JP3216759B2 - AC power regulator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、交流入力を電圧制御
又は電力制御して負荷へ交流を供給する交流電力調整装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC power regulating apparatus for supplying AC to a load by controlling the voltage or power of an AC input.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図７は交流電力調整装置の第１従来例を
示した回路図であって、交流電源の電圧を降圧して負荷
へ供給する場合であり、アメリカ電気電子学会誌（ＩＥ
ＥＥ，APEC '93 CONFERENCE RECORD p.323〜327 ）に記
載さた回路である。図７の第１従来例回路は、２組の双
方向スイッチ回路１１と１２とを図示のように組み合わ
せることにより、交流電源２から入力する交流電圧を降
圧して負荷５へ供給する。ここで双方向スイッチ回路１
１は、半導体スイッチ素子としてのＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ） 11F1 のソース側とＦＥＴ 11F2 のソース
側とを接続し、ＦＥＴ 11F1 にはダイオード 11D1 を逆
並列接続し、ＦＥＴ 11F2 にはダイオード 11D2 を逆並
列接続して構成する。双方向スイッチ回路１２も２つの
ＦＥＴと２つのダイオードを同様に接続して構成してい
る。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a circuit diagram showing a first conventional example of an AC power regulator, in which the voltage of an AC power supply is stepped down and supplied to a load.
EE, APEC '93 CONFERENCE RECORD p.323-327). The first conventional example circuit of FIG. 7 combines two sets of bidirectional switch circuits 11 and 12 as shown in FIG. Here, the bidirectional switch circuit 1
1 connects the source side of FET (field effect transistor) 11F1 as a semiconductor switch element and the source side of FET 11F2, diode 11D1 is connected anti-parallel to FET 11F1, and diode 11D2 is anti-parallel connected to FET 11F2. Connect and configure. The bidirectional switch circuit 12 is also configured by connecting two FETs and two diodes in the same manner.

【０００３】この第１従来例回路の動作は次のとおりで
ある。即ち、交流電源２が出力する交流が正の半サイク
ル期間で双方向スイッチ回路１１をオン、且つ双方向ス
イッチ回路１２をオフにすると、交流電源２→ＦＥＴ 1
1F1 →ダイオード 11D2 →負荷５→交流電源２の経路で
電流が流れて、負荷５へ電圧が印加される。次に双方向
スイッチ回路１１をオフ、且つ双方向スイッチ回路１２
をオンにすると、負荷５のインダクタンス分に蓄積され
ていたエネルギーが、負荷５→ＦＥＴ 12F2 →ダイオー
ド 12D1 →負荷５の経路で還流する。このように２つの
双方向スイッチ回路１１と１２のオンとオフとを、交流
の正の半サイクル期間中に高い頻度で交互に繰り返すこ
とにより、負荷５へは交流電源２よりも低い正の電圧が
供給される。このときの負荷５の電圧は、双方向スイッ
チ回路１１がオン・オフする時間比率に電源電圧を乗じ
た値となる。The operation of the first prior art circuit is as follows. That is, when the bidirectional switch circuit 11 is turned on and the bidirectional switch circuit 12 is turned off during the positive half cycle of the alternating current output from the AC power supply 2, the AC power supply 2 → FET 1
Current flows through the path of 1F1 → diode 11D2 → load 5 → AC power supply 2, and voltage is applied to load 5. Next, the bidirectional switch circuit 11 is turned off, and the bidirectional switch circuit 12 is turned off.
Is turned on, the energy stored in the inductance of the load 5 flows back through the path of the load 5 → FET 12F2 → diode 12D1 → load 5. By alternately turning on and off the two bidirectional switch circuits 11 and 12 at a high frequency during the positive half cycle of the alternating current, a positive voltage lower than that of the AC power supply 2 is applied to the load 5. Is supplied. At this time, the voltage of the load 5 is a value obtained by multiplying the time ratio of turning on and off the bidirectional switch circuit 11 by the power supply voltage.

【０００４】交流電源２からこの双方向スイッチ回路１
１までの配線のインダクタンスと、交流電源２から双方
向スイッチ回路１２までの配線のインダクタンスには、
これに流れる電流に対応したエネルギーが蓄積されるか
ら、双方向スイッチ回路１１がオフする際にこのエネル
ギーは交流スナバ６へ吸収され、双方向スイッチ回路１
１の各素子に高い電圧が印加されるのを防止できる。The bidirectional switch circuit 1 is supplied from an AC power supply 2.
1 and the inductance of the wiring from the AC power supply 2 to the bidirectional switch circuit 12 are:
Since energy corresponding to the current flowing therethrough is stored, when the bidirectional switch circuit 11 is turned off, this energy is absorbed by the AC snubber 6 and the bidirectional switch circuit 1 is turned off.
It is possible to prevent a high voltage from being applied to each element.

【０００５】交流電源２の出力交流が負の半サイクル期
間では、双方向スイッチ回路１１をオンにし且つ双方向
スイッチ回路１２をオフすると、交流電源２→ＦＥＴ 1
1F2→ダイオード 11D1 →交流電源２の経路で電流が流
れ、負荷５へ電圧が印加される。次に双方向スイッチ回
路１１をオフとし、且つ双方向スイッチ回路１２をオン
にすると、負荷５のインダクタンス分に蓄積されていた
エネルギーが、負荷５→ＦＥＴ 12F1 →ダイオード 12D
2 →負荷５の経路で還流する。このような動作を交流の
負の半サイクル期間中に高い頻度で交互に繰り返すこと
により、負荷５へは交流電源２よりも低い負の電圧が供
給される。When the bidirectional switch circuit 11 is turned on and the bidirectional switch circuit 12 is turned off during a half cycle of the negative output AC of the AC power supply 2, the AC power supply 2 → FET 1
Current flows through the path of 1F2 → diode 11D1 → AC power supply 2, and voltage is applied to load 5. Next, when the bidirectional switch circuit 11 is turned off and the bidirectional switch circuit 12 is turned on, the energy stored in the inductance of the load 5 is changed from the load 5 to the FET 12F1 to the diode 12D.
2 Reflux in the path of load 5. By repeating such an operation at a high frequency alternately during the negative half cycle of the alternating current, a negative voltage lower than that of the alternating current power supply 2 is supplied to the load 5.

【０００６】ここで双方向スイッチ回路１１がオフする
際には前述と同様に配線のインダクタンス分に蓄積され
ていたエネルギーは交流スナバ６に吸収され、双方向ス
イッチ回路１１に過電圧が印加されるのを回避すること
ができる。尚、交流スナバ６へ流れ込む電流の方向は、
電源電圧が正の半サイクル期間では交流電源２と双方向
スイッチ回路１１の結合点側から交流電源２と双方向ス
イッチ回路１２の結合点側への方向へ流れるが、電源電
圧が負の半サイクル期間ではこれとは逆に、交流電源２
と双方向スイッチ回路１２の結合点側から交流電源２と
双方向スイッチ回路１１の結合点側への方向へ流れる。Here, when the bidirectional switch circuit 11 is turned off, the energy stored in the inductance of the wiring is absorbed by the AC snubber 6 and an overvoltage is applied to the bidirectional switch circuit 11 as described above. Can be avoided. The direction of the current flowing into the AC snubber 6 is
During the positive half cycle period, the power supply voltage flows in the direction from the connection point between the AC power supply 2 and the bidirectional switch circuit 11 to the connection point side between the AC power supply 2 and the bidirectional switch circuit 12, but the power supply voltage is negative half cycle. On the contrary, during the period, AC power supply 2
Then, the current flows from the connection point of the bidirectional switch circuit 12 to the connection point of the AC power supply 2 and the bidirectional switch circuit 11.

【０００７】図８は交流電力調整装置の第２従来例を示
した回路図であって、交流電源の電圧を昇圧して負荷へ
供給する場合であり、前述した図７の第１従来例回路と
同様に、アメリカ電気電子学会誌（ＩＥＥＥ，APEC '93
CONFERENCE RECORD p.323〜327 ）に記載されている。
図８の第２従来例回路では、交流電源２が出力する交流
が正の半サイクル期間では、双方向スイッチ回路１４が
オフの状態で双方向スイッチ回路１３をオンにすると、
交流電源２→リアクトル３→ＦＥＴ 13F1 →ダイオード
13D2 →交流電源２の経路で、電流が次第に増加しつつ
流れる。ここで双方向スイッチ回路１３をオフ且つ双方
向スイッチ回路１４をオンにすると、リアクトル３に流
れていた電流がＦＥＴ 14F1 とダイオード 14D2 とを介
してコンデンサ４へ流入して、このコンデンサ４の電圧
を上昇させる。このような動作を高い周波数で繰り返す
ことにより、負荷５には交流電源２の電圧よりも高い正
の電圧が供給されることになる。FIG. 8 is a circuit diagram showing a second conventional example of the AC power adjusting device, in which the voltage of the AC power supply is boosted and supplied to a load. The circuit shown in FIG. Similarly, the Journal of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE, APEC '93)
CONFERENCE RECORD p.323-327).
In the second conventional circuit of FIG. 8, when the bidirectional switch circuit 13 is turned on while the bidirectional switch circuit 14 is off in a half cycle of the positive AC output from the AC power supply 2,
AC power supply 2 → reactor 3 → FET 13F1 → diode
13D2 → In the path of the AC power supply 2, the current flows while gradually increasing. When the bidirectional switch circuit 13 is turned off and the bidirectional switch circuit 14 is turned on, the current flowing through the reactor 3 flows into the capacitor 4 via the FET 14F1 and the diode 14D2, and the voltage of the capacitor 4 is reduced. To raise. By repeating such an operation at a high frequency, a positive voltage higher than the voltage of the AC power supply 2 is supplied to the load 5.

【０００８】双方向スイッチ回路１４からコンデンサ４
までの配線のインダクタンスと、コンデンサ４から双方
向スイッチ回路１３までの配線のインダクタンスとの影
響で、双方向スイッチ回路１３がオフする際にリアクト
ル３に流れていた電流がコンデンサ４へ円滑に転流する
のを妨げ、過電圧を生じる。そこで交流スナバ６を図示
の位置に接続することで、この過電圧を抑制して各素子
への過電圧の印加を防止している。[0008] From the bidirectional switch circuit 14 to the capacitor 4
The current flowing through the reactor 3 when the bidirectional switch circuit 13 is turned off is smoothly diverted to the capacitor 4 due to the influence of the inductance of the wiring up to and the inductance of the wiring from the capacitor 4 to the bidirectional switch circuit 13. And overvoltage occurs. Therefore, by connecting the AC snubber 6 to the position shown in the figure, this overvoltage is suppressed and application of the overvoltage to each element is prevented.

【０００９】交流電源２が出力する交流が前述とは逆に
負の半サイクル期間では、双方向スイッチ回路１４がオ
フの状態で双方向スイッチ回路１３をオンにすると、交
流電源２→ＦＥＴ 13F2 →ダイオード 13D1 →リアクト
ル３→交流電源２の経路で、電流が次第に増加しつつ流
れる。ここで双方向スイッチ回路１３をオフ且つ双方向
スイッチ回路１４をオンにすると、リアクトル３に流れ
ていた電流が、ＦＥＴ14F2 とダイオード 14D1 とを介
してコンデンサ４へ流入して、このコンデンサ４の電圧
を上昇させる。このような動作を高い周波数で繰り返す
ことにより、負荷５には交流電源２の電圧よりも高い負
の電圧が供給されることになる。Conversely, when the bidirectional switch circuit 13 is turned on while the bidirectional switch circuit 14 is off during the negative half cycle period of the alternating current output from the alternating current power supply 2, the alternating current power supply 2 → FET 13F2 → In the path of the diode 13D1 → the reactor 3 → the AC power supply 2, the current flows while gradually increasing. When the bidirectional switch circuit 13 is turned off and the bidirectional switch circuit 14 is turned on, the current flowing in the reactor 3 flows into the capacitor 4 via the FET 14F2 and the diode 14D1, and the voltage of the capacitor 4 is reduced. To raise. By repeating such an operation at a high frequency, a negative voltage higher than the voltage of the AC power supply 2 is supplied to the load 5.

【００１０】このように交流電源２の出力交流が負の半
サイクル期間に、双方向スイッチ回路１３と双方向スイ
ッチ回路１４とを交互に高い周波数でオンとオフとを繰
り返させることで、負荷５へは交流電源２よりも高い負
の電圧を供給することができる。尚、双方向スイッチ回
路１３がオフする際には前述と同様に各配線のインダク
タンス分に蓄積されていたエネルギーは交流スナバ６に
吸収され、双方向スイッチ回路１３に過電圧が印加され
るのを回避することができる。尚、交流スナバ６へ流れ
込む電流の方向は、前述した図７の第１従来例回路と同
様に、電源電圧が正の半サイクル期間と負の半サイクル
期間とでは逆になる。As described above, the bidirectional switch circuit 13 and the bidirectional switch circuit 14 are alternately turned on and off at a high frequency alternately during the half cycle of the negative output AC of the AC power supply 2, thereby providing the load 5 Can be supplied with a negative voltage higher than that of the AC power supply 2. When the bidirectional switch circuit 13 is turned off, the energy stored in the inductance of each wiring is absorbed by the AC snubber 6 in the same manner as described above, thereby preventing the overvoltage from being applied to the bidirectional switch circuit 13. can do. Note that the direction of the current flowing into the AC snubber 6 is opposite between the positive half cycle period and the negative half cycle period when the power supply voltage is the same as in the first conventional circuit of FIG.

【００１１】図９は交流電力調整装置の第３従来例を示
した回路図であって、交流電源の電圧を所望の電圧へ昇
圧又は降圧して負荷へ供給てきる回路を示しているが、
ここでは双方向スイッチ回路は２個の絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタ（以下ではＩＧＢＴと略記する）と２
個のダイオードとで構成している。図９の第３従来例回
路は、双方向スイッチ回路１５と１６とを直列接続して
交流電源２に接続し、双方向スイッチ回路１５と１６と
の直列回路に交流スナバ６Ａを並列に接続する。一方、
双方向スイッチ回路１７と１８とを直列接続して負荷５
に接続し、双方向スイッチ回路１７と１８との直列回路
には交流スナバ６Ｂを並列に接続する。更に双方向スイ
ッチ回路１５と１６との接続点と双方向スイッチ回路１
７と１８との接続点とをリアクトル３を介して接続し、
双方向スイッチ回路１６と交流電源２との接続点と双方
向スイッチ回路１７と負荷５との接続点とを結合する。FIG. 9 is a circuit diagram showing a third conventional example of an AC power adjusting device, which shows a circuit for increasing or decreasing the voltage of an AC power supply to a desired voltage and supplying the voltage to a load.
Here, the bidirectional switch circuit includes two insulated gate bipolar transistors (hereinafter abbreviated as IGBTs) and two
It consists of three diodes. In the third conventional circuit shown in FIG. 9, the bidirectional switch circuits 15 and 16 are connected in series and connected to the AC power supply 2, and the series circuit of the bidirectional switch circuits 15 and 16 is connected with the AC snubber 6A in parallel. . on the other hand,
By connecting the bidirectional switch circuits 17 and 18 in series, the load 5
, And an AC snubber 6B is connected in parallel to the series circuit of the bidirectional switch circuits 17 and 18. Further, the connection point between the bidirectional switch circuits 15 and 16 and the bidirectional switch circuit 1
The connection point between 7 and 18 is connected via the reactor 3,
A connection point between the bidirectional switch circuit 16 and the AC power supply 2 and a connection point between the bidirectional switch circuit 17 and the load 5 are connected.

【００１２】この回路構成での降圧動作は下記のとおり
である。即ち、交流電源電圧が正の半サイクルでは、双
方向スイッチ回路１６と１７とがオフの状態で双方向ス
イッチ回路１５と１８とをオンにすると、交流電源２→
双方向スイッチ回路１５→リアクトル３→双方向スイッ
チ回路１８→負荷５→交流電源２の経路で電流が流れ
る。次いで双方向スイッチ回路１５をオフ，双方向スイ
ッチ回路１６をオンにすると、リアクトル３及び負荷５
のインダクタンス分に蓄えられていたエネルギーが、リ
アクトル３→双方向スイッチ回路１８→負荷５→双方向
スイッチ回路１６→リアクトル３の経路で流れて、負荷
５へ放出される。この動作を高周波で繰り返すことで、
負荷５へは交流電源電圧よりも小さい正の電圧が供給さ
れるが、負荷５の電圧は双方向スイッチ回路１５のオン
・オフ比率にこウリュウ電源電圧を乗じた値となる。
又、双方向スイッチ回路１５がオフするときに回路の配
線インダクタンスに蓄積していたエネルギーは交流スナ
バ６Ａに吸収され、双方向スイッチ回路１５の素子に過
電圧が印加されるのを防止している。The step-down operation in this circuit configuration is as follows. That is, in the positive half cycle of the AC power supply voltage, when the bidirectional switch circuits 15 and 18 are turned on while the bidirectional switch circuits 16 and 17 are off, the AC power supply 2 →
A current flows through the path of the bidirectional switch circuit 15 → reactor 3 → bidirectional switch circuit 18 → load 5 → AC power supply 2. Next, when the bidirectional switch circuit 15 is turned off and the bidirectional switch circuit 16 is turned on, the reactor 3 and the load 5 are turned off.
The energy stored in the inductance component flows through the route of the reactor 3 → the bidirectional switch circuit 18 → the load 5 → the bidirectional switch circuit 16 → the reactor 3 and is discharged to the load 5. By repeating this operation at high frequency,
Although a positive voltage smaller than the AC power supply voltage is supplied to the load 5, the voltage of the load 5 is a value obtained by multiplying the on / off ratio of the bidirectional switch circuit 15 by the power supply voltage.
Further, the energy accumulated in the wiring inductance of the circuit when the bidirectional switch circuit 15 is turned off is absorbed by the AC snubber 6A, thereby preventing an overvoltage from being applied to the elements of the bidirectional switch circuit 15.

【００１３】交流電源電圧が負の半サイクルの期間で
も、双方向スイッチ回路１５と１８がオンで双方向スイ
ッチ回路１６と１７がオフの状態と、双方向スイッチ回
路１６と１８がオンで双方向スイッチ回路１５と１７が
オフの状態とを高周波で繰り返すことにより、負荷５へ
は交流電源電圧よりも小さい負の電圧を供給する。昇圧
動作は下記のとおりである。即ち、交流電源電圧が正の
半サイクルでは、双方向スイッチ回路１６と１８とがオ
フの状態で双方向スイッチ回路１５と１７とをオンにす
ると、交流電源２→双方向スイッチ回路１５→リアクト
ル３→双方向スイッチ回路１７→交流電源２の経路で電
流が流れて、リアクトル３にエネルギーを蓄積する。次
いで双方向スイッチ回路１７をオフ，且つ双方向スイッ
チ回路１８をオンにすると、リアクトル３に蓄えていた
エネルギーは、リアクトル３→双方向スイッチ回路１８
→負荷５→交流電源２→双方向スイッチ回路１５→リア
クトル３の経路で流れて負荷５へ放出する。この動作を
高周波で繰り返すことで、負荷５へは交流電源電圧より
も大きい正の電圧が供給される。Even when the AC power supply voltage is in the negative half cycle, the bidirectional switch circuits 15 and 18 are on and the bidirectional switch circuits 16 and 17 are off, and the bidirectional switch circuits 16 and 18 are on and bidirectional. By switching the switch circuits 15 and 17 to the OFF state at a high frequency, a negative voltage smaller than the AC power supply voltage is supplied to the load 5. The boosting operation is as follows. That is, in the positive half cycle of the AC power supply voltage, if the bidirectional switch circuits 15 and 17 are turned on while the bidirectional switch circuits 16 and 18 are off, the AC power supply 2 → the bidirectional switch circuit 15 → the reactor 3 A current flows through the path of the bidirectional switch circuit 17 and the AC power supply 2, and energy is stored in the reactor 3. Next, when the bidirectional switch circuit 17 is turned off and the bidirectional switch circuit 18 is turned on, the energy stored in the reactor 3 is changed from the reactor 3 to the bidirectional switch circuit 18.
→ Load 5 → AC power supply 2 → Bidirectional switch circuit 15 → Flow through reactor 3 and discharge to load 5. By repeating this operation at a high frequency, a positive voltage higher than the AC power supply voltage is supplied to the load 5.

