JPH08196083A - インバータ - Google Patents

インバータ

Info

Publication number
JPH08196083A
JPH08196083A JP7004800A JP480095A JPH08196083A JP H08196083 A JPH08196083 A JP H08196083A JP 7004800 A JP7004800 A JP 7004800A JP 480095 A JP480095 A JP 480095A JP H08196083 A JPH08196083 A JP H08196083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diode
reactor
circuit
arm
overvoltage
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.)
Pending
Application number
JP7004800A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Kobayashi
知宏 小林
Shotaro Murakami
昇太郎 村上
Takashi Kubo
孝 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7004800A priority Critical patent/JPH08196083A/ja
Publication of JPH08196083A publication Critical patent/JPH08196083A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない部品点数で、スイッチング素子のター
ンオフ時の過電圧を抑制する。 【構成】 インバータ直流母線PN間に設けるダイオー
ドDc、コンデンサCc、抵抗Rcから成る過電圧抑制
回路の放電用の抵抗Rcの一端をアノードリアクトルの
直流母線側に接続し、GTOがオフ時にリアクトルLa
からの電流がダイオードDcと抵抗Rcで還流し、過電
圧を抑制する。 【効果】 従来、リアクトルLaに並列接続していたリ
アクトル電流の還流用のダイオードと抵抗とを不要とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、インバータに関する
もので、例えば、ゲートターンオフサイリスタ(GT
O)等の自己消弧形電力用半導体素子がターンオフする
際に発生するスパイク電圧の上昇を抑制して素子を過電
圧から保護する過電圧抑制回路を有するインバータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体電力変換素子がターンオフする際
に直流母線の正負間に発生するスパイク電圧を抑制して
素子を過電圧から保護する回路として、コンデンサとダ
イオードの直列回路と放電抵抗から成る回路が使用され
る。この過電圧抑制回路については、例えば、特開平4
−289778号公報に記載されている。
【0003】従来の過電圧保護回路について、図7、図
8を参照しながら説明する。図7は従来のGTO等の自
己消弧形電力用半導体素子を用いたインバータの1アー
ムの構成を示したものであり、図8はGTOがターンオ
フする際にGTOの両端に発生する電圧波形を示したも
のである。
【0004】図7において、PとNはインバータの直流
側の入力端子で、通常コンデンサにつながっている。A
Cは交流側の出力端子であり、LaはGTOがターンオ
ンする際に発生するdi/dtを抑制するアノードリア
クトルであり、Df、RfはGTOがターンオフした際
に、アノードリアクトルLaに蓄えられたエネルギーを
環流して消費するダイオードと抵抗であり、Ds、R
s、Csはスナバ回路であり、Rc、Dc、CcはGT
Oがターンオフした際に発生するスパイク電圧を抑制す
る過電圧抑制回路である。
【0005】次に従来の過電圧抑制回路の動作について
説明する。GTOがターンオフして電流を遮断し始める
と、GTOの両端電圧には直ちに電圧が発生して上昇す
るが、この時、アノードリアクトルLaと配線のインダ
クタンスによって電流は流れ続けようとするため、イン
ダクタンスに蓄えられた(1/2)LI2のエネルギー
が素子両端の過電圧(図8に示すa)となって表れ、素
子両端の電圧はインバータ直流電圧、即ちPN間電圧
(図8に示すb)を超える。この過電圧が素子の耐圧を
越えると素子が破損する。
【0006】過電圧を抑制するには、配線やアノードリ
アクトルのインダクタンスを抑制することが考えられる
が、GTOにはターンオン時のdi/dtの上限が限定
されているためインダクタンスをある程度以下には抑制
できない。
【0007】このため従来の装置には、アノードリアク
トルLaにダイオードDfと抵抗Rfから成る環流回路
とアーム間にダイオードDc、コンデンサCc、抵抗R
cから成る過電圧抑制回路が設けられ、GTOがターン
オフした際にアノードリアクトルLaのインダクタンス
によって流れ続けようとする電流をダイオードDfと抵
抗Rfで環流しながら消費する一方、ダイオードDcを
通じてコンデンサCcに流して、素子両端に発生する過
電圧を抑制した後、抵抗Rcを通じて徐々に放電するよ
うにしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の過電圧抑制回路
を有するインバータでは、アノードリアクトルのエネル
ギー環流用にダイオードと抵抗が必要であるため、部品
点数が多くなるという問題点があった。
【0009】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、部品点数の少ない過電圧抑制
回路を有するインバータを得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タは、リアクトルを介してスイッチング素子が直流電源
に接続された主回路を有するインバータにおいて、ダイ
オードとコンデンサとを直列に接続した回路をスイッチ
ング素子に並列に接続すると共に、ダイオードと抵抗素
子とを直列に接続した回路をリアクトルに並列に接続す
るよう構成した過電圧抑制回路を備え、スイッチング素
子がオフすると、ダイオードおよび抵抗素子を通してリ
アクトルの電流が還流するようにしたものである。
【0011】また、主回路は各アーム毎にリアクトルと
スイッチング素子とを有する主回路とする共に、各アー
ム毎に過電圧抑制回路を設けたものである。
【0012】また、主回路は各アーム毎にリアクトルと
スイッチング素子とを有する主回路とする共に、過電圧
抑制回路は、直流電源両極間に接続される抵抗素子とコ
ンデンサとの直列体と、この抵抗素子とコンデンサとの
接続部と、上記各リアクトルと各スイッチング素子との
接続部との両接続部間に各々接続されるダイオードとで
構成し、上記各スイッチング素子がオフすると、上記各
ダイオードと上記抵抗素子を通して上記各リアクトルの
電流が還流する過電圧抑制回路としたものである。
【0013】また、主回路は各アームのリアクトルを各
アーム共通のリアクトルとする主回路し、過電圧抑制回
路は各アームのダイオードを各アーム共通のダイオード
とする回路としたものである。
【0014】
【作用】この発明のインバータは、過電圧抑制回路のダ
イオードおよび抵抗素子を通してリアクトルの電流が還
流し、リアクトルの環流用ダイオードと抵抗素子を省略
する。
【0015】また、各アーム毎に過電圧抑制回路を設け
て、各アームのリアクトルの環流用ダイオードと抵抗素
子を省略する。
【0016】また、過電圧抑制回路のコンデンサと抵抗
素子とを各アームで共用化し、また、リアクトルの環流
用ダイオードと抵抗素子を省略する。
【0017】また、過電圧抑制回路のコンデンサと抵抗
素子とダイオードとを共用化し、また、リアクトルの環
流用ダイオードと抵抗素子を省略する。
【0018】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1を図1、図8を参
照しながら説明する。図1は、この発明の実施例1の単
相インバータの過電圧抑制回路を示した図である。図1
において、PとNはインバータの直流側の入力端子で、
通常コンデンサにつながっている。ACは交流側の出力
端子、LaはGTOがターンオンする際に発生するdi
/dtを抑制するアノードリアクトル、Ds、Rs、C
sはスナバ回路を構成しており、Rc、Dc、CcはG
TOがターンオフした際に発生するスパイク電圧を抑制
する過電圧抑制回路を構成している。
【0019】次に動作について説明する。GTOがター
ンオフして電流を遮断し始めると、GTOの両端電圧に
は直ちに電圧が発生して上昇するが、この時、アノード
リアクトルLaと配線のインダクタンスによって電流は
流れ続けようとするため、GTO素子両端の電圧はイン
バータ直流電圧、即ち、PN間電圧(図8に示すb)を
越える。この時、ダイオードDcがオンしてコンデンサ
Ccに電流が流れて過電圧が抑制されると共にリアクト
ル電流はダイオードDcとRcで環流される。コンデン
サCcを過充電した電荷は、抵抗Rcを通じて直流側P
に接続されたコンデンサ(図示せず)に回生される。
【0020】以上のように、過電圧抑制回路の放電抵抗
の一端を端子Pの直流コンデンサ側に接続して、放電抵
抗とダイオードでアノードリアクトルの電流が環流する
ようにしたので、アノードリアクトルの環流用ダイオー
ドと抵抗を省くことができ、部品点数を削減できる。ま
た、各アームに独立して過電圧抑制回路が存在するの
で、他アームのターンオフの影響を受けにくい。更に、
ダイオードが各アームに存在するので、電流容量の小さ
い逆回復電荷の小さなダイオードが使用できる。
【0021】実施例2.実施例1の回路は単相インバー
タの例であるが、三相インバータにも適応可能である。
図2はこの発明の実施例2の三相インバータの過電圧抑
制回路を示した図である。図2において、三相の各アー
ムに実施例1と同様の過電圧抑制回路をそれぞれ設けた
ものであり、また、実施例1と同一符号は同一のもので
あるので説明を省略する。また、動作についても実施例
1と同様であるので省略する。
【0022】効果についても実施例1と同様で、過電圧
抑制回路の放電抵抗の一端を端子Pの直流コンデンサ側
に接続して、放電抵抗とダイオードでアノードリアクト
ルの電流が環流するようにしたので、アノードリアクト
ルの環流用ダイオードと抵抗を省くことができ、部品点
数を削減できる。また、各アームに独立して過電圧抑制
回路が存在するので、他アームのターンオフの影響を受
けにくい。更に、ダイオードが各アームに存在するの
で、電流容量の小さい逆回復電荷の小さなダイオードが
使用できる。
【0023】実施例3.以下、この発明の実施例3を図
3、図8を参照しながら説明する。図3はこの発明の実
施例3の単相インバータの過電圧抑制回路を示した図で
ある。図3において、実施例1と異なる点は、抵抗Rc
とコンデンサCcを各アームに対して共通に挿入した点
である。また、実施例1と同一符号は同一のものである
ので説明を省略する。
【0024】次に動作について説明する。GTOがター
ンオフして電流を遮断し始めると、GTOの両端電圧に
は直ちに電圧が発生して上昇するが、この時、アノード
リアクトルと配線のインダクタンスによって電流は流れ
続けようとするため、素子両端の電圧はインバータ直流
電圧、即ちPN間電圧(図8に示すb)を越える。この
