JP2000316275A - Power supply equipment - Google Patents

Power supply equipment

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JP2000316275A
JP2000316275A JP11121601A JP12160199A JP2000316275A JP 2000316275 A JP2000316275 A JP 2000316275A JP 11121601 A JP11121601 A JP 11121601A JP 12160199 A JP12160199 A JP 12160199A JP 2000316275 A JP2000316275 A JP 2000316275A
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power supply
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千尋 岡土
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable stable power control with high precision, independently of nonlineality of a load and existence of negative resistance which a discharge tube generally has. SOLUTION: A power converter is equipped with a power converting part for controlling output power by pulse width modulation(PWM) for controlling a switching element 3 on the basis of a power command 12 from a DC power source 1, 2. In a power supply equipment which supplies electric power to a load 9 by the power converter, means 11, 19 and means 20, 21 are installed. The means 11, 19 obtain instantaneous power on the output side of the switching element 3, every sampling period from the product of an input voltage and an input current of the power converting part of the power converter, and obtain an integrated value by integrating the instantaneous power. The means 20, 21 turn on the switching element 3 at the initial point of the sampling period, and turn off the element 3 when the integrated value reaches an aimed power value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてレーザ用
閃光管やレーザダイオード等の負荷に電力を高速に供給
する電力供給装置に係り、特に負荷の非直線性や放電管
が一般的に有する負性抵抗の有無に関係なく、安定にし
かも高精度に電力制御できるようにした電力供給装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for supplying power to a load such as a laser flash tube or a laser diode at a high speed, and more particularly to a load non-linearity and a negative load generally included in a discharge tube. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device capable of performing stable and high-precision power control irrespective of the presence or absence of a resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、主としてレーザ用閃光管やレ
ーザダイオード等の負荷に電力を高速に供給する電力供
給装置が多く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device for supplying power to a load such as a laser flash tube or a laser diode at a high speed has been widely used.

【0003】以下に、この種の電力供給装置を代表する
ものとして、例えば“特許第2658900号[パルス
電源装置]”に示されている技術について説明する。
[0003] Hereinafter, as a representative example of this type of power supply device, a technique disclosed in "Patent No. 2658900 [pulse power supply device]" will be described.

【0004】図11は、従来のパルス電源装置の回路構
成例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional pulse power supply device.

【0005】図11において、充電電源1からコンデン
サ2を充電し、スイッチング素子(以下、IGBTとし
て述べる)3をオンオフさせることにより、リアクトル
4、ダイオード5、フィルタ用のコンデンサ7から成る
電力変換部である降圧チョッパ回路の出力電力を制御
し、逆阻止用のダイオード8を介して閃光管9に電力を
供給する。
In FIG. 11, a capacitor 2 is charged from a charging power source 1 and a switching element (hereinafter, referred to as an IGBT) 3 is turned on and off, so that a power conversion unit including a reactor 4, a diode 5, and a filter capacitor 7 is provided. The output power of a certain step-down chopper circuit is controlled, and power is supplied to a flash tube 9 via a diode 8 for reverse blocking.

【0006】リアクトル4の電流は電流検出器6により
検出してIとし、また閃光管9の電圧は電圧検出器10
により検出してVとし、掛算器11によりIとVとの積
を求めて負荷電力V11を得る。
[0006] The current of the reactor 4 is detected by a current detector 6 as I, and the voltage of the flash tube 9 is determined by a voltage detector 10.
, V is obtained, and the product of I and V is obtained by the multiplier 11 to obtain the load power V11.

【0007】電力指令P* 12と上記負荷電力V11
を、ヒステリシスコンパレータ13により比較してPW
M信号を出力し、駆動回路14を介してIGBT3をオ
ンオフすることにより、閃光管9へ供給する電力を制御
するようになっている。
[0007] the power command P * 12 and the load power V 11, compared with the hysteresis comparator 13 PW
By outputting the M signal and turning on / off the IGBT 3 via the drive circuit 14, the power supplied to the flash tube 9 is controlled.

【0008】なお、直流電源15と抵抗16とから、シ
ンマー電流を流すシンマー回路が構成されている。
A simmer circuit for flowing a simmer current is constituted by the DC power supply 15 and the resistor 16.

【0009】図12は、図11のパルス電源装置の動作
波形を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms of the pulse power supply device of FIG.

【0010】図12に示すように、電力指令P* 12に
対して、ヒステリシスコンパレータ13のヒステリシス
によって、+ΔPと−ΔPの幅の間をIGBT3がオン
オフすることにより電力を制御する、いわゆるデルタモ
ジュレーションと呼ばれる方式で負荷電力を制御する。
As shown in FIG. 12, the power command P * 12 is controlled by the hysteresis of the hysteresis comparator 13 to turn on and off the IGBT 3 between the widths of + ΔP and −ΔP, so-called delta modulation. The load power is controlled in a so-called manner.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような制御方式を用いたパルス電源装置は、回路構成が
簡単でまた制御が容易である反面、次のような問題点が
ある。
However, while the pulse power supply device using the above-described control method has a simple circuit configuration and is easy to control, it has the following problems.

【0012】(a)IGBT3のスイッチング周波数が
変化する。すなわち、コンデンサ2の電圧の1/2の負
荷電圧の時が、IGBT3のスイッチング周波数が最も
高く、コンデンサ2が放電して低下するに従って、IG
BT3のスイッチング周波数が低下する。このため、I
GBT3の信頼性を確保するために最高周波数を制限す
ることから、リアクトル4のインダクタンスが比較的大
きく、電力制御の応答が遅くなる。
(A) The switching frequency of the IGBT 3 changes. That is, when the load voltage is 1/2 of the voltage of the capacitor 2, the switching frequency of the IGBT 3 is the highest, and as the capacitor 2 discharges and decreases, the IGBT 3
The switching frequency of BT3 decreases. Therefore, I
Since the maximum frequency is limited in order to ensure the reliability of the GBT 3, the inductance of the reactor 4 is relatively large, and the response of power control is slow.

【0013】(b)IGBT3のスイッチング周波数が
低下した範囲では、電力応答も遅くなる。
(B) In the range where the switching frequency of the IGBT 3 is lowered, the power response is also slow.

【0014】(c)IGBT3のスイッチング周波数が
低下すると、リアクトル4の騒音が大きくなる。
(C) When the switching frequency of the IGBT 3 decreases, the noise of the reactor 4 increases.

【0015】(d)リプル電力一定制御であることか
ら、IGBT3のスイッチング周波数が低下すると、コ
ンデンサ7の容量を大きく設計してリプル電力を低下さ
せる設計とする必要が生じ、その結果として応答性が低
下する。
(D) Since the ripple power is controlled to be constant, when the switching frequency of the IGBT 3 decreases, it is necessary to design the capacitance of the capacitor 7 to be large to reduce the ripple power, and as a result, the responsiveness is reduced. descend.

【0016】(e)コンデンサ7を接続することによ
り、シンマー電力が抵抗16からコンデンサ7に流入し
ないようにダイオード8を接続しないと、コンデンサ7
と閃光管9の負性抵抗特性によってシンマー電流が流れ
ない現象が発生する。
(E) By connecting the capacitor 7, if the diode 8 is not connected so that simmer power does not flow into the capacitor 7 from the resistor 16, the capacitor 7
Then, a phenomenon in which no simmer current flows due to the negative resistance characteristic of the flash tube 9 occurs.

【0017】本発明の目的は、IGBTのスイッチング
周波数を一定に制御しながら電力制御を行ない、さらに
フィルタ用のコンデンサを省略して逆阻止用のダイオー
ドも省略し、負荷の非直線性や放電管が一般的に有する
負性抵抗の有無に関係なく、安定にしかも高精度に電力
制御を行なうことが可能電力供給装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to perform power control while controlling the switching frequency of the IGBT at a constant level, to omit a filter capacitor and a reverse blocking diode, to provide a load non-linearity and a discharge tube. It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of performing power control stably and with high accuracy irrespective of the presence or absence of a negative resistance generally included in the power supply device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、直流電源から、電力指令に
基づいてスイッチング素子をパルス幅変調(PWM)制
御することで出力電力を制御する電力変換部を備えた電
力変換装置により、負荷に電力を供給する電力供給装置
において、サンプリング周期毎に、電力変換装置の電力
変換部の入力電圧と入力電流との積からスイッチング素
子出力側の瞬時電力を求め、かつ当該瞬時電力を積分し
て積分値を求める手段と、サンプリング周期の初期にス
イッチング素子をオンし、積分値が目標電力値に達する
とスイッチング素子をオフさせる手段とを備えている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the output power is controlled by pulse width modulation (PWM) control of a switching element from a DC power supply based on a power command. In a power supply device that supplies power to a load by a power conversion device having a power conversion unit to be controlled, a switching element output side is obtained from a product of an input voltage and an input current of a power conversion unit of the power conversion device at each sampling cycle. And a means for integrating the instantaneous power to obtain an integral value to obtain an integral value, and a means for turning on the switching element at the beginning of the sampling period and turning off the switching element when the integral value reaches the target power value. ing.

【0019】従って、請求項1の発明の電力供給装置に
おいては、サンプリング周期の初期に電力変換装置の電
力変換部のスイッチング素子をオンさせ、スイッチング
素子出力側の瞬時電力の積分値が目標電力値に達すると
スイッチング素子をオフさせることにより、負荷に供給
する電力の制御を安定にしかも高精度に行なうことがで
きる。
Therefore, in the power supply device according to the first aspect of the present invention, the switching element of the power conversion unit of the power conversion device is turned on at the beginning of the sampling period, and the integrated value of the instantaneous power on the switching element output side is set to the target power value. By turning off the switching element when the power reaches the limit, the power supplied to the load can be controlled stably and with high accuracy.

【0020】また、請求項2の発明では、上記請求項1
の発明の電力供給装置において、電力変換装置を複数個
の電力変換部で構成し、当該複数個の電力変換部のスイ
ッチング素子をサンプリング周期により順次等間隔で制
御するようにしている。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In the power supply device of the invention, the power conversion device is constituted by a plurality of power conversion units, and the switching elements of the plurality of power conversion units are sequentially controlled at equal intervals by a sampling cycle.

【0021】従って、請求項2の発明の電力供給装置に
おいては、複数個の電力変換部のスイッチング素子を順
次等間隔でオンさせることにより、電力のリプルを打消
すように動作させることができる。
Therefore, in the power supply apparatus according to the second aspect of the present invention, the switching elements of the plurality of power conversion units are sequentially turned on at equal intervals, whereby the operation can be performed so as to cancel the ripple of the power.

【0022】さらに、請求項3の発明では、上記請求項
1の発明の電力供給装置において、積分値、または目標
電力値に、サンプリング周期に同期して漸増または漸減
するディザ信号を加えて補正する手段を付加している。
According to a third aspect of the present invention, in the power supply device according to the first aspect of the present invention, the integrated value or the target power value is corrected by adding a dither signal gradually increasing or decreasing in synchronization with the sampling cycle. Means are added.

【0023】従って、請求項3の発明の電力供給装置に
おいては、積分値、または目標電力値に、サンプリング
周期に同期して漸増または漸減するディザ信号を加える
ことにより、電力積分量がわずかな場合でもスイッチン
グ素子のオフをサンプリング周期に同期させることがで
きる。
Therefore, in the power supply device according to the third aspect of the present invention, by adding a dither signal that gradually increases or decreases in synchronization with the sampling period to the integrated value or the target power value, the power integration amount is small. However, the switching element can be turned off in synchronization with the sampling period.

【0024】また、請求項4の発明では、上記請求項3
の発明の電力供給装置において、PWMの変調率に比例
したディザ補正信号を目標電力値に加えるようにしてい
る。
Further, in the invention of claim 4, according to the above-mentioned claim 3,
In the power supply device according to the invention, a dither correction signal proportional to the PWM modulation rate is added to the target power value.

【0025】従って、請求項4の発明の電力供給装置に
おいては、PWMの変調率に比例したディザ補償信号を
目標電力値に加えることにより、ディザ信号による電力
誤差を減少させて、電力制御の精度を向上させることが
できる。
Therefore, in the power supply apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the power error due to the dither signal is reduced by adding the dither compensation signal proportional to the PWM modulation rate to the target power value, and the accuracy of power control is reduced. Can be improved.

【0026】さらに、請求項5の発明では、上記請求項
1の発明の電力供給装置において、電力指令を入力とし
て目標電力値を出力する進み手段を付加している。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to the first aspect of the present invention, an advance means for outputting a target power value by inputting a power command is added.

【0027】従って、請求項5の発明の電力供給装置に
おいては、電力指令の大きさ/位相を進めて目標電力値
を得ることにより、電力変換装置の電力変換部(チョッ
パ回路)の一部を構成するリアクトルによる遅れ分を補
償して高速に応答することができる。
Therefore, in the power supply apparatus according to the fifth aspect of the present invention, a part of the power conversion section (chopper circuit) of the power conversion apparatus is obtained by advancing the magnitude / phase of the power command to obtain the target power value. High-speed response can be achieved by compensating for the delay caused by the reactor.

【0028】一方、請求項6の発明では、直流電源か
ら、電力指令に基づいてスイッチング素子をパルス幅変
調(PWM)制御することで出力電力を制御する電力変
換部を備えた電力変換装置により、負荷に電力を供給す
る電力供給装置において、サンプリング周期毎に、電力
変換装置の電力変換部の出力電圧と出力電流との積、ま
たは電力変換装置の電力変換部の入力電圧と入力電流と
の積から瞬時電力値を求める手段と、サンプリング周期
の初期にスイッチング素子をオンし、瞬時電力値が目標
電力値に達するとスイッチング素子をオフさせる手段と
を備えている。
[0028] On the other hand, according to the invention of claim 6, a power converter having a power converter for controlling output power by performing pulse width modulation (PWM) control of a switching element from a DC power supply based on a power command, In a power supply device that supplies power to a load, a product of an output voltage and an output current of a power conversion unit of the power conversion device or a product of an input voltage and an input current of the power conversion unit of the power conversion device for each sampling cycle. And a means for turning on the switching element at the beginning of the sampling period and turning off the switching element when the instantaneous power value reaches the target power value.

【0029】従って、請求項6の発明の電力供給装置に
おいては、サンプリング周期の初期に電力変換装置の電
力変換部のスイッチング素子をオンさせ、電力変換装置
の電力変換部の出力電力または入力電力の瞬時値が目標
電力値に達するとスイッチング素子をオフさせることに
より、負荷に供給する電力の制御を安定にしかも高精度
に行なうことができる。
Therefore, in the power supply device according to the present invention, the switching element of the power conversion unit of the power conversion device is turned on at the beginning of the sampling period, and the output power or the input power of the power conversion unit of the power conversion device is reduced. By turning off the switching element when the instantaneous value reaches the target power value, control of the power supplied to the load can be performed stably and with high accuracy.

【0030】また、請求項7の発明では、上記請求項6
の発明の電力供給装置において、電力変換装置を複数個
の電力変換部で構成し、当該複数個の電力変換部のスイ
ッチング素子をサンプリング周期により順次等間隔で制
御するようにしている。
[0030] In the invention of claim 7, according to claim 6,
In the power supply device of the invention, the power conversion device is constituted by a plurality of power conversion units, and the switching elements of the plurality of power conversion units are sequentially controlled at equal intervals by a sampling cycle.

【0031】従って、請求項7の発明の電力供給装置に
おいては、複数個の電力変換部のスイッチング素子を順
次等間隔でオンさせることにより、電力のリプルを打消
すように動作させることができる。
Therefore, in the power supply device according to the seventh aspect of the invention, the switching elements of the plurality of power conversion sections are sequentially turned on at equal intervals, whereby the operation can be performed so as to cancel the ripple of power.

【0032】さらに、請求項8の発明では、上記請求項
6の発明の電力供給装置において、瞬時電力値、または
目標電力値に、サンプリング周期に同期して漸増または
漸減するディザ信号を加えて補正する手段を付加してい
る。
Further, according to the invention of claim 8, in the power supply device of the invention of claim 6, the instantaneous power value or the target power value is corrected by adding a dither signal gradually increasing or decreasing in synchronization with the sampling cycle. The means to do it is added.

【0033】従って、請求項8の発明の電力供給装置に
おいては、瞬時電力値、または目標電力値に、サンプリ
ング周期に同期して漸増または漸減するディザ信号を加
えることにより、瞬時電力変化率が低い場合でもスイッ
チング素子のオフをサンプリング周期に同期させること
ができる。
Therefore, in the power supply apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the instantaneous power change rate is low by adding a dither signal that gradually increases or decreases in synchronization with the sampling period to the instantaneous power value or the target power value. In this case, the switching element can be turned off in synchronization with the sampling period.

【0034】また、請求項9の発明では、上記請求項8
の発明の電力供給装置において、PWMの変調率に比例
したディザ補正信号を目標電力値に加えるようにしてい
る。
According to the ninth aspect of the present invention, the above-mentioned eighth aspect is provided.
In the power supply device according to the invention, a dither correction signal proportional to the PWM modulation rate is added to the target power value.

【0035】従って、請求項9の発明の電力供給装置に
おいては、PWMの変調率に比例したディザ補償信号を
目標電力値に加えることにより、ディザ信号による電力
誤差を減少させて、電力制御の精度を向上させることが
できる。
Therefore, in the power supply apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the power error due to the dither signal is reduced by adding the dither compensation signal proportional to the PWM modulation rate to the target power value, and the power control accuracy is improved. Can be improved.

【0036】さらに、請求項10の発明では、上記請求
項1または請求項6の発明の電力供給装置において、ス
イッチング素子に流れる電流値が設定値以上に達すると
当該スイッチング素子をオフさせる手段を付加してい
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the power supply device according to the first or sixth aspect, a means for turning off the switching element when a current flowing through the switching element reaches a set value or more is added. are doing.

【0037】従って、請求項10の発明の電力供給装置
においては、スイッチング素子に流れる電流値が設定値
以上に達するとスイッチング素子をオフさせることによ
り、スイッチング素子電流が設定値を超えないように制
御して、スイッチング素子の破壊を防止することができ
る。
Therefore, in the power supply device according to the tenth aspect of the present invention, the switching element is turned off when the value of the current flowing through the switching element reaches a set value or more, so that the switching element current does not exceed the set value. This can prevent the switching element from being broken.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0039】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形
態による電力供給装置の回路構成例を示すブロック図で
あり、図11と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of a power supply device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions are described here.

【0040】図1において、コンデンサ2の電圧源か
ら、IGBT3A、リアクトル4A、ダイオード5A、
および電流検出器6Aからなる電力変換部であるAグル
ープの降圧チョッパ回路と、IGBT3B、リアクトル
4B、ダイオード5B、および電流検出器6Bからなる
電力変換部であるBグループの降圧チョッパ回路とを並
列接続して、負荷である閃光管9に電流を供給する。
In FIG. 1, the IGBT 3A, the reactor 4A, the diode 5A,
And a step-down chopper circuit of group A, which is a power conversion unit including the current detector 6A, and a step-down chopper circuit of group B, which is a power conversion unit including the IGBT 3B, the reactor 4B, the diode 5B, and the current detector 6B. Then, a current is supplied to the flash tube 9 as a load.

【0041】コンデンサ2の電圧を電圧検出器10で検
出してV10とし、電流検出器6Aからの出力IA とV10
との積を掛算器11Aで求めて瞬時電力V11A を求め、
この掛算器11Aからの出力V11A を積分器19Aで積
分して積分値V19A を求める。
[0041] and V 10 detects the voltage of the capacitor 2 by the voltage detector 10, the output I A and V 10 from the current detector 6A
The instantaneous power V 11A is obtained by calculating the product of
The output V 11A from the multiplier 11A integrated and an integrator 19A obtains the integrated value V 19A.

【0042】発振器17からサンプリング周期を決める
周波数を出力し、分配器18から交互に出力するリセッ
トAとリセットBの信号を出力し、リセット信号の立上
りで積分器19AをリセットAによりリセットする。
The oscillator 17 outputs a frequency for determining the sampling period, the distributor 18 outputs reset A and reset B signals alternately output, and the integrator 19A is reset by the reset A at the rise of the reset signal.

