JPH06189444A - 電力変換器の低損失スナバ回路 - Google Patents
電力変換器の低損失スナバ回路Info
- Publication number
- JPH06189444A JPH06189444A JP4338359A JP33835992A JPH06189444A JP H06189444 A JPH06189444 A JP H06189444A JP 4338359 A JP4338359 A JP 4338359A JP 33835992 A JP33835992 A JP 33835992A JP H06189444 A JPH06189444 A JP H06189444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- series
- snubber
- gto
- power semiconductor
- 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
Links
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明では、電力用半導体デバイスを多数個直
列接続したアームにより成る電力変換器おいて、該電力
用半導体デバイスに並列接続された従来構成のスナバ回
路における各スナバコンデンサの蓄積エネルギーを、タ
ーンオン時に一旦エネルギー回生回路に蓄電するための
手段として、元々電力用半導体デバイスの電流上昇率抑
制の目的で挿入されているアノードリアクトルを分割利
用することを特徴とする。また、アノードリアクトル自
身の蓄積エネルギーも上記エネルギー回生回路に蓄電さ
れる回路手段を持つものである。 【効果】電力用半導体デバイスの直列接続回路における
スナバ及びアノードリアクトル回路抵抗損失の低減。
列接続したアームにより成る電力変換器おいて、該電力
用半導体デバイスに並列接続された従来構成のスナバ回
路における各スナバコンデンサの蓄積エネルギーを、タ
ーンオン時に一旦エネルギー回生回路に蓄電するための
手段として、元々電力用半導体デバイスの電流上昇率抑
制の目的で挿入されているアノードリアクトルを分割利
用することを特徴とする。また、アノードリアクトル自
身の蓄積エネルギーも上記エネルギー回生回路に蓄電さ
れる回路手段を持つものである。 【効果】電力用半導体デバイスの直列接続回路における
スナバ及びアノードリアクトル回路抵抗損失の低減。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力用半導体デバイス
を多数個直列接続したアームにより構成した電力変換器
の低損失スナバ回路に関する。
を多数個直列接続したアームにより構成した電力変換器
の低損失スナバ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力用半導体デバイスを用いて電力変換
器を構成し、直流から直流あるいは直流から交流等に電
力変換する装置は、多くの分野で用いられている。特
に、GTOサイリスタを用いた電圧型インバータは電気鉄
道や圧延機・電力の分野で実用化が進み、益々大容量化
・高周波化が図られているが、このためＧＴＯサイリス
タの電圧，電流責務を軽減するために設けられているス
ナバ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失が多くな
り、その低減が非常に重要な問題と成っている。
器を構成し、直流から直流あるいは直流から交流等に電
力変換する装置は、多くの分野で用いられている。特
に、GTOサイリスタを用いた電圧型インバータは電気鉄
道や圧延機・電力の分野で実用化が進み、益々大容量化
・高周波化が図られているが、このためＧＴＯサイリス
タの電圧，電流責務を軽減するために設けられているス
ナバ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失が多くな
り、その低減が非常に重要な問題と成っている。
【０００３】そこで、これ等スナバ回路やアノードリア
クトル回路の抵抗損失を低減した、いわゆる低損失のス
ナバ（以下、低損失スナバと呼称する）がいろいろと考
えられており、例えば、特願平3−118723 号「スナバ回
路」には、電力変換器を大容量化するため、ＧＴＯサイ
リスタを多数個直列接続したアームで構成した電力変換
器における低損失スナバ回路が述べられている。
クトル回路の抵抗損失を低減した、いわゆる低損失のス
ナバ（以下、低損失スナバと呼称する）がいろいろと考
えられており、例えば、特願平3−118723 号「スナバ回
路」には、電力変換器を大容量化するため、ＧＴＯサイ
リスタを多数個直列接続したアームで構成した電力変換
器における低損失スナバ回路が述べられている。
【０００４】即ち、直列接続された各ＧＴＯに、スナバ
ダイオードとスナバコンデンサの直列体から成るスナバ
回路を並列接続したものにおいて、各ＧＴＯのターンオ
ン時に、前記スナバコンデンサの充電エネルギーを一旦
回生回路（リアクトルやコンデンサで構成）に蓄電し、
その後ＤＣ−ＤＣコンバータ等により電源に回生するも
ので、上記したスナバ回路の抵抗損失を低減できる特徴
がある。また、アノードリアクトルの蓄積エネルギーも
前記回生回路とは別設した回生回路を介してＤＣ−ＤＣ
コンバータ等により電源に回生してある。
ダイオードとスナバコンデンサの直列体から成るスナバ
回路を並列接続したものにおいて、各ＧＴＯのターンオ
ン時に、前記スナバコンデンサの充電エネルギーを一旦
回生回路（リアクトルやコンデンサで構成）に蓄電し、
その後ＤＣ−ＤＣコンバータ等により電源に回生するも
ので、上記したスナバ回路の抵抗損失を低減できる特徴
がある。また、アノードリアクトルの蓄積エネルギーも
前記回生回路とは別設した回生回路を介してＤＣ−ＤＣ
コンバータ等により電源に回生してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この低損失ス
ナバ回路では、前記各スナバコンデンサの蓄積エネルギ
ーを一旦回生回路に蓄電するためのリアクトルを別設し
ていること、またアノードリアクトルの蓄積エネルギー
を蓄電するため回生回路を別設していること等から、こ
れ等を含めたエネルギー回生装置が複雑・高価と成るお
それがある。
ナバ回路では、前記各スナバコンデンサの蓄積エネルギ
ーを一旦回生回路に蓄電するためのリアクトルを別設し
ていること、またアノードリアクトルの蓄積エネルギー
を蓄電するため回生回路を別設していること等から、こ
れ等を含めたエネルギー回生装置が複雑・高価と成るお
それがある。
【０００６】本発明の目的は、上記に鑑み、電力用半導
体デバイスを多数個直列接続したアームにより成る電力
変換器において、上記したエネルギー回生装置を必要以
上に複雑・高価にすることなく、上記スナバ回路やアノ
ードリアクトル回路の抵抗損失を大幅に低減できる低損
失スナバ回路を提供することにある。
体デバイスを多数個直列接続したアームにより成る電力
変換器において、上記したエネルギー回生装置を必要以
上に複雑・高価にすることなく、上記スナバ回路やアノ
ードリアクトル回路の抵抗損失を大幅に低減できる低損
失スナバ回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、電力用半導
体デバイスを多数個直列接続したアームにより成る電力
変換器において、該電力用半導体デバイスに並列接続さ
れた前記構成のスナバ回路における各スナバコンデンサ
の蓄積エネルギーを、ターンオン時に一旦エネルギー回
生回路に蓄電するための手段として、元々電力用半導体
デバイスの電流上昇率抑制の目的で挿入されているアノ
ードリアクトルを分割利用することを特徴とする。ま
た、アノードリアクトル自身の蓄積エネルギーも上記エ
ネルギー回生回路に蓄電される回路手段を持つものであ
る。
体デバイスを多数個直列接続したアームにより成る電力
変換器において、該電力用半導体デバイスに並列接続さ
れた前記構成のスナバ回路における各スナバコンデンサ
の蓄積エネルギーを、ターンオン時に一旦エネルギー回
生回路に蓄電するための手段として、元々電力用半導体
デバイスの電流上昇率抑制の目的で挿入されているアノ
ードリアクトルを分割利用することを特徴とする。ま
た、アノードリアクトル自身の蓄積エネルギーも上記エ
ネルギー回生回路に蓄電される回路手段を持つものであ
る。
【０００８】
【作用】以上のようなアーム回路構成とした電力変換器
においては、多数個直列接続した前記電力用半導体デバ
イスのターンオン・ターンオフ時に、アノードリアクト
ル自身の蓄積エネルギーは勿論、前記スナバ回路におけ
る各スナバコンデンサの蓄積エネルギーも上記エネルギ
ー回生回路に蓄電することができ、しかる後にＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ等により電源に回生して、上記したスナバ
