JP2000262070A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP2000262070A
JP2000262070A JP11063820A JP6382099A JP2000262070A JP 2000262070 A JP2000262070 A JP 2000262070A JP 11063820 A JP11063820 A JP 11063820A JP 6382099 A JP6382099 A JP 6382099A JP 2000262070 A JP2000262070 A JP 2000262070A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a single-phase or multiple-phase power converter, capable of obtaining a plurality of output levels easily and of effecting power factor improvement easily. SOLUTION: A series circuit of first and second switches Q1, Q2, a series circuit of third and forth switches Q3, Q4, a series circuit of fifth and sixth switches Q5, Q6 and a capacitor C are connected parallel to each other. One terminal 4 of an AC power supply 3 is connected to the mid point of the first and second switches Q1, Q2 via a first reactor L1. A load 11 is connected between the middle point of the fifth and sixth switches Q5, Q6 and the other terminal 5 of the AC power supply 3 via a second reactor L2. The middle point of the third and forth switches Q3, Q4 are connected to the terminal 5 of the AC power supply 3. The control of the first to sixth switches Q1-Q6 is changed over to obtain a non-conversion mode, in which an output voltage V0 is equalized to an input AC voltage Vin, a step-down mode in which V0 is made lower than the Vin, and a step-up mode, in which V0 is made higher than the Vin. A resonance circuit for soft switching is connected between DC lines.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、AC入力に基づい
て複数の出力電圧値のAC出力を選択的に得るスイッチ
ング方式の単相又は多相の電力変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching type single-phase or multi-phase power converter for selectively obtaining an AC output having a plurality of output voltage values based on an AC input.

【0002】[0002]

【従来の技術】AC−DC−AC変換装置をハーフブリ
ッジ型AC−DCコンバータとハーフブリッジ型DC−
ACインバータとの組み合せによって構成することは公
知である。また、電力変換装置を入力電圧と出力電圧と
がほぼ同一になるようにコンバータ及びインバータのス
イッチを制御する第1のモードと、入力電圧よりも出力
電圧を下げるようにスイッチを制御する第2のモード
と、入力電圧よりも出力電圧を上げるようにスイッチを
制御する第3のモードとを選択的に得ることができるよ
うに構成し、且つ効率を向上させるために、ハーフブリ
ッジ型コンバータの一対のスイッチ又はハーフブリッジ
型インバータの一対のスイッチの一方又は両方をPWM
制御しないで電源電圧の周期でオン・オフすることが本
件出願人に係る特開平8−126352号公報で提案さ
れている。
2. Description of the Related Art An AC-DC-AC converter is composed of a half-bridge type AC-DC converter and a half-bridge type DC-DC converter.
It is publicly known to be configured by a combination with an AC inverter. Further, a first mode for controlling the converter and the inverter switch so that the input voltage and the output voltage of the power converter are substantially the same, and a second mode for controlling the switch so that the output voltage is lower than the input voltage. A mode and a third mode for controlling a switch so as to increase the output voltage higher than the input voltage can be selectively obtained, and in order to improve efficiency, a pair of half-bridge type converters is used. PWM switch or one or both of a pair of switches of a half-bridge inverter
It has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-126352 of the present applicant to turn on / off at a cycle of the power supply voltage without control.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
は、スイッチの制御回路の詳細が記載されていない。ま
た、スイッチの寄生容量又は並列コンデンサに基づく電
力損失の改善についての記載はない。
The above publication does not describe details of the switch control circuit. Further, there is no description about improvement of power loss based on a parasitic capacitance of a switch or a parallel capacitor.

【0004】そこで、本発明の第1の目的は、複数の出
力レベルを容易に得ることができると共に力率改善を容
易に行うことができる単相又は多相の電力変換装置を提
供することにある。本発明の第2の目的は複数の出力レ
ベルを容易に得ることができると共にスイッチの寄生容
量又は並列コンデンサに基づく電力損失を低減できる単
相又は多相の電力変換装置を提供することにある。ま
た、本発明の第3の目的は互いに逆にオン・オフする一
対のスイッチの直列回路を有する単相又は多相の電力変
換装置におけるスイッチング損失の低減を図ることにあ
る。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a single-phase or multi-phase power converter capable of easily obtaining a plurality of output levels and easily improving a power factor. is there. A second object of the present invention is to provide a single-phase or multi-phase power converter capable of easily obtaining a plurality of output levels and reducing power loss due to a parasitic capacitance of a switch or a parallel capacitor. A third object of the present invention is to reduce switching loss in a single-phase or multi-phase power converter having a series circuit of a pair of switches that are turned on and off in opposite directions.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、電力変換回路とこの変
換回路の制御回路とから成り、前記電力変換回路は、交
流電源の一端に接続される第1の交流電源端子と、前記
交流電源の他端に接続される第2の交流電源端子と、第1
及び第2のスイッチが直列に接続された第1の直列回路
と、第3及び第4のスイッチが直列に接続された回路であ
り且つ前記第1の直列回路に対して並列に接続された第2
の直列回路と、第5及び第6のスイッチが直列に接続され
た回路であり且つ前記第1及び第2の直列回路に対して並
列に接続された第3の直列回路と、前記第1、第2及び第3
の直列回路に対して並列に接続されたコンデンサ又は直
流電源と、出力手段とを有し、前記第1及び第2のスイッ
チの接続中点が前記第1の交流電源端子に接続され、前
記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流電
源端子に接続され、前記出力手段は前記第5及び第6のス
イッチの接続中点と前記第2の交流電源端子との間に負
荷を接続するためのであり、前記制御回路は、前記交流
電源の電圧とほぼ同一の交流出力電圧を前記負荷に供給
する非変換モードと、前記交流電源の電圧よりも低い交
流出力電圧を前記負荷に供給する降圧モードと、前記交
流電源の電圧よりも高い交流出力電圧を前記負荷に供給
する昇圧モードとの内の少なくとも2つのモードを選択
的に得るために前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6の
スイッチを制御するものである電力変換装置において,
前記第1及び第2のスイッチよりも電源側における入力電
流と前記第1及び第2の交流電源端子間の入力電圧との位
相差を示す信号を形成する位相差信号形成手段と、前記
位相差を示す信号に基づいて前記位相差を低減するよう
に前記第3及び第4のスイッチを制御するスイッチ制御回
路とを有していることを特徴とする電力変換装置に係わ
るものである。
The present invention for solving the above problems and achieving the above object comprises a power conversion circuit and a control circuit for the conversion circuit, wherein the power conversion circuit is connected to one end of an AC power supply. A first AC power supply terminal connected to the second AC power supply terminal connected to the other end of the AC power supply;
And a first series circuit in which the second switch is connected in series, and a third series circuit in which the third and fourth switches are connected in series and connected in parallel to the first series circuit. Two
A third series circuit connected to the first and second series circuits in parallel with the first and second series circuits; and 2nd and 3rd
A capacitor or a DC power supply connected in parallel to the series circuit, and an output means, a connection midpoint of the first and second switches is connected to the first AC power supply terminal, A connection midpoint between the third and fourth switches is connected to the second AC power supply terminal, and the output means is provided between the connection midpoint between the fifth and sixth switches and the second AC power supply terminal. For connecting a load, the control circuit is configured to perform a non-conversion mode in which an AC output voltage substantially equal to a voltage of the AC power supply is supplied to the load, and an AC output voltage lower than the voltage of the AC power supply to the load. The first, second, and third modes to selectively obtain at least two modes of a step-down mode for supplying to the load and a step-up mode for supplying an AC output voltage higher than the voltage of the AC power supply to the load. To control the fourth, fifth and sixth switches. Power converter,
Phase difference signal forming means for forming a signal indicating a phase difference between an input current on the power supply side of the first and second switches and an input voltage between the first and second AC power supply terminals; and And a switch control circuit for controlling the third and fourth switches so as to reduce the phase difference based on a signal indicating the following.

【0006】なお、請求項2に示すように、力率改善及
び直流電圧制御のための回路を構成することが望まし
い。また、請求項3に示すようにソフトスイッチング回
路を設けることが望ましい。また、請求項4に示すよう
に,ソフトスイッチ回路は例えば図13に示す構成であ
ることが望ましい。また、請求項5に示すようにソフト
スイッチング回路を1次巻線と2次巻線とを有するトラ
ンスを使用して構成することができる。また、請求項6
に示すように、昇圧モードを設ける時には入力段にリア
クトルを接続することが望ましい。また、請求項7及び
8に示すように請求項4、及び5のソフトスイッチング
回路を一対のスイッチの直列回路を含む種々の電力変換
装置に適用することができる。
It is desirable to configure a circuit for power factor improvement and DC voltage control. It is desirable to provide a soft switching circuit as described in claim 3. Further, as described in claim 4, the soft switch circuit preferably has, for example, the configuration shown in FIG. Further, as described in claim 5, the soft switching circuit can be configured using a transformer having a primary winding and a secondary winding. Claim 6
As shown in (1), when the boost mode is provided, it is desirable to connect a reactor to the input stage. Further, as shown in claims 7 and 8, the soft switching circuits of claims 4 and 5 can be applied to various power converters including a series circuit of a pair of switches.

【0007】[0007]

【発明の効果】請求項1及び2の発明によれば、第3及
び第4のスイッチを使用して力率改善を容易に行うこと
ができる。また、請求項3〜6の発明によれば、複数の
出力レベルを容易に得ることができると共に、効率向上
を達成することができる。また、請求項7及び8の発明
によれば、一対のスイッチを含む種々の電力変換装置に
おいてノイズ及び損失を低減することができる。
According to the first and second aspects of the present invention, the power factor can be easily improved using the third and fourth switches. According to the third to sixth aspects of the present invention, a plurality of output levels can be easily obtained, and the efficiency can be improved. Further, according to the invention of claims 7 and 8, noise and loss can be reduced in various power converters including a pair of switches.

【0008】[0008]

【実施形態及び実施例】次に、図1〜図27を参照して
本発明の実施形態及び実施例を説明する。
Embodiments and Examples Next, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0009】図1は本発明の実施例に従うAC入力に基
づいて複数の電圧レベルのAC出力を得るための電力変
換装置を示す。この電力変換装置は、大別して変換回路
1とこの制御回路2とから成る。
FIG. 1 shows a power converter for obtaining an AC output of a plurality of voltage levels based on an AC input according to an embodiment of the present invention. This power conversion device roughly includes a conversion circuit 1 and a control circuit 2.

【0010】変換回路1は、例えば50Hzの商用交流
電源3に接続された第1及び第2の交流電源端子4、5
と、第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチ
Q1、Q2 、Q3 、Q4 、Q5 、Q6 と、変換用コンデ
ンサCと、入力段の第1のリアクトルL1 、出力段の第
2のリアクトルL2 と、中間段の第3のリアクトルL3
と、入力段フィルタ用コンデンサC11 と、出力段フィ
ルタ用コンデンサC12 と、第1及び第2の交流出力端
子6、7とから成る。
The conversion circuit 1 includes first and second AC power supply terminals 4 and 5 connected to a commercial AC power supply 3 of, for example, 50 Hz.
, A first, a second, a third, a fourth, a fifth and a sixth switch Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, a conversion capacitor C, a first reactor L1 of the input stage and an output. The second reactor L2 in the stage and the third reactor L3 in the middle stage
, An input-stage filter capacitor C11, an output-stage filter capacitor C12, and first and second AC output terminals 6, 7.

【0011】第1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 はソース
をバルク(サブストレート)に接続した構造の絶縁ゲー
ト型(MOS型)電界効果トランジスタであって、第
1、第2、第3、第4、第5及び第6のFETスイッチ
S1 、S2 、S3 、S4 、S5、S6 とこれに逆並列に
接続された第1、第2、第3、第4、第5及び第6のダ
イオードD1 、D2 、D3 、D4 、D5 、D6 とを有す
る。なお、ダイオードD1 〜D6 をスイッチQ1 〜Q6
に内蔵させないで個別部品とすることができる。また、
FETスイッチS1 〜S6 をバイポーラトランジスタ、
IGBT等の半導体スイッチとすることができる。
The first to sixth switches Q1 to Q6 are insulated gate type (MOS type) field effect transistors each having a source connected to a bulk (substrate), and include first, second, third and third switches. Fourth, fifth and sixth FET switches S1, S2, S3, S4, S5, S6 and first, second, third, fourth, fifth and sixth diodes D1 connected in anti-parallel thereto. , D2, D3, D4, D5, D6. The diodes D1 to D6 are connected to the switches Q1 to Q6.
It can be made into individual components without being built in. Also,
FET switches S1 to S6 are bipolar transistors,
It can be a semiconductor switch such as an IGBT.

【0012】第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 の直列
接続から成る第1の直列回路と、第3及び第4のスイッ
チQ3 、Q4 の直列接続から成る第2の直列回路と、第
5及び第6のスイッチQ5 、Q6 の直列接続から成る第
3の直列回路と、変換用コンデンサCとが、互いに並列
に接続されている。
A first series circuit comprising a series connection of first and second switches Q1, Q2; a second series circuit comprising a series connection of third and fourth switches Q3, Q4; A third series circuit composed of a series connection of sixth switches Q5 and Q6 and a conversion capacitor C are connected in parallel with each other.

【0013】第1の直列回路の中点即ち第1及び第2の
スイッチQ1 、Q2 の接続中点8が入力段リアクトルL
1 を介して第1の交流電源端子4に接続されている。第
2の直列回路の中点即ち第3及び第4のスイッチQ3 、
Q4 の接続中点9がリアクトルL3を介して第2の交流電
源端子5に接続されている。第3の直列回路の中点即ち
第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 の接続中点10が出
力段リアクトルL2 を介して第1の交流出力端子6に接
続されている。負荷11は出力手段としての第1及び第
2の交流出力端子6、7間に接続されている。なお、第
2の交流電源端子5と第2の交流出力端子7はグランド
端子であって互いに共通接続されている。
The midpoint of the first series circuit, that is, the midpoint 8 between the first and second switches Q1, Q2 is connected to the input stage reactor L.
1 is connected to the first AC power supply terminal 4. The midpoint of the second series circuit, ie the third and fourth switches Q3,
The connection midpoint 9 of Q4 is connected to the second AC power supply terminal 5 via the reactor L3. The middle point of the third series circuit, that is, the middle point 10 between the fifth and sixth switches Q5 and Q6 is connected to the first AC output terminal 6 via the output stage reactor L2. The load 11 is connected between the first and second AC output terminals 6 and 7 as output means. The second AC power supply terminal 5 and the second AC output terminal 7 are ground terminals and are commonly connected to each other.

【0014】第1のフィルタ用コンデンサC11 は入力
電流の高周波成分を除去するために1及び第2の交流電
源端子4、5間に接続されている。第2のフィルタ用コ
ンデンサC12 は出力電圧の高周波成分を除去するため
に第1及び第2の交流出力端子6、7間に接続されてい
る。
The first filter capacitor C11 is connected between the first and second AC power supply terminals 4 and 5 for removing high frequency components of the input current. The second filter capacitor C12 is connected between the first and second AC output terminals 6 and 7 for removing high frequency components of the output voltage.

【0015】制御回路2によって第1〜第6のスイッチ
Q1 〜Q6 を制御するために、制御回路2と第1〜第6
のスイッチQ1 〜Q6 のゲート(制御端子)との間がラ
イン12、13、14、15、16、17で接続されて
いる。また、制御回路2によってスイッチQ1 〜Q6 の
制御信号を形成するために、第1及び第2の交流電源端
子4、5がライン18、19によって、また第1の交流
出力端子6がライン20によって、またコンデンサCの
両端がライン21、22によって、またリアクトルL1
に流れる電流を検出する電流検出器23がライン24に
よって制御回路2にそれぞれ接続されている。なお、電
流検出器23はフイルタ用コンデンサC1と電源端子4との
間に接続することができる。本願ではコンデンサC1で
平滑される前の電流及び平滑された後の電流のいずれも
入力電流と呼ぶことにする。
In order for the control circuit 2 to control the first to sixth switches Q1 to Q6, the control circuit 2 and the first to sixth switches
Are connected to the gates (control terminals) of the switches Q1 to Q6 by lines 12, 13, 14, 15, 16, and 17, respectively. The first and second AC power terminals 4 and 5 are connected by lines 18 and 19, and the first AC output terminal 6 is connected by line 20 so that the control circuit 2 generates control signals for the switches Q1 to Q6. , And both ends of the capacitor C by lines 21 and 22, and the reactor L1
A current detector 23 for detecting a current flowing through the control circuit 2 is connected to the control circuit 2 by a line 24. The current detector 23 can be connected between the filter capacitor C1 and the power supply terminal 4. In the present application, both the current before smoothing by the capacitor C1 and the current after smoothing are referred to as input currents.

【0016】図1の制御回路2の詳細を図2によって説
明する前に、図1の変換回路1の動作を説明する。変換
回路1は、前述した特開平8−126352号公報のも
のと同様に第1、第2及び第3のモードで動作する。第
1のモードは電源3の電圧Vin(例えば100V)とほ
ぼ同一の出力電圧V0 を第1及び第2の交流出力端子
6、7間に得る電圧非変換モードである。第2のモード
は電源電圧Vin(100V)よりも低い出力電圧V0 を
得る降圧モードである。第3のモードは電源電圧Vinよ
りも高い出力電圧V0 を得る昇圧モードである。いずれ
のモードにおいてても第1及び第2のスイッチQ1 、Q
2 と第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 のいずれか一方
又は両方の高周波のオン・オフが禁止され、低周波(5
0Hz)のオン・オフになるので、損失低減効果が生じ
る。
Before describing the details of the control circuit 2 of FIG. 1 with reference to FIG. 2, the operation of the conversion circuit 1 of FIG. 1 will be described. The conversion circuit 1 operates in the first, second, and third modes in the same manner as in the above-described Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-126352. The first mode is a voltage non-conversion mode in which an output voltage Vo substantially equal to the voltage Vin (for example, 100 V) of the power supply 3 is obtained between the first and second AC output terminals 6 and 7. The second mode is a step-down mode in which an output voltage V0 lower than the power supply voltage Vin (100 V) is obtained. The third mode is a boost mode in which an output voltage V0 higher than the power supply voltage Vin is obtained. In either mode, the first and second switches Q1, Q
2 and one or both of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are prohibited from turning on and off the high frequency, and the low frequency (5
0 Hz), a loss reduction effect is produced.

【0017】[0017]

【非変換モード】入力交流電圧Vinとほぼ同一の出力電
圧V0 を得る非変換モードの場合には、第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 に図4(B)〜(G)の制御信号が供
給される。即ち、第1及び第5のスイッチQ1 、Q5 は
50Hz方形波パルスによって180度間隔で断続的に
オンになり、第2及び第6のスイッチQ2 、Q6 はQ1
、Q5 と反対に動作する。また、第3及び第4のスイ
ッチQ3 、Q4 は図4(A)の交流電源電圧Vinの周波
数よりも十分に高い周波数(例えば20kHz)でオン
・オフ制御される。なお、非変換モード時には第3及び
第4のスイッチQ3 、Q4 をオフに保つこともできる
が、本実施例では力率改善のために他のモードと同様に
オン・オフしている。図4に示すように各スイッチQ1
〜Q6 を制御すると、入力交流電圧Vinが正の半波の期
間(t0 〜t1 )では、交流電源3、第1のリアクトル
L1 、第1のスイッチQ1 、第5のスイッチQ5 、第2
のリアクトルL2 、及び負荷11の閉回路で正方向電流
が流れる。また、入力交流電圧Vinが負の半波の期間
(t1 〜t2 )では、交流電源3、負荷11、第2のリ
アクトルL2 、第6のスイッチQ6 、第2のスイッチQ
2 、及び第1のリアクトルL1の閉回路で負方向電流が
流れる。この非変換モードには入力交流電圧Vinが僅か
な電圧降下を伴って出力電圧V0 となる。この場合、第
1、第2、第5及び第6のスイッチQ1 、Q2 、Q5 、
Q6 は高周波(例えば20kHz)でオン・オフされな
いので、単位時間当りのスイッチング回数が少なくな
り、スイッチング損失による効率低下が少なくなる。な
お、この非変換モード時の出力電圧V0の精度は−10〜
+10程度となる。
[Non-Conversion Mode] In the non-conversion mode in which an output voltage V0 substantially equal to the input AC voltage Vin is obtained, the control signals shown in FIGS. 4B to 4G are applied to the first to sixth switches Q1 to Q6. Supplied. That is, the first and fifth switches Q1 and Q5 are turned on intermittently at 180-degree intervals by a 50 Hz square wave pulse, and the second and sixth switches Q2 and Q6 are turned on at Q1.
, Q5. The third and fourth switches Q3 and Q4 are controlled to be turned on and off at a frequency (for example, 20 kHz) sufficiently higher than the frequency of the AC power supply voltage Vin shown in FIG. In the non-conversion mode, the third and fourth switches Q3 and Q4 can be kept off. However, in this embodiment, they are turned on / off as in the other modes to improve the power factor. As shown in FIG.
When the input AC voltage Vin is in the positive half-wave period (t0 to t1), the AC power supply 3, the first reactor L1, the first switch Q1, the fifth switch Q5, the second
A positive current flows through the reactor L2 and the closed circuit of the load 11. Further, during a period in which the input AC voltage Vin is a negative half-wave (t1 to t2), the AC power supply 3, the load 11, the second reactor L2, the sixth switch Q6, and the second switch Q
2 and a negative current flows in the closed circuit of the first reactor L1. In this non-conversion mode, the input AC voltage Vin becomes the output voltage V0 with a slight voltage drop. In this case, the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5,
Since Q6 is not turned on / off at a high frequency (for example, 20 kHz), the number of times of switching per unit time is reduced, and the decrease in efficiency due to switching loss is reduced. The accuracy of the output voltage V0 in the non-conversion mode is -10
It is about +10.

【0018】[0018]

【降圧モード】入力交流電圧Vinよりも低い出力電圧V
0 を得る降圧モードの場合には、第1〜第6の主スイッ
チQ1 〜Q6 に図5(B)〜(G)に示す制御信号が供
給される。即ち、第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 は
図5(A)の電源電圧Vinと同一の低周波(50Hz)
でオン・オフし、第3〜第6のスイッチQ3 〜Q6 は高
周波(例えば20kHz)のPWMパルスでオン・オフ
する。図5の入力交流電圧Vinの正の半波の期間t0 〜
t1 であり且つ第5のスイッチQ5 がオンの期間には、
交流電源3、第1のリアクトルL1 、第1のスイッチQ
1 、第5のスイッチQ5 、第2のリアクトルL2 及び負
荷11の閉回路で正方向電流が流れる。また、入力交流
電圧Vinの正の半波の期間t0 〜t1 であり且つ第6の
スイッチQ6 がオン即ち第5のスイッチQ5 がオフの期
間には、交流電源3、第1のリアクトルL1 、第1のス
イッチQ1 、コンデンサC、第6のスイッチQ6 、第2
のリアクトルL2 及び負荷11の閉回路で正方向電流が
流れる。
[Step-down mode] Output voltage V lower than input AC voltage Vin
In the case of the step-down mode for obtaining 0, control signals shown in FIGS. 5B to 5G are supplied to the first to sixth main switches Q1 to Q6. That is, the first and second switches Q1 and Q2 are at the same low frequency (50 Hz) as the power supply voltage Vin in FIG.
And the third to sixth switches Q3 to Q6 are turned on and off by a high-frequency (for example, 20 kHz) PWM pulse. The positive half-wave period t0 of the input AC voltage Vin shown in FIG.
At time t1 and when the fifth switch Q5 is on,
AC power supply 3, first reactor L1, first switch Q
1, a positive current flows through the closed circuit of the fifth switch Q5, the second reactor L2 and the load 11. Further, during the period t0 to t1 of the positive half-wave of the input AC voltage Vin and the period when the sixth switch Q6 is ON, that is, when the fifth switch Q5 is OFF, the AC power source 3, the first reactor L1, The first switch Q1, the capacitor C, the sixth switch Q6, the second
A positive current flows through the reactor L2 and the closed circuit of the load 11.

【0019】降圧モードにおける入力交流電圧Vinの負
の半波の期間t1 〜t2 であり且つ第6のスイッチQ6
がオンの期間には、交流電源3、負荷11、第2のリア
クトルL2 、第6のスイッチQ6 、第2のスイッチQ2
及び第1のリアクトルL1 の閉回路で負方向の電流が流
れる。また、入力交流電圧Vinの負の半波の期間t1〜
t2 であり且つ第5のスイッチQ5 のオンの期間即ち第
6のスイッチQ6 のオフの期間には、交流電源3、負荷
11、第2のリアクトルL2 、第5のスイッチQ5 、コ
ンデンサC、第2のスイッチQ2 及び第1のリアクトル
L1 の閉回路で負方向電流が流れる。入力交流電圧Vin
が第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 で高周波で断続さ
れるので、入力交流電圧Vinよりも低い出力電圧V0 が
得られる。
The period of the negative half-wave of the input AC voltage Vin in the step-down mode is from t1 to t2, and the sixth switch Q6
Is on, the AC power supply 3, the load 11, the second reactor L2, the sixth switch Q6, the second switch Q2
A negative current flows in the closed circuit of the first reactor L1. Further, the period of the negative half-wave of the input AC voltage Vin, t1 to
At time t2 and when the fifth switch Q5 is on, that is, when the sixth switch Q6 is off, the AC power source 3, the load 11, the second reactor L2, the fifth switch Q5, the capacitor C, the second A negative current flows in the closed circuit of the switch Q2 and the first reactor L1. Input AC voltage Vin
Is interrupted at a high frequency by the fifth and sixth switches Q5 and Q6, so that an output voltage V0 lower than the input AC voltage Vin is obtained.

【0020】降圧モードにおいてコンデンサCは第1、
第2、第5及び第6のスイッチQ1Q2 、Q5 、Q6 を
通る回路で充電される。このため、もしコンデンサCの
電圧Vc を制御しないと、この電圧Vc は徐々に高くな
る。そこで、第3及び第4のスイッチQ3 、Q4 を高い
周波数(例えば20kHz)でオン・オフしてコンデン
サCの電荷を放出し、この電圧Vc を制御する。コンデ
ンサCの放電回路は次のようにして形成される。まず、
入力交流電圧Vinが正の半波の期間t0 〜t1であり且
つ第4のスイッチQ4 のオンの期間には、コンデンサ
C、第1のスイッチQ1 、第1のリアクトルL1 、電源
3、第3のリアクトルL3、及び第4のスイッチQ4 から
成る閉回路でコンデンサCの放電電流が流れる。この
時、第1及び第3のリアクトルL1 、L3にエネルギーが
蓄積される。次に、入力交流電圧Vinが正の半波の期間
t0 〜t1 であり且つ第3のスイッチQ3 のオン期間に
は、第1のリアクトルL1 、電源3、第3のリアクトル
L3,第3のスイッチQ3 、第1のスイッチQ1 から成
る閉回路でリアクトルL1及びL3 のエネルギーの放出
が行われ、リアクトルL1及びL3 のエネルギーは電源
3に帰還される。第3及び第4のスイッチQ3 、Q4 が
図5(D)(F)に示すように電源3の電圧Vinよりも
十分に高い周波数でPWMパルスで断続され、このPW
Mパルスの幅の制御によってコンデンサCの放電期間が
制御され、コンデンサCの電圧Vc はほぼ一定に保たれ
る。なお、入力交流電圧Vinが負の期間t1 〜t2 であ
り且つ第3のスイッチQ3 がオンの期間には、コンデン
サC、第3のスイッチQ3 ,第3のリアクトルL3,電源
3、第1のリアクトルL1 及び第2のスイッチQ2 から
成る閉回路でコンデンサCの電荷が放出される。また、
入力交流電圧Vinが負の期間t1 〜t2 であり且つ第4
のスイッチQ4 のオン期間には、第1のリアクトルL1
、第2のスイッチQ2 、第4のスイッチQ4 、第3のリ
アクトルL3及び電源3から成る閉回路でリアクトルL
1、L3 のエネルギーが放出される。また、本実施例で
は入力の力率改善を行うように第3及び第4のスイッチ
Q3,Q4がオン.オフ制御される
In the buck mode, the capacitor C is
It is charged by a circuit passing through the second, fifth and sixth switches Q1 Q2, Q5, Q6. For this reason, if the voltage Vc of the capacitor C is not controlled, this voltage Vc gradually increases. Therefore, the third and fourth switches Q3 and Q4 are turned on and off at a high frequency (for example, 20 kHz) to discharge the electric charge of the capacitor C, thereby controlling the voltage Vc. The discharge circuit of the capacitor C is formed as follows. First,
When the input AC voltage Vin is a positive half-wave period t0 to t1 and the fourth switch Q4 is on, the capacitor C, the first switch Q1, the first reactor L1, the power source 3, the third The discharge current of the capacitor C flows in a closed circuit including the reactor L3 and the fourth switch Q4. At this time, energy is stored in the first and third reactors L1, L3. Next, when the input AC voltage Vin is a positive half-wave period t0 to t1 and the third switch Q3 is on, the first reactor L1, the power supply 3, the third reactor L3, and the third switch The energy of the reactors L1 and L3 is released in a closed circuit including Q3 and the first switch Q1, and the energy of the reactors L1 and L3 is fed back to the power supply 3. The third and fourth switches Q3 and Q4 are turned on and off by a PWM pulse at a frequency sufficiently higher than the voltage Vin of the power supply 3, as shown in FIGS.
The discharge period of the capacitor C is controlled by controlling the width of the M pulse, and the voltage Vc of the capacitor C is kept substantially constant. During the period when the input AC voltage Vin is in the negative period t1 to t2 and the third switch Q3 is on, the capacitor C, the third switch Q3, the third reactor L3, the power supply 3, the first reactor The charge of the capacitor C is discharged in a closed circuit including L1 and the second switch Q2. Also,
When the input AC voltage Vin is in the negative period t1 to t2 and
During the ON period of the switch Q4, the first reactor L1
, A second switch Q2, a fourth switch Q4, a third reactor L3, and a power supply 3 in a closed circuit.
1, L3 energy is released. In this embodiment, the third and fourth switches Q3 and Q4 are turned on so as to improve the input power factor. Controlled off

【0021】[0021]

【昇圧モード】入力交流電圧Vinよりも高い出力電圧V
0 を得る昇圧モードの場合には、図6(B)〜(G)に
示す制御信号で第1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 がオン
・オフ制御される。即ち、第1〜第4のスイッチQ1 〜
Q4 は高周波でオン・オフされ、第5及び第6のスイッ
チQ5 、Q6 は電源周波数(50Hz)でオン・オフさ
れる。図6の入力交流電圧Vinが正の半波の期間t0 〜
t1 であり且つ第1のスイッチQ1 のオン期間には、電
源3、第1のリアクトルL1 、第1のスイッチQ1 、第
5のスイッチQ5 、第2のリアクトルL2 、負荷11か
ら成る閉回路で第1の方向の電流が流れる。この時、第
1のリアクトルL1 に前のサイクルで充電されたエネル
ギーの放出が生じ、電源3の電圧Vinと第1のリアクト
ルL1 の電圧との和が出力され、入力交流電圧Vinより
も高い振幅の出力電圧V0 が得られる。昇圧モードにお
いて、入力交流電圧Vinが正の半波の期間t0 〜t1 で
あり且つ第2のスイッチQ2 のオン期間には、電源3、
第1のリアクトルL1 、第2のスイッチQ2 、コンデン
サC、第5のスイッチQ5 、第2のリアクトルL2 及び
負荷11から成る閉回路で第1の方向の電流が流れ、且
つ第1のリアクトルL1 にエネルギーが蓄積される。こ
の時には入力交流電圧VinにコンデンサCの電圧Vc が
加算されて出力電圧V0 となる。
[Step-up mode] Output voltage V higher than input AC voltage Vin
In the step-up mode for obtaining 0, the first to sixth switches Q1 to Q6 are on / off controlled by the control signals shown in FIGS. That is, the first to fourth switches Q1 to Q1
Q4 is turned on / off at a high frequency, and the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are turned on / off at a power supply frequency (50 Hz). In FIG. 6, the input AC voltage Vin is a positive half-wave period t0.
At time t1 and during the ON period of the first switch Q1, a closed circuit composed of the power supply 3, the first reactor L1, the first switch Q1, the fifth switch Q5, the second reactor L2, and the load 11 is used. A current in the direction of 1 flows. At this time, the energy charged in the previous cycle is released to the first reactor L1, and the sum of the voltage Vin of the power supply 3 and the voltage of the first reactor L1 is output, and the amplitude is higher than the input AC voltage Vin. Is obtained. In the step-up mode, the power supply 3 is connected to the input AC voltage Vin during the positive half-wave period t0 to t1 and the ON period of the second switch Q2.
A current in the first direction flows through a closed circuit including the first reactor L1, the second switch Q2, the capacitor C, the fifth switch Q5, the second reactor L2, and the load 11, and flows through the first reactor L1. Energy is stored. At this time, the voltage Vc of the capacitor C is added to the input AC voltage Vin to become the output voltage V0.

【0022】昇圧モードにおいて、入力交流電圧Vinが
負の半波の期間t1 〜t2 であり且つ第2のスイッチQ
2 がオンの期間には、電源3、負荷11、第2のリアク
トルL2 、第6のスイッチQ6 、第2のスイッチQ2 及
び第1のリアクトルL1 から成る閉回路で第2の方向の
電流が流れる。この時は入力交流電圧Vinに第1のリア
クトルL1 の電圧が加算されて出力電圧V0 となる。ま
た、入力交流電圧Vinが負の半波の期間t1 〜t2 であ
り且つ第1のスイッチQ1 がオンの期間には、電源3、
負荷11、第2のリアクトルL2 、第6のスイッチQ6
、コンデンサC、第1のスイッチQ1 及び第1のリア
クトルL1 から成る閉回路で第2の方向の電流が流れ
る。この時には入力交流電圧VinにコンデンサCの電圧
Vc が加算されて出力電圧V0 となる。なお、この期間
に第1のリアクトルL1 にエネルギーが蓄積される。
In the boost mode, the input AC voltage Vin is in a negative half-wave period t1 to t2 and the second switch Q
While the switch 2 is on, a current in the second direction flows through a closed circuit including the power supply 3, the load 11, the second reactor L2, the sixth switch Q6, the second switch Q2, and the first reactor L1. . At this time, the voltage of the first reactor L1 is added to the input AC voltage Vin to become the output voltage V0. Also, during the period when the input AC voltage Vin is a negative half-wave period t1 to t2 and the first switch Q1 is on, the power
Load 11, second reactor L2, sixth switch Q6
, A capacitor C, a first switch Q1 and a first reactor L1, a current flows in a second direction in a closed circuit. At this time, the voltage Vc of the capacitor C is added to the input AC voltage Vin to become the output voltage V0. During this period, energy is stored in the first reactor L1.

【0023】昇圧モードにおいてコンデンサCの放電が
生じ、この電圧が低下する。そこで、第3及び第4のス
イッチQ3 、Q4 を第5及び第6のスイッチQ5 、Q6
よりも高い周波数(例えば20kHz)で断続すること
によってコンデンサCの電圧Vc をほぼ一定に制御す
る。この詳しい動作を次に述べる。入力交流電圧Vinが
正の半波の期間t0 〜t1 であり且つ第4のスイッチQ
4 のオン期間には、電源3、第1のリアクトルL1 、第
1のスイッチQ1 、コンデンサC、第3のリアクトルL
3,第4のスイッチQ4 から成る閉回路でコンデンサC
を充電する。この時、第1及び第3のリアクトルL1 、
L3の蓄積エネルギーの放出があるので、コンデンサC
は、電源3の電圧Vinと第1のリアクトルL1、L3 の
電圧との和で充電される。即ち、出力電圧V0 よりも高
い電圧でコンデンサCが充電される。入力交流電圧Vin
が正の半波の期間t0 〜t1 であり且つ第3のスイッチ
Q3 のオン期間には、電源3、第1のリアクトルL1 、
第1のスイッチQ1 、第3のスイッチQ3 、第3のリア
クトルL3の閉回路に電流が流れ、第1及び第3のリアク
トルL1、L3 にエネルギーが蓄積される。入力交流電
圧Vinが負の半波の期間t1 〜t2 であり且つ第3のス
イッチQ3がオンの期間には、電源3、第3のリアクトル
L3、第3のスイッチQ3 、コンデンサC、第2のスイ
ッチQ2 及び第1のリアクトルL1 から成る閉回路に電
流が流れ、電源3の電圧Vinと第1及び第3のリアクト
ルL1 、L3の電圧の和でコンデンサCが充電される。
入力交流電圧Vinが負の半波の期間t1 〜t2 であり且
つ第4のスイッチQ4のオンの期間には、電源3、第3の
リアクトルL3,第4のスイッチQ4 、第2のスイッチQ
2 及び第1のリアクトルL1 から成る閉回路に電流が流
れ、第1及び第3のリアクトルL1、L3 にエネルギーが
蓄積される。なお、この昇圧モ−ドにおいても第3及び
第4のスイッチQ3、Q4は入力の力率を改善するよう
に動作する。
In the boost mode, discharge of the capacitor C occurs, and this voltage decreases. Therefore, the third and fourth switches Q3 and Q4 are connected to the fifth and sixth switches Q5 and Q6.
The voltage Vc of the capacitor C is controlled to be substantially constant by interrupting at a higher frequency (for example, 20 kHz). The detailed operation will be described below. The input AC voltage Vin is a positive half-wave period t0 to t1 and the fourth switch Q
4, the power supply 3, the first reactor L1, the first switch Q1, the capacitor C, the third reactor L
3. A closed circuit comprising a fourth switch Q4 and a capacitor C
Charge. At this time, the first and third reactors L1,
Since the stored energy of L3 is released, the capacitor C
Is charged by the sum of the voltage Vin of the power supply 3 and the voltages of the first reactors L1 and L3. That is, the capacitor C is charged with a voltage higher than the output voltage V0. Input AC voltage Vin
During the positive half-wave period t0 to t1 and during the ON period of the third switch Q3, the power supply 3, the first reactor L1,
A current flows through a closed circuit of the first switch Q1, the third switch Q3, and the third reactor L3, and energy is stored in the first and third reactors L1, L3. During the period when the input AC voltage Vin is a negative half-wave period t1 to t2 and the third switch Q3 is ON, the power supply 3, the third reactor L3, the third switch Q3, the capacitor C, the second A current flows through a closed circuit including the switch Q2 and the first reactor L1, and the capacitor C is charged by the sum of the voltage Vin of the power supply 3 and the voltages of the first and third reactors L1 and L3.
The power supply 3, the third reactor L3, the fourth switch Q4, and the second switch Q are provided during the period t1 to t2 when the input AC voltage Vin is a negative half-wave and when the fourth switch Q4 is on.
A current flows through a closed circuit including the second and first reactors L1, and energy is stored in the first and third reactors L1 and L3. In this boost mode, the third and fourth switches Q3 and Q4 operate to improve the input power factor.

【0024】図3は図1の変換回路1によって非変換モ
ード、降圧モード、昇圧モードを得ることを示す等価回
路である。入力段のエネルギー蓄積要素30は第1のリ
アクトルL1 に相当し、出力段エネルギー蓄積要素34
は第2のリアクトルL2 に相当し、電圧V1 の第1の電
源31は第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 に相当し、
電圧V2 の第2の電源32は第3及び第4のスイッチQ
3 、Q4 に相当し、電圧V3 の第3の電源33は第5及
び第6のスイッチQ5 、Q6 に相当する。非変換モード
時は、第1及び第3の電源31、33の電圧V1 、V3
を零にするように第1、第2、第5及び第6のスイッチ
Q1 、Q2 、Q5 、Q6 を制御する。降圧モードには第
1の電源31の電圧V1 を零にし、第3の電源33の電
圧V3 をマイナスの値にするように第1、第2、第5及
び第6のスイッチQ1 、Q2 、Q5 、Q6 を制御する。
昇圧モード時には第1の電源31の電圧V1 をプラスの
値にし、第3の電源33の電圧V3 を零にするように第
1、第2、第5及び第6のスイッチQ1 、Q2 、Q5 、
Q6 を制御する。第2の電源32の電圧V2は入力の力
率を改善するように制御される。
FIG. 3 is an equivalent circuit showing that the conversion circuit 1 of FIG. 1 obtains a non-conversion mode, a step-down mode, and a step-up mode. The input stage energy storage element 30 corresponds to the first reactor L1, and the output stage energy storage element 34.
Corresponds to the second reactor L2, the first power supply 31 of the voltage V1 corresponds to the first and second switches Q1, Q2,
The second power supply 32 of the voltage V2 is connected to the third and fourth switches Q
3 and Q4, and the third power supply 33 at the voltage V3 corresponds to the fifth and sixth switches Q5 and Q6. In the non-conversion mode, the voltages V1, V3 of the first and third power supplies 31, 33 are used.
, And the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5 and Q6 are controlled. In the step-down mode, the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5 are set so that the voltage V1 of the first power supply 31 is set to zero and the voltage V3 of the third power supply 33 is set to a negative value. , Q6.
In the step-up mode, the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5, and Q5 are set so that the voltage V1 of the first power supply 31 becomes a positive value and the voltage V3 of the third power supply 33 becomes zero.
Control Q6. The voltage V2 of the second power supply 32 is controlled to improve the input power factor.

【0025】次に、制御回路2の詳細を図2によって説
明する。制御回路2は、入力電圧検出回路41、直流電
圧検出回路42、出力電圧検出回路43、直流電圧及び
力率改善指令値発生手段44、出力段電圧指令値発生手
段45、方形波発生器46、第1〜第4のモード選択スイ
ッチ48、49、50、51、三角波発生器52、第1、第2及
び第3のコンパレータ53、54、55、第1、第2及
び第3の逆相信号形成回路56、57、58を有する。
Next, details of the control circuit 2 will be described with reference to FIG. The control circuit 2 includes an input voltage detection circuit 41, a DC voltage detection circuit 42, an output voltage detection circuit 43, a DC voltage and power factor improvement command value generation unit 44, an output stage voltage command value generation unit 45, a square wave generator 46, First to fourth mode selection switches 48, 49, 50, 51, triangular wave generator 52, first, second, and third comparators 53, 54, 55, first, second, and third negative-phase signals Forming circuits 56, 57 and 58;

【0026】入力電圧検出回路41は、ライン18、1
9によって第1及び第2の交流電源端子4、5に接続さ
れており、電源3の電圧Vinを検出し、基準正弦波を発
生する。直流電圧検出回路42はライン21、22によ
ってコンデンサCの両端に接続され、コンデンサCの電
圧Vc を示す検出信号を出力する。出力電圧検出回路4
3はライン20、19によって第1及び第2の交流出力
端子6、7に接続され、出力電圧V0 を示す検出信号を
出力する。各検出回路41、42、43は、電源電圧V
in、コンデンサ電圧Vc 、出力電圧V0 の実際の値より
も低い電圧を出力するが、理解を容易にするためにここ
では実際の電圧と同一の値が出力されるものとする。な
お、この指令値Vrcは、第1及び第2のスイッチQ1、Q2
の相互接続中点8と第3及び第4のスイッチQ3、Q4の相
互接続中点9との間の電圧Vconvを所望値にするための
指令値として機能する。
The input voltage detecting circuit 41 is connected to the lines 18, 1
9 is connected to the first and second AC power supply terminals 4 and 5 to detect the voltage Vin of the power supply 3 and generate a reference sine wave. The DC voltage detection circuit 42 is connected to both ends of the capacitor C by the lines 21 and 22, and outputs a detection signal indicating the voltage Vc of the capacitor C. Output voltage detection circuit 4
3 is connected to the first and second AC output terminals 6 and 7 by lines 20 and 19, and outputs a detection signal indicating the output voltage V0. Each of the detection circuits 41, 42, and 43 has a power supply voltage V
In, a voltage lower than the actual values of the capacitor voltage Vc and the output voltage V0 are output, but for the sake of easy understanding, it is assumed that the same value as the actual voltage is output here. Note that this command value Vrc is equal to the first and second switches Q1, Q2.
And a command value for setting the voltage Vconv between the interconnection midpoint 8 of the third and fourth switches Q3 and Q4 to a desired value.

【0027】直流電圧及び力率改善指令値発生手段44
は、直流基準電圧源59と、第1及び第2の減算器60、
63と、2つの比例積分(PI)回路61、64と、乗
算器62とから成る。第1の減算器60は基準電圧源5
9に基準電圧と直流電圧検出回路42の検出出力の差を
示す誤差信号を出力する。この誤差信号は比例積分回路
61を介して乗算器62に入力し、入力電圧検出回路4
1から得られた基準正弦波(例えば実効値100Vの正
弦波)に乗算される。乗算器62の出力はコンデンサC
の電圧Vc を所望値に保つための情報を含む入力電流指
令値である。第2の減算器63は乗算器62の出力(入
力電流指令値)と電流検出器23に接続されたライン2
4の検出値(検出電流値)との差を示す信号を出力し、
位相差信号形成回路として機能する。減算器63の出力
は比例積分回路64を介して出力される。比例積分回路
64の出力は直流電圧及び力率改善指令値Vrcとなる。
この指令値Vrcは電源電圧Vinに同期した正弦波であ
リ、コンデンサCの電圧を所定値に制御するための情報
と入力の力率を改善するための情報とを含む。なお、こ
の指令値Vrcは、第1及び第2のスイッチQ1、Q2の相互
接続中点8と第3及び第4のスイッチQ3、Q4の相互接続
中点9との間の電圧Vconvを所望値にするための指令値
として機能する。
DC voltage and power factor improvement command value generating means 44
Is a DC reference voltage source 59, first and second subtractors 60,
63, two proportional integration (PI) circuits 61 and 64, and a multiplier 62. The first subtractor 60 is connected to the reference voltage source 5
9 outputs an error signal indicating the difference between the reference voltage and the detection output of the DC voltage detection circuit 42. This error signal is input to a multiplier 62 via a proportional integration circuit 61,
The reference sine wave obtained from 1 (for example, a sine wave having an effective value of 100 V) is multiplied. The output of the multiplier 62 is a capacitor C
Is an input current command value including information for maintaining the voltage Vc at a desired value. The second subtracter 63 is connected to the output of the multiplier 62 (input current command value) and the line 2 connected to the current detector 23.
And outputs a signal indicating a difference from the detection value (detection current value).
Functions as a phase difference signal forming circuit. The output of the subtractor 63 is output via a proportional integration circuit 64. The output of the proportional integration circuit 64 becomes a DC voltage and a power factor improvement command value Vrc.
The command value Vrc is a sine wave synchronized with the power supply voltage Vin, and includes information for controlling the voltage of the capacitor C to a predetermined value and information for improving the input power factor. Note that the command value Vrc is a desired value of the voltage Vconv between the interconnection midpoint 8 between the first and second switches Q1 and Q2 and the interconnection midpoint 9 between the third and fourth switches Q3 and Q4. It functions as a command value for

【0028】出力段電圧指令値発生手段45は、基準出
力電圧指令値発生器66と、減算器67と、比例積分微
分(PID)回路68とから成る。基準出力電圧指令値
発生器66は、降圧モード時には、電源電圧Vinよりも
aボルト低いV01=Vin−aを示す指令値を発生し、昇
圧モード時には、電源電圧Vinよりもbボルト高いV02
=Vin+bを発生する。この各基準電圧指令値V01、V
02は電源電圧Vinに同期した正弦波である。減算器67
は基準電圧指令値発生器66の出力と出力電圧検出回路
43の出力との差を示す信号を出力する。この減算器6
7の出力は比例積分微分(PID)回路68を介して出
力され、出力段電圧指令値Vriとなる。なお、Vriは電
源電圧Vinに同期した正弦波であり、第3及び第4のスイ
ッチQ3,Q4の接続中点9と第5及び第6のスイッチQ5、
Q6の相互接続中点10との間の電圧Vinvを所望値にする
ための指令値として機能する。
The output stage voltage command value generating means 45 comprises a reference output voltage command value generator 66, a subtracter 67, and a proportional-integral-derivative (PID) circuit 68. The reference output voltage command value generator 66 generates a command value indicating V01 = Vin−a which is a volt lower than the power supply voltage Vin in the step-down mode, and V02 which is b volts higher than the power supply voltage Vin in the step-up mode.
= Vin + b. These reference voltage command values V01, V
02 is a sine wave synchronized with the power supply voltage Vin. Subtracter 67
Outputs a signal indicating the difference between the output of the reference voltage command value generator 66 and the output of the output voltage detection circuit 43. This subtractor 6
7 is output via a proportional-integral-derivative (PID) circuit 68 and becomes an output stage voltage command value Vri. Vri is a sine wave synchronized with the power supply voltage Vin, and the connection point 9 of the third and fourth switches Q3 and Q4 and the fifth and sixth switches Q5 and
It functions as a command value for setting the voltage Vinv between Q6 and the interconnection midpoint 10 to a desired value.

【0029】降圧モ−ド、昇圧モ−ド、非変換モ−ドも
選択的に設定するために、方形波発生器46と4つのスイ
ッチ48、49、50、51とが設けられている。
A square wave generator 46 and four switches 48, 49, 50, 51 are provided for selectively setting the step-down mode, the step-up mode, and the non-conversion mode.

【0030】方形波発生器46は、増幅器69とリミッ
タ70とから成る。増幅器69は入力電圧検出回路41
から得られる図7(A)の50Hzの基準正弦波Vf を
ピークが三角波電圧Vtの最大値よりも十分に高い電圧に
増幅するものである。リミッタ70は、三角波発生器5
2の出力三角波の最大値に等しい+Vsと最小値に等し
い−Vsとの間に増幅器出力を制限し、図7(B)に示
す+Vs の高レベルと−Vs の低レベルとを交互に有す
る方形波電圧Vs を発生する。
The square wave generator 46 includes an amplifier 69 and a limiter 70. The amplifier 69 includes the input voltage detection circuit 41
7A is amplified to a voltage whose peak is sufficiently higher than the maximum value of the triangular wave voltage Vt. The limiter 70 includes the triangular wave generator 5
The amplifier output is limited between + Vs equal to the maximum value and -Vs equal to the minimum value of the output triangular wave of No. 2 and a square having alternating high levels of + Vs and low levels of -Vs shown in FIG. A wave voltage Vs is generated.

【0031】第1のモード選択スイッチ48は、出力段電
圧指令値発生手段45と第1のコンパレータ53との間に接
続されており、昇圧モードの時にのみオンになる。第2
のモード選択スイッチ49は、方形波発生器46と第1のコ
ンパレータ53との間に接続されており、非変換モード及
び降圧モードの時にのみオンになる。第3のモード選択
スイッチ50は出力段電圧指令値発生手段45と第3のコン
パレータ55との間に接続されており、降圧モードの時に
のみオンになる。第4のモード選択スイッチ51は方形波
発生器46と第3のコンパレータ55との間に接続されてお
り、非変換モード及び昇圧モードの時にのみオンにな
る。
The first mode selection switch 48 is connected between the output stage voltage command value generation means 45 and the first comparator 53, and is turned on only in the boost mode. No. 2
The mode selection switch 49 is connected between the square wave generator 46 and the first comparator 53, and is turned on only in the non-conversion mode and the step-down mode. The third mode selection switch 50 is connected between the output stage voltage command value generation means 45 and the third comparator 55, and is turned on only in the step-down mode. The fourth mode selection switch 51 is connected between the square wave generator 46 and the third comparator 55, and is turned on only in the non-conversion mode and the boost mode.

【0032】三角波発生器52は電源3の電圧Vinの周
波数(50Hz)よりも十分に高い周波数(例えば20
kHz)の三角波電圧Vt即ち鋸波を図8〜図11に示
すように発生する。この三角波電圧Vtは最大値が+V
s,最小値が−Vsであり、急峻に立上った後に徐々に低
下するのこぎり波状電圧である。勿論、三角波発生器5
2を徐々に立上って急速に立上る三角波、徐々に立上っ
て徐々に下がる三角波を発生するように構成できる。図
2では1つの三角波発生器52が第1、第2及び第3の
コンパレータ53、54、55に接続されているが、第
1、第2及び第3のコンパレータ53、54、55のた
めの専用の三角波発生器を設けることもできる。また、
1つの三角波発生器52から3種類の三角波を発生させ
ることもできる。
The triangular wave generator 52 has a frequency (for example, 20 Hz) that is sufficiently higher than the frequency (50 Hz) of the voltage Vin of the power supply 3.
A triangular-wave voltage Vt (kHz), that is, a sawtooth wave is generated as shown in FIGS. The maximum value of this triangular wave voltage Vt is + V
s, the minimum value is −Vs, which is a sawtooth voltage that gradually decreases after rising sharply. Of course, triangular wave generator 5
2 can be configured to generate a triangle wave that rises gradually and rises rapidly, and a triangle wave that rises and falls gradually. In FIG. 2, one triangular wave generator 52 is connected to the first, second and third comparators 53, 54 and 55, but the first, second and third comparators 53, 54 and 55 A dedicated triangular wave generator can be provided. Also,
One triangular wave generator 52 can also generate three types of triangular waves.

【0033】第1のコンパレータ53は第1及び第2のモ
ード選択スイッチ48、49の出力のいずれか一方から成る
コンパレータ入力信号Vr1と三角波電圧Vt とを比較
してライン12に第1のスイッチQ1 のオン・オフ制御
信号を2値形式で出力する。
The first comparator 53 compares a comparator input signal Vr1 composed of one of the outputs of the first and second mode selection switches 48 and 49 with the triangular wave voltage Vt and outputs a first switch Q1 to the line 12. Is output in a binary format.

【0034】第2のコンパレータ54は直流電圧及び力
率改善指令値発生手段44と三角波発生器52とに接続
され、コンデンサ電圧及び力率改善指令値としてのコン
パレータ入力信号Vr2と三角波電圧Vt とを比較してラ
イン14に第3のスイッチQ3 のオン・オフ制御信号を
2値形式で出力する。この第2のコンパレータ54はコ
ンデンサCの電圧制御及び力率改善制御回路を構成して
いる。
The second comparator 54 is connected to the DC voltage and power factor improvement command value generating means 44 and the triangular wave generator 52, and converts the capacitor voltage and the comparator input signal Vr2 and the triangular wave voltage Vt as the power factor improvement command value. By comparison, an on / off control signal for the third switch Q3 is output to the line 14 in a binary form. The second comparator 54 constitutes a voltage control of the capacitor C and a power factor improvement control circuit.

【0035】第3のコンパレータ55は第3及び第4のモ
ード選択スイッチ50、51の出力から成るコンパレータ入
力信号Vr3と三角波電圧Vt とを比較してライン16
に第5のスイッチQ5 のオン・オフ制御信号を2値形式
で出力する。
The third comparator 55 compares the comparator input signal Vr3 consisting of the outputs of the third and fourth mode selection switches 50 and 51 with the triangular wave voltage Vt and outputs a signal from the line 16 to the line 16.
The ON / OFF control signal for the fifth switch Q5 is output in binary form.

【0036】第1の逆相信号形成回路56はNOT回路
即ち否定回路から成り、第1のコンパレータ53に接続
され、第1のスイッチQ1 のオン・オフ制御信号の逆相
信号から成る第2のスイッチQ2 のオン・オフ制御信号
をライン13に出力する。
The first negative-phase signal forming circuit 56 comprises a NOT circuit, that is, a negative circuit, is connected to the first comparator 53, and comprises a second negative-phase signal of the on / off control signal of the first switch Q1. An on / off control signal for the switch Q2 is output on line 13.

【0037】第2の逆相信号形成回路57はNOT回路
から成り、第2のコンパレータ54に接続され、第3の
スイッチQ3 のオン・オフ制御信号の逆相信号から成る
第4のスイッチQ4 のオン・オフ制御信号をライン15
に出力する。
The second negative-phase signal forming circuit 57 is composed of a NOT circuit, is connected to the second comparator 54, and is connected to the fourth switch Q4 which is the reverse phase signal of the ON / OFF control signal of the third switch Q3. Line 15 on / off control signal
Output to

【0038】第3の逆相信号形成回路58はNOT回路
から成り、第3のコンパレータ55に接続され、第5の
スイッチQ5 のオン・オフ制御信号の逆相信号から成る
第6のスイッチQ6 のオン・オフ制御信号を出力する。
なお、第1、第2及び第3のコンパレータ53、54、
55に第1、第2及び第3の逆相信号形成回路56、5
7、58をそれぞれ内蔵させることができる。また、第
1、第2及び第3の逆相信号形成回路56、57、58
をNOT回路で形成せずに3つの逆相信号用コンパレー
タで構成し、3つの逆相信号用コンパレータを正相信号
用コンパレータ53、54、55と同様に接続し、入力
の極性のみを正相信号用コンパレータ53、54、55
と逆にすることもできる。
The third negative-phase signal forming circuit 58 is composed of a NOT circuit, is connected to the third comparator 55, and is connected to the sixth switch Q6 which is a negative-phase signal of the on / off control signal of the fifth switch Q5. Outputs on / off control signal.
The first, second and third comparators 53, 54,
55, the first, second and third anti-phase signal forming circuits 56 and 5
7, 58 can be built in. Further, the first, second and third inverted-phase signal forming circuits 56, 57, 58
Is formed by three negative-phase signal comparators without being formed by a NOT circuit, and the three negative-phase signal comparators are connected in the same manner as the positive-phase signal comparators 53, 54, and 55, and only the polarity of the input is positive. Signal comparators 53, 54, 55
Can be reversed.

【0039】[0039]

【モード切換】次に、図2の回路でモード切換を行うこ
とができることを図9〜図11を参照して説明する。
[Mode Switching] Next, how the mode switching can be performed by the circuit of FIG. 2 will be described with reference to FIGS.

【0040】[0040]

【非変換モード】非変換モード時には第2及び第4のモー
ド選択スイッチ49、51がオンになり、電源電圧Vinの正
の半波期間における第1及び第3のコンパレータ53、55の
入力信号Vr1、Vr3は+Vsとなり、図9に示すように
三角波電圧Vt の最大値+Vsに一致し、三角波電圧Vt
を横切らない。この結果、電源電圧Vinの正の半波の期
間の第1及び第3のコンパレータ53、55の出力は連続
して高レベルになる。また、非変換モードにおける電源
電圧Vinの負の半波期間の第1及び第3のコンパレータ
53、55の入力は−Vsとなるので、この出力は連続して
低レベルになる。これにより、非変換モード時には図4
(B)(C)(F)(G)に示すように第1及び第2の
スイッチQ1 、Q2及び第5及び第6のスイッチQ5,Q6
は50Hzの低周波でオン・オフ制御される。非変換モー
ド時の電源電圧Vinの正の半波期間における第2のコン
パレータ54の入力信号Vr2は0〜+Vsの間の値にな
る。また、電源電圧Vinの負の半波の期間のVr2は0〜
−Vsの間の値になる。従って、図9に示すように第2の
コンパレータ54において入力信号Vr2が三角波電圧V
t を横切り、図4(D)(E)に示すように第3及び第
4のスイッチQ3 、Q4 に高周波のオン・オフ制御信号
(PWMパルス)が供給される。この実施例では第2の
コンパレータ54の入力信号ラインにモード切換スイッチ
が接続されていたので、第3及び第4のスイッチQ3,Q4
は各モードでオン・オフする。
[Non-conversion mode] In the non-conversion mode, the second and fourth mode selection switches 49 and 51 are turned on, and the input signal Vr1 of the first and third comparators 53 and 55 during the positive half-wave period of the power supply voltage Vin. , Vr3 become + Vs, which coincides with the maximum value + Vs of the triangular wave voltage Vt as shown in FIG.
Do not cross. As a result, the outputs of the first and third comparators 53 and 55 during the period of the positive half-wave of the power supply voltage Vin are continuously at a high level. In addition, since the inputs of the first and third comparators 53 and 55 become -Vs during the negative half-wave period of the power supply voltage Vin in the non-conversion mode, the output continuously becomes low. Thus, in the non-conversion mode, FIG.
(B) As shown in (C), (F) and (G), the first and second switches Q1, Q2 and the fifth and sixth switches Q5, Q6
Is controlled on and off at a low frequency of 50 Hz. The input signal Vr2 of the second comparator 54 during the positive half-wave period of the power supply voltage Vin in the non-conversion mode takes a value between 0 and + Vs. Further, Vr2 during the negative half-wave period of the power supply voltage Vin is 0 to
−Vs. Accordingly, as shown in FIG. 9, in the second comparator 54, the input signal Vr2 is
Across t, a high-frequency on / off control signal (PWM pulse) is supplied to the third and fourth switches Q3 and Q4 as shown in FIGS. In this embodiment, since the mode selector switch is connected to the input signal line of the second comparator 54, the third and fourth switches Q3 and Q4
Turns on / off in each mode.

【0041】[0041]

【降圧モード】降圧モード時には第2及び第3のモード選
択スイッチ49、50がオンになる。従って、電源電圧の正
の半波期間には図10に示すように第1のコンパレータ
53の入力信号Vr1は+Vsとなり、三角波電圧Vt を
横切らない。このため、第1のコンパレータ53の出力
は高レベルになる。電源電圧Vinの負の半波ではVr1が
−Vsとなり、第1のコンパレータ53の出力は低レベル
になる。従って、降圧モード時には第1及び第2のスイ
ッチQ1 、Q2 が図5(B)(C)に示すように低周波
でオン・オフ制御される。降圧モード時の電源電圧Vin
の正の半波期間の第3のコンパレータ55の入力信号Vr3
は0〜+Vsの間の値になり、図10に示すように三角波
電圧Vt を横切る。電源電圧Vinの負の半波期間にはV
r3が0〜−Vsの間の値となり、三角波電圧Vt を横切
る。従って、降圧モード時には、第5及び第6のスイッ
チQ5 、Q6 が図5(F)(G)に示すように高周波の
オン・オフ制御信号即ちPWMパルスで制御される。な
お、第3のコンパレータ55におけるPWMパルスの形
成は図8に示すように行われる。降圧モード時に第2の
コンパレータ54の入力信号Vr2は0〜+Vsの間の値にな
り、図10に示すように三角波電圧Vt を横切る。ま
た、負の半波期間にはVr2が0〜−Vsの間の値となり、
三角波電圧Vt を横切る。この結果、第3及び第4のス
イッチQ3 、Q4 には図5(D)(E)に示すように高
周波のオン・オフ制御信号が供給される。
[Step-down mode] In the step-down mode, the second and third mode selection switches 49 and 50 are turned on. Therefore, during the positive half-wave period of the power supply voltage, as shown in FIG. 10, the input signal Vr1 of the first comparator 53 becomes + Vs and does not cross the triangular wave voltage Vt. Therefore, the output of the first comparator 53 goes high. In a negative half wave of the power supply voltage Vin, Vr1 becomes -Vs, and the output of the first comparator 53 becomes low. Therefore, in the step-down mode, the first and second switches Q1 and Q2 are on / off controlled at a low frequency as shown in FIGS. 5B and 5C. Power supply voltage Vin in step-down mode
Input signal Vr3 of the third comparator 55 during the positive half-wave period
Takes a value between 0 and + Vs, and crosses the triangular wave voltage Vt as shown in FIG. During the negative half-wave period of the power supply voltage Vin, V
r3 takes a value between 0 and -Vs and crosses the triangular wave voltage Vt. Accordingly, in the step-down mode, the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are controlled by a high-frequency on / off control signal, that is, a PWM pulse, as shown in FIGS. The formation of the PWM pulse in the third comparator 55 is performed as shown in FIG. In the step-down mode, the input signal Vr2 of the second comparator 54 has a value between 0 and + Vs, and crosses the triangular wave voltage Vt as shown in FIG. In the negative half-wave period, Vr2 takes a value between 0 and -Vs,
Crosses the triangular wave voltage Vt. As a result, a high-frequency on / off control signal is supplied to the third and fourth switches Q3 and Q4 as shown in FIGS.

【0042】[0042]

【昇圧モード】昇圧モード時には第1及び第4の選択スイ
ッチ48、51がオンになる。このため、0〜+Vsの間の出
力段電圧指令値Vriが第1のコンパレータ53の入力信
号Vr1となり、図11に示すように三角波電圧Vt を
横切る。また、負の半波期間にはVr1が0〜−Vsの間の
値となり、三角波電圧Vt を横切る。この結果、第1及
び第2のスイッチQ1 、Q2 は図6(B)(C)に示す
ように高周波のオン・オフ制御信号即ちPWMパルスで
制御される。昇圧モードにおける第3のコンパレータ5
5の入力信号Vr3は方形波の+Vsとなり、図11に示す
ように三角波電圧Vt を横切らない。また負の半波期間
にはVr3が−Vsとなり、三角波電圧Vt を横切らない。
この結果、第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 は図6
(F)(G)に示すように低周波のオン・オフ制御信号
となる。昇圧モード時の第2のコンパレータ54の入力信
号Vr2は他のモード同様に0〜+Vsの間となり、図1
1に示すように三角波電圧Vt を横切る。この結果、第
3及び第4のスイッチQ3 、Q4 は図6(D)(F)に
示すように高周波でオン・オフ制御される。
[Boost mode] In the boost mode, the first and fourth selection switches 48 and 51 are turned on. Therefore, the output stage voltage command value Vri between 0 and + Vs becomes the input signal Vr1 of the first comparator 53, and crosses the triangular wave voltage Vt as shown in FIG. In the negative half-wave period, Vr1 takes a value between 0 and -Vs and crosses the triangular wave voltage Vt. As a result, the first and second switches Q1 and Q2 are controlled by a high-frequency on / off control signal, that is, a PWM pulse, as shown in FIGS. Third comparator 5 in boost mode
The input signal Vr3 of No. 5 becomes a square wave + Vs and does not cross the triangular wave voltage Vt as shown in FIG. In the negative half-wave period, Vr3 becomes -Vs, and does not cross the triangular wave voltage Vt.
As a result, the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are
(F) As shown in (G), it becomes a low frequency on / off control signal. In the boost mode, the input signal Vr2 of the second comparator 54 is between 0 and + Vs as in the other modes.
It crosses the triangular wave voltage Vt as shown in FIG. As a result, the third and fourth switches Q3 and Q4 are on / off controlled at a high frequency as shown in FIGS.

【0043】上述から明らかなように本実施例は次の効
果を有する。 (1) 非変換モード、降圧モード、昇圧モードを比較
的簡単な回路構成によって得ることができる。 (2) 非昇圧モード時には、第1、第2、第5及び第6の
スイッチQ1,Q2,Q5,Q6が低周波(50HZ)でオン
・オフし、降圧モード時には第1及び第2のスイッチQ
1,Q2が低周波でオン・オフし、昇圧モード時には第5
及び第6のスイッチQ5,Q6が低周波でオン・オフする
ので、単位時間当りのスイッチング回数が少なくなり、
スイッチング損失の合計が少なくなり、効率が向上し、
またスイッチングノイズが少なくなる。 (3) 第3及び第4のスイッチQ3,Q4によって力率改
善するので、効率が向上し、且つ高周波成分が少なくな
る。 (4) 第3及び第4のスイッチQ3,Q4はコンデンサC
の電圧を制御する機能も有するので力率改善を特別のス
イッチを設けないで達成することができる。
As is clear from the above, this embodiment has the following effects. (1) The non-conversion mode, the step-down mode, and the step-up mode can be obtained with a relatively simple circuit configuration. (2) In the non-boost mode, the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5 and Q6 are turned on / off at a low frequency (50 Hz), and in the buck mode the first and second switches are turned on and off. Q
1, Q2 is turned on / off at low frequency, and 5th in boost mode
And the sixth switches Q5 and Q6 are turned on / off at a low frequency, so that the number of switching times per unit time is reduced,
The total switching loss is reduced, efficiency is improved,
Also, switching noise is reduced. (3) Since the power factor is improved by the third and fourth switches Q3 and Q4, efficiency is improved and high frequency components are reduced. (4) The third and fourth switches Q3 and Q4 are capacitors C
Since it also has a function of controlling the voltage of the power supply, the power factor can be improved without providing a special switch.

【0044】[0044]

【第2の実施例】次に、図12〜図22を参照して本発
明の第2の実施例の電力変換装置を説明する。但し、図
12〜図22及び後述する図23〜図27において、図
1〜図11と共通する部分又は相互に共通する部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment Next, a power converter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 12 to FIG. 22 and FIG. 23 to FIG.

【0045】図12に示す第2の実施例の電力変換装置
は、図1の電力変換装置に共振用インダクタLr と共振
用コンデンサCr と第7及び第8のスイッチQ7 、Q8
と第1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 の寄生容量C1 〜C
6 とを付加し、且つ変形された制御回路2aを設けた他
は、図1と同一に構成したものである。ただし、図12
ではフィルタ用コンデンサC11,C12の図示が省略されて
いる。共振用インダクタLr と共振用コンデンサCr と
第7のスイッチQ7 の直列回路は、寄生容量C1 〜C6
に基づく損失をソフトスイッチングによって低減させる
ためのものであって、第1及び第2のスイッチQ1 、Q
2 の直列回路、第3及び第4のスイッチQ3 、Q4 の直
列回路、第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 の直列回路
に対して並列に接続されている。第8のスイッチQ8 は
変換用コンデンサCに直列に接続されている。この実施
例では、変換用コンデンサCも共振用インダクタLr 及
び共振用コンデンサCr と共に損失低減回路を構成して
いる。第1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 の寄生容量C1
〜C6 は一対の主端子間(ドレイン・ソース間)の寄生
容量であり、各スイッチQ1 〜Q6 に並列に接続されて
おり、ターンオフ時のゼロボルトスイッチング及びノイ
ズ低減に寄与している。なお、必要に応じて各スイッチ
Q1 〜Q6 に個別コンデンサを並列接続することができ
る。第7及び第8のスイッチQ7 、Q8 は第1〜第6の
スイッチQ1 〜Q6 と同様に絶縁ゲート型FETから成
り、FETスイッチS7 、S8 の他にダイオードD7 、
D8 を有する。この第7及び第8のスイッチQ7 、Q8
をオン・オフ制御するためにこのゲート(制御端子)が
ライン25、26によって制御回路2aに接続されてい
る。
The power converter of the second embodiment shown in FIG. 12 is different from the power converter of FIG. 1 in that a resonance inductor Lr, a resonance capacitor Cr, and seventh and eighth switches Q7 and Q8.
And the parasitic capacitances C1 -C of the first through sixth switches Q1 -Q6.
6 except that the modified control circuit 2a is provided and the modified control circuit 2a is provided. However, FIG.
In the figure, the illustration of the filter capacitors C11 and C12 is omitted. The series circuit of the resonance inductor Lr, the resonance capacitor Cr, and the seventh switch Q7 has parasitic capacitances C1 to C6.
To reduce the loss based on the first and second switches Q1, Q2
2 are connected in parallel to the series circuit of the second, third and fourth switches Q3 and Q4, and the series circuit of the fifth and sixth switches Q5 and Q6. The eighth switch Q8 is connected in series with the conversion capacitor C. In this embodiment, the conversion capacitor C also forms a loss reduction circuit together with the resonance inductor Lr and the resonance capacitor Cr. Parasitic capacitance C1 of the first to sixth switches Q1 to Q6
C6 is a parasitic capacitance between a pair of main terminals (between the drain and the source) and is connected in parallel to each of the switches Q1 to Q6, and contributes to zero volt switching at the time of turn-off and noise reduction. An individual capacitor can be connected in parallel to each of the switches Q1 to Q6 if necessary. The seventh and eighth switches Q7 and Q8 are composed of insulated gate type FETs similarly to the first to sixth switches Q1 to Q6, and have diodes D7 and Q7 in addition to the FET switches S7 and S8.
D8. The seventh and eighth switches Q7, Q8
This gate (control terminal) is connected to the control circuit 2a by lines 25 and 26 in order to control ON / OFF of the control circuit 2a.

【0046】第7及び第8のスイッチQ7 、Q8 は、第
1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 のターンオン時にソフト
スイッチングを行うためのものであって、第1〜第6の
スイッチQ1 〜Q6 の内少なくとも1つのターンオンの
直前に第1〜第6の寄生容量C1 〜C6 の少なくとも1
つのエネルギを共振回路側に放出させ、第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 の少なくとも1つのスイッチのドレイ
ン・ソース間電圧を零にするためのものである。
The seventh and eighth switches Q7 and Q8 are for performing soft switching when the first to sixth switches Q1 to Q6 are turned on. Immediately before turning on at least one of the first to sixth parasitic capacitances C1 to C6,
One of the first to sixth switches Q1 to Q6 is to release zero energy to the drain-source voltage of at least one of the first to sixth switches Q1 to Q6.

【0047】図13は図12の制御回路2aの詳細を示
す。図13の制御回路2aは、図2の制御回路2に第
1、第2及び第3のタイミング調整回路71,72、7
3とスイッチQ7 、Q8 制御回路74と第5及び第6の
モード選択スイッチ75、76とを付加した他は図2と
同一に構成したものである。第1のタイミング調整回路
71は第1のコンパレータ53と逆相信号形成回路56
と直流電圧検出回路42とに接続され、第1及び第2の
スイッチQ1 、Q2の制御ライン12、13に図18
(B)(C)又は図19(F)(G)又は図20(B)
(C)と同様なオン・オフ制御信号を送出する。第2の
タイミング調整回路72は第2のコンパレータ54と第
2の逆相信号形成回路57と直流電圧検出回路42とに
接続され、第3及び第4のスイッチQ3、Q4 の制御ラ
イン14、15に図18(D)(E)又は図20(B)
(C)と同様なオン・オフ制御信号を送出する。第3の
タイミング調整回路73は第3のコンパレータ55と第
3の逆相信号形成回路58と直流電圧検出回路42とに
接続され、第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 の制御ラ
イン16、17に図18(F)(G)又は図20(B)
(C)のオン・オフ制御信号を送出する。
FIG. 13 shows details of the control circuit 2a of FIG. The control circuit 2a of FIG. 13 includes first, second, and third timing adjustment circuits 71, 72, and 7 in addition to the control circuit 2 of FIG.
The configuration is the same as that of FIG. 2 except that a control circuit 74, switches Q7 and Q8, a control circuit 74, and fifth and sixth mode selection switches 75 and 76 are added. The first timing adjustment circuit 71 includes a first comparator 53 and a negative-phase signal forming circuit 56.
18 is connected to the control lines 12 and 13 of the first and second switches Q1 and Q2.
(B) (C) or FIG. 19 (F) (G) or FIG. 20 (B)
An on / off control signal similar to (C) is transmitted. The second timing adjusting circuit 72 is connected to the second comparator 54, the second negative-phase signal forming circuit 57, and the DC voltage detecting circuit 42, and controls the control lines 14 and 15 of the third and fourth switches Q3 and Q4. 18 (D) (E) or FIG. 20 (B)
An on / off control signal similar to (C) is transmitted. The third timing adjusting circuit 73 is connected to the third comparator 55, the third negative-phase signal forming circuit 58, and the DC voltage detecting circuit 42, and controls the control lines 16 and 17 of the fifth and sixth switches Q5 and Q6. 18 (F) (G) or FIG. 20 (B)
The on / off control signal of (C) is transmitted.

【0048】図14は図13の第1のタイミング調整回
路71を詳しく示すものである。この第1のタイミング
調整回路71は第1及び第2のORゲート77,78と
直流電圧の零検出器79とタイマ80とから成り、図1
8(B)(C)又は図19(F)(G)に示すような低
周波のオン・オフ制御信号と図20(B)(C)と同様
な高周波のオン・オフ制御信号とを形成して第1及び第
2のスイッチQ1 、Q2 に送る。図14において、零電
圧検出器79は直流電圧検出回路42に接続されてお
り、コンデンサCが接続されている直流ライン間の電圧
が零になった時点を示す信号を図19(D)に示すよう
に発生する。図19は降圧モードを示しているので、第
5及び第6のスイッチQ5 、Q6 が高周波でオン・オフ
し、第6のスイッチQ6 のターンオンの直前に零電圧検
出器79から図19(D)のパルスが発生する。この零
電圧検出パルスの発生時点は図21のt3 時点に相当す
る。タイマ80は零電圧検出器79の出力に応答して図
19(E)に示す時間幅Tx のパルスを発生する。図1
9(E)のパルスの発生期間は図21のt3 〜t5期間
に相当する。図14の第1のORゲート77はコンパレ
ータ53の出力にタイマ80の出力を加えて例えば図1
9(F)のオン・オフ制御信号を出力する。第2のOR
ゲート78は逆相信号形成回路56の出力にタイマ80
の出力を加えて例えば図19(G)のオン・オフ制御信
号を出力する。前述の第1の実施例では降圧モード時に
第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 が高周波でオン・オ
フされず、低周波でオン・オフされた。これに対して、
第2の実施例では、第3〜第6のスイッチQ3 〜Q6 の
高周波オン・オフにおけるターンオン時にゼロボルトス
イッチングするためのオン期間が断続的に設けられてい
る。図13の第2及び第3のタイミング調整回路72、
73は第1のタイミング調整回路71と同様に形成され
ている。なお、第1〜第3のタイミング調整回路71〜
73で図14に示す零電圧検出回路79及びタイマ80
を共用することができる。また、零電圧検出回路79を
設ける代りに、図21の例えばt2 からt3 までに相当
する時間を計測するタイマを設け、このタイマの出力を
零電圧信号として図14のタイマ80に入力させること
ができる。
FIG. 14 shows the first timing adjustment circuit 71 of FIG. 13 in detail. The first timing adjusting circuit 71 includes first and second OR gates 77 and 78, a DC voltage zero detector 79, and a timer 80.
8 (B) (C) or a low frequency on / off control signal as shown in FIGS. 19 (F) (G) and a high frequency on / off control signal similar to FIGS. 20 (B) (C). And sends it to the first and second switches Q1 and Q2. In FIG. 14, the zero voltage detector 79 is connected to the DC voltage detection circuit 42, and FIG. 19D shows a signal indicating the point in time when the voltage between the DC lines to which the capacitor C is connected becomes zero. So happens. Since FIG. 19 shows the step-down mode, the fifth and sixth switches Q5 and Q6 are turned on and off at a high frequency, and the zero voltage detector 79 outputs the signal from FIG. Pulse is generated. The time when the zero voltage detection pulse is generated corresponds to the time t3 in FIG. Timer 80 responds to the output of zero voltage detector 79 to generate a pulse having a time width Tx shown in FIG. FIG.
The generation period of the 9 (E) pulse corresponds to the period from t3 to t5 in FIG. The first OR gate 77 in FIG. 14 adds the output of the timer 80 to the output of the comparator 53, for example, as shown in FIG.
9 (F) is output. Second OR
The gate 78 provides a timer 80 to the output of the negative-phase signal forming circuit 56.
And outputs, for example, an on / off control signal shown in FIG. In the first embodiment, the first and second switches Q1 and Q2 are not turned on / off at a high frequency but turned on / off at a low frequency in the step-down mode. On the contrary,
In the second embodiment, an on-period for zero-volt switching at the time of turning on the third to sixth switches Q3 to Q6 at the time of high-frequency on / off is intermittently provided. The second and third timing adjustment circuits 72 in FIG.
73 is formed similarly to the first timing adjustment circuit 71. The first to third timing adjustment circuits 71 to 71
At 73, the zero voltage detection circuit 79 and the timer 80 shown in FIG.
Can be shared. Further, instead of providing the zero voltage detection circuit 79, a timer for measuring a time corresponding to, for example, from t2 to t3 in FIG. it can.

【0049】図13において、スイッチQ7 、Q8 制御
回路74はライン81によって入力電圧検出回路41に
接続され、また、ライン82によって三角波発生器52
に接続され、ライン25、26に第7及び第8のスイッ
チQ7 、Q8 の制御信号を送出する。
In FIG. 13, switches Q7 and Q8 control circuit 74 is connected to input voltage detection circuit 41 by line 81, and triangular wave generator 52 is connected by line 82.
And sends control signals for the seventh and eighth switches Q7 and Q8 to the lines 25 and 26.

【0050】図15に図13のQ7 、Q8 制御回路74
が示されている。このQ7 、Q8 制御回路74は50Hz
の低周波オン・オフモード用パルス形成回路83と例え
ば20kHz の高周波オン・オフモード用パルス形成回路
84とモード切換スイッチ85、86、87、88とか
ら成る。低周波オン・オフモードパルス形成回路83
は、ライン81の入力電圧検出信号に基づいて図18
(H)(I)に示すように電源電圧Vinに同期したパル
スを形成し、第7及び第8のスイッチQ7 、Q8 の制御
端子に供給する。高周波オン・オフモード用パルス形成
回路84は、ライン82の三角波電圧Vt 即ち搬送波に
基づいて図20(D)(E)に示すパルスを形成し、第
7及び第8のスイッチQ7 、Q8 に供給する。図15の
モード切換スイッチ85、86は非変換モードの時にオ
ンになる。モード切換スイッチ87、88は降圧モード
と昇圧モードとの両方でオンになる。なお、モード切換
スイッチ85、86、87、88を省き、低周波オン・
オフモード用パルス形成回路83の出力と高周波オン・
オフモード用パルス形成回路84の出力との両方をライ
ン25、26に供給することができる。
FIG. 15 shows the Q7 and Q8 control circuits 74 shown in FIG.
It is shown. The Q7 and Q8 control circuit 74 is 50 Hz
, A high frequency on / off mode pulse forming circuit 84 of, for example, 20 kHz, and mode changeover switches 85, 86, 87, 88. Low frequency on / off mode pulse forming circuit 83
FIG. 18 is based on the input voltage detection signal on line 81.
(H) As shown in (I), a pulse synchronized with the power supply voltage Vin is formed and supplied to the control terminals of the seventh and eighth switches Q7 and Q8. The high frequency on / off mode pulse forming circuit 84 forms pulses shown in FIGS. 20D and 20E based on the triangular wave voltage Vt of the line 82, that is, the carrier wave, and supplies the pulses to the seventh and eighth switches Q7 and Q8. I do. The mode changeover switches 85 and 86 in FIG. 15 are turned on in the non-conversion mode. The mode changeover switches 87 and 88 are turned on in both the step-down mode and the step-up mode. The mode changeover switches 85, 86, 87 and 88 are omitted, and the low frequency
The output of the off-mode pulse forming circuit 83 and the high-frequency
Both the output of the off-mode pulse forming circuit 84 and the output of the off-mode pulse forming circuit 84 can be supplied to the lines 25 and 26.

【0051】図16は図15の低周波オン・オフモード
用パルス形成回路83の詳細を示す。この低周波オン・
オフモード用パルス形成回路83は、2つのコンパレー
タ89、90と、2つの基準電圧源91、92と、OR
ゲート93と、3つのタイマ94、95、96とから成
る。コンパレータ89はライン81の50Hzの正弦波と
基準電圧源91の基準電圧Va とを比較し、基準電圧V
a よりもライン81の正弦波電圧が高くなった時点を示
すパルスを図18のt1 時点で発生する。また、コンパ
レータ90はライン81の正弦波と基準電圧源92の基
準電圧Vb とを比較し、正弦波が基準電圧Vb よりも低
くなった時点を示すパルスを図18のt6 時点で発生す
る。基準電圧Va 、Vb は図18(A)に示すように正
弦波の零レベルの近傍に設定されている。また、コンパ
レータ89、90は出力段にトリガ信号形成回路(微分
回路)を含み、図18のt1 、t6 時点でトリガパルス
を発生する。図16のORゲート93は2つのコンパレ
ータ89、90の出力をタイマ94、95に送る。タイ
マ94は2つのコンパレータ89、90から発生するト
リガパルスに応答して図18(H)に示す時間幅Ta の
パルスを発生する。この時間幅Ta は、第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 のターンオン時点を含むように設定さ
れている。図18(H)に示すタイマ94の出力は第7
のスイッチQ7 の制御パルスとして使用される。タイマ
95はコンパレータ89、90の出力トリガパルスに応
答して図18のt1 〜t2 期間及びt6 〜t7 期間を示
す時間幅Tb のパルスを形成する。タイマ96はタイマ
95の出力パルスの後縁時点t2 及びt7 に応答して図
18(I)のt2 〜t4 期間及びt7 〜t9 期間を示す
時間幅Tc の低レベルパルスを発生する。タイマ96の
出力は第8のスイッチQ8 の制御信号となる。図18か
ら明らかなように第1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 のタ
ーンオン時点t3 、t8 を含むように図18(H)
(I)のQ7 、Q8 制御パルスが形成される。第7及び
第8のスイッチQ7 、Q8 のオン・オフによる作用効果
の詳細は追って説明する。
FIG. 16 shows details of the low frequency on / off mode pulse forming circuit 83 of FIG. This low frequency on
The off-mode pulse forming circuit 83 includes two comparators 89 and 90, two reference voltage sources 91 and 92,
It comprises a gate 93 and three timers 94, 95, 96. The comparator 89 compares the 50 Hz sine wave of the line 81 with the reference voltage Va of the reference voltage source 91, and
A pulse indicating the point in time when the sine wave voltage of the line 81 becomes higher than a is generated at time t1 in FIG. The comparator 90 compares the sine wave of the line 81 with the reference voltage Vb of the reference voltage source 92, and generates a pulse indicating the time when the sine wave becomes lower than the reference voltage Vb at time t6 in FIG. The reference voltages Va and Vb are set near the zero level of the sine wave as shown in FIG. The comparators 89 and 90 include a trigger signal forming circuit (differentiating circuit) at the output stage, and generate a trigger pulse at times t1 and t6 in FIG. The OR gate 93 in FIG. 16 sends the outputs of the two comparators 89 and 90 to timers 94 and 95. The timer 94 generates a pulse having a time width Ta shown in FIG. 18H in response to trigger pulses generated from the two comparators 89 and 90. The time width Ta is set so as to include the time points at which the first to sixth switches Q1 to Q6 are turned on. The output of the timer 94 shown in FIG.
Is used as a control pulse for the switch Q7. The timer 95 responds to the output trigger pulses of the comparators 89 and 90 to form a pulse having a time width Tb indicating the period from t1 to t2 and the period from t6 to t7 in FIG. The timer 96 generates a low-level pulse having a time width Tc indicating the period from t2 to t4 and the period from t7 to t9 in FIG. The output of the timer 96 becomes a control signal for the eighth switch Q8. As apparent from FIG. 18, FIG. 18H includes the turn-on times t3 and t8 of the first to sixth switches Q1 to Q6.
The control pulses Q7 and Q8 of (I) are formed. The operation and effect of the seventh and eighth switches Q7 and Q8 will be described later in detail.

【0052】図17は図15の高周波オン・オフモード
用パルス形成回路84の詳細を示す。この高周波オン・
オフモード用パルス形成回路84は、第1〜第4のタイ
マ97、98、99、100から成る。第1のタイマ9
7はライン82によって供給される図20(A)に示す
のこぎり波状の三角波電圧Vt の立上り時点t0 に応答
して三角波電圧Vt の1周期よりも幾らか短い所定時間
T0 を計測し、この終りの時点でトリガパルスを発生す
る。三角波電圧Vt は急速に垂直に立上り、しかる後徐
々に低下するので、図13の第1〜第3のコンパレータ
から高周波のオン・オフ制御パルスを送出する時に、オ
ン・オフ制御パルスの立上り時点を揃えることができ
る。図17の第2のタイマ98は第1のタイマ97の出
力パルスに応答して図20(C)に示すt1 〜t6 期間
の時間幅Ta のパルスを発生し、第7のスイッチQ7 に
供給する。第3のタイマ99は第1のタイマ97の出力
に応答して図20のt1 〜t2 期間に相当する時間幅T
b のパルスを発生する。第4のタイマ100は第3のタ
イマ99の出力パルスの後縁に応答して図20(D)に
示すt2 〜t5 期間の時間幅Tc の低レベルパルスを発
生し、第8のスイッチQ8 に供給する。本実施例におい
て、図17の第2、第3及び第4のタイマ98、99、
100は図16のタイマ94、95、96と実質的に同
様に機能する。しかし、図17のタイマ98、99、1
00の時間幅を図16のタイマ94、95、96の時間
幅と異なる値に設定することもできる。また、タイマ97
〜100を、変換回路1aの入力又は出力の電流又は電圧の
大きさに応じて出力パルス幅が変化する可変タイマとす
ることもできる。
FIG. 17 shows the details of the high frequency on / off mode pulse forming circuit 84 of FIG. This high frequency
The off-mode pulse forming circuit 84 includes first to fourth timers 97, 98, 99, and 100. First timer 9
7 measures a predetermined time T0 somewhat shorter than one cycle of the triangular wave voltage Vt in response to the rising time t0 of the sawtooth triangular wave voltage Vt supplied by the line 82 shown in FIG. A trigger pulse is generated at the time. Since the triangular wave voltage Vt rapidly rises vertically and then gradually decreases, when the high-frequency on / off control pulse is transmitted from the first to third comparators in FIG. Can be aligned. The second timer 98 in FIG. 17 generates a pulse having a time width Ta in the period from t1 to t6 shown in FIG. . In response to the output of the first timer 97, the third timer 99 responds to the output of the first timer 97 by a time width T corresponding to the period t1 to t2 in FIG.
Generate b pulse. The fourth timer 100 generates a low-level pulse having a time width Tc during a period from t2 to t5 shown in FIG. Supply. In this embodiment, the second, third and fourth timers 98, 99,
100 functions substantially similarly to the timers 94, 95, 96 of FIG. However, the timers 98, 99, 1 in FIG.
The time width of 00 may be set to a value different from the time widths of the timers 94, 95, and 96 in FIG. Timer 97
To 100 may be variable timers whose output pulse widths change according to the magnitude of the input or output current or voltage of the conversion circuit 1a.

【0053】図13のモード切換スイッ75は直流電圧
及び力率改善指令値Vrcを第2のコンパレータ54に選
択的に送るものである。モード切換スイッチ76は方形
波発生器46の出力を第2のコンパレータ54に選択的
に送るものである。本実施例では降圧モードと昇圧モー
ドの時に切換スイッチ75がオンになり、非変換モード
の時に切換スイッチ76がオンになる。
The mode switching switch 75 shown in FIG. 13 selectively sends the DC voltage and the power factor improvement command value Vrc to the second comparator 54. The mode switch 76 selectively sends the output of the square wave generator 46 to the second comparator 54. In this embodiment, the switch 75 is turned on in the step-down mode and the step-up mode, and the switch 76 is turned on in the non-conversion mode.

【0054】この第2の実施例の電力変換装置の基本的
動作は第1の実施例と同一であって、非変換モードと降
圧モードと昇圧モードとを選択的に得ることができる。
第2の実施例では、図13の第2のコンパレータ54に
モード切換スイッチ75を介して直流電圧及び力率改善
指令値Vrcを入力させることができると共に、モード切
換スイッチ76を介して方形波電圧Vs を入力させるこ
とができる。スイッチ75がオンの時には第2のコンパ
レータ54は第1の実施例と同様な出力を発生する。他
方、スイッチ76がオンの時には、第2のコンパレータ
54は図18(D)に示すように入力電圧と同一の周期
で第3のスイッチQ3 のオン・オフ制御信号を発生す
る。第2の実施例の降圧モード時には、第1、第2及び
第3のコンパレータ53、54、55と第1、第2及び
第3の逆相信号形成回路56、57、58とから図5
(B)〜(G)と同様な出力が得られる。また、昇圧モ
ード時には、第1、第2及び第3のコンパレータ53、
54、55と第1、第2及び第3の逆相信号形成回路5
6、57、58から図6(B)〜(G)と同様な出力が
得られる。
The basic operation of the power converter of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and a non-conversion mode, a step-down mode, and a step-up mode can be selectively obtained.
In the second embodiment, the DC voltage and the power factor improvement command value Vrc can be input to the second comparator 54 in FIG. 13 via the mode switch 75, and the square wave voltage can be input via the mode switch 76. Vs can be input. When the switch 75 is on, the second comparator 54 generates an output similar to that of the first embodiment. On the other hand, when the switch 76 is on, the second comparator 54 generates an on / off control signal for the third switch Q3 in the same cycle as the input voltage as shown in FIG. In the step-down mode of the second embodiment, the first, second, and third comparators 53, 54, and 55 and the first, second, and third opposite-phase signal forming circuits 56, 57, and 58 are used as shown in FIG.
Outputs similar to (B) to (G) are obtained. In the boost mode, the first, second, and third comparators 53,
54, 55 and first, second, and third negative-phase signal forming circuits 5
6, 57, and 58, outputs similar to those shown in FIGS.

【0055】次に、第2の実施例による第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 のゼロボルトスイッチング動作及び寄
生容量C1 〜C6 による損失を低減する動作を図21を
参照して説明する。なお、図21は降圧モードにおける
一部期間の第1〜第8のスイッチQ1 〜Q8 のオン・オ
フ状態及び電圧Vq1〜Vq8とインダクタLr に流れる共
振電流Icrとを示す。この図21において第1〜第8の
スイッチQ1 〜Q8 のオン期間は斜線によって示されて
いる。なお、図21のt1 、t2 、t3 、t5、t6 、
t7 時点は図20のt1 、t2 、t3 、t4 、t5 、t
6 時点に対応している。以下、図21の各区間の動作を
詳しく説明する。なお、電流経路は回路素子の符号のみ
によって示すこともある。
Next, the zero volt switching operation of the first to sixth switches Q1 to Q6 and the operation of reducing the loss due to the parasitic capacitances C1 to C6 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 shows the on / off states of the first to eighth switches Q1 to Q8, the voltages Vq1 to Vq8, and the resonance current Icr flowing through the inductor Lr during a partial period in the step-down mode. In FIG. 21, the ON periods of the first to eighth switches Q1 to Q8 are indicated by oblique lines. In FIG. 21, t1, t2, t3, t5, t6,
At time t7, t1, t2, t3, t4, t5, t in FIG.
It corresponds to 6 time points. Hereinafter, the operation of each section in FIG. 21 will be described in detail. Note that the current path may be indicated only by the symbol of the circuit element.

【0056】[0056]

【t0 〜t1 区間】図21に示す降圧モードの動作は図
5に示す動作の一部を変形したものとなる。t0 〜t1
区間においては、第1、第4、第6及び第8のスイッチ
Q1 、Q4、Q6 、Q8 がオンであり、第2、第3、第
5及び第7のスイッチQ2 、Q3 、Q5 、Q7 がオフで
ある。従って、3−L1 −Q1 −Q8 −C−Q6 −L2
−11の経路で正方向電流が負荷11に流れる。また、
第3のリアクトルL3 のエネルギ放出回路がL3 −Q4
−Q6 −L2 −11の経路で生じる。
[T0-t1 Section] The operation in the step-down mode shown in FIG. 21 is a modification of a part of the operation shown in FIG. t0 to t1
In the section, the first, fourth, sixth, and eighth switches Q1, Q4, Q6, and Q8 are on, and the second, third, fifth, and seventh switches Q2, Q3, Q5, and Q7 are on. Is off. Therefore, 3-L1-Q1-Q8-C-Q6-L2
A positive current flows to the load 11 through the path of −11. Also,
The energy release circuit of the third reactor L3 is L3 -Q4
It occurs on the route of -Q6 -L2-11.

【0057】[0057]

【t1 〜t2 区間】t1 〜t2 区間では新たに第7のス
イッチQ7 がオンになる。この結果、前のt0 〜t1 区
間の電流の他に、3−L1 −Q1 −Lr −Cr −Q7 −
Q6 −L2−11の経路の電流も流れる。即ち、Lr Cr
の共振回路の電流Icrが図21(I)に示すように流
れ始める。この電流Icrは徐々に増大するので、第7の
スイッチQ7 はゼロ電流スイッチングでオンになる。
[Section t1 to t2] In the section t1 to t2, the seventh switch Q7 is newly turned on. As a result, 3-L1-Q1-Lr-Cr-Q7-
The current in the path of Q6-L2-11 also flows. That is, Lr Cr
The current Icr of the resonant circuit starts to flow as shown in FIG. Since the current Icr gradually increases, the seventh switch Q7 turns on with zero current switching.

【0058】[0058]

【t2 〜t3 区間】t2 時点で第8のスイッチQ8 がオ
フになる。Lr Cr 共振回路に対してオフ期間中の第
2、第3及び第5のスイッチQ2 、Q3 、Q5 の寄生容
量C2 、C3、C5 が並列に接続されるので、寄生容量
C2 、C3 、C5 の放電が生じる。即ち、C2 −Q1 −
Lr −Cr −Q7 の経路でC2 の放電が生じ、C3 −L
r −Cr −Q7 −Q4 の経路でC3 の放電が生じ、C5
−Lr −Cr −Q7 −Q6 の経路でC5 の放電が生じ
る。この結果、第2、第3及び第5のスイッチQ2 、Q
3、Q5 の電圧Vq2、Vq3、Vq5が図21(B)(C)
(E)に示すようにt2 時点から徐々に低下し、t3 時
点でほぼ零になる。なお、第8のスイッチQ8 がt2 時
点でオフになると、第8のスイッチQ8 の寄生容量(図
示せず)の充電が開始し、この電圧Vq8は図21(H)
に示すように徐々に高くなり、ゼロ電圧スイッチングが
達成される。
[T2 to t3 section] At time t2, the eighth switch Q8 is turned off. Since the parasitic capacitances C2, C3, C5 of the second, third and fifth switches Q2, Q3, Q5 during the off period are connected in parallel to the LrCr resonance circuit, the parasitic capacitances C2, C3, C5 Discharge occurs. That is, C2 -Q1-
Discharge of C2 occurs on the path of Lr-Cr-Q7, and C3-L
Discharge of C3 occurs in the path of r-Cr-Q7-Q4, and C5
Discharge of C5 occurs on the path of -Lr -Cr -Q7 -Q6. As a result, the second, third and fifth switches Q2, Q
3. The voltages Vq2, Vq3, and Vq5 of Q5 are as shown in FIGS.
As shown in (E), the temperature gradually decreases from time t2, and becomes almost zero at time t3. When the eighth switch Q8 is turned off at the time t2, charging of the parasitic capacitance (not shown) of the eighth switch Q8 starts, and the voltage Vq8 is changed to the level shown in FIG.
And gradually increases as shown in FIG.

【0059】[0059]

【t3 〜t4 区間】t3 時点で第2、第3及び第5のス
イッチQ2 、Q3 、Q5 がターンオン制御される。従っ
て、t3 〜t4 区間では第1〜第7のスイッチQ1 〜Q
7 の全部がオン状態になる。第2、第3及び第5のスイ
ッチQ2 、Q3 、Q5 はこれ等の電圧Vq2、Vq3、Vq5
がゼロの状態でターンオン制御されるので、ゼロボルト
スイッチングが達成される。また、寄生容量C2 、C3
、C5 のエネルギがLrCr共振回路に移された後に、
第2、第3及び第5のスイッチQ2 、Q3 、Q5 がター
ンオン制御されるので、寄生容量C2 、C3 、C5 の蓄
積エネルギの損失が生じない。なお、このt3 〜t4 区
間では、3−L1 −Q1 −Q5 −L2 −11の回路、3
−L1 −Q1 −Lr −Cr −Q7 −Q6 −L2 −11の
回路、及びL3−Q4 −Q6 −L2 −11の回路に電流
が流れる。この実施例では図21のt2〜t3 時間が計
算によって決定されているが、この代りにt3 で直流ラ
インP1、P2 間の電圧が零になることを検出し、スイ
ッチQ2 、Q3 、Q5 をターンオン制御してもよい。
[T3 to t4 section] At time t3, the second, third and fifth switches Q2, Q3 and Q5 are turned on. Therefore, in the section from t3 to t4, the first to seventh switches Q1 to Q
All of 7 are turned on. The second, third and fifth switches Q2, Q3, Q5 are connected to these voltages Vq2, Vq3, Vq5.
Is turned on with zero at zero, thereby achieving zero volt switching. Also, the parasitic capacitances C2 and C3
, C5 is transferred to the LrCr resonant circuit,
Since the second, third and fifth switches Q2, Q3, Q5 are controlled to be turned on, no loss of stored energy in the parasitic capacitances C2, C3, C5 occurs. In the section from t3 to t4, the circuit of 3-L1-Q1-Q5-L2-11,
A current flows through the circuit of -L1 -Q1 -Lr -Cr -Q7 -Q6 -L2-11 and the circuit of L3 -Q4 -Q6 -L2-11. In this embodiment, the time between t2 and t3 in FIG. 21 is determined by calculation. Instead, it is detected that the voltage between the DC lines P1 and P2 becomes zero at t3, and the switches Q2, Q3 and Q5 are turned on. It may be controlled.

【0060】[0060]

【t4 〜t5 区間】t4 〜t5 区間の各スイッチQ1 〜
Q8 の状態は前のt3 〜t4 区間と同一である。図21
(I)に示すようにt4 時点で共振電流Icrの方向が反
転する。
[T4 to t5 section] Each switch Q1 to t4 to t5 section
The state of Q8 is the same as the previous section from t3 to t4. FIG.
As shown in (I), the direction of the resonance current Icr is reversed at time t4.

【0061】[0061]

【t5 〜t6 区間】t5 時点で第2、第4及び第6のス
イッチQ2 、Q4 、Q6 をターンオフ制御する。なお、
t5 〜t6 区間で第1、第3及び第5のスイッチQ1 、
Q3 、Q5は前のt4 〜t5 区間と同様にオンに保つ。
第2、第4及び第6のスイッチQ2、Q4 、Q6 をター
ンオフ制御すると、この寄生容量C2 、C4 、C6 の充
電が行われ、第2、第4及び第6のスイッチQ2 、Q4
、Q6 の電圧Vq2、Vq4、Vq6が図21(B)(D)
(F)に示すようにt5 〜t6 区間で徐々に上昇し、ゼ
ロボルトスイッチングが達成される。また、ノイズ低減
効果が生じる。このターンオフ時には、Lr −Q1 −C
2 −Q7 −Cr から成るC2 の充電回路、Lr −Q3 −
C4 −Q7 −Cr から成るC4 の充電回路、Lr −Q5
−C6 −Q7 −Cr から成るC6 の充電回路が生じる。
なお、t5 〜t6 区間で第2、第4及び第6の寄生容量
C2 、C4 、C6 の電圧が徐々に高くなると、第8のス
イッチQ8の寄生容量に基づくこの電圧Vq8が図21
(H)に示すように徐々に低下し、t6 でほぼゼロにな
る。
[T5 to t6 section] At time t5, the second, fourth and sixth switches Q2, Q4 and Q6 are turned off. In addition,
In the section from t5 to t6, the first, third and fifth switches Q1,
Q3 and Q5 are kept on as in the previous section between t4 and t5.
When the second, fourth and sixth switches Q2, Q4 and Q6 are turned off, the parasitic capacitances C2, C4 and C6 are charged, and the second, fourth and sixth switches Q2 and Q4 are charged.
, Q6 of FIG. 21 (B) (D)
As shown in (F), the voltage gradually rises in the interval from t5 to t6, and zero volt switching is achieved. Also, a noise reduction effect is produced. At the time of this turn-off, Lr-Q1-C
A C2 charging circuit composed of 2-Q7-Cr, Lr-Q3-
C4 charging circuit consisting of C4 -Q7 -Cr, Lr -Q5
A C6 charging circuit consisting of -C6 -Q7 -Cr results.
When the voltages of the second, fourth, and sixth parasitic capacitances C2, C4, and C6 gradually increase in the section from t5 to t6, the voltage Vq8 based on the parasitic capacitance of the eighth switch Q8 is increased as shown in FIG.
As shown in (H), it gradually decreases and becomes almost zero at t6.

【0062】[0062]

【t6 〜t7 区間】t6 時点で第8のスイッチQ8 がタ
ーンオン制御される。t6 〜t7 区間で第1〜第7のス
イッチQ1 〜Q7 は前のt5 〜t6 区間と同一状態に保
たれる。第8のスイッチQ8 の電圧Vq8はt6 時点でほ
ぼゼロであるので、ゼロボルトスイッチングが達成され
る。このt6 〜t7 区間では、3−L1 −Q1 −Q5 −
L2−11の回路で電流が流れる。
[Section t6 to t7] At time t6, the eighth switch Q8 is turned on. In the section from t6 to t7, the first to seventh switches Q1 to Q7 are kept in the same state as in the previous section from t5 to t6. Since the voltage Vq8 of the eighth switch Q8 is substantially zero at time t6, zero volt switching is achieved. In the section from t6 to t7, 3-L1 -Q1 -Q5-
A current flows in the circuit of L2-11.

【0063】[0063]

【t7 以後の区間】共振電流Icrがゼロになるt7 時点
に同期して第7のスイッチQ7 をターンオフ制御する。
これにより、第7のスイッチQ7 のゼロ電流スイッチン
グが達成される。t7 以後において第7のスイッチQ7
以外のスイッチはt6 〜t7 区間と同一状態に保たれ
る。
[Section after t7] The seventh switch Q7 is turned off in synchronization with the time point t7 when the resonance current Icr becomes zero.
This achieves zero current switching of the seventh switch Q7. After t7, the seventh switch Q7
The other switches are kept in the same state as in the section from t6 to t7.

【0064】この実施例では図20のt7 時点において
は共振回路によるソフトスイッチング制御を実行しな
い。従って、降圧モードの正の半波期間においては、第
3及び第5のスイッチQ3 、Q5 のターンオン時のゼロ
ボルトスイッチングを行っていることになる。また、本
来オフに保っても差し支えない第2のスイッチQ2 が高
周波でオン・オフ制御されるが、ゼロボルトスイッチン
グであるから損失の増大をほとんど招かない。交流電源
電圧Vinの負の半波の期間においても、図21に示す正
の半波の期間と同様な動作が生じる。
In this embodiment, the soft switching control by the resonance circuit is not executed at time t7 in FIG. Accordingly, during the positive half-wave period of the step-down mode, the third and fifth switches Q3 and Q5 perform zero volt switching at the time of turning on. Further, the second switch Q2, which can be kept off originally, is controlled to be turned on and off at a high frequency. In the period of the negative half-wave of the AC power supply voltage Vin, the same operation as in the period of the positive half-wave shown in FIG. 21 occurs.

【0065】昇圧モードの時においては、第1及び第2
のスイッチQ1 、Q2 が高周波でオン・オフされ、第5
及び第6のスイッチQ5 、Q6 が低周波でオン・オフさ
れる。従って、図21のt0 〜t7 期間に相当する期間
において図22に示すように第1〜第8のスイッチQ1
〜Q8 及び共振電流Icrが変化する。即ち、図22の昇
圧モードにおいては第1及び第2のスイッチQ1 、Q2
が図21の降圧モードの第5及び第6のスイッチQ5 、
Q6 と同様に高周波でオン・オフし、図22の第5及び
第6のスイッチQ5 、Q6 が図21の第1及び第2のス
イッチQ1 、Q2 と同様に動作する。昇圧モードにおい
ても第7及び第8のスイッチQ7 、Q8が降圧モード時
と同様にオン・オフ制御され、且つt3 〜t5 期間に第
1〜第6のスイッチQ1 〜Q6 の全部が同時にオンにな
るので、ゼロボルトスイッチングが達成される。
In the boost mode, the first and second
Switches Q1 and Q2 are turned on and off at high frequency,
And the sixth switches Q5 and Q6 are turned on / off at a low frequency. Therefore, during the period corresponding to the period t0 to t7 in FIG. 21, the first to eighth switches Q1
Q8 and the resonance current Icr change. That is, in the boost mode of FIG. 22, the first and second switches Q1, Q2
Are the fifth and sixth switches Q5 in the step-down mode of FIG.
The transistor is turned on / off at a high frequency similarly to Q6, and the fifth and sixth switches Q5 and Q6 in FIG. 22 operate similarly to the first and second switches Q1 and Q2 in FIG. In the step-up mode, the seventh and eighth switches Q7 and Q8 are controlled to be turned on and off in the same manner as in the step-down mode, and all of the first to sixth switches Q1 to Q6 are simultaneously turned on during the period from t3 to t5. Thus, zero volt switching is achieved.

【0066】図18に示す非変換モードにおいても図1
8(H)(I)に示すように第7及び第8のスイッチQ
7 、Q8 がオン・オフ制御されるので、第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 のターンオン時、ターンオフ時に降圧
モード、昇圧モードと同様な効果が得られる。
In the non-conversion mode shown in FIG.
8 (H) and (I), the seventh and eighth switches Q
7 and Q8 are on / off controlled, so that the same effects as in the step-down mode and the step-up mode can be obtained when the first to sixth switches Q1 to Q6 are turned on and off.

【0067】第2の実施例は上述のように第1〜第6の
スイッチQ1 〜Q6 のソフトスイッチングが可能にな
り、電力損失の低減及びノイズの低減が達成される。ま
た、非変換モードの場合には、図18に示すように第1
の実施例と同様に単位時間当りのスイッチング回数が少
なくなり、効率が向上する。また、降圧モードの時には
図19(F)(G)に示すように第1及び第2のスイッ
チQ1 、Q2 の半波期間、昇圧モードの時には第5及び
第6のスイッチQ5、Q6 の半波期間が低周波動作とな
り、全期間において全スイッチがPWMパルスで高周波
オン・オフ制御される従来の装置に比べてスイッチング
回数が少なくなり、損失が低減する。
In the second embodiment, as described above, the first to sixth switches Q1 to Q6 can be soft-switched, thereby reducing power loss and noise. In the case of the non-conversion mode, as shown in FIG.
As in the embodiment, the number of switching times per unit time is reduced, and the efficiency is improved. Also, in the step-down mode, the half-wave period of the first and second switches Q1, Q2 as shown in FIGS. 19 (F) and (G). The period is a low-frequency operation, and the number of times of switching is reduced and the loss is reduced as compared with the conventional device in which all switches are controlled to be turned on and off with a PWM pulse in all periods.

【0068】[0068]

【第3の実施例】図23はスイッチング損失及びノイズ
低減回路を変形した第3の実施例の電力変換装置を示
す。この電力変換装置の電力変換回路1bは、ソフトス
イッチング回路を構成するために、第7、第8及び第9
のスイッチQ7 、Q8 、Q9 と、1次巻線N1 及び2次
巻線N2 を有するトランスTr と、2つのダイオードD
11、D12とを有する。第8のスイッチQ8 は第2の実施
例と同様に変換用コンデンサCに直列に接続されてい
る。インダクタとして機能する1次巻線N1 の一端は一
方の直流ラインP1 に接続され、他端は第7のスイッチ
Q7 を介して他方の直流ラインP2 に接続されている。
第9のスイッチQ9 の一端は1次巻線N1 と第7のスイ
ッチQ7 との接続点に接続され、他端は第8のスイッチ
Q8 とコンデンサCとの接続点に接続されている。1次
巻線N1 に電磁結合された2次巻線N2 の一端は第7及
び第9のスイッチQ7 、Q9 の相互接続点に接続され、
この他端はダイオードD11、D12の相互間に接続されて
いる。ダイオードD11は2次巻線N2 の他端とコンデン
サCの一端との間に接続されている。ダイオードD12は
コンデンサCの他端と2次巻線N2 の他端との間に接続
されている。
Third Embodiment FIG. 23 shows a power converter according to a third embodiment in which a switching loss and noise reduction circuit is modified. The power conversion circuit 1b of the power conversion device includes seventh, eighth, and ninth power conversion circuits to form a soft switching circuit.
Switches Q7, Q8, Q9, a transformer Tr having a primary winding N1 and a secondary winding N2, and two diodes D
11 and D12. The eighth switch Q8 is connected in series with the conversion capacitor C as in the second embodiment. One end of the primary winding N1 functioning as an inductor is connected to one DC line P1, and the other end is connected to the other DC line P2 via a seventh switch Q7.
One end of the ninth switch Q9 is connected to a connection point between the primary winding N1 and the seventh switch Q7, and the other end is connected to a connection point between the eighth switch Q8 and the capacitor C. One end of a secondary winding N2 electromagnetically coupled to the primary winding N1 is connected to the interconnection point of the seventh and ninth switches Q7 and Q9,
This other end is connected between the diodes D11 and D12. The diode D11 is connected between the other end of the secondary winding N2 and one end of the capacitor C. The diode D12 is connected between the other end of the capacitor C and the other end of the secondary winding N2.

【0069】図23の制御回路2bは、図2の制御回路
2に図24に示す第7、第8及び第9のスイッチQ7 、
Q8 、Q9 の制御信号形成回路74aを付加したもので
ある。Q7 、Q8 、Q9 制御信号形成回路74aは図1
3のQ7 、Q8 制御回路74と同様な原理で形成されて
おり、図25(D)(E)(F)の制御信号を形成する
ために第1、第2、第3及び第4のタイマ101、10
2,103、104を有する。第1のタイマ101は、
図13の三角波発生器52と同一のものの三角波電圧V
t に応答して図25のt0 〜t1 の時間幅T11を計測す
る。第2のタイマ102は第1のタイマ101の出力パ
ルスの後縁に応答して図25(D)に示すt1 〜t3 期
間の時間幅T12のパルスを発生する。第3のタイマ10
3は第1のタイマ101の出力パルスの後縁に応答して
図25(E)に示すt1 〜t4 期間の時間幅T3 の負パ
ルスを発生する。第4のタイマ104は第2のタイマ1
02の出力パルスの後縁に応答して図25(F)に示す
t3 〜t4 期間の時間幅T14のパルスを発生する。第
2、第3及び第4のタイマ102、103、104の出
力は第7、第8及び第9のスイッチQ7 、Q8 、Q9 の
制御端子に供給される。第1〜第6のスイッチQ1 〜Q
6 は各モードにおいて第1の実施例又は第2の実施例と
同様にオン・オフ制御される。
The control circuit 2b of FIG. 23 is different from the control circuit 2 of FIG. 2 in that the seventh, eighth and ninth switches Q7,
The control signal forming circuit 74a of Q8 and Q9 is added. Q7, Q8, Q9 The control signal forming circuit 74a is shown in FIG.
The third, Q7, Q8 control circuit 74 is formed on the same principle as the first, second, third, and fourth timers for forming the control signals shown in FIGS. 101, 10
2, 103 and 104. The first timer 101
The triangular wave voltage V of the same one as the triangular wave generator 52 of FIG.
In response to t, the time width T11 from t0 to t1 in FIG. 25 is measured. The second timer 102 generates a pulse having a time width T12 in a period from t1 to t3 shown in FIG. 25D in response to the trailing edge of the output pulse from the first timer 101. Third timer 10
Numeral 3 generates a negative pulse having a time width T3 in the period from t1 to t4 shown in FIG. 25E in response to the trailing edge of the output pulse from the first timer 101. The fourth timer 104 is the second timer 1
In response to the trailing edge of the output pulse 02, a pulse having a time width T14 in the period t3 to t4 shown in FIG. Outputs of the second, third and fourth timers 102, 103 and 104 are supplied to control terminals of seventh, eighth and ninth switches Q7, Q8 and Q9. First to sixth switches Q1 to Q
6 is ON / OFF controlled in each mode similarly to the first embodiment or the second embodiment.

【0070】図25は第3の実施例の電力変換装置を昇
圧モードで動作させた場合の正の半波期間における第1
のコンパレータ53の入力、第1、第2、第7、第8及
び第9のスイッチQ1 、Q2 、Q7 、Q8 、Q9 の制御
信号を示す。なお、図25の第3の実施例では図25
(B)のコンパレータ53の正相信号によって第2のス
イッチQ2 をオン・オフ制御し、逆相信号形成回路56
の出力に基づいて第1のスイッチQ1 をオン・オフ制御
している。第7のスイッチQ7 を第2のスイッチQ2 の
ターンオン時点t2 よりも前に第7のスイッチQ7 をタ
ーンオン制御し、第8のスイッチQ8 をターンオフ制御
すると、3−L1 −Q1 −N1 −Q7 −Q6 −L2 −1
1の回路で1次巻線N1 に電圧が印加される。2次巻線
N2 は1次巻線N1 に電磁結合されているので、ここに
電圧が発生し、N2 −D11−C−Q7 の回路に電流が流
れる。2次巻線N2 はコンデンサCで等価的に短絡され
た状態になり、1次巻線N1 の電圧即ち一対の直流ライ
ンP1 、P2 間の電圧もほぼ零になる。第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 の内でオフ期間中のスイッチの寄生容
量C1 〜C6 の内の例えばC2 のエネルギはC2 −Q1
−N1 −Q7 の閉回路で放出され、コンデンサCに帰還
され、第2のスイッチQ2 の電圧Vq2が零になる。図2
5において、第2のスイッチQ2 はこの電圧が零になる
t2 時点でターンオン制御される。これにより、第2の
スイッチQ2 のゼロボルトスイッチングが達成される。
第2のスイッチQ2 のターンオンと同時又はこの後で第
9のスイッチQ9 を図25(F)に示すようにオンに
し、第7のスイッチQ7 をオフにする。図25のt3 〜
t4 期間には3−L1 −Q2 −D7 −N2 −Q5 −L2
−11の回路で1次巻線N1 に電圧が印加され、N2 −
Q9 −C−D12の回路でコンデンサCが充電される。こ
れにより、コンデンサCの電圧Vc は徐々に上昇し、逆
に第8のスイッチQ8 の電圧Vq8は徐々に低くなり、図
25のt4 時点でほぼ零になる。そこで、図25のt4
時点で第8のスイッチQ8 をターンオン制御する。この
結果、第8のスイッチQ8 のゼロボルトスイッチングが
達成される。
FIG. 25 shows a first example of a positive half-wave period when the power converter of the third embodiment is operated in the boost mode.
And the control signals for the first, second, seventh, eighth, and ninth switches Q1, Q2, Q7, Q8, and Q9. In the third embodiment shown in FIG.
The on / off control of the second switch Q2 is performed by the positive-phase signal of the comparator 53 shown in FIG.
On / off control of the first switch Q1 based on the output of the first switch Q1. When the seventh switch Q7 is controlled to turn on the seventh switch Q7 and the eighth switch Q8 is controlled to be turned off before the turn-on time t2 of the second switch Q2, 3-L1-Q1-N1-Q7-Q6 -L2 -1
A voltage is applied to the primary winding N1 by the circuit (1). Since the secondary winding N2 is electromagnetically coupled to the primary winding N1, a voltage is generated here and a current flows through the circuit of N2-D11-C-Q7. The secondary winding N2 is equivalently short-circuited by the capacitor C, and the voltage of the primary winding N1, that is, the voltage between the pair of DC lines P1 and P2 also becomes substantially zero. Among the first to sixth switches Q1 to Q6, for example, the energy of C2 in the parasitic capacitances C1 to C6 of the switches during the off period is C2 -Q1.
The voltage is released in a closed circuit of -N1 -Q7, fed back to the capacitor C, and the voltage Vq2 of the second switch Q2 becomes zero. FIG.
At 5, the second switch Q2 is turned on at time t2 when this voltage goes to zero. This achieves zero volt switching of the second switch Q2.
Simultaneously with or after turning on the second switch Q2, the ninth switch Q9 is turned on as shown in FIG. 25F, and the seventh switch Q7 is turned off. T3 of FIG.
During the period t4, 3-L1 -Q2 -D7 -N2 -Q5 -L2
In the circuit of −11, a voltage is applied to the primary winding N1 and N2 −
The capacitor C is charged by the circuit of Q9-CD12. As a result, the voltage Vc of the capacitor C gradually increases, and conversely, the voltage Vq8 of the eighth switch Q8 gradually decreases and becomes almost zero at time t4 in FIG. Therefore, t4 in FIG.
At this point, the eighth switch Q8 is turned on. As a result, zero volt switching of the eighth switch Q8 is achieved.

【0071】電源電圧Vinの負のサイクルの期間には、
第1のスイッチQ1 のターンオン時にゼロボルトスイッ
チングが達成される。また、第3及び第4のスイッチQ
3 、Q4 のターンオン時のゼロボルトスイッチングも第
1及び第2のスイッチQ1 、Q2 と同様に行われる。ま
た、降圧モードにおける第5及び第6のスイッチQ5 、
Q6 のゼロボルトスイッチングも昇圧モード時の第1及
び第2のスイッチQ1 、Q2 と同様に行われる。従っ
て、第3の実施例によっても第2の実施例と同様な効果
を得ることができる。
During a negative cycle of the power supply voltage Vin,
Zero volt switching is achieved when the first switch Q1 is turned on. Also, the third and fourth switches Q
3, the zero volt switching when Q4 is turned on is performed in the same manner as the first and second switches Q1 and Q2. In the step-down mode, the fifth and sixth switches Q5,
The zero volt switching of Q6 is performed similarly to the first and second switches Q1 and Q2 in the boost mode. Therefore, the third embodiment can provide the same effects as those of the second embodiment.

【0072】[0072]

【第4の実施例】第4の実施例の電力変換装置は第1の
実施例の制御回路2を図26の制御回路2Cに変形した
ものであり、この他は第1の実施例と同一に構成したも
のである。図11の制御回路2Cは、図2の制御回路2の切
換スイッチ48、49、50、51の代わりに第1、第2及び第3
の演算回路47a、48a、49aと第1及び第2のリミッタ
50a、51aを設けた他は図2と同一に構成したものであ
る。
Fourth Embodiment A power converter according to a fourth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the control circuit 2 of the first embodiment is modified to a control circuit 2C shown in FIG. It is what was constituted. The control circuit 2C of FIG. 11 includes first, second, and third switches instead of the changeover switches 48, 49, 50, and 51 of the control circuit 2 of FIG.
Arithmetic circuits 47a, 48a, 49a and first and second limiters
The configuration is the same as that of FIG. 2 except that 50a and 51a are provided.

【0073】第1の演算回路47aは、コンバータ電圧
指令値発生手段44、インバータ段電圧指令値発生手段
45、及び方形波発生器46に接続されており、Vrc+
Vs−Vriの演算を実行する。即ち、第1の演算回路4
7aは加算器と減算器とを含み、コンバータ電圧指令値
Vrcに方形波電圧Vs を加算した値からインバータ電圧
指令値Vriを減算する。なお、加算と減算の順序を逆に
してVrc−Vri+Vsとすることもできる。この第1の
演算回路47aは、インバータ電圧指令値Vriの変化に
対応して第1及び第2のスイッチQ1 、Q2 の高周波オ
ン・オフ動作又は低周波オン・オフ動作を自動的に選択
する機能を有する。
The first arithmetic circuit 47a is connected to the converter voltage command value generating means 44, the inverter stage voltage command value generating means 45, and the square wave generator 46.
The operation of Vs-Vri is executed. That is, the first arithmetic circuit 4
7a includes an adder and a subtractor, and subtracts the inverter voltage command value Vri from a value obtained by adding the square wave voltage Vs to the converter voltage command value Vrc. Note that the order of addition and subtraction can be reversed to Vrc−Vri + Vs. The first arithmetic circuit 47a has a function of automatically selecting the high-frequency on / off operation or the low-frequency on / off operation of the first and second switches Q1, Q2 in response to a change in the inverter voltage command value Vri. Having.

【0074】第2の演算回路48aはコンバータ電圧指
令値発生手段44とインバータ電圧指令値発生手段45
と方形波発生器46とに接続されており、Vri+Vs −
Vrcの演算を実行する。即ち、第2の演算回路48aは
加算器と減算器とを含み、インバータ電圧指令値Vriに
方形波電圧Vs を加算した値からコンバータ電圧指令値
Vrcを減算する。なお、加算と減算の順序を逆にしてV
ri−Vrc+Vs とすることもできる。この第2の演算回
路48aはインバータ電圧指令値Vriの変化に対応して
第5及び第6のスイッチQ5 、Q6 の高周波オン・オフ
動作又は低周波オン・オフ動作を自動的に選択する機能
を有する。
The second arithmetic circuit 48a includes a converter voltage command value generating means 44 and an inverter voltage command value generating means 45
And a square wave generator 46, and Vri + Vs−
Execute the calculation of Vrc. That is, the second arithmetic circuit 48a includes an adder and a subtractor, and subtracts the converter voltage command value Vrc from the value obtained by adding the square wave voltage Vs to the inverter voltage command value Vri. It should be noted that the order of addition and subtraction is reversed so that V
It can also be ri−Vrc + Vs. The second arithmetic circuit 48a has a function of automatically selecting the high-frequency on / off operation or the low-frequency on / off operation of the fifth and sixth switches Q5 and Q6 in response to a change in the inverter voltage command value Vri. Have.

【0075】第1のリミッタ50aは第1の演算回路4
7aの出力を方形波電圧Vs の高レベル+Vs と低レベ
ル−Vs の範囲に制限して第1のスイッチ制御指令値V
r1を出力する。なお、Vr1は入力段スイツチQ1、Q2
の発生電圧指令値と呼ぶこともできる。
The first limiter 50a is connected to the first arithmetic circuit 4
7a is limited to the range of the high level + Vs and the low level -Vs of the square wave voltage Vs, and the first switch control command value V
Outputs r1. Vr1 is the input stage switch Q1, Q2
Of the generated voltage command value.

【0076】第2のリミッタ51aは第2の演算回路4
8aの出力を方形波電圧Vs の高レベル+Vs と低レベ
ル−Vs の範囲に制限して第2のスイッチ制御指令値V
r3を出力する。なお、Vr3を出力段スイッチQ5、Q6の
発生電圧指令値と呼ぶこともできる。
The second limiter 51a is connected to the second arithmetic circuit 4
8a is limited to the range of the high level + Vs and the low level -Vs of the square wave voltage Vs, and the second switch control command value V
Outputs r3. Note that Vr3 can also be referred to as a generated voltage command value of the output stage switches Q5 and Q6.

【0077】第3の演算回路49aはインバータ電圧指
令値発生手段45と第2のリミッタ51とに接続され、
Vr3−Vriの演算を実行する。即ち、第3の演算回路4
9aは減算器であって、第2のスイッチ制御指令値Vr3
からインバータ電圧指令値Vriを減算してコンデンサ電
圧及び力率改善指令値Vr2を発生する。なお、Vr2を中
間スイッチQ3、Q4の発生電圧指令値と呼ぶこともで
きる。コンデンサCの電圧Vcの1/2の電位を基準に
して、第1及び第2のスイッチQ1,Q2の相互接続点
8の基本波の電圧をV1´,第3及び第4のスイッチQ
3,Q4の相互接続点9の基本波の電圧をV2´、第5
及び第6のスイッチQ5,Q6の相互接続点10の基本
波の電圧をV3´とした時に、このV1´,V2´,V
3´とスイッチ制御指令値Vr1,Vr2,Vr3との
関係は、 V1´=(Vc/2)Vr1, V2´=(Vc/2)Vr2, V3´=(Vc/2)Vr3, Vinv=V3´−V2´, Vconv=V1´−V2´となる。
The third arithmetic circuit 49a is connected to the inverter voltage command value generating means 45 and the second limiter 51,
The calculation of Vr3-Vri is executed. That is, the third arithmetic circuit 4
9a is a subtractor, which is a second switch control command value Vr3.
Is subtracted from the inverter voltage command value Vri to generate a capacitor voltage and power factor improvement command value Vr2. Note that Vr2 can also be referred to as a generated voltage command value of the intermediate switches Q3 and Q4. The voltage of the fundamental wave at the interconnection point 8 of the first and second switches Q1 and Q2 is set to V1 'and the third and fourth switches Q with reference to a half of the voltage Vc of the capacitor C.
The voltage of the fundamental wave at the interconnection point 9 between the third and Q4 is V2 ′, the fifth
V1 ′, V2 ′, V
The relationship between 3 ′ and the switch control command values Vr1, Vr2, Vr3 is as follows: V1 ′ = (Vc / 2) Vr1, V2 ′ = (Vc / 2) Vr2, V3 ′ = (Vc / 2) Vr3, Vinv = V3 '-V2', Vconv = V1'-V2 '.

【0078】第1のコンパレータ53は第1のリミッタ
50aと三角波発生器52とに接続され、指令値Vr1と
三角波電圧Vt とを比較してライン12に第1のスイッ
チQ1 のオン・オフ制御信号を2値形式で出力する。
The first comparator 53 is connected to the first limiter 50a and the triangular wave generator 52. The first comparator 53 compares the command value Vr1 with the triangular wave voltage Vt. Is output in binary format.

【0079】第2のコンパレータ54は第3の演算回路
49aと三角波発生器52とに接続され、指令値Vr2と
三角波電圧Vt とを比較してライン14に第3のスイッ
チQ3 のオン・オフ制御信号を2値形式で出力する。
The second comparator 54 is connected to the third arithmetic circuit 49a and the triangular wave generator 52, compares the command value Vr2 with the triangular wave voltage Vt, and controls the line 14 to turn on / off the third switch Q3. Output the signal in binary format.

【0080】第3のコンパレータ55は第2のリミッタ
51aと三角波発生器52とに接続され、指令値Vr3と
三角波電圧Vt とを比較してライン16に第5のスイッ
チQ5 のオン・オフ制御信号を2値形式で出力する。
The third comparator 55 is connected to the second limiter 51a and the triangular wave generator 52. The third comparator 55 compares the command value Vr3 with the triangular wave voltage Vt, and outputs on line 16 the ON / OFF control signal for the fifth switch Q5. Is output in binary format.

【0081】図26の実施例によれば、モ−ド切換が容
易になる。なお、第2の実施例の図13の制御回路2a
及び第3の実施例の制御回路2bを図26の制御回路2c
のように変形することもできる。
According to the embodiment shown in FIG. 26, the mode can be easily switched. The control circuit 2a of the second embodiment shown in FIG.
The control circuit 2b of the third embodiment is replaced with the control circuit 2c of FIG.
It can also be transformed as follows.

【0082】[0082]

【変形例】本発明は、上述の実施例に限定されるもので
なく、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 各実施例において図27(D)(E)に示すよ
うに非変換モードにおいて第3及び第4のスイッチQ3
、Q4 をオフに保つことができる。また、図27
(D)(E)で点線で示すように、非変換モードにおい
て第3及び第4のスイッチQ3 、Q4 を第1、第2、第
5及び第6のスイッチQ1 、Q2 、Q5 、Q6と同様に
低周波(50Hz)でオン・オフすることができる。 (2) 図1、図12、又は図23の電力変換回路1、
1a又は1bを複数個(例えば3個)並列的に接続して
多相(例えば3相)の電力変換装置にすることができ
る。 (3) 図12のインダクタLr とコンデンサCr と2
つのスイッチQ7 、Q8 とから成るソフトスイッチング
回路即ちDCリンク回路又は図23のトランスTr と3
つのスイッチQ7 、Q8 、Q9 とダイオードD11、D12
とコンデンサCとから成るソフトスイッチング回路をA
C−DCコンバータの出力直流ライン間、又はインバー
タの入力直流ライン間に接続し、コンバータ又はインバ
ータのスイッチをソフトスイッチングさせることができ
る。即ち、一般的なハーフブリッジ型又はフルブリッジ
型コンバータ又はインバータの一対の直流ライン間に図
13又は図23のソフトスイッチング回路を設けること
ができる。 (4) 図1の電力変換回路1において第1〜第6のス
イッチQ1 〜Q6 又は一対のラインP1 、P2 間の寄生
容量が大きい時には、個別コンデンサCを省き、寄生容
量をコンデンサとして使用することができる。 (5) 図12及び図23の電力変換回路1a、1bに
おいて寄生容量C1 〜C6 の代り又はこれに付加して外
部コンデンサを各スイッチQ1 〜Q6 に並列に接続し、
ノイズ低減及びターンオフ時のスイッチング損失の低減
に使用することができる。 (6) 非変換モードと降圧モードと昇圧モードとの全
部を得るように構成しないで、非変換モードと降圧モー
ドとの2つを得るように構成すること、また、非変換モ
ードと昇圧モードとの2つを得るように構成すること、
また、降圧モードと昇圧モードとの2つを得るように構
成することができる。 (7) 制御回路2、2a、2bの多くの部分をディジ
タル回路で構成することができる。 (8) 第1の実施例において、第1及び第2のスイッ
チQ1 、Q2 のオン期間の相互間、第3及び第4のスイ
ッチQ3 、Q4 のオン期間、第5及び第6のスイッチQ
5 、Q6 のオン期間の相互間にデッドタイム(休止期
間)を設けてストレージによる短絡を防止してもよい。
また、第2の実施例において、全スイッチQ1 〜Q6 を
同時にオンにしないターンオン、及びターンオフ時に一
対のスイッチの相互間にデッドタイムを設けることがで
きる。 (9) リアクトルL1 、L2 、L3 のいずれか1つ又
は2つを省くことができる。 (10) 変換用コンデンサCを直流電源にすることがで
きる。 (11) 第2及び第3の実施例の第7〜第9のスイッチ
Q7〜Q9のオン.オフのタイミングをタイマ又は可変タイ
マで決定せずに、三角波電圧Vtとこれを横切る電圧レ
ベルとの比較に基づいて決定することができる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) In each embodiment, as shown in FIGS. 27D and 27E, in the non-conversion mode, the third and fourth switches Q3
, Q4 can be kept off. FIG.
(D) As shown by the dotted line in (E), in the non-conversion mode, the third and fourth switches Q3 and Q4 are the same as the first, second, fifth and sixth switches Q1, Q2, Q5 and Q6. Can be turned on and off at a low frequency (50 Hz). (2) The power conversion circuit 1 of FIG. 1, 12, or 23,
A plurality (for example, three) of 1a or 1b can be connected in parallel to form a multi-phase (for example, three-phase) power converter. (3) Inductor Lr and capacitor Cr and 2 shown in FIG.
A soft switching circuit comprising two switches Q7 and Q8, that is, a DC link circuit
Switches Q7, Q8, Q9 and diodes D11, D12
A soft switching circuit consisting of
It is connected between the output DC lines of the C-DC converter or between the input DC lines of the inverter, and the switch of the converter or the inverter can be soft-switched. That is, the soft switching circuit shown in FIG. 13 or FIG. 23 can be provided between a pair of DC lines of a general half-bridge type or full-bridge type converter or inverter. (4) When the parasitic capacitance between the first to sixth switches Q1 to Q6 or the pair of lines P1 and P2 is large in the power conversion circuit 1 of FIG. 1, the individual capacitor C is omitted and the parasitic capacitance is used as a capacitor. Can be. (5) In the power conversion circuits 1a and 1b of FIGS. 12 and 23, external capacitors are connected in parallel to the switches Q1 to Q6 instead of or in addition to the parasitic capacitances C1 to C6.
It can be used to reduce noise and switching loss at turn-off. (6) It is not configured to obtain all of the non-conversion mode, the step-down mode, and the step-up mode, but is configured to obtain two of the non-conversion mode and the step-down mode. To obtain two of
In addition, it can be configured to obtain two modes, a step-down mode and a step-up mode. (7) Many parts of the control circuits 2, 2a, 2b can be constituted by digital circuits. (8) In the first embodiment, between the ON periods of the first and second switches Q1 and Q2, the ON periods of the third and fourth switches Q3 and Q4, and the fifth and sixth switches Q
5. A dead time (pause period) may be provided between the ON periods of Q6 to prevent a short circuit due to storage.
Further, in the second embodiment, it is possible to provide a dead time between a pair of switches at the time of turn-on and turn-off in which all the switches Q1 to Q6 are not simultaneously turned on. (9) Any one or two of the reactors L1, L2, L3 can be omitted. (10) The conversion capacitor C can be used as a DC power supply. (11) Seventh to ninth switches of the second and third embodiments
The ON / OFF timing of Q7 to Q9 can be determined based on a comparison between the triangular wave voltage Vt and the voltage level crossing the triangular wave voltage Vt, without being determined by a timer or a variable timer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の電力変換装置を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の制御回路を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of FIG. 1;

【図3】図1の変換回路の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the conversion circuit of FIG.

【図4】 非変換モード時の電源電圧と第1〜第6のス
イッチのオン・オフ状態とを示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a power supply voltage in a non-conversion mode and ON / OFF states of first to sixth switches.

【図5】降圧モード時の電源電圧と第1〜第6のスイッ
チのオン・オフ状態とを示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing a power supply voltage in a step-down mode and ON / OFF states of first to sixth switches.

【図6】昇圧モード時の電源電圧と第1〜第6のスイッ
チのオン・オフ状態とを示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing a power supply voltage in a boost mode and ON / OFF states of first to sixth switches.

【図7】図2の方形波発生器の入力及び出力を示す波形
図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing inputs and outputs of the square wave generator of FIG. 2;

【図8】降圧モード時の図2の第3のコンパレータの入
力と第5及び第6のスイッチのオン・オフ状態とを示す
波形図である。
8 is a waveform diagram showing an input of a third comparator of FIG. 2 and an on / off state of fifth and sixth switches in a step-down mode.

【図9】非変換モード時の三角波電圧と各コンパレータ
の入力との関係を示す波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram showing a relationship between a triangular wave voltage and an input of each comparator in a non-conversion mode.

【図10】降圧モード時の三角波電圧と各コンパレータ
の入力との関係を示す波形図である。
FIG. 10 is a waveform chart showing a relationship between a triangular wave voltage and an input of each comparator in a step-down mode.

【図11】昇圧モード時の三角波電圧と各コンパレータ
の入力との関係を示す波形図である。
FIG. 11 is a waveform chart showing a relationship between a triangular wave voltage and an input of each comparator in a boost mode.

【図12】第2の実施例の電力変換装置を示す回路図で
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating a power converter according to a second embodiment.

【図13】図12の制御回路を詳しく示すブロック図で
ある。
FIG. 13 is a block diagram showing the control circuit of FIG. 12 in detail.

【図14】図13のコンパレータ及び逆相信号形成回路
に接続されたタイミング調整回路を示すブロック図であ
る。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a timing adjustment circuit connected to the comparator and the negative-phase signal forming circuit of FIG. 13;

【図15】図13のスイッチQ7 、Q8 制御回路を示す
ブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a switch Q7, Q8 control circuit of FIG. 13;

【図16】図15の低周波オン・オフ用パルス形成回路
を示すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing a low-frequency on / off pulse forming circuit of FIG. 15;

【図17】図15の高周波オン・オフ用パルス形成回路
を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing a high-frequency on / off pulse forming circuit of FIG. 15;

【図18】第2の実施例の非変換モード時の入力電圧と
第1〜第8のスイッチの制御信号とを示す波形図であ
る。
FIG. 18 is a waveform chart showing an input voltage and control signals of first to eighth switches in a non-conversion mode according to the second embodiment.

【図19】第2の実施例の降圧モード時の入力電圧と図
14の各部の状態を示す波形図である。
FIG. 19 is a waveform diagram showing an input voltage in a step-down mode according to the second embodiment and the state of each part in FIG. 14;

【図20】第2の実施例の降圧モード時の第3のコンパ
レータの入力及び第5〜第8のスイッチの制御信号を示
す波形図である。
FIG. 20 is a waveform chart showing inputs of a third comparator and control signals of fifth to eighth switches in a step-down mode according to the second embodiment.

【図21】第2の実施例の降圧モード時の図20のt1
〜t7 における各スイッチQ1 〜Q8 の電圧変化と共振
電流を示す波形図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating a time t1 in FIG. 20 in the step-down mode according to the second embodiment.
FIG. 9 is a waveform diagram showing voltage changes and resonance currents of the switches Q1 to Q8 from to t7.

【図22】第2の実施例の昇圧モード時の各スイッチQ
1 〜Q8 と共振電流を図21のt1 〜t7 期間と同様に
示す波形図である。
FIG. 22 shows each switch Q in the boost mode of the second embodiment.
FIG. 22 is a waveform chart showing 1 to Q8 and a resonance current in the same manner as in the period from t1 to t7 in FIG. 21.

【図23】第3の実施例の電力変換装置を示す回路図で
ある。
FIG. 23 is a circuit diagram showing a power converter according to a third embodiment.

【図24】図23の制御回路に含まれているスイッチQ
7 、Q8 、Q9 制御回路を示すブロック図である。
FIG. 24 shows a switch Q included in the control circuit of FIG. 23;
7 is a block diagram showing a Q8, Q9 control circuit. FIG.

【図25】第3の実施例の昇圧モード時における第1の
コンパレータの入力とスイッチQ2 、Q1 、Q7 、Q8
、Q9 の制御信号とを示す波形図である。
FIG. 25 shows the input of the first comparator and the switches Q2, Q1, Q7, and Q8 in the boost mode of the third embodiment.
, And Q9 are control signal waveforms.

【図26】第4の実施例の制御回路を示すブロック図で
ある。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a control circuit according to a fourth embodiment.

【図27】第1の実施例の電力変換装置の変形例の入力
電圧と各スイッチQ1 〜Q6 の制御信号とを示す波形図
である。
FIG. 27 is a waveform diagram showing an input voltage and control signals of switches Q1 to Q6 in a modified example of the power converter of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a、1b 電力変換回路 2、2a、2b 制御回路 Q1 〜Q9 スイッチ C コンデンサ L1 〜L3 リアクトル Lr 共振用インダクタ Cr 共振用コンデンサ 1, 1a, 1b Power conversion circuit 2, 2a, 2b Control circuit Q1 to Q9 Switch C capacitor L1 to L3 Reactor Lr Resonance inductor Cr Resonance capacitor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力変換回路とこの変換回路の制御回路
とから成り、 前記電力変換回路は、交流電源の一端に接続される第1
の交流電源端子と、前記交流電源の他端に接続される第
2の交流電源端子と、第1及び第2のスイッチが直列に接
続された第1の直列回路と、第3及び第4のスイッチが直
列に接続された回路であり且つ前記第1の直列回路に対
して並列に接続された第2の直列回路と、第5及び第6の
スイッチが直列に接続された回路であり且つ前記第1及
び第2の直列回路に対して並列に接続された第3の直列回
路と、前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に
接続されたコンデンサ又は直流電源と、出力手段とを有
し、 前記第1及び第2のスイッチの接続中点が前記第1の交流
電源端子に接続され、 前記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流
電源端子に接続され、 前記出力手段は前記第5及び第6のスイッチの接続中点と
前記第2の交流電源端子との間に負荷を接続するための
であり、 前記制御回路は、前記交流電源の電圧とほぼ同一の交流
出力電圧を前記負荷に供給する非変換モードと、前記交
流電源の電圧よりも低い交流出力電圧を前記負荷に供給
する降圧モードと、前記交流電源の電圧よりも高い交流
出力電圧を前記負荷に供給する昇圧モードとの内の少な
くとも2つのモードを選択的に得るために前記第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のスイッチを制御するもので
ある電力変換装置において,前記第1及び第2のスイッチ
よりも電源側における入力電流と前記第1及び第2の交流
電源端子間の入力電圧との位相差を示す信号を形成する
位相差信号形成手段と、 前記位相差を示す信号に基づいて前記位相差を低減する
ように前記第3及び第4のスイッチを制御するスイッチ制
御回路とを有していることを特徴とする電力変換装置。
1. A power conversion circuit comprising a power conversion circuit and a control circuit for the conversion circuit, wherein the power conversion circuit is connected to one end of an AC power supply.
AC power supply terminal and a second terminal connected to the other end of the AC power supply.
2 AC power terminal, a first series circuit in which first and second switches are connected in series, and a circuit in which third and fourth switches are connected in series, and the first series circuit A second series circuit connected in parallel to the second circuit, a fifth and a sixth switch are circuits connected in series, and a second series circuit connected in parallel to the first and second series circuits. 3, a capacitor or a DC power supply connected in parallel to the first, second, and third series circuits, and an output unit, while the first and second switches are connected. A point is connected to the first AC power supply terminal, a connection midpoint between the third and fourth switches is connected to the second AC power supply terminal, and the output unit is connected to the fifth and sixth switches. For connecting a load between a connection midpoint and the second AC power supply terminal, wherein the control circuit comprises: A non-conversion mode for supplying an AC output voltage substantially equal to a voltage to the load, a step-down mode for supplying an AC output voltage lower than the voltage of the AC power supply to the load, and an AC output higher than the voltage of the AC power supply. The first and second modes for selectively obtaining at least two modes of a boost mode for supplying a voltage to the load.
In the power conversion device for controlling the second, third, fourth, fifth and sixth switches, the input current and the first and second AC on the power supply side of the first and second switches. Phase difference signal forming means for forming a signal indicating a phase difference with an input voltage between power supply terminals, and controlling the third and fourth switches so as to reduce the phase difference based on the signal indicating the phase difference And a switch control circuit.
【請求項2】 電力変換回路とこの変換回路の制御回路
とから成り、 前記電力変換回路は、交流電源の一端に接続される第1
の交流電源端子と、前記交流電源の他端に接続される第
2の交流電源端子と、第1及び第2のスイッチが直列に接
続された第1の直列回路と、第3及び第4のスイッチが直
列に接続された回路であり且つ前記第1の直列回路に対
して並列に接続された第2の直列回路と、第5及び第6の
スイッチが直列に接続された回路であり且つ前記第1及
び第2の直列回路に対して並列に接続された第3の直列回
路と、前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に
接続されたコンデンサ又は直流電源と、出力手段とを有
し、 前記第1及び第2のスイッチの接続中点が前記第1の交流
電源端子に接続され、 前記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流
電源端子に接続され、 前記出力手段は前記第5及び第6のスイッチの接続中点と
前記第2の交流電源端子との間に負荷を接続するための
であり、 前記制御回路は、前記交流電源の電圧とほぼ同一の交流
出力電圧を前記負荷に供給する非変換モードと、前記交
流電源の電圧よりも低い交流出力電圧を前記負荷に供給
する降圧モードと、前記交流電源の電圧よりも高い交流
出力電圧を前記負荷に供給する昇圧モードとの内の少な
くとも2つのモードを選択的に得るために前記第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のスイッチを制御するもので
あって、前記コンデンサ又は直流電源の電圧を検出する
直流電圧検出回路と、基準電圧を発生する基準電圧源
と、前記直流電圧と前記基準電圧との差に対応する信号
を形成する第1の減算器と、前記第1及び第2の交流電源
端子間の入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記
入力電圧検出器で検出した入力電圧に対して前記第1の
減算器の出力を乗算する乗算器と、前記第1及び第2のス
イッチの入力段に流れる入力電流を検出する電流検出器
と、前記電流検出器の出力と前記乗算器の出力との差を
示す信号を形成する第2の減算器と、前記入力電圧の周
期よりも十分に短い周期で三角波電圧を発生する三角波
発生器と、前記第2の減算器の出力と前記三角波電圧と
の比較によって前記第3のスイッチのオン・オフ制御信
号を形成するコンパレータと、前記第4のスイッチをオ
ン・オフ制御するために前記第3のスイッチのオン・オ
フ制御信号と逆位相の信号を形成する逆位相信号形成回
路とを備えていることを特徴とする電力変換装置。
2. A power conversion circuit comprising: a power conversion circuit; and a control circuit for the conversion circuit, wherein the power conversion circuit is connected to one end of an AC power supply.
AC power supply terminal and a second terminal connected to the other end of the AC power supply.
2 AC power terminal, a first series circuit in which first and second switches are connected in series, and a circuit in which third and fourth switches are connected in series, and the first series circuit A second series circuit connected in parallel to the second circuit, a fifth and a sixth switch are circuits connected in series, and a second series circuit connected in parallel to the first and second series circuits. 3, a capacitor or a DC power supply connected in parallel to the first, second, and third series circuits, and an output unit, while the first and second switches are connected. A point is connected to the first AC power supply terminal, a connection midpoint between the third and fourth switches is connected to the second AC power supply terminal, and the output unit is connected to the fifth and sixth switches. For connecting a load between a connection midpoint and the second AC power supply terminal, wherein the control circuit comprises: A non-conversion mode for supplying an AC output voltage substantially equal to a voltage to the load, a step-down mode for supplying an AC output voltage lower than the voltage of the AC power supply to the load, and an AC output higher than the voltage of the AC power supply. The first and second modes for selectively obtaining at least two modes of a boost mode for supplying a voltage to the load.
2, a third, fourth, fifth and sixth switches for controlling a DC voltage detection circuit for detecting the voltage of the capacitor or DC power supply, a reference voltage source for generating a reference voltage, A first subtractor that forms a signal corresponding to a difference between the DC voltage and the reference voltage, an input voltage detection circuit that detects an input voltage between the first and second AC power supply terminals, and the input voltage detection. A multiplier for multiplying an output of the first subtractor by an input voltage detected by a switch; a current detector for detecting an input current flowing to an input stage of the first and second switches; and A second subtractor for forming a signal indicating the difference between the output of the multiplier and the output of the multiplier; a triangular wave generator for generating a triangular wave voltage with a period sufficiently shorter than the period of the input voltage; The third switch is obtained by comparing the output of the subtractor with the triangular wave voltage. A comparator for forming an on / off control signal of the switch, and an anti-phase signal forming circuit for forming a signal having an opposite phase to the on / off control signal of the third switch for on / off control of the fourth switch. A power conversion device comprising:
【請求項3】 電力変換回路とこの変換回路の制御回路
とから成り、 前記電力変換回路は、交流電源の一端に接続される第1
の交流電源端子と、前記交流電源の他端に接続される第
2の交流電源端子と、第1及び第2のスイッチが直列に接
続された第1の直列回路と、第3及び第4のスイッチが直
列に接続された回路であり且つ前記第1の直列回路に対
して並列に接続された第2の直列回路と、第5及び第6の
スイッチが直列に接続された回路であり且つ前記第1及
び第2の直列回路に対して並列に接続された第3の直列回
路と、前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に
接続された変換用コンデンサ又は直流電源と、前記第
1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチに対してそれ
ぞれ並列に接続された寄生容量又はコンデンサと、出力
手段とを有し、 前記第1及び第2のスイッチの接続中点が前記第1の交流
電源端子に接続され、 前記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流
電源端子に接続され、 前記出力手段は前記第5及び第6のスイッチの接続中点と
前記第2の交流電源端子との間に負荷を接続するための
であり、 前記制御回路が、前記交流電源の電圧とほぼ同一の交流
出力電圧を前記負荷に供給する非変換モードと、前記交
流電源の電圧よりも低い交流出力電圧を前記負荷に供給
する降圧モードと、前記交流電源の電圧よりも高い交流
出力電圧を前記負荷に供給する昇圧モードとの内の少な
くとも2つのモードを選択的に得るために前記第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のスイッチを制御するように
構成されている電力変換装置において、 前記変換用コンデンサ又は直流電源に直列にソフトスイ
ッチング用スイッチが接続され、 前記第1、第2及び第3の直列回路の両端間の電圧を選択
的に零又はほぼ零にするソフトスイッチング用回路が設
けられ、 前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチの内の
少なくとも1つのスイッチのターンオン時点の直前から
前記ターンオン時点の直後の所定時点までの所定期間に
前記ソフトスイッチング用スイッチをオフ状態に制御す
る回路が設けられていることを特徴とする電力変換装
置。
3. A power conversion circuit comprising: a power conversion circuit; and a control circuit for the conversion circuit, wherein the power conversion circuit is connected to one end of an AC power supply.
AC power supply terminal and a second terminal connected to the other end of the AC power supply.
2 AC power terminal, a first series circuit in which first and second switches are connected in series, and a circuit in which third and fourth switches are connected in series, and the first series circuit A second series circuit connected in parallel to the second circuit, a fifth and a sixth switch are circuits connected in series, and a second series circuit connected in parallel to the first and second series circuits. 3, a conversion capacitor or a DC power supply connected in parallel to the first, second and third series circuits,
A parasitic capacitance or a capacitor connected in parallel to each of the first, second, third, fourth, fifth and sixth switches, and an output unit, and connection of the first and second switches. A middle point is connected to the first AC power supply terminal, a connection middle point of the third and fourth switches is connected to the second AC power supply terminal, and the output means is connected to the fifth and sixth switches. A load between the connection midpoint of the second AC power supply terminal and the second AC power supply terminal, wherein the control circuit supplies the load with an AC output voltage substantially equal to the voltage of the AC power supply. And a step-down mode in which an AC output voltage lower than the voltage of the AC power supply is supplied to the load, and a step-up mode in which an AC output voltage higher than the voltage of the AC power supply is supplied to the load. To selectively obtain the first and second
A power conversion device configured to control a second, a third, a fourth, a fifth, and a sixth switch, wherein a soft switching switch is connected in series to the conversion capacitor or the DC power supply; A soft switching circuit for selectively setting the voltage between both ends of the second and third series circuits to zero or almost zero is provided, wherein the first, second, third, fourth, fifth and sixth circuits are provided. A circuit for controlling the soft-switching switch to be in an off state for a predetermined period from immediately before the turn-on time of at least one of the switches to a predetermined time immediately after the turn-on time. Power converter.
【請求項4】 電力変換回路とこの変換回路の制御回路
とから成り、 前記電力変換回路は、交流電源の一端に接続される第1
の交流電源端子と、前記交流電源の他端に接続される第
2の交流電源端子と、第1及び第2のスイッチが直列に接
続された第1の直列回路と、第3及び第4のスイッチが直
列に接続された回路であり且つ前記第1の直列回路に対
して並列に接続された第2の直列回路と、第5及び第6の
スイッチが直列に接続された回路であり且つ前記第1及
び第2の直列回路に対して並列に接続された第3の直列回
路と、前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に
接続された変換用コンデンサ又は直流電源と、出力手段
と、前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチに
並列に接続された寄生容量又はコンデンサとを有し、 前記第1及び第2のスイッチの接続中点が前記第1の交流
電源端子に接続され、 前記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流
電源端子に接続され、 前記出力手段は前記第5及び第6のスイッチの接続中点と
前記第2の交流電源端子との間に負荷を接続するための
であり、 前記制御回路が、前記交流電源の電圧とほぼ同一の交流
出力電圧を前記負荷に供給する非変換モードと、前記交
流電源の電圧よりも低い交流出力電圧を前記負荷に供給
する降圧モードと、前記交流電源の電圧よりも高い交流
出力電圧を前記負荷に供給する昇圧モードとの内の少な
くとも2つのモードを選択的に得るために前記第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のスイッチを制御するように
構成されている電力変換装置において、 前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に第7のス
イッチを介して共振用インダクタと共振用コンデンサと
の直列回路が接続され、 前記変換用コンデンサに直列に第8のスイッチが接続さ
れ、 前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチの内の
少なくとも1つのスイッチのターンオン時点の直前から
前記ターンオン時点の直後の所定時点までの所定期間に
前記第7のスイッチをターンオン制御し、前記第7のスイ
ッチのターンオン時点と前記少なくとも1つのスイッチ
の前記ターンオン時点との間で前記第8のスイッチをタ
ーンオフ制御し、前記少なくとも1つのスイッチのター
ンオン時点よりも後に前記第8のスイッチをターンオン
制御し、且つ前記第7のスイッチをターンオフ制御する
スイッチ制御回路が設けられていることを特徴とする電
力変換装置。
4. A power conversion circuit comprising: a power conversion circuit; and a control circuit for the conversion circuit, wherein the power conversion circuit is connected to one end of an AC power supply.
AC power supply terminal and a second terminal connected to the other end of the AC power supply.
2 AC power terminal, a first series circuit in which first and second switches are connected in series, and a circuit in which third and fourth switches are connected in series, and the first series circuit A second series circuit connected in parallel to the second circuit, a fifth and a sixth switch are circuits connected in series, and a second series circuit connected in parallel to the first and second series circuits. 3, a conversion capacitor or a DC power supply connected in parallel to the first, second, and third series circuits, output means, and the first, second, third, fourth A parasitic capacitance or a capacitor connected in parallel to the fifth and sixth switches, and a connection midpoint between the first and second switches is connected to the first AC power supply terminal; And a connection midpoint of the fourth switch is connected to the second AC power supply terminal, and the output unit is configured to connect the fifth and sixth switches. A non-conversion mode for connecting a load between a point and the second AC power supply terminal, wherein the control circuit supplies the load with an AC output voltage substantially the same as the voltage of the AC power supply; At least two modes are selectively selected from a step-down mode in which an AC output voltage lower than the voltage of an AC power supply is supplied to the load and a step-up mode in which an AC output voltage higher than the voltage of the AC power supply is supplied to the load. In order to get the first, second
In a power converter configured to control the second, third, fourth, fifth and sixth switches, a seventh switch is provided in parallel with the first, second and third series circuits. A series circuit of a resonance inductor and a resonance capacitor is connected through the switch, an eighth switch is connected in series to the conversion capacitor, and the first, second, third, fourth, fifth, and fifth switches are connected to each other. The seventh switch is turned on for a predetermined period from immediately before the turn-on time of at least one of the six switches to a predetermined time immediately after the turn-on time. Turning off the eighth switch between the turn-on time of one switch and the turn-on control of the eighth switch after the turn-on time of the at least one switch; and Power converter, wherein the switch control circuit is provided to turn off control 7 of the switch.
【請求項5】 電力変換回路とこの変換回路の制御回路
とから成り、 前記電力変換回路は、交流電源の一端に接続される第1
の交流電源端子と、前記交流電源の他端に接続される第
2の交流電源端子と、第1及び第2のスイッチが直列に接
続された第1の直列回路と、第3及び第4のスイッチが直
列に接続された回路であり且つ前記第1の直列回路に対
して並列に接続された第2の直列回路と、第5及び第6の
スイッチが直列に接続された回路であり且つ前記第1及
び第2の直列回路に対して並列に接続された第3の直列回
路と、前記第1、第2及び第3の直列回路に対して並列に
接続された変換用コンデンサ又は直流電源と、出力手段
と、前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチに
並列に接続された寄生容量又はコンデンサとを有し、 前記第1及び第2のスイッチの接続中点が前記第1の交流
電源端子に接続され、 前記第3及び第4のスイッチの接続中点が前記第2の交流
電源端子に接続され、 前記出力手段は前記第5及び第6のスイッチの接続中点と
前記第2の交流電源端子との間に負荷を接続するための
であり、 前記制御回路が、前記交流電源の電圧とほぼ同一の交流
出力電圧を前記負荷に供給する非変換モードと、前記交
流電源の電圧よりも低い交流出力電圧を前記負荷に供給
する降圧モードと、前記交流電源の電圧よりも高い交流
出力電圧を前記負荷に供給する昇圧モードとの内の少な
くとも2つのモードを選択的に得るために前記第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のスイッチを制御するように
構成されている電力変換装置において、 1次及び2次巻線を有するトランスと、第1、第2及び第3
のソフトスイッチング用スイッチと、第1及び第2のソフ
トスイッチング用ダイオードと、スイッチ制御回路とが
設けられ,前記1次巻線の一端が前記第1、第2及び第3の
直列回路の一端に接続され、 前記第1のソフトスイッチング用スイッチが前記1次巻線
の他端と前記第1、第2及び第3の直列回路の他端との間
に接続され、 前記第2のソフトスイッチング用スイッチは前記第1、第
2及び第3の直列回路の一端と前記変換用コンデンサ又は
直流電源の一端との間に接続され、 前記第3のソフトスイッチング用スイッチは前記変換用
コンデンサ又は直流電源の一端と前記2次巻線の一端と
の間に接続され、 前記第1のソフトス用ダイオードは前記2次巻線の他端と
前記変換用コンデンサ又は直流電源の一端との間に接続
され、 前記第2のソフトスイッチング用ダイオードは前記変換
用コンデンサ又は直流電源の他端と前記2次巻線の他端
との間に接続され、 前記スイッチ制御回路は、前記第1、第2、第3、第4、第
5及び第6のスイッチの内の少なくとも1つのスイッチの
ターンオン時点より前の所定時点からターンオン時点の
所定時点までの第1の所定期間に前記第1のソフトスイッ
チング用スイッチをオン制御し、前記第1の所定期間の
始まりと実質的に同一の時点から前記第1の所定期間よ
りも後の時点までの第2の所定期間に第2のソフトスイッ
チング用スイッチをオフ制御し、前記第1の所定期間の
終りの時点と前記第2の所定期間の終りの時点との間の
第3の所定期間に前記第3のソフトスイッチング用スイ
ッチをオン制御するように構成されていることを特徴と
する電力変換装置。
5. A power conversion circuit comprising: a power conversion circuit; and a control circuit for the conversion circuit.
AC power supply terminal and a second terminal connected to the other end of the AC power supply.
2 AC power terminal, a first series circuit in which first and second switches are connected in series, and a circuit in which third and fourth switches are connected in series, and the first series circuit A second series circuit connected in parallel to the second circuit, a fifth and a sixth switch are circuits connected in series, and a second series circuit connected in parallel to the first and second series circuits. 3, a conversion capacitor or a DC power supply connected in parallel to the first, second, and third series circuits, output means, and the first, second, third, fourth A parasitic capacitance or a capacitor connected in parallel to the fifth and sixth switches, and a connection midpoint between the first and second switches is connected to the first AC power supply terminal; And a connection midpoint of the fourth switch is connected to the second AC power supply terminal, and the output unit is configured to connect the fifth and sixth switches. A non-conversion mode for connecting a load between a point and the second AC power supply terminal, wherein the control circuit supplies the load with an AC output voltage substantially the same as the voltage of the AC power supply; At least two modes are selectively selected from a step-down mode in which an AC output voltage lower than the voltage of an AC power supply is supplied to the load and a step-up mode in which an AC output voltage higher than the voltage of the AC power supply is supplied to the load. In order to get the first, second
A power converter configured to control the second, third, fourth, fifth and sixth switches, wherein a transformer having primary and secondary windings, and first, second and third transformers;
Soft switching switch, first and second soft switching diodes, and a switch control circuit are provided, and one end of the primary winding is connected to one end of the first, second, and third series circuits. The first soft-switching switch is connected between the other end of the primary winding and the other end of the first, second, and third series circuits; and The switch is the first,
The third soft switching switch is connected between one end of the second and third series circuits and one end of the conversion capacitor or the DC power supply, and the third soft switching switch is connected to one end of the conversion capacitor or the DC power supply and the secondary winding. And the second soft switching diode is connected between the other end of the secondary winding and one end of the conversion capacitor or the DC power supply. Is connected between the other end of the conversion capacitor or the DC power supply and the other end of the secondary winding, the switch control circuit, the first, second, third, fourth, fourth
Turning on the first soft-switching switch for a first predetermined period from a predetermined time before a turn-on time of at least one of the fifth and sixth switches to a predetermined time at the turn-on time; The second soft switching switch is off-controlled during a second predetermined period from a substantially same time as the start of the first predetermined period to a time after the first predetermined period, and the first predetermined Power for controlling the third soft-switching switch to be turned on during a third predetermined period between the end of the period and the end of the second predetermined period. Conversion device.
【請求項6】前記変換回路は前記第1及び第2のスイッ
チの接続中点と前記第1の交流電源端子との間にリアク
トルを含むものであり、前記制御回路は前記昇圧モード
の制御を含むものであることを特徴とする請求項1又は
2又は3又は4又は5記載の電力変換装置。
6. The conversion circuit includes a reactor between a connection midpoint between the first and second switches and the first AC power supply terminal, and the control circuit controls the boost mode. The power conversion device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】互いに反対にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチの直列回路とこの直列回路に並列に接続
された変換用コンデンサ又は直流電源とを有して交流・
直流変換又は直流・交流変換する電力変換装置におい
て、 前記第1及び第2のスイッチに並列に接続された寄生容
量又はコンデンサを有し、 前記直列回路に対して並列に第1のソフトスイッチング
用スイッチ(Q7)を介して共振用インダクタ(Lr)と共
振用コンデンサ(Cr)との直列回路が接続され、 前記変換用コンデンサ又は直流電源(C)に直列に第2
のソフトスイッチング用スイッチ(Q8)が接続され、 前記第1及び第2のスイッチの内の少なくとも1つのスイ
ッチのターンオン時点の直前から前記ターンオン時点の
直後の所定時点までの所定期間に前記第1のソフトスイ
ッチング用スイッチ(Q7)をターンオン制御し、前記第
1のソフトスイッチング用スイッチ(Q7)のターンオン
時点と前記少なくとも1つのスイッチの前記ターンオン
時点との間で前記第2のソフトスイッチング用スイッチ
(Q8)をターンオフ制御し、前記少なくとも1つのスイ
ッチのターンオン時点よりも後に前記第2のソフトスイ
ッチング用スイッチ(Q8)をターンオン制御し、且つ前
記第1のソフトスイッチング用スイッチ(Q7)をターン
オフ制御するスイッチ制御回路が設けられていることを
特徴とする電力変換装置。
7. An AC / DC converter comprising a series circuit of first and second switches which are turned on and off in opposite directions and a conversion capacitor or a DC power supply connected in parallel to the series circuit.
A power converter for DC conversion or DC / AC conversion, comprising a parasitic capacitance or a capacitor connected in parallel to the first and second switches, and a first soft switching switch in parallel with the series circuit. A series circuit of a resonance inductor (Lr) and a resonance capacitor (Cr) is connected via (Q7), and a second circuit is connected in series with the conversion capacitor or the DC power supply (C).
And a switch (Q8) for soft switching is connected, and the first switch is turned on during a predetermined period from immediately before a turn-on time of at least one of the first and second switches to a predetermined time immediately after the turn-on time. A soft-switching switch (Q7) is turned on, and the second soft-switching switch (Q8) is turned on between the time when the first soft-switching switch (Q7) is turned on and the time when the at least one switch is turned on. ), A switch for turning off the second soft-switching switch (Q8) and turning off the first soft-switching switch (Q7) after turning on of the at least one switch. A power conversion device provided with a control circuit.
【請求項8】互いに反対にオン・オフ動作する第1及び
第2のスイッチの直列回路とこの直列回路に並列に接続
されたコンデンサ又は直流電源(C)とを有して交流・
直流変換又は直流・交流変換する電力変換装置におい
て、 1次及び2次巻線(N1, N2)を有するトランス(Tr)
と、第1、第2及び第3のソフトスイッチング用スイッチ
(Q7,Q8,Q9)と、第1及び第2のソフトスイッチング用ダ
イオード(D11,D12)と、スイッチ制御回路とが設けら
れ,前記1次巻線(N1)の一端が前記直列回路の一端に接
続され、 前記第1のソフトスイッチング用スイッチ(Q7)は前記1
次巻線(N1)の他端と前記直列回路の他端との間に接続
され、 前記第2のソフトスイッチング用スイッチ(Q8)は前記
直列回路の一端と前記変換用コンデンサ又は直流電源
(C)の一端との間に接続され、 前記第3のソフトスイッチング用スイッチ(Q9)は前記
変換用コンデンサ又は直流電源(C)の一端と前記2次巻
線(N2)の一端との間に接続され、 前記第1のソフトスイッチング用ダイオード(D11)は前
記2次巻線(N2)の他端と前記変換用コンデンサ又は直
流電源(C)の一端との間に接続され、 前記第2のソフトスイッチング用ダイオード(D12)は前
記変換用コンデンサ又は直流電源(C)の他端と前記2次
巻線(N2)の他端との間に接続され、 前記スイッチ制御回路は、前記第1及び第2のスイッチ
の内の少なくとも1つのスイッチのターンオン時点より
前の所定時点からターンオン時点の所定時点までの第1
の所定期間に前記第1のソフトスタート用スイッチ(Q
7)をオン制御し、前記第1の所定期間の始まりと実質的
に同一の時点から前記第1の所定期間よりも後の時点ま
での第2の所定期間に第2のソフトスイッチング用スイッ
チ(Q8)をオフ制御し、前記第1の所定期間の終りの時
点と前記第2の所定期間の終りの時点との間の第3の所定
期間に前記第3のソフトスイッチング用スイッチ(Q9)
をオン制御するように構成されていることを特徴とする
電力変換装置。
8. An AC / DC power supply having a series circuit of first and second switches that are turned on and off in opposite directions and a capacitor or a DC power supply (C) connected in parallel to the series circuit.
In a power converter for DC conversion or DC / AC conversion, a transformer (Tr) having primary and secondary windings (N1, N2)
And first, second and third soft switching switches (Q7, Q8, Q9), first and second soft switching diodes (D11, D12), and a switch control circuit, One end of a primary winding (N1) is connected to one end of the series circuit, and the first soft switching switch (Q7)
The second soft switching switch (Q8) is connected between the other end of the next winding (N1) and the other end of the series circuit, and the second soft switching switch (Q8) is connected to one end of the series circuit and the conversion capacitor or DC power supply (C ), And the third soft switching switch (Q9) is connected between one end of the conversion capacitor or DC power supply (C) and one end of the secondary winding (N2). The first soft switching diode (D11) is connected between the other end of the secondary winding (N2) and one end of the conversion capacitor or DC power supply (C), The switching diode (D12) is connected between the other end of the conversion capacitor or the DC power supply (C) and the other end of the secondary winding (N2), and the switch control circuit includes the first and second switches. When at least one of the two switches is turned on First from an earlier predetermined time to a predetermined time of turn-on time
The first soft start switch (Q
7) is turned on, and a second soft-switching switch (a second soft-switching switch (b) is provided in a second predetermined period from substantially the same time as the beginning of the first predetermined period to a time later than the first predetermined period. Q8) is turned off, and the third soft switching switch (Q9) is turned off in a third predetermined period between the end of the first predetermined period and the end of the second predetermined period.
Characterized in that it is configured to turn on the power.
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