(57)【要約】【課題】寄生容量による漏れ電流の影響を大幅に低減可能なＤＣ／ＡＣコンバータシステム及びその操作方法を提供する。【解決手段】本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するものであって、主にブリッジスイッチング回路、補助スイッチ回路及び制御回路を含む。前記ブリッジスイッチング回路は、第１パワースイッチ、第２パワースイッチ、第３パワースイッチ及び第４パワースイッチを含む。前記補助スイッチ回路は、第５パワースイッチ、第６パワースイッチ、第７パワースイッチ及び第８パワースイッチを含む。前記制御回路は、相補スイッチング信号対を生成し、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、且つ、相補レベル信号対を生成し、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御する。【選択図】図２
2014204661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力電圧を交流出力電圧に変換するＤＣ／ＡＣコンバータシステムであって、
前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群と、ブリッジスイッチング回路と、補助スイッチ回路と、フィルタ回路と、制御回路とを含み、
前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは中性点に接続され、且つ前記直流入力電圧を受け、
前記ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第２パワースイッチとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第４パワースイッチとから形成され、
前記補助スイッチ回路は、前記中性点と前記ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに並列に接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは直列に接続された第５パワースイッチと第６パワースイッチとから形成され、前記第４ブリッジアームは直列に接続された第７パワースイッチと第８パワースイッチとから形成され、
前記フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは、前記第１ブリッジアームと前記第３ブリッジアームとに接続され、前記第２フィルタインダクタは、前記第２ブリッジアームと前記第４ブリッジアームとに接続され、
前記制御回路は、相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御し、
前記補助スイッチ回路が前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供することにより、前記直流入力電圧による寄生容量の影響により生じる漏れ電流が低減されることを特徴とするＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項２】
前記ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ、前記第２パワースイッチ、前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチは、それぞれ、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード及び第４ダイオードに並列に接続され、前記補助スイッチ回路の前記第５パワースイッチ、前記第６パワースイッチ、前記第７パワースイッチ及び前記第８パワースイッチは、それぞれ、第５ダイオード、第６ダイオード、第７ダイオード及び第８ダイオードに並列に接続されることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項３】
前記交流出力電圧の正の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチを切換制御し、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをローレベルで無効にすることによって、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを蓄積する場合に、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループは、前記直流入力電圧、前記第１パワースイッチ、前記第１フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第２フィルタインダクタ及び前記第４パワースイッチの順に構成されることを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項４】
前記交流出力電圧の正の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチを切換制御し、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをローレベルで無効にすることによって、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを放出する場合に、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループは、前記第１フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第２フィルタインダクタ、前記第７パワースイッチ、前記第８ダイオード、前記第６パワースイッチ及び前記第５ダイオードの順に構成されることを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項５】
前記交流出力電圧の負の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチを切換制御し、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをローレベルで無効にすることによって、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを蓄積する場合に、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループは、前記直流入力電圧、前記第３パワースイッチ、前記第２フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２パワースイッチの順に構成されることを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項６】
前記交流出力電圧の負の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチを切換制御し、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをローレベルで無効にすることによって、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを放出する場合に、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループは、前記第２フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第１フィルタインダクタ、前記第５パワースイッチ、前記第６ダイオード、前記第８パワースイッチ及び前記第７ダイオードの順に構成されることを特徴とする請求項２に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項７】
前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサが中性点に接続されることにより、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのそれぞれの両端間の電圧は、前記直流入力電圧の半値に維持されることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項８】
直流入力電圧を交流出力電圧に変換するＤＣ／ＡＣコンバータシステムであって、
前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群と、第１ブリッジスイッチング回路と、第１補助スイッチ回路と、第２ブリッジスイッチング回路と、第２補助スイッチ回路と、第１フィルタ回路と、第２フィルタ回路と、制御回路とを含み、
前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは中性点に接続され、且つ前記直流入力電圧を受け、
前記第１ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第５ダイオードとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第２パワースイッチと第６ダイオードとから形成され、
前記第１補助スイッチ回路は、前記中性点と前記第１ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第７ダイオードとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第４パワースイッチと第８ダイオードとから形成され、
前記第２ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第５ダイオードとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第２パワースイッチと第６ダイオードとから形成され、
前記第２補助スイッチ回路は、前記中性点と前記第２ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは直列に接続された第３パワースイッチと第７ダイオードとから形成され、前記第４ブリッジアームは直列に接続された第４パワースイッチと第８ダイオードとから形成され、
前記第１フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第１ブリッジアームと前記第１補助スイッチ回路の前記第３ブリッジアームとに接続され、前記第２フィルタインダクタは前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第２ブリッジアームと前記第１補助スイッチ回路の前記第４ブリッジアームとに接続され、
前記第２フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、前記フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは、前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第１ブリッジアームと前記第２補助スイッチ回路の前記第３ブリッジアームに接続され、前記第２フィルタインダクタは、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第２ブリッジアームと前記第２補助スイッチ回路の前記第４ブリッジアームとに接続され、
前記制御回路は、相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチと、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第１補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチとをそれぞれ制御し、
前記第１補助スイッチ回路が前記第１フィルタ回路の前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供し、前記第２補助スイッチ回路が前記第２フィルタ回路の前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供することにより、前記直流入力電圧による寄生容量の影響により生じる漏れ電流が低減されることを特徴とするＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項９】
前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチは、それぞれ、第１ダイオード及び第２ダイオードに並列に接続され、前記第１補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチは、それぞれ、第３ダイオード及び第４ダイオードに並列に接続され、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチは、それぞれ、第１ダイオード及び第２ダイオードに並列に接続され、前記第２補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチは、それぞれ、第３ダイオード及び第４ダイオードに並列に接続されることを特徴とする請求項８に記載のＤＣ／ＡＣコンバータシステム。
【請求項１０】
直流入力電圧を交流出力電圧に変換するＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法であって、
（ａ）中性点に接続された第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記直流入力電圧を受ける入力コンデンサ群を提供するステップと、
（ｂ）直列に接続された第１パワースイッチと第２パワースイッチとから形成された第１ブリッジアームと、当該第１ブリッジアームに並列に接続され、直列に接続された第３パワースイッチと第４パワースイッチとから形成された第２ブリッジアームとを含み、前記入力コンデンサ群に並列に接続されたブリッジスイッチング回路を提供するステップと、
（ｃ）直列に接続された第５パワースイッチと第６パワースイッチとから形成された第３ブリッジアームと、当該第３ブリッジアームに接続され、直列に接続された第７パワースイッチと第８パワースイッチとから形成された第４ブリッジアームとを含み、前記中性点と前記ブリッジスイッチング回路との間に接続された補助スイッチ回路を提供するステップと、
（ｄ）第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含み、前記ブリッジスイッチング回路と前記補助スイッチ回路とに接続されたフィルタ回路を提供するステップと、
（ｅ）相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御する制御回路を提供するステップと、
を含むことを特徴とするＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ／ＡＣコンバータシステム及びその操作方法に関し、特に、寄生容量の電圧に起因する漏れ電流の影響を低減するＤＣ／ＡＣコンバータシステム及びその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、先行技術のフルブリッジインバータを示す回路図である。図を参照すると、当該フルブリッジインバータは、零電圧状態で直流側と交流側をデカップリングする。理論的には、ノードＡとノードＮとの間の電圧（以下「ＶＡＮ」という）及びノードＢとノードＮとの間の電圧（以下「ＶＢＮ」という）のいずれも直流入力電圧Ｖｄｃの半値であるはずであり、即ち、ＶＡＮ＝ＶＢＮ＝１／２Ｖｄｃである。そのため、ノードＡ及びノードＢのコモンモード電圧は一定値であることにより、漏れ電流Ｉｃｐ１，Ｉｃｐ２が低減される。しかし、漏れ電流Ｉｃｐ１，Ｉｃｐ２成分が交流の位相変換に近い場合には、零電圧状態における期間が比較的長く、加えて交流電圧の変化が大きいため、寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２上の電圧変化が比較的大きくなり、速く変化する漏れ電流Ｉｃｐ１，Ｉｃｐ２が発生し、即ち、寄生容量の電圧変化が大きければ漏れ電流が増加する。実際には、回路素子及び正負端子の寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２が異なるため、ＶＡＮ及びＶＢＮが直流入力電圧Ｖｄｃの半値でなくなり、ノードＡ及びノードＢのコモンモード電圧が一定値でなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、補助スイッチ回路によって零電圧状態でのインダクタンスのエネルギー放出経路を構成するとともに、補助スイッチ回路を直流側における中性点に接続させることにより、寄生容量の電圧による漏れ電流の影響を大幅に低減可能なＤＣ／ＡＣコンバータシステム及びその操作方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの目的は、従来技術の問題を克服するためのＤＣ／ＡＣコンバータシステムを提供することにある。本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するものである。
前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群と、ブリッジスイッチング回路と、補助スイッチ回路と、フィルタ回路と、制御回路とを含む。
前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは中性点に接続され、且つ前記直流入力電圧を受ける。
前記ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第２パワースイッチとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第４パワースイッチとから形成される。
前記補助スイッチ回路は、前記中性点と前記ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第５パワースイッチと第６パワースイッチとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第７パワースイッチと第８パワースイッチとから形成される。
前記フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは、前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは、前記第１ブリッジアームと前記第３ブリッジアームとに接続され、前記第２フィルタインダクタは、前記第２ブリッジアームと前記第４ブリッジアームとに接続される。
前記制御回路は、相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御する。
ここで、前記補助スイッチ回路が前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供することにより、前記直流入力電圧による寄生容量の影響により生じる漏れ電流が低減される。
【０００５】
本発明のもう一つの目的は、従来技術の問題を克服するためのＤＣ／ＡＣコンバータシステムを提供することにある。本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するものである。
前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群と、第１ブリッジスイッチング回路と、第１補助スイッチ回路と、第２ブリッジスイッチング回路と、第２補助スイッチ回路と、第１フィルタ回路と、第２フィルタ回路と、制御回路とを含む。
前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは中性点に接続され、且つ前記直流入力電圧を受ける。
前記第１ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第５ダイオードとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第２パワースイッチと第６ダイオードとから形成される。
前記第１補助スイッチ回路は、前記中性点と前記第１ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第７ダイオードとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第４パワースイッチと第８ダイオードとから形成される。
前記第２ブリッジスイッチング回路は、前記入力コンデンサ群に並列に接続され、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第５ダイオードとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第２パワースイッチと第６ダイオードとから形成される。
前記第２補助スイッチ回路は、前記中性点と前記第２ブリッジスイッチング回路との間に接続され、第３ブリッジアームと当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第７ダイオードとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第４パワースイッチと第８ダイオードとから形成される。
前記第１フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは、前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは、前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第１ブリッジアームと前記第１補助スイッチ回路の前記第３ブリッジアームとに接続され、前記第２フィルタインダクタは、前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第２ブリッジアームと前記第１補助スイッチ回路の前記第４ブリッジアームとに接続される。
前記第２フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、前記フィルタコンデンサとを含み、前記フィルタコンデンサは、前記第１フィルタインダクタと前記第２フィルタインダクタとの間に接続され、前記第１フィルタインダクタは、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第１ブリッジアームと前記第２補助スイッチ回路の前記第３ブリッジアームに接続され、前記第２フィルタインダクタは、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第２ブリッジアームと前記第２補助スイッチ回路の前記第４ブリッジアームとに接続される。
前記制御回路は、相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチと、前記第２ブリッジスイッチング回路の前記第１パワースイッチ及び前記第２パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第１補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２補助スイッチ回路の前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチとをそれぞれ制御する。
ここで、前記第１補助スイッチ回路が前記第１フィルタ回路の前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供し、前記第２補助スイッチ回路が前記第２フィルタ回路の前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタのエネルギー放出経路を提供することにより、前記直流入力電圧による寄生容量の影響により生じる漏れ電流が低減される。
【０００６】
本発明の他の目的は、従来技術の問題を克服するためのＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法を提供することにある。本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法は、直流入力電圧を交流出力電圧に変換するものであり、以下のステップを含む。
（ａ）前記直流入力電圧を受けるための入力コンデンサ群を提供し、前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサは中性点に接続される。
（ｂ）前記入力コンデンサ群に並列に接続されたブリッジスイッチング回路を提供し、前記ブリッジスイッチング回路は、第１ブリッジアームと、当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第２パワースイッチとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第４パワースイッチとから形成される。
（ｃ）前記中性点と前記ブリッジスイッチング回路との間に接続された補助スイッチ回路を提供し、前記補助スイッチ回路は、第３ブリッジアームと、当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第５パワースイッチと第６パワースイッチとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第７パワースイッチと第８パワースイッチとから形成される。
（ｄ）前記ブリッジスイッチング回路と前記補助スイッチ回路とに接続されたフィルタ回路を提供し、前記フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含む。
（ｅ）相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成する制御回路を提供し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、前記補助スイッチ回路によって零電圧状態でのインダクタンスのエネルギー放出経路を構成するとともに、補助スイッチ回路を直流側における中性点に接続させることにより、且つ、直列に接続された前記第１コンデンサ及び第２コンデンサは、ＶＡＮ及びＶＢＮの電圧を零電圧状態でちょうど前記直流入力電圧の半値に制限することにより、寄生容量による漏れ電流の影響を大幅に低減することができるという特徴及び利点を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】先行技術のフルブリッジインバータを示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムを示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムのスイッチ制御信号を示す波形図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを蓄積する場合を示す回路図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを放出する場合を示す回路図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを蓄積する場合を示す回路図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを放出する場合を示す回路図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムを示す回路図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムのスイッチ制御信号を示す波形図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを蓄積する場合を示す回路図である。
【図８Ｂ】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを放出する場合を示す回路図である。
【図９Ａ】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを蓄積する場合を示す回路図である。
【図９Ｂ】本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを放出する場合を示す回路図である。
【図１０】本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の所定目的を達成するために採用する技術、手法および効果がより詳しく理解できるように、下記する本発明についての詳細な説明および図面を参照されたい。これにより本発明の目的、特徴および特長がより一層、しかも具体的に理解できるものと信じる。しかしながら図面は参考および説明用に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。
【００１０】
以下、本発明の技術内容及び詳細な説明について、図面を参照しつつ説明する。
図２は、本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムを示す回路図である。前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、直流入力電圧Ｖｄｃを交流出力電圧Ｖａｃに変換するものである。前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群１１と、ブリッジスイッチング回路１２と、補助スイッチ回路１３と、フィルタ回路１４と、制御回路１５とを含む。前記入力コンデンサ群１１は、前記直流入力電圧Ｖｄｃを受け、第１コンデンサＣ１１と第２コンデンサＣ１２とを含み、前記第１コンデンサＣ１１及び前記第２コンデンサＣ１２が中性点Ｐｏに接続されることにより、前記第１コンデンサＣ１１及び前記第２コンデンサＣ１２のそれぞれの両端間の電圧は、前記直流入力電圧Ｖｄｃの半値に維持される。前記ブリッジスイッチング回路１２は、前記入力コンデンサ群１１に並列に接続され、第１ブリッジアームＬ１１と当該第１ブリッジアームＬ１１に並列に接続された第２ブリッジアームＬ１２とを含み、前記第１ブリッジアームＬ１１は、直列に接続された第１パワースイッチＳ１１と第２パワースイッチＳ１２とから形成され、前記第２ブリッジアームＬ１２は、直列に接続された第３パワースイッチＳ１３と第４パワースイッチＳ１４とから形成される。本実施例において、前記ブリッジスイッチング回路１２はフルブリッジスイッチング回路である。前記補助スイッチ回路１３は、前記中性点Ｐｏと前記ブリッジスイッチング回路１２との間に接続され、第３ブリッジアームＬ１３と当該第３ブリッジアームＬ１３に接続された第４ブリッジアームＬ１４とを含み、前記第３ブリッジアームＬ１３は、直列に接続された第５パワースイッチＳ１５と第６パワースイッチＳ１６とから形成され、前記第４ブリッジアームＬ１４は、直列に接続された第７パワースイッチＳ１７と第８パワースイッチＳ１８とから形成される。
【００１１】
前記フィルタ回路１４は、前記ブリッジスイッチング回路１２と前記補助スイッチ回路１３とに接続され、第１フィルタインダクタＬｍ１１と、第２フィルタインダクタＬｍ１２と、フィルタコンデンサＣ１０とを含む。前記制御回路１５は、相補スイッチング信号対（Ｓｃ１、Ｓｃ４及びＳｃ２、Ｓｃ３）と相補レベル信号対（Ｓｃ６、Ｓｃ７及びＳｃ５、Ｓｃ８）とを生成し、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ１、Ｓｃ４及びＳｃ２、Ｓｃ３）は、前記第１パワースイッチＳ１１及び前記第４パワースイッチＳ１４と、前記第２パワースイッチＳ１２及び前記第３パワースイッチＳ１３とをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対（Ｓｃ６、Ｓｃ７及びＳｃ５、Ｓｃ８）は、前記第６パワースイッチＳ１６及び前記第７パワースイッチＳ１７と、前記第５パワースイッチＳ１５及び前記第８パワースイッチＳ１８とをそれぞれ制御する。また、前記ブリッジスイッチング回路１２の前記第１パワースイッチＳ１１、前記第２パワースイッチＳ１２、前記第３パワースイッチＳ１３及び前記第４パワースイッチＳ１４は、それぞれ、第１ダイオードＤ１１、第２ダイオードＤ１２、第３ダイオードＤ１３及び第４ダイオードＤ１４に並列に接続される。前記補助スイッチ回路１３の前記第５パワースイッチＳ１５、前記第６パワースイッチＳ１６、前記第７パワースイッチＳ１７及び前記第８パワースイッチＳ１８は、それぞれ、第５ダイオードＤ１５、第６ダイオードＤ１６、第７ダイオードＤ１７及び第８ダイオードＤ１８に並列に接続される。なお、ＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作の説明は後で詳しく説明する。
【００１２】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを蓄積及び放出する場合を示す回路図であり、図３は、本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムのスイッチ制御信号を示す波形図である。図を参照すると、前記交流出力電圧Ｖａｃの正の半サイクルの間に（時間ｔ０〜ｔ１の期間に）、前記制御回路１５は、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ１、Ｓｃ４及びＳｃ２、Ｓｃ３）を生成することにより、前記第１パワースイッチＳ１１及び前記第４パワースイッチＳ１４を切換制御し、前記第２パワースイッチＳ１２及び前記第３パワースイッチＳ１３をローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対（Ｓｃ６、Ｓｃ７及びＳｃ５、Ｓｃ８）を生成することにより、前記第６パワースイッチＳ１６及び前記第７パワースイッチＳ１７をハイレベルで有効にし、前記第５パワースイッチＳ１５及び前記第８パワースイッチＳ１８をローレベルで無効にする。図４Ａに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ１２がエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループＬｐｓ１は、前記直流入力電圧Ｖｄｃ、前記第１パワースイッチＳ１１、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ１２及び前記第４パワースイッチＳ１４の順に構成され、再び前記直流入力電圧Ｖｄｃに戻るように構成される。図４Ｂに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ１２がエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループＬｐｒ１は、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ１２、前記第７パワースイッチＳ１７、前記第８ダイオードＤ１８、前記第６パワースイッチＳ１６及び前記第５ダイオードＤ１５の順に構成され、再び前記第１フィルタインダクタＬｍ１１に戻るように構成される。
【００１３】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを蓄積及び放出する場合を示す回路図である。図を参照すると、前記交流出力電圧Ｖａｃの負の半サイクルの間に（時間ｔ１〜ｔ２の期間に）、前記制御回路１５は、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ２、Ｓｃ３及びＳｃ１、Ｓｃ４）を生成することにより、前記第２パワースイッチＳ１２及び前記第３パワースイッチＳ１３を切換制御し、前記第１パワースイッチＳ１１及び前記第４パワースイッチＳ１４をローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対（Ｓｃ５、Ｓｃ８及びＳｃ６、Ｓｃ７）を生成することにより、前記第５パワースイッチＳ１５及び前記第８パワースイッチＳ１８をハイレベルで有効にし、前記第６パワースイッチＳ１６及び前記第７パワースイッチＳ１７をローレベルで無効にする。図５Ａに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ１２がエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループＬｎｓ１は、前記直流入力電圧Ｖｄｃ、前記第３パワースイッチＳ１３、前記第２フィルタインダクタＬｍ１２、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１及び前記第２パワースイッチＳ１２の順に構成され、再び前記直流入力電圧Ｖｄｃに戻るように構成される。図５Ｂに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ１２がエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループＬｎｒ１は、前記第２フィルタインダクタＬｍ１２、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第１フィルタインダクタＬｍ１１、前記第５パワースイッチＳ１５、前記第６ダイオードＤ１６、前記第８パワースイッチＳ１８及び前記第７ダイオードＤ１７の順に構成され、再び前記第２フィルタインダクタＬｍ１２に戻るように構成される。
【００１４】
図６は、本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムを示す回路図である。前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、直流入力電圧Ｖｄｃを交流出力電圧Ｖａｃに変換するものである。前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは、入力コンデンサ群２１と、第１ブリッジスイッチング回路２２１と、第１補助スイッチ回路２３１と、第２ブリッジスイッチング回路２２２と、第２補助スイッチ回路２３２と、第１フィルタ回路２４１と、第２フィルタ回路２４２と、制御回路２５とを含む。前記入力コンデンサ群２１は、前記直流入力電圧Ｖｄｃを受け、第１コンデンサＣ２１と第２コンデンサＣ２２とを含み、前記第１コンデンサＣ２１及び前記第２コンデンサＣ２２が中性点Ｐｏに接続されることにより、前記第１コンデンサＣ２１及び前記第２コンデンサＣ２２のそれぞれの両端間の電圧を前記直流入力電圧Ｖｄｃの半値に維持する。前記第１ブリッジスイッチング回路２２１は、前記入力コンデンサ群２１に並列に接続され、第１ブリッジアームＬ２１１と当該第１ブリッジアームＬ２１１に並列に接続された第２ブリッジアームＬ２２１とを含み、前記第１ブリッジアームＬ２１１は、直列に接続された第１パワースイッチＳ２１１と第５ダイオードＤ２５１とから形成され、前記第２ブリッジアームＬ２２１は、直列に接続された第２パワースイッチＳ２２１と第６ダイオードＤ２６１とから形成される。前記第１補助スイッチ回路２３１は、前記中性点Ｐｏと前記第１ブリッジスイッチング回路２２１との間に接続され、第３ブリッジアームＬ２３１と当該第３ブリッジアームＬ２３１に接続された第４ブリッジアームＬ２４１とを含み、前記第３ブリッジアームＬ２３１は、直列に接続された第３パワースイッチＳ２３１と第７ダイオードＤ２７１とから形成され、前記第４ブリッジアームＬ２４１は、直列に接続された第４パワースイッチＳ２４１と第８ダイオードＤ２８１とから形成される。
【００１５】
前記第２ブリッジスイッチング回路２２２は、前記入力コンデンサ群２１に並列に接続され、第１ブリッジアームＬ２１２と当該第１ブリッジアームＬ２１２に並列に接続された第２ブリッジアームＬ２２２とを含み、前記第１ブリッジアームＬ２１２は、直列に接続された第１パワースイッチＳ２１２と第５ダイオードＤ２５２とから形成され、前記第２ブリッジアームＬ２２２は、直列に接続された第２パワースイッチＳ２２２と第６ダイオードＤ２６２とから形成される。前記第２補助スイッチ回路２３２は、前記中性点Ｐｏと前記第２ブリッジスイッチング回路２２２との間に接続され、第３ブリッジアームＬ２３２と当該第３ブリッジアームＬ２３２に接続された第４ブリッジアームＬ２４２とを含み、前記第３ブリッジアームＬ２３２は、直列に接続された第３パワースイッチＳ２３２と第７ダイオードＤ２７２とから形成され、前記第４ブリッジアームＬ２４２は、直列に接続された第４パワースイッチＳ２４２と第８ダイオードＤ２８２とから形成される。
【００１６】
前記第１フィルタ回路２４１は、前記第１ブリッジスイッチング回路２２１と前記第１補助スイッチ回路２３１とに接続され、第１フィルタインダクタＬｍ２１１と、第２フィルタインダクタＬｍ２２１と、フィルタコンデンサＣ２０とを含む。前記第２フィルタ回路２４２は、前記第２ブリッジスイッチング回路２２２と前記第２補助スイッチ回路２３２とに接続され、第１フィルタインダクタＬｍ２１２と、第２フィルタインダクタＬｍ２２２と、前記フィルタコンデンサＣ２０とを含む。前記制御回路２５は、相補スイッチング信号対（Ｓｃ１１、Ｓｃ２１、Ｓｃ１２、Ｓｃ２２）と相補レベル信号対（Ｓｃ３１、Ｓｃ４１、Ｓｃ３２、Ｓｃ４２）とを生成し、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ１１、Ｓｃ２１、Ｓｃ１２、Ｓｃ２２）は、前記第１ブリッジスイッチング回路２２１の前記第１パワースイッチＳ２１１及び前記第２パワースイッチＳ２２１と、前記第２ブリッジスイッチング回路２２２の前記第１パワースイッチＳ２１２及び前記第２パワースイッチＳ２２２とをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対（Ｓｃ３１、Ｓｃ４１、Ｓｃ３２、Ｓｃ４２）は、前記第１補助スイッチ回路２３１の前記第３パワースイッチＳ２３１及び前記第４パワースイッチＳ２４１と、前記第２補助スイッチ回路２３２の前記第３パワースイッチＳ２３２及び前記第４パワースイッチＳ２４２とをそれぞれ制御する。また、前記第１ブリッジスイッチング回路２２１の前記第１パワースイッチＳ２１１及び前記第２パワースイッチＳ２２１は、それぞれ、第１ダイオードＤ２１１及び第２ダイオードＤ２２１に並列に接続される。前記第１補助スイッチ回路２３１の前記第３パワースイッチＳ２３１及び前記第４パワースイッチＳ２４１は、それぞれ、第３ダイオードＤ２３１及び第４ダイオードＤ２４１に並列に接続される。前記第２ブリッジスイッチング回路２２２の前記第１パワースイッチＳ２１２及び前記第２パワースイッチＳ２２２は、それぞれ、第１ダイオードＤ２１２及び第２ダイオードＤ２２２に並列に接続される。前記第２補助スイッチ回路２３２の前記第３パワースイッチＳ２３２及び前記第４パワースイッチＳ２４２は、それぞれ、第３ダイオードＤ２３２及び第４ダイオードＤ２４２に並列に接続される。なお、ＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作の説明は後で詳しく説明する。
【００１７】
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが正のサイクルの間にエネルギーを蓄積及び放出する場合を示す回路図であり、図７は、本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムのスイッチ制御信号を示す波形図である。図を参照すると、前記交流出力電圧Ｖａｃの正の半サイクルの間に（時間ｔ０〜ｔ１の期間に）、前記制御回路２５は、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ１１、Ｓｃ２１、Ｓｃ１２、Ｓｃ２２）を生成することにより、前記第１ブリッジスイッチング回路２２１の前記第１パワースイッチＳ２１１及び前記第２パワースイッチＳ２２１を切換制御し、前記第２ブリッジスイッチング回路２２２の前記第１パワースイッチＳ２１２及び前記第２パワースイッチＳ２２２をローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対（Ｓｃ３１、Ｓｃ４１、Ｓｃ３２、Ｓｃ４２）を生成することにより、前記第１補助スイッチ回路２３１の前記第３パワースイッチＳ２３１及び前記第４パワースイッチＳ２４１をハイレベルで有効にし、前記第２補助スイッチ回路２３２の前記第３パワースイッチＳ２３２及び前記第４パワースイッチＳ２４２をローレベルで無効にする。図８Ａに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ２２１がエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループＬｐｓ２は、前記直流入力電圧Ｖｄｃ、前記第１パワースイッチＳ２１１、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１１、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ２２１及び前記第２パワースイッチＳ２２１の順に構成され、再び前記直流入力電圧Ｖｄｃに戻るように構成される。図８Ｂに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１１及び前記第２フィルタインダクタＬｍ２２１がエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループＬｐｒ２は、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１１、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ２２１、前記第４パワースイッチＳ２４１、前記第８ダイオードＤ２８１、前記第３パワースイッチＳ２３１及び前記第７ダイオードＤ２７１の順に構成され、再び前記第１フィルタインダクタＬｍ２１１に戻るように構成される。
【００１８】
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第２の実施例に係るＤＣ／ＡＣコンバータシステムが負のサイクルの間にエネルギーを蓄積及び放出する場合を示す回路図である。図を参照すると、前記交流出力電圧Ｖａｃの負の半サイクルの間に（時間ｔ１〜ｔ２の期間に）、前記制御回路２５は、前記相補スイッチング信号対（Ｓｃ１２、Ｓｃ２２、Ｓｃ１１、Ｓｃ２１）を生成することにより、前記第２ブリッジスイッチング回路２２２の前記第１パワースイッチＳ２１２及び前記第２パワースイッチＳ２２２を切換制御し、前記第１ブリッジスイッチング回路２２１の前記第１パワースイッチＳ２１１及び前記第２パワースイッチＳ２２１をローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対（Ｓｃ３２、Ｓｃ４２、Ｓｃ３１、Ｓｃ４１）を生成することにより、前記第２補助スイッチ回路２３２の前記第３パワースイッチＳ２３２及び前記第４パワースイッチＳ２４２をハイレベルで有効にし、前記第１補助スイッチ回路２３１の前記第３パワースイッチＳ２３１及び前記第４パワースイッチＳ２４１をローレベルで無効にする。図９Ａに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１２及び前記第２フィルタインダクタＬｍ２２２がエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループＬｎｓ２は、前記直流入力電圧Ｖｄｃ、前記第１パワースイッチＳ２１２、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１２、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ２２２及び前記第２パワースイッチＳ２２２の順に構成され、再び前記直流入力電圧Ｖｄｃに戻るように構成される。図９Ｂに示すように、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１２及び前記第２フィルタインダクタＬｍ２２２がエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループＬｎｒ２は、前記第１フィルタインダクタＬｍ２１２、前記交流出力電圧Ｖａｃ、前記第２フィルタインダクタＬｍ２２２、前記第４パワースイッチＳ２４２、前記第８ダイオードＤ２８２、前記第３パワースイッチＳ２３２及び前記第７ダイオードＤ２７２の順に構成され、再び前記第１フィルタインダクタＬｍ２１２に戻るように構成される。
【００１９】
図１０は、本発明のＤＣ／ＡＣコンバータシステムの操作方法を示すフローチャートである。ＤＣ／ＡＣコンバータシステムは直流入力電圧を交流出力電圧に変換するものであり、その操作方法は、以下のステップを含む。
前記直流入力電圧を受けるための入力コンデンサ群を提供し、前記入力コンデンサ群は、第１コンデンサと第２コンデンサとを含み、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサが中性点に接続されることにより、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのそれぞれの両端間の電圧が前記直流入力電圧の半値に維持される（Ｓ１０）。次に、前記入力コンデンサ群に並列に接続されたブリッジスイッチング回路を提供し、前記ブリッジスイッチング回路は、第１ブリッジアームと当該第１ブリッジアームに並列に接続された第２ブリッジアームとを含み、前記第１ブリッジアームは、直列に接続された第１パワースイッチと第２パワースイッチとから形成され、前記第２ブリッジアームは、直列に接続された第３パワースイッチと第４パワースイッチとから形成される（Ｓ２０）。ここで、前記第１パワースイッチ、前記第２パワースイッチ、前記第３パワースイッチ及び前記第４パワースイッチは、それぞれ、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード及び第４ダイオードに並列に接続される。
【００２０】
さらに、前記中性点と前記ブリッジスイッチング回路との間に接続された補助スイッチ回路を提供し、前記補助スイッチ回路は、第３ブリッジアームと、当該第３ブリッジアームに接続された第４ブリッジアームとを含み、前記第３ブリッジアームは、直列に接続された第５パワースイッチと第６パワースイッチとから形成され、前記第４ブリッジアームは、直列に接続された第７パワースイッチと第８パワースイッチとから形成される（Ｓ３０）。ここで、前記第５パワースイッチ、前記第６パワースイッチ、前記第７パワースイッチ及び前記第８パワースイッチは、それぞれ、第５ダイオード、第６ダイオード、第７ダイオード及び第８ダイオードに並列に接続される。さらに、前記ブリッジスイッチング回路と前記補助スイッチ回路とに接続されたフィルタ回路を提供し、前記フィルタ回路は、第１フィルタインダクタと、第２フィルタインダクタと、フィルタコンデンサとを含む（Ｓ４０）。そして、相補スイッチング信号対と相補レベル信号対とを生成する制御回路を提供し、前記相補スイッチング信号対は、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチと、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチとをそれぞれ制御し、前記相補レベル信号対は、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチと、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチとをそれぞれ制御する（Ｓ５０）。
【００２１】
前記交流出力電圧の正の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチを切換制御し、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをローレベルで無効にする。前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループは、前記直流入力電圧、前記第１パワースイッチ、前記第１フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第２フィルタインダクタ及び前記第２パワースイッチの順に構成される。
【００２２】
前記交流出力電圧の正の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチを切換制御し、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをローレベルで無効にする。前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループは、前記第１フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第２フィルタインダクタ、前記第７パワースイッチ、前記第８ダイオード、前記第６パワースイッチ及び前記第５ダイオードの順に構成される。
【００２３】
前記交流出力電圧の負の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチを切換制御し、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをローレベルで無効にする。前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを蓄積する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー蓄積ループは、前記直流入力電圧、前記第３パワースイッチ、前記第２フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第１フィルタインダクタ及び前記第２パワースイッチの順に構成される。
【００２４】
前記交流出力電圧の負の半サイクルの間に、前記制御回路は、前記相補スイッチング信号対を生成することにより、前記第２パワースイッチ及び前記第３パワースイッチを切換制御し、前記第１パワースイッチ及び前記第４パワースイッチをローレベルで無効にするとともに、前記相補レベル信号対を生成することにより、前記第５パワースイッチ及び前記第８パワースイッチをハイレベルで有効にし、前記第６パワースイッチ及び前記第７パワースイッチをローレベルで無効にする。前記第１フィルタインダクタ及び前記第２フィルタインダクタがエネルギーを放出する場合には、前記ＤＣ／ＡＣコンバータシステムのエネルギー放出ループは、前記第２フィルタインダクタ、前記交流出力電圧、前記第１フィルタインダクタ、前記第５パワースイッチ、前記第６ダイオード、前記第８パワースイッチ及び前記第７ダイオードの順に構成される。
【００２５】
上述のように、本発明は、前記補助スイッチ回路によって零電圧状態でのインダクタンスのエネルギー放出経路を構成するとともに、補助スイッチ回路を直流側における中性点に接続させることにより、且つ、直列に接続された前記第１コンデンサ及び第２コンデンサは、ＶＡＮ及びＶＢＮの電圧を零電圧状態でちょうど前記直流入力電圧の半値に制限することにより、寄生容量の電圧による漏れ電流の影響を大幅に低減することができるという特徴及び利点を備えている。
【００２６】
ただし、上記は、本発明の好ましい実施例の詳細な説明および図面に過ぎず、本発明の特徴はこれに限定されるものではないため、本発明を限定するために用いられるものではなく、本発明の全ての範囲は別紙の特許請求の範囲を基準とすべきである。およそ本発明の特許請求の範囲における技術的思想およびその類似の変化の実施例に合うものは、いずれも本発明の範疇に含まれるものであって、当業者が本発明の範囲内で容易に想到し得る変化または付加はいずれも本願の特許請求の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２７】
（先行技術）
Ｖｄｃ  直流入力電圧
Ｖａｃ  交流出力電圧
Ｃ１ａ  入力コンデンサ
Ｓ１ａ〜Ｓ６ａ  パワースイッチ
Ｄ１ａ〜Ｄ６ａ  ダイオード
Ｌ１ａ，Ｌ２ａ  出力インダクタ
Ｃａ  出力コンデンサ
Ｃｐ１，Ｃｐ２  寄生容量
Ｉｃｐ１，Ｉｃｐ２  漏れ電流
（本発明）
Ｖｄｃ  直流入力電圧
Ｖａｃ  交流出力電圧
１１  入力コンデンサ群
１２  ブリッジスイッチング回路
１３  補助スイッチ回路
１４  フィルタ回路
１５  制御回路
Ｃ１１  第１コンデンサ
Ｃ１２  第２コンデンサ
Ｐｏ  中性点
Ｌ１１  第１ブリッジアーム
Ｌ１２  第２ブリッジアーム
Ｌ１３  第３ブリッジアーム
Ｌ１４  第４ブリッジアーム
Ｓ１１  第１パワースイッチ
Ｓ１２  第２パワースイッチ
Ｓ１３  第３パワースイッチ
Ｓ１４  第４パワースイッチ
Ｓ１５  第５パワースイッチ
Ｓ１６  第６パワースイッチ
Ｓ１７  第７パワースイッチ
Ｓ１８  第８パワースイッチ
Ｄ１１  第１ダイオード
Ｄ１２  第２ダイオード
Ｄ１３  第３ダイオード
Ｄ１４  第４ダイオード
Ｄ１５  第５ダイオード
Ｄ１６  第６ダイオード
Ｄ１７  第７ダイオード
Ｄ１８  第８ダイオード
Ｌｍ１１  第１フィルタインダクタ
Ｌｍ１２  第２フィルタインダクタ
Ｃ１０  フィルタコンデンサ
２１  入力コンデンサ群
２２１  第１ブリッジスイッチング回路
２２２  第２ブリッジスイッチング回路
２３１  第１補助スイッチ回路
２３２  第２補助スイッチ回路
２４１  第１フィルタ回路
２４２  第２フィルタ回路
２５  制御回路
Ｃ２１  第１コンデンサ
Ｃ２２  第２コンデンサ
Ｐｏ  中性点
Ｌ２１１  第１ブリッジアーム
Ｌ２２１  第２ブリッジアーム
Ｌ２３１  第３ブリッジアーム
Ｌ２４１  第４ブリッジアーム
Ｌ２１２  第１ブリッジアーム
Ｌ２２２  第２ブリッジアーム
Ｌ２３２  第３ブリッジアーム
Ｌ２４２  第４ブリッジアーム
Ｓ２１１  第１パワースイッチ
Ｓ２２１  第２パワースイッチ
Ｓ２３１  第３パワースイッチ
Ｓ２４１  第４パワースイッチ
Ｄ２１１  第１ダイオード
Ｄ２２１  第２ダイオード
Ｄ２３１  第３ダイオード
Ｄ２４１  第４ダイオード
Ｄ２５１  第５ダイオード
Ｄ２６１  第６ダイオード
Ｄ２７１  第７ダイオード
Ｄ２８１  第８ダイオード
Ｌ２１１  第１フィルタインダクタ
Ｌ２２１  第２フィルタインダクタ
Ｃ２０  フィルタコンデンサ
Ｓ２１２  第１パワースイッチ
Ｓ２２２  第２パワースイッチ
Ｓ２３２  第３パワースイッチ
Ｓ２４２  第４パワースイッチ
Ｄ２１２  第１ダイオード
Ｄ２２２  第２ダイオード
Ｄ２３２  第３ダイオード
Ｄ２４２  第４ダイオード
Ｄ２５２  第５ダイオード
Ｄ２６２  第６ダイオード
Ｄ２７２  第７ダイオード
Ｄ２８２  第８ダイオード
Ｌｍ２１２  第１フィルタインダクタ
Ｌｍ２２２  第２フィルタインダクタ
Ｌｐｓ１，Ｌｎｓ１  エネルギー蓄積ループ
Ｌｐｒ１，Ｌｎｒ１  エネルギー放出ループ
Ｌｐｓ２，Ｌｎｓ２  エネルギー蓄積ループ
Ｌｐｒ２，Ｌｎｒ２  エネルギー放出ループ
Ｓｃ１，Ｓｃ４  スイッチング信号
Ｓｃ２，Ｓｃ３  スイッチング信号
Ｓｃ５，Ｓｃ８  レベル信号
Ｓｃ６，Ｓｃ７  レベル信号
Ｓｃ１１，Ｓｃ２１  スイッチング信号
Ｓｃ１２，Ｓｃ２２  スイッチング信号
Ｓｃ３１，Ｓｃ４１  レベル信号
Ｓｃ３２，Ｓｃ４２  レベル信号
ｔ０，ｔ１，ｔ２  時間
【図１】
2014204661.tif 000003
【図２】
2014204661.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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