JP2000125565A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
る。
である。
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP29048598A JP4275223B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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JP2000125565A5 JP2000125565A5 (ja) | 2005-11-17 |
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Family
ID=17756640
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP29048598A Expired - Fee Related JP4275223B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 電源装置 |
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Cited By (4)
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 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29048598A patent/JP4275223B2/ja not_active Expired - Fee Related
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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 |
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JP2010273451A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Ihi Corp | 整流装置 |
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