JPH01214269A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH01214269A JPH01214269A JP63037396A JP3739688A JPH01214269A JP H01214269 A JPH01214269 A JP H01214269A JP 63037396 A JP63037396 A JP 63037396A JP 3739688 A JP3739688 A JP 3739688A JP H01214269 A JPH01214269 A JP H01214269A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- reactor
- extinguishing element
- reverse recovery
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインバータ装置に係り、特にフライホイールダ
イオードの逆回復時に流れる過大電流を抑制するのに好
適な高速スイッチングする自己消弧素子を用いたインバ
ータ装置に関する。
イオードの逆回復時に流れる過大電流を抑制するのに好
適な高速スイッチングする自己消弧素子を用いたインバ
ータ装置に関する。
従来の装置は電子技術（１９８６年１１月）第２５頁か
ら２６頁に記載のように、フライホイールダイオードの
逆回復時の過大電流を抑える対策回路を示しているが、
いずれの場合も、高速形のダイオードを必要とする。ま
た、自己消弧形素子のスイッチング時間を遅くする方法
も提案されているが、スイッチング損失が大きくなり好
ましくない。
ら２６頁に記載のように、フライホイールダイオードの
逆回復時の過大電流を抑える対策回路を示しているが、
いずれの場合も、高速形のダイオードを必要とする。ま
た、自己消弧形素子のスイッチング時間を遅くする方法
も提案されているが、スイッチング損失が大きくなり好
ましくない。
上記従来技術は直流電源電圧が高い場合や自己消弧形素
子を並列接続して大電流を扱う場合について配慮がされ
ておらず、高耐圧、大電流で逆回復時間の短いダイオー
ドは価格的、寸法的に問題がある。また、フライホイー
ルダイオードの逆回復時間が短いほど、または自己消弧
素子のスイッチング時間が短いほど各素子間の配線に存
在する自己インダクタンスまたは漂遊インダクタンスの
電流変化量が大きくなり、このインダクタンス両端に発
生するサージ電圧が過大となり、自己消弧形素子または
フライホイールダイオードを破壊する問題があった。
子を並列接続して大電流を扱う場合について配慮がされ
ておらず、高耐圧、大電流で逆回復時間の短いダイオー
ドは価格的、寸法的に問題がある。また、フライホイー
ルダイオードの逆回復時間が短いほど、または自己消弧
素子のスイッチング時間が短いほど各素子間の配線に存
在する自己インダクタンスまたは漂遊インダクタンスの
電流変化量が大きくなり、このインダクタンス両端に発
生するサージ電圧が過大となり、自己消弧形素子または
フライホイールダイオードを破壊する問題があった。
本発明の目的は、フライホイールダイオードの逆回復時
の過大電流をリアクトルで抑制し、また、フライホイー
ルダイオードの逆回復時や自弧消弧形素子のスイッチン
グ時に発生するリアクトルのサージ電圧をコンデンサで
吸収して過大電圧を抑えることにある。
の過大電流をリアクトルで抑制し、また、フライホイー
ルダイオードの逆回復時や自弧消弧形素子のスイッチン
グ時に発生するリアクトルのサージ電圧をコンデンサで
吸収して過大電圧を抑えることにある。
上記目的は、自己消弧形素子の直列回路の間にフライホ
イールダイオードの逆回復時に流れる過大電流を抑える
リアクトルを、また、ダイオードの逆回復時または自己
消弧形素子のスイッチング時にリアクトル両端に発生す
るサージ電圧を自己消弧形素子と並列に接続したコンデ
ンサで吸収し抑えることにより達成される。
イールダイオードの逆回復時に流れる過大電流を抑える
リアクトルを、また、ダイオードの逆回復時または自己
消弧形素子のスイッチング時にリアクトル両端に発生す
るサージ電圧を自己消弧形素子と並列に接続したコンデ
ンサで吸収し抑えることにより達成される。
第６図（ａ）スイッチング時間の短い自己消弧形素子１
１，１２、特にフライホイールダイオード１３．１４の
逆回復時間と同等以上のものでは、１３に順電流が流れ
ている状態で１２がオンすると１３の逆回復時に過大電
流が流れる。この過大電流によりフライホイールダイオ
ード１３、または自己消弧形素子１２を破損することが
ある。第６図（ｂ）において自己消弧形素子１１．１２
の直列回路間のリアクタンス１５はこの過大電流の電流
変化率（ｄｉ／ｄｔ）を小さくして電流の尖頭値を抑制
する。さらに、フライホイールダイオード１３の逆回復
電流が減少する過程または自己消弧形素子１２がオフす
る過程ではリアクトル１５に流れる電流も変化するので
リアクトル両端にサージが発生する。このサージ電圧を
自己消弧形素子１２と並列に設けたダイオード１７とコ
ンデンサ１６で吸収しサージ電圧尖頭値を抑える。
１，１２、特にフライホイールダイオード１３．１４の
逆回復時間と同等以上のものでは、１３に順電流が流れ
ている状態で１２がオンすると１３の逆回復時に過大電
流が流れる。この過大電流によりフライホイールダイオ
ード１３、または自己消弧形素子１２を破損することが
ある。第６図（ｂ）において自己消弧形素子１１．１２
の直列回路間のリアクタンス１５はこの過大電流の電流
変化率（ｄｉ／ｄｔ）を小さくして電流の尖頭値を抑制
する。さらに、フライホイールダイオード１３の逆回復
電流が減少する過程または自己消弧形素子１２がオフす
る過程ではリアクトル１５に流れる電流も変化するので
リアクトル両端にサージが発生する。このサージ電圧を
自己消弧形素子１２と並列に設けたダイオード１７とコ
ンデンサ１６で吸収しサージ電圧尖頭値を抑える。
さらにサージ電圧の吸収と共にコンデンサ１６の電圧は
上昇するが、直流電源１の電圧値以上になるとダイオー
ド１８を介して電流が流れるので、電力を電源に帰還で
きる。このように、自己消弧形素子がスイッチングする
時の過大電流や過大電圧を抑えることができるので、素
子が破損することはない。
上昇するが、直流電源１の電圧値以上になるとダイオー
ド１８を介して電流が流れるので、電力を電源に帰還で
きる。このように、自己消弧形素子がスイッチングする
時の過大電流や過大電圧を抑えることができるので、素
子が破損することはない。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。同図
は直流電源１と自己消弧形素子１１゜１２．２１，２２
とフライホイールダイオード１３．１４，２３，２４と
フライホイールの逆回復時の過大電流を抑制するリアク
トル１５．２５とリアクトル１５．２５のサージ電圧を
吸収するコンデンサ１６．２６とコンデンサ１６．２６
の蓄積エネルギーを直流電源に帰還させるダイオード１
８，２８及びコンデンサ１６．２６の電荷を自己消弧形
素子１２．２２に流れるのを防ぐダイオード１７．２７
から成るインバータ装置、である。
は直流電源１と自己消弧形素子１１゜１２．２１，２２
とフライホイールダイオード１３．１４，２３，２４と
フライホイールの逆回復時の過大電流を抑制するリアク
トル１５．２５とリアクトル１５．２５のサージ電圧を
吸収するコンデンサ１６．２６とコンデンサ１６．２６
の蓄積エネルギーを直流電源に帰還させるダイオード１
８，２８及びコンデンサ１６．２６の電荷を自己消弧形
素子１２．２２に流れるのを防ぐダイオード１７．２７
から成るインバータ装置、である。
２はインバータ装置の負荷である。
自己消弧形素子１１，１２，２１．２２を各々第２図の
タイミングでスイッチさせたときの負荷２の電圧、電流
波形の一例を第３図に示す。両図においてｔＬ”Ｌ４は
同一のタイミングを示す。ｔ”ｔｘ”ｔｚでの電流経路
は１，１１，２，２５゜２２．１となる。ｔ＝ｔｚ〜ｔ
３で自己消弧形素子２２がオフ、２１がオンすると電流
経路は１１゜２．２３，１１となる。ｔ ＝ｔ ｚでリ
アクトル２５の電流が減少すると同時に電圧が発生する
ので電流が２５，２７，２６，１，２１，２５の経路で
流れコンデンサ２６に電荷が蓄えられる。コンデンサ２
６の電圧が直流型［１の値より大きくなると２６を電源
として２６，２８，１，２６の経路で電流が流れる。す
なわち、リアクトル２５のエネルギーを直流電源１に帰
還されることになるのでリアクトル２５の両端に過大電
圧を発生させることがない。
タイミングでスイッチさせたときの負荷２の電圧、電流
波形の一例を第３図に示す。両図においてｔＬ”Ｌ４は
同一のタイミングを示す。ｔ”ｔｘ”ｔｚでの電流経路
は１，１１，２，２５゜２２．１となる。ｔ＝ｔｚ〜ｔ
３で自己消弧形素子２２がオフ、２１がオンすると電流
経路は１１゜２．２３，１１となる。ｔ ＝ｔ ｚでリ
アクトル２５の電流が減少すると同時に電圧が発生する
ので電流が２５，２７，２６，１，２１，２５の経路で
流れコンデンサ２６に電荷が蓄えられる。コンデンサ２
６の電圧が直流型［１の値より大きくなると２６を電源
として２６，２８，１，２６の経路で電流が流れる。す
なわち、リアクトル２５のエネルギーを直流電源１に帰
還されることになるのでリアクトル２５の両端に過大電
圧を発生させることがない。
ｔ ： ｔ ａ〜ｔ４の電流経路はｔ：ｔ＋”ｔｚと同
様になる。ｔ≦ｔ３ではフライホイールダイオード２３
は順方向の電流が流れており、ｔ：ｔａで自己消弧形素
子２２がオンすると２３の逆回復時間２３は短絡状態と
なる。ここで、リアクトル２５がないと第４図に示すよ
うな短絡電流が流れ２３゜２２を破壊に至らしめること
になるが、リアクトル２５を挿入することによって電流
は第５図の如く抑制されるので２３．２２を破壊するこ
とはない。
様になる。ｔ≦ｔ３ではフライホイールダイオード２３
は順方向の電流が流れており、ｔ：ｔａで自己消弧形素
子２２がオンすると２３の逆回復時間２３は短絡状態と
なる。ここで、リアクトル２５がないと第４図に示すよ
うな短絡電流が流れ２３゜２２を破壊に至らしめること
になるが、リアクトル２５を挿入することによって電流
は第５図の如く抑制されるので２３．２２を破壊するこ
とはない。
本実施例によれば、フライホイールダイオードの逆回復
時に流れる短絡電流をリアクトルで抑制できるので、フ
ライホイールダイオードはたは自己消弧形素子を破壊す
ることがない。さらに、リアクトルに蓄えられたエネル
ギーを直流電源に帰還できるのでインバータ装置の変換
効率を向上できる。
時に流れる短絡電流をリアクトルで抑制できるので、フ
ライホイールダイオードはたは自己消弧形素子を破壊す
ることがない。さらに、リアクトルに蓄えられたエネル
ギーを直流電源に帰還できるのでインバータ装置の変換
効率を向上できる。
本発明によれば高周波でスイッチングさせるインバータ
装置においてフライホイールダイオードの逆回復時に流
れる短絡電流を抑制できるのでフライホイールダイオー
ドまたは自己消弧形素子を破損することがなくなると共
に、電流を抑制するのでスイッチング損失が小さくなる
ので冷却装置の小形化が計れインバータ装置の小形化及
び効率の向上となる。
装置においてフライホイールダイオードの逆回復時に流
れる短絡電流を抑制できるのでフライホイールダイオー
ドまたは自己消弧形素子を破損することがなくなると共
に、電流を抑制するのでスイッチング損失が小さくなる
ので冷却装置の小形化が計れインバータ装置の小形化及
び効率の向上となる。
また、インバータ装置の出力相数に関係なく適用できる
。
。
第１図は本発明の一実施例のインバータ装置を示す図、
第２図は自己消弧形素子のスイッチタイミングを示す図
、第３図は負荷の電圧、電流波形を示す図、第４図は従
来例のフライホイールダイオード逆回復電流を示す図、
第５図は本発明のフライホイールダイオード逆回復電流
を示す図、第６図は動作説明図である。 １・・・直流電源、１１，１２，２１．２２・・・自己
消弧形素子、１３，１４，２３，２４・・・フライホイ
ールダイオード、１５．２５・・・リアクトル、１６゜
２６・・・コンデンサ、１７．１８，２７．２８・・・
ダイオード。 代理人 弁理士 小川勝−一′＼ （、−１ｊ 、−。 第１ 図 第２図 第３図 第４図 第６面
第２図は自己消弧形素子のスイッチタイミングを示す図
、第３図は負荷の電圧、電流波形を示す図、第４図は従
来例のフライホイールダイオード逆回復電流を示す図、
第５図は本発明のフライホイールダイオード逆回復電流
を示す図、第６図は動作説明図である。 １・・・直流電源、１１，１２，２１．２２・・・自己
消弧形素子、１３，１４，２３，２４・・・フライホイ
ールダイオード、１５．２５・・・リアクトル、１６゜
２６・・・コンデンサ、１７．１８，２７．２８・・・
ダイオード。 代理人 弁理士 小川勝−一′＼ （、−１ｊ 、−。 第１ 図 第２図 第３図 第４図 第６面
Claims (1)
- １、直流電源、フライホィールダイオード、自己消弧形
素子の直列接続回路を１または複数回路直流電源と並列
接続したインバータ装置において、該自己消弧形素子の
直列接続回路の間にフライホィールダイオードの逆回復
電流を抑制するリアクトルを、また、前記直流電源の負
極側の自己消弧形素子と並列にフライホィールダイオー
ドの逆回復時、または自己消弧形素子のスイッチング時
に発生するリアクトルの過大電圧を抑さえるコンデンサ
及びコンデンサのエネルギーを直流電源に帰還させるダ
イオードと自己消弧形素子のスイッチング時にコンデン
サの電荷を自己消弧形素子へ流れるのを防ぐダイオード
を設けたことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037396A JPH01214269A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63037396A JPH01214269A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214269A true JPH01214269A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=12496369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037396A Pending JPH01214269A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01214269A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08298788A (ja) * | 1996-05-31 | 1996-11-12 | Hitachi Ltd | ダイオード及びｉｇｂｔとの並列回路とそのモジュール及びそれを用いた電力変換装置 |
| US6813169B2 (en) | 2003-01-24 | 2004-11-02 | Renesas Technology Corp. | Inverter device capable of reducing through current |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63037396A patent/JPH01214269A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08298788A (ja) * | 1996-05-31 | 1996-11-12 | Hitachi Ltd | ダイオード及びｉｇｂｔとの並列回路とそのモジュール及びそれを用いた電力変換装置 |
| US6813169B2 (en) | 2003-01-24 | 2004-11-02 | Renesas Technology Corp. | Inverter device capable of reducing through current |
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