JP6378828B2 - コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 - Google Patents
コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6378828B2 JP6378828B2 JP2017513840A JP2017513840A JP6378828B2 JP 6378828 B2 JP6378828 B2 JP 6378828B2 JP 2017513840 A JP2017513840 A JP 2017513840A JP 2017513840 A JP2017513840 A JP 2017513840A JP 6378828 B2 JP6378828 B2 JP 6378828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- transistors
- diodes
- output
- voltages
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/2176—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only comprising a passive stage to generate a rectified sinusoidal voltage and a controlled switching element in series between such stage and the output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/487—Neutral point clamped inverters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
図1は、この発明の実施の形態1によるコンバータの構成を示す回路図である。図1において、このコンバータは、入力端子T0、出力端子T1〜T3、ダイオードD1〜D6、およびトランジスタQ1を備える。
図6は、この発明の実施の形態2による無停電電源装置に含まれるインバータ3の構成を示す回路ブロック図である。無停電電源装置の全体構成は、図5で示した通りである。無停電電源装置に含まれるコンバータ2は、図1で示したコンバータである。図6において、このインバータ3は、入力端子T11〜T13(第1〜第3の出力端子)、出力端子T14(第1〜第3の出力端子)、トランジスタQ11〜Q14(第2〜第5のトランジスタ)、およびダイオードD11〜D14(第7〜第10のダイオード)を備える。
図11は、この発明の実施の形態3によるインバータの構成を示す回路図であって、図6と対比される図である。図11を参照して、このインバータが図6のインバータ3と異なる点は、トランジスタQ13およびダイオードD13の並列接続体とトランジスタQ14およびダイオードD14の並列接続体とが置換されている点である。
図12は、この発明の実施の形態4によるインバータの構成を示す回路図であって、図6と対比される図である。図12を参照して、このインバータが図6のインバータ3と異なる点は、トランジスタQ13,Q14のコレクタとダイオードD13,D14のカソードが切り離され、トランジスタQ13のコレクタとダイオードD14のカソードが接続され、トランジスタQ14のコレクタとダイオードD13のカソードが接続されている点である。
図13は、この発明の実施の形態5による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図14は、図13に示したコンバータ22およびインバータ24の構成を示す回路図である。図15は、図13に示した双方向チョッパ23の構成を示す回路図である。図13〜図15において、無停電電源装置は、入力フィルタ21、コンバータ22、直流正母線L1、直流負母線L2、直流中性点母線L3、コンデンサC1,C2、双方向チョッパ23、インバータ24、および出力フィルタ25を備える。図面の簡単化のため、コンバータ22、双方向チョッパ23、およびインバータ24を制御する制御装置の図示は省略されている。
Claims (11)
- 入力端子に与えられる交流電圧を第1〜第3の直流電圧に変換してそれぞれ第1〜第3の出力端子に出力するコンバータであって、
アノードおよびカソードがそれぞれ前記入力端子および前記第1の出力端子に接続された第1のダイオードと、
アノードおよびカソードがそれぞれ前記第2の出力端子および前記入力端子に接続された第2のダイオードと、
前記入力端子および前記第3の出力端子間に接続された第1の双方向スイッチとを備え、
前記第1の直流電圧は前記第2の直流電圧よりも高く、前記第3の直流電圧は前記第1および第2の直流電圧の中間電圧であり、
前記第1の双方向スイッチは第3〜第6のダイオードおよび第1のトランジスタを含み、
前記第3および第4のダイオードのアノードはそれぞれ前記入力端子および前記第3の出力端子に接続され、それらのカソードはともに前記第1のトランジスタの第1の電極に接続され、
前記第5および第6のダイオードのカソードはそれぞれ前記入力端子および前記第3の出力端子に接続され、それらのアノードはともに前記第1のトランジスタの第2の電極に接続され、
前記第1のトランジスタは予め定められた周期でオンおよびオフされ、
前記第1のダイオード、前記第2のダイオード、および前記第1のトランジスタの各々はワイドバンドギャップ半導体で形成され、
前記第3〜第6のダイオードの各々はワイドバンドギャップ半導体以外の半導体で形成されている、コンバータ。 - 前記第1〜第6のダイオードおよび前記第1のトランジスタを含む半導体モジュールを備える、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記第1および第2のダイオードの各々の定格電流は、前記第3〜第6のダイオードと前記第1のトランジスタの各々の定格電流よりも大きい、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体はSiCであり、前記ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体はSiである、請求項1に記載のコンバータ。
- 請求項1に記載のコンバータと、
それぞれ前記第1〜第3の出力端子に与えられる第1〜第3の直流電圧を3レベルの交流電圧に変換して第4の出力端子に出力するインバータとを備え、
前記インバータは、
第1および第2の電極がそれぞれ前記第1および第4の出力端子に接続された第2のトランジスタと、
第1および第2の電極がそれぞれ前記第4および第2の出力端子に接続された第3のトランジスタと、
それぞれ前記第2および第3のトランジスタに逆並列に接続された第7および第8のダイオードと、
前記第3および第4の出力端子間に接続された第2の双方向スイッチとを備え、
前記第2の双方向スイッチは、第4および第5のトランジスタと第9および第10のダイオードを含み、
前記第2のトランジスタ、前記第3のトランジスタ、前記第9のダイオード、および前記第10のダイオードの各々は前記ワイドバンドギャップ半導体で形成され、
前記第4のトランジスタ、前記第5のトランジスタ、前記第7のダイオード、および前記第8のダイオードの各々は前記ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体で形成されている、電力変換装置。 - 前記第4および第5のトランジスタの第1の電極は互いに接続され、それらの第2の電極はそれぞれ前記第3および第4の出力端子に接続され、
前記第9および第10のダイオードはそれぞれ前記第4および第5のトランジスタに逆並列に接続され、
前記第4の出力端子に前記第1および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第5のトランジスタがオンされるとともに前記第2および第4のトランジスタが交互にオンされ、
前記第4の出力端子に前記第2および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第4のトランジスタがオンされるとともに前記第3および第5のトランジスタが交互にオンされる、請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記第4および第5のトランジスタの第1の電極はそれぞれ前記第4および第3の出力端子に接続され、それらの第2の電極は互いに接続され、
前記第9および第10のダイオードはそれぞれ前記第4および第5のトランジスタに逆並列に接続され、
前記第4の出力端子に前記第1および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第5のトランジスタがオンされるとともに前記第2および第4のトランジスタが交互にオンされ、
前記第4の出力端子に前記第2および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第4のトランジスタがオンされるとともに前記第3および第5のトランジスタが交互にオンされる、請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記第4および第5のトランジスタの第2の電極はそれぞれ前記第3および第4の出力端子に接続され、
前記第9および第10のダイオードのアノードはそれぞれ前記第3および第4の出力端子に接続され、それらのカソードはそれぞれ前記第5および第4のトランジスタの第1の電極に接続され、
前記第4の出力端子に前記第1および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第5のトランジスタがオンされるとともに前記第2および第4のトランジスタが交互にオンされ、
前記第4の出力端子に前記第2および第3の直流電圧を交互に出力する場合は、前記第4のトランジスタがオンされるとともに前記第3および第5のトランジスタが交互にオンされる、請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記インバータは、前記第2〜第5のトランジスタおよび前記第7〜第10のダイオードを含む半導体モジュールを備える、請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記第2および第3のトランジスタの各々の定格電流は、前記第4および第5のトランジスタと前記第7〜第10のダイオードの各々の定格電流よりも大きい、請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体はSiCであり、前記ワイドバンドギャップ半導体以外の半導体はSiである、請求項5に記載の電力変換装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/061959 WO2016170569A1 (ja) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016170569A1 JPWO2016170569A1 (ja) | 2018-02-01 |
JP6378828B2 true JP6378828B2 (ja) | 2018-08-22 |
Family
ID=57144113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017513840A Active JP6378828B2 (ja) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10033299B2 (ja) |
JP (1) | JP6378828B2 (ja) |
KR (1) | KR101994023B1 (ja) |
CN (1) | CN107534396B (ja) |
CA (1) | CA2983171C (ja) |
WO (1) | WO2016170569A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017007902T5 (de) * | 2017-09-28 | 2020-05-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Chopper-Modul vom 2-in-1-Typ |
US11444577B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-09-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Boost amplifier |
CN113517815B (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-26 | 浙江日风电气股份有限公司 | 一种三电平双向直流变换器及其控制***、控制方法 |
US20230163697A1 (en) * | 2021-11-22 | 2023-05-25 | Abb Schweiz Ag | Uninterruptible power supply having short circuit load capability |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19724356C2 (de) * | 1997-06-10 | 2002-04-18 | Daimler Chrysler Ag | Energieversorgungsschaltung für ein Kraftfahrzeugbordnetz mit drei Spannungsebenen |
JP2001054284A (ja) * | 1999-06-03 | 2001-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | コンバータ装置およびコンバータ・インバータシステム |
JP2006109682A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 情報処理電子機器 |
FR2876799B1 (fr) * | 2004-10-19 | 2007-02-23 | St Microelectronics Sa | Detection du passage par zero d'une tension alternative |
GB2454216A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-06 | Eltek Valere As | Surge protector for a bridgeless boost converter |
JP5554140B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換回路 |
JP5659877B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2015-01-28 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
KR20140110037A (ko) * | 2012-02-03 | 2014-09-16 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전력 변환 장치 |
US9172301B2 (en) | 2013-05-07 | 2015-10-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Synchronous rectification in the three-level inverter-converter topologies |
DE102013104847A1 (de) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | "Schutzbeschaltung für Isolationsschäden durch Ausfall von Zwischenkreiskondensatoren" |
JP6138035B2 (ja) * | 2013-12-03 | 2017-05-31 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置及び制御装置 |
US10038392B2 (en) * | 2014-08-29 | 2018-07-31 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Inverter |
JP5664819B1 (ja) * | 2014-09-16 | 2015-02-04 | 富士電機株式会社 | 無停電電源装置の制御装置 |
-
2015
- 2015-04-20 CA CA2983171A patent/CA2983171C/en active Active
- 2015-04-20 CN CN201580079002.7A patent/CN107534396B/zh active Active
- 2015-04-20 JP JP2017513840A patent/JP6378828B2/ja active Active
- 2015-04-20 KR KR1020177032780A patent/KR101994023B1/ko active IP Right Grant
- 2015-04-20 WO PCT/JP2015/061959 patent/WO2016170569A1/ja active Application Filing
- 2015-04-20 US US15/567,134 patent/US10033299B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2983171A1 (en) | 2016-10-27 |
CN107534396B (zh) | 2019-10-25 |
US20180131289A1 (en) | 2018-05-10 |
KR101994023B1 (ko) | 2019-06-27 |
WO2016170569A1 (ja) | 2016-10-27 |
US10033299B2 (en) | 2018-07-24 |
KR20170136620A (ko) | 2017-12-11 |
JPWO2016170569A1 (ja) | 2018-02-01 |
CA2983171C (en) | 2018-12-04 |
CN107534396A (zh) | 2018-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6239772B2 (ja) | インバータ | |
JP6206502B2 (ja) | 電力変換装置及び電力変換方法 | |
JP6706811B2 (ja) | スナバ回路及びそれを用いた電力変換システム | |
WO2017056209A1 (ja) | 無停電電源装置 | |
US10116228B2 (en) | Converter and power conversion device manufactured using the same | |
JP6671045B2 (ja) | 電力変換システム | |
JP6378828B2 (ja) | コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 | |
EP3813239B1 (en) | Self-feeding circuit and power conversion device | |
JP6577663B2 (ja) | コンバータおよびそれを用いた電力変換装置 | |
JP5362657B2 (ja) | 電力変換装置 | |
CN110546874B (zh) | 电力转换*** | |
US9300208B2 (en) | Power converter with switched current supply control element | |
NL2029114B1 (en) | Flying capacitor converter with voltage balancing circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171002 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180727 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6378828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |