AC-AC转换器电路制造技术

提供一种能够实现电路整体的小型化的AC‑AC转换器电路。AC‑AC转换器电路(100)为将交流电压(V12)转换为其它的交流电压(V22)的AC‑AC转换器电路。整流电路(16)对交流电压(V12)进行整流。逆变器电路(22)生成其它的交流电压(V22)。Z源电路(20)设置于整流电路(16)与逆变器电路(22)之间。

AC-AC converter circuit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】AC-AC转换器电路
本专利技术涉及一种将来自交流电源的电力转换为交流电力的AC-AC转换器电路。
技术介绍
已知一种从直流电源输出三相交流电力的逆变器。例如，在专利文献1中记载了将阻抗源电路与三相逆变器组合而成的电力转换电路。专利文献1所记载的电力转换电路将来自二次电池(充电电池)的直流电力经由阻抗源电路输入到三相逆变器，从而生成交流电力。特别是，该电力转换电路将常导通型的晶体管用作开关元件。另外，在专利文献2中记载了包括电源、主转换器电路以及阻抗网络的电力转换器。在该电力转换器中，阻抗网络与电源及主转换器电路耦合，主转换器电路与负载耦合。该阻抗网络构成为主转换器电路进行降压转换和升压转换这两方。但是，在这些技术中不存在具有PFC(PowerFactorCorrection：功率因数校正)功能的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-119174号公报专利文献2：美国专利第7130205号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术人们对将来自交流电源的电力转换为交流电力的AC-AC转换器电路进行研究并得到了下面的认知。考虑使用AC-AC转换器电路以通过单相交流电源驱动被三相交流电力驱动的电动机。认为AC-AC转换器电路构成为包括将来自交流电源的电力转换为直流电力的整流电路以及将整流得到的直流电力转换为期望规格的交流电力的DC-AC转换电路。但是，特别地，根据单相交流电压进行整流而得到的整流电压包含大的脉动。因此，整流电路大多具备使用大容量的平滑电容器以对整流电压进行平滑的PFC电路。认为电容器随着容量、耐压变大而其尺寸变大。存在如果搭载大容量的电容器则AC-AC转换器电路整体大型化的问题。并且，存在如下问题：具有大容量的电容器的整流电路流动着电源电流中包含很多谐波的电流。根据该情形，本专利技术人们认识到在AC-AC转换器电路中存在从使电路整体小型化并减少电源电流的谐波的观点出发应该改善的问题。不限于单相-三相的AC-AC转换器电路，其它种类的AC-AC转换器电路也可能产生这种问题。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够实现电路整体的小型化的AC-AC转换器电路。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术的某个方式的AC-AC转换器电路将交流电压转换为其它的交流电压，在该AC-AC转换器电路中，在对交流电压进行整流的整流电路与生成其它的交流电压的逆变器电路之间设置有Z源电路。此外，将以上的结构要素的任意的组合、本专利技术的结构要素或表达在方法、装置、程序、记录有程序的暂时性或非暂时性的存储介质、系统等之间相互替换所得到的方式作为本专利技术的方式也还是有效的。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种能够实现电路整体的小型化的AC-AC转换器电路。附图说明图1是示出实施方式所涉及的AC-AC转换器电路的一例的电路图。图2是示出比较例所涉及的AC-AC转换器电路的电路图。图3是用于说明图2的AC-AC转换器电路的动作的电路图。图4是示出图3的电路的电压和电流的波形的波形图。图5是示出图3的电路的输入电流的高次谐波的图表。图6是用于说明图2的AC-AC转换器电路的动作的另一电路图。图7是用于说明图2的AC-AC转换器电路的动作的又一电路图。图8是示出图1的AC-AC转换器电路的等效电路的一例的电路图。图9是示出图1的AC-AC转换器电路的整流电压及开关元件的开关情形的一例的时序图。图10是示出图1的AC-AC转换器电路的控制电路的一例的框图。图11是示出图1的AC-AC转换器电路的降压动作时的各开关元件的动作的一例的时序图。图12是示出图1的AC-AC转换器电路的升压动作时的各开关元件的动作的一例的时序图。图13是示出第一变形例所涉及的T源电路及Γ源电路的一例的电路图。图13的(a)示出T源电路的一例，图13的(b)示出Γ源电路的一例。图14示出处于有源模式时的等效电路80。图15示出处于降压模式时的等效电路80。图16示出处于升压模式时的等效电路80。图17示出在利用降压动作和升压动作进行了控制时的输入电流iG和电感器电流iL。图18示出动作模式的一例。图18的(a)示出k＝k1<1时的动作模式。图18的(b)示出k＝k2>1时的动作模式。图19示出执行了使电感器电流iL为最小的控制的结果。图20示出比较例所涉及的转换器的载波信号和U相电压波形。图20的(a)示出比较例所涉及的转换器的载波信号。图20的(b)示出比较例所涉及的转换器的U相电压波形。图21示出方法1所涉及的转换器的载波信号和U相电压波形。图21的(a)示出方法1所涉及的转换器的载波信号。图21的(b)示出方法1所涉及的转换器的U相电压波形。图22示出方法2所涉及的转换器的载波信号和U相电压波形。图22的(a)示出方法2所涉及的转换器的载波信号。图22的(b)示出方法2所涉及的转换器的U相电压波形。具体实施方式在下面的实施方式中，对相同的结构要素标注相同的标记，并省略重复的说明。另外，在各附图中，为了便于说明，适当省略结构要素的一部分。[实施方式]图1是示出本专利技术的实施方式所涉及的AC-AC转换器电路100的一例的电路图。AC-AC转换器电路100作为基于来自单相电源12的电力生成三相电力的电力转换装置来发挥功能。作为一例，AC-AC转换器电路100能够用于对泵、压缩机、船或飞机的电动致动器、机器人臂等多种多样的装置进行驱动。AC-AC转换器电路100包括滤波器14、整流电路16、降压电路18、Z源电路20、三相的逆变器电路22以及控制电路24。在本说明书中，按照电力从单相电源12朝向三相电力的输出的流动，有时将上游侧表述为前级或输入，将下游侧表述为后级或输出。单相电源12例如可以为商用电源或发电机。单相电源12向第一端12b和第二端12c输出交流电压V12。滤波器14连接于单相电源12与整流电路16之间，作为EMI滤波器来发挥功能。滤波器14包括电感器L3和电容器C3。电感器L3的输入端与单相电源12的第一端12b连接，电感器L3的输出端与整流电路16的输入端连接。电容器C3的一端与电感器L3的输出端连接，电容器C3的另一端与单相电源12的第二端12c连接。整流电路16连接在滤波器14的后级。整流电路16包括被桥式连接的4个二极管D1～D4。来自单相电源12的交流电压V12经由滤波器14被输入到整流电路16的输入端16b、16c。整流电路16对来自单相电源12的交流电压V12进行全波整流，来生成整流电压V16。整流电路16向正侧的输出端16p与负侧的输出端16m之间输出整流电压V16。整流电压16v的波形为包含大的峰和谷的脉动波形。降压电路18连接在整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AC-AC转换器电路，将交流电压转换为其它的交流电压，所述AC-AC转换器电路的特征在于，/n在整流电路与逆变器电路之间设置有Z源电路，所述整流电路对所述交流电压进行整流，所述逆变器电路生成所述其它的交流电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 JP 2017-199588;20171030 JP 2017-2094071.一种AC-AC转换器电路，将交流电压转换为其它的交流电压，所述AC-AC转换器电路的特征在于，
在整流电路与逆变器电路之间设置有Z源电路，所述整流电路对所述交流电压进行整流，所述逆变器电路生成所述其它的交流电压。


2.根据权利要求1所述的AC-AC转换器电路，其特征在于，
在所述整流电路与所述Z源电路之间设置有降压电路。


3.根据权利要求1或2所述的AC-AC转换器电路，其特征在于，
取代所述Z源电路，而将T源电路或Γ源电路设置于所述整流电路与所述逆变器电路之间。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的AC-AC转换器电路，其特征在于，
所述逆变器电路包括相互串联连接的第一开关元件和第二开关元件，
设置有在所述第一开关元件接通时所述第二开关元件接通的期间，以生成所述其它的交流电压。


5.根据权利要求2所述的AC-AC转换器电路，其特征在于，
所述AC-AC转换器电路包括对所述降压电路和所述逆变器电路进行控制的控制电路，
所述降压电路包括降压电路用开关元件，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野泰生，中村和人，迈克尔·海德，多米尼克·博蒂斯，约翰·W·科拉尔，
申请(专利权)人：纳博特斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP