JP3863048B2

JP3863048B2 - Sine wave input rectifier

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Publication number: JP3863048B2
Application number: JP2002099447A
Authority: JP
Inventors: 裕之花岡; 浩坂場
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2002359976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電力を直流電力に変換する整流装置において、交流入力電流が正弦波になるように電力を変換を行う正弦波入力整流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の正弦波入力整流装置では、入力電流に直流のオフセット分が重畳され、その直流分が無駄な電力消費を生じさせ、入力電源側に接続されている各種の電力機器に悪影響を及ぼす。そのため従来は、制御用の電流検出器には直流電流をも検出できるホール素子を用いた直流検出型の電流検出器（以下ＤＣＣＴと称す）で電流を検出し、検出した直流分を無くすような制御を行っている。
【０００３】
従来の正弦波入力整流装置は、制御整流回路と、制御整流回路に所定の直流電圧を発生させるとともに入力電流が正弦波となるように制御整流回路に含まれる半導体スイッチング素子に導通制御信号を出力する導通制御信号発生回路とから構成されている。そして交流電源と制御整流回路との間に、ＤＣＣＴ（直流検出型の電流検出器）とリアクトルとが直列に接続されている。導通制御信号発生回路は、ＤＣＣＴにおいて検出された直流のオフセットを含む電流と、制御整流回路の出力電圧を指令された直流電圧にするために必要な電流指令信号との差分をとり、その差信号を変調回路で変調して得た信号でドライブ回路からドライブ信号（制御整流回路を構成する半導体スイッチング素子の導通角を制御する導通制御信号）を出力させて制御整流回路を駆動する。ＤＣＣＴにおいて検出された直流のオフセット分は上記の差分演算で打ち消され、その結果直流成分の無い正弦波入力が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＣＣＴは高価な上に、ホール素子に対する直流電源が必要となるため、付随する回路が多くなる問題がある。そのため従来の装置の構成では、最近の価格低下の要求に応えることができなくなっている。
【０００５】
本発明の目的は、ホール素子を利用した高価な電流検出器を用いることなく、安価に製造することができる正弦波入力整流装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、交流変流器を用いてしかも直流のオフセット分を除去することができる正弦波入力整流装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、簡単な構成で製造することができる正弦波入力整流装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とする正弦波入力整流装置は、導通角の制御が可能な複数の半導体スイッチング素子を含んで構成された制御整流回路と、この制御整流回路が交流電力を直流電力に変換し且つ制御整流回路への交流入力電流が正弦波になるように、複数の半導体スイッチ素子の導通角を制御する導通制御信号を複数の半導体スイッチング素子に与える導通制御信号発生回路とを具備している。
【０００９】
そして導通制御信号発生回路は、交流入力電流を交流電流検出器で検出して交流電流検出信号を出力する交流電流検出回路と、制御整流回路に入力される交流電圧を検出して交流電圧検出信号を出力する交流電圧検出回路と、制御整流回路から出力される直流電圧を検出して直流電圧検出信号を出力する直流電圧検出回路とを備えている。また交流電圧検出信号、交流電流検出信号、直流電圧検出信号及び制御整流回路の出力電圧を指令する直流電圧指令信号に基いて、交流入力電流を正弦波にしてしかも制御整流回路の出力を直流電圧指令信号により指令された直流電圧値にするために用いられる電流制御信号を出力する電流制御信号発生回路と、電流制御信号に基づいて導通制御信号を発生するドライブ回路とから構成されている。なお、より具体的には、ドライブ回路の前に電流制御信号を変調（一般的にはＰＷＭ変調）する変調回路が設けられる。
【００１０】
本発明においては、交流電流検出器として交流変流器が用いられている。そして電流制御信号発生回路は、電流制御信号から交流入力電流をオフセットさせる原因となる直流成分を除去する直流成分除去回路を含んでいる。
【００１１】
前述の変調回路が用いられる場合には、変調電流制御信号から交流入力電流をオフセットさせる原因となる直流成分を除去する直流成分除去回路を別に備えることになる。
【００１２】
本発明においては、交流電流検出器として安価な交流変流器（ＡＣＣＴ）を用いる。しかしながら交流変流器では、制御整流回路の交流入力電流に直流分のオフセットが発生しているか否かを検出することができない。そこで本発明においては、電流制御信号または変調電流制御信号から交流入力電流をオフセットさせる原因となる直流成分を除去する直流成分除去回路を配置する。このようにすれば、高価なホール素子を含むＤＣＣＴを用いることなく、交流入力電流をオフセットさせる原因となる直流成分を除去することができるので、従来よりも安価にしかも簡単に正弦波入力制御装置を提供することができる。
【００１３】
電流制御信号発生回路は、直流電圧制御系と電流制御系とから構成することができる。直流電圧制御系は、交流電圧検出回路から出力された交流電圧検出信号と、直流電圧検出回路から出力された直流電圧検出信号と、制御整流回路の出力電圧を指令する直流電圧指令信号とを入力として（受信して）、制御整流回路の出力を直流電圧指令信号により指令された直流電圧値にするために用いられる電流指令信号を発生するように構成されている。また電流制御系は、交流電流検出回路から出力される交流電流検出信号及び電流指令信号を入力として（受信して）、交流入力電流を正弦波にしてしかも制御整流回路の出力を直流電圧指令信号により指令された直流電圧値にするのに用いられる電流制御信号を出力するように構成されている。
【００１４】
直流成分除去回路の構成は任意である。例えば、直流成分除去回路は、電流制御信号が流れる線路に対して設けた負帰還回路とこの負帰還回路中に配置されたローパスフィルタとから構成することができる。特に、変調回路を用いる場合には、変調回路に対して即ち変調回路の入出力端子間に負帰還回路を配置するようにしてもよい。このローパスフィルタは、交流電源の電源周波数成分を遮断し、主として交流電流検出回路、直流電圧検出回路、交流電圧検出回路、電流制御信号発生回路及びドライブ回路（変調回路を用いる場合には当然にして変調回路も含まれる）において信号処理の過程で発生するオフセットが原因となって発生する直流成分を抽出し得るように構成すればよい。このようなローパスフィルタは、設計が容易であり、しかもハードウエアでもソフトウエアでも簡単に構成することができるので、直流成分除去回路を安価に構成できる。そのため本発明においては、交流電流検出器として交流変流器を用いたことと併せて、更に正弦波整流装置の価格を下げることができる。
【００１５】
前述の直流電圧制御系は、直流電圧指令信号と直流電圧検出回路から出力された直流電圧検出信号との差を演算して差信号を出力する第１の減算回路と、差信号を増幅して交流の出力信号に変換する電圧制御器と、交流電圧検出回路からの交流電圧検出信号と電圧制御器からの交流の出力信号とを乗算して電流指令信号を出力する乗算器とから構成することができる。また電流制御系は、電流指令信号と交流電流検出回路から出力された交流電流検出信号との差を求める第２の減算回路と、第２の減算回路により求めた差信号を増幅する電流制御器とから構成することができる。この場合、変調回路はＰＷＭ変調回路とするのが好ましい。
【００１６】
このような構成の導通制御信号発生回路を用いる場合には、直流成分除去回路を電流制御器とＰＷＭ変調回路との間に配置してもよく、また第２の減算回路と電流制御器との間に配置してもよく、更にＰＷＭ変調回路を間に挟み電流制御器とドライブ回路との間に配置してもよい。いずれの配置位置であってもよいが、特に、直流成分除去回路を電流制御器とＰＷＭ変調回路との間に配置すると各部の設計が容易になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の正弦波入力整流装置の回路構成の一例である。交流入力端ａ１及びａ２にはコンデンサＣ２が接続されており、コンデンサＣ２と交流入力端ａ１とコンデンサＣ２の一端との接続部には、リアクトルＲの一端が接続されている。コンデンサＣ２は、制御整流回路３のスイッチング動作で発生する高周波成分を除去する目的で使用されている。そしてこの接続点とリアクトルＲの一端との間のラインには、交流変流器１（ＡＣＣＴ）からなる交流電流検出器が取り付けられている。制御整流回路３の交流入力端ａ３にはリアクトルＲの他端が接続されている。
【００１８】
制御整流回路３は、後に詳しく説明するように、トランジスタ等の導通角が制御可能な複数の半導体スイッチング素子と各半導体スイッチング素子に対して逆並列接続された複数のダイオードとがブリッジ接続された構造を有している。この制御整流回路３は、複数の半導体スイッチング素子の導通角がそれぞれ制御されて、制御整流回路３から出力される直流電圧を制御し、また交流入力端ａ３及びａ４に供給される交流入力電流を正弦波に近付ける。制御整流回路３の直流出力端ｄ３及びｄ４には、コンデンサＣ１が接続されていて、このコンデンサＣ１の両端電圧が負荷５の直流入力端ｄ３及びｄ４に印加される。
【００１９】
符号７で示した回路は、制御整流回路３の複数の半導体スイッチング素子の導通角を制御して直流出力電圧を指令された電圧値に維持し且つ交流入力電流の波形が正弦波になるように制御整流回路３を制御するための導通制御信号（ドライブ信号）を発生する導通制御信号発生回路である。この導通制御信号発生回路７は、交流電流検出回路１２と、交流電圧検出回路１３と、直流電圧検出回路１５と、直流電圧制御系１７と、電流制御系１９と、変調回路２１と、ドライブ回路２３とから構成されている。交流電流検出回路１２は、交流入力電流を検出する交流変流器１とこの交流変流器の出力を信号処理して交流電流検出信号Ｉａｃを出力する信号処理回路１１とを含んで構成されている。交流電圧検出回路１３は、制御整流回路３に入力される交流入力電圧を検出し、検出した交流入力電圧を信号処理する信号処理回路を含み、信号処理した信号を交流電圧検出信号Ｖａｃとして出力する。直流電圧検出回路１５は、制御整流回路３から出力される直流電圧を検出し、検出した直流電圧を信号処理する信号処理回路を含んで信号処理した信号を直流電圧検出信号Ｖｄｃとして出力する。なお信号処理回路１１並びに交流電圧検出回路１３及び直流電圧検出回路１５に含まれる信号処理回路は、それぞれインピーダンス調整のためのオペアンプを含んで構成されている。これら信号処理回路中のオペアンプは、それ自体でオフセットを持っている。そのためこれらの信号処理回路で使用するオペアンプ等の素子のオフセットの累積が直流成分となる。そしてこの直流成分が電流制御系１９の出力である電流制御信号Ｉｃｓに含まれて、制御整流回路３の交流入力電流に直流成分のオフセットを生じさせる。後に説明するように、本発明では、この電流制御信号Ｉｃｓに含まれる直流成分を電流制御信号Ｉｃｓまたはこの電流制御信号Ｉｃｓを変調回路２１で変調した変調電流制御信号から除去する。そのため交流電流検出器として、直流分を検出することができない交流変流器１を用いることが可能になる。
【００２０】
直流電圧制御系１７は、交流電圧検出回路１３から出力された交流電圧検出信号Ｖａｃと、直流電圧検出回路１５から出力された直流電圧検出信号Ｖｄｃと、制御整流回路３の出力電圧を指令する直流電圧指令信号Ｖｃｍｄとを入力として（受信して）、制御整流回路３の出力電圧を直流電圧指令信号Ｖｃｍｄにより指令された直流電圧値にするために必要な電流指令信号Ｉｃｍｄを発生する。直流電圧指令信号Ｖｃｍｄは、図示しない電圧設定器から出力される。この直流電圧制御系１７は、制御整流回路３から出力されるべき出力電圧値を指令するための直流電圧指令信号Ｖｃｍｄと直流電圧検出回路１５から出力された直流電圧検出信号Ｖｄｃとの差を演算して直流の差信号を出力する第１の減算回路Ｓ１を含んでいる。また電流制御系１９は、この直流の差信号を増幅して交流の出力信号に変換する電圧制御器２５と、乗算器Ｍとを含んでいる。乗算器Ｍは、交流電圧検出回路１３から出力される交流電圧検出信号Ｖａｃと電圧制御器２５からの交流出力信号とを乗算して電流指令信号Ｉｃｍｄを出力する。なお電圧制御器２５で用いる関数中のＫｐ及びＫＩは増幅度を定めている。
【００２１】
また電流制御系１９は、交流電流検出回路１１から出力される交流電流検出信号Ｉａｃ及び電流指令信号Ｉｃｍｄを入力として、交流入力電流を正弦波にしてしかも制御整流回路３の出力を直流電圧指令信号Ｖｃｍｄにより指令された直流電圧にするのに必要な電流制御信号Ｉｃｓを出力する。具体的には、電流制御系１９は、電流指令信号Ｉｃｍｄと交流電流検出回路１１から出力された交流電流検出信号Ｉａｃとの差を求める第２の減算回路Ｓ２と、この第２の減算回路Ｓ２により求めた差信号の信号レベルを増幅する電流制御器２７と、直流成分除去回路２９とから構成される。
【００２２】
この例では、直流電圧制御系１７と電流制御系１９とにより、交流電圧検出信号Ｖａｃ、交流電流検出信号Ｉａｃ、直流電圧検出信号Ｖｄｃ及び制御整流回路３の出力電圧を指令する直流電圧指令信号Ｖｃｍｄに基いて、交流入力電流を正弦波にしてしかも制御整流回路３の出力を直流電圧指令信号Ｖｃｍｄにより指令された直流電圧値にするために用いられる電流制御信号Ｉｃｓを出力する電流制御信号発生回路３２が構成されている。
【００２３】
そしてこの例では、直流成分除去回路２９は、第３の減算回路Ｓ３と、ローパスフィルタ３１を含む負帰還回路とから構成される。負帰還回路は、電流制御器２７と変調回路２１との間に位置して電流制御信号Ｉｃｓが流れる線路に対して設けられている。そしてこの直流成分除去回路２９では、第３の減算回路Ｓ３の出力をローパスフィルタ３１を通して第３の減算回路Ｓ３にフィードバックして、電流制御器２７からローパスフィルタ３１の出力を減算する。ローパスフィルタ３１は、交流電源ＡＣの電源周波数成分を遮断（カットオフ）し、主として交流電流検出回路１２、直流電圧検出回路１５、交流電圧検出回路１３、直流電圧制御系１７及び電流制御系１９からなる電流制御信号発生回路３２及びドライブ回路２３において信号処理の過程で発生するオフセットが原因となって発生する直流成分を抽出するように構成されている。すなわち直流成分除去回路２９は、変調回路２１に直流成分を除去した交流成分のみからなる電流制御信号Ｉｃｓを出力する。そこでローパスフィルタ３１の回路定数で、分子のＫｆは交流の入力電流波形に現れる直流オフセット分が打ち消されるように調整され、分母のＴは電源周波数成分を遮断するように定められている。
【００２４】
このような直流成分除去回路２９を用いることにより、この実施の形態では、交流電流検出器１として交流変流器を用いた場合でも、この導通制御信号発生回路７中で発生するオフセットの原因となる直流成分を除去するため、確実に制御整流回路３の交流入力電流からオフセットを除去することができる。
【００２５】
変調回路２１は、電流制御信号Ｉｃｓを鋸歯状波信号からなる変調信号と比較して、パルス幅変調されたＰＷＭ信号即ち変調電流制御信号Ｉｐｗｍをドライブ回路２３に出力する。変調回路２１はコンパレータを用いたＰＷＭ変調回路で構成されている。変調回路２１には、図示しない信号発生器から変調信号としての鋸歯状波変調信号が供給されている。なお本発明において用いることができる変調回路２１は、ＰＷＭ変調回路に限定されるものではなく、また変調信号は鋸歯状波変調信号に限定されるものではない。
【００２６】
ドライブ回路２３は、変調回路２１から出力される変調電流制御信号Ｉｐｗｍに基づいて、制御整流回路３中の複数の半導体スイッチング素子に導通制御信号（ドライブ信号）を出力する。
【００２７】
この実施の形態において、制御整流回路３の交流入力電流波形に現れる直流オフセット分が打ち消される様子を図２と図３とを用いて説明する。図２は本発明を適用した場合の制御整流回路３の入力電圧と入力電流の波形の一例であり、図３は本発明の回路構成において、直流成分除去回路２９を図１の位置に挿入しなかった場合の制御整流回路３の入力電圧と入力電流の波形の一例である。図２は図１の回路において、実効値１００Ｖで６０Ｈｚの入力電圧と、そのときの入力電流波形を示している。この入力電流波形は基線（０ライン）に対して上下対称であり、直流オフセットが見られない。図３は図１の回路において、直流成分除去回路２９を挿入しなかった場合の制御整流回路３の入力電圧と入力電流の波形をそれぞれ示している。図３に示された入力電圧の波形は、図２に示された入力電圧の波形と同様であるが、図３に示された入力電流の波形は基線（０ライン）に対して上下非対称であり、直流オフセット分が見られる。
【００２８】
本発明の他の実施例として直流成分除去回路の挿入位置の他の構成例を図４と図５に示す。図４は直流成分除去回路３３の挿入位置の他の構成例で、図４において直流成分除去回路３３は第２の減算回路Ｓ２と電流制御器３５との間に挿入されている。ここで用いる電流制御器３５の増幅度Ｋは、減算回路Ｓ２と減算回路Ｓ３とを連続して配置したことを考慮して、必要な補償をするように定められる。図５は帰還回路の挿入位置の更に他の構成例である。図５に示した例では、直流成分除去回路４１は、負帰還回路がＰＷＭ変調回路３９の入力と出力との間に配置されている。言い換えるとＰＷＭ変調回路を間に挟むように、直流成分除去回路４１が電流制御器とドライブ回路４３との間に配置されている。この例のローパスフィルタ４５の増幅度Ｋｆは，ＰＷＭ変調回路３９によって波形が大幅に変化しているので、その点も勘案して決められている。
【００２９】
図６，図７，図８は、本発明で用いる制御整流回路３をブリッジ制御整流回路で構成する場合の回路の例である。図６はフルブリッジ回路構成と呼ばれている。このフルブリッジは、導通角の制御が可能なスイッチング素子Ｔ１，Ｔ２とそのスイッチング素子Ｔ１に逆並列に接続されているダイオードＤ１，Ｄ２とからなるスイッチング回路が偶数個（この図では２個）直列に接続されて構成された第１のブリッジアームＢＡ１と、第１のブリッジアームＢＡ１と同様に構成された第２のブリッジアームＢＡ２とより構成されている。そして各ブリッジアームの中間点は夫々制御整流回路３の交流入力端ａ３，ａ４に接続され、ブリッジアームの両端は夫々制御整流回路３の直流出力端ｄ３，ｄ４に接続されている。各ブリッジアームのスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４にはドライブ回路２３からのドライブ信号が送られて、整流動作が行われる。
【００３０】
図７に示されたブリッジ回路では、第１のブリッジアームＢＡ１は図６と同じであり、第２のブリッジアームＢＡ３がスイッチング素子Ｔ３及びＴ４とダイオードＤ３及びＤ４の代わりに用いられるコンデンサＣ３及びＣ４とで構成されていて、ハーフブリッジ回路構成と呼ばれている。
【００３１】
図８のブリッジ回路では、第１のブリッジアームＢＡ１は図６に示されたブリッジと同じ構成で、第２のブリッジアームＢＡ４ではスイッチング素子Ｔ３及びＴ４及びダイオードＤ３及びＤ４の代わりにダイオードＤ５及びＤ６が用いられている。このブリッジ回路の構成は、混合ブリッジ回路構成と呼ばれている。これらハーフブリッジ回路も混合ブリッジ回路もフルブリッジ回路で説明した上述の本願説明と同様の作用をする。このブリッジ回路では、第２のブリッジアームＢＡ３，ＢＡ４を駆動するドライブ回路が不要になる。
【００３２】
上記制御整流回路に用いられるスイッチング回路の半導体スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４だけを構成するのであれば、導通角の制御が可能な半導体スイッチング素子であればどのようなものでよい。本願の正弦波入力整流装置では、高耐圧トランジスタ、高耐圧ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の高電圧用トランジスタを半導体スイッチング素子として用いている。
【００３３】
なお、前述の通り、信号処理回路１１及び内部に信号処理回路を含む交流電圧検出回路１３及び直流電圧検出回路１５は、電圧の分圧回路や電流の分流回路にインピーダンス変換回路等を構成するためのオペアンプを含んで、周知の回路構成で、雑音を除去して所望の論理レベルを得ている。更に、信号処理回路１１、交流電圧検出回路１３、直流電圧検出回路１５の中にＡ／Ｄ変換回路を含ませることにより、アナログ信号をデジタル信号に変換して、上述の導通制御信号発生回路７をデジタル化して処理することも可能であり、従って本願発明の技術思想を実現する手段にはデジタル技術とアナログ技術とを問わず、両方の技術で実現が可能である。
【００３４】
今まで説明したように本願においては、電流検出器に交流変流器（交流電流検出器）１を用いて、低コスト化を達成することができる。更に本願においては、直流オフセットを除去するために、直流成分除去回路２９，３３，４１を第２の減算回路Ｓ２とドライブ回路２３，４３との間の任意の位置に挿入して直流オフセット分を抽出し、オフセット分を無くすようにしている。その結果、交流入力電流を正弦波に維持しながら出力電圧を指令値に合わせて高性能な正弦波入力整流装置を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、高価なホール素子を含む交流電流検出器を用いることなく、交流入力電流をオフセットさせる原因となる直流成分を除去することができるので、従来よりも安価にしかも簡単に正弦波入力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の正弦波入力整流装置の原理的回路構成の一例である。
【図２】本発明を適用した場合の入力電圧及び入力電流の波形の一例である。
【図３】本発明の回路構成において、直流成分除去回路を挿入しなかった場合の入力電圧及び入力電流の波形の一例である。
【図４】本発明の他の実施の形体における直流成分除去回路を挿入する位置を示す図である。
【図５】本発明の更に他の実施の形体における直流成分除去回路を挿入する位置を示す図である。
【図６】本発明で用いることができるブリッジ制御整流回路の構成の一例を示す図である。
【図７】本発明で用いることができる他のブリッジ制御整流回路の構成の一例である。
【図８】本発明の更に他のブリッジ制御整流回路の構成の一例である。
【符号の説明】
１交流変流器（交流電流検出器）
３制御整流回路
５負荷
７導通制御信号発生回路
１１信号処理回路
１２交流電流検出回路
１３交流電圧検出回路
１５直流電圧検出回路
１７直流電圧制御系
１９電流制御系
２１，３９変調回路
２３，４３ドライブ回路
２５電圧制御器
２７，３５電流制御器
２９，３３，４１直流成分除去回路
３１，３７，４５ローパスフィルタ
ＡＣ交流電源
ａ１，ａ２正弦波入力整流装置の交流入力端
ａ３，ａ４制御整流回路の交流入力端
ＢＡ１〜ＢＡ４ブリッジアーム
Ｃ１〜Ｃ４コンデンサ
ｄ１，ｄ２正弦波入力整流装置の直流出力端
ｄ３，ｄ４制御整流回路の直流出力端
Ｄ１〜Ｄ６ダイオード
Ｒリアクトル
Ｍ乗算器
Ｓ１〜Ｓ３減算回路
Ｔ１〜Ｔ４スイッチング素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sine wave input rectifier that converts power so that an AC input current becomes a sine wave in a rectifier that converts AC power into DC power.
[0002]
[Prior art]
In the conventional sine wave input rectifier, a direct current offset is superimposed on the input current, and the direct current causes wasteful power consumption, which adversely affects various power devices connected to the input power source. For this reason, in the past, a current detector for control uses a direct current detection type current detector (hereinafter referred to as DCCT) using a Hall element that can detect direct current, and the detected direct current component is eliminated. Control is in progress.
[0003]
A conventional sine wave input rectifier generates a control rectifier circuit and a predetermined DC voltage in the control rectifier circuit and outputs a conduction control signal to a semiconductor switching element included in the control rectifier circuit so that an input current becomes a sine wave. And a conduction control signal generating circuit. A DCCT (direct current detection type current detector) and a reactor are connected in series between the AC power supply and the control rectifier circuit. The continuity control signal generation circuit takes a difference between a current including a DC offset detected in the DCCT and a current command signal necessary for making the output voltage of the control rectifier circuit a commanded DC voltage, and the difference signal A drive signal (a conduction control signal for controlling the conduction angle of the semiconductor switching element constituting the control rectifier circuit) is output from the drive circuit with a signal obtained by modulating the signal by the modulation circuit to drive the control rectifier circuit. The DC offset detected in the DCCT is canceled by the above difference calculation, and as a result, a sine wave input having no DC component is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, DCCT is expensive and requires a direct current power source for the Hall element, which causes a problem of increasing the number of associated circuits. For this reason, the configuration of the conventional apparatus cannot meet the recent demand for price reduction.
[0005]
An object of the present invention is to provide a sine wave input rectifier that can be manufactured at low cost without using an expensive current detector using a Hall element.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a sine wave input rectifier using an AC current transformer and capable of removing a DC offset component.
[0007]
Still another object of the present invention is to provide a sine wave input rectifier that can be manufactured with a simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A sine wave input rectifier to be improved by the present invention includes a control rectifier circuit including a plurality of semiconductor switching elements capable of controlling a conduction angle, and the control rectifier circuit converts AC power into DC power. And a conduction control signal generating circuit for providing a plurality of semiconductor switching elements with a conduction control signal for controlling a conduction angle of the plurality of semiconductor switching elements so that an alternating current input to the control rectifier circuit is a sine wave. Yes.
[0009]
The conduction control signal generation circuit detects an AC input current with an AC current detector and outputs an AC current detection signal, detects an AC voltage input to the control rectifier circuit, and detects an AC voltage detection signal. And a DC voltage detection circuit that detects a DC voltage output from the control rectifier circuit and outputs a DC voltage detection signal. Further, based on the AC voltage detection signal, the AC current detection signal, the DC voltage detection signal, and the DC voltage command signal for commanding the output voltage of the control rectifier circuit, the AC input current is changed to a sine wave and the output of the control rectifier circuit is changed to the DC voltage. The circuit includes a current control signal generation circuit that outputs a current control signal used to obtain a DC voltage value commanded by the command signal, and a drive circuit that generates a conduction control signal based on the current control signal. More specifically, a modulation circuit that modulates the current control signal (generally PWM modulation) is provided before the drive circuit.
[0010]
In the present invention, an AC current transformer is used as the AC current detector. The current control signal generation circuit includes a DC component removal circuit that removes a DC component that causes the AC input current to be offset from the current control signal.
[0011]
When the above-described modulation circuit is used, a DC component removal circuit for removing a DC component that causes the AC input current to be offset from the modulation current control signal is separately provided.
[0012]
In the present invention, an inexpensive alternating current transformer (ACCT) is used as the alternating current detector. However, the AC current transformer cannot detect whether or not a direct current offset has occurred in the AC input current of the control rectifier circuit. Therefore, in the present invention, a direct current component removing circuit for removing the direct current component that causes the alternating current input current to be offset from the current control signal or the modulated current control signal is disposed. In this way, the DC component that causes the AC input current to be offset can be removed without using a DCCT including an expensive Hall element. Can be provided.
[0013]
The current control signal generation circuit can be constituted by a DC voltage control system and a current control system. The DC voltage control system receives an AC voltage detection signal output from the AC voltage detection circuit, a DC voltage detection signal output from the DC voltage detection circuit, and a DC voltage command signal that commands the output voltage of the control rectifier circuit. (Received) is configured to generate a current command signal used to set the output of the control rectifier circuit to a DC voltage value commanded by the DC voltage command signal. The current control system receives (receives) the AC current detection signal and current command signal output from the AC current detection circuit, converts the AC input current to a sine wave, and outputs the control rectifier circuit to the DC voltage command signal. Is configured to output a current control signal that is used to obtain a DC voltage value commanded by.
[0014]
The configuration of the DC component removal circuit is arbitrary. For example, the DC component removal circuit can be constituted by a negative feedback circuit provided for a line through which a current control signal flows, and a low-pass filter disposed in the negative feedback circuit. In particular, when a modulation circuit is used, a negative feedback circuit may be arranged for the modulation circuit, that is, between the input and output terminals of the modulation circuit. This low-pass filter cuts off the power supply frequency component of the AC power supply, and mainly uses an AC current detection circuit, a DC voltage detection circuit, an AC voltage detection circuit, a current control signal generation circuit, and a drive circuit (of course when using a modulation circuit). It may be configured so that a DC component generated due to an offset generated in the process of signal processing can be extracted. Such a low-pass filter is easy to design and can be easily configured by hardware or software, so that the DC component removal circuit can be configured at low cost. Therefore, in the present invention, it is possible to further reduce the price of the sine wave rectifier together with the use of the AC current transformer as the AC current detector.
[0015]
The DC voltage control system described above includes a first subtraction circuit that calculates a difference between the DC voltage command signal and the DC voltage detection signal output from the DC voltage detection circuit and outputs a difference signal, and amplifies the difference signal. A voltage controller that converts to an AC output signal, and a multiplier that multiplies the AC voltage detection signal from the AC voltage detection circuit by the AC output signal from the voltage controller and outputs a current command signal. Can do. In addition, the current control system includes a second subtracting circuit for obtaining a difference between the current command signal and the alternating current detecting signal output from the alternating current detecting circuit, and a current controller for amplifying the difference signal obtained by the second subtracting circuit. It can consist of. In this case, the modulation circuit is preferably a PWM modulation circuit.
[0016]
When the conduction control signal generating circuit having such a configuration is used, the direct current component removing circuit may be disposed between the current controller and the PWM modulation circuit, and the second subtraction circuit and the current controller The PWM modulation circuit may be interposed between the current controller and the drive circuit. Any arrangement position may be used, but in particular, if the DC component removal circuit is arranged between the current controller and the PWM modulation circuit, the design of each part is facilitated.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a circuit configuration of a sine wave input rectifier according to the present invention. A capacitor C2 is connected to the AC input terminals a1 and a2, and one end of the reactor R is connected to a connection portion between the capacitor C2, the AC input terminal a1, and one end of the capacitor C2. The capacitor C <b> 2 is used for the purpose of removing high frequency components generated by the switching operation of the control rectifier circuit 3. An AC current detector composed of an AC current transformer 1 (ACCT) is attached to a line between the connection point and one end of the reactor R. The other end of the reactor R is connected to the AC input terminal a3 of the control rectifier circuit 3.
[0018]
As will be described in detail later, the control rectifier circuit 3 has a structure in which a plurality of semiconductor switching elements, such as transistors, whose conduction angles can be controlled and a plurality of diodes connected in reverse parallel to each semiconductor switching element are bridge-connected. have. The control rectifier circuit 3 controls the direct current voltage output from the control rectifier circuit 3 by controlling the conduction angles of the plurality of semiconductor switching elements, and the AC input current supplied to the AC input terminals a3 and a4. Close to a sine wave. A capacitor C1 is connected to the DC output terminals d3 and d4 of the control rectifier circuit 3, and the voltage across the capacitor C1 is applied to the DC input terminals d3 and d4 of the load 5.
[0019]
The circuit denoted by reference numeral 7 controls the conduction angles of the plurality of semiconductor switching elements of the control rectifier circuit 3 so as to maintain the DC output voltage at the commanded voltage value and the waveform of the AC input current becomes a sine wave. It is a conduction control signal generation circuit that generates a conduction control signal (drive signal) for controlling the control rectifier circuit 3. The conduction control signal generation circuit 7 includes an alternating current detection circuit 12, an alternating voltage detection circuit 13, a direct current voltage detection circuit 15, a direct current voltage control system 17, a current control system 19, a modulation circuit 21, and a drive circuit. 23. The AC current detection circuit 12 includes an AC current transformer 1 that detects an AC input current and a signal processing circuit 11 that performs signal processing on the output of the AC current transformer and outputs an AC current detection signal Iac. Yes. The AC voltage detection circuit 13 includes a signal processing circuit that detects an AC input voltage input to the control rectifier circuit 3 and performs signal processing on the detected AC input voltage, and outputs the signal-processed signal as an AC voltage detection signal Vac. . The DC voltage detection circuit 15 detects a DC voltage output from the control rectifier circuit 3, and outputs a signal processed signal including a signal processing circuit that performs signal processing on the detected DC voltage as a DC voltage detection signal Vdc. The signal processing circuit 11 and the signal processing circuits included in the AC voltage detection circuit 13 and the DC voltage detection circuit 15 are each configured to include an operational amplifier for impedance adjustment. The operational amplifiers in these signal processing circuits have an offset by themselves. Therefore, the accumulated offset of elements such as operational amplifiers used in these signal processing circuits becomes a DC component. This DC component is included in the current control signal Ics that is the output of the current control system 19, and causes an offset of the DC component in the AC input current of the control rectifier circuit 3. As will be described later, in the present invention, the DC component included in the current control signal Ics is removed from the current control signal Ics or the modulated current control signal obtained by modulating the current control signal Ics by the modulation circuit 21. Therefore, it is possible to use the AC current transformer 1 that cannot detect the DC component as the AC current detector.
[0020]
The DC voltage control system 17 directs the AC voltage detection signal Vac output from the AC voltage detection circuit 13, the DC voltage detection signal Vdc output from the DC voltage detection circuit 15, and the output voltage of the control rectifier circuit 3. The voltage command signal Vcmd is input (received), and a current command signal Icmd necessary for setting the output voltage of the control rectifier circuit 3 to the DC voltage value commanded by the DC voltage command signal Vcmd is generated. The DC voltage command signal Vcmd is output from a voltage setter (not shown). The DC voltage control system 17 calculates the difference between the DC voltage command signal Vcmd for commanding the output voltage value to be output from the control rectifier circuit 3 and the DC voltage detection signal Vdc output from the DC voltage detection circuit 15. Thus, a first subtracting circuit S1 for outputting a DC difference signal is included. The current control system 19 includes a voltage controller 25 that amplifies the DC difference signal and converts it into an AC output signal, and a multiplier M. The multiplier M multiplies the AC voltage detection signal Vac output from the AC voltage detection circuit 13 and the AC output signal from the voltage controller 25, and outputs a current command signal Icmd. Note that Kp and KI in the function used in the voltage controller 25 determine the amplification degree.
