されてい
る。補助コンデンサ１１が電圧ｅ１に充電された状態か
ら、ＧＴＯ１Ｂをターンオフさせ、ある一定の短絡防止
時間後にＧＴＯ１Ａをターンオンさせる場合を考える。
ここで、ＧＴＯ１Ｂをターンオフさせても経路５により
出力端子Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れている
ために回路状態は変化しない。
端子電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作を説明
する。図中、正アームのＧＴＯ１Ａがオフ、負アームの
ＧＴＯ１Ｂがオンしており、経路６により出力端子Ｘか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとする。
スナバコンデンサ４Ｂの電圧は零、スナバコンデンサ４
Ａの電圧は回収コンデンサ１０の電圧ｅに充電されてい
る。補助コンデンサ１１が電圧ｅ１に充電された状態か
ら、ＧＴＯ１Ｂをターンオフさせ、ある一定の短絡防止
時間後にＧＴＯ１Ａをターンオンさせる場合を考える。
ここで、ＧＴＯ１Ｂをターンオフさせても経路５により
出力端子Ｘから図中矢印の方向に負荷電流が流れている
ために回路状態は変化しない。
【００３１】ＧＴＯ１Ａをターンオンさせると、アノー
ドリアクトル６には直流電源３の電圧Ｅが印加されてＧ
ＴＯ１Ａにかかる過大な電流上昇率がアノードリアクト
ル６に抑制されつつ、負荷電流は経路１により供給され
始める。その後、ＧＴＯ１Ａに流れる電流が負荷電流以
上になるが、その過剰な電流はスナバコンデンサ４Ｂの
充電電流となり、スナバコンデンサ４Ｂは回収コンデン
サ１０の電圧ｅまで経路７により充電される。また、経
路８によりスナバコンデンサ４Ａは放電し、スナバコン
デンサ４Ａに蓄積されていたエネルギーはこの経路８に
より回収コンデンサ１０に回収される。このとき、スナ
バコンデンサ４Ａが電圧ｅ１まで放電されるとダイオー
ド７Ｂが導通状態となるため、スナバコンデンサ４Ａの
放電と同時に補助コンデンサ１１の放電が経路９により
行われる。
ドリアクトル６には直流電源３の電圧Ｅが印加されてＧ
ＴＯ１Ａにかかる過大な電流上昇率がアノードリアクト
ル６に抑制されつつ、負荷電流は経路１により供給され
始める。その後、ＧＴＯ１Ａに流れる電流が負荷電流以
上になるが、その過剰な電流はスナバコンデンサ４Ｂの
充電電流となり、スナバコンデンサ４Ｂは回収コンデン
サ１０の電圧ｅまで経路７により充電される。また、経
路８によりスナバコンデンサ４Ａは放電し、スナバコン
デンサ４Ａに蓄積されていたエネルギーはこの経路８に
より回収コンデンサ１０に回収される。このとき、スナ
バコンデンサ４Ａが電圧ｅ１まで放電されるとダイオー
ド７Ｂが導通状態となるため、スナバコンデンサ４Ａの
放電と同時に補助コンデンサ１１の放電が経路９により
行われる。
【００３２】スナバコンデンサ４Ａと補助コンデンサ１
１の放電が終了した直後は、アノードリアクトル６にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路３によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ１０に回収される。な
お、この回路で従来の図９と異なる点は、この経路３、
経路８、経路９にアノードリアクトル６以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ１０への回収時間が短縮されるこ
とになる。
１の放電が終了した直後は、アノードリアクトル６にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路３によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ１０に回収される。な
お、この回路で従来の図９と異なる点は、この経路３、
経路８、経路９にアノードリアクトル６以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ１０への回収時間が短縮されるこ
とになる。
【００３３】以上の過程を経て負荷電流は経路１により
流れることになり、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力
端子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作が
終了する。なお、負荷電流が出力端子Ｘにおいて図中矢
印の逆方向に流れている場合の、各ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの
スイッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ている場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を
省略する。エネルギー回生回路１４の構成は図１に示し
たものと同様である。
流れることになり、ＧＴＯ１Ｂのターンオフにより出力
端子Ｘの電圧を０からＥに変化させる場合の回路動作が
終了する。なお、負荷電流が出力端子Ｘにおいて図中矢
印の逆方向に流れている場合の、各ＧＴＯ１Ａ、１Ｂの
スイッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ている場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を
省略する。エネルギー回生回路１４の構成は図１に示し
たものと同様である。
【００３４】［実施例３］ 図５及び図６は、本発明の第３発明のインバータ装置の
実施例を示す結線図である。図５においては、図１に示
したインバータ装置を２個組み合わせて、多相インバー
タを構成している。この場合に、回収コンデンサ１０及
びそれに接続されるエネルギー回生回路１４を複数の相
について共通に接続している。回路の基本的な動作は実
施例１、実施例２において詳細に記述したものと全く同
じであるためここでは省略する。このように、多相化し
ても回収コンデンサ１０やエネルギー回生回路１４を共
有できるので、インバータの大型化を防止しつつエネル
ギー損失の防止を図ることができる。図６は図３のイン
バータ装置を２個組み合わせたもので、これも同様の機
能を持つ。
実施例を示す結線図である。図５においては、図１に示
したインバータ装置を２個組み合わせて、多相インバー
タを構成している。この場合に、回収コンデンサ１０及
びそれに接続されるエネルギー回生回路１４を複数の相
について共通に接続している。回路の基本的な動作は実
施例１、実施例２において詳細に記述したものと全く同
じであるためここでは省略する。このように、多相化し
ても回収コンデンサ１０やエネルギー回生回路１４を共
有できるので、インバータの大型化を防止しつつエネル
ギー損失の防止を図ることができる。図６は図３のイン
バータ装置を２個組み合わせたもので、これも同様の機
能を持つ。
【００３５】［実施例４］ 図７、図８はそれぞれ図１、図３の装置の変形例結線図
である。図７は図１の装置に設けられたアノードリアク
トル６の挿入位置を、負側母線Ｎの側とした場合を示
す。また、図８は図３の装置に設けられたアノードリア
クトル６の挿入位置を、負側母線Ｎの側とした場合を示
す。回路構成としては、正負対称となっており、回路の
基本的な動作は実施例１、実施例２において詳細に記述
したものと全く同様であるため、ここでは省略する。な
お、実施例３の図５、図６に示したように、図７、図８
の回収コンデンサ１０を複数の相について共通に接続で
きることは言うまでもない。
である。図７は図１の装置に設けられたアノードリアク
トル６の挿入位置を、負側母線Ｎの側とした場合を示
す。また、図８は図３の装置に設けられたアノードリア
クトル６の挿入位置を、負側母線Ｎの側とした場合を示
す。回路構成としては、正負対称となっており、回路の
基本的な動作は実施例１、実施例２において詳細に記述
したものと全く同様であるため、ここでは省略する。な
お、実施例３の図５、図６に示したように、図７、図８
の回収コンデンサ１０を複数の相について共通に接続で
きることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明した本発明のインバータ装置
は、スナバダイオードに並列接続した補助コンデンサを
用いることにより回収コンデンサを１つ備えるだけでよ
く、そのためにアノードリアクトルを１つにでき、また
回収コンデンサから過剰なエネルギーを直流電源に回生
するためのエネルギー回生回路をも１つ備えるだけでよ
くなった。従って、構成部品を少なくでき、インバータ
装置を小型化できる効果がある。また、回収コンデンサ
及びエネルギー回生回路を複数の相で共通に接続できる
ため、多相化した場合の装置の小型化が可能になるとい
う効果がある。
は、スナバダイオードに並列接続した補助コンデンサを
用いることにより回収コンデンサを１つ備えるだけでよ
く、そのためにアノードリアクトルを１つにでき、また
回収コンデンサから過剰なエネルギーを直流電源に回生
するためのエネルギー回生回路をも１つ備えるだけでよ
くなった。従って、構成部品を少なくでき、インバータ
装置を小型化できる効果がある。また、回収コンデンサ
及びエネルギー回生回路を複数の相で共通に接続できる
ため、多相化した場合の装置の小型化が可能になるとい
う効果がある。
【００３７】また、スナバエネルギーを回収コンデンサ
に回収する経路に追加的にリアクトルを挿入する必要が
ないため、スナバエネルギー回収時間が短縮でき、イン
バータ装置の高周波化が可能となる効果がある。しか
も、このようなインバータ装置をコンバータ装置に適用
し、コンバータ・インバータシステムとして誘導電動機
を駆動した場合、損失が少なくランニングコストが減少
し、システム全体の省エネルギーを図る効果もある。
に回収する経路に追加的にリアクトルを挿入する必要が
ないため、スナバエネルギー回収時間が短縮でき、イン
バータ装置の高周波化が可能となる効果がある。しか
も、このようなインバータ装置をコンバータ装置に適用
し、コンバータ・インバータシステムとして誘導電動機
を駆動した場合、損失が少なくランニングコストが減少
し、システム全体の省エネルギーを図る効果もある。
【図１】 本発明の第１発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
示す結線図である。
【図２】 第１発明の動作を示す電流経路説明図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第２発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
示す結線図である。
【図４】 第２発明の動作を示す電流経路説明図であ
る。
る。
【図５】 本発明の第３発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
示す結線図である。
【図６】 本発明の第３発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
施例を示す結線図である。
【図７】 本発明の第１発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
施例を示す結線図である。
【図８】 本発明の第２発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
施例を示す結線図である。
【図９】 従来のインバータ装置を示す結線図である。
１Ａ，１Ｂ ＧＴＯ（自己消弧型半導体素子）、２Ａ，
２Ｂ フリーホイールダイオード、３ 直流電源、４
Ａ，４Ｂ スナバコンデンサ、５Ａ，５Ｂ スナバダイ
オード、６ アノードリアクトル、７Ａ，７Ｂ ダイオ
ード、１０ 回収コンデンサ、１１ 補助コンデンサ、
１２ ダイオード、１３ 補助リアクトル、１４ エネ
ルギー回生回路、１５ スイッチ、１６ ダイオード、
１７ リアクトル、Ｐ 正側直流母線、Ｎ 負側直流母
線、Ｘ 出力端子。
２Ｂ フリーホイールダイオード、３ 直流電源、４
Ａ，４Ｂ スナバコンデンサ、５Ａ，５Ｂ スナバダイ
オード、６ アノードリアクトル、７Ａ，７Ｂ ダイオ
ード、１０ 回収コンデンサ、１１ 補助コンデンサ、
１２ ダイオード、１３ 補助リアクトル、１４ エネ
ルギー回生回路、１５ スイッチ、１６ ダイオード、
１７ リアクトル、Ｐ 正側直流母線、Ｎ 負側直流母
線、Ｘ 出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−351473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−100023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/42 - 7/98
Claims (5)
- 【請求項１】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記正側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 正アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の正側母線間に、前記回収コンデンサを介した閉回路
を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記負側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 正アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の正側母線間に、前記直流電源と前記回収コンデンサ
を介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。 - 【請求項３】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記負側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 負アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の負側母線間に、前記回収コンデンサを介した閉回路
を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。 - 【請求項４】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記正側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 負アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の負側母線間に、前記直流電源と前記回収コンデンサ
を介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のインバ
ータ装置を、一組の回収コンデンサおよびエネルギー回
生回路を共有することにより直流電源の正負母線間に複
数台並列接続し、該複数台のインバータ装置のそれぞれ
に上記回収コンデンサおよびエネルギー回生回路を共通
に接続したことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33438292A JP3170368B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33438292A JP3170368B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189563A JPH06189563A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3170368B2 true JP3170368B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=18276754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33438292A Expired - Lifetime JP3170368B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170368B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101770416B1 (ko) * | 2017-04-27 | 2017-08-22 | 주식회사 샘물Mfg | 주방용 테이블 |
| KR101828009B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2018-02-09 | ㈜아이원디자인그룹 | 휴대기기 충전용 콘센트 타워 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112423601B (zh) | 2018-12-26 | 2022-01-11 | 味滋康控股有限公司 | 干燥食用植物组合物的制造方法、干燥方法和干燥食用植物组合物和饮食品 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33438292A patent/JP3170368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101770416B1 (ko) * | 2017-04-27 | 2017-08-22 | 주식회사 샘물Mfg | 주방용 테이블 |
| KR101828009B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2018-02-09 | ㈜아이원디자인그룹 | 휴대기기 충전용 콘센트 타워 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06189563A (ja) | 1994-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5535114A (en) | Power converter | |
| JP3325030B2 (ja) | ３レベルインバータ装置 | |
| US5287260A (en) | GTO rectifier and inverter | |
| JP3180571B2 (ja) | 半導体スイッチのゲートドライブ回路 | |
| JPH07312878A (ja) | ３レベルインバータのスナバ回路 | |
| JP3170368B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP2790600B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3070964B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JPH0731158A (ja) | 電力変換装置のスナバエネルギー回収回路 | |
| JP2528811B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH08205560A (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH1094249A (ja) | チョッパ回路 | |
| JP2000166248A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3004774B2 (ja) | スナバ回路 | |
| JP2900322B2 (ja) | 電力変換装置における自己消弧素子のスナバ回路 | |
| JP2718857B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3068968B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2529659B2 (ja) | 自己消弧形スイッチング素子のスナバ回路 | |
| JP3045301B2 (ja) | スイッチング素子の損失回収回路 | |
| JPH10112983A (ja) | 電力変換器の保護装置 | |
| JPH05103481A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH0662582A (ja) | ３レベルインバータ装置 | |
| JPH02131372A (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH04351473A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH06106022B2 (ja) | インバータ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080316 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 12 |