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JPH09275674A - Power converter - Google Patents

Power converter

Info

Publication number
JPH09275674A
JPH09275674A JP8079739A JP7973996A JPH09275674A JP H09275674 A JPH09275674 A JP H09275674A JP 8079739 A JP8079739 A JP 8079739A JP 7973996 A JP7973996 A JP 7973996A JP H09275674 A JPH09275674 A JP H09275674A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
snubber
self
voltage
parallel
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
Application number
JP8079739A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Tai
裕通 田井
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8079739A priority Critical patent/JPH09275674A/en
Publication of JPH09275674A publication Critical patent/JPH09275674A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0081Power supply means, e.g. to the switch driver

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency of a converter by forming a snubber circuit of self-arc-extinguishing type element out of a DC circuit consisting of a diode and a capacitor, and forming a voltage clamp circuit consisting of a snubber capacitor 3 out of a resistor, a switching element and a control circuit. SOLUTION: An overvoltage control circuit is constituted of a snubber circuit consisting of a series circuit having a snubber diode 2 and a snubber capacitor 3 parallel-connected to a self-arc-extinguishing type element 1, a series circuit having a resistor 9 and a switching element 11 parallel-connected to the snubber capacitor 3, and a voltage clamp type snubber circuit which clamps the voltage of the snubber capacitor 3 to a fixed value or lower by on-off-controlling the switching element 11 according to the voltage of the snubber capacitor 3 and spending the energy of the snubber capacitor 3 with the resistor 9. It is thus possible to improve efficiency of a small converter suitable for forming a power converter by serial-connecting a plurality of self-arc-extinguishing type elements such as IGBT.

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、過電圧抑制回路を
並列接続した自己消弧形素子で構成される電力変換装置
に係り、特に過電圧抑制回路を改良した電力変換装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter including self-extinguishing elements in which overvoltage suppressing circuits are connected in parallel, and more particularly to a power converter having an improved overvoltage suppressing circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】自己消弧形スイッチング素子を用いた電
力変換器は、PWM(Pulse WidthModulation )制
御により正弦波状の交流電圧・電流をを負荷に供給する
ことができ、電源側及び負荷側の高調波の抑制、力率の
改善、装置の小形化などの利点が得られる。
2. Description of the Related Art A power converter using a self-extinguishing type switching element can supply a sinusoidal AC voltage / current to a load by PWM (Pulse Width Modulation) control, and the harmonics on the power supply side and the load side. Advantages such as wave suppression, power factor improvement, and device miniaturization are obtained.

【0003】最近IGBT(Insulated Gate Bip
olar Transistor )やMCT(MOS Controlled
Thyristor)等の新しい自己消弧形素子の高電圧・大電
流化が進んでいる。これらの自己消弧形素子は、従来電
力用の自己消弧形素子として用いられてきたGTO(G
ate Turn Off)サイリスタに比べて、さまざまな利点
を有している。その一つが、自己消弧形素子に加わる過
電圧を抑制するスナバ回路の小形化である。
Recently, IGBT (Insulated Gate Bip)
olar Transistor) and MCT (MOS Controlled)
Thyristor) and other new self-extinguishing elements are becoming higher in voltage and current. These self-extinguishing elements are GTO (G
ate Turn Off) It has various advantages over thyristors. One of them is miniaturization of the snubber circuit that suppresses overvoltage applied to the self-arc-extinguishing element.

【0004】スナバ回路とは、自己消弧形素子がスイッ
チング動作を行う際に発生する過渡的な電流や電圧の急
激な上昇を抑制することで、スイッチング素子の損失の
軽減や素子の保護を行う回路である。GTOサイリスタ
の場合、素子がターンオフする際の電圧が0から比較的
ゆっくりと上昇するように、ターンオフの際には素子の
電流が0から比較的ゆっくりと上昇するように、スナバ
回路を構成しなければならない。そのために、GTOサ
イリスタのスナバ回路にはサイズの大きなスナバ用コン
デンサやリアクトルを用意しなければならず、また、ス
ナバ回路に蓄積されたエネルギをスイッチング動作のた
びに、何等かの形でスナバ回路から放出する必要があ
る。
The snubber circuit suppresses a transient current or abrupt increase in voltage generated when the self-extinguishing element performs a switching operation, thereby reducing loss of the switching element and protecting the element. Circuit. In the case of a GTO thyristor, the snubber circuit must be constructed so that the voltage when the device turns off rises relatively slowly from 0, and that when it turns off, the device current rises relatively slowly from 0. I have to. Therefore, the snubber circuit of the GTO thyristor must be equipped with a large-sized snubber capacitor and reactor, and the energy stored in the snubber circuit must be transferred from the snubber circuit to the snubber circuit in some form at each switching operation. Need to release.

【0005】これに比べ、IGBTなどの最近のスイッ
チング素子は、素子の特性上、スナバ回路に対する要求
が比較的緩やかである。例えば、素子がターンオフする
際には、素子の電圧が極めて短い時間に上昇しても素子
の動作にはなんら問題はないし、素子がターンオンする
際に素子の電流が極めて短い時間に上昇しても問題は起
こらない。そのために、IGBT等の自己消弧形素子で
はスナバ用のコンデンサやリアクトルをGTOサイリス
タの場合に比して、極小さいものにすることができ、ス
ナバ回路に蓄積され、放出する必要のあるエネルギも極
僅かですむ。そのために、IGBTなどの新しい自己消
弧形素子を用いて電力変換回路を構成するとGTOサイ
リスタを用いる場合に比べ、装置の小形化が可能になる
と共に、スナバエネルギ消費に伴なう変換器の効率の低
下等の問題を回避することができる。
On the other hand, recent switching elements such as IGBTs have relatively moderate requirements for snubber circuits due to the characteristics of the elements. For example, when the element turns off, even if the voltage of the element rises in an extremely short time, there is no problem in the operation of the element, and even if the current of the element rises in an extremely short time when the element turns on. No problem occurs. Therefore, in a self-extinguishing element such as an IGBT, the snubber capacitor and reactor can be made extremely small compared to the case of a GTO thyristor, and the energy that needs to be stored and released in the snubber circuit can also be obtained. Very few. Therefore, if a power conversion circuit is configured using a new self-extinguishing element such as an IGBT, the device can be downsized as compared with the case where a GTO thyristor is used, and the efficiency of the converter accompanying snubber energy consumption can be increased. Can be avoided.

【0006】ところが、IGBTなどの自己消弧形素子
は、素子の耐圧が現在の技術では高々数千V程度しか得
られない。出力電圧が数万Vを越える高圧・大電力の変
換器に適用しようとするには、単独の素子だけでスイッ
チングバルブを構成するには耐圧が不足している。この
ような場合には、自己消弧形素子を多数個直列接続して
一つのスイッチングバルブを構成し、直列接続した多数
個の素子を同一のスイッチング信号で制御することで高
耐圧のスイッチングバルブを得ることになる。このよう
な、多数個の素子を直列接続して利用する場合には、前
述のスナバ回路の小形化が困難になってくる。その理由
を以下に説明する。
However, with the current technology, the withstand voltage of the self-turn-off device such as the IGBT can be obtained at most about several thousand volts. In order to apply it to a high-voltage / high-power converter whose output voltage exceeds tens of thousands of volts, the withstand voltage is insufficient to form a switching valve with a single element. In such a case, a number of self-extinguishing type elements are connected in series to form one switching valve, and a number of elements connected in series are controlled by the same switching signal to create a high withstand voltage switching valve. You will get it. When such a large number of elements are connected in series and used, it is difficult to reduce the size of the snubber circuit. The reason will be described below.

【0007】図7に、従来から用いられている技術によ
って、IGBTを多数個直列接続して電力変換器を構成
する場合のスイッチングバルブの構成の一例を示す。図
7において、1aから1dが直列接続されたIGBTで
あり、2aから2dがスナバダイオード、3aから3d
ががスナバコンデンサで、スナバ回路はスナバダイオー
ド及びスナバコンデンサから構成されている。4aから
4dがスナバ抵抗であり、この抵抗でスナバ回路に蓄積
されるエネルギをIGBTがスイッチングする度に消費
している。
FIG. 7 shows an example of the structure of a switching valve in the case where a large number of IGBTs are connected in series to form a power converter according to a conventionally used technique. In FIG. 7, 1a to 1d are IGBTs connected in series, 2a to 2d are snubber diodes, and 3a to 3d
Is a snubber capacitor, and the snubber circuit is composed of a snubber diode and a snubber capacitor. 4a to 4d are snubber resistors, and the resistors consume the energy stored in the snubber circuit each time the IGBT switches.

【0008】図7の回路では、IGBTのスナバ回路と
して、GTOサイリスタに用いられているものと同じ構
成のRDC(Resistor Diode Capacitor)スナバを
用いている。
In the circuit of FIG. 7, an RDC (Resistor Diode Capacitor) snubber having the same configuration as that used in a GTO thyristor is used as the IGBT snubber circuit.

【0009】前述の通り、IGBTはターンオフの際の
急峻な素子電圧の上昇を許容しているので、RDCスナ
バのようにスイッチングの度にスナバコンデンサの電圧
を0にしてしまうスナバを用いる必要はない。単にスナ
バコンデンサの電圧を一定のレベルでクランプする電圧
クランプ形スナバを用いれば良い。しかし、素子を多数
個直列接続する場合には、スナバコンデンサの電圧を適
当な電圧レベルにクランプするための回路を構成するこ
とが困難である。そのために、従来の技術ではRDCス
ナバを用いざるを得ない。
As described above, the IGBT allows a steep rise in the element voltage at the time of turn-off, so that it is not necessary to use a snubber such as the RDC snubber which makes the voltage of the snubber capacitor zero at every switching. . A voltage clamp type snubber that simply clamps the voltage of the snubber capacitor at a constant level may be used. However, when a large number of elements are connected in series, it is difficult to construct a circuit for clamping the voltage of the snubber capacitor to an appropriate voltage level. Therefore, in the conventional technique, the RDC snubber has to be used.

【0010】また、スナバコンデンサの容量も、本来な
らばIGBTが許容できる電圧上昇率が高いために、小
さい容量ですむはずのところが、素子を多数個直列接続
する場合には、大きな容量のスナバコンデンサが必要に
なる。これは、多数個直列接続された素子が必ずしも同
時にはスイッチングせず、多少のばらつきをもってスイ
ッチング動作することに起因している。スナバコンデン
サの容量が小さい場合には、素子がターオフする際に、
直列接続された素子の中で最初にターンオフした素子の
電圧が急激に上昇し、ほかの素子がターンオフ動作を開
始するまでの僅かな時間に、最初にターンオフした素子
の電圧分担がほかの素子に比べてはなはだしく高くなっ
てしまう。このように直列接続された多数の素子の中の
一つの素子だけの分担電圧がほかの素子に比べて高い
と、分担電圧が高い素子だけに大きなストレスが集中し
て、寿命の短縮やはなはだしい場合にはそのまま素子の
破壊につながってしまう。
Also, the capacity of the snubber capacitor should be small because the voltage increase rate that the IGBT can tolerate is originally high. However, when a large number of elements are connected in series, the snubber capacitor having a large capacity is required. Will be required. This is because a large number of elements connected in series do not always switch at the same time, but perform switching operation with some variations. When the capacity of the snubber capacitor is small, when the element turns off,
Among the elements connected in series, the voltage of the first turned-off element rises sharply, and the voltage sharing of the first turned-off element is distributed to the other elements in a short time until the other elements start the turn-off operation. Compared to this, the price is extremely high. When the shared voltage of only one of the many elements connected in series is higher than that of other elements, a large stress concentrates only on the element with the high shared voltage, which shortens the life or is unacceptable. Will lead to the destruction of the element.

【0011】以上の理由で、従来の技術ではIGBTの
ような自己消弧形素子を用いる場合でも、多数個の素子
を直列接続して用いるためには、スナバ回路として従来
のGTOなどと同じくサイズが大きく変換器の効率の低
下をもたらすスナバ回路を用いざるを得ない。
For the above reason, even if the conventional technique uses a self-arc-extinguishing element such as an IGBT, in order to use a large number of elements connected in series, the snubber circuit has the same size as a conventional GTO. Has to use a snubber circuit that greatly reduces the efficiency of the converter.

