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JP2020088945A - Power converter - Google Patents

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JP2020088945A JP2018216325A JP2018216325A JP2020088945A JP 2020088945 A JP2020088945 A JP 2020088945A JP 2018216325 A JP2018216325 A JP 2018216325A JP 2018216325 A JP2018216325 A JP 2018216325A JP 2020088945 A JP2020088945 A JP 2020088945A
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Abstract

【課題】出力電圧に重畳するサージ成分を抑制することができる、電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置100は、スイッチング素子を含むインバータ回路105と、インバータ回路105の出力に1次側が接続される変圧器106と、変圧器106の2次側に入力が接続される整流回路107と、整流回路107の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路107の出力に直列接続される第1のリアクトルL1と、整流回路107の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路107の出力に直列接続される第1のキャパシタC1と、整流回路107の出力に第1のキャパシタC1と並列に接続され、かつ第1のキャパシタC1よりも容量の小さい第2のキャパシタC2とを備えている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device capable of suppressing a surge component superimposed on an output voltage. A power conversion device 100 includes an inverter circuit 105 including a switching element, a transformer 106 in which a primary side is connected to an output of the inverter circuit 105, and a rectifier in which an input is connected to a secondary side of the transformer 106. Smoothing the ripple contained in the output voltage of the circuit 107 and the rectifier circuit 107, and smoothing the ripple contained in the output voltage of the first reactor L1 connected in series with the output of the rectifier circuit 107 and the rectifier circuit 107. A first capacitor C1 connected in series to the output of the rectifier circuit 107, and a second capacitor connected in parallel to the output of the rectifier circuit 107 with the first capacitor C1 and having a smaller capacitance than the first capacitor C1. It is equipped with C2. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、電力変換装置に係り、特にスイッチング素子を含むインバータ回路を備える、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter, and more particularly to a power converter including an inverter circuit including a switching element.

DC/DCコンバータ等に代表される電力変換装置は、スイッチング素子を含むインバータ回路を備えているものが多い。このような電力変換装置は、インバータ回路のスイッチング動作に起因して発生するリップルを平滑化するためのキャパシタ、すなわち平滑キャパシタを備えている。平滑キャパシタの容量は、リップルの周波数、平滑キャパシタに入力される電力等に基づいて決定される。 A power converter represented by a DC/DC converter or the like often includes an inverter circuit including a switching element. Such a power conversion device includes a capacitor for smoothing ripples generated due to the switching operation of the inverter circuit, that is, a smoothing capacitor. The capacity of the smoothing capacitor is determined based on the ripple frequency, the power input to the smoothing capacitor, and the like.

また、インバータ回路がスイッチング動作する際には、電力変換装置を構成する回路の寄生インダクタンスおよび寄生容量に起因して、回路の各部に高周波のサージ電圧が発生する。このサージ電圧の周波数は、上記リップルの周波数よりもはるかに高い。 In addition, when the inverter circuit performs the switching operation, a high frequency surge voltage is generated in each part of the circuit due to the parasitic inductance and the parasitic capacitance of the circuit forming the power conversion device. The frequency of this surge voltage is much higher than the frequency of the ripple.

平滑キャパシタは、自身の寄生インダクタンス成分に起因して、リップルの周波数よりもはるかに高いサージ電圧の周波数においては、高いインピーダンスを有する。そのため、平滑キャパシタによっては、サージ電圧を十分に吸収することができない。 Due to its parasitic inductance component, the smoothing capacitor has a high impedance at surge voltage frequencies much higher than the ripple frequency. Therefore, the smoothing capacitor cannot sufficiently absorb the surge voltage.

従来技術として、電力変換装置を構成する回路のバスバーの構造を工夫して、回路のインダクタンス成分を調整することによって、出力電圧に重畳するサージ成分を抑制する発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, an invention has been proposed in which the structure of a bus bar of a circuit included in a power conversion device is devised to adjust the inductance component of the circuit to suppress a surge component superimposed on an output voltage (for example, a patent Reference 1).

特開2008−61282号公報JP, 2008-61282, A

しかしながら、特許文献1に記載されているように、バスバーの構造を工夫して回路のインダクタンス成分を調整することには限界がある。そのため、特許文献1に記載の方法では、電力変換装置の出力電圧に重畳するサージ成分を十分に抑制することができないという課題がある。 However, as described in Patent Document 1, there is a limit in adjusting the inductance component of the circuit by devising the structure of the bus bar. Therefore, the method described in Patent Document 1 has a problem that the surge component superimposed on the output voltage of the power conversion device cannot be sufficiently suppressed.

本発明は、このような課題を解決するためのものであり、出力電圧に重畳するサージ成分を抑制することができる、電力変換装置を提供することを目的とする。 The present invention is for solving such a problem, and an object thereof is to provide a power conversion device capable of suppressing a surge component superimposed on an output voltage.

上記の課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、スイッチング素子を含むインバータ回路と、インバータ回路の出力に1次側が接続される変圧器と、変圧器の2次側に入力が接続される整流回路と、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に直列接続される第1のリアクトルと、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に直列接続される第1のキャパシタと、整流回路の出力に第1のキャパシタと並列に接続され、かつ第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタとを備える。 In order to solve the above problems, a power converter according to the present invention has an inverter circuit including a switching element, a transformer whose primary side is connected to the output of the inverter circuit, and an input on the secondary side of the transformer. A rectifier circuit connected to the rectifier circuit, smoothing ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit, and a first reactor serially connected to the output of the rectifier circuit, and ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit, and A first capacitor that is connected in series to the output of the rectifier circuit and a second capacitor that is connected to the output of the rectifier circuit in parallel with the first capacitor and has a smaller capacity than the first capacitor are provided.

本発明に係る電力変換装置によれば、出力電圧に重畳するサージ成分を抑制することができる。 According to the power converter of the present invention, it is possible to suppress the surge component that is superimposed on the output voltage.

本発明の実施形態1に係る電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の電力変換装置のスイッチング動作、および各部の電圧値、電流値の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a switching operation of the power conversion device of FIG. 1 and voltage values and current values of respective parts. 本発明の実施形態2に係る電力変換装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of electric power converter device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る電力変換装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of electric power converter device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4に係る電力変換装置の一部を示す部である。It is a part which shows a part of electric power converter device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5に係る電力変換装置の一部を示す部である。It is a part which shows a part of electric power converter device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態6に係る電力変換装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of electric power converter device which concerns on Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態7に係る電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device which concerns on Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態8に係る電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device which concerns on Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施形態9に係る電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter device which concerns on Embodiment 9 of this invention.

以下、添付図面を参照して、本願が開示する電力変換装置の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって、本願発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a power conversion device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments shown below are examples, and the present invention is not limited by these embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る電力変換装置100の回路図である。
電力変換装置100の入力端子P100、N100には、直流電源1が接続されている。また、電力変換装置100の出力端子P103、N103には、負荷2が接続されている。
Embodiment 1.
1 is a circuit diagram of a power conversion device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
The DC power supply 1 is connected to the input terminals P100 and N100 of the power converter 100. The load 2 is connected to the output terminals P103 and N103 of the power converter 100.

電力変換装置100は、キャパシタC0と、インバータ回路105と、変圧器106と、整流回路107と、第1のリアクトルL1および第1のキャパシタC1とを備えている。 The power conversion device 100 includes a capacitor C0, an inverter circuit 105, a transformer 106, a rectifier circuit 107, a first reactor L1 and a first capacitor C1.

キャパシタC0は、電力変換装置100の入力端子P100、N100に並列接続されている。キャパシタC0は、電力変換装置100の入力電圧V1を平滑化する。 The capacitor C0 is connected in parallel to the input terminals P100 and N100 of the power converter 100. The capacitor C0 smoothes the input voltage V1 of the power converter 100.

インバータ回路105は、第1〜第4のスイッチング素子101〜104を含んでいる。第1〜第4のスイッチング素子101〜104のスイッチング動作によって、電力変換装置100に入力される直流電力が交流電力に変換される。 The inverter circuit 105 includes first to fourth switching elements 101 to 104. By the switching operations of the first to fourth switching elements 101 to 104, the DC power input to the power conversion device 100 is converted into AC power.

インバータ回路105の出力には、変圧器106の1次側が接続されている。変圧器106の2次側には、整流回路107の入力が接続されている。なお、図1において、V3は変圧器106の1次側の電圧、I1は変圧器106の1次側の電流である。 The output of the inverter circuit 105 is connected to the primary side of the transformer 106. The input of the rectifier circuit 107 is connected to the secondary side of the transformer 106. In FIG. 1, V3 is a voltage on the primary side of the transformer 106, and I1 is a current on the primary side of the transformer 106.

整流回路107は、第1のダイオードD1および第2のダイオードD2によって構成されている。整流回路107は、変圧器106の2次側から出力される交流電流を整流する。 The rectifier circuit 107 includes a first diode D1 and a second diode D2. The rectifier circuit 107 rectifies the alternating current output from the secondary side of the transformer 106.

整流回路107の出力には、第1のリアクトルL1が直列接続されると共に、第1のキャパシタC1が並列接続されている。第1のリアクトルL1および第1のキャパシタC1は、整流回路107の出力電圧を平滑化する。 To the output of the rectifier circuit 107, the first reactor L1 is connected in series and the first capacitor C1 is connected in parallel. The first reactor L1 and the first capacitor C1 smooth the output voltage of the rectifier circuit 107.

また、整流回路107の出力には、第1のキャパシタC1と並列に、第1のキャパシタC1よりも容量の小さい第2のキャパシタC2が接続されている。この第2のキャパシタC2の働きについては後述する。 A second capacitor C2 having a smaller capacity than the first capacitor C1 is connected to the output of the rectifier circuit 107 in parallel with the first capacitor C1. The function of the second capacitor C2 will be described later.

さらに、電力変換装置100は、電力変換装置100の出力電圧V2を測定する電圧測定回路108と、第1〜第4のスイッチング素子101〜104のスイッチング動作を制御する制御回路109とを備えている。 Furthermore, the power conversion device 100 includes a voltage measurement circuit 108 that measures the output voltage V2 of the power conversion device 100 and a control circuit 109 that controls the switching operation of the first to fourth switching elements 101 to 104. ..

なお、図1において、I2は第1のリアクトルL1に流れる電流、I3は電力変換装置100の出力電流、I4は電力変換装置100の負極側を流れる電流である。 In FIG. 1, I2 is a current flowing through the first reactor L1, I3 is an output current of the power conversion device 100, and I4 is a current flowing through the negative electrode side of the power conversion device 100.

次に、図1の電力変換装置100の動作について、図2を参照して説明する。
図2において、SW14は、第1のスイッチング素子101および第4のスイッチング素子104のON−OFF波形である。また、SW23は、第2のスイッチング素子102および第3のスイッチング素子103のOF−OFF波形である。
Next, the operation of the power converter 100 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, SW14 is an ON-OFF waveform of the first switching element 101 and the fourth switching element 104. SW23 is an OF-OFF waveform of the second switching element 102 and the third switching element 103.

また、上述したように、V3は変圧器106の1次側の電圧であり、I2は第1のリアクトルL1に流れる電流である。 Further, as described above, V3 is the voltage on the primary side of the transformer 106, and I2 is the current flowing through the first reactor L1.

まず、第1のスイッチング素子101および第4のスイッチング素子104がONになると、変圧器106の1次側に電圧V3が印加され、変圧器106の2次側には、1次側の電圧V3を変圧器106の巻数比γで除した値の電圧が発生する。 First, when the first switching element 101 and the fourth switching element 104 are turned on, the voltage V3 is applied to the primary side of the transformer 106, and the voltage V3 of the primary side is applied to the secondary side of the transformer 106. Is divided by the turns ratio γ of the transformer 106 to generate a voltage.

この際、第1のリアクトルL1の両端には、変圧器106の2次側の電圧と電力変換装置100の出力電圧V2との差分に等しい電圧が印加され、電流I2が増加する。また、変圧器106の1次側には、第1のリアクトルL1に流れる電流I2を巻数比γで除した値の電流I1が流れる。 At this time, a voltage equal to the difference between the voltage on the secondary side of the transformer 106 and the output voltage V2 of the power converter 100 is applied to both ends of the first reactor L1, and the current I2 increases. Further, a current I1 having a value obtained by dividing the current I2 flowing through the first reactor L1 by the winding ratio γ flows through the primary side of the transformer 106.

次に、第1のスイッチング素子101および第4のスイッチング素子104がOFFになると、変圧器106の1次側の電圧V3が0になり、変圧器106の1次側の電流I1も0になる。また、変圧器106の2次側の電圧も0になる。 Next, when the first switching element 101 and the fourth switching element 104 are turned off, the voltage V3 on the primary side of the transformer 106 becomes 0 and the current I1 on the primary side of the transformer 106 also becomes 0. .. Also, the voltage on the secondary side of the transformer 106 becomes zero.

この際、第1のリアクトルL1には、電力変換装置100の出力電圧V2が印加され、電流I2が減少する。また、変圧器106の2次側には、センタータップによって、第1のリアクトルL1に流れる電流I2と同じ値の電流が流入する。 At this time, the output voltage V2 of the power converter 100 is applied to the first reactor L1, and the current I2 decreases. In addition, a current having the same value as the current I2 flowing through the first reactor L1 flows into the secondary side of the transformer 106 by the center tap.

次に、第2のスイッチング素子102および第3のスイッチング素子103がONになると、変圧器106の1次側に電圧V3が印加され、変圧器106の2次側には、1次側の電圧V3を巻数比γで除した値の電圧が発生する。 Next, when the second switching element 102 and the third switching element 103 are turned ON, the voltage V3 is applied to the primary side of the transformer 106, and the voltage of the primary side is applied to the secondary side of the transformer 106. A voltage having a value obtained by dividing V3 by the turns ratio γ is generated.

この際、第1のリアクトルL1の両端には、変圧器106の2次側の電圧と電力変換装置100の出力電圧V2との差分に等しい電圧が印加され、電流I2が増加する。また、変圧器106の1次側には、第1のリアクトルL1に流れる電流I2を巻数比γで除した値の電流I1が流れる。 At this time, a voltage equal to the difference between the voltage on the secondary side of the transformer 106 and the output voltage V2 of the power converter 100 is applied to both ends of the first reactor L1, and the current I2 increases. Further, a current I1 having a value obtained by dividing the current I2 flowing through the first reactor L1 by the winding ratio γ flows through the primary side of the transformer 106.

