JPH09154273A - Power converter apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent harmful mutual interference of a gate drive feed circuit and a snubber circuit by forming a snubber energy recovery circuit with an energy collecting circuit, an initial charging resistance and a gate drive circuit. SOLUTION: When GTO 1a turns on, energy stored in a snubber capacitor 3a during the off condition is discharged when it turns on and this energy is transferred to a collecting reactor 21a and is also collected by a collecting capacitor 20a. Moreover, when GTO 1a is in the on state due to the existence of the initial charging resist, the snubber capacitor 3a is charged by the energy stored in the collection capacitor 20a. Moreover, the energy stored in the snubber capacitor 3a is collected to the collection capacitor 20a to supply power to the gate drive circuit. As a result, mutual interference which may be generated when the snubber circuit and gate drive feed circuit are provided individually and these are connected respectively to TGO 1a can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直列接続された複
数個の自己消弧型の半導体スイッチング素子を適用した
高電圧、大電流を制御するための電力変換装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter for controlling a high voltage and a large current to which a plurality of self-arc-extinguishing type semiconductor switching elements connected in series are applied.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、自己消弧型の半導体スイッチング
素子、例えばＧＴＯ（Ｇａｔｅ Ｔｕｒｎ−Ｏｆｆ）サ
イリスタ（以下ＧＴＯと略す）を用いた電力変換装置に
よる電力融通あるいは系統安定化などが計画されてい
る。このような電力変換装置には高電圧、大電流が要求
されるため、数十個のＧＴＯを直列接続する必要があ
る。図１０には上記電力変換装置の一相分の概略を示し
ており、３６は上アーム、３７は下アーム、３８は直流
電源部、３９は出力端子、Ｐは最高電位部、Ｎは最低電
位部である。各アーム３６、３７は複数個直列接続され
たＧＴＯから構成される。2. Description of the Related Art In recent years, power interchange or system stabilization by a power converter using a self-extinguishing type semiconductor switching element, for example, a GTO (Gate Turn-Off) thyristor (hereinafter abbreviated as GTO) is planned. . Since such a power converter requires high voltage and large current, it is necessary to connect several tens of GTOs in series. FIG. 10 shows an outline of one phase of the power conversion device. 36 is an upper arm, 37 is a lower arm, 38 is a DC power supply section, 39 is an output terminal, P is the highest potential section, and N is the lowest potential. It is a department. Each arm 36, 37 is composed of a plurality of GTOs connected in series.

【０００３】ＧＴＯを直列接続する場合には、まずＧＴ
Ｏの保護回路であるスナバ回路の蓄積エネルギーの処理
方法が大きな課題となる。ＧＴＯのスナバ回路としては
スナバコンデンサを適用した並列スナバ回路とアノード
リアクトルを適用した直列スナバ回路が必要となる。Ｇ
ＴＯがスイッチングをする度毎に、スナバコンデンサ、
アノードリアクトルに蓄積されたエネルギーをリセット
する必要が生じる。従来から知られる最も簡単なリセッ
ト方法としては、リセット抵抗により消費させる回路が
一般的である。しかしながらそのリセット抵抗で消費す
るエネルギーは電力変換装置の容量の増大や、ＧＴＯの
スイッチング周波数の上昇等によって増加するため、高
電圧、大電流を扱う電力変換装置においてその損失は非
常に大きなものとなる。従って、リセット抵抗を必要と
しないスナバエネルギー回生方式が必要となる。When connecting GTOs in series, first the GT
A major issue is how to process the stored energy of the snubber circuit, which is the O protection circuit. A GTO snubber circuit requires a parallel snubber circuit to which a snubber capacitor is applied and a series snubber circuit to which an anode reactor is applied. G
Every time the TO switches, a snubber capacitor,
It is necessary to reset the energy stored in the anode reactor. As the simplest reset method known in the related art, a circuit which consumes power by a reset resistance is generally used. However, the energy consumed by the reset resistor increases due to an increase in the capacity of the power conversion device, an increase in the switching frequency of the GTO, and the like, so that the loss becomes extremely large in a power conversion device that handles high voltage and large current. . Therefore, a snubber energy regeneration method that does not require reset resistance is required.

【０００４】図１１は、例えば、特開平１−２０８９１
１号公報に示された従来のスナバエネルギー回生回路に
関するものである。図において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１
ｄは自己消弧型半導体スイッチング素子の一例としての
ＧＴＯ、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはスナバダイオード、
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはスナバコンデンサ、４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄは回収用ダイオード、５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄはフリーホイールダイオード、６はアノードリ
アクトル、７はスナバエネルギー回生回路である。図１
１においては、４個のスナバコンデンサ３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄと１個のアノードリアクトル６の蓄積エネルギ
ーを直流電源部に回生するために１台のスナバエネルギ
ー回生回路７を設けている。以下、例えば、ＧＴＯ１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの場合、その任意の１個を示すと
きは、ＧＴＯ１ｘと表現することにする。FIG. 11 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-20891.
The present invention relates to a conventional snubber energy regeneration circuit shown in Japanese Patent Laid-Open No. In the figure, 1a, 1b, 1c, 1
d is a GTO as an example of a self-extinguishing type semiconductor switching element, 2a, 2b, 2c and 2d are snubber diodes,
3a, 3b, 3c, 3d are snubber capacitors, 4a, 4
b, 4c, 4d are recovery diodes, 5a, 5b, 5
Reference numerals c and 5d are free wheel diodes, 6 is an anode reactor, and 7 is a snubber energy regeneration circuit. FIG.
In 1, the four snubber capacitors 3a, 3b, 3
One snubber energy regeneration circuit 7 is provided to regenerate the energy stored in c and 3d and one anode reactor 6 to the DC power supply unit. Below, for example, GTO1
In the case of a, 1b, 1c, and 1d, when any one of them is shown, it is expressed as GTO1x.

【０００５】まず、ＧＴＯ１ｘのオフ状態からターンオ
ンした場合の動作について説明する。ＧＴＯ１ｘのオフ
時にスナバコンデンサ３ｘに蓄積されていたエネルギー
は、ＧＴＯ１ｘのターンオン動作によるスナバコンデン
サ３ｘとアノードリアクトル６との共振動作により、図
１２に示す４つの並列経路で回収用ダイオード４ｘを介
してスナバエネルギー回生回路７とアノードリアクトル
６に移される。スナバコンデンサ３ｘの放電が完了すれ
ばスナバダイオード２ｘが導通し、アノードリアクトル
６に移されたエネルギーは図１３に示す４つの並列経路
でスナバエネルギー回生回路７に回収される。First, the operation when the GTO 1x is turned on from the off state will be described. The energy stored in the snubber capacitor 3x when the GTO 1x is turned off is resonated between the snubber capacitor 3x and the anode reactor 6 by the turn-on operation of the GTO 1x, and the snubber capacitor 4x shown in FIG. It is transferred to the energy regeneration circuit 7 and the anode reactor 6. When the snubber capacitor 3x is completely discharged, the snubber diode 2x becomes conductive, and the energy transferred to the anode reactor 6 is recovered by the snubber energy regeneration circuit 7 through the four parallel paths shown in FIG.

【０００６】次に、ＧＴＯ１ｘのオン状態からターンオ
フした場合の動作について説明する。ＧＴＯ１ｘを導通
している電流をターンオフした場合、ＧＴＯ１ｘによっ
て遮断された電流は図１４に示す経路にバイパスされ、
スナバコンデンサ３ｘを充電する。スナバコンデンサ３
ｘが所定の電圧（ＧＴＯ１ｘの分担電圧）まで充電され
た後は、図１５に示す経路でアノードリアクトル６のエ
ネルギーはスナバエネルギー回生回路７に回収される。Next, the operation when the GTO 1x is turned off from the on state will be described. When the current conducting GTO1x is turned off, the current interrupted by GTO1x is bypassed to the path shown in FIG.
The snubber capacitor 3x is charged. Snubber capacitor 3
After x is charged to a predetermined voltage (the voltage shared by GTO 1x), the energy of the anode reactor 6 is recovered by the snubber energy regeneration circuit 7 through the route shown in FIG.

【０００７】また、ＧＴＯを直列接続する場合には、Ｇ
ＴＯのゲートドライブ回路の消費電力とその電力の供給
方法も大きな課題となる。まずゲートドライブ回路の消
費電力は、現在世界最大級のＧＴＯに適用するものでは
概ね３００Ｗ程度以上となる。またゲートドライブ回路
は個々のＧＴＯのゲート端子とカソード端子に直接接続
されるため、個々に絶縁しなければならない。従来、ゲ
ートドライブ回路への電力供給は低電位部にある高周波
電源から絶縁変圧器を介して高電位部にあるゲートドラ
イブ回路への経路により行なわれており、高電圧の電力
変換装置の場合、その絶縁変圧器は耐圧の大きなものと
なる。従って、絶縁変圧器を必要としない、高電位部に
ある主回路からゲートドライブ回路へ給電する方式が必
要となる。When GTOs are connected in series, G
The power consumption of the TO gate drive circuit and the method of supplying the power are also major issues. First, the power consumption of the gate drive circuit is about 300 W or more when applied to the world's largest GTO today. Also, the gate drive circuit is directly connected to the gate terminal and cathode terminal of each GTO, and thus must be individually insulated. Conventionally, power supply to the gate drive circuit is performed by a route from a high frequency power source in a low potential portion to a gate drive circuit in a high potential portion through an insulating transformer, and in the case of a high voltage power conversion device, The insulation transformer has a high withstand voltage. Therefore, a method for supplying power from the main circuit in the high potential portion to the gate drive circuit without the need for an insulating transformer is required.

【０００８】図１６は、例えば、特開平６−９８５２８
号公報に示された、従来の、主回路から給電する方式の
ゲートドライブ給電回路に関するものである。図１６に
おいて、１は自己消弧型半導体スイッチング素子の一例
としてのＧＴＯ、２はスナバダイオード、３はスナバコ
ンデンサ、５はフリーホイールダイオード、８はスナバ
抵抗、９は共振コンデンサ、１０は共振リアクトル、１
１は回収ダイオード、１２は給電コンデンサ、１３は放
電抵抗、１４は放電スイッチ、１５は初期充電抵抗、１
６は初期充電用ダイオード、１７はゲートドライブ回
路、１８は光ファイバーである。このように、スナバ回
路部分とゲートドライブ給電回路部分とはＧＴＯ１に対
して並列に、また全く独立に、つまり部品を共用化せず
に設けられている。FIG. 16 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-98528.
The present invention relates to a conventional gate drive power supply circuit of a system in which power is supplied from a main circuit. In FIG. 16, 1 is a GTO as an example of a self-extinguishing type semiconductor switching element, 2 is a snubber diode, 3 is a snubber capacitor, 5 is a freewheel diode, 8 is a snubber resistor, 9 is a resonant capacitor, 10 is a resonant reactor, 1
1 is a recovery diode, 12 is a feeding capacitor, 13 is a discharge resistor, 14 is a discharge switch, 15 is an initial charge resistor, 1
6 is a diode for initial charging, 17 is a gate drive circuit, and 18 is an optical fiber. As described above, the snubber circuit portion and the gate drive power supply circuit portion are provided in parallel with the GTO 1 and completely independently, that is, without sharing the components.

【０００９】まず、ＧＴＯ１のオフ状態からターンオン
した場合の動作について説明する。ＧＴＯ１のオフ時に
共振コンデンサ９に蓄積されていたエネルギーは、ＧＴ
Ｏ１のターンオン動作による共振コンデンサ９と共振リ
アクトル１０との共振動作により共振リアクトル１０に
移される。共振コンデンサ９の放電が完了すれば回収ダ
イオード１１が導通し、共振リアクトル１０に移された
エネルギーは回収ダイオード１１を介して給電コンデン
サ１２に回収される。このときＧＴＯ１には、スナバコ
ンデンサ３と共振コンデンサ９との放電電流が同時に流
れ込むことになる。First, the operation when the GTO 1 is turned on from the off state will be described. The energy stored in the resonance capacitor 9 when the GTO 1 is off is GT
The resonant capacitor 9 and the resonant reactor 10 are resonantly operated by the turn-on operation of O1 and are transferred to the resonant reactor 10. When the resonance capacitor 9 is completely discharged, the recovery diode 11 becomes conductive, and the energy transferred to the resonance reactor 10 is recovered by the feeding capacitor 12 via the recovery diode 11. At this time, the discharge currents of the snubber capacitor 3 and the resonance capacitor 9 simultaneously flow into the GTO 1.

【００１０】次に、ＧＴＯ１のオン状態からターンオフ
した場合の動作について説明する。ＧＴＯ１を導通して
いる電流をターンオフした場合、ＧＴＯ１によって遮断
された電流はスナバダイオード２−スナバコンデンサ３
からなる経路と共振コンデンサ９ー回収ダイオード１１
−給電コンデンサ１２からなる経路とに分流する。給電
コンデンサ１２は共振コンデンサ９に比べてかなり大き
な静電容量を有するものと仮定すると、後者の経路の合
成静電容量はほぼ共振コンデンサ９の静電容量に等しく
なる。前者の経路の静電容量についてはスナバコンデン
サ３の静電容量である。前者の経路と後者の経路はＧＴ
Ｏに対して並列関係にあるため、遮断電流のこれら２経
路への分流比は概ねスナバコンデンサ３と共振コンデン
サ９との静電容量比となる。これはスナバコンデンサ３
と共振コンデンサ９との静電容量が接近すれば分流比は
１／２に近づくことを意味している。従って、ターンオ
フ時には、共振コンデンサ９が所定の電圧（ＧＴＯ１の
分担電圧）まで充電されると同時に給電コンデンサ１２
は遮断電流の一部により概ね同じ電圧に充電される。Next, the operation when the GTO 1 is turned off from the on state will be described. When the current conducting GTO1 is turned off, the current interrupted by GTO1 is the snubber diode 2-snubber capacitor 3
And the resonance capacitor 9 and recovery diode 11
-Shunt to the path consisting of the feeding capacitor 12. Assuming that the feeding capacitor 12 has a considerably large electrostatic capacitance as compared with the resonant capacitor 9, the combined electrostatic capacitance of the latter path is approximately equal to the electrostatic capacitance of the resonant capacitor 9. The capacitance of the former path is the capacitance of the snubber capacitor 3. The former route and the latter route are GT
Because of the parallel relationship with O, the shunt ratio of the cutoff current to these two paths is approximately the capacitance ratio of the snubber capacitor 3 and the resonance capacitor 9. This is a snubber capacitor 3
If the electrostatic capacitances of the resonance capacitor 9 and the resonance capacitor 9 approach each other, the diversion ratio approaches ½. Therefore, at the time of turn-off, the resonance capacitor 9 is charged to a predetermined voltage (the voltage shared by the GTO 1) and, at the same time, the feeding capacitor 12
Are charged to approximately the same voltage by a part of the cutoff current.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のスナバエネルギ
ー回生回路は以上の様に構成されているので、例えばＧ
ＴＯ１ｘのターンオン時に流れるスナバコンデンサ３ｘ
の放電電流経路は図１２に示す経路となる。従って電流
責務はＧＴＯ１ａが最も厳しくなる。つまりターンオン
損失が最も厳しくなる。またスナバコンデンサ３ｘが放
電を完了したあとのアノードリアクトル６に流れる電流
の分流経路は図１３に示す経路となるが、ＧＴＯ１ｘ、
スナバダイオード２ｘ、回収用ダイオード４ｘの順方向
電圧、即ちオン電圧を考慮すればスナバダイオード２
ａ、回収用ダイオード４ａの分流比が最も大きくなる。
つまり導通損失が最も厳しくなる。更にＧＴＯ１ｘのタ
ーンオフ時におけるアノードリアクトル電流は図１５に
示す経路に流れるため、スナバダイオード２ａ、回収用
ダイオード４ａのみ導通することになる。つまり導通損
失が最も厳しくなる。以上まとめれば、従来のスナバエ
ネルギー回生回路は構成部品の電流責務が全て異なると
いう問題がある。このため構成部品の熱設計を複雑にす
る、あるいは構成部品の選定を複雑にすることになる。Since the conventional snubber energy regenerative circuit is constructed as described above, for example, G
Snubber capacitor 3x that flows when the TO1x turns on
The discharge current path of is the path shown in FIG. Therefore, the current duty becomes the strictest in the GTO 1a. In other words, the turn-on loss becomes the severest. The shunt path of the current flowing through the anode reactor 6 after the snubber capacitor 3x has completed discharging is the path shown in FIG.
Considering the forward voltage of the snubber diode 2x and the recovery diode 4x, that is, the on-voltage, the snubber diode 2x
a, the diversion ratio of the recovery diode 4a becomes the largest.
That is, the conduction loss becomes the severest. Furthermore, since the anode reactor current when the GTO 1x is turned off flows in the path shown in FIG. 15, only the snubber diode 2a and the recovery diode 4a are conductive. That is, the conduction loss becomes the severest. In summary, the conventional snubber energy regenerative circuit has the problem that the current responsibilities of the components are all different. This complicates the thermal design of the components or the selection of the components.

【００１２】また、従来のゲートドライブ給電回路は以
上の様に構成されているので、ＧＴＯ１のターンオン時
にはスナバコンデンサ３と共振コンデンサ９との放電電
流が同時にＧＴＯ１に流れ込むことになる。従ってター
ンオン損失が増加する問題がある。Since the conventional gate drive power supply circuit is constructed as described above, when the GTO 1 is turned on, the discharge currents of the snubber capacitor 3 and the resonance capacitor 9 simultaneously flow into the GTO 1. Therefore, there is a problem that the turn-on loss increases.

【００１３】さらに、従来のゲートドライブ給電回路は
ＧＴＯ１のターンオフ時に共振リアクトル１０には急峻
な電圧が印加されるため不要な振動電流が生じて、ＧＴ
Ｏ１のターンオフ直後のテール電流が続流する期間にＧ
ＴＯ１にその振動電流を流してＧＴＯ１を誤動作させる
恐れがある。またＧＴＯ１がターンオフした場合にスナ
バコンデンサ３が過充電されるが、この過充電電圧の放
電動作に伴ったスナバダイオード２の逆回復動作によっ
てＧＴＯ１のアノード・カソード間の電圧が振動する。
このときゲートドライブ給電回路側がその振動電圧によ
る干渉を受けて、同様に不要な振動電流が生じる等の問
題がある。この振動電流はスナバ回路、ゲートドライブ
給電回路を構成する部品の電流実効値を増加させる、即
ち損失を増加させる要因となる。そして、この振動電流
はスナバコンデンサ３と共振コンデンサ９の静電容量が
近づくほど大きくなる。Further, in the conventional gate drive power supply circuit, since a steep voltage is applied to the resonance reactor 10 when the GTO 1 is turned off, an unnecessary oscillating current is generated, and the GT
Immediately after the turn-off of O1
There is a risk that the oscillating current will flow through the TO1 to cause the GTO1 to malfunction. Further, when the GTO 1 is turned off, the snubber capacitor 3 is overcharged, but the reverse recovery operation of the snubber diode 2 accompanying the discharge operation of this overcharge voltage causes the voltage between the anode and the cathode of the GTO 1 to oscillate.
At this time, there is a problem that the gate drive power supply circuit side is interfered by the oscillating voltage and similarly an unnecessary oscillating current is generated. This oscillating current becomes a factor of increasing the effective current value of the components forming the snubber circuit and the gate drive power supply circuit, that is, increasing the loss. The oscillating current increases as the capacitances of the snubber capacitor 3 and the resonance capacitor 9 approach each other.

【００１４】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、スナバエネルギーを回生するた
め、直列接続された複数の自己消弧型半導体スイッチン
グ素子の各々に設けられる構成部品の電流責務が均等に
なるスナバエネルギー回生回路と、スナバ回路との相互
干渉を防止できるゲートドライブ給電回路とを備えた電
力変換装置を提供することを目的とする。また、他の目
的は、スイッチング素子のスナバ回路と関係なく、アノ
ードリアクトルのエネルギー回生を可能とすることであ
る。更に他の目的は、複数個のスイッチング素子と複数
個のアノードリアクトルを備えた大容量電力変換装置を
容易に実現できるようにすることである。The present invention has been made to solve the above problems, and is a component provided in each of a plurality of self-arc-extinguishing type semiconductor switching elements connected in series in order to regenerate the snubber energy. It is an object of the present invention to provide a power conversion device including a snubber energy regenerating circuit in which the current responsibility of the device is even and a gate drive power supply circuit capable of preventing mutual interference with the snubber circuit. Another object is to enable energy regeneration of the anode reactor regardless of the snubber circuit of the switching element. Still another object is to easily realize a large-capacity power conversion device including a plurality of switching elements and a plurality of anode reactors.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
力変換装置は、各スイッチング素子のアノード・カソー
ド間に接続された、スナバ回路および第１のスナバエネ
ルギー回生回路を備え、上記スナバ回路は、上記アノー
ド側から順次接続された、第１のコンデンサおよび第１
のダイオードの直列体からなり、上記第１のスナバエネ
ルギー回生回路は、上記第１のダイオードのアノード・
カソード間にそのカソード側から順次接続された、第２
のダイオード、第２のコンデンサおよび限流素子の直列
体からなる第１のエネルギー回収回路と、上記スイッチ
ング素子のアノードと上記第２のコンデンサおよび第２
のダイオードの接続点との間に接続された初期充電抵抗
と、上記第２のコンデンサと上記直流電源部との間に接
続され上記第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーを
上記直流電源部に回生する第１のエネルギー回生回路
と、上記第２のコンデンサと上記スイッチング素子のゲ
ートとの間に接続され上記第２のコンデンサに蓄積され
たエネルギーを上記ゲートに給電するゲートドライブ回
路とからなるものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power converter including a snubber circuit and a first snubber energy regenerating circuit connected between the anode and the cathode of each switching element. Is a first capacitor and a first capacitor that are sequentially connected from the anode side.
The first snubber energy regenerative circuit is composed of a diode series body of
The second, which is sequentially connected between the cathodes from the cathode side,
First energy recovery circuit including a series body of the diode, the second capacitor, and the current limiting element, the anode of the switching element, the second capacitor, and the second
The initial charging resistance connected between the diode and the connection point of the diode and the energy stored in the second capacitor connected between the second capacitor and the DC power supply unit are regenerated to the DC power supply unit. And a gate drive circuit connected between the second capacitor and the gate of the switching element to supply the energy stored in the second capacitor to the gate. is there.

【００１６】請求項２の発明に係る電力変換装置は、各
スイッチング素子のアノード・カソード間に接続され
た、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生回路
と、アノードリアクトルの端子間に接続された第２のス
ナバエネルギー回生回路とを備え、上記スナバ回路は、
上記アノード側から順次接続された、第１のコンデンサ
および第１のダイオードの直列体からなり、上記第１の
スナバエネルギー回生回路は、上記第１のダイオードの
アノード・カソード間にそのカソード側から順次接続さ
れた、第２のダイオード、第２のコンデンサおよび限流
素子の直列体からなる第１のエネルギー回収回路と、上
記スイッチング素子のアノードと上記第２のコンデンサ
および第２のダイオードの接続点との間に接続された初
期充電抵抗と、上記第２のコンデンサと上記直流電源部
との間に接続され上記第２のコンデンサに蓄積されたエ
ネルギーを上記直流電源部に回生する第１のエネルギー
回生回路と、上記第２のコンデンサと上記スイッチング
素子のゲートとの間に接続され上記第２のコンデンサに
蓄積されたエネルギーを上記ゲートに給電するゲートド
ライブ回路とからなり、上記第２のスナバエネルギー回
生回路は、上記アノードリアクトルの端子間に接続され
た、第３のコンデンサおよび第３のダイオードの直列体
からなる第２のエネルギー回収回路と、上記第３のコン
デンサと上記直流電源部との間に接続され上記第３のコ
ンデンサに蓄積されたエネルギーを上記直流電源部に回
生する第２のエネルギー回生回路とからなるものであ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a power converter in which a snubber circuit and a first snubber energy regenerating circuit connected between the anode and the cathode of each switching element and a terminal of the anode reactor are connected. And a snubber energy regeneration circuit of 2, the snubber circuit,
The first snubber energy regenerative circuit comprises a series body of a first capacitor and a first diode, which are sequentially connected from the anode side, and the first snubber energy regenerating circuit is arranged between the anode and the cathode of the first diode in order from the cathode side. A first energy recovery circuit, which is connected and comprises a series body of a second diode, a second capacitor and a current limiting element, and a connection point between the anode of the switching element and the second capacitor and the second diode. A first energy regenerative resistor that is connected between the second capacitor and the DC power supply unit and that regenerates energy stored in the second capacitor into the DC power supply unit. Energy stored in the second capacitor connected between the circuit and the second capacitor and the gate of the switching element. And a gate drive circuit that supplies the gate to the gate, and the second snubber energy regenerative circuit includes a third body and a series body of a third capacitor and a third diode connected between the terminals of the anode reactor. And an energy recovery circuit, and a second energy regeneration circuit connected between the third capacitor and the DC power supply unit to regenerate the energy stored in the third capacitor to the DC power supply unit. It is a thing.

【００１７】請求項３の発明に係る電力変換装置は、ア
ノードリアクトルの端子間に接続された第２のスナバエ
ネルギー回生回路を備え、上記第２のスナバエネルギー
回生回路は、上記アノードリアクトルの端子間に接続さ
れた、第３のコンデンサおよび第３のダイオードの直列
体からなる第２のエネルギー回収回路と、上記第３のコ
ンデンサと上記直流電源部との間に接続され上記第３の
コンデンサに蓄積されたエネルギーを上記直流電源部に
回生する第２のエネルギー回生回路とからなるものであ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a power conversion device including a second snubber energy regeneration circuit connected between terminals of the anode reactor, wherein the second snubber energy regeneration circuit is connected between terminals of the anode reactor. A second energy recovery circuit composed of a series body of a third capacitor and a third diode connected to the third capacitor, and connected between the third capacitor and the DC power supply unit and stored in the third capacitor. The second energy regenerating circuit regenerates the generated energy to the DC power supply unit.

【００１８】請求項４の発明に係る電力変換装置は、請
求項１または請求項２において、第２のコンデンサの端
子間に接続された、放電抵抗とスイッチとからなる放電
回路を備え、上記第２のコンデンサに蓄積されたエネル
ギーの一部を上記放電抵抗で消費可能としたものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device according to the first or second aspect, which includes a discharge circuit connected between terminals of the second capacitor, the discharge circuit including a discharge resistor and a switch. Part of the energy stored in the second capacitor can be consumed by the discharge resistor.

【００１９】請求項５の発明に係る電力変換装置は、請
求項２において、第３のコンデンサの端子間に接続され
た、放電抵抗とスイッチとからなる放電回路を備え、上
記第３のコンデンサに蓄積されたエネルギーの一部を上
記放電抵抗で消費可能としたものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device according to the second aspect, further comprising a discharge circuit connected between terminals of the third capacitor, the discharge circuit including a discharge resistor and a switch. A part of the stored energy can be consumed by the discharge resistance.

【００２０】請求項６の発明に係る電力変換装置は、各
スイッチング素子のアノード・カソード間に接続され
た、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生回路
を備え、上記スナバ回路は、上記アノード側から順次接
続された、第１のコンデンサおよび第１のダイオードの
直列体からなり、上記第１のスナバエネルギー回生回路
は、上記第１のダイオードのアノード・カソード間にそ
のカソード側から順次接続された、第２のダイオード、
第２のコンデンサおよび限流素子の直列体からなる第１
のエネルギー回収回路と、上記スイッチング素子のアノ
ードと上記第２のコンデンサおよび第２のダイオードの
接続点との間に接続された初期充電抵抗と、上記第２の
コンデンサの端子間に接続された、放電抵抗とスイッチ
とからなり上記第２のコンデンサに蓄積されたエネルギ
ーの一部を上記放電抵抗で消費可能な放電回路と、上記
第２のコンデンサと上記スイッチング素子のゲートとの
間に接続され上記第２のコンデンサに蓄積されたエネル
ギーを上記ゲートに給電するゲートドライブ回路とから
なるものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power converter including a snubber circuit and a first snubber energy regenerating circuit connected between the anode and the cathode of each switching element. The snubber circuit is connected from the anode side. The first snubber energy regenerating circuit is composed of a series body of a first capacitor and a first diode that are sequentially connected, and the first snubber energy regenerating circuit is sequentially connected between the anode and the cathode of the first diode from its cathode side. The second diode,
First composed of a series body of a second capacitor and a current limiting element
An energy recovery circuit, an initial charging resistor connected between the anode of the switching element and the connection point of the second capacitor and the second diode, and a terminal of the second capacitor, It is connected between a discharge circuit composed of a discharge resistor and a switch and capable of consuming a part of energy stored in the second capacitor by the discharge resistor, and the second capacitor and the gate of the switching element. And a gate drive circuit for supplying the energy stored in the second capacitor to the gate.

【００２１】請求項７の発明に係る電力変換装置は、各
スイッチング素子のアノード・カソード間に接続され
た、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生回路
と、アノードリアクトルの端子間に接続された第２のス
ナバエネルギー回生回路とを備え、上記スナバ回路は、
上記アノード側から順次接続された、第１のコンデンサ
および第１のダイオードの直列体からなり、上記第１の
スナバエネルギー回生回路は、上記第１のダイオードの
アノード・カソード間にそのカソード側から順次接続さ
れた、第２のダイオード、第２のコンデンサおよび限流
素子の直列体からなる第１のエネルギー回収回路と、上
記スイッチング素子のアノードと上記第２のコンデンサ
および第２のダイオードの接続点との間に接続された初
期充電抵抗と、上記第２のコンデンサの端子間に接続さ
れた、放電抵抗とスイッチとからなり上記第２のコンデ
ンサに蓄積されたエネルギーの一部を上記放電抵抗で消
費可能な放電回路と、上記第２のコンデンサと上記スイ
ッチング素子のゲートとの間に接続され上記第２のコン
デンサに蓄積されたエネルギーを上記ゲートに給電する
ゲートドライブ回路とからなり、上記第２のスナバエネ
ルギー回生回路は、上記アノードリアクトルの端子間に
接続された、第３のコンデンサおよび第３のダイオード
の直列体からなる第２のエネルギー回収回路と、上記第
３のコンデンサと上記直流電源部との間に接続され上記
第３のコンデンサに蓄積されたエネルギーを上記直流電
源部に回生する第２のエネルギー回生回路とからなるも
のである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a power converter in which a snubber circuit and a first snubber energy regenerating circuit connected between the anode and the cathode of each switching element and a terminal of the anode reactor are connected. And a snubber energy regeneration circuit of 2, the snubber circuit,
The first snubber energy regenerative circuit comprises a series body of a first capacitor and a first diode, which are sequentially connected from the anode side, and the first snubber energy regenerating circuit is arranged between the anode and the cathode of the first diode in order from the cathode side. A first energy recovery circuit, which is connected and comprises a series body of a second diode, a second capacitor and a current limiting element, and a connection point between the anode of the switching element and the second capacitor and the second diode. A part of the energy stored in the second capacitor is composed of a discharge resistor and a switch connected between the terminals of the second capacitor and an initial charging resistor connected to the discharge resistor. A discharge circuit capable of being connected between the second capacitor and the gate of the switching element, and being stored in the second capacitor. And a gate drive circuit for supplying energy to the gate, wherein the second snubber energy regenerative circuit is composed of a series body of a third capacitor and a third diode connected between terminals of the anode reactor. And an energy recovery circuit, and a second energy regeneration circuit connected between the third capacitor and the DC power supply unit to regenerate the energy stored in the third capacitor to the DC power supply unit. It is a thing.

【００２２】請求項８の発明に係る電力変換装置は、請
求項１、２、４ないし７のいずれかにおいて、第２のコ
ンデンサの電圧が所定値以上のとき、上記第２のコンデ
ンサに蓄積されたエネルギーにより第１のエネルギー回
生回路を構成するスイッチング素子を駆動する回生回路
駆動制御回路を備えたものである。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the power converter according to any one of the first, second, fourth to seventh aspects, wherein when the voltage of the second capacitor is equal to or higher than a predetermined value, the power is stored in the second capacitor. The regenerative circuit drive control circuit for driving the switching element forming the first energy regenerative circuit is provided with the energy.

【００２３】請求項９の発明に係る電力変換装置は、請
求項２、３、５または７のいずれかにおいて、第３のコ
ンデンサの電圧が所定値以上のとき、上記第３のコンデ
ンサに蓄積されたエネルギーにより第２のエネルギー回
生回路を構成するスイッチング素子を駆動する回生回路
駆動制御回路を備えたものである。A power converter according to a ninth aspect of the present invention is the power converter according to any one of the second, third, fifth or seventh aspects, wherein when the voltage of the third capacitor is equal to or higher than a predetermined value, the power is stored in the third capacitor. The regenerative circuit drive control circuit that drives the switching element that constitutes the second energy regenerative circuit is provided with the generated energy.

【００２４】請求項１０の発明に係る電力変換装置は、
請求項１、２、４ないし９のいずれかにおいて、限流素
子をリアクトルとしたものである。A power conversion device according to a tenth aspect of the invention is
In any one of Claims 1, 2, 4 to 9, the current limiting element is a reactor.

【００２５】請求項１１の発明に係る電力変換装置は、
請求項１、２、４ないし１０のいずれかにおいて、自己
消弧型のスイッチング素子のアノードと第２のコンデン
サおよび第２のダイオードの接続点との間に、初期充電
抵抗と直列に接続された補助ダイオードを備えたもので
ある。The power converter according to the invention of claim 11 is
In any one of Claim 1, 2, 4 thru | or 10, between the anode of a self-extinguishing type switching element and the connection point of a 2nd capacitor and a 2nd diode, it was connected in series with an initial charging resistance. It is equipped with an auxiliary diode.

【００２６】請求項１２の発明に係る電力変換装置は、
請求項２、３、７または９のいずれかにおいて、自己消
弧型のスイッチング素子の個数をＮ（Ｎは２以上の自然
数）とするとともに、アノードリアクトルを互いに直列
に接続されるＭ（Ｍは１以上の自然数）個で構成し、更
に、Ｍ＝Ｎ／ｎ（ｎは２以上の自然数）が成立するよう
にして、上記スイッチング素子ｎ個と上記アノードリア
クトル１個とを互いに直列に接続してなる基本ユニット
を構成単位として装置全体を形成するようにしたもので
ある。A power conversion device according to a twelfth aspect of the invention is
The number of self-extinguishing type switching elements is N (N is a natural number of 2 or more), and the anode reactors are connected in series with each other (M is M). The number of switching elements and one of the anode reactors are connected in series with each other so that M = N / n (n is a natural number of 2 or more) is satisfied. The entire device is formed by using the basic unit as described above as a structural unit.

【００２７】[0027]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１におけ
る電力変換装置を示す構成図である。図１は１アーム分
のみを示し、特に１アーム当たりのスイッチング素子の
直列数Ｎ＝４の場合を示している。図１において、１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは自己消弧型半導体スイッチング
素子（ＧＴＯ）、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄはフリーホイ
ールダイオード、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは第１のコン
デンサとしてのスナバコンデンサ、２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄは第１のダイオードとしてのスナバダイオードであ
る。ＧＴＯ１ａの周辺回路に注目すると、１９ａは第２
のダイオードとしての回収ダイオード、２０ａは第２の
コンデンサとしての回収コンデンサ、２１ａは限流素子
としての回収リアクトルであり、これらは第１のエネル
ギー回収回路を構成する。１５ａは初期充電抵抗、７ａ
は第１のエネルギー回生回路、１７ａはＧＴＯ１ａを駆
動するためのゲートドライブ回路、１８ａは図示しない
電力変換装置の制御回路からのゲート信号を伝送するた
めの光ファイバー、２２ａはＧＴＯ１ａのゲート、カソ
ード端子群、２３ａは電力変換装置の直流電源部に接続
される端子群である。従って、図中、点線で囲まれた第
１のスナバエネルギー回生回路２４ａは、直流電源部へ
の回生機能と、ＧＴＯ１ａのゲートドライブ回路１７ａ
への給電機能とを有していることになる。なお、２４
ｂ、２４ｃ、２４ｄの内部構成は２４ａと全く同じ構成
となるため図示を省略している。Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows only one arm, and particularly shows the case where the number of switching elements in series per arm N = 4. In FIG. 1, 1
a, 1b, 1c, 1d are self-extinguishing type semiconductor switching elements (GTO), 5a, 5b, 5c, 5d are freewheel diodes, 3a, 3b, 3c, 3d are snubber capacitors as first capacitors, 2a, 2b, 2c,
2d is a snubber diode as a first diode. Focusing on the peripheral circuit of GTO1a, 19a is the second
A recovery diode as a diode, a recovery capacitor 20a as a second capacitor, and a recovery reactor 21a as a current limiting element, and these constitute a first energy recovery circuit. 15a is an initial charging resistance, 7a
Is a first energy regeneration circuit, 17a is a gate drive circuit for driving the GTO 1a, 18a is an optical fiber for transmitting a gate signal from a control circuit of a power converter (not shown), 22a is a gate and cathode terminal group of the GTO 1a , 23a are terminal groups connected to the DC power supply unit of the power converter. Therefore, the first snubber energy regenerating circuit 24a surrounded by a dotted line in the figure has a regenerating function for the DC power supply unit and the gate drive circuit 17a of the GTO 1a.
It has a power supply function to. Note that 24
The internal configuration of b, 24c, and 24d is exactly the same as that of 24a, so that the illustration thereof is omitted.

【００２８】次に、以上のように構成した電力変換装置
の１アーム分の動作を、図２を用いて説明する。なお、
ＧＴＯ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは全く同じ回路動作とな
ることから、ここでは、図１のＧＴＯ１ａを例にとって
説明する。Next, the operation of one arm of the power converter configured as above will be described with reference to FIG. In addition,
Since the GTOs 1a, 1b, 1c, 1d operate in exactly the same circuit, the GTO 1a in FIG. 1 will be described as an example here.

【００２９】まず、ＧＴＯ１ａのオフ状態からターンオ
ンした場合の動作について説明する。ＧＴＯ１ａのオフ
時にスナバコンデンサ３ａに蓄積されていたエネルギー
は、ＧＴＯ１ａのターンオン動作によって図に示す経路
１により放電されて、回収リアクトル２１ａに移される
と同時に回収コンデンサ２０ａに回収される。スナバコ
ンデンサ３ａが放電を完了すると、スナバダイオード２
ａが導通するため、回収リアクトル２１ａに移されたエ
ネルギーは図に示す経路２により回収コンデンサ２０ａ
に回収される。従って、このターンオン動作によりスナ
バコンデンサ３ａに蓄積されたエネルギーを回収コンデ
ンサ２０ａに回収することができる。First, the operation when the GTO 1a is turned on from the off state will be described. The energy stored in the snubber capacitor 3a when the GTO 1a is turned off is discharged by the path 1 shown in the figure by the turn-on operation of the GTO 1a, transferred to the recovery reactor 21a, and simultaneously recovered in the recovery capacitor 20a. When the snubber capacitor 3a completes discharging, the snubber diode 2
Since a is conducted, the energy transferred to the recovery reactor 21a is transferred to the recovery condenser 20a via the path 2 shown in the figure.
Will be collected. Therefore, the energy stored in the snubber capacitor 3a by this turn-on operation can be recovered in the recovery capacitor 20a.

【００３０】ここで、限流素子２１ａとしてリアクトル
（回収リアクトル）を用いた場合の特長について詳細に
説明する。限流素子２１ａとして放電抵抗を適用した場
合には、スナバコンデンサ３ａの放電時間はスナバコン
デンサ３ａと放電抵抗の時定数によって決まる。例え
ば、放電抵抗を５Ω、スナバコンデンサ３ａを６μＦと
すれば、放電時間は概ね１２０μｓ程度を要する。この
ため、ＧＴＯ１ａのスイッチング間隔が短くなればスナ
バコンデンサ３ａに電圧が残留した状態からターンオフ
する可能性もある。さらに放電抵抗２１ａでかなりのエ
ネルギー損失が発生することは言うまでもない。一方、
図２に示したように、限流素子２１ａとして回収リアク
トルを適用した場合には、スナバコンデンサ３ａの放電
時間は回収リアクトル２１ａとスナバコンデンサ３ａの
共振周期によって決まるため、例えば回収リアクトル２
１ａを２０μＨとすれば１８μｓ程度に短縮される利点
を持つ。また共振動作によりスナバコンデンサ３ａは必
ず零電圧まで放電できる利点を持つ。従って、回収リア
クトル２１ａを用いることにより、高速・高効率でスナ
バコンデンサ３ａの蓄積エネルギーを回収コンデンサ２
０ａに回収することができる。Here, the features of the case where a reactor (recovery reactor) is used as the current limiting element 21a will be described in detail. When a discharge resistance is applied as the current limiting element 21a, the discharge time of the snubber capacitor 3a is determined by the time constant of the snubber capacitor 3a and the discharge resistance. For example, if the discharge resistance is 5Ω and the snubber capacitor 3a is 6 μF, the discharge time is about 120 μs. Therefore, if the switching interval of the GTO 1a becomes short, there is a possibility that the snubber capacitor 3a may be turned off from the state in which the voltage remains. Further, it goes without saying that a considerable energy loss occurs in the discharge resistor 21a. on the other hand,
As shown in FIG. 2, when the recovery reactor is used as the current limiting element 21a, the discharge time of the snubber capacitor 3a is determined by the resonance cycle of the recovery reactor 21a and the snubber capacitor 3a.
If 1a is set to 20 μH, it has an advantage of being shortened to about 18 μs. Also, the resonance operation has the advantage that the snubber capacitor 3a can always be discharged to zero voltage. Therefore, by using the recovery reactor 21a, the energy stored in the snubber capacitor 3a can be recovered at high speed and with high efficiency.
Can be recovered to 0a.

【００３１】次に、ＧＴＯ１ａのオン状態からターンオ
フした場合の動作について説明する。ＧＴＯ１ａを導通
している電流をターンオフした場合、ＧＴＯ１ａによっ
て遮断された電流はスナバコンデンサ３ａとスナバダイ
オード２ａとからなる経路３にバイパスされ、スナバコ
ンデンサ３ａが充電される。通常、この充電電圧はＧＴ
Ｏ１ａのオフ時の分担電圧を超えた電圧まで上昇する。
このスナバコンデンサ３ａの過電圧をもたらすエネルギ
ーは図に示す経路４により図示しない直流電源部に放電
され、分担電圧まで放電された後はスナバダイオード２
ａが導通して、回収リアクトル２１ａに蓄積したエネル
ギーは経路２により回収コンデンサ２０ａに回収され
る。従って、このターンオフ動作によりスナバコンデン
サ３ａに過剰に蓄積されたエネルギーは直流電源部に回
収されると共に回収コンデンサ２０ａに回収できる。Next, the operation when the GTO 1a is turned off from the on state will be described. When the current conducting through the GTO 1a is turned off, the current interrupted by the GTO 1a is bypassed to the path 3 including the snubber capacitor 3a and the snubber diode 2a, and the snubber capacitor 3a is charged. Normally, this charging voltage is GT
The voltage rises to a voltage exceeding the shared voltage when O1a is off.
The energy that causes the overvoltage of the snubber capacitor 3a is discharged to a DC power supply unit (not shown) through a path 4 shown in the figure, and after discharging to the shared voltage, the snubber diode 2
The energy accumulated in the recovery reactor 21a due to the conduction of “a” is recovered by the recovery capacitor 20a through the path 2. Therefore, the energy excessively accumulated in the snubber capacitor 3a by this turn-off operation can be recovered in the DC power supply unit and also recovered in the recovery capacitor 20a.

【００３２】ＧＴＯ１ａがオフ状態を維持している場合
には、初期充電抵抗１５ａー回収コンデンサ２０ａー回
収リアクトル２１ａースナバダイオード２ａの経路で回
収コンデンサ２０ａを充電することが可能である。従っ
て、起動直前であってもＧＴＯ１ａにオンゲート電流を
供給するために必要なエネルギーを確保することができ
る。When the GTO 1a is maintained in the off state, the recovery capacitor 20a can be charged through the path of the initial charging resistor 15a-recovery capacitor 20a-recovery reactor 21a snubber diode 2a. Therefore, it is possible to secure the energy required to supply the on-gate current to the GTO 1a even immediately before the startup.

【００３３】ところで、この初期充電抵抗１５ａの存在
で、ＧＴＯ１ａのオン期間中、図２に点線で示す経路５
の回路で、回収コンデンサ２０ａに蓄積されたエネルギ
ーによりスナバコンデンサ３ａが充電される。しかしな
がら、初期充電抵抗１５ａの抵抗値は通常数ＫΩ以上で
あり、更には、オン時間は、ＧＴＯ１ａが例えば５００
Ｈｚのスイッチング周波数で駆動された場合、２ｍＳ以
下となる。この結果、回収コンデンサ２０ａの電圧の平
均値を２００〜３００Ｖ程度とした場合、この時間でス
ナバコンデンサ３ａが充電される電圧は、１０Ｖ程度と
なる。従って、ＧＴＯ１ａのスイッチング損失を過度に
増加させることはない。もっとも、図３に示すように、
初期充電抵抗１５ａと直列に補助ダイオード４１ａを挿
入してＧＴＯ１ａオン時の充電経路を断つことにより、
スナバコンデンサ３ａの不要な充電動作をなくすことが
可能である。By the way, due to the existence of the initial charging resistor 15a, the path 5 shown by the dotted line in FIG. 2 is turned on during the ON period of the GTO 1a.
In this circuit, the snubber capacitor 3a is charged by the energy stored in the recovery capacitor 20a. However, the resistance value of the initial charging resistor 15a is usually several KΩ or more, and further, the ON time is, for example, 500 GTO1a.
When driven with a switching frequency of Hz, it is 2 mS or less. As a result, when the average value of the voltage of the recovery capacitor 20a is set to about 200 to 300V, the voltage with which the snubber capacitor 3a is charged in this time is about 10V. Therefore, the switching loss of the GTO 1a will not be excessively increased. However, as shown in FIG.
By inserting the auxiliary diode 41a in series with the initial charging resistor 15a to cut off the charging path when the GTO 1a is turned on,
It is possible to eliminate unnecessary charging operation of the snubber capacitor 3a.

【００３４】このようにＧＴＯ１ａのスイッチング動作
により、スナバコンデンサ３ａの蓄積エネルギーを回収
コンデンサ２０ａに回収することができる。例えば、ス
ナバコンデンサ３ａを６μＦ、ＧＴＯ１ａの分担電圧を
３０００Ｖ、スイッチング周波数を５００Ｈｚとすれ
ば、スナバエネルギー発生量としては１３．５ｋＷ程度
となる。このエネルギーの殆どをエネルギー回生回路７
ａにより直流電源部に回生し、３００Ｗ程度をゲートド
ライブ回路１７ａに給電することによって、スナバコン
デンサ３ａの蓄積エネルギーの高度な有効利用を実現す
ることができる。As described above, the energy stored in the snubber capacitor 3a can be recovered in the recovery capacitor 20a by the switching operation of the GTO 1a. For example, if the snubber capacitor 3a is 6 μF, the GTO 1a has a shared voltage of 3000 V, and the switching frequency is 500 Hz, the snubber energy generation amount is about 13.5 kW. Most of this energy is the energy regeneration circuit 7
By regenerating to the DC power supply unit by a and supplying about 300 W to the gate drive circuit 17a, a highly effective utilization of the energy stored in the snubber capacitor 3a can be realized.

【００３５】エネルギー回生回路７ａについては、ここ
では図示しないがフルブリッジインバータとトランス及
び整流回路からなるＤＣ／ＤＣコンバータ、或いは回収
コンデンサ２０ａに中間電位端子を設けてハーフブリッ
ジインバータとトランス及び整流回路からなるＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ等、公知の昇圧コンバータが含まれてい
る。またゲートドライブ回路１７ａについては、図示し
ないが回収コンデンサ２０ａの蓄積エネルギーからＧＴ
Ｏ１ａの駆動に適する数十ボルトの電圧を確立する降圧
型スイッチングレギュレータなどが含まれている。As for the energy regeneration circuit 7a, although not shown here, a DC / DC converter consisting of a full-bridge inverter, a transformer and a rectifying circuit, or an intermediate potential terminal is provided on the recovery capacitor 20a to connect the half-bridge inverter, the transformer and the rectifying circuit. DC / D
A known boost converter such as a C converter is included. Further, the gate drive circuit 17a is not shown in the drawing, but the GT from the accumulated energy of the recovery capacitor 20a
It includes a step-down switching regulator that establishes a voltage of several tens of volts suitable for driving O1a.

【００３６】なお、上記説明では、エネルギー回生回路
７ａは、直流電源部３８（図１０参照）のＰＮ端子間、
即ち全電圧に対して回生することとしているが、直流電
源部３８の部分的な電圧分に対して回生するようにして
もよい。即ち、現実の装置においては、直流電源部３８
は、複数個のコンデンサの直並列回路から構成される。
従って、エネルギー回生回路７ａは、直流電源部３８の
一部分に対して回生するようにし、例えば、４個のエネ
ルギー回生回路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとして、直流電
源部３８の全体に対して均等にエネルギー回生する方式
としてもよい。この場合、個々のエネルギー回生回路の
出力電圧または電流使用を低く設定できる利点がある。In the above description, the energy regeneration circuit 7a is connected between the PN terminals of the DC power supply unit 38 (see FIG. 10),
That is, although the regeneration is performed for all the voltages, the regeneration may be performed for a partial voltage of the DC power supply unit 38. That is, in the actual device, the DC power supply unit 38
Is composed of a series-parallel circuit of a plurality of capacitors.
Therefore, the energy regeneration circuit 7a is configured to regenerate a part of the DC power supply unit 38, and for example, four energy regeneration circuits 7a, 7b, 7c, 7d are evenly distributed over the entire DC power supply unit 38. A method of regenerating energy may be used. In this case, there is an advantage that the output voltage or current usage of each energy regeneration circuit can be set low.

【００３７】本実施の形態によれば、スナバコンデンサ
３ａに蓄積されたエネルギーを回収コンデンサ２０ａに
回収し、この回収コンデンサ２０ａからゲートドライブ
回路の電力を供給する。いわばスナバ回路とゲートドラ
イブ給電回路とを一体化した構成としているため、従来
のゲートドライブ給電回路のように、スナバ回路とゲー
トドライブ給電回路とを個々に設け両者をそれぞれＧＴ
Ｏ１ａに接続したことによる相互干渉を無くすることが
できる。さらに、ＧＴＯ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各々
にスナバエネルギー回生回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、
２４ｄを設ける構成としているため、従来のスナバエネ
ルギー回生回路のように構成要素の電流責務が不均一に
なることを無くすることができる。According to the present embodiment, the energy stored in the snubber capacitor 3a is recovered in the recovery capacitor 20a, and the recovery capacitor 20a supplies the power of the gate drive circuit. In other words, since the snubber circuit and the gate drive power supply circuit are integrated, the snubber circuit and the gate drive power supply circuit are individually provided like the conventional gate drive power supply circuit.
Mutual interference due to connection to O1a can be eliminated. Further, snubber energy regeneration circuits 24a, 24b, 24c, GTOs 1a, 1b, 1c, 1d are provided.
Since 24d is provided, it is possible to prevent the current responsibilities of the constituent elements from becoming non-uniform as in the conventional snubber energy regeneration circuit.

【００３８】実施の形態２．図４は、この発明の実施の
形態２における電力変換装置を示す構成図である。図４
は電力変換装置の１アーム分を示している。以下、図１
と異なる構成部分のみを説明する。６はアノードリアク
トル、２５は第３のダイオードとしての回収ダイオー
ド、２６は第３のコンデンサとしての回収コンデンサ
で、これらはアノードリアクトルに対する第２のエネル
ギー回収回路を構成する。２７は第２のエネルギー回生
回路、２８は電力変換装置の直流電源部に接続される端
子群である。従って、２９はアノードリアクトル６に対
する第２のスナバエネルギー回生回路を構成しているこ
とになる。Embodiment 2 FIG. 4 is a configuration diagram showing a power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
Indicates one arm of the power converter. Hereinafter, FIG.
Only the components different from the above will be described. 6 is an anode reactor, 25 is a recovery diode as a third diode, 26 is a recovery capacitor as a third capacitor, and these constitute a second energy recovery circuit for the anode reactor. Reference numeral 27 is a second energy regeneration circuit, and 28 is a terminal group connected to the DC power supply unit of the power converter. Therefore, 29 constitutes the second snubber energy regeneration circuit for the anode reactor 6.

【００３９】次に、以上のように構成した電力変換装置
の１アーム分の動作を説明する。まず、ＧＴＯ１ｘのオ
フ状態からターンオンした場合の動作について説明す
る。ＧＴＯ１ｘのオフ時にスナバコンデンサ３ｘに蓄積
されていたエネルギーは、ＧＴＯ１ｘのターンオン動作
によって前述した過程を経て回収コンデンサ２０ｘに回
収される。このターンオン動作により図示しない対アー
ム（例えば、図１０で説明した、上アーム３６に対する
下アーム３７が該当する）のスナバコンデンサを充電す
る共振電流が、直流電源部からアノードリアクトル６を
介して流れる。従って、対アームのスナバコンデンサが
所望の電圧に充電された後、アノードリアクトル６に過
剰に蓄積されたエネルギーは、アノードリアクトル６ー
回収ダイオード２５ー回収コンデンサ２６ーアノードリ
アクトル６の還流経路により、回収コンデンサ２６に回
収することができる。Next, the operation of one arm of the power converter configured as above will be described. First, the operation when the GTO 1x is turned on from the off state will be described. The energy stored in the snubber capacitor 3x when the GTO 1x is turned off is recovered in the recovery capacitor 20x through the process described above by the turn-on operation of the GTO 1x. By this turn-on operation, a resonance current that charges a snubber capacitor of an anti-arm not shown (for example, the lower arm 37 corresponding to the upper arm 36 described in FIG. 10) flows from the DC power supply unit through the anode reactor 6. Therefore, after the snubber capacitor on the opposite arm is charged to a desired voltage, the energy excessively accumulated in the anode reactor 6 is recovered by the return path of the anode reactor 6-recovery diode 25-recovery capacitor 26-anode reactor 6. It can be collected in the condenser 26.

【００４０】次に、ＧＴＯ１ｘのオン状態からターンオ
フした場合の動作について説明する。ＧＴＯ１ｘを導通
している電流をターンオフした場合、ＧＴＯ１ｘによっ
て遮断された電流はスナバコンデンサ３ｘとスナバダイ
オード２ｘにバイパスされ、スナバコンデンサ３ｘが充
電される。通常この充電電圧はＧＴＯ１ｘのオフ時の分
担電圧を超えた電圧まで上昇する。これにより回収ダイ
オード２５の導通条件が満足されるため、アノードリア
クトル６に蓄積したエネルギーは回収ダイオード２５を
介して回収コンデンサ２６に回収することができる。Next, the operation when the GTO 1x is turned off from the on state will be described. When the current conducting through the GTO 1x is turned off, the current interrupted by the GTO 1x is bypassed by the snubber capacitor 3x and the snubber diode 2x, and the snubber capacitor 3x is charged. Normally, this charging voltage rises to a voltage exceeding the sharing voltage when the GTO 1x is off. As a result, the conduction condition of the recovery diode 25 is satisfied, so the energy accumulated in the anode reactor 6 can be recovered in the recovery capacitor 26 via the recovery diode 25.

【００４１】このようにＧＴＯ１ｘのスイッチング動作
により、アノードリアクトル６の蓄積エネルギーを回収
コンデンサ２６に回収することができる。また、実施の
形態１と同様にスナバコンデンサ３ｘの蓄積エネルギー
を回収コンデンサ２０ｘに回収することができる。これ
らスナバエネルギーの殆どをエネルギー回生回路７ｘ、
２７により直流電源部に回生する、或いはゲートドライ
ブ回路１７ａに給電することによって、スナバコンデン
サ３ｘ、アノードリアクトル６の蓄積エネルギーの高度
な有効利用を実現することができる。As described above, the energy stored in the anode reactor 6 can be recovered by the recovery capacitor 26 by the switching operation of the GTO 1x. Further, as in the first embodiment, the energy stored in the snubber capacitor 3x can be recovered in the recovery capacitor 20x. Most of these snubber energy is energy regeneration circuit 7x,
By regenerating the DC power supply unit by 27 or supplying power to the gate drive circuit 17a, it is possible to realize highly effective utilization of the energy stored in the snubber capacitor 3x and the anode reactor 6.

【００４２】エネルギー回生回路２７については、前述
したエネルギー回生回路７ａと同様にフルブリッジイン
バータとトランス及び整流回路からなるＤＣ／ＤＣコン
バータ、或いは回収コンデンサ２６に中間電位端子を設
けてハーフブリッジインバータとトランス及び整流回路
からなるＤＣ／ＤＣコンバータ等、公知の昇圧コンバー
タが含まれている。As for the energy regeneration circuit 27, a DC / DC converter consisting of a full bridge inverter, a transformer and a rectifier circuit as in the energy regeneration circuit 7a described above, or an intermediate potential terminal is provided in the recovery capacitor 26 and a half bridge inverter and a transformer. Also, a known boost converter such as a DC / DC converter including a rectifier circuit is included.

【００４３】本実施の形態によれば、回収コンデンサ２
０ａからゲートドライブ回路の電力を供給できる構成と
しているため、従来のゲートドライブ給電回路のように
スナバ回路とゲートドライブ給電回路との相互干渉を無
くすることができる。さらに、ＧＴＯ１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄの各々にスナバコンデンサに対するスナバエネ
ルギー回生回路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを設け
る構成とし、かつアノードリアクトル６に対するスナバ
エネルギー回生回路２９をスナバエネルギー回生回路２
４ｘと独立して設ける構成としているため、従来のスナ
バエネルギー回生回路のように構成要素の電流責務が不
均一になることを無くすることができる。According to the present embodiment, the recovery condenser 2
Since the power of the gate drive circuit can be supplied from 0a, mutual interference between the snubber circuit and the gate drive power supply circuit can be eliminated unlike the conventional gate drive power supply circuit. Furthermore, GTO1a, 1b, 1
The snubber energy regeneration circuit 24a, 24b, 24c, 24d for the snubber capacitor is provided in each of c and 1d, and the snubber energy regeneration circuit 29 for the anode reactor 6 is provided as the snubber energy regeneration circuit 2.
Since it is configured to be provided independently of 4x, it is possible to prevent the current duties of the constituent elements from becoming non-uniform as in the conventional snubber energy regeneration circuit.

【００４４】なお、アノードリアクトル６に対するスナ
バエネルギー回生回路２９は、ＧＴＯ１ｘに対するスナ
バエネルギー回生回路２４ｘの有無、またその構成と関
係なく設けるようにしてもよい。この場合も、アノード
リアクトル６の蓄積エネルギーの有効利用を実現するこ
とができる。The snubber energy regenerating circuit 29 for the anode reactor 6 may be provided regardless of the presence or absence of the snubber energy regenerating circuit 24x for the GTO 1x and its configuration. Also in this case, it is possible to effectively utilize the energy stored in the anode reactor 6.

【００４５】実施の形態３．図５は、この発明の実施の
形態３における電力変換装置を示す構成図である。図中
（）外の記号は、スナバコンデンサ３ｘに対する回収コ
ンデンサ２０ｘに設けられる部品に対応し、図中（）内
の記号は、特にアノードリアクトル６に対する回収コン
デンサ２６に設けられる部品に対応している。３０は放
電抵抗３１、スイッチ３２から構成される放電回路であ
る。また、ここではエネルギー回生回路７ｘ（２７）の
具体的な回路例としてフルブリッジインバータ３３、ト
ランス３４、整流回路３５から構成される昇圧型ＤＣ／
ＤＣコンバータを示している。もっとも、エネルギー回
生回路７ｘ（２７）に図示した回路を適用しなければな
らない必然性はなく、回収コンデンサ２０ｘ（２６）か
らエネルギーを取り出して、直流電源部に回生できる回
路であれば問題はない。Embodiment 3 FIG. 5 is a configuration diagram showing a power conversion device according to Embodiment 3 of the present invention. Symbols outside the parentheses in the figure correspond to components provided in the recovery capacitor 20x for the snubber capacitor 3x, and symbols in parentheses correspond to components provided in the recovery capacitor 26 for the anode reactor 6 in particular. . Reference numeral 30 is a discharge circuit including a discharge resistor 31 and a switch 32. In addition, here, as a specific circuit example of the energy regenerating circuit 7x (27), a step-up DC /
A DC converter is shown. However, it is not necessary to apply the circuit shown in the energy regeneration circuit 7x (27), and there is no problem as long as the energy can be taken out from the recovery capacitor 20x (26) and regenerated in the DC power supply unit.

【００４６】図６は、図５の回路と同等の機能をもつ他
の構成例で、ここでは、回収コンデンサ２０ｘ（２６）
として、中間電位端子を設けたものとし、ハーフブリッ
ジインバータ３３を採用している。FIG. 6 shows another configuration example having the same function as that of the circuit of FIG. 5, in which the recovery capacitor 20x (26) is used.
As an example, a half-bridge inverter 33 is adopted with an intermediate potential terminal provided.

【００４７】電力変換装置が通常運転を行なっている場
合には、エネルギー回生回路７ｘ（２７）は回収コンデ
ンサ２０ｘ（２６）の蓄積エネルギーを直流電源部に回
生することにより、回収コンデンサ２０ｘ（２６）の充
電電圧の上昇を抑制すべく制御される。しかしながら直
流電源部の急激な上昇が起これば（例えば、直列接続さ
れているＧＴＯ１ｘの一部が短絡事故を起こすと、他の
正常なＧＴＯ１ｘへの分担電圧が上昇する）、スナバコ
ンデンサ３ｘの蓄積エネルギーが増加するため、回収コ
ンデンサ２０ｘの過電圧を引き起こす場合がある。また
負荷電流の急激な上昇が起これば、アノードリアクトル
６の蓄積エネルギーが増加し、回収コンデンサ２６の過
電圧を引き起こす場合がある。この様な異常時の電力変
換装置の運転に対応すべくエネルギー回生回路７ｘ（２
７）を設計すれば、例えばフルブリッジインバータ３３
を構成するスイッチ群の耐圧を増加、あるいは遮断電流
耐量を増加させる必要が生じる。従って、前述した異常
運転時にはスイッチ３２を挿入して放電回路３０を駆動
させることにより過電圧を引き起こすエネルギーを放電
抵抗３１で消費する。放電回路３０は、回収コンデンサ
２０ｘ（２６）の電圧を検出して、検出値がある所定の
値以上になれば駆動させる、あるいは放電回路３０に異
常運転検出信号の受信部を設けて、その信号を受信した
場合に駆動させる。このような放電回路３０を接続する
ことにより、前記フルブリッジインバータ３３を構成す
るスイッチ群に定格容量が大きい半導体素子を適用する
必要がなくなり、即ちエネルギー回生回路７ｘ（２７）
の変換器容量を増加させる必要がなくなる。When the power converter is operating normally, the energy regeneration circuit 7x (27) regenerates the energy stored in the recovery capacitor 20x (26) to the DC power supply unit, thereby recovering the recovery capacitor 20x (26). Is controlled to suppress an increase in the charging voltage of the. However, if the DC power supply section suddenly rises (for example, if a part of the GTO 1x connected in series causes a short-circuit accident, the shared voltage to other normal GTO 1x rises), the snubber capacitor 3x accumulates. The increased energy may cause overvoltage on the recovery capacitor 20x. If the load current suddenly rises, the energy stored in the anode reactor 6 increases, which may cause overvoltage of the recovery capacitor 26. The energy regeneration circuit 7x (2
By designing 7), for example, a full bridge inverter 33
It is necessary to increase the withstand voltage of the switch group forming the switch or the withstand current limit. Therefore, during the abnormal operation described above, the switch 32 is inserted to drive the discharge circuit 30, and the energy causing the overvoltage is consumed by the discharge resistor 31. The discharge circuit 30 detects the voltage of the recovery capacitor 20x (26) and drives it when the detected value exceeds a predetermined value, or the discharge circuit 30 is provided with a receiving unit for an abnormal operation detection signal, and the signal is output. Drive when received. By connecting such a discharge circuit 30, it becomes unnecessary to apply a semiconductor element having a large rated capacity to the switch group forming the full-bridge inverter 33, that is, the energy regeneration circuit 7x (27).
There is no need to increase the converter capacity of.

【００４８】実施の形態４．図７は、この発明の実施の
形態４における電力変換装置を示す構成図である。図に
おいて、４２は電圧検出回路で、回収コンデンサ２０ｘ
（２６）の両端に接続された分圧抵抗４３、４４と分圧
抵抗４４と並列に接続されたツェナーダイオード４５と
コンパレータ４６とから構成されている。４７はコンパ
レータ４６からの出力信号を受けて動作する回生回路駆
動制御回路である。Embodiment 4 FIG. 7 is a configuration diagram showing a power conversion device according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, 42 is a voltage detection circuit, which is a recovery capacitor 20x.
It is composed of voltage dividing resistors 43 and 44 connected to both ends of (26), a Zener diode 45 connected in parallel with the voltage dividing resistor 44, and a comparator 46. Reference numeral 47 is a regeneration circuit drive control circuit which operates by receiving the output signal from the comparator 46.

【００４９】次に動作について説明する。電力変換装置
の起動前の状態では、前述したように、回収コンデンサ
２０ｘには初期充電抵抗１５ｘ等を介して直流電源部よ
りエネルギーが蓄積されて充電電圧は上昇する。この電
圧値が所定値以上になると、電圧検出回路４２のコンパ
レータ４６が信号を出力して回生回路駆動制御回路４７
が動作する。回生回路駆動制御回路４７は回収コンデン
サ２０ｘに蓄積されたエネルギーを基に、フルブリッジ
インバータ３３のスイッチング素子へゲート信号を供給
してエネルギー回生回路７ｘを駆動する。これによって
エネルギー回生回路７ｘは主回路電位にある回収コンデ
ンサ２０ｘの蓄積エネルギーを駆動エネルギーとして利
用することができる。Next, the operation will be described. In the state before the power converter is activated, as described above, energy is accumulated in the recovery capacitor 20x from the DC power supply unit via the initial charging resistor 15x and the charging voltage rises. When this voltage value exceeds a predetermined value, the comparator 46 of the voltage detection circuit 42 outputs a signal and the regeneration circuit drive control circuit 47.
Works. The regeneration circuit drive control circuit 47 supplies a gate signal to the switching element of the full-bridge inverter 33 based on the energy stored in the recovery capacitor 20x to drive the energy regeneration circuit 7x. As a result, the energy regeneration circuit 7x can use the energy stored in the recovery capacitor 20x at the main circuit potential as drive energy.

【００５０】エネルギー回生回路２７についても全く同
様に、回収コンデンサ２６の充電電圧が所定値以上にな
ると、これを電圧検出回路４２が検出して、回生回路駆
動制御回路４７が動作し、フルブリッジインバータ３３
のスイッチング素子へゲート信号を供給してエネルギー
回生回路２７を駆動する。これによってエネルギー回生
回路２７は主回路電位にある回収コンデンサ２６の蓄積
エネルギーを駆動エネルギーとして利用することができ
る。Similarly in the energy regenerating circuit 27, when the charging voltage of the recovery capacitor 26 becomes a predetermined value or more, the voltage detecting circuit 42 detects it and the regenerative circuit drive control circuit 47 operates and the full bridge inverter. 33
A gate signal is supplied to the switching element to drive the energy regeneration circuit 27. As a result, the energy regeneration circuit 27 can use the energy stored in the recovery capacitor 26 at the main circuit potential as drive energy.

【００５１】このようにエネルギー回生回路７ｘ（２
７）は回収コンデンサ２０ｘ（２６）に蓄積されたエネ
ルギーを利用して駆動することができるため、低電位部
から絶縁変圧器を介して主回路高電位部にあるエネルギ
ー回生回路７ｘ（２７）を構成するスイッチング素子群
を駆動するためのエネルギー供給を不要することができ
る。In this way, the energy regeneration circuit 7x (2
Since 7) can be driven by using the energy stored in the recovery capacitor 20x (26), the energy regeneration circuit 7x (27) located in the main circuit high potential part from the low potential part through the insulating transformer is driven. It is possible to eliminate the need to supply energy for driving the switching element group that constitutes it.

【００５２】実施の形態５．先の図１で説明した電力変
換装置において、エネルギー回生回路７ａを設けたの
は、これによって、スナバコンデンサ３ａに蓄積された
エネルギーを直流電源部へ回生することで、効率を上げ
実質的な経済性の向上を図るためである。しかるに、ス
ナバコンデンサ３ａの静電容量が関連する設計条件等に
より低減が可能で、例えば、スナバコンデンサ３ａに蓄
積されるエネルギーがゲートドライブ回路１７ａに給電
すべきエネルギーの数倍程度までにとどまるような場合
には、エネルギー回生回路７ａを別途設けて効率を上げ
ることから予測されるコスト低減分とエネルギー回生回
路７ａを新たに設けることによるコスト増加分とが近い
値となり、エネルギー回生回路７ａを設ける必然性が失
われることになる。Embodiment 5 FIG. In the power conversion device described with reference to FIG. 1 above, the energy regenerating circuit 7a is provided, whereby the energy accumulated in the snubber capacitor 3a is regenerated to the DC power supply unit to improve efficiency and realize a substantial economic efficiency. This is to improve the sex. However, the electrostatic capacitance of the snubber capacitor 3a can be reduced depending on the related design conditions, and for example, the energy stored in the snubber capacitor 3a is limited to about several times the energy to be supplied to the gate drive circuit 17a. In this case, the cost reduction estimated by separately providing the energy regeneration circuit 7a to improve the efficiency and the cost increase due to the new provision of the energy regeneration circuit 7a become close to each other, and the energy regeneration circuit 7a is necessarily provided. Will be lost.

【００５３】図８は、以上の観点から検討されたこの発
明の実施の形態５における電力変換装置を示す構成図で
ある。図１のスナバエネルギー回生回路２４ａからエネ
ルギー回生回路７ａを除き、これに替わって放電回路３
０ａを設けてスナバエネルギー回生回路４０ａとしてい
る。即ち、ここでは、エネルギー回生回路７ａに替わっ
て放電回路３０ａが、回収コンデンサ２０ａの電圧制御
要素として機能する。FIG. 8 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention examined from the above viewpoint. The energy regeneration circuit 7a is removed from the snubber energy regeneration circuit 24a in FIG.
0a is provided to form the snubber energy regeneration circuit 40a. That is, here, the discharge circuit 30a functions as the voltage control element of the recovery capacitor 20a in place of the energy regeneration circuit 7a.

【００５４】なお、図１のスナバエネルギー回生回路２
４ａから図８のスナバエネルギー回生回路４０ａへの置
換は、その他の実施の形態、例えば図４にも適用するこ
とができる。これは、スナバコンデンサ３ｘの蓄積エネ
ルギーを回収コンデンサ２０ｘに回収する回路動作は全
く同じであることから容易に理解できるものであると考
えられる。The snubber energy regeneration circuit 2 shown in FIG.
The replacement of 4a with the snubber energy regenerating circuit 40a of FIG. 8 can be applied to other embodiments, for example, FIG. This is considered to be easily understandable because the circuit operation for recovering the energy stored in the snubber capacitor 3x to the recovery capacitor 20x is exactly the same.

【００５５】ここで、スナバコンデンサ３ｘの静電容量
の低減を実現する方策について簡単に説明する。ＧＴＯ
１ｘを駆動するためのゲートドライブ回路１７ｘのゲー
ト電流を増強して、ＧＴＯ１ｘの遮断電流性能を向上さ
せる場合には、スナバコンデンサ３ｘの静電容量を低減
することができる。例えばターンオフ時のオフゲート電
流の電流上昇率、及びその最大値を増加させることによ
り、ターンオフ動作の最終機構での有効セグメント数が
増加し、スイッチング損失を許容することができる。従
ってＧＴＯ１ｘの印加電圧上昇率に対する耐量が向上
し、その結果としてスナバコンデンサ３ｘの静電容量を
低減することが可能となり、図８の回路を採用する条件
が成立する訳である。Here, a method for realizing the reduction of the electrostatic capacitance of the snubber capacitor 3x will be briefly described. GTO
When the gate current of the gate drive circuit 17x for driving 1x is enhanced to improve the cutoff current performance of the GTO 1x, the capacitance of the snubber capacitor 3x can be reduced. For example, by increasing the rate of increase in the off-gate current at turn-off and its maximum value, the number of effective segments in the final mechanism of turn-off operation is increased, and switching loss can be tolerated. Therefore, the tolerance of the GTO 1x with respect to the applied voltage increase rate is improved, and as a result, it becomes possible to reduce the electrostatic capacitance of the snubber capacitor 3x, and the condition for adopting the circuit of FIG.

【００５６】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６における電力変換装置を示す構成図である。図９は
電力変換装置の１アーム分を示し、図において、１ａ〜
１ｆは自己消弧型の半導体スイッチング素子の一例であ
るＧＴＯ、５ａ〜５ｆはＧＴＯ１ｘに逆並列接続された
フリーホイールダイオード、２ａ〜２ｆはスナバダイオ
ード、３ａ〜３ｆはスナバコンデンサ、６ａ，６ｂはア
ノードリアクトルである。２４ａ〜２４ｆはスナバコン
デンサ３ｘに対して接続される第１のスナバエネルギー
回生回路、２９ａ，２９ｂはアノードリアクトル６ｘに
対して接続される第２のスナバエネルギー回生回路であ
る。Embodiment 6 FIG. 9 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 9 shows one arm of the power conversion device, and in FIG.
1f is an example of a self-extinguishing type semiconductor switching element, 5a to 5f are freewheel diodes connected in antiparallel to GTO 1x, 2a to 2f are snubber diodes, 3a to 3f are snubber capacitors, and 6a and 6b are anodes. It is a reactor. Reference numerals 24a to 24f are first snubber energy regeneration circuits connected to the snubber capacitor 3x, and 29a and 29b are second snubber energy regeneration circuits connected to the anode reactor 6x.

【００５７】ここでは、３個のＧＴＯ１ａ〜１ｃと１個
のアノードリアクトル６ａ、およびそれらに接続される
スナバ回路、スナバエネルギー回生回路により第１の基
本ユニットを構成し、同様に、３個のＧＴＯ１ｄ〜１ｆ
と１個のアノードリアクトル６ｂ、およびそれらに接続
されるスナバ回路、スナバエネルギー回生回路により第
２の基本ユニットを構成する。即ち、両基本ユニットは
互いに同一の構成、構造にできるので、設計製作が標準
化されて経済性が向上するとともに、浮遊容量等を含め
て特性が均一となり、直列接続されるＧＴＯの分担電圧
もほぼ均等となり、大容量電力変換装置を容易に実現で
きることになる。Here, three GTOs 1a to 1c, one anode reactor 6a, and a snubber circuit and a snubber energy regenerating circuit connected to them constitute a first basic unit, and similarly, three GTOs 1d. ~ 1f
And a single anode reactor 6b, and a snubber circuit and a snubber energy regenerating circuit connected to them constitute a second basic unit. That is, since both basic units can have the same configuration and structure as each other, the design and production are standardized to improve the economical efficiency, the characteristics including the stray capacitance are uniform, and the sharing voltage of the GTOs connected in series is almost the same. It becomes even, and a large capacity power converter can be easily realized.

【００５８】なお、図９は、１アームあたり、ＧＴＯが
６個、アノードリアクトルが２個の場合であるが、一般
に、ＧＴＯの個数をＮ（Ｎは２以上の自然数で図９では
Ｎ＝６である）、アノードリアクトルの個数をＭ（Ｍは
１以上の自然数で、図９ではＭ＝２である）とした場
合、Ｍ＝Ｎ／ｎ（ｎは２以上の自然数で、図９ではｎ＝
３である）が成立するようにして、ＧＴＯｎ個とアノー
ドリアクトル１個とを互いに直列に接続してなる基本ユ
ニットを構成単位として装置全体を形成することによ
り、上述したと同様の効果を奏する。Although FIG. 9 shows a case where there are 6 GTOs and 2 anode reactors per arm, the number of GTOs is generally N (N is a natural number of 2 or more and N = 6 in FIG. 9). , And the number of anode reactors is M (M is a natural number of 1 or more, and M = 2 in FIG. 9), M = N / n (n is a natural number of 2 or more, and n in FIG. 9). =
(3 is satisfied), the entire device is formed with a basic unit formed by connecting GTOn pieces and one anode reactor in series with each other as a structural unit, and thereby the same effect as described above is obtained.

【００５９】実施の形態７．前述した全ての実施の形態
において、自己消弧型スイッチング素子をＧＴＯとした
が、ノーマリオフの自己消弧型半導体スイッチング素子
であれば、例えばＩＧＢＴやＳＩサイリスタであっても
何等問題はない。また近年フリーホイールダイオードが
自己消弧型半導体スイッチング素子と一体となる逆導通
型の自己消弧型半導体スイッチング素子が開発されてい
るが、本願では、このような自己消弧型半導体スイッチ
ング素子を含め得るものとする。Embodiment 7 FIG. In all of the above-mentioned embodiments, the self-arc-extinguishing switching element is the GTO, but any normally-off self-arc-extinguishing semiconductor switching element, such as an IGBT or an SI thyristor, has no problem. Further, in recent years, a reverse conduction type self-extinguishing type semiconductor switching element in which a free wheel diode is integrated with a self-extinguishing type semiconductor switching element has been developed. To get.

【００６０】[0060]

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明に係る電
力変換装置は、所定のスナバ回路、および第１のエネル
ギー回収回路と初期充電抵抗と第１のエネルギー回生回
路とゲートドライブ回路とからなる第１のスナバエネル
ギー回生回路を備えたので、スナバ回路とゲートドライ
ブ給電回路との間の有害な相互干渉が無くなる。また、
直列接続される複数のスイッチング素子の各々に接続さ
れるスナバエネルギー回生回路の構成要素の電流責務が
均等化される。As described above, the power conversion device according to the invention of claim 1 is provided with a predetermined snubber circuit, a first energy recovery circuit, an initial charging resistor, a first energy regeneration circuit, and a gate drive circuit. Since the first snubber energy regenerating circuit consisting of is included, harmful mutual interference between the snubber circuit and the gate drive power supply circuit is eliminated. Also,
The current duty of the components of the snubber energy regenerative circuit connected to each of the plurality of switching elements connected in series is equalized.

【００６１】また、請求項２の発明に係る電力変換装置
は、所定のスナバ回路、第１のエネルギー回収回路と初
期充電抵抗と第１のエネルギー回生回路とゲートドライ
ブ回路とからなる第１のスナバエネルギー回生回路、お
よび第２のエネルギー回収回路と第２のエネルギー回生
回路とからなる第２のスナバエネルギー回生回路を備え
たので、スナバ回路とゲートドライブ給電回路との間の
有害な相互干渉が無くなる。また、直列接続される複数
のスイッチング素子の各々に接続されるスナバエネルギ
ー回生回路の構成要素の電流責務が均等化される。更
に、アノードリアクトルの蓄積エネルギーの有効利用が
可能となる。The power converter according to a second aspect of the present invention is a first snubber circuit comprising a predetermined snubber circuit, a first energy recovery circuit, an initial charging resistor, a first energy regeneration circuit and a gate drive circuit. Since the energy regenerating circuit and the second snubber energy regenerating circuit including the second energy recovery circuit and the second energy regenerating circuit are provided, harmful mutual interference between the snubber circuit and the gate drive power feeding circuit is eliminated. . Further, the current duties of the components of the snubber energy regenerative circuit connected to each of the plurality of switching elements connected in series are equalized. Further, it is possible to effectively use the energy stored in the anode reactor.

【００６２】また、請求項３の発明に係る電力変換装置
は、所定の第２のエネルギー回収回路と第２のエネルギ
ー回生回路とからなる第２のスナバエネルギー回生回路
を備えたので、スイッチング素子のスナバエネルギー回
生回路の有無と関係なく、アノードリアクトルの蓄積エ
ネルギーの有効利用が可能となる。Since the power converter according to the third aspect of the present invention includes the second snubber energy regeneration circuit including the predetermined second energy recovery circuit and the second energy regeneration circuit, The stored energy of the anode reactor can be effectively used regardless of the presence or absence of the snubber energy regeneration circuit.

【００６３】また、請求項４の発明に係る電力変換装置
は、第２のコンデンサの端子間に接続された所定の放電
回路を備えたので、第１のエネルギー回生回路やゲート
ドライブ回路に過電圧が印加されるのを未然に防止する
ことができる。Further, since the power converter according to the invention of claim 4 is provided with the predetermined discharge circuit connected between the terminals of the second capacitor, the overvoltage is applied to the first energy regeneration circuit and the gate drive circuit. It can be prevented from being applied.

【００６４】また、請求項５の発明に係る電力変換装置
は、第３のコンデンサの端子間に接続された所定の放電
回路を備えたので、第２のエネルギー回生回路に過電圧
が印加されるのを未然に防止することができる。Further, since the power converter according to the invention of claim 5 is provided with the predetermined discharge circuit connected between the terminals of the third capacitor, the overvoltage is applied to the second energy regeneration circuit. Can be prevented in advance.

【００６５】また、請求項６の発明に係る電力変換装置
は、所定のスナバ回路、および第１のエネルギー回収回
路と初期充電抵抗と放電回路とゲートドライブ回路とか
らなる第１のスナバエネルギー回生回路を備えたので、
スナバ回路とゲートドライブ給電回路との間の有害な相
互干渉が無くなる。また、直列接続される複数のスイッ
チング素子の各々に接続されるスナバエネルギー回生回
路の構成要素の電流責務が均等化される。更に、スナバ
回路容量が比較的小さい場合にも、スナバエネルギーの
経済的な利用が可能となる。The power converter according to the invention of claim 6 is a first snubber energy regenerating circuit comprising a predetermined snubber circuit and a first energy recovery circuit, an initial charging resistor, a discharging circuit and a gate drive circuit. Because,
There is no harmful mutual interference between the snubber circuit and the gate drive power supply circuit. Further, the current duties of the components of the snubber energy regenerative circuit connected to each of the plurality of switching elements connected in series are equalized. Further, even when the snubber circuit capacity is relatively small, the snubber energy can be economically used.

【００６６】また、請求項７の発明に係る電力変換装置
は、所定のスナバ回路、第１のエネルギー回収回路と初
期充電抵抗と放電回路とゲートドライブ回路とからなる
第１のスナバエネルギー回生回路、および第２のエネル
ギー回収回路と第２のエネルギー回生回路とからなる第
２のスナバエネルギー回生回路を備えたので、スナバ回
路とゲートドライブ給電回路との間の有害な相互干渉が
無くなる。また、直列接続される複数のスイッチング素
子の各々に接続されるスナバエネルギー回生回路の構成
要素の電流責務が均等化される。更に、アノードリアク
トルの蓄積エネルギーの有効利用が可能となる。また、
スナバ回路容量が比較的小さい場合にも、スナバエネル
ギーの経済的な利用が可能となる。The power converter according to a seventh aspect of the present invention is a snubber circuit comprising a predetermined snubber circuit, a first energy recovery circuit, an initial charge resistor, a discharge circuit, and a gate drive circuit. Also, since the second snubber energy regenerating circuit including the second energy recovery circuit and the second energy regenerating circuit is provided, harmful mutual interference between the snubber circuit and the gate drive power feeding circuit is eliminated. Further, the current duties of the components of the snubber energy regenerative circuit connected to each of the plurality of switching elements connected in series are equalized. Further, it is possible to effectively use the energy stored in the anode reactor. Also,
Even when the snubber circuit capacity is relatively small, the snubber energy can be economically used.

【００６７】また、請求項８の発明に係る電力変換装置
は、第２のコンデンサの電圧が所定値以上のとき動作す
る所定の回生回路駆動制御回路を備えたので、低電位部
からの供給によることなく、第１のエネルギー回生回路
を駆動することができる。Since the power converter according to the invention of claim 8 is provided with a predetermined regenerative circuit drive control circuit which operates when the voltage of the second capacitor is equal to or higher than a predetermined value, it is supplied from the low potential section. The first energy regenerative circuit can be driven without the need.

【００６８】また、請求項９の発明に係る電力変換装置
は、第３のコンデンサの電圧が所定値以上のとき動作す
る所定の回生回路駆動制御回路を備えたので、低電位部
からの供給によることなく、第２のエネルギー回生回路
を駆動することができる。Since the power converter according to the invention of claim 9 is provided with a predetermined regenerative circuit drive control circuit which operates when the voltage of the third capacitor is equal to or higher than a predetermined value, it is supplied from the low potential section. It is possible to drive the second energy regenerative circuit without the need.

【００６９】また、請求項１０の発明に係る電力変換装
置は、限流素子をリアクトルとしたので、第１のコンデ
ンサとの共振動作により第１のコンデンサは必ず零電圧
まで放電し、高速・高効率のエネルギー回収が可能とな
る。Further, in the power converter according to the tenth aspect of the present invention, since the current limiting element is the reactor, the resonance operation with the first capacitor causes the first capacitor to be discharged to zero voltage without fail, so that the high speed / high speed is achieved. It enables efficient energy recovery.

【００７０】また、請求項１１の発明に係る電力変換装
置は、初期充電抵抗と直列に接続された所定の補助ダイ
オードを備えたので、スイッチング素子のオン期間中に
おける第１のコンデンサの不要な充電動作を無くすこと
ができる。Since the power converter according to the invention of claim 11 includes the predetermined auxiliary diode connected in series with the initial charging resistor, unnecessary charging of the first capacitor during the ON period of the switching element is performed. The movement can be eliminated.

【００７１】また、請求項１２の発明に係る電力変換装
置は、自己消弧型のスイッチング素子の個数をＮ（Ｎは
２以上の自然数）とするとともに、アノードリアクトル
を互いに直列に接続されるＭ（Ｍは１以上の自然数）個
で構成し、更に、Ｍ＝Ｎ／ｎ（ｎは２以上の自然数）が
成立するようにして、上記スイッチング素子ｎ個と上記
アノードリアクトル１個とを互いに直列に接続してなる
基本ユニットを構成単位として装置全体を形成するよう
にしたので、電力変換装置が互いに同一構成構造の基本
ユニットの組合わせで構成でき、経済性が向上するとと
もに、各基本ユニットの電圧分担も均等となって大容量
電力変換装置の実現が容易となる。In the power converter according to the invention of claim 12, the number of self-turn-off switching elements is N (N is a natural number of 2 or more), and the anode reactors are connected in series with each other. (M is a natural number greater than or equal to 1), and the switching element n and the anode reactor are connected in series so that M = N / n (n is a natural number greater than or equal to 2) is established. Since the entire device is formed by using the basic unit connected to the unit as a structural unit, the power conversion device can be configured by combining the basic units having the same configuration structure with each other, and the economical efficiency is improved, and at the same time, the efficiency of each basic unit can be improved. The voltage sharing becomes even, and it becomes easy to realize a large capacity power conversion device.

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

【図１】 本発明の実施の形態１における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 図１に示す電力変換装置の動作を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the power conversion device shown in FIG.

【図３】 図１に示す電力変換装置の一部変形例を示す
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a partially modified example of the power conversion device shown in FIG. 1.

【図４】 本発明の実施の形態２における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a second embodiment of the present invention.

【図５】 本発明の実施の形態３における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a third embodiment of the present invention.

【図６】 図５の回路の変形例を示す構成図である。6 is a configuration diagram showing a modified example of the circuit of FIG.

【図７】 本発明の実施の形態４における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図８】 本発明の実施の形態５における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図９】 本発明の実施の形態６における電力変換装置
を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a power conversion device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図１０】 電力変換装置の概路を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing an outline of a power conversion device.

【図１１】 従来のスナバ回路を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional snubber circuit.

【図１２】 図１１に示す電力変換装置の動作を説明す
るための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the power conversion device shown in FIG. 11.

【図１３】 図１１に示す電力変換装置の動作を説明す
るための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the power conversion device shown in FIG. 11.

【図１４】 図１１に示す電力変換装置の動作を説明す
るための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the power conversion device shown in FIG. 11.

【図１５】 図１１に示す電力変換装置の動作を説明す
るための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the power conversion device shown in FIG. 11.

【図１６】 従来のゲートドライブ給電回路を示す構成
図である。FIG. 16 is a configuration diagram showing a conventional gate drive power supply circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ａ〜１ｆ ＧＴＯ、２ａ〜２ｆ スナバダイオード、
３ａ〜３ｆ スナバコンデンサ、５ａ〜５ｆ フリーホ
イールダイオード、６，６ａ，６ｂ アノードリアクト
ル、７ａ 第１のエネルギー回生回路、１５ａ 初期充
電抵抗、１７ａ ゲートドライブ回路、１９ａ 回収ダ
イオード、２０ａ 回収コンデンサ、２１ａ 回収リア
クトル、２４ａ〜２４ｆ 第１のスナバエネルギー回生
回路、２５ 回収ダイオード、２６ 回収コンデンサ、
２７ 第２のエネルギー回生回路、２９ 第２のスナバ
エネルギー回生回路、３０ 放電回路、３１ 放電抵
抗、３２ スイッチ、３３ インバータ、３６ 上アー
ム、３７ 下アーム、３８ 直流電源部、４０ａ 第２
のスナバエネルギー回生回路、４１ａ 補助ダイオー
ド、４２ 電圧検出回路、４７ 回生回路駆動制御回
路。1a to 1f GTO, 2a to 2f snubber diode,
3a to 3f snubber capacitor, 5a to 5f freewheel diode, 6,6a, 6b anode reactor, 7a first energy regeneration circuit, 15a initial charging resistor, 17a gate drive circuit, 19a recovery diode, 20a recovery capacitor, 21a recovery reactor , 24a to 24f First snubber energy regeneration circuit, 25 recovery diode, 26 recovery capacitor,
27 2nd energy regeneration circuit, 29 2nd snubber energy regeneration circuit, 30 discharge circuit, 31 discharge resistance, 32 switch, 33 inverter, 36 upper arm, 37 lower arm, 38 DC power supply part, 40a 2nd
Snubber energy regeneration circuit, 41a auxiliary diode, 42 voltage detection circuit, 47 regeneration circuit drive control circuit.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 直流電源部と、この直流電源部の両極間
に互いに直列に接続された複数の自己消弧型のスイッチ
ング素子と、上記各スイッチング素子に逆並列接続され
たダイオードとを備えた電力変換装置において、 上記各スイッチング素子のアノード・カソード間に接続
された、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生
回路を備え、 上記スナバ回路は、上記アノード側から順次接続され
た、第１のコンデンサおよび第１のダイオードの直列体
からなり、 上記第１のスナバエネルギー回生回路は、上記第１のダ
イオードのアノード・カソード間にそのカソード側から
順次接続された、第２のダイオード、第２のコンデンサ
および限流素子の直列体からなる第１のエネルギー回収
回路と、上記スイッチング素子のアノードと上記第２の
コンデンサおよび第２のダイオードの接続点との間に接
続された初期充電抵抗と、上記第２のコンデンサと上記
直流電源部との間に接続され上記第２のコンデンサに蓄
積されたエネルギーを上記直流電源部に回生する第１の
エネルギー回生回路と、上記第２のコンデンサと上記ス
イッチング素子のゲートとの間に接続され上記第２のコ
ンデンサに蓄積されたエネルギーを上記ゲートに給電す
るゲートドライブ回路とからなることを特徴とする電力
変換装置。1. A direct current power supply unit, a plurality of self-extinguishing type switching elements connected in series between both poles of the direct current power supply unit, and a diode anti-parallel connected to each switching element. The power conversion device includes a snubber circuit and a first snubber energy regeneration circuit connected between the anode and the cathode of each of the switching elements, and the snubber circuit includes a first capacitor sequentially connected from the anode side. And a first diode in series, wherein the first snubber energy regenerative circuit has a second diode and a second capacitor which are sequentially connected between the anode and the cathode of the first diode from the cathode side thereof. And a first energy recovery circuit composed of a series body of current limiting elements, the anode of the switching element and the second coil. The initial charging resistance connected between the capacitor and the connection point of the second diode, and the energy stored in the second capacitor connected between the second capacitor and the DC power supply unit to the DC A first energy regeneration circuit regenerated in a power supply section; and a gate drive circuit connected between the second capacitor and the gate of the switching element to supply the energy stored in the second capacitor to the gate. A power conversion device comprising: 【請求項２】 直流電源部と、この直流電源部の両極間
に互いに直列に接続された複数の自己消弧型のスイッチ
ング素子と、上記各スイッチング素子に逆並列接続され
たダイオードと、上記直流電源部の両極間に上記スイッ
チング素子と直列に接続されたアノードリアクトルとを
備えた電力変換装置において、 上記各スイッチング素子のアノード・カソード間に接続
された、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生
回路と、上記アノードリアクトルの端子間に接続された
第２のスナバエネルギー回生回路とを備え、 上記スナバ回路は、上記アノード側から順次接続され
た、第１のコンデンサおよび第１のダイオードの直列体
からなり、 上記第１のスナバエネルギー回生回路は、上記第１のダ
イオードのアノード・カソード間にそのカソード側から
順次接続された、第２のダイオード、第２のコンデンサ
および限流素子の直列体からなる第１のエネルギー回収
回路と、上記スイッチング素子のアノードと上記第２の
コンデンサおよび第２のダイオードの接続点との間に接
続された初期充電抵抗と、上記第２のコンデンサと上記
直流電源部との間に接続され上記第２のコンデンサに蓄
積されたエネルギーを上記直流電源部に回生する第１の
エネルギー回生回路と、上記第２のコンデンサと上記ス
イッチング素子のゲートとの間に接続され上記第２のコ
ンデンサに蓄積されたエネルギーを上記ゲートに給電す
るゲートドライブ回路とからなり、 上記第２のスナバエネルギー回生回路は、上記アノード
リアクトルの端子間に接続された、第３のコンデンサお
よび第３のダイオードの直列体からなる第２のエネルギ
ー回収回路と、上記第３のコンデンサと上記直流電源部
との間に接続され上記第３のコンデンサに蓄積されたエ
ネルギーを上記直流電源部に回生する第２のエネルギー
回生回路とからなることを特徴とする電力変換装置。2. A DC power supply unit, a plurality of self-extinguishing type switching elements connected in series with each other between both poles of the DC power supply unit, a diode connected in anti-parallel to each of the switching elements, and the DC power supply. In a power conversion device including an anode reactor connected in series between both poles of a power supply unit, a snubber circuit and a first snubber energy regenerative circuit connected between an anode and a cathode of each switching element. And a second snubber energy regenerative circuit connected between the terminals of the anode reactor, wherein the snubber circuit includes a first capacitor and a first diode connected in series from the anode side. The first snubber energy regeneration circuit is arranged between the anode and the cathode of the first diode. A first energy recovery circuit composed of a series body of a second diode, a second capacitor and a current limiting element, which are sequentially connected from the battery side, an anode of the switching element, the second capacitor and the second The initial charging resistor connected between the diode and the connection point, and the energy stored in the second capacitor connected between the second capacitor and the DC power supply unit are regenerated to the DC power supply unit. A first energy regeneration circuit, and a gate drive circuit connected between the second capacitor and the gate of the switching element to supply the energy stored in the second capacitor to the gate. The snubber energy regeneration circuit of No. 2 is a direct circuit of the third capacitor and the third diode connected between the terminals of the anode reactor. A second energy recovery circuit composed of an array, a second energy connected between the third capacitor and the DC power supply unit, and regenerating energy stored in the third capacitor to the DC power supply unit. A power conversion device comprising a regenerative circuit. 【請求項３】 直流電源部と、この直流電源部の両極間
に互いに直列に接続された複数の自己消弧型のスイッチ
ング素子と、上記各スイッチング素子に逆並列接続され
たダイオードと、上記直流電源部の両極間に上記スイッ
チング素子と直列に接続されたアノードリアクトルとを
備えた電力変換装置において、 上記アノードリアクトルの端子間に接続された第２のス
ナバエネルギー回生回路を備え、 上記第２のスナバエネルギー回生回路は、上記アノード
リアクトルの端子間に接続された、第３のコンデンサお
よび第３のダイオードの直列体からなる第２のエネルギ
ー回収回路と、上記第３のコンデンサと上記直流電源部
との間に接続され上記第３のコンデンサに蓄積されたエ
ネルギーを上記直流電源部に回生する第２のエネルギー
回生回路とからなることを特徴とする電力変換装置。3. A DC power supply unit, a plurality of self-extinguishing type switching elements connected in series with each other between both poles of the DC power supply unit, a diode connected in anti-parallel to each of the switching elements, and the DC power supply. A power converter comprising: an anode reactor connected in series with the switching element between both poles of a power supply unit; and a second snubber energy regeneration circuit connected between terminals of the anode reactor. The snubber energy regeneration circuit includes a second energy recovery circuit connected between the terminals of the anode reactor, the second energy recovery circuit including a series body of a third capacitor and a third diode, the third capacitor, and the DC power supply unit. A second energy regenerative circuit connected between the two and regenerating energy stored in the third capacitor to the DC power supply unit. Power conversion device characterized by comprising the. 【請求項４】 第２のコンデンサの端子間に接続され
た、放電抵抗とスイッチとからなる放電回路を備え、上
記第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーの一部を上
記放電抵抗で消費可能としたことを特徴とする請求項１
または２に記載の電力変換装置。4. A discharge circuit comprising a discharge resistor and a switch connected between terminals of a second capacitor, wherein a part of the energy stored in the second capacitor can be consumed by the discharge resistor. Claim 1 characterized in that
Alternatively, the power conversion device according to 2. 【請求項５】 第３のコンデンサの端子間に接続され
た、放電抵抗とスイッチとからなる放電回路を備え、上
記第３のコンデンサに蓄積されたエネルギーの一部を上
記放電抵抗で消費可能としたことを特徴とする請求項２
記載の電力変換装置。5. A discharge circuit comprising a discharge resistor and a switch connected between the terminals of the third capacitor, wherein a part of the energy stored in the third capacitor can be consumed by the discharge resistor. The method according to claim 2, wherein
The power converter according to any one of the preceding claims. 【請求項６】 直流電源部と、この直流電源部の両極間
に互いに直列に接続された複数の自己消弧型のスイッチ
ング素子と、上記各スイッチング素子に逆並列接続され
たダイオードとを備えた電力変換装置において、 上記各スイッチング素子のアノード・カソード間に接続
された、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生
回路を備え、 上記スナバ回路は、上記アノード側から順次接続され
た、第１のコンデンサおよび第１のダイオードの直列体
からなり、 上記第１のスナバエネルギー回生回路は、上記第１のダ
イオードのアノード・カソード間にそのカソード側から
順次接続された、第２のダイオード、第２のコンデンサ
および限流素子の直列体からなる第１のエネルギー回収
回路と、上記スイッチング素子のアノードと上記第２の
コンデンサおよび第２のダイオードの接続点との間に接
続された初期充電抵抗と、上記第２のコンデンサの端子
間に接続された、放電抵抗とスイッチとからなり上記第
２のコンデンサに蓄積されたエネルギーの一部を上記放
電抵抗で消費可能な放電回路と、上記第２のコンデンサ
と上記スイッチング素子のゲートとの間に接続され上記
第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーを上記ゲート
に給電するゲートドライブ回路とからなることを特徴と
する電力変換装置。6. A direct-current power supply unit, a plurality of self-extinguishing type switching elements connected in series between both poles of the direct-current power supply unit, and a diode antiparallel-connected to each switching element. The power conversion device includes a snubber circuit and a first snubber energy regeneration circuit connected between the anode and the cathode of each of the switching elements, and the snubber circuit includes a first capacitor sequentially connected from the anode side. And a first diode in series, wherein the first snubber energy regenerative circuit has a second diode and a second capacitor which are sequentially connected between the anode and the cathode of the first diode from the cathode side thereof. And a first energy recovery circuit composed of a series body of current limiting elements, the anode of the switching element and the second coil. An initial charge resistance connected between the capacitor and the connection point of the second diode, and a discharge resistance connected between the terminals of the second capacitor and a switch, and stored in the second capacitor. A discharge circuit capable of consuming a part of energy by the discharge resistor, and a gate connected between the second capacitor and the gate of the switching element to supply the energy stored in the second capacitor to the gate. A power conversion device comprising a drive circuit. 【請求項７】 直流電源部と、この直流電源部の両極間
に互いに直列に接続された複数の自己消弧型のスイッチ
ング素子と、上記各スイッチング素子に逆並列接続され
たダイオードと、上記直流電源部の両極間に上記スイッ
チング素子と直列に接続されたアノードリアクトルとを
備えた電力変換装置において、 上記各スイッチング素子のアノード・カソード間に接続
された、スナバ回路および第１のスナバエネルギー回生
回路と、上記アノードリアクトルの端子間に接続された
第２のスナバエネルギー回生回路とを備え、 上記スナバ回路は、上記アノード側から順次接続され
た、第１のコンデンサおよび第１のダイオードの直列体
からなり、 上記第１のスナバエネルギー回生回路は、上記第１のダ
イオードのアノード・カソード間にそのカソード側から
順次接続された、第２のダイオード、第２のコンデンサ
および限流素子の直列体からなる第１のエネルギー回収
回路と、上記スイッチング素子のアノードと上記第２の
コンデンサおよび第２のダイオードの接続点との間に接
続された初期充電抵抗と、上記第２のコンデンサの端子
間に接続された、放電抵抗とスイッチとからなり上記第
２のコンデンサに蓄積されたエネルギーの一部を上記放
電抵抗で消費可能な放電回路と、上記第２のコンデンサ
と上記スイッチング素子のゲートとの間に接続され上記
第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーを上記ゲート
に給電するゲートドライブ回路とからなり、 上記第２のスナバエネルギー回生回路は、上記アノード
リアクトルの端子間に接続された、第３のコンデンサお
よび第３のダイオードの直列体からなる第２のエネルギ
ー回収回路と、上記第３のコンデンサと上記直流電源部
との間に接続され上記第３のコンデンサに蓄積されたエ
ネルギーを上記直流電源部に回生する第２のエネルギー
回生回路とからなることを特徴とする電力変換装置。7. A DC power supply unit, a plurality of self-extinguishing type switching elements connected in series between both poles of the DC power supply unit, diodes connected in anti-parallel to each switching element, and the DC In a power conversion device including an anode reactor connected in series between both poles of a power supply unit, a snubber circuit and a first snubber energy regenerative circuit connected between an anode and a cathode of each switching element. And a second snubber energy regenerative circuit connected between the terminals of the anode reactor, wherein the snubber circuit includes a first capacitor and a first diode connected in series from the anode side. The first snubber energy regeneration circuit is arranged between the anode and the cathode of the first diode. A first energy recovery circuit composed of a series body of a second diode, a second capacitor and a current limiting element, which are sequentially connected from the battery side, an anode of the switching element, the second capacitor and the second An initial charging resistor connected to the connection point of the diode and a discharging resistor and a switch connected between the terminals of the second capacitor, and a part of the energy stored in the second capacitor And a gate drive circuit that is connected between the second capacitor and the gate of the switching element and supplies the energy stored in the second capacitor to the gate. The second snubber energy regeneration circuit includes a third capacitor and a third diode connected between the terminals of the anode reactor. A second energy recovery circuit composed of a serial body of a battery, and a second energy recovery circuit connected between the third capacitor and the DC power supply unit for regenerating energy stored in the third capacitor to the DC power supply unit. 2. An electric power conversion device comprising an energy regeneration circuit of 2. 【請求項８】 第２のコンデンサの電圧が所定値以上の
とき、上記第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーに
より第１のエネルギー回生回路を構成するスイッチング
素子を駆動する回生回路駆動制御回路を備えたことを特
徴とする請求項１、２、４ないし７のいずれかに記載の
電力変換装置。8. A regeneration circuit drive control circuit for driving a switching element forming a first energy regeneration circuit by the energy stored in the second capacitor when the voltage of the second capacitor is equal to or higher than a predetermined value. The power conversion device according to any one of claims 1, 2, 4 to 7. 【請求項９】 第３のコンデンサの電圧が所定値以上の
とき、上記第３のコンデンサに蓄積されたエネルギーに
より第２のエネルギー回生回路を構成するスイッチング
素子を駆動する回生回路駆動制御回路を備えたことを特
徴とする請求項２、３、５または７のいずれかに記載の
電力変換装置。9. A regenerative circuit drive control circuit for driving a switching element forming a second energy regenerative circuit by the energy stored in the third capacitor when the voltage of the third capacitor is equal to or higher than a predetermined value. The power conversion device according to claim 2, 3, 5, or 7. 【請求項１０】 限流素子をリアクトルとしたことを特
徴とする請求項１、２、４ないし９のいずれかに記載の
電力変換装置。10. The power conversion device according to claim 1, wherein the current limiting element is a reactor. 【請求項１１】 自己消弧型のスイッチング素子のアノ
ードと第２のコンデンサおよび第２のダイオードの接続
点との間に、初期充電抵抗と直列に接続された補助ダイ
オードを備えたことを特徴とする請求項１、２、４ない
し１０のいずれかに記載の電力変換装置。11. An auxiliary diode connected in series with an initial charging resistor is provided between the anode of the self-extinguishing type switching element and the connection point of the second capacitor and the second diode. The power conversion device according to claim 1, 2, 4, or 10. 【請求項１２】 自己消弧型のスイッチング素子の個数
をＮ（Ｎは２以上の自然数）とするとともに、アノード
リアクトルを互いに直列に接続されるＭ（Ｍは１以上の
自然数）個で構成し、更に、Ｍ＝Ｎ／ｎ（ｎは２以上の
自然数）が成立するようにして、上記スイッチング素子
ｎ個と上記アノードリアクトル１個とを互いに直列に接
続してなる基本ユニットを構成単位として装置全体を形
成するようにしたことを特徴とする請求項２、３、５、
７、または９のいずれかに記載の電力変換装置。12. The number of self-extinguishing switching elements is N (N is a natural number of 2 or more), and the anode reactors are M (M is a natural number of 1 or more) connected in series. Further, the apparatus is configured with a basic unit formed by connecting the n switching elements and one anode reactor in series with each other so that M = N / n (n is a natural number of 2 or more) is established. The entire structure is formed, and the whole structure is formed.
The power conversion device according to any one of 7 and 9.