JP2000125565A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

Info

Publication number
JP2000125565A
JP2000125565A JP10290485A JP29048598A JP2000125565A JP 2000125565 A JP2000125565 A JP 2000125565A JP 10290485 A JP10290485 A JP 10290485A JP 29048598 A JP29048598 A JP 29048598A JP 2000125565 A JP2000125565 A JP 2000125565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
switching element
circuit
output
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10290485A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4275223B2 (ja
JP2000125565A5 (ja
Inventor
Toshimitsu Doi
敏光 土井
Yoshiki Morimoto
慶樹 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP29048598A priority Critical patent/JP4275223B2/ja
Publication of JP2000125565A publication Critical patent/JP2000125565A/ja
Publication of JP2000125565A5 publication Critical patent/JP2000125565A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4275223B2 publication Critical patent/JP4275223B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】交流電源入力を整流した後変換して負荷に電力
を供給する改良された電源装置を提供する。 【解決手段】交流400vを電源として使用する場合、
スイッチング素子8がオンし9がOFFしている間、イ
ンバータ回路7に供給される電圧はコンデンサC2の充
電電圧となり、コンデンサC2、C3の容量が等しく設
定されていると、コンデンサC2の充電電圧は整流出力
電圧の1/2となる。スイッチング素子8及び9がOF
Fの間はコンデンサC4の充電電力が、インバータ回路
7を流れる。次にスイッチング素子8がOFF、スイッ
チング素子9がONしている間インバータ回路7に供給
される電圧は、コンデンサC3の充電電圧は整流回路2
の出力電圧の1/2となる。この結果、交流電源1の出
力を整流し平滑した電圧の1/2の電圧が常にインバー
タ回路7に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用交流電源を入
力とし、整流し平滑した後に適宜変換して負荷に電力を
供給する電源装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の直流電源をインバータ回
路により数KHz乃至数10KHzの高周波交流電力に変換
して出力する電源装置を示す接続図である。同図におい
て、1は、交流電源であり、単相商用交流又は3相商用
交流の電源が用いられる。2は交流電源1からの電力を
整流して直流に変換する整流回路であり、ダイオード3
乃至6から構成されている。C1は整流回路2の出力を
平滑するコンデンサ、7はコンデンサC1の出力を高周
波交流電力に変換して図示しない負荷に供給するインバ
ータ回路である。13はインバータ回路7を構成するス
イッチング素子を交互に導通させる駆動信号を出力する
インバータ制御回路である。同図において、交流電源1
の出力は、整流回路2にて整流され、コンデンサC1に
て平滑されて、インバータ回路7にて高周波交流電力に
変換される。
【0003】図4において、コンデンサC1には整流回
路2の出力の最大値が充電されるため、交流電源1の実
行出力電圧の約1.4倍の電圧がインバータ回路7に供
給される。従って、交流電源1の出力が200乃至23
0V(以下、200V系統という)の場合、整流し平滑
された電圧は280乃至322Vとなるために、インバ
ータ回路7に使用される各素子の定格電圧は600Vの
ものが使用されている。また、交流電源1の出力が38
0乃至460V(以下、400V系統という)の場合、
整流し平滑された電圧は532乃至644Vとなるため
に、インバータ回路7に使用される各素子の定格電圧は
1000V又は1200Vのものが使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置におい
ては、交流電源1が200V系統と400V系統とで、
インバータ回路7に使用される素子及び、例えばこのイ
ンバータ回路7に接続されるインバータ回路7の出力を
変圧するインバータ変圧器等の部品をそれぞれ用意しな
くてはならないために、コストが高くなるという不具合
を有する。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、商用交流電源を入力とし、商用交流電源の出力を整
流して直流とする整流回路と、整流回路の出力端子間に
接続された2個のコンデンサからなる直列回路と、直列
回路の正の出力端子に一方の端子が接続された第1のス
イッチング素子と、直列回路の負の出力端子に一方の端
子が接続された第2のスイッチング素子と、第1のスイ
ッチング素子の他方の端子と直列回路の直列接続点との
間に接続された第1のダイオードと、第2のスイッチン
グ素子の他方の端子と直列回路の直列接続点との間に接
続された第2のダイオードと、第1のスイッチング素子
と第1のダイオードとの接続点と第2のスイッチング素
子と第2のダイオードとの接続点との間に接続された平
滑回路と、平滑回路の両端子間に接続された入力電力を
負荷に適した特性に変換する出力変換回路と、第1のス
イッチング素子と第2のスイッチング素子とを所定の導
通時間率でかつ商用交流電源が低電圧であるときには同
時に、商用交流電源が高電圧であるときには互いに重複
することなく交互にON−OFF制御するスイッチング
素子制御回路とを備えた電源装置である。
【0006】請求項2に記載の発明は、商用交流電源が
低電圧であるときは2個のコンデンサを並列接続とし商
用交流電源が高電圧であるときは2個のコンデンサを直
列接続とする切り替えスイッチを備えた請求項1に記載
の電源装置である。
【0007】請求項3に記載の発明は、スイッチング素
子制御回路は、平滑回路の出力電圧又は出力電流の検出
値と設定値との差に応じてON−OFF時間率を決定す
る回路である請求項1又は請求項2に記載の電源装置で
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の例を
示す接続図である。同図において、1は交流電源であ
り、単相商用交流又は3相商用交流の電源が用いられ
る。2は交流電源1からの電力を整流して直流に変換す
る整流回路であり、ダイオード3乃至6から構成されて
いる。C2及びC3は整流回路2の出力端子間に接続さ
れた直列コンデンサであり、コンデンサC2及びC3の
容量を等しく設定しておく。8及び9はスイッチング素
子、14はスイッチング素子8と9との導通時間率を制
御するスイッチング素子制御回路であり、商用交流電源
1の電圧が低電圧のときは両者を同時に、また、商用交
流電源1の電圧が高電圧のときは両者を重複することな
く交互にそれぞれ所定の導通時間率と周波数でON及び
OFFを繰り返すための駆動信号を出力する。10及び
11はダイオード、C4は平滑用のコンデンサ、7はコ
ンデンサC4の出力を高周波交流電力に変換して図示し
ない負荷に供給するインバータ回路である。13はイン
バータ回路7を構成するスイッチング素子を交互に導通
させる駆動信号を出力するインバータ制御回路である。
【0009】図1において、400V系統の商用交流電
源を使用する場合について説明する。まず、スイッチン
グ素子8がONしスイッチング素子9がOFFしている
間は、交流電源1の出力は整流回路2で整流され、整流
回路2の出力は、整流回路2→スイッチング素子8→イ
ンバータ回路7→ダイオード11→コンデンサC3→整
流回路2の経路を流れる。このとき、インバータ回路7
に供給される電圧は、コンデンサC2の充電電圧とな
り、コンデンサC2びC3の容量が等しく設定されてい
ると、交流電源1の出力を整流し平滑した電圧の1/2
の電圧となる。次に、スイッチング素子8及び9がOF
Fの間は、コンデンサC4に充電された電力が、コンデ
ンサC4→インバータ回路7→コンデンサC4の経路を
流れる。次に、スイッチング素子8がOFFしスイッチ
ング素子9がONしている間は、交流電源1の出力は整
流回路2で整流され、整流回路2の出力は、整流回路2
→コンデンサC2→ダイオード10→インバータ回路7
→スイッチング素子9→整流回路2の経路を流れる。こ
のとき、インバータ回路7に供給される電圧は、コンデ
ンサC3の充電電圧となり、交流電源1の出力を整流し
平滑した電圧の1/2の電圧となる。この結果、交流電
源1の出力を整流し平滑した電圧の1/2の電圧が常に
インバータ回路7に供給されることになる。
【0010】なお、スイッチング素子8及び9のON及
びOFFの繰り返し周波数を高く設定すると、コンデン
サC4の容量を小さくすることができる。
【0011】次に、200V系統の商用交流電源を使用
する場合は、スイッチング素子8及び9を同時ONさせ
ることにより、インバータ回路7に交流電源1を整流し
平滑した全電圧を供給することができる。この結果、2
00V系統時と400V系統時とにおいて、インバータ
回路7には略同じ電圧が供給されることになる。
【0012】図2は本発明の別の実施の形態の例を示す
接続図である。同図において、12はリアクトルであ
り、15は出力電圧設定器、16は出力電圧検出器、1
7は比較器である。その他は図1に示した装置と同機能
のものに同符号を付してある。同図において、リアクト
ル12は、コンデンサC2又はC3に流れる電流のピー
ク値を制限することができ、コンデンサC3及びC4の
定格を小さくすることができる。さらに、リアクトル1
2は、スイッチング素子8及び9に流れる電流のピーク
値を制限することができ、スイッチング素子8及び9を
過電流から保護することができる。
【0013】図2において、出力電圧は出力電圧検出器
16で検出され、その検出信号Vfは比較器17で出力
電圧設定器15の設定信号Vrと比較されて、その差信
号△V=Vr−Vfがスイッチング素子制御回路14に供
給される。スイッチング素子制御回路14は、入力信号
△Vに応じた導通時間率となるように出力パルス幅を決
定し、スイッチング素子8及び9を駆動する。この結
果、出力電圧は出力電圧設定器15の設定値に対応する
値に保たれるようにフィードバック制御されることにな
り、商用交流電源1の出力電圧の変動や負荷の変動に対
して、十分に安定した出力電圧をインバータ回路7に供
給することができる。なお、同図において、その他の動
作は図1に示した装置の動作と同じであるので、説明を
省略する。
【0014】図2に示したように出力電圧をフィードバ
ックして設定値に一致するように制御するときは、この
出力を負荷に適した特性に変換する電力変換回路、図2
に示したインバータ回路7、としては、商用交流電源の
電圧に無関係に常に特定の電圧が供給されるので、これ
らの回路として単一の電圧定格のものとすればよいの
で、回路の標準化ができることになる。
【0015】図3は本発明のさらに別の実施の形態の例
を示す接続図である。同図において、18及び19は切
り替えスイッチであり、その他は図1に示した装置と同
機能のものに同符号を付してある。同図において、交流
電源1として200V系統を使用するときは、切り替え
スイッチ18及び19をA側に切り替えて、コンデンサ
C2及びC3を並列接続にし、交流電源1として400
V系統を使用するときは、切り替えスイッチ18及び1
9をB側に切り替えて、コンデンサC2及びC3を直列
接続にする。その結果、交流電源1として200V系統
と400V系統とを使用する両方におけるコンデンサC
2及びC3による電圧のリップル分を低減する能力を、
等しくすることができる。
【0016】なお、出力電流を設定値に保つ定電流特性
とするときには、出力電圧設定器15を出力電流設定器
とし、出力電圧検出器16を出力電流検出器とすること
によって、両者の差信号を比較器17によって得るよう
に構成し、この差信号によってスイッチング素子制御回
路14のパルス幅を決定すればよい。さらに、インバー
タ回路7の出力電圧や出力電流を目的値に合致させるた
めには、インバータ制御回路13に出力フィードバック
制御機能を持たせてもよいが、図2において、出力電圧
検出器16をインバータ回路7の出力電圧を検出するも
のとすることにより、スイッチング素子8及び9の導通
時間率をこの検出値と設定値との差によって決定すれ
ば、スイッチング素子制御回路14によって最終出力の
制御が可能となる。この場合、インバータ制御回路13
は、単にインバータ回路7の動作周波数を定めるだけ
で、常に一定の時間率でON−OFF制御するものを用
いればよいことになる。
【0017】
【発明の効果】上記の通り、本発明の電源装置は、交流
電源1が200V系統と400V系統とで、インバータ
回路7に使用すべき素子及び、例えばこのインバータ回
路7に接続されるインバータ回路7の出力を変圧するイ
ンバータ変圧器等の部品を共通して使用することがで
き、200V系統と400V系統とのそれぞれに対応し
た部品を用いた別機種とする必要がなく、単一の機種で
いずれの電源電圧にも適用できるので製作コストの低減
をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の例を示す接続図である。
【図2】本発明の別の実施の形態の例を示す接続図であ
る。
【図3】本発明の更に別の実施の形態の例を示す接続図
である。
【図4】従来の電源装置を示す接続図である。
【符号の説明】
1 交流電源 2 整流回路 3、4,5,6 ダイオード 7 インバータ回路 8、9 スイッチング素子 10、11 ダイオード 12 リアクトル 13 インバータ制御回路 14 スイッチング素子制御回路 15 出力電圧設定器 16 出力電圧検出器 17 比較器 18、19 切り替えスイッチ
フロントページの続き Fターム(参考) 5H006 AA04 AA05 CA01 CA07 CA12 CB01 CB08 CB09 CC02 CC08 DA04 DB02 DC05 FA01 5H007 AA05 AA06 CA01 CB04 CC12 DA06 DB01 DC05 EA02 FA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源を入力とし、前記商用交流
    電源の出力を整流して直流とする整流回路と、前記整流
    回路の出力端子間に接続された2個のコンデンサからな
    る直列回路と、前記直列回路の正の出力端子に一方の端
    子が接続された第1のスイッチング素子と、前記直列回
    路の負の出力端子に一方の端子が接続された第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他方の
    端子と前記直列回路の直列接続点との間に接続された第
    1のダイオードと、前記第2のスイッチング素子の他方
    の端子と前記直列回路の直列接続点との間に接続された
    第2のダイオードと、前記第1のスイッチング素子と前
    記第1のダイオードとの接続点と前記第2のスイッチン
    グ素子と前記第2のダイオードとの接続点との間に接続
    された平滑回路と、前記平滑回路の両端子間に接続され
    た入力電力を負荷に適した特性に変換する出力変換回路
    と、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチ
    ング素子とを所定の導通時間率でかつ前記商用交流電源
    が低電圧であるときには同時に、前記商用交流電源が高
    電圧であるときには互いに重複することなく交互にON
    −OFF制御するスイッチング素子制御回路とを備えた
    電源装置。
  2. 【請求項2】 前記商用交流電源が低電圧であるときは
    前記2個のコンデンサを並列接続とし前記商用交流電源
    が高電圧であるときは前記2個のコンデンサを直列接続
    とする切り替えスイッチを備えた請求項1に記載の電源
    装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチング素子制御回路は、前記
    平滑回路の出力電圧又は出力電流の検出値と設定値との
    差に応じてON−OFF時間率を決定する回路である請
    求項1又は請求項2に記載の電源装置。
JP29048598A 1998-10-13 1998-10-13 電源装置 Expired - Fee Related JP4275223B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29048598A JP4275223B2 (ja) 1998-10-13 1998-10-13 電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29048598A JP4275223B2 (ja) 1998-10-13 1998-10-13 電源装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2000125565A true JP2000125565A (ja) 2000-04-28
JP2000125565A5 JP2000125565A5 (ja) 2005-11-17
JP4275223B2 JP4275223B2 (ja) 2009-06-10