次に、第2のスイッチング素子102および第3のスイッチング素子103がOFFになると、変圧器106の1次側の電圧V3が0になり、変圧器106の1次側の電流I1も0になる。また、変圧器106の2次側の電圧も0になる。 Next, when the second switching element 102 and the third switching element 103 are turned off, the voltage V3 on the primary side of the transformer 106 becomes 0, and the current I1 on the primary side of the transformer 106 also becomes 0. .. Also, the voltage on the secondary side of the transformer 106 becomes zero.

この際、第1のリアクトルL1には、電力変換装置100の出力電圧V2が印加され、電流I2が減少する。また、変圧器106の2次側には、センタータップによって、第1のリアクトルL1に流れる電流I2と同じ値の電流が流入する。 At this time, the output voltage V2 of the power converter 100 is applied to the first reactor L1, and the current I2 decreases. In addition, a current having the same value as the current I2 flowing through the first reactor L1 flows into the secondary side of the transformer 106 by the center tap.

上記の動作を要約すると、第1、第4のスイッチング素子101、104がON、かつ第2、第3のスイッチング素子102、103がOFFの場合、あるいは、第1、第4のスイッチング素子101、104がOFF、かつ第2、第3のスイッチング素子102、103がONの場合、変圧器106の1次側には、第1のリアクトルL1に流れる電流I2を巻数比γで除した値の電流が流れる。 To summarize the above operation, when the first and fourth switching elements 101 and 104 are ON and the second and third switching elements 102 and 103 are OFF, or the first and fourth switching elements 101 and 104 are When 104 is OFF and the second and third switching elements 102 and 103 are ON, a current having a value obtained by dividing the current I2 flowing through the first reactor L1 by the winding ratio γ is provided on the primary side of the transformer 106. Flows.

また、第1、第4のスイッチング素子101、104がON、かつ第2、第3のスイッチング素子102、103がOFFの場合、あるいは、第1、第4のスイッチング素子101、104がOFF、かつ第2、第3のスイッチング素子102、103がONの場合、第1のリアクトルL1に流れる電流I2は増加する。 Further, when the first and fourth switching elements 101 and 104 are ON and the second and third switching elements 102 and 103 are OFF, or the first and fourth switching elements 101 and 104 are OFF, and When the second and third switching elements 102 and 103 are ON, the current I2 flowing through the first reactor L1 increases.

また、第1〜第4のスイッチング素子101〜104が全てOFFの場合、第1のリアクトルL1に流れる電流I2は減少する。 When all the first to fourth switching elements 101 to 104 are off, the current I2 flowing through the first reactor L1 decreases.

ここで、先述したように、整流回路107の出力において、第1〜第4のスイッチング素子101〜104のスイッチング動作に起因して発生するリップルは、主に第1のキャパシタC1によって平滑化される。第1のキャパシタC1の容量は、リップルの周波数、整流回路107からの出力電力等に基づいて決定される。 Here, as described above, in the output of the rectifier circuit 107, the ripples caused by the switching operations of the first to fourth switching elements 101 to 104 are smoothed mainly by the first capacitor C1. .. The capacitance of the first capacitor C1 is determined based on the ripple frequency, the output power from the rectifier circuit 107, and the like.

また、第1〜第4のスイッチング素子101〜104がスイッチング動作する際には、電力変換装置100を構成する回路の寄生インダクタンスおよび寄生容量に起因して、回路の各部に高周波のサージ電圧が発生する。このサージ電圧の周波数は、上記リップルの周波数よりもはるかに高い。そして、このサージ電圧が電力変換装置100の出力電圧V2に重畳すると、負荷2に対して悪影響を及ぼしてしまう。 In addition, when the first to fourth switching elements 101 to 104 perform a switching operation, a high frequency surge voltage is generated in each part of the circuit due to the parasitic inductance and the parasitic capacitance of the circuit configuring the power conversion device 100. To do. The frequency of this surge voltage is much higher than the frequency of the ripple. When this surge voltage is superimposed on the output voltage V2 of the power converter 100, it adversely affects the load 2.

仮に、第1のキャパシタC1に寄生インダクタンス成分が存在しない場合には、第1のキャパシタC1は、リップルの周波数よりもはるかに高いサージ電圧の周波数においても、十分に低いインピーダンスを有する。その場合、サージ電圧は、第1のキャパシタC1によって吸収され、電力変換装置100の出力電圧V2は、図2のV201に示されるような波形となる。 If there is no parasitic inductance component in the first capacitor C1, the first capacitor C1 has a sufficiently low impedance even at a surge voltage frequency much higher than the ripple frequency. In that case, the surge voltage is absorbed by the first capacitor C1, and the output voltage V2 of the power conversion device 100 has a waveform as shown by V201 in FIG.

しかしながら、現実には、第1のキャパシタC1に寄生インダクタンス成分が存在するため、第1のキャパシタC1は、サージ電圧の周波数において高いインピーダンスを有する。そのため、第1のキャパシタC1によっては、サージ電圧を十分に吸収することができない。その場合、電力変換装置100の出力電圧V2は、図2のV202に示されるように、サージ成分が重畳した波形となる。 However, in reality, since the first capacitor C1 has a parasitic inductance component, the first capacitor C1 has a high impedance at the frequency of the surge voltage. Therefore, the surge voltage cannot be sufficiently absorbed by the first capacitor C1. In that case, the output voltage V2 of the power conversion device 100 has a waveform in which the surge component is superimposed, as indicated by V202 in FIG.

このような問題に対処するために、本発明の実施の形態1では、整流回路107の出力に、第1のキャパシタC1と並列に、第1のキャパシタC1よりも容量の小さい第2のキャパシタC2が接続されている。第2のキャパシタC2の容量は、上記のサージ電圧の周波数に基づいて、サージ電圧を吸収することができるように決定される。換言すれば、第2のキャパシタC2の容量は、サージ電圧の周波数において十分に低いインピーダンスを有するように決定される。 In order to deal with such a problem, in the first embodiment of the present invention, the output of the rectifier circuit 107 is provided in parallel with the first capacitor C1 and the second capacitor C2 having a smaller capacitance than the first capacitor C1. Are connected. The capacitance of the second capacitor C2 is determined based on the frequency of the surge voltage so that the surge voltage can be absorbed. In other words, the capacitance of the second capacitor C2 is determined to have a sufficiently low impedance at the frequency of the surge voltage.

以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る電力変換装置100では、整流回路の出力に、第1のキャパシタと並列に接続されて、第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタを備えている。これにより、出力電圧に重畳するサージ成分を抑制することができる。 As described above, in the power conversion device 100 according to Embodiment 1 of the present invention, the output of the rectifier circuit is connected in parallel with the first capacitor, and the second capacitor having a smaller capacity than the first capacitor is connected. It has a capacitor. This makes it possible to suppress the surge component superimposed on the output voltage.

なお、第2のキャパシタC2の容量は、第1のキャパシタC1の容量よりも小さいため、第2のキャパシタC2は、第1のキャパシタC1よりも小型化することができる。これにより、第2のキャパシタC2は、第1のキャパシタC1よりも低インピーダンスの配線で実装することができる。 Since the capacitance of the second capacitor C2 is smaller than that of the first capacitor C1, the second capacitor C2 can be made smaller than the first capacitor C1. As a result, the second capacitor C2 can be mounted by wiring having a lower impedance than that of the first capacitor C1.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る電力変換装置200の構成について、図3を参照して説明する。なお、これ以降に説明する実施の形態2〜6は、実施の形態1を基本構造とする実装形態のバリエーションである。そのため、実施の形態1と同一または同様の構成については、詳細な説明は省略する。
Embodiment 2.
The configuration of power conversion device 200 according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the second to sixth embodiments described below are variations of the mounting form having the first embodiment as a basic structure. Therefore, detailed description of the same or similar configuration as that of the first embodiment is omitted.

図3に示される実装形態は、図1の回路図における点P101〜点P102、および点N101〜点N102の箇所を抜き出したものである。 The mounting form shown in FIG. 3 is obtained by extracting points P101 to P102 and points N101 to N102 in the circuit diagram of FIG.

電力変換装置200は、出力ラインを構成する第1のバスバー210および第2のバスバー211を備えている。 The power conversion device 200 includes a first bus bar 210 and a second bus bar 211 that form an output line.

第1のキャパシタC201の正極は、第1の端子212を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第1のキャパシタC201の負極は、第2の端子213を介して、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The positive electrode of the first capacitor C201 is electrically connected to the first bus bar 210 via the first terminal 212. The negative electrode of the first capacitor C201 is electrically connected to the second bus bar 211 via the second terminal 213.

第2のキャパシタC202の正極は、第3の端子214を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第2のキャパシタC202の負極は、第4の端子215を介して、第2のバスバー210に電気的に接続されている。 The positive electrode of the second capacitor C202 is electrically connected to the first bus bar 210 via the third terminal 214. The negative electrode of the second capacitor C202 is electrically connected to the second bus bar 210 via the fourth terminal 215.

なお、第1のキャパシタC201および第2のキャパシタC202は、それぞれ専用のケースに封入されている。 The first capacitor C201 and the second capacitor C202 are each enclosed in a dedicated case.

実施の形態1で説明したように、第2のキャパシタC202の容量は、第1のキャパシタC201の容量に比べて小さい。そのため、第2のキャパシタC202のケースは、第1のキャパシタC201のケースに比べて小さい。 As described in the first embodiment, the capacitance of the second capacitor C202 is smaller than the capacitance of the first capacitor C201. Therefore, the case of the second capacitor C202 is smaller than the case of the first capacitor C201.

また、第1のキャパシタC201は、サイズ、部品配置、重量等の制約のため、主回路の第1のバスバー210および第2のバスバー211から、第1の端子212および第2の端子213を分岐させて、第1のバスバー210および第2のバスバー211から離れた位置に配置されている。 In addition, the first capacitor C201 branches the first terminal 212 and the second terminal 213 from the first bus bar 210 and the second bus bar 211 of the main circuit due to restrictions such as size, arrangement of parts, and weight. The first bus bar 210 and the second bus bar 211 are arranged apart from each other.

これに対して、第2のキャパシタC202は、サイズ、部品配置、重量等の制約が第1のキャパシタC101に比べて小さいため、第1のバスバー210および第2のバスバー211の間に配置されている。第2のキャパシタC202は、第1のバスバー210および第2のバスバー211の近くに配置されるため、第1のキャパシタC101に比べて、寄生インダクタンスが低く抑えられる。 On the other hand, the second capacitor C202 is arranged between the first bus bar 210 and the second bus bar 211 because the restrictions on the size, component arrangement, weight, etc. are smaller than those of the first capacitor C101. There is. Since the second capacitor C202 is arranged near the first bus bar 210 and the second bus bar 211, the parasitic inductance can be suppressed lower than that of the first capacitor C101.

実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る電力変換装置300の構成について、図4を参照して説明する。
Embodiment 3.
The configuration of power conversion device 300 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.

図4に示される実装形態は、図1の回路図における点P101〜点P102、および点N101〜点N102の箇所を抜き出したものである。 The mounting form shown in FIG. 4 is obtained by extracting points P101 to P102 and points N101 to N102 in the circuit diagram of FIG.

電力変換装置300は、出力ラインを構成する第1のバスバー210および第2のバスバー211を備えている。 The power conversion device 300 includes a first bus bar 210 and a second bus bar 211 that form an output line.

第1のキャパシタC301の正極は、第1の端子312を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第1のキャパシタC301の負極は、第2の端子313を介して、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The positive electrode of the first capacitor C301 is electrically connected to the first bus bar 210 via the first terminal 312. The negative electrode of the first capacitor C301 is electrically connected to the second bus bar 211 via the second terminal 313.

また、複数のキャパシタによって構成される第2のキャパシタC302は、専用基板316上に実装されている。 Further, the second capacitor C302 composed of a plurality of capacitors is mounted on the dedicated substrate 316.

第2のキャパシタC302の正極は、専用基板316の第5の端子317に電気的に接続されている。第2のキャパシタC302の負極は、専用基板316の第6の端子318に電気的に接続されている。 The positive electrode of the second capacitor C302 is electrically connected to the fifth terminal 317 of the dedicated substrate 316. The negative electrode of the second capacitor C302 is electrically connected to the sixth terminal 318 of the dedicated substrate 316.

専用基板316の第5の端子317は、第1のバスバー210に電気的に接続されている。専用基板316の第6の端子318は、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The fifth terminal 317 of the dedicated substrate 316 is electrically connected to the first bus bar 210. The sixth terminal 318 of the dedicated board 316 is electrically connected to the second bus bar 211.

実施の形態3では、第2のキャパシタC302を複数のキャパシタによって構成し、各キャパシタの容量、直列数、並列数等を細かく設定することにより、第2のキャパシタC302全体の容量、耐圧等を自在に調整することができる。 In the third embodiment, the second capacitor C302 is configured by a plurality of capacitors, and the capacitance, the number of series, the number of parallels, and the like of each capacitor are finely set, so that the capacitance, withstand voltage, and the like of the second capacitor C302 can be freely set. Can be adjusted to.

実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る電力変換装置400の構成について、図5を参照して説明する。
Fourth Embodiment
The configuration of power conversion device 400 according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.

図5に示される実装形態は、図1の回路図における点P101〜点P102、および点N101〜点N102の箇所を抜き出したものである。 The mounting form shown in FIG. 5 is obtained by extracting points P101 to P102 and points N101 to N102 in the circuit diagram of FIG.

電力変換装置400は、出力ラインを構成する第1のバスバー210および第2のバスバー211を備えている。 The power conversion device 400 includes a first bus bar 210 and a second bus bar 211 that form an output line.

第1のキャパシタC401の正極は、第1の端子412を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第1のキャパシタC401の負極は、第2の端子413を介して、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The positive electrode of the first capacitor C401 is electrically connected to the first bus bar 210 via the first terminal 412. The negative electrode of the first capacitor C401 is electrically connected to the second bus bar 211 via the second terminal 413.

