JPH1094249A

JPH1094249A - チョッパ回路

Info

Publication number: JPH1094249A
Application number: JP24191696A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Tsuruta; 田幸憲弦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】自己消弧形デバイスを複数個用いたチョッパ
回路におけるスナバエネルギーを主回路へ良好に回生す
ること。【解決手段】チョッパ部１Ｇ１〜１Ｇｎに接続される
スナバ回路３Ｃ１〜３Ｃｎ，２Ｄ１〜２Ｄｎのスナバエ
ネルギーとともに、付加的に設けられるスナバ回路２
９，３１，３３における補助スイッチ３３のスナバエネ
ルギーをも合わせて、良好に回生できる回生回路を付加
したチョッパ回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スナバエネルギー
を回生する回路を備えたチョッパ回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＧＴＯ（ゲート・ターン・オフ・サイリ
スタ）等の自己消弧形半導体デバイスを使用して構成さ
れるチョッパ回路などの直流直接変換装置として、図３
０に示す降圧チョッパ回路や、図３１に示す昇圧チョッ
パ回路などが従来から知られている。

【０００３】図３０の降圧チョッパ回路では、直流電源
６０、ＧＴＯからなるチョップ部１、主回路リアクトル
１Ｌおよび負荷９０によって主回路を構成している。主
回路リアクトル１Ｌおよび負荷９０に対しダイオード２
１が逆並列に接続されている。チョップ部１に対し、ス
ナバダイオード２およびそれに直列接続のスナバコンデ
ンサ３、並びにスナバダイオード２に並列接続のスナバ
抵抗４Ｒからなるスナバ回路が並列に接続されている。

【０００４】図３０の降圧チョッパ回路は、チョップ部
１をターンオンしている期間Ｔonに主回路リアクトル１
Ｌを介して負荷９０に電流が流れ、この期間に主回路リ
アクトル１Ｌにエネルギーを蓄積する。チョップ部１を
ターンオフすることにより、主回路リアクトル１Ｌの蓄
積エネルギーがダイオード２１を介して負荷に環流す
る。オン期間Ｔonの時間幅を制御して高い直流電圧を低
い直流電圧に変換する降圧チョッパとして機能させるこ
とができる。

【０００５】図３１の昇圧チョッパ回路では、直流電源
６０、主回路リアクトル１Ｌ、ダイオード２１および負
荷９０によって主回路を構成するとともに、ダイオード
２１および負荷９０に対しＧＴＯからなるチョップ部１
を並列に接続している。チョップ部１に対し図３０のも
のと同様の、スナバダイオード２、スナバコンデンサ３
およびスナバ抵抗４Ｒからなるスナバ回路が並列に接続
されている。

【０００６】図３１の昇圧チョッパ回路は、チョップ部
１をターンオンして主回路リアクトル１Ｌにエネルギー
を蓄積し、次の所定期間、チョップ部１をターンオフし
て、直流電源６０からの電圧に主回路リアクトル１Ｌの
蓄積エネルギーによる電圧を重畳しダイオード２１を介
して負荷９０へ供給することにより、低い直流電圧を高
い直流電圧に変換する。

【０００７】以上は従来の直流直接変換装置の例である
が、一方、従来からインバータ５０等の直交変換装置で
は、図３２に示すように、直流回路に電源６０、リアク
トル１５およびインバータ５０からなる主回路を構成す
るとともに、インバータ５０に対し、ダイオード７、コ
ンデンサ６および抵抗４Ｒからなる、上記のスナバ回路
と同様構成のサージ吸収回路を並列に接続することが知
られている。インバータ５０の交流回路は変圧器５１を
介して交流回路に接続される。

【０００８】これらの直流直接変換装置や直交変換装置
においては、近年の自己消弧形デバイスの大容量化とと
もに、より大容量化および高圧化された装置の製作が可
能になってきている。図３３は、このような大容量化の
ために多相化した従来の昇圧チョッパ回路の一例を示す
ものである。

【０００９】図３３の装置は、図３１の昇圧チョッパ回
路を多相（ｎ相）化したものであって、直流入力端に主
回路コンデンサ９が接続され、直流出力端に負荷に並列
に主回路コンデンサ６が接続されている。ここでは、ｎ
相、すなわち第１，２，…，ｎの単位チョッパ回路を備
えている。各単位チョッパ回路は、主回路部品として、
図示していない直流電源および負荷に対し直列に接続さ
れる主回路リアクトル１Ｌおよび主回路ダイオード７Ｄ
と、主回路ダイオード７Ｄおよび負荷に並列接続される
ＧＴＯからなるチョップ部１Ｇとを備えている。チョッ
プ部１Ｇには、スナバコンデンサ３Ｃ、スナバダイオー
ド２Ｄおよびスナバ抵抗４Ｒからなるスナバ回路が並列
に接続されている。第１〜ｎのいずれかの単位回路に固
有の部品は各素子符号の末尾に１〜ｎのいずれかを付加
して図示されている。例えば、第ｎ番目のチョップ部は
符号“１Ｇ”に符号“ｎ”を付加して符号“１Ｇｎ”で
示されている。このように構成されたｎ相チョッパ回路
における、例えば第１の単位回路のスナバ回路に含まれ
るスナバ抵抗４Ｒ１の損失Ｐｓは、チョップ部１Ｇ１の
ターンオン時とターンオフ時の損失の和で一般に下式で
示される。Ｐｓ＝（１／２）・Ｃ・Ｅ²・ｆ＋（１／２）・ｋ・Ｃ・Ｅ²・ｆ …（１）ここで、Ｃ：スナバコンデンサ３Ｃ１の容量Ｅ：直流電圧ｆ：スイッチング周波数ｋ：配線のインダクタンスに依存する比例定数式（１）から、スナバ回路の損失Ｐｓは、直流電圧と周
波数とスナバコンデンサ容量によって決まることが分か
る。一般に装置の大容量化やＰＷＭ制御等の高性能化を
実現するためには、動作周波数を上げて大容量のＧＴＯ
等の自己消弧形デバイスを使用することになるが、それ
ではターンオフ時の遮断耐量を確保するために大容量の
スナバコンデンサが必要となるばかりでなく、動作周波
数の上昇および直流電圧の上昇は、式（１）からしてス
ナバ損失を大幅に増大させてしまう。