Family

ID=17756640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29048598A Expired - Fee Related JP4275223B2 (ja) 1998-10-13 1998-10-13 電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4275223B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002368192A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP2007151358A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Yaskawa Electric Corp 直流電圧降圧回路および電力変換装置
WO2007086286A1 (ja) * 2006-01-26 2007-08-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. 電源装置
JP2010273451A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Ihi Corp 整流装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002368192A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP4715040B2 (ja) * 2001-06-08 2011-07-06 富士電機システムズ株式会社 半導体装置
JP2007151358A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Yaskawa Electric Corp 直流電圧降圧回路および電力変換装置
WO2007086286A1 (ja) * 2006-01-26 2007-08-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. 電源装置
JP2010273451A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Ihi Corp 整流装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4275223B2 (ja) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7042740B2 (en) Soft-switching half-bridge inverter power supply system
KR920003761B1 (ko) 무정전 전원장치
TWI373900B (en) High efficiency charging circuit and power supplying system
JPH1198837A (ja) 直流電源装置
JPH11127576A (ja) 直流電源装置
JP2002160060A (ja) アーク利用機器用直流電源装置
JPH04165510A (ja) 交直流チョッパコンバータ型の電源装置
JP3161699B2 (ja) アーク放電利用機器用の直流電源装置
JP2004112954A (ja) 蓄電装置
JPH08275530A (ja) スイッチングモード電源装置
JP4275223B2 (ja) 電源装置
JPH08223923A (ja) 電流モード型スイッチング安定化電源装置
JP3981208B2 (ja) アーク加工用電源装置
JP2001016798A (ja) 電池または電気二重層キャパシタの充放電装置
JPH0371218B2 (ja)
JPH0241778A (ja) インバータ溶接機
JP2000125548A (ja) スイッチング電源装置
CN112075019A (zh) 具有升压开关的降压矩阵式整流器及其在一相损耗期间的操作
JP2002084676A (ja) 蓄電装置の電力変換装置
JPH09168281A (ja) 直流電源装置
JP2572433B2 (ja) アーク溶接、切断用電源
JP3372868B2 (ja) 電流制御型インバータ回路、その制御方法、コンデンサ充電器及びそれを備えたレーザ装置
JP4463096B2 (ja) 放電負荷用電源装置
KR100279604B1 (ko) 역률제어기능을 갖는 소프트 스위치 단상 능동정류기
JP2728682B2 (ja) 電算機用無停電付電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050927

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090303

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120313

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140313

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees