JPS63268470A - Power convertor - Google Patents

Power convertor

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Publication number
JPS63268470A
JPS63268470A JP62101963A JP10196387A JPS63268470A JP S63268470 A JPS63268470 A JP S63268470A JP 62101963 A JP62101963 A JP 62101963A JP 10196387 A JP10196387 A JP 10196387A JP S63268470 A JPS63268470 A JP S63268470A
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JP
Japan
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inverter
power
diode rectifier
switch
diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP62101963A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeaki Asaeda
健明 朝枝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce voltage stress by partially mounting a DC short-circuit mode in the PWM control of an inverter and conducting step-up chopper operation. CONSTITUTION:A power convertor is composed of an AC power 1, a reactor 2, a first diode rectifier 3, an inverter 5, an insulating transformer 6, a second diode rectifier 7, a capacitor, etc., and supplies load connected to said capacitor 8 with power. The inverter 5 is constituted in single-phase bridge connection at that time, and switches S1-S4 as arm elements for the inverter 5 are organized of the antiparallel connection circuits of transistors and diodes. Regarding the operation of the switches S1-S4 for the inverter 5, S1 and S3 are turned ON for a specified period, DC output terminals P and N for the first diode rectifier 3 are short-circuited, and the DC output currents of the diode rectifier 3 are increased and the operation of a step-up chopper is conducted. Inverter operation is performed after a short-circuit mode is released, and DC-AC power conversion is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電力を直流電力に変換し、さらにこの
直流電力を絶縁変圧器を介して直流電力に変換する電力
変換器に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a power converter that converts AC power into DC power and further converts this DC power into DC power via an isolation transformer. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図は例えばコンファレンスレコードオプザ1986
アイイーイーイーインダストリイアプリケーシヨンズソ
サイエテイアニユアルミーテイングパート1 (Con
’ference Record of the l 
986IEEE  Industry Applica
tions 5ociety AnnualMeeti
ng Part 1) p631に示された従来の最も
代表的な電力変換器を示す回路構成図である。図におい
て1は交流電源、2はこの交流電源1の電路に直列接続
されたりアクドル、3は第1のダイオード整流器であっ
て、その交流側はこのリアクトル2を介して交流電源1
に接続されている。4はスイッチであって、前記第1の
ダイオード整流器3の直流出力端(P、N)間に並列接
続されていろ。5はインバータであって、スイッチ81
〜S11で単相ブリッジを構成しその直流入力側は前記
スイッチ4に並列に接続されている。また、6は絶縁変
圧器であって、1次側はこのインバータ5の交流端に接
続され、2次側には中点タップが設けられている。7は
第2のダイオード整流器であって単相半波整流回路を構
成し、その交流入力側はこの絶縁変圧器602次側に接
続されている。8はコンデンサであって、この第2のダ
イオード整流器7の直流出力端と上記絶縁変圧器602
次側の中点タップ間に接続されている。
Figure 7 shows, for example, Conference Record Opza 1986.
IEEI Industry Applications Society Annual Meeting Part 1 (Con
'ference Record of the l
986IEEE Industry Applica
tions 5ociety AnnualMeeti
ng Part 1) is a circuit configuration diagram showing the most typical conventional power converter shown on page 631. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is an actuator connected in series with the electric path of this AC power supply 1, and 3 is a first diode rectifier, and the AC side is connected to the AC power supply 1 through this reactor 2.
It is connected to the. A switch 4 is connected in parallel between the DC output terminals (P, N) of the first diode rectifier 3. 5 is an inverter, and a switch 81
-S11 form a single-phase bridge, the DC input side of which is connected in parallel to the switch 4. Further, 6 is an insulating transformer, whose primary side is connected to the AC end of the inverter 5, and whose secondary side is provided with a center tap. A second diode rectifier 7 constitutes a single-phase half-wave rectifier circuit, and its AC input side is connected to the secondary side of this isolation transformer 60. 8 is a capacitor that connects the DC output end of this second diode rectifier 7 and the isolation transformer 602.
Connected between the center taps on the next side.

