JP3240032B2 - Control method of boost type three-phase full-wave rectifier - Google Patents
Control method of boost type three-phase full-wave rectifierInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、3相ブリッジ構成に接
続してなるスイッチング半導体素子を高周波スイッチン
グさせて昇圧された直流出力電圧を負荷に供給する昇圧
形3相全波整流装置の制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method of a boost type three-phase full-wave rectifier which supplies a boosted DC output voltage to a load by switching a switching semiconductor element connected in a three-phase bridge configuration at a high frequency. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】3相交流入力電力を受電してその3相交
流電圧よりも高い直流電圧を負荷に供給する従来の装置
として、図3に示すようなものがある。図3により従来
装置を説明すると、1U,1V,1Wはそれぞれ3相交
流電力を受電する3相交流入力端子、2U,2V,2W
は3相交流入力端子1U,1V,1Wにそれぞれ接続さ
れた相ライン、3はこれら相ラインに接続された回路遮
断器、4は各相ラインを流れる電流を検出する変流器4
U,4V,4Wなどからなる電流検出器、5U,5V,
5Wは相ライン2U,2V,2Wにそれぞれ接続された
昇圧用インダクタ、C1,C2,C3は相ライン間に接
続されたコンデンサ、6は3相ブリッジに接続されたI
GBT、あるいはトランジスタ、又はバイポーラ静電誘
導トランジスタ(BーSIT)のようなスイッチング半
導体素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6、及びこ
れらのそれぞれに逆並列に備えられたダイオードD1,
D2,D3,D4,D5,D6からなる3相全波整流回
路、7は平滑用コンデンサ、8は負荷、9は前記スイッ
チング半導体素子Q1〜Q6を予め決められたシーケン
スに従ってスイッチング動作させる制御回路、10は制
御回路9からの制御信号により駆動信号a〜fを前記ス
イッチング半導体素子Q1〜Q6に供給する駆動回路で
ある。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional apparatus which receives three-phase AC input power and supplies a DC voltage higher than the three-phase AC voltage to a load. Referring to FIG. 3, the conventional apparatus will be described. 1U, 1V, 1W are three-phase AC input terminals for receiving three-phase AC power, 2U, 2V, 2W, respectively.
Is a phase line connected to each of the three-phase AC input terminals 1U, 1V, 1W, 3 is a circuit breaker connected to these phase lines, 4 is a current transformer 4 for detecting a current flowing through each phase line.
Current detector consisting of U, 4V, 4W, etc., 5U, 5V,
5W is a boost inductor connected to each of the phase lines 2U, 2V, 2W, C1, C2, and C3 are capacitors connected between the phase lines, and 6 is an I connected to a three-phase bridge.
Switching semiconductor devices Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 such as GBTs or transistors or bipolar electrostatic induction transistors (B-SIT), and diodes D1, provided in anti-parallel to each of them.
A three-phase full-wave rectifier circuit including D2, D3, D4, D5, and D6; 7, a smoothing capacitor; 8, a load; 9, a control circuit for switching the switching semiconductor elements Q1 to Q6 according to a predetermined sequence; Reference numeral 10 denotes a drive circuit that supplies drive signals a to f to the switching semiconductor elements Q1 to Q6 according to a control signal from the control circuit 9.
【0003】次に動作説明を簡単に行うと、スイッチン
グ半導体素子Q1〜Q6は3相交流入力の周波数に比べ
て十分に高い周波数、例えば可聴音領域を越えた25k
Hzでそれぞれパルス幅制御、つまり時比率制御され
る。これらスイッチング半導体素子Q1〜Q6は、各相
の3個のスイッチング半導体素子が同時にオンし、各相
ライン2U,2V,2Wを流れる電流と直流出力電圧と
に依存してオフ時点が制御される。例えば、駆動回路1
0からスイッチング半導体素子Q2、Q3、Q6にオン
駆動信号が与えられたとすると、U相入力電流は相ライ
ン2Uから昇圧用インダクタ5U→スイッチング半導体
素子Q2→平滑用コンデンサ7→スイッチング半導体素
子Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2Vに流れ、
W相入力電流は相ライン2Wから昇圧用インダクタ5W
→スイッチング半導体素子Q6→平滑用コンデンサ7→
スイッチング半導体素子Q3→昇圧用インダクタ5V→
相ライン2Vに流れる。また,V相入力電流は、U相入
力電流とW相入力電流との和となる。このように昇圧用
インダクタにエネルギーを蓄積するとき,出力電圧も印
加されるので,エネルギーの循環が起こる。そして各相
ラインを流れる電流は、各相電圧に位相が一致する正弦
波となるよう制御される。The operation of the switching semiconductor devices Q1 to Q6 will be described below in brief. The switching semiconductor devices Q1 to Q6 have a frequency sufficiently higher than the frequency of the three-phase AC input, for example, 25k exceeding the audible sound range.
The pulse width control, that is, the duty ratio control, is performed in Hz. In these switching semiconductor elements Q1 to Q6, the three switching semiconductor elements of each phase are turned on at the same time, and the off point is controlled depending on the current flowing through each phase line 2U, 2V, 2W and the DC output voltage. For example, drive circuit 1
Assuming that an on-drive signal is applied to switching semiconductor elements Q2, Q3, and Q6 from 0, the U-phase input current flows from phase line 2U to boosting inductor 5U → switching semiconductor element Q2 → smoothing capacitor 7 → switching semiconductor element Q3 → step-up. 5V → phase line 2V,
The W-phase input current flows from the phase line 2W to the boost inductor 5W.
→ Switching semiconductor element Q6 → Smoothing capacitor 7 →
Switching semiconductor device Q3 → Step-up inductor 5V →
Flow to phase line 2V. The V-phase input current is the sum of the U-phase input current and the W-phase input current. As described above, when energy is stored in the boost inductor, the output voltage is also applied, so that energy is circulated. The current flowing through each phase line is controlled to be a sine wave whose phase matches each phase voltage.
【0004】そしてU相入力電流がその基準値に達する
と、スイッチング半導体素子Q2がターンオフするが、
電流は昇圧用インダクタ5U→ダイオードD1→スイッ
チング半導体素子Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライ
ン2V→相ライン2Uに流れ、エネルギー供給源が入力
電圧だけとなるが、依然としてエネルギーの蓄積が続行
される。また、W相入力電流がその基準値に達すると、
スイッチング半導体素子Q6がターンオフするが、電流
は昇圧用インダクタ5W→ダイオードD5→スイッチン
グ半導体素子Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2
V→相ライン2Wに流れ、エネルギー供給源が入力電圧
だけとなるが、依然としてエネルギーの蓄積が続行され
る。。さらにまた、V相入力電流がその基準値に達する
と、スイッチング半導体素子Q3がターンオフし、すで
にスイッチング半導体素子Q2又はQ6がオフしていれ
ば、昇圧用インダクタ5V、5U、5Wに蓄えられたエ
ネルギーは昇圧用インダクタ5Vから相ライン2V→相
ライン2U(又は2W)→昇圧用インダクタ5U(又は
5W)→ダイオードD1(又はD5)→平滑用コンデン
サ7又は負荷8→ダイオードD4→昇圧用インダクタ5
Vに流れ、負荷側に放出される。When the U-phase input current reaches its reference value, the switching semiconductor element Q2 is turned off.
The current flows through the step-up inductor 5U → the diode D1 → the switching semiconductor element Q3 → the step-up inductor 5V → the phase line 2V → the phase line 2U, and the energy supply source becomes only the input voltage, but the energy is still accumulated. Also, when the W-phase input current reaches its reference value,
The switching semiconductor element Q6 is turned off, but the current is increased by the step-up inductor 5W → diode D5 → switching semiconductor element Q3 → step-up inductor 5V → phase line 2
V → flows to the phase line 2W, and the energy supply source is only the input voltage, but the energy is still stored. . Furthermore, when the V-phase input current reaches its reference value, switching semiconductor element Q3 is turned off, and if switching semiconductor element Q2 or Q6 is already off, the energy stored in boost inductors 5V, 5U, and 5W. Is the phase line 2V from the step-up inductor 5V → phase line 2U (or 2W) → step-up inductor 5U (or 5W) → diode D1 (or D5) → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D4 → step-up inductor 5
It flows to V and is released to the load side.
【0005】前述したように、スイッチング半導体素子
Q3がターンオフするとき、すでにスイッチング半導体
素子Q2又はQ6がオフしていれば、昇圧用インダクタ
5V、5U、5Wに蓄えられたエネルギーは負荷側に放
出されるが、例えば、スイッチング半導体素子Q3がタ
ーンオフするとき、まだスイッチング半導体素子Q2が
オンしているとすれば、電流は昇圧用インダクタ5Vか
ら相ライン2V→相ライン2U→昇圧用インダクタ5U
→スイッチング半導体素子Q2→ダイオードD4に流
れ、エネルギー供給源が入力電圧だけとなるが、依然と
してエネルギー蓄積モードは続く。As described above, when the switching semiconductor element Q3 is turned off, if the switching semiconductor element Q2 or Q6 has already been turned off, the energy stored in the boost inductors 5V, 5U and 5W is discharged to the load side. However, for example, if the switching semiconductor element Q2 is still on when the switching semiconductor element Q3 is turned off, the current flows from the step-up inductor 5V to the phase line 2V → the phase line 2U → the step-up inductor 5U.
→ Switching semiconductor device Q2 → Diode D4, and the energy supply source is only the input voltage, but the energy storage mode continues.
【0006】次に事故などの発生により回路遮断器3を
開き、各相ライン2U,2V,2Wを瞬時に遮断したと
すると、各相ライン2U,2V,2Wが3相交流入力電
源側から切り離されるから、昇圧用インダクタ5U,5
V,5Wを通して流れていた電流は、当然に各相ライン
間に接続されているコンデンサC1,C2,C3を通し
て流れ、これらコンデンサに充電される。これらコンデ
ンサが接続されていないと高電圧が発生する。Next, assuming that the circuit breaker 3 is opened due to an accident or the like and the phase lines 2U, 2V, 2W are instantaneously cut off, the phase lines 2U, 2V, 2W are disconnected from the three-phase AC input power supply side. The boost inductors 5U, 5
The current flowing through V and 5W naturally flows through capacitors C1, C2 and C3 connected between the respective phase lines, and these capacitors are charged. If these capacitors are not connected, a high voltage will be generated.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来装置及び制御方法にあっては下記のような問題点を有
する。 (1)回路遮断器が開く場合を考慮して比較的キャパシ
タンスの大きなコンデンサC1,C2,C3を備えなけ
ればならない。 (2)各昇圧用インダクタ5U、5V、5Wを流れる電
流は、各相ラインを流れる電流とほぼ同一で各相電圧に
位相が一致する正弦波となり、ピーク値が大きくなるの
で、各昇圧用インダクタ5U、5V、5Wが大型化す
る。 (3)昇圧用インダクタ5U、5V、5Wにエネルギー
を蓄えるとき、負荷側から入力側に戻る循環電流が流れ
るので、電力損失が大きいという欠点がある。However, such a conventional apparatus and control method have the following problems. (1) Capacitors C1, C2 and C3 having relatively large capacitance must be provided in consideration of the case where the circuit breaker opens. (2) The current flowing through each boost inductor 5U, 5V, 5W is substantially the same as the current flowing through each phase line, becomes a sine wave whose phase matches each phase voltage, and the peak value increases. 5U, 5V, 5W increase in size. (3) When energy is stored in the step-up inductors 5U, 5V, and 5W, a circulating current flows from the load side to the input side, so that there is a disadvantage that power loss is large.
【0008】本発明はこのような従来の問題点を解決
し,スイッチング半導体素子のスイッチング損失、昇圧
用インダクタの電力損失、及び循環電流による電力損失
を低減することを主目的としている。An object of the present invention is to solve such conventional problems and reduce the switching loss of the switching semiconductor element, the power loss of the boosting inductor, and the power loss due to the circulating current.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、前記課題を解決するために、3相交流電力を遮断可
能な回路遮断器、相ラインのそれぞれを流れる相電流を
検出する電流検出器、各相ラインに設けられた昇圧用イ
ンダクタ、スイッチング半導体素子を3相ブリッジ構成
に接続してなる3相全波整流回路、平滑用コンデンサ、
前記スイッチング半導体素子を予め決められたシーケン
スで高周波スイッチングさせる制御回路、及び前記回路
遮断器と前記各昇圧用インダクタとの間の前記相ライン
を入力とし,前記3相全波整流回路の正、負の共通ライ
ンを出力とする3相ブリッジ回路を備えた昇圧形3相全
波整流装置の制御方法において、各相の前記スイッチン
グ半導体素子を各相電圧の半周期(π期間)のほぼ2/
3に等しい期間だけ高周波スイッチング動作するように
制御し、各相電圧の1周期(2π)のπ/3〜2π/
3、及び4π/3〜5π/3の期間で休止させるように
制御する昇圧形3相全波整流装置の制御方法を提供する
ものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided a circuit breaker capable of interrupting three-phase AC power and detecting a phase current flowing through each of the phase lines. A current detector, a boost inductor provided in each phase line, a three-phase full-wave rectifier circuit including a switching semiconductor element connected in a three-phase bridge configuration, a smoothing capacitor,
A control circuit for performing high-frequency switching of the switching semiconductor element in a predetermined sequence; and a phase line between the circuit breaker and each of the step-up inductors as inputs, the positive and negative of the three-phase full-wave rectifier circuit. In the control method of the step-up type three-phase full-wave rectifier provided with the three-phase bridge circuit having the common line as an output, the switching semiconductor element of each phase is set to be approximately 2/1/2 of a half cycle (π period) of each phase voltage.
3 is controlled so as to perform the high-frequency switching operation for a period equal to 3, and one cycle (2π) of each phase voltage π / 3 to 2π /
It is an object of the present invention to provide a method of controlling a step-up type three-phase full-wave rectifier that controls so as to stop during periods of 3 and 4π / 3 to 5π / 3.
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【0012】[0012]
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【実施例】図1により本発明の一実施例について説明を
行う。図3で示した記号と同一の記号は相当する部材を
示すものとする。先ず、新たに付加した3相ブリッジ回
路11は6個のダイオードD7,D8,D9,D10,
D11,D12からなり、ダイオードD7,D9、D1
1のアノードはそれぞれ相ライン2U,2V,2Wに接
続され、カソードは3相全波整流回路6の正の共通ライ
ン6Aに接続される。また、ダイオードD8,D10、
D12のカソードはそれぞれ相ライン2U,2V,2W
に接続され、アノードは3相全波整流回路6の負の共通
ライン6Bに接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same symbols as those shown in FIG. 3 indicate the corresponding members. First, the newly added three-phase bridge circuit 11 has six diodes D7, D8, D9, D10,
D11, D12, and diodes D7, D9, D1
One anode is connected to the phase lines 2U, 2V, 2W, respectively, and the cathode is connected to the positive common line 6A of the three-phase full-wave rectifier circuit 6. Also, diodes D8, D10,
The cathodes of D12 are phase lines 2U, 2V, 2W, respectively.
, And the anode is connected to the negative common line 6B of the three-phase full-wave rectifier circuit 6.
【0017】次に制御回路9について説明すると、誤差
増幅器9Aは平滑用コンデンサ7の両端の電圧、つまり
直流出力電圧と基準値との差を増幅してなる誤差信号を
出力する。相間電圧ー相電圧変換器9Bはそれぞれの相
間電圧を対応する相電圧信号に変換する。U相電圧は、
図2(a),(d)で示すようにUーV相間電圧を30
度遅延した正弦波電圧となる。V相電圧信号及びW相電
圧信号も図2(b)と(e)、図2(c)と(f)で示
すように、VーW相間電圧,WーU相間電圧をそれぞれ
30度遅延した正弦波電圧となる。相間電圧ー相電圧変
換器9Bからの各相電圧信号は、乗算器9Cにおいて誤
差増幅器9Aからの誤差信号と掛け算されると共に、休
止設定・論理回路9Dに送られる。Next, the control circuit 9 will be described. The error amplifier 9A outputs an error signal obtained by amplifying the voltage between both ends of the smoothing capacitor 7, that is, the difference between the DC output voltage and the reference value. The inter-phase voltage-phase voltage converter 9B converts each inter-phase voltage into a corresponding phase voltage signal. The U-phase voltage is
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (d), the U-V
It becomes a sine wave voltage delayed by degrees. As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (e) and FIGS. 2 (c) and 2 (f), the V-phase voltage signal and the W-phase voltage signal also delay the V-W phase voltage and the W-U phase voltage by 30 degrees. Sine wave voltage. Each phase voltage signal from the inter-phase voltage-phase voltage converter 9B is multiplied by the error signal from the error amplifier 9A in the multiplier 9C and sent to the pause setting / logic circuit 9D.
【0018】基準パルス発生器9Eは3相全波整流回路
6のスイッチング半導体素子Q1〜Q6のオン時点を決
める基準パルスを発生する。その基準パルスの周波数
は、例えば25kHzである。比較回路9Fは、電流検
出回路4からの各相ラインを流れる電流に対応する各電
流検出信号と乗算器9Cからの各相の信号とを比較し、
3相全波整流回路6のスイッチング半導体素子Q1〜Q
6のターンオフ時点を決め、制御されたオンパルス幅を
持つ信号を休止設定・論理回路9Dに与える。休止設定
・論理回路9Dは、予め決められたシーケンスに従って
スイッチング半導体素子Q1〜Q6をオン、オフさせる
制御信号を駆動回路10に与える。The reference pulse generator 9E generates a reference pulse for determining when to turn on the switching semiconductor devices Q1 to Q6 of the three-phase full-wave rectifier circuit 6. The frequency of the reference pulse is, for example, 25 kHz. The comparison circuit 9F compares each current detection signal corresponding to the current flowing through each phase line from the current detection circuit 4 with a signal of each phase from the multiplier 9C,
Switching semiconductor elements Q1-Q of three-phase full-wave rectifier circuit 6
6, and a signal having a controlled on-pulse width is given to the pause setting / logic circuit 9D. The pause setting / logic circuit 9D supplies the drive circuit 10 with a control signal for turning on and off the switching semiconductor elements Q1 to Q6 according to a predetermined sequence.
【0019】一方、休止設定・論理回路9Dは相間電圧
ー相電圧変換器9Bからの各相電圧信号を受けて、各相
電圧の1サイクルの0〜π及びπ〜2πの各期間におい
て各相のスイッチング半導体素子を順次1/3ずつ休
止、つまりその区間だけ制御回路9から駆動回路10へ
制御信号が送出されるのを禁止し、3相の内2つの相の
スイッチング半導体素子のみがスイッチング動作を行う
ように制御を行う。また、好ましい実施例では、休止設
定・論理回路9Dは各相電圧の1サイクルの0〜π期間
でπ/3〜2π/3、π〜2π期間で4π/3〜5π/
3の区間、つまり各相電圧のピークの両側の60度区
間、各相のスイッチング半導体素子を順次休止させ、そ
の他の区間で時比率制御を行う。On the other hand, the pause setting / logic circuit 9D receives each phase voltage signal from the inter-phase voltage-phase voltage converter 9B and receives each phase voltage in each period of 0 to π and π to 2π in one cycle of each phase voltage. Of the switching semiconductor elements are sequentially stopped by ず つ, that is, the control signal is not transmitted from the control circuit 9 to the driving circuit 10 during that interval, and only two of the three phases of the switching semiconductor elements perform the switching operation. Is controlled so as to perform In the preferred embodiment, the pause setting / logic circuit 9D is configured to output π / 3 to 2π / 3 in the period 0 to π of one cycle of each phase voltage, and 4π / 3 to 5π / in the period π to 2π.
In the section 3, that is, the 60-degree section on both sides of the peak of each phase voltage, the switching semiconductor elements of each phase are sequentially stopped, and the duty ratio control is performed in the other sections.
【0020】次にこの回路における1周期Tの動作説明
を行う。先ずその概略を説明すると、3相交流入力の周
波数(50/60Hz)に比べて十分に高い周波数、例
えば25kHzの駆動信号a,b,c,d,e,fは、
図2(g)〜(l)の高レベルで示される制御可能な各
期間において、駆動回路10からそれぞれスイッチング
半導体素子Q1〜Q6の制御端子に印加される。したが
って、スイッチング半導体素子Q1〜Q6は図2(g)
〜(l)の高レベルで示される制御可能な各期間におい
て高周波でスイッチング動作を行う。この実施例では、
各相電圧が正極性のときスイッチング半導体素子Q2、
Q4、Q6が対応する相電圧のほぼ0〜60度及び12
0〜180度の範囲で高周波スイッチング動作を行い、
また各相電圧が負極性のときスイッチング半導体素子Q
1、Q3、Q5が対応する相電圧のほぼ180〜240
度及び300〜360度の範囲で高周波スイッチング動
作を行う。したがって、スイッチング半導体素子Q1〜
Q6は相電圧のピーク値を中心に両側にほぼ30度高周
波スイッチング動作を休止する。時刻t0直前では各相
の昇圧用インダクタ4U,4V,4Wを流れる電流の値
は、それぞれゼロ、−I,+Iであるものとするまた、
各相の電流は従来と同様に各相電圧と同相になるよう制
御される。Next, the operation of this circuit for one cycle T will be described. First, a brief description will be given of driving signals a, b, c, d, e, and f of a frequency sufficiently higher than the frequency of a three-phase AC input (50/60 Hz), for example, 25 kHz.
In each of the controllable periods shown at the high level in FIGS. 2G to 2L, the driving circuit 10 applies the voltage to the control terminals of the switching semiconductor devices Q1 to Q6. Therefore, the switching semiconductor elements Q1 to Q6 are as shown in FIG.
The switching operation is performed at a high frequency in each of the controllable periods indicated by high levels (1) to (1). In this example,
When each phase voltage has a positive polarity, the switching semiconductor element Q2,
The phase voltages corresponding to Q4 and Q6 are approximately 0 to 60 degrees and 12 degrees.
Perform high-frequency switching operation in the range of 0 to 180 degrees,
When each phase voltage has a negative polarity, the switching semiconductor element Q
1, Q3 and Q5 correspond to approximately 180 to 240 of the corresponding phase voltage.
And a high frequency switching operation is performed in the range of 300 degrees to 360 degrees. Therefore, the switching semiconductor elements Q1 to Q1
Q6 suspends the high-frequency switching operation at approximately 30 degrees on both sides about the peak value of the phase voltage. Immediately before time t0, the values of the currents flowing through the boost inductors 4U, 4V, and 4W of each phase are zero, -I, and + I, respectively.
The current of each phase is controlled so as to be in phase with the voltage of each phase as in the related art.
【0021】時刻t0でスイッチング半導体素子Q2,
Q6が高周波動作を開始すると、U相入力電流は相ライ
ン2Uから昇圧用インダクタ5U→スイッチング半導体
素子Q2→ダイオードD4→昇圧用インダクタ5V→相
ライン2Vに流れると共に、相ライン2Uから昇圧用イ
ンダクタ5U→スイッチング半導体素子Q2→ダイオー
ドD10→相ライン2Vに流れ増加する。また、W相入
力電流は相ライン2Wから昇圧用インダクタ5W→スイ
ッチング半導体素子Q6→ダイオードD4→昇圧用イン
ダクタ5V→相ライン2Vに流れると共に、相ライン2
Wから昇圧用インダクタ5W→スイッチング半導体素子
Q6→ダイオードD10→相ライン2Wに流れる。この
とき昇圧用インダクタ5VはダイオードD10とD4と
で短絡されるので、電流値は−Iに保持される。V相入
力電流はU相入力電流とW相入力電流との和である。At time t0, switching semiconductor elements Q2,
When Q6 starts high-frequency operation, the U-phase input current flows from the phase line 2U to the boost inductor 5U → the switching semiconductor element Q2 → the diode D4 → the boost inductor 5V → the phase line 2V, and from the phase line 2U to the boost inductor 5U. → The switching semiconductor element Q2 → the diode D10 → flows to the phase line 2V and increases. Further, the W-phase input current flows from the phase line 2W to the boost inductor 5W → the switching semiconductor element Q6 → the diode D4 → the boost inductor 5V → the phase line 2V.
The current flows from W to the boost inductor 5W → the switching semiconductor element Q6 → the diode D10 → the phase line 2W. At this time, since the boost inductor 5V is short-circuited by the diodes D10 and D4, the current value is held at -I. The V-phase input current is the sum of the U-phase input current and the W-phase input current.
【0022】そしてU相入力電流が乗算器9Cで決めら
れた基準値に達すると、スイッチング半導体素子Q2が
ターンオフし、昇圧用インダクタ5Uに蓄えられたエネ
ルギーは相ライン2U→昇圧用インダクタ5U→ダイオ
ードD1→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダイオード
D4→昇圧用インダクタ5V→相ライン2V→相ライン
2Uに流れると共に、昇圧用インダクタ5U→ダイオー
ドD1→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダイオードD
10→相ライン2V→相ライン2Uに流れ、負荷側に放
出されて減少して行く。When the U-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q2 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5U is transferred from the phase line 2U to the boost inductor 5U to the diode. D1 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D4 → step-up inductor 5V → phase line 2V → phase line 2U, and step-up inductor 5U → diode D1 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D
10 → phase line 2V → flows to phase line 2U, and is discharged to the load side and decreases.
【0023】次にW相入力電流が基準値に達すると、ス
イッチング半導体素子Q6がターンオフし、昇圧用イン
ダクタ5Wに蓄えられたエネルギーは昇圧用インダクタ
5W→ダイオードD5→平滑用コンデンサ7又は負荷8
→ダイオードD4→昇圧用インダクタ5V→相ライン2
V→相ライン2Wに流れると共に、昇圧用インダクタ5
W→ダイオードD5→平滑用コンデンサ7又は負荷8→
ダイオードD10→相ライン2V→相ライン2Wに流
れ、負荷側に放出されて減少して行く。以後時刻t1ま
でこの動作モードでスイッチング動作が行われ、U相電
流は正弦波状に増加し、W相電流は正弦波状に減少す
る。Next, when the W-phase input current reaches the reference value, the switching semiconductor element Q6 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5W is converted into the boost inductor 5W → the diode D5 → the smoothing capacitor 7 or the load 8
→ diode D4 → step-up inductor 5V → phase line 2
V → phase line 2W and boost inductor 5
W → diode D5 → smoothing capacitor 7 or load 8 →
The current flows through the diode D10 → the phase line 2V → the phase line 2W, and is discharged to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t1, the U-phase current increases sinusoidally, and the W-phase current decreases sinusoidally.
【0024】図2に示すように、時刻t1でU相電流は
I,V相電流は−I、W相電流はゼロとなり、スイッチ
ング半導体素子Q3、Q5が高周波スイッチング動作を
開始する。V相入力電流は相ライン2Uから昇圧用イン
ダクタ5U→ダイオードD1→スイッチング半導体素子
Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2Vに流れると
共に、相ライン2UからダイオードD7→スイッチング
半導体素子Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2V
に流れ、増加する。また、W相入力電流は相ライン2U
から昇圧用インダクタ5U→ダイオードD1→スイッチ
ング半導体素子Q5→昇圧用インダクタ5W→相ライン
2Wに流れると共に、相ライン2UからダイオードD7
→スイッチング半導体素子Q5→昇圧用インダクタ5W
→相ライン2Wに流れ、増加する。このとき、昇圧用イ
ンダクタ5UはダイオードD7とD1とで短絡されるの
で、電流値はIに保持される。U相入力電流はV相入力
電流とW相入力電流との和である。As shown in FIG. 2, at time t1, the U-phase current becomes I, the V-phase current becomes -I, the W-phase current becomes zero, and the switching semiconductor elements Q3 and Q5 start high frequency switching operation. The V-phase input current flows from the phase line 2U to the step-up inductor 5U → diode D1 → switching semiconductor element Q3 → step-up inductor 5V → phase line 2V, and from the phase line 2U to the diode D7 → switching semiconductor element Q3 → step-up inductor 5V. → Phase line 2V
Flow and increase. The W-phase input current is 2U
From the step-up inductor 5U → the diode D1 → the switching semiconductor element Q5 → the step-up inductor 5W → the phase line 2W, and from the phase line 2U to the diode D7.
→ Switching semiconductor device Q5 → Boost inductor 5W
→ It flows to the phase line 2W and increases. At this time, since the boost inductor 5U is short-circuited by the diodes D7 and D1, the current value is held at I. The U-phase input current is the sum of the V-phase input current and the W-phase input current.
【0025】V相入力電流が乗算器9Cで決められた基
準値に達すると、スイッチング半導体素子Q3がターン
オフし、昇圧用インダクタ5Vに蓄えられたエネルギー
は,昇圧用インダクタ5V→相ライン2V→相ライン2
U→昇圧用インダクタ5U→ダイオードD1→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD4に流れると共
に、昇圧用インダクタ5V→相ライン2V→相ライン2
U→ダイオードD7→平滑用コンデンサ7又は負荷8→
ダイオードD4に流れ、負荷側に放出されて減少して行
く。また、W相入力電流が基準値に達すると、スイッチ
ング半導体素子Q5がターンオフし、昇圧用インダクタ
5Wに蓄えられたエネルギーは,昇圧用インダクタ5W
→相ライン2W→相ライン2U→昇圧用インダクタ5U
→ダイオードD1→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダ
イオードD6に流れると共に、昇圧用インダクタ5W→
相ライン2W→相ライン2U→ダイオードD7→平滑用
コンデンサ7又は負荷8→ダイオードD6に流れ、負荷
側に放出されて減少して行く。以後時刻t2までこの動
作モードでスイッチング動作が行われ、V相電流は正弦
波状に増加し、W相電流は正弦波状に減少する。When the V-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q3 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5V is changed to the boost inductor 5V → phase line 2V → phase Line 2
U → step-up inductor 5U → diode D1 → smoothing capacitor 7 or load 8 → flow through diode D4 and step-up inductor 5V → phase line 2V → phase line 2
U → diode D7 → smoothing capacitor 7 or load 8 →
The current flows to the diode D4, and is discharged to the load side and decreases. When the W-phase input current reaches the reference value, the switching semiconductor element Q5 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5W is changed to the boost inductor 5W.
→ Phase line 2W → Phase line 2U → Boost inductor 5U
→ Diode D1 → Smoothing capacitor 7 or load 8 → Step up inductor 5W while flowing to diode D6 →
The phase line 2W → the phase line 2U → the diode D7 → the smoothing capacitor 7 or the load 8 → the diode D6, and is discharged to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t2, the V-phase current increases sinusoidally, and the W-phase current decreases sinusoidally.
【0026】時刻t2でU相電流はI,V相電流はゼ
ロ、W相電流は−Iとなり、スイッチング半導体素子Q
2、Q4が高周波スイッチング動作を開始する。U相入
力電流は相ライン2Uから昇圧用インダクタ5U→スイ
ッチング半導体素子Q2→ダイオードD6→昇圧用イン
ダクタ5W→相ライン2Wに流れると共に、相ライン2
Uから昇圧用インダクタ5U→スイッチング半導体素子
Q2→ダイオードD12→相ライン2Wに流れ、増加す
る。また、V相入力電流は相ライン2Vから昇圧用イン
ダクタ5V→スイッチング半導体素子Q4→ダイオード
D6→昇圧用インダクタ5W→相ライン2Wに流れると
共に、相ライン2Vから昇圧用インダクタ5V→スイッ
チング半導体素子Q4→ダイオードD12→相ライン2
Wに流れ、増加する。このとき、昇圧用インダクタ5W
はダイオードD12とD6とで短絡されるので、電流値
は−Iに保持される。W相入力電流はU相入力電流とV
相入力電流との和である。At time t2, the U-phase current becomes zero, the V-phase current becomes zero, the W-phase current becomes -I, and the switching semiconductor element Q
2. Q4 starts the high frequency switching operation. The U-phase input current flows from the phase line 2U to the step-up inductor 5U → the switching semiconductor element Q2 → the diode D6 → the step-up inductor 5W → the phase line 2W.
The current flows from U to the step-up inductor 5U → the switching semiconductor element Q2 → the diode D12 → the phase line 2W, and increases. Also, the V-phase input current flows from the phase line 2V to the boost inductor 5V → the switching semiconductor element Q4 → the diode D6 → the boost inductor 5W → the phase line 2W, and from the phase line 2V to the boost inductor 5V → the switching semiconductor element Q4 → Diode D12 → phase line 2
Flows to W and increases. At this time, the boost inductor 5W
Is short-circuited by the diodes D12 and D6, the current value is kept at -I. W-phase input current is equal to U-phase input current and V
This is the sum with the phase input current.
【0027】U相入力電流が乗算器9Cで決められた基
準値に達すると、スイッチング半導体素子Q2がターン
オフし、昇圧用インダクタ5Uに蓄えられたエネルギー
は,昇圧用インダクタ5U→ダイオードD1→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD6→昇圧用インダ
クタ5W→相ライン2W→相ライン2Uに流れると共
に、昇圧用インダクタ5U→ダイオードD1→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD12→相ライン2
W→相ライン2Uに流れ、負荷側に放出されて減少して
行く。また、V相入力電流が基準値に達すると、スイッ
チング半導体素子Q4がターンオフし、昇圧用インダク
タ5Vに蓄えられたエネルギーは,昇圧用インダクタ5
V→ダイオードD3→平滑用コンデンサ7又は負荷8→
ダイオードD6→昇圧用インダクタ5W→相ライン2W
→相ライン2Vに流れると共に、昇圧用インダクタ5V
→ダイオードD3→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダ
イオードD12→相ライン2W→相ライン2Vに流れ、
負荷側に放出されて減少して行く。以後時刻t3までこ
の動作モードでスイッチング動作が行われ、U相電流は
正弦波状に減少し、V相電流は正弦波状に増加する。When the U-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q2 is turned off, and the energy stored in the boosting inductor 5U is converted into the boosting inductor 5U → diode D1 → smoothing. Capacitor 7 or load 8 → diode D6 → step-up inductor 5W → phase line 2W → phase line 2U, and at the same time, step-up inductor 5U → diode D1 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D12 → phase line 2
W → flows to the phase line 2U, and is discharged to the load side and decreases. When the V-phase input current reaches the reference value, the switching semiconductor element Q4 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5V is changed to the boost inductor 5V.
V → diode D3 → smoothing capacitor 7 or load 8 →
Diode D6 → Step-up inductor 5W → Phase line 2W
→ While flowing to phase line 2V, booster inductor 5V
→ Diode D3 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D12 → phase line 2W → phase line 2V,
It is released to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t3, the U-phase current decreases sinusoidally, and the V-phase current increases sinusoidally.
【0028】時刻t3でU相電流はゼロ,V相電流は
I、W相電流は−Iとなり、スイッチング半導体素子Q
1、Q5が高周波スイッチング動作を開始する。U相入
力電流は相ライン2Vから昇圧用インダクタ5V→ダイ
オードD3→スイッチング半導体素子Q1→昇圧用イン
ダクタ5U→相ライン2Uに流れると共に、相ライン2
VからダイオードD9→スイッチング半導体素子Q1→
昇圧用インダクタ5U→相ライン2Uに流れ、増加す
る。また、W相入力電流は相ライン2Vから昇圧用イン
ダクタ5V→ダイオードD3→スイッチング半導体素子
Q5→昇圧用インダクタ5W→相ライン2Wに流れると
共に、相ライン2VからダイオードD9→スイッチング
半導体素子Q5→昇圧用インダクタ5W→相ライン2W
に流れ、増加する。このとき、昇圧用インダクタ5Vは
ダイオードD9とD3とで短絡されるので、電流値はI
に保持される。V相入力電流はU相入力電流とW相入力
電流との和である。At time t3, the U-phase current becomes zero, the V-phase current becomes I, the W-phase current becomes -I, and the switching semiconductor element Q
1, Q5 starts high frequency switching operation. The U-phase input current flows from the phase line 2V to the boost inductor 5V → the diode D3 → the switching semiconductor device Q1 → the boost inductor 5U → the phase line 2U, and the phase line 2
From V, diode D9 → switching semiconductor element Q1 →
The boost inductor 5U flows to the phase line 2U and increases. Also, the W-phase input current flows from the phase line 2V to the boost inductor 5V → the diode D3 → the switching semiconductor element Q5 → the boost inductor 5W → the phase line 2W, and from the phase line 2V to the diode D9 → the switching semiconductor element Q5 → the boost Inductor 5W → phase line 2W
Flow and increase. At this time, since the boost inductor 5V is short-circuited by the diodes D9 and D3, the current value becomes I
Is held. The V-phase input current is the sum of the U-phase input current and the W-phase input current.
【0029】U相入力電流が乗算器9Cで決められた基
準値に達すると、スイッチング半導体素子Q1がターン
オフし、昇圧用インダクタ5Uに蓄えられたエネルギー
は,昇圧用インダクタ5U→相ライン2U→相ライン2
V→昇圧用インダクタ5V→ダイオードD3→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD2に流れると共
に、昇圧用インダクタ5U→相ライン2U→相ライン2
V→ダイオードD9→平滑用コンデンサ7又は負荷8→
ダイオードD2に流れ、負荷側に放出されて減少して行
く。また、W相入力電流が基準値に達すると、スイッチ
ング半導体素子Q5がターンオフし、昇圧用インダクタ
5Wに蓄えられたエネルギーは,昇圧用インダクタ5W
→相ライン2W→相ライン2V→昇圧用インダクタ5V
→ダイオードD3→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダ
イオードD6に流れると共に、昇圧用インダクタ5W→
相ライン2W→相ライン2V→ダイオードD9→平滑用
コンデンサ7又は負荷8→ダイオードD6に流れ、負荷
側に放出されて減少して行く。以後時刻t4までこの動
作モードでスイッチング動作が行われ、U相電流は正弦
波状に減少し、W相電流は正弦波状に増加する。When the U-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q1 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5U is converted into the boost inductor 5U → phase line 2U → phase Line 2
V → step-up inductor 5V → diode D3 → smoothing capacitor 7 or load 8 → flow through diode D2 and step-up inductor 5U → phase line 2U → phase line 2
V → diode D9 → smoothing capacitor 7 or load 8 →
The current flows to the diode D2, and is discharged to the load side and decreases. When the W-phase input current reaches the reference value, the switching semiconductor element Q5 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5W is changed to the boost inductor 5W.
→ Phase line 2W → Phase line 2V → Boost inductor 5V
→ Diode D3 → Smoothing capacitor 7 or load 8 → Step up inductor 5W while flowing to diode D6 →
The current flows through the phase line 2W → the phase line 2V → the diode D9 → the smoothing capacitor 7 or the load 8 → the diode D6, and is discharged to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t4, the U-phase current decreases sinusoidally, and the W-phase current increases sinusoidally.
【0030】時刻t4でU相電流は−I,V相電流は
I、W相電流はゼロとなり、スイッチング半導体素子Q
4、Q6が高周波スイッチング動作を開始する。V相入
力電流は相ライン2Vから昇圧用インダクタ5V→スイ
ッチング半導体素子Q4→ダイオードD2→昇圧用イン
ダクタ5U→相ライン2Uに流れると共に、相ライン2
Vから昇圧用インダクタ5V→スイッチング半導体素子
Q4→ダイオードD8→相ライン2Uに流れ、増加す
る。また、W相入力電流は相ライン2Wから昇圧用イン
ダクタ5W→スイッチング半導体素子Q6→ダイオード
D2→昇圧用インダクタ5U→相ライン2Uに流れると
共に、相ライン2Wから昇圧用インダクタ5W→スイッ
チング半導体素子Q6→ダイオードD8→相ライン2U
に流れ、増加する。このとき、昇圧用インダクタ5Uは
ダイオードD8とD2とで短絡されるので、電流値は−
Iに保持される。U相入力電流はV相入力電流とW相入
力電流との和である。At time t4, the U-phase current becomes -I, the V-phase current becomes I, the W-phase current becomes zero, and the switching semiconductor element Q
4. Q6 starts the high frequency switching operation. The V-phase input current flows from the phase line 2V to the step-up inductor 5V → the switching semiconductor element Q4 → the diode D2 → the step-up inductor 5U → the phase line 2U.
From V, it flows to the boost inductor 5V → the switching semiconductor element Q4 → the diode D8 → the phase line 2U and increases. Also, the W-phase input current flows from the phase line 2W to the boost inductor 5W → the switching semiconductor element Q6 → the diode D2 → the boost inductor 5U → the phase line 2U, and from the phase line 2W to the boost inductor 5W → the switching semiconductor element Q6 → Diode D8 → phase line 2U
Flow and increase. At this time, since the boost inductor 5U is short-circuited by the diodes D8 and D2, the current value becomes −
I is held. The U-phase input current is the sum of the V-phase input current and the W-phase input current.
【0031】V相入力電流が乗算器9Cで決められた基
準値に達すると、スイッチング半導体素子Q4がターン
オフし、昇圧用インダクタ5Vに蓄えられたエネルギー
は,昇圧用インダクタ5V→ダイオードD3→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD2→昇圧用インダ
クタ5U→相ライン2U→相ライン2Vに流れると共
に、昇圧用インダクタ5V→ダイオードD3→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD8→相ライン2U
→相ライン2Vに流れ、負荷側に放出されて減少して行
く。また、W相入力電流が基準値に達すると、スイッチ
ング半導体素子Q6がターンオフし、昇圧用インダクタ
5Wに蓄えられたエネルギーは,昇圧用インダクタ5W
→ダイオードD5→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダ
イオードD2→昇圧用インダクタ5U→相ライン2U→
相ライン2Wに流れると共に、昇圧用インダクタ5W→
ダイオードD5→平滑用コンデンサ7又は負荷8→ダイ
オードD8→相ライン2U→相ライン2Wに流れ、負荷
側に放出されて減少して行く。以後時刻t5までこの動
作モードでスイッチング動作が行われ、V相電流は正弦
波状に減少し、W相電流は正弦波状に増加する。When the V-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q4 is turned off, and the energy stored in the boosting inductor 5V is changed to the boosting inductor 5V → the diode D3 → the smoothing. Capacitor 7 or load 8 → diode D2 → step-up inductor 5U → phase line 2U → phase line 2V, and step-up inductor 5V → diode D3 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D8 → phase line 2U
→ It flows to the phase line 2V and is discharged to the load side and decreases. When the W-phase input current reaches the reference value, switching semiconductor element Q6 is turned off, and the energy stored in boost inductor 5W becomes boost inductor 5W.
→ diode D5 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D2 → step-up inductor 5U → phase line 2U →
While flowing to the phase line 2W, the boost inductor 5W →
The current flows from the diode D5 → the smoothing capacitor 7 or the load 8 → the diode D8 → the phase line 2U → the phase line 2W, and is discharged to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t5, the V-phase current decreases sinusoidally, and the W-phase current increases sinusoidally.
【0032】時刻t5でU相電流は−I,V相電流はゼ
ロ、W相電流はIとなり、スイッチング半導体素子Q
1、Q3が高周波スイッチング動作を開始する。U相入
力電流は相ライン2Wから昇圧用インダクタ5W→ダイ
オードD5→スイッチング半導体素子Q1→昇圧用イン
ダクタ5U→相ライン2Uに流れると共に、相ライン2
WからダイオードD11→スイッチング半導体素子Q1
→昇圧用インダクタ5U→相ライン2Uに流れ、増加す
る。また、V相入力電流は相ライン2Wから昇圧用イン
ダクタ5W→ダイオードD5→スイッチング半導体素子
Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2Vに流れると
共に、相ライン2WからダイオードD11→スイッチン
グ半導体素子Q3→昇圧用インダクタ5V→相ライン2
Vに流れ、増加する。このとき、昇圧用インダクタ5W
はダイオードD11とD5とで短絡されるので、電流値
はIに保持される。W相入力電流はU相入力電流とV相
入力電流との和である。At time t5, the U-phase current becomes -I, the V-phase current becomes zero, the W-phase current becomes I, and the switching semiconductor element Q
1, Q3 starts high frequency switching operation. The U-phase input current flows from the phase line 2W to the step-up inductor 5W → the diode D5 → the switching semiconductor device Q1 → the step-up inductor 5U → the phase line 2U, and the phase line 2U.
From W to diode D11 → switching semiconductor element Q1
→ Step-up inductor 5U → Phase line 2U flows and increases. Also, the V-phase input current flows from the phase line 2W to the boost inductor 5W → the diode D5 → the switching semiconductor element Q3 → the boost inductor 5V → the phase line 2V, and from the phase line 2W to the diode D11 → the switching semiconductor element Q3 → the boost. Inductor 5V → Phase line 2
Flow to V and increase. At this time, the boost inductor 5W
Is short-circuited by the diodes D11 and D5, the current value is held at I. The W-phase input current is the sum of the U-phase input current and the V-phase input current.
【0033】U相入力電流が乗算器9Cで決められた基
準値に達すると、スイッチング半導体素子Q1がターン
オフし、昇圧用インダクタ5Uに蓄えられたエネルギー
は,昇圧用インダクタ5U→相ライン2U→相ライン2
W→昇圧用インダクタ5W→ダイオードD5→平滑用コ
ンデンサ7又は負荷8→ダイオードD2に流れると共
に、昇圧用インダクタ5U→相ライン2U→相ライン2
W→ダイオードD11→平滑用コンデンサ7又は負荷8
→ダイオードD2に流れ、負荷側に放出されて減少して
行く。また、V相入力電流が基準値に達すると、スイッ
チング半導体素子Q3がターンオフし、昇圧用インダク
タ5Vに蓄えられたエネルギーは,昇圧用インダクタ5
V→相ライン2V→相ライン2W→昇圧用インダクタ5
W→ダイオードD5→平滑用コンデンサ7又は負荷8→
ダイオードD4に流れると共に、昇圧用インダクタ5V
→相ライン2V→相ライン2W→ダイオードD11→平
滑用コンデンサ7又は負荷8→ダイオードD4に流れ、
負荷側に放出されて減少して行く。以後時刻t6までこ
の動作モードでスイッチング動作が行われ、U相電流は
正弦波状に増加し、V相電流は正弦波状に減少する。When the U-phase input current reaches the reference value determined by the multiplier 9C, the switching semiconductor element Q1 is turned off, and the energy stored in the boosting inductor 5U is changed to the boosting inductor 5U → phase line 2U → phase Line 2
W → step-up inductor 5W → diode D5 → smoothing capacitor 7 or load 8 → flow through diode D2 and step-up inductor 5U → phase line 2U → phase line 2
W → diode D11 → smoothing capacitor 7 or load 8
→ It flows to the diode D2 and is discharged to the load side and decreases. When the V-phase input current reaches the reference value, the switching semiconductor element Q3 is turned off, and the energy stored in the boost inductor 5V is changed to the boost inductor 5V.
V → phase line 2V → phase line 2W → step-up inductor 5
W → diode D5 → smoothing capacitor 7 or load 8 →
While flowing through the diode D4, the step-up inductor 5V
→ phase line 2V → phase line 2W → diode D11 → smoothing capacitor 7 or load 8 → diode D4,
It is released to the load side and decreases. Thereafter, the switching operation is performed in this operation mode until time t6, the U-phase current increases sinusoidally, and the V-phase current decreases sinusoidally.
【0034】以上の説明からも分かるように、この発明
では回路遮断器3と各昇圧用インダクタ5との間の相ラ
イン2と、3相全波整流回路6の正、負の共通ライン6
A,6Bとの間に3相ブリッジ構成となるようダイオー
ドD7〜D12を備えているので、従来装置では相電流
がすべて各昇圧用インダクタ5を流れていたのに対し、
この実施例では相電流が2つに分かれ、各スイッチング
半導体素子の休止期間においてその一部分が対応するダ
イオードD7〜D12を流れ、したがって対応する昇圧
用インダクタ5を流れる電流がダイオードD7〜D12
によりクランプされ、ほぼフラットになるので、各昇圧
用インダクタ5は鉄損を含め電力損失が減少することは
容易に理解される。As can be seen from the above description, according to the present invention, the phase line 2 between the circuit breaker 3 and each boost inductor 5 and the positive and negative common lines 6 of the three-phase full-wave rectifier circuit 6
Since diodes D7 to D12 are provided between A and 6B so as to form a three-phase bridge configuration, all the phase currents flow through each boost inductor 5 in the conventional device.
In this embodiment, the phase current is divided into two, and a part thereof flows through the corresponding diodes D7 to D12 during the idle period of each switching semiconductor element, and therefore, the current flowing through the corresponding boost inductor 5 becomes the diodes D7 to D12.
Therefore, it is easily understood that each boost inductor 5 reduces power loss including iron loss.
【0035】特に前記好ましい実施例の制御方法では、
スイッチング半導体素子Q1〜Q6を相電圧のピーク値
を中心に両側にほぼ30度だけ高周波スイッチング動作
を休止するので、各昇圧用インダクタ5を流れる電流は
ほぼ60〜120度と240〜300度の範囲でほぼフ
ラットとなり、鉄損を含めその電力損失の減少は更に改
善されると同時に、スイッチング半導体素子Q1〜Q6
は流れる電流のピーク値近辺で休止するので、スイッチ
ング電力損失がより低減できる。また、この実施例では
スイッチング半導体素子Q1〜Q6を休止するのにもか
かわらず、前述のとおり各相の電流はほぼ正弦波とな
り、力率がほぼ1に近い値になるので、高調波による問
題を起こすおそれはない。In the control method of the preferred embodiment,
Since the switching semiconductor devices Q1 to Q6 suspend the high-frequency switching operation by about 30 degrees on both sides around the peak value of the phase voltage, the current flowing through each boost inductor 5 is in the range of about 60 to 120 degrees and 240 to 300 degrees. And the power loss including the iron loss is further improved, and at the same time, the switching semiconductor devices Q1 to Q6
Halts around the peak value of the flowing current, so that the switching power loss can be further reduced. Further, in this embodiment, although the switching semiconductor elements Q1 to Q6 are stopped, the current of each phase becomes substantially a sine wave and the power factor becomes a value close to 1 as described above. There is no danger of causing.
【0036】また、前述のように3相ブリッジ構成とな
るようダイオードD7〜D12を備えると共に、スイッ
チング半導体素子Q1〜Q6のそれぞれは、対応する相
電圧の半周期(π)の内のほぼ2π/3の期間のみで高
周波スイッチングを行い、他のほぼπ/3の期間は休止
している。つまり入力電圧の周波数の1周期におけるい
ずれの区間においても3相の内の適切な2相のスイッチ
ング半導体素子だけを高周波でスイッチング動作させる
ので、昇圧用インダクタ5にエネルギーを蓄えるとき、
従来制御方法の場合には出力側から3相交流入力電源側
に戻る循環電流が流れたので回路の電力損失が大きかっ
たが、この発明では昇圧用インダクタ5にエネルギーを
蓄えるときに出力側から3相交流入力電源側に戻る循環
電流が流れないので、回路の電力損失を低減できる。Further, diodes D7 to D12 are provided so as to form a three-phase bridge configuration as described above, and each of switching semiconductor elements Q1 to Q6 has approximately 2π / of a half period (π) of the corresponding phase voltage. The high-frequency switching is performed only in the period of 3 and the other period of approximately π / 3 is stopped. That is, in any section of one cycle of the frequency of the input voltage, only the appropriate two-phase switching semiconductor element of the three phases is switched at a high frequency, so that when energy is stored in the boost inductor 5,
In the case of the conventional control method, a circulating current flowing from the output side to the three-phase AC input power supply side caused a large power loss in the circuit. Since the circulating current returning to the phase AC input power supply does not flow, the power loss of the circuit can be reduced.
【0037】また、動作中に故障等が発生したことによ
り回路遮断器3を遮断したとしても、昇圧用インダクタ
5は新たに付加したダイオードD7〜D12により出力
電圧にクランプされるので、高電圧の発生を防止でき
る。Even if the circuit breaker 3 is cut off due to a failure or the like during operation, the boosting inductor 5 is clamped to the output voltage by the newly added diodes D7 to D12. Occurrence can be prevented.
【0038】なお、以上述べた実施例において、スイッ
チング半導体素子Q1〜Q6としてMOSFETを用い
た場合には、ダイオードD1〜D6を別途接続すること
なく、それぞれのMOSFETのボディダイオードを使
用することができる。In the embodiment described above, when MOSFETs are used as the switching semiconductor elements Q1 to Q6, the body diodes of the respective MOSFETs can be used without separately connecting the diodes D1 to D6. .
【0039】[0039]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回路
遮断器が開いた場合に高電圧が発生するのを防ぐための
コンデンサを入力側に備える必要がなく、また各昇圧用
インダクタのヒステリシス損失、各相のスイッチング半
導体素子のスイッチング電力損失、及び回路の電力損失
を低減できるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, it is not necessary to provide a capacitor on the input side for preventing a high voltage from being generated when the circuit breaker is opened, and it is not necessary to provide a capacitor for each boost inductor. It is possible to reduce the hysteresis loss, the switching power loss of the switching semiconductor element of each phase, and the power loss of the circuit.
【図1】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を説明するための各部の波形
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing waveforms of respective units for explaining an embodiment of the present invention.
【図3】従来の技術を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional technique.
1・・・3相交流入力電源 9A・・・誤差増
幅器 2・・・相ライン 9B・・・相間電
圧ー相電圧変換器 3・・・回路遮断器 9C・・・乗算器 4・・・電流検出回路 9D・・・休止設
定・論理回路 5・・・昇圧用インダクタ 9E・・・基準パ
ルス発生器 6・・・3相全波整流器 9F・・・比較回
路 7・・・平滑用コンデンサ 10・・・・駆動回
路 8・・・負荷 11・・・・3相ブ
リッジ回路 9・・・制御回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Three-phase alternating current input power supply 9A ... Error amplifier 2 ... Phase line 9B ... Interphase voltage-phase voltage converter 3 ... Circuit breaker 9C ... Multiplier 4 ... Current Detection circuit 9D: Rest setting / logic circuit 5: Step-up inductor 9E: Reference pulse generator 6: Three-phase full-wave rectifier 9F: Comparison circuit 7: Smoothing capacitor 10. ... Drive circuit 8 ... Load 11 ... 3-phase bridge circuit 9 ... Control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−115836(JP,A) 特開 昭63−89069(JP,A) 特開 昭60−109770(JP,A) 特開 昭60−229677(JP,A) 特開 平4−58785(JP,A) 特開 昭60−9383(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/219 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-115836 (JP, A) JP-A-63-89069 (JP, A) JP-A-60-109770 (JP, A) JP-A-60-1985 229677 (JP, A) JP-A-4-58785 (JP, A) JP-A-60-9383 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/219
Claims (1)
相ラインのそれぞれを流れる相電流を検出する電流検出
器、各相ラインに設けられた昇圧用インダクタ、スイッ
チング半導体素子を3相ブリッジ構成に接続してなる3
相全波整流回路、平滑用コンデンサ、前記スイッチング
半導体素子を予め決められたシーケンスで高周波スイッ
チングさせる制御回路、及び前記回路遮断器と前記各昇
圧用インダクタとの間の前記相ラインを入力とし,前記
3相全波整流回路の正、負の共通ラインを出力とする3
相ブリッジ回路を備えた昇圧形3相全波整流装置の制御
方法において、 各相の前記スイッチング半導体素子を各相電圧の半周期
(π期間)のほぼ2/3に等しい期間だけ高周波スイッ
チング動作するように制御し、各相電圧の1周期(2
π)のπ/3〜2π/3、及び4π/3〜5π/3の期
間で休止させるように制御することを特徴とする昇圧形
3相全波整流装置の制御方法。1. A circuit breaker capable of interrupting three-phase AC power,
A current detector for detecting a phase current flowing through each of the phase lines, a boost inductor provided for each phase line, and a switching semiconductor element connected in a three-phase bridge configuration;
A phase full-wave rectifier circuit, a smoothing capacitor, a control circuit for performing high-frequency switching of the switching semiconductor element in a predetermined sequence, and the phase line between the circuit breaker and each of the boosting inductors as inputs, Outputs the positive and negative common lines of the three-phase full-wave rectifier circuit.
In the control method of the step-up type three-phase full-wave rectifier provided with the phase bridge circuit, the switching semiconductor element of each phase performs a high-frequency switching operation for a period substantially equal to 2 of a half cycle (π period) of each phase voltage. Control in one cycle of each phase voltage (2
(3) a control method for controlling a step-up three-phase full-wave rectifier, wherein the control is performed so as to stop during periods of π / 3 to 2π / 3 and 4π / 3 to 5π / 3.
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