【0012】又、図7に示す従来の技術ではIGBTを
駆動するゲート制御回路の電源を、絶縁変圧器7a〜7
dでおのおののIGBT毎に絶縁して供給している。ゲ
ート制御回路は各々のIGBT毎に電位が異なるために
絶縁が必要なためである。ところが、この従来技術を数
万Vの高圧変換器に適用した場合には、絶縁変圧器7a
〜7dの耐圧が数万V必要になるために、絶縁変圧器7
a〜7dのサイズとコストの面で不利になる。絶縁変圧
器7a〜7dは各々のIGBTごとに必要になるため
に、絶縁変圧器7a〜7dのサイズとコストとは変圧器
全体のサイズとコストに大きな影響を与える。
Further, in the conventional technique shown in FIG. 7, the power source of the gate control circuit for driving the IGBT is the insulating transformers 7a to 7a.
Each IGBT is insulated and supplied at d. This is because the gate control circuit needs insulation because each IGBT has a different potential. However, when this prior art is applied to a high voltage converter of tens of thousands of volts, the insulation transformer 7a
Insulation transformer 7
It is disadvantageous in terms of size and cost of a to 7d. Since the insulating transformers 7a to 7d are required for each IGBT, the size and cost of the insulating transformers 7a to 7d greatly affect the size and cost of the entire transformer.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、IGB
Tなどの自己消弧形素子を用いる場合でも、多数個の素
子を直列接続して用いるためには、スナバ回路としてG
TO等と同じく、サイズが大きく変換器の効率の低下を
もたらすスナバ回路を用いざるを得ないという問題があ
った。又、従来技術では、高圧の変換器にIGBT等の
自己消弧形素子を用いる場合には、ゲート制御回路の電
源を供給するために必要な絶縁変圧器のサイズが大きく
コスト面でも不利になると言う問題があった。
In the prior art, the IGB is used.
Even when using a self-extinguishing element such as T, in order to use a large number of elements connected in series, it is necessary to use G as a snubber circuit.
As with the TO and the like, there is a problem that a snubber circuit that has a large size and causes a reduction in the efficiency of the converter must be used. Further, in the prior art, when a self-extinguishing element such as an IGBT is used for a high voltage converter, the size of the insulating transformer required to supply the power source for the gate control circuit is large, which is disadvantageous in terms of cost. There was a problem to say.

【0014】従って、本発明の目的は、自己消弧形素子
に並列接続する過電圧抑制回路を改良し、IGBTなど
の自己消弧形素子を多数個直列接続して電力変換器を構
成する場合に適した小形で変換器の効率向上が可能とな
る電力変換装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve an overvoltage suppressing circuit connected in parallel to a self-extinguishing element and to configure a power converter by connecting a large number of self-extinguishing elements such as IGBTs in series. An object of the present invention is to provide a power conversion device that is suitable and can improve the efficiency of the converter.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明に係る電力変換装置は、過電圧
抑制回路を並列接続した自己消弧形素子で構成される電
力変換装置において、前記過電圧抑制回路を、前記自己
消弧形素子に並列接続されるスナバダイオードとスナバ
コンデンサの直列回路から成るスナバ回路と、前記スナ
バコンデンサに並列接続される抵抗器とスイッチング素
子の直列回路と該スイッチング素子を前記スナバコンデ
ンサの電圧に応じてオンオフ制御して前記スナバコンデ
ンサのエネルギを前記抵抗器で消費させることで、前記
スナバコンデンサの電圧をある一定の値以下にクランプ
する電圧クランプ形スナバ回路で構成したことを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a power converter according to the present invention is a power converter comprising self-extinguishing elements in which overvoltage suppressing circuits are connected in parallel. A snubber circuit comprising the series circuit of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to the self-extinguishing element, the series circuit of a resistor and a switching element connected in parallel to the snubber capacitor, A voltage clamp type snubber circuit that clamps the voltage of the snubber capacitor to a certain value or less by controlling the switching element on / off according to the voltage of the snubber capacitor and causing the energy of the snubber capacitor to be consumed by the resistor. It is characterized by being configured.

【0016】又、請求項2に記載の発明に係る電力変換
装置は、過電圧抑制回路を並列接続した自己消弧形素子
で構成される電力変換装置において、前記過電圧抑制回
路を、前記自己消弧形素子に並列接続されるスナバダイ
オードとスナバコンデンサの直列回路から成るスナバ回
路と、前記スナバコンデンサに並列接続される少くとも
前記スナバコンデンサの電圧に応じてオンオフ制御され
るスイッチング素子を具備したDCーDCコンバータ回
路で構成し、前記スナバ回路のスナバコンデンサの電圧
が或る限度を越えたことで前記スイッチング素子をスイ
ッチングさせ該スイッチング素子によって構成されたD
CーDCコンバータ回路によって前記スナバコンデンサ
の余剰エネルギを前記自己消弧形素子のゲート制御回路
の電源として利用するものである。これによって、ゲー
ト制御回路に電源を供給するため従来必要であった絶縁
変圧器が不要となる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power conversion device comprising a self-extinguishing element in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit includes the self-extinguishing circuit. DC circuit comprising a snubber circuit composed of a series circuit of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel with the snubber capacitor, and a switching element connected in parallel with the snubber capacitor and controlled to be turned on / off in accordance with the voltage of the snubber capacitor. A DC converter circuit, which switches the switching element when the voltage of the snubber capacitor of the snubber circuit exceeds a certain limit, and is constituted by the switching element.
A surplus energy of the snubber capacitor is used as a power source for the gate control circuit of the self-turn-off device by a C-DC converter circuit. This eliminates the need for an insulation transformer, which was required in the past, to supply power to the gate control circuit.

【0017】更に、請求項3に記載の発明に係る電力変
換装置は、過電圧抑制回路を並列接続した自己消弧形素
子で構成される電力変換装置において、前記過電圧抑制
回路を、前記自己消弧形素子に並列接続されるスナバダ
イオードとスナバコンデンサの直列回路から成るスナバ
回路と、前記スナバコンデンサに並列接続される少くと
も前記スナバコンデンサの電圧に応じてオンオフ制御さ
れるスイッチング素子を具備したDCーDCコンバータ
回路で構成し、前記スナバコンデンサの電圧が或る限度
を越えたことで前記スイッチング素子をスイッチングさ
せ、該スイッチング素子によって構成されたDCーDC
コンバータ回路によって前記スナバコンデンサの余剰エ
ネルギを前記自己消弧形素子で構成される電力変換装置
の主回路の直流コンデンサに回生させて電力変換器の効
率向上を図ったものである。
Further, the power converter according to the invention of claim 3 is a power converter comprising self-extinguishing elements in which overvoltage suppressing circuits are connected in parallel. DC circuit comprising a snubber circuit composed of a series circuit of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel with the snubber capacitor, and a switching element connected in parallel with the snubber capacitor and controlled to be turned on / off in accordance with the voltage of the snubber capacitor. A DC-DC circuit configured by a DC converter circuit, which switches the switching element when the voltage of the snubber capacitor exceeds a certain limit, and is configured by the switching element.
The converter circuit regenerates the surplus energy of the snubber capacitor into the DC capacitor of the main circuit of the power conversion device including the self-extinguishing element to improve the efficiency of the power converter.

【0018】又、請求項4に記載の発明に係る電力変換
装置は、過電圧抑制回路を並列接続したスナバを要しな
い自己消弧形素子で構成される電力変換装置において、
前記過電圧抑制回路を、前記自己消弧形素子に並列接続
されるスイッチング素子と抵抗器との直列回路と該スイ
ッチング素子を前記自己消弧形素子の端子電圧に応じて
オンオフ制御する制御回路で構成し、前記自己消弧形素
子の電圧が或る限度を越えたことで前記スイッチング素
子をスイッチングさせ、前記自己消弧形素子に加わった
サージエネルギを前記抵抗で消費させるものである。
The power converter according to a fourth aspect of the present invention is a power converter configured by a self-extinguishing element that does not require a snubber in which overvoltage suppressing circuits are connected in parallel.
The overvoltage suppressing circuit is composed of a series circuit of a switching element and a resistor connected in parallel to the self-extinguishing element and a control circuit for performing on / off control of the switching element according to the terminal voltage of the self-extinguishing element. However, when the voltage of the self-arc-extinguishing element exceeds a certain limit, the switching element is switched, and the surge energy applied to the self-arc-extinguishing element is consumed by the resistor.

【0019】更に、請求項5に記載の発明に係る電力変
換装置は、過電圧抑制回路を並列接続したスナバを要し
ない自己消弧形素子で構成される電力変換装置におい
て、前記過電圧抑制回路を、前記自己消弧形素子に並列
接続されるスイッチング素子と抵抗器との直列回路と、
前記抵抗器にサージ吸収能力を増大する手段として並列
にコンデンサを接続し、前記スイッチング素子を前記自
己消弧形素子の端子電圧に応じてオンオフ制御する制御
回路で構成し、前記自己消弧形素子に加わったサージエ
ネルギを一旦前記コンデンサで吸収し、その後に前記抵
抗器で消費させるものである。
Further, the power converter according to the invention of claim 5 is a power converter comprising a self-extinguishing element which does not require a snubber, in which the overvoltage suppressing circuits are connected in parallel. A series circuit of a switching element and a resistor connected in parallel to the self-extinguishing element,
A capacitor is connected in parallel to the resistor as a means for increasing the surge absorption capacity, and the switching element is constituted by a control circuit for performing on / off control according to the terminal voltage of the self-arc-extinguishing element. The surge energy applied to is once absorbed by the capacitor and then consumed by the resistor.

【0020】更に又、請求項6に記載の発明に係る電力
変換装置は、請求項4或いは請求項5に記載の発明に係
る電力変換装置における自己消弧形素子に該自己消弧形
素子の温度を検知する温度検知手段を設け、前記制御回
路に前記温度検知手段よりの温度信号を入力し、前記過
電圧抑制レベルの許容値を素子温度に応じて変化させる
ことで、前記自己消弧形素子の利用率を向上させるもの
である。
Furthermore, the power converter according to the invention of claim 6 is the self-extinguishing element of the power converter according to the invention of claim 4 or 5. The self-extinguishing element is provided by providing temperature detecting means for detecting the temperature, inputting a temperature signal from the temperature detecting means to the control circuit, and changing the allowable value of the overvoltage suppression level according to the element temperature. To improve the utilization rate of.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、請求項1に記載の発明に係
る電力変換装置の一実施例を、図1を参照して説明す
る。図1は、請求項1に記載の発明に係る電力変換装置
の要部のみを示した一実施例の構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a power conversion device according to the invention described in claim 1 will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a first aspect of the invention.

【0022】請求項1に記載の発明は、従来技術に比
べ、スイッチング素子と抵抗及び制御回路より成る電圧
クランプ回路が追加されて、電圧クランプ形スナバ回路
を成すことを特徴としている。
The invention according to claim 1 is characterized in that a voltage clamp circuit composed of a switching element, a resistor and a control circuit is added to form a voltage clamp type snubber circuit as compared with the prior art.

【0023】即ち、図1において、ダイオード2及びコ
ンデンサ3の直列回路が自己消弧形素子1のスナバ回路
を構成し、抵抗器9、スイッチング素子11、制御回路
10とでスナバコンデンサ3の電圧クランプ回路を構成
し、この2つの回路によって電圧クランプ形スナバ回路
を構成するものである。
That is, in FIG. 1, the series circuit of the diode 2 and the capacitor 3 constitutes a snubber circuit of the self-extinguishing element 1, and the resistor 9, the switching element 11, and the control circuit 10 clamp the voltage of the snubber capacitor 3. A circuit is constructed, and a voltage clamp type snubber circuit is constructed by these two circuits.

【0024】主回路の自己消弧形素子1がターンオフす
ると、自己消弧形素子1を流れていた電流はスナバダイ
オード2を経由してスナバコンデンサ3に流れ込み、ス
ナバコンデンサ3の電圧が一時的に上昇する。制御回路
10はスナバコンデンサ3の電圧が或る一定電圧以上に
上昇したことを検知すると、スイッチング素子11をタ
ーンオンさせる。すると、スナバコンデンサ3に蓄えら
れた電荷は、抵抗器9を介して放電するために、スナバ
コンデンサ3の電圧は徐々に減少していく。
When the self-arc-extinguishing element 1 of the main circuit is turned off, the current flowing through the self-arc-extinguishing element 1 flows into the snubber capacitor 3 via the snubber diode 2 and the voltage of the snubber capacitor 3 is temporarily changed. To rise. When the control circuit 10 detects that the voltage of the snubber capacitor 3 has risen above a certain voltage, it turns on the switching element 11. Then, the electric charge accumulated in the snubber capacitor 3 is discharged through the resistor 9, so that the voltage of the snubber capacitor 3 gradually decreases.

【0025】制御回路10はスナバコンデンサ3の電圧
が或る一定電圧以下になったことを検知したら、スイッ
チング素子11をターンオフさせるので、結果として、
スナバコンデンサ3の電圧は定常的にはある一定の電圧
範囲にクランプされることになる。
When the control circuit 10 detects that the voltage of the snubber capacitor 3 has become a certain voltage or less, it turns off the switching element 11, and as a result,
The voltage of the snubber capacitor 3 is normally clamped within a certain voltage range.

