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JP2000134945A - Power converting apparatus - Google Patents

Power converting apparatus

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JP2000134945A
JP2000134945A JP10303001A JP30300198A JP2000134945A JP 2000134945 A JP2000134945 A JP 2000134945A JP 10303001 A JP10303001 A JP 10303001A JP 30300198 A JP30300198 A JP 30300198A JP 2000134945 A JP2000134945 A JP 2000134945A
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semiconductor switching
series
switching elements
surge current
diodes
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Kazutoshi Miura
和敏 三浦
Yukio Watanabe
幸夫 渡辺
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent irregular heat generation of elements and surge current breakdown within a switching unit when a DC circuit termination occurs within a power converter. SOLUTION: In a power converting apparatus formed of a switching unit comprising a filter capacitor 3 and serial-connected semiconductor switching elements Q1, Q2, a diode 6 for surge current bypass is provided in inversely parallel to both ends of a serial body of a semiconductor switching element at the area near the switching unit 4 or within the switching unit. As a result, a vibration current flowing through the filter capacitor when a DC circuit termination is generated in the serial-connected body of semiconductor switching element may be branched with the diode for the surge current bypass and a surge current flowing through the diodes D1, D2 connected in inverse-parallel to the semiconductor switching element may be reduced to prevent irregular heat generation of element and surge current breakdown.

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、半導体スイッチン
グ素子を使用した電力変換装置に関する。
[0001] The present invention relates to a power converter using a semiconductor switching element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、2レベルインバータとして半
導体スイッチング素子を直列接続して、接続点から交流
出力を取り出す電力変換装置が広く知られている。図9
は、このような広く知られた電力変換装置の回路構成を
示している。この従来の電力変換装置は、直流電圧源
1、直流電圧源1に対する平滑用リアクトル2、フィル
タコンデンサ3、半導体スイッチング素子を直列構成し
て成るスイッチングユニット4、フィルタコンデンサ3
とスイッチングユニット4との間の配線インダクタンス
分を集中して示した配線インダクタンス5から構成され
ている。そして、スイッチングユニット4内には、2組
の各々直列接続された半導体スイッチング素子Q1,Q
2;Q3,Q4と、各半導体スイッチング素子に対して
逆並列に接続されたダイオードD1,D2;,D3,D
4が含まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power conversion device in which semiconductor switching elements are connected in series as a two-level inverter and an AC output is obtained from a connection point has been widely known. FIG.
1 shows a circuit configuration of such a widely known power converter. This conventional power converter comprises a DC voltage source 1, a smoothing reactor 2 for the DC voltage source 1, a filter capacitor 3, a switching unit 4 in which semiconductor switching elements are configured in series, and a filter capacitor 3.
A wiring inductance 5 is shown in which the wiring inductance between the switching unit 4 and the switching unit 4 is concentrated. In the switching unit 4, two sets of semiconductor switching elements Q1 and Q2 connected in series are connected.
2; Diodes D1, D2; D3, D3 connected in antiparallel to Q3, Q4 and each semiconductor switching element.
4 are included.

【0003】そして半導体スイッチング素子Q1,Q2
の直列体、半導体スイッチング素子Q3,Q4の直列体
の接続点各々を交流出力端子Ta,Tbとし、半導体ス
イッチング素子Q1とQ4とが同時に導通状態の時、ま
た半導体スイッチング素子Q2とQ3とが同時に導通状
態の時に直流電圧源1を交流出力端子Ta,Tbに供給
する動作を繰り返すことにより、直流電力を交流電力に
変換して出力する。
Then, the semiconductor switching elements Q1, Q2
Are connected to the AC output terminals Ta and Tb, respectively, when the semiconductor switching elements Q1 and Q4 are simultaneously conducting, and when the semiconductor switching elements Q2 and Q3 are simultaneously By repeating the operation of supplying the DC voltage source 1 to the AC output terminals Ta and Tb in the conductive state, DC power is converted into AC power and output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電力変換装置では、次のような問題点があった。
装置の故障などにより直列体を構成する半導体スイッチ
ング素子Q1とQ2、または半導体スイッチング素子Q
3とQ4が同時に導通状態になると、直流回路短絡が発
生してフィルタコンデンサ3に充電していた直流電荷が
短絡した回路に流れ込む。図10はこのときのフィルタ
コンデンサ3の電流波形を示している。直流短絡が発生
した後のフィルタコンデンサ電流は充電電圧、短絡回路
のインピーダンス及びフィルタコンデンサ3のキャパシ
ティで決まるが、通常、短絡回路の抵抗分が少ないため
に、図10に示すように振動電流が流れる。図10に示
す振動電流は刑の正方向の電流(+表示部)は短絡回路
を流れるが、負方向の電流(−表示部)は半導体スイッ
チング素子Q1〜Q4に逆並列に接続したダイオードD
1〜D4に分流して流れる。この振動電流は短絡回路抵
抗分が少ないほど振動が継続して流れるので、ダイオー
ドD1〜D4に流れる負方向の電流も繰り返し流れるこ
とになり、ダイオードの異常発熱やサージ電流破壊を引
き起こすことがある。
However, such a conventional power converter has the following problems.
The semiconductor switching elements Q1 and Q2 or the semiconductor switching element Q forming a series body due to a device failure or the like.
When 3 and Q4 are simultaneously turned on, a short circuit occurs in the DC circuit, and the DC charges charged in the filter capacitor 3 flow into the short circuit. FIG. 10 shows a current waveform of the filter capacitor 3 at this time. The filter capacitor current after the occurrence of the DC short circuit is determined by the charging voltage, the impedance of the short circuit, and the capacity of the filter capacitor 3. Usually, since the resistance of the short circuit is small, the oscillating current is reduced as shown in FIG. Flows. The oscillating current shown in FIG. 10 is a diode D connected in antiparallel to the semiconductor switching elements Q1 to Q4, while a positive current (+ display) flows through the short circuit, while a negative current (−display) flows through the short circuit.
It flows by dividing into 1 to D4. Since the oscillation current continues to flow as the short circuit resistance decreases, the current in the negative direction flowing through the diodes D1 to D4 also flows repeatedly, which may cause abnormal heating of the diodes and destruction of the surge current.

【0005】これを防ぐ目的で、あらかじめ半導体スイ
ッチング素子と逆並列のダイオードのサージ電流耐量や
冷却容量を大きめに決めればダイオード破壊は避けられ
るが、それでは装置が大型化する問題がある。また半導
体スイッチング素子の種類で、半導体スイッチング素子
と同一パッケージ内に逆並列ダイオードが収納している
素子では、装置容量に比較して大容量の半導体スイッチ
ング素子が必要になり、装置の大型化は避けられない。
In order to prevent this, if the surge current resistance and the cooling capacity of the diode in antiparallel with the semiconductor switching element are determined beforehand, diode destruction can be avoided, but there is a problem that the device becomes large. In the case of semiconductor switching elements, in which antiparallel diodes are housed in the same package as the semiconductor switching element, a large-capacity semiconductor switching element is required as compared to the device capacity, and the device is not enlarged. I can't.

【0006】一方、フィルタコンデンサ3に電界コンデ
ンサ等を使用した場合などで、電界コンデンサの逆圧防
止として、フィルタコンデンサ3と逆並列にダイオード
を接続した例がある。この場合には、ダイオードが配線
インダクタンス5よりもフィルタコンデンサ3に近接し
て取り付けられるために、スイッチングユニット内で発
生した短絡電流が振動的にならないで、短絡電流が継続
して流れるので、装置の拡大事故を引き起こす原因とな
る。
On the other hand, there is an example in which a diode is connected in anti-parallel with the filter capacitor 3 in order to prevent reverse pressure of the electrolytic capacitor when an electric field capacitor or the like is used as the filter capacitor 3. In this case, since the diode is mounted closer to the filter capacitor 3 than the wiring inductance 5, the short-circuit current generated in the switching unit does not become oscillating, and the short-circuit current continues to flow. It may cause a widespread accident.

【0007】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、直列接続した半導体スイ
ッチング素子を備えた電力変換装置において、直流回路
短絡が発生した際に、フィルタコンデンサに流れる振動
電流により半導体スイッチング素子と逆並列に接続され
たダイオードに流れるサージ電流を低減して素子の異常
発熱やサージ電流破壊を未然に防ぐと共に、装置の大型
化を防止し、短絡電流が非振動で継続して流れることを
防止できる電力変換装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional technical problem. In a power converter having a semiconductor switching element connected in series, when a DC circuit short circuit occurs, a filter capacitor is provided. Surge current flowing through the diode connected in anti-parallel to the semiconductor switching element is reduced by the flowing oscillating current to prevent abnormal heating of the element and destruction of surge current. It is an object of the present invention to provide a power conversion device capable of preventing continuous flow in the power conversion device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、直列
接続された半導体スイッチング素子の直列体を備えた電
力変換装置において、前記半導体スイッチング素子の直
列体の両端にダイオードを逆並列に接続したものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power converter including a series body of semiconductor switching elements connected in series, wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of the series body of semiconductor switching elements. It was done.