また、複数のキャパシタによって構成される第2のキャパシタC402は、専用基板416上に実装されている。 Further, the second capacitor C402 composed of a plurality of capacitors is mounted on the dedicated substrate 416.

第2のキャパシタC402の正極は、専用基板416の第5の端子417に電気的に接続されている。第2のキャパシタC402の負極は、専用基板416の第6の端子418に電気的に接続されている。 The positive electrode of the second capacitor C402 is electrically connected to the fifth terminal 417 of the dedicated substrate 416. The negative electrode of the second capacitor C402 is electrically connected to the sixth terminal 418 of the dedicated substrate 416.

専用基板416の第5の端子417は、第1のバスバー210に電気的に接続されている。専用基板416の第6の端子418は、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The fifth terminal 417 of the dedicated substrate 416 is electrically connected to the first bus bar 210. The sixth terminal 418 of the dedicated board 416 is electrically connected to the second bus bar 211.

また、第2のキャパシタC402の両端の電圧は、電力変換装置400の出力電圧V2と等しい。そのため、電圧測定回路108も、専用基板416上に実装されている。 The voltage across the second capacitor C402 is equal to the output voltage V2 of the power converter 400. Therefore, the voltage measuring circuit 108 is also mounted on the dedicated substrate 416.

電圧測定回路108の一方の測定端子は、専用基板416上のパターン配線によって、第2のキャパシタC402の正極に電気的に接続されている。電圧測定回路108の他方の測定端子は、専用基板416上のパターン配線によって、第2のキャパシタC402の負極に電気的に接続されている。 One measurement terminal of the voltage measurement circuit 108 is electrically connected to the positive electrode of the second capacitor C402 by pattern wiring on the dedicated substrate 416. The other measurement terminal of the voltage measurement circuit 108 is electrically connected to the negative electrode of the second capacitor C402 by pattern wiring on the dedicated substrate 416.

これにより、第2のキャパシタC402と電圧測定回路108とで、第1のバスバー210への接続を担う第5の端子417および第2のバスバー211への接続を担う第6の端子418を共有することができるため、部品点数を削減することができる。 As a result, the second capacitor C402 and the voltage measurement circuit 108 share the fifth terminal 417 which is responsible for connection to the first bus bar 210 and the sixth terminal 418 which is responsible for connection to the second bus bar 211. Therefore, the number of parts can be reduced.

実施の形態5.
本発明の実施の形態5に係る電力変換装置500の構成について、図6を参照して説明する。
Embodiment 5.
The configuration of power conversion device 500 according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.

図6に示される実装形態は、図1の回路図における点P101〜点P102、および点N101〜点N102の箇所を抜き出したものである。 The mounting form shown in FIG. 6 is obtained by extracting points P101 to P102 and points N101 to N102 in the circuit diagram of FIG.

電力変換装置500は、出力ラインを構成する第1のバスバー210および第2のバスバー211を備えている。 The power conversion device 500 includes a first bus bar 210 and a second bus bar 211 that form an output line.

第1のキャパシタC501の正極は、第1の端子512を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第1のキャパシタC501の負極は、第2の端子513を介して、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The positive electrode of the first capacitor C501 is electrically connected to the first bus bar 210 via the first terminal 512. The negative electrode of the first capacitor C501 is electrically connected to the second bus bar 211 via the second terminal 513.

また、複数のキャパシタによって構成される第2のキャパシタC502は、専用基板516上に実装されている。 Further, the second capacitor C502 composed of a plurality of capacitors is mounted on the dedicated substrate 516.

第2のキャパシタC502の正極は、専用基板516の第5の端子517に電気的に接続されている。第2のキャパシタC502の負極は、専用基板516の第6の端子518に電気的に接続されている。 The positive electrode of the second capacitor C502 is electrically connected to the fifth terminal 517 of the dedicated substrate 516. The negative electrode of the second capacitor C502 is electrically connected to the sixth terminal 518 of the special substrate 516.

専用基板516の第5の端子517は、第1のバスバー210に電気的に接続されている。専用基板516の第6の端子518は、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The fifth terminal 517 of the dedicated substrate 516 is electrically connected to the first bus bar 210. The sixth terminal 518 of the dedicated substrate 516 is electrically connected to the second bus bar 211.

また、第2のキャパシタC502の両端の電圧は、電力変換装置500の出力電圧V2と等しい。そのため、電圧測定回路108も、専用基板516上に実装されている。 Further, the voltage across the second capacitor C502 is equal to the output voltage V2 of the power conversion device 500. Therefore, the voltage measuring circuit 108 is also mounted on the dedicated substrate 516.

また、制御回路109は、電圧測定回路108の測定値を用いて、第1〜第4のスイッチング素子101〜104のスイッチング動作を制御する。そのため、制御回路109も、専用基板516上に実装されており、電圧測定回路108と制御回路109とは、専用基板516上のパターン配線によって電気的に接続されている。 Further, the control circuit 109 controls the switching operation of the first to fourth switching elements 101 to 104 using the measurement value of the voltage measurement circuit 108. Therefore, the control circuit 109 is also mounted on the dedicated substrate 516, and the voltage measurement circuit 108 and the control circuit 109 are electrically connected by the pattern wiring on the dedicated substrate 516.

これにより、制御回路109が実装される基板を、専用基板516に統合することができるため、部品点数を削減することができる。 As a result, the board on which the control circuit 109 is mounted can be integrated with the dedicated board 516, so that the number of parts can be reduced.

実施の形態6.
本発明の実施の形態6に係る電力変換装置600の構成について、図7を参照して説明する。
Sixth embodiment.
The configuration of power conversion device 600 according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

図7に示される実装形態は、図1の回路図における点P101〜点P102、および点N101〜点N102の箇所を抜き出したものである。 The mounting form shown in FIG. 7 is obtained by extracting points P101 to P102 and points N101 to N102 in the circuit diagram of FIG.

電力変換装置600は、出力ラインを構成する第1のバスバー210および第2のバスバー211に備えている。 The power conversion device 600 is provided on the first bus bar 210 and the second bus bar 211 that form the output line.

第1のキャパシタC601の正極は、第1の端子612を介して、第1のバスバー210に電気的に接続されている。第1のキャパシタC601の負極は、第2の端子613を介して、第2のバスバー211に電気的に接続されている。 The positive electrode of the first capacitor C601 is electrically connected to the first bus bar 210 via the first terminal 612. The negative electrode of the first capacitor C601 is electrically connected to the second bus bar 211 via the second terminal 613.

また、複数のキャパシタによって構成される第2のキャパシタC602は、専用基板616上に実装されている。 Further, the second capacitor C602 including a plurality of capacitors is mounted on the dedicated substrate 616.

第2のキャパシタC602の正極は、専用基板616の第5の端子617に電気的に接続されている。第2のキャパシタC602の負極は、専用基板616の第6の端子618に電気的に接続されている。 The positive electrode of the second capacitor C602 is electrically connected to the fifth terminal 617 of the dedicated substrate 616. The negative electrode of the second capacitor C602 is electrically connected to the sixth terminal 618 of the dedicated substrate 616.