[0021]
The current control system 19 receives the AC current detection signal Iac and the current command signal Icmd output from the AC current detection circuit 11 as input, converts the AC input current into a sine wave, and outputs the output of the control rectifier circuit 3 as a DC voltage command signal. A current control signal Ics necessary to obtain a DC voltage commanded by Vcmd is output. Specifically, the current control system 19 includes a second subtraction circuit S2 that obtains a difference between the current command signal Icmd and the AC current detection signal Iac output from the AC current detection circuit 11, and the second subtraction circuit S2. The current controller 27 amplifies the signal level of the difference signal obtained by the above and a DC component removal circuit 29.
[0022]
In this example, the DC voltage control system 17 and the current control system 19 cause the AC voltage detection signal Vac, the AC current detection signal Iac, the DC voltage detection signal Vdc, and the DC voltage command signal Vcmd to command the output voltage of the control rectifier circuit 3. A current control signal generating circuit for outputting a current control signal Ics used for converting the AC input current into a sine wave and setting the output of the control rectifier circuit 3 to the DC voltage value commanded by the DC voltage command signal Vcmd. 32 is configured.
[0023]
In this example, the DC component removal circuit 29 includes a third subtraction circuit S3 and a negative feedback circuit including a low-pass filter 31. The negative feedback circuit is provided between the current controller 27 and the modulation circuit 21 for the line through which the current control signal Ics flows. In the DC component removal circuit 29, the output of the third subtraction circuit S3 is fed back to the third subtraction circuit S3 through the low-pass filter 31, and the output of the low-pass filter 31 is subtracted from the current controller 27. The low-pass filter 31 cuts off (cuts off) the power supply frequency component of the AC power supply AC, and mainly from the AC current detection circuit 12, the DC voltage detection circuit 15, the AC voltage detection circuit 13, the DC voltage control system 17, and the current control system 19. The current control signal generation circuit 32 and the drive circuit 23 are configured to extract a direct current component generated due to an offset generated in the process of signal processing. That is, the DC component removal circuit 29 outputs a current control signal Ics consisting only of an AC component from which the DC component has been removed to the modulation circuit 21. Therefore, the Kf of the numerator is adjusted by the circuit constant of the low-pass filter 31 so as to cancel the DC offset component appearing in the AC input current waveform, and the denominator T is determined to cut off the power supply frequency component.
[0024]
By using such a DC component removal circuit 29, in this embodiment, even when an AC current transformer is used as the AC current detector 1, the cause of the offset generated in the conduction control signal generation circuit 7 is Therefore, the offset can be surely removed from the AC input current of the control rectifier circuit 3.
[0025]
The modulation circuit 21 compares the current control signal Ics with a modulation signal composed of a sawtooth wave signal, and outputs a pulse width modulated PWM signal, that is, a modulation current control signal Ipwm to the drive circuit 23. The modulation circuit 21 is composed of a PWM modulation circuit using a comparator. The modulation circuit 21 is supplied with a sawtooth wave modulation signal as a modulation signal from a signal generator (not shown). The modulation circuit 21 that can be used in the present invention is not limited to the PWM modulation circuit, and the modulation signal is not limited to the sawtooth wave modulation signal.
[0026]
The drive circuit 23 outputs a conduction control signal (drive signal) to a plurality of semiconductor switching elements in the control rectifier circuit 3 based on the modulation current control signal Ipwm output from the modulation circuit 21.
[0027]
In this embodiment, how the DC offset appearing in the AC input current waveform of the control rectifier circuit 3 is canceled will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an example of waveforms of the input voltage and the input current of the control rectifier circuit 3 when the present invention is applied. FIG. 3 shows a circuit configuration of the present invention in which a DC component removal circuit 29 is inserted at the position of FIG. It is an example of the waveform of the input voltage and input current of the control rectifier circuit 3 when there is not. FIG. 2 shows an input voltage of 60 Hz with an effective value of 100 V and an input current waveform at that time in the circuit of FIG. This input current waveform is vertically symmetric with respect to the base line (0 line), and no DC offset is observed. FIG. 3 shows waveforms of the input voltage and the input current of the control rectifier circuit 3 when the DC component removal circuit 29 is not inserted in the circuit of FIG. The waveform of the input voltage shown in FIG. 3 is similar to the waveform of the input voltage shown in FIG. 2, but the waveform of the input current shown in FIG. 3 is asymmetrical with respect to the base line (0 line). Yes, DC offset can be seen.
[0028]
As another embodiment of the present invention, another configuration example of the insertion position of the DC component removal circuit is shown in FIGS. 4 shows another configuration example of the insertion position of the DC component removal circuit 33. In FIG. 4, the DC component removal circuit 33 is inserted between the second subtraction circuit S2 and the current controller 35. The amplification degree K of the current controller 35 used here is determined so as to perform necessary compensation considering that the subtraction circuit S2 and the subtraction circuit S3 are continuously arranged. FIG. 5 shows still another configuration example of the insertion position of the feedback circuit. In the example shown in FIG. 5, the DC component removal circuit 41 has a negative feedback circuit disposed between the input and output of the PWM modulation circuit 39. In other words, the DC component removal circuit 41 is disposed between the current controller and the drive circuit 43 so as to sandwich the PWM modulation circuit therebetween. The amplification factor Kf of the low-pass filter 45 in this example is determined in consideration of the fact that the waveform is greatly changed by the PWM modulation circuit 39.
[0029]
6, 7 and 8 are examples of circuits when the control rectifier circuit 3 used in the present invention is configured by a bridge control rectifier circuit. FIG. 6 is called a full bridge circuit configuration. This full bridge has an even number (two in this figure) of switching circuits composed of switching elements T1, T2 capable of controlling the conduction angle and diodes D1, D2 connected in reverse parallel to the switching element T1. The first bridge arm BA1 is configured to be connected to the second bridge arm, and the second bridge arm BA2 is configured similarly to the first bridge arm BA1. The intermediate points of the bridge arms are connected to AC input terminals a3 and a4 of the control rectifier circuit 3, respectively, and both ends of the bridge arms are connected to DC output terminals d3 and d4 of the control rectifier circuit 3, respectively. A drive signal from the drive circuit 23 is sent to the switching elements T1 to T4 of each bridge arm, and a rectifying operation is performed.
[0030]
In the bridge circuit shown in FIG. 7, the first bridge arm BA1 is the same as FIG. 6, and the second bridge arm BA3 is used in place of the switching elements T3 and T4 and the diodes D3 and D4. And is called a half-bridge circuit configuration.
[0031]
In the bridge circuit of FIG. 8, the first bridge arm BA1 has the same configuration as the bridge shown in FIG. 6, and the second bridge arm BA4 has diodes D5 and D6 instead of switching elements T3 and T4 and diodes D3 and D4. Is used. This bridge circuit configuration is called a mixed bridge circuit configuration. Both the half-bridge circuit and the mixed bridge circuit operate in the same manner as described above in the present application described with reference to the full-bridge circuit. In this bridge circuit, a drive circuit for driving the second bridge arms BA3 and BA4 becomes unnecessary.
[0032]
As long as only the semiconductor switching elements T1 to T4 of the switching circuit used in the control rectifier circuit are configured, any semiconductor switching element capable of controlling the conduction angle may be used. In the sine wave input rectifier of the present application, a high voltage transistor such as a high voltage transistor, a high voltage FET, or an IGBT is used as a semiconductor switching element.
[0033]
As described above, the signal processing circuit 11 and the AC voltage detection circuit 13 and the DC voltage detection circuit 15 including the signal processing circuit therein constitute an impedance conversion circuit or the like in the voltage dividing circuit or the current dividing circuit. The desired logic level is obtained by removing noise with a known circuit configuration including the operational amplifier. Further, by including an A / D conversion circuit in the signal processing circuit 11, the AC voltage detection circuit 13, and the DC voltage detection circuit 15, the analog signal is converted into a digital signal, and the above-described conduction control signal generation circuit 7. Therefore, the means for realizing the technical idea of the present invention can be realized by both techniques, regardless of digital technique or analog technique.
[0034]
As described so far, in the present application, it is possible to reduce the cost by using the AC current transformer (AC current detector) 1 as the current detector. Further, in the present application, in order to remove the DC offset, the DC component removing circuits 29, 33 and 41 are inserted at arbitrary positions between the second subtracting circuit S2 and the drive circuits 23 and 43 to reduce the DC offset. Extraction is made to eliminate the offset. As a result, a high-performance sine wave input rectifier can be obtained by adjusting the output voltage to the command value while maintaining the AC input current as a sine wave.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to remove a direct current component that causes an alternating input current to be offset without using an alternating current detector including an expensive Hall element. An input control device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a principle circuit configuration of a sine wave input rectifier according to the present invention.
FIG. 2 is an example of input voltage and input current waveforms when the present invention is applied;
FIG. 3 is an example of waveforms of an input voltage and an input current when a DC component removal circuit is not inserted in the circuit configuration of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a position where a DC component removal circuit is inserted in another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a position where a DC component removing circuit is inserted in still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration of a bridge control rectifier circuit that can be used in the present invention.
FIG. 7 is an example of the configuration of another bridge control rectifier circuit that can be used in the present invention.
FIG. 8 is an example of the configuration of still another bridge control rectifier circuit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 AC current transformer (AC current detector)
3 Control rectifier circuit 5 Load 7 Conduction control signal generation circuit 11 Signal processing circuit 12 AC current detection circuit 13 AC voltage detection circuit 15 DC voltage detection circuit 17 DC voltage control system 19 Current control system 21, 39 Modulation circuit 23, 43 Drive circuit 25 Voltage controller 27, 35 Current controller 29, 33, 41 DC component removal circuit 31, 37, 45 Low-pass filter AC AC power source a1, a2 AC input terminals a3, a4 of sine wave input rectifier device AC input of control rectifier circuit Terminals BA1 to BA4 Bridge arms C1 to C4 Capacitors d1 and d2 DC output terminals d3 and d4 of the sine wave input rectifier DC output terminals D1 to D6 of the control rectifier circuit Diode R reactor M Multipliers S1 to S3 Subtractor circuits T1 to T4 Switching element

Claims

A control rectifier circuit including a plurality of semiconductor switching elements capable of controlling the conduction angle;
The plurality of conduction control signals for controlling the conduction angles of the plurality of semiconductor switch elements so that the control rectifier circuit converts AC power into DC power and an AC input current to the control rectifier circuit becomes a sine wave. A conduction control signal generating circuit for supplying to the semiconductor switching element,
The conduction control signal generating circuit is
An AC current detection circuit that detects the AC input current with an AC current detector and outputs an AC current detection signal;
An AC voltage detection circuit that detects an AC voltage input to the control rectifier circuit and outputs an AC voltage detection signal;
A DC voltage detection circuit that detects a DC voltage output from the control rectifier circuit and outputs a DC voltage detection signal;
Based on the AC voltage detection signal, the AC current detection signal, the DC voltage detection signal, and a DC voltage command signal for commanding an output voltage of the control rectifier circuit, the AC input current is converted into a sine wave and the control rectifier circuit A current control signal generating circuit that outputs a current control signal used to make the output of the DC voltage value commanded by the DC voltage command signal;
A sine wave input rectifier comprising a drive circuit that generates the conduction control signal based on the current control signal,
An AC current transformer is used as the AC current detector,
The sine wave input rectifying device, wherein the current control signal generating circuit includes a DC component removing circuit that removes a DC component that causes the AC input current to be offset from the current control signal.

2. The sine wave input according to claim 1, wherein the direct current component removing circuit includes a negative feedback circuit provided for a line through which the current control signal flows and a low-pass filter disposed in the negative feedback circuit. Rectifier.

The low-pass filter cuts off a power supply frequency component of an AC power supply, and mainly in the process of signal processing in the AC current detection circuit, the DC voltage detection circuit, the AC voltage detection circuit, the current control signal generation circuit, and the drive circuit. The sine wave input rectifier according to claim 2, wherein the DC component generated due to the generated offset can be extracted.

A control rectifier circuit including a plurality of semiconductor switching elements capable of controlling the conduction angle;
The plurality of conduction control signals for controlling the conduction angles of the plurality of semiconductor switch elements so that the control rectifier circuit converts AC power into DC power and an AC input current to the control rectifier circuit becomes a sine wave. A conduction control signal generating circuit for supplying to the semiconductor switching element,
The conduction control signal generating circuit is
An alternating current detection circuit that detects the alternating current input current with an alternating current detector and outputs an alternating current detection signal; and
An AC voltage detection circuit that detects an AC voltage input to the control rectifier circuit and outputs an AC voltage detection signal;
A DC voltage detection circuit that detects a DC voltage output from the control rectifier circuit and outputs a DC voltage detection signal;
Based on the AC voltage detection signal, the AC current detection signal, the DC voltage detection signal, and a DC voltage command signal for commanding an output voltage of the control rectifier circuit, the AC input current is converted into a sine wave and the control rectifier circuit A current control signal generating circuit that outputs a current control signal used to make the output of the DC voltage value commanded by the DC voltage command signal;
A modulation circuit that modulates the current control signal and outputs a modulated current control signal;
A sine wave input rectifier comprising a drive circuit that receives the modulation current control signal and generates the conduction control signal;
An AC current transformer is used as the AC current detector,
A sine wave input rectifier further comprising a DC component removing circuit that removes a DC component that causes the AC input current to be offset from the modulated current control signal.

5. The sine wave input rectifier according to claim 4, wherein the DC component removal circuit includes a negative feedback circuit provided for the modulation circuit and a low-pass filter disposed in the negative feedback circuit.

The low-pass filter cuts off a power supply frequency component of an AC power supply and is mainly a signal in the AC current detection circuit, the DC voltage detection circuit, the AC voltage detection circuit, the current control signal generation circuit, the modulation circuit, and the drive circuit. 6. The sine wave input rectifier according to claim 5, wherein the sine wave input rectifier is configured to extract the DC component generated due to an offset generated in the course of processing.

A control rectifier circuit including a plurality of semiconductor switching elements capable of controlling the conduction angle;
The plurality of conduction control signals for controlling the conduction angles of the plurality of semiconductor switch elements so that the control rectifier circuit converts AC power into DC power and an AC input current to the control rectifier circuit becomes a sine wave. A conduction control signal generating circuit for supplying to the semiconductor switching element,
The conduction control signal generating circuit is
An alternating current detection circuit that includes an alternating current detector for detecting the alternating current input current and outputs the signal of the alternating current detector by signal processing; and
An AC voltage detection circuit that performs signal processing and outputs an AC voltage input to the control rectifier circuit;
A DC voltage detection circuit that performs signal processing and outputs a DC voltage output from the control rectifier circuit;
Receiving an AC voltage detection signal output from the AC voltage detection circuit, a DC voltage detection signal output from the DC voltage detection circuit, and a DC voltage command signal for instructing an output voltage of the control rectifier circuit; A DC voltage control system for generating a current command signal used for setting the output of the control rectifier circuit to a DC voltage value commanded by the DC voltage command signal;
The AC current detection signal output from the AC current detection circuit and the current command signal are input, the AC input current is made a sine wave, and the output of the control rectifier circuit is commanded by the DC voltage command signal. A current control system that outputs a current control signal used to obtain a voltage value;
A modulation circuit that modulates the current control signal and outputs the modulated current control signal; and
A sine wave input rectifier comprising a drive circuit that generates the conduction control signal based on the modulation current control signal output from the modulation circuit;
An AC current transformer is used as the AC current detector,
A sine wave input rectifier further comprising a DC component removing circuit that removes a DC component that causes the AC input current to be offset from the current control signal or the modulated output signal.

The DC component removal circuit is composed of a negative feedback circuit formed in the current control system or between the modulation circuit and the drive circuit, and a low-pass filter disposed in the negative feedback circuit. The sine wave input rectifier according to claim 7.

The low-pass filter cuts off a power supply frequency component of an AC power supply, and mainly the AC current detection circuit, the DC voltage detection circuit, the AC voltage detection circuit, the current control system, the DC voltage control system, the modulation circuit, and the drive The sine wave input rectifier according to claim 8, configured to extract the DC component generated due to an offset generated in a signal processing process in the circuit.

A first subtraction circuit that calculates a difference between the DC voltage command signal and the DC voltage detection signal output from the DC voltage detection circuit and outputs a difference signal;
A voltage controller that amplifies the difference signal and converts it into an AC output signal;
A multiplier that multiplies the AC voltage detection signal from the AC voltage detection circuit by the AC output signal from the voltage controller and outputs the current command signal;
The current control system amplifies the second subtraction circuit for obtaining a difference between the current command signal and the alternating current detection signal output from the alternating current detection circuit, and the difference signal obtained by the second subtraction circuit And a current controller
The sine wave input rectifier according to claim 7, wherein the modulation circuit includes a PWM modulation circuit.

The sine wave input rectifier according to claim 10, wherein the DC component removal circuit is disposed between the current controller and the PWM modulation circuit.

The sine wave input rectifier according to claim 10, wherein the DC component removal circuit is arranged between the second subtraction circuit and the current controller.

The sine wave input rectifier according to claim 10, wherein the DC component removal circuit is arranged between the PWM modulation circuit and the drive circuit.