時、ダイオードDcがオンして共通のコンデンサCcに
電流が流れて過電圧が抑制されると共にリアクトル電流
はダイオードDcとRcで環流される。コンデンサCc
を過充電した電荷は、抵抗Rcを通じて直流側Pに接続
されたコンデンサ(図示せず)に回生される。
【0025】以上のように、過電圧抑制回路のコンデン
サと抵抗を各アームに対し共用化したので、実施例1の
構成よりもより簡易化することができ、部品点数を更に
削減できる。また、ダイオードが各アームに存在するの
で、電流容量の小さい逆回復電荷の小さなダイオードが
使用できる。
【0026】実施例4.実施例3の回路は単相インバー
タの例であるが、三相インバータにも適応可能である。
図4はこの発明の実施例4の三相インバータの過電圧抑
制回路を示した図である。図4において、実施例3と同
様に抵抗RcとコンデンサCcを各アームに対して共通
に挿入したもので、また、実施例3と同一符号は同一の
ものであるので説明を省略する。また、動作についても
実施例3と同様であるので省略する。
【0027】効果についても実施例3と同様で、過電圧
抑制回路のコンデンサと抵抗を各アームに対し共用化し
たので、実施例1の構成よりもより簡易化することがで
き、部品点数を更に削減できる。また、ダイオードが各
アームに存在するので、電流容量の小さい逆回復電荷の
小さなダイオードが使用できる。
【0028】実施例5.以下、本発明の実施例5を図
5、図8を参照しながら説明する。図5はこの発明の実
施例5の単相インバータの過電圧抑制回路を示した図で
ある。
【0029】図5において、実施例3と異なる点は、リ
アクトルLaを各アームに対して共通にすると共に、ダ
イオードDcも各アームに対して共通にした点である。
また、実施例1と同一符号は同一のものであるので説明
を省略する。また、動作についてもリアクトルLaとダ
イオードDcが各アームに対して共通に作動する以外は
実施例1と同様であるので省略する。
【0030】効果については実施例3のように、過電圧
抑制回路のコンデンサと抵抗を各アームに対し共用化し
たのみでなく、この実施例5では、更に、アノードリア
クトルとダイオードを共用化したので、実施例3の構成
よりもより簡易化することができ、部品点数を更に削減
できる。
【0031】実施例6.実施例5の回路は単相インバー
タの例であるが、三相インバータにも適応可能である。
図6はこの発明の実施例6の三相インバータの過電圧抑
制回路を示した図である。
【0032】図6において、実施例5と同様にリアクト
ルLaとダイオードDcが各アームに対して共通に作動
するようにしたものであり、また、実施例1と同一符号
は同一のものであるので説明を省略する。また、動作に
ついても実施例5と同様であるので省略する。
【0033】効果についても実施例5と同様で、過電圧
抑制回路のコンデンサと抵抗を各アームに対し共用化し
たのみでなく、更に、アノードリアクトルとダイオード
を共用化したので、実施例4の構成よりもより簡易化す
ることができ、部品点数を更に削減できる。
【0034】実施例7.上記実施例では、スイッチング
素子としてGTOを例にとり説明したが、パワートラン
ジスタやIGBT等でもよく、また、スイッチング素子
の直列数も複数個直列にしてもよい。また、チョッパや
コンバータのインバータ部にも適用できる。
【0035】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、放電抵
抗とダイオードでアノードリアクトルの電流が環流する
ように過電圧抑制回路を構成したので、アノードリアク
トルの環流用ダイオードと抵抗を省くことができ、部品
点数を削減できるという効果を奏する。
【0036】また、各アーム毎に過電圧抑制回路を設け
たので、他アームのターンオフの影響を受けにくいとい
う効果を奏する。
【0037】また、過電圧抑制回路のコンデンサと抵抗
を各アームに対し共用化したので、部品点数を更に削減
できる効果を奏する。
【0038】また、過電圧抑制回路のコンデンサと抵抗
を各アームに対し共用化したのみでなく、更に、アノー
ドリアクトルとダイオードを共用化したので、部品点数
を更に削減できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1による単相インバータの
回路図である。
【図2】 この発明の実施例2による三相インバータの
回路図である。
【図3】 この発明の実施例3による単相インバータの
回路図である。
【図4】 この発明の実施例4による三相インバータの
回路図である。
【図5】 この発明の実施例5による単相インバータの
回路図である。
【図6】 この発明の実施例6による三相インバータの
回路図である。
【図7】 従来の過電圧抑制回路を用いたインバータの
1アームの回路図である。
【図8】 ターンオフ時の素子の両端に発生する電圧波
形を示す図である。
【符号の説明】
P、N インバータ入力端子、AC インバータ出力端
子、GTO ゲートターンオフサイリスタ、La アノ
ードリアクトル、Ds スナバダイオード、Cs スナ
バコンデンサ、Rs スナバ抵抗、Dc ダイオード、
Cc コンデンサ、Rc 抵抗。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リアクトルを介してスイッチング素子が
    直流電源に接続された主回路を有するインバータにおい
    て、ダイオードとコンデンサとを直列に接続した回路を
    上記スイッチング素子に並列に接続すると共に、上記ダ
    イオードと抵抗素子とを直列に接続した回路を上記リア
    クトルに並列に接続するよう構成した過電圧抑制回路を
    備え、上記スイッチング素子がオフすると、上記ダイオ
    ードおよび抵抗素子を通して上記リアクトルの電流が還
    流するようにしたことを特徴とするインバータ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、主回路は各アーム毎
    にリアクトルとスイッチング素子とを有する主回路とす
    る共に、各アーム毎に過電圧抑制回路を設けたことを特
    徴とするインバータ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、主回路は各アーム毎
    にリアクトルとスイッチング素子とを有する主回路とす
    る共に、過電圧抑制回路は、直流電源両極間に接続され
    る抵抗素子とコンデンサとの直列体と、この抵抗素子と
    コンデンサとの接続部と、上記各リアクトルと各スイッ
    チング素子との接続部との両接続部間に各々接続される
    ダイオードとで構成し、上記各スイッチング素子がオフ
    すると、上記各ダイオードと上記抵抗素子を通して上記
    各リアクトルの電流が還流する過電圧抑制回路としたこ
    とを特徴とするインバータ。
  4. 【請求項4】 請求項3において、主回路は各アームの
    リアクトルを各アーム共通のリアクトルとする主回路と
    し、過電圧抑制回路は各アームのダイオードを各アーム
    共通のダイオードとする回路としたことを特徴とするイ
    ンバータ。
JP7004800A 1995-01-17 1995-01-17 インバータ Pending JPH08196083A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7004800A JPH08196083A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 インバータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7004800A JPH08196083A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 インバータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08196083A true JPH08196083A (ja) 1996-07-30

Family

ID=11593851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7004800A Pending JPH08196083A (ja) 1995-01-17 1995-01-17 インバータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08196083A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220888A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置
WO2006003936A1 (ja) * 2004-07-01 2006-01-12 The Kansai Electric Power Co., Inc. スナバ回路及びスナバ回路を有するパワー半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220888A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置
WO2006003936A1 (ja) * 2004-07-01 2006-01-12 The Kansai Electric Power Co., Inc. スナバ回路及びスナバ回路を有するパワー半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930007977Y1 (ko) 전력 변환 장치의 스너버 회로
JP3745561B2 (ja) 多レベル中性点電位固定型電力変換装置
US11451135B2 (en) Multilevel port under-voltage protection circuit with flying capacitor
JP3133166B2 (ja) ゲート電力供給回路
JPH07312878A (ja) 3レベルインバータのスナバ回路
JPH07250484A (ja) 系統連系用高電圧自励変換装置
JP4274406B2 (ja) 自己消弧型素子のスナバ回路
JPS5833792B2 (ja) 変換弁の保護回路
US4636932A (en) dv/dt Protection circuit device for an AC-DC converter apparatus
JPH08196083A (ja) インバータ
JPH10174424A (ja) 電力変換装置
JP3569192B2 (ja) 半導体電力変換装置
JP3084645B2 (ja) インバータ装置
JPS586078A (ja) インバ−タ
JP2001169563A (ja) 3レベルインバータ
JPH1094249A (ja) チョッパ回路
JPH06205587A (ja) 枝路対に対する接続回路網及びその使用方法
JP3296408B2 (ja) 電力変換装置
JP2000166248A (ja) 電力変換装置
JP2718857B2 (ja) 電力変換装置
JP3117457B2 (ja) スナバ回路
JPS60156220A (ja) インバ−タ装置
JPH04289778A (ja) 電力変換器のスナバ回路
JPS60213272A (ja) ゲ−トタ−ンオフサイリスタを適用したインバ−タの保護装置
JPH1169832A (ja) インバータ装置