専用基板616の第5の端子617は、第1のキャパシタC601の第1の端子612に電気的に接続されている。専用基板616の第6の端子618は、第1のキャパシタC601の第2の端子613に電気的に接続されている。 The fifth terminal 617 of the dedicated substrate 616 is electrically connected to the first terminal 612 of the first capacitor C601. The sixth terminal 618 of the dedicated substrate 616 is electrically connected to the second terminal 613 of the first capacitor C601.

実施の形態6では、専用基板616の第5の端子617を第1のバスバー210に直接接続する必要がなく、また専用基板616の第6の端子618を第2のバスバー211に直接接続する必要もない。 In the sixth embodiment, it is not necessary to directly connect the fifth terminal 617 of the special board 616 to the first bus bar 210, and it is necessary to directly connect the sixth terminal 618 of the special board 616 to the second bus bar 211. Nor.

そのため、実施の形態6では、図4に示される実施の形態3に係る専用基板316の第5の端子317および第6の端子318と比べて、専用基板616の第5の端子617および第6の端子618の先端を大きく形成する必要がない。これにより、部品および実装スペースを小型化することができる。 Therefore, in the sixth embodiment, compared with the fifth terminal 317 and the sixth terminal 318 of the dedicated substrate 316 according to the third embodiment shown in FIG. 4, the fifth terminal 617 and the sixth terminal 617 of the dedicated substrate 616 are compared. It is not necessary to form the tip of the terminal 618 of the large. As a result, the components and the mounting space can be downsized.

実施の形態7.
本発明の実施の形態7に係る電力変換装置700の構成について、図8の回路図を参照して説明する。
Embodiment 7.
The configuration of power conversion device 700 according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG.

電力変換装置700では、第1のキャパシタC1および第2のキャパシタC2の後段に、第2のリアクトルL702が直列接続されている。この第2のリアクトルL702の値は、サージ電圧の周波数において、第2のキャパシタC2よりも高いインピーダンスを有するように決定されている。 In power conversion device 700, second reactor L702 is connected in series at the subsequent stage of first capacitor C1 and second capacitor C2. The value of the second reactor L702 is determined to have an impedance higher than that of the second capacitor C2 at the frequency of the surge voltage.

第2のリアクトルL702が存在することにより、第1のキャパシタC1および第2のキャパシタC2の後段のインピーダンスが上昇する。そのため、実施の形態7では、これまでの実施の形態では第2のキャパシタC2に流れ込むことなく出力端子P103、N103側に流れ出てしまっていた僅かなサージ電流までもが、第2のキャパシタC2に流れ込むようになる。これにより、より多くのサージ成分が第2のキャパシタC2で吸収されるため、出力電圧V2に重畳するサージ成分をさらに抑制することができる。 The presence of the second reactor L702 increases the impedance of the subsequent stage of the first capacitor C1 and the second capacitor C2. Therefore, in the seventh embodiment, even a slight surge current that has flowed out to the output terminals P103, N103 side without flowing into the second capacitor C2 in the previous embodiments is transferred to the second capacitor C2. It will begin to flow. As a result, a larger amount of surge component is absorbed by the second capacitor C2, so that the surge component superimposed on the output voltage V2 can be further suppressed.

実施の形態8.
本発明の実施の形態8に係る電力変換装置800の構成について、図9の回路図を参照して説明する。
Eighth embodiment.
The configuration of power conversion device 800 according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG.

電力変換装置800では、出力ラインの負極側における点N101〜点N102の箇所は、電力変換装置800を収容する筐体819によって構成されている。また、変圧器106のセンタータップは、点N101において筐体819に電気的に接続されている。 In the power conversion device 800, points N101 to N102 on the negative side of the output line are configured by a housing 819 that houses the power conversion device 800. The center tap of the transformer 106 is electrically connected to the housing 819 at a point N101.

この場合、筐体819のインダクタンス成分によって、出力端子N103から第1のキャパシタC1までの間が高インピーダンスとなり、サージ電圧が上昇してしまう。 In this case, due to the inductance component of the casing 819, the impedance between the output terminal N103 and the first capacitor C1 becomes high impedance, and the surge voltage rises.

このことに対処するために、実施の形態8では、第2のキャパシタC2の負極側は、変圧器106のセンタータップが筐体819に接続される点N101よりも、変圧器106の側に接続されている。 To deal with this, in the eighth embodiment, the negative electrode side of the second capacitor C2 is connected to the transformer 106 side rather than the point N101 at which the center tap of the transformer 106 is connected to the housing 819. Has been done.

このように接続することにより、点N101〜点N102の箇所が筐体819によって構成されている場合であっても、出力電圧V2に重畳するサージ成分を抑制することができる。 With such a connection, even when the points N101 to N102 are formed by the housing 819, the surge component superimposed on the output voltage V2 can be suppressed.

実施の形態9.
本発明の実施の形態9に係る電力変換装置900の構成について、図10の回路図を参照して説明する。
Ninth Embodiment
The configuration of power conversion device 900 according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 10.

電力変換装置900では、出力ラインの負極側における点N101〜点N102の箇所は、電力変換装置900を収容する筐体919によって構成されている。また、変圧器106のセンタータップは、第1のリアクトルL1の一端に接続されている。 In the power conversion device 900, the points N101 to N102 on the negative side of the output line are configured by a housing 919 that houses the power conversion device 900. The center tap of the transformer 106 is connected to one end of the first reactor L1.

また、第1のダイオードD901のアノードは、筐体919に電気的に接続され、第1のダイオードのD901のカソードは、変圧器106の2次側の正極に接続されている。また、第2のダイオードD902のアノードは、筐体919に電気的に接続され、第2のダイオードD902のカソードは、変圧器106の2次側の負極に接続されている。 The anode of the first diode D901 is electrically connected to the housing 919, and the cathode of D901 of the first diode is connected to the secondary side positive electrode of the transformer 106. The anode of the second diode D902 is electrically connected to the housing 919, and the cathode of the second diode D902 is connected to the negative electrode on the secondary side of the transformer 106.

この場合にも、筐体919のインダクタンス成分によって、出力端子N103から第1のキャパシタC1までの間が高インピーダンスとなり、サージ電圧が上昇してしまう。 Also in this case, due to the inductance component of the housing 919, the impedance between the output terminal N103 and the first capacitor C1 becomes high impedance, and the surge voltage rises.

このことに対処するために、実施の形態9では、第2のキャパシタC2の負極側は、整流回路907を構成する第2のダイオードD902のアノードが筐体919に接続される点N101よりも、第2のダイオードD902の側に接続されている。 To deal with this, in the ninth embodiment, the negative electrode side of the second capacitor C2 is closer to the negative electrode side than the point N101 at which the anode of the second diode D902 forming the rectifying circuit 907 is connected to the housing 919. It is connected to the second diode D902 side.

このように接続することにより、点N101〜点N102の箇所が筐体919によって構成されている場合であっても、出力電圧V2に重畳するサージ成分を抑制することができる。 By connecting in this way, even when the points N101 to N102 are formed by the housing 919, the surge component superimposed on the output voltage V2 can be suppressed.

100,200,300,400,500,600,700,800,900 電力変換装置、101 第1のスイッチング素子、102 第2のスイッチング素子、103 第3のスイッチング素子、104 第4のスイッチング素子、105 インバータ回路、106 変圧器、107,907 整流回路、108 電圧測定回路、109 制御回路、210 第1のバスバー、211 第2のバスバー、212,312,412,512,612 第1の端子、213,313,413,513,613 第2の端子、214 第3の端子、215 第4の端子、316,416,516,616 専用基板、317,417,517,617 第5の端子、318,418,518,618 第6の端子、819,919 筐体、C1,C201,C301,C401,C501,C601 第1のキャパシタ、C2,C202,C302,C402,C502,C602 第2のキャパシタ、D1,D901 第1のダイオード、D2,D902 第2のダイオード、L1 第1のリアクトル、L702 第2のリアクトル。 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 Power conversion device, 101 1st switching element, 102 2nd switching element, 103 3rd switching element, 104 4th switching element, 105 Inverter circuit, 106 transformer, 107,907 rectifier circuit, 108 voltage measuring circuit, 109 control circuit, 210 first bus bar, 211 second bus bar, 212, 312, 412, 512, 612 first terminal, 213. 313, 413, 513, 613 2nd terminal, 214 3rd terminal, 215 4th terminal, 316, 416, 516, 616 Dedicated substrate, 317, 417, 517, 617 5th terminal, 318, 418, 518,618 sixth terminal, 819,919 housing, C1, C201, C301, C401, C501, C601 first capacitor, C2, C202, C302, C402, C502, C602 second capacitor, D1, D901 1 diode, D2, D902 2nd diode, L1 1st reactor, L702 2nd reactor.

上記の課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、スイッチング素子を含むインバータ回路と、インバータ回路の出力に1次側が接続される変圧器と、変圧器の2次側に入力が接続される整流回路と、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に直列接続される第1のリアクトルと、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に並列接続される第1のキャパシタと、整流回路の出力に第1のキャパシタと並列に接続され、かつ第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタとを備え、第2のキャパシタの容量は、電力変換装置で発生するサージ電圧の周波数に基づいて、当該サージ電圧を吸収するように決定され、電力変換装置の出力ラインの負極側の一部は、当該電力変換装置を収容する筐体によって構成され、変圧器のセンタータップは、筐体に電気的に接続され、第2のキャパシタの負極は、変圧器のセンタータップが筐体に電気的に接続される点よりも変圧器の側に接続される。
また、本発明に係る別の電力変換装置は、スイッチング素子を含むインバータ回路と、インバータ回路の出力に1次側が接続される変圧器と、変圧器の2次側に入力が接続される整流回路と、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に直列接続される第1のリアクトルと、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に並列接続される第1のキャパシタと、整流回路の出力に第1のキャパシタと並列に接続され、かつ第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタとを備え、第2のキャパシタの容量は、電力変換装置で発生するサージ電圧の周波数に基づいて、当該サージ電圧を吸収するように決定され、電力変換装置の出力ラインの負極側の一部は、当該電力変換装置を収容する筐体によって構成され、整流回路は、筐体にアノードが電気的に接続されると共に変圧器の2次側の正極にカソードが接続される第1のダイオードと、筐体にアノードが電気的に接続されると共に変圧器の2次側の負極にカソードが接続される第2のダイオードとを含み、第2のキャパシタの負極は、第2のダイオードのアノードが筐体に電気的に接続される点よりも第2のダイオードの側に接続される。
また、本発明に係る別の電力変換装置は、スイッチング素子を含むインバータ回路と、インバータ回路の出力に1次側が接続される変圧器と、変圧器の2次側に入力が接続される整流回路と、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に直列接続される第1のリアクトルと、整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ整流回路の出力に並列接続される第1のキャパシタと、整流回路の出力に第1のキャパシタと並列に接続され、かつ第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタとを備え、第2のキャパシタの容量は、電力変換装置で発生するサージ電圧の周波数に基づいて、当該サージ電圧を吸収するように決定され、第1のキャパシタおよび第2のキャパシタの後段に直列接続される第2のリアクトルをさらに備え、第2のリアクトルの値は、サージ電圧の周波数において、第2のキャパシタよりも高いインピーダンスを有するように決定される。
In order to solve the above problems, a power converter according to the present invention has an inverter circuit including a switching element, a transformer whose primary side is connected to the output of the inverter circuit, and an input on the secondary side of the transformer. A rectifier circuit connected to the rectifier circuit, smoothing ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit, and a first reactor serially connected to the output of the rectifier circuit, and ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit, and A first capacitor connected in parallel to the output of the rectifier circuit; and a second capacitor connected to the output of the rectifier circuit in parallel with the first capacitor and having a smaller capacitance than the first capacitor , The capacity of the capacitor is determined so as to absorb the surge voltage based on the frequency of the surge voltage generated in the power conversion device, and a part of the negative side of the output line of the power conversion device is connected to the power conversion device. The center tap of the transformer is electrically connected to the housing, and the negative electrode of the second capacitor is more than the point where the center tap of the transformer is electrically connected to the housing. Connected to the transformer side.
Another power converter according to the present invention is an inverter circuit including a switching element, a transformer whose primary side is connected to the output of the inverter circuit, and a rectifier circuit whose input is connected to the secondary side of the transformer. And a ripple contained in the output voltage of the rectifier circuit, smoothing the ripple contained in the first reactor connected in series with the output of the rectifier circuit and the output voltage of the rectifier circuit, and A first capacitor connected in parallel and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor at the output of the rectifier circuit and having a smaller capacitance than the first capacitor are provided, and the capacitance of the second capacitor is , It is determined to absorb the surge voltage based on the frequency of the surge voltage generated in the power conversion device, and a part of the negative side of the output line of the power conversion device depends on the housing that houses the power conversion device. The rectifier circuit is configured such that the anode is electrically connected to the casing and the first diode whose anode is electrically connected to the casing and whose cathode is connected to the positive electrode on the secondary side of the transformer. And a second diode whose cathode is connected to the negative electrode on the secondary side of the transformer, wherein the negative electrode of the second capacitor is more than the point where the anode of the second diode is electrically connected to the housing. It is connected to the side of the second diode.
Another power converter according to the present invention is an inverter circuit including a switching element, a transformer whose primary side is connected to the output of the inverter circuit, and a rectifier circuit whose input is connected to the secondary side of the transformer. And a ripple contained in the output voltage of the rectifier circuit, smoothing the ripple contained in the first reactor connected in series with the output of the rectifier circuit and the output voltage of the rectifier circuit, and A first capacitor connected in parallel and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor at the output of the rectifier circuit and having a smaller capacitance than the first capacitor are provided, and the capacitance of the second capacitor is Further comprising a second reactor that is determined based on the frequency of the surge voltage generated in the power conversion device so as to absorb the surge voltage, and that is connected in series to the subsequent stage of the first capacitor and the second capacitor, The value of the second reactor is determined to have a higher impedance than the second capacitor at the frequency of the surge voltage.

