[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3230434B2 - Ａｃ／ｄｃ変換回路 - Google Patents

Ａｃ／ｄｃ変換回路

Info

Publication number
JP3230434B2
JP3230434B2 JP14246396A JP14246396A JP3230434B2 JP 3230434 B2 JP3230434 B2 JP 3230434B2 JP 14246396 A JP14246396 A JP 14246396A JP 14246396 A JP14246396 A JP 14246396A JP 3230434 B2 JP3230434 B2 JP 3230434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
voltage
semiconductor
connection point
switch
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 - Fee Related
Application number
JP14246396A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09327176A (ja
Inventor
新一 石井
広志 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP14246396A priority Critical patent/JP3230434B2/ja
Priority to KR1019970022794A priority patent/KR980006762A/ko
Priority to US08/869,125 priority patent/US5978243A/en
Priority to CN97105567A priority patent/CN1169053A/zh
Publication of JPH09327176A publication Critical patent/JPH09327176A/ja
Priority to US09/323,568 priority patent/US6055171A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3230434B2 publication Critical patent/JP3230434B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/0085—Partially controlled bridges
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4233—Arrangements for improving power factor of AC input using a bridge converter comprising active switches
    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流入力電圧を全
波整流して得られる電圧よりも高い直流出力電圧を得る
ようにしたＡＣ／ＤＣ変換回路に関し、詳しくは、負荷
からの回生エネルギー処理方法、及び、直流側コンデン
サへの突入電流を抑制するための初期充電方法に特徴を
有するＡＣ／ＤＣ変換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のＡＣ／ＤＣ変換回路における負
荷からの回生エネルギー処理方法の従来技術を図１３に
より、直流側コンデンサの初期充電方法の従来技術を図
１４により説明する。なお、ＡＣ／ＤＣ変換回路におけ
る全波整流回路の基本動作は、例えば特公平７−７９５
４８号公報「ＡＣ／ＤＣ変換回路」等によって詳述され
ているので、ここでは説明を省略する。
【０００３】はじめに、負荷からの回生エネルギー処理
方法を説明する。図１３において、１は系統の交流電
源、２は交流リアクトル、３はＩＧＢＴ等の自己消弧形
半導体スイッチング素子及びダイオードの逆並列回路を
２個直列接続したスイッチ部、４は２個のダイオードの
直列回路からなる整流部、５は直流側コンデンサ、６は
負荷、７は抵抗、８はコンデンサ５の端子電圧を検出す
る直流電圧検出器、９は入力電流検出器、１０は入力電
圧検出器、１１はコンバータ制御装置、１３は比較器、
１４はレベル設定器、１５はモノステーブルマルチバイ
ブレータ（以下、単安定マルチという）、１９は前記抵
抗７に直列に接続された半導体スイッチング素子であ
る。上記構成において、スイッチ部３及び整流部４によ
り全波整流回路が構成されている。
【０００４】さて、負荷６から電気エネルギーが還って
くると、上記主回路構成では交流入力側へ電気エネルギ
ーを回生できず、このエネルギーはコンデンサ５に電荷
として蓄積される。その結果、コンデンサ５の端子電圧
が上昇するが、この電圧はスイッチ部３及び整流部４の
各両端に印加されるため、これらを構成する素子の許容
値以下に制限する必要がある。
【０００５】そこで、直流電圧検出器８により検出した
コンデンサ５の端子電圧とレベル設定器１４による設定
値とを比較器１３により比較し、端子電圧が設定値を超
えると単安定マルチ１５を動作させ、その出力パルスに
よりスイッチング素子１９を点弧している。これによ
り、コンデンサ５の放電電流が抵抗７を流れるため、回
生エネルギーが消費されてコンデンサ５の端子電圧が低
下していく。
【０００６】次に、直流側コンデンサ５の初期充電方法
につき説明する。ここで、コンデンサ５の初期充電は、
周知のように交流電源１の投入時にコンデンサ５に流れ
る突入電流を抑制するために必要とされている。図１４
において、図１３と同一の構成要素には同一番号を付し
てあり、図１４では、整流部４の上アームのダイオード
のカソードとコンデンサ５の正極との間に半導体スイッ
チング素子としてのサイリスタ２２が接続され、その両
端に抵抗７が接続されている。上記サイリスタ２２は、
比較器１３の出力信号によって点弧されるようになって
いる。
【０００７】図１４の回路では、交流電源１の投入時に
サイリスタ２２はオフ状態であり、コンデンサ５への突
入電流が抵抗７により制限されている。そして、コンデ
ンサ５の電圧が一定値にまで達したら比較器１３の出力
信号によりサイリスタ２２を点弧し、実質的に抵抗７を
除去した回路構成として主回路の運転を開始していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１３、図１４の構成
によると、いずれにしても全波整流回路の主回路に半導
体スイッチング素子や抵抗等の付属部品をそれぞれ異な
る目的で別個に接続する必要があり、部品数の増加によ
り装置容積が大きくなったり、コストの上昇を招く不都
合があった。そこで本発明は、全波整流回路に最小限度
の部品を付加するのみで、回生エネルギーの処理及び直
流側コンデンサの初期充電を適切に行えるようにしたＡ
Ｃ／ＤＣ変換回路を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、交流入力電圧の全波整流電
圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路で
あって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿入された
交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に接続され
たコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路が、自己消
弧形半導体スイッチング素子を逆並列接続してなる半導
体整流素子を順方向かつ直列に接続して上下アームを形
成したスイッチ部と、半導体整流素子を順方向かつ直列
に接続して上下アームを形成した整流部とを有し、前記
スイッチ部及び前記整流部の上アームの整流素子のカソ
ードを共通にして前記正極に接続すると共に、前記スイ
ッチ部及び前記整流部の下アームの整流素子のアノード
を共通にして前記負極に接続し、前記スイッチ部の整流
素子相互の接続点と前記整流部の整流素子相互の接続点
とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、
前記スイッチ部の整流素子相互の接続点と前記正極との
間に抵抗を接続すると共に、前記下アームのスイッチン
グ素子に対するオン・オフ制御信号を、前記上アームの
スイッチング素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が
交流入力電圧よりも高く、かつ、前記抵抗が接続された
一方の交流入力端子電圧が他方の交流入力端子電圧より
も低いときに発生させるものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、交流入力電圧の全
波整流電圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変
換回路であって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿
入された交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に
接続されたコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路
が、自己消弧形半導体スイッチング素子を逆並列接続し
てなる半導体整流素子を順方向かつ直列に接続して上下
アームを形成したスイッチ部と、半導体整流素子を順方
向かつ直列に接続して上下アームを形成した整流部とを
有し、前記スイッチ部及び前記整流部の上アームの整流
素子のカソードを共通にして前記正極に接続すると共
に、前記スイッチ部及び前記整流部の下アームの整流素
子のアノードを共通にして前記負極に接続し、前記スイ
ッチ部の整流素子相互の接続点と前記整流部の整流素子
相互の接続点とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換回
路において、前記スイッチ部の整流素子相互の接続点と
前記負極との間に抵抗を接続すると共に、前記上アーム
のスイッチング素子に対するオン・オフ制御信号を、前
記下アームのスイッチング素子をオフさせた状態で、直
流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、前記抵抗
が接続された一方の交流入力端子電圧が他方の交流入力
端子電圧よりも高いときに発生させるものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、交流入力電圧の全
波整流電圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変
換回路であって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿
入された交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に
接続されたコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路
が、自己消弧形半導体スイッチング素子と第１の半導体
整流素子との直列回路を逆並列接続してなる第２の半導
体整流素子を順方向かつ直列に接続して上下アームを形
成したスイッチ部と、半導体整流素子を順方向かつ直列
に接続して上下アームを形成した整流部とを有し、前記
スイッチ部の上アームの第２の半導体整流素子及び前記
整流部の上アームの整流素子のカソードを共通にして前
記正極に接続すると共に、前記スイッチ部の下アームの
第２の半導体整流素子及び前記整流部の下アームの整流
素子のアノードを共通にして前記負極に接続し、前記ス
イッチ部の第２の半導体整流素子相互の接続点と前記整
流部の整流素子相互の接続点とを交流入力端子としたＡ
Ｃ／ＤＣ変換回路において、前記スイッチ部の上アーム
のスイッチング素子と第１の半導体整流素子との接続点
と前記負極との間に第１の抵抗を接続し、かつ、前記ス
イッチ部の下アームのスイッチング素子と第１の半導体
整流素子との接続点と前記正極との間に第２の抵抗を接
続すると共に、前記下アームのスイッチング素子に対す
るオン・オフ制御信号を、上アームのスイッチング素子
をオフさせた状態で、直流出力電圧が交流入力電圧より
も高く、かつ、前記スイッチ部の第２の半導体整流素子
相互の接続点である一方の交流入力端子の電圧が他方の
交流入力端子の電圧よりも低いときに発生させ、前記上
アームのスイッチング素子に対するオン・オフ制御信号
を、下アームのスイッチング素子をオフさせた状態で、
直流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、前記ス
イッチ部の第２の半導体整流素子相互の接続点である一
方の交流入力端子の電圧が他方の交流入力端子の電圧よ
りも高いときに発生させるものである。
【００１２】請求項４記載の発明は、交流入力電圧の全
波整流電圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変
換回路であって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿
入された交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に
接続されたコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路
が、半導体整流素子と、自己消弧形半導体スイッチング
素子を逆並列接続してなる別の半導体整流素子とを順方
向かつ直列に接続して上下アームを各々形成した第１、
第２のスイッチ部を有し、各スイッチ部の上アームの整
流素子のカソードを共通にして前記正極に接続すると共
に、各スイッチ部の下アームの整流素子のアノードを共
通にして前記負極に接続し、第１のスイッチ部の整流素
子相互の接続点と第２のスイッチ部の整流素子相互の接
続点とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換回路におい
て、第１のスイッチ部の整流素子相互の接続点と前記正
極との間に抵抗を接続すると共に、第１のスイッチ部の
スイッチング素子に対するオン・オフ制御信号を、第２
のスイッチ部のスイッチング素子をオフさせた状態で、
直流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、抵抗が
接続された一方の交流入力端子の電圧が他方の交流入力
端子の電圧よりも低いときに発生させるものである。
【００１３】請求項５記載の発明は、交流入力電圧の全
波整流電圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変
換回路であって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿
入された交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に
接続されたコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路
が、第１の半導体整流素子と、自己消弧形半導体スイッ
チング素子と第２の半導体整流素子との直列回路を逆並
列接続してなる第３の半導体整流素子とを順方向かつ直
列に接続して上下アームを各々形成した第１、第２のス
イッチ部を有し、各スイッチ部の第１の半導体整流素子
のカソードを共通にして前記正極に接続すると共に、各
スイッチ部の第３の半導体整流素子のアノードを共通に
して前記負極に接続し、第１のスイッチ部の第１、第２
の半導体整流素子相互の接続点と第２のスイッチ部の第
１、第２の半導体整流素子相互の接続点とを交流入力端
子としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、第１のスイッチ
部の第２の半導体整流素子及びスイッチング素子の接続
点と前記正極との間に第１の抵抗を接続し、かつ、第２
のスイッチ部の第２の半導体整流素子及びスイッチング
素子の接続点と前記正極との間に第２の抵抗を接続する
と共に、第１のスイッチ部のスイッチング素子に対する
オン・オフ制御信号を、第２のスイッチ部のスイッチン
グ素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が交流入力電
圧よりも高く、かつ、第１のスイッチ部のスイッチング
素子と第１の抵抗との接続点の交流入力電圧が第２のス
イッチ部のスイッチング素子と第２の抵抗との接続点の
交流入力電圧よりも低いときに発生させ、第２のスイッ
チ部のスイッチング素子に対するオン・オフ制御信号
を、第１のスイッチ部のスイッチング素子をオフさせた
状態で、直流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、か
つ、第１のスイッチ部のスイッチング素子と第１の抵抗
との接続点の交流入力電圧が第２のスイッチ部のスイッ
チング素子と第２の抵抗との接続点の交流入力電圧より
も高いときに発生させるものである。
【００１４】請求項６記載の発明は、交流入力電圧の全
