电源装置制造方法及图纸

不间断电源装置具备包括串联连接的第1～第N的IGBT单元(U1～UN)的开关(2)，在要使开关接通的情况下，使第1～第N的IGBT单元接通，在要使开关断开的情况下，使第1～第n的IGBT单元断开之后使第(n+1)～第N的IGBT单元断开。因此，与使第1～第N的IGBT单元一次性同时地断开的情况相比，能够减少在开关(2)的端子间产生的浪涌电压。的浪涌电压。的浪涌电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源装置


[0001]本专利技术涉及电源装置，特别涉及具备包含串联连接的多个开关元件的开关的电源装置。

技术介绍

[0002]例如，在特开2007-97261号公报(专利文献1)中公开了包括串联连接的多个开关元件的开关。此外，例如，在特开平2－230814号公报(专利文献2)中公开了通过在交流电流的零点将开关断开来防止随着电流切断产生浪涌电压。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2007－97261号公报
[0006]专利文献2:日本特开平2－230814号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]在专利文献1中存在如下问题：若将多个开关元件断开，则在各开关元件的电极间产生浪涌电压，在开关的端子间产生较大的浪涌电压。
[0009]此外，在专利文献2中存在如下问题：需要等待开关中流动的交流电流到达零点，因此，无法迅速地将开关断开。
[0010]因而，本专利技术的主要目的在于提供一种能够减少在开关的端子间产生的浪涌电压且能够将开关迅速地断开的电源装置。
[0011]解决课题的手段
[0012]本专利技术所涉及的电源装置具备：开关，包含多个开关元件，该多个开关元件串联连接在第1及第2端子间，并被分割为第1及第2组；以及控制装置，在要使开关接通的情况下，使多个开关元件接通，在要使开关断开的情况下，在使第1组的开关元件断开之后使第2组的开关元件断开。
[0013]专利技术效果
[0014]在本专利技术所涉及的电源装置中，将多个开关元件分割为第1及第2组，在要使开关断开的情况下，在使第1组的开关元件断开之后使第2组的开关元件断开。因此，与使多个开关元件一次性同时断开的情况相比，能够减少在开关的端子间产生的浪涌电压。此外，无需等待开关中流动的交流电流到达零点，因此能够迅速地将开关断开。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式1的不间断电源装置的构成的电路框图。
[0016]图2是表示图1所示的IGBT单元的其他构成例的电路图。
[0017]图3是表示图1所示的控制装置中的与开关的控制关联的部分的构成的电路框图。
[0018]图4是表示图3所示的控制部的构成的电路框图。
[0019]图5是表示图4所示的延迟电路的构成的电路图。
[0020]图6是表示图4所示的控制部的动作的时序图。
[0021]图7是表示图3所示的交流电压产生器的构成的电路框图。
[0022]图8是表示图3所示的整流器及切换电路的构成的电路图。
[0023]图9是表示实施方式2的不间断电源装置的主要部分的电路框图。
[0024]图10是表示图9所示的控制部的动作的时序图。
具体实施方式
[0025][实施方式1][0026]图1是表示实施方式1的不间断电源装置的构成的电路框图。该不间断电源装置向负载供给三相交流电力，为了简化附图及说明，在图1中仅示出了与一相关联的部分。此外，这样的不间断电源装置也被称作瞬时补偿装置。
[0027]在图1中，该不间断电源装置具备交流输入端子TI、交流输出端子TO、电池端子TB、浪涌吸收器1、开关2、电流检测器CT、双向转换器3及控制装置4。
[0028]交流输入端子TI从工业交流电源5接受工业频率的交流电压VI。交流输入电压VI的瞬时值由控制装置4检测。控制装置4基于交流输入电压VI的瞬时值，判别是否从工业交流电源5正常地供给有交流电压VI。
[0029]例如，控制装置4在交流电压VI比下限电压高的情况下，判别为正常地供给有交流电压VI。此外，控制装置4在交流电压VI比下限电压低的情况下，判别为未正常地供给交流电压VI。
[0030]交流输出端子TO与负载6连接。负载6通过从不间断电源装置供给的交流电力而被驱动。在交流输出端子TO出现的交流输出电压VO的瞬时值由控制装置4检测。
[0031]电池端子TB与电池7(电力储存装置)连接。电池7蓄存直流电力。也可以代替电池7而连接有电容器。电池7的端子间电压VB的瞬时值由控制装置4检测。
[0032]浪涌吸收器1连接在交流输入端子TI与接地电压GND的导线之间，相对于在交流输入端子TI产生的浪涌电压而保护不间断电源装置及工业交流电源5。例如，在雷电落到工业交流电源5的送电线上的情况、或断开了接通状态的开关2的情况下，在交流输入端子TI产生浪涌电压。
[0033]在交流输入端子TI的电压为规定的限制电压VL1以下的情况下，浪涌吸收器1具有高的电阻值。若交流输入端子TI的电压超过限制电压VL1，则浪涌吸收器1的电阻值急速地降低，从交流输入端子TI经由浪涌吸收器1向接地电压GND的导线流出电流。因此，交流输入端子TI的电压被维持为限制电压VL1以下，不间断电源装置及工业交流电源5相对于浪涌电压被保护。
[0034]开关2的一方端子2a与交流输入端子TI连接，另一方端子2b与交流输出端子TO连接。开关2包括在一方端子2a及另一方端子2b间串联连接的N个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)单元U1～UN。N是2以上的自然数，例如为7。IGBT单元U1～UN对应于“半导体开关”的一实施例。
[0035]IGBT单元U1～UN分别为，IGBT单元Ui具有IGBTQi、与IGBTQi反并联地连接的二极
管Di、以及缓冲电路(Snubber Circuit，也可称为吸收电路)SNi。I是1以上且N以下的自然数。IGBTQi的集电极与一方端子2a电连接，发射极与另一方端子2b电连接。二极管Di以从另一方端子2b朝一方端子2a的朝向为顺向而被连接。
[0036]另外，IGBT单元Ui不限于图1的构成，例如也能够设为图2所示的构成。在图2的例子中，IGBT单元Ui具有：反串联地连接的IGBTQiA、QiB；与IGBTQiA、QiB分别反并联地连接的二极管DiA、DiB；以及缓冲电路SNi。IGBTQiA的集电极与一方端子2a电连接，发射极与IGBTQiB的发射极电连接。IGBTQiB的集电极与另一方端子2b电连接。二极管DiA以从另一方端子2b朝一方端子2a的朝向为顺向而被连接。二极管DiB以从一方端子2a朝另一方端子2b的朝向为顺向而被连接。缓冲电路SNi与IGBTQiA及QiB的串联电路并联地连接。
[0037]IGBT单元U1～UN预先被分割为第1及第2组。例如，IGBT单元U1～Un隶属于第1组，IGBT单元U(n+1)～UN隶属于第2组。n是比N小的自然数。例如，N＝7，n＝4。关于N及n的设定方法留待后述。
[0038]在从工业交流电源5正常地供给交流电压VI的情况下(工业交流电源5健全时)，开关2被设为接通状态。在变成从工业交流电源5不正常地供给交流电压VI的情况下(工业交流电源5停电时)，开关2被断开。开关2由控制装置4控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，具备：开关，包括多个开关元件，该多个开关元件串联连接在第1及第2端子间，被分割为第1组及第2组；以及控制装置，在要使所述开关接通的情况下，使所述多个开关元件接通，在要使所述开关断开的情况下，在使所述第1组的开关元件断开之后使所述第2组的开关元件断开。2.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述第1组的开关元件的数量被设定成使得隶属于所述第1组的开关元件的耐压的总和比在所述第1及第2端子间产生的电压大。3.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述开关还包括缓冲电路，该缓冲电路与各开关元件对应地设置，并与对应的开关元件并联连接，将对应的开关元件相对于浪涌电压进行保护。4.如权利要求3所述的电源装置，其中，所述缓冲电路包括电阻器，该电阻器的电阻值与其端子间电压相应地变化，所述缓冲电路的数量被设定成使得在所述开关被断开的情况下所述电阻器中流动的电流成为预先决定的基准电流以下。5.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述多个开关元件分别为晶体管，所述开关还包括多个二极管，该多个二极管分别与多个所述晶体管反并联地连接。6.如权利要求1所述的电源装置，其中，还具备浪涌吸收器，该浪涌吸收器与所述第1端子连接，将所述电源装置相对于浪涌电压进行保护。7.如权利要求6所述的电源装置，其中，当使各开关元件断开时在该开关元件的电极间产生浪涌电压，与在所述第1端子产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓琛，中野俊秀，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：