【0026】さて、上記の説明でわかるとおり、スイッ
チング素子11には電力変換装置を構成する自己消弧形
素子1と同程度の電圧が印加されるので、スイッチング
素子11の耐圧は自己消弧形素子1と同程度必要とな
る。このように高耐圧のスイッチング素子を主回路の自
己消弧形素子のおのおのに対して用意する必要があるの
で、外見上、本実施例では電力変換装置のコストが上昇
する懸念があるように見受けられる。
As can be seen from the above description, the switching element 11 is applied with the same voltage as that of the self-extinguishing element 1 constituting the power converter, so that the withstand voltage of the switching element 11 is self-extinguishing. It is necessary as much as the element 1. As described above, since it is necessary to prepare a high withstand voltage switching element for each self-arc-extinguishing element of the main circuit, it seems that there is a concern that the cost of the power conversion device may increase in this embodiment. To be

【0027】しかし、実際には、スイッチング素子11
の電流定格は自己消弧形素子1に比較してはるかに小さ
いものでよく、そのためコストの増大も無視できる程度
である。その理由を以下に具体的な数値例を示しながら
説明する。
However, in reality, the switching element 11
The current rating may be much smaller than that of the self-arc-extinguishing element 1, and therefore the increase in cost is negligible. The reason will be described below with reference to specific numerical examples.

【0028】スイッチング素子として最近のIGBTな
どの素子を用いるならば、定格電流3000Aクラスの
素子の場合、スナバコンデンサ3の容量は、0.3μF
程度になる。自己消弧形素子1の定格電圧を3000V
として、スナバコンデンサ3の定常状態での電圧を15
00Vとする。このスナバコンデンサ3の電圧が一時的
に2000Vに上昇し、この上昇分の電圧を50μsで
1500Vに戻すとするならば、抵抗器9とスナバコン
デンサ3による時定数は36μsであり、これにより、
抵抗器9の値は72Ωとなる。
If an element such as a recent IGBT is used as a switching element, the capacity of the snubber capacitor 3 is 0.3 μF when the element has a rated current of 3000 A class.
About. Rated voltage of self-extinguishing element 1 is 3000V
As the voltage of the snubber capacitor 3 in the steady state,
00V. If the voltage of the snubber capacitor 3 temporarily rises to 2000V and the voltage of this rise is returned to 1500V in 50 μs, the time constant of the resistor 9 and the snubber capacitor 3 is 36 μs.
The value of the resistor 9 is 72Ω.

【0029】従って、スイッチング素子11に流れる最
大の電流は、28Aという極く小さな値となる。しか
も、この電流はパルス状にしか流さなくてよいから、ス
イッチング素子11の電流定格は自己消弧形素子1に比
較してごく小さくて良い。そのため、スイッチング素子
11のコストは自己消弧形素子1に比較して、十分小さ
くなり、これによりスイッチング素子11を追加するこ
とによる電力変換装置換のコストの増大は無視できる程
度にとどまる。
Therefore, the maximum current flowing through the switching element 11 is a very small value of 28A. Moreover, since this current only needs to flow in pulses, the current rating of the switching element 11 may be much smaller than that of the self-arc-extinguishing element 1. Therefore, the cost of the switching element 11 is sufficiently smaller than that of the self-arc-extinguishing element 1, and the increase in the cost of replacing the power conversion device due to the addition of the switching element 11 is negligible.

【0030】図1に示す自己消弧形素子を複数個直列接
続したものをスイッチングバルブとして電力変換装置を
構成する場合、このような構成を取ることで、多数個直
列接続された自己消弧形素子の各々のスナバコンデンサ
3の電圧を独立に一定の電圧にクランプすることが可能
になる。そのため、多数個直列接続された自己消弧形素
子間の電圧差を所定範囲内に納めることが出来るため、
スナバコンデンサの容量を大きくする必要はない。
When a power conversion device is constructed by using a plurality of self-arc-extinguishing elements shown in FIG. 1 connected in series as a switching valve, by adopting such a configuration, a large number of self-arc-extinguishing elements are connected in series. It is possible to independently clamp the voltage of the snubber capacitor 3 of each element to a constant voltage. Therefore, the voltage difference between the self-extinguishing elements connected in series can be kept within a predetermined range.
It is not necessary to increase the capacity of the snubber capacitor.

【0031】前述の請求項1に記載の発明に係る電力変
換装置においては、抵抗器9によってスナバコンデンサ
3に蓄えられた電荷を消費している。この抵抗器9によ
って消費されるエネルギを、スイッチング素子11によ
って構成されるDCーDCコンバータ回路、例えばチョ
ッパ回路等で直流電力に変換して利用することが考えら
れる。
In the power converter according to the invention described in claim 1, the electric charge accumulated in the snubber capacitor 3 is consumed by the resistor 9. It is conceivable that the energy consumed by the resistor 9 is converted into DC power by a DC-DC converter circuit constituted by the switching element 11, for example, a chopper circuit, and used.

【0032】請求項2に記載の発明に係る力変換装置
は、このような場合に適用できるものである。以下、請
求項2に記載の発明に係る電力変換装置の一実施例を、
図2を参照して説明する。図2は、請求項2に記載の発
明に係る電力変換装置の要部のみを示した一実施例の構
成図である。
The force conversion device according to the second aspect of the present invention can be applied to such a case. Hereinafter, one embodiment of the power conversion device according to the invention described in claim 2,
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a second aspect of the invention.

【0033】図2において、スイッチング素子11、ダ
イオード12、リアクトル13、コンデンサ14によっ
て構成されるチョッパ回路がスナバコンデンサ3の電圧
上昇分のエネルギを低圧の直流電力に変換している。
In FIG. 2, a chopper circuit composed of a switching element 11, a diode 12, a reactor 13 and a capacitor 14 converts energy of the voltage rise of the snubber capacitor 3 into low-voltage DC power.

【0034】図2では、コンデンサ14に得られる低圧
の直流電力を自己消弧形素子1のゲート制御回路5の電
源として利用している。図2に示す実施例では、このよ
うにスナバ回路をクランプする際にスナバコンデンサ3
から放出されるエネルギを、低圧の直流電力に変換して
利用するようにしたものである。
In FIG. 2, the low-voltage DC power obtained in the capacitor 14 is used as the power supply for the gate control circuit 5 of the self-arc-extinguishing element 1. In the embodiment shown in FIG. 2, when the snubber circuit is clamped in this way, the snubber capacitor 3
The energy released from the device is converted into low-voltage DC power for use.

【0035】図2に示す実施例では、スイッチング素子
11によって構成されるチョッパ回路の出力電力を自己
消弧形素子1のゲート制御回路5の電源として利用して
いるが、これに限らずチョッパ回路の出力電力は各スイ
ッチング素子に必要となるさまざまな電気用品、例えば
冷却ファンや故障信号発生回路などの電力源として用い
ることができる。又、チョッパ回路の出力電力を電力変
換装置の主回路の直流回路に、或いは直流電力を交流電
力に変換して別の交流電源に回生することによって、ス
ナバ損失の軽減を図ることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the output power of the chopper circuit constituted by the switching element 11 is used as the power source of the gate control circuit 5 of the self-arc-extinguishing element 1, but the present invention is not limited to this. Can be used as a power source for various electric appliances required for each switching element, such as a cooling fan and a failure signal generating circuit. Further, snubber loss can be reduced by converting the output power of the chopper circuit into a DC circuit of the main circuit of the power converter or converting the DC power into AC power and regenerating it into another AC power supply.

【0036】更に、以上の説明では、スイッチング素子
11によって構成される回路をチョッパ回路として説明
しているが、チョッパ回路のみならず広く一般のDCー
DCコンバータ回路であっても何等支障はない。スイッ
チング素子11によってDCーDCコンバータ回路を構
成し、例えば、電力変換装置の主回路の直流回路にその
出力電力を回生することも出来る。
Further, in the above description, the circuit constituted by the switching element 11 is explained as a chopper circuit, but there is no problem even if it is a widely used general DC-DC converter circuit as well as the chopper circuit. It is also possible to configure a DC-DC converter circuit by the switching element 11 and regenerate the output power of the DC circuit of the main circuit of the power converter, for example.

【0037】請求項3に記載の発明に係る力変換装置
は、このような場合に適用できるものである。以下、請
求項3に記載の発明に係る電力変換装置の一実施例を、
図3を参照して説明する。図3は、請求項3に記載の発
明に係る電力変換装置の要部のみを示した一実施例の構
成図である。
The force conversion device according to the third aspect of the present invention can be applied to such a case. Hereinafter, an embodiment of the power conversion device according to the invention described in claim 3,
This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a third aspect of the invention.

【0038】図3において、スイッチング素子11aか
ら11d、制御回路10aから10d、変圧器16aか
ら16d、ダイオード15aから15dによって構成さ
れる4つのDCーDCコンバータ回路の出力が直列接続
され、電力変換装置の主回路の直流回路に接続されてい
る。この実施例では、スイッチング素子11a〜11d
がオンする度に変圧器16a〜16dを経由してエネル
ギが変圧器16a〜16dの2次側に伝達される。自己
消弧形素子1a〜1dのスイッチング動作によって、ス
ナバコンデンサ3a〜3dの電圧がある限度より上昇し
た場合には、スイッチング素子11a〜11dをスイッ
チング動作させ変圧器16a〜16dの2次側にスナバ
コンデンサ3a〜3dより取出したエネルギを送出すこ
とで、スナバコンデンサ3a〜3dの電圧を下げて、同
時に余分のエネルギは電力変換装置の主回路の図示しな
い直流コンデンサ等に回生するものである。
In FIG. 3, the outputs of four DC-DC converter circuits composed of switching elements 11a to 11d, control circuits 10a to 10d, transformers 16a to 16d, and diodes 15a to 15d are connected in series to form a power converter. Is connected to the DC circuit of the main circuit. In this embodiment, the switching elements 11a to 11d are
Energy is transmitted to the secondary side of the transformers 16a to 16d via the transformers 16a to 16d each time the switch is turned on. When the voltage of the snubber capacitors 3a to 3d rises above a certain limit due to the switching operation of the self-extinguishing type elements 1a to 1d, the switching elements 11a to 11d are switched to perform the snubber operation on the secondary side of the transformers 16a to 16d. By sending the energy extracted from the capacitors 3a to 3d, the voltage of the snubber capacitors 3a to 3d is lowered, and at the same time, the excess energy is regenerated to a DC capacitor or the like (not shown) in the main circuit of the power converter.

【0039】これまで説明してきた電力変換装置では、
自己消弧形素子1には必ずスナバダイオードとスナバコ
ンデンサを直列接続したスナバ回路が接続されている
が、しかし、最近の電力用スイッチング素子では破壊耐
量が向上し安全動作領域が拡大したために、用途によっ
ては必ずしもスナバ回路を必要とはしない。例えば耐圧
は要求されるが電流は比較的少なくてすむ、高耐圧、小
電流の変換器等に応用する場合などである。このような
用途で電力用スイッング素子を用いる場合にも過渡的な
サージ電圧による素子破壊の可能性は常にあるので、過
渡的なサージ電圧のみを選択的に吸収する回路は必要で
ある。
In the power converters described so far,
The self-extinguishing element 1 is always connected to a snubber circuit in which a snubber diode and a snubber capacitor are connected in series. However, recent power switching elements have improved breakdown resistance and expanded the safe operation area. Some don't necessarily need a snubber circuit. For example, it is applied to a high breakdown voltage, small current converter or the like, which requires a high breakdown voltage but requires a relatively small current. Even when a power switching element is used for such an application, there is always a possibility of element destruction due to a transient surge voltage, so a circuit that selectively absorbs only the transient surge voltage is necessary.

【0040】請求項4に記載の発明に係る力変換装置
は、このような場合に適用できるものである。以下、請
求項4に記載の発明に係る電力変換装置の一実施例を、
図4を参照して説明する。図4は、請求項4に記載の発
明に係る電力変換装置の要部のみを示した一実施例の構
成図である。
The force conversion device according to the fourth aspect of the present invention can be applied to such a case. Hereinafter, one embodiment of the power conversion device according to the invention described in claim 4,
This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a fourth aspect of the invention.

【0041】図4において、スイッチング素子11、制
御回路10、抵抗器17によって構成されるのが過電圧
抑制回路である。自己消弧形素子1の電圧が或る一定値
を越えたことを制御回路10で検知すると、スイッチン
グ素子11をターンオンさせ、サージエネルギを抵抗器
17で消費させるものである。このような構成を取るこ
とで、簡素な構成で自己消弧形素子1をサージ電圧によ
る破壊から守ることが可能になる。
In FIG. 4, the overvoltage suppressing circuit is composed of the switching element 11, the control circuit 10, and the resistor 17. When the control circuit 10 detects that the voltage of the self-extinguishing element 1 exceeds a certain constant value, the switching element 11 is turned on and the surge energy is consumed by the resistor 17. With such a configuration, it is possible to protect the self-arc-extinguishing element 1 from a breakdown due to a surge voltage with a simple configuration.

【0042】図4の実施例よりも大きい出力電流を扱う
場合には、サージエネルギを瞬間的に抵抗器17に分流
させることは難しくなる。大きな電流を抵抗器17に分
流させると抵抗器17の電圧は電流に比例するために、
結果としてサージ電圧の抑制効果が小さくなるためであ
る。
When handling an output current larger than that of the embodiment of FIG. 4, it becomes difficult to instantaneously divide the surge energy into the resistor 17. When a large current is shunted to the resistor 17, the voltage of the resistor 17 is proportional to the current,
As a result, the effect of suppressing the surge voltage is reduced.

【0043】請求項5に記載の発明に係る力変換装置
は、このような場合に適用できるものである。以下、請
求項5に記載の発明に係る電力変換装置の一実施例を、
図5を参照して説明する。
The force conversion device according to the fifth aspect of the present invention can be applied to such a case. An embodiment of the power conversion device according to the invention described in claim 5 will be described below.
This will be described with reference to FIG.

【0044】図5において、抵抗器17に並列に新にコ
ンデンサ18が追加されている。比較的エネルギの大き
いサージパルスを処理する必要があるときにも、スイッ
チング素子11をターンオンさせてサージ電流をコンデ
ンサ18に分流させると抵抗器17のみの場合に比べて
サージ電圧を低く抑えることが可能になる。コンデンサ
18に一旦蓄えられたサージエネルギは抵抗器17を通
して徐々に放電し最終的には抵抗器17によって消費さ
れる。
In FIG. 5, a capacitor 18 is newly added in parallel with the resistor 17. Even when it is necessary to process a surge pulse having a relatively large energy, it is possible to suppress the surge voltage to a lower level than when only the resistor 17 is used, by turning on the switching element 11 and shunting the surge current to the capacitor 18. become. The surge energy once stored in the capacitor 18 is gradually discharged through the resistor 17 and finally consumed by the resistor 17.

【0045】さて、一般に知られている通り、スイッチ
ング素子を安全に動作させることができる電圧及び電流
の範囲である安全動作領域は、スイッチング素子の温度
によって変動する。スイッチング素子を有効に利用する
ためには、素子に印加されるサージ電圧の許容値もま
た、温度を考慮して決定した方がスイッチング素子を有
効利用できる。
As is generally known, the safe operating area, which is the range of voltage and current at which the switching element can be safely operated, varies depending on the temperature of the switching element. In order to effectively use the switching element, it is possible to effectively use the switching element if the allowable value of the surge voltage applied to the element is also determined in consideration of the temperature.

【0046】請求項6に記載の発明に係る電力変換装置
は、このような場合に適用できるものである。以下、請
求項6に記載の発明に係る電力変換装置の一実施例を、
図6を参照して説明する。
The power converter according to the sixth aspect of the present invention can be applied to such a case. Hereinafter, an embodiment of the power conversion device according to the invention described in claim 6,
This will be described with reference to FIG.

【0047】図6において、素子温度検知手段19によ
って自己消弧形素子1の温度を検知し、自己消弧形素子
1の温度に応じて制御回路10内部の過電圧許容値を可
変させる。このような構成を取ることによって、自己消
弧形素子1の温度に応じて最適な過電圧許容値を設定す
ることができ、結果として自己消弧形素子の利用率が向
上し、電力変換装置の効率の向上とコストの低減を図る
ことが出来る。
In FIG. 6, the temperature of the self-arc-extinguishing element 1 is detected by the element temperature detecting means 19, and the allowable overvoltage value in the control circuit 10 is varied according to the temperature of the self-arc-extinguishing element 1. With such a configuration, the optimum overvoltage allowable value can be set according to the temperature of the self-extinguishing element 1, and as a result, the utilization rate of the self-extinguishing element is improved, and It is possible to improve efficiency and reduce cost.

【0048】尚、請求項6に記載の発明に係る電力変換
装置は、図5に示す実施例に素子温度検知手段を設けた
例であるが、図4に示す実施例に素子温度検知手段を設
けても前述と同様の効果が得られる。
The power converter according to the invention described in claim 6 is an example in which the element temperature detecting means is provided in the embodiment shown in FIG. 5, but the element temperature detecting means is provided in the embodiment shown in FIG. Even if provided, the same effect as described above can be obtained.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明のように、請求項1に記載の発
明に係る電力変換回路によれば、自己消弧形素子のスナ
バコンデンサの電圧を一定の値にクランプすることが可
能になり、これによって損失の少ないスナバ回路を構成
することができる。
As described above, according to the power conversion circuit of the present invention, it is possible to clamp the voltage of the snubber capacitor of the self-arc-extinguishing element to a constant value. As a result, a snubber circuit with less loss can be constructed.

【0050】又、請求項2に記載の発明に係る電力変換
装置によれば、スナバコンデンサに蓄えられた余剰エネ
ルギを自己消弧形素子のゲート制御回路の電源として利
用すすることができ、これによって従来必要だった絶縁
変圧器が不要となる。
According to the power converter of the second aspect of the present invention, the surplus energy stored in the snubber capacitor can be used as the power source for the gate control circuit of the self-extinguishing element. This eliminates the need for an insulation transformer, which was required in the past.

【0051】更に、請求項3に記載の発明に係る電力変
換装置によれば、スナバコンデンサに蓄えられた余剰エ
ネルギを回生電力として利用することで、効率の向上を
図ることができる。
Furthermore, according to the power conversion device of the third aspect of the present invention, the excess energy stored in the snubber capacitor is used as the regenerative power, so that the efficiency can be improved.

【0052】更に、請求項4に記載の発明に係る電力変
換装置によれば、スナバを要しない低損失で過電圧を抑
制することができる。又、請求項5に記載の発明に係る
電力変換装置によれば、請求項4に記載の発明に係る電
力変換装置よりも大きなサージエネルギにも対応でき、
低損失で過電圧を抑制することができる。
Furthermore, according to the power conversion device of the fourth aspect of the present invention, the overvoltage can be suppressed with a low loss which does not require a snubber. Further, according to the power conversion device according to the invention described in claim 5, it is possible to cope with surge energy larger than that of the power conversion device according to the invention described in claim 4,
Overvoltage can be suppressed with low loss.

【0053】更に、請求項6に記載の発明に係る電力変
換装置によれば、請求項4或いは請求項5に記載の電力
変換装置において、自己消弧形素子の温度変化による安
全動作領域の変動に応じて動作特性を最適化でき、自己
消弧形素子の利用率を向上できる。
Further, according to the power conversion device of the invention described in claim 6, in the power conversion device of claim 4 or 5, fluctuations in the safe operation area due to temperature changes of the self-extinguishing element. The operating characteristics can be optimized according to the above, and the utilization rate of the self-arc-extinguishing element can be improved.

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

【図1】請求項1に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a first aspect of the invention.

【図2】請求項2に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a second aspect of the invention.

【図3】請求項3に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a third aspect of the invention.

【図4】請求項4に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a fourth aspect of the invention.

【図5】請求項5に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a fifth aspect of the invention.

【図6】請求項6に記載の発明に係る電力変換装置の要
部のみを示した一実施例の構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment showing only a main part of a power conversion device according to a sixth aspect of the invention.

【図7】従来の電力変換装置の要部のみを示した構成
図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing only a main part of a conventional power conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a〜1d…自己消弧形素子 2,2a〜2d
…スナバダイオード 3,3a〜3d…スナバコンデンサ 4a〜4d
…スナバ抵抗 5,5a〜5d…ゲート制御回路 6a〜6d
…整流回路 7a〜7d …絶縁変圧器 8a〜8d
…光ファイバー 9,17 …抵抗器 10,10a 〜10d
…制御回路 11,11a 〜11d …スイッチング素子 12
…ダイオード 13 …リアクトル 14
…コンデンサ 15a 〜15d …ダイオート 16a 〜16d
…変圧器
1, 1a to 1d ... Self-extinguishing type element 2, 2a to 2d
... Snubber diodes 3, 3a to 3d ... Snubber capacitors 4a to 4d
... Snubber resistors 5, 5a to 5d ... Gate control circuits 6a to 6d
... Rectifier circuit 7a to 7d ... Insulation transformer 8a to 8d
… Optical fiber 9,17… Resistors 10,10a to 10d
... Control circuits 11, 11a to 11d ... Switching element 12
… Diode 13… Reactor 14
… Capacitors 15a to 15d… Die-auto 16a to 16d
… Transformer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 過電圧抑制回路を並列接続した自
己消弧形素子で構成される電力変換装置において、前記
過電圧抑制回路は、前記自己消弧形素子に並列接続され
るスナバダイオードとスナバコンデンサの直列回路から
成るスナバ回路と、前記スナバコンデンサに並列接続さ
れる抵抗器とスイッチング素子の直列回路と該スイッチ
ング素子を前記スナバコンデンサの電圧に応じてオンオ
フ制御する制御回路とから成る電圧クランプ形スナバ回
路で構成したことを特徴とする電力変換装置。
1. A power conversion device comprising a self-extinguishing element in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit includes a series of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to the self-extinguishing element. A voltage clamp type snubber circuit comprising a snubber circuit composed of a circuit, a series circuit of a resistor and a switching element connected in parallel to the snubber capacitor, and a control circuit for ON / OFF controlling the switching element according to the voltage of the snubber capacitor. A power converter characterized by being configured.
【請求項2】 過電圧抑制回路を並列接続した自
己消弧形素子で構成される電力変換装置において、前記
過電圧抑制回路は、前記自己消弧形素子に並列接続され
るスナバダイオードとスナバコンデンサの直列回路から
成るスナバ回路と、前記スナバコンデンサに並列接続さ
れる少くとも前記スナバコンデンサの電圧に応じてオン
オフ制御されるスイッチング素子を具備したDCーDC
コンバータ回路で構成され、該DCーDCコンバータ回
路の出力電力を前記自己消弧形素子のゲート制御回路の
電源として利用することを特徴とする電力変換装置。
2. A power conversion device comprising a self-extinguishing element in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit is a series connection of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to the self-extinguishing element. DC-DC including a snubber circuit composed of a circuit and a switching element which is connected in parallel to the snubber capacitor and which is on / off controlled according to at least the voltage of the snubber capacitor.
A power conversion device comprising a converter circuit, wherein output power of the DC-DC converter circuit is used as a power source of a gate control circuit of the self-turn-off device.
【請求項3】 過電圧抑制回路を並列接続した自
己消弧形素子で構成される電力変換装置において、前記
過電圧抑制回路は、前記自己消弧形素子に並列接続され
るスナバダイオードとスナバコンデンサの直列回路から
成るスナバ回路と、前記スナバコンデンサに並列接続さ
れる少くとも前記スナバコンデンサの電圧に応じてオン
オフ制御されるスイッチング素子を具備したDCーDC
コンバータ回路で構成され、該DCーDCコンバータ回
路の出力電力を回生電力として利用することを特徴とす
る電力変換装置。
3. A power converter comprising a self-extinguishing element in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit is a series connection of a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to the self-extinguishing element. DC-DC including a snubber circuit composed of a circuit and a switching element which is connected in parallel to the snubber capacitor and which is on / off controlled according to at least the voltage of the snubber capacitor.
A power conversion device comprising a converter circuit, wherein output power of the DC-DC converter circuit is used as regenerative power.
【請求項4】 過電圧抑制回路を並列接続した自
己消弧形素子で構成される電力変換装置において、前記
過電圧抑制回路は、前記自己消弧形素子に並列接続され
るスイッチング素子と抵抗器との直列回路と該スイッチ
ング素子を前記自己消弧形素子の端子電圧に応じてオン
オフ制御する制御回路で構成したことを特徴とする電力
変換装置。
4. A power conversion device comprising self-extinguishing elements in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit includes a switching element and a resistor connected in parallel to the self-extinguishing element. A power conversion device comprising a series circuit and a control circuit for performing on / off control of the switching element according to a terminal voltage of the self-extinguishing element.
【請求項5】 過電圧抑制回路を並列接続した自
己消弧形素子で構成される電力変換装置において、前記
過電圧抑制回路は、前記自己消弧形素子に並列接続され
るスイッチング素子と抵抗器との直列回路と、前記抵抗
器に並列接続されるコンデンサと、前記スイッチング素
子を前記自己消弧形素子の端子電圧に応じてオンオフ制
御する制御回路で構成したことを特徴とする電力変換装
置。
5. A power conversion device comprising a self-extinguishing element in which an overvoltage suppressing circuit is connected in parallel, wherein the overvoltage suppressing circuit includes a switching element and a resistor connected in parallel to the self-extinguishing element. A power conversion device comprising a series circuit, a capacitor connected in parallel with the resistor, and a control circuit for performing on / off control of the switching element in accordance with a terminal voltage of the self-extinguishing element.
【請求項6】 前記自己消弧形素子に該自己消弧
形素子の温度を検知する温度検知手段を設け、前記制御
回路に前記温度検知手段よりの温度信号を入力し、前記
過電圧抑制レベルを可変することを特徴とした請求項5
又は請求項6に記載の電力変換装置。
6. The self-extinguishing element is provided with temperature detecting means for detecting the temperature of the self-extinguishing element, and a temperature signal from the temperature detecting means is input to the control circuit to set the overvoltage suppression level. It is variable, It is characterized by the above-mentioned.
Alternatively, the power conversion device according to claim 6.
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