波整流電圧よりも高い直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変
換回路であって、全波整流回路の交流入力側に直列に挿
入された交流フィルタと直流出力側の正極及び負極間に
接続されたコンデンサとを備え、かつ、全波整流回路
が、自己消弧形半導体スイッチング素子と第１の半導体
整流素子との直列回路を逆並列接続してなる第２の半導
体整流素子と、第３の半導体整流素子とを順方向かつ直
列に接続して上下アームを各々形成した第１、第２のス
イッチ部を有し、各スイッチ部の第２の半導体整流素子
のカソードを共通にして前記正極に接続すると共に、各
スイッチ部の第３の半導体整流素子のアノードを共通に
して前記負極に接続し、第１のスイッチ部の第１、第３
の半導体整流素子相互の接続点と第２のスイッチ部の第
１、第３の半導体整流素子相互の接続点とを交流入力端
子としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、第１のスイッチ
部のスイッチング素子及び第１の半導体整流素子の接続
点と前記負極との間に第１の抵抗を接続し、かつ、第２
のスイッチ部のスイッチング素子及び第１の半導体整流
素子の接続点と前記負極との間に第２の抵抗を接続する
と共に、第１のスイッチ部のスイッチング素子に対する
オン・オフ制御信号を、第２のスイッチ部のスイッチン
グ素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が交流入力電
圧よりも高く、かつ、第１のスイッチ部のスイッチング
素子と第１の抵抗との接続点の交流入力電圧が第２のス
イッチ部のスイッチング素子と第２の抵抗との接続点の
交流入力電圧よりも低いときに発生させ、第２のスイッ
チ部のスイッチング素子に対するオン・オフ制御信号
を、第１のスイッチ部のスイッチング素子をオフさせた
状態で、直流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、か
つ、第１のスイッチ部のスイッチング素子と第１の抵抗
との接続点の交流入力電圧が第２のスイッチ部のスイッ
チング素子と第２の抵抗との接続点の交流入力電圧より
も高いときに発生させるものである。
【００１５】上記請求項１〜６記載の発明においては、
全波整流回路内の自己消弧形半導体スイッチング素子
を、コンデンサに蓄積された回生エネルギーを抵抗によ
り消費させるためのスイッチング素子として兼用するこ
とができる。
【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１，３また
は５記載のＡＣ／ＤＣ変換回路において、全波整流回路
の上アームを構成する半導体整流素子の共通接続された
カソードと抵抗の正極側接続点との間に、サイリスタ等
の半導体スイッチング素子を接続したものである。
【００１７】請求項８記載の発明は、請求項２，４また
は６記載のＡＣ／ＤＣ変換回路において、全波整流回路
の下アームを構成する半導体整流素子の共通接続された
アノードと抵抗の負極側接続点との間に、サイリスタ等
の半導体スイッチング素子を接続したものである。
【００１８】 上記請求項７，８記載の発明において
は、請求項１〜６記載の発明に各々サイリスタや自己消
弧形半導体スイッチング素子を付加するだけで、直流側
のコンデンサに蓄積された回生エネルギーの処理機能と
コンデンサの初期充電による突入電流防止機能とを実現
することができる。また、請求項９記載の発明は、交流
入力電圧の全波整流電圧より高い直流電圧を出力するＡ
Ｃ／ＤＣ変換回路であって、全波整流回路と、この全波
整流回路の交流入力側に直列に接続された交流フィルタ
と、この全波整流回路の直流出力側に接続されたコンデ
ンサとを備え、全波整流回路はこの全波整流回路を構成
するアームのうち少なくとも２つのアームに自己消弧形
半導体スイッチング素子を有するＡＣ／ＤＣ変換回路に
おいて、前記２つのアームのうち一方のアームの半導体
スイッチング素子及び前記コンデンサにより電流閉回路
を構成し得るように抵抗を接続し、回生エネルギーによ
る前記コンデンサの端子電圧上昇時に、前記２つのアー
ムのうち他方のアームの半導体スイッチング素子をオフ
させると共に、前記コンデンサの昇圧運転にならない期
間、前記２つのアームのうち一方のアームの半導体スイ
ッチング素子をオンさせて、前記コンデンサ、前記２つ
のアームのうち一方のアームの半導体スイッチング素子
及び前記抵抗からなる電源閉回路を構成して前記コンデ
ンサを放電させるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、図１は請求項１記載の発明の実施
形態を示しており、図１３、図１４と同一の構成要素に
は同一番号を付して詳述を省略し、以下では異なる部分
を中心に説明することとする。
【００２０】図１において、交流電源１、交流リアクト
ル２、スイッチ部３、整流部４、コンデンサ５、負荷
６、直流電圧検出器８、入力電流検出器９及び入力電圧
検出器１０の接続構成は図１３、図１４と同様である。
なお、全波整流回路において、１９Ｕ，１９ＤはＩＧＢ
Ｔ等の自己消弧形半導体スイッチング素子、４Ｕ，４
Ｄ，２０Ｕ，２０Ｄはダイオードである。なお、前記交
流リアクトル２は、交流入力側に接続されたトランス
（図示せず）の漏れインダクタンスや配線インダクタン
スにより構成しても良い。この実施形態では、突入電流
制限用の抵抗７がスイッチ部３のダイオード２０Ｕ，２
０Ｄの接続点とコンデンサ５の正極との間に接続されて
いる。
【００２１】入力電圧検出器１０、入力電流検出器９、
直流電圧検出器８の各検出値及び比較器１３の出力信号
はコンバータ制御装置１１に入力されている。また、直
流電圧検出器８の検出値は比較器１３に、入力電圧検出
器１０の検出値は極性検出器１２にも入力されている。
コンバータ制御装置１１からは、スイッチ部３の上アー
ムのスイッチング素子１９Ｕに対する制御信号がそのま
ま出力されると共に、下アームのスイッチング素子１９
Ｄに対する制御信号はオアゲートからなる論理演算素子
１６の一方の入力端子に加えられている。
【００２２】一方、比較器１３の出力信号は単安定マル
チ１５に入力され、その出力信号は前記論理演算素子１
６の他方の入力端子に加えられている。この論理演算素
子１６の出力信号は極性検出器１２の出力信号と共にア
ンドゲートからなる論理演算素子１７に入力され、その
出力信号が制御信号として下アームのスイッチング素子
１９Ｄに加えられている。
【００２３】次に、この回路の動作を説明する。コンバ
ータ制御装置１１は、入力電圧検出器１０により検出し
た入力電圧波形と入力電流検出器９により検出した入力
電流波形とが一致するように制御信号を演算する。比較
器１３では、コンデンサ５の端子電圧とレベル設定器１
４による設定値とを比較し、端子電圧が設定値を超える
と信号を出力する。この信号はトリガ信号として単安定
マルチ１５に入力され、一定時間幅のパルスを発生させ
る。
【００２４】一方、極性検出器１２は、入力電圧検出値
から交流電源電圧の半サイクルを検出し、その極性検出
信号が論理演算素子１７に入力されている。ここで、下
アームのスイッチング素子１９Ｄに対するコンバータ制
御装置１１からの制御信号は、前述のごとく単安定マル
チ１５の出力パルスとともに論理演算素子１６を介して
論理演算素子１７に入力され、前記極性検出信号とのア
ンド条件のもとで制御信号として出力される。
【００２５】通常の負荷運転時において、上アームのス
イッチング素子１９Ｕは、コンバータ制御装置１１から
の制御信号により交流入力周波数よりも十分に高い周波
数で直接オン・オフ制御され、下アームのスイッチング
素子１９Ｄは、交流入力電圧の半サイクルごとに送られ
る制御信号によりオン・オフ制御される。これにより、
直流側には、交流入力電圧を全波整流して得られる電圧
よりも高い出力電圧が得られる。
【００２６】ここで、負荷６からエネルギーが還って来
るとコンデンサ５の端子電圧が上昇し、これが設定値を
超えると比較器１３から信号が出力され、この信号はコ
ンバータ制御装置１１及び単安定マルチ１５に入力され
る。比較器１３からの信号を受けたコンバータ制御装置
１１では、スイッチ部３の上アームのスイッチング素子
１９Ｕに対する制御信号をオフする。
【００２７】同時に、極性検出器１２により検出した電
源電圧の極性から、下アームのスイッチング素子１９Ｄ
を動作させてもコンデンサ５の昇圧運転（交流入力電圧
を全波整流して得られる電圧よりも高い直流電圧を得る
ための運転）にならない半サイクルの期間（スイッチ部
３の上下アームの接続点（一方の交流入力端子）の電圧
が整流部４のダイオード４Ｕ，４Ｄの接続点（他方の交
流入力端子）の電圧よりも低い期間）だけ、論理演算素
子１６，１７を介して当該スイッチング素子１９Ｄに対
する制御信号を出力する。
【００２８】 従って、コンデンサ５、抵抗７、スイッ
チング素子１９Ｄからなる閉回路が形成されることにな
り、コンデンサ５に蓄積された回生エネルギーを放電電
流として抵抗７により消費させることができる。つま
り、この実施形態では、回生エネルギーによりコンデン
サ５の端子電圧が上昇した際に放電電流を流すスイッチ
ング素子として、全波整流回路（スイッチ部３）内のス
イッチング素子１９Ｄを利用しているので、図１３のよ
うにスイッチング素子１９を別個に用意して接続する必
要がなくなる。なお、このような構成が請求項９の発明
に相当する。
【００２９】次に、請求項２記載の発明の実施形態を図
２を参照しつつ説明する。以下では、図１との相違点を
中心に述べる。図２において、抵抗７はスイッチ部３の
上下アームの接続点とコンデンサ５の負極との間に接続
されている。また、下アームのスイッチング素子１９Ｄ
に対する制御信号はコンバータ制御装置１１からそのま
ま加えられ、上アームのスイッチング素子１９Ｕに対す
る制御信号が図１と同様に論理演算素子１６，１７を介
して与えられている。
【００３０】この実施形態では、回生エネルギーによる
コンデンサ５の端子電圧上昇時に、制御装置１１によっ
て下アームのスイッチング素子１９Ｄをオフさせる。同
時に、コンデンサ５の昇圧運転にならない期間（スイッ
チ部３の上下アームの接続点の電圧が整流部４のダイオ
ード４Ｕ，４Ｄ相互の接続点の電圧よりも高い半サイク
ルの期間）だけ、論理演算素子１７からの制御信号によ
り上アームのスイッチング素子１９Ｕを動作させ、コン
デンサ５、上アームのスイッチング素子１９Ｕ、抵抗７
からなる閉回路を形成してコンデンサ５を放電させる。
これにより、図１と同様にスイッチ部３のスイッチング
素子１９Ｕを利用して回生エネルギーを処理することが
できる。
【００３１】次いで、図３は請求項３記載の発明の実施
形態を示している。図１との相違点を中心に説明する
と、この実施形態では、スイッチ部３Ａの上アームが、
ダイオード２０Ｕと、これに逆並列接続されたスイッチ
ング素子１９Ｕ及びダイオード２１Ｕの直列回路とから
構成され、下アームが、ダイオード２０Ｄと、これに逆
並列接続されたスイッチング素子１９Ｄ及びダイオード
２１Ｄの直列回路とから構成されている。
【００３２】上アームのスイッチング素子１９Ｕ及びダ
イオード２１Ｕの接続点とコンデンサ５の負極との間に
は抵抗７Ｄが接続され、下アームのスイッチング素子１
９Ｄ及びダイオード２１Ｄの接続点とコンデンサ５の正
極との間には抵抗７Ｕが接続されている。一方、単安定
マルチ１５の出力パルスは、コンバータ制御装置１１か
らの上下アームの制御信号と共に論理演算素子１６Ｕ，
１６Ｄにそれぞれ入力されている。
【００３３】論理演算素子１６Ｕの出力信号は、極性検
出器１２の出力信号と共に論理演算素子１７Ｕに入力さ
れ、論理演算素子１６Ｄの出力信号は、極性検出器１２
の出力信号が加えられた否定回路からなる論理演算素子
１８を経た信号と共に論理演算素子１７Ｄに入力されて
いる。そして、論理演算素子１７Ｕから出力される制御
信号が上アームのスイッチング素子１９Ｕに、また、論
理演算素子１７Ｄから出力される制御信号が下アームの
スイッチング素子１９Ｄに加えられている。
【００３４】この実施形態において、回生エネルギーに
よりコンデンサ５の端子電圧が設定値を超えた場合、ス
イッチング素子１９Ｕ，１９Ｄに対する制御信号は次の
ように発生させる。すなわち、スイッチ部３Ａの上下ア
ームの接続点の電圧が整流部４のダイオード４Ｕ，４Ｄ
の接続点の電圧よりも低い半サイクルの期間では、図１
と同様に上アームのスイッチング素子１９Ｕをオフさせ
て下アームのスイッチング素子１９Ｄを動作させ、逆
に、スイッチ部３Ａの上下アームの接続点の電圧が整流
部４のダイオード４Ｕ，４Ｄの接続点の電圧よりも高い
半サイクルの期間では、図２と同様に下アームのスイッ
チング素子１９Ｄをオフさせて上アームのスイッチング
素子１９Ｕを動作させる。
【００３５】これにより、コンデンサ５、抵抗７Ｕ、ス
イッチング素子１９Ｄからなる閉回路、または、コンデ
ンサ５、スイッチング素子１９Ｕ、抵抗７Ｄからなる閉
回路が形成され、回生エネルギーが抵抗７Ｕまたは７Ｄ
によって消費される。従って、前記同様にスイッチ部３
Ａ内のスイッチング素子１９Ｄまたは１９Ｕを利用して
回生エネルギーを処理することができる。
【００３６】図４は、請求項４記載の発明の実施形態を
示している。この実施形態では、スイッチ部３１，３２
によって全波整流回路が構成されており、スイッチ部３
１はダイオード２０１Ｕ、スイッチング素子１９１Ｄ及
びダイオード２０１Ｄにより、スイッチ部３２はダイオ
ード２０２Ｕ、スイッチング素子１９２Ｄ及びダイオー
ド２０２Ｄによりそれぞれ構成されている。制御回路は
図１と同様に構成され、論理演算素子１７から出力され
る制御信号がスイッチ部３１内のスイッチング素子１９
１Ｄに入力され、スイッチ部３２内のスイッチング素子
１９２Ｄにはコンバータ制御装置１１から直接、制御信
号が入力されている。
【００３７】この実施形態では、回生エネルギーにより
コンデンサ５の端子電圧が設定値を超えた際に、制御装
置１１によりスイッチング素子１９２Ｄをオフさせる。
そして、ダイオード２０１Ｕとスイッチング素子１９１
Ｄとの接続点の電圧が、ダイオード２０２Ｕとスイッチ
ング素子１９２Ｄとの接続点の電圧よりも低い半サイク
ルの期間に、論理演算素子１７からスイッチング素子１
９１Ｄに対する制御信号を出力してこれを動作させる。
このため、コンデンサ５、抵抗７、スイッチング素子１
９１Ｄからなる閉回路が形成され、回生エネルギーが抵
抗７によって消費されることになる。
【００３８】図５は、請求項５記載の発明の実施形態を
示している。図において、３３，３４は全波整流回路を
構成するスイッチ部であり、スイッチ部３３はダイオー
ド２０１Ｕ，２１１Ｄ，２０１Ｄ及びスイッチング素子
１９１Ｄにより構成され、スイッチ部３４はダイオード
２０２Ｕ，２１２Ｄ，２０２Ｄ及びスイッチング素子１
９２Ｄにより構成されている。また、ダイオード２１１
Ｄ及びスイッチング素子１９１Ｄの接続点とコンデンサ
５の正極との間には抵抗７１が接続され、ダイオード２
１２Ｄ及びスイッチング素子１９２Ｄの接続点とコンデ
ンサ５の正極との間には抵抗７２が接続されている。
【００３９】制御回路の構成は図３と実質的に同一であ
り、論理演算素子１７１から出力された制御信号がスイ
ッチング素子１９１Ｄに入力され、論理演算素子１７２
から出力された制御信号がスイッチング素子１９２Ｄに
入力されている。なお、１６１，１６２はオアゲートか
らなる論理演算素子である。
【００４０】この実施形態において、回生エネルギーに
よりコンデンサ５の端子電圧が設定値を超えた際に、抵
抗７１とスイッチング素子１９１Ｄとの接続点の電圧が
ダイオード２１２Ｄとスイッチング素子１９２Ｄとの接
続点の電圧よりも低い半サイクルの期間では、制御装置
１１によりスイッチング素子１９２Ｄをオフさせる。そ
して、論理演算素子１７１からスイッチング素子１９１
Ｄに対する制御信号を出力して動作させる。これによ
り、コンデンサ５、抵抗７１、スイッチング素子１９１
Ｄからなる閉回路が形成され、回生エネルギーが抵抗７
１によって消費される。
【００４１】また、抵抗７１とスイッチング素子１９１
Ｄとの接続点の電圧がダイオード２１２Ｄとスイッチン
グ素子１９２Ｄとの接続点の電圧よりも高い半サイクル
の期間では、制御装置１１によりスイッチング素子１９
１Ｄをオフさせる。そして、論理演算素子１７２からス
イッチング素子１９２Ｄに対する制御信号を出力して動
作させる。これにより、コンデンサ５、抵抗７２、スイ
ッチング素子１９２Ｄからなる閉回路が形成され、回生
エネルギーが抵抗７２によって消費されることになる。
【００４２】次に、図６は請求項６記載の発明の実施形
態を示すものである。この実施形態では、全波整流回路
がスイッチ部３５，３６により構成されており、スイッ
チ部３５はスイッチング素子１９１Ｕ、ダイオード２１
１Ｕ，２０１Ｕ，２０１Ｄにより構成され、スイッチ部
３６はスイッチング素子１９２Ｕ、ダイオード２１２
Ｕ，２０２Ｕ，２０２Ｄにより構成されている。
【００４３】スイッチング素子１９１Ｕ及びダイオード
２１１Ｕの接続点とコンデンサ５の負極との間には抵抗
７１が接続され、スイッチング素子１９２Ｕ及びダイオ
ード２１２Ｕの接続点とコンデンサ５の負極との間には
抵抗７２が接続されている。制御回路は図５と同一の構
成であり、論理演算素子１７１からの制御信号がスイッ
チング素子１９１Ｕに、論理演算素子１７２からの制御
信号がスイッチング素子１９２Ｕに入力されている。
【００４４】その動作は、回生エネルギーによりコンデ
ンサ５の端子電圧が設定値を超えた際に、スイッチング
素子１９１Ｕと抵抗７１との接続点の電圧がスイッチン
グ素子１９２Ｕとダイオード２１２Ｕとの接続点の電圧
よりも高い半サイクルの期間では、論理演算素子１７２
によりスイッチング素子１９２Ｕをオフさせる。そし
て、論理演算素子１７１からスイッチング素子１９１Ｕ
に対する制御信号を出力して動作させる。これにより、
コンデンサ５、スイッチング素子１９１Ｕ、抵抗７１か
らなる閉回路が形成され、回生エネルギーが抵抗７１に
よって消費される。
【００４５】また、スイッチング素子１９１Ｕと抵抗７
１との接続点の電圧がスイッチング素子１９２Ｕとダイ
オード２１２Ｕとの接続点の電圧よりも低い半サイクル
の期間では、論理演算素子１７１によりスイッチング素
子１９１Ｕをオフさせる。そして、論理演算素子１７２
からスイッチング素子１９２Ｕに対する制御信号を出力
して動作させる。これにより、コンデンサ５、スイッチ
ング素子１９２Ｕ、抵抗７２からなる閉回路が形成さ
れ、回生エネルギーが抵抗７２によって消費されること
になる。
【００４６】次いで、請求項７記載の発明のうち、請求
項１の発明に関する実施形態を説明する。なお、以下の
図７〜図１２の実施形態は、上述した回生エネルギーの
処理機能の他に、直流側コンデンサの初期充電により突
入電流を制限する機能を併せ持つものである。
【００４７】図７の実施形態の主要部は図１と同一であ
り、異なるのは、ダイオード４Ｕのカソードと抵抗７の
一端（コンデンサ５の正極側）との間に半導体スイッチ
ング素子としてのサイリスタ２２が接続され、このサイ
リスタ２２が比較器１３から出力されるゲート信号によ
って点弧される点である。なお、２３はコンバータ制御
装置であり、図１のコンバータ制御装置１１、極性検出
器１２、単安定マルチ１５、論理演算素子１６，１７を
すべて包含するものに相当し、図７のスイッチング素子
１９Ｕ，１９Ｄに対する制御信号も図１と同一の方法に
より発生させる。
【００４８】本実施形態は、コンデンサ５の初期充電に
よって電源投入時の突入電流を抑制する点に特徴があ
る。すなわち、交流電源１の投入時には抵抗７により制
限された電流によりコンデンサ５が初期充電される。こ
のとき、コンデンサ５の端子電圧はレベル設定器１４に
よる設定値に達しないため、比較器１３からゲート信号
は出力されず、サイリスタ２２はオフとなっている。従
って、電源投入時に過大な突入電流がコンデンサ５に流
入する恐れはない。
【００４９】負荷６からエネルギーが回生される際に
は、コンデンサ５の端子電圧が上昇して前記設定値を超
えたときに比較器１３からゲート信号が出力され、サイ
リスタ２２がオンする。これにより、実質的に図１と同
様の回路になり、コンデンサ５に蓄積された回生エネル
ギーが抵抗７によって消費される。この実施形態では、
図１の回路構成にサイリスタ２２のみを付加しており、
回生エネルギーを消費させるための抵抗７を突入電流の
制限用にも兼用しているので、部品数の増加を抑え、コ
ストの低減に寄与することができる。
【００５０】図８は、請求項８記載の発明のうち、請求
項２記載の発明に関する実施形態を示している。この実
施形態の主要部は図２と同一であり、異なるのは、ダイ
オード４Ｄのアノードと抵抗７の一端（コンデンサ５の
負極側）との間にサイリスタ２２を接続し、このサイリ
スタ２２を比較器１３からのゲート信号によって点弧す
るようにした点である。ここでも、スイッチング素子１
９Ｕ，１９Ｄに対する制御信号はコンバータ制御装置２
３により図２と同一の方法で発生させる。
【００５１】次に、図９は請求項７記載の発明のうち、
請求項３記載の発明に関する実施形態を示している。こ
の実施形態の主要部は図３と同一であり、異なるのは、
ダイオード４Ｕのカソードと抵抗７Ｕの一端（コンデン
サ５の正極側）との間にサイリスタ２２を接続し、この
サイリスタ２２を比較器１３からのゲート信号によって
点弧するようにした点である。ここでも、スイッチング
素子１９Ｕ，１９Ｄに対する制御信号はコンバータ制御
装置２３により図３と同一の方法で発生させる。
【００５２】図１０は、請求項８記載の発明のうち、請
求項４記載の発明に関する実施形態を示している。この
実施形態の主要部は図４と同一であり、異なるのは、ダ
イオード２０２Ｕのカソードと抵抗７の一端（コンデン
サ５の正極側）との間にサイリスタ２２を接続し、この
サイリスタ２２を比較器１３からのゲート信号によって
点弧するようにした点である。ここでも、スイッチング
素子１９１Ｄ，１９２Ｄに対する制御信号はコンバータ
制御装置２３により図４と同一の方法で発生させる。
【００５３】上述した図８、図９、図１０の実施形態に
おいても、抵抗７，７Ｕ，７Ｄ及びサイリスタ２２の作
用は図７と同様であり、それぞれ図２、図３、図４の回
路にサイリスタ２２を付加するだけで、突入電流の制限
及び回生エネルギーの消費といった両方の機能を果たす
ことができる。
【００５４】次いで、図１１は、請求項７記載の発明の
うち、請求項５記載の発明に関する実施形態を示してい
る。この実施形態の主要部は図５と同一であり、異なる
のは、ダイオード２０２Ｕのカソードと抵抗７１，７２
の一端（コンデンサ５の正極側）との間にサイリスタ２
２を接続し、このサイリスタ２２を比較器１３からのゲ
ート信号によって点弧するようにした点である。ここで
も、スイッチング素子１９１Ｄ，１９２Ｄに対する制御
信号はコンバータ制御装置２４により図５と同一の方法
で発生させる。なお、コンバータ制御装置２４は、図５
におけるコンバータ制御装置１１、極性検出器１２、単
安定マルチ１５、論理演算素子１６１，１６２，１７
１，１７２，１７２，１８を包含するものである。
【００５５】また、図１２は請求項８記載の発明のう
ち、請求項６記載の発明に関する実施形態を示してい
る。この実施形態の主要部は図６と同一であり、異なる
のは、ダイオード２０２Ｄのアノードと抵抗７１，７２
の一端（コンデンサ５の負極側）との間にサイリスタ２
２を接続し、このサイリスタ２２を比較器１３からのゲ
ート信号によって点弧するようにした点である。ここで
も、スイッチング素子１９１Ｕ，１９２Ｕに対する制御
信号はコンバータ制御装置２４により図６と同一の方法
で発生させる。
【００５６】上述した図１１、図１２の実施形態におい
ても、抵抗７１，７２及びサイリスタ２２の作用は図７
と同様であり、それぞれ図５、図６の回路にサイリスタ
２２を付加するだけで突入電流の制限、回生エネルギー
の消費が可能になる。
【００５７】なお、図７〜図１２の実施形態において、
サイリスタ２２の代わりにＩＧＢＴやＧＴＯ、トランジ
スタ等の自己消弧形半導体スイッチング素子を用いても
良い。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜請求項
６記載の発明によれば、交流入力電圧を全波整流して得
られる電圧よりも高い直流出力電圧を得るようにしたＡ
Ｃ／ＤＣ変換回路において、全波整流回路内の自己消弧
形半導体スイッチング素子を、コンデンサに蓄積された
回生エネルギーを抵抗により消費させるためのスイッチ
ング素子として兼用したため、別個にスイッチング素子
を設ける必要がなく、部品数や装置容積の増加を防いで
コスト及び設置スペースの低減が可能になる。
【００５９】また、請求項７，８記載の発明によれば、
上記効果に加えて、主回路については従来技術と同一の
部品数で回生エネルギーの処理機能とコンデンサの初期
充電による突入電流防止機能とを実現することができ、
この点でもコストパフォーマンスの高いＡＣ／ＤＣ変換
回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図２】請求項２記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図３】請求項３記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図４】請求項４記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図５】請求項５記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図６】請求項６記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
【図７】請求項７記載の発明のうち、請求項１の発明に
関する実施形態を示す回路図である。
【図８】請求項８記載の発明のうち、請求項２の発明に
関する実施形態を示す回路図である。
【図９】請求項７記載の発明のうち、請求項３の発明に
関する実施形態を示す回路図である。
【図１０】請求項８記載の発明のうち、請求項４の発明