【００１４】双方向スイッチ回路１７がオフする際に、
負荷５のインダクタンス分のためにリアクトル３の電流
が双方向スイッチ回路１７から双方向スイッチ回路１８
への転流が円滑に行われないために、当該双方向スイッ
チ回路１７に過電圧が印加されるのを、交流スナバ６Ｂ
が防止する。交流電源電圧が負の半サイクル期間でも、
双方向スイッチ回路１５と１７とがオンで双方向スイッ
チ回路１６と１８とがオフの状態と、双方向スイッチ回
路１５と１８とがオンで双方向スイッチ回路１６と１７
とがオフの状態とを高周波で繰り返すことにより、負荷
５へは交流電源電圧よりも大きい負の電圧が供給され
る。When the bidirectional switch circuit 17 is turned off,
Due to the inductance of the load 5, the current of the reactor 3 is changed from the bidirectional switch circuit 17 to the bidirectional switch circuit 18.
When the overvoltage is applied to the bidirectional switch circuit 17 because the commutation to the
To prevent. Even when the AC power supply voltage is in the negative half cycle,
The state where the bidirectional switch circuits 15 and 17 are on and the bidirectional switch circuits 16 and 18 are off, and the state where the bidirectional switch circuits 15 and 18 are on and the bidirectional switch circuits 16 and 17 are
Is repeatedly turned off at a high frequency, so that the load 5 is supplied with a negative voltage higher than the AC power supply voltage.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】交流入力を整流して直
流に変換する整流器と、この整流器が出力する直流を交
流に変換するインバータとを組み合わせることで、交流
電源からの交流を所望の周波数と電圧の交流に変換する
電力変換装置が多用されている。図１０は直流を交流に
変換するインバータの１相分の構成を示した回路図であ
る。この図１０に図示のように、半導体スイッチ素子と
してのＦＥＴ 8F のソース側とＦＥＴ 9F のドレイン側
とを結合し、各ＦＥＴ 8F と 9F にはそれぞれダイオー
ド 8D と 9D とを逆並列接続してインバータの１相分を
構成している。ここでＦＥＴ 8F のドレイン側は直流正
極側Ｐに接続し、ＦＥＴ 9F のソース側は直流負極側Ｎ
に接続し、ＦＥＴ 8F と 9F との結合点には端子ＡＣを
設ける。この回路でＦＥＴ 8F とＦＥＴ 9F とを交互に
オン・オフ動作させることにより、直流は交流に変換さ
れ、端子ＡＣから変換された交流を取り出すことができ
るのは周知である。By combining a rectifier for rectifying an AC input and converting it to DC and an inverter for converting DC output from the rectifier to AC, the AC from the AC power supply can be adjusted to a desired frequency. 2. Description of the Related Art Power conversion devices that convert voltage into alternating current are frequently used. FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration for one phase of an inverter that converts DC to AC. As shown in FIG. 10, the source side of the FET 8F as a semiconductor switch element and the drain side of the FET 9F are connected. Of one phase. Here, the drain side of the FET 8F is connected to the DC positive side P, and the source side of the FET 9F is the DC negative side N
, And a terminal AC is provided at the junction between the FETs 8F and 9F. It is well known that direct current is converted to alternating current by alternately turning on and off FET 8F and FET 9F in this circuit, and the converted alternating current can be extracted from the terminal AC.

【００１６】図１０に図示しているインバータ１相分
は、２つの半導体スイッチ素子（例えばＦＥＴ）と２つ
のダイオードとを組み合わせているが、その都度この回
路を構成していては手間がかかる。そこで特に大容量の
インバータでなければ、１つのチップ上にこれら４つの
素子を生成させて図９に図示の回路を作り、且つこれを
樹脂モールドして１相分素子モジュールを構成してい
る。このようにすることで１相分素子モジュールの大量
生産が容易になり、低価格を実現している。この１相分
素子モジュールの３個のそれぞれの端子Ｐを直流正極側
に接続し、それぞれの端子Ｎを直流負極側に接続し、且
つそれぞれの端子ＡＣを負荷に接続すれば、簡単に３相
インバータができあがる。The one-phase inverter shown in FIG. 10 combines two semiconductor switch elements (for example, FETs) and two diodes, but it takes time to construct this circuit each time. Therefore, unless the inverter has a particularly large capacity, these four elements are generated on one chip to form the circuit shown in FIG. 9, and this is resin-molded to constitute a one-phase element module. By doing so, mass production of one-phase element modules is facilitated, and low cost is realized. If three terminals P of this one-phase element module are connected to the DC positive electrode side, each terminal N is connected to the DC negative electrode side, and each terminal AC is connected to the load, the three-phase element module can be easily connected to the three-phase circuit. The inverter is completed.

【００１７】ところが図７〜図９に図示している従来の
交流電力調整装置は双方向スイッチ回路を使用する。こ
の双方向スイッチ回路は２つの半導体スイッチ素子のう
ちのいずれか一方の極性と、２つのダイオードのうちの
いずれか一方の極性とが、前述した図１０に図示のイン
バータ１相分回路とは異なっているので、大量生産によ
り低価格が既に現実になっているインバータ用の１相分
素子モジュールを使用できない。従ってその都度手間を
かけて双方向スイッチ回路を組立なければならないの
で、当該交流電力調整装置の価格が高くなるし、双方向
スイッチ回路が大形になって装置全体を小形化出来ない
欠点を有する。However, the conventional AC power regulators shown in FIGS. 7 to 9 use a bidirectional switch circuit. In this bidirectional switch circuit, the polarity of one of the two semiconductor switch elements and the polarity of one of the two diodes are different from those of the inverter one-phase circuit shown in FIG. Therefore, it is not possible to use a one-phase element module for an inverter, which has already become a low price due to mass production. Therefore, it is necessary to assemble the bidirectional switch circuit each time, so that the cost of the AC power regulator becomes high, and the bidirectional switch circuit becomes large and cannot be downsized as a whole. .

【００１８】図１１はインバータなどに多用されている
直流スナバの代表的な構成を示した回路図であって、ス
ナバダイオード７Ｄとスナバコンデンサ７Ｃとを直列接
続し、スナバダイオード７Ｄにはスナバ抵抗７Ｒを並列
接続して構成している。この直流スナバは半導体スイッ
チ素子がターンオフする際に、回路のインダクタンスに
蓄えられていたエネルギーをスナバダイオード７Ｄを介
してスナバコンデンサ７Ｃへ吸収して回路の過電圧を抑
制し、次いでスナバ抵抗７Ｒへこの吸収エネルギーを放
電する。ところで図７〜図９に図示している従来の交流
電力調整装置は電流方向が変化するので、この直流スナ
バをそのまま適用すると、逆方向の電流が流れる際に
は、スナバ抵抗７Ｒを介してスナバコンデンサ７Ｃへ前
述のエネルギーを吸収することになるので、回路の過電
圧を抑制する効果が不充分となる。そこで電流方向が変
化しても差し支えが無い交流スナバ６を採用することに
なるが、この交流スナバ６は例えば図１１に図示の直流
スナバに極性切替え手段を付加して交流電源２の電圧極
性の変化に対応できるようにしたり、図１１に図示の直
流スナバの２組を逆並列接続するなどの構成にしなけれ
ならないから、スナバの部品数が多くなるし、回路構成
も複雑になって装置を大形化させる不都合がある。FIG. 11 is a circuit diagram showing a typical configuration of a DC snubber frequently used in an inverter or the like, in which a snubber diode 7D and a snubber capacitor 7C are connected in series, and a snubber resistor 7R is connected to the snubber diode 7D. Are connected in parallel. When the semiconductor switch element is turned off, the DC snubber absorbs the energy stored in the circuit inductance into the snubber capacitor 7C via the snubber diode 7D to suppress the overvoltage of the circuit, and then absorbs the energy into the snubber resistor 7R. Discharge energy. By the way, the conventional AC power regulators shown in FIGS. 7 to 9 change the current direction. Therefore, if this DC snubber is applied as it is, when the current flows in the opposite direction, the snubber is connected via the snubber resistor 7R. Since the above energy is absorbed by the capacitor 7C, the effect of suppressing the overvoltage of the circuit becomes insufficient. Therefore, an AC snubber 6 that can safely change the current direction is employed. This AC snubber 6 is, for example, a DC snubber shown in FIG. In order to cope with the change, it is necessary to adopt a configuration in which two sets of DC snubbers shown in FIG. 11 are connected in anti-parallel. There is an inconvenience of shaping.

【００１９】更に、図９の第３従来例回路のように、双
方向スイッチ回路を使用して交流電源電圧を昇降圧でき
る交流電力調整装置では、昇圧，降圧いずれの場合も電
流は２つの半導体スイッチ素子と２つのダイオードを流
れるので、合計して４個の半導体素子で電力損失を生じ
る。この電力損失による発熱を除去するための冷却装置
に余分の手間と費用がかかって装置をより大形化させる
し、電力変換効率が低下する欠点も有する。Further, in an AC power regulator that can raise and lower an AC power supply voltage by using a bidirectional switch circuit as in the third conventional circuit of FIG. Since the current flows through the switch element and the two diodes, power loss occurs in a total of four semiconductor elements. The cooling device for removing the heat generated by the power loss requires extra labor and cost, so that the size of the device is increased, and the power conversion efficiency is reduced.

【００２０】そこでこの発明の目的は、インバータ用の
１相分素子モジュールをスイッチング回路に採用し、且
つ交流スナバの代わりに直流スナバを採用することで交
流電力調整装置の構成を簡素化と効率の向上と小形化と
を図るものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to simplify the structure of an AC power regulator by adopting a one-phase element module for an inverter in a switching circuit and employing a DC snubber instead of an AC snubber. It is intended to improve and reduce the size.

【００２１】[0021]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の交流電力調整装置は、２つのダイオード
を直列接続した第１直列回路と、ダイオードに半導体ス
イッチ素子を逆並列接続してなるスイッチング回路の２
組を直列接続した第２直列回路と、前記スイッチング回
路の別の２組を直列接続した第３直列回路とを相互に並
列に接続して並列回路を構成し、前記第１直列回路のダ
イオード同士の接続点と第３直列回路のスイッチング回
路同士の接続点との間に交流電源を接続し、前記第２直
列回路のスイッチング回路同士の接続点と第３直列回路
のスイッチング回路同士の接続点との間に負荷を接続
し、スナバコンデンサとスナバダイオードとスナバ抵抗
とで構成した直流スナバを前記並列回路に並列に接続
し、制御手段からの指令に基づいて前記４組のスイッチ
ング回路を動作させるものとする。In order to achieve the above object, an AC power regulating apparatus according to the present invention comprises a first series circuit in which two diodes are connected in series, and a semiconductor switch element connected in anti-parallel to the diodes. Switching circuit 2
A second series circuit in which the first series circuit is connected in parallel with a third series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series to form a parallel circuit; An AC power source is connected between the connection point of the second series circuit and the connection point of the switching circuits of the third series circuit, and the connection point of the switching circuits of the second series circuit and the connection point of the switching circuits of the third series circuit. And a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor connected in parallel to the parallel circuit, and the four sets of switching circuits are operated based on a command from control means. And

【００２２】又は、ダイオードに半導体スイッチ素子を
逆並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続
した第４直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第５直列回路と、前記スイッチング回路
の更に別の２組を直列接続した第６直列回路とを相互に
並列に接続して並列回路を構成し、前記第４直列回路の
スイッチング回路同士の接続点と第６直列回路のスイッ
チング回路同士の接続点との間に交流電源を接続し、前
記第５直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第６
直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に負荷
を接続し、スナバコンデンサとスナバダイオードとスナ
バ抵抗とで構成した直流スナバを前記並列回路に並列に
接続し、制御手段からの指令に基づいて前記６組のスイ
ッチング回路を動作させるものとする。A fourth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series; a fifth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series; A sixth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series is connected in parallel with each other to form a parallel circuit, and a connection point between the switching circuits of the fourth series circuit and a sixth series circuit are connected. An AC power supply is connected between the connection points between the switching circuits, and the connection point between the switching circuits of the fifth series circuit and the sixth power supply.
A load is connected between the connection points of the switching circuits of the series circuit, a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit, and based on a command from the control means. The six sets of switching circuits are operated.

【００２３】又は、ダイオードに半導体スイッチ素子を
逆並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続
した第７直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第８直列回路と、２つのダイオードを直
列接続した第９直列回路とを相互に並列に接続して並列
回路を構成し、前記第７直列回路のスイッチング回路同
士の接続点と第９直列回路のダイオード同士の接続点と
の間にリアクトルを介して交流電源を接続し、前記第８
直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第９直列回
路のダイオード同士の接続点との間にコンデンサを接続
し、このコンデンサに並列に負荷を接続し、スナバコン
デンサとスナバダイオードとスナバ抵抗とで構成した直
流スナバを前記並列回路に並列に接続し、制御手段から
の指令に基づいて前記４組のスイッチング回路を動作さ
せるものとする。A seventh series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series; an eighth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series; A ninth series circuit in which two diodes are connected in series is connected in parallel to each other to form a parallel circuit, and a connection point between the switching circuits of the seventh series circuit and a connection point between the diodes of the ninth series circuit. AC power is connected via a reactor between
A capacitor is connected between the connection point between the switching circuits in the series circuit and the connection point between the diodes in the ninth series circuit, and a load is connected in parallel with this capacitor, consisting of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor. The connected DC snubber is connected in parallel to the parallel circuit, and the four sets of switching circuits are operated based on a command from the control means.

【００２４】又は、ダイオードに半導体スイッチ素子を
逆並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続
した第１０直列回路と、前記スイッチング回路の別の２
組を直列接続した第１１直列回路と、前記スイッチング
回路の更に別の２組を直列接続した第１２直列回路とを
相互に並列に接続して並列回路を構成し、前記第１０直
列回路のスイッチング回路同士の接続点と第１２直列回
路のスイッチング回路同士の接続点との間にリアクトル
を介して交流電源を接続し、前記第１１直列回路のスイ
ッチング回路同士の接続点と第１２直列回路のスイッチ
ング回路同士の接続点との間にコンデンサを接続し、こ
のコンデンサに並列に負荷を接続し、スナバコンデンサ
とスナバダイオードとスナバ抵抗とで構成した直流スナ
バを前記並列回路にに並列に接続し、制御手段からの指
令に基づいて前記６組のスイッチング回路を動作させる
ものとする。Alternatively, a tenth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series, and another two sets of said switching circuits.
And a twelfth series circuit in which two further sets of the switching circuits are connected in series to form a parallel circuit, and a switching circuit of the tenth series circuit is formed. An AC power supply is connected via a reactor between a connection point between the circuits and a connection point between the switching circuits in the twelfth series circuit, and a connection point between the switching circuits in the eleventh series circuit and the switching of the twelfth series circuit. A capacitor is connected between the connection points of the circuits, a load is connected in parallel to this capacitor, and a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit, and the control is performed. The six sets of switching circuits are operated based on a command from the means.

【００２５】又は、２つのダイオードを直列接続した第
１３直列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆
並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続し
た第１４直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第１５直列回路と、前記スイッチング回
路の更に別の２組を直列接続した第１６直列回路とを相
互に並列に接続して並列回路を構成し、前記第１４直列
回路のスイッチング回路同士の接続点と第１６直列回路
のスイッチング回路同士の接続点との間に２組の巻線を
備えた２巻線リアクトルの１次巻線を介して交流電源を
接続し、この２巻線リアクトルの１次巻線と交流電源と
の接続点と前記第１３直列回路のダイオード同士の接続
点との間に前記２巻線リアクトルの２次巻線を接続し、
前記第１５直列回路のスイッチング回路同士の接続点と
第１６直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間
に負荷を接続し、スナバコンデンサとスナバダイオード
とスナバ抵抗とで構成した直流スナバを前記並列回路に
並列に接続し、制御手段からの指令に基づいて前記６組
のスイッチング回路を動作させるものとする。Alternatively, a thirteenth series circuit in which two diodes are connected in series, a fourteenth series circuit in which two sets of a switching circuit in which semiconductor switching elements are connected in anti-parallel to the diodes, and a fourteenth series circuit, And a sixteenth series circuit in which two sets of the switching circuits are connected in series and a sixteenth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series to form a parallel circuit. An AC power supply is connected between a connection point between the switching circuits of the above and the connection point between the switching circuits of the sixteenth series circuit via a primary winding of a two-winding reactor having two sets of windings. A secondary winding of the two-winding reactor is connected between a connection point between the primary winding of the two-winding reactor and the AC power supply and a connection point between the diodes of the thirteenth series circuit;
A load is connected between a connection point between the switching circuits of the fifteenth series circuit and a connection point between the switching circuits of the sixteenth series circuit. It is assumed that the switching circuits are connected in parallel with each other to operate the six sets of switching circuits based on a command from the control means.

【００２６】又は、２つのダイオードを直列接続した第
１７直列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆
並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続し
た第１８直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第１９直列回路と、前記スイッチング回
路の更に別の２組を直列接続した第２０直列回路と、前
記スイッチング回路の更に別の２組を直列接続した第２
１直列回路とを相互に並列に接続して並列回路を構成
し、２組の巻線を備えた２巻線リアクトルの１次巻線の
一端を前記第１８直列回路のスイッチング回路同士の接
続点に接続し、この２巻線リアクトルの２次巻線の一端
を前記第１７直列回路のダイオード同士の接続点に接続
し、前記１次巻線の他端と２次巻線の他端とを接続して
交流入力端子とし、スナバコンデンサとスナバダイオー
ドとスナバ抵抗とで構成した直流スナバを前記並列回路
に並列に接続して１相分交流電力調整回路を構成し、３
組の前記１相分交流電力調整回路の各交流入力端子を３
相交流電源の各相に別個に接続し、当該１相分交流電力
調整回路のそれぞれの第１９直列回路のスイッチング回
路接続点同士を共通に接続して第１負荷端子とし、前記
第２０直列回路のスイッチング回路接続点同士を共通に
接続して第２負荷端子とし、前記第２１直列回路のスイ
ッチング回路接続点同士を共通に接続して第３負荷端子
とし、これら第１，第２，及び第３負荷端子に３相負荷
を接続し、制御手段からの指令に基づいて前記各スイッ
チング回路を動作させるものとする。Alternatively, the seventeenth series circuit in which two diodes are connected in series, the eighteenth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series, A twenty-first series circuit in which two sets of the switching circuits are connected in series, a twentieth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, and a second series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series.
One series circuit is connected in parallel with each other to form a parallel circuit, and one end of a primary winding of a two-winding reactor having two sets of windings is connected to a connection point between the switching circuits of the eighteenth series circuit. And one end of a secondary winding of this two-winding reactor is connected to a connection point between diodes of the seventeenth series circuit, and the other end of the primary winding and the other end of the secondary winding are connected to each other. Connected to form an AC input terminal, and a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit to constitute an AC power adjustment circuit for one phase.
Set each AC input terminal of the set of AC power regulating circuits for one phase to 3
The 20th series circuit is connected separately to each phase of the three-phase AC power supply, and the switching circuit connection points of the nineteenth series circuit of the one-phase AC power adjustment circuit are commonly connected to each other to form a first load terminal; Switching circuit connection points are commonly connected to form a second load terminal, and the switching circuit connection points of the twenty-first series circuit are commonly connected to form a third load terminal. A three-phase load is connected to a three-load terminal, and each of the switching circuits is operated based on a command from the control means.

【００２７】又は、２つのダイオードを直列接続した第
２２直列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆
並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続し
た第２３直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第２４直列回路と、前記スイッチング回
路の更に別の２組を直列接続した第２５直列回路とを相
互に並列に接続して並列回路を構成し、２組の巻線を備
えた２巻線リアクトルの１次巻線の一端を前記第２３直
列回路のスイッチング回路同士の接続点に接続し、この
２巻線リアクトルの２次巻線の一端を前記第２２直列回
路のダイオード同士の接続点に接続し、前記１次巻線の
他端と２次巻線の他端とを接続して交流入力端子とし、
スナバコンデンサとスナバダイオードとスナバ抵抗とで
構成した直流スナバを前記並列回路に並列に接続して１
相分交流電力調整回路を構成し、３組の前記１相分交流
電力調整回路の各交流入力端子を３相交流電源の各相に
別個に接続し、当該１相分交流電力調整回路のそれぞれ
の第２４直列回路のスイッチング回路接続点同士を共通
に接続して第１負荷端子とし、前記第２５直列回路のス
イッチング回路接続点同士を共通に接続して第２負荷端
子とし、これら第１負荷端子と第２負荷端子との間に單
相負荷を接続し、制御手段からの指令に基づいて前記各
スイッチング回路を動作させるものとする。[0027] Alternatively, there is provided a twenty-second series circuit in which two diodes are connected in series, a twenty-third series circuit in which two sets of a switching circuit in which semiconductor switching elements are connected in reverse-parallel to the diodes are connected in series, And a twenty-fourth series circuit in which two sets of the switching circuits are connected in series and a twenty-fifth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series to form a parallel circuit. One end of the primary winding of the two-winding reactor is connected to a connection point between the switching circuits of the twenty-third series circuit, and one end of the secondary winding of the two-winding reactor is connected to the twenty-second series circuit. Connected to a connection point between the diodes, and connected to the other end of the primary winding and the other end of the secondary winding to form an AC input terminal;
A DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit, and
A three-phase AC power adjustment circuit is configured, and each AC input terminal of the three sets of one-phase AC power adjustment circuits is separately connected to each phase of the three-phase AC power supply. The switching circuit connection points of the twenty-fourth series circuit are commonly connected to form a first load terminal, and the switching circuit connection points of the twenty-fifth series circuit are commonly connected to form a second load terminal. A single-phase load is connected between the terminal and the second load terminal, and each of the switching circuits is operated based on a command from the control means.

【００２８】又は、２つのダイオードを直列接続した第
２６直列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆
並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続し
た第２７直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組
を直列接続した第２８直列回路とを相互に並列に接続し
て並列回路を構成し、この並列回路にコンデンサを並列
に接続し、前記第２６直列回路のダイオード同士の接続
点と第２７直列回路のスイッチング回路同士の接続点と
の間に交流電源を接続し、前記第２７直列回路のスイッ
チング回路同士の接続点と第２８直列回路のスイッチン
グ回路同士の接続点との間に負荷を接続し、制御手段か
らの指令に基づいて前記４組のスイッチング回路を動作
させるものとする。Alternatively, there is provided a twenty-sixth series circuit in which two diodes are connected in series, a twenty-seventh series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series, A parallel circuit is formed by connecting the 28th series circuit in which the two sets are connected in series to each other in parallel, and a capacitor is connected in parallel with this parallel circuit. An AC power supply is connected between the connection points of the switching circuits of the 27 series circuit, and a load is applied between the connection points of the switching circuits of the 27 series circuit and the connection points of the switching circuits of the 28 series circuit. Are connected, and the four sets of switching circuits are operated based on a command from the control means.

【００２９】又は、ダイオードに半導体スイッチ素子を
逆並列接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続
した第２９直列回路と、前記スイッチング回路の別の２
組を直列接続した第３０直列回路と、前記スイッチング
回路の更に別の２組を直列接続した第３１直列回路とを
相互に並列に接続して並列回路を構成し、この並列回路
にコンデンサを並列に接続し、前記第２９直列回路のス
イッチング回路同士の接続点と第３０直列回路のスイッ
チング回路同士の接続点との間に交流電源を接続し、前
記第３０直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第
３１直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に
負荷を接続し、制御手段からの指令に基づいて前記６組
のスイッチング回路を動作させるものとする。Alternatively, a twenty-ninth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in antiparallel are connected in series,
A 30th series circuit in which the sets are connected in series and a 31st series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series are connected in parallel with each other to form a parallel circuit, and a capacitor is connected in parallel with this parallel circuit. And an AC power source is connected between a connection point between the switching circuits of the 29th series circuit and a connection point between the switching circuits of the 30th series circuit, and a connection point between the switching circuits of the 30th series circuit. And a connection point between the switching circuits of the 31st series circuit, and operates the six sets of switching circuits based on a command from the control means.

【００３０】[0030]

【作用】請求項１の発明は、力率が 100％の負荷即ち抵
抗負荷へ、交流を電源電圧から降圧して供給する場合で
あって、２つのダイオードの直列接続でなる第１直列回
路と、２つのスイッチング回路（半導体スイッチ素子と
ダイオードとの逆並列接続）の直列接続でなる第２直列
回路と、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第３
直列回路、及び直流スナバを相互に並列に接続し、第１
直列回路のダイオード同士の結合点と第３直列回路のス
イッチング回路同士の結合点との間に交流電源を接続
し、第２直列回路のスイッチング回路同士の結合点と第
３直列回路のスイッチング回路同士の結合点との間に負
荷を接続する。交流電源が正の半サイクル期間では第３
直列回路の下側のスイッチング回路をオン状態にして、
第２直列回路の上側のスイッチング回路を高い周波数で
オン・オフを繰り返させる。又、交流電源が負の半サイ
クル期間では第３直列回路の上側のスイッチング回路を
オン状態にして、第２直列回路の下側のスイッチング回
路を高い周波数でオン・オフを繰り返させることで、負
荷には電源電圧を降圧した低い電圧の交流を供給でき
る。According to the first aspect of the present invention, there is provided a case where an alternating current is stepped down from a power supply voltage to a load having a power factor of 100%, that is, a resistive load, and a first series circuit comprising two diodes connected in series is provided. A second series circuit composed of two switching circuits (an antiparallel connection of a semiconductor switch element and a diode) connected in series, and a third series circuit composed of two switching circuits connected in series.
A series circuit and a DC snubber are connected in parallel with each other,
An AC power source is connected between a connection point between the diodes in the series circuit and a connection point between the switching circuits in the third series circuit, and a connection point between the switching circuits in the second series circuit and the switching circuits in the third series circuit. A load is connected between the connection points of the. AC power supply is third during positive half cycle
Turn on the lower switching circuit of the series circuit,
The switching circuit on the upper side of the second series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. In addition, during the negative half cycle of the AC power supply, the upper switching circuit of the third series circuit is turned on, and the lower switching circuit of the second series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency, so that the load is reduced. Can be supplied with a low voltage alternating current obtained by stepping down the power supply voltage.

【００３１】請求項２の発明は、力率が 100％でない負
荷へも交流を電源電圧から降圧して供給する場合であっ
て、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第４直列
回路と、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第５
直列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続でなる
第６直列回路、及び直流スナバを相互に並列に接続し、
第４直列回路のスイッチング回路同士の結合点と第６直
列回路のスイッチング回路同士の結合点との間に交流電
源を接続し、第５直列回路のスイッチング回路同士の結
合点と第６直列回路のスイッチング回路同士の結合点と
の間に負荷を接続する。交流電源が正の半サイクル期間
では第６直列回路の下側のスイッチング回路をオン状態
にして、第５直列回路の上側のスイッチング回路を高い
周波数でオン・オフを繰り返させるが、このとき第４直
列回路の上側スイッチング回路をオンにしておくこと
で、交流電源が正の半サイクル期間で負荷の電圧が正で
電流が負のモードでも、負荷電流を交流電源へ回生する
ことができる。又、交流電源が負の半サイクル期間では
第６直列回路の上側のスイッチング回路をオン状態にし
て、第５直列回路の下側のスイッチング回路を高い周波
数でオン・オフを繰り返させるが、このとき第４直列回
路の下側スイッチング回路をオンにしておくことで、同
様に負荷電流を交流電源へ回生され、負荷には電源電圧
を降圧した低い電圧の交流を供給できる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a case where AC is stepped down from a power supply voltage to a load having a power factor of not 100%, and a fourth series circuit comprising two switching circuits connected in series; Fifth consisting of two switching circuits connected in series
A series circuit, a sixth series circuit comprising two switching circuits connected in series, and a DC snubber connected in parallel with each other,
An AC power supply is connected between a connection point between the switching circuits of the fourth series circuit and a connection point between the switching circuits of the sixth series circuit, and a connection point between the switching circuits of the fifth series circuit and the connection point of the sixth series circuit. A load is connected between the connection points of the switching circuits. During the positive half cycle of the AC power supply, the lower switching circuit of the sixth series circuit is turned on, and the upper switching circuit of the fifth series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. By turning on the upper switching circuit of the series circuit, the load current can be regenerated to the AC power supply even in the mode where the load voltage is positive and the current is negative during the positive half cycle of the AC power supply. In the negative half cycle of the AC power supply, the upper switching circuit of the sixth series circuit is turned on, and the lower switching circuit of the fifth series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. By turning on the lower switching circuit of the fourth series circuit, the load current is similarly regenerated to the AC power supply, and a low-voltage AC obtained by reducing the power supply voltage can be supplied to the load.

【００３２】請求項３の発明は、力率が 100％の負荷、
即ち抵抗負荷に交流を電源電圧から昇圧して供給する場
合であって、２つのスイッチング回路の直列接続でなる
第７直列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続で
なる第８直列回路と、２つのダイオードの直列接続でな
る第９直列回路、及び直流スナバを相互に並列に接続
し、第７直列回路のスイッチング回路同士の結合点と第
９直列回路のダイオード同士の結合点との間にリアクト
ルを介して交流電源を接続し、第８直列回路のスイッチ
ング回路同士の結合点と第９直列回路のダイオードの結
合点との間にコンデンサを接続し、更にこのコンデンサ
に並列に負荷を接続する。交流電源が正の半サイクル期
間では第８直列回路の上側のスイッチング回路をオン状
態にして、第７直列回路の下側のスイッチング回路を高
い周波数でオン・オフを繰り返させる。又、交流電源が
負の半サイクル期間では第８直列回路の下側のスイッチ
ング回路をオン状態にして、第７直列回路の上側のスイ
ッチング回路を高い周波数でオン・オフを繰り返させる
ことで、負荷には電源電圧よりも高い電圧の交流を供給
できる。According to a third aspect of the present invention, a load having a power factor of 100%,
That is, this is a case where AC is supplied from a power supply voltage to a resistive load after being boosted, and a seventh series circuit formed by connecting two switching circuits in series, an eighth series circuit formed by connecting two switching circuits in series, A ninth series circuit composed of a series connection of two diodes and a DC snubber are connected in parallel with each other, and a reactor is connected between a connection point between the switching circuits of the seventh series circuit and a connection point between the diodes of the ninth series circuit. , And a capacitor is connected between the connection point of the switching circuits of the eighth series circuit and the connection point of the diode of the ninth series circuit, and a load is connected in parallel to this capacitor. During the positive half cycle of the AC power supply, the upper switching circuit of the eighth series circuit is turned on, and the lower switching circuit of the seventh series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. In addition, during the negative half-cycle period of the AC power supply, the lower switching circuit of the eighth series circuit is turned on, and the upper switching circuit of the seventh series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. Can be supplied with an alternating current having a voltage higher than the power supply voltage.

【００３３】請求項４の発明は、力率が 100％でない負
荷へも交流を電源電圧から昇圧して供給する場合であっ
て、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第１０直
列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第
１１直列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続で
なる第１２直列回路、及び直流スナバを相互に並列に接
続し、第１０直列回路のスイッチング回路同士の結合点
と第１２直列回路のスイッチング回路同士の結合点との
間にリアクトルを介して交流電源を接続し、第１１直列
回路のスイッチング回路同士の結合点と第１２直列回路
のスイッチング回路同士の結合点との間にコンデンサを
接続し、更にこのコンデンサに並列に負荷を接続する。
交流電源が正の半サイクル期間では第１１直列回路の上
側のスイッチング回路をオン状態にして、第１０直列回
路の下側のスイッチング回路を高い周波数でオン・オフ
を繰り返させるが、このとき第１２直列回路の下側スイ
ッチング回路をオンにしておくことで、交流電源が正の
半サイクル期間で負荷の電圧が正で電流が負のモードで
も、負荷電流を交流電源へ回生することができる。又、
交流電源が負の半サイクル期間では第１１直列回路の下
側のスイッチング回路をオン状態にして、第１０直列回
路の上側のスイッチング回路を高い周波数でオン・オフ
を繰り返させるが、このとき第１２直列回路の上側スイ
ッチング回路をオンにしておくことで、同様に負荷電流
を交流電源へ回生され、負荷には電源電圧を昇圧した高
い電圧の交流を供給できる。請求項５の発明は、電源電
圧を昇圧又は降圧して得られる任意の交流電圧を負荷へ
供給できる回路であって、２つのダイオードの直列接続
でなる第１３直列回路と、２つのスイッチング回路の直
列接続でなる第１４直列回路と、２つのスイッチング回
路の直列接続でなる第１５直列回路と、２つのスイッチ
ング回路の直列接続でなる第１６直列回路、及び直流ス
ナバとを相互に並列に接続し、第１４直列回路のスイッ
チング回路同士の結合点と第１６直列回路のスイッチン
グ回路同士の結合点との間に２巻線リアクトルの１次巻
線を介して交流電源を接続し、この１次巻線と交流電源
との結合点と第１３直列回路のダイオード同士の結合点
との間に、前記２巻線リアクトルの２次巻線を接続し、
第１５直列回路のスイッチング回路同士の結合点と第１
６直列回路のスイッチング回路同士の結合点との間に負
荷を接続して構成する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a case where an alternating current is boosted from a power supply voltage and supplied to a load having a power factor of not 100%, and a tenth series circuit comprising two switching circuits connected in series. An eleventh series circuit consisting of a series connection of two switching circuits, a twelfth series circuit consisting of a series connection of two switching circuits, and a DC snubber connected in parallel to each other, and a junction between the switching circuits of the tenth series circuit And an AC power supply is connected via a reactor between the switching points of the twelfth series circuit and the connection points of the switching circuits of the twelfth series circuit. , And a load is connected in parallel with this capacitor.
During the positive half cycle of the AC power supply, the upper switching circuit of the eleventh series circuit is turned on, and the lower switching circuit of the tenth series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. By turning on the lower switching circuit of the series circuit, the load current can be regenerated to the AC power supply even in the mode where the load voltage is positive and the current is negative during the positive half cycle of the AC power supply. or,
During the negative half cycle of the AC power supply, the lower switching circuit of the eleventh series circuit is turned on, and the upper switching circuit of the tenth series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. By turning on the upper switching circuit of the series circuit, the load current is similarly regenerated to the AC power supply, and the load can be supplied with a high-voltage alternating current of the power supply voltage. The invention according to claim 5 is a circuit capable of supplying an arbitrary AC voltage obtained by stepping up or stepping down a power supply voltage to a load. The circuit includes a thirteenth series circuit including two diodes connected in series and two switching circuits. A fourteenth series circuit consisting of a series connection, a fifteenth series circuit consisting of a series connection of two switching circuits, a sixteenth series circuit consisting of a series connection of two switching circuits, and a DC snubber connected in parallel with each other. An AC power supply is connected between a connection point between the switching circuits of the fourteenth series circuit and a connection point between the switching circuits of the sixteenth series circuit via a primary winding of a two-winding reactor, Connecting a secondary winding of the two-winding reactor between a connection point between the line and the AC power supply and a connection point between the diodes of the thirteenth series circuit;
The connection point between the switching circuits of the fifteenth series circuit and the first
A load is connected between the switching points of the six series circuits and the connection point between the switching circuits.

【００３４】降圧する場合の正の半サイクル期間は、第
１４直列回路の下側スイッチング回路と第１５直列回路
の下側スイッチング回路と第１６直列回路の上側スイッ
チング回路とがオフの状態で、第１４直列回路の上側ス
イッチング回路と第１５直列回路の上側スイッチング回
路とをオンし、次いで第１５直列回路の上側スイッチン
グ回路をオフし，且つ第１６直列回路の下側スイッチン
グ回路をオンにする動作を高周波で繰り返せばよいし、
降圧する場合の負の半サイクル期間は、第１４直列回路
の上側スイッチング回路と第１５直列回路の上側スイッ
チング回路と第１６直列回路の下側スイッチング回路と
がオフの状態で、第１４直列回路の下側スイッチング回
路と第１５直列回路の下側スイッチング回路とをオン
し、次いで第１５直列回路の下側スイッチング回路をオ
フし，且つ第１６直列回路の上側スイッチング回路をオ
ンにする動作を高周波で繰り返せばよい。During the positive half cycle period when the voltage drops, the lower switching circuit of the fourteenth series circuit, the lower switching circuit of the fifteenth series circuit, and the upper switching circuit of the sixteenth series circuit are in an off state, An operation of turning on the upper switching circuit of the 14th series circuit and the upper switching circuit of the 15th series circuit, then turning off the upper switching circuit of the 15th series circuit, and turning on the lower switching circuit of the 16th series circuit. You just have to repeat it at high frequency,
During the negative half cycle period when stepping down, the upper switching circuit of the fourteenth series circuit, the upper switching circuit of the fifteenth series circuit, and the lower switching circuit of the sixteenth series circuit are off, and the fourteenth series circuit The operation of turning on the lower switching circuit and the lower switching circuit of the fifteenth series circuit, then turning off the lower switching circuit of the fifteenth series circuit, and turning on the upper switching circuit of the sixteenth series circuit is performed at a high frequency. Just repeat.

【００３５】昇圧する場合の正の半サイクル期間は、第
１４直列回路と第１５直列回路と第１６直列回路の下側
スイッチング回路のすべてがオフの状態で第１３直列回
路の上側スイッチング回路と第１６直列回路の上側スイ
ッチング回路とをオンとし、次いで第１６直列回路の上
側スイッチング回路をオフ，且つ第１５直列回路の上側
スイッチング回路をオンにする動作を高周波で繰り返せ
ばよいし、昇圧する場合の負の半サイクル期間は、第１
４直列回路と第１５直列回路と第１６直列回路の上側ス
イッチング回路のすべてがオフの状態で第１３直列回路
の下側スイッチング回路と第１６直列回路の下側スイッ
チング回路とをオンとし、次いで第１６直列回路の下側
スイッチング回路をオフ，且つ第１５直列回路の下側ス
イッチング回路をオンにする動作を高周波で繰り返せば
よい。During the positive half cycle period when the voltage is boosted, the lower switching circuits of the fourteenth series circuit, the fifteenth series circuit, and the sixteenth series circuit are all off and the upper switching circuit of the thirteenth series circuit and the The operation of turning on the upper switching circuit of the 16th series circuit, then turning off the upper switching circuit of the 16th series circuit, and turning on the upper switching circuit of the 15th series circuit may be repeated at a high frequency. The negative half cycle period is the first
When all of the upper switching circuits of the fourth series circuit, the fifteenth series circuit, and the sixteenth series circuit are off, the lower switching circuit of the thirteenth series circuit and the lower switching circuit of the sixteenth series circuit are turned on; The operation of turning off the lower switching circuit of the 16th series circuit and turning on the lower switching circuit of the 15th series circuit may be repeated at a high frequency.

【００３６】請求項６の発明は、３相電源の電圧を昇圧
又は降圧して得られる任意の３相交流電圧を３相負荷へ
供給できる回路であって、２つのダイオードの直列接続
でなる第１７直列回路と、２つのスイッチング回路の直
列接続でなる第１８直列回路と、２つのスイッチング回
路の直列接続でなる第１９直列回路と、２つのスイッチ
ング回路の直列接続でなる第２０直列回路と、２つのス
イッチング回路の直列接続でなる第２１直列回路，及び
直流スナバとを相互に並列に接続し、第１８直列回路の
スイッチング回路同士の結合点に２巻線リアクトルの１
次巻線の一端を接続し、第１７直列回路のダイオード同
士の結合点に２巻線リアクトルの２次巻線の一端を接続
し、これら１次巻線の他端と２次巻線の他端とを結合し
て交流入力端子とすることにより、１相分交流電力調整
回路を構成する。この１相分交流電力調整回路の３組の
各交流入力端子を３相交流電源の各相に接続し、且つ１
相分交流電力調整回路の第１９直列回路のスイッチング
回路の結合点同士を相互に接続して第１負荷端子とし、
第２０直列回路のスイッチング回路の結合点同士を相互
に接続して第２負荷端子とし、第２１直列回路のスイッ
チング回路の結合点同士を相互に接続して第３負荷端子
とし、これら３つの端子に３相負荷を接続する。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a circuit capable of supplying an arbitrary three-phase AC voltage obtained by stepping up or stepping down a voltage of a three-phase power supply to a three-phase load, and comprising a series connection of two diodes. A 17th series circuit, an 18th series circuit formed by connecting two switching circuits in series, a 19th series circuit formed by connecting two switching circuits in series, and a 20th series circuit formed by connecting two switching circuits in series. A twenty-first series circuit, which is a series connection of two switching circuits, and a DC snubber are connected in parallel with each other, and one of the two-winding reactors is connected to a connection point between the switching circuits of the eighteenth series circuit.
One end of the secondary winding is connected, one end of the secondary winding of the two-winding reactor is connected to the junction of the diodes in the seventeenth series circuit, and the other end of the primary winding and the other end of the secondary winding are connected. By connecting the terminals to an AC input terminal, an AC power adjustment circuit for one phase is formed. The three sets of AC input terminals of the one-phase AC power adjustment circuit are connected to each phase of the three-phase AC power supply, and
The connection points of the switching circuits of the nineteenth series circuit of the phase AC power adjustment circuit are mutually connected to form a first load terminal,
The connection points of the switching circuits of the twentieth series circuit are mutually connected to form a second load terminal, and the connection points of the switching circuits of the twenty-first series circuit are mutually connected to form a third load terminal. Is connected to a three-phase load.

【００３７】交流電源電圧を降圧する動作は、３相電源
から２巻線リアクトルの１次巻線を介して３相負荷へ電
流が流れるように各スイッチング回路がオン又はオフ
し、次いでこの２巻線リアクトルの１次巻線に蓄積した
エネルギーはその２次巻線を介して交流電源へ回生しす
るように各スイッチング回路のオンとオフとが切り換わ
る。この動作を高周波で切り換えることで、負荷には交
流電源電圧よりも小さい交流電圧を供給できる。The operation of stepping down the AC power supply voltage is performed by turning on or off each switching circuit so that a current flows from the three-phase power supply to the three-phase load via the primary winding of the two-winding reactor, and then the two windings are turned off. Each switching circuit is switched on and off so that the energy stored in the primary winding of the line reactor is regenerated to the AC power supply through the secondary winding. By switching this operation at a high frequency, an AC voltage smaller than the AC power supply voltage can be supplied to the load.

【００３８】交流電源電圧を昇圧する動作は、３相電源
から２巻線リアクトルの１次巻線へ電流を流してこれに
電力を蓄積するように各スイッチング回路が動作し、次
いでこの蓄積エネルギーを負荷へ放出するように各スイ
ッチング回路が切り換わるが、この切替え動作を高周波
で行うことにより、負荷には交流電源電圧よりも大きい
交流電圧を供給できる。In the operation of boosting the AC power supply voltage, each switching circuit operates so that a current flows from the three-phase power supply to the primary winding of the two-winding reactor and the power is stored therein, and then the stored energy is used. Each switching circuit switches so as to discharge the load to the load. By performing this switching operation at a high frequency, an AC voltage higher than the AC power supply voltage can be supplied to the load.

【００３９】請求項７の発明は、３相電源の電圧を昇圧
又は降圧して得られる任意の３相交流電圧を単相負荷へ
供給できる回路であって、２つのダイオードの直列接続
でなる第２２直列回路と、２つのスイッチング回路の直
列接続でなる第２３直列回路と、２つのスイッチング回
路の直列接続でなる第２４直列回路と、２つのスイッチ
ング回路の直列接続でなる第２５直列回路，及び直流ス
ナバとを相互に並列に接続し、第２３直列回路のスイッ
チング回路同士の結合点に２巻線リアクトルの１次巻線
の一端を接続し、第２２直列回路のダイオード同士の結
合点に２巻線リアクトルの２次巻線の一端を接続し、こ
れら１次巻線の他端と２次巻線の他端とを結合して交流
入力端子とすることにより、１相分交流電力調整回路を
構成する。この１相分交流電力調整回路の３組の各交流
入力端子を３相交流電源の各相に接続し、且つ１相分交
流電力調整回路の第２４直列回路のスイッチング回路の
結合点同士を相互に接続して第１負荷端子とし、第２５
直列回路のスイッチング回路の結合点同士を相互に接続
して第２負荷端子とし、これら第１負荷端子と第２負荷
端子との間に単相負荷を接続する。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a circuit capable of supplying an arbitrary three-phase AC voltage obtained by stepping up or stepping down a voltage of a three-phase power supply to a single-phase load, and comprising a series connection of two diodes. A 22 series circuit, a 23rd series circuit formed by connecting two switching circuits in series, a 24th series circuit formed by connecting two switching circuits in series, a 25th series circuit formed by connecting two switching circuits in series, and DC snubbers are connected in parallel with each other, one end of the primary winding of the two-winding reactor is connected to the junction between the switching circuits of the 23rd series circuit, and 2 One end of the secondary winding of the winding reactor is connected, and the other end of the primary winding and the other end of the secondary winding are connected to form an AC input terminal. Is configured. The three sets of AC input terminals of the one-phase AC power adjustment circuit are connected to each phase of the three-phase AC power supply, and the connection points of the switching circuits of the 24th series circuit of the one-phase AC power adjustment circuit are mutually connected. To the first load terminal,
The connection points of the switching circuits of the series circuit are mutually connected to form a second load terminal, and a single-phase load is connected between the first load terminal and the second load terminal.

【００４０】交流電源電圧を降圧する動作は、３相電源
から２巻線リアクトルの１次巻線を介して単相負荷へ電
流が流れるように各スイッチング回路がオン又はオフ
し、次いでこの２巻線リアクトルの１次巻線に蓄積した
エネルギーはその２次巻線を介して交流電源へ回生しす
るように各スイッチング回路のオンとオフとが切り換わ
る。この動作を高周波で切り換えることで、負荷には交
流電源電圧よりも小さい交流電圧を供給できる。The operation of stepping down the AC power supply voltage is performed by turning on or off each switching circuit so that a current flows from the three-phase power supply to the single-phase load via the primary winding of the two-winding reactor. Each switching circuit is switched on and off so that the energy stored in the primary winding of the line reactor is regenerated to the AC power supply through the secondary winding. By switching this operation at a high frequency, an AC voltage smaller than the AC power supply voltage can be supplied to the load.

【００４１】交流電源電圧を昇圧する動作は、３相電源
から２巻線リアクトルの１次巻線へ電流を流してこれに
電力を蓄積するように各スイッチング回路が動作し、次
いでこの蓄積エネルギーを負荷へ放出するように各スイ
ッチング回路が切り換わるが、この切替え動作を高周波
で行うことにより、負荷には交流電源電圧よりも大きい
交流電圧を供給できる。In the operation of boosting the AC power supply voltage, each switching circuit operates so that a current flows from the three-phase power supply to the primary winding of the two-winding reactor and accumulates electric power therein, and then the stored energy is used. Each switching circuit switches so as to discharge the load to the load. By performing this switching operation at a high frequency, an AC voltage higher than the AC power supply voltage can be supplied to the load.

【００４２】請求項８の発明は、力率が 100％の負荷即
ち抵抗負荷へ、交流を電源電圧から降圧して供給する場
合であって、２つのダイオードの直列接続でなる第２６
直列回路と、２つのスイッチング回路（半導体スイッチ
素子とダイオードとの逆並列接続）の直列接続でなる第
２７直列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続で
なる第２８直列回路、及びコンデンサを相互に並列に接
続し、第２６直列回路のダイオード同士の結合点と第２
７直列回路のスイッチング回路同士の結合点との間に交
流電源を接続し、第２７直列回路のスイッチング回路同
士の結合点と第２８直列回路のスイッチング回路同士の
結合点との間に負荷を接続する。交流電源が正の半サイ
クル期間では第２７直列回路の下側のスイッチング回路
をオン状態にして、第２８直列回路の上側のスイッチン
グ回路を高い周波数でオン・オフを繰り返させる。又、
交流電源が負の半サイクル期間では第２７直列回路の上
側のスイッチング回路をオン状態にして、第２８直列回
路の下側のスイッチング回路を高い周波数でオン・オフ
を繰り返させることで、負荷には電源電圧を降圧した低
い電圧の交流を供給できる。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a case where alternating current is stepped down from a power supply voltage to a load having a power factor of 100%, that is, a resistive load.
A series circuit, a twenty-seventh series circuit formed by connecting two switching circuits (anti-parallel connection of the semiconductor switching element and the diode) in series, a twenty-eighth series circuit formed by connecting two switching circuits in series, and a capacitor are mutually connected. Connected in parallel and connected to the junction between the diodes of the 26th series circuit and the second
An AC power supply is connected between the connection points of the switching circuits of the 7 series circuits, and a load is connected between the connection points of the switching circuits of the 27th series circuit and the connection points of the switching circuits of the 28th series circuit. I do. During the positive half cycle of the AC power supply, the lower switching circuit of the 27th series circuit is turned on, and the upper switching circuit of the 28th series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. or,
During the negative half cycle of the AC power supply, the upper switching circuit of the 27th series circuit is turned on, and the lower switching circuit of the 28th series circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency. It is possible to supply a low voltage alternating current obtained by reducing the power supply voltage.

【００４３】請求項９の発明は、力率が 100％でない負
荷へも交流を電源電圧から降圧して供給する場合であっ
て、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第２９直
列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続でなる第
３０直列回路と、２つのスイッチング回路の直列接続で
なる第３１直列回路、及びコンデンサを相互に並列に接
続し、第２９直列回路のスイッチング回路同士の結合点
と第３０直列回路のスイッチング回路同士の結合点との
間に交流電源を接続し、第３０直列回路のスイッチング
回路同士の結合点と第３１直列回路のスイッチング回路
同士の結合点との間に負荷を接続する。交流電源が正の
半サイクル期間では第２９直列回路の上側のスイッチン
グ回路と第３０直列回路の下側のスイッチング回路とを
オン状態にして、第３１直列回路の上側のスイッチング
回路を高い周波数でオン・オフを繰り返させることで、
交流電源が正の半サイクル期間で負荷の電圧が正で電流
が負のモードでも、負荷電流を交流電源へ回生すること
ができる。又、交流電源が負の半サイクル期間では第２
９直列回路の下側のスイッチング回路と第３０直列回路
の上側のスイッチング回路とをオン状態にして、第３１
直列回路の下側のスイッチング回路を高い周波数でオン
・オフを繰り返させることで、同様に負荷電流を交流電
源へ回生され、負荷には電源電圧を降圧した低い電圧の
交流を供給できる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a case where AC is stepped down from a power supply voltage to a load whose power factor is not 100%, and a 29th series circuit comprising two switching circuits connected in series is provided. A 30th series circuit composed of a series connection of two switching circuits, a 31st series circuit composed of a series connection of two switching circuits, and a capacitor connected in parallel with each other. An AC power supply is connected between the connection points of the switching circuits of the 30th series circuit, and a load is applied between the connection points of the switching circuits of the 30th series circuit and the connection points of the switching circuits of the 31st series circuit. Connecting. During the positive half cycle, the AC power supply turns on the upper switching circuit of the 29th series circuit and the lower switching circuit of the 30th series circuit, and turns on the upper switching circuit of the 31st series circuit at a high frequency.・ By repeating off,
Even in a mode in which the load voltage is positive and the current is negative during the positive half cycle of the AC power supply, the load current can be regenerated to the AC power supply. In the case where the AC power supply is in the negative half cycle period, the second
The switching circuit on the lower side of the ninth series circuit and the switching circuit on the upper side of the thirtieth series circuit are turned on,
By repeatedly turning on and off the lower switching circuit of the series circuit at a high frequency, the load current is similarly regenerated to the AC power supply, and a low-voltage AC obtained by reducing the power supply voltage can be supplied to the load.

【００４４】[0044]

【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あって、請求項１に対応しており、力率が 100％の負
荷，即ち抵抗負荷へ電源電圧よりも低い降圧した交流を
供給する場合である。この図１の第１実施例回路はダイ
オード 21Dとダイオード 22Dとを直列接続した第１直列
回路と、スイッチング回路２３（半導体スイッチ素子と
してのＦＥＴ23Fとダイオード 23Dの逆並列接続）とス
イッチング回路２４（ＦＥＴ 24Fとダイオード 24Dの逆
並列接続）とを直列接続した第２直列回路と、スイッチ
ング回路２５（半導体スイッチ素子としてのＦＥＴ 25F
とダイオード 25Dの逆並列接続）とスイッチング回路２
６（ＦＥＴ 26Fとダイオード 26Dの逆並列接続）とを直
列接続した第３直列回路とを並列に接続し、これらには
更にスナバ抵抗７Ｒとスナバコンデンサ７Ｃとスナバダ
イオード７Ｄとで構成した直流スナバ７を並列に接続し
て交流電力調整装置を構成し、第１直列回路のダイオー
ド 21Dとダイオード 22Dの結合点と第３直列回路のスイ
ッチング回路２５とスイッチング回路２６の結合点との
間に交流電源２を接続し、第２直列回路のスイッチング
回路２３とスイッチング回路２４の結合点と第３直列回
路のスイッチング回路２５とスイッチング回路２６の結
合点との間には負荷５を接続する。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, corresponding to claim 1, wherein a step-down voltage lower than the power supply voltage is applied to a load having a power factor of 100%, that is, a resistive load. This is the case in which the supplied alternating current is supplied. The circuit of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a first series circuit in which a diode 21D and a diode 22D are connected in series, a switching circuit 23 (an anti-parallel connection of an FET 23F as a semiconductor switch element and a diode 23D) and a switching circuit 24 (an A second series circuit in which 24F and an anti-parallel connection of a diode 24D are connected in series; and a switching circuit 25 (FET 25F as a semiconductor switch element).
And diode 25D in anti-parallel connection) and switching circuit 2
6 (an anti-parallel connection of an FET 26F and a diode 26D) are connected in parallel with a third series circuit. Are connected in parallel to form an AC power adjusting device, and an AC power supply 2 is connected between a connection point of the diodes 21D and 22D of the first series circuit and a connection point of the switching circuits 25 and 26 of the third series circuit. And the load 5 is connected between the connection point of the switching circuits 23 and 24 of the second series circuit and the connection point of the switching circuits 25 and 26 of the third series circuit.

【００４５】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＦ
ＥＴ 26Fがオンの状態でＦＥＴ 23Fをオンにすると、交
流電源２→ダイオード 21D→ＦＥＴ 23F→負荷５→交流
電源２の経路で電流が流れ、負荷５に正電圧が印加され
る。次いでＦＥＴ 23Fをオフにすると、負荷５の印加電
圧は零になる。このＦＥＴ 23Fをオフしたときに、交流
電源２からスイッチング回路23までの配線のインダクタ
ンスと、交流電源２からスイッチング回路26までの配線
のインダクタンスとに蓄積されていたエネルギーは、ダ
イオード 21D→直流スナバ７→ダイオード 26Dの経路で
直流スナバ７へ吸収されるので、スイッチング回路２３
に過大な電圧が印加されるのを回避することができる。
このＦＥＴ 23Fのオンとオフとを高い周波数で繰り返す
のであるが、ＦＥＴ 23Fのオン時間とオフ時間との比率
を変えれば、この比率に対応した電源電圧よりも低い電
圧が負荷５に印加される。When the AC power supply 2 is in a positive half cycle,
When the FET 23F is turned on while the ET 26F is on, a current flows through the path of the AC power supply 2 → the diode 21D → the FET 23F → the load 5 → the AC power supply 2 and a positive voltage is applied to the load 5. Next, when the FET 23F is turned off, the voltage applied to the load 5 becomes zero. When this FET 23F is turned off, the energy stored in the inductance of the wiring from the AC power supply 2 to the switching circuit 23 and the inductance of the wiring from the AC power supply 2 to the switching circuit 26 becomes the diode 21D → DC snubber 7 → Since it is absorbed by the DC snubber 7 through the path of the diode 26D, the switching circuit 23
Can be prevented from being applied with an excessive voltage.
The on and off of the FET 23F are repeated at a high frequency. If the ratio between the on time and the off time of the FET 23F is changed, a voltage lower than the power supply voltage corresponding to this ratio is applied to the load 5. .

【００４６】次に交流電源２が負の半サイクルの期間に
なればＦＥＴ 25Fをオン状態にしてＦＥＴ 24Fをオンに
すると、交流電源２→負荷５→ＦＥＴ 24F→ダイオード
22D→交流電源２の経路で電流が流れ、負荷５に負電圧
が印加される。次いでＦＥＴ25Fをオフにすると、負荷
５への印加電圧は零になる。このときに配線インダクタ
ンスの蓄積エネルギーは、ダイオード 25D→直流スナバ
７→ダイオード 22Dの経路で直流スナバ７へ吸収され、
スイッチング回路２４に過大な電圧が印加されるのを回
避することができる。このＦＥＴ 24Fのオンとオフとを
高い周波数で繰り返すのであるが、ＦＥＴ 24Fのオン時
間とオフ時間との比率を変えれば、この比率に対応した
電源電圧よりも低い電圧が負荷５に印加される。Next, when the AC power supply 2 is in the negative half cycle period, the FET 25F is turned on to turn on the FET 24F, and the AC power supply 2 → load 5 → FET 24F → diode
22D → Current flows through the path of the AC power supply 2, and a negative voltage is applied to the load 5. Next, when the FET 25F is turned off, the voltage applied to the load 5 becomes zero. At this time, the accumulated energy of the wiring inductance is absorbed by the DC snubber 7 through the path of the diode 25D → DC snubber 7 → diode 22D,
It is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the switching circuit 24. The on and off of the FET 24F are repeated at a high frequency. If the ratio between the on time and the off time of the FET 24F is changed, a voltage lower than the power supply voltage corresponding to this ratio is applied to the load 5. .

【００４７】図２は図１の第１実施例回路の各部の動作
を表した動作波形図であって、図２(a) は制御信号A1と
キャリア信号C1の変化、図２(b) は制御信号A1とキャリ
ア信号C1から得られるオン・オフ信号の変化、図２(c)
は当該交流電力調整装置出力電圧の変化、図２(d) はＦ
ＥＴ 26Fの動作、図２(e) はＦＥＴ 23Fの動作、図２
(f) はＦＥＴ 24Fの動作をそれぞれが表している。FIG. 2 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit of the first embodiment shown in FIG. 1. FIG. Change of on / off signal obtained from control signal A1 and carrier signal C1, FIG. 2 (c)
Is the change in the output voltage of the AC power regulator, and FIG.
FIG. 2 (e) shows the operation of the FET 23F, and FIG.
(f) respectively shows the operation of the FET 24F.

【００４８】この図２の動作波形図において、制御信号
A1のレベルが上昇すればキャリア信号C1との大小関係の
比較結果で、オン時間が長くなってオフ時間が短くなる
（図２(c) 参照）ので、出力電圧は電源電圧に近くなる
が、制御信号A1のレベルが下降すればキャリア信号C1と
の大小関係の比較結果で、オン時間が短くなってオフ時
間が長くなるので、出力電圧は電源電圧よりも低下す
る。In the operation waveform diagram of FIG.
If the level of A1 rises, the result of comparison of the magnitude relationship with the carrier signal C1 indicates that the on-time is longer and the off-time is shorter (see FIG. 2 (c)), so that the output voltage is closer to the power supply voltage. When the level of the control signal A1 decreases, the comparison result of the magnitude relationship with the carrier signal C1 indicates that the on-time becomes shorter and the off-time becomes longer, so that the output voltage becomes lower than the power supply voltage.

【００４９】図３は本発明の第２実施例を表した回路図
であって、請求項２に対応しており、力率が 100％でな
い負荷へ電源電圧よりも低い降圧した交流を供給する場
合である。この図３の第２実施例回路は、スイッチング
回路３１（ＦＥＴ 31Fとダイオード 31Dの逆並列接続）
とスイッチング回路３２（ＦＥＴ 32Fとダイオード 32D
の逆並列接続）とを直列接続した第４直列回路と、スイ
ッチング回路３３（ＦＥＴ33Fとダイオード 33Dの逆並
列接続）とスイッチング回路３４（ＦＥＴ 34Fとダイオ
ード 34Dの逆並列接続）とを直列接続した第５直列回路
と、スイッチング回路３５（ＦＥＴ 35Fとダイオード 3
5Dの逆並列接続）とスイッチング回路３６（ＦＥＴ 36F
とダイオード 36Dの逆並列接続）とを直列接続した第６
直列回路とを並列に接続し、これらには更にスナバ抵抗
７Ｒとスナバコンデンサ７Ｃとスナバダイオード７Ｄと
で構成した直流スナバ７を並列に接続して交流電力調整
装置を構成し、第４直列回路のスイッチング回路３１と
スイッチング回路３２の結合点と第６直列回路のスイッ
チング回路３５とスイッチング回路３６の結合点との間
に交流電源２を接続し、第５直列回路のスイッチング回
路３３とスイッチング回路３４の結合点と第６直列回路
のスイッチング回路３５とスイッチング回路３６の結合
点との間には負荷５を接続する。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, which corresponds to claim 2 and supplies a stepped-down alternating current lower than the power supply voltage to a load having a power factor of not 100%. Is the case. 3 is a switching circuit 31 (an anti-parallel connection of an FET 31F and a diode 31D).
And switching circuit 32 (FET 32F and diode 32D
And a switching circuit 33 (an anti-parallel connection of FET 33F and diode 33D) and a switching circuit 34 (an anti-parallel connection of FET 34F and diode 34D). 5 series circuit and switching circuit 35 (FET 35F and diode 3
5D anti-parallel connection) and switching circuit 36 (FET 36F
And a diode 36D connected in series with the diode 36D).
A series circuit is connected in parallel, and a DC snubber 7 composed of a snubber resistor 7R, a snubber capacitor 7C, and a snubber diode 7D is further connected in parallel to form an AC power regulator, and a fourth series circuit is connected. The AC power supply 2 is connected between the connection point of the switching circuits 31 and 32 and the connection point of the switching circuits 35 and 36 of the sixth series circuit, and the switching circuits 33 and 34 of the fifth series circuit are connected. The load 5 is connected between the connection point and the connection point between the switching circuit 35 and the switching circuit 36 of the sixth series circuit.

