(57)【要約】【課題】直流電源から交流電力に変換する場合に、高周波トランスを備えた電力変換装置を用い、高周波トランスの出力側に発生するサージを、簡単な回路構成と制御により除去する電力変換装置を提供する。【解決手段】インバータ１２と、高周波トランス１３と、双方向スイッチ１５とを備え、高周波トランス１３により昇圧された正負の矩形波状パルス列を、双方向スイッチ１５で整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する電力変換装置において、高周波トランス１３の出力側両端に、電力スイッチ素子ＡＳ１とコンデンサＣ１の直列回路と、該直列回路と逆向きの電力スイッチ素子ＡＳ２とコンデンサＣ２の直列回路と、を２つ以上接続し、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２が高周波トランス１３の出力電圧の極性に同期して動作し、トランス１３の出力電圧に発生するサージ電圧を、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧にクランプする。【選択図】図１
2007215324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を正負の矩形波状パルス列に変換するインバータと、該インバータの出力側に接続された高周波トランスと、該高周波トランスの出力側に接続した双方向スイッチとを備え、前記高周波トランスにより昇圧された正負の矩形波状パルス列を、前記双方向スイッチで整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する電力変換装置において、
前記高周波トランスの出力側両端に、サージ電圧を吸収する電力スイッチ素子とコンデンサとの直列回路を二つ以上備え、
前記電力スイッチ素子が前記高周波トランスの出力電圧の極性に同期して動作し、前記トランスの出力電圧に発生するサージ電圧を、前記コンデンサの電圧にクランプすることを特徴とするサージ電圧抑制回路。
【請求項２】
前記高周波トランスの２次側に補助巻線を備え、該補助巻線から前記高周波トランスの出力電圧の極性に同期した出力を取り出し、該出力を前記電力スイッチ素子の駆動信号に利用したことを特徴とする請求項１記載のサージ電圧抑制回路。
【請求項３】
前記直列回路と、該直列回路と逆向きの直列回路とが逆並列に接続され、サージ吸収回路が構成され、前記高周波トランスの出力電圧が正極性の場合に一方の直列回路の電力スイッチ素子がオンとなり、負極性の場合に他方の直列回路の電力スイッチ素子がオンとなることを特徴とする請求項１記載のサージ電圧抑制回路。
【請求項４】
前記高周波トランスの出力側にセンタータップを設けて、一方の出力巻線両端に電力スイッチ素子とコンデンサの直列回路を接続し、他方の出力巻線両端に前記電力スイッチ素子と逆向きの電力スイッチ素子とコンデンサの直列回路を接続し、前記高周波トランスの出力電圧が正極性の場合に一方の直列回路の電力スイッチ素子がオンとなり、負極性の場合に他方の直列回路の電力スイッチ素子がオンとなることを特徴とする請求項１記載のサージ電圧抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧を正負の矩形波状パルス列に変換するインバータと、該インバータの出力側に接続された高周波トランスと、該高周波トランスの出力側に接続した双方向スイッチとを備え、前記高周波トランスにより昇圧された正負の矩形波状パルス列を、前記双方向スイッチで整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する電力変換装置に係り、特に、転流に伴い高周波トランスの出力電圧に発生するサージ電圧を吸収するサージ電圧抑制回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源からの直流電力を、インバータにより例えば商用交流電源系統に連系した交流電力に変換する場合に、高周波トランスを備えた電力変換装置が知られている。係る電力変換装置は、図７に示すように、直流電源１１の直流電圧を正負の矩形波状パルス列に変換するインバータ１２と、該インバータの出力側に接続された高周波トランス１３と、該高周波トランスの出力側に接続した双方向スイッチ１５とを備え、高周波トランス１３により昇圧された正負の矩形波状パルス列を、双方向スイッチ１５で整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する。
【０００３】
これにより、電源系統の周波数に対応したＰＷＭ波形が得られ、フィルタ１６で高周波成分を除去することで、電源系統の周波数に対応した低周波交流電力に変換される。そして、電源系統（負荷）１７に直流電力から変換された交流電力が供給される。
【０００４】
しかしながら、係る電力変換装置においては、高周波トランスの漏れインダクタンスや配線などの寄生インダクタンスに蓄積されたエネルギーに起因して、双方向スイッチ両端にサージ電圧が発生する。このサージ電圧が双方向スイッチの電力スイッチ素子の耐圧を越えると、素子破壊につながる場合があるという課題がある。
【０００５】
そこで、サージ電圧を抑制するために一般的にはＲＣスナバ回路が設けられるが、ＲＣスナバ回路の抵抗による損失が大きいという問題がある。また、損失を低減するために、例えば双方向スイッチに並列にエネルギー回生形の回路を付加し、無損失でサージ電圧を吸収することが提案されている（特許文献１）。しかしながら、この方法では、制御、回路共に複雑な構成となるという問題がある。  
【特許文献１】特許第２７２３９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するもので、直流電源から交流電力に変換する際に、高周波トランスを備えた電力変換装置を用いる場合に、高周波トランスの出力側に発生するサージ電圧を、簡単な回路構成と制御により経済的に除去することができるサージ電圧抑制回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のサージ電圧抑制回路は、直流電圧を正負の矩形波状パルス列に変換するインバータと、該インバータの出力側に接続された高周波トランスと、該高周波トランスの出力側に接続した双方向スイッチとを備え、前記高周波トランスにより昇圧された正負の矩形波状パルス列を、前記双方向スイッチで整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する電力変換装置において、前記高周波トランスの出力側両端に、サージ電圧を吸収する電力スイッチ素子とコンデンサとの直列回路を二つ以上備え、前記電力スイッチ素子が前記高周波トランスの出力電圧の極性に同期して動作し、前記トランスの出力電圧に発生するサージ電圧を、前記コンデンサの電圧にクランプすることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、高周波トランスの２次側に補助巻線を備え、該補助巻線から前記高周波トランスの出力電圧の極性に同期した出力を取り出し、該出力を前記電力スイッチ素子の駆動信号に利用することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高周波トランスの出力側両端に、電力スイッチ素子とコンデンサの直列回路と、該直列回路と逆向きの電力スイッチ素子とコンデンサの直列回路と、を二つ以上備え、前記電力スイッチ素子が前記高周波トランスの出力電圧の極性に同期して動作させることで、高周波トランスの出力電圧に発生する正極性と負極性のサージ電圧を、極性に対応して上記直列回路と逆向きの直列回路のそれぞれのコンデンサの有する一定電圧にクランプして、吸収することができる。これにより、双方向スイッチの電力素子の破壊を簡単な回路およびサージを吸収する為に特別な制御モードを有することなく、従来のサージ電圧抑制回路の無い回路構成と同様の制御により防止でき、経済的で且つ信頼性の高い電力変換装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、各図中、同一の作用または機能を有する部材または要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１１】
図１および図２は、本発明の第１実施形態の電力変換装置およびその動作例を示す。直流電源１１は、例えば燃料電池や太陽電池などの直流電源であり、一例として２０−３０Ｖ程度の直流電圧を有している。直流電源１１の両端には、直流電圧を正負の矩形波状の高周波電圧に変換するインバータ１２が接続されている。インバータ１２は、電力スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ４が直並列接続され、キャリア周波数のサイクルタイム毎に所要パルス幅のオン／オフを繰り返し、キャリア周波数のサイクルタイム毎に所要パルス幅の正負の矩形状パルス列であるＰＷＭ波形Ｖｐを形成する。キャリア周波数としては、例えば１０−１００ｋＨｚ程度の周波数が採用され、矩形状パルス列の波高値は±２０−３０Ｖ程度である。
【００１２】
インバータ１２の出力側には、高周波トランス１３が接続され、高周波トランス１３の出力側には、サージ吸収回路１４が接続され、さらに双方向スイッチ１５とフィルタ１６が接続されている。高周波トランス１３からは、上記の正負の矩形波状パルス列が昇圧比１：ｎに昇圧されて出力される。高周波トランス１３の昇圧比は、整流後の同一極性の矩形波状パルス列の波高値が例えば２００Ｖや４００Ｖの交流商用電源系統電圧波形が得られる電圧となるように設定される。
【００１３】