Claims (12)

スイッチング素子を含むインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力に1次側が接続される変圧器と、
前記変圧器の2次側に入力が接続される整流回路と、
前記整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ前記整流回路の出力に直列接続される第1のリアクトルと、
前記整流回路の出力電圧に含まれるリップルを平滑化し、かつ前記整流回路の出力に直列接続される第1のキャパシタと、
前記整流回路の出力に前記第1のキャパシタと並列に接続され、かつ前記第1のキャパシタよりも容量の小さい第2のキャパシタと
を備える、電力変換装置。
An inverter circuit including a switching element,
A transformer whose primary side is connected to the output of the inverter circuit;
A rectifier circuit whose input is connected to the secondary side of the transformer,
A first reactor that smoothes ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit and that is connected in series to the output of the rectifier circuit;
A first capacitor that smoothes ripples contained in the output voltage of the rectifier circuit and that is connected in series to the output of the rectifier circuit;
A power conversion device comprising: a second capacitor connected to the output of the rectifier circuit in parallel with the first capacitor and having a smaller capacity than the first capacitor.
前記第2のキャパシタの容量は、前記電力変換装置で発生するサージ電圧の周波数に基づいて、該サージ電圧を吸収するように決定される、請求項1に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1, wherein the capacitance of the second capacitor is determined so as to absorb the surge voltage based on the frequency of the surge voltage generated in the power conversion device. 前記電力変換装置の出力ラインの一部は、第1のバスバーおよび第2のバスバーによって構成され、
前記第1のキャパシタの正極は、第1の端子を介して前記第1のバスバーに電気的に接続され、
前記第1のキャパシタの負極は、第2の端子を介して前記第2のバスバーに電気的に接続される、請求項2に記載の電力変換装置。
A part of the output line of the power conversion device includes a first bus bar and a second bus bar,
The positive electrode of the first capacitor is electrically connected to the first bus bar via a first terminal,
The power converter according to claim 2, wherein the negative electrode of the first capacitor is electrically connected to the second bus bar via a second terminal.
前記第2のキャパシタの正極は、第3の端子を介して前記第1のバスバーに電気的に接続され、
前記第2のキャパシタの負極は、第4の端子を介して前記第2のバスバーに電気的に接続される、請求項3に記載の電力変換装置。
The positive electrode of the second capacitor is electrically connected to the first bus bar via a third terminal,
The power converter according to claim 3, wherein the negative electrode of the second capacitor is electrically connected to the second bus bar via a fourth terminal.
前記第2のキャパシタは、複数のキャパシタによって構成され、
前記第2のキャパシタが実装される専用基板をさらに備え、
前記第2のキャパシタの正極は、前記専用基板の第5の端子に電気的に接続され、
前記第2のキャパシタの負極は、前記専用基板の第6の端子に電気的に接続される、請求項3に記載の電力変換装置。
The second capacitor is composed of a plurality of capacitors,
Further comprising a dedicated substrate on which the second capacitor is mounted,
The positive electrode of the second capacitor is electrically connected to the fifth terminal of the dedicated substrate,
The power converter according to claim 3, wherein the negative electrode of the second capacitor is electrically connected to the sixth terminal of the dedicated substrate.
前記電力変換装置の出力電圧を測定する電圧測定回路をさらに備え、
前記電圧測定回路は、前記専用基板に実装され、
前記電圧測定回路の一方の測定端子は、前記専用基板の前記第5の端子に電気的に接続され、
前記電圧測定回路の他方の測定端子は、前記専用基板の前記第6の端子に電気的に接続される、請求項5に記載の電力変換装置。
Further comprising a voltage measurement circuit for measuring the output voltage of the power converter,
The voltage measurement circuit is mounted on the dedicated board,
One measurement terminal of the voltage measurement circuit is electrically connected to the fifth terminal of the dedicated substrate,
The power conversion device according to claim 5, wherein the other measurement terminal of the voltage measurement circuit is electrically connected to the sixth terminal of the dedicated substrate.
前記インバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記専用基板に実装され、
前記制御回路は、前記電圧測定回路と電気的に接続される、請求項6に記載の電力変換装置。
Further comprising a control circuit for controlling the switching operation of the inverter circuit,
The control circuit is mounted on the dedicated board,
The power converter according to claim 6, wherein the control circuit is electrically connected to the voltage measurement circuit.
前記専用基板の前記第5の端子は、前記第1のバスバーに電気的に接続され、
前記専用基板の前記第6の端子は、前記第2のバスバーに電気的に接続される、請求項5〜7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The fifth terminal of the dedicated substrate is electrically connected to the first bus bar,
The power conversion device according to claim 5, wherein the sixth terminal of the dedicated substrate is electrically connected to the second bus bar.
前記専用基板の前記第5の端子は、前記第1の端子に電気的に接続され、
前記専用基板の前記第6の端子は、前記第2の端子に電気的に接続される、請求項5〜7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The fifth terminal of the dedicated substrate is electrically connected to the first terminal,
The power conversion device according to claim 5, wherein the sixth terminal of the dedicated substrate is electrically connected to the second terminal.
前記電力変換装置の出力ラインの負極側の一部は、該電力変換装置を収容する筐体によって構成され、
前記変圧器のセンタータップは、前記筐体に電気的に接続され、
前記第2のキャパシタの負極は、前記変圧器のセンタータップが前記筐体に電気的に接続される点よりも前記変圧器の側に接続される、請求項2に記載の電力変換装置。
A part of the negative side of the output line of the power conversion device is configured by a housing that houses the power conversion device,
The center tap of the transformer is electrically connected to the housing,
The power conversion device according to claim 2, wherein the negative electrode of the second capacitor is connected to the transformer side with respect to a point where the center tap of the transformer is electrically connected to the housing.
前記電力変換装置の出力ラインの負極側の一部は、該電力変換装置を収容する筐体によって構成され、
前記整流回路は、前記筐体にアノードが電気的に接続されると共に前記変圧器の2次側の正極にカソードが接続される第1のダイオードと、前記筐体にアノードが電気的に接続されると共に前記変圧器の2次側の負極にカソードが接続される第2のダイオードとを含み、
前記第2のキャパシタの負極は、前記第2のダイオードのアノードが前記筐体に電気的に接続される点よりも前記第2のダイオードの側に接続される、請求項2に記載の電力変換装置。
A part of the negative side of the output line of the power conversion device is configured by a housing that houses the power conversion device,
In the rectifier circuit, an anode is electrically connected to the casing, and a first diode whose cathode is connected to a secondary side positive electrode of the transformer and an anode is electrically connected to the casing. And a second diode whose cathode is connected to the negative electrode on the secondary side of the transformer,
The power conversion according to claim 2, wherein the negative electrode of the second capacitor is connected to the second diode side with respect to the point where the anode of the second diode is electrically connected to the housing. apparatus.
前記第1のキャパシタおよび前記第2のキャパシタの後段に直列接続される第2のリアクトルをさらに備え、
前記第2のリアクトルの値は、前記サージ電圧の周波数において、前記第2のキャパシタよりも高いインピーダンスを有するように決定される、請求項2〜11のいずれか一項に記載の電力変換装置。
Further comprising a second reactor connected in series to the latter stage of the first capacitor and the second capacitor,
The power conversion device according to claim 2, wherein the value of the second reactor is determined so as to have an impedance higher than that of the second capacitor at the frequency of the surge voltage.
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