【００５０】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＦ
ＥＴ 36Fがオンの状態でＦＥＴ 33Fのオンとオフとを繰
り返すことにより、前述した第１実施例回路の場合と同
様に降圧した交流が負荷５へ印加されるが、負荷５の力
率が 100％でない場合は更にＦＥＴ 31Fもオンにする。
これにより、負荷５に印加される電圧の極性と流れる電
流の極性とが異なっている期間、例えば交流電源２が正
の半サイクル期間で負荷５の電圧が正、且つ電流が負の
モードのときに、この電流はオンしているＦＥＴ 31Fを
通って交流電源２へ回生させることができる。When the AC power supply 2 is in the positive half cycle,
By repeatedly turning on and off the FET 33F while the ET 36F is on, the stepped-down AC is applied to the load 5 as in the case of the circuit of the first embodiment described above. If not, the FET 31F is also turned on.
Accordingly, when the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, for example, when the voltage of the load 5 is in a positive mode and the current is in a negative mode in the AC power supply 2 during a positive half cycle period. In addition, this current can be regenerated to the AC power supply 2 through the ON FET 31F.

【００５１】同様に、交流電源２が負の半サイクルの期
間ではＦＥＴ 35Fがオンの状態でＦＥＴ 34Fをオンとオ
フとを繰り返すことにより、前述した第１実施例回路の
場合と同様に降圧した交流が負荷５へ印加されるが、負
荷５の力率が 100％でない場合は更にＦＥＴ 32Fもオン
にする。これにより、負荷５に印加される電圧の極性と
流れる電流の極性とが異なっている期間でも、この電流
はオンしているＦＥＴ32Fを通って交流電源２へ回生さ
せることができる。Similarly, during the negative half cycle of the AC power supply 2, the FET 34F is repeatedly turned on and off while the FET 35F is on, so that the voltage is reduced in the same manner as in the circuit of the first embodiment. Alternating current is applied to the load 5, but if the power factor of the load 5 is not 100%, the FET 32F is also turned on. Thus, even when the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, this current can be regenerated to the AC power supply 2 through the ON FET 32F.

【００５２】図４は本発明の第３実施例を表した回路図
であって、請求項３に対応しており、力率が 100％の負
荷，即ち抵抗負荷へ電源電圧よりも高い昇圧した交流を
供給する場合である。この図４の第３実施例回路は、ス
イッチング回路４１（ＦＥＴ 41Fとダイオード 41Dの逆
並列接続）とスイッチング回路４２（ＦＥＴ 42Fとダイ
オード 42Dの逆並列接続）とを直列接続した第７直列回
路と、スイッチング回路４３（ＦＥＴ43Fとダイオード
43Dの逆並列接続）とスイッチング回路４４（ＦＥＴ 44
Fとダイオード 44Dの逆並列接続）とを直列接続した第
８直列回路と、ダイオード 45Dとダイオード 46Dとを直
列接続した第９直列回路とを並列に接続し、これらには
更にスナバ抵抗７Ｒとスナバコンデンサ７Ｃとスナバダ
イオード７Ｄとで構成した直流スナバ７を並列に接続し
て交流電力調整装置を構成し、第７直列回路のスイッチ
ング回路４１とスイッチング回路４２の結合点と第９直
列回路のダイオード 45Dとダイオード 46Dの結合点との
間に、リアクトル３を介して交流電源２を接続し、第８
直列回路のスイッチング回路４３とスイッチング回路４
４の結合点と第９直列回路のダイオード 45Dとダイオー
ド 46Dの結合点との間にはコンデンサ４を接続し、更に
このコンデンサ４に並列に負荷５を接続する。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, corresponding to claim 3, wherein the power factor is increased to a load with a power factor of 100%, that is, a resistance load, higher than the power supply voltage. This is the case where AC is supplied. The circuit of the third embodiment shown in FIG. 4 includes a seventh series circuit in which a switching circuit 41 (an anti-parallel connection of an FET 41F and a diode 41D) and a switching circuit 42 (an anti-parallel connection of an FET 42F and a diode 42D) are connected in series. , Switching circuit 43 (FET43F and diode
43D anti-parallel connection) and switching circuit 44 (FET 44
F and an inverse series connection of a diode 44D) are connected in series, and an ninth series circuit in which a diode 45D and a diode 46D are connected in series, and a snubber resistor 7R and a snubber are further connected. A DC snubber 7 composed of a capacitor 7C and a snubber diode 7D is connected in parallel to constitute an AC power regulator, and a connection point between the switching circuits 41 and 42 of the seventh series circuit and a diode 45D of the ninth series circuit The AC power supply 2 is connected between the power supply and the junction of the diode 46D via the reactor 3, and the
Switching circuit 43 and switching circuit 4 in series circuit
A capacitor 4 is connected between the connection point 4 and the connection point of the diode 45D and the diode 46D in the ninth series circuit, and a load 5 is connected in parallel with the capacitor 4.

【００５３】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＦ
ＥＴ 43Fがオンの状態でＦＥＴ 42Fをオンにすると、交
流電源２→リアクトル３→→ＦＥＴ 42F→ダイオード 4
6D→交流電源２の経路で電流が流れ、リアクトル３にエ
ネルギーが蓄積される。次いでＦＥＴ 42Fをオフにする
と、リアクトル３の蓄積エネルギーは、リアクトル３→
ダイオード 41D→ＦＥＴ 43F→コンデンサ４→交流電源
２の経路で移動して、コンデンサ４を充電する。このと
きに、コンデンサ４からスイッチング回路４３までの配
線のインダクタンスと、コンデンサ４からダイオード 4
6Dまでの配線のインダクタンスの影響で、リアクトル３
の電流はコンデンサ４へ円滑に転流できないと、スイッ
チング回路４２には過大な電圧が印加されるけれども、
ダイオード 41D→直流スナバ７→ダイオード 46Dの経路
でこのエネルギーが直流スナバ７へ吸収されるので、ス
イッチング回路４２に過大な電圧が印加されるのを回避
することができる。このＦＥＴ 42Fのオンとオフとを高
い周波数で繰り返すのであるが、ＦＥＴ 42Fのオン時間
とオフ時間との比率を変えれば、この比率に対応した電
源電圧よりも高い電圧が負荷５に印加される。When the AC power supply 2 is in the positive half cycle,
When the FET 42F is turned on while the ET 43F is on, the AC power supply 2 → reactor 3 →→ FET 42F → diode 4
Current flows through the path of 6D → AC power supply 2 and energy is accumulated in reactor 3. Next, when the FET 42F is turned off, the stored energy of the reactor 3 is changed to the reactor 3 →
The capacitor 41 is charged by moving along the route of the diode 41D → FET 43F → capacitor 4 → AC power supply 2. At this time, the inductance of the wiring from the capacitor 4 to the switching circuit 43 and the diode 4
Due to the effect of wiring inductance up to 6D, reactor 3
If the current cannot be commutated smoothly to the capacitor 4, an excessive voltage is applied to the switching circuit 42,
Since this energy is absorbed by the DC snubber 7 through the path of the diode 41D → DC snubber 7 → diode 46D, application of an excessive voltage to the switching circuit 42 can be avoided. The on and off of the FET 42F are repeated at a high frequency. If the ratio between the on time and the off time of the FET 42F is changed, a voltage higher than the power supply voltage corresponding to this ratio is applied to the load 5. .

【００５４】次に交流電源２が負の半サイクルの期間に
なればＦＥＴ 44Fをオン状態にしてＦＥＴ 41Fをオンに
すると、交流電源２→ダイオード 45D→ＦＥＴ 41F→リ
アクトル３→交流電源２の経路で電流が流れ、リアクト
ル３にエネルギーが蓄積される。次いでＦＥＴ 41Fをオ
フにすると、リアクトル３の蓄積エネルギーは、リアク
トル３→交流電源２→コンデンサ４→ＦＥＴ 44F→ダイ
オード 42D→リアクトル３の経路で移動して、コンデン
サ４を充電する。このときに配線インダクタンスの蓄積
エネルギーは、前記と同様にして直流スナバ７へ吸収さ
れ、スイッチング回路４１に過大な電圧が印加されるの
を回避することができる。ここでＦＥＴ41Fのオンとオ
フとを高い周波数で繰り返すのことにより、電源電圧よ
りも高い電圧を負荷５に印加することができる。Next, when the AC power supply 2 is in the negative half cycle period, the FET 44F is turned on to turn on the FET 41F, and the path of the AC power supply 2 → diode 45D → FET 41F → reactor 3 → AC power supply 2 , A current flows, and energy is stored in the reactor 3. Next, when the FET 41F is turned off, the energy stored in the reactor 3 moves along the route of the reactor 3, the AC power supply 2, the capacitor 4, the FET 44F, the diode 42D, and the reactor 3, and charges the capacitor 4. At this time, the energy stored in the wiring inductance is absorbed by the DC snubber 7 in the same manner as described above, and the application of an excessive voltage to the switching circuit 41 can be avoided. Here, by turning on and off the FET 41F at a high frequency, a voltage higher than the power supply voltage can be applied to the load 5.

【００５５】図５は図４の第３実施例回路の各部の動作
を表した動作波形図であって、図５(a) は制御信号A2と
キャリア信号C2の変化、図５(b) は制御信号A2とキャリ
ア信号C2から得られるオン・オフ信号の変化、図５(c)
は当該交流電力調整装置の出力電圧Ｖ_O と入力電圧Ｖ_I
との関係、図５(d) はＦＥＴ 43Fの動作、図５(e) はＦ
ＥＴ 41Fの動作、図５(f) はＦＥＴ 42Fの動作をそれぞ
れが表している。FIG. 5 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit of the third embodiment shown in FIG. 4, wherein FIG. Change of on / off signal obtained from control signal A2 and carrier signal C2, FIG. 5 (c)
Is the output voltage V _O and input voltage V _{I of the} AC power regulator.
FIG. 5D shows the operation of the FET 43F, and FIG.
The operation of the ET 41F, and FIG. 5 (f) shows the operation of the FET 42F.

【００５６】図６は本発明の第４実施例を表した回路図
であって、請求項４に対応しており、力率が 100％でな
い負荷へ電源電圧よりも高い昇圧した交流を供給する場
合である。この図６の第４実施例回路はスイッチング回
路５１（ＦＥＴ 51Fとダイオード51Dの逆並列接続）と
スイッチング回路５２（ＦＥＴ 52Fとダイオード 52Dの
逆並列接続）とを直列接続した第１０直列回路と、スイ
ッチング回路５３（ＦＥＴ53Fとダイオード 53Dの逆並
列接続）とスイッチング回路５４（ＦＥＴ 54Fとダイオ
ード 54Dの逆並列接続）とを直列接続した第１１直列回
路と、スイッチング回路５５（ＦＥＴ 55Fとダイオード
55Dの逆並列接続）とスイッチング回路５６（ＦＥＴ 5
6Fとダイオード 56Dの逆並列接続）とを直列接続した第
１２直列回路とを並列に接続し、これらには更にスナバ
抵抗７Ｒとスナバコンデンサ７Ｃとスナバダイオード７
Ｄとで構成した直流スナバ７を並列に接続して交流電力
調整装置を構成し、第１０直列回路のスイッチング回路
５１とスイッチング回路５２の結合点と第１２直列回路
のスイッチング回路５５とスイッチング回路５６の結合
点との間にリアクトル３を介して交流電源２を接続し、
第１１直列回路のスイッチング回路５３とスイッチング
回路５４の結合点と第１２直列回路のスイッチング回路
５５とスイッチング回路５６の結合点との間にはコンデ
ンサ４を接続し、更にこのコンデンサ４に並列に負荷５
を接続している。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which corresponds to claim 4 and supplies a boosted AC higher than the power supply voltage to a load having a power factor of not 100%. Is the case. 6 is a tenth series circuit in which a switching circuit 51 (an anti-parallel connection of an FET 51F and a diode 51D) and a switching circuit 52 (an anti-parallel connection of an FET 52F and a diode 52D) are connected in series. An eleventh series circuit in which a switching circuit 53 (an anti-parallel connection of an FET 53F and a diode 53D) and a switching circuit 54 (an anti-parallel connection of an FET 54F and a diode 54D) are connected in series, and a switching circuit 55 (an FET 55F and a diode 53D).
55D and the switching circuit 56 (FET 5
6F and an inverse parallel connection of a diode 56D) are connected in parallel with a twelfth series circuit, which further includes a snubber resistor 7R, a snubber capacitor 7C, and a snubber diode 7D.
D and a DC snubber 7 composed in parallel with each other to constitute an AC power regulating apparatus, a connection point of the switching circuits 51 and 52 of the tenth series circuit, a switching circuit 55 and a switching circuit 56 of the twelfth series circuit. AC power supply 2 is connected via a reactor 3 between the
A capacitor 4 is connected between a connection point of the switching circuits 53 and 54 of the eleventh series circuit and a connection point of the switching circuits 55 and 56 of the twelfth series circuit, and a load is connected in parallel with the capacitor 4. 5
Are connected.

【００５７】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＦ
ＥＴ 53Fがオンの状態でＦＥＴ 52Fをオンとオフとを繰
り返すことにより、前述した第3 実施例回路の場合と同
様に昇圧した交流が負荷５へ印加されるが、負荷５の力
率が 100％でない場合は更にＦＥＴ 56Fもオンにする。
これにより、負荷５に印加される電圧の極性と流れる電
流の極性とが異なっている期間でも、この電流はオンし
ているＦＥＴ 56Fを通って交流電源２へ回生させること
ができる。In the period when the AC power supply 2 is in a positive half cycle, F
By repeatedly turning on and off the FET 52F while the ET 53F is on, the boosted AC is applied to the load 5 as in the case of the circuit of the third embodiment described above. If not, the FET 56F is also turned on.
Thus, even when the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, the current can be regenerated to the AC power supply 2 through the ON FET 56F.

【００５８】同様に、交流電源２が負の半サイクルの期
間ではＦＥＴ 54Fがオンの状態でＦＥＴ 51Fをオンとオ
フとを繰り返すことにより、前述した第３実施例回路の
場合と同様に昇圧した交流が負荷５へ印加されるが、負
荷５の力率が 100％でない場合は更にＦＥＴ 55Fもオン
にする。これにより、負荷５に印加される電圧の極性と
流れる電流の極性とが異なっている期間でも、この電流
はオンしているＦＥＴ55Fを通って交流電源２へ回生さ
せることができる。Similarly, during the period when the AC power supply 2 is in the negative half cycle, the FET 51F is repeatedly turned on and off while the FET 54F is on, thereby boosting the voltage in the same manner as in the circuit of the third embodiment. The alternating current is applied to the load 5, but if the power factor of the load 5 is not 100%, the FET 55F is also turned on. As a result, even during a period in which the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, the current can be regenerated to the AC power supply 2 through the turned-on FET 55F.

【００５９】図１２は本発明の第５実施例を表した回路
図であって、請求項５に対応しており、交流電源電圧を
所望の交流電圧に昇圧又は降圧することができる回路を
表している。この図１２の第５実施例回路は以下に述べ
る構成になっている。即ち、ダイオード 61Dとダイオー
ド 62Dとを直列接続した第１３直列回路と、スイッチン
グ回路６３（ＩＧＢＴ 63Tとダイオード 63Dの逆並列接
続）とスイッチング回路６４（ＩＧＢＴ 64Tとダイオー
ド 64Dの逆並列接続）とを直列接続した第１４直列回路
と、スイッチング回路６５（ＩＧＢＴ 65Tとダイオード
65Dの逆並列接続）とスイッチング回路６６（ＩＧＢＴ
65Tとダイオード 65Dの逆並列接続）とを直列接続した
第１５直列回路と、スイッチング回路６７（ＩＧＢＴ 6
7Tとダイオード67Dの逆並列接続）とスイッチング回路
６８（ＩＧＢＴ 68Tとダイオード 68Dの逆並列接続）と
を直列接続した第１６直列回路とを相互に並列に接続
し、この並列回路には更にスナバ抵抗７Ｒとスナバコン
デンサ７Ｃとスナバダイオード７Ｄとで構成した直流ス
ナバ７を並列に接続して交流電力調整装置を構成し、第
１４直列回路のスイッチング回路６３とスイッチング回
路６４の結合点と第１６直列回路のスイッチング回路６
７とスイッチング回路６８の結合点との間に、２巻線リ
アクトル 100の１次巻線 101を介して交流電源２を接続
し、第１３直列回路のダイオード 61Dとダイオード 62D
の結合点と前記１次巻線と交流電源２の結合点との間
に、２巻線リアクトル 100の２次巻線 102を接続する。
更に、第１５直列回路のスイッチング回路６５とスイッ
チング回路６６の結合点と第１６直列回路のスイッチン
グ回路６７とスイッチング回路６８の結合点との間には
負荷５を接続する。FIG. 12 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention, which corresponds to claim 5 and shows a circuit capable of increasing or decreasing an AC power supply voltage to a desired AC voltage. ing. The circuit of the fifth embodiment shown in FIG. 12 has the following configuration. That is, a thirteenth series circuit in which a diode 61D and a diode 62D are connected in series, a switching circuit 63 (an anti-parallel connection of an IGBT 63T and a diode 63D) and a switching circuit 64 (an anti-parallel connection of an IGBT 64T and a diode 64D) are connected in series. Connected 14th series circuit and switching circuit 65 (IGBT 65T and diode
65D anti-parallel connection) and switching circuit 66 (IGBT
A fifteenth series circuit in which a 65T and a diode 65D are connected in series, and a switching circuit 67 (IGBT 6
A 16th series circuit in which a 7T and an antiparallel connection of a diode 67D) and a switching circuit 68 (an antiparallel connection of an IGBT 68T and a diode 68D) are connected in parallel with each other. A DC snubber 7 composed of a 7R, a snubber capacitor 7C and a snubber diode 7D is connected in parallel to constitute an AC power regulator, and a connection point of a switching circuit 63 and a switching circuit 64 of a fourteenth series circuit and a sixteenth series circuit Switching circuit 6
7 and the connection point of the switching circuit 68, the AC power supply 2 is connected via the primary winding 101 of the two-winding reactor 100, and the diodes 61D and 62D of the thirteenth series circuit are connected.
The secondary winding 102 of the two-winding reactor 100 is connected between the connection point of the primary winding and the connection point of the primary winding and the AC power supply 2.
Further, the load 5 is connected between a connection point of the switching circuit 65 and the switching circuit 66 of the fifteenth series circuit and a connection point of the switching circuit 67 and the switching circuit 68 of the sixteenth series circuit.