サージ吸収回路１４は、高周波トランス１３の漏れインダクタンス等により転流によって生じるサージ電圧を吸収し、後段の双方向スイッチ１５の電力スイッチ素子を保護するためのものである。サージ吸収回路１４は、高周波トランス１５の出力側両端に、電力スイッチ素子ＡＳ１とコンデンサＣ１の直列回路と、該直列回路と逆向きの電力スイッチ素子ＡＳ２とコンデンサの直列回路Ｃ２とを逆並列接続して、構成されている。
【００１４】
双方向スイッチ１５は、電力スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を図示するように接続したもので、高周波トランスから出力された正負の矩形波状パルス列を整流し、同一極性の矩形波状パルス列のＰＷＭ電圧波形に変換する。すなわち、正極性パルスの場合には、電力スイッチ素子Ｓ１，Ｓ４がオンし、負極性パルスの場合には、電力スイッチ素子Ｓ２，Ｓ３がオンする。これにより、負極性パルスが正極性パルスに変換され、或いは正極性パルスが負極性パルスに変換され、同一極性の矩形波状パルス列のＰＷＭ電圧波形が、系統電源の半周期毎に交互に形成される。
【００１５】
そして、インダクタＬ１とコンデンサＣ３により構成されるフィルタ１６で、ＰＷＭ電圧波形の高周波成分を除去することで、低周波交流電力に変換され、商用交流電源系統（負荷）１７に、交流電力が出力される。
【００１６】
次に、サージ吸収回路１４の動作について詳細に説明する。インバータ１２の出力電圧Ｖｐは、インバータ１２により直流電源１１の直流電圧から形成された正負の矩形波状のＰＷＭ波形（波高値Ｅ）の電圧である。高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔは、インバータの出力電圧Ｖｐを、高周波トランスの昇圧比１：ｎに従って昇圧したものである（波高値ｎＥ）。コンデンサＣ１，Ｃ２の両端の電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２のオン状態により高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ（波高値ｎＥ）に充電されている。
【００１７】
サージ吸収回路１４が存在しない（電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２が常にオフ状態である）と仮定すると、正負の矩形波状パルス電圧（波高値ｎＥ）の形成（転流）に際して、高周波トランス１３の漏れインダクタンスや配線などの寄生インダクタンスに蓄積されたエネルギーに起因して、高周波トランス１３の両端にサージ電圧が発生し、双方向スイッチ１５に印加される。このサージ電圧が双方向スイッチ１５の電力スイッチ素子の耐圧を越え、素子破壊につながる場合があることは上述したとおりである。
【００１８】
そこで、サージ吸収回路１４の電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２を、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔのパルス極性に同期してオン／オフ制御する。すなわち、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔが正極性パルスの場合、電力スイッチ素子ＡＳ１がオンとなり、負極性パルスの場合、電力スイッチ素子ＡＳ２がオンとなるように制御する。Ｖｏｕｔ＝０Ｖの場合は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２共にオフとなるように制御する。
【００１９】
具体的には、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔが正極性パルスである場合には、これを図示しない検出部で検出し、電力スイッチ素子ＡＳ１をオンにする駆動信号として利用する。従って、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔにサージ電圧が存在し、コンデンサＣ１の電圧以上である場合には、電流Ｉｃ１がコンデンサＣ１に流入し、コンデンサＣ１の電圧以下である場合には、電流Ｉｃ１がコンデンサＣ１から流出し、高周波トランス１３の出力電圧ＶｏｕｔはコンデンサＣ１の電圧にクランプされる。高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔが負極性パルスである場合には、これを検出部で検出し、電力スイッチ素子ＡＳ２をオンにする。これにより、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔにサージ電圧が存在し、コンデンサＣ２の電圧以上である場合には、電流Ｉｃ２がコンデンサＣ２に流入し、コンデンサＣ２の電圧以下である場合には、電流Ｉｃ２がコンデンサＣ２から流出し、高周波トランス１３の出力電圧ＶｏｕｔはコンデンサＣ２の電圧にクランプされる。高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖである場合には、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２は共にオフとなり、コンデンサＣ１，Ｃ２を遮断する。
【００２０】
すなわち、電力スイッチ素子Ａｓ１，Ａｓ２をトランス出力パルスのタイミングに同期してオン／オフすることで、トランス出力パルス電圧の立ち上がりのタイミングで発生するサージ電圧をコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧にクランプすることができる。コンデンサＣ１，Ｃ２よりトランス出力電圧が高い場合は、コンデンサＣ１，Ｃ２に充電する向きで電流Ｉｃ１，Ｉｃ２が流れ、低い場合は、コンデンサＣ１，Ｃ２から放電する向きで電流Ｉｃ１，Ｉｃ２が流れるので、サージ電圧によるエネルギーをコンデンサＣ１，Ｃ２に一旦蓄えて、その後、負荷側に回生していることとなる。
【００２１】
また、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２をインバータのＱ１〜Ｑ４に同期してオン／オフ制御することでも可能であり、Ｑ１，Ｑ４がオンの場合、電力スイッチ素子ＡＳ１をオンとし、Ｑ２，Ｑ３がオンの場合、電力スイッチ素子ＡＳ２をオンとなるように制御する。Ｑ１〜Ｑ４が全てオフ、もしくはＱ１，Ｑ３がオフやＱ２，Ｑ４がオフの場合は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２共にオフとなるように制御する。この場合は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２の制御信号をＱ１〜Ｑ４の制御信号と共用することができ、かつ、トランスＶｏｕｔの極性検出手段は不要となる。
【００２２】
なお、以上の説明は電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２をトランス出力電圧またはインバータと同期させて制御する場合についてのものであるが、完全に同期させずに、Ｔ１の遅れ分の時間を予め定めて、同期信号に所定の時間を加えて上述と同様に制御してもよい。
【００２３】
従って、電力スイッチ素子とコンデンサを１組として電圧クランプ回路を構成し、高周波トランス２次側両端に接続することで、高周波トランス出力などに同期して電圧クランプ回路の電力スイッチ素子を駆動すれば良く、複雑な制御・回路を必要とせずに、高周波トランス出力の転流時に生じるサージ電圧を抑制できる。
【００２４】
図３および図４は、本発明の第２実施形態の電力変換装置およびその動作例を示す。この実施形態においても、直流電圧を正負の矩形波状の高周波電圧に変換するインバータ１２と、該インバータの出力側に接続された高周波トランス１３と、該高周波トランスの出力側に接続した双方向スイッチ１５とを備え、高周波トランス１３から正負の矩形波状パルス列が出力され、双方向スイッチ１５で整流し、同一極性の矩形波状パルス列に変換する電力変換装置であるという基本的な構成において共通する。また、高周波トランス１３の出力側両端に、電力スイッチ素子ＡＳ１とコンデンサＣ１の直列回路と、該直列回路と逆向きの電力スイッチ素子ＡＳ２とコンデンサＣ２の直列回路とを逆並列接続し、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２が高周波トランス１３の出力電圧の極性に同期して動作し、トランス１３の転流時の出力電圧に発生するサージ電圧を、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧にクランプするサージ吸収回路１４を備えたという点においても共通する。
【００２５】
しかしながら、この実施形態においては、高周波トランス１３の２次側に補助巻線１３ａを備え、補助巻線１３ａから高周波トランス１３の出力電圧の極性に同期した出力を取り出し、該出力を電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２の駆動信号に利用している。補助巻線１３ａの出力電圧Ｖａｓ１，Ｖａｓ２は、電力スイッチ素子の駆動電圧に適合する電圧が得られるような巻数比とし、例えば１５Ｖ程度の出力が得られるようにする。
【００２６】
補助巻線１３ａの出力電圧Ｖａｓ１が正の場合、電力スイッチ素子ＡＳ１がオンとなり、補助巻線１３ｂの出力電圧Ｖａｓ２が負の場合、電力スイッチ素子ＡＳ２がオンとなる。よって、トランス出力電圧Ｖｏｕｔの正極性および負極性パルスに同期して、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２をオン／オフすることができる。これにより、高周波トランスの補助巻線からの出力を電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２の駆動信号とすることで、より簡素化された回路構成にすることができる。
【００２７】
本発明の第２実施形態のサージ吸収回路の動作は図２に示すものと同じであるが、本実施形態においては、トランスの出力電圧Ｖｏｕｔに同期して補助巻線出力電圧Ｖａｓ１，Ｖａｓ２が得られ、補助巻線出力電圧Ｖａｓ１がハイ状態となることで、電力スイッチ素子ＡＳ１がオン状態となり、補助巻線出力電圧Ｖａｓ２がハイ状態となることで、電力スイッチ素子ＡＳ２がオン状態となる。これにより、転流によって生じるサージ電圧はコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧にクランプされ、サージ電流Ｉｃ１，Ｉｃ２がコンデンサＣ１，Ｃ２にのみ流れ、サージ電圧が双方向スイッチ１５側には影響を及ぼさないことが示されている。
【００２８】
図５および図６は、本発明の第３実施形態の電力変換装置およびその動作例を示す。この実施形態では、高周波トランス１３の２次側をセンタータップ型整流回路とした場合の動作例を示す。サージ吸収回路１４は、出力側にセンタータップを設けた高周波トランス１３の出力巻線ｓｔ１両端に電力スイッチ素子ＡＳ１とコンデンサＣ１の直列回路と、出力巻線ｓｔ２両端に電力スイッチ素子ＡＳ１と逆向きの電力スイッチ素子ＡＳ２とコンデンサの直列回路Ｃ２を接続して構成されている。
【００２９】
双方向スイッチ１５は、電力スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２を図示するように、出力側にセンタータップを設けた高周波トランス１３の出力巻線ｓｔ１，ｓｔ２の両端に接続したものである。電力スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２は、高周波トランスから出力された正負の矩形波状パルス列をその極性に対応してオンオフ制御することで整流し、同一極性の矩形波状パルス列のＰＷＭ電圧波形に変換する。すなわち、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が正極性パルスの場合には、電力スイッチ素子Ｓ１がオンし、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が負極性パルスの場合には、電力スイッチ素子Ｓ２がオンする。これにより、負極性パルスが正極性パルスに変換され、或いは正極性パルスが負極性パルスに変換され、同一極性の矩形波状パルス列のＰＷＭ電圧波形が、系統電源の半周期毎に交互に形成される。
【００３０】
センタータップ整流の場合、フルブリッジ整流に比べ、双方向スイッチの数を半分に減らすことができ、かつ、整流時に導通する双方向スイッチが１個で済むため、スイッチ導通損失を低減できる。
【００３１】
そして、インダクタＬ１とコンデンサＣ３により構成されるフィルタ１６で、ＰＷＭ電圧波形の高周波成分を除去することで、低周波交流電力に変換され、商用交流電源系統（負荷）１７に、交流電力が出力される。
【００３２】
サージ吸収回路１４の動作についても、基本的には同様である。インバータ１２の出力電圧Ｖｐは、インバータ１２により直流電源１１の直流電圧から形成された正負の矩形波状のＰＷＭ波形（波高値Ｅ）の電圧は、高周波トランスの昇圧比に従って昇圧され、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が形成される。コンデンサＣ１，Ｃ２の両端の電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２のオン状態により高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２に充電されている。
【００３３】
そして、サージ吸収回路１４の電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２を、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２のパルス極性に同期してオン／オフ制御する。すなわち、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が正極性パルスの場合、電力スイッチ素子ＡＳ１がオンとなり、負極性パルスの場合、電力スイッチ素子ＡＳ２がオンとなるように制御する。Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２＝０Ｖの場合は、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２共にオフとなるように制御する。
【００３４】
従って、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１にサージ電圧が存在し、コンデンサＣ１の電圧以上である場合には、電流Ｉｃ１がコンデンサＣ１に流入し、コンデンサＣ１の電圧以下である場合には、電流Ｉｃ１がコンデンサＣ１から流出し、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１はコンデンサＣ１の電圧にクランプされる。高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が負極性パルスであり、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ２にサージ電圧が存在し、コンデンサＣ２の電圧以上である場合には、電流Ｉｃ２がコンデンサＣ２に流入し、コンデンサＣ２の電圧以下である場合には、電流Ｉｃ２がコンデンサＣ２から流出し、高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ２はコンデンサＣ２の電圧にクランプされる。高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２が０Ｖである場合には、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２は共にオフとなり、コンデンサＣ１，Ｃ２を遮断する。
【００３５】
すなわち、電力スイッチ素子Ａｓ１，Ａｓ２をトランス出力パルスのタイミングに同期してオン／オフすることで、トランス出力パルス電圧の立ち上がりのタイミングで発生するサージ電圧をコンデンサＣ１，Ｃ２の電圧にクランプすることができる。コンデンサＣ１，Ｃ２よりトランス出力電圧が高い場合は、コンデンサＣ１，Ｃ２に充電する向きで電流Ｉｃ１，Ｉｃ２が流れ、低い場合は、コンデンサＣ１，Ｃ２から放電する向きで電流Ｉｃ１，Ｉｃ２が流れるので、サージ電圧によるエネルギーをコンデンサＣ１，Ｃ２に一旦蓄えて、その後、負荷側に回生していることとなる。
【００３６】
従って、電力スイッチ素子とコンデンサを１組として電圧クランプ回路を構成し、高周波トランス２次側両端に接続することで、高周波トランス出力などに同期して電圧クランプ回路の電力スイッチ素子を駆動すれば良く、複雑な制御・回路を必要とせずに、高周波トランス出力の転流時に生じるサージ電圧を抑制できる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、サージ吸収回路の電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２が高周波トランス１３の出力電圧Ｖｏｕｔの極性に同期して動作する例として、高周波トランスに補助巻線を設け、その出力を駆動信号として利用する例について説明したが、補助巻線以外の検出部を設け、出力電圧Ｖｏｕｔの極性を検出し、その出力を駆動信号として利用してよいことは勿論である。また、センタータップ整流方式の場合でも同様に補助巻線を設け、その出力を駆動信号として利用することが可能である。
【００３８】
また、インバータ１２がフルブリッジで構成された動作例にしたがって、電力スイッチ素子ＡＳ１，ＡＳ２とインバータのＱ１〜Ｑ４との同期について説明したが、フルブリッジ以外の場合でも、インバータ１２を構成する電力スイッチ素子のオン／オフ状態により、Ｖｏｕｔの極性が判断できる構成であれば、ＡＳ１，ＡＳ２はインバータ１２の電力スイッチ素子に同期して制御することが可能である。
【００３９】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態の電力変換装置を示す回路図である。
【図２】上記電力変換装置のサージ吸収回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の電力変換装置を示す回路図である。
【図４】上記電力変換装置のサージ吸収回路の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態の電力変換装置を示す回路図である。
【図６】上記電力変換装置のサージ吸収回路の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来の電力変換装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１    直流電源
１２    インバータ
１３    高周波トランス
１３ａ，１３ｂ  補助巻線
１４    サージ吸収回路
１５    双方向スイッチ
１６    フィルタ
１７    負荷
【図１】
2007215324.tif 000003
【図２】
2007215324.tif 000004
【図３】
2007215324.tif 000005
【図４】
2007215324.tif 000006
【図５】
2007215324.tif 000007
【図６】
2007215324.tif 000008
【図７】
2007215324.tif 000009