に関する実施形態を示す回路図である。
【図１１】請求項７記載の発明のうち、請求項５の発明
に関する実施形態を示す回路図である。
【図１２】請求項８記載の発明のうち、請求項６の発明
に関する実施形態を示す回路図である。
【図１３】従来技術における負荷からのエネルギー処理
方法を説明するための回路図である。
【図１４】従来技術における直流側コンデンサの初期充
電方法を説明するための回路図である。
【符号の説明】
１ 交流電源 ２ 交流リアクトル ３，３Ａ，３１，３２，３３，３４，３５，３６ スイ
ッチ部 ４ 整流部 ４Ｕ，４Ｄ，２０Ｕ，２０Ｄ，２１Ｕ，２１Ｄ，２０１
Ｕ，２０２Ｕ，２０１Ｄ，２０２Ｄ，２１１Ｕ，２１２
Ｕ，２１１Ｄ，２１２Ｄ ダイオード ５ コンデンサ ６ 負荷 ７，７Ｕ，７Ｄ，７１，７２ 抵抗 ８ 直流電圧検出器 ９ 入力電流検出器 １０ 入力電圧検出器 １１，２３，２４ コンバータ制御装置 １２ 極性検出器 １３ 比較器 １４ レベル設定器 １５ モノステーブルマルチバイブレータ（単安定マル
チ） １６，１６Ｕ，１６Ｄ，１７，１７Ｕ，１７Ｄ，１８，
１６１，１６２，１７１，１７２ 論理演算素子 １９Ｕ，１９Ｄ，１９１Ｕ，１９２Ｕ，１９１Ｄ，１９
２Ｄ 半導体スイッチング素子 ２２ サイリスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/217 H02J 1/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、自己消弧形半導体ス
    イッチング素子を逆並列接続してなる半導体整流素子を
    順方向かつ直列に接続して上下アームを形成したスイッ
    チ部と、半導体整流素子を順方向かつ直列に接続して上
    下アームを形成した整流部とを有し、前記スイッチ部及
    び前記整流部の上アームの整流素子のカソードを共通に
    して前記正極に接続すると共に、前記スイッチ部及び前
    記整流部の下アームの整流素子のアノードを共通にして
    前記負極に接続し、前記スイッチ部の整流素子相互の接
    続点と前記整流部の整流素子相互の接続点とを交流入力
    端子としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、 前記スイッチ部の整流素子相互の接続点と前記正極との
    間に抵抗を接続すると共に、前記下アームのスイッチン
    グ素子に対するオン・オフ制御信号を、前記上アームの
    スイッチング素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が
    交流入力電圧よりも高く、かつ、前記抵抗が接続された
    一方の交流入力端子電圧が他方の交流入力端子電圧より
    も低いときに発生させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変
    換回路。
  2. 【請求項２】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、自己消弧形半導体ス
    イッチング素子を逆並列接続してなる半導体整流素子を
    順方向かつ直列に接続して上下アームを形成したスイッ
    チ部と、半導体整流素子を順方向かつ直列に接続して上
    下アームを形成した整流部とを有し、前記スイッチ部及
    び前記整流部の上アームの整流素子のカソードを共通に
    して前記正極に接続すると共に、前記スイッチ部及び前
    記整流部の下アームの整流素子のアノードを共通にして
    前記負極に接続し、前記スイッチ部の整流素子相互の接
    続点と前記整流部の整流素子相互の接続点とを交流入力
    端子としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、 前記スイッチ部の整流素子相互の接続点と前記負極との
    間に抵抗を接続すると共に、前記上アームのスイッチン
    グ素子に対するオン・オフ制御信号を、前記下アームの
    スイッチング素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が
    交流入力電圧よりも高く、かつ、前記抵抗が接続された
    一方の交流入力端子電圧が他方の交流入力端子電圧より
    も高いときに発生させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変
    換回路。
  3. 【請求項３】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、自己消弧形半導体ス
    イッチング素子と第１の半導体整流素子との直列回路を
    逆並列接続してなる第２の半導体整流素子を順方向かつ
    直列に接続して上下アームを形成したスイッチ部と、半
    導体整流素子を順方向かつ直列に接続して上下アームを
    形成した整流部とを有し、前記スイッチ部の上アームの
    第２の半導体整流素子及び前記整流部の上アームの整流
    素子のカソードを共通にして前記正極に接続すると共
    に、前記スイッチ部の下アームの第２の半導体整流素子
    及び前記整流部の下アームの整流素子のアノードを共通
    にして前記負極に接続し、前記スイッチ部の第２の半導
    体整流素子相互の接続点と前記整流部の整流素子相互の
    接続点とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換回路にお
    いて、前記スイッチ部の上アームのスイッチング素子と
    第１の半導体整流素子との接続点と前記負極との間に第
    １の抵抗を接続し、かつ、前記スイッチ部の下アームの
    スイッチング素子と第１の半導体整流素子との接続点と
    前記正極との間に第２の抵抗を接続すると共に、 前記下アームのスイッチング素子に対するオン・オフ制
    御信号を、上アームのスイッチング素子をオフさせた状
    態で、直流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、
    前記スイッチ部の第２の半導体整流素子相互の接続点で
    ある一方の交流入力端子の電圧が他方の交流入力端子の
    電圧よりも低いときに発生させ、前記上アームのスイッ
    チング素子に対するオン・オフ制御信号を、下アームの
    スイッチング素子をオフさせた状態で、直流出力電圧が
    交流入力電圧よりも高く、かつ、前記スイッチ部の第２
    の半導体整流素子相互の接続点である一方の交流入力端
    子の電圧が他方の交流入力端子の電圧よりも高いときに
    発生させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。
  4. 【請求項４】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、半導体整流素子と、
    自己消弧形半導体スイッチング素子を逆並列接続してな
    る別の半導体整流素子とを順方向かつ直列に接続して上
    下アームを各々形成した第１、第２のスイッチ部を有
    し、各スイッチ部の上アームの整流素子のカソードを共
    通にして前記正極に接続すると共に、各スイッチ部の下
    アームの整流素子のアノードを共通にして前記負極に接
    続し、第１のスイッチ部の整流素子相互の接続点と第２
    のスイッチ部の整流素子相互の接続点とを交流入力端子
    としたＡＣ／ＤＣ変換回路において、 第１のスイッチ部の整流素子相互の接続点と前記正極と
    の間に抵抗を接続すると共に、第１のスイッチ部のスイ
    ッチング素子に対するオン・オフ制御信号を、第２のス
    イッチ部のスイッチング素子をオフさせた状態で、直流
    出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、抵抗が接続
    された一方の交流入力端子の電圧が他方の交流入力端子
    の電圧よりも低いときに発生させることを特徴とするＡ
    Ｃ／ＤＣ変換回路。
  5. 【請求項５】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、第１の半導体整流素
    子と、自己消弧形半導体スイッチング素子と第２の半導
    体整流素子との直列回路を逆並列接続してなる第３の半
    導体整流素子とを順方向かつ直列に接続して上下アーム
    を各々形成した第１、第２のスイッチ部を有し、各スイ
    ッチ部の第１の半導体整流素子のカソードを共通にして
    前記正極に接続すると共に、各スイッチ部の第３の半導
    体整流素子のアノードを共通にして前記負極に接続し、
    第１のスイッチ部の第１、第２の半導体整流素子相互の
    接続点と第２のスイッチ部の第１、第２の半導体整流素
    子相互の接続点とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換
    回路において、 第１のスイッチ部の第２の半導体整流素子及びスイッチ
    ング素子の接続点と前記正極との間に第１の抵抗を接続
    し、かつ、第２のスイッチ部の第２の半導体整流素子及
    びスイッチング素子の接続点と前記正極との間に第２の
    抵抗を接続すると共に、 第１のスイッチ部のスイッチング素子に対するオン・オ
    フ制御信号を、第２のスイッチ部のスイッチング素子を
    オフさせた状態で、直流出力電圧が交流入力電圧よりも
    高く、かつ、第１のスイッチ部のスイッチング素子と第
    １の抵抗との接続点の交流入力電圧が第２のスイッチ部
    のスイッチング素子と第２の抵抗との接続点の交流入力
    電圧よりも低いときに発生させ、第２のスイッチ部のス
    イッチング素子に対するオン・オフ制御信号を、第１の
    スイッチ部のスイッチング素子をオフさせた状態で、直
    流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、第１のス
    イッチ部のスイッチング素子と第１の抵抗との接続点の
    交流入力電圧が第２のスイッチ部のスイッチング素子と
    第２の抵抗との接続点の交流入力電圧よりも高いときに
    発生させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。
  6. 【請求項６】 交流入力電圧の全波整流電圧よりも高い
    直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波
    整流回路の交流入力側に直列に挿入された交流フィルタ
    と直流出力側の正極及び負極間に接続されたコンデンサ
    とを備え、かつ、全波整流回路が、自己消弧形半導体ス
    イッチング素子と第１の半導体整流素子との直列回路を
    逆並列接続してなる第２の半導体整流素子と、第３の半
    導体整流素子とを順方向かつ直列に接続して上下アーム
    を各々形成した第１、第２のスイッチ部を有し、各スイ
    ッチ部の第２の半導体整流素子のカソードを共通にして
    前記正極に接続すると共に、各スイッチ部の第３の半導
    体整流素子のアノードを共通にして前記負極に接続し、
    第１のスイッチ部の第１、第３の半導体整流素子相互の
    接続点と第２のスイッチ部の第１、第３の半導体整流素
    子相互の接続点とを交流入力端子としたＡＣ／ＤＣ変換
    回路において、 第１のスイッチ部のスイッチング素子及び第１の半導体
    整流素子の接続点と前記負極との間に第１の抵抗を接続
    し、かつ、第２のスイッチ部のスイッチング素子及び第
    １の半導体整流素子の接続点と前記負極との間に第２の
    抵抗を接続すると共に、 第１のスイッチ部のスイッチング素子に対するオン・オ
    フ制御信号を、第２のスイッチ部のスイッチング素子を
    オフさせた状態で、直流出力電圧が交流入力電圧よりも
    高く、かつ、第１のスイッチ部のスイッチング素子と第
    １の抵抗との接続点の交流入力電圧が第２のスイッチ部
    のスイッチング素子と第２の抵抗との接続点の交流入力
    電圧よりも低いときに発生させ、第２のスイッチ部のス
    イッチング素子に対するオン・オフ制御信号を、第１の
    スイッチ部のスイッチング素子をオフさせた状態で、直
    流出力電圧が交流入力電圧よりも高く、かつ、第１のス
    イッチ部のスイッチング素子と第１の抵抗との接続点の
    交流入力電圧が第２のスイッチ部のスイッチング素子と
    第２の抵抗との接続点の交流入力電圧よりも高いときに
    発生させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。
  7. 【請求項７】 請求項１，３または５記載のＡＣ／ＤＣ
    変換回路において、 全波整流回路の上アームを構成する半導体整流素子の共
    通接続されたカソードと抵抗の正極側接続点との間に、
    半導体スイッチング素子を接続したことを特徴とするＡ
    Ｃ／ＤＣ変換回路。
  8. 【請求項８】 請求項２，４または６記載のＡＣ／ＤＣ
    変換回路において、全波整流回路の下アームを構成する
    半導体整流素子の共通接続されたアノードと抵抗の負極
    側接続点との間に、半導体スイッチング素子を接続した
    ことを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。
  9. 【請求項９】 交流入力電圧の全波整流電圧より高い直
    流電圧を出力するＡＣ／ＤＣ変換回路であって、全波整
    流回路と、この全波整流回路の交流入力側に直列に接続
    された交流フィルタと、この全波整流回路の直流出力側
    に接続されたコンデンサとを備え、全波整流回路はこの
    全波整流回路を構成するアームのうち少なくとも２つの
    アームに自己消弧形半導体スイッチング素子を有するＡ
    Ｃ／ＤＣ変換回路において、 前記２つのアームのうち一方のアームの半導体スイッチ
    ング素子及び前記コンデンサにより電流閉回路を構成し
    得るように抵抗を接続し、回生エネルギーによる前記コ
    ンデンサの端子電圧上昇時に、前記２つのアームのうち
    他方のアームの半導体スイッチング素子をオフさせると
    共に、前記コンデンサの昇圧運転にならない期間、前記
    ２つのアームのうち一方のアームの半導体スイッチング
    素子をオンさせて、前記コンデンサ、前記２つのアーム
    のうち一方のアームの半導体スイッチング素子及び前記
    抵抗からなる電源閉回路を構成して前記コンデンサを放
    電 させることを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。
JP14246396A 1996-06-05 1996-06-05 Ａｃ／ｄｃ変換回路 Expired - Fee Related JP3230434B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14246396A JP3230434B2 (ja) 1996-06-05 1996-06-05 Ａｃ／ｄｃ変換回路
KR1019970022794A KR980006762A (ko) 1996-06-05 1997-06-03 교류/직류 변환 회로
US08/869,125 US5978243A (en) 1996-06-05 1997-06-04 Ac/dc converting circuit
CN97105567A CN1169053A (zh) 1996-06-05 1997-06-05 交流/直流转换电路
US09/323,568 US6055171A (en) 1996-06-05 1999-06-01 AC/DC converting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14246396A JP3230434B2 (ja) 1996-06-05 1996-06-05 Ａｃ／ｄｃ変換回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09327176A JPH09327176A (ja) 1997-12-16
JP3230434B2 true JP3230434B2 (ja) 2001-11-19

Family

ID=15315908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14246396A Expired - Fee Related JP3230434B2 (ja) 1996-06-05 1996-06-05 Ａｃ／ｄｃ変換回路

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5978243A (ja)
JP (1) JP3230434B2 (ja)
KR (1) KR980006762A (ja)
CN (1) CN1169053A (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346778B1 (en) * 1998-01-20 2002-02-12 Bytecraft Pty Ltd AC power converter
US6549438B2 (en) * 2001-04-30 2003-04-15 Precision Automation, Inc. AC-to-DC converter circuit utilizing IGBT's for improved efficiency
KR100595447B1 (ko) * 2004-03-26 2006-07-03 삼성전자주식회사 Ｄｃ-ｄｃ 컨버터 및 그 제어방법
KR101256001B1 (ko) * 2004-07-08 2013-04-18 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤 액정표시장치의 구동회로
TWI275226B (en) * 2005-10-05 2007-03-01 Ablerex Electronics Co Ltd Active adjusting device having alternating-current load character
US8619443B2 (en) 2010-09-29 2013-12-31 The Powerwise Group, Inc. System and method to boost voltage
US8085009B2 (en) 2007-08-13 2011-12-27 The Powerwise Group, Inc. IGBT/FET-based energy savings device for reducing a predetermined amount of voltage using pulse width modulation
US20110182094A1 (en) * 2007-08-13 2011-07-28 The Powerwise Group, Inc. System and method to manage power usage
US8120307B2 (en) 2007-08-24 2012-02-21 The Powerwise Group, Inc. System and method for providing constant loading in AC power applications
US8698447B2 (en) 2007-09-14 2014-04-15 The Powerwise Group, Inc. Energy saving system and method for devices with rotating or reciprocating masses
US8810190B2 (en) * 2007-09-14 2014-08-19 The Powerwise Group, Inc. Motor controller system and method for maximizing energy savings
US8004255B2 (en) * 2008-08-07 2011-08-23 The Powerwise Group, Inc. Power supply for IGBT/FET drivers
TW201031530A (en) * 2009-02-27 2010-09-01 Walton Advanced Eng Inc Pen with USB storage device
CA2771121C (en) 2009-09-08 2018-05-15 The Powerwise Group, Inc. Energy saving system and method for devices with rotating or reciprocating masses
US8698446B2 (en) * 2009-09-08 2014-04-15 The Powerwise Group, Inc. Method to save energy for devices with rotating or reciprocating masses
US8634218B2 (en) * 2009-10-06 2014-01-21 Power Integrations, Inc. Monolithic AC/DC converter for generating DC supply voltage
JP6032393B2 (ja) * 2012-04-06 2016-11-30 富士電機株式会社 整流回路
JP5648017B2 (ja) * 2012-05-16 2015-01-07 東芝テック株式会社 電力変換装置
JP2015061322A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
JP7258614B2 (ja) * 2019-03-20 2023-04-17 東芝テック株式会社 電力変換装置
JP7379131B2 (ja) * 2019-12-16 2023-11-14 東芝テック株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193111A (en) * 1978-06-08 1980-03-11 California Institute Of Technology Unity power factor converter
JPH08196077A (ja) * 1994-11-18 1996-07-30 Toshiba Corp 電力変換装置及びこれを利用した空気調和装置
US5687065A (en) * 1994-11-28 1997-11-11 Philips Electronics North America Corporation Pre-regulator with light switch to limit voltage ringing on turn-off
AUPN558295A0 (en) * 1995-09-22 1995-10-19 Borle, Lawrence Joseph Switching regulator, method, and control circuit therefor
JP3225825B2 (ja) * 1996-01-12 2001-11-05 富士電機株式会社 Ａｃ／ｄｃ変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6055171A (en) 2000-04-25
JPH09327176A (ja) 1997-12-16
US5978243A (en) 1999-11-02
CN1169053A (zh) 1997-12-31
KR980006762A (ko) 1998-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3230434B2 (ja) Ａｃ／ｄｃ変換回路
JP2674341B2 (ja) 電力変換装置のスナバ回路
JP3263225B2 (ja) 電源高調波電流の抑制手段
JP3676384B2 (ja) 発電機用励磁装置
WO2006129152A1 (en) Active inrush current control using a relay for ac to dc converters
JPS6160667B2 (ja)
JP3829846B2 (ja) 無停電電源装置
JP7272897B2 (ja) 充放電制御装置およびそれを備えたバッテリ並びに直流給電システム
JP3412828B2 (ja) 電力変換装置
JP2801621B2 (ja) Ｐｗｍ制御による電源装置
JPH08168250A (ja) 電力変換装置
JP3237719B2 (ja) 電力回生制御装置
JP3369754B2 (ja) 高入力力率電源回路およびこの電源回路の過電流保護回路
JP2619165B2 (ja) 電力変換装置
JPH09312973A (ja) 直流−直流変換装置
JPS586078A (ja) インバ−タ
JP3400728B2 (ja) チョッパ装置
JP2728682B2 (ja) 電算機用無停電付電源装置
JP2776559B2 (ja) 突入電流供給回路
JP3583208B2 (ja) スイッチング電源
JP2528811B2 (ja) 電力変換装置
JP2900322B2 (ja) 電力変換装置における自己消弧素子のスナバ回路
JP2712745B2 (ja) 半導体素子の保護回路
JP2718857B2 (ja) 電力変換装置
JPS63186568A (ja) 交直変換器の直流部充電回路

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010814

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees