JPH08251939A - インバータ回路 - Google Patents
インバータ回路Info
- Publication number
- JPH08251939A JPH08251939A JP7048001A JP4800195A JPH08251939A JP H08251939 A JPH08251939 A JP H08251939A JP 7048001 A JP7048001 A JP 7048001A JP 4800195 A JP4800195 A JP 4800195A JP H08251939 A JPH08251939 A JP H08251939A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- semiconductor control
- transformer
- igbts
- control element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩＧＢＴ１，２，３，４をブリッジ接続して
成り、ＰＷＭ制御によって直流を交流に変換するインバ
ータと、トランス１９およびコンデンサ１０から成り、
インバータの出力を平滑するフィルタとを備えたインバ
ータ回路において、出力波形の高調波成分を少なくし、
前記コンデンサ容量を小型化する。 【構成】 前記インバータの正極側アームのＩＧＢＴ
１，３にＩＧＢＴ１１，１３を各々直列に接続し、トラ
ンス１９の１次巻線に互いに所定間隔隔ててタップ１９
ａ，１９ｂを設け、インバータに接続する。インバータ
の交流出力の半サイクルの始まりの第１の期間と終わり
の第３の期間は、ＩＧＢＴ１、４をスイッチング制御
し、前記半サイクルの中間の第２の期間は、ＩＧＢＴ１
をオン制御するとともに、ＩＧＢＴ１１および４をスイ
ッチング制御する。これによりインバータの出力波形が
サインカーブに近づき、高調波成分が削減される。
成り、ＰＷＭ制御によって直流を交流に変換するインバ
ータと、トランス１９およびコンデンサ１０から成り、
インバータの出力を平滑するフィルタとを備えたインバ
ータ回路において、出力波形の高調波成分を少なくし、
前記コンデンサ容量を小型化する。 【構成】 前記インバータの正極側アームのＩＧＢＴ
１，３にＩＧＢＴ１１，１３を各々直列に接続し、トラ
ンス１９の１次巻線に互いに所定間隔隔ててタップ１９
ａ，１９ｂを設け、インバータに接続する。インバータ
の交流出力の半サイクルの始まりの第１の期間と終わり
の第３の期間は、ＩＧＢＴ１、４をスイッチング制御
し、前記半サイクルの中間の第２の期間は、ＩＧＢＴ１
をオン制御するとともに、ＩＧＢＴ１１および４をスイ
ッチング制御する。これによりインバータの出力波形が
サインカーブに近づき、高調波成分が削減される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＵＰＳ装置（無停電電
源装置）に用いられるインバータ回路に関する。
源装置）に用いられるインバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在のＵＰＳ装置のインバータ回路は、
半導体素子、例えばＩＧＢＴを用いてＰＷＭ制御により
直流を交流に変換している。インバータ回路の出力波形
は図３に示すような波形となる。この出力波形のパルス
数はスイッチング数により決定される。図３の出力波形
は図４に示すようなトランス（Ｌ）およびコンデンサ
（Ｃ）のフィルタ回路に導入され、サインカーブに近い
波形に成形される。
半導体素子、例えばＩＧＢＴを用いてＰＷＭ制御により
直流を交流に変換している。インバータ回路の出力波形
は図３に示すような波形となる。この出力波形のパルス
数はスイッチング数により決定される。図３の出力波形
は図４に示すようなトランス（Ｌ）およびコンデンサ
（Ｃ）のフィルタ回路に導入され、サインカーブに近い
波形に成形される。
【０００３】図４においてインバータの直流母線Ｐ、Ｎ
間には、ＩＧＢＴ１，２，３，４がブリッジ接続され、
各ＩＧＢＴには帰還ダイオード５，６，７，８が各々並
列に接続されている。インバータの交流出力母線間には
フィルタ回路を構成するトランス９の１次巻線が接続さ
れ、該トランス９の２次巻線の両端間にはコンデンサ１
０が接続されている。
間には、ＩＧＢＴ１，２，３，４がブリッジ接続され、
各ＩＧＢＴには帰還ダイオード５，６，７，８が各々並
列に接続されている。インバータの交流出力母線間には
フィルタ回路を構成するトランス９の１次巻線が接続さ
れ、該トランス９の２次巻線の両端間にはコンデンサ１
０が接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】インバータの出力波形
には高調波成分が多いため、従来は図４の回路のように
トランス９およびコンデンサ１０を交流フィルタとして
使用し、波形形成としている。このため現在、コンデン
サ９には、装置容量の２０〜３０％を占める大容量のも
のを使用する必要があり、不経済であるとともに装置が
大型化するという問題点があった。
には高調波成分が多いため、従来は図４の回路のように
トランス９およびコンデンサ１０を交流フィルタとして
使用し、波形形成としている。このため現在、コンデン
サ９には、装置容量の２０〜３０％を占める大容量のも
のを使用する必要があり、不経済であるとともに装置が
大型化するという問題点があった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、出力波形の高調波成分を少なくし、交流フ
ィルタのコンデンサ容量を小型化することができるイン
バータ回路を提供することにある。
その目的は、出力波形の高調波成分を少なくし、交流フ
ィルタのコンデンサ容量を小型化することができるイン
バータ回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体制御素
子をブリッジ接続して成り、ＰＷＭ制御によって直流電
力を交流電力に変換するインバータと、トランスおよび
コンデンサから成り、前記インバータの出力波形を平滑
するフィルタとを備えたインバータ回路において、
（１）前記インバータの正極側アームを、第１および第
２半導体制御素子から成る第１直列回路と、第３および
第４半導体制御素子から成る第２直列回路とで構成し、
前記トランスの１次巻線に、第１および第２のタップを
互いに所定距離隔てて設け、前記第１および第２半導体
制御素子の共通接続点に前記トランスの１次巻線の一端
を接続するとともに、前記第３および第４半導体制御素
子の共通接続点に前記トランスの１次巻線の他端を接続
し、前記インバータの負極側アームの第５半導体制御素
子と第１直列回路との共通接続点を前記トランスの第１
のタップに接続し、前記インバータの負極側アームの第
６半導体制御素子と第２直列回路との共通接続点を前記
トランスの第２のタップに接続し、前記インバータの交
流出力の半サイクルの始まりの第１の期間は、第１およ
び第６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチン
グ制御し、前記半サイクルの中間の第２の期間は、第１
半導体制御素子をオン制御するとともに、第２および第
６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチング制
御し、前記半サイクルの終わりの第３の期間は、第１お
よび第６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチ
ング制御することを特徴とし、（２）前記半導体制御素
子はＩＧＢＴであることを特徴としている。
子をブリッジ接続して成り、ＰＷＭ制御によって直流電
力を交流電力に変換するインバータと、トランスおよび
コンデンサから成り、前記インバータの出力波形を平滑
するフィルタとを備えたインバータ回路において、
（１）前記インバータの正極側アームを、第１および第
２半導体制御素子から成る第１直列回路と、第３および
第４半導体制御素子から成る第２直列回路とで構成し、
前記トランスの１次巻線に、第１および第２のタップを
互いに所定距離隔てて設け、前記第１および第２半導体
制御素子の共通接続点に前記トランスの１次巻線の一端
を接続するとともに、前記第３および第４半導体制御素
子の共通接続点に前記トランスの１次巻線の他端を接続
し、前記インバータの負極側アームの第５半導体制御素
子と第１直列回路との共通接続点を前記トランスの第１
のタップに接続し、前記インバータの負極側アームの第
６半導体制御素子と第２直列回路との共通接続点を前記
トランスの第２のタップに接続し、前記インバータの交
流出力の半サイクルの始まりの第１の期間は、第１およ
び第６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチン
グ制御し、前記半サイクルの中間の第２の期間は、第１
半導体制御素子をオン制御するとともに、第２および第
６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチング制
御し、前記半サイクルの終わりの第３の期間は、第１お
よび第６半導体制御素子を所定のタイミングでスイッチ
ング制御することを特徴とし、（２）前記半導体制御素
子はＩＧＢＴであることを特徴としている。
【０００７】
【作用】第１又は第３の期間において、第１および第６
半導体制御素子のオン時に、インバータの電流は、第１
半導体制御素子→トランスの１次巻線の一端→第２のタ
ップ→第６半導体制御素子を介して流れる。また第２の
期間において、第１、第２および第６半導体制御素子の
オン時に、インバータの電流は、第１半導体制御素子→
第２半導体制御素子→トランスの１次巻線の第１のタッ
プ→第２のタップ→第６半導体制御素子を介して流れ
る。
半導体制御素子のオン時に、インバータの電流は、第１
半導体制御素子→トランスの１次巻線の一端→第２のタ
ップ→第６半導体制御素子を介して流れる。また第２の
期間において、第１、第２および第６半導体制御素子の
オン時に、インバータの電流は、第１半導体制御素子→
第２半導体制御素子→トランスの１次巻線の第１のタッ
プ→第２のタップ→第６半導体制御素子を介して流れ
る。
【０００８】このように第１又は第３の期間と第２の期
間とでは、トランスの１次巻線のタップが切り換えられ
ることになり、このため交流出力波形はサインカーブに
近くなり、高調波成分が除去されたものとなる。これに
よってフィルタのコンデンサ容量を小さくすることがで
きる。
間とでは、トランスの１次巻線のタップが切り換えられ
ることになり、このため交流出力波形はサインカーブに
近くなり、高調波成分が除去されたものとなる。これに
よってフィルタのコンデンサ容量を小さくすることがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。図１において図４と同一部分は同一部号を
もって示しその説明は省略する。図１において図４と異
なる点は、インバータの正極側アームのＩＧＢＴ１，３
にＩＧＢＴ１１，１３を各々直列に接続するとともに、
該ＩＧＢＴ１１，１３に帰還ダイオード１５，１７を各
々並列に接続し、フィルタ回路のトランスを、１次巻線
に互いに所定間隔隔てたタップ１９ａ，１９ｂを設けて
成るトランス１９で構成したことにある。
を説明する。図１において図４と同一部分は同一部号を
もって示しその説明は省略する。図１において図４と異
なる点は、インバータの正極側アームのＩＧＢＴ１，３
にＩＧＢＴ１１，１３を各々直列に接続するとともに、
該ＩＧＢＴ１１，１３に帰還ダイオード１５，１７を各
々並列に接続し、フィルタ回路のトランスを、１次巻線
に互いに所定間隔隔てたタップ１９ａ，１９ｂを設けて
成るトランス１９で構成したことにある。
【００１０】本発明では図１の回路を使用して図２に示
す波形を出力するものである。この時の動作モードは以
下のとおりである。 （１）の期間…ＩＧＢＴ１、４をスイッチング制御す
る。この場合ＩＧＢＴ１、４のオン時のインバータ電流
は、ＩＧＢＴ１→トランス１９の１次巻線の一端→タッ
プ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して流れる。
す波形を出力するものである。この時の動作モードは以
下のとおりである。 （１）の期間…ＩＧＢＴ１、４をスイッチング制御す
る。この場合ＩＧＢＴ１、４のオン時のインバータ電流
は、ＩＧＢＴ１→トランス１９の１次巻線の一端→タッ
プ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して流れる。
【００１１】（２）の期間…ＩＧＢＴ１をオン制御して
おき、ＩＧＢＴ４、１１をスイッチング制御する。この
場合ＩＧＢＴ１、４、１１のオン時のインバータ電流
は、ＩＧＢＴ１→ＩＧＢＴ１１→トランス１９の１次巻
線のタップ１９ａ→タップ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して
流れる。
おき、ＩＧＢＴ４、１１をスイッチング制御する。この
場合ＩＧＢＴ１、４、１１のオン時のインバータ電流
は、ＩＧＢＴ１→ＩＧＢＴ１１→トランス１９の１次巻
線のタップ１９ａ→タップ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して
流れる。
【００１２】（３）の期間…ＩＧＢＴ１、４をスイッチ
ング制御する。この場合ＩＧＢＴ１、４のオン時のイン
バータ電流は、ＩＧＢＴ１→トランス１９の１次巻線の
一端→タップ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して流れる。
ング制御する。この場合ＩＧＢＴ１、４のオン時のイン
バータ電流は、ＩＧＢＴ１→トランス１９の１次巻線の
一端→タップ１９ｂ→ＩＧＢＴ４を介して流れる。
【００１３】尚次の半サイクルはＩＧＢＴ２、３、１３
の間で前記と同様の制御動作が行われるものである。
の間で前記と同様の制御動作が行われるものである。
【００１４】このように（１）又は（３）の期間と
（２）の期間とでは、トランス１９の１次巻線のタップ
１９ａ，１９ｂが切り換えられることになり、このため
インバータの出力波形はサインカーブに近くなり、高調
波成分が除去されたものとなる。これによってフィルタ
のコンデンサ１０の容量を小さくすることができる。
（２）の期間とでは、トランス１９の１次巻線のタップ
１９ａ，１９ｂが切り換えられることになり、このため
インバータの出力波形はサインカーブに近くなり、高調
波成分が除去されたものとなる。これによってフィルタ
のコンデンサ１０の容量を小さくすることができる。
【００１５】尚半導体制御素子は前記ＩＧＢＴに限らず
他の半導体制御素子を用いても良い。
他の半導体制御素子を用いても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、通常のイ
ンバータの正極側アームに半導体制御素子を直列に追加
し、スイッチングする素子を選択して交流フィルタのト
ランスのタップを切り換えるように構成したので、イン
バータの出力波形の高調波成分が削減され、交流フィル
タのコンデンサの容量を小さくすることができる。
ンバータの正極側アームに半導体制御素子を直列に追加
し、スイッチングする素子を選択して交流フィルタのト
ランスのタップを切り換えるように構成したので、イン
バータの出力波形の高調波成分が削減され、交流フィル
タのコンデンサの容量を小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】実施例の動作を説明するためのインバータ出力
波形図。
波形図。
【図３】従来のインバータ回路の出力波形図。
【図４】従来のインバータ回路の一例を示す回路図。
１，２，３，４，１１，１３…ＩＧＢＴ ９，１９…トランス １０…コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体制御素子をブリッジ接続して成
り、ＰＷＭ制御によって直流電力を交流電力に変換する
インバータと、トランスおよびコンデンサから成り、前
記インバータの出力波形を平滑するフィルタとを備えた
インバータ回路において、 前記インバータの正極側アームを、第１および第２半導
体制御素子から成る第１直列回路と、第３および第４半
導体制御素子から成る第２直列回路とで構成し、前記ト
ランスの１次巻線に、第１および第２のタップを互いに
所定距離隔てて設け、前記第１および第２半導体制御素
子の共通接続点に前記トランスの１次巻線の一端を接続
するとともに、前記第３および第４半導体制御素子の共
通接続点に前記トランスの１次巻線の他端を接続し、前
記インバータの負極側アームの第５半導体制御素子と第
１直列回路との共通接続点を前記トランスの第１のタッ
プに接続し、前記インバータの負極側アームの第６半導
体制御素子と第２直列回路との共通接続点を前記トラン
スの第２のタップに接続し、 前記インバータの交流出力の半サイクルの始まりの第１
の期間は、第１および第６半導体制御素子を所定のタイ
ミングでスイッチング制御し、前記半サイクルの中間の
第２の期間は、第１半導体制御素子をオン制御するとと
もに、第２および第６半導体制御素子を所定のタイミン
グでスイッチング制御し、前記半サイクルの終わりの第
３の期間は、第１および第６半導体制御素子を所定のタ
イミングでスイッチング制御することを特徴とするイン
バータ回路。 - 【請求項２】 前記半導体制御素子はＩＧＢＴであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048001A JPH08251939A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | インバータ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7048001A JPH08251939A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | インバータ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251939A true JPH08251939A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12791082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7048001A Pending JPH08251939A (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | インバータ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08251939A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100377870B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2003-04-03 | 세빛 주식회사 | 고조파 전력필터 장치 |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP7048001A patent/JPH08251939A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100377870B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2003-04-03 | 세빛 주식회사 | 고조파 전력필터 장치 |
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