【0009】請求項2の発明は、直列接続された半導体
スイッチング素子の直列体を複数並列に備えた電力変換
装置において、前記複数の半導体スイッチング素子の直
列体の各々の両端にダイオードを逆並列に接続したもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power converter having a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of each of the plurality of series-connected semiconductor switching elements. Connected.

【0010】請求項3の発明は、直列接続された半導体
スイッチング素子の直列体を複数並列に備えた電力変換
装置において、前記複数の半導体スイッチング素子の直
列体の(全部ではない)幾つかの両端に各々、ダイオー
ドを逆並列に接続したものである。
In a third aspect of the present invention, there is provided a power conversion device having a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, and a plurality (but not all) of both ends of the series-connected semiconductor switching elements. , Respectively, in which diodes are connected in anti-parallel.

【0011】請求項4の発明は、直列接続された半導体
スイッチング素子の直列体を複数備え、かつ、フィルタ
コンデンサを前記半導体スイッチング素子の直列体の近
傍に備えた電力変換装置において、前記複数の半導体ス
イッチング素子の直列体のうち、代表相の直列体の両端
にダイオードを逆並列に接続したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series and a filter capacitor provided near the series-connected semiconductor switching elements. In the series body of the switching elements, diodes are connected in anti-parallel to both ends of the series body of the representative phase.

【0012】請求項5の発明は、直列接続された半導体
スイッチング素子の直列体を複数備え、かつ、フィルタ
コンデンサを前記半導体スイッチング素子の直列体各々
の近傍に備えた電力変換装置において、前記複数の半導
体スイッチング素子の直列体の各々の両端にダイオード
を逆並列に接続したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series and a filter capacitor provided near each of the series-connected semiconductor switching elements. Diodes are connected in anti-parallel to both ends of each series body of semiconductor switching elements.

【0013】請求項6の発明は、直列接続された半導体
スイッチング素子の直列体を複数備え、かつ、フィルタ
コンデンサを前記半導体スイッチング素子の直列体各々
の近傍に備えた電力変換装置において、前記フィルタコ
ンデンサの各間で、かつ前記複数の半導体スイッチング
素子の直列体の各々の両端にダイオードを逆並列に接続
したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, and a filter capacitor provided near each of the series-connected semiconductor switching elements. And diodes are connected in anti-parallel to both ends of each of the series bodies of the plurality of semiconductor switching elements.

【0014】これらの請求項1〜6の発明の電力変換装
置では、半導体スイッチング素子の直列体各々の両端に
サージ電流バイパス用のダイオードを逆並列に接続する
ことにより、半導体スイッチング素子の直列体に直流回
路短絡が発生した際にフィルタコンデンサに流れる振動
電流をこのサージ電流バイパス用のダイオードによって
分流し、半導体スイッチング素子と逆並列に接続された
ダイオードに流れるサージ電流を低減して素子の異常発
熱やサージ電流破壊を未然に防ぐ。
In the power converter according to the first to sixth aspects of the present invention, a diode for surge current bypass is connected in anti-parallel to both ends of each series body of semiconductor switching elements, so that the series body of semiconductor switching elements is connected. When a short circuit occurs in the DC circuit, the oscillating current flowing through the filter capacitor is shunted by the surge current bypass diode, and the surge current flowing through the diode connected in anti-parallel with the semiconductor switching element is reduced, resulting in abnormal heat generation of the element. Prevent surge current breakdown.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て詳説する。図1は本発明の第1の実施の形態の回路構
成を示している。第1の実施の形態の電力変換装置で
は、図9に示した従来例の回路構成と同一の部分につい
ては同一の符号を付して示してある。第1の実施の形態
の特徴は、半導体スイッチングユニット4に対して、サ
ージ電流バイパス用のダイオード6を近接して設けたこ
とにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of the first embodiment of the present invention. In the power converter of the first embodiment, the same parts as those of the circuit configuration of the conventional example shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. The feature of the first embodiment resides in that a diode 6 for surge current bypass is provided close to the semiconductor switching unit 4.

【0016】ここで、装置の故障などにより半導体スイ
ッチング素子Q1とQ2とが同時に導通状態に(または
半導体スイッチング素子Q3とQ4とが同時に導通状
態)になると、直流回路短絡が発生してフィルタコンデ
ンサに充電していた直流電荷が上記の短絡回路に流れ込
む。図2は、この時のフィルタコンデンサ3の電流波形
例を示している。直流短絡が発生した後のフィルタコン
デンサ電流は、充電電圧、短絡回路のインピーダンス及
びフィルタコンデンサキャパシティで決まるが、通常、
短絡回路の抵抗分が少ないために振動電流が流れる。
Here, if the semiconductor switching elements Q1 and Q2 are simultaneously turned on (or the semiconductor switching elements Q3 and Q4 are simultaneously turned on) due to a failure of the device or the like, a DC circuit short circuit occurs and the filter capacitor is turned off. The charged DC charge flows into the short circuit. FIG. 2 shows a current waveform example of the filter capacitor 3 at this time. The filter capacitor current after a DC short circuit occurs is determined by the charging voltage, the impedance of the short circuit, and the filter capacitor capacity.
An oscillating current flows because the resistance of the short circuit is small.

【0017】図2に示す振動電流波形の正方向の電流
(+表示部)は短絡回路を流れるが、負方向の電流はサ
ージ電流バイパス用のダイオード6と半導体スイッチン
グ素子Q1〜Q4に逆並列に接続したダイオードD1〜
D4に分流して流れる。ここで、半導体スイッチング素
子Q1〜Q4に逆並列に接続したダイオードD1〜D4
の電流は一方で、ダイオードD1,D2の直列回路に流
れ、他方はダイオードD3,D4の直列回路を流れるの
で、おのずと直列構成のないサージ電流バイパス用のダ
イオード6の電流分が多くなり、フィルタコンデンサ3
の振動電流の負方向の電流の大半は、図2のハッチング
部で示すようにサージ電流バイパス用のダイオード6に
流れるため、ダイオードD1〜D4の電流を十分に低減
することができる。
The positive current (+ display) of the oscillating current waveform shown in FIG. 2 flows through the short circuit, but the negative current flows in antiparallel to the surge current bypass diode 6 and the semiconductor switching elements Q1 to Q4. Connected diodes D1
It is split and flows to D4. Here, diodes D1 to D4 connected in anti-parallel to semiconductor switching elements Q1 to Q4
On the one hand, the current flows through the series circuit of diodes D1 and D2, and the other flows through the series circuit of diodes D3 and D4. 3
Most of the current in the negative direction of the oscillating current flows through the surge current bypass diode 6, as indicated by the hatched portion in FIG. 2, so that the currents of the diodes D1 to D4 can be sufficiently reduced.

【0018】次に、この発明の第2の実施の形態を図3
に基づいて説明する。第2の実施の形態の回路構成で
は、図8に示した従来例の回路要素と同一の部分につい
ては同一の符号を付して示してある。この第2の実施の
形態の特徴は、サージ電流バイパス用のダイオード6
A,6Bを各々、スイッチングユニット4内の半導体ス
イッチング素子Q1,Q2の直列体、半導体スイッチン
グ素子Q3,Q4の直列体各々に、それらの近傍位置で
両端に接続したことを特徴とする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. In the circuit configuration of the second embodiment, the same parts as those of the conventional circuit elements shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. The feature of the second embodiment is that a diode 6 for surge current bypass is provided.
A and 6B are connected to the series body of the semiconductor switching elements Q1 and Q2 and the series body of the semiconductor switching elements Q3 and Q4, respectively, in the switching unit 4 at both ends at positions near them.

【0019】この第2の実施の形態の回路構成では、半
導体スイッチング素子Q1,Q2の直列体、半導体スイ
ッチング素子Q3,Q4の直列体各々の直近にサージ電
流バイパス用のダイオード6A,6Bを設置することに
より、図1に示した第1の実施の形態の回路構成と比較
し、さらに半導体スイッチング素子Q1〜Q4に逆並列
に接続したダイオードD1〜D4の電流低減ができると
共に、サージ電流バイパス用のダイオードが2回路分
(6A,6B)あるので、比較的小型のダイオードで構
成することができる。
In the circuit configuration of the second embodiment, surge current bypass diodes 6A and 6B are installed in the immediate vicinity of a series body of semiconductor switching elements Q1 and Q2 and a series body of semiconductor switching elements Q3 and Q4. Thereby, as compared with the circuit configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, the currents of the diodes D1 to D4 connected in anti-parallel to the semiconductor switching elements Q1 to Q4 can be further reduced, and a surge current bypass can be provided. Since there are two diodes (6A, 6B), it can be composed of relatively small diodes.

【0020】図4はこの第2の実施の形態の他の例とし
て、三相ブリッジインバータ回路構成に本発明を適用し
た回路構成を示している。この例でも、図3に示した回
路構成と同じ構成要素については同じ符号を付して示し
ている。図4の回路構成では、三相ブリッジインバータ
回路のスイッチングユニット4内の三相各々の半導体ス
イッチング素子Q1,Q2;Q3,Q4;Q5,Q6の
直列体各々に近接し、それらの両端に逆並列にサージ電
流バイパス用のダイオード6A,6B,6Cを接続して
いる。
FIG. 4 shows a circuit configuration in which the present invention is applied to a three-phase bridge inverter circuit configuration as another example of the second embodiment. Also in this example, the same components as those in the circuit configuration shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the circuit configuration of FIG. 4, three-phase semiconductor switching elements Q1, Q2; Q3, Q4; Q5, and Q6 in the switching unit 4 of the three-phase bridge inverter circuit are close to each other in series, and antiparallel to both ends thereof. Are connected to diodes 6A, 6B and 6C for surge current bypass.

【0021】この図4に示した構成の電力変換装置で
も、図3に示した電力変換装置と同様の効果があり、半
導体スイッチング素子Q1〜Q6に逆並列に接続したダ
イオードD1〜D6の電流低減ができると共に、サージ
電流バイパス用のダイオードが3回路分(6A,6B,
6C)あるので、比較的小型のダイオードで構成するこ
とができる。
The power converter having the configuration shown in FIG. 4 has the same effect as the power converter shown in FIG. 3, and reduces the current of diodes D1 to D6 connected in antiparallel to semiconductor switching elements Q1 to Q6. And a surge current bypass diode for three circuits (6A, 6B,
6C), it can be composed of a relatively small diode.

【0022】次に、本発明の第3の実施の形態を、図5
に基づいて説明する。図5の回路構成において、図3に
示した第2の実施の形態の回路要素と同一のものには同
一の符号を付して示している。第3の実施の形態の特徴
は、スイッチングユニット4内に設けられている直列接
続された半導体スイッチング素子の直列体の数よりもサ
ージ電流バイパス用に設けるダイオードの数を少なく構
成した点にある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. In the circuit configuration of FIG. 5, the same components as those of the second embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. The feature of the third embodiment resides in that the number of diodes provided for surge current bypass is smaller than the number of series-connected semiconductor switching elements provided in the switching unit 4 in series.

【0023】図5に示した実施の形態の場合、三相ブリ
ッジインバータ回路のスイッチングユニット4内におい
て、そのうちの2相の半導体スイッチング素子の直列
体、すなわち、フィルタコンデンサ3にもっとも近い相
の半導体スイッチング素子Q1,Q2の直列体、最も遠
い相の半導体スイッチング素子Q5,Q6の直列体各々
を代表として選び、それらに近接して逆並列に、サージ
電流バイパス用のダイオード6A,6Bを接続してい
る。
In the case of the embodiment shown in FIG. 5, in the switching unit 4 of the three-phase bridge inverter circuit, a series body of two-phase semiconductor switching elements, ie, the semiconductor switching of the phase closest to the filter capacitor 3 A series body of the elements Q1 and Q2 and a series body of the semiconductor switching elements Q5 and Q6 of the farthest phases are respectively selected as representatives, and diodes 6A and 6B for surge current bypass are connected in close proximity and antiparallel. .

【0024】この実施の形態の場合にも、サージ電流バ
イパス用ダイオード6A,6Bにより、ダイオードの数
を少な目にして小型化が図れ、また第1、第2の実施の
形態と同様、フィルタコンデンサ3の振動電流の負方向
の電流の大半がサージ電流バイパス用のダイオード6
A,6Bに流れるため、ダイオードD1〜D6の電流を
十分に低減することができる。
Also in this embodiment, the surge current bypass diodes 6A and 6B can reduce the number of diodes and reduce the size. Also, as in the first and second embodiments, the filter capacitor 3 can be used. Most of the current in the negative direction of the oscillating current is a diode 6 for surge current bypass.
Since the current flows through A and 6B, the current of the diodes D1 to D6 can be sufficiently reduced.

