JP2000188827A - 海底通信システム用の電力供給装置 - Google Patents

海底通信システム用の電力供給装置

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JP2000188827A
JP2000188827A JP11261370A JP26137099A JP2000188827A JP 2000188827 A JP2000188827 A JP 2000188827A JP 11261370 A JP11261370 A JP 11261370A JP 26137099 A JP26137099 A JP 26137099A JP 2000188827 A JP2000188827 A JP 2000188827A
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JP11261370A
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English (en)
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Anthony John Farrar
アンソニー・ジヨン・フアラー
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Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/10Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流を阻止するための部品を必要としない海
底通信システム用の電力供給装置を提供する。 【解決手段】 海底通信システム用の電力供給装置は、
複数の出力変換器を含み、各出力変換器は、複数の出力
変換器の少なくとも1つの、少なくとも1つの変圧器段
中の、巻線の少なくとも1つが、隣接する出力変換器の
出力に現れる直流高電圧に対して絶縁するために高電圧
絶縁ワイヤを使用して巻かれている、少なくとも2つの
昇圧変圧器段を有する。高電圧絶縁ワイヤの使用によ
り、高価な特注の直流阻止コンデンサの必要がなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】電力供給装置は、海底通信シ
ステムのケーブルに電力を供給するために必要とするも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の電力供給装置の一例を、図1に概
略的に示す。電力供給装置1は、直列に接続された4つ
の同一の出力変換器2から2のスタックを使用して
構成される。これらの変換器は、電力供給装置の入力端
子における直流50Vの供給電圧を変換して、出力端子
の両端間に直流10KVの電力供給電圧を提供する。ス
タック中の第1の出力変換器2は、直流2.5KVの
出力を供給するが、スタック中の隣接する出力変換器2
から2の効果により、アースからさらに直流7.5
KVだけ上げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、第1の出
力変換器2中の変圧器4の中央にタップ付けられた変
圧器二次巻線3は、コロナ放電及び最終的にはフラッシ
ュオーバを防ぐために、アースからの直流10KVに対
して絶縁されなければならない。したがって、この回路
中には、阻止コンデンサ5および6が設けられている。
これらのコンデンサは、アースに対する高い直流電圧を
阻止し、それによって二次巻線を絶縁するように構成さ
れている。直流電圧が大きいため、必要とされる阻止コ
ンデンサは、大きく、かさばり、高価になり、規格品と
してすぐに入手できない。実際、各コンデンサは、普通
0.5μFのキャパシタンスを有し、直流破壊電圧は1
5KVより大きい。このような部品の使用は、明らかに
望ましくない。
【0004】さらに、普通、公称直流2.5KVの出力
を各出力変換器は発生するが、高電圧二次巻線3からの
対応する交流パルス電圧は、パルス幅電圧制御を可能に
するために約4KVである。したがって、各出力変換器
に結合される整流/平滑回路7は、こうした高い交流電
圧に耐えうる電気部品を使用して構成し、組み立てられ
なければならない。また、直流阻止コンデンサの場合と
同様に、このような部品は、高価で、一般に在庫にあっ
てすぐに入手できるものではない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、海底通信システム用の電力供給装置は、電力供給
装置の入力部で受け取った低電圧を電力供給装置の出力
部における高電圧に変換する、直列に共に接続された複
数の出力変換器を備え、各出力変換器は少なくとも2つ
の昇圧変圧器段を有し、複数の出力変換器の少なくとも
1つの、少なくとも1つの昇圧変圧器段中の、その変圧
器または各変圧器の巻線の少なくとも1つは、隣接する
出力変圧器の出力部に現れる直流電圧に対して絶縁する
ために、高電圧絶縁ワイヤを用いて巻かれている。
【0006】本発明の第2の態様によれば、海底通信シ
ステム用の電力供給装置のための出力変換器は、少なく
とも2つの昇圧変圧器段を備え、少なくとも1つの昇圧
変圧器段中の、その変圧器または各変圧器の巻線の少な
くとも1つは、高電圧絶縁ワイヤを使用して巻かれてい
る。
【0007】本発明においては、高電圧絶縁ワイヤは、
出力変換器のスタックおよび直列接続に関連する直流電
圧に対して絶縁するために使用される。高電圧絶縁ワイ
ヤは、比較的直径が大きいので、変圧器のコアの寸法の
望ましくない増大なしに、前述の従来の変圧器の構成で
利用可能な空間に、はめ込むことができる巻数が制限さ
れている。変圧器の出力電圧は、一次巻線と二次巻線の
ワイヤの巻数の比に直接依存するので、二次巻線の利用
できる空間が限定されていると、単独の変圧器段では、
必要な電圧の昇圧を達成することが不可能になる。これ
を克服するために、本発明においては、1つ以上の追加
の変圧器段を含み、それによって、個々の各変圧器ごと
に必要とされる巻数の比を減少させる。したがって、た
とえば、スタック中の隣接する出力変換器に関連する潜
在的な直流を阻止する部品は何も必要でない。なぜな
ら、第1変圧器段の変圧器の二次巻線を提供するために
使用される高電圧絶縁ワイヤが、この機能を提供するか
らである。
【0008】昇圧変圧器段は、直列に順次接続すること
が好ましい。各変換器は、直列に接続することもでき
る。しかし、変換器を縦続接続して、直列に接続した木
構造の末端分岐の出力を有する木構造を形成し、出力変
換器の端子に合成された電圧出力を提供することが好ま
しい。木構造の各末端分岐が、直流電気出力を提供する
ために、交流整流回路を備えることがさらに好ましい。
このようにして、木構造の各末端分岐は、出力変換器の
全体の出力の一部を提供し、各末端分岐の出力は、それ
ぞれの整流/平滑回路によって別々に処理される。した
がって、各末端分岐によって処理される交流電圧は、相
応により小さくなり、個々の整流/平滑回路において、
特注の部品は必要でない。
【0009】出力変換器は、変圧器の二次巻線が高電圧
絶縁ワイヤから巻かれている、変圧器を有する第1変圧
器段を備えることが好ましい。出力変換器が、第2変圧
器段およびそれ以降の変圧器段を支持するプリント回路
板を、さらに備えることがより好ましい。プリント回路
板のその変圧器または各変圧器が、プレーナフェライト
コアを備えることは最も好ましい。
【0010】次に添付図面に関連して本発明の例を詳細
に説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】図2に示される電力供給装置10
は、直列に接続された4つの出力変換器11 から11
を有する。第1出力変換器11について示したよう
に、各出力変換器中の変圧器は、末端分岐がそれぞれ整
流/平滑回路12から12を備えている、縦続接続
の木構造を形成するように接続されている。各出力変換
器は、低電圧プッシュプル電力スイッチング回路13を
有し、この回路は、制御回路(図示せず)からの正およ
び負の直流50Vの供給電圧を交互に、第1昇圧変圧器
段16中の低電圧変圧器15の一次巻線14に接続す
る。低電圧変圧器15の二次巻線17は、高電圧絶縁ワ
イヤから巻かれ、そのワイヤの効果は、スタック中の隣
接する出力変換器の直列結合によって引き起こされる、
高い直流電位を阻止することである。高電圧絶縁ワイヤ
を使用すると、出力変換器回路11から11 の各々
に、大きな特注の直流阻止コンデンサを含める必要がな
くなる。
【0012】本発明による電力供給装置に使用できる高
電圧絶縁ワイヤの一例は、押出しFEP絶縁高電圧ケー
ブルである。このケーブルは、同じ定格のシリコーンゴ
ム絶縁ケーブルでは一般的な大きな直径という欠点なし
に、大きな絶縁耐力を提供する。その結果、ケーブル組
立品またはケーブルの束は、直径がより小さくなり、し
たがって、占める容積もかなり小さくなる。さらに、曲
げ半径がより小さいので、電力供給装置内の空間を、よ
り効率的に使用することが可能である。高電圧絶縁ワイ
ヤは、良好なコロナ放電開始の性質を有し、その構成
が、耐久性と誘電劣化耐性とを与える。使用できるケー
ブルの一例は、Reynolds Industrie
s Limitedの、High Voltage P
roducts Divisionで製造され、部品番
号178−9161で販売されているものである。
【0013】低電圧変圧器15からの出力は、分割さ
れ、第2昇圧変圧器段22中の1組の高電圧昇圧変圧器
18から21の並列に接続された一次巻線に直接結合さ
れる。この例では、高電圧昇圧変圧器の一次巻線の一つ
は、それぞれ2つの関連する二次巻線を有し、そのそれ
ぞれが、直流出力を提供する整流/平滑回路12から
12を備える。高電圧設定変圧器および整流/平滑回
路12から12は、すべてプリント回路板(図示せ
ず)上に構成されている。第2昇圧変圧器段22中の昇
圧変圧器は、プリント回路板上の多層になっている巻線
として、スパイラル形の銅製トラックを有するプレーナ
フェライトコアを使用して実施される。各出力変換器の
高電圧部分は、プリント回路板上に完全に構成すること
ができ、したがって、高価な特注の部品を使用する製造
方法は必要でない。
【0014】図3は、図2の電力供給装置において使用
する、整流/平滑回路30の簡略化した回路図を示す。
回路30は、ブリッジ整流器31、スナバ32、および
直列に接続されている2つの平滑チョーク33、34を
有する。ブリッジ整流器31は、木構造の末端分岐中の
二次巻線の交流出力を、直流電圧に変換する。スナバ3
2は、回路中の漂遊インダクタンスおよび漂遊キャパシ
タンスによるリンギングを除去する働きをする。最後
に、直流電圧は、1対のチョーク33および34によっ
て平滑化され、出力変換器の出力に結合される。末端分
岐中の各二次巻線は、それ自体に結合される整流/平滑
回路30を有するので、各回路が処理しなければならな
い交流パルス電圧は、4KVではなく、約1KVにな
る。したがって、整流/平滑回路30の構成要素には、
高価な特注部品は必要でなく、すべての部品は、プリン
ト回路板上に容易に組み込める。出力交換器の4つの同
一の整流/平滑回路は、直列に接続されて、図1に関連
して上述した従来の出力交換器によって生成されるもの
に等しい全体の直流電圧出力を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電力供給装置の略図である。
【図2】本発明による電力供給装置の略図である。
【図3】出力変換器において使用する整流/平滑回路の
簡略化した回路図である。
【符号の説明】
1、10 電力供給装置 2、2、2、2、11、11、11、1
、 出力変換器 7、12、12、12、12、 整流/平滑回
路 16 第1昇圧変換器段 18、19、20、21 高電圧昇圧変換器 22 第2昇圧変換器段

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 海底通信システム用の電力供給装置であ
    って、電力供給装置の入力部で受け取った低電圧を電力
    供給装置の出力部における高電圧に変換する、直列に共
    に接続された複数の出力変換器を備え、各出力変換器
    は、少なくとも2つの昇圧変圧器段を有し、複数の出力
    変換器の少なくとも1つの、少なくとも1つの昇圧変圧
    器段中の、その変圧器または各変圧器の巻線の少なくと
    も1つが、隣接する出力変圧器の出力部に現れる直流電
    圧に対して絶縁するために、高電圧絶縁ワイヤを使用し
    て巻かれている電力供給装置。
  2. 【請求項2】 昇圧変圧器段が、直列に順次接続されて
    いる、請求項1に記載の電力供給装置。
  3. 【請求項3】 変圧器が、直列に接続された木構造の末
    端分岐の出力を有する木構造を形成するように縦続接続
    されて、出力変換器の端子において合成された電圧出力
    を提供する、請求項1または2に記載の電力供給装置。
  4. 【請求項4】 木構造の各末端分岐が、直流電気出力を
    提供するための交流整流回路を備える、請求項3に記載
    の電力供給装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも1つの出力変換器が、変圧器
    の二次巻線が高電圧絶縁ワイヤから巻かれている変圧器
    を有する第1変圧器段を備える、請求項1から4のいず
    れか一項に記載の電力供給装置。
  6. 【請求項6】 少なくとも1つの出力変換器が、第2変
    圧器段およびそれ以降の変圧器段を支持するプリント回
    路板をさらに備える、請求項5に記載の電力供給装置。
  7. 【請求項7】 海底通信システム用の電力供給装置のた
    めの出力変換器であって、少なくとも2つの昇圧変圧器
    段を備え、少なくとも1つの昇圧変圧器段中の、その変
    圧器または各変圧器の巻線の少なくとも1つが、高電圧
    絶縁ワイヤを使用して巻かれている出力変換器。
  8. 【請求項8】 少なくとも2つの昇圧変圧器段が、直列
    に接続された木構造の末端分岐の出力を有する木構造を
    形成するように縦続接続されて、合成された電圧出力を
    提供する、請求項7に記載の出力変換器。
  9. 【請求項9】 木構造の各末端分岐が、直流電気出力を
    提供するための交流整流回路を備える、請求項8に記載
    の出力変換器。
  10. 【請求項10】 二次巻線が高電圧絶縁ワイヤから巻か
    れている変圧器を有する第1変圧器段を備える、請求項
    8または9に記載の出力変換器。
  11. 【請求項11】 第2変圧器段およびそれ以降の変圧器
    段を支持するプリント回路板をさらに備える、請求項1
    0に記載の出力変換器。
  12. 【請求項12】 プリント回路板上のその変圧器または
    各変圧器が、プレーナフェライトコアを備える、請求項
    11に記載の出力変換器。
JP11261370A 1998-09-22 1999-09-16 海底通信システム用の電力供給装置 Pending JP2000188827A (ja)

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GB9820643.6 1998-09-22
GBGB9820643.6A GB9820643D0 (en) 1998-09-22 1998-09-22 A power feed for a submarine communications system

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EP (1) EP0989717A3 (ja)
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