JPH0245430B2 - - Google Patents
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- JPH0245430B2 JPH0245430B2 JP56173081A JP17308181A JPH0245430B2 JP H0245430 B2 JPH0245430 B2 JP H0245430B2 JP 56173081 A JP56173081 A JP 56173081A JP 17308181 A JP17308181 A JP 17308181A JP H0245430 B2 JPH0245430 B2 JP H0245430B2
- Authority
- JP
- Japan
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- reactor
- gate turn
- diode
- thyristor
- thyristors
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/125—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M3/135—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Thyristor Switches And Gates (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 技術分野
本発明は、ゲートターンオフサイリスタ（以
下、GTOサイリスタという）を使用した電力変
換装置に関する。
下、GTOサイリスタという）を使用した電力変
換装置に関する。
(b) 従来技術およびその問題点
GTOサイリスタは、自己消弧能力を有するの
で、従来のサイリスタのように、強制転流回路が
不要になる。このため、素子自身の損失が低減で
きる上、装置として回路構成が簡単になり、小形
軽量化、効率向上がはかれる。ところで、高電圧
入力の電力変換装置にGTOサイリスタを適用す
る場合、従来のサイリスタと同様、素子構成を直
列接続する必要がある。第１図に、GTOサイリ
スタを直列接続したチヨツパ回路の代表的な回路
図を示す。図において、直流電源１より、フイル
タリアクトル２とフイルタコンデンサ３を介して
平滑された直流電圧を得る。GTOサイリスタ４
ａ，４ｂの導通時間を制御することにより、負荷
８へ制御された直流電力を供給する。ダイオード
５は、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオフした時
のフライホイール用である。アノードリアクトル
６は、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオンした直
後の電流の立ち上り（di／dt）の抑制のためのも
のである。可飽和リアクトル７は、４ａ，４ｂの
ターンオン時間のばらつきによる素子間の電圧ア
ンバランスを緩和している。ダイオード２０及び
抵抗器２１は、前記GTOサイリスタ４ａ，４ｂ
がオフした直後、アノードリアクトル６と可飽和
リアクトル７のエネルギーがGTOサイリスタ４
ａ，４ｂのスナバ回路（ダイオード９ａ，９ｂ、
コンデンサ１０ａ，１０ｂ、抵抗１１ａ，１１
ｂ）において、ダイオード９ａ，９ｂを介してコ
ンデンサ１０ａ，１０ｂに流入させないよう、６
→７→20→21→６のループでエネルギーを還流さ
せるものである。ここで、GTOサイリスタ４ａ，
４ｂを１〔ＫHz〕程度でスイツチングして500〔Ａ〕
程度の電流をターンオフする場合、直流電源１を
1500〔Ｖ〕とすると、抵抗器１１ａ，１１ｂは
各々500〔Ｗ〕程度の損失となる。抵抗器２１は、
２〔KW〕程度の損失となり、効率の低下及び抵
抗器容量の増大となり、装置構成上好ましくな
い。
で、従来のサイリスタのように、強制転流回路が
不要になる。このため、素子自身の損失が低減で
きる上、装置として回路構成が簡単になり、小形
軽量化、効率向上がはかれる。ところで、高電圧
入力の電力変換装置にGTOサイリスタを適用す
る場合、従来のサイリスタと同様、素子構成を直
列接続する必要がある。第１図に、GTOサイリ
スタを直列接続したチヨツパ回路の代表的な回路
図を示す。図において、直流電源１より、フイル
タリアクトル２とフイルタコンデンサ３を介して
平滑された直流電圧を得る。GTOサイリスタ４
ａ，４ｂの導通時間を制御することにより、負荷
８へ制御された直流電力を供給する。ダイオード
５は、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオフした時
のフライホイール用である。アノードリアクトル
６は、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオンした直
後の電流の立ち上り（di／dt）の抑制のためのも
のである。可飽和リアクトル７は、４ａ，４ｂの
ターンオン時間のばらつきによる素子間の電圧ア
ンバランスを緩和している。ダイオード２０及び
抵抗器２１は、前記GTOサイリスタ４ａ，４ｂ
がオフした直後、アノードリアクトル６と可飽和
リアクトル７のエネルギーがGTOサイリスタ４
ａ，４ｂのスナバ回路（ダイオード９ａ，９ｂ、
コンデンサ１０ａ，１０ｂ、抵抗１１ａ，１１
ｂ）において、ダイオード９ａ，９ｂを介してコ
ンデンサ１０ａ，１０ｂに流入させないよう、６
→７→20→21→６のループでエネルギーを還流さ
せるものである。ここで、GTOサイリスタ４ａ，
４ｂを１〔ＫHz〕程度でスイツチングして500〔Ａ〕
程度の電流をターンオフする場合、直流電源１を
1500〔Ｖ〕とすると、抵抗器１１ａ，１１ｂは
各々500〔Ｗ〕程度の損失となる。抵抗器２１は、
２〔KW〕程度の損失となり、効率の低下及び抵
抗器容量の増大となり、装置構成上好ましくな
い。
(c) 発明の目的
本発明は上記した点を改善するためになされた
もので、抵抗で無駄なエネルギーを消費しないよ
うにして効率向上をはかるとともに、各部品の小
形化による装置の小形軽量化をはかつた電力変換
装置を提供することを目的とする。
もので、抵抗で無駄なエネルギーを消費しないよ
うにして効率向上をはかるとともに、各部品の小
形化による装置の小形軽量化をはかつた電力変換
装置を提供することを目的とする。
(d) 発明の概要
この目的を達成するため本発明は、直列接続さ
れたGTOサイリスタを使用した電力変換装置の
リアクトルやスナバ回路に蓄積されるエネルギー
を同一の変流器で、直流電源へ帰還するようにし
たものである。
れたGTOサイリスタを使用した電力変換装置の
リアクトルやスナバ回路に蓄積されるエネルギー
を同一の変流器で、直流電源へ帰還するようにし
たものである。
(e) 発明の構成
以下、図示した実施例に基いて本発明を説明す
る。第２図において帰還変流器１５により、
GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオンした時のスナ
バ回路のエネルギを直流電源１側へ帰還するとと
もに、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオフした時
のアノードリアクトル６及び可飽和リアクトル７
の蓄積エネルギーを直流電源１側へ帰還させる構
成としている。ダイオード１７は帰還用である。
可飽和リアクトル７は鉄心入りで、GTOサイリ
スタ４ａ，４ｂのオーンオン時間のばらつきに応
じて、必要な電圧時間積をもたせている。抵抗器
１１ａ，１１ｂは、コンデンサ１０ａ，１０ｂと
帰還変流器１５のもつインダクタンス分との振動
抑制用であり、従来に比べて抵抗値は小さくでき
る。
る。第２図において帰還変流器１５により、
GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオンした時のスナ
バ回路のエネルギを直流電源１側へ帰還するとと
もに、GTOサイリスタ４ａ，４ｂがオフした時
のアノードリアクトル６及び可飽和リアクトル７
の蓄積エネルギーを直流電源１側へ帰還させる構
成としている。ダイオード１７は帰還用である。
可飽和リアクトル７は鉄心入りで、GTOサイリ
スタ４ａ，４ｂのオーンオン時間のばらつきに応
じて、必要な電圧時間積をもたせている。抵抗器
１１ａ，１１ｂは、コンデンサ１０ａ，１０ｂと
帰還変流器１５のもつインダクタンス分との振動
抑制用であり、従来に比べて抵抗値は小さくでき
る。
(f) 発明の作用
次に、本発明の作用を第３図、第４図を用いて
説明する。第３図により、GTOサイリスタ４ａ，
４ｂがオンした時のスナバ回路のエネルギーの処
理の動作を説明する。GTOサイリスタ４ａがオ
ンすると、コンデンサ１０ａは図示の極性より、
電流i1aのループで放電する。この時、帰還用変
流器１５の一次側には、図示の極性で電圧が印加
されるので、二次側に電圧が誘起され、17→15→
３→17の電流i2のループで電源側へエネルギーが
帰還される。GTOサイリスタ４ｂがオンした場
合は、電流i1bのループにて１次側が形成され、
上記と同様に二次側ループにて電源側へ電力が帰
還される。。即ち一次側と同極性で二次側に電圧
が誘起し、電源電圧に逆つて、電流i2のループで
エネルギーが帰還される。ところで、帰還変流器
１５の二次電圧は、電源電圧に設定し、一次：二
次巻数比はほぼ１：10程度に選ばれている。
説明する。第３図により、GTOサイリスタ４ａ，
４ｂがオンした時のスナバ回路のエネルギーの処
理の動作を説明する。GTOサイリスタ４ａがオ
ンすると、コンデンサ１０ａは図示の極性より、
電流i1aのループで放電する。この時、帰還用変
流器１５の一次側には、図示の極性で電圧が印加
されるので、二次側に電圧が誘起され、17→15→
３→17の電流i2のループで電源側へエネルギーが
帰還される。GTOサイリスタ４ｂがオンした場
合は、電流i1bのループにて１次側が形成され、
上記と同様に二次側ループにて電源側へ電力が帰
還される。。即ち一次側と同極性で二次側に電圧
が誘起し、電源電圧に逆つて、電流i2のループで
エネルギーが帰還される。ところで、帰還変流器
１５の二次電圧は、電源電圧に設定し、一次：二
次巻数比はほぼ１：10程度に選ばれている。
次に第４図により、GTOサイリスタがオフし
た時、アノードリアクトル６及び可飽和リアクト
ル７の蓄積エネルギーの処理の動作を説明する。
図において、GTOサイリスタ４ａまたは４ｂが
オフすると、アノードリアクトル６、可飽和リア
クトル７は、図示の極性で、電流i3aまたはi3bの
ループを通して、蓄積エネルギーを放出する。こ
の時、帰還用変流器１５の一次側には、図示の極
性で電圧が印加される。この時、一次側と同極性
で、二次側に電圧が誘起し、電源電圧に逆らつ
て、電流i4のループで、エネルギーが帰還され
る。可飽和リアクトル７は、蓄積エネルギー放出
時、その磁性はリセツトされる。
た時、アノードリアクトル６及び可飽和リアクト
ル７の蓄積エネルギーの処理の動作を説明する。
図において、GTOサイリスタ４ａまたは４ｂが
オフすると、アノードリアクトル６、可飽和リア
クトル７は、図示の極性で、電流i3aまたはi3bの
ループを通して、蓄積エネルギーを放出する。こ
の時、帰還用変流器１５の一次側には、図示の極
性で電圧が印加される。この時、一次側と同極性
で、二次側に電圧が誘起し、電源電圧に逆らつ
て、電流i4のループで、エネルギーが帰還され
る。可飽和リアクトル７は、蓄積エネルギー放出
時、その磁性はリセツトされる。
(g) 他の実施例
次に、本発明を直流−三相交流電力変換装置に
適用した実施例を第５図に示す。図においては、
三相インバータ装置の一相分のみを詳細に示し、
他の二相分は、省略している。
適用した実施例を第５図に示す。図においては、
三相インバータ装置の一相分のみを詳細に示し、
他の二相分は、省略している。
(h) 発明の効果
本発明によれば、GTOサイリスタを直列接続
使用したチヨツパあるいは、インバータなどの電
力変換装置において、スナバ回路のエネルギー
と、アノードリアクトル、及び可飽和リアクトル
の蓄積エネルギーを共通の帰還用変流器で電源側
へ帰還させるようにしたので、むだなエネルギー
を抵抗で消費することなく効率の向上をはかるこ
とができ装置を小形化することができる。
使用したチヨツパあるいは、インバータなどの電
力変換装置において、スナバ回路のエネルギー
と、アノードリアクトル、及び可飽和リアクトル
の蓄積エネルギーを共通の帰還用変流器で電源側
へ帰還させるようにしたので、むだなエネルギー
を抵抗で消費することなく効率の向上をはかるこ
とができ装置を小形化することができる。
第１図はGTOサイリスタを直列接続した従来
のチヨツパ回路図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図、第４図は本発明の動作説明
図、第５図は本発明を三相インバータ装置に適用
した場合の回路図である。 １；直流電源、２；フイルタリアクトル、３；
フイルタコンデンサ、４ａ，４ｂ；GTOサイリ
スタ、５；フライホイールダイオード、６；アノ
ードリアクトル、７；可飽和リアクトル、８；負
荷、９ａ，９ｂ；サージ吸収用ダイオード、１０
ａ，１０ｂ；サージ吸収用コンデンサ、１１ａ，
１１ｂ；放電抵抗器、１２ａ，１２ｂ；分圧抵抗
器、２０；サージ吸収ダイオード、２１；サージ
吸収抵抗器、１５；帰還用変流器、１６ａ，１６
ｂ；補助ダイオード、１７；帰還ダイオード。
のチヨツパ回路図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図、第４図は本発明の動作説明
図、第５図は本発明を三相インバータ装置に適用
した場合の回路図である。 １；直流電源、２；フイルタリアクトル、３；
フイルタコンデンサ、４ａ，４ｂ；GTOサイリ
スタ、５；フライホイールダイオード、６；アノ
ードリアクトル、７；可飽和リアクトル、８；負
荷、９ａ，９ｂ；サージ吸収用ダイオード、１０
ａ，１０ｂ；サージ吸収用コンデンサ、１１ａ，
１１ｂ；放電抵抗器、１２ａ，１２ｂ；分圧抵抗
器、２０；サージ吸収ダイオード、２１；サージ
吸収抵抗器、１５；帰還用変流器、１６ａ，１６
ｂ；補助ダイオード、１７；帰還ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個直列接続されたゲートターンオフサイ
リスタと、このゲートターンオフサイリスタに直
列接続された可飽和リアクトル及び空芯リアクト
ルと、前記ゲートターンオフサイリスタに並列接
続されたダイオード及びコンデンサの直列回路を
含むスナバ回路とから成り、直流電源からの直流
電力を変換して負荷に供給する電力変換装置にお
いて、 一次巻線及び二次巻線を有する変流器を設け、 ゲートターンオフサイリスタのオフ時に前記リ
アクトルの蓄積エネルギーを変流器により電源側
に帰還させるように、一次巻線を前記リアクトル
とゲートターンオフサイリスタとの接続点に補助
ダイオードを介して接続し、二次巻線を帰還ダイ
オードを介して電源側に接続し、 ゲートターンオフサイリスタのオン時に前記ス
ナバ回路の蓄積エネルギーを変流器により電源側
に帰還させるように、前記一次巻線を前記スナバ
回路のダイオード及びコンデンサの接続点に接続
したことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173081A JPS5875470A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173081A JPS5875470A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875470A JPS5875470A (ja) | 1983-05-07 |
| JPH0245430B2 true JPH0245430B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=15953849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56173081A Granted JPS5875470A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875470A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261357A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Fuji Electric Co Ltd | 自己消弧形半導体素子の保護回路 |
| AU2007345826C1 (en) * | 2007-01-30 | 2011-04-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Forced commutated inverter apparatus |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56173081A patent/JPS5875470A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5875470A (ja) | 1983-05-07 |
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