4巻線リアクトル方式ソフトスイッチングAC-DCコンバータの入力高調波電流抑制回路の解析

太田 裕之  松尾 博文  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J87-B   No.10   pp.1807-1814
発行日: 2004/10/01
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Print ISSN: 1344-4697
論文種別: 論文
専門分野: 電子通信エネルギー
キーワード: 
4巻線リアクトル,  電流連続モード,  ソフトスイッチング,  入力フィルタ,  高調波電流,  

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あらまし: 
広範囲な入力電圧でIEC規格のクラスDを満足する回路として4巻線リアクトル方式ソフトスイッチングAC-DCコンバータが提案されている.従来の回路では4巻線リアクトルにおける電流を不連続モードで動作させ,このため電力効率の改善に限界があった.本論文では電力効率の更なる改善を図るため,4巻線リアクトル電流を連続で動作させた.まず入力フィルタの特性を考慮した等価回路を明らかにし,このコンバータの入力高調波電流抑制回路の動作について解析を行った.次に入力フィルタの特性が,このコンバータの入力高調波電流特性に及ぼす影響についての解析も行った.その結果,入力フィルタ部はコンバータの高周波スイッチング周波数で誘導性を示し,インダクタ LF の等価回路で表せることを示した.この等価回路を用いたシミュレーション値は実験値と良好に一致することが確かめられた.その動作解析において,コンバータ回路は8個の動作状態をとり,これらの動作状態の組合せにより,回路動作は4組の動作モードに分けられることが分かった.そしてインダクタ LFN3 巻線の電流の導通角を広げる効果をもち,100 μH以上でIEC規格を満足できることが分かった.また,提案したコンバータは広い入力電圧範囲でIEC61000-3-2 class Dを満足すること,更には入力電圧220 Vで90%の良好な電力効率が得られた.