(57)【要約】  無停電電源装置の制御装置（５）は、それぞれ第１〜第６のＩＧＢＴ（Ｑ１〜Ｑ６）に対応して設けられ、各々が、三相交流電圧の高低の比較結果に基づいて、対応するＩＧＢＴをオンさせることを許可するか否かを示す信号（Ａ１〜Ａ６）を出力する第１〜第６の比較回路（２２ａ〜２２ｆ）と、第１または第２のコンデンサ（Ｃ１１またはＣ１２）の端子間電圧（ＶＤ１またはＶＤ２）が目標電圧（ＶＤＴ）よりも高い場合に、第１〜第６の比較回路の出力信号に基づいて第１〜第６のＩＧＢＴの各々をオンおよびオフさせ、第１または第２のコンデンサの端子間電圧を下降させる制御部（２３）とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から供給される第１〜第３の交流電圧に基づいて第１〜第３の直流電圧を生成し、前記第１〜第３の直流電圧をそれぞれ第１〜第３の出力ノードに出力するコンバータと、
前記第１および第２の出力ノード間に接続された第１のコンデンサと、
前記第２および第３の出力ノード間に接続された第２のコンデンサと、
前記第１および第２のコンデンサの端子間電圧の各々が目標電圧になるように前記コンバータを制御する制御装置と、
前記第１〜第３の交流電圧を整流して前記第１および第３の出力ノード間に第４の直流電圧を出力する整流器とを備え、
前記コンバータは、
それぞれ前記第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の第１の電極が前記第１の出力ノードに接続され、各々の第２の電極が対応する交流電圧を受ける第１〜第３のトランジスタと、
それぞれ前記第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の第１の電極が対応する交流電圧を受け、各々の第２の電極が前記第３の出力ノードに接続された第４〜第６のトランジスタと、
それぞれ前記第１〜第６のトランジスに逆並列に接続された第１〜第６のダイオードと、
それぞれ前記第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の一方端子が対応する交流電圧を受け、各々の他方端子が前記第２の出力ノードに接続された第１〜第３の交流スイッチとを含み、
前記制御装置は、
それぞれ前記第１〜第３のトランジスタに対応して設けられ、各々が、前記第１〜第３の交流電圧の高低を比較し、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも高い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する第１〜第３の比較回路と、
それぞれ前記第４〜第６のトランジスタに対応して設けられ、各々が、前記第１〜第３の交流電圧の高低を比較し、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも低い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する第４〜第６の比較回路と、
前記第１および第２のコンデンサのうちの少なくともいずれか一方のコンデンサの端子間電圧が前記目標電圧よりも高い場合には、前記第１〜第６の比較回路の出力信号に基づいて前記第１〜第６のトランジスタの各々をオンおよびオフさせ、前記第１および第２のコンデンサのうちの少なくともいずれか一方のコンデンサの端子間電圧を下降させる制御部とを含む、電力変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１のコンデンサの端子間電圧が前記目標電圧よりも高い場合には、前記第１〜第３のトランジスタのうちの前記第１〜第３の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタをオンおよびオフさせて、前記第１のコンデンサの端子間電圧を下降させ、
前記第２のコンデンサの端子間電圧が前記目標電圧よりも高い場合には、前記第４〜第６のトランジスタのうちの前記第４〜第６の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタをオンおよびオフさせて、前記第２のコンデンサの端子間電圧を下降させる、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１のコンデンサの端子間電圧と前記目標電圧との偏差に応じたデューティ比を有する第１のクロック信号を生成する第１の信号発生部と、
前記第１〜第３のトランジスタのうちの前記第１〜第３の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタのゲートに前記第１のクロック信号を与える第１のゲート回路と、
前記第２のコンデンサの端子間電圧と前記目標電圧との偏差に応じたデューティ比を有する第２のクロック信号を生成する第２の信号発生部と、
前記第４〜第６のトランジスタのうちの前記第４〜第６の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタのゲートに前記第２のクロック信号を与える第２のゲート回路とを含む、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１および第２のコンデンサの端子間電圧の和が前記目標電圧の２倍の電圧よりも高い場合には、前記第１〜第３のトランジスタのうちの前記第１〜第３の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタと、前記第４〜第６のトランジスタのうちの前記第４〜第６の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタとを同時にオンおよびオフさせて、前記第１および第２のコンデンサの端子間電圧を下降させる、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１および第２のコンデンサの端子間電圧の和と前記目標電圧の２倍の電圧との偏差に応じたデューティ比を有するクロック信号を生成する信号発生部と、
前記第１〜第３のトランジスタのうちの前記第１〜第３の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタのゲートに前記クロック信号を与えるとともに、前記第４〜第６のトランジスタのうちの前記第４〜第６の比較回路の出力信号によってオンさせることが許可されたトランジスタのゲートに前記クロック信号を与えるゲート回路とを含む、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１〜第３の交流スイッチの各々は、
それらの第１の電極が互いに接続され、それらの第２の電極がそれぞれ前記一方端子および前記他方端子に接続された第７および第８のトランジスタと、
それぞれ前記第７および第８のトランジスタに逆並列に接続された第７および第８のダイオードとを含む、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第１のコンデンサの端子間電圧が前記目標電圧よりも低い場合には、前記第１〜第３の交流スイッチの前記第７のトランジスタをオンおよびオフさせて前記第１のコンデンサの端子間電圧を上昇させ、
前記第２のコンデンサの端子間電圧が前記目標電圧よりも低い場合には、前記第１〜第３の交流スイッチの前記第８のトランジスタをオンおよびオフさせて前記第２のコンデンサの端子間電圧を上昇させる、請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記目標電圧と前記第１のコンデンサの端子間電圧との偏差に応じたデューティ比を有する第１のクロック信号を生成する第１の信号発生部と、
前記目標電圧と前記第２のコンデンサの端子間電圧との偏差に応じたデューティ比を有する第２のクロック信号を生成する第２の信号発生部と、
前記第１および第２のクロック信号を受け、第１の期間は前記第１のクロック信号を前記第１〜第３の交流スイッチの前記第７のトランジスタのゲートに与え、第２の期間は前記第２のクロック信号を前記第１〜第３の交流スイッチの前記第８のトランジスタのゲートに与えるゲート回路とを含む、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記整流器は、
それらのアノードがそれぞれ前記第１〜第３の交流電圧を受け、それらのカソードがともに前記第１の出力ノードに接続された第７〜第９のダイオードと、
それらのアノードがともに前記第３の出力ノードに接続され、それらのカソードがそれぞれ前記第７〜第９のダイオードのアノードに接続された第１０〜第１２のダイオードとを含む、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記目標電圧の２倍の電圧は前記第４の直流電圧よりも高く、
前記第１および第３の出力ノード間に負荷が接続され、
前記コンバータが正常である場合は前記コンバータから前記負荷に直流電力が供給され、前記コンバータが故障した場合は前記整流器から前記負荷に直流電力が供給される、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
さらに、前記第１および第３の出力ノードに接続され、前記交流電源の健全時は、前記整流器および前記コンバータからの直流電力を電力貯蔵装置に蓄え、前記交流電源の停電時は、前記電力貯蔵装置の直流電力を前記負荷に供給する双方向チョッパを備え、
前記制御装置は、前記交流電源の停電時には、前記コンバータの運転を停止させる、請求項１０に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電力変換装置に関し、特に、並列接続された整流器およびコンバータを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平８−２５１９４７号公報（特許文献１）には、交流電源と負荷の間に並列接続された整流器およびコンバータを備えた電力変換装置において、整流器およびコンバータのうちの少なくともいずれか一方と交流電源との間に変圧器を設けることにより、交流電源、整流器、およびコンバータにループ電流が流れることを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の電力変換装置では、ループ電流が流れることを防止するために変圧器を設けるので、コスト高になるという問題があった。【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ループ電流が流れることを防止することが可能で低価格の電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電力変換装置は、交流電源から供給される第１〜第３の交流電圧に基づいて第１〜第３の直流電圧を生成し、第１〜第３の直流電圧をそれぞれ第１〜第３の出力ノードに出力するコンバータと、第１および第２の出力ノード間に接続された第１のコンデンサと、第２および第３の出力ノード間に接続された第２のコンデンサと、第１および第２のコンデンサの端子間電圧の各々が目標電圧になるようにコンバータを制御する制御装置と、第１〜第３の交流電圧を整流して第１および第３の出力ノード間に第４の直流電圧を出力する整流器とを備えたものである。【０００７】
コンバータは、それぞれ第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の第１の電極が第１の出力ノードに接続され、各々の第２の電極が対応する交流電圧を受ける第１〜第３のトランジスタと、それぞれ第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の第１の電極が対応する交流電圧を受け、各々の第２の電極が第３の出力ノードに接続された第４〜第６のトランジスタと、それぞれ第１〜第６のトランジスに逆並列に接続された第１〜第６のダイオードと、それぞれ第１〜第３の交流電圧に対応して設けられ、各々の一方端子が対応する交流電圧を受け、各々の他方端子が第２の出力ノードに接続された第１〜第３の交流スイッチとを含む。【０００８】
制御装置は、それぞれ第１〜第３のトランジスタに対応して設けられ、各々が、第１〜第３の交流電圧の高低を比較し、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも高い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する第１〜第３の比較回路と、それぞれ第４〜第６のトランジスタに対応して設けられ、各々が、第１〜第３の交流電圧の高低を比較し、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも低い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する第４〜第６の比較回路と、第１および第２のコンデンサのうちの少なくともいずれか一方のコンデンサの端子間電圧が目標電圧よりも高い場合には、第１〜第６の比較回路の出力信号に基づいて第１〜第６のトランジスタの各々をオンおよびオフさせ、第１および第２のコンデンサのうちの少なくともいずれか一方のコンデンサの端子間電圧を下降させる制御部とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る電力変換装置では、第１〜第３の比較回路は、それぞれ第１〜第３のトランジスタに対応して設けられ、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも高い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する。第４〜第６の比較回路は、それぞれ第４〜第６のトランジスタに対応して設けられ、対応するトランジスタに対応する交流電圧が他の２つの交流電圧よりも低い場合に、対応するトランジスタをオンさせることを許可する信号を出力する。制御部は、第１または第２のコンデンサの端子間電圧が目標電圧よりも高い場合には、第１〜第６の比較回路の出力信号に基づいて第１〜第６のトランジスタの各々をオンおよびオフさせて、第１または第２のコンデンサの端子間電圧を下降させる。したがって、交流電源、整流器、およびコンバータにループ電流が流れることを防止することができる。また、変圧器を設置する必要がないので、装置の低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】従来の問題点を説明するための回路ブロック図である。
【図３】従来の問題点を説明するための他の回路ブロック図である。
【図４】図１に示した制御装置のうちのコンバータを制御してコンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させる部分の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示した線間電圧の波形を示すタイムチャートである。
【図６】図４に示した比較部の構成を示す回路図である。
【図７】図６に示した比較部の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図８】図６に示した比較部の動作を説明するための他のタイムチャートである。
【図９】図６に示した信号Ａ１〜Ａ６の波形を示すタイムチャートである。
【図１０】図４に示した制御部の構成を示す回路図である。
【図１１】図１０に示したクロック信号ＣＬＫ１、信号Ａ１、およびゲート信号Ｇ１の波形を示すタイムチャートである。
【図１２】図１に示した制御装置のうちのコンバータを制御してコンデンサＣ１１，Ｃ１２を充電させる部分の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示したクロック信号およびゲート信号の波形を示すタイムチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態２による無停電電源装置の要部を示す回路ブロック図である。
【図１５】図１４に示した信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５の波形を示すタイムチャートである。
【図１６】図１４に示したクロック信号ＣＬＫ３、信号Ａ１５、およびゲート信号Ｇ１，Ｇ５の波形を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１による無停電電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図１において、この無停電電源装置は、入力端子Ｔ１〜Ｔ３、バッテリ端子Ｔ４、出力端子Ｔ１１，Ｔ１２、フィルタ１、コンバータ２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２、整流器３、双方向チョッパ４、および制御装置５を備える。
【００１２】
入力端子Ｔ１〜Ｔ３は、それぞれ交流電源１１からＵ相交流電圧Ｖｕ（第１の交流電圧）、Ｖ相交流電圧Ｖｖ（第２の交流電圧）、およびＷ相交流電圧Ｖｗ（第３の交流電圧）を受ける。三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各々は商用周波数を有し、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの位相は１２０度ずつずれている。三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの瞬時値は、制御装置５によって検出される。
【００１３】
バッテリ端子Ｔ４は、バッテリ１２（電力貯蔵装置）に接続される。バッテリ１２の端子間電圧ＶＢの瞬時値は、制御装置５によって検出される。バッテリ１２の代わりにコンデンサが接続されていても構わない。出力端子Ｔ１１，Ｔ１２間には、負荷１３が接続される。負荷１３は、無停電電源装置から供給される直流電力によって駆動される。
【００１４】
フィルタ１は、コンデンサＣ１〜Ｃ３およびリアクトルＬ１〜Ｌ３を含む。コンデンサＣ１〜Ｃ３の一方電極はそれぞれ入力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続され、それらの他方電極はともに中性点ＮＰに接続される。中性点ＮＰは、たとえば接地電圧を受ける。リアクトルＬ１〜Ｌ３の一方端子はそれぞれ入力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続され、それらの他方端子はそれぞれコンバータ２の入力ノードＮ１〜Ｎ３に接続される。
【００１５】
フィルタ１は、低域通過フィルタであり、交流電源１１からの商用周波数の電流をコンバータ２に通過させ、コンバータ２で発生するスイッチング周波数の電流が交流電源１１側に流れることを防止する。
【００１６】
コンバータ２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）Ｑ１〜Ｑ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６、および交流スイッチＳ１〜Ｓ３を含む。ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３のコレクタはともに出力ノードＮ４（第１の出力ノード）に接続され、それらのエミッタはそれぞれ入力ノードＮ１〜Ｎ３に接続される。出力ノードＮ４には、正電圧（第１の直流電圧）が出力される。出力ノードＮ４は、出力端子Ｔ１１に接続される。
【００１７】
ＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６のコレクタはそれぞれ入力ノードＮ１〜Ｎ３に接続され、それらのエミッタはともに出力ノードＮ５（第３の出力ノード）に接続される。出力ノードＮ５には、負電圧（第３の直流電圧）が出力される。出力ノードＮ５は、出力端子Ｔ１２に接続される。ダイオードＤ１〜Ｄ６は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６に逆並列に接続される。ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６の各々のオンおよびオフは、制御装置５によって制御される。
【００１８】