次に動作について説明する。まず、スイッチ4及びイン
バータ5を構成する各スイッチ81〜SIIは具体的に
はトランジスタやGTOなどの自己消弧形半導体素子で
構成され、交流電源1の周波数に比べて約10倍以上の
高周波でスイッチング動作を行い、交流電源1の電流I
Lの波形歪を低減し、かつ入力力率がほぼ1になるよう
に制御する。
Next, the operation will be explained. First, each of the switches 81 to SII constituting the switch 4 and the inverter 5 is specifically composed of a self-extinguishing semiconductor element such as a transistor or a GTO, and operates at a high frequency of about 10 times or more than the frequency of the AC power supply 1. Performs switching operation, and current I of AC power supply 1
The waveform distortion of L is reduced and the input power factor is controlled to be approximately 1.

第8図にスイッチ4の動作波形を示す。図はスイッチ4
のスイッチング周波数を電源周波数の12倍にして運転
した場合の波形例であり、スイッチ4は第1のダイオー
ド整流器3の直流出力電流I、 l INを破線で示す
交流電源電圧vaの全波整流波形の相似波形に追従する
ようにパルス幅変調(PWM)制御される。例えば時刻
t1〜t2の期間、スイッチ4はオンされると、交流電
源1−リアクトル2−ダイオードDi−スイッチ4−ダ
イオードD4−交流電源1の経路で交流電源1をリアク
トル2を介して短絡する閉回路が形成され、スイッチ4
を流れる電流工、は増加し、リアクトル2にエネルギー
が蓄積される。そして、この電iI、の瞬時値が破線で
示される電流基準値を越えると、スイッチ4はオフされ
る。このときりアクドル2のエネルギー蓄積作用により
、交流電源電流■、はりアクドル2−ダイオードD1−
インバータ5−ダイオードDll−交流電源1の経路で
インバータ5側へ流れ、絶縁変圧器6及び第2のダイオ
ード整流器7を介してコンデンサ8を充電するとともに
1コンデンサ8に接続される負荷(図示していない)へ
電力を供給する。このようにリアクトル2のエネルギー
がスィッチ4オフ時に放出されるため夫々の電流IL 
、 IP 、 IN 及びインバータ50入力電流I、
は減少する。電流Ip +IN の瞬時値が破線で示す
電流基準値よりも低下すると再度スイッチ4をオンさせ
るように制御しスイッチ40オン、オフ動作を繰返す。
FIG. 8 shows the operating waveforms of switch 4. The diagram shows switch 4
This is an example of a waveform when the switching frequency is set to 12 times the power supply frequency, and the switch 4 is a full-wave rectified waveform of the AC power supply voltage va, where the DC output current I, l of the first diode rectifier 3 is shown by the broken line. Pulse width modulation (PWM) control is performed to follow a similar waveform. For example, during the period from time t1 to t2, when the switch 4 is turned on, the AC power supply 1 is short-circuited via the reactor 2 in the path of AC power supply 1 - reactor 2 - diode Di - switch 4 - diode D4 - AC power supply 1. A circuit is formed and switch 4
The current flowing through increases and energy is stored in reactor 2. When the instantaneous value of this current iI exceeds the current reference value indicated by the broken line, the switch 4 is turned off. At this time, due to the energy storage action of the beam axle 2, the AC power supply current ■, the beam axle 2-diode D1-
The flow flows to the inverter 5 side through the path of inverter 5 - diode Dll - AC power supply 1, charges capacitor 8 via isolation transformer 6 and second diode rectifier 7, and loads connected to capacitor 8 (not shown) (not available). In this way, since the energy of reactor 2 is released when switch 4 is turned off, each current IL
, IP , IN and inverter 50 input current I,
decreases. When the instantaneous value of the current Ip +IN falls below the current reference value indicated by the broken line, the switch 4 is controlled to be turned on again, and the switch 40 on and off operations are repeated.

また、交流電源電圧の極性が反転すると第1のダイオー
ド整流器3のダイオードD2 ”3を介して同様に電流
制御される。
Furthermore, when the polarity of the AC power supply voltage is reversed, the current is similarly controlled via the diode D2''3 of the first diode rectifier 3.

次にインバータ5の動作を第9図を参照して説明する。Next, the operation of the inverter 5 will be explained with reference to FIG.

スイッチ4がオンの期間t1〜t2ではインバータ5の
直流電圧■dは零になる。続いて時刻t2〜t、の期間
にスイッチ4がオフになるとインバータ5のスイッチ”
L ’ SIをオンにすることによってインバ二り5の
出力電流!1は図示極性の波形になる。再度t、〜t1
4の期間、スイッチ4がオンになると11は零になる。
During the period t1 to t2 during which the switch 4 is on, the DC voltage d of the inverter 5 becomes zero. Subsequently, when the switch 4 is turned off during the period from time t2 to time t, the switch of the inverter 5 is turned off.
L' By turning on SI, the output current of Inver2 5! 1 is a waveform with the polarity shown. t again, ~t1
When switch 4 is turned on during period 4, 11 becomes zero.

続いてt、〜t。Then t, ~t.

の期間にスイッチ4がオフになると、今度はインバータ
5のスイッチS2. S、がオンとなることによりイン
バータ5の出力電流IIはt2〜t5の期間の波形に対
して逆極性の波形が得られる。このようにスイッチ4の
オフ期間の度にインバータ5のスイッチS1. S、と
S2. S、を交互にオンさせることによりインバータ
5の出力には交流電流I。
When the switch 4 is turned off during the period , the switch S2 of the inverter 5 is turned off. By turning on S, the output current II of the inverter 5 has a waveform with a polarity opposite to that in the period t2 to t5. In this way, each time the switch 4 is off, the switch S1. of the inverter 5 is turned off. S, and S2. By alternately turning on S, an alternating current I is outputted from the inverter 5.

が得られる。第2のダイオード整流器7によつ【インバ
ータ5の出力電流I、は整流され℃、この整流器7の出
力電流!。は図示のようになる。スイッチ4がオフ期間
のインバータ5の直流電圧Vdは絶縁変圧器60巻線比
をnとし、コンデンサ8の電圧VCが一定とすればnV
cとなる。以上のスイッチ4及びインバータ5の動作を
もとに交流電源電流ILの電流リップルをリアクトル?
のインダクタンスなLとして求めると次のようになる。
is obtained. The output current I of the inverter 5 is rectified by the second diode rectifier 7, and the output current of the rectifier 7! . becomes as shown. The DC voltage Vd of the inverter 5 when the switch 4 is off is nV if the winding ratio of the isolation transformer 60 is n and the voltage VC of the capacitor 8 is constant.
c. Based on the above operations of the switch 4 and inverter 5, the current ripple of the AC power supply current IL is determined by the reactor?
The inductance L is calculated as follows.

従って、PWM制御回路(図示していない)によってス
イッチ4及びインバータ5のスイッチング時間間隔を制
御することにより、電流基準値に追従して瞬時電流制御
を行うことができる。
Therefore, by controlling the switching time intervals of the switch 4 and the inverter 5 using a PWM control circuit (not shown), instantaneous current control can be performed in accordance with the current reference value.

〔発明が解決しようとする問題点〕 ・従来の電力変換
器は以上のように構成されているので、インバータ回路
に昇圧チョッパの動作を行うスイッチ4やインバータ5
のスイッチ81〜S5等、多くのスイッチ回路が必要で
、複雑、高価となるを免れ得す、更に機能的にスイッチ
4とインバータ5のスイッチ81〜S、のスイッチング
タイミングを高精度に制御しないと正常な動作が行えな
いなどの問題点があった。
[Problems to be solved by the invention] - Since the conventional power converter is configured as described above, the switch 4 and the inverter 5 that operate as a boost chopper are added to the inverter circuit.
Many switch circuits, such as switches 81 to S5 of the inverter 5, are required, and the switching timing of the switches 4 and the switches 81 to S of the inverter 5 must be controlled with high precision. There were problems such as the inability to operate normally.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、上記スイッチを省略すると共に、インバータ
の利用効率を向上させた電力変換装置を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a power conversion device that eliminates the above-mentioned switch and improves the utilization efficiency of an inverter.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る電力変換器は、インバータ自身に昇圧チ
ョッパ動作を行わせるように制御することによって、従
来同様出力側に直流電圧を発生させるものである。
The power converter according to the present invention generates a DC voltage on the output side as in the conventional case by controlling the inverter itself to perform a step-up chopper operation.

〔作 用〕[For production]

この発明における電力変換器はインバータのスイッチS
1とS、 、 S2とS、のペアで同時にオンする期間
を設けるように該スイッチを制御することにより、従来
のスイッチと同様の機能動作を行わせる。
The power converter in this invention is an inverter switch S.
By controlling the switch so as to provide a period in which the pairs 1 and S, and S2 and S are simultaneously turned on, the switch performs the same functional operation as a conventional switch.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第7図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、5はインバータであって単相ブリッジ接
続に構成され、このインバータ5のアーム素子であるス
イッチ81〜S、はトランジスタとダイオードの逆並列
接続回路で構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same parts as in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. In FIG. It consists of an anti-parallel circuit of transistors and diodes.

次に動作について説明する。まず、第2図は動作波形図
を示すもので、インバータ5のアーム素子であるスイッ
チ81〜S4の動作を示す。すなわち、t1〜t2の期
間はスイッチS1とS、をオンすることにより第1のダ
イオード整流器3の直流出力端CP、N)間を短絡し、
その直流出力電流IP。
Next, the operation will be explained. First, FIG. 2 shows an operation waveform diagram, which shows the operation of the switches 81 to S4, which are arm elements of the inverter 5. That is, during the period from t1 to t2, switches S1 and S are turned on to short-circuit between the DC output terminals CP and N) of the first diode rectifier 3,
Its DC output current IP.

IN を上記(1)式に示される関係式に従いΔIだけ
増加させる。次にt2〜t、の期間はスイッチS。
IN is increased by ΔI according to the relational expression shown in equation (1) above. Next, during the period from t2 to t, switch S is activated.

をオンする代りにスイッチS、をオンすることにより、
図示極性のインバータ5の出力電流l!が得られ、電流
I、 、 INは上記(2)式に示される関係式に従い
△IRf!ケ減少する。続いてスイッチS1をオフする
代りにスイッチS2をオンすることにより、スイッチS
2とスイッチS4が同時にオンされ短絡されると第1の
ダイオード整流器3の直流出力電流Ip r INは増
加する。そして次のt4〜t5  の期間ではスイッチ
S4をオフする代りにスイッチS、をオンすることによ
り、スイッチS2及びスイッチS、を通ってインバータ
5の出力電流11は流れ、t2〜t5の期間のIIの極
性と逆極性になる。このインバータ5の出力電流l!は
絶縁変圧器6を介して第2のダイオード整流器7によっ
て整流され、整流器7の出力電流I。は第2図のように
なる。
By turning on switch S instead of turning on
Output current l of inverter 5 with illustrated polarity! is obtained, and the current I, , IN is determined according to the relational expression shown in equation (2) above, △IRf! ke decreases. Subsequently, by turning on switch S2 instead of turning off switch S1, switch S
2 and switch S4 are simultaneously turned on and short-circuited, the DC output current Ip r IN of the first diode rectifier 3 increases. Then, in the next period from t4 to t5, the output current 11 of the inverter 5 flows through the switch S2 and the switch S by turning on the switch S instead of turning off the switch S4. The polarity is opposite to that of . The output current l of this inverter 5! is rectified by the second diode rectifier 7 via the isolation transformer 6, and the output current I of the rectifier 7. is as shown in Figure 2.

以上のように、従来の昇圧チ日ツバの動°作を行うスイ
ッチ4の動作期間t1〜t2及びt5〜t、に相当する
期間では、各々スイッチS1と85、及びスイッチS2
とS、を同時にオンすることにより、従来のスイッチ4
と同一の作用を行わせ、交流電源電流lLは従来のもの
と同一のものが得られる。
As described above, during the periods corresponding to the operating periods t1 to t2 and t5 to t of the switch 4 that performs the conventional step-up operation, the switches S1 and 85 and the switch S2
By turning on and S at the same time, the conventional switch 4
The same effect as that of the conventional one is obtained, and the AC power supply current 1L is the same as that of the conventional one.

ここで、インバータ5のアーム素子としてのスイッチ8
1〜S、にトランジスタとダイオードとを逆並列に接続
しているのはインバータ5の直流短絡モード期間(11
〜12.1.〜t4に相当)に絶縁変圧器6の励磁電流
Ieをインバータ5のアーム素子間で環流させるために
設けている。例えば、t2〜t、の期間に第3図(a)
に示すようにトランジスタS1 とトランジスタS、と
がオンしている状態では第2のダイオード整流器7のダ
イオードD6が導通して出力電流!。を供給しているが
、変圧器6の励磁電流工eはコンデンサ8よりダイオー
ドD6を介して出力電流I。の極性と逆極性で前記出力
電流IOに重畳されたようにし【絶縁変圧器6の2次巻
線に流れる。次にt、〜t、の期間にトランジスタS1
をオフしてトランジスタS2をオンすると励磁電流工。
Here, switch 8 as an arm element of inverter 5
1 to S, the transistors and diodes are connected in antiparallel during the DC short-circuit mode period of the inverter 5 (11
~12.1. - t4) to circulate the excitation current Ie of the isolation transformer 6 between the arm elements of the inverter 5. For example, in the period from t2 to t, FIG. 3(a)
As shown in the figure, when the transistor S1 and the transistor S are on, the diode D6 of the second diode rectifier 7 conducts, and the output current! . However, the excitation current e of the transformer 6 outputs an output current I from the capacitor 8 through the diode D6. The current flows into the secondary winding of the isolation transformer 6 so that it is superimposed on the output current IO with a polarity opposite to that of the current IO. Next, during the period t, ~t, the transistor S1
Turn off the transistor S2 and turn on the excitation current.

は第3図(b) K示すように変圧器6Q)1次巻線か
らトランジスタS1及びトランジスタS、の並列ダイオ
ードD52を介して環流する。その結果、絶縁変圧器6
01次巻線の電圧VTはほぼ零になる。もしも、このダ
イオードD52が設けられない場合には励磁電流Ieは
絶縁変圧器602次巻線よりダイオードD7を介してコ
ンデンサ8へ帰還されるが、このときトランジスタS5
には逆方向に絶縁変圧器601次巻線電圧nVcが印加
されるため、トランジスタS3が破壊される。一般に自
己消弧形のスイッチングデバイスでは逆方向の耐圧が順
方向の耐圧に比べて非常に小さいため、インバー夛5の
アーム素子として自己消弧多素子とダイオードの逆並列
接続体で構成している。
As shown in FIG. 3(b), the current flows from the primary winding of the transformer 6Q through the parallel diode D52 of the transistor S1 and the transistor S. As a result, the isolation transformer 6
The voltage VT of the 01st winding becomes almost zero. If this diode D52 is not provided, the excitation current Ie is fed back from the secondary winding of the isolation transformer 60 to the capacitor 8 via the diode D7, but at this time the transistor S5
Since the primary winding voltage nVc of the isolation transformer 60 is applied in the opposite direction to the transistor S3, the transistor S3 is destroyed. Generally, in self-extinguishing switching devices, the reverse withstand voltage is much smaller than the forward withstand voltage, so the arm element of the inverter unit 5 is composed of an anti-parallel connection of self-extinguishing multiple elements and diodes. .

なお、アーム素子の構成として逆阻止能力を有する自己
消弧形素子単体、あるいは自己消弧多素子とダイオード
の直列接続体も考えられるが、この場合にはターンオフ
後の絶縁変圧器6の励磁電流は上記で説明したように絶
縁変圧器602次側へ環流されるため、第2図のvT波
形(実線部)に破線で示されるような電圧波形が追加し
て生じろためインバータ5及び第2のダイオード整流器
7のアーム素子の電圧ストレスが高くなり好ましくない
It should be noted that the configuration of the arm element may be a single self-arc-extinguishing element having reverse blocking ability, or a series connection of multiple self-arc-extinguishing elements and diodes, but in this case, the excitation current of the isolation transformer 6 after turn-off is As explained above, is circulated to the secondary side of the isolation transformer 60, so a voltage waveform as shown by the broken line is added to the vT waveform (solid line part) in FIG. The voltage stress on the arm element of the diode rectifier 7 becomes high, which is undesirable.

