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公開番号2025104576
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222474
出願日2023-12-28
発明の名称制御方法及び電力変換装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 7/12 20060101AFI20250703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】交流電圧入力におけるノイズを抑制できる制御方法及び電力変換装置を提供する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、制御方法が提供される。制御方法は、入力ノード及び出力ノード間にハーフブリッジ接続された第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子が同期整流動作を行うことで交流電圧を直流電圧に変換する電力変換装置における前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子がいずれもオフした第1の状態で、前記第1のスイッチング素子の一端をプリチャージすることを含む。制御方法は、前記第1のスイッチング素子の一端のプリチャージの完了後に、前記第2のスイッチング素子をオンすることを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力ノード及び出力ノード間にハーフブリッジ接続された第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子が同期整流動作を行うことで交流電圧を直流電圧に変換する電力変換装置における前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子がいずれもオフした状態で、前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージすることと、
前記第１のスイッチング素子の一端のプリチャージの完了後に、前記第２のスイッチング素子をオンすることと、
を含む制御方法。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子がいずれもオフした第２の状態で、前記第２のスイッチング素子の一端をプリチャージすることと、
前記第２のスイッチング素子の一端のプリチャージの完了後に、前記第１のスイッチング素子をオンすることと、
をさらに含む
請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージすることは、
前記第２のスイッチング素子がオフした状態で前記第１のスイッチング素子がオフすることと、
前記第１のスイッチング素子がオフした後に、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始することと、
電荷の供給開始から第１の時間が経過したことに応じて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了することと、
を含む
請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージすることは、
前記第２のスイッチング素子がオフした状態で前記第１のスイッチング素子がオフすることと、
前記第１のスイッチング素子がオフした後に、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始することと、
電荷の供給開始から第１の時間が経過したことに応じて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了することと、
を含み、
前記第２のスイッチング素子の一端をプリチャージすることは、
前記第１のスイッチング素子がオフした状態で前記第２のスイッチング素子がオフすることと、
前記第２のスイッチング素子がオフした後に、前記第２のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始することと、
電荷の供給開始から第２の時間が経過したことに応じて、前記第２のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了することと、
を含む
請求項２に記載の制御方法。
【請求項５】
前記電力変換装置は、
前記同期整流動作と並行して、前記入力ノード及び前記出力ノード間に前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子と並列接続された第３のスイッチング素子及び第４のスイッチング素子が力率改善動作を行う
請求項１に記載の制御方法。
【請求項６】
交流電圧が入力される第１の入力ノード及び第１の出力ノードの間に接続される第１のスイッチング素子と、
前記第１の入力ノード及び第２の出力ノードの間に接続され、前記第１のスイッチング素子とともに同期整流動作を行う第２のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージ可能である第１のプリチャージ回路と、
前記第２のスイッチング素子の一端をプリチャージ可能である第２のプリチャージ回路と、
を備え、
前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子がいずれもオフした状態で前記第１のプリチャージ回路が前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージし、前記第１のプリチャージ回路によるプリチャージの完了後に、前記第２のスイッチング素子をオンする
電力変換装置。
【請求項７】
前記電力変換装置は、
前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子がいずれもオフした第２の状態で、前記第２のスイッチング素子の一端をプリチャージし、
前記第２のスイッチング素子の一端のプリチャージの完了後に、前記第１のスイッチング素子をオンする
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記電力変換装置は、
第１のタイミングにおいて、前記第２のスイッチング素子がオフした状態で前記第１のスイッチング素子がオフし、前記第１のタイミングより後の第２のタイミングにおいて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始し、前記第２のタイミングから第１の時間が経過した第３のタイミングに応じて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了する
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記電力変換装置は、
第１のタイミングにおいて、前記第２のスイッチング素子がオフした状態で前記第１のスイッチング素子がオフし、前記第１のタイミングより後の第２のタイミングにおいて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始し、前記第２のタイミングから第１の時間が経過した第３のタイミングに応じて、前記第１のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了し、
第４のタイミングにおいて、前記第１のスイッチング素子がオフした状態で前記第２のスイッチング素子がオフし、前記第４のタイミングより後の第５のタイミングにおいて、前記第２のスイッチング素子の一端への電荷の供給を開始し、前記第５のタイミングから第２の時間が経過した第６のタイミングに応じて、前記第２のスイッチング素子の一端への電荷の供給を終了する
請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
交流電圧が入力される第２の入力ノード及び前記第１の出力ノードの間に接続される第３のスイッチング素子と、
前記第２の入力ノード及び第２の出力ノードの間に接続され、前記第３のスイッチング素子とともに力率改善動作を行う第４のスイッチング素子と、
をさらに備え、
前記同期整流動作と並行して前記力率改善動作を行う
請求項６に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、制御方法及び電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、交流電圧を受け、受けた交流電圧に応じた電流を整流させ、整流された電流に応じた直流電圧に生成することがある。電力変換装置では、交流電圧入力におけるノイズを抑制することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許６６１９３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、交流電圧入力におけるノイズを抑制できる制御方法及び電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態によれば、制御方法が提供される。制御方法は、入力ノード及び出力ノード間にハーフブリッジ接続された第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子が同期整流動作を行うことで交流電圧を直流電圧に変換する電力変換装置における前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子がいずれもオフした第１の状態で、前記第１のスイッチング素子の一端をプリチャージすることを含む。制御方法は、前記第１のスイッチング素子の一端のプリチャージの完了後に、前記第２のスイッチング素子をオンすることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態にかかる電力変換装置の構成を示す図。
実施形態にかかる電力変換装置の概略動作を示す波形図。
実施形態におけるスイッチング素子の寄生容量の特性を示す図。
実施形態におけるプリチャージ回路の構成を示す図。
実施形態にかかる電力変換装置の動作及び電流経路を示す図。
実施形態にかかる電力変換装置の動作及び電流経路を示す図。
実施形態にかかる電力変換装置の動作を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる電力変換装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施形態）
実施形態にかかる電力変換措置は、交流電圧を受け、受けた交流電圧に応じた電流を整流させ、整流された電流に応じた直流電圧に生成するが、交流電圧入力におけるノイズを抑制するための工夫が施される。
【０００９】
電力変換装置１は、図１に示すように、交流電源ＰＳ及び負荷回路ＬＤの間に接続される。電力変換装置１は、交流電源ＰＳから交流電圧を受ける。交流電圧を直流電圧に変換し、直流電圧を負荷回路ＬＤへ供給する。交流電源ＰＳは、系統電源であってもよい。負荷回路ＬＤは、直流モータであってもよい。
【００１０】
電力変換装置１は、入力ノードＮ
ＩＮ１
，Ｎ
ＩＮ２
、出力ノードＮ
ＯＵＴ１
，Ｎ
ＯＵＴ２
を有する。入力ノードＮ
ＩＮ１
は、交流電源ＰＳの一端に接続され、入力ノードＮ
ＩＮ２
は、交流電源ＰＳの他端に接続される。出力ノードＮ
ＯＵＴ１
は、負荷回路ＬＤの一端に接続され、入力ノードＮ
ＯＵＴ２
は、負荷回路ＬＤの他端に接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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