回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失を低減でき
る。
においては、多数個直列接続した前記電力用半導体デバ
イスのターンオン・ターンオフ時に、アノードリアクト
ル自身の蓄積エネルギーは勿論、前記スナバ回路におけ
る各スナバコンデンサの蓄積エネルギーも上記エネルギ
ー回生回路に蓄電することができ、しかる後にＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ等により電源に回生して、上記したスナバ
回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失を低減でき
る。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す主回路の構
成図であり、３相電圧型ＧＴＯインバータに適用する場
合の１相分を示す。上下アームの構成は同じなので、図
１では、ＧＴＯ直列数がアーム当たり２個の場合の、上
アーム回路について示してある。
成図であり、３相電圧型ＧＴＯインバータに適用する場
合の１相分を示す。上下アームの構成は同じなので、図
１では、ＧＴＯ直列数がアーム当たり２個の場合の、上
アーム回路について示してある。
【００１０】図１において、ＰとＮは直流電源の正と負
の端子、ＣＦPは分割された上アームの電源フィルタコ
ンデンサである。ＬＡ1とＬＡ2は、元々ＧＴＯに流れる
電流の上昇率を抑制するために挿入されているアノード
リアクトルＬＡを分割したもので、各ＧＴＯに夫れ夫れ
図示のように接続される。
の端子、ＣＦPは分割された上アームの電源フィルタコ
ンデンサである。ＬＡ1とＬＡ2は、元々ＧＴＯに流れる
電流の上昇率を抑制するために挿入されているアノード
リアクトルＬＡを分割したもので、各ＧＴＯに夫れ夫れ
図示のように接続される。
【００１１】ＧＴＯ1とＧＴＯ2は上アームの直列接続さ
れたゲートターンオフサイリスタ、ＤＦ1とＤＦ2は上ア
ームの直列接続されたフリーホイールダイオードで、Ｇ
ＴＯとＤＦは夫れ夫れ逆並列の関係に接続される。ＧＴ
Ｏ1とＧＴＯ2に並列接続されたＲＰ1とＲＰ2は電圧分圧
抵抗である。
れたゲートターンオフサイリスタ、ＤＦ1とＤＦ2は上ア
ームの直列接続されたフリーホイールダイオードで、Ｇ
ＴＯとＤＦは夫れ夫れ逆並列の関係に接続される。ＧＴ
Ｏ1とＧＴＯ2に並列接続されたＲＰ1とＲＰ2は電圧分圧
抵抗である。
【００１２】ＣＳ1とＤＳ1およびＣＳ2とＤＳ2は夫れ夫
れ前記ＧＴＯ1とＧＴＯ2のスナバ回路を構成するコンデ
ンサとダイオードで、各ＧＴＯには夫れ夫れ図示のよう
に接続される。また、ＤＰ1とＣＰ1及びＤＰ2とＣＰ2は
夫れ夫れ回生回路用ダイオードとコンデンサで、前記ア
ノードリアクトルＬＡ1とＬＡ2に夫れ夫れスナバダイオ
ードＤＳ1及びＤＳ2を介して図示のように接続される。
前記回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2には、夫れ夫れ
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2が接続され、該
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2は前記電源側の
分割されたフィルタコンデンサＣＦP に並列接続され
る。このＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば図３に示すフ
ルブリッジ型や図４に示すプッシュプル型の周知のもの
であり、その回路や動作の詳細説明は省略する。
れ前記ＧＴＯ1とＧＴＯ2のスナバ回路を構成するコンデ
ンサとダイオードで、各ＧＴＯには夫れ夫れ図示のよう
に接続される。また、ＤＰ1とＣＰ1及びＤＰ2とＣＰ2は
夫れ夫れ回生回路用ダイオードとコンデンサで、前記ア
ノードリアクトルＬＡ1とＬＡ2に夫れ夫れスナバダイオ
ードＤＳ1及びＤＳ2を介して図示のように接続される。
前記回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2には、夫れ夫れ
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2が接続され、該
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2は前記電源側の
分割されたフィルタコンデンサＣＦP に並列接続され
る。このＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば図３に示すフ
ルブリッジ型や図４に示すプッシュプル型の周知のもの
であり、その回路や動作の詳細説明は省略する。
【００１３】ここで、図１の本発明実施例による低損失
スナバ回路の動作について、上アームのターンオン・タ
ーンオフ動作に基づいて説明する。
スナバ回路の動作について、上アームのターンオン・タ
ーンオフ動作に基づいて説明する。
【００１４】先ず、上アームＧＴＯ1とＧＴＯ2の単位直
列体がオフの状態では、該ＧＴＯ1とＧＴＯ2 に並列接
続されたスナバコンデンサＣＳ1とＣＳ2に電源電圧の１
／２の電圧が充電されている。上アームＧＴＯ1とＧＴ
Ｏ2の単位直列体がターンオンすると前記スナバコンデ
ンサＣＳ1とＣＳ2の充電電荷は、夫れ夫れ ＣＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1−ＧＴＯ1−ＣＳ1 ＣＳ2−ＧＴＯ2−ＬＡ2−ＣＰ2−ＤＰ2−ＣＳ2 の閉回路で放電し、その殆んどがアノードリアクトルＬ
Ａ1とＬＡ2の助けを借りて、回生回路用コンデンサＣＰ
1とＣＰ2に蓄電される。
列体がオフの状態では、該ＧＴＯ1とＧＴＯ2 に並列接
続されたスナバコンデンサＣＳ1とＣＳ2に電源電圧の１
／２の電圧が充電されている。上アームＧＴＯ1とＧＴ
Ｏ2の単位直列体がターンオンすると前記スナバコンデ
ンサＣＳ1とＣＳ2の充電電荷は、夫れ夫れ ＣＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1−ＧＴＯ1−ＣＳ1 ＣＳ2−ＧＴＯ2−ＬＡ2−ＣＰ2−ＤＰ2−ＣＳ2 の閉回路で放電し、その殆んどがアノードリアクトルＬ
Ａ1とＬＡ2の助けを借りて、回生回路用コンデンサＣＰ
1とＣＰ2に蓄電される。
【００１５】次に、上アームＧＴＯ1とＧＴＯ2の単位直
列体がオン状態からターンオフすると、アノードリアク
トルＬＡ1とＬＡ2の蓄積エネルギーは、夫れ夫れ ＬＡ1−ＤＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1 ＬＡ2−ＤＳ2−ＤＰ2−ＣＰ2−ＬＡ2 の閉回路で放電し、その殆んどが回生回路用コンデンサ
ＣＰ1とＣＰ2に蓄電される。このようにして蓄電された
回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2のエネルギーは、夫
れ夫れ周知のＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2を
介して電源側の分割されたフィルタコンデンサに回生さ
れる。なお、本実施例では、分割されたフィルタコンデ
ンサに回生する場合で示したが、これに限定されること
なく、直接電源に回生しても良いことは勿論である。ま
た、ＧＴＯを２個以上直列接続する場合は、図１実施例
のアーム構成を複数組直列接続すればよい。
列体がオン状態からターンオフすると、アノードリアク
トルＬＡ1とＬＡ2の蓄積エネルギーは、夫れ夫れ ＬＡ1−ＤＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1 ＬＡ2−ＤＳ2−ＤＰ2−ＣＰ2−ＬＡ2 の閉回路で放電し、その殆んどが回生回路用コンデンサ
ＣＰ1とＣＰ2に蓄電される。このようにして蓄電された
回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2のエネルギーは、夫
れ夫れ周知のＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ1とＣＯＮ2を
介して電源側の分割されたフィルタコンデンサに回生さ
れる。なお、本実施例では、分割されたフィルタコンデ
ンサに回生する場合で示したが、これに限定されること
なく、直接電源に回生しても良いことは勿論である。ま
た、ＧＴＯを２個以上直列接続する場合は、図１実施例
のアーム構成を複数組直列接続すればよい。
【００１６】以上、図１の本発明実施例によれば、元々
ＧＴＯに流れる電流の上昇率を抑制するために挿入され
ているアノードリアクトルＬＡを分割して利用すること
により、エネルギー回生装置を複雑・高価にすることな
く、上記スナバ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損
失を大幅に低減できる効果がある。
ＧＴＯに流れる電流の上昇率を抑制するために挿入され
ているアノードリアクトルＬＡを分割して利用すること
により、エネルギー回生装置を複雑・高価にすることな
く、上記スナバ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損
失を大幅に低減できる効果がある。
【００１７】図２に、本発明の他の実施例を示す主回路
の構成図を示す。図２は、ＧＴＯ直列数が２個以上の場
合に前記エネルギー回生装置を簡略化するもので、アー
ム当たり４個の場合の上アーム回路について示してあ
る。
の構成図を示す。図２は、ＧＴＯ直列数が２個以上の場
合に前記エネルギー回生装置を簡略化するもので、アー
ム当たり４個の場合の上アーム回路について示してあ
る。
【００１８】図２において、アノードリアクトルＬＡは
３分割してＬＡ1，ＬＡ2，ＬＡ3 とし、ＧＴＯの直列接
続はＧＴＯ1とＧＴＯ2の２個直列接続及びＧＴＯ3とＧ
ＴＯ4の２個直列接続と２分割してある。そして、ＧＴ
Ｏ1とＧＴＯ2の２個直列接続体に対するアノードリアク
トルＬＡ1とＬＡ2及びスナバ回路ＣＳ1〜ＤＳ1とＣＳ2
〜ＤＳ2 並びに回生回路ＤＰ1〜ＣＰ1とＤＰ2〜ＣＰ
2は、ほぼ図１と同じく接続される。一方、ＧＴＯ3とＧ
ＴＯ4の２個直列接続体には、その上端に前記アノード
リアクトルＬＡ2が、またその下端にアノードリアクト
ルＬＡ3が接続される図２の構成となる。ＧＴＯ3とＧＴ
Ｏ4にはスナバ回路ＣＳ3〜ＤＳ3とＣＳ4〜ＤＳ4が、ま
たアノードリアクトルＬＡ3 には回生回路ＣＰ3〜ＤＰ3
が、夫れ夫れ図示の様に並列接続される。そして、回生
回路用コンデンサＣＰ3 にはＤＣ−ＤＣコンバータＣＯ
Ｎ3が接続され、該ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ3は前記
電源側の分割されたフィルタコンデンサＣＦP に接続さ
れる。
３分割してＬＡ1，ＬＡ2，ＬＡ3 とし、ＧＴＯの直列接
続はＧＴＯ1とＧＴＯ2の２個直列接続及びＧＴＯ3とＧ
ＴＯ4の２個直列接続と２分割してある。そして、ＧＴ
Ｏ1とＧＴＯ2の２個直列接続体に対するアノードリアク
トルＬＡ1とＬＡ2及びスナバ回路ＣＳ1〜ＤＳ1とＣＳ2
〜ＤＳ2 並びに回生回路ＤＰ1〜ＣＰ1とＤＰ2〜ＣＰ
2は、ほぼ図１と同じく接続される。一方、ＧＴＯ3とＧ
ＴＯ4の２個直列接続体には、その上端に前記アノード
リアクトルＬＡ2が、またその下端にアノードリアクト
ルＬＡ3が接続される図２の構成となる。ＧＴＯ3とＧＴ
Ｏ4にはスナバ回路ＣＳ3〜ＤＳ3とＣＳ4〜ＤＳ4が、ま
たアノードリアクトルＬＡ3 には回生回路ＣＰ3〜ＤＰ3
が、夫れ夫れ図示の様に並列接続される。そして、回生
回路用コンデンサＣＰ3 にはＤＣ−ＤＣコンバータＣＯ
Ｎ3が接続され、該ＤＣ−ＤＣコンバータＣＯＮ3は前記
電源側の分割されたフィルタコンデンサＣＦP に接続さ
れる。
【００１９】各ＧＴＯがオフ状態からターンオンされる
と、スナバコンデンサＣＳ1，ＣＳ2，ＣＳ3の蓄電エネ
ルギーは、夫れ夫れ ＣＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1−ＧＴＯ1−ＣＳ1 ＣＳ2−ＧＴＯ2−ＬＡ2−ＤＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＣＳ2 ＣＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＤＳ2−ＬＡ2−ＧＴＯ3−ＣＳ3 ＣＳ4−ＧＴＯ4−ＬＡ3−ＣＰ3−ＤＰ3−ＣＳ4 の閉回路で放電し、その殆んどがアノードリアクトルＬ
Ａ1，ＬＡ2，ＬＡ3 の助けを借りて、回生回路用コンデ
ンサＣＰ1とＣＰ2及びＣＰ3に蓄電される。
と、スナバコンデンサＣＳ1，ＣＳ2，ＣＳ3の蓄電エネ
ルギーは、夫れ夫れ ＣＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1−ＧＴＯ1−ＣＳ1 ＣＳ2−ＧＴＯ2−ＬＡ2−ＤＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＣＳ2 ＣＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＤＳ2−ＬＡ2−ＧＴＯ3−ＣＳ3 ＣＳ4−ＧＴＯ4−ＬＡ3−ＣＰ3−ＤＰ3−ＣＳ4 の閉回路で放電し、その殆んどがアノードリアクトルＬ
Ａ1，ＬＡ2，ＬＡ3 の助けを借りて、回生回路用コンデ
ンサＣＰ1とＣＰ2及びＣＰ3に蓄電される。
【００２０】また、各ＧＴＯがオン状態からターンオフ
されると、アノードリアクトルLA1，ＬＡ2，ＬＡ3の蓄
積エネルギーは、夫れ夫れ ＬＡ1−ＤＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1 ＬＡ2−ＤＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＤＳ2−ＬＡ2 ＬＡ3−ＣＰ3−ＤＰ3−ＤＳ4−ＬＡ3 の閉回路で放電し、その殆んどが回生回路用コンデンサ
ＣＰ1，ＣＰ2，ＣＰ3 に蓄電される。このようにして蓄
電された回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2及びＣＰ3
の蓄電エネルギーは、夫れ夫れ前記したＤＣ−ＤＣコン
バータＣＯＮ1とＣＯＮ2及びＣＯＮ3を介して電源側の
分割されたフィルタコンデンサに回生される。
されると、アノードリアクトルLA1，ＬＡ2，ＬＡ3の蓄
積エネルギーは、夫れ夫れ ＬＡ1−ＤＳ1−ＤＰ1−ＣＰ1−ＬＡ1 ＬＡ2−ＤＳ3−ＣＰ2−ＤＰ2−ＤＳ2−ＬＡ2 ＬＡ3−ＣＰ3−ＤＰ3−ＤＳ4−ＬＡ3 の閉回路で放電し、その殆んどが回生回路用コンデンサ
ＣＰ1，ＣＰ2，ＣＰ3 に蓄電される。このようにして蓄
電された回生回路用コンデンサＣＰ1とＣＰ2及びＣＰ3
の蓄電エネルギーは、夫れ夫れ前記したＤＣ−ＤＣコン
バータＣＯＮ1とＣＯＮ2及びＣＯＮ3を介して電源側の
分割されたフィルタコンデンサに回生される。
【００２１】以上、図２の本発明実施例は、図１の実施
例のＧＴＯ２個とアノードリアクトル２個の直列体を、
二組直列接続して得られるＧＴＯ４個とアノードリアク
トル４個の直列体のうち、中央部分のアノードリアクト
ル２個を合体して１個にした構成と見做すことができ
る。このようにすることにより、図１の実施例ではGTO2
個に対してアノードリアクトルや回生回路及びＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータも各２組必要としたものが、ＧＴＯ４個に
対してアノードリアクトルや回生回路及びＤＣ−ＤＣコ
ンバータが各３組あれば良く、これ等で構成されるエネ
ルギー回生装置を複雑・高価にすることなく、上記スナ
バ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失を大幅に低
減できる効果がある。
例のＧＴＯ２個とアノードリアクトル２個の直列体を、
二組直列接続して得られるＧＴＯ４個とアノードリアク
トル４個の直列体のうち、中央部分のアノードリアクト
ル２個を合体して１個にした構成と見做すことができ
る。このようにすることにより、図１の実施例ではGTO2
個に対してアノードリアクトルや回生回路及びＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータも各２組必要としたものが、ＧＴＯ４個に
対してアノードリアクトルや回生回路及びＤＣ−ＤＣコ
ンバータが各３組あれば良く、これ等で構成されるエネ
ルギー回生装置を複雑・高価にすることなく、上記スナ
バ回路やアノードリアクトル回路の抵抗損失を大幅に低
減できる効果がある。
【００２２】
【発明の効果】以上に述べた本発明回路構成は、ＧＴＯ
の直列数が多くなるほど、アノードリアクトルや回生回
路及びＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成されるエネルギー
回生装置を低減できるもので、ＧＴＯの直列数をｎとす
ると該エネルギー回生装置の個数Ｎは Ｎ＝（ｎ／２)＋１ となり、本発明の目的である、エネルギー回生装置を複
雑・高価にすることなく低損失スナバ回路を得ることが
できる特徴がある。
の直列数が多くなるほど、アノードリアクトルや回生回
路及びＤＣ−ＤＣコンバータ等で構成されるエネルギー
回生装置を低減できるもので、ＧＴＯの直列数をｎとす
ると該エネルギー回生装置の個数Ｎは Ｎ＝（ｎ／２)＋１ となり、本発明の目的である、エネルギー回生装置を複
雑・高価にすることなく低損失スナバ回路を得ることが
できる特徴がある。
【００２３】なお、上記実施例におけるＤＣ−ＤＣコン
バータはチョッパでもよく、またエネルギー回生先の主
回路電源は補機電源でもよい。さらに、上記アームの構
成を単位として、これを複数組直列接続したもので電力
変換器を構成してもよいことは勿論である。
バータはチョッパでもよく、またエネルギー回生先の主
回路電源は補機電源でもよい。さらに、上記アームの構
成を単位として、これを複数組直列接続したもので電力
変換器を構成してもよいことは勿論である。
【図１】本発明による低損失スナバ方式の一実施例を示
す主回路構成図。
す主回路構成図。
【図２】本発明による低損失スナバ方式の他の実施例を
示す主回路構成図。
示す主回路構成図。
【図３】本発明回路に適用できるＤＣ−ＤＣコンバータ
の一回路例。
の一回路例。
【図４】本発明回路に適用できるＤＣ−ＤＣコンバータ
の他の回路例。
の他の回路例。
Ｐ…直流電源の正側端子、Ｎ…直流電源の負側端子、Ｃ
ＦP …分割された上アームのフィルタコンデンサ、ＬＡ
1，ＬＡ2，ＬＡ3 …分割した上アームのアノードリアク
トル、ＧＴＯ1，ＧＴＯ2，ＧＴＯ3，ＧＴＯ4…上アーム
のゲートターンオフサイリスタ、ＤＦ1，ＤＦ2，Ｄ
Ｆ3，ＤＦ4…上アームのフリーホィールダイオード、Ｒ
Ｐ1，ＲＰ2，ＲＰ3，ＲＰ4…上アームの電圧分圧抵抗、
ＣＳ1，ＣＳ2，ＣＳ3，ＣＳ4…上アームのスナバコンデ
ンサ、ＤＳ1，ＤＳ2，ＤＳ3，ＤＳ4…上アームのスナバ
ダイオード、ＤＰ1，ＤＰ2，ＤＰ3 …上アームの回生回
路用ダイオード、ＣＰ1，ＣＰ2，ＣＰ3 …上アームの回
生回路用コンデンサ、ＣＯＮ1，ＣＯＮ2，ＣＯＮ3…上
アームの回生用ＤＣ−ＤＣコンバータ。
ＦP …分割された上アームのフィルタコンデンサ、ＬＡ
1，ＬＡ2，ＬＡ3 …分割した上アームのアノードリアク
トル、ＧＴＯ1，ＧＴＯ2，ＧＴＯ3，ＧＴＯ4…上アーム
のゲートターンオフサイリスタ、ＤＦ1，ＤＦ2，Ｄ
Ｆ3，ＤＦ4…上アームのフリーホィールダイオード、Ｒ
Ｐ1，ＲＰ2，ＲＰ3，ＲＰ4…上アームの電圧分圧抵抗、
ＣＳ1，ＣＳ2，ＣＳ3，ＣＳ4…上アームのスナバコンデ
ンサ、ＤＳ1，ＤＳ2，ＤＳ3，ＤＳ4…上アームのスナバ
ダイオード、ＤＰ1，ＤＰ2，ＤＰ3 …上アームの回生回
路用ダイオード、ＣＰ1，ＣＰ2，ＣＰ3 …上アームの回
生回路用コンデンサ、ＣＯＮ1，ＣＯＮ2，ＣＯＮ3…上
アームの回生用ＤＣ−ＤＣコンバータ。
Claims (3)
- 【請求項１】電力用半導体デバイスを多数個直列接続し
たアームで構成する電力変換器において、アームは、２
個の電力用半導体デバイスを直列接続した単位直列体、
該単位直列体の一方の電力用半導体デバイスに並列接続
されたダイオードとコンデンサの直列体から成る第一の
スナバ回路、及び他方の電力用半導体デバイスに並列接
続されたコンデンサとダイオードの直列体から成る第二
のスナバ回路、前記単位直列体の上端及び下端に接続さ
れたリアクトル、該上端のリアクトルに第一のスナバ回
路のダイオードを介して並列接続されたダイオードとコ
ンデンサの直列体から成る第一のエネルギー蓄電回路、
また前記下端のリアクトルに第二のスナバ回路のダイオ
ードを介して並列接続されたダイオードとコンデンサの
直列体から成る第二のエネルギー蓄電回路で構成され、
前記第一及び第二のエネルギー蓄電回路コンデンサの蓄
電エネルギーを夫れ夫れＤＣ−ＤＣコンバータを用いて
主回路電源或いは補機電源に回生することを特徴とする
電力変換器の低損失スナバ回路。 - 【請求項２】請求項１におけるアーム構成を複数組直列
接続してアームを構成したことを特徴とする電力変換器
の低損失スナバ回路。 - 【請求項３】請求項２において、電力用半導体デバイス
を介することなく直接直列接続される二組のリアクトル
と該リアクトルに並列接続されるエネルギー蓄電回路及
びＤＣ−ＤＣコンバータを共用して一組としたことを特
徴とする電力変換器の低損失スナバ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338359A JPH06189444A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電力変換器の低損失スナバ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338359A JPH06189444A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電力変換器の低損失スナバ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189444A true JPH06189444A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18317413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338359A Pending JPH06189444A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 電力変換器の低損失スナバ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06189444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112008003474T5 (de) | 2007-12-28 | 2010-10-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellensystem und Aufwärtswandler für Brennstoffzelle |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4338359A patent/JPH06189444A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112008003474T5 (de) | 2007-12-28 | 2010-10-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Brennstoffzellensystem und Aufwärtswandler für Brennstoffzelle |
| US8673514B2 (en) | 2007-12-28 | 2014-03-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and boost converter for fuel cell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3173068B2 (ja) | 電力変換器 | |
| JP3325030B2 (ja) | ３レベルインバータ装置 | |
| JP2521698B2 (ja) | スナバエネルギ回生回路 | |
| JPH06189444A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 | |
| JPH0731158A (ja) | 電力変換装置のスナバエネルギー回収回路 | |
| JP3070964B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JPH1094249A (ja) | チョッパ回路 | |
| JP2800524B2 (ja) | 直列多重インバータ | |
| JP2576183Y2 (ja) | 自励式変換器 | |
| JPH0847260A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 | |
| JPH10285953A (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH10112983A (ja) | 電力変換器の保護装置 | |
| JP2528811B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH06339280A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 | |
| JP3004774B2 (ja) | スナバ回路 | |
| JPH0667176B2 (ja) | ゲートターンオフサイリスタ装置 | |
| JP2807284B2 (ja) | スナバ回路 | |
| JP2002218653A (ja) | 電気二重層キャパシタを適用した電力変換装置 | |
| JPH0767353A (ja) | ３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路 | |
| JPH0622558A (ja) | 電力変換装置のスナバ回生回路 | |
| JPH08126336A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 | |
| JPH06189563A (ja) | インバータ装置 | |
| JP3328031B2 (ja) | スナバエネルギー回生形部分共振回路 | |
| JP3068966B2 (ja) | スナバエネルギ回生装置 | |
| JPH07337028A (ja) | 電力変換器の低損失スナバ回路 |