【００１０】式（１）において５相（ｎ＝５）の場合を
試算してみると、例えば６０００Ｖ／３０００ＡのＧＴ
Ｏでは、Ｃ＝６μＦ、Ｅ＝２．３３ｋＶ、ｋ＝１．２、
ｆ＝１８０Ｈｚ、とすると、１相あたりで、Ｐｓ＝（１／２）・６×１０^-6・２．３３²×１０⁶・１８０・２．２＝６．４５［ｋＷ］であり、５相分では、６．４５×５＝３２．２［ｋＷ］
にも達する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の試算からも分か
るように、従来のチョッパ回路における問題点を抽出し
てみると下記のようになる。（１）半導体デバイスの大容量化により、ターンオフ時
の遮断耐量を確保する上で、大容量のスナバコンデンサ
が必要となり、スナバ損失が増加する。（２）装置の高周波化による動作周波数の上昇に伴い、
スナバ回路に大きな電力摂失が発生する。（３）装置の高圧化や大容量化に伴い、複数個の半導体
デバイスを並列あるいは直列に接続する必要が生じ、ス
ナバ回路の損失も増大する。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、ＧＴＯ等の自己消弧形デバイスを複
数個用いた多相チョッパ装置などの直流直接変換装置に
おいて、スナバエネルギーを主回路へ回生し、電力摂失
を大幅に低減することができるチョッパ回路を提供する
ことを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は以下の通り構成したものである。請求項１
の発明は、正直流入力端および負直流入力端間に接続さ
れた第１の主回路コンデンサと、正直流出力端と負直流
入力端に共通の負直流出力端との間に接続された第２の
主回路コンデンサと、入力側に配置された主回路リアク
トルおよびこれに直列に主回路電流に対し順方向極性で
出力側に配置された主回路ダイオードからなる直列主回
路が正直流入力端および正直流出力端間に複数組並列に
接続された直列主回路群と、直列主回路群のそれぞれの
主回路リアクトルおよび主回路ダイオードの接続点と負
直流入力端との間に接続された自己消弧形デバイスから
なるチョップ部群と、各チョップ部毎に、正側に配置さ
れた第１のスナバコンデンサおよびこれに直列に負側に
配置された第１のスナバダイオードからなり、チョップ
部に並列に接続された第１のスナバ回路群と、主回路電
圧に対し逆極性の第１のダイオードを介して直流入力端
間に接続されたリアクトルと、リアクトルおよび第１の
ダイオードの接続点に陽極が接続された第２のスナバダ
イオードおよびこれに直列に接続された第２のスナバコ
ンデンサ、並びにこれら第２のスナバダイオードおよび
第２のスナバコンデンサに並列に接続された補助スイッ
チからなる第２のスナバ回路と、第２のスナバ回路にお
ける第２のスナバダイオードおよび第２のスナバコンデ
ンサの接続点とチョップ部群における第１のチョップ部
の陽極との間に、陽極を第２のスナバダイオードの陰極
に向けて接続された第２のダイオードと、補助スイッチ
および第２のスナバコンデンサの接続点と第１のスナバ
回路群における第１のスナバコンデンサおよび第１のス
ナバダイオードの接続点のそれぞれとの間に、陽極をス
イッチ側に向けて接続された第３のダイオード群とを備
えたチョッパ回路である。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載のチョッ
パ回路において、第２のダイオードの陽極に直列に接続
された第３のスナバダイオードおよびこれに直列に接続
された第３のスナバコンデンサ、並びにこれら第３のス
ナバダイオードおよび第３のスナバコンデンサに並列に
接続された第２の補助スイッチからなる第３のスナバ回
路と、第２の補助スイッチおよび第２のスナバコンデン
サの接続点と第３のスナバダイオードおよび第３のスナ
バコンデンサの接続点との間に、陰極を第３のスナバダ
イオードの陽極に向けて接続された第３のダイオードと
をさらに備えたものである。

【００１５】請求項３の発明は、入力側に配置された自
己消弧形デバイスからなるチョップ部およびこれに直列
に出力側に接続された主回路リアクトルからなり、正直
流入力端および正直流出力端間に接続される直列主回路
と、チョップ部および主回路リアクトルの接続点と負直
流入力端に共通の負直流出力端との間に主回路電圧に対
して逆極性で接続された主回路ダイオードと、入力側に
配置された第１のスナバコンデンサおよびこれに直列に
出力側に配置された第１のスナバダイオードからなり、
チョップ部に並列に接続された第１のスナバ回路と、リ
アクトルおよびこれに直列に主回路電圧に対し逆極性で
接続された第１のダイオードからなり、正負両直流入力
端間に接続された並列補助回路と、陰極が第１のダイオ
ードの陰極に接続された第２のスナバダイオードおよび
これに直列に接続された第２のスナバコンデンサ、並び
にこれら第２のスナバダイオードおよび第２のスナバコ
ンデンサに並列に接続された第１の補助スイッチからな
る第２のスナバ回路と、陽極がチョップ部および主回路
リアクトルの接続点に接続された第３のスナバダイオー
ドおよびこれに直列に第２のスナバダイオードの陽極と
の間に接続された第３のスナバコンデンサ、並びにこれ
ら第３のスナバダイオードおよび第３のスナバコンデン
サに並列に接続された第２の補助スイッチからなる第３
のスナバ回路と、第３のスナバダイオードおよび第３の
スナバコンデンサの接続点と第２のスナバコンデンサお
よび第１の補助スイッチの接続点との間に、陽極を第３
のスナバダイオードの陰極に向けて接続された第２のダ
イオードとを備えたチョッパ回路である。

【００１６】請求項４の発明は、正負両直流入力端間に
接続された第１の主回路コンデンサと、正直流入力端お
よび正直流出力端間に接続された第１の主回路リアクト
ルと、正直流出力端と負直流入力端に共通の負直流出力
端との間に陽極を正直流出力端側にして配置された第１
のダイオードを介してそれに直列に接続された第２の主
回路コンデンサと、陽極が第１のダイオードの陰極に接
続された第２のダイオード、この第２のダイオードの陰
極側に直列に接続された自己消弧形デバイスからなるチ
ョップ部、およびこのチョップ部の陰極と正直流出力端
との間に接続された第２の主回路リアクトルからなるチ
ョップ回路と、チョップ部および第２の主回路リアクト
ルの接続点と負直流入力端との間に、陽極を負直流入力
端側にして接続された第３のダイオードと、陰極がチョ
ップ部の陰極に接続された第１のスナバダイオードおよ
びこれに直列にチョップ部の陽極との間に接続された第
１のスナバコンデンサからなる第１のスナバ回路と、陽
極が正直流出力端に接続された第２のスナバダイオード
およびこれに直列に第１のスナバコンデンサおよび第１
のスナバダイオードの接続点との間に接続された第２の
スナバコンデンサからなる第２のスナバ回路と、第２の
スナバダイオードおよび第２のスナバコンデンサの接続
点と第２のダイオードの陰極との間に、陽極を第２のス
ナバダイオードの陰極に向けて接続された第４のダイオ
ードとを備えたチョッパ回路である。請求項５の発明
は、正直流入力端および負直流入力端間に接続された第
１の主回路コンデンサと、正直流出力端および負直流入
力端と共通の負直流出力端間に接続された第２の主回路
コンデンサと、入力側に配置された主回路リアクトルお
よびこれに直列に主回路電流に対し順方向極性で出力側
に配置された主回路ダイオードからなる直列主回路が正
直流入力端および正直流出力端間に複数組並列に接続さ
れた直列主回路群と、直列主回路群のそれぞれの主回路
リアクトルおよび主回路ダイオードの接続点と負直流入
力端との間に直列に接続された自己消弧形デバイスから
なる第１および第２のチョップ部群と、正側に配置され
た第１のスナバコンデンサおよびこれに直列に負側に配
置された第１のスナバダイオードからなり、各チョップ
部における第１のチョップ部に並列に接続された第１の
スナバ回路群と、正側に配置された第２のスナバコンデ
ンサおよびこれに直列に負側に配置された第２のスナバ
ダイオードからなり、各チョップ部における第２のチョ
ップ部に並列に接続された第２のスナバ回路群と、主回
路電圧に対し逆極性で正側に配置された第１のダイオー
ドおよびこれに直列に負側に配置されたリアクトルから
なり、正負両直流入力端間に接続されたリアクトル回路
と、直列補助回路における第１のダイオードおよびリア
クトルの接続点に陽極が接続された第３のスナバダイオ
ード、これに直列に接続された第３のスナバコンデン
サ、並びに第３のスナバダイオードおよび第３のスナバ
コンデンサに並列に接続された第１の補助スイッチから
なる第３のスナバ回路と、チョップ部群における第１の
チョップ部の第１および第２の自己消弧形デバイスの接
続点に陰極が接続された第４のスナバダイオード、およ
びこれに直列に第３のスナバ回路における第３のスナバ
ダイオードおよび第３のスナバコンデンサの接続点との
間に接続された第４のスナバコンデンサ、並びに第４の
スナバダイオードおよび第４のスナバコンデンサに並列
に接続された第２の補助スイッチからなる第４のスナバ
回路と、第３のスナバコンデンサの自由端と第４のスナ
バダイオードおよび第４のスナバコンデンサの接続点と
の間に陽極を第３のスナバコンデンサ側にして接続され
た第２のダイオードと、第４のスナバコンデンサおよび
第２のダイオードの接続点と第１のスナバ回路群におけ
る各第１のスナバ回路の第１のスナバコンデンサおよび
第１のスナバコンデンサ接続点との間に陽極を第４のス
ナバコンデンサ側にして接続された第３のダイオード群
と、第４のスナバコンデンサおよび第２のダイオードの
接続点と第１のスナバ回路群における各第２のスナバ回
路の第２のスナバコンデンサおよび第２のスナバコンデ
ンサ接続点との間に陽極を第４のスナバコンデンサ側に
して接続された第４のダイオード群とを備えたチョッパ
回路である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態
を示すものである。この実施の形態は昇圧チョッパ回路
に関するものであって、図３３に示す公知の多相（ｎ
相）形昇圧チョッパ回路におけるスナバ回路からスナバ
抵抗４Ｒ１，４Ｒ２，…，４Ｒｎを除去するとともに、
新たなスナバ回路を付加したものである。すなわち、こ
こではスナバエネルギーを一括して主回路へ回生するた
め、簡易な単一のスナバエネルギー回生回路部として、
スナバダイオード２９およびこれに直列に接続されたス
ナバコンデンサ３１、並びにスナバダイオード２９およ
びスナバコンデンサ３１に対し並列に接続された自己消
弧形デバイスからなる第１の補助スイッチ３３によって
構成された第２のスナバ回路が各相に共通に設けられて
いる。さらに必要に応じて変成器３０が設けられ、その
一次巻線の一端がリアクトル１２を介して負直流入力端
に接続され、二次巻線が両直流入力端間の電圧に対し逆
極性のダイオード２２を介してコンデンサ９に並列に接
続されている。変成器３０の一次巻線の他端はスナバダ
イオード３２の陽極および自己消弧形デバイスからなる
補助スイッチ３３の陽極に接続されている。スナバダイ
オード２９およびスナバコンデンサ３１の接続点がダイ
オード３２を介して、第１の相の単位回路のチョップ部
１Ｇ１の陽極に接続されている。補助スイッチ３３の陰
極が、ダイオード４Ｄ１を介してスナバダイオード２Ｄ
１の陽極に、ダイオード４Ｄ２を介してスナバダイオー
ド２Ｄ２の陽極に、またダイオード４Ｄｎを介してスナ
バダイオード２Ｄｎの陽極に、それぞれ接続されてい
る。

【００１８】以下、図２に示した図１の回路の各部動作
波形図と図３〜８の動作モード図を参照しながら、図１
の回路の動作を説明する。図２（ａ）はチョップ部１Ｇ
１〜１Ｇｎの両端電圧Ｖ1G1 〜Ｖ1Gn を、図２（ｂ）は
補助スイッチ３３の両端電圧Ｖ33を、図２（ｃ）はスナ
バコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn を、
図２（ｄ）はスナバコンデンサ３１の電圧Ｖ31を、図２
（ｅ）はリアクトル１Ｌ１〜１Ｌｎの電流Ｉ1L1 〜Ｉ1L
n を、図２（ｆ）はリアクトル１２の電流Ｉ12の各波形
を示している。図３は動作モード１を、図４は動作モー
ド２を、図５は動作モード３を、図６は動作モード４
を、図７は動作モード５を、図８は動作モード６を示し
ている。

【００１９】図２において、チョップ部１Ｇ１〜１Ｇｎ
がオンする時点をｔ０とする。時点ｔ０以前の周期現象
によって、図３に示す極性で初期電圧が存在するものと
する。ここで、出力側のコンデンサ６の電圧まで充電さ
れるスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ
3Cn は、入力側の主回路コンデンサ９の電圧にまで充電
されているスナバコンデンサ電圧Ｖ31より高いとする。
時点ｔ０とほぼ同時に図２（ｂ）に示すように補助スイ
ッチ３３をオンさせると、図３に示すように、コンデン
サ９の電荷が、コンデンサ９−リアクトル１Ｌ１−チョ
ップ部１Ｇ１−コンデンサ９の回路、コンデンサ９−リ
アクトル１Ｌ２−チョップ部１Ｇ２−コンデンサ９、さ
らにはコンデンサ９−リアクトル１Ｌｎ−チョップ部１
Ｇｎ−コンデンサ９の回路で放電し、それにより、主回
路リアクトル１Ｌ１〜１Ｌｎにエネルギーが蓄積され
る。このとき同時にスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの
電荷が、コンデンサ３Ｃ１−チョップ部１Ｇ１−リアク
トル１２−変成器３０−補助スイッチ３３−ダイオード
４Ｄ１−コンデンサ３Ｃ１の回路、コンデンサ３Ｃ２−
チョップ部１Ｇ２−リアクトル１２−変成器３０−補助
スイッチ３３−ダイオード４Ｄ２−コンデンサ３Ｃ２、
さらにはコンデンサ３Ｃｎ−チョップ部１Ｇｎ−リアク
トル１２−変成器３０−補助スイッチ３３−ダイオード
４Ｄｎ−コンデンサ３Ｃｎの回路で放電する。このモー
ド１では、スナバコンデンサ３１の初期電圧Ｖ31はスナ
バコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn より
低いので、図３に示すようにダイオード３２が逆阻止状
態にあり、放電しない。図２（ｃ），（ｄ）に示すよう
にスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3C
nとスナバコンデンサ３１の電圧Ｖ31とが等しくなる時
点ｔ１になると、図４に示すように次のモード２とな
る。

【００２０】図４に示すモード２では、モード１の放電
回路３Ｃ１−１Ｇ１−１２−３０−３３−４Ｄ１−３Ｃ
１、３Ｃ２−１Ｇ２−１２−３０−３３−４Ｄ２−３Ｃ
２、および３Ｃｎ−１Ｇｎ−１２−３０−３３−４Ｄｎ
−３Ｃｎの回路に加え、モード１において逆阻止状態に
あったダイオード３２がオンし、そのためスナバコンデ
ンサ３１の電荷もコンデンサ３１−ダイオード３２−チ
ョップ部１Ｇ１−リアクトル１２−変成器３０−補助ス
イッチ３３−コンデンサ３１の回路で放電する。図２
（ｃ）および（ｄ）に示すように、スナバコンデンサ３
Ｃ１〜３Ｃｎとスナバコンデンサ３１の電圧Ｖ3C1 〜Ｖ
3Cn とＶ31がほぼ零まで放電完了する時点ｔ２になる
と、図５のモード３となる。

【００２１】図５のモード３では、リアクトル１２へ移
行したスナバエネルギーが、リアクトル１２−変成器３
０−補助スイッチ３３−ダイオード４Ｄ１−スナバダイ
オード２Ｄ１−リアクトル１２の回路で環流し、変成器
３０を介してコンデンサ９へ回生される。図２（ａ），
（ｂ）に示すように所定の時間をおいて、時点ｔ３にリ
アクトル１２および変成器３０を介してコンデンサ９へ
スナバエネルギーが回生し終わると、図６に示すように
変成器３０の励磁電流がリアクトル１２−変成器３０−
補助スイッチ３３−ダイオード４Ｄ１−スナバダイオー
ド２Ｄ１−リアクトル１２の回路で環流するモード４と
なる。

【００２２】所定の時間をおいて、時点ｔ４にチョップ
部１Ｇ１〜１Ｇｎおよび補助スイッチ３３が同時にタ一
ンオフすると、図７に示すように変成器３０の励磁電流
が、リアクトル１２−変成器３０−スナバダイオード２
９−スナバコンデンサ３１−ダイオード４Ｄ１−スナバ
ダイオード２Ｄ１−リアクトル１２の回路でスナバコン
デンサ３１を充電すると同時に、スナバコンデンサ３Ｃ
１〜３Ｃｎは、リアクトル１Ｌ１−スナバコンデンサ３
Ｃ１−スナバダイオード２Ｄ１の回路、リアクトル１Ｌ
２−スナバコンデンサ３Ｃ２−スナバダイオード２Ｄ２
の回路、リアクトル１Ｌｎ−スナバコンデンサ３Ｃｎ−
スナバダイオード２Ｄｎの回路で充電される。スナバコ
ンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎが出力側のコンデンサ６の電圧
にまで充電される時点ｔ５になると、図８のモード６と
なる。

【００２３】図８のモード６では、主回路リアクトル１
Ｌ１〜１Ｌｎの蓄積エネルギーが出力側の主回路コンデ
ンサ６へダイオード７Ｄ１〜７Ｄｎを介して供給され、
同時に変成器３０の励磁電流がスナバコンデンサ３１に
吸収され、図２（ｆ）に示すように、変成器３０の励磁
電流が零に減衰する時点ｔ６でモード６は完了する。さ
らに所定の時間をおいて時点ｔ７に図２（ａ），（ｂ）
に示すように、チョップ部１Ｇ１〜１Ｇｎおよび補助ス
イッチ３３がオンする時点ｔ７で、ちょうど１周期の動
作となる。

【００２４】図９は、変成器３０（図１）を用いること
なく上記と同等の作用を達成し、しかも第３のスナバ回
路を設けることにより、一層良好な回生作用を行うよう
にした本発明の第２の実施の形態を示すものである。

【００２５】図９中、図１と同一あるいは相当部分には
同一符号を付してその説明を省略する。図中、ここには
ダイオード３２の陽極側に直列に付加的にスナバコンデ
ンサ３５、スナバダイオード３６および第２の補助スイ
ッチ３７からなる第３のスナバ回路が設けられている。
補助スイッチ３３の陰極側はダイオード３４を介してス
ナバダイオード３６の陽極側に接続されている。スナバ
ダイオード２９およびリアクトル１２の接続点がダイオ
ード２２の陽極に接続されている。他は図１の回路と変
わりがない。

【００２６】以下、図１０に示した図９の回路の各部動
作波形図と、図１１〜１５の動作モード図を参照しなが
ら、本発明の第２の実施の形態の動作を説明する。

【００２７】図１０（ａ）はチョップ部１Ｇ１〜１Ｇｎ
の両端電圧Ｖ1G1 〜Ｖ1Gn を、図１０（ｂ）は補助スィ
ッチ３３，３７の両端電圧Ｖ33，Ｖ37を、図１０（ｃ）
はスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3C
n を、図１０（ｄ）はスナバコンデンサ３１の電圧Ｖ31
を、図１０（ｅ）はリアクトル１Ｌ１〜１Ｌｎの電流Ｉ
1L1 〜Ｉ1Ln を、図１０（ｆ）はリアクトル１２の電流
Ｉ12の各波形を示している。また、図１１は動作モード
１を、図１２は動作モード２を、図１３は動作モード３
を、図１４は動作モード４を、図１５は動作モード５を
それぞれ示している。

【００２８】図１０において、チョップ部１Ｇ１〜１Ｇ
ｎがオンする時点をｔ０とする。時点ｔ０以前の周期現
象によって、図１１に示す極性で、スナバコンデンサ３
Ｃ１〜３Ｃｎおよび３１には初期電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn ，
Ｖ31が存在しているものとする。ここで、出力側のコン
デンサ６の電圧にまで充電されるスナバコンデンサ３Ｃ
１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn は、入力側のコンデン
サ９の電圧にまで充電されているスナバコンデンサ３
１，３５の電圧Ｖ31，Ｖ35より高いものとする。時点ｔ
０とほぼ同時に図１０（ｂ）に示すように補助スイッチ
３２，３３をオンさせると、図１１に示すように、コン
デンサ９の電荷が、コンデンサ９−リアクトル１Ｌ１−
チョップ部１Ｇ１−コンデンサ９の回路、コンデンサ９
−リアクトル１Ｌ２−チョップ部１Ｇ２−コンデンサ９
の回路、およびコンデンサ９−リアクトル１Ｌｎ−チョ
ップ部１Ｇｎ−コンデンサ９の回路で放電し、リアクト
ル１Ｌ１〜１Ｌｎにエネルギーを蓄積する。同時にスナ
バコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電荷が、スナバコンデン
サ３Ｃ１−チョップ部１Ｇ１−リアクトル１２−補助ス
イッチ３３−ダイオード４Ｄ１−スナバコンデンサ３Ｃ
１の回路、スナバコンデンサ３Ｃ２−チョップ部１Ｇ２
−リアクトル１２−補助スイッチ３３−ダイオード４Ｄ
２−スナバコンデンサ３Ｃ２の回路、およびスナバコン
デンサ３Ｃｎ−チョップ部１Ｇｎ−リアクトル１２−補
助スイッチ３３−ダイオード４Ｄｎ−スナバコンデンサ
３Ｃｎの回路で放電する。このモード１では、スナバコ
ンデンサ３１，３５の初期電圧Ｖ31，Ｖ35は、スナバコ
ンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn より低い
ので、図１１に示すようにダイオード３７が逆阻止状態
にあり、放電しない。図１０（ｃ）および（ｄ）に示す
ようにスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの電圧Ｖ3C1 〜
Ｖ3Cn とスナバコンデンサ３１，３５の電圧Ｖ31，Ｖ35
とが等しくなる時点ｔ１になると、図１２に示すように
次のモード２となる。

【００２９】図１２のモード２では、モード１の放電回
路３Ｃ１−１Ｇ１−１２−３３−４Ｄ１−３Ｃ１、３Ｃ
２−１Ｇ２−１２−３３−４Ｄ２−３Ｃ２、および３Ｃ
ｎ−１Ｇｎ−１２−３３−４Ｄｎ−３Ｃｎの回路に加
え、モード１では逆阻止状態にあったダイオード３７が
オンし、スナバコンデンサ３１の電荷もスナバコンデン
サ３１−補助スイッチ３７−ダイオード３２−チョップ
部１Ｇ１−リアクトル１２−補助スイッチ３３−スナバ
コンデンサ３１の回路で放電する。同時にスナバコンデ
ンサ３５の電荷も、スナバコンデンサ３５−補助スイッ
チ３７−ダイオード３２−チョップ部１Ｇ１−リアクト
ル１２−補助スイッチ３３−ダイオード３４−スナバコ
ンデンサ３５の回路で放電する。図１０（ｃ）および
（ｄ）に示すようにスナバコンデンサ３Ｃ１〜３Ｃｎの
電圧Ｖ3C1 〜Ｖ3Cn とスナバコンデンサ３１の電圧Ｖ31
がほぼ零にまで放電完了する時点ｔ２になると、図１３
のモード３となる。

【００３０】図１３のモード３では、リアクトル１２へ
移行したスナバエネルギーが、リアクトル１２−補助ス
イッチ３３−ダイオード４Ｄ１−ダイオード２Ｄ１−リ
アクトル１２の回路で環流する。図１０（ａ），（ｂ）
に示すように、わずかな時間をおいて、時点ｔ３に補助
スイッチ３２，３７をタ一ンオフすると、図１４に示す
ように、リアクトル１２の蓄積エネルギーにより、リア
クトル１２−スナバダイオード２９−スナバコンデンサ
３１−ダイオード４Ｄ１−スナバダイオード２Ｄ１−リ
アクトル１２の回路でスナバコンデンサ３１を充電し、
同時にリアクトル１２−スナバダイオード２９−スナバ
コンデンサ３５−ダイオード３３−ダイオード３２−チ
ョップ部１Ｇ１−リアクトル１２の回路で、スナバコン
デンサ３５を充電するモード４となる。

【００３１】スナバコンデンサ３１，３５が入力側のコ
ンデンサ９の電圧にほぼ等しい値まで充電される時点ｔ
４以降はモード５になり、図１５に示すように、ダイオ
ード２２がオンし、リアクトル１２の蓄積エネルギーが
コンデンサ９へ回生される。リアクトル１２の蓄積エネ
ルギーが零にまで減衰する時点ｔ５でモード５は完了す
る。所定の時間をおいて時点ｔ６に図１０（ａ），
（ｂ）に示すようにチョップ部１Ｇ１〜１Ｇｎがターン
オフし、さらに所定の時間をおいて、図１０（ａ），
（ｂ）に示すようにチョップ部１Ｇ１〜１Ｇｎがタ一ン
オンする時点ｔ７で１周期の動作が完了する。

【００３２】図１６は本発明を降圧チョッパ回路に適用
した実施の形態を示すものである。図１６の回路におい
て、主回路は図３０のものと同一であり、同一あるいは
相当部分には同一符号を付してその説明を省略する。こ
こでも、スナバ回路にスナバ抵抗は設けられていない。
この実施の形態においては、スナバダイオード２および
スナバコンデンサ３からなる第１のスナバ回路に加え
て、直流電源６の出力端すなわちチョッパ回路の入力端
間にリアクトル１２および逆極性のダイオード２２が直
列に接続されている。ダイオード２２の陰極にスナバダ
イオード２９の陽極が接続され、このダイオード２９の
陽極側にスナバコンデンサ３１が接続され、さらにスナ
バコンデンサ３１およびスナバダイオード２９に並列に
ＧＴＯからなる補助スイッチ３３が接続されている。こ
れらスナバコンデンサ３１、スナバダイオード２９およ
び補助スイッチ３３によって第２のスナバ回路が構成さ
れている。スナバコンデンサ３１およびスナバダイオー
ド２９の接続点は、スナバダイオード２およびスナバコ
ンデンサ３の接続点に接続されている。

【００３３】チョップ部１および主回路リアクトル１Ｌ
の接続点にスナバダイオード３６の陽極が接続され、そ
の陰極とスナバコンデンサ３１およびスナバダイオード
２９の接続点との間にスナバコンデンサ３５が接続され
ている。さらにスナバダイオード３６およびスナバコン
デンサ３５に並列に第２の補助スイッチ３７接続されて
いる。これらスナバダイオード３６、スナバコンデンサ
３５および補助スイッチ３７により第３のスナバ回路が
構成されている。

【００３４】以下、図１７に示した図１６の回路の各部
動作波形図および図１８〜２１の動作モード図を参照し
ながら、本発明の第３の実施の形態の動作を説明する。

【００３５】図１７（ａ）はチョップ部１の両端電圧Ｖ
1 を、図１７（ｂ）は補助スイッチ３２，３７の両端電
圧Ｖ32，Ｖ37を、図１７（ｃ）はスナバコンデンサ３の
電圧Ｖ3 を、図１７（ｄ）はスナバコンデンサ３１，３
５の電圧Ｖ31，Ｖ35を、図１７（ｅ）はリアクトル１Ｌ
の電流波形を、図１７（ｆ）はリアクトル１２の電流波
形をそれぞれ示している。図１８は動作モード１を、図
１９は動作モード２を、図２０は動作モード３を、図２
１は動作モード４を示している。図１７中、チョップ部
１がオンする時点をｔ０とする。時点ｔ０以前の周期現
象によって、図１８に示す極性で、スナバコンデンサ
３，３１，３５には初期電圧が存在しているものとす
る。モード１において時点ｔ０とほぼ同時に図１７
（ｂ）に示すように補助スイッチ３２，３３をオンさせ
ると、図１８に示すように、スナバコンデンサ３，３
１，３５の電荷は、スナバコンデンサ３−補助スイッチ
３３−リアクトル１２−チョップ部１−スナバコンデン
サ３の回路、スナバコンデンサ３１−補助スイッチ３３
−リアクトル１２−チョップ部１−補助スイッチＧＴＯ
３２−スナバコンデンサ３１の回路、およびスナバコン
デンサ３５−ダイオード３４−補助スイッチ３３−リア
クトル１２−チョップ部１−補助スイッチ３２−スナバ
コンデンサ３５の回路で放電する。このモード１では、
同時に、直流電源６からチョップ部１およびリアクトル
１Ｌを介して、負荷９へ電力が供袷される。スナバコン
デンサ３，３１，３５の電圧がほぼ零となる時点ｔ１に
なると、図１９に示すように次のモード２となる。

【００３６】図１９のモード２では、リアクトル１２へ
移行したスナバエネルギ−がリアクトル１２−スナバダ
イオード２−補助スイッチ３３−リアクトル１２の回路
で環流する。図１７（ｂ）に示すように、わずかな時間
をおいて、時点ｔ２に補助スイツチ３２，３３をターン
オフすると、図２０に示すように、リアクトル１２の蓄
積エネルギーがリアクトル１２−スナバダイオード２−
ダイオード３１−スナバダイオード２９−リアクトル１
２の回路で、スナバコンデンサ３１を充電し、同時にリ
アクトル１２−チョップ部１−スナバダイオード３６−
スナバコンデンサ３５−スナバダイオード２９−リアク
トル１２の回路で、スナバコンデンサ３５を充電するモ
ード３となる。

【００３７】スナバコンデンサ３１，３５が入力側の直
流電源６の電圧にほぼ等しい値まで充電される時点ｔ３
になると、図２１のモード４に示すようにダイオード２
２がオンし、リアクトル１２の蓄積エネルギーが直流電
源６へ回生される。リアクトル１２の蓄積エネルギーが
減衰する時点ｔ４でモード４は完了する。所定の時間を
おいて時点ｔ５に図１７（ａ）に示すようにチョップ部
１がターンオフし、さらに所定の時間をおいて図１７
（ａ）に示すようにチョップ部１がタ一ンオンする時点
ｔ６で、１周期の動作完了となる。

【００３８】図２２は、本発明の第４の実施の形態とし
て、ダイオード７とコンデンサ６で構成したサージ吸収
回路のエネルギーを直流主回路の入力側コンデンサ９に
回生する降圧チョッパ回路を示すものである。図中、図
１６と同一あるいは相当部分には同一符号を付してその
説明を省略する。この回路においては、入力側に主回路
コンデンサ９が、出力側にダイオード７を介して主回路
コンデンサ６が接続され、両コンデンサ９，６の間の主
電流回路にリアクトル１５が直列に接続されている。ダ
イオード７およびコンデンサ６の接続点と負直流端との
間に、順方向極性のダイオード２１およびチョップ部１
並びに逆極性のダイオード２２が直列に接続されてい
る。チョップ部１およびダイオード２２の接続点と正直
流端との間にリアクトル１２が接続されている。チョッ
プ部１に対しスナバコンデンサ３およびスナバダイオー
ド２からなる第１のスナバ回路が接続されている。ま
た、直流入力端とスナバコンデンサ３およびスナバダイ
オード２の接続点との間に、スナバダイオード２９、ス
ナバコンデンサ３１、およびＧＴＯからなる補助スイッ
チ３３によって構成された第２のスナバ回路が接続され
ている。さらに、スナバダイオード２９およびスナバコ
ンデンサ３１の接続点とダイオード２１およびチョップ
部１の接続点との間に、陽極をスナバダイオード２９の
陰極に向けてダイオード３２が接続されている。

【００３９】以下、図２３に示した図２２の回路の各部
動作波形図と図２４〜２８の動作モード図を参照しなが
ら、本発明の第４の実施の形態の動作を説明する。

【００４０】図２３（ａ）はチョップ部１の両端電圧Ｖ
1 を、図２３（ｂ）は補助スイッチ３３の両端電圧Ｖ33
を、図２３（ｃ）はスナバコンデンサ３，３１の電圧Ｖ
3 ，Ｖ31を、図２３（ｄ）はコンデンサ６の電圧Ｖ6
を、図２３（ｅ）はリアクトル１２の電流Ｉ12の各波形
を示している。図２４は動作モード１を、図２５は動作
モード２を、図２６は動作モード３を、図２７は動作モ
ード４を、図２８は動作モード５をそれぞれ示してい
る。

【００４１】図２３において、チョップ部１がオンする
時点をｔ０とする。時点ｔ０以前の周期現象によって、
図２４に示す極性でスナバコンデンサ３，３１には初期
電圧Ｖ3 ，Ｖ31が存在しているものとする。時点ｔ０と
ほぼ同時に図２４に示すように補助スイッチ３３をオン
させると、スナバコンデンサ３，３１の電荷は、スナバ
コンデンサ３−チョップ部１−リアクトル１２−補助ス
イッチ３３−スナバコンデンサ３の回路、およびスナバ
コンデンサ３１−ダイオード３２−チョップ部１−リア
クトル１２−補助スイッチ３３−スナバコンデンサ３１
の回路で放電する。スナバコンデンサ３，３１の電圧Ｖ
3 ，Ｖ31とコンデンサ９の電圧Ｖ9 の和が、サージ吸収
回路用コンデンサ６の電圧Ｖ6 よりわずかに低くほぼ等
しい値まで放電する時点ｔ１になると、図２５に示すよ
うに次のモード２となる。

【００４２】図２５のモード２では、ダイオード２１が
オンし、コンデンサ６の蓄積電荷もチョップ部１および
リアクトル１２を介して放電する。図２３（ｃ）に示す
ようにスナバコンデンサ３，３１の電圧Ｖ3 ，Ｖ31がほ
ぼ零となる時点ｔ２になると、図２６のモード３とな
る。

【００４３】図２６のモード３では、リアクトル１２へ
移行したスナバエネルギーが、リアクトル１２−補助ス
イッチ３３−スナバダイオード２−リアクトル１２の回
路で環流する。図２３（ａ），（ｂ）に示すように所定
の時間をおいて、時点ｔ３にチョップ部１と補助スイッ
チ３３をターンオフすると、図２７のモード４のように
リアクトル１２の蓄積エネルギーによる電流がリアクト
ル１２−スナバダイオード２９−スナバコンデンサ３１
−スナバダイオード２−リアクトル１２の回路で、スナ
バコンデンサ３１を充電し、同時にリアクトル１２−ス
ナバダイオード２９−ダイオード３２−スナバコンデン
サ３−スナバダイオード２−リアクトル１２の回路で、
スナバコンデンサ３を充電する。スナバコンデンサ３，
３１が直流回路電圧およびコンデンサ９の電圧Ｖ9 にほ
ぼ等しい値にまで充電される時点ｔ４になると、図２６
のモード５のように、ダイオード２２がオンし、リアク
トル１２の蓄積エネルギーは直流電源回路のコンデンサ
９へ回生される。

【００４４】リアクトル１２の電流が零に減衰する時点
ｔ５でモード５は完了する。所定の時間をおいて時点ｔ
６に図２３（ｄ）に示すように図示しない変換器のスイ
ッチング動作により、サージ吸収回路のコンデンサ６が
過電圧を吸収し、時点ｔ７までに前述の初期電圧値に達
するものとする。さらに所定の時間をおいて、図２３
（ａ）、（ｂ）に示すようにチョップ部１および補助ス
イッチ３１，３３がタ一ンオンする時点ｔ８で、１周期
の動作完了となる。

【００４５】図２９は、複数個のＧＴＯからなるチョッ
プ部を直列接続したものを多相化したｎ相昇圧チョッパ
回路の場合の本発明の第５の実施の形態を示すものであ
る。図２９は図９の昇圧チョッパ回路を基本として構成
されたものであって、主回路に分路に接続されるチョッ
プ部が各相ごとに、チョップ部１Ｇ１ｍ，１Ｇ１１；１
Ｇ２ｍ，１Ｇ２１；…；１Ｇｎｍ，１Ｇｎ１と直列接続
された２組のチョップ部からなっている。

【００４６】チョップ部１Ｇ１ｍにはスナバコンデンサ
３Ｃ１ｍおよびスナバダイオード２Ｄ１ｍからなるスナ
バ回路が接続され、以下同様に、チョップ部１Ｇ１１に
はスナバコンデンサ３Ｃ１１およびスナバダイオード２
Ｄ１１からなるスナバ回路が、チョップ部１Ｇ２ｍには
スナバコンデンサ３Ｃ２ｍおよびスナバダイオード２Ｄ
２ｍからなるスナバ回路が、チョップ部１Ｇ２１にはス
ナバコンデンサ３Ｃ２１およびスナバダイオード２Ｄ２
１からなるスナバ回路が、チョップ部１Ｇｎｍにはスナ
バコンデンサ３Ｃｎｍおよびスナバダイオード２Ｄｎｍ
からなるスナバ回路が、チョップ部１Ｇｎ１にはスナバ
コンデンサ３Ｃｎ１およびスナバダイオード２Ｄｎ１か
らなるスナバ回路が、それぞれ接続されている。

【００４７】リアクトル１２を含むエネルギー吸収回路
６０は図９のそれと同一である。エネルギー吸収回路６
０のスナバダイオード３６の陰極が第１の相のチョップ
部１Ｇ１ｍおよびチョップ部１Ｇ１１の接続点に接続さ
れる。スナバコンデンサ３１およびダイオード３６の接
続点が、ダイオード５Ｄ１１を介してスナバコンデンサ
３Ｃ１ｍおよびスナバダイオード２Ｄ１ｍの接続点に、
以下同様に、ダイオード４Ｄ１１を介してスナバコンデ
ンサ３Ｃ１１およびスナバダイオード２Ｄ１１の接続点
に、ダイオード５Ｄ２１を介してスナバコンデンサ３Ｃ
２ｍおよびスナバダイオード２Ｄ２ｍの接続点に、ダイ
オード４Ｄ２１を介してスナバコンデンサ３Ｃ２１およ
びスナバダイオード２Ｄ２１の接続点に、ダイオード５
Ｄｎ１を介してスナバコンデンサ３Ｃｎｍおよびスナバ
ダイオード２Ｄｎｍの接続点に、ダイオード４Ｄｎ１を
介してスナバコンデンサ３Ｃｎ１およびスナバダイオー
ド２Ｄｎ１の接続点に、それぞれ接続されている。

【００４８】この実施の形態は直列接続した複数個のチ
ョップ部のスナバエネルギーを回生するように構成した
ものであり、この回路構成によっても図９で述べたと同
様の作用を良好に達成することができる。

【００４９】以上、本発明を特定の具体例について述べ
た。上記の各実施の形態において、例えば、チョップ部
または補助スイッチとして用いられる自己消弧形デバイ
スとしては、ＧＴＯ以外にも、例えばＧＴＲ（大電力ト
ランジスタ）やＩＧＢＴ（ゲート絶縁形バイポーラ・ト
ランジスタ）などを用いることもできる。

【００５０】さらにまた、例えばリアクトル１２は、図
１に示すように変成器を用いて構成してもよい。また、
変成器は変圧器と変流器のいずれでもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、スナバエネ
ルギー回生回路を共通にした一段の簡易な回路構成のも
とで、複数個並列の多相チョッパ回路を構成することが
でき、スナバエネルギー回生回路自体に用いる補助スイ
ッチのスナバエネルギーも良好に回生することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による昇圧チョッパ
回路の接続図。

【図２】図１の回路動作を説明するためのタイムチャー
ト。

【図３】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード１
の等価回路図。

【図４】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード２
の等価回路図。

【図５】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード３
の等価回路図。

【図６】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード４
の等価回路図。

【図７】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード５
の等価回路図。

【図８】図１の昇圧チョッパ回路における動作モード６
の等価回路図。

【図９】本発明の第２の実施の形態による昇圧チョッパ
回路の接続図。

【図１０】図９の回路動作を説明するためのタイムチす
一ト。

【図１１】図９の昇圧チョッパ回路における動作モード
１の等価回路図。

【図１２】図９の昇圧チョッパ回路における動作モード
２の等価回路図。

【図１３】図９の昇圧チョッパ回路における動作モード
３の等価回路図。

【図１４】図９の昇圧チョッパ回路における動作モード
４の等価回路図。

【図１５】図９の昇圧チョッパ回路における動作モード
５の等価回路図。

【図１６】本発明の第３の実施の形態による降圧チョッ
パ回路の接続図。

【図１７】図１６の回路動作を説明するためのタイムチ
ャート。

【図１８】図１６の降圧チョッパ回路における動作モー
ド１の等価回路図。

【図１９】図１６の降圧チョッパ回路における動作モー
ド２の等価回路図。

【図２０】図１６の降圧チョッパ回路における動作モー
ド３の等価回路図。

【図２１】図１６の降圧チョッパ回路における動作モー
ド４の等価回路図。

【図２２】本発明の第４の実施の形態による降圧チョッ
パ回路の接続図。

【図２３】図２２の回路動作を説明するためのタイムチ
ャート。

【図２４】図２２の降圧チョッパ回路における動作モー
ド１の等価回路図。

【図２５】図２２の降圧チョッパ回路における動作モー
ド２の等価回路図。

【図２６】図２２の降圧チョッパ回路における動作モー
ド３の等価回路図。

【図２７】図２２の降圧チョッパ回路における動作モー
ド４の等価回路図。

【図２８】図２２の降圧チョッパ回路における動作モー
ド５の等価回路図。

【図２９】本発明の第５の実施の形態による昇圧チョッ
パ回路の接続図。

【図３０】従来の降圧チョッパ回路の接続図。

【図３１】従来の昇圧チョッパ回路の接続図。

【図３２】従来のサージ吸収回路の接続図。

【図３３】従来の多相昇圧チョッパ回路の接続図。

【符号の説明】

１，１ａ１〜１ａｎチョップ部３３，３７補助スイッチ３１，３５，３Ｃ１〜３Ｃｎスナバコンデンサ２９，３６，２Ｄ１〜２Ｄｎスナバダイオード１２，１Ｌ１〜１Ｌｎリアクトル３０変成器６，９コンデンサ２２，３２，４Ｄ１〜４Ｄｎ，７Ｄ１〜７Ｄｎ，３４，
２１ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正直流入力端および負直流入力端間に接続
された第１の主回路コンデンサと、正直流出力端と前記負直流入力端に共通の負直流出力端
との間に接続された第２の主回路コンデンサと、入力側に配置された主回路リアクトルおよびこれに直列
に主回路電流に対し順方向極性で出力側に配置された主
回路ダイオードからなる直列主回路が前記正直流入力端
および前記正直流出力端間に複数組並列に接続された直
列主回路群と、前記直列主回路群のそれぞれの主回路リアクトルおよび
主回路ダイオードの接続点と前記負直流入力端との間に
接続された自己消弧形デバイスからなるチョップ部群
と、前記各チョップ部毎に、正側に配置された第１のスナバ
コンデンサおよびこれに直列に負側に配置された第１の
スナバダイオードからなり、前記チョップ部に並列に接
続された第１のスナバ回路群と、主回路電圧に対し逆極性の第１のダイオードを介して前
記直流入力端間に接続されたリアクトルと、前記リアクトルおよび前記第１のダイオードの接続点に
陽極が接続された第２のスナバダイオードおよびこれに
直列に接続された第２のスナバコンデンサ、並びにこれ
ら第２のスナバダイオードおよび第２のスナバコンデン
サに並列に接続された補助スイッチからなる第２のスナ
バ回路と、前記第２のスナバ回路における第２のスナバダイオード
および第２のスナバコンデンサの接続点と前記チョップ
部群における第１のチョップ部の陽極との間に、陽極を
前記第２のスナバダイオードの陰極に向けて接続された
第２のダイオードと、前記補助スイッチおよび前記第２のスナバコンデンサの
接続点と前記第１のスナバ回路群における第１のスナバ
コンデンサおよび第１のスナバダイオードの接続点のそ
れぞれとの間に、陽極を前記補助スイッチ側に向けて接
続された第３のダイオード群とを備えたチョッパ回路。
【請求項２】請求項１記載のチョッパ回路において、前記第２のダイオードの陽極に直列に接続された第３の
スナバダイオードおよびこれに直列に接続された第３の
スナバコンデンサ、並びにこれら第３のスナバダイオー
ドおよび第３のスナバコンデンサに並列に接続された第
２の補助スイッチからなる第３のスナバ回路と、前記第２の補助スイッチおよび前記第２のスナバコンデ
ンサの接続点と前記第３のスナバダイオードおよび前記
第３のスナバコンデンサの接続点との間に、陰極を前記
第３のスナバダイオードの陽極に向けて接続された第３
のダイオードとをさらに備えたチョッパ回路。
【請求項３】入力側に配置された自己消弧形デバイスか
らなるチョップ部およびこれに直列に出力側に接続され
た主回路リアクトルからなり、正直流入力端および正直
流出力端間に接続される直列主回路と、前記チョップ部および前記主回路リアクトルの接続点と
負直流入力端に共通の負直流出力端との間に主回路電圧
に対して逆極性で接続された主回路ダイオードと、入力側に配置された第１のスナバコンデンサおよびこれ
に直列に出力側に配置された第１のスナバダイオードか
らなり、前記チョップ部に並列に接続された第１のスナ
バ回路と、リアクトルおよびこれに直列に主回路電圧に対し逆極性
で接続された第１のダイオードからなり、正負両直流入
力端間に接続された並列補助回路と、陰極が前記第１のダイオードの陰極に接続された第２の
スナバダイオードおよびこれに直列に接続された第２の
スナバコンデンサ、並びにこれら第２のスナバダイオー
ドおよび第２のスナバコンデンサに並列に接続された第
１の補助スイッチからなる第２のスナバ回路と、陽極が前記チョップ部および前記主回路リアクトルの接
続点に接続された第３のスナバダイオードおよびこれに
直列に前記第２のスナバダイオードの陽極との間に接続
された第３のスナバコンデンサ、並びにこれら第３のス
ナバダイオードおよび第３のスナバコンデンサに並列に
接続された第２の補助スイッチからなる第３のスナバ回
路と、前記第３のスナバダイオードおよび前記第３のスナバコ
ンデンサの接続点と前記第２のスナバコンデンサおよび
前記第１の補助スイッチの接続点との間に、陽極を前記
第３のスナバダイオードの陰極に向けて接続された第２
のダイオードとを備えたチョッパ回路。
【請求項４】正負両直流入力端間に接続された第１の主
回路コンデンサと、正直流入力端および正直流出力端間に接続された第１の
主回路リアクトルと、前記正直流出力端と負直流入力端に共通の負直流出力端
との間に陽極を前記正直流出力端側にして配置された第
１のダイオードを介してそれに直列に接続された第２の
主回路コンデンサと、陽極が前記第１のダイオードの陰極に接続された第２の
ダイオード、この第２のダイオードの陰極側に直列に接
続された自己消弧形デバイスからなるチョップ部、およ
びこのチョップ部の陰極と前記正直流出力端との間に接
続された第２の主回路リアクトルからなるチョップ回路
と、前記チョップ部および前記第２の主回路リアクトルの接
続点と前記負直流入力端との間に、陽極を前記負直流入
力端側にして接続された第３のダイオードと、陰極が前記チョップ部の陰極に接続された第１のスナバ
ダイオードおよびこれに直列に前記チョップ部の陽極と
の間に接続された第１のスナバコンデンサからなる第１
のスナバ回路と、陽極が前記正直流出力端に接続された第２のスナバダイ
オードおよびこれに直列に前記第１のスナバコンデンサ
および前記第１のスナバダイオードの接続点との間に接
続された第２のスナバコンデンサからなる第２のスナバ
回路と、前記第２のスナバダイオードおよび前記第２のスナバコ
ンデンサの接続点と前記第２のダイオードの陰極との間
に、陽極を前記第２のスナバダイオードの陰極に向けて
接続された第４のダイオードとを備えたチョッパ回路。
【請求項５】正直流入力端および負直流入力端間に接続
された第１の主回路コンデンサと、正直流出力端および前記負直流入力端と共通の負直流出
力端間に接続された第２の主回路コンデンサと、入力側に配置された主回路リアクトルおよびこれに直列
に主回路電流に対し順方向極性で出力側に配置された主
回路ダイオードからなる直列主回路が前記正直流入力端
および前記正直流出力端間に複数組並列に接続された直
列主回路群と、前記直列主回路群のそれぞれの主回路リアクトルおよび
主回路ダイオードの接続点と前記負直流入力端との間に
直列に接続された自己消弧形デバイスからなる第１およ
び第２のチョップ部群と、正側に配置された第１のスナバコンデンサおよびこれに
直列に負側に配置された第１のスナバダイオードからな
り、前記各チョップ部における第１のチョップ部に並列
に接続された第１のスナバ回路群と、正側に配置された第２のスナバコンデンサおよびこれに
直列に負側に配置された第２のスナバダイオードからな
り、前記各チョップ部における第２のチョップ部に並列
に接続された第２のスナバ回路群と、主回路電圧に対し逆極性で正側に配置された第１のダイ
オードおよびこれに直列に負側に配置されたリアクトル
からなり、前記正負両直流入力端間に接続されたリアク
トル回路と、前記直列補助回路における前記第１のダイオードおよび
前記リアクトルの接続点に陽極が接続された第３のスナ
バダイオード、これに直列に接続された第３のスナバコ
ンデンサ、並びに前記第３のスナバダイオードおよび前
記第３のスナバコンデンサに並列に接続された第１の補
助スイッチからなる第３のスナバ回路と、前記チョップ部群における第１のチョップ部の前記第１
および第２の自己消弧形デバイスの接続点に陰極が接続
された第４のスナバダイオード、およびこれに直列に前
記第３のスナバ回路における第３のスナバダイオードお
よび前記第３のスナバコンデンサの接続点との間に接続
された第４のスナバコンデンサ、並びに前記第４のスナ
バダイオードおよび前記第４のスナバコンデンサに並列
に接続された第２の補助スイッチからなる第４のスナバ
回路と、前記第３のスナバコンデンサの自由端と前記第４のスナ
バダイオードおよび前記第４のスナバコンデンサの接続
点との間に陽極を前記第３のスナバコンデンサ側にして
接続された第２のダイオードと、前記第４のスナバコンデンサおよび前記第２のダイオー
ドの接続点と前記第１のスナバ回路群における各第１の
スナバ回路の前記第１のスナバコンデンサおよび第１の
スナバコンデンサ接続点との間に陽極を第４のスナバコ
ンデンサ側にして接続された第３のダイオード群と、前記第４のスナバコンデンサおよび前記第２のダイオー
ドの接続点と前記第１のスナバ回路群における各第２の
スナバ回路の前記第２のスナバコンデンサおよび第２の
スナバコンデンサ接続点との間に陽極を第４のスナバコ
ンデンサ側にして接続された第４のダイオード群とを備
えたチョッパ回路。