JPH0951679A - 整流回路 - Google Patents
整流回路Info
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- JPH0951679A JPH0951679A JP20070595A JP20070595A JPH0951679A JP H0951679 A JPH0951679 A JP H0951679A JP 20070595 A JP20070595 A JP 20070595A JP 20070595 A JP20070595 A JP 20070595A JP H0951679 A JPH0951679 A JP H0951679A
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- resistor
- capacitive load
- turned
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 突入電流防止抑制用抵抗と放電抵抗を単一の
抵抗にて実現する。 【解決手段】 ダイオードD1〜D4から構成される単
層全波整流ブリッジに、さらにサイリスタQ1を含むソ
ース側アームとサイリスタQ2を含むシンク側アームを
設ける。ダイオードD1と並列にトランジスタQ3を、
サイリスタQ2と並列にQ4を設け、ダイオードD1及
びD2の接続点とサイリスタQ1及びQ2の接続点との
間に抵抗Rを設ける。交流電源10の出力を用いて容量
性負荷Cを立ち上げる際には、サイリスタQ1及びQ2
並びにトランジスタQ3及びQ4をオフさせることによ
り、抵抗Rを充電経路に挿入する。容量性負荷Cを立ち
下げる際にはトランジスタQ3及びQ4をオンさせるこ
とにより容量性負荷Cの放電経路に抵抗Rを挿入する。
抵抗にて実現する。 【解決手段】 ダイオードD1〜D4から構成される単
層全波整流ブリッジに、さらにサイリスタQ1を含むソ
ース側アームとサイリスタQ2を含むシンク側アームを
設ける。ダイオードD1と並列にトランジスタQ3を、
サイリスタQ2と並列にQ4を設け、ダイオードD1及
びD2の接続点とサイリスタQ1及びQ2の接続点との
間に抵抗Rを設ける。交流電源10の出力を用いて容量
性負荷Cを立ち上げる際には、サイリスタQ1及びQ2
並びにトランジスタQ3及びQ4をオフさせることによ
り、抵抗Rを充電経路に挿入する。容量性負荷Cを立ち
下げる際にはトランジスタQ3及びQ4をオンさせるこ
とにより容量性負荷Cの放電経路に抵抗Rを挿入する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源の出力を
整流した上で容量性負荷に供給する整流回路に関する。
整流した上で容量性負荷に供給する整流回路に関する。
【0002】
【従来の技術】容量性負荷(例えばコンデンサ)の充電
経路に突入電流防止抑制用抵抗を挿入する技術や、この
容量性負荷の放電経路に放電抵抗を挿入する技術は、例
えば電気自動車に搭載されるバッテリをモータ側(例え
ば電力変換器入力段)のコンデンサに接続する回路にお
いて、用いられている。他方、交流電源の出力を全波整
流し容量性負荷に供給する整流回路も広く知られてい
る。この整流回路に上述の突入電流防止抑制用抵抗及び
放電抵抗を組み合わせた場合、図9に示される回路が得
られる。この図の回路では、交流電源10Aの出力が、
ブリッジ接続されたダイオードD11〜D14を有する
整流回路14Aにて全波整流された上で、コンデンサC
に供給されている。コンデンサCに充電する際には、コ
ントローラ12AによりまずスイッチSW12がオンさ
れた上でスイッチSW11がオンされ、その後所定時間
の経過後にスイッチSW13がオンされる。逆に、コン
デンサCから放電する際には、コントローラ12Aによ
りスイッチSW12及びSW13がオフされる。このよ
うな制御を実行することにより、充電時には抵抗R11
により電流値が制限され(突入電流の防止又は抑制)、
放電時には抵抗R12が放電抵抗として使用される。
経路に突入電流防止抑制用抵抗を挿入する技術や、この
容量性負荷の放電経路に放電抵抗を挿入する技術は、例
えば電気自動車に搭載されるバッテリをモータ側(例え
ば電力変換器入力段)のコンデンサに接続する回路にお
いて、用いられている。他方、交流電源の出力を全波整
流し容量性負荷に供給する整流回路も広く知られてい
る。この整流回路に上述の突入電流防止抑制用抵抗及び
放電抵抗を組み合わせた場合、図9に示される回路が得
られる。この図の回路では、交流電源10Aの出力が、
ブリッジ接続されたダイオードD11〜D14を有する
整流回路14Aにて全波整流された上で、コンデンサC
に供給されている。コンデンサCに充電する際には、コ
ントローラ12AによりまずスイッチSW12がオンさ
れた上でスイッチSW11がオンされ、その後所定時間
の経過後にスイッチSW13がオンされる。逆に、コン
デンサCから放電する際には、コントローラ12Aによ
りスイッチSW12及びSW13がオフされる。このよ
うな制御を実行することにより、充電時には抵抗R11
により電流値が制限され(突入電流の防止又は抑制)、
放電時には抵抗R12が放電抵抗として使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような構成には、
別体配置された少なくとも2個の抵抗(突入電流防止抑
制用抵抗及び放電抵抗)が必要であり、従って部品コス
トが高く回路寸法が大きいという問題点があった。本発
明は、このような問題点を解決することを課題としてな
されたものであり、順方向導通スイッチ素子や開閉素子
を利用して整流回路の構成を改良することにより、突入
電流防止抑制用抵抗と放電抵抗の兼用化を達成し、以て
部品コストの低減及び回路寸法の縮小を達成することを
目的とする。
別体配置された少なくとも2個の抵抗(突入電流防止抑
制用抵抗及び放電抵抗)が必要であり、従って部品コス
トが高く回路寸法が大きいという問題点があった。本発
明は、このような問題点を解決することを課題としてな
されたものであり、順方向導通スイッチ素子や開閉素子
を利用して整流回路の構成を改良することにより、突入
電流防止抑制用抵抗と放電抵抗の兼用化を達成し、以て
部品コストの低減及び回路寸法の縮小を達成することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る整流回路は、それぞれ順方向の
み実質的に導通する複数対の順方向導通素子、それぞれ
オフしているときには実質的に遮断状態となりオンして
いるときに順方向のみ実質的に導通する少なくとも1対
の順方向導通スイッチ素子、交流電源と容量性負荷の間
に介在する抵抗、及びオンしているときに実質的に短絡
状態となりオフしているときに実質的に開放状態となる
少なくとも1対の開閉素子を備え、上記順方向導通スイ
ッチ素子及び上記開閉素子が共にオフしているときには
上記順方向導通素子を含む第1の全波整流ブリッジが抵
抗を介し交流電源に接続され、上記順方向導通スイッチ
素子がオンし上記開閉素子がオフしているときには上記
順方向導通スイッチ素子を含む第2の全波整流ブリッジ
が抵抗を介さずに交流電源に接続され、上記開閉素子が
オンしているときには上記容量性負荷の両端が上記抵抗
にて短絡されるよう、順方向導通素子、順方向導通スイ
ッチ素子、抵抗及び開閉素子を接続したことを特徴とす
る。
るために、本発明に係る整流回路は、それぞれ順方向の
み実質的に導通する複数対の順方向導通素子、それぞれ
オフしているときには実質的に遮断状態となりオンして
いるときに順方向のみ実質的に導通する少なくとも1対
の順方向導通スイッチ素子、交流電源と容量性負荷の間
に介在する抵抗、及びオンしているときに実質的に短絡
状態となりオフしているときに実質的に開放状態となる
少なくとも1対の開閉素子を備え、上記順方向導通スイ
ッチ素子及び上記開閉素子が共にオフしているときには
上記順方向導通素子を含む第1の全波整流ブリッジが抵
抗を介し交流電源に接続され、上記順方向導通スイッチ
素子がオンし上記開閉素子がオフしているときには上記
順方向導通スイッチ素子を含む第2の全波整流ブリッジ
が抵抗を介さずに交流電源に接続され、上記開閉素子が
オンしているときには上記容量性負荷の両端が上記抵抗
にて短絡されるよう、順方向導通素子、順方向導通スイ
ッチ素子、抵抗及び開閉素子を接続したことを特徴とす
る。
【0005】このように、本発明においては、順方向導
通スイッチ素子及び開閉素子を共にオフさせた場合、交
流電源の出力電流は抵抗にて制限された上で第1の全波
整流ブリッジにより整流される。また、順方向導通スイ
ッチ素子をオンさせ開閉素子をオフさせた場合、交流電
源の出力電流は抵抗による制限を受けないまま第2の全
波整流ブリッジにより整流される。さらに、開閉素子を
オンさせた場合、容量性負荷の両端が抵抗にて短絡され
る。従って、容量性負荷に交流電源を接続しようとする
場合には、例えばまず順方向導通スイッチ素子及び開閉
素子を共にオフさせた後所定時間経過後に順方向導通ス
イッチ素子をオンさせることにより、容量性負荷の充電
に伴う突入電流を防止又は抑制できる。また、容量性負
荷を交流電源から切り離そうとする場合には、開閉素子
をオンさせることにより、容量性負荷を放電させること
ができる。
通スイッチ素子及び開閉素子を共にオフさせた場合、交
流電源の出力電流は抵抗にて制限された上で第1の全波
整流ブリッジにより整流される。また、順方向導通スイ
ッチ素子をオンさせ開閉素子をオフさせた場合、交流電
源の出力電流は抵抗による制限を受けないまま第2の全
波整流ブリッジにより整流される。さらに、開閉素子を
オンさせた場合、容量性負荷の両端が抵抗にて短絡され
る。従って、容量性負荷に交流電源を接続しようとする
場合には、例えばまず順方向導通スイッチ素子及び開閉
素子を共にオフさせた後所定時間経過後に順方向導通ス
イッチ素子をオンさせることにより、容量性負荷の充電
に伴う突入電流を防止又は抑制できる。また、容量性負
荷を交流電源から切り離そうとする場合には、開閉素子
をオンさせることにより、容量性負荷を放電させること
ができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。
関し図面に基づき説明する。
【0007】図1には、本発明の第1実施形態に係る回
路の構成が示されている。この図に示される回路は、コ
ントローラ12の制御の下、単相の交流電源10の出力
を全波整流し容量性負荷Cに供給する整流回路14であ
る。整流回路14は、順方向導通素子たる4個のダイオ
ードD1〜D4から構成される第1の全波整流ブリッジ
と、ダイオードD3及びD4並びにサイリスタQ1及び
Q2から構成される第2の全波整流ブリッジとを内蔵し
ている。順方向導通スイッチ素子たるサイリスタQ1及
びQ2は、コントローラ12からの制御信号に応じてオ
ン/オフする。また、ダイオードD1及びD2の接続点
と、サイリスタQ1及びQ2の接続点との間には、抵抗
Rが配設されている。従って、第1の全波整流ブリッジ
はこの抵抗Rを介し交流電源10に接続されているが、
第2の全波整流ブリッジはこの抵抗Rを介さずに交流電
源10と接続されている。加えて、ダイオードD1及び
サイリスタQ2それぞれと並列に開閉素子たるトランジ
スタQ3及びQ4が配設されており、これらのトランジ
スタQ3及びQ4はコントローラ12からの制御信号に
応じてオン/オフする。なお、図中SW1で表されてい
るリレーは交流電源10と整流回路14との接続を開閉
する手段である。
路の構成が示されている。この図に示される回路は、コ
ントローラ12の制御の下、単相の交流電源10の出力
を全波整流し容量性負荷Cに供給する整流回路14であ
る。整流回路14は、順方向導通素子たる4個のダイオ
ードD1〜D4から構成される第1の全波整流ブリッジ
と、ダイオードD3及びD4並びにサイリスタQ1及び
Q2から構成される第2の全波整流ブリッジとを内蔵し
ている。順方向導通スイッチ素子たるサイリスタQ1及
びQ2は、コントローラ12からの制御信号に応じてオ
ン/オフする。また、ダイオードD1及びD2の接続点
と、サイリスタQ1及びQ2の接続点との間には、抵抗
Rが配設されている。従って、第1の全波整流ブリッジ
はこの抵抗Rを介し交流電源10に接続されているが、
第2の全波整流ブリッジはこの抵抗Rを介さずに交流電
源10と接続されている。加えて、ダイオードD1及び
サイリスタQ2それぞれと並列に開閉素子たるトランジ
スタQ3及びQ4が配設されており、これらのトランジ
スタQ3及びQ4はコントローラ12からの制御信号に
応じてオン/オフする。なお、図中SW1で表されてい
るリレーは交流電源10と整流回路14との接続を開閉
する手段である。
【0008】この実施形態における抵抗Rは、容量性負
荷Cを立ち上げる際の突入電流を防止及び抑制する抵抗
としても、また、容量性負荷Cを立ち下げる際の放電抵
抗としても、使用される。図2及び図3には、コントロ
ーラ12により容量性負荷Cの立ち上げ又は立ち下げの
際に実行される制御手順が示されている。
荷Cを立ち上げる際の突入電流を防止及び抑制する抵抗
としても、また、容量性負荷Cを立ち下げる際の放電抵
抗としても、使用される。図2及び図3には、コントロ
ーラ12により容量性負荷Cの立ち上げ又は立ち下げの
際に実行される制御手順が示されている。
【0009】まず容量性負荷Cを立ち上げる際には、コ
ントローラ12は、サイリスタQ1及びQ2並びにトラ
ンジスタQ3及びQ4をいずれもオフさせた上で(10
0)、リレーSW1をオンさせる(102)。ステップ
100を実行することにより、整流回路14は、ダイオ
ードD1〜D4から構成される第1の全波整流ブリッジ
を抵抗Rを介し交流電源10側に接続した構成と等価と
なる。また、ステップ102を実行することにより、交
流電源10と整流回路14とが実際に接続される。従っ
て、ステップ100及び102実行直後においては、抵
抗Rにより電流制限された交流電源10の出力により
(厳密にはこれを全波整流した電流により)、容量性負
荷Cへの充電が行われる。
ントローラ12は、サイリスタQ1及びQ2並びにトラ
ンジスタQ3及びQ4をいずれもオフさせた上で(10
0)、リレーSW1をオンさせる(102)。ステップ
100を実行することにより、整流回路14は、ダイオ
ードD1〜D4から構成される第1の全波整流ブリッジ
を抵抗Rを介し交流電源10側に接続した構成と等価と
なる。また、ステップ102を実行することにより、交
流電源10と整流回路14とが実際に接続される。従っ
て、ステップ100及び102実行直後においては、抵
抗Rにより電流制限された交流電源10の出力により
(厳密にはこれを全波整流した電流により)、容量性負
荷Cへの充電が行われる。
【0010】この状態で所定時間T、すなわち容量性負
荷Cが十分に充電されたと見なせる程度の時間が経過し
た時点で(104)、コントローラ12は、サイリスタ
Q1及びQ2をオンさせる(106)。すると、サイリ
スタQ1及びQ2が実質的にダイオードとして機能する
こととなるから、抵抗Rを介し交流電源10と接続され
ているD1及びD2には電流が流れなくなる。その結
果、サイリスタQ1及びQ2並びにダイオードD3及び
D4から構成される第2の全波整流ブリッジが形成さ
れ、この第2の全波整流ブリッジの整流出力により容量
性負荷Cが駆動され始める。
荷Cが十分に充電されたと見なせる程度の時間が経過し
た時点で(104)、コントローラ12は、サイリスタ
Q1及びQ2をオンさせる(106)。すると、サイリ
スタQ1及びQ2が実質的にダイオードとして機能する
こととなるから、抵抗Rを介し交流電源10と接続され
ているD1及びD2には電流が流れなくなる。その結
果、サイリスタQ1及びQ2並びにダイオードD3及び
D4から構成される第2の全波整流ブリッジが形成さ
れ、この第2の全波整流ブリッジの整流出力により容量
性負荷Cが駆動され始める。
【0011】また、容量性負荷Cを立ち下げる際には、
図3に示されるように、コントローラ12によりまずリ
レーSW1がオフされ(200)、その後トランジスタ
Q3及びQ4がオンされる(202)。トランジスタQ
3及びQ4がオンすると、容量性負荷Cの両端が抵抗R
により短絡された状態となる。この時点では既にリレー
SW1がオフしており従って交流電源10は整流回路1
4から切り離されているから、容量性負荷Cに蓄えられ
ている電荷はこの抵抗Rにより放電されることになる。
図3に示されるように、コントローラ12によりまずリ
レーSW1がオフされ(200)、その後トランジスタ
Q3及びQ4がオンされる(202)。トランジスタQ
3及びQ4がオンすると、容量性負荷Cの両端が抵抗R
により短絡された状態となる。この時点では既にリレー
SW1がオフしており従って交流電源10は整流回路1
4から切り離されているから、容量性負荷Cに蓄えられ
ている電荷はこの抵抗Rにより放電されることになる。
【0012】従って、本実施形態においては、単一の抵
抗Rによって、容量性負荷Cを立ち上げる際の突入電流
防止抑制と、容量性負荷Cを立ち下げる際の放電とを、
共に実現することができる。これにより、回路の小型
化、安価化、高信頼化を実現することができる。さら
に、整流回路14の内部においてはリレーのような機械
的接点が何等設けられていないから、この面でも信頼性
が高まる。
抗Rによって、容量性負荷Cを立ち上げる際の突入電流
防止抑制と、容量性負荷Cを立ち下げる際の放電とを、
共に実現することができる。これにより、回路の小型
化、安価化、高信頼化を実現することができる。さら
に、整流回路14の内部においてはリレーのような機械
的接点が何等設けられていないから、この面でも信頼性
が高まる。
【0013】図4には、本発明の第2実施形態に係る整
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、ダイオードD1及びD2の接続点とサイリスタQ
1及びQ2の接続点の間に抵抗R1が設けられており、
ダイオードD1のアノードとトランジスタQ3のエミッ
タの間に抵抗R2が設けられている。抵抗R1は第1実
施形態における抵抗Rと同様突入電流防止抑制用抵抗兼
放電抵抗として機能する。抵抗R2は、容量性負荷Cの
放電の際放電抵抗の一部として使用される。このような
構成により、突入電流防止抑制用抵抗の値と放電抵抗の
値とを異なる値とすることができる。
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、ダイオードD1及びD2の接続点とサイリスタQ
1及びQ2の接続点の間に抵抗R1が設けられており、
ダイオードD1のアノードとトランジスタQ3のエミッ
タの間に抵抗R2が設けられている。抵抗R1は第1実
施形態における抵抗Rと同様突入電流防止抑制用抵抗兼
放電抵抗として機能する。抵抗R2は、容量性負荷Cの
放電の際放電抵抗の一部として使用される。このような
構成により、突入電流防止抑制用抵抗の値と放電抵抗の
値とを異なる値とすることができる。
【0014】図5には、本発明の第3実施形態に係る整
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、ダイオードD1及びD2の接続点とサイリスタQ
1及びQ2の接続点との間に抵抗R3及びR4が直列接
続されている。抵抗R3及びR4の接続点はトランジス
タQ3のエミッタに接続されている。従って、抵抗R3
は突入電流防止抑制用抵抗兼放電抵抗として機能し、抵
抗R4は突入電流防止抑制抵抗の一部として機能するこ
ととなるから、この実施形態においても、第2実施形態
と同様突入電流防止抑制用抵抗の値と放電抵抗の値とを
異なる値にすることができる。ただし、前述の第2実施
形態においては放電抵抗の方が大きな値となっていた
が、この実施形態においては突入電流防止抑制用抵抗の
方が大きな値となる。
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、ダイオードD1及びD2の接続点とサイリスタQ
1及びQ2の接続点との間に抵抗R3及びR4が直列接
続されている。抵抗R3及びR4の接続点はトランジス
タQ3のエミッタに接続されている。従って、抵抗R3
は突入電流防止抑制用抵抗兼放電抵抗として機能し、抵
抗R4は突入電流防止抑制抵抗の一部として機能するこ
ととなるから、この実施形態においても、第2実施形態
と同様突入電流防止抑制用抵抗の値と放電抵抗の値とを
異なる値にすることができる。ただし、前述の第2実施
形態においては放電抵抗の方が大きな値となっていた
が、この実施形態においては突入電流防止抑制用抵抗の
方が大きな値となる。
【0015】図6には、本発明の第4実施形態に係る整
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、6個のダイオードD1〜D6により第1の三相全
波整流ブリッジが構成されており、6個のサイリスタQ
1、Q2、Q5、Q6、Q9及びQ10により第2の三
相全波整流ブリッジが構成されている。第1の三相全波
整流ブリッジと第2の三相全波整流ブリッジの間はそれ
ぞれ抵抗Rを介して接続されている。また、ダイオード
D1、D3及びD5にはそれぞれトランジスタQ3、Q
7又はQ11が並列接続されており、サイリスタQ2、
Q6及びQ10にはそれぞれトランジスタQ4、Q8又
はQ12が並列接続されている。
流回路14の構成が示されている。この実施形態におい
ては、6個のダイオードD1〜D6により第1の三相全
波整流ブリッジが構成されており、6個のサイリスタQ
1、Q2、Q5、Q6、Q9及びQ10により第2の三
相全波整流ブリッジが構成されている。第1の三相全波
整流ブリッジと第2の三相全波整流ブリッジの間はそれ
ぞれ抵抗Rを介して接続されている。また、ダイオード
D1、D3及びD5にはそれぞれトランジスタQ3、Q
7又はQ11が並列接続されており、サイリスタQ2、
Q6及びQ10にはそれぞれトランジスタQ4、Q8又
はQ12が並列接続されている。
【0016】従って、この実施形態においては、三相の
交流電源10からリレーSW1を介して供給される三相
交流電流を整流し、容量性負荷Cに供給することができ
る。また、その際に、各抵抗Rがいずれも突入電流防止
抑制用抵抗兼放電抵抗として使用されるから、前述の第
1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、こ
の実施形態に、第2実施形態や第3実施形態と同様の変
形を施すこともでき、さらにこの実施形態をさらに多く
の相を有する交流電源10の出力の整流に適用すること
もできる。なお、コントローラ12は、図2又は図3に
示される手順と同様の手順で、リレーSW1の他各トラ
ンジスタ及び各サイリスタを制御する。
交流電源10からリレーSW1を介して供給される三相
交流電流を整流し、容量性負荷Cに供給することができ
る。また、その際に、各抵抗Rがいずれも突入電流防止
抑制用抵抗兼放電抵抗として使用されるから、前述の第
1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、こ
の実施形態に、第2実施形態や第3実施形態と同様の変
形を施すこともでき、さらにこの実施形態をさらに多く
の相を有する交流電源10の出力の整流に適用すること
もできる。なお、コントローラ12は、図2又は図3に
示される手順と同様の手順で、リレーSW1の他各トラ
ンジスタ及び各サイリスタを制御する。
【0017】なお、トランジスタ、ダイオード、サイリ
スタ以外の素子にて本発明を実施することもできる。
スタ以外の素子にて本発明を実施することもできる。
【0018】
【実施例】次に、前述の各実施形態の用途に関し例を示
して説明する。
して説明する。
【0019】まず、図7に示される例は、前述の各実施
例に係る整流回路14を製造設備等を駆動するためのモ
ータ18の駆動装置に適用した例である。この図におい
ては、整流回路14の後段にインバータ16が設けられ
ており、整流回路14の出力はこのインバータ16によ
り三相交流電力に変換され、三相交流モータであるモー
タ18に供給されている。インバータ16の前段、すな
わち整流回路14側には、整流出力を平滑化する等のた
め用いられるコンデンサCが設けられている。従って、
モータ18の立上げ/立下げの時点では、コンデンサC
からモータ18に至る回路を前述の容量性負荷とみなす
ことができる。コントローラ12は、前述の手順にてリ
レーSW1や整流回路14を制御する他、インバータ1
6における電力変換動作をも制御している。このような
装置に本発明を適用することにより、製造設備等の運転
に際して前述の各実施形態に係る作用効果を得ることが
できる。
例に係る整流回路14を製造設備等を駆動するためのモ
ータ18の駆動装置に適用した例である。この図におい
ては、整流回路14の後段にインバータ16が設けられ
ており、整流回路14の出力はこのインバータ16によ
り三相交流電力に変換され、三相交流モータであるモー
タ18に供給されている。インバータ16の前段、すな
わち整流回路14側には、整流出力を平滑化する等のた
め用いられるコンデンサCが設けられている。従って、
モータ18の立上げ/立下げの時点では、コンデンサC
からモータ18に至る回路を前述の容量性負荷とみなす
ことができる。コントローラ12は、前述の手順にてリ
レーSW1や整流回路14を制御する他、インバータ1
6における電力変換動作をも制御している。このような
装置に本発明を適用することにより、製造設備等の運転
に際して前述の各実施形態に係る作用効果を得ることが
できる。
【0020】図8には、本発明の各実施形態に係る整流
回路14を電気自動車に搭載されるバッテリ20の充電
に使用した例が示されている。この図の電気自動車にお
いては、バッテリ20の放電出力がインバータ22によ
り三相交流に変換され、三相交流モータである車両走行
用のモータ24がインバータ22の出力により駆動され
ている。また、インバータ22から見てバッテリ20側
には、インバータ22への入力を平滑化する等の目的で
使用されるコンデンサCや、バッテリ20をインバータ
22側と接続するためのリレーSW2がそれぞれ設けら
れている。コンデンサC及びバッテリ20は、前述の容
量性負荷として扱うことができる。さらに、整流回路1
4の入力端はコネクタ26を介し車両外部の交流電源1
0と接続可能である。整流回路14の入力端のうち正側
の端子はモータ24の中性点N及びU,V,W各相巻線
を介しインバータ22の正側入力端子に接続されてお
り、また、整流回路14の負側出力端子はサイリスタQ
20を介しインバータ22の負側入力端子に接続されて
いる。サイリスタQ20は、整流回路14とバッテリ2
0の間の接続を開閉するための手段である。コントロー
ラ12は、整流回路14、サイリスタQ20、及びリレ
ーSW2を制御する。
回路14を電気自動車に搭載されるバッテリ20の充電
に使用した例が示されている。この図の電気自動車にお
いては、バッテリ20の放電出力がインバータ22によ
り三相交流に変換され、三相交流モータである車両走行
用のモータ24がインバータ22の出力により駆動され
ている。また、インバータ22から見てバッテリ20側
には、インバータ22への入力を平滑化する等の目的で
使用されるコンデンサCや、バッテリ20をインバータ
22側と接続するためのリレーSW2がそれぞれ設けら
れている。コンデンサC及びバッテリ20は、前述の容
量性負荷として扱うことができる。さらに、整流回路1
4の入力端はコネクタ26を介し車両外部の交流電源1
0と接続可能である。整流回路14の入力端のうち正側
の端子はモータ24の中性点N及びU,V,W各相巻線
を介しインバータ22の正側入力端子に接続されてお
り、また、整流回路14の負側出力端子はサイリスタQ
20を介しインバータ22の負側入力端子に接続されて
いる。サイリスタQ20は、整流回路14とバッテリ2
0の間の接続を開閉するための手段である。コントロー
ラ12は、整流回路14、サイリスタQ20、及びリレ
ーSW2を制御する。
【0021】従って、コネクタ26が接続されている状
態でコントローラ12がリレーSW2及びサイリスタQ
20をオンさせ、かつインバータ22のシンク側スイッ
チング素子(一般にはトランジスタ)を用いてチョッピ
ング(一般にはバッテリ20の電圧の方が整流回路14
の出力電圧より高いため昇圧チョッピング)を行わせる
ことにより、整流回路14の出力にてバッテリ20を充
電することができる。また、整流回路14内には前述の
ように突入電流防止抑制抵抗兼放電抵抗として機能する
抵抗が配設されているから、この整流回路14を含めた
電気自動車の構成がコンパクトになる。加えて、モータ
24として永久磁石型同期モータを用いた場合であって
も、整流回路14からの給電がこのモータ24の中性点
Nを介しU,V,W各相巻線に対し直流にて行われてい
るから、整流回路14の出力がモータ24の各相巻線に
流れることによってこのモータ24にトルクが付与され
ることはない。従って、モータ24として永久磁石型同
期モータを使用する電気自動車に特開平6−13356
4号の装置を適用した場合と異なり、モータ24にトル
クが付与されることはない。なお、モータ24にトルク
を付与しないという効果は、整流回路14として図9に
示される整流回路14Aを用いた場合でも得ることがで
きる。また、バッテリ20の出力によりモータ24を駆
動する際には、サイリスタQ20をコントローラ12に
よりオフさせる必要がある。
態でコントローラ12がリレーSW2及びサイリスタQ
20をオンさせ、かつインバータ22のシンク側スイッ
チング素子(一般にはトランジスタ)を用いてチョッピ
ング(一般にはバッテリ20の電圧の方が整流回路14
の出力電圧より高いため昇圧チョッピング)を行わせる
ことにより、整流回路14の出力にてバッテリ20を充
電することができる。また、整流回路14内には前述の
ように突入電流防止抑制抵抗兼放電抵抗として機能する
抵抗が配設されているから、この整流回路14を含めた
電気自動車の構成がコンパクトになる。加えて、モータ
24として永久磁石型同期モータを用いた場合であって
も、整流回路14からの給電がこのモータ24の中性点
Nを介しU,V,W各相巻線に対し直流にて行われてい
るから、整流回路14の出力がモータ24の各相巻線に
流れることによってこのモータ24にトルクが付与され
ることはない。従って、モータ24として永久磁石型同
期モータを使用する電気自動車に特開平6−13356
4号の装置を適用した場合と異なり、モータ24にトル
クが付与されることはない。なお、モータ24にトルク
を付与しないという効果は、整流回路14として図9に
示される整流回路14Aを用いた場合でも得ることがで
きる。また、バッテリ20の出力によりモータ24を駆
動する際には、サイリスタQ20をコントローラ12に
よりオフさせる必要がある。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
順方向導通スイッチ素子及び開閉素子が共にオフしたと
き交流電源の出力電流が抵抗にて制限された上で第1の
全波整流ブリッジにより整流され、順方向導通スイッチ
素子がオンし開閉素子がオフしたとき交流電源の出力電
流が抵抗による制限を受けないまま第2の全波整流ブリ
ッジにより整流され、開閉素子がオンしたとき容量性負
荷の両端が抵抗にて短絡されるよう、各素子や抵抗を配
置したため、容量性負荷に交流電源を接続する際容量性
負荷の充電に伴う突入電流をこの抵抗にて防止又は抑制
でき、容量性負荷を交流電源から切り離す際この抵抗に
て容量性負荷を放電させることができる。従って、突入
電流防止抑制用抵抗と放電抵抗が兼用化されるため、部
品コストの低減及び回路寸法の縮小を達成可能となる。
また、回路部品の個数低減は、信頼性の向上にもつなが
る。
順方向導通スイッチ素子及び開閉素子が共にオフしたと
き交流電源の出力電流が抵抗にて制限された上で第1の
全波整流ブリッジにより整流され、順方向導通スイッチ
素子がオンし開閉素子がオフしたとき交流電源の出力電
流が抵抗による制限を受けないまま第2の全波整流ブリ
ッジにより整流され、開閉素子がオンしたとき容量性負
荷の両端が抵抗にて短絡されるよう、各素子や抵抗を配
置したため、容量性負荷に交流電源を接続する際容量性
負荷の充電に伴う突入電流をこの抵抗にて防止又は抑制
でき、容量性負荷を交流電源から切り離す際この抵抗に
て容量性負荷を放電させることができる。従って、突入
電流防止抑制用抵抗と放電抵抗が兼用化されるため、部
品コストの低減及び回路寸法の縮小を達成可能となる。
また、回路部品の個数低減は、信頼性の向上にもつなが
る。
【0023】
【補遺】本発明は、次のような構成として把握すること
もできる。
もできる。
【0024】(1)上記容量性負荷を上記交流電源に接
続する際にまず順方向導通スイッチ素子及び開閉素子を
共にオフさせその後容量性負荷の充電に足る時間が経過
した後に順方向導通スイッチ素子をオンさせるステップ
と、上記容量性負荷を上記交流電源から切り離す際に開
閉素子をオンさせるステップと、を有し、請求項1記載
の整流回路の動作を制御することを特徴とする整流制御
方法。この方法により、突入電流の抑制又は防止や容量
性負荷の放電を、突入電流防止抑制用抵抗と放電抵抗を
兼用しつつ、達成できる。特に、容量性負荷を交流電源
に接続する際にまず順方向導通スイッチ素子及び開閉素
子を共にオフさせた上で容量性負荷を交流電源に接続す
る制御や、容量性負荷を交流電源から切り離す際に容量
性負荷を交流電源から切り離した上で開閉素子をオンさ
せる制御を実行することにより、交流電源の出力の影響
を排除できる。
続する際にまず順方向導通スイッチ素子及び開閉素子を
共にオフさせその後容量性負荷の充電に足る時間が経過
した後に順方向導通スイッチ素子をオンさせるステップ
と、上記容量性負荷を上記交流電源から切り離す際に開
閉素子をオンさせるステップと、を有し、請求項1記載
の整流回路の動作を制御することを特徴とする整流制御
方法。この方法により、突入電流の抑制又は防止や容量
性負荷の放電を、突入電流防止抑制用抵抗と放電抵抗を
兼用しつつ、達成できる。特に、容量性負荷を交流電源
に接続する際にまず順方向導通スイッチ素子及び開閉素
子を共にオフさせた上で容量性負荷を交流電源に接続す
る制御や、容量性負荷を交流電源から切り離す際に容量
性負荷を交流電源から切り離した上で開閉素子をオンさ
せる制御を実行することにより、交流電源の出力の影響
を排除できる。
【0025】(2)請求項1記載の整流回路と、上記容
量性負荷を上記交流電源に接続する際にまず順方向導通
スイッチ素子及び開閉素子を共にオフさせその後容量性
負荷の充電に足る時間が経過した後に順方向導通スイッ
チ素子をオンさせる手段と、上記容量性負荷を上記交流
電源から切り離す際に開閉素子をオンさせる手段と、を
備えることを特徴とする容量性負荷充放電制御回路。こ
のような回路を使用することにより、(1)と同様の作
用効果が得られる。
量性負荷を上記交流電源に接続する際にまず順方向導通
スイッチ素子及び開閉素子を共にオフさせその後容量性
負荷の充電に足る時間が経過した後に順方向導通スイッ
チ素子をオンさせる手段と、上記容量性負荷を上記交流
電源から切り離す際に開閉素子をオンさせる手段と、を
備えることを特徴とする容量性負荷充放電制御回路。こ
のような回路を使用することにより、(1)と同様の作
用効果が得られる。
【0026】(3)交流電源の出力を全波整流する整流
回路と、整流回路の出力を交流に変換しモータに供給す
るインバータと、インバータの前段に設けられ整流回路
からインバータへの入力を平滑するコンデンサと、を備
えるモータ駆動装置において、上記整流回路が請求項1
記載の整流回路であり、上記コンデンサが上記容量性負
荷であることを特徴とするモータ駆動装置。この構成に
よれば、製造設備その他において上述の作用効果を達成
可能な装置が得られる。
回路と、整流回路の出力を交流に変換しモータに供給す
るインバータと、インバータの前段に設けられ整流回路
からインバータへの入力を平滑するコンデンサと、を備
えるモータ駆動装置において、上記整流回路が請求項1
記載の整流回路であり、上記コンデンサが上記容量性負
荷であることを特徴とするモータ駆動装置。この構成に
よれば、製造設備その他において上述の作用効果を達成
可能な装置が得られる。
【0027】(4)バッテリ、バッテリの放電出力を交
流に変換するインバータ及びインバータの交流出力にて
駆動されるモータを備える電気自動車において使用さ
れ、車両外部の交流電源の出力を全波整流する請求項1
記載の整流回路を備え、当該整流回路がモータ及びイン
バータを介し容量性負荷であるバッテリに接続されたこ
とを特徴とする電気自動車用充電装置。この構成によれ
ば、電気自動車において上述の作用効果を達成可能な装
置が得られる。特に、インバータから見てバッテリ側
に、バッテリからインバータへの入力を平滑するコンデ
ンサを設けた場合、容量性負荷であるコンデンサに関し
ても同様の作用効果が得られる。
流に変換するインバータ及びインバータの交流出力にて
駆動されるモータを備える電気自動車において使用さ
れ、車両外部の交流電源の出力を全波整流する請求項1
記載の整流回路を備え、当該整流回路がモータ及びイン
バータを介し容量性負荷であるバッテリに接続されたこ
とを特徴とする電気自動車用充電装置。この構成によれ
ば、電気自動車において上述の作用効果を達成可能な装
置が得られる。特に、インバータから見てバッテリ側
に、バッテリからインバータへの入力を平滑するコンデ
ンサを設けた場合、容量性負荷であるコンデンサに関し
ても同様の作用効果が得られる。
【0028】(5)バッテリ、バッテリの放電出力を交
流に変換するインバータ及びインバータの交流出力にて
駆動されるモータを備える電気自動車において使用さ
れ、車両外部の交流電源の出力を全波整流する整流回路
を備え、当該整流回路がモータの中性点及び巻線並びに
インバータを介しバッテリに接続されたことを特徴とす
る電気自動車用充電装置。例えば特開平6−13356
4号に記載されている装置を、走行用モータとして永久
磁石型同期モータを使用する電気自動車に適用した場
合、バッテリ(及びインバータに付設されているコンデ
ンサ)の充電の際にモータにトルクが付与される可能性
があるが、本構成を同様の電気自動車に適用した場合、
モータに流れるのが直流電流でありかつモータの中性点
を介し給電しているからそのような可能性は生じない。
また、インバータを構成するトランジスタのうちシンク
側トランジスタをチョッピングに利用できるから、整流
回路の出力電圧とバッテリ電圧の不整合を克服できる。
流に変換するインバータ及びインバータの交流出力にて
駆動されるモータを備える電気自動車において使用さ
れ、車両外部の交流電源の出力を全波整流する整流回路
を備え、当該整流回路がモータの中性点及び巻線並びに
インバータを介しバッテリに接続されたことを特徴とす
る電気自動車用充電装置。例えば特開平6−13356
4号に記載されている装置を、走行用モータとして永久
磁石型同期モータを使用する電気自動車に適用した場
合、バッテリ(及びインバータに付設されているコンデ
ンサ)の充電の際にモータにトルクが付与される可能性
があるが、本構成を同様の電気自動車に適用した場合、
モータに流れるのが直流電流でありかつモータの中性点
を介し給電しているからそのような可能性は生じない。
また、インバータを構成するトランジスタのうちシンク
側トランジスタをチョッピングに利用できるから、整流
回路の出力電圧とバッテリ電圧の不整合を克服できる。
【図1】 本発明の第1実施形態に係る回路の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図2】 容量性負荷を立ち上げる際のコントローラの
動作手順を示すフローチャートである。
動作手順を示すフローチャートである。
【図3】 容量性負荷を立ち下げる際のコントローラの
動作手順を示すフローチャートである。
動作手順を示すフローチャートである。
【図4】 本発明の第2実施形態に係る回路の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図5】 本発明の第3実施形態に係る回路の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図6】 本発明の第4実施形態に係る回路の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図7】 本発明を製造と装置等において使用されるモ
ータの駆動に適用した例を示すブロック図である。
ータの駆動に適用した例を示すブロック図である。
【図8】 本発明を電気自動車に搭載されるバッテリの
充電に適用した例を示すブロック図である。
充電に適用した例を示すブロック図である。
【図9】 従来技術を示す回路図である。
10 交流電源、12 コントローラ、14 整流回
路、16,22 インバータ、18,24 モータ、2
0 バッテリ、SW1,SW2 リレー、C 容量性負
荷又はコンデンサ、D1〜D6 ダイオード、Q1,Q
2,Q5,Q6,Q9,Q10,Q20 サイリスタ、
Q3,Q4,Q7Q,Q8,Q11,Q12 トランジ
スタ。
路、16,22 インバータ、18,24 モータ、2
0 バッテリ、SW1,SW2 リレー、C 容量性負
荷又はコンデンサ、D1〜D6 ダイオード、Q1,Q
2,Q5,Q6,Q9,Q10,Q20 サイリスタ、
Q3,Q4,Q7Q,Q8,Q11,Q12 トランジ
スタ。
Claims (1)
- 【請求項1】 それぞれ順方向のみ実質的に導通する複
数対の順方向導通素子、それぞれオフしているときには
実質的に遮断状態となりオンしているときに順方向のみ
実質的に導通する少なくとも1対の順方向導通スイッチ
素子、交流電源と容量性負荷の間に介在する抵抗、及び
オンしているときに実質的に短絡状態となりオフしてい
るときに実質的に開放状態となる少なくとも1対の開閉
素子を備え、 上記順方向導通スイッチ素子及び上記開閉素子が共にオ
フしているときには上記順方向導通素子を含む第1の全
波整流ブリッジが抵抗を介し交流電源に接続され、上記
順方向導通スイッチ素子がオンし上記開閉素子がオフし
ているときには上記順方向導通スイッチ素子を含む第2
の全波整流ブリッジが抵抗を介さずに交流電源に接続さ
れ、上記開閉素子がオンしているときには上記容量性負
荷の両端が上記抵抗にて短絡されるよう、 順方向導通素子、順方向導通スイッチ素子、抵抗及び開
閉素子を接続したことを特徴とする整流回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20070595A JPH0951679A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20070595A JPH0951679A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 整流回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0951679A true JPH0951679A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16428864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20070595A Pending JPH0951679A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 整流回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0951679A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103258815A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-21 | 北京燕东微电子有限公司 | 一种双向对称高速过压防护器件 |
JP2016220376A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド | 電源装置、並びにそれを用いる空気調和機 |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP20070595A patent/JPH0951679A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103258815A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-21 | 北京燕东微电子有限公司 | 一种双向对称高速过压防护器件 |
JP2016220376A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド | 電源装置、並びにそれを用いる空気調和機 |
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