また、第4図はこの発明の他の実施例を示す電力変換器
の回路構成図である。第1図のりアクドル2を第1のダ
イオード整流器3とインバータ5の間にリアクトル2a
を挿入して接続構成したものであって、上記実施例と同
様の効果を奏する。
Moreover, FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a power converter showing another embodiment of the present invention. Figure 1: Connect the glue handle 2 to the reactor 2a between the first diode rectifier 3 and the inverter 5.
, and the same effect as the above embodiment is achieved.

なおリアクトル2aを第1のダイオード整流器3の入力
側と出力側とに分割して設けてもよ(・。また第4図に
おいて、第2のダイオード整流器7を、単相全波ブリッ
ジ7a接続で構成したものを示しているが、上記実施例
と同様の効果を奏する。
Note that the reactor 2a may be provided separately for the input side and the output side of the first diode rectifier 3 (... Also, in Fig. 4, the second diode rectifier 7 is connected by a single-phase full-wave bridge 7a). Although a configuration is shown, the same effect as the above embodiment is achieved.

また、インバータ5の説明を簡単にするためスナバ回路
を省略したがアーム素子のスイッチング時のサージ電圧
を抑制するために第5図に示すように周知の有極性形の
スナバ回路をインバータ5の直流入力端間あるいはアー
ム素子に並列接続したものであってもよい。
Although the snubber circuit is omitted to simplify the explanation of the inverter 5, in order to suppress the surge voltage during switching of the arm elements, a well-known polar snubber circuit is installed as shown in FIG. It may be connected between input terminals or in parallel to an arm element.

また、上記実施例では単相の交流電源の交流電力を直流
電力に変換する例について説明したが、3組以上の多相
の交流電源にも適用できる。
Further, in the above embodiment, an example in which AC power of a single-phase AC power source is converted into DC power has been described, but the present invention can also be applied to three or more sets of polyphase AC power sources.

−例として第6図に、3相電源に適用した場合の電力変
換器の回路構成図を示す。3相交流電源(1a〜IC)
  に個別に第1図の電力変換器を3組接続し、最終段
のコンデンサ8をこの3組の電力変換器に対して共通に
接続している。インバータ5は各相電源に同期させてP
WM制御し、入力電源の電流が正弦波状で、かつ力率が
ほぼ1になるように制御する。
- As an example, FIG. 6 shows a circuit configuration diagram of a power converter when applied to a three-phase power supply. 3-phase AC power supply (1a to IC)
Three sets of the power converters shown in FIG. 1 are individually connected to each other, and the final stage capacitor 8 is commonly connected to these three sets of power converters. Inverter 5 is synchronized with each phase power supply.
WM control is performed so that the input power current is sinusoidal and the power factor is approximately 1.

また、上記実施例では電力変換器の負荷の説明を省略し
たが、コンデンサ8の出力側に直流負荷やバッテリなど
を設けてあってもよく、またインバータを設けて直流電
力を交流電力に変換するようにしてもよい。この場合に
はコンデンサ8の電圧を一定になるように交流入力電流
の値を電力変換器のインバータ5によりPWM制御する
ようKしてもよい。また、上記実施例ではインバータ5
のアーム素子とし℃トランジスタについて説明したが、
他の自己消弧形半導体素子であってもよく、上記実施例
と同様の効果を奏する。
Further, although the explanation of the load of the power converter was omitted in the above embodiment, a DC load, a battery, etc. may be provided on the output side of the capacitor 8, and an inverter may be provided to convert DC power to AC power. You can do it like this. In this case, the value of the AC input current may be PWM controlled by the inverter 5 of the power converter so that the voltage of the capacitor 8 is constant. Furthermore, in the above embodiment, the inverter 5
I explained the ℃ transistor as an arm element, but
Other self-extinguishing semiconductor elements may be used, and the same effects as in the above embodiments can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、インバータのPWM
制御において部分的に直流短絡モードを設けて昇圧チョ
ッパ動作を行わせるとともに、前記短絡モードが解除さ
れるモードではインバータ動作により、直流−交流電力
変換を行わせるように構成したので、スイッチング素子
の個数を低減できる効果がある。また、インバータのア
ーム素子を自己消弧多素子とダイオードの逆並列接続体
で構成したので、アーム素子の電圧ストレスを低減でき
る効果がある。
As described above, according to the present invention, the PWM of the inverter
In the control, a DC short-circuit mode is partially provided to perform step-up chopper operation, and in the mode in which the short-circuit mode is canceled, DC-AC power conversion is performed by inverter operation, so that the number of switching elements can be reduced. It has the effect of reducing Furthermore, since the arm element of the inverter is constructed of an anti-parallel connection of self-extinguishing multi-element elements and diodes, there is an effect that voltage stress on the arm element can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による電力変換器を示す回
路構成図、第2図は第1図の動作波形図、第3図は第1
図の回路動作図、第4図〜第6図はこの発明の他の実施
例を示す電力変換器を示す回路構成図、第7図は従来の
電力変換器を示す回路構成図、第8図、第9図は従来の
電力変換器の動はリアクトル、3は第1のダイオード整
流器、4はスイッチ、5はインバータ、  6 t、 
6 aは絶縁変圧器、7は第2のダイオード整流器、8
はコンデンサ、81〜S、は自己消弧形半導体素子、D
51〜D511はダイオードである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人   三菱電機法式会社 N 第4図 ts  tz  b  ts  ts 第5図 第7図 4;スイ1.す 第8図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a power converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation waveform diagram of FIG. 1, and FIG.
4 to 6 are circuit configuration diagrams showing a power converter according to another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a conventional power converter, and FIG. , Figure 9 shows that the conventional power converter operates using a reactor, 3 a first diode rectifier, 4 a switch, 5 an inverter, 6 t,
6 a is an isolation transformer, 7 is a second diode rectifier, 8
is a capacitor, 81 to S are self-extinguishing semiconductor elements, D
51 to D511 are diodes. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Patent applicant: Mitsubishi Electric Law Company N Figure 4 ts tz b ts ts Figure 5 Figure 7 Figure 4; Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 交流電源に接続されて交・直電力変換を行う第1のダイ
オード整流器と、前記第1のダイオード整流器の入力側
、若しくは出力側に接続されるリアクトルと、前記第1
のダイオード整流器の直流出力電力を交流に変換するイ
ンバータと、前記インバータの出力側に接続された絶縁
変圧器と、前記絶縁変圧器の出力を整流する第2のダイ
オード整流器と、前記第2のダイオード整流器の出力側
に接続されたコンデンサとを有する電力変換器において
、前記インバータのアーム素子を構成する自己消弧形半
導体素子と、前記自己消弧形半導体素子に逆並列に接続
されたダイオードとを備え、前記インバータのスイッチ
ング動作に直流短絡動作を部分的に設けて昇圧チョッパ
動作を実行させ、前記電力変換器の入力力率が略1にな
るように該インバータをパルス幅制御することを特徴と
する電力変換器。
a first diode rectifier connected to an AC power source to perform AC/DC power conversion; a reactor connected to the input side or output side of the first diode rectifier; and the first diode rectifier.
an inverter that converts DC output power of the diode rectifier into alternating current, an isolation transformer connected to the output side of the inverter, a second diode rectifier that rectifies the output of the isolation transformer, and the second diode. In a power converter having a capacitor connected to the output side of a rectifier, a self-arc-extinguishing semiconductor element constituting an arm element of the inverter, and a diode connected in antiparallel to the self-arc-extinguishing semiconductor element. A step-up chopper operation is performed by partially providing a DC short circuit operation in the switching operation of the inverter, and the inverter is pulse width controlled so that the input power factor of the power converter becomes approximately 1. power converter.
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