【００６０】この回路での降圧動作を以下で述べる。交
流電圧が正の半サイクル期間では、スイッチング回路６
４と６６と６７とがオフの状態でスイッチング回路６３
と６５とをオンにすると、交流電源２→ダイオード 63D
→ＩＧＢＴ 65T→負荷５→２巻線リアクトル 100の１次
巻線 101→交流電源２の経路で電流が流れて、負荷５に
電力を供給する。次いでスイッチング回路６５をオフに
してスイッチング回路６８をオンにすると、２巻線リア
クトル 100に蓄えられていたエネルギーは、２巻線リア
クトル 100の２次巻線 102→ダイオード 61D→ＩＧＢＴ
63T→交流電源２→２次巻線 102の経路で電源側へ回生
されると共に、負荷５のインダクタンス分に蓄えられて
いたエネルギーは、負荷５→ＩＧＢＴ 68T→ダイオード
66D→負荷５の経路で負荷５へ放出される。このとき２
巻線リアクトル 100の洩れインダクタンスや、回路の配
線インダクタンスに蓄えられていたエネルギーは、交流
電源２→ダイオード 63D→スナバダイオード7D→スナバ
コンデンサ7C→ダイオード68D→２巻線リアクトル 100
→交流電源２の経路で直流スナバ７に吸収されるので、
スイッチング素子に過大な電圧が印加されるのを回避す
ることができる。このような動作を高周波で繰り返すこ
とにより、負荷５には交流電源電圧よりも小さな正の電
圧が供給される。The step-down operation in this circuit will be described below. During the positive half cycle of the AC voltage, the switching circuit 6
When the switching circuits 63, 66 and 67 are off,
And 65 are turned on, AC power supply 2 → diode 63D
→ IGBT 65T → load 5 → primary winding 101 of two-winding reactor 100 → current flows through the path of AC power supply 2 to supply power to load 5. Next, when the switching circuit 65 is turned off and the switching circuit 68 is turned on, the energy stored in the two-winding reactor 100 is changed to the secondary winding 102 of the two-winding reactor 100 → the diode 61D → the IGBT.
63T → AC power supply 2 → Secondary winding 102 Regenerated to the power supply side along the path, and the energy stored in the inductance of the load 5 is changed to the load 5 → IGBT 68T → Diode
66D → released to load 5 via load 5 route. At this time 2
The energy stored in the winding inductance of the winding reactor 100 and the wiring inductance of the circuit is:
→ Since it is absorbed by the DC snubber 7 on the path of the AC power supply 2,
It is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the switching element. By repeating such an operation at a high frequency, a positive voltage smaller than the AC power supply voltage is supplied to the load 5.

【００６１】交流電圧が負の半サイクル期間での降圧動
作は、スイッチング回路６３と６５と６８とがオフの状
態でスイッチング回路６４と６６とをオンにすると、交
流電源２→２巻線リアクトル 100の１次巻線 101→負荷
５→ＩＧＢＴ 66T→ダイオード 64D→交流電源２の経路
で電流が流れ、負荷５へ電力を供給する。次いでスイッ
チング回路６６をオフ，且つスイッチング回路６７をオ
ンにすると、２巻線リアクトル 100に蓄えられていたエ
ネルギーは、その２次巻線 102→交流電源２→ＩＧＢＴ
64T→ダイオード 62D→２次巻線 102の経路で交流電源
２に回生されると共に、負荷５のインダクタンス分に蓄
えられていたエネルギーは、負荷５→ダイオード 65D→
ＩＧＢＴ 67T→負荷５の経路で負荷５へ放出される。こ
のとき２巻線リアクトル 100の洩れインダクタンスや回
路の配線インダクタンスに蓄えられていたエネルギー
は、交流電源２→２巻線リアクトル 100の１次巻線 101
→ダイオード 67D→スナバダイオード7D→スナバコンデ
ンサ7C→ダイオード 64D→交流電源２の経路で直流スナ
バ７に吸収されるので、スイッチング素子に過大な電圧
が印加される恐れはない。このような動作を高周波で繰
り返すことにより、負荷５へは交流電源電圧よりも小さ
い負の電圧が供給される。In the step-down operation during the half cycle of the negative AC voltage, when the switching circuits 64 and 66 are turned on while the switching circuits 63, 65 and 68 are off, the AC power supply 2 → two-winding reactor 100 The current flows through the primary winding 101 → load 5 → IGBT 66T → diode 64D → AC power supply 2 and supplies power to the load 5. Next, when the switching circuit 66 is turned off and the switching circuit 67 is turned on, the energy stored in the two-winding reactor 100 is transferred to the secondary winding 102 → the AC power supply 2 → the IGBT.
64T → diode 62D → regeneration to the AC power supply 2 through the path of the secondary winding 102, and energy stored in the inductance of the load 5 becomes load 5 → diode 65D →
IGBT 67T is released to the load 5 through the load 5 path. At this time, the energy stored in the leakage inductance of the 2-winding reactor 100 and the wiring inductance of the circuit is changed from the AC power supply 2 to the primary winding 101 of the 2-winding reactor 100.
→ Diode 67D → Snubber diode 7D → Snubber capacitor 7C → Diode 64D → Absorbed by DC snubber 7 on the path of AC power supply 2, so there is no danger of applying excessive voltage to the switching element. By repeating such an operation at a high frequency, a negative voltage smaller than the AC power supply voltage is supplied to the load 5.

【００６２】次に昇圧動作について説明する。交流電圧
が正の半サイクル期間では、スイッチング回路６４と６
６と６８とがオフの状態でスイッチング回路６３と６７
とをオンにすると、交流電源２→ダイオード 63D→ＩＧ
ＢＴ 67T→２巻線リアクトル100→交流電源２の経路で
流れる電流により、２巻線リアクトル 100に電力が蓄積
される。次いでＩＧＢＴ 67TをオフしてＩＧＢＴ 65Tを
オンにすることで、２巻線リアクトル 100に蓄えられて
いた電力は、２巻線リアクトル 100→交流電源２→ダイ
オード 63D→ＩＧＢＴ 65T→負荷５→２巻線リアクトル
100の経路で負荷５へ放出される。このとき、負荷５の
インダクタンス分の影響で２巻線リアクトル 100の電流
が円滑に転流できないのが原因で、ＩＧＢＴ 67Tに過電
圧が印加されようとするが、２巻線リアクトル 100→交
流電源２→ダイオード 63D→スナバダイオード7D→スナ
バコンデンサ7C→ダイオード 68D→２巻線リアクトル 1
00の経路で直流スナバ７にエネルギーが吸収されるの
で、スイッチング素子には過大な電圧が印加される恐れ
はない。この動作を高周波で繰り返すことにより、電源
電圧よりも大きい正の電圧が得られる。Next, the boosting operation will be described. During the positive half cycle of the AC voltage, the switching circuits 64 and 6
When the switching circuits 63 and 67 are in a state where the switching circuits 6 and 68 are off,
Is turned on, AC power supply 2 → diode 63D → IG
Electric power is accumulated in the two-winding reactor 100 by the current flowing through the path of BT 67T → two-winding reactor 100 → AC power supply 2. Next, by turning off the IGBT 67T and turning on the IGBT 65T, the power stored in the two-winding reactor 100 is changed to the two-winding reactor 100 → AC power supply 2 → diode 63D → IGBT 65T → load 5 → two turns Wire reactor
Discharged to load 5 via 100 routes. At this time, an overvoltage is applied to the IGBT 67T because the current of the two-winding reactor 100 cannot be smoothly commutated due to the influence of the inductance of the load 5, but the two-winding reactor 100 → AC power supply 2 → Diode 63D → Snubber diode 7D → Snubber capacitor 7C → Diode 68D → 2-winding reactor 1
Since energy is absorbed by the DC snubber 7 in the path of 00, there is no possibility that an excessive voltage is applied to the switching element. By repeating this operation at a high frequency, a positive voltage higher than the power supply voltage can be obtained.

【００６３】交流電圧が負の半サイクルの期間の昇圧動
作は、スイッチング回路６３，６５，及び６７をオフの
状態にしてスイッチング回路６４と６８とをオンにして
２巻線リアクトル 100に電力を蓄積し、次いでスイッチ
ング回路６８をオフ，且つスイッチング回路６６をオン
にすることで、２巻線リアクトル 100に蓄積していたエ
ネルギーを負荷５へ放出する。このとき負荷５のインダ
クタンス分の影響で電流の転流が円滑に行われないのが
原因でスイッチング回路６８に過電圧が印加されるの
は、直流スナバ７がそのエネルギーを吸収することで回
避することができる。このような動作を高周波で繰り返
すことにより、電源電圧よりも大きい負の電圧を負荷５
に供給する。In the step-up operation during the half cycle of the negative AC voltage, the switching circuits 63, 65, and 67 are turned off, the switching circuits 64 and 68 are turned on, and power is stored in the two-winding reactor 100. Then, by turning off the switching circuit 68 and turning on the switching circuit 66, the energy stored in the two-winding reactor 100 is released to the load 5. At this time, the overvoltage is not applied to the switching circuit 68 because the commutation of the current is not performed smoothly due to the influence of the inductance of the load 5 by avoiding the DC snubber 7 to absorb the energy. Can be. By repeating such an operation at a high frequency, a negative voltage higher than the power supply voltage is applied to the load 5.
To supply.

【００６４】図１３は図１２の第５実施例回路が降圧動
作をする場合の各部の動作状態を表した動作波形図であ
って、図１３(a) は制御信号Ａ３とキャリア信号Ｃ３の
変化、図１３(b) は交流電源電圧波形、図１３(c) はＩ
ＧＢＴ 63Tの動作、図１３(d) はＩＧＢＴ 64Tの動作、
図１３(e) はＩＧＢＴ 65Tの動作、図１３(f) はＩＧＢ
Ｔ 66Tの動作、図１３(g) はＩＧＢＴ 67Tの動作、図１
３(h) はＩＧＢＴ 68Tの動作、図１３(i) は当該交流電
力調整装置の出力電圧Ｖ_O と出力電流Ｉ_O の変化、図１
３(j) は２巻線リアクトル 100の２次電流の変化、をそ
れぞれが表している。FIG. 13 is an operation waveform diagram showing the operation state of each part when the circuit of the fifth embodiment of FIG. 12 performs the step-down operation. FIG. FIG. 13 (b) shows the waveform of the AC power supply voltage, and FIG.
FIG. 13D shows the operation of the IGBT 64T,
FIG. 13E shows the operation of the IGBT 65T, and FIG.
FIG. 13 (g) shows the operation of the IGBT 67T, FIG.
3 (h) shows the operation of the IGBT 68T, FIG. 13 (i) shows changes in the output voltage V _O and the output current I _O of the AC power regulator, FIG.
3 (j) represents a change in the secondary current of the two-winding reactor 100, respectively.

【００６５】図１４は図１２の第５実施例回路が昇圧動
作をする場合の各部の動作状態を表した動作波形図であ
って、図１４(a) は制御信号Ａ４とキャリア信号Ｃ４の
変化、図１４(b) は交流電源電圧波形、図１４(c) はＩ
ＧＢＴ 63Tの動作、図１４(d) はＩＧＢＴ 64Tの動作、
図１４(e) はＩＧＢＴ 65Tの動作、図１４(f) はＩＧＢ
Ｔ 66Tの動作、図１４(g) はＩＧＢＴ 67Tの動作、図１
４(h) はＩＧＢＴ 68Tの動作、図１４(i) は当該交流電
力調整装置の出力電圧Ｖ_O と入力する交流電源電圧Ｖ_S
の変化、をそれぞれが表している。FIG. 14 is an operation waveform diagram showing the operation state of each part when the circuit of the fifth embodiment of FIG. 12 performs the boosting operation. FIG. 14 (a) shows the change of the control signal A4 and the carrier signal C4. FIG. 14 (b) shows the AC power supply voltage waveform, and FIG.
FIG. 14 (d) shows the operation of the IGBT 64T,
FIG. 14E shows the operation of the IGBT 65T, and FIG.
FIG. 14 (g) shows the operation of the IGBT 67T, FIG.
4 (h) shows the operation of the IGBT 68T, and FIG. 14 (i) shows the output voltage V _O of the AC power regulator and the input AC power supply voltage V _S
, Respectively.

【００６６】図１５は本発明の第６実施例を表した回路
図であって、３相交流電源から３相負荷へ電力を供給す
る場合を表しており、請求項６に対応する。この第６実
施例回路において、第１相の交流電力調整回路は下記に
より構成している。即ち、ダイオード 71Uとダイオード
72Uとを直列接続した第１７直列回路と、スイッチング
回路 73U（ＩＧＢＴ 73Tとダイオード 73Dとの逆並列接
続で構成しているが、以下ではこの構成の説明は省略す
る）とスイッチング回路 74Uとを直列接続した第１８直
列回路と、スイッチング回路 75Uとスイッチング回路76
Uとを直列接続した第１９直列回路と、スイッチング回
路 77Uとスイッチング回路 78Uとを直列接続した第２０
直列回路と、スイッチング回路 79Uとスイッチング回路
80Uとを直列接続した第２１直列回路とを相互に並列に
接続し、この並列回路には更にスナバ抵抗７Ｒとスナバ
コンデンサ７Ｃとスナバダイオード７Ｄとで構成した直
流スナバ７を並列に接続する。更に第１８直列回路のス
イッチング回路 73Uとスイッチング回路 74Uとの結合点
に２巻線リアクトル100Uの１次巻線101Uの一端を接続
し、第１７直列回路のダイオード 71Uとダイオード 72U
との結合点には前記２巻線リアクトル100Uの２次巻線10
2Uの一端を接続し、これら１次巻線101Uの他端と２次巻
線102Uの他端とを結合して交流入力端子とすることによ
り、第１相交流電力調整回路を構成する。FIG. 15 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention, in which power is supplied from a three-phase AC power supply to a three-phase load, and corresponds to claim 6. In the circuit of the sixth embodiment, the first-phase AC power adjusting circuit is constituted as follows. That is, the diode 71U and the diode
A seventeenth series circuit in which 72U is connected in series, a switching circuit 73U (consisting of an anti-parallel connection of an IGBT 73T and a diode 73D, but the description of this configuration is omitted below) and a switching circuit 74U. The connected 18th series circuit, switching circuit 75U and switching circuit 76
U and a twentieth series circuit in which a switching circuit 77U and a switching circuit 78U are connected in series.
Series circuit, switching circuit 79U and switching circuit
A 21st series circuit in which 80U is connected in series is connected in parallel with each other, and a DC snubber 7 composed of a snubber resistor 7R, a snubber capacitor 7C and a snubber diode 7D is further connected in parallel to this parallel circuit. Further, one end of the primary winding 101U of the two-winding reactor 100U is connected to the junction between the switching circuit 73U and the switching circuit 74U of the eighteenth series circuit, and the diodes 71U and 72U of the seventeenth series circuit are connected.
Is connected to the secondary winding 10 of the 2-winding reactor 100U.
One end of 2U is connected, and the other end of primary winding 101U and the other end of secondary winding 102U are connected to form an AC input terminal, thereby forming a first-phase AC power adjustment circuit.

【００６７】第２相交流電力調整回路と第３相交流電力
調整回路も前述と同じ構成であるからその説明は省略す
るが、各相ごとの交流電力調整回路の交流入力端子（前
述した２巻線リアクトル 100の１次巻線 101の他端と２
次巻線 102の他端との結合点）に３相交流電源８５を接
続する。一方、第１相交流電力調整回路を構成している
第１９直列回路の回路のスイッチング回路 75Uとスイッ
チング回路 76Uとの結合点と、第２相交流電力調整回路
のスイッチング回路 75Vとスイッチング回路 76Vとの結
合点と、第３相交流電力調整回路のスイッチング回路 7
5Wとスイッチング回路 76Wとの結合点とを共通に接続し
て第１の負荷端子とする。同様に第１相交流電力調整回
路のスイッチング回路 77Uとスイッチング回路 78Uとの
結合点と、第２相交流電力調整回路のスイッチング回路
77Vとスイッチング回路 78Vとの結合点と、第３相交流
電力調整回路のスイッチング回路 77Wとスイッチング回
路78Wとの結合点とを共通に接続して第２の負荷端子と
し、更に第１相交流電力調整回路のスイッチング回路 7
9Uとスイッチング回路 80Uとの結合点と、第２相交流電
力調整回路のスイッチング回路 79Vとスイッチング回路
80Vとの結合点と、第３相交流電力調整回路のスイッチ
ング回路 79Wとスイッチング回路 80Wとの結合点とを共
通に接続して第３の負荷端子とし、これら第１負荷端
子，第２負荷端子，及び第３負荷端子に３相負荷８６を
接続する。かくして３相交流電源から３相負荷へ調整し
た電力を供給することができる。The second-phase AC power adjustment circuit and the third-phase AC power adjustment circuit also have the same configuration as described above, and thus description thereof will be omitted. The other end of primary winding 101 of wire reactor 100 and 2
A three-phase AC power supply 85 is connected to the second winding 102 at a connection point with the other end). On the other hand, the connection point between the switching circuit 75U and the switching circuit 76U of the nineteenth series circuit constituting the first phase AC power adjustment circuit, and the switching circuit 75V and the switching circuit 76V of the second phase AC power adjustment circuit And the switching circuit of the third-phase AC power adjustment circuit 7
The connection point of 5W and the connection point of the switching circuit 76W are connected in common and used as a first load terminal. Similarly, the junction between the switching circuit 77U of the first phase AC power adjustment circuit and the switching circuit 78U, and the switching circuit of the second phase AC power adjustment circuit
The connection point between the 77V and the switching circuit 78V and the connection point between the switching circuit 77W and the switching circuit 78W of the third phase AC power adjustment circuit are commonly connected to form a second load terminal, and the first phase AC power Switching circuits for regulating circuits 7
Connection point between 9U and switching circuit 80U, and switching circuit 79V and switching circuit of the second phase AC power adjustment circuit
A connection point with 80V and a connection point between the switching circuit 79W and the switching circuit 80W of the third-phase AC power adjustment circuit are commonly connected to form a third load terminal, and the first load terminal and the second load terminal. , And a third load terminal. Thus, adjusted power can be supplied from the three-phase AC power supply to the three-phase load.

【００６８】この第６実施例回路の降圧動作を、電源電
圧が正の期間の場合について以下に述べる。即ち、スイ
ッチング回路73U,75U,77U,74V,76V,78V がオフの状態の
ときにスイッチング回路74U,76U,73V,77V をオンにする
と、３相交流電源８５→２巻線リアクトル100U→スイッ
チング回路 74U→スイッチング回路 76U→３相負荷８６
→スイッチング回路 77V→スイッチング回路 73V→２巻
線リアクトル100V→３相交流電源８５の経路で電流が流
れて、３相交流電源８５へ電力を供給するが、次いでス
イッチング回路 77Vをオフにしてスイッチング回路 75V
をオンにすると、２巻線リアクトル100Uと100Vとに蓄え
ていたエネルギーが３相交流電源８５へ回生されるか
ら、この動作を高周波で繰り返すことにより、電源電圧
よりも小さい正の電圧を供給できる。尚、電源電圧が負
の期間では、上下のスイッチング回路の動作を反対にす
ればよいから、その説明は省略する。The step-down operation of the circuit of the sixth embodiment will be described below in the case where the power supply voltage is in a positive period. That is, if the switching circuits 73U, 75U, 77U, 74V, 76V, 78V are off and the switching circuits 74U, 76U, 73V, 77V are turned on, the three-phase AC power supply 85 → the 2-winding reactor 100U → the switching circuit 74U → Switching circuit 76U → 3-phase load 86
→ Switching circuit 77V → Switching circuit 73V → Two-winding reactor 100V → Current flows through the path of the three-phase AC power supply 85 to supply power to the three-phase AC power supply 85, but then turns off the switching circuit 77V and switches the switching circuit 75V
Is turned on, the energy stored in the two-winding reactors 100U and 100V is regenerated to the three-phase AC power supply 85. By repeating this operation at a high frequency, a positive voltage smaller than the power supply voltage can be supplied. . Note that the operation of the upper and lower switching circuits may be reversed during the period in which the power supply voltage is negative, and a description thereof will be omitted.

【００６９】次に、この第６実施例回路の昇圧動作を電
源電圧が正の期間の場合について以下に述べる。即ち、
スイッチング回路73U,75U,77U,74V,76V,78V がオフの状
態のときにスイッチング回路74U,76U,73V,75V をオンに
すると、３相交流電源８５→２巻線リアクトル100U→ス
イッチング回路 74U→スイッチング回路 76U→スイッチ
ング回路 75V→スイッチング回路 73V→２巻線リアクト
ル100V→３相交流電源８５の経路で電流が流れて、２巻
線リアクトル100Uと100Vとにエネルギーを蓄える。次い
でスイッチング回路74U,76U,73V,75V をオフにしてスイ
ッチング回路 73U,75U,74V,78Vをオンにすることで、２
巻線リアクトル100Uと100Vとに蓄えていたエネルギーが
３相負荷８６へ放出される。この動作を高周波で繰り返
すことにより、電源電圧よりも大きい正の電圧を供給で
きる。尚、電源電圧が負の期間では、上下のスイッチン
グ回路の動作を反対にすればよいから、その説明は省略
する。Next, the boosting operation of the circuit of the sixth embodiment will be described in the case where the power supply voltage is in a positive period. That is,
If the switching circuits 73U, 75U, 77U, 74V, 76V, 78V are turned off and the switching circuits 74U, 76U, 73V, 75V are turned on, the three-phase AC power supply 85 → the 2-winding reactor 100U → the switching circuit 74U → Switching circuit 76U → switching circuit 75V → switching circuit 73V → two-winding reactor 100V → current flows through the path of three-phase AC power supply 85, and energy is stored in two-winding reactors 100U and 100V. Next, the switching circuits 74U, 76U, 73V, and 75V are turned off, and the switching circuits 73U, 75U, 74V, and 78V are turned on.
The energy stored in the winding reactors 100U and 100V is released to the three-phase load 86. By repeating this operation at a high frequency, a positive voltage higher than the power supply voltage can be supplied. Note that the operation of the upper and lower switching circuits may be reversed during the period in which the power supply voltage is negative, and a description thereof will be omitted.

【００７０】尚、前述の動作は１つの相についてのみの
説明であるが、他の相も同じ動作である。図１６は本発
明の第７実施例を表した回路図であって、３相交流電源
から単相負荷へ電力を供給する場合を表しており、請求
項７に対応する。この第７実施例回路において、第１相
の交流電力調整回路は下記のように構成している。即
ち、ダイオード 91Uとダイオード 92Uとを直列接続した
第２２直列回路と、スイッチング回路 93Uとスイッチン
グ回路 94Uとを直列接続した第２３直列回路と、スイッ
チング回路 95Uとスイッチング回路 96Uとを直列接続し
た第２４直列回路と、スイッチング回路 97Uとスイッチ
ング回路 98Uとを直列接続した第２５直列回路とを相互
に並列に接続し、この並列回路には更にスナバ抵抗７Ｒ
とスナバコンデンサ７Ｃとスナバダイオード７Ｄとで構
成した直流スナバ７を並列に接続する。更に第２３直列
回路のスイッチング回路 93Uとスイッチング回路 94Uと
の結合点に２巻線リアクトル100Uの１次巻線101Uの一端
を接続し、第２２直列回路のダイオード 91Uとダイオー
ド 92Uと結合点に前記２巻線リアクトル100Uの２次巻線
102Uの一端を接続し、これら１次巻線101Uの他端と２次
巻線102Uの他端とを結合して交流入力端子とすることに
より、第１相交流電力調整回路を構成する。第２相交流
電力調整回路と第３相交流電力調整回路も前述と同じ構
成であるからその説明は省略するが、各相ごとの交流電
力調整回路の交流入力端子（前述した２巻線リアクトル
100の１次巻線 101の他端と２次巻線 102の他端との結
合点）に３相交流電源８５を接続する。一方、第１相交
流電力調整回路を構成している第２４直列回路のスイッ
チング回路 95Uとスイッチング回路 96Uとの結合点と、
第２相交流電力調整回路のスイッチング回路 95Vとスイ
ッチング回路 96Vとの結合点と、第３相交流電力調整回
路のスイッチング回路 95Wとスイッチング回路96Wとの
結合点とを共通に接続して第１の負荷端子とする。同様
に第１相交流電力調整回路の第２５直列回路のスイッチ
ング回路 97Uとスイッチング回路 98Uとの結合点と、第
２相交流電力調整回路のスイッチング回路 97Vとスイッ
チング回路 98Vとの結合点と、第３相交流電力調整回路
のスイッチング回路 97Wとスイッチング回路 98Wとの結
合点とを共通に接続して第２の負荷端子とし、これら第
１負荷端子と第２負荷端子との間に単相負荷８７を接続
する。The above operation is described for only one phase, but the other phases are the same. FIG. 16 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention, in which power is supplied from a three-phase AC power supply to a single-phase load, and corresponds to claim 7. In the circuit of the seventh embodiment, the first-phase AC power adjusting circuit is configured as follows. That is, a twenty-second series circuit in which a diode 91U and a diode 92U are connected in series, a twenty-third series circuit in which a switching circuit 93U and a switching circuit 94U are connected in series, and a twenty-fourth series circuit in which a switching circuit 95U and a switching circuit 96U are connected in series. A series circuit and a twenty-fifth series circuit in which a switching circuit 97U and a switching circuit 98U are connected in series are connected in parallel to each other. This parallel circuit further includes a snubber resistor 7R.
And a DC snubber 7 composed of a snubber capacitor 7C and a snubber diode 7D are connected in parallel. Further, one end of the primary winding 101U of the two-winding reactor 100U is connected to a connection point between the switching circuit 93U and the switching circuit 94U of the 23rd series circuit, and the diode 91U and the diode 92U of the 22nd series circuit are connected to the connection point. Secondary winding of 2-winding reactor 100U
One end of the second winding 102U is connected, and the other end of the primary winding 101U and the other end of the secondary winding 102U are connected to form an AC input terminal, thereby forming a first-phase AC power adjustment circuit. Since the second-phase AC power adjustment circuit and the third-phase AC power adjustment circuit also have the same configuration as described above, the description thereof will be omitted, but the AC input terminal of the AC power adjustment circuit for each phase (the above-described two-winding reactor
The three-phase AC power supply 85 is connected to the other end of the primary winding 101 and the other end of the secondary winding 102. On the other hand, a connection point between the switching circuit 95U and the switching circuit 96U of the 24th series circuit forming the first phase AC power adjustment circuit;
The connection point between the switching circuit 95V and the switching circuit 96V of the second phase AC power adjustment circuit and the connection point between the switching circuit 95W and the switching circuit 96W of the third phase AC power adjustment circuit are connected in common to the first. Load terminal. Similarly, a connection point between the switching circuit 97U and the switching circuit 98U of the 25th series circuit of the first phase AC power adjustment circuit, a connection point between the switching circuit 97V and the switching circuit 98V of the second phase AC power adjustment circuit, A switching point of the three-phase AC power adjustment circuit 97W and a connection point of the switching circuit 98W are commonly connected to form a second load terminal, and a single-phase load 87 is connected between the first load terminal and the second load terminal. Connect.

【００７１】このようにして構成した図１６の第７実施
例回路の動作は、３相交流電源８５の各相から均等に単
相負荷８７へ電力が供給されるように、各スイッチング
回路93U〜98U, 93V〜98V, 93W〜98W のオン・オフ比率
を変えているだけであって、その動作は前述した図１５
の第６実施例回路の場合と同じであるから、動作説明は
省略する。The operation of the circuit of the seventh embodiment shown in FIG. 16 configured as described above is such that each of the switching circuits 93U to 93U is such that power is uniformly supplied from each phase of the three-phase AC power supply 85 to the single-phase load 87. Only the on / off ratio of 98U, 93V to 98V, 93W to 98W is changed.
Since the operation is the same as that of the circuit of the sixth embodiment, the description of the operation is omitted.

【００７２】図１７は本発明の第８実施例を表した回路
図であって、請求項８に対応しており、力率が 100％の
負荷，即ち抵抗負荷へ電源電圧よりも低い降圧した交流
を供給する場合である。この図１７の第８実施例回路は
ダイオード111Dとダイオード112Dとを直列接続した第２
６直列回路と、スイッチング回路 113（半導体スイッチ
素子としてのＩＧＢＴ113Tとダイオード113Dの逆並列接
続）とスイッチング回路 114（ＩＧＢＴ114Tとダイオー
ド114Dの逆並列接続）とを直列接続した第２７直列回路
と、スイッチング回路 115（半導体スイッチ素子として
のＩＧＢＴ115Tとダイオード115Dの逆並列接続）とスイ
ッチング回路 116（ＩＧＢＴ116Tとダイオード116Dの逆
並列接続）とを直列接続した第２８直列回路とを並列に
接続し、これらには、更にコンデンサ 117を並列に接続
して交流電力調整装置を構成し、第２６直列回路のダイ
オード111Dとダイオード112Dの結合点と第２７直列回路
のスイッチング回路113とスイッチング回路 114の結合
点との間に交流電源２を接続し、第２７直列回路のスイ
ッチング回路 113とスイッチング回路 114の結合点と第
２８直列回路のスイッチング回路 115とスイッチング回
路 116の結合点との間には負荷５を接続する。FIG. 17 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention, corresponding to claim 8, wherein the step-down is performed to a load having a power factor of 100%, that is, a resistance load, which is lower than the power supply voltage. This is the case where AC is supplied. The circuit of the eighth embodiment shown in FIG. 17 is a second circuit in which a diode 111D and a diode 112D are connected in series.
A 27th series circuit in which a 6 series circuit, a switching circuit 113 (an anti-parallel connection of an IGBT 113T as a semiconductor switch element and a diode 113D) and a switching circuit 114 (an anti-parallel connection of an IGBT 114T and a diode 114D), and a switching circuit; 115 (an anti-parallel connection of an IGBT 115T as a semiconductor switch element and a diode 115D) and a 28th series circuit in which a switching circuit 116 (an anti-parallel connection of an IGBT 116T and a diode 116D) are connected in parallel. Further, a capacitor 117 is connected in parallel to form an AC power regulator, and between the connection point of the diode 111D and the diode 112D of the 26th series circuit and the connection point of the switching circuit 113 and the switching circuit 114 of the 27th series circuit. Connect AC power supply 2 and connect switching circuit 113 and switching circuit 114 of the 27th series circuit. It connects the load 5 between the coupling point of the switching circuit 115 and switching circuit 116 of the point and the 28 series circuit.

【００７３】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＩ
ＧＢＴ114Tがオンの状態でＩＧＢＴ115Tをオンにする
と、交流電源２→ダイオード111D→ＩＧＢＴ116T→負荷
５→交流電源２の経路で電流が流れ、負荷５に正電圧が
印加される。次いで、ＩＧＢＴ116Tをオフにすると、負
荷５の印加電圧は零になる。このＩＧＢＴ116Tをオフし
たときに、交流電源２からスイッチング回路 114までの
配線のインダクタンスと、交流電源２からスイッチング
回路 116までの配線のインダクタンスとに蓄積されてい
たエネルギーは、ダイオード111D→コンデンサ 117→ダ
イオード114Dの経路でコンデンサ 117へ吸収されるの
で、各スイッチング回路に過大な電圧が印加されるのを
回避することができる。このＩＧＢＴ115Tのオンとオフ
とを高い周波数で繰り返すことにより、後述する図１８
に図示している波形の出力電圧が負荷５に印加される。In the period when AC power supply 2 is in the positive half cycle, I
When the IGBT 115T is turned on while the GBT 114T is on, a current flows through the path of the AC power supply 2, the diode 111D, the IGBT 116T, the load 5, and the AC power supply 2, and a positive voltage is applied to the load 5. Next, when the IGBT 116T is turned off, the applied voltage of the load 5 becomes zero. When the IGBT 116T is turned off, the energy stored in the inductance of the wiring from the AC power supply 2 to the switching circuit 114 and the energy stored in the inductance of the wiring from the AC power supply 2 to the switching circuit 116 are: diode 111D → capacitor 117 → diode Since it is absorbed by the capacitor 117 through the path of 114D, it is possible to avoid applying an excessive voltage to each switching circuit. By repeatedly turning on and off the IGBT 115T at a high frequency, FIG.
Is applied to the load 5.

【００７４】尚、ＩＧＢＴ115Tを高い周波数でオン・オ
フ動作を繰り返させる際に発生する高調波成分は、コン
デンサ 117がフィルタとして働くため、交流電源２側に
は発生しない。次に交流電源２が負の半サイクルの期間
になればＩＧＢＴ113Tをオン状態にしてＩＧＢＴ116Tを
オンにすると、交流電源２→負荷５→ＩＧＢ116T→ダイ
オード112D→交流電源２の経路で電流が流れ、負荷５に
負電圧が印加される。次いでＩＧＢＴ116Tをオフにする
と、負荷５への印加電圧は零になる。このときに配線イ
ンダクタンスの蓄積エネルギーは、ダイオード113D→コ
ンデンサ 117→ダイオード112Dの経路でコンデンサ 117
へ吸収され、各スイッチング回路に過大な電圧が印加さ
れるのを回避することができる。このようにＩＧＢＴ11
6Tのオンとオフとを高い周波数で繰り返すことにより、
図１８に図示の波形の出力電圧が負荷５に印加される。The harmonic components generated when the IGBT 115T is repeatedly turned on and off at a high frequency are not generated on the AC power supply 2 side because the capacitor 117 functions as a filter. Next, when the AC power supply 2 enters the period of the negative half cycle, the IGBT 113T is turned on to turn on the IGBT 116T. 5, a negative voltage is applied. Next, when the IGBT 116T is turned off, the voltage applied to the load 5 becomes zero. At this time, the accumulated energy of the wiring inductance is transferred from the diode 113D to the capacitor 117 to the
, And an excessive voltage is applied to each switching circuit. Thus, IGBT11
By repeating 6T on and off at high frequency,
The output voltage having the waveform shown in FIG.

【００７５】図１８は図１７の第８実施例回路の各部の
動作を表した動作波形図であって、図１８(a) は交流電
源２が出力する電源電圧の波形、図１８(b) は制御信号
A5とキャリア信号C5の変化、図１８(c) は制御信号A5と
キャリア信号C5から得られるキャリア比較信号の変化、
図１８(d) はＩＧＢＴ114Tの動作、図１８(e) はＩＧＢ
Ｔ113Tの動作、図１８(f) はＩＧＢＴ115Tの動作、図１
８(g) はＩＧＢＴ116Tの動作、図１８(h) は当該交流電
力調整装置出力電圧の変化、をそれぞれが表している。FIG. 18 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit of the eighth embodiment shown in FIG. 17. FIG. 18 (a) shows the waveform of the power supply voltage output from the AC power supply 2, and FIG. Is the control signal
FIG. 18C shows a change in the carrier comparison signal obtained from the control signal A5 and the carrier signal C5.
FIG. 18D shows the operation of the IGBT 114T, and FIG.
FIG. 18 (f) shows the operation of the IGBT115T, and FIG.
8 (g) shows the operation of the IGBT 116T, and FIG. 18 (h) shows the change in the output voltage of the AC power regulator.

【００７６】図１９は本発明の第９実施例を表した回路
図であって、請求項９に対応しており、力率が 100％で
ない負荷へ電源電圧よりも低い降圧した交流を供給する
場合である。この図１９の第９実施例回路は、スイッチ
ング回路 121（ＩＧＢＴ121Tとダイオード121Dの逆並列
接続）とスイッチング回路 122（ＩＧＢ122Tとダイオー
ド122Dの逆並列接続）とを直列接続した第２９直列回路
と、スイッチング回路 123（ＩＧＢＴ123Tとダイオード
123Dの逆並列接続）とスイッチング回路 124（ＩＧＢＴ
124Tとダイオード124Dの逆並列接続）とを直列接続した
第３０直列回路と、スイッチング回路 125（ＩＧＢＴ12
5Tとダイオード125Dの逆並列接続）とスイッチング回路
126（ＩＧＢＴ126Tとダイオード126Dの逆並列接続）と
を直列接続した第３１直列回路とを並列に接続し、これ
らには更にコンデンサ 127を並列に接続して交流電力調
整装置を構成し、第２９ 直列回路のスイッチング回路
121とスイッチング回路 122の結合点と第３０直列回路
のスイッチング回路 123とスイッチング回路 124の結合
点との間に交流電源２を接続し、第３０直列回路のスイ
ッチング回路 123とスイッチング回路 124の結合点と第
３１直列回路のスイッチング回路 125とスイッチング回
路 126の結合点との間には負荷５を接続する。FIG. 19 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention, which corresponds to claim 9 and supplies a stepped-down alternating current lower than the power supply voltage to a load having a power factor of not 100%. Is the case. The circuit of the ninth embodiment shown in FIG. 19 includes a twenty-ninth series circuit in which a switching circuit 121 (an anti-parallel connection of an IGBT 121T and a diode 121D) and a switching circuit 122 (an anti-parallel connection of an IGB 122T and a diode 122D) are connected in series. Circuit 123 (IGBT123T and diode
123D anti-parallel connection) and switching circuit 124 (IGBT)
And a switching circuit 125 (IGBT12), in which a 30th series circuit in which 124T and an anti-parallel connection of diode 124D are connected in series.
5T and anti-parallel connection of diode 125D) and switching circuit
126 (an IGBT 126T and an anti-parallel connection of a diode 126D) are connected in series to a 31st series circuit, and a capacitor 127 is further connected in parallel to these circuits to form an AC power regulator. Circuit switching circuit
The AC power supply 2 is connected between a connection point of the switching circuit 121 and the switching circuit 122 and a connection point of the switching circuit 123 and the switching circuit 124 of the 30th series circuit, and a connection point of the switching circuit 123 and the switching circuit 124 of the 30th series circuit. A load 5 is connected between the switching circuit 125 and the connection point of the switching circuit 126 of the 31st series circuit.

【００７７】交流電源２が正の半サイクルの期間ではＩ
ＧＢＴ124Tがオンの状態でＩＧＢＴ125Tのオンとオフと
を繰り返すことにより、前述した第８実施例回路の場合
と同様に降圧した交流が負荷５へ印加されるが、負荷５
の力率が 100％でない場合は更にＩＧＢＴ121Tもオンに
する。これにより、負荷５に印加される電圧の極性と流
れる電流の極性とが異なっている期間、例えば交流電源
２が正の半サイクル期間で負荷５の電圧が正、且つ電流
が負のモードのときに、この電流はオンしているＩＧＢ
Ｔ121Tを通って交流電源２へ回生させることができる。When AC power supply 2 is in a positive half cycle, I
By repeatedly turning on and off the IGBT 125T while the GBT 124T is on, the stepped-down AC is applied to the load 5 as in the case of the circuit of the eighth embodiment described above.
If the power factor is not 100%, the IGBT121T is also turned on. Thereby, when the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, for example, when the voltage of the load 5 is in the positive mode and the current is in the negative mode when the AC power supply 2 is in a positive half cycle period. In addition, this current is
The power can be regenerated to the AC power supply 2 through T121T.

【００７８】同様に、交流電源２が負の半サイクルの期
間ではＩＧＢＴ123Tがオンの状態でＩＧＢＴ126Tにオン
・オフ動作を繰り返させることにより、前述した第８実
施例回路の場合と同様に降圧した交流が負荷５へ印加さ
れるが、負荷５の力率が 100％でない場合は更にＩＧＢ
Ｔ122Tもオンにする。これにより、負荷５に印加される
電圧の極性と流れる電流の極性とが異なっている期間で
も、この電流はオンしているＩＧＢＴ122Tを通って交流
電源２へ回生させることができる。Similarly, during the period when the AC power supply 2 is in the negative half cycle, the IGBT 126T is repeatedly turned on and off while the IGBT 123T is on. Is applied to the load 5, but if the power factor of the load 5 is not 100%,
Also turn on T122T. Thus, even during a period in which the polarity of the voltage applied to the load 5 and the polarity of the flowing current are different, the current can be regenerated to the AC power supply 2 through the IGBT 122T that is on.

【００７９】[0079]

【発明の効果】従来は双方向スイッチ回路と交流スナバ
とを使用して交流電力調整装置を構成していたが、双方
向スイッチ回路は２つの半導体スイッチ素子と２つのダ
イオードとをその都度組み合わせて構成する必要があっ
たし、交流スナバは直流スナバよりも部品数が多く、回
路も複雑になる欠点があった。これに対して本発明によ
れば、２つの半導体スイッチ素子と２つのダイオードと
を１つのチップ上に形成したインバータ用の１相分素子
モジュールをそのまま使用できる回路構成にし、且つ直
流スナバが使用できるようにしているので、交流電力調
整装置を構成する部品数を大幅に低減することができ
る。その結果組立の手間が減ってコストが低下する効果
が得られるし、装置をコンパクトにまとめて小形・軽量
化を実現できる効果も併せて得られる。In the prior art, an AC power regulator was constructed using a bidirectional switch circuit and an AC snubber. However, the bidirectional switch circuit combines two semiconductor switch elements and two diodes each time. In addition, the AC snubber has disadvantages in that the number of components is larger than that of the DC snubber and the circuit is complicated. On the other hand, according to the present invention, a single-phase component element module for an inverter in which two semiconductor switch elements and two diodes are formed on one chip can be used as it is, and a DC snubber can be used. As a result, the number of components constituting the AC power adjusting device can be significantly reduced. As a result, it is possible to obtain the effect of reducing the labor and the cost of assembling, and to obtain the effect of realizing a compact and lightweight device by integrating the apparatus.

【００８０】更に、２巻線リアクトルを使用すれば昇圧
動作も降圧動作も行えるので、負荷に供給する交流電圧
範囲を拡大できるし、このときに流れる電流は常にスイ
ッチング素子１個とダイオード１個を通流するのみであ
るから、従来回路に比べて通電素子数は半減する。その
ため発生損失も減少して変換効率が向上するし、発生熱
を放散させる装置も簡略にできる効果が得られるし、使
用素子数も半減できるので装置を小形化できる。Further, if the two-winding reactor is used, the step-up operation and the step-down operation can be performed, so that the range of the AC voltage to be supplied to the load can be expanded, and the current flowing at this time always includes one switching element and one diode. Since only current flows, the number of current-carrying elements is halved compared to the conventional circuit. As a result, the generation loss is reduced and the conversion efficiency is improved, the effect of dissipating the generated heat can be simplified, and the number of elements used can be reduced by half, so that the size of the device can be reduced.

【００８１】更に、３相電源から３相負荷へ昇降圧した
電力を供給する場合、或いは３相電源から単相負荷へ昇
降圧した電力を供給する場合でも、電流経路が従来の素
子数よりも半減するので、発生損失の減少と、発生熱放
散装置の簡略化と、変換効率の向上等の効果が得られ
る。更に、抵抗とコンデンサ及びダイオードで構成した
スナバ回路の代わりに、フィルタを兼ねたコンデンサを
交流電力調整装置に付加することで、スイッチング回路
がオン・オフ動作する際に発生する高調波成分を吸収・
除去することができるので、スナバ回路をより一層簡略
に構成できて、装置の部品数低減によりコストを低下さ
せつつ、当該装置へ入力する電流の高調波を抑制できる
効果も得られる。Further, even when supplying stepped-down / step-up power from a three-phase power supply to a three-phase load, or when supplying step-up / step-down power from a three-phase power supply to a single-phase load, the current path is larger than the conventional number of elements. Since it is reduced by half, effects such as reduction of generation loss, simplification of the generated heat dissipation device, and improvement of conversion efficiency can be obtained. Furthermore, instead of a snubber circuit composed of a resistor, a capacitor, and a diode, a capacitor that doubles as a filter is added to the AC power regulator to absorb harmonic components generated when the switching circuit performs on / off operations.
Since the snubber circuit can be eliminated, the snubber circuit can be further simplified, and the effect of suppressing harmonics of the current input to the device can be obtained while reducing the cost by reducing the number of parts of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施例を表した回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図２】図１の第１実施例回路の各部の動作を表した動
作波形図FIG. 2 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit of the first embodiment of FIG.

【図３】本発明の第２実施例を表した回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第３実施例を表した回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図５】図４の第３実施例回路の各部の動作を表した動
作波形図FIG. 5 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit of the third embodiment in FIG. 4;

【図６】本発明の第４実施例を表した回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図７】交流電力調整装置の第１従来例を示した回路図FIG. 7 is a circuit diagram showing a first conventional example of an AC power adjusting device.

【図８】交流電力調整装置の第２従来例を示した回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing a second conventional example of the AC power adjusting device.

【図９】交流電力調整装置の第３従来例を示した回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing a third conventional example of an AC power adjusting device.

【図１０】直流を交流に変換するインバータの１相分の
構成を示した回路図FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of one phase of an inverter that converts DC to AC.

【図１１】インバータなどに多用されている直流スナバ
の代表的な構成を示した回路図FIG. 11 is a circuit diagram showing a typical configuration of a DC snubber frequently used in inverters and the like.

【図１２】本発明の第５実施例を表した回路図FIG. 12 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図１３】図１２の第５実施例回路が降圧動作をする場
合の各部の動作を表した動作波形図FIG. 13 is an operation waveform diagram showing the operation of each part when the circuit of the fifth embodiment of FIG. 12 performs a step-down operation;

【図１４】図１２の第５実施例回路が昇圧動作をする場
合の各部の動作を表した動作波形図FIG. 14 is an operation waveform diagram showing the operation of each unit when the circuit of the fifth embodiment of FIG. 12 performs a boosting operation;

【図１５】本発明の第６実施例を表した回路図FIG. 15 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の第７実施例を表した回路図FIG. 16 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の第８実施例を表した回路図FIG. 17 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図１８】図１７の第８実施例回路の各部の動作を表し
た動作波形図FIG. 18 is an operation waveform diagram showing the operation of each part of the circuit in the eighth embodiment of FIG. 17;

【図１９】本発明の第９実施例を表した回路図FIG. 19 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 交流電源 ３ リアクトル ５ 負荷 ６ 交流スナバ ７ 直流スナバ １１〜１８ 双方向スイッチ回路 ２３〜２６ スイッチング回路 ３１〜３６ スイッチング回路 ４１〜４４ スイッチング回路 ５１〜５６ スイッチング回路 ６３〜６８ スイッチング回路 ７３〜８０ スイッチング回路 ８５ ３相交流電源 ８６ ３相負荷 ８７ 単相負荷 １００ ２巻線リアクトル １０１ １次巻線 １０２ ２次巻線 １１３〜１１６ スイッチング回路 １１７ コンデンサ １２１〜１２６ スイッチング回路 １２７ コンデンサ 2 AC power supply 3 Reactor 5 Load 6 AC snubber 7 DC snubber 11-18 Bidirectional switch circuit 23-26 Switching circuit 31-36 Switching circuit 41-44 Switching circuit 51-56 Switching circuit 63-68 Switching circuit 73-80 Switching circuit 85 Three-phase AC power supply 86 Three-phase load 87 Single-phase load 100 Two-winding reactor 101 Primary winding 102 Secondary winding 113 to 116 Switching circuit 117 Capacitor 121 to 126 Switching circuit 127 Capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 隆二 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−195375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−5361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−233069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/5387 H02M 1/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ryuji Yamada 1-1-1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-3-195375 (JP, A) JP-A-64-5361 (JP, A) JP-A-62-233069 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) H02M 7/5387 H02M 1/06

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】２つのダイオードを直列接続した第１直列
回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列接続
してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第２直
列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列接続
した第３直列回路とを相互に並列に接続して並列回路を
構成し、前記第１直列回路のダイオード同士の接続点と
第３直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に
交流電源を接続し、前記第２直列回路のスイッチング回
路同士の接続点と第３直列回路のスイッチング回路同士
の接続点との間に負荷を接続し、スナバコンデンサとス
ナバダイオードとスナバ抵抗とで構成した直流スナバを
前記並列回路に並列に接続し、制御手段からの指令に基
づいて前記４組のスイッチング回路を動作させることを
特徴とする交流電力調整装置。A first series circuit in which two diodes are connected in series; a second series circuit in which two sets of switching circuits each having a semiconductor switching element connected in anti-parallel to the diode are connected in series; And a third series circuit in which the two sets are connected in series to form a parallel circuit by connecting them in parallel with each other. A connection point between the diodes in the first series circuit and a connection point between the switching circuits in the third series circuit And a load connected between a connection point between the switching circuits of the second series circuit and a connection point between the switching circuits of the third series circuit, and a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor. A DC snubber configured in parallel with the parallel circuit, and operating the four sets of switching circuits based on a command from control means. Adjusting device. 【請求項２】ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列
接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第
４直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第５直列回路と、前記スイッチング回路の更に
別の２組を直列接続した第６直列回路とを相互に並列に
接続して並列回路を構成し、前記第４直列回路のスイッ
チング回路同士の接続点と第６直列回路のスイッチング
回路同士の接続点との間に交流電源を接続し、前記第５
直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第６直列回
路のスイッチング回路同士の接続点との間に負荷を接続
し、スナバコンデンサとスナバダイオードとスナバ抵抗
とで構成した直流スナバを前記並列回路に並列に接続
し、制御手段からの指令に基づいて前記６組のスイッチ
ング回路を動作させることを特徴とする交流電力調整装
置。A fourth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series; a fifth series circuit in which another two sets of said switching circuits are connected in series; A sixth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series is connected in parallel with each other to form a parallel circuit, and a connection point between the switching circuits of the fourth series circuit and a sixth series circuit are connected. An AC power source is connected between the connection points of the switching circuits,
A load is connected between a connection point between the switching circuits of the series circuit and a connection point between the switching circuits of the sixth series circuit, and a DC snubber including a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit. Wherein the six sets of switching circuits are operated based on a command from a control means. 【請求項３】ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列
接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第
７直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第８直列回路と、２つのダイオードを直列接続
した第９直列回路とを相互に並列に接続して並列回路を
構成し、前記第７直列回路のスイッチング回路同士の接
続点と第９直列回路のダイオード同士の接続点との間に
リアクトルを介して交流電源を接続し、前記第８直列回
路のスイッチング回路同士の接続点と第９直列回路のダ
イオード同士の接続点との間にコンデンサを接続し、こ
のコンデンサに並列に負荷を接続し、スナバコンデンサ
とスナバダイオードとスナバ抵抗とで構成した直流スナ
バを前記並列回路に並列に接続し、制御手段からの指令
に基づいて前記４組のスイッチング回路を動作させるこ
とを特徴とする交流電力調整装置。A seventh series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series; an eighth series circuit in which another two sets of said switching circuits are connected in series; A ninth series circuit in which two diodes are connected in series is connected in parallel to each other to form a parallel circuit, and a connection point between the switching circuits of the seventh series circuit and a connection point between the diodes of the ninth series circuit. An AC power supply is connected via a reactor, and a capacitor is connected between a connection point between the switching circuits of the eighth series circuit and a connection point between the diodes of the ninth series circuit. A load is connected, and a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit. AC power adjusting apparatus characterized by operating the switching circuit. 【請求項４】ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列
接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第
１０直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直
列接続した第１１直列回路と、前記スイッチング回路の
更に別の２組を直列接続した第１２直列回路とを相互に
並列に接続して並列回路を構成し、前記第１０直列回路
のスイッチング回路同士の接続点と第１２直列回路のス
イッチング回路同士の接続点との間にリアクトルを介し
て交流電源を接続し、前記第１１直列回路のスイッチン
グ回路同士の接続点と第１２直列回路のスイッチング回
路同士の接続点との間にコンデンサを接続し、このコン
デンサに並列に負荷を接続し、スナバコンデンサとスナ
バダイオードとスナバ抵抗とで構成した直流スナバを前
記並列回路に並列に接続し、制御手段からの指令に基づ
いて前記６組のスイッチング回路を動作させることを特
徴とする交流電力調整装置。A tenth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series; an eleventh series circuit in which another two sets of said switching circuits are connected in series; A twelfth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series is connected in parallel with each other to form a parallel circuit, and a connection point between the switching circuits of the tenth series circuit and a twelfth series circuit are connected. An AC power supply is connected via a reactor between the connection points of the switching circuits, and a capacitor is connected between the connection point of the switching circuits of the eleventh series circuit and the connection point of the switching circuits of the twelfth series circuit. Connect a load in parallel with this capacitor, and connect a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor in parallel to the parallel circuit. AC power adjusting apparatus characterized by operating the six sets of the switching circuit based on a command from the connected control unit. 【請求項５】２つのダイオードを直列接続した第１３直
列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列接
続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第１
４直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第１５直列回路と、前記スイッチング回路の更
に別の２組を直列接続した第１６直列回路とを相互に並
列に接続して並列回路を構成し、前記第１４直列回路の
スイッチング回路同士の接続点と第１６直列回路のスイ
ッチング回路同士の接続点との間に２組の巻線を備えた
２巻線リアクトルの１次巻線を介して交流電源を接続
し、この２巻線リアクトルの１次巻線と交流電源との接
続点と前記第１３直列回路のダイオード同士の接続点と
の間に前記２巻線リアクトルの２次巻線を接続し、前記
第１５直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第１
６直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に負
荷を接続し、スナバコンデンサとスナバダイオードとス
ナバ抵抗とで構成した直流スナバを前記並列回路に並列
に接続し、制御手段からの指令に基づいて前記６組のス
イッチング回路を動作させることを特徴とする交流電力
調整装置。5. A first series connection of two sets of a thirteenth series circuit in which two diodes are connected in series and a switching circuit in which semiconductor switching elements are connected in anti-parallel to the diodes.
A four series circuit, a fifteenth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, and a sixteenth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, are connected in parallel with each other and are in parallel. A primary winding of a two-winding reactor comprising a circuit and having two sets of windings between a connection point between the switching circuits of the fourteenth series circuit and a connection point between the switching circuits of the sixteenth series circuit; An AC power supply is connected through a second winding reactor. The secondary winding of the two-winding reactor is connected between a connection point between the primary winding of the two-winding reactor and the AC power supply and a connection point between the diodes of the thirteenth series circuit. Windings, and a connection point between the switching circuits of the fifteenth series circuit and the first connection point.
A load is connected between the connection points of the switching circuits of the 6 series circuits, a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit, and based on a command from the control means. Operating the six sets of switching circuits. 【請求項６】２つのダイオードを直列接続した第１７直
列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列接
続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第１
８直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第１９直列回路と、前記スイッチング回路の更
に別の２組を直列接続した第２０直列回路と、前記スイ
ッチング回路の更に別の２組を直列接続した第２１直列
回路とを相互に並列に接続して並列回路を構成し、２組
の巻線を備えた２巻線リアクトルの１次巻線の一端を前
記第１８直列回路のスイッチング回路同士の接続点に接
続し、この２巻線リアクトルの２次巻線の一端を前記第
１７直列回路のダイオード同士の接続点に接続し、前記
１次巻線の他端と２次巻線の他端とを接続して交流入力
端子とし、スナバコンデンサとスナバダイオードとスナ
バ抵抗とで構成した直流スナバを前記並列回路に並列に
接続して１相分交流電力調整回路を構成し、３組の前記
１相分交流電力調整回路の各交流入力端子を３相交流電
源の各相に別個に接続し、前記各１相分交流電力調整回
路のそれぞれの第１９直列回路のスイッチング回路接続
点同士を共通に接続して第１負荷端子とし、前記第２０
直列回路のスイッチング回路接続点同士を共通に接続し
て第２負荷端子とし、前記第２１直列回路のスイッチン
グ回路接続点同士を共通に接続して第３負荷端子とし、
これら第１，第２，及び第３負荷端子に３相負荷を接続
し、制御手段からの指令に基づいて前記各スイッチング
回路を動作させることを特徴とする交流電力調整装置。6. A first circuit in which two sets of a seventeenth series circuit in which two diodes are connected in series and a switching circuit in which semiconductor switching elements are connected in anti-parallel to the diodes are connected in series.
An eight series circuit, a nineteenth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, a twentieth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, and another two sets of the switching circuits. A pair of series-connected 21st series circuits is connected in parallel to each other to form a parallel circuit, and one end of a primary winding of a two-winding reactor having two sets of windings is connected to the eighteenth series circuit. One end of a secondary winding of this two-winding reactor is connected to a connection point of diodes of the seventeenth series circuit, and the other end of the primary winding is connected to a secondary winding of the two-winding reactor. The other end of the wire is connected to serve as an AC input terminal, and a DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor is connected in parallel to the parallel circuit to constitute an AC power adjustment circuit for one phase. AC power regulation for one phase of the set Each AC input terminal of the circuit is separately connected to each phase of the three-phase AC power supply, and the switching circuit connection points of the nineteenth series circuit of each of the one-phase AC power adjustment circuits are connected in common to the first. A load terminal;
The switching circuit connection points of the series circuit are commonly connected to each other as a second load terminal, and the switching circuit connection points of the twenty-first series circuit are commonly connected to each other as a third load terminal,
A three-phase load is connected to the first, second, and third load terminals, and each of the switching circuits is operated based on a command from a control means, wherein the AC power regulator is provided. 【請求項７】２つのダイオードを直列接続した第２２直
列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列接
続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第２
３直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第２４直列回路と、前記スイッチング回路の更
に別の２組を直列接続した第２５直列回路とを相互に並
列に接続して並列回路を構成し、２組の巻線を備えた２
巻線リアクトルの１次巻線の一端を前記第２３直列回路
のスイッチング回路同士の接続点に接続し、この２巻線
リアクトルの２次巻線の一端を前記第２２直列回路のダ
イオード同士の接続点に接続し、前記１次巻線の他端と
２次巻線の他端とを接続して交流入力端子とし、スナバ
コンデンサとスナバダイオードとスナバ抵抗とで構成し
た直流スナバを前記並列回路に並列に接続して１相分交
流電力調整回路を構成し、３組の前記各１相分交流電力
調整回路それぞれの交流入力端子を３相交流電源の各相
に別個に接続し、前記各１相分交流電力調整回路のそれ
ぞれの第２４直列回路のスイッチング回路接続点同士を
共通に接続して第１負荷端子とし、前記第２５直列回路
のスイッチング回路接続点同士を共通に接続して第２負
荷端子とし、これら第１負荷端子と第２負荷端子との間
に単相負荷を接続し、制御手段からの指令に基づいて前
記各スイッチング回路を動作させることを特徴とする交
流電力調整装置。7. A second circuit in which two sets of a twenty-second series circuit in which two diodes are connected in series and a switching circuit in which a semiconductor switch element is connected in anti-parallel to the diodes are connected in series.
A three-series circuit, a twenty-fourth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series, and a twenty-fifth series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series are connected in parallel with each other and are connected in parallel. 2 comprising a circuit and having two sets of windings
One end of the primary winding of the winding reactor is connected to a connection point between the switching circuits of the twenty-third series circuit, and one end of the secondary winding of the two-winding reactor is connected to the diodes of the twenty-second series circuit. A DC snubber composed of a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor to the parallel circuit, connecting the other end of the primary winding and the other end of the secondary winding to an AC input terminal. The one-phase AC power adjusting circuit is connected in parallel, and the AC input terminals of the three sets of the one-phase AC power adjusting circuits are separately connected to the respective phases of the three-phase AC power supply. The switching circuit connection points of the twenty-fourth series circuit of the phase AC power adjustment circuit are commonly connected to each other to serve as a first load terminal, and the switching circuit connection points of the twenty-fifth series circuit are commonly connected to each other to form a second connection terminal. Load terminal Connect the single-phase load between the first load terminal and a second load terminal, an AC power conditioner according to claim based on a command from the control means to operate the respective switching circuits. 【請求項８】２つのダイオードを直列接続した第２６直
列回路と、ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列接
続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第２
７直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直列
接続した第２８直列回路とを相互に並列に接続して並列
回路を構成し、この並列回路にコンデンサを並列に接続
し、前記第２６直列回路のダイオード同士の接続点と第
２７直列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に
交流電源を接続し、前記第２７直列回路のスイッチング
回路同士の接続点と第２８直列回路のスイッチング回路
同士の接続点との間に負荷を接続し、制御手段からの指
令に基づいて前記４組のスイッチング回路を動作させる
ことを特徴とする交流電力調整装置。8. A second circuit in which two sets of a 26th series circuit in which two diodes are connected in series and a switching circuit in which a semiconductor switch element is connected in antiparallel to the diode are connected in series.
7 series circuits and a 28th series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series with each other to form a parallel circuit, and a capacitor is connected in parallel with the parallel circuit. An AC power supply is connected between a connection point between the diodes of the series circuit and a connection point between the switching circuits of the 27th series circuit, and a connection point between the switching circuits of the 27th series circuit and the switching circuit of the 28th series circuit. An AC power regulator, wherein a load is connected between the connection points, and the four sets of switching circuits are operated based on a command from control means. 【請求項９】ダイオードに半導体スイッチ素子を逆並列
接続してなるスイッチング回路の２組を直列接続した第
２９直列回路と、前記スイッチング回路の別の２組を直
列接続した第３０直列回路と、前記スイッチング回路の
更に別の２組を直列接続した第３１直列回路とを相互に
並列に接続して並列回路を構成し、この並列回路にコン
デンサを並列に接続し、前記第２９直列回路のスイッチ
ング回路同士の接続点と第３０直列回路のスイッチング
回路同士の接続点との間に交流電源を接続し、前記第３
０直列回路のスイッチング回路同士の接続点と第３１直
列回路のスイッチング回路同士の接続点との間に負荷を
接続し、制御手段からの指令に基づいて前記６組のスイ
ッチング回路を動作させることを特徴とする交流電力調
整装置。9. A twenty-ninth series circuit in which two sets of switching circuits each having a diode and a semiconductor switch element connected in anti-parallel are connected in series, a thirty-second series circuit in which another two sets of said switching circuits are connected in series, A 31st series circuit in which another two sets of the switching circuits are connected in series is connected in parallel to each other to form a parallel circuit, and a capacitor is connected in parallel to this parallel circuit, and the switching of the 29th series circuit is performed. Connecting an AC power source between a connection point between the circuits and a connection point between the switching circuits of the thirtieth series circuit;
A load is connected between a connection point between the switching circuits of the 0 series circuit and a connection point between the switching circuits of the 31st series circuit, and the six sets of switching circuits are operated based on a command from the control means. Characteristic AC power adjustment device.