【0025】次に、本発明の第4の実施の形態を図6に
基づいて説明する。図6の回路構成において、図4及び
図5に示した回路構成と同一の要素については同一の符
号を付して示してある。第4の実施の形態の電力変換装
置は、スイッチングユニット4内の三相ブリッジインバ
ータ回路を構成している各相の半導体スイッチング素子
の直列体に対してフィルタコンデンサ3A,3B,3C
が設置してあり、それらの半導体スイッチング素子の直
列体の1相を代表相にして、それに逆並列にサージ電流
バイパス用のダイオード6を設けている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the circuit configuration of FIG. 6, the same elements as those of the circuit configurations shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals. The power converter according to the fourth embodiment includes a filter capacitor 3A, 3B, 3C for a series body of semiconductor switching elements of each phase constituting a three-phase bridge inverter circuit in a switching unit 4.
And a surge current bypass diode 6 is provided in anti-parallel with one phase of a series body of these semiconductor switching elements as a representative phase.

【0026】この第4の実施の形態の場合、直流回路短
絡の発生時に複数のフィルタコンデンサ3,3A,3
B,3Cから短絡電流が流れ込むが、負方向のサージ電
流は半導体スイッチング素子Q1〜Q6に逆並列に接続
されたダイオードD1〜D6にも流れる。この電流は、
一方ではダイオードD1,D2の直列回路及びダイオー
ドD3,D4の直列回路を流れ、他方はダイオードD
5,D6の直列回路を流れるので、おのずと直列構成の
ないサージ電流バイパス用のダイオード6の電流分が多
くなり、各相の半導体スイッチング素子に逆方向に接続
されたダイオードの直列体(D1−D2,D3−D4,
D5−D6)に流れ込むサージ電流を低減することがで
きる。
In the case of the fourth embodiment, a plurality of filter capacitors 3, 3A, 3
Although a short-circuit current flows from B and 3C, a surge current in the negative direction also flows through diodes D1 to D6 connected in antiparallel to semiconductor switching elements Q1 to Q6. This current is
One flows through a series circuit of diodes D1 and D2 and a series circuit of diodes D3 and D4.
5 and D6, the current of the diode 6 for surge current bypass, which naturally has no series configuration, increases, and a series body of diodes (D1-D2) connected in the opposite direction to the semiconductor switching element of each phase. , D3-D4
D5 to D6) can be reduced.

【0027】次に、本発明の第5の実施の形態を図7に
基づいて説明する。図7に示す電力変換装置において、
図6に示した第4の実施の形態の電力変換装置と同一の
構成要素について同一の符号を付して示してある。第5
の実施の形態の特徴は、スイッチングユニット4内の各
相にフィルタコンデンサ3A,3B,3Cが設置されて
いる三相ブリッジインバータ構成に対して、これらのう
ちの2相のフィルタコンデンサ各々と並列に半導体スイ
ッチング素子の直列体(Q1−Q2,Q3−Q4)に近
接して逆並列にサージ電流バイパス用のダイオード6
A,6Bを接続した点にある。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the power converter shown in FIG.
The same components as those of the power converter according to the fourth embodiment shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Fifth
The feature of this embodiment is that a three-phase bridge inverter configuration in which filter capacitors 3A, 3B, and 3C are installed in each phase in the switching unit 4 is provided in parallel with each of the two-phase filter capacitors. A diode 6 for bypassing a surge current in antiparallel and close to a series body (Q1-Q2, Q3-Q4) of semiconductor switching elements.
A and 6B are connected.

【0028】すなわち、サージ電流バイパス用ダイオー
ド6Aは、フィルタコンデンサ3A,3Bの間となる位
置において半導体スイッチング素子Q1,Q2の直列体
の両端に逆並列に接続し、サージ電流バイパス用ダイオ
ード6Bは、フィルタコンデンサ3B,3Cの間となる
位置において半導体スイッチング素子Q3,Q4の直列
体の両端に逆並列に接続しているのである。
That is, the surge current bypass diode 6A is connected in anti-parallel to both ends of the series body of the semiconductor switching elements Q1 and Q2 at a position between the filter capacitors 3A and 3B, and the surge current bypass diode 6B is At a position between the filter capacitors 3B and 3C, the semiconductor switching elements Q3 and Q4 are connected in anti-parallel to both ends of the series body.

【0029】この第5の実施の形態の場合にも、半導体
スイッチング素子Q1〜Q6に逆並列に接続したダイオ
ードD1〜D6に流れる負方向のサージ電流を低減でき
ると共に、サージ電流バイパス用のダイオード6A,6
Bとして図6に示した第4の実施の形態のものよりも小
型のダイオードを使用することができる。
Also in the case of the fifth embodiment, the surge current in the negative direction flowing through the diodes D1 to D6 connected in antiparallel to the semiconductor switching elements Q1 to Q6 can be reduced, and the surge current bypass diode 6A , 6
As B, a diode smaller than that of the fourth embodiment shown in FIG. 6 can be used.

【0030】次に、本発明の第6の実施の形態を、図8
に基づいて説明する。図8に示す電力変換装置におい
て、図7に示した第5の実施の形態の電力変換装置と同
一の構成要素については同一の符号を付して示してあ
る。第6の実施の形態の電力変換装置の特徴は、図7に
示した第5の実施の形態の電力変換装置に対して、サー
ジ電流バイパス用のダイオード6A,6B,6Cを三相
各々に設置した点にある。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. In the power converter illustrated in FIG. 8, the same components as those of the power converter according to the fifth embodiment illustrated in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. The power converter according to the sixth embodiment is characterized in that diodes 6A, 6B and 6C for surge current bypass are provided in each of the three phases with respect to the power converter according to the fifth embodiment shown in FIG. It is in the point which did.

【0031】すなわち、サージ電流バイパス用ダイオー
ド6Aは、フィルタコンデンサ3A,3Bの間となる位
置において半導体スイッチング素子Q1,Q2の直列体
の両端に逆並列に接続し、サージ電流バイパス用ダイオ
ード6Bは、フィルタコンデンサ3B,3Cの間となる
位置において半導体スイッチング素子Q3,Q4の直列
体の両端に逆並列に接続し、サージ電流バイパス用ダイ
オード6Cは、フィルタコンデンサ3Cよりもより半導
体スイッチング素子Q5,Q6の直列体に近接する位置
においてこれらの半導体スイッチング素子Q5,Q6の
直列体に逆並列に接続しているのである。
That is, the surge current bypass diode 6A is connected in anti-parallel to both ends of the series body of the semiconductor switching elements Q1 and Q2 at a position between the filter capacitors 3A and 3B, and the surge current bypass diode 6B is At the position between the filter capacitors 3B and 3C, the semiconductor switching elements Q3 and Q4 are connected in anti-parallel to both ends of the series body, and the surge current bypass diode 6C is connected to the semiconductor switching elements Q5 and Q6 more than the filter capacitor 3C. The semiconductor switching elements Q5 and Q6 are connected in anti-parallel to the series body at a position close to the series body.

【0032】この第6の実施の形態の場合にも、半導体
スイッチング素子Q1〜Q6に逆並列に接続したダイオ
ードD1〜D6に流れる負方向のサージ電流を低減でき
ると共に、サージ電流バイパス用のダイオード6A,6
B,6Cとして図7に示した第5の実施の形態のものよ
りもさらに小型のダイオードを使用することができる。
Also in the sixth embodiment, the surge current in the negative direction flowing through the diodes D1 to D6 connected in antiparallel to the semiconductor switching elements Q1 to Q6 can be reduced, and the surge current bypass diode 6A , 6
As B and 6C, smaller diodes can be used than those of the fifth embodiment shown in FIG.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように請求項1〜6の発明によれ
ば、半導体スイッチング素子の直列体各々の両端にサー
ジ電流バイパス用のダイオードを逆並列に接続すること
により、半導体スイッチング素子の直列体に直流回路短
絡が発生した際にフィルタコンデンサに流れる振動電流
をこのサージ電流バイパス用のダイオードによって分流
し、半導体スイッチング素子と逆並列に接続されたダイ
オードに流れるサージ電流を低減して素子の異常発熱や
サージ電流破壊を未然に防ぐことができ、装置の大型化
を防止し、短絡電流が非振動で継続して流れることを防
止できる。
As described above, according to the first to sixth aspects of the present invention, a surge current bypass diode is connected in anti-parallel to both ends of each series body of semiconductor switching elements, so that the series of semiconductor switching elements are connected in series. When a DC circuit short circuit occurs in the body, the oscillating current flowing through the filter capacitor is shunted by this surge current bypass diode, and the surge current flowing through the diode connected in anti-parallel with the semiconductor switching element is reduced, causing the element to malfunction. Heat generation and surge current destruction can be prevented beforehand, the device can be prevented from being enlarged, and short-circuit current can be prevented from continuously flowing without vibration.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態による半導体スイッチング素
子の直列短絡回路に流れる振動電流の低減効果を説明す
る波形図。
FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an effect of reducing an oscillating current flowing in a series short circuit of the semiconductor switching element according to the embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図4】上記の第2の実施の形態の他の例の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of another example of the second embodiment.

【図5】本発明の第3の実施の形態の回路図。FIG. 5 is a circuit diagram according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施の形態の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】従来例の回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional example.

【図10】従来例における半導体スイッチング素子の直
列短絡回路に流れる振動電流を示す波形図。
FIG. 10 is a waveform diagram showing an oscillating current flowing in a series short circuit of a semiconductor switching element in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電圧電源 2 平滑用リアクトル 3,3A,3B,3C フィルタコンデンサ 4 スイッチングユニット 5 配線インダクタンス 6,6A,6B,6C サージ電流バイパス用ダイオー
ド Q1〜Q6 半導体スイッチング素子 D1〜D6 ダイオード Ta〜Tc 交流出力端子
Reference Signs List 1 DC voltage power supply 2 Smoothing reactor 3, 3A, 3B, 3C Filter capacitor 4 Switching unit 5 Wiring inductance 6, 6A, 6B, 6C Surge current bypass diode Q1-Q6 Semiconductor switching element D1-D6 Diode Ta-Tc AC output Terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 AA17 CA01 CB02 CB04 CB05 CC07 CC23 FA03 FA06 FA13 FA20 5H740 AA08 BA11 BB05 BB09 MM04 MM05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H007 AA17 CA01 CB02 CB04 CB05 CC07 CC23 FA03 FA06 FA13 FA20 5H740 AA08 BA11 BB05 BB09 MM04 MM05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を備えた電力変換装置において、 前記半導体スイッチング素子の直列体の両端にダイオー
ドを逆並列に接続したことを特徴とする電力変換装置。
1. A power converter comprising a series body of semiconductor switching elements connected in series, wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of the series body of semiconductor switching elements.
【請求項2】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を複数並列に備えた電力変換装置において、 前記複数の半導体スイッチング素子の直列体の各々の両
端にダイオードを逆並列に接続したことを特徴とする電
力変換装置。
2. A power converter comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of each of the series-connected semiconductor switching elements. Power converter.
【請求項3】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を複数並列に備えた電力変換装置において、 前記複数の半導体スイッチング素子の直列体の(全部で
はない)幾つかの両端に各々、ダイオードを逆並列に接
続したことを特徴とする電力変換装置。
3. A power conversion device comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, wherein a diode is provided at each of some (but not all) ends of the series-connected semiconductor switching elements. A power converter, wherein the power converter is connected in anti-parallel.
【請求項4】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を複数備え、かつ、フィルタコンデンサを前記
半導体スイッチング素子の直列体の近傍に備えた電力変
換装置において、 前記複数の半導体スイッチング素子の直列体のうち、代
表相の直列体の両端にダイオードを逆並列に接続したこ
とを特徴とする電力変換装置。
4. A power converter comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series and a filter capacitor provided in the vicinity of the series-connected semiconductor switching elements, wherein the series-connected plurality of semiconductor switching elements is provided. A power converter, wherein a diode is connected in anti-parallel to both ends of a series body of a representative phase.
【請求項5】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を複数備え、かつ、フィルタコンデンサを前記
半導体スイッチング素子の直列体各々の近傍に備えた電
力変換装置において、 前記複数の半導体スイッチング素子の直列体の各々の両
端にダイオードを逆並列に接続したことを特徴とする電
力変換装置。
5. A power converter comprising a plurality of serially connected semiconductor switching elements in series and a filter capacitor provided near each of said serially connected semiconductor switching elements, wherein a series connection of said plurality of semiconductor switching elements is provided. A power converter wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of each body.
【請求項6】 直列接続された半導体スイッチング素子
の直列体を複数備え、かつ、フィルタコンデンサを前記
半導体スイッチング素子の直列体各々の近傍に備えた電
力変換装置において、 前記フィルタコンデンサの各間で、かつ前記複数の半導
体スイッチング素子の直列体の各々の両端にダイオード
を逆並列に接続したことを特徴とする電力変換装置。
6. A power converter comprising a plurality of series-connected semiconductor switching elements connected in series, and a filter capacitor provided in the vicinity of each of the series-connected semiconductor switching elements, wherein: A power converter, wherein diodes are connected in anti-parallel to both ends of each of the series bodies of the plurality of semiconductor switching elements.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8116046B2 (en) * 2002-10-02 2012-02-14 Epcos Ag Circuit arrangement that includes a device to protect against electrostatic discharge
JP2012010427A (en) * 2010-06-22 2012-01-12 Toshiba Corp Power converter
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