交流スイッチＳ１〜Ｓ３の一方端子はそれぞれ入力ノードＮ１〜Ｎ３に接続され、それらの他方端子はともに出力ノードＮ６（第２の出力ノード）に接続される。出力ノードＮ６には、中性点電圧（第２の直流電圧）が出力される。出力ノードＮ６は、たとえば中性点ＮＰに接続される。
【００１９】
交流スイッチＳ１〜Ｓ３の各々は、ＩＧＢＴＱ７，Ｑ８およびダイオードＤ７，Ｄ８を含む。ＩＧＢＴＱ７，Ｑ８のコレクタは互いに接続され、ＩＧＢＴＱ７のエミッタは一方端子（対応する入力ノード）に接続され、ＩＧＢＴＱ８のエミッタは他方端子（ノードＮ６）に接続される。ダイオードＤ７，Ｄ８は、それぞれＩＧＢＴＱ７，Ｑ８に逆並列に接続される。スイッチＳ１〜Ｓ３に属するＩＧＢＴＱ７，Ｑ８の各々のオンおよびオフは、制御装置５によって制御される。
【００２０】
なお、スイッチＳ１〜Ｓ３の各々において、ＩＧＢＴＱ７，Ｑ８のエミッタが互いに接続され、ＩＧＢＴＱ８のコレクタが一方端子（対応する入力ノード）に接続され、ＩＧＢＴＱ７のコレクタが他方端子（ノードＮ６）に接続され、ダイオードＤ７，Ｄ８がそれぞれＩＧＢＴＱ７，Ｑ８に逆並列に接続されていてもよい。
【００２１】
コンバータ２は、制御装置５によって制御される。交流電源１１から三相交流電力が正常に供給されている場合（交流電源１１の健全時）には、コンバータ２は、交流電源１１からフィルタ１を介して供給される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて正電圧、負電圧、および中性点電圧を生成し、正電圧、負電圧、および中性点電圧をそれぞれ出力ノードＮ４〜Ｎ６に出力する。交流電源１１からの三相交流電力の供給が停止された場合（交流電源１１の停電時）には、コンバータ２の運転は停止される。
【００２２】
コンデンサＣ１１は、コンバータ２の出力ノードＮ４，Ｎ６間に接続され、出力ノードＮ４，Ｎ６間の直流電圧ＶＤ１を平滑化する。コンデンサＣ１２は、コンバータ２の出力ノードＮ６，Ｎ５間に接続され、出力ノードＮ６，Ｎ５間の直流電圧ＶＤ２を平滑化する。
【００２３】
コンデンサＣ１１の端子間電圧（ノードＮ４，Ｎ６間の直流電圧）ＶＤ１の瞬時値は、制御装置５によって検出される。コンデンサＣ１２の端子間電圧（ノードＮ６，Ｎ５間の直流電圧）ＶＤ２の瞬時値は、制御装置５によって検出される。
【００２４】
制御装置５は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて、交流電源１１の停電が発生したか否かを判別する。たとえば、制御装置５は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちのいずれかの交流電圧が下限値よりも低下した場合に、交流電源１１の停電が発生したと判別する。制御装置５は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗがともに下限値よりも高い場合には、交流電源１１は健全であると判別する。
【００２５】
交流電源１１の健全時には、制御装置５は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて、コンデンサＣ１１の端子間電圧ＶＤ１が目標電圧ＶＤＴになり、かつコンデンサＣ１２の端子間電圧ＶＤ２が目標電圧ＶＤＴになるようにコンバータ２を制御する。これにより、出力端子Ｔ１１，Ｔ１２間の直流電圧ＶＤＣが目標電圧ＶＤＴの２倍の電圧２ＶＤＴにされる。
【００２６】
交流電源１１の停電時には、制御装置５は、全てのＩＧＢＴＱ１〜Ｑ８をオフさせてコンバータ２の運転を停止する。交流電源１１の健全時にコンバータ２を運転する方法については、後で詳細に説明する。
【００２７】
整流器３は、ダイオードＤ１１〜Ｄ１６を含む。ダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードはそれぞれ入力端子Ｔ１〜Ｔ３に接続され、それらのカソードはともに出力端子Ｔ１１に接続される。ダイオードＤ１４〜Ｄ１６のアノードはともに出力端子Ｔ１２に接続され、それらのカソードはそれぞれダイオードＤ１１〜Ｄ１３のアノードに接続される。整流器３は、交流電源１１から供給される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを全波整流して直流電圧Ｖｄｃを生成する。整流器３の直流出力電圧Ｖｄｃは、上記目標電圧ＶＤＴの２倍の電圧２ＶＤＴよりも低い。
【００２８】
したがって、コンバータ２が正常に動作している場合には、整流器３のダイオードＤ１１〜Ｄ１６はオフ状態に維持され、整流器３から負荷１３に直流電力は供給されない。コンバータ２が故障して直流出力電圧ＶＤＣが整流器３の直流出力電圧Ｖｄｃまで低下した場合には、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに同期してダイオードＤ１１〜Ｄ１６のうちの２つのダイオードが順次オンし、整流器３から負荷１３に直流電力が供給される。
【００２９】
双方向チョッパ４は、出力端子Ｔ１１，Ｔ１２とバッテリ端子Ｔ４との間に接続され、制御装置５によって制御される。双方向チョッパ４は、交流電源１１の健全時には、コンバータ２（または整流器３）から供給される直流電力をバッテリ１２に蓄え、交流電源１１の停電時には、バッテリ１２の直流電力を負荷１３に供給する。
【００３０】
制御装置５は、交流電源１１の健全時には、バッテリ１２の端子間電圧ＶＢが目標バッテリ電圧ＶＢＴになるように双方向チョッパ４を制御し、交流電源１１の停電時には、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の和の電圧（ＶＤ１＋ＶＤ２）が目標電圧ＶＤＴの２倍の電圧２ＶＤＴになるように双方向チョッパ４を制御する。２ＶＤＴ＞ＶＢＴである。
【００３１】
なお、双方向チョッパ４が出力ノードＮ４〜Ｎ６に接続されていてもよい。この場合、制御装置５は、交流電源１１の健全時には、バッテリ１２の端子間電圧ＶＢが目標バッテリ電圧ＶＢＴになるように双方向チョッパ４を制御し、交流電源１１の停電時には、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の各々が目標電圧ＶＤＴになるように双方向チョッパ４を制御する。
【００３２】
次に、この無停電電源装置の動作について説明する。交流電源１１の健全時には、交流電源１１からフィルタ１を介してコンバータ２に三相交流電力が供給される。三相交流電力は、コンバータ２によって直流電力に変換されて負荷１３に供給されるとともに、双方向チョッパ４によってバッテリ１２に蓄えられる。負荷１３は、コンバータ２から供給される直流電力によって駆動される。
【００３３】
交流電源１１の健全時においてコンバータ２が故障した場合には、交流電源１１から供給される三相交流電力が整流器３によって直流電力に変換される。整流器３によって生成された直流電力は、負荷１３に供給されるとともに、双方向チョッパ４によってバッテリ１２に蓄えられる。したがって、交流電源１１の健全時においてコンバータ２が故障した場合でも、負荷１３の運転を継続することができる。
【００３４】
交流電源１１の停電時には、コンバータ２の運転は停止され、整流器３のダイオードＤ１１〜Ｄ１６はオフ状態に維持され、バッテリ１２の直流電力が双方向チョッパ４によって負荷１３に供給される。したがって、バッテリ１２に直流電力が蓄えられている期間は、負荷１３の運転を継続することができる。
【００３５】
さて、このような構成の無停電電源装置において、従来の無停電電源装置のように三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低に関係なくコンバータ２を運転すると、交流電源１１から整流器３、コンバータ２およびフィルタ１を介して交流電源１１に、あるいはその逆の経路にループ電流ＩＬが流れ、損失が発生するという問題がある。
【００３６】
たとえば、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｕよりも高い期間にＩＧＢＴＱ１をオンさせると、図２に示すように、交流電源１１のＶ相端子から入力端子Ｔ２、ダイオードＤ１２、ＩＧＢＴＱ１、リアクトルＬ１、および入力端子Ｔ１を介して交流電源１１のＵ相端子にループ電流ＩＬが流れてしまう。
【００３７】
同様に、交流電圧Ｖｗが交流電圧Ｖｕよりも高い期間にＩＧＢＴＱ１がオンされると、交流電源１１のＷ相端子から入力端子Ｔ３、ダイオードＤ１３、ＩＧＢＴＱ１、リアクトルＬ１、および入力端子Ｔ１を介して交流電源１１のＵ相端子にループ電流ＩＬが流れてしまう。
【００３８】
また、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｕよりも高い期間にＩＧＢＴＱ５がオンされると、図３に示すように、交流電源１１のＶ相端子から入力端子Ｔ２、リアクトルＬ２、ＩＧＢＴＱ５、ダイオードＤ１４、および入力端子Ｔ１を介して交流電源１１のＵ相端子にループ電流ＩＬが流れてしまう。
【００３９】
同様に、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｗよりも高い期間にＩＧＢＴＱ５がオンされると、交流電源１１のＶ相端子から入力端子Ｔ２、リアクトルＬ２、ＩＧＢＴＱ５、ダイオードＤ１６、および入力端子Ｔ３を介して交流電源１１のＷ相端子にループ電流ＩＬが流れてしまう。本願発明は、この問題を解決するものである。
【００４０】
図４は、制御装置５のうちのコンバータ２を制御してコンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させる部分の構成を示すブロック図である。図４において、制御装置５は、線間電圧検出部２１、比較部２２、および制御部２３を含む。
【００４１】
線間電圧検出部２１は、交流電源１１から供給される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖを検出する。線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗは、それぞれＶ相およびＷ相から見たＵ相の電圧である。線間電圧Ｖｖｗ，Ｖｖｕは、それぞれＷ相およびＵ相から見たＶ相の電圧である。線間電圧Ｖｗｕ，Ｖｗｖは、それぞれＵ相およびＶ相から見たＷ相の電圧である。
【００４２】
図５は、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖを示す波形図である。図５では、線間電圧の実効値が１００％と表示されている。三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各々は６０Ｈｚで正弦波状に変化し、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの位相は１２０度ずつずれている。したがって、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖの各々は６０Ｈｚで正弦波状に変化し、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖの位相は６０度ずつずれている。
【００４３】
図４に戻って、比較部２２は、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖに基づいて、ループ電流ＩＬを流すことなくＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオンすることができるか否かを判定し、判定結果を示す信号Ａ１〜Ａ６を出力する。信号Ａ１〜Ａ６は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオン状態にしてもよい場合に活性化レベルの「Ｈ」レベルにされる。また信号Ａ１〜Ａ６は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオン状態にしてはいけない場合に非活性化レベルの「Ｌ」レベルにされる。
【００４４】
図６は、比較部２２の構成を示す回路図である。図６において、比較部２２は、比較器３１〜４２およびＡＮＤゲート５１〜５６を含む。比較器３１〜４２の反転入力端子（−端子）は、それぞれ線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｕｖ，Ｖｗｖ，Ｖｖｗ，Ｖｕｗ，Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｕ，Ｖｖｗ，Ｖｗｖ，Ｖｗｕを受ける。比較器３１〜４２の非反転入力端子（＋端子）は、ともに０Ｖを受ける。
【００４５】
比較器３１〜４２の出力信号φ３１〜φ４２は、それぞれ線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｕｖ，Ｖｗｖ，Ｖｖｗ，Ｖｕｗ，Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｕ，Ｖｖｗ，Ｖｗｖ，Ｖｗｕが負電圧である場合に「Ｈ」レベルとなり、それぞれ線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｕｖ，Ｖｗｖ，Ｖｖｗ，Ｖｕｗ，Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｕ，Ｖｖｗ，Ｖｗｖ，Ｖｗｕが正電圧である場合に「Ｌ」レベルとなる。
【００４６】
比較器３１，３３，３５，３７，３９，４１の出力信号φ３１，φ３３，φ３５，φ３７，φ３９，φ４１はそれぞれＡＮＤゲート５１〜５６の一方入力ノードに与えられ、比較器３２，３４，３６，３８，４０，４２の出力信号φ３２，φ３４，φ３６，φ３８，φ４０，φ４２はそれぞれＡＮＤゲート５１〜５６の他方入力ノードに与えられる。ＡＮＤゲート５１〜５６は、それぞれ信号Ａ１〜Ａ６を出力する。
【００４７】
図２では、交流電圧Ｖｕが交流電圧Ｖｖ，Ｖｗがよりも低い期間にＩＧＢＴＱ１をオンさせるとループ電流ＩＬが流れることを説明した。しかし、交流電圧Ｖｕが交流電圧Ｖｖ，Ｖｗよりも高い期間にＩＧＢＴＱ１をオンさせるとループ電流ＩＬが流れない。したがって、交流電圧Ｖｕが交流電圧Ｖｖ，Ｖｗよりも高い期間、すなわち、図７に示すように、線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕがともに負電圧である期間ＴＡがＩＧＢＴＱ１をオンさせてもよい期間である。
【００４８】
図６に戻って、比較器３１の出力信号φ３１は、線間電圧Ｖｖｕが負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなり、線間電圧Ｖｖｕが正電圧である期間に「Ｌ」レベルとなる。比較器３２の出力信号φ３２は、線間電圧Ｖｗｕが負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなり、線間電圧Ｖｗｕが正電圧である期間に「Ｌ」レベルとなる。
【００４９】
ＡＮＤゲート５１の出力信号Ａ１は、信号φ３１，φ３２がともに「Ｈ」レベルである期間、すなわち線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕがともに負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなる。したがって、信号Ａ１が「Ｈ」レベルである期間がＩＧＢＴＱ１をオンさせてもよい期間である。
【００５０】
同様に、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｗｖがともに負電圧となり、信号Ａ２が「Ｈ」レベルとなる期間がＩＧＢＴＱ２をオンさせてもよい期間である。また、線間電圧Ｖｖｗ，Ｖｕｗがともに負電圧となり、信号Ａ３が「Ｈ」レベルとなる期間がＩＧＢＴＱ３をオンさせてもよい期間である。
【００５１】
比較器３１，３２およびＡＮＤゲート５１は、ＩＧＢＴＱ１に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ１に対応する交流電圧Ｖｕが他の２つの交流電圧Ｖｖ，Ｖｗよりも高い場合に、信号Ａ１を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ１をオンさせることを許可する第１の比較回路２２ａを構成する。
【００５２】
比較器３３，３４およびＡＮＤゲート５２は、ＩＧＢＴＱ２に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ２に対応する交流電圧Ｖｖが他の２つの交流電圧Ｖｕ，Ｖｗよりも高い場合に、信号Ａ２を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ２をオンさせることを許可する第２の比較回路２２ｂを構成する。
【００５３】
比較器３５，３６およびＡＮＤゲート５３は、ＩＧＢＴＱ３に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ３に対応する交流電圧Ｖｗが他の２つの交流電圧Ｖｕ，Ｖｖよりも高い場合に、信号Ａ３を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ３をオンさせることを許可する第３の比較回路２２ｃを構成する。
【００５４】
また図３では、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｕ，Ｖｗよりも高い期間にＩＧＢＴＱ５をオンさせるとループ電流ＩＬが流れることを説明した。しかし、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｕ，Ｖｗよりも低い期間にＩＧＢＴＱ５をオンさせるとループ電流ＩＬは流れない。したがって、交流電圧Ｖｖが交流電圧Ｖｕ，Ｖｗよりも低い期間、すなわち線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｖｗがともに負電圧である期間がＩＧＢＴＱ５をオンさせてもよい期間である。
【００５５】
図６に戻って、比較器３９の出力信号φ３９は、線間電圧Ｖｖｕが負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなり、線間電圧Ｖｖｕが正電圧である期間に「Ｌ」レベルとなる。比較器４０の出力信号φ４０は、線間電圧Ｖｖｗが負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなり、線間電圧Ｖｖｗが正電圧である期間に「Ｌ」レベルとなる。
【００５６】
ＡＮＤゲート５５の出力信号Ａ５は、信号φ３９，φ４０がともに「Ｈ」レベルである期間、すなわち線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｖｗがともに負電圧である期間に「Ｈ」レベルとなる。したがって、信号Ａ５が「Ｈ」レベルである期間がＩＧＢＴＱ５をオンさせてもよい期間である。
【００５７】
同様に、線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗがともに負電圧となり、信号Ａ４が「Ｈ」レベルとなる期間がＩＧＢＴＱ４をオンさせてもよい期間である。また、線間電圧Ｖｗｖ，Ｖｗｕがともに負電圧となり、信号Ａ６が「Ｈ」レベルとなる期間がＩＧＢＴＱ６をオンさせてもよい期間である。
【００５８】
比較器３７，３８およびＡＮＤゲート５４は、ＩＧＢＴＱ４に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ４に対応する交流電圧Ｖｕが他の２つの交流電圧Ｖｖ，Ｖｗよりも低い場合に、信号Ａ４を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ４をオンさせることを許可する第４の比較回路２２ｄを構成する。
【００５９】
比較器３９，４０およびＡＮＤゲート５５は、ＩＧＢＴＱ５に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ５に対応する交流電圧Ｖｖが他の２つの交流電圧Ｖｕ，Ｖｗよりも低い場合に、信号Ａ５を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ５をオンさせることを許可する第５の比較回路２２ｅを構成する。
【００６０】
比較器４１，４２およびＡＮＤゲート５６は、ＩＧＢＴＱ６に対応して設けられ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの高低を比較し、対応するＩＧＢＴＱ６に対応する交流電圧Ｖｗが他の２つの交流電圧Ｖｕ，Ｖｖよりも低い場合に、信号Ａ６を「Ｈ」レベルにして、対応するＩＧＢＴＱ６をオンさせることを許可する第６の比較回路２２ｆを構成する。
【００６１】
図８（Ａ），（Ｂ）は、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ５をオンさせてもよい期間ＴＡ，ＴＢを示すタイムチャートである。図８（Ａ）において、線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｗｕがともに負電圧となる期間ＴＡがＩＧＢＴＱ１をオンさせてもよい期間である。図８（Ｂ）において、線間電圧Ｖｖｕ，Ｖｖｗがともに負電圧となる期間ＴＢがＩＧＢＴＱ５をオンさせてもよい期間である。期間ＴＡと期間ＴＢが重なっている期間ＴＣは、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ５の両方を同時にオンさせてもよい期間である。
【００６２】
図９（Ａ）〜（Ｆ）は、信号Ａ１〜Ａ６の波形を示すタイムチャートである。信号Ａ１〜Ａ６の各々の周波数は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各々の周波数と同じである。信号Ａ１〜Ａ６の各々は、３６０度のうちの１２０度だけ「Ｈ」レベルとなり、残りの２４０度は「Ｌ」レベルとなる。信号Ａ１〜Ａ３の位相は１２０度ずつずれている。信号Ａ４〜Ａ６の位相は１２０度ずつずれている。信号Ａ１〜Ａ３の位相は、信号Ａ４〜Ａ６の位相よりも１８０度進んでいる。
【００６３】
信号Ａ１〜Ａ３のうちのいずれか１つの信号と、信号Ａ４〜Ａ６のうちのいずれか１つの信号とが同時に「Ｈ」レベルとなる。信号Ａ１，Ａ４、信号Ａ２，Ａ５、および信号Ａ３，Ａ６の各々が同時に「Ｈ」レベルになることはない。したがって、ＩＧＢＴＱ１とＱ４、ＩＧＢＴＱ２とＱ５、およびＩＧＢＴＱ３とＱ６の各々が同時にオンすることはない。
【００６４】
図４に戻って、制御部２３は、信号Ａ１〜Ａ６とコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２とに基づいて、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオンおよびオフさせるためのゲート信号Ｑ１〜Ｑ６を生成する。
【００６５】
図１０は、制御部２３の構成を示す回路ブロック図である。図１０において、制御部２３は、電圧検出器６１，６２、目標電圧発生器６３、減算器６４，６５、デューティ比設定部６６，６７、発振器６８、信号発生部６９，７０、およびＡＮＤゲート７１〜７６を含む。
【００６６】
電圧検出器６１は、コンデンサＣ１１の端子間電圧ＶＤ１の瞬時値を検出し、検出値を示す信号ＶＤ１ｆを出力する。電圧検出器６２は、コンデンサＣ１２の端子間電圧ＶＤ２の瞬時値を検出し、検出値を示す信号ＶＤ２ｆを出力する。目標電圧発生器６３は、目標電圧ＶＤＴを生成する。
【００６７】
減算器６４は、信号ＶＤ１ｆと目標電圧ＶＤＴの偏差ΔＶＤ１＝ＶＤ１ｆ−ＶＤＴを求める。減算器６５は、信号ＶＤ２ｆと目標電圧ＶＤＴの偏差ΔＶＤ２＝ＶＤ２ｆ−ＶＤＴを求める。デューティ比設定部６６は、偏差ΔＶＤ１にゲインを乗じてデューティ比設定信号ＤＳ１を生成する。デューティ比設定部６７は、偏差ΔＶＤ２にゲインを乗じてデューティ比設定信号ＤＳ２を生成する。デューティ比設定信号ＤＳ１，ＤＳ２は、それぞれ信号発生部６９，７０に与えられる。
【００６８】
発振器６８は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに同期して、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば６倍）の周波数を有するクロック信号ＣＬＫＡを生成する。クロック信号ＣＬＫＡは、信号発生部６９，７０に与えられる。信号発生部６９は、デューティ比設定信号ＤＳ１に基づき、クロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ１を生成する。偏差ΔＶＤ１が大きいほどクロック信号ＣＬＫ１のデューティ比は大きくなる。信号発生部７０は、デューティ比設定信号ＤＳ２に基づき、クロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ２を生成する。偏差ΔＶＤ２が大きいほどクロック信号ＣＬＫ２のデューティ比は大きくなる。
【００６９】
ＡＮＤゲート７１〜７３の一方入力ノードはクロック信号ＣＬＫ１を受け、それらの他方入力ノードはそれぞれ信号Ａ１〜Ａ３を受ける。ＡＮＤゲート７１〜７３の出力信号は、それぞれゲート信号Ｇ１〜Ｇ３となる。ゲート信号Ｇ１〜Ｇ３は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３のゲートに与えられる。ゲート信号Ｇ１〜Ｇ３が「Ｈ」レベルである場合は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３がオンする。ゲート信号Ｇ１〜Ｇ３が「Ｌ」レベルである場合は、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３がオフする。
【００７０】
ＡＮＤゲート７４〜７６の一方入力ノードはクロック信号ＣＬＫ２を受け、それらの他方入力ノードはそれぞれ信号Ａ４〜Ａ６を受ける。ＡＮＤゲート７４〜７６の出力信号は、それぞれゲート信号Ｇ４〜Ｇ６となる。ゲート信号Ｇ４〜Ｇ６は、それぞれＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６のゲートに与えられる。ゲート信号Ｇ４〜Ｇ６が「Ｈ」レベルである場合は、それぞれＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６がオンする。ゲート信号Ｇ４〜Ｇ６が「Ｌ」レベルである場合は、それぞれＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６がオフする。
【００７１】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、クロック信号ＣＬＫ１、信号Ａ１、およびゲート信号Ｇ１の波形を示すタイムチャートである。クロック信号ＣＬＫ１は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば６倍）の周波数を有する。クロック信号ＣＬＫ１と信号Ａ１は、同期している。図１１（Ａ）では、クロック信号ＣＬＫ１が「Ｈ」レベルにされている時間と、クロック信号ＣＬＫ１の１周期との比であるデューティ比が５０％である場合が示されている。
【００７２】
信号Ａ１が「Ｈ」レベルである期間では、クロック信号ＣＬＫ１がＡＮＤゲート７１（図１０）を通過してゲート信号Ｇ１となる。信号Ａ１が「Ｌ」レベルである期間では、ＡＮＤゲート７１の出力信号であるゲート信号Ｇ１は「Ｌ」レベルに固定される。したがって、信号Ａ１が「Ｈ」レベルである期間にＩＧＢＴＱ１がオンおよびオフされ、信号Ａ１が「Ｌ」レベルである期間ではＩＧＢＴＱ１はオフ状態に維持される。
【００７３】
次に、この無停電電源装置におけるコンデンサＣ１１，Ｃ１２の放電方法について説明する。負荷１３の運転中に負荷電流が減少したり、負荷１３が急に停止したり、負荷１３で回生電流が発生すると、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の各々が目標電圧ＶＤＴよりも高くなる。この場合は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させてコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２を下降させる必要がある。
【００７４】
まず線間電圧検出部２１（図４）によって線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖが検出され、その検出結果に基づいて比較部２２（図４）により、ループ電流ＩＬを流すことなくＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオンさせることが可能か否かを示す信号Ａ１〜Ａ６（図９（Ａ）〜（Ｆ））が生成される。制御部２３（図４）は、信号Ａ１〜Ａ６とコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２とに基づいて、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６を生成することにより、コンバータ２を制御する。
【００７５】
制御部２３（図１０）では、電圧検出器６１，６２によってコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２が検出され、目標電圧発生器６３によって目標電圧ＶＤＴが生成される。電圧検出器６１，６２の出力信号ＶＤ１ｆ，ＶＤ２ｆと目標電圧ＶＤＴとの偏差ΔＶＤ１，ΔＶＤ２が減算器６４，６５によって生成される。デューティ比設定部６６，６７により、偏差ΔＶＤ１，ＶＤ２に応じた値のデューティ比設定信号ＤＳ１，ＤＳ２が生成される。
【００７６】
信号発生部６９は、デューティ比設定信号ＤＳ１に基づき、発振器６８によって生成されたクロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ１を生成する。信号Ａ１〜Ａ３が「Ｈ」レベルである場合に、クロック信号ＣＬＫ１がＡＮＤゲート７１〜７３を通過してゲート信号Ｇ１〜Ｇ３となる。ゲート信号Ｇ１〜Ｇ３が「Ｈ」レベルにされると、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３（図１）がオンする。たとえばＩＧＢＴＱ１がオンすると、コンデンサＣ１１の正極からＩＧＢＴＱ１、リアクトルＬ１、およびコンデンサＣ１を介してコンデンサＣ１１の負極（ノードＮ６）に電流が流れ、コンデンサＣ１１の端子間電圧ＶＤ１が若干低下する。
【００７７】
信号発生部７０は、デューティ比設定信号ＤＳ２に基づき、クロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ２を生成する。信号Ａ４〜Ａ６が「Ｈ」レベルである場合に、クロック信号ＣＬＫ２がＡＮＤゲート７４〜７６を通過してゲート信号Ｇ４〜Ｇ６となる。ゲート信号Ｇ４〜Ｇ６が「Ｈ」レベルにされると、それぞれＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６（図１）がオンする。たとえばＩＧＢＴＱ５がオンすると、コンデンサＣ１２の正極（ノードＮ６）からコンデンサＣ２、リアクトルＬ２、およびＩＧＢＴＱ５を介してコンデンサＣ１２の負極に電流が流れ、コンデンサＣ１２の端子間電圧ＶＤ２が若干低下する。
【００７８】
また、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ５の両方が同時にオンすると、コンデンサＣ１１の正極からＩＧＢＴＱ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、リアクトルＬ２、およびＩＧＢＴＱ５を介してコンデンサＣ１２の負極に電流が流れ、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２が若干低下する。
【００７９】
コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２がともに目標電圧ＶＤＴに到達し、偏差ΔＶＤ１，ΔＶＤ２がともに０になると、デューティ比設定部６６，６７および信号発生部６９，７０によってクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２のデューティ比が０にされる。これにより、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６が「Ｌ」レベルにされ、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６がオフされて、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の放電が中止される。なお、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させる場合には、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７，Ｑ８（図１）はオフ状態に維持される。
【００８０】
図１２は、制御装置５（図１）のうちのコンバータ２を制御してコンデンサＣ１１，Ｃ１２を充電させる部分を示す回路ブロック図である。負荷１３で消費される電流が急に増加すると、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の各々が目標電圧ＶＤＴよりも低下する。この場合は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を充電する必要がある。図１２において、制御装置５は、減算器８１，８２、デューティ比設定部８３，８４、発振器８５，８８、信号発生部８６，８７、インバータ８９、およびＡＮＤゲート９０，９１を含む。
【００８１】
減算器８１は、目標電圧発生器６３（図１０）によって生成された目標電圧ＶＤＴと電圧検出器６１（図１０）の出力信号ＶＤ１ｆとの偏差ΔＶＤ１Ａ＝ＶＤＴ−ＶＤ１ｆを求める。減算器８２は、目標電圧ＶＤＴと電圧検出器６２（図１０）の出力信号ＶＤ２ｆとの偏差ΔＶＤ２Ａ＝ＶＤＴ−ＶＤ２ｆを求める。
【００８２】
デューティ比設定部８３は、偏差ΔＶＤ１Ａにゲインを乗じてデューティ比設定信号ＤＳ１Ａを生成する。デューティ比設定部８４は、偏差ΔＶＤ２Ａにゲインを乗じてデューティ比設定信号ＤＳ２Ａを生成する。デューティ比設定信号ＤＳ１Ａ，ＤＳ２Ａは、それぞれ信号発生部８６，８７に与えられる。
【００８３】
発振器８５は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに同期して、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば８倍）の周波数を有するクロック信号ＣＬＫＢを生成する。クロック信号ＣＬＫＢは、信号発生部８６，８７に与えられる。
【００８４】
信号発生部８６は、デューティ比設定信号ＤＳ１Ａに基づき、クロック信号ＣＬＫＢのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ１Ｂを生成する。偏差ΔＶＤ１Ａが大きくなるほどクロック信号ＣＬＫ１Ｂのデューティ比は大きくなる。信号発生部８７は、デューティ比設定信号ＤＳ２Ａに基づき、クロック信号ＣＬＫＢのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ２Ｂを生成する。偏差ΔＶＤ２Ａが大きくなるほどクロック信号ＣＬＫ２Ｂのデューティ比は大きくなる。
【００８５】
発振器８８は、クロック信号ＣＬＫＢに同期して、クロック信号ＣＬＫＢの周波数の偶数倍（たとえば４倍）の周波数を有するクロック信号ＣＬＫＣを生成する。インバータ８９は、クロック信号ＣＬＫＣの反転信号／ＣＬＫＣを生成する。
【００８６】
ＡＮＤゲート９０の一方入力ノードはクロック信号ＣＬＫ１Ｂを受け、その他方入力ノードはクロック信号ＣＬＫＣを受ける。ＡＮＤゲート９１の一方入力ノードはクロック信号ＣＬＫ２Ｂを受け、その他方入力ノードはクロック信号／ＣＬＫＣを受ける。ＡＮＤゲート９０，９１の出力信号は、それぞれゲート信号ＧＡ，ＧＢとなる。ゲート信号ＧＡは、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７（図１）のゲートに与えられる。ゲート信号ＧＢは、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ８（図１）のゲートに与えられる。
【００８７】
ゲート信号ＧＡが「Ｈ」レベルである場合は、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７がオンする。この場合、ダイオードＤ１〜Ｄ３のうちのいずれか１つのダイオードであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も高い電圧に対応するダイオードがオンするとともに、スイッチＳ１〜Ｓ３のうちのいずれか１つのスイッチであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も低い電圧に対応するスイッチのダイオードＤ８がオンし、コンデンサＣ１１が充電される。ゲート信号ＧＡが「Ｌ」レベルである場合は、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７がオフし、コンデンサＣ１１の充電は停止される。
【００８８】
ゲート信号ＧＢが「Ｈ」レベルである場合は、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ８がオンする。この場合、スイッチＳ１〜Ｓ３のうちのいずれか１つのスイッチであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も高い電圧に対応するスイッチのダイオードＤ７がオンするとともに、ダイオードＤ４〜Ｄ６のうちのいずれか１つのダイオードであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も低い電圧に対応するダイオードがオンし、コンデンサＣ１２が充電される。ゲート信号ＧＢが「Ｌ」レベルである場合は、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ８がオフし、コンデンサＣ１２の充電は停止される。
【００８９】
図１３（Ａ）〜（Ｆ）は、クロック信号ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂ，ＣＬＫＣ，／ＣＬＫＣ、およびゲート信号ＧＡ，ＧＢの波形を示すタイムチャートである。クロック信号ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂは、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば８倍）の周波数を有する。図１３（Ａ），（Ｂ）では、クロック信号ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂのデューティ比がともに５０％である場合が示されている。クロック信号ＣＬＫＣは、クロック信号ＣＬＫＢに同期しており、クロック信号ＣＬＫＢの周波数の偶数倍（たとえば４倍）の周波数を有する。クロック信号／ＣＬＫＣは、クロック信号ＣＬＫＣの反転信号である。
【００９０】
クロック信号ＣＬＫＣが「Ｈ」レベルである期間では、クロック信号ＣＬＫ１ＢがＡＮＤゲート９０（図１２）を通過してゲート信号ＧＡとなる。クロック信号ＣＬＫＣが「Ｌ」レベルである期間では、ＡＮＤゲート９０の出力信号であるゲート信号ＧＡは「Ｌ」レベルに固定される。したがって、クロック信号ＣＬＫＣが「Ｈ」レベルである期間にＩＧＢＴＱ７がオンおよびオフされ、クロック信号ＣＬＫＣが「Ｌ」レベルである期間ではＩＧＢＴＱ７はオフ状態に維持される。
【００９１】
また、クロック信号／ＣＬＫＣが「Ｈ」レベルである期間では、クロック信号ＣＬＫ２ＢがＡＮＤゲート９１（図１２）を通過してゲート信号ＧＢとなる。クロック信号／ＣＬＫＣが「Ｌ」レベルである期間では、ＡＮＤゲート９１の出力信号であるゲート信号ＧＢは「Ｌ」レベルに固定される。したがって、クロック信号ＣＬＫＣが「Ｌ」レベルである期間にＩＧＢＴＱ８がオンおよびオフされ、クロック信号ＣＬＫＣが「Ｈ」レベルである期間ではＩＧＢＴＱ８はオフ状態に維持される。
【００９２】
次に、この無停電電源装置におけるコンデンサＣ１１，Ｃ１２の充電方法について説明する。整流器３の直流出力電圧ＶｄｃはコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の各々の目標電圧ＶＤＴの和（２ＶＤＴ）よりも低いので（Ｖｄｃ＜２ＶＤＴ）、コンバータ２によってコンデンサＣ１１，Ｃ１２の各々を充電する必要がある。
【００９３】
電圧検出器６１，６２(図１０）によってコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２が検出され、目標電圧発生器６３（図１０）によって目標電圧ＶＤＴが生成される。目標電圧ＶＤＴと電圧検出器６１，６２の出力信号ＶＤ１ｆ，ＶＤ２ｆとの偏差ΔＶＤ１Ａ，ＶＤＴ２Ａが減算器８１，８２（図１２）によって生成される。
【００９４】
コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の各々が目標電圧ＶＤＴよりも低い場合には、デューティ比設定部８６，８７（図１２）により、偏差ΔＶＤ１Ａ，ＶＤＴ２Ａに応じた値のデューティ比設定信号ＤＳ１Ａ，ＤＳ２Ａが生成される。
【００９５】
信号発生部８６（図１２）は、デューティ比設定信号ＤＳ１Ａに基づき、発振器８５（図１２）によって生成されたクロック信号ＣＬＫＢのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ１Ｂを生成する。信号発生部８７は、デューティ比設定信号ＤＳ２Ａに基づき、クロック信号ＣＬＫＢのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ２Ｂを生成する。
【００９６】
発振器８８によって生成されたクロック信号ＣＬＫＣが「Ｈ」レベルである場合は、クロック信号ＣＬＫ１ＢがＡＮＤゲート９０を通過してゲート信号ＧＡとなる。ゲート信号ＧＡが「Ｈ」レベルにされると、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７がオンする。
【００９７】
スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７がオンすると、ダイオードＤ１〜Ｄ３のうちのいずれか１つのダイオードであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も高い電圧に対応するダイオードがオンするとともに、スイッチＳ１〜Ｓ３のうちのいずれか１つのスイッチであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も低い電圧に対応するスイッチのダイオードがオンし、コンデンサＣ１１が充電される。
【００９８】
発振器８８によって生成されたクロック信号ＣＬＫＣが「Ｌ」レベルである場合は、クロック信号ＣＬＫ２ＢがＡＮＤゲート９１を通過してゲート信号ＧＢとなる。ゲート信号ＧＢが「Ｈ」レベルにされると、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ８がオンする。
【００９９】
スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ８がオンすると、スイッチＳ１〜Ｓ３のうちのいずれか１つのスイッチであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も高い電圧に対応するスイッチのダイオードＤ７がオンするとともに、ダイオードＤ４〜Ｄ６のうちのいずれか１つのダイオードであって、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうちの最も低い電圧に対応するダイオードがオンし、コンデンサＣ１２が充電される。
【０１００】
コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２がともに目標電圧ＶＤＴに到達し、偏差ΔＶＤ１Ａ，ΔＶＤ２Ａがともに０になると、デューティ比設定部８３，８４および信号発生部８６，８７によってクロック信号ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂのデューティ比が０にされる。これにより、ゲート信号ＧＡ，ＧＢが「Ｌ」レベルにされ、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７，Ｑ８がオフされて、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の充電が中止される。なお、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を充電させる場合には、コンバータ２のＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６（図１）はオフ状態に維持される。
【０１０１】
以上のように、この実施の形態１では、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させる場合には、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオンさせてもループ電流ＩＬが流れない期間にＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６の各々をオンおよびオフさせる。また、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を充電する場合には、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオフ状態に維持し、スイッチＳ１〜Ｓ３のＩＧＢＴＱ７，Ｑ８の各々をオンおよびオフさせる。したがって、ループ電流ＩＬが流れて損失が発生することを防止することができる。また、変圧器を使用してループ電流ＩＬを阻止する場合に比べ、装置の低価格化を図ることができる。
【０１０２】
[実施の形態２]
図１４は、この発明の実施の形態２による無停電電源装置の要部を示す回路ブロック図であって、図１０と対比される図である。図１４を参照して、この無停電電源装置が実施の形態１の無停電電源装置と異なる点は、制御部２３が制御部９５で置換されている点である。制御部９５は、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ３のうちのいずれか１つのＩＧＢＴと、ＩＧＢＴＱ４〜Ｑ６のうちのいずれか１つのＩＧＢＴとを同時にオンさせて、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させる。
【０１０３】
制御部９５は、電圧検出器６１，６２、加算器９６、目標電圧発生器９７、減算器６５、デューティ比設定部６７、発振器６８、信号発生部７０、ＡＮＤゲート１０１〜１０６、およびゲート回路１０７を含む。
【０１０４】
電圧検出器６１は、コンデンサＣ１１の端子間電圧ＶＤ１の瞬時値を検出し、検出値を示す信号ＶＤ１ｆを出力する。電圧検出器６２は、コンデンサＣ１２の端子間電圧ＶＤ２の瞬時値を検出し、検出値を示す信号ＶＤ２ｆを出力する。加算器９６は、信号ＶＤ１ｆと信号ＶＤ２ｆを加算して信号ＶＤ３ｆを生成する。目標電圧発生器９７は、目標電圧２ＶＤＴを生成する。
【０１０５】
減算器６５は、信号ＶＤ３ｆと目標電圧２ＶＤＴの偏差ΔＶＤ３＝ＶＤ３ｆ−２ＶＤＴを求める。デューティ比設定部６７は、偏差ΔＶＤ３にゲインを乗じてデューティ比設定信号ＤＳ３を生成する。発振器６８は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに同期して、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば６倍）の周波数を有するクロック信号ＣＬＫＡを生成する。信号発生部７０は、デューティ比設定信号ＤＳ３に基づき、クロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ３を生成する。偏差ΔＶＤ３が大きいほどクロック信号ＣＬＫ３のデューティ比は大きくなる。
【０１０６】
ＡＮＤゲート１０１は、信号Ａ１，Ａ５の論理積信号Ａ１５を生成する。ＡＮＤゲート１０２は、信号Ａ１，Ａ６の論理積信号Ａ１６を生成する。ＡＮＤゲート１０３は、信号Ａ２，Ａ６の論理積信号Ａ２６を生成する。ＡＮＤゲート１０４は、信号Ａ２，Ａ４の論理積信号Ａ２４を生成する。ＡＮＤゲート１０５は、信号Ａ３，Ａ４の論理積信号Ａ３４を生成する。ＡＮＤゲート１０６は、信号Ａ３，Ａ５の論理積信号Ａ３５を生成する。
【０１０７】
図１５（Ａ）〜（Ｆ）は、信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５の波形を示すタイムチャートであって、図９（Ａ）〜（Ｆ）と対比される図である。図１５（Ａ）〜（Ｆ）において、信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５の各々の周波数は、信号Ａ１〜Ａ６の各々の周波数、すなわち三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの各々の周波数と同じである。
【０１０８】
信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５の各々は、３６０度のうちの６０度だけ「Ｈ」レベルとなり、残りの３００度は「Ｌ」レベルとなる。信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５の位相は６０度ずつずれている。信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５のうちのいずれか１つの信号が「Ｈ」レベルとなる。
【０１０９】
信号Ａ１が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ１をオンさせることが許可され、信号Ａ５が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ５をオンさせることが許可されるので、信号Ａ１５が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ１，Ｑ５の両方をオンさせることが許可される。
【０１１０】
同様に、信号Ａ１６が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ１，Ｑ６の両方をオンさせることが許可される。信号Ａ２６が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ２，Ｑ６の両方をオンさせることが許可される。信号Ａ２４が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ２，Ｑ４の両方をオンさせることが許可される。信号Ａ３４が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ３，Ｑ４の両方をオンさせることが許可される。信号Ａ３５が「Ｈ」レベルである場合はＩＧＢＴＱ３，Ｑ５の両方をオンさせることが許可される。３つ以上のＩＧＢＴを同時にオンさせることが許可されることはない。
【０１１１】
図１４に戻って、ゲート回路１０７は、信号発生部７０からクロック信号ＣＬＫ３を受ける入力ノードＮ１０と、それぞれゲート信号Ｇ１〜Ｇ６を出力するための出力ノードＮ１１〜Ｎ１６とを含む。
【０１１２】
ゲート回路１０７は、信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５に応答して、クロック信号ＣＬＫ３を６つの出力ノードＮ１１〜Ｎ１６のうちのいずれか２つの出力ノードに通過させる。信号Ａ１５が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１１，Ｎ１５に通過してゲート信号Ｇ１，Ｇ５となる。信号Ａ１６が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１１，Ｎ１６に通過してゲート信号Ｇ１，Ｇ６となる。信号Ａ２６が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１２，Ｎ１６に通過してゲート信号Ｇ２，Ｇ６となる。
【０１１３】
信号Ａ２４が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１２，Ｎ１４に通過してゲート信号Ｇ２，Ｇ４となる。信号Ａ３４が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１３，Ｎ１４に通過してゲート信号Ｇ３，Ｇ４となる。信号Ａ３５が「Ｈ」レベルである場合、クロック信号ＣＬＫ３が出力ノードＮ１３，Ｎ１５に通過してゲート信号Ｇ３，Ｇ５となる。
【０１１４】
図１６（Ａ）〜（Ｄ）は、クロック信号ＣＬＫ３、信号Ａ１５、およびゲート信号Ｇ１，Ｇ５の波形を示すタイムチャートであって、図１１（Ａ）〜（Ｃ）と対比される図である。クロック信号ＣＬＫ３は、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの周波数の整数倍（たとえば６倍）の周波数を有する。クロック信号ＣＬＫ３と信号Ａ１５は、同期している。図１６（Ａ）では、クロック信号ＣＬＫ３が「Ｈ」レベルにされている時間と、クロック信号ＣＬＫ３の１周期との比であるデューティ比が５０％である場合が示されている。
【０１１５】
信号Ａ１５が「Ｈ」レベルである期間では、クロック信号ＣＬＫ３がゲート回路１０７（図１４）を通過してゲート信号Ｇ１，Ｇ５となる。信号Ａ１５が「Ｌ」レベルである期間では、ゲート信号Ｇ１，Ｇ５はともに「Ｌ」レベルに固定される。したがって、信号Ａ１５が「Ｈ」レベルである期間にＩＧＢＴＱ１，Ｑ５が同時にオンおよびオフされ、信号Ａ１５が「Ｌ」レベルである期間ではＩＧＢＴＱ１，Ｑ５はオフ状態に維持される。
【０１１６】
次に、この無停電電源装置におけるコンデンサＣ１１，Ｃ１２の放電方法について説明する。負荷１３の運転中に負荷電流が減少したり、負荷１３が急に停止したり、負荷１３で回生電流が発生すると、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の和（ＶＤ１＋ＶＤ２）が目標電圧２ＶＤＴよりも高くなる。この場合は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を放電させてコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２を下降させる必要がある。
【０１１７】
まず線間電圧検出部２１（図４）によって線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｕｗ，Ｖｖｗ，Ｖｖｕ，Ｖｗｕ，Ｖｗｖが検出され、その検出結果に基づいて比較部２２（図４）により、ループ電流ＩＬを流すことなくＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６をオンすることが可能か否かを示す信号Ａ１〜Ａ６（図９（Ａ）〜（Ｆ））が生成される。制御部９５（図１４）は、信号Ａ１〜Ａ６とコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２に基づいて、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６を生成する。
【０１１８】
制御部９５（図１４）では、電圧検出器６１，６２によってコンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２が検出され、加算器９６によって電圧検出器６１，６２の出力信号ＶＤ１ｆ，ＶＤ２ｆが加算されて信号ＶＤ３ｆ＝ＶＤ１ｆ＋ＶＤ２ｆが生成され、目標電圧発生器９７によって目標電圧２ＶＤＴが生成される。目標電圧ＶＤＴと信号ＶＤ３ｆの偏差ΔＶＤ３が減算器６５によって生成される。デューティ比設定部６７により、偏差ΔＶＤ３に応じた値のデューティ比設定信号ＤＳ３が生成される。
【０１１９】
信号発生部７０は、デューティ比設定信号ＤＳ３に基づき、発振器６８によって生成されたクロック信号ＣＬＫＡのデューティ比を調整してクロック信号ＣＬＫ３を生成する。クロック信号ＣＬＫ３は、ゲート回路１０７に与えられる。
【０１２０】
比較部２２（図４）からの信号Ａ１〜Ａ６に基づき、ＡＮＤゲート１０１〜１０６によって信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５が生成される。ゲート回路１０７は、信号Ａ１５，Ａ１６，Ａ２６，Ａ２４，Ａ３４，Ａ３５に基づいて、クロック信号ＣＬＫ３を６つの出力ノードＮ１１〜Ｎ１６のうちのいずれか２つの出力ノードに通過させることにより、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６を生成する。
【０１２１】
ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６が「Ｈ」レベルにされると、それぞれＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６（図１）がオンする。たとえばＩＧＢＴＱ１，Ｑ５の両方が同時にオンすると、コンデンサＣ１１の正極からＩＧＢＴＱ１、リアクトルＬ１、コンデンサＣ１，Ｃ２、リアクトルＬ２、およびＩＧＢＴＱ５を介してコンデンサＣ１２の負極に電流が流れ、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２が若干低下する。
【０１２２】
コンデンサＣ１１，Ｃ１２の端子間電圧ＶＤ１，ＶＤ２の和の電圧（ＶＤ１＋ＶＤ２）が目標電圧２ＶＤＴに到達し、偏差ΔＶＤ３が０になると、デューティ比設定部６７および信号発生部７０によってクロック信号ＣＬＫ３のデューティ比が０にされる。これにより、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ６が「Ｌ」レベルにされ、ＩＧＢＴＱ１〜Ｑ６がオフされて、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の放電が中止される。
【０１２３】
他の構成および動作は実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。この実施の形態２でも実施の形態１と同じ効果が得られる。
【０１２４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｔ１〜Ｔ３  入力端子、Ｔ４  バッテリ端子、Ｔ１１，Ｔ１２  出力端子、１  フィルタ、２  コンバータ、Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ１１，Ｃ１２  コンデンサ、３  整流器、４  双方向チョッパ、５  制御装置、１１  交流電源、１２  バッテリ、１３  負荷、Ｌ１〜Ｌ３  リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８  ＩＧＢＴ、Ｄ１〜Ｄ８，Ｄ１１〜Ｄ１６  ダイオード、Ｓ１〜Ｓ３  交流スイッチ、２１  線間電圧検出部、２２  比較部、２２ａ〜２２ｆ  比較回路、２３  制御部、３１〜４２  比較器、５１〜５６，７１〜７６，９０，９１，１０１〜１０６  ＡＮＤゲート、６１，６２  電圧検出器、６３，９７  目標電圧発生器、６４，６５，８１，８２  減算器、６６，６７，８３，８４  デューティ比設定部、６８，８５，８８  発振器、６９，７０，８６，８７  信号発生部、８９  インバータ、９６  加算器、１０７  ゲート回路。
【図１】
2019193739.tif 000003
【図２】
2019193739.tif 000004
【図３】
2019193739.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019193739.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019193739.tif 000009
【図８】
2019193739.tif 000010
【図９】
2019193739.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2019193739.tif 000013
【図１２】
2019193739.tif 000014
【図１３】
2019193739.tif 000015
【図１４】
2019193739.tif 000016
【図１５】
2019193739.tif 000017
【図１６】
2019193739.tif 000018
【国際調査報告】
2019193739.tif 000019
2019193739.tif 000020