[发明专利]逆变器电路

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器电路，其中使用从交流电源的电压和直流电源的电压获得的四个电压电平产生预定交流电压。更具体地，本发明涉及当逆变器电路启动时生成输出电压的操作。

背景技术

图18是用于示出在专利文献1中公开的逆变器电路的示图。该逆变器电路使用交流电源的电压和通过临时将交流电源的电压转换为直流电压获得的直流电源电压来生成预定交流电压。

在该示图中，1是单相交流电源、2是电容器、3是转换器电路、4是逆变器电路、5是滤波器电路、且6是负载。

单相交流电源1具有端子R和端子S，其中交流电压是端子R和端子S之间的输出。电容器2被连接在单相交流电源1的端子R和端子S之间。

转换器电路3具有电容器Cp和Cn的串联电路、开关元件Qp和Qn的串联电路、和电抗器L作为主要组件。电容器Cp和Cn的串联电路连接在转换器电路3的正侧直流端子P和负侧直流端子N之间。还有，电容器Cp和Cn的串联连接点连接至转换器电路3的中性端子O，且连接至单相交流电源1的端子S。开关元件Qp和Qn的串联电路并联连接至电容器Cp和Cn的串联电路。电抗器L连接在单相交流电源1的端子R与开关元件Qp和Qn的串联连接点之间。

逆变器电路4具有开关元件Q1和Q2的串联电路以及双向开关元件S1作为主要组件。开关元件Q1和Q2的串联电路连接在转换器电路3的端子P和端子N之间。开关元件Q1和Q2的串联连接点连接在逆变器电路4的交流电流输出端子U。逆变器电路4的交流输出端子V连接至转换器电路3的中性端子O。双向开关元件S1连接在逆变器电路4的交流输出端子U和单相交流电源1的端子R之间。

逆变器电路4的交流输出端子U和V连接至滤波器电路5。滤波器电路5是其中电抗器Lf1和电容器Cf1串联连接的电路。负载6连接至电容器Cf1的两端。

上述配置使得转换器电路3引起开关元件Qp和Qn交替地导通和截止，藉此将电容器Cp和Cn充电至预定电压。对电容器Cp和Cn充电的电压值高于单相交流电源1的电压的幅值。

逆变器电路4使得执行藉此开关元件Q1和Q2以及双向开关元件S1中的任两个元件导通和截止的操作，藉此在交流输出端子U和V之间输出具有预定基波成分的交流电压。

在滤波器电路5中消除高频成分之后，在交流输出端子U和V之间输出的电压被施加至负载6。

进一步地，当输出比单相交流电源1的电压更高的电压时，逆变器电路4在单相交流电源1的电压是正半周期时使得开关元件Q1和双向开关元件S1交替地被导通和截止。此时，开关元件S2处于截止状态。同时，当单相交流电源1的电压是负半周期时，逆变器电路4使得开关元件Q2和双向开关元件S1被交替地导通和截止。此时，开关元件Q1处于截止状态。

当输出比单相交流电源1的电压更低的电压时，逆变器电路4在单相交流电源1的电压是正半周期时使得开关元件Q2和双向开关元件S1交替地被导通和截止。此时，开关元件Q1处于截止状态。同时，当单相交流电源1的电压是负半周期时，逆变器电路4使得开关元件Q1和双向开关元件S1被交替地导通和截止。此时，开关元件Q2处于截止状态。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-10-075581

发明内容

技术问题

图18中所示的逆变器电路4在输出比单相交流电源1的电压更高的电压时使得：和电容器Cp或电容器Cn的电压与单相交流电源1的电压之间的差值相等的电压被施加至开关元件Q1和Q2以及双向开关元件S1。然而，当输出比单相交流电源1的电压更低的电压时，作为单相交流电源1的电压加上电容器Cp或电容器Cn的电压所得的电压被施加至开关元件Q1和Q2以及双向开关元件S1。

具体地，逆变器电路4执行软启动操作，藉此启动时输出电压从零上升至单相交流电源1的电压。此时，逆变器电路4输出比单相交流电源1的电压更低的电压。当启动时单相交流电源1的电压是正半周期时，作为单相交流电源1的电压加上电容器Cp的电压所得的电压被施加至开关元件Q2以及双向开关元件S1。同样，当单相交流电源1的电压是负半周期时，作为单相交流电源1的电压加上电容器Cn的电压所得的电压被施加至开关元件Q1以及双向开关元件S1。

即，当逆变器电路4启动时，比单相交流电压1更高的电压被施加至开关元件Q1和Q2以及双向开关元件S1。由此，存在的问题在于，由于开关元件Q1和Q2以及双向开关元件S1的导通和截止操作在逆变器电路4中引起较大的开关损失。