JPH01243855A - 非絶縁ｄｃ−ａｃ変換器 - Google Patents
非絶縁ｄｃ−ａｃ変換器Info
- Publication number
- JPH01243855A JPH01243855A JP63288683A JP28868388A JPH01243855A JP H01243855 A JPH01243855 A JP H01243855A JP 63288683 A JP63288683 A JP 63288683A JP 28868388 A JP28868388 A JP 28868388A JP H01243855 A JPH01243855 A JP H01243855A
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- Japan
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- voltage
- output
- choppers
- chopper
- capacitor
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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、直流（ＤＣ）入力を交流（ＡＣ）出力に変換
する非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換器に関する。
する非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換器に関する。
かかる非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換方法を行う変換器として、
昇圧チョッパとＰＷＭインバータ（多重パルス幅制御イ
ンバータ）を組合せた回路が知られている。
昇圧チョッパとＰＷＭインバータ（多重パルス幅制御イ
ンバータ）を組合せた回路が知られている。
第６図はその一例を示す回路図で、図中１は直流入力電
源、２２は昇圧チョッパ、１５〜１８はＰＷＭインバー
タの１つのアームである。
源、２２は昇圧チョッパ、１５〜１８はＰＷＭインバー
タの１つのアームである。
昇圧チョッパ２２は、寄生ダイオード６とスナバ回路８
を有するＭＯ３ＦＥＴ４と、寄生ダイオード７とスナバ
回路９を有するＭＯ３ＦＥＴ５と、コンデンサ２とリア
クトル３の昇圧回路とからなる。
を有するＭＯ３ＦＥＴ４と、寄生ダイオード７とスナバ
回路９を有するＭＯ３ＦＥＴ５と、コンデンサ２とリア
クトル３の昇圧回路とからなる。
また、ＰＷＭインバータの各アーム１５〜１８は、アー
ム１５を例にとると、寄生ダイオード１４を有するＭＯ
３ＦＥＴ１３のドレインにダイオードｌＯを直列接続し
た回路に、ダイオード１１とスナバ回路１２とを各々並
列接続してなる。
ム１５を例にとると、寄生ダイオード１４を有するＭＯ
３ＦＥＴ１３のドレインにダイオードｌＯを直列接続し
た回路に、ダイオード１１とスナバ回路１２とを各々並
列接続してなる。
さらに、ＰＷＭインバータの出力端２１には、リアクト
ル１９とコンデンサ２０によるフィルタ回路が付加され
る。
ル１９とコンデンサ２０によるフィルタ回路が付加され
る。
第７図は前記第６図回路の動作波形を示すもので、直流
入力電源１の電圧を昇圧チョッパ２２で昇圧して入力電
圧より高い直流電圧Ａに変換する。
入力電源１の電圧を昇圧チョッパ２２で昇圧して入力電
圧より高い直流電圧Ａに変換する。
この動作は第７図において、ＭＯ３ＦＥＴ５をオンして
リアクトル３に直流入力電源１より電流を流し、エネル
ギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ５をオフするとり
アクドル３に蓄積されたエネルギーがＭＯ３ＦＥＴ４の
寄生ダイオード６を通じてコンデンサ２に移動し、コン
デンサ２の電圧が上昇する。ここでＭＯ３ＦＥＴ４．５
をオンすれば電源１の電圧にコンデンサ２の電圧が加算
された高電圧Ａが得られる。
リアクトル３に直流入力電源１より電流を流し、エネル
ギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ５をオフするとり
アクドル３に蓄積されたエネルギーがＭＯ３ＦＥＴ４の
寄生ダイオード６を通じてコンデンサ２に移動し、コン
デンサ２の電圧が上昇する。ここでＭＯ３ＦＥＴ４．５
をオンすれば電源１の電圧にコンデンサ２の電圧が加算
された高電圧Ａが得られる。
そして、該昇圧チョッパ２２の出力である直流電圧Ａを
ＰＷＭインバータを用いて交流に変換する。
ＰＷＭインバータを用いて交流に変換する。
その際のインバータ出力端電圧波形Ｂは、第７図中段に
示すように高調波を多量に含んだ、くし形波形となる。
示すように高調波を多量に含んだ、くし形波形となる。
このくし形波形は、リアトクル１９とコンデンサ２０に
よるフィルタ回路により整形されて第７図下段に示す正
弦波が得られる。
よるフィルタ回路により整形されて第７図下段に示す正
弦波が得られる。
このように従来の変換器は、ＰＷＭインバータの出力電
圧を入力電源電圧以上の値とするために昇圧チョッパが
必要となり、さらにＰＷＭインバータからの出力電圧波
形が高調波を多く含んでいるので、リアトクル１９、コ
ンデンサ２０によるフィルタ回路が必要である。
圧を入力電源電圧以上の値とするために昇圧チョッパが
必要となり、さらにＰＷＭインバータからの出力電圧波
形が高調波を多く含んでいるので、リアトクル１９、コ
ンデンサ２０によるフィルタ回路が必要である。
また、ＰＷＭインバータによるスイッチングは、高調波
スイッチングになるので素子の責務が増し、保護するた
めの部品としてダイオード１０が必要となる。
スイッチングになるので素子の責務が増し、保護するた
めの部品としてダイオード１０が必要となる。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、昇圧チョ
ッパが不要となるので少ない素子ですみ、素子のスイッ
チ損失や通電損失や減少して効率の向上を図れる非絶縁
ＤＣ−ＡＣ変換器を提供することにある。
ッパが不要となるので少ない素子ですみ、素子のスイッ
チ損失や通電損失や減少して効率の向上を図れる非絶縁
ＤＣ−ＡＣ変換器を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するため、直流電源にチョッパ
を接続し、このチョッパを出力電圧か交流出力波形の一
部を含んだ脈流に変化させるように動作させ、このチョ
ッパによる出力電圧を組合せ又は切換えスイッチにかけ
て交流電圧を得ることを要旨とするものである。
を接続し、このチョッパを出力電圧か交流出力波形の一
部を含んだ脈流に変化させるように動作させ、このチョ
ッパによる出力電圧を組合せ又は切換えスイッチにかけ
て交流電圧を得ることを要旨とするものである。
本発明によれば、チョッパを従来例のように直流から直
流に変換する動作に用いるのではなく、直流電源からの
直流を交流出力波形の一部を含んだ脈流に変換する動作
に用いることで、この脈流を適宜組合わせたり、簡単な
切換えスイッチにかけることで交流を得ることができる
。
流に変換する動作に用いるのではなく、直流電源からの
直流を交流出力波形の一部を含んだ脈流に変換する動作
に用いることで、この脈流を適宜組合わせたり、簡単な
切換えスイッチにかけることで交流を得ることができる
。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の非絶縁ＤＣ＝ＡＣ変換器の第１実施例
を示す回路図で、図中１は直流入力電源を示す。
を示す回路図で、図中１は直流入力電源を示す。
本発明は、直流入力電源１に昇圧チョッパ４７゜４８を
並列に接続し、この昇圧チョッパ４７．４８の出力端子
ｕ、ｖを組合わせて交流出力端子とする。
並列に接続し、この昇圧チョッパ４７．４８の出力端子
ｕ、ｖを組合わせて交流出力端子とする。
前記昇圧チョッパ４７．４８は、チョッパ４７を例にと
ると前記第６図で示した昇圧チョッパ２２と同じく、寄
生ダイオード３５とスナバ回路３７を有するＭＯ３ＦＥ
Ｔ３３と、寄生ダイオード３６とスナバ回路３８を有す
るＭＯ３ＦＥＴ３４と、コンデンサ３１及びリアクトル
３２とからなる。昇圧チョッパ４８もこの４７と同様で
ある。
ると前記第６図で示した昇圧チョッパ２２と同じく、寄
生ダイオード３５とスナバ回路３７を有するＭＯ３ＦＥ
Ｔ３３と、寄生ダイオード３６とスナバ回路３８を有す
るＭＯ３ＦＥＴ３４と、コンデンサ３１及びリアクトル
３２とからなる。昇圧チョッパ４８もこの４７と同様で
ある。
次に、動作について説明する。第２図は第１図回路の動
作波形を示すもので、まずＭＯ３ＦＥＴ３４をオンして
、リアクトル３２に直流入力電源１より電流を流し、エ
ネルギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ３４をオフす
るとりアクドル３２に蓄積されたエネルギーがＭＯ５Ｆ
ＥＴ寄生ダイオード３５を通じてコンデンサ３１に移動
し、コンデンサ３１の電圧が上昇する。
作波形を示すもので、まずＭＯ３ＦＥＴ３４をオンして
、リアクトル３２に直流入力電源１より電流を流し、エ
ネルギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ３４をオフす
るとりアクドル３２に蓄積されたエネルギーがＭＯ５Ｆ
ＥＴ寄生ダイオード３５を通じてコンデンサ３１に移動
し、コンデンサ３１の電圧が上昇する。
そして、この電圧が正弦波状に変化するようＭＯ３ＦＥ
Ｔ３４をオンオフさせる。そしてこの電圧が正弦波のピ
ーク電圧に達したら、ＭＯ３ＦＥＴ３３をオンし、コン
デンサ３１のエネルギーをリアクトル３２に蓄積する。
Ｔ３４をオンオフさせる。そしてこの電圧が正弦波のピ
ーク電圧に達したら、ＭＯ３ＦＥＴ３３をオンし、コン
デンサ３１のエネルギーをリアクトル３２に蓄積する。
次にＭＯ３ＦＥＴ３３をオフするとりアクドル３２に蓄
積されたエネルギーがＭＯ５ＦＥＴ３４の寄生ダイオー
ド３６を通じて電源１に帰還される。そのためコンデン
サ３１の電圧が下降する。そして、この電圧が正弦波状
に変化するようＭＯ３ＦＥＴ３３をオンオフさせる。
積されたエネルギーがＭＯ５ＦＥＴ３４の寄生ダイオー
ド３６を通じて電源１に帰還される。そのためコンデン
サ３１の電圧が下降する。そして、この電圧が正弦波状
に変化するようＭＯ３ＦＥＴ３３をオンオフさせる。
このような昇圧チョッパ４７．４８からの出力波形を組
合せることにより、端子ｕ、ｖ間で交流電圧出力を得る
ことができる。
合せることにより、端子ｕ、ｖ間で交流電圧出力を得る
ことができる。
なお、昇圧チョッパ４７．４８の同様な制御を任意の波
形が得られるように行うことも可能である（例えば三角
波、直流成分をもつ正弦波等）。
形が得られるように行うことも可能である（例えば三角
波、直流成分をもつ正弦波等）。
また、以上の例は単相出力を得る場合であるが、３相以
上の出力電圧を得る場合にも可能であり、第３図にその
回路例を示す。なお、第３図において、４９．５０は昇
圧チョッパ４７．４８と同様に構成された昇圧チョッパ
である。
上の出力電圧を得る場合にも可能であり、第３図にその
回路例を示す。なお、第３図において、４９．５０は昇
圧チョッパ４７．４８と同様に構成された昇圧チョッパ
である。
第４図は本発明の第２実施例を示す回路図で、昇降圧チ
ョッパ５１に切換えスイ・ンチ３０を接続した。
ョッパ５１に切換えスイ・ンチ３０を接続した。
この切換えスイッチ３０は前記第６図のＰＷＭインバー
タと同じく、その各アーム４２〜４５はアーム４２を例
にとると、寄生ダイオード４０を有するＭＯ３ＦＥＴ３
９にスナバ回路４１を並列接続したものである。なお、
従来例を示す第６図回路でのダイオード１０．１１は第
４図においてはこれを省略できる。
タと同じく、その各アーム４２〜４５はアーム４２を例
にとると、寄生ダイオード４０を有するＭＯ３ＦＥＴ３
９にスナバ回路４１を並列接続したものである。なお、
従来例を示す第６図回路でのダイオード１０．１１は第
４図においてはこれを省略できる。
次に動作について説明する。第５図は第４図回路の動作
波形を示すもので、まずＭＯ３ＦＥＴ３４をオンして、
リアクトル３２に直流入力電源１より電流を流し、エネ
ルギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ３４をオフする
とりアクドル３２に蓄積されたエネルギーがＭＯＳ Ｆ
ＥＴ寄生ダイオード３５を通じてコンデンサ３１に移
動し、コンデンサ３１の電圧が上昇する。
波形を示すもので、まずＭＯ３ＦＥＴ３４をオンして、
リアクトル３２に直流入力電源１より電流を流し、エネ
ルギーを蓄積する。次に、ＭＯ３ＦＥＴ３４をオフする
とりアクドル３２に蓄積されたエネルギーがＭＯＳ Ｆ
ＥＴ寄生ダイオード３５を通じてコンデンサ３１に移
動し、コンデンサ３１の電圧が上昇する。
そして、この電圧が正弦波状に変化するようＭＯ３ＦＥ
Ｔ３４をオンオフさせる。そしてこの電圧が正弦波のピ
ーク電圧に達したら、ＭＯ５ＦＥＴ３３をこの電圧が正
弦波状に下降するようオンオフさせる。このように動作
させることで昇降圧チョッパ５１の出力端Ａ′には、正
弦波の一部を含んだ脈流電圧が得られる。その際、昇降
圧チヨ・ツバ５１の出力電圧はＯｖ付近が制御しにくい
ので、チョッパ出力端Ａ′にはわずかな直流電圧骨を残
した方が好ましいこともある。
Ｔ３４をオンオフさせる。そしてこの電圧が正弦波のピ
ーク電圧に達したら、ＭＯ５ＦＥＴ３３をこの電圧が正
弦波状に下降するようオンオフさせる。このように動作
させることで昇降圧チョッパ５１の出力端Ａ′には、正
弦波の一部を含んだ脈流電圧が得られる。その際、昇降
圧チヨ・ツバ５１の出力電圧はＯｖ付近が制御しにくい
ので、チョッパ出力端Ａ′にはわずかな直流電圧骨を残
した方が好ましいこともある。
そしてこの正弦波の一部を組み合わせた脈流電圧をアー
ム４２〜４５で構成される切換えスイッチ３０で、チョ
ッパ出力がＯｖＯ付近で切換えて交流に変換する。
ム４２〜４５で構成される切換えスイッチ３０で、チョ
ッパ出力がＯｖＯ付近で切換えて交流に変換する。
この第２実施例によれば、昇降圧チョッパの出力電圧が
正弦波状の脈流を含んだ直流電圧となるように動作する
ので、この電圧を入力とする切換えスイッチにおいては
、従来例のＰＷＭインバータを用いる回路に比べて、出
力電圧はフィルタ回路なしでも正弦波状の交流が得られ
、しかもスイッチングはＰＷＭインバータに比べて格段
に低い周波数でよいので、スイッチの責務が軽くなり、
スイッチング損失も低くなる。
正弦波状の脈流を含んだ直流電圧となるように動作する
ので、この電圧を入力とする切換えスイッチにおいては
、従来例のＰＷＭインバータを用いる回路に比べて、出
力電圧はフィルタ回路なしでも正弦波状の交流が得られ
、しかもスイッチングはＰＷＭインバータに比べて格段
に低い周波数でよいので、スイッチの責務が軽くなり、
スイッチング損失も低くなる。
以上述べたように本発明の非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換器は、
交流電圧を得る際に従来は昇圧チョッパとＰＷＭインバ
ータを用いていたが、それらが不要となる。
交流電圧を得る際に従来は昇圧チョッパとＰＷＭインバ
ータを用いていたが、それらが不要となる。
その結果、入力から出力までの素子数が少なくなり、素
子のスイッチング損失、通電損失が減少して効率の向上
が図れるものである。
子のスイッチング損失、通電損失が減少して効率の向上
が図れるものである。
第１図は本発明の非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換器の１実施例を
示す回路図、第２図は同上動作波形図、第３図はこの第
１実施例の３相以上の出力電圧を得る場合の回路図、第
４図は第２実施例を示す回路図、第５図は同上動作波形
図、第６図は従来例を示す回路図、第７図は第６図回路
の動作波形図である。 １・・・直流入力電源 ２．２０．３１・・・コン
デンサ３、１９．３２・・・リアクトル ４、 ５．１３，３３，３４．３９・・・ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ６、 ７．１４．３５．３６．４０・・・寄生ダイ
オード８、 ９．１２．３７．３８．４１・・・スナバ
回路１０、１１・・・ダイオード １５〜１８．４２〜４５・・・アーム ２１、４６・・・出力端 ２２・・・昇圧チョ
ッパ３０・・・切換えスイッチ ４７．４８．４９．５０・・・昇圧チョッパ５１・・・
昇降圧チョッパ
示す回路図、第２図は同上動作波形図、第３図はこの第
１実施例の３相以上の出力電圧を得る場合の回路図、第
４図は第２実施例を示す回路図、第５図は同上動作波形
図、第６図は従来例を示す回路図、第７図は第６図回路
の動作波形図である。 １・・・直流入力電源 ２．２０．３１・・・コン
デンサ３、１９．３２・・・リアクトル ４、 ５．１３，３３，３４．３９・・・ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ６、 ７．１４．３５．３６．４０・・・寄生ダイ
オード８、 ９．１２．３７．３８．４１・・・スナバ
回路１０、１１・・・ダイオード １５〜１８．４２〜４５・・・アーム ２１、４６・・・出力端 ２２・・・昇圧チョ
ッパ３０・・・切換えスイッチ ４７．４８．４９．５０・・・昇圧チョッパ５１・・・
昇降圧チョッパ
Claims (2)
- （１）直流電源に昇圧チョッパを接続し、この昇圧チョ
ッパを出力電圧が交流出力波形の一部を含んだ脈流に変
化させるように動作させ、この昇圧チョッパによる出力
電圧を組合せて交流電圧を得ることを特徴とする非絶縁
ＤＣ−ＡＣ変換器。 - （２）直流電源に昇降圧チョッパを接続し、この昇降圧
チョッパを出力電圧が交流出力波形の一部を含んだ脈流
に変化させるように動作させ、この昇降圧チョッパによ
る出力電圧を切換えスイッチにかけて交流電圧を得るこ
とを特徴とする非絶縁ＤＣ−ＡＣ変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63288683A JPH01243855A (ja) | 1987-12-11 | 1988-11-15 | 非絶縁ｄｃ−ａｃ変換器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31319587 | 1987-12-11 | ||
| JP62-313195 | 1987-12-11 | ||
| JP63288683A JPH01243855A (ja) | 1987-12-11 | 1988-11-15 | 非絶縁ｄｃ−ａｃ変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243855A true JPH01243855A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=26557274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63288683A Pending JPH01243855A (ja) | 1987-12-11 | 1988-11-15 | 非絶縁ｄｃ−ａｃ変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01243855A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008529466A (ja) * | 2005-01-28 | 2008-07-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｄｃ電圧を３相ａｃ出力に変換する方法及びインバータ |
| CN103746591A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 北京交通大学 | 一种h6单相非隔离光伏并网逆变器及其调制方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63288683A patent/JPH01243855A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008529466A (ja) * | 2005-01-28 | 2008-07-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｄｃ電圧を３相ａｃ出力に変換する方法及びインバータ |
| US7859867B2 (en) | 2005-01-28 | 2010-12-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and inverter for converting a DC voltage into a 3-phase AC output |
| CN103746591A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 北京交通大学 | 一种h6单相非隔离光伏并网逆变器及其调制方法 |
| CN103746591B (zh) * | 2013-12-20 | 2015-12-02 | 北京交通大学 | 一种h6单相非隔离光伏并网逆变器及其调制方法 |
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