【0043】電力指令P* 12から進み回路30を介して
目標電力値V30を出力し、上記積分値V19A と目標電力
値V30とをコンパレータ20Aにより比較して、フリッ
プフロップ21Aに入力する。フリップフロップ21A
は、リセットA信号の立上りでリセットされ、コンパレ
ータ20Aからの出力でセットする。フリップフロップ
21Aからの出力で、駆動回路14Aを介してIGBT
3AをPWM制御する。
[0043] outputs the target power value V 30 through the circuit 30 proceeds from the power command P * 12, with the above-described integrated value V 19A and the target power value V 30 is compared by the comparator 20A, is input to the flip-flop 21A . Flip-flop 21A
Are reset at the rising edge of the reset A signal and set by the output from the comparator 20A. The output from the flip-flop 21A is supplied to the IGBT via the drive circuit 14A.
3A is PWM-controlled.

【0044】電流検出器6Bからの出力IB と電圧検出
器10からの出力V10との積を掛算器11Bで求め、そ
の出力をリセットBでリセットされる積分器19Bで積
分した出力を目標電力値V30とコンパレータ20Bで比
較し、リセットBでリセットされるフリップフロップ2
1Bをセットし、フリップフロップ21Bからの出力
で、駆動回路14Bを介してIGBT3BをPWM制御
する。
[0044] determined by multiplier 11B the product of the output V 10 from the output I B and the voltage detector 10 from the current detector 6B, the target output which is integrated by the integrator 19B are reset its output a reset B compared with the power value V 30 and a comparator 20B, a flip-flop 2 is reset by the reset B
1B is set, and the IGBT 3B is PWM-controlled by the output from the flip-flop 21B via the drive circuit 14B.

【0045】次に、以上のように構成した本実施の形態
の電力供給装置の動作について、図2を用いて説明す
る。
Next, the operation of the power supply apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.

【0046】時刻t0 において、IGBT3がオンする
と電流Iは増加を開始し、ダイオード5の両端電圧VD
はコンデンサ2の電圧Vc となる。このため、瞬時電力
D・I(=Vc ・I)が、リアクトル4、負荷9に注
入される。
At time t 0 , when the IGBT 3 is turned on, the current I starts to increase, and the voltage V D across the diode 5 starts.
Is the voltage V c of the capacitor 2. Therefore, instantaneous power V D · I (= V c · I) is injected into reactor 4 and load 9.

【0047】この瞬時電力Vc ・Iを積分した値∫Vc
・Iは、図2(d)に示すように、図2(c)のVD
Iを積分した値となり、これが降圧チョッパ回路に入力
された電力となる。
The value ∫V c obtained by integrating the instantaneous power V c · I
I, as shown in FIG. 2D , V D.
I becomes an integrated value, which is the power input to the step-down chopper circuit.

【0048】積分値∫Vc ・Iと電流指令P* とを比較
して、積分値∫Vc ・Iが電流指令P* に一致した時点
1 でスイッチング素子3をオフさせると、ダイオード
5の電圧はゼロとなり、時刻t1 〜t2 の間は、リアク
トル4に蓄積されているエネルギーが負荷である閃光管
9に流出して、電流がI1 からI2 まで減少する。
[0048] by comparing the integral value ∫V c · I and the current command P *, at time t 1 the integral value ∫V c · I matches the current command P * when turning off the switching element 3, diode 5 Becomes zero, and the energy stored in the reactor 4 flows out to the flash tube 9 as a load during the time t 1 to t 2 , and the current decreases from I 1 to I 2 .

【0049】リアクトル4のインダクタンスをLとする
と、
Assuming that the inductance of the reactor 4 is L,

【数1】 (Equation 1)

【0050】のエネルギーがこの間に放出されたことに
なる。
This means that the energy has been released during this time.

【0051】時刻t0 からt1 間の注入エネルギーは∫
D ・Iであり、
The injection energy between time t 0 and t 1 is ∫
V D · I,

【数2】 (Equation 2)

【0052】と同じであるが、Is the same as

【数3】 (Equation 3)

【0053】は、IGBT3がオフになっても増加す
る。
Increases even when the IGBT 3 is turned off.

【0054】なお、図2(d)の積分は∫VD ・Iを使
ってもよいが、Vc はコンデンサ2の電圧制御のため検
出しているので、∫Vc ・Iを使う方が経済的である。
Although the integration in FIG. 2D may use ΔV D · I, since V c is detected for controlling the voltage of the capacitor 2, it is better to use ΔV c · I. It is economical.

【0055】時刻t2 になると、リセット信号により積
分値∫Vc ・Iをリセットする。図1のフリップフロッ
プ(F/F)もリセット信号でリセットし、P* =∫V
c ・Iの時刻にフリップフロップF/Fをセットするの
で、フリップフロップ(F/F)出力は図2(f)に示
すようになり、この信号でIGBT3をスイッチングす
ることにより、降圧チョッパに入力するエネルギーを制
御できることになる。
At time t 2 , the reset signal resets the integrated value ΔV c · I. The flip-flop (F / F) in FIG. 1 is also reset by the reset signal, and P * = ∫V
Since the flip-flop F / F is set at the time of c · I, the output of the flip-flop (F / F) is as shown in FIG. 2 (f). By switching the IGBT 3 with this signal, the input to the step-down chopper is made. Energy to be controlled.

【0056】定常状態では、t0 〜t1 間でリアクトル
4に蓄えられたエネルギーは、t1〜t2 間に負荷に放
出されるので、電力応答は1サイクル以内である。過渡
的には、負荷である閃光管9の電流変化分をリアクトル
4に余分に蓄える必要があり、この制御の遅れ分を補償
するために、図1の進み回路30により電力指令P*
2の変化分を進みで余分に与えることにより、高速な電
力制御の応答が達成できる。
[0056] At steady state, the energy stored in the reactor 4 at between t 0 ~t 1, since being released to the load between t 1 ~t 2, power response is within one cycle. The transient, it is necessary to extra store current change of the flash tube 9 is loaded in the reactor 4, in order to compensate for the lag of the control, power command P * 1 by the leading circuit 30 1
By giving the extra amount of change by 2 in advance, a high-speed power control response can be achieved.

【0057】なお、図1には、図2に示す回路を2組組
み込んで、図3に示すようなタイミングで、つまりサン
プリング周期により順次等間隔で動作させるように制御
している。
In FIG. 1, two sets of the circuit shown in FIG. 2 are incorporated and controlled so as to operate at the timing shown in FIG. 3, that is, sequentially at equal intervals according to the sampling period.

【0058】すなわち、リセットAとリセットBとが交
互に等間隔で入力され、電流IA とIB は180度位相
差を持つように、フリップフロップ21A、21BがI
GBT3A、3Bを交互にスイッチングすることによ
り、図3に示すように、デューティが50%のスイッチ
ングの場合には、負荷電流IA +IB はリプルの極めて
少ない波形となる。また、デューティが50%でない場
合には、ややリプルが増加する。
[0058] That is, the reset A reset B are input at equal intervals alternately, the current I A and I B is to have a 180 degree phase difference, the flip-flop 21A, 21B is I
GBT3A, by switching 3B alternately, as shown in FIG. 3, when the duty is 50% of the switching, the load current I A + I B is extremely small wave ripple. When the duty is not 50%, the ripple slightly increases.

【0059】なお、図1では、電力変換部を2組のチョ
ッパ回路で構成した場合を示したが、これに限らず、3
組以上のチョッパ回路で電力変換部を構成しても、全く
同様な原理で特定デューティでリプルがゼロとなる。
Although FIG. 1 shows a case where the power converter is constituted by two sets of chopper circuits, the present invention is not limited to this.
Even if the power converter is composed of more than one set of chopper circuits, the ripple becomes zero at a specific duty on the same principle.

【0060】さらに、1組のチョッパ回路でも使用可能
であり、リプルを減少させたい場合には、図4に示すよ
うに、コンデンサ7によりリプル分を吸収し、ダイオー
ド8を介して閃光管9に電力を供給する。なお、このダ
イオード8は、シンマー電力を安定に流す上で必要であ
るので、負荷がレーザダイオードの場合には不要とな
る。
Furthermore, a single set of chopper circuits can be used, and when it is desired to reduce the ripple, the ripple is absorbed by a capacitor 7 as shown in FIG. Supply power. Since the diode 8 is necessary for stably supplying the simmer power, it is unnecessary when the load is a laser diode.

【0061】上述したように、本実施の形態の電力供給
装置では、サンプリング周期の初期に電力変換部である
チョッパ回路のIGBT3A、3Bをオンさせ、IGB
T3A、3B出力側の瞬時電力の積分値が目標電力値に
達するとIGBT3A、3Bをオフさせるようにしてい
るので、負荷である閃光管9に供給する電力の制御を、
リプルの極めて少ない状態で安定にしかも高精度に行な
うことが可能となる。
As described above, in the power supply device of the present embodiment, the IGBTs 3A and 3B of the chopper circuits, which are power conversion units, are turned on at the beginning of the sampling period, and the IGB
Since the IGBTs 3A and 3B are turned off when the integrated value of the instantaneous power on the output side of the T3A and 3B reaches the target power value, the control of the power supplied to the flash tube 9 as a load is performed.
It is possible to perform stably and highly accurately in a state where the ripple is extremely small.

【0062】さらに、従来必要であったコンデンサ7、
ダイオード8が必要ないので、効率の高い電力変換を行
なうことが可能となる。
Further, the capacitor 7, which was conventionally required,
Since the diode 8 is not required, efficient power conversion can be performed.

【0063】(第2の実施の形態)前記第1の実施の形
態において、電力制御範囲が極めて広い場合には、図1
の積分器19Aからの出力(図2(d))がゆるやかに
上昇するので、ノイズ等によって(f)(F/F出力)
がバラツクことがある。
(Second Embodiment) In the first embodiment, when the power control range is extremely wide, FIG.
Since the output from the integrator 19A (FIG. 2D) gradually rises, (f) (F / F output) is caused by noise or the like.
May vary.

【0064】そこで、このように微少電力まで制御する
場合には、図5にブロック図を示すように、リセットA
信号に同期したディザ回路23Aの波形(g)を、積分
器19Aからの出力と加算回路22Aで加算して比較器
20Aで比較する。フリップフロップ21Aからの出力
がPWM信号であるので、フリップフロップ21Bから
の出力のPWM信号も含めて、変調率検出回路24で変
調率に比例した出力V24を得て電力指令P* 12にV24
加算することにより、ディザ信号による電力制御精度の
低下を補償するようにしている。
Therefore, in the case where the control is performed to a very small power, as shown in the block diagram of FIG.
The waveform (g) of the dither circuit 23A synchronized with the signal is added to the output from the integrator 19A by the adding circuit 22A and compared by the comparator 20A. Since the output from the flip-flop 21A is a PWM signal, an output V 24 proportional to the modulation rate is obtained by the modulation rate detection circuit 24 including the PWM signal output from the flip-flop 21B, and the power command P * 12 is set to V By adding 24 , a decrease in power control accuracy due to the dither signal is compensated for.

【0065】なお、図5では、図1における制御回路の
A側のチョッパ回路のブロック図を主として示してあ
り、B側についても全く同様である。
FIG. 5 mainly shows a block diagram of the chopper circuit on the A side of the control circuit in FIG. 1, and the same applies to the B side.

【0066】次に、以上のように構成した本実施の形態
の電力供給装置の動作について説明する。
Next, the operation of the power supply device of the present embodiment configured as described above will be described.

【0067】電力値が少ない場合、図5(g)の∫Vc
・IA は、図に示すようにゆるやかな傾斜となるので、
コンパレータ20Aで比較する時に、ノイズ等でフリッ
プフロップ21Aの出力、すなわち図5(h)のPWM
波形のパルス幅が不安定となる。
When the power value is small, ΔV c in FIG.
· I A, since a gentle slope as shown in FIG,
When the comparison is performed by the comparator 20A, the output of the flip-flop 21A due to noise or the like, that is, the PWM of FIG.
The pulse width of the waveform becomes unstable.

【0068】そこで、図5(e)のリセットAに同期し
た(g)ディザ信号を、図5(d)の∫Vc ・IA に加
算することにより、PWMがディザによって強制的にほ
ぼ等しいパルスとなり安定する。
[0068] Thus, synchronized with the reset A shown in FIG. 5 (e) to (g) the dither signal, by adding the ∫V c · I A in FIG. 5 (d), substantially equal to force the PWM by dither It becomes a pulse and becomes stable.

【0069】いま、PWM波形が図5(h)のようにな
った時、ディザの波形でHの大きさが電力制御の誤差と
なるので、PWMの変調率とHは比例するため、変調率
検出回路24で検出した変調率V24を電力指令P* に加
算回路25で加算した新しい基準で電力を制御すること
により、精度の良い電力制御を安定に行なうことができ
る。
Now, when the PWM waveform is as shown in FIG. 5 (h), the magnitude of H in the dither waveform becomes an error in power control, and the modulation rate of PWM is proportional to H. By controlling the power based on a new reference obtained by adding the modulation rate V 24 detected by the detection circuit 24 to the power command P * by the addition circuit 25, accurate power control can be stably performed.

【0070】上述したように、本実施の形態の電力供給
装置では、PWMの変調率に比例したディザ補償信号を
目標電力値に加えるようにしているので、ディザ信号に
よる電力誤差を減少させて、電力制御の精度を向上させ
ることが可能となる。
As described above, in the power supply apparatus according to the present embodiment, the dither compensation signal proportional to the PWM modulation rate is added to the target power value, so that the power error caused by the dither signal is reduced. It is possible to improve the accuracy of power control.

【0071】(第3の実施の形態)図6は、本実施の形
態による電力供給装置の回路構成例を示すブロック図で
あり、図1および図5と同一部分には同一符号を付して
示している。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of a power supply device according to the present embodiment. The same parts as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals. Is shown.

【0072】図6において、閃光管9の電圧を電圧検出
器10で検出し、電流IA と掛算器11Aで掛算して瞬
時電力を求め、リセットA信号に同期したディザ回路2
3Aのディザ信号と、加算器22Aで瞬時電力とディザ
信号を加算した値とをコンパレータ20Aで比較し、リ
セットAでIGBT3AをオンするPWM信号をフリッ
プフロップ21Aで出力し、コンパレータ20Aからの
出力でIGBT3Aをオフすべく、フリップフロップ2
1AをセットしてPWM信号とし、駆動回路14Aによ
りIGBT3AをPWM制御する。
[0072] In FIG. 6, detects the voltage of the flash tube 9 by the voltage detector 10 obtains the instantaneous power by multiplying by the current I A and the multiplier 11A, the dither circuit is synchronized with the reset signal A 2
The 3A dither signal and the value obtained by adding the instantaneous power and the dither signal by the adder 22A are compared by the comparator 20A, and the PWM signal for turning on the IGBT 3A at the reset A is output by the flip-flop 21A. Flip-flop 2 to turn off IGBT 3A
1A is set to be a PWM signal, and the IGBT 3A is PWM-controlled by the drive circuit 14A.

【0073】同様に、IGBT3Bの駆動は、電流IB
と電圧検出器10からの出力とを掛算器11Bで掛算し
て瞬時電力とし、リセットB信号に同期したディザ回路
23Bからの出力との和を加算器22Bで求めてコンパ
レータ20Bで比較し、フリップフロップ21Bはリセ
ットB信号によりリセットし、コンパレータ20Bから
の出力でセットするPWM信号を得て、駆動回路14B
によりIGBT3Bを駆動する。
Similarly, the driving of the IGBT 3B is controlled by the current I B
And the output from the voltage detector 10 are multiplied by a multiplier 11B to obtain instantaneous power. The sum of the output from the dither circuit 23B synchronized with the reset B signal is obtained by an adder 22B and compared by a comparator 20B. The reset circuit 21B resets by the reset B signal, obtains the PWM signal to be set by the output from the comparator 20B, and
Drives the IGBT 3B.

【0074】ここで、リセットB信号とリセットA信号
とは、位相的に180度差をつけることにより、閃光管
9のリプルは打消される方向になる。
Here, the difference between the reset B signal and the reset A signal is 180 degrees in phase, so that the ripple of the flash tube 9 is canceled out.

【0075】また、ディザ信号を加えたことによる誤差
の補正は、前述した図5の場合と同様に、PWM信号か
ら変調率検出回路24により変調率に比例した出力を、
加算器25で電力指令P* 12に加算することにより、
精度の良い電力制御を行なえることとなる。
The correction of the error due to the addition of the dither signal is performed by outputting the output proportional to the modulation rate by the modulation rate detection circuit 24 from the PWM signal as in the case of FIG.
By adding to the power command P * 12 by the adder 25,
It is possible to perform accurate power control.

【0076】さらに、掛算器11A、11Bからの出力
は、閃光管9へ注入される瞬時電力であるので、IGB
T3A、IGBT3Bを交互にオンすることによって瞬
時電力を増加させ、この瞬時電力が目標電力値に達する
と、IGBT3A、IGBT3Bを交互にオフさせるこ
とにより、瞬時電力を制御する。
Further, since the outputs from the multipliers 11A and 11B are the instantaneous electric power injected into the flash tube 9, the IGB
The instantaneous power is increased by turning on the T3A and the IGBT 3B alternately, and when the instantaneous power reaches the target power value, the instantaneous power is controlled by alternately turning off the IGBTs 3A and 3B.

【0077】(第4の実施の形態)図7は、本実施の形
態による電力供給装置の回路構成例を示すブロック図で
あり、図1と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of a power supply device according to the present embodiment. The same parts as those in FIG. The description is omitted, and only different portions are described here.

【0078】すなわち、本実施の形態の電力供給装置
は、図7に示すように、コンデンサ2の電圧をインバー
タブリッジ29により交流に変換し、変圧器32を介し
て出力を整流器33で整流し、リアクトル34で平滑化
した電力を閃光管9へ供給する。
That is, as shown in FIG. 7, the power supply device of the present embodiment converts the voltage of the capacitor 2 into AC by the inverter bridge 29 and rectifies the output by the rectifier 33 through the transformer 32, as shown in FIG. The electric power smoothed by the reactor 34 is supplied to the flash tube 9.

【0079】変圧器32の一次電流を電流検出器6で検
出し、整流回路31で整流した電流分と、コンデンサ2
の電圧を電圧検出器10で検出した電圧分とを、掛算器
11で掛算して瞬時電力を求め、さらに積分回路19に
より積分して、変圧器32の一次側入力電力を求める。
The primary current of the transformer 32 is detected by the current detector 6, the current rectified by the rectifier circuit 31 and the capacitor 2
Is multiplied by the multiplier 11 with the voltage detected by the voltage detector 10 to obtain the instantaneous power, and further integrated by the integration circuit 19 to obtain the primary-side input power of the transformer 32.

【0080】上記以外の回路は図1と同様であり、上記
入力電力が目標電力値に一致すると、インバータブリッ
ジ29をオフする。
The other circuits are the same as those in FIG. 1. When the input power matches the target power value, the inverter bridge 29 is turned off.

【0081】なお、図7のVは変圧器32の一次側電
圧、Iは一次電流となるので、∫VI=∫Vc ・Iは、
図2の∫Vc ・Iと同様になるので、図2の場合と同じ
原理で図7の変圧器32を使う場合でも適用することが
できる。
Since V in FIG. 7 is the primary voltage of the transformer 32 and I is the primary current, ∫VI = ∫V c · I becomes
Since it is the same as ΔV c · I in FIG. 2, it can be applied even when the transformer 32 in FIG. 7 is used according to the same principle as in FIG.

【0082】また、変圧器32からの出力を整流器34
で整流し、リアクトル34からの出力電流を電流検出器
35で検出し、閃光管9の両端電圧を電圧検出器36で
検出してV36とし、電流検出器35からの出力I35との
積を掛算回路37で求めた出力電力値V37を、図6の掛
算器11Aに置換えることにより、閃光管9の入力電力
を直接制御することもできる。かかる様子を、図7のV
36、I35、PWMにそれぞれ示す。
The output from the transformer 32 is connected to the rectifier 34
In rectifying detects an output current from the reactor 34 by the current detector 35, and V 36 by detecting the voltage across the flash tube 9 by the voltage detector 36, the product of the output I 35 from current detector 35 the output power value V 37 obtained in multiplication circuit 37, by replacing the multiplier 11A of FIG. 6, it is also possible to control the input power of the flash tube 9 directly. This situation is shown in FIG.
36 , I 35 , and PWM, respectively.

【0083】上述したように、本実施の形態の電力供給
装置では、サンプリング周期の初期に電力変換部である
チョッパ回路のIGBT3A、3Bをオンさせ、電力変
換部であるチョッパ回路の入力電力の瞬時値が目標電力
値に達するとIGBT3A、3Bをオフさせるようにし
ているので、負荷である閃光管9に供給する電力の制御
を、リプルの極めて少ない状態で安定にしかも高精度に
行なうことが可能となる。
As described above, in the power supply device according to the present embodiment, the IGBTs 3A and 3B of the chopper circuit as the power converter are turned on at the beginning of the sampling period, and the instantaneous input power of the chopper circuit as the power converter is changed. When the value reaches the target power value, the IGBTs 3A and 3B are turned off, so that the power supplied to the flash tube 9 as a load can be controlled stably and with high precision with extremely little ripple. Becomes

【0084】(第5の実施の形態)前記各実施の形態に
おいては、電力変換部であるチョッパー回路が、降圧チ
ョッパータイプの場合について説明したが、これに限ら
ず、電力変換部であるチョッパー回路が、例えば図8に
ブロック図を示すような昇圧チョッパータイプの場合に
は、チョッパー回路の入力電圧を電圧検出器10で検出
してV10とし、リアクトル4の電流を電流検出器6で検
出したIとV10との積を掛算器11により求めてチョッ
パ回路の入力電力とし、図6の掛算器11Aに置換える
ことにより、入力側電力制御、間接的には負荷電力制御
を行なうことが可能となる。
(Fifth Embodiment) In each of the above embodiments, the case where the chopper circuit as the power conversion unit is of the step-down chopper type is described. but in the case of the step-up chopper type, such as a block diagram in FIG. 8, for example, the V 10 detects the input voltage of the chopper circuit by the voltage detector 10 to detect the current of the reactor 4 by the current detector 6 an input power of the chopper circuit calculated by the multiplier 11 the product of the I and V 10, by replacing the multiplier 11A of FIG. 6, the input-side power controller, indirectly can do load power control Becomes

【0085】(第6の実施の形態)図9にブロック図を
示すように、検出側は電流Iを積分器19Aで積分し、
電力指令P* 12をコンデンサ2の電圧Vc で割算器4
0により割算して電力指令に相当する電流指令に変換
し、これらをコンパレータ20で比較するようにして
も、前述の場合と当然同様の効果を得ることができる。
(Sixth Embodiment) As shown in the block diagram of FIG. 9, the detection side integrates a current I with an integrator 19A.
Divider 4 the power command P * 12 at voltage V c of the capacitor 2
Even if the current command is converted to a current command corresponding to the power command by dividing by 0, and these are compared by the comparator 20, the same effect can be naturally obtained as in the case described above.

【0086】(第7の実施の形態)前述したような電流
制御を行なうと、IGBTの電流定格を超える条件も発
生し、IGBTの信頼性が低下する。
(Seventh Embodiment) When the above-described current control is performed, a condition exceeding the current rating of the IGBT also occurs, and the reliability of the IGBT is reduced.

【0087】そこで、このような事態が発生する場合に
は、図10にブロック図を示すように、電流IA を入力
とするレベル検出器41で過電流を検出し、OR回路4
2によってコンパレータ20の出力またはレベル検出器
41のいずれによってもIGBTをオフするようなシー
ケンスを組み込むことにより、IGBT電流が設定値を
超えないように制御して、IGBTの破壊を防止して信
頼性を向上させることが可能となる。
[0087] Therefore, when such a situation occurs, as shown in the block diagram in FIG. 10, it detects the overcurrent level detector 41 which receives the current I A, OR circuits 4
By incorporating a sequence in which the IGBT is turned off by either the output of the comparator 20 or the level detector 41, the IGBT current is controlled so as not to exceed a set value, thereby preventing the IGBT from being destroyed and improving reliability. Can be improved.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力供給
装置によれば、負荷の電力を各サンプリング周期毎に高
速にしかも瞬時値で制御するようにしているので、負荷
の非直線性や放電管が一般的に有する負性抵抗の有無に
関係なく、安定にしかも高精度に電力制御を行なうこと
が可能となる。
As described above, according to the power supply apparatus of the present invention, the power of the load is controlled at a high speed and at an instantaneous value in each sampling cycle, so that the load non-linearity and Power control can be performed stably and with high accuracy regardless of the presence or absence of a negative resistance generally included in a discharge tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電力供給装置の第1の実施の形態
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a power supply device according to the present invention.

【図2】同第1の実施の形態の電力供給装置における動
作を説明するためのブロック図および波形図。
FIG. 2 is a block diagram and a waveform diagram for explaining an operation in the power supply device according to the first embodiment.

【図3】同第1の実施の形態の電力供給装置における動
作を説明するための波形図。
FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the power supply device according to the first embodiment.

【図4】本発明による電力供給装置の第1の実施の形態
の変形例を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a modified example of the first embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図5】本発明による電力供給装置の第2の実施の形態
を示すブロック図および波形図。
FIG. 5 is a block diagram and a waveform diagram showing a second embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図6】本発明による電力供給装置の第3の実施の形態
を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図7】本発明による電力供給装置の第4の実施の形態
を示すブロック図および波形図。
FIG. 7 is a block diagram and a waveform diagram showing a fourth embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図8】本発明による電力供給装置の第5の実施の形態
を示すブロック図および波形図。
FIG. 8 is a block diagram and a waveform diagram showing a fifth embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図9】本発明による電力供給装置の第6の実施の形態
を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図10】本発明による電力供給装置の第7の実施の形
態を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a seventh embodiment of the power supply device according to the present invention.

【図11】従来のパルス電源装置の回路構成例を示すブ
ロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a circuit configuration example of a conventional pulse power supply device.

【図12】図11のパルス電源装置における動作を説明
するための波形図。
FIG. 12 is a waveform chart for explaining the operation of the pulse power supply device of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…充電電源、 2…コンデンサ、 3…IGBT、 4…リアクトル、 5…ダイオード、 6…電流検出器、 7…コンデンサ、 8…ダイオード、 9…閃光管、 10…電圧検出器、 11…掛算器、 12…電力指令、 13…ヒステリシスコンパレータ、 14…駆動回路、 15…直流電源、 16…抵抗、 17…発振器、 18…分配器、 19…積分器、 20…コンパレータ、 21…フリップフロップ、 22…加算回路、 23…ディザ回路、 24…変調率検出回路、 25…加算回路、 29…インバータブリッジ、 30…進み回路、 31…整流回路、 32…変圧器、 33…ダイオード、 34…リアクトル、 35…電流検出器、 36…電圧検出器、 37…掛算回路、 40…割算器、 41…レベル検出器、 42…OR回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging power supply, 2 ... Capacitor, 3 ... IGBT, 4 ... Reactor, 5 ... Diode, 6 ... Current detector, 7 ... Capacitor, 8 ... Diode, 9 ... Flash tube, 10 ... Voltage detector, 11 ... Multiplier , 12 power command, 13 hysteresis comparator, 14 drive circuit, 15 DC power supply, 16 resistor, 17 oscillator, 18 distributor, 19 integrator, 20 comparator, 21 flip-flop, 22 ... Addition circuit, 23 dither circuit, 24 modulation rate detection circuit, 25 addition circuit, 29 inverter bridge, 30 advance circuit, 31 rectifier circuit, 32 transformer, 33 diode, 34 reactor Current detector, 36: voltage detector, 37: multiplication circuit, 40: divider, 41: level detector, 42: OR circuit.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源から、電力指令に基づいてスイ
ッチング素子をパルス幅変調(PWM)制御することで
出力電力を制御する電力変換部を備えた電力変換装置に
より、負荷に電力を供給する電力供給装置において、 サンプリング周期毎に、前記電力変換装置の電力変換部
の入力電圧と入力電流との積から前記スイッチング素子
出力側の瞬時電力を求め、かつ当該瞬時電力を積分して
積分値を求める手段と、 前記サンプリング周期の初期に前記スイッチング素子を
オンし、前記積分値が目標電力値に達すると前記スイッ
チング素子をオフさせる手段と、 を備えて成ることを特徴とする電力供給装置。
1. A power supply for supplying power to a load from a DC power supply by a power conversion device including a power conversion unit that controls output power by performing pulse width modulation (PWM) control of a switching element based on a power command. In the supply device, for each sampling period, the instantaneous power on the output side of the switching element is obtained from the product of the input voltage and the input current of the power conversion unit of the power conversion device, and the integrated value is obtained by integrating the instantaneous power. Means for turning on the switching element at the beginning of the sampling period and turning off the switching element when the integrated value reaches a target power value.
【請求項2】 前記請求項1に記載の電力供給装置にお
いて、 前記電力変換装置を複数個の電力変換部で構成し、当該
複数個の電力変換部のスイッチング素子を前記サンプリ
ング周期により順次等間隔で制御するようにしたことを
特徴とする電力供給装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein the power conversion device includes a plurality of power conversion units, and switching elements of the plurality of power conversion units are sequentially spaced at equal intervals by the sampling period. A power supply device characterized in that the power supply device is controlled by:
【請求項3】前記請求項1に記載の電力供給装置におい
て、 前記積分値、または前記目標電力値に、前記サンプリン
グ周期に同期して漸増または漸減するディザ信号を加え
て補正する手段を付加して成ることを特徴とする電力供
給装置。
3. The power supply device according to claim 1, further comprising a means for adding a dither signal that increases or decreases gradually in synchronization with the sampling period to the integrated value or the target power value to correct the integrated value or the target power value. A power supply device comprising:
【請求項4】 前記請求項3に記載の電力供給装置にお
いて、 前記PWMの変調率に比例したディザ補正信号を前記目
標電力値に加えるようにしたことを特徴とする電力供給
装置。
4. The power supply device according to claim 3, wherein a dither correction signal proportional to the PWM modulation rate is added to the target power value.
【請求項5】前記請求項1に記載の電力供給装置におい
て、 前記電力指令を入力として前記目標電力値を出力する進
み手段を付加して成ることを特徴とする電力供給装置。
5. The power supply device according to claim 1, further comprising an advance means for outputting the target power value by inputting the power command.
【請求項6】 直流電源から、電力指令に基づいてスイ
ッチング素子をパルス幅変調(PWM)制御することで
出力電力を制御する電力変換部を備えた電力変換装置に
より、負荷に電力を供給する電力供給装置において、 サンプリング周期毎に、前記電力変換装置の電力変換部
の出力電圧と出力電流との積、または前記電力変換装置
の電力変換部の入力電圧と入力電流との積から瞬時電力
値を求める手段と、 前記サンプリング周期の初期に前記スイッチング素子を
オンし、前記瞬時電力値が目標電力値に達すると前記ス
イッチング素子をオフさせる手段と、 を備えて成ることを特徴とする電力供給装置。
6. A power supply for supplying power to a load from a DC power supply by a power conversion device including a power conversion unit that controls output power by performing pulse width modulation (PWM) control on a switching element based on a power command. In the supply device, for each sampling period, an instantaneous power value is obtained from a product of an output voltage and an output current of a power conversion unit of the power conversion device or a product of an input voltage and an input current of the power conversion unit of the power conversion device. A power supply device, comprising: a means for determining; and a means for turning on the switching element at the beginning of the sampling period and turning off the switching element when the instantaneous power value reaches a target power value.
【請求項7】 前記請求項6に記載の電力供給装置にお
いて、 前記電力変換装置を複数個の電力変換部で構成し、当該
複数個の電力変換部のスイッチング素子を前記サンプリ
ング周期により順次等間隔で制御するようにしたことを
特徴とする電力供給装置。
7. The power supply device according to claim 6, wherein the power conversion device includes a plurality of power conversion units, and switching elements of the plurality of power conversion units are sequentially arranged at regular intervals according to the sampling period. A power supply device characterized in that the power supply device is controlled by:
【請求項8】 前記請求項6に記載の電力供給装置にお
いて、 前記瞬時電力値、または前記目標電力値に、前記サンプ
リング周期に同期して漸増または漸減するディザ信号を
加えて補正する手段を付加して成ることを特徴とする電
力供給装置。
8. The power supply device according to claim 6, further comprising: a means for correcting the instantaneous power value or the target power value by adding a dither signal gradually increasing or decreasing in synchronization with the sampling cycle. A power supply device characterized by comprising:
【請求項9】 前記請求項8に記載の電力供給装置にお
いて、 前記PWMの変調率に比例したディザ補正信号を前記目
標電力値に加えるようにしたことを特徴とする電力供給
装置。
9. The power supply device according to claim 8, wherein a dither correction signal proportional to the PWM modulation rate is added to the target power value.
【請求項10】 前記請求項1または請求項6に記載の
電力供給装置において、 前記スイッチング素子に流れる電流値が設定値以上に達
すると当該スイッチング素子をオフさせる手段を付加し
て成ることを特徴とする電力供給装置。
10. The power supply device according to claim 1, further comprising means for turning off the switching element when a current flowing through the switching element reaches a set value or more. Power supply device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010119289A (en) * 2008-11-14 2010-05-27 Ford Global Technologies Llc Multiphase dc-dc converter control system

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