[发明专利]三相/单相矩阵变换器

说明书

本发明的目的在于，能够将三相交流电直接变换成精度高的高频单相交流电。用于此的结构具备：双向开关电路(10)，其对输入的三相交流电向负载LD的供给进行开启/关闭；以及控制部(20)，其生成双向开关电路(10)的开关图形，以便以规定的开关周期与根据输入的三相交流电中各相电压的大小关系而被区分的多个模式相对应地进行求得从所述输入的三相交流电中选择2相的多个线间电压产生区间的虚拟AC/DC变换处理，并且，根据与所述多个模式相应的第二载波波形图形CW2和对应于输出侧的相的U相控制信号RWa及V相控制信号RWb，与多个线间电压产生区间相对应地进行虚拟DC/AC变换处理，其中所述规定开关周期为生成所述单相交流电的单相交流信号的半周期的整数分之1。

技术领域

本发明涉及可以将三相交流电直接变换成精度高的高频单相交流电的三相/单相矩阵变换器。

背景技术

目前，将交流电不变换成直流电而直接变换成交流电的电力变换器，一般作为矩阵变换器是公知的。矩阵变换器中，进行变换的开关元件为1级。由此，与将变换器及逆变器组合而成的电力变换器相比，能够提高效率，并且，由于无需处理直流电压的电路，因此也不需要平滑用电容器，可延长装置寿命，能够提高可靠性。

另一方面，专利文献1中记载有一种将三相交流电变换成单相交流电的交直流变换器。该交直流变换器是在三相电源连接三相电抗器和二极管整流器，将三相交流电压变换成直流电压，将经该变换的直流电压通过逆变器变换成单相交流电压，并向作为负载的线圈供给。即，专利文献1中，不使用矩阵变换器，将交流电压一端变换成直流电压后，生成交流电压。

先前技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－158064号公报

发明所要解决的课题

上述的专利文献1所记载的交直流变换器，使用整流器将三相交流波形变换成直流电压，所以为了抑制脉动的产生等而稳定地生成直流电压，需要使用大容量的平滑电容器的平滑电路。另外，在使用平滑电容器的情况下，因为输入的三相电流波形变形，所以还需要在输入侧设置大的电抗器。因此，装置会大型化。

在此，考虑使用矩阵变换器将三相交流电直接变换成单相交流电。但是，由于矩阵变换器使用多个双向开关进行开关，因此，例如，近年来，高精度地进行向电动汽车的非接触供电线圈使用的85kHz 带的高频单相交流信号的变换并不容易。特别是，当单相交流信号为高频时，容易产生换向或波形的紊乱。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而创立的，其目的在于，提供一种能够将三相交流电直接变换成精度高的高频单相交流电的三相/单相矩阵变换器。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题实现目的，本发明提供一种三相/单相矩阵变换器，三相/单相矩阵变换器将输入的三相交流电直接变换成单相交流电并向负载输出，其特征在于，具备：双向开关电路，其对所述输入的三相交流电向所述负载的供给进行开启/关闭；以及控制部，其生成所述双向开关电路的开关图形，以便对所述输入的三相交流电，以规定的开关周期与多个模式相对应地生成具有根据各模式为不同的图形的第一载波波形图形，所述多个模式是根据所述输入的三相交流电中各相电压的大小关系区分出的多个模式，且在所述规定开关周期内，根据所述第一载波波形图形和对应于输入侧的相的第一控制信号，进行求得从所述输入的三相交流电中选择2相的多个线间电压产生区间的虚拟AC/DC变换处理，并且，与通过该虚拟AC/DC变换处理而求出的所述多个线间电压产生区间对应地生成根据所述多个模式而不同的第二载波波形图形，对在所述多个线间电压产生区间选择的2相的线间电压，根据生成的所述第二载波波形图形和对应于输出侧的相的第二控制信号，进行与所述多个模式相对应的不同的虚拟 DC/AC变换处理；其中，所述规定开关周期为用于生成所述单相交流电的单相交流信号的半周期的整数分之1。