JP5564400B2 - 直流電源装置,電力変換装置 - Google Patents
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Description
2 変圧器
3,4,6,11,12,15,16 共振回路
5 平滑化フィルタ
7,8,9,10,13,14,17,18 共振電流
19 一次側電流センサ
20 二次側電流センサ
E 直流電源装置
Q1〜Q11 半導体スイッチ
D1〜D4,D9〜D15 フライホイールダイオード
D5〜D8 整流ダイオード
Lc 共振リアクタ(変圧器2の漏れインダクタンスまたは追加リアクタ)
Lo 平滑用リアクタ
Cc1〜Cc7 共振コンデンサ
Co 平滑用コンデンサ
I1 変圧器一次巻線電流
I2 変圧器二次巻線電流
Claims (9)
- 直流電源と、
前記直流電源と変圧器の一次巻線とを一次側半導体スイッチを介して接続して構成される一次側回路と、
前記変圧器の二次巻線とリアクタおよびコンデンサからなる平滑化フィルタとを整流ダイオードブリッジを介して接続して構成される二次側回路と、
を備え、直流電源を生成する直流電源装置において、
前記変圧器の二次巻線の一方が正極性のとき、
変圧器の漏れインダクタンスまたは該二次巻線と直列接続されたインダクタとの共振により充電される共振コンデンサと、
前記共振コンデンサに直列接続された二次側半導体スイッチとダイオードの並列回路と、
によって構成される共振回路を前記二次側回路に持ち、
前記並列回路は、前記ダイオードの極性が前記整流ダイオードブリッジの極性と逆、かつ前記二次側半導体スイッチの極性が前記整流ダイオードブリッジの極性と同一となる向きに接続され、
前記変圧器の二次巻線の他方が正極性となる期間に前記共振コンデンサの放電が可能であること
を特徴とした直流電源装置。 - 請求項1に記載の直流電源装置において、前記整流ダイオードブリッジを構成する複数のダイオードの内、少なくとも2つのダイオードに前記共振回路を並列接続したことを特徴とする直流電源装置。
- 前記一次側半導体スイッチがオフ状態からオン状態へ遷移した際に、前記変圧器の漏れインダクタンスまたは前記変圧器の二次巻線と直列接続されたリアクトルと前記共振コンデンサとで共振することによって前記共振コンデンサを充電し、
前記二次側半導体スイッチを導通させることによって整流ダイオードブリッジを逆バイアスし、前記一次側半導体スイッチに流れる負荷電流を低減またはゼロとした状態で、前記一次側半導体スイッチをターンオフさせることを特徴とする請求項1または2に記載の直流電源装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の直流電源装置において、
前記直流電源装置の駆動周期内で前記共振コンデンサの放電時間を確保できない場合は、前記共振コンデンサの放電が終えるまで、前記二次側半導体スイッチのスイッチングを行わないことを特徴とする直流電源装置。 - 車両に搭載された発電機または架線から直流電力を供給される直流電源と、
前記直流電源と変圧器の一次巻線とを一次側半導体スイッチを介して接続して構成される一次側回路と、
前記変圧器の二次巻線とリアクタおよびコンデンサからなる平滑化フィルタとを整流ダイオードブリッジを介して接続して構成される二次側回路と、
前記平滑化フィルタと接続されるインバータと、
前記インバータにより駆動されるエアコンまたは照明、を備える車両において、
前記変圧器の二次巻線の一方が正極性のとき、変圧器の漏れインダクタンスまたは該二次巻線と直列接続されたインダクタとの共振により充電される共振コンデンサと、
前記共振コンデンサに直列接続された二次側半導体スイッチとダイオードの並列回路と、
によって構成される共振回路を前記二次側回路に持ち、
前記並列回路は、前記ダイオードの極性が前記整流ダイオードブリッジの極性と逆、かつ前記二次側半導体スイッチの極性が前記整流ダイオードブリッジの極性と同一となる向きに接続され、
前記変圧器の二次巻線の他方が正極性となる期間に前記共振コンデンサの放電が可能であることを特徴とした車両。 - 請求項5に記載の車両において、前記整流ダイオードブリッジを構成する複数のダイオードの内、少なくとも2つのダイオードに前記共振回路を並列接続したことを特徴とする車両。
- 前記一次側半導体スイッチがオフ状態からオン状態へ遷移した際に、前記変圧器の漏れインダクタンスまたは前記変圧器の二次巻線と直列接続されたリアクトルと前記共振コンデンサとで共振することによって前記共振コンデンサを充電し、
前記二次側半導体スイッチを導通させることによって整流ダイオードブリッジを逆バイアスし、前記一次側半導体スイッチに流れる負荷電流を低減またはゼロとした状態で、前記一次側半導体スイッチをターンオフさせることを特徴とする請求項5または6に記載の車両。 - 請求項5乃至7のいずれかに記載の車両において、
前記直流電源装置の駆動周期内で前記共振コンデンサの放電時間を確保できない場合は、前記共振コンデンサの放電が終えるまで、前記二次側半導体スイッチのスイッチングを行わないことを特徴とする車両。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の直流電源装置において、
前記二次側半導体スイッチを動作させて、前記整流ダイオードが逆バイアスされ前記変圧器の二次巻線が開放状態となった際に、前記変圧器の一次巻線に備えた電流センサにより励磁電流を検出することにより、前記変圧器の鉄心の偏磁状態を把握し、偏磁抑制制御を行うことを特徴とした電力変換器。
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