JP2002129397A - Power supply for high-speed polarity inversion plating - Google Patents

Power supply for high-speed polarity inversion plating

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JP2002129397A
JP2002129397A JP2000320423A JP2000320423A JP2002129397A JP 2002129397 A JP2002129397 A JP 2002129397A JP 2000320423 A JP2000320423 A JP 2000320423A JP 2000320423 A JP2000320423 A JP 2000320423A JP 2002129397 A JP2002129397 A JP 2002129397A
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reactor
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Makoto Sakurada
誠 櫻田
Yoshiyuki Nishioka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformly plate an article such as a printed circuit board by rapidly inversing a polarity of a power supply. SOLUTION: This power supply comprises a series circuit of a first electric reactor 4A and a first main rapidly-switching on/off element 8A in a route consisting of one end of a first DC power supply 2A, the other end of a second DC power supply 2B, and one end of a load; a series circuit of a second electric reactor 4B and a second main switching element 2B which turns on and off in accordance with a switching of the first main switching element, in a route consisting of one end of the second DC power supply, the other end of the first DC power supply, and the other end of the load; a first auxiliary switching element 10A which turns on and off in accordance with a switching of the first main switching element, between an output end of the first reactor and the other end of the first DC power supply; a second auxiliary switching element 10B which turns on and off in accordance with a switching of the first main switching element, between an output end of the second reactor and the other end of the second DC power supply; and furthermore, detecting voltage between both ends of the above first or second auxiliary switching element, and making the above first or second auxiliary switching element turn on when a detected signal of the first or the second voltage detecting device is a predetermined voltage or over.

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,高速で電流を反転
させてプリント配線板等の被めっき物に均一なめっきを
行う高速電流反転めっき用電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed current reversal plating power supply device for reversing the current at a high speed and uniformly plating an object to be plated such as a printed wiring board.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速で極性変換させることにより,電流
反転させ,負電流によるめっき処理,正電流によるめっ
きの中断又は溶解により結晶を微細化して,被めっき物
に均一なめっきを行うことができる。
2. Description of the Related Art By reversing the polarity at a high speed, the current is reversed, the plating is interrupted or dissolved by a negative current, and the plating is interrupted or melted by a positive current. .

【0003】ところが,被めっき物が,部品を高密度で
集積できる多層基板のプリント配線板では,板層が大き
くなるほどスルホール中のめっきに均一なものが得られ
なくなっていた。特に負の電流が流れる時間がめっきの
正の電流が流れる時間より十分少なく,正の電流より十
分大きい負の電流をスルホールに流さないと,スルホー
ルに均一なめっきが得られないことがわかってきた。
However, in a printed wiring board of a multi-layer substrate in which components to be plated can be integrated at a high density, it becomes difficult to obtain a uniform plating in the through hole as the plate layer becomes larger. In particular, it has been found that uniform plating cannot be obtained in the through-hole unless the negative current flows for a sufficiently shorter time than the positive current of the plating and a negative current sufficiently larger than the positive current flows in the through-hole. .

【0004】そこで出願人は高速で極性変換させて,多
層基板のプリント配線板等の被めっき物に均一なめっき
を行う電源装置を特開2000−92841号で提案し
た。すなわち,出願人が提案した電源装置は図5に示す
ような電源である。図5において,2A,2Bは直流電
源装置であり,通常商用の交流電源を整流して形成され
ている。また,交流電源を整流した直流をインバータに
より高周波に変換し,再度整流する場合もある。4A,
4Bはそれぞれ直流電源装置2A,2Bの一方の出力,
例えば正の出力2A1,2B1に接続された第1,第2
リアクトル,6A,6Bはそれぞれ第1,第2リアクト
ル4A,4Bの出力にアノードが接続された逆流防止ダ
イオード,8A,8Bはコレクタがそれぞれの逆流防止
ダイオード6A,6Bのカソードに接続された主IGB
Tであり,このIGBT8A,8Bのそれぞれのエミッ
タはお互いの直流電源装置2B,2Aの他方の出力,例
えば負の出力2B2,2A2に接続されている。
Therefore, the applicant proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-92841 a power supply device which converts the polarity at a high speed and performs uniform plating on an object to be plated such as a multilayer printed circuit board. That is, the power supply device proposed by the applicant is a power supply as shown in FIG. In FIG. 5, DC power supplies 2A and 2B are formed by rectifying a commercial AC power supply. In some cases, a DC obtained by rectifying an AC power supply is converted into a high frequency by an inverter and rectified again. 4A,
4B is an output of one of the DC power supplies 2A and 2B,
For example, the first and second terminals connected to the positive outputs 2A1 and 2B1
Reactors, 6A and 6B are backflow prevention diodes whose anodes are connected to the outputs of the first and second reactors 4A and 4B, respectively, and 8A and 8B are main IGBs whose collectors are connected to the cathodes of the respective backflow prevention diodes 6A and 6B.
T, and the respective emitters of the IGBTs 8A and 8B are connected to the other outputs of the respective DC power supplies 2B and 2A, for example, the negative outputs 2B2 and 2A2.

【0005】10Aは第1リアクトル4Aと一方の逆流
防止ダイオード6Aとの接続点Cにコレクタが接続さ
れ,また,第1直流電源装置2Aの他の出力2A2にエ
ミッタが接続された短絡用の第1補助IGBTである。
また,10Bは第2リアクトル4Bと他方の逆流防止ダ
イオード6Bとの接続点Dにコレクタが接続され,ま
た,第2直流電源装置2Bの他の出力2B2にエミッタ
が接続された短絡用の第2補助IGBTである。12は
IGBT8Aの出力と,IGBT8Bの出力との間に接
続された被めっき物の負荷である。14は主IGBT8
A,8B,補助IGBT10A,10Bに制御信号を出
力する制御装置である。さらに,主IGBT8A,8B
及び補助IGBT10A,10Bのそれぞれのコレクタ
とエミッタとの間にはそれぞれスナバ回路16A,16
B及び18A,18Bが接続されている。これらスナバ
回路16A,16B,18A,18Bは,例えばダイオ
ードとフィルムコンデンサとの直列回路と,上記フィル
ムコンデンサと並列に放電用抵抗が設けられている。
A short-circuit 10A has a collector connected to a connection point C between the first reactor 4A and one backflow prevention diode 6A, and an emitter connected to another output 2A2 of the first DC power supply 2A. One auxiliary IGBT.
A short-circuit second terminal 10B has a collector connected to a connection point D between the second reactor 4B and the other backflow prevention diode 6B, and an emitter connected to another output 2B2 of the second DC power supply 2B. This is an auxiliary IGBT. Reference numeral 12 denotes a load of the object to be plated connected between the output of the IGBT 8A and the output of the IGBT 8B. 14 is the main IGBT8
A, 8B, and a control device that outputs control signals to the auxiliary IGBTs 10A, 10B. Furthermore, the main IGBTs 8A and 8B
And snubber circuits 16A, 16A between the collectors and emitters of auxiliary IGBTs 10A, 10B, respectively.
B and 18A, 18B are connected. These snubber circuits 16A, 16B, 18A, 18B are provided with, for example, a series circuit of a diode and a film capacitor, and a discharge resistor in parallel with the film capacitor.

【0006】図6は各部の波形図であり,図6(a)は
負荷12に流れる電流波形を示し,図6(b)〜(e)
はそれぞれ第1主IGBT8A,第1補助IGBT10
A,第2主IGBT8B,第2補助IGBT10Bのゲ
ート信号波形を示している。今,図6に示す時刻t1よ
り前では,第2主IGBT8Bに図6(d)に示すゲー
ト信号が入力して,第2直流電源装置2Bから,第2リ
アクトル4B,第2ダイオード6B,第2主IGBT8
Bを介して負荷12に図6(a)に示す正の電流が流れ
ている。これらより,めっきの中断又は溶解が行われて
いる。
FIG. 6 is a waveform diagram of each part, and FIG. 6A shows a waveform of a current flowing through the load 12, and FIGS. 6B to 6E.
Are the first main IGBT 8A and the first auxiliary IGBT 10 respectively.
A, gate signal waveforms of the second main IGBT 8B and the second auxiliary IGBT 10B are shown. Now, before the time t1 shown in FIG. 6, the gate signal shown in FIG. 6D is input to the second main IGBT 8B, and the second DC power supply 2B outputs the second reactor 4B, the second diode 6B, 2 main IGBT8
A positive current shown in FIG. 6A flows to the load 12 via B. From these, the plating is interrupted or dissolved.

【0007】一方,この時刻t1より前に第1補助IG
BT10Aに図6(c)に示すようにゲート信号が入力
されて,第1直流電源装置2A,第1リアクトル4A,
第1補助IGBT10A,第1直流電源2Aに電流が流
れ,第1リアクトル4Aにエネルギーが蓄積される。
On the other hand, before the time t1, the first auxiliary IG
As shown in FIG. 6C, a gate signal is input to the BT 10A, and the first DC power supply 2A, the first reactor 4A,
A current flows through the first auxiliary IGBT 10A and the first DC power supply 2A, and energy is stored in the first reactor 4A.

【0008】そして,時刻t1になると,第2主IGB
T8B,第1補助IGBT10Aのゲート信号がオフ
し,図6(b)に示すように第1主IGBT8Aにゲー
ト信号が入力される。第1主IGBT8Aにゲート信号
が入力すると,第1直流電源装置2A,第1リアクトル
4A,第1ダイオード6A,第1主IGBT8A,負荷
12,第1直流電源装置2Aに,図6(a)に示すよう
な負の電流が流れる。この時,第1直流電源装置2Aの
出力電流と,第1リアクトル4Aに蓄積されたエネルギ
ーが放出して加算された電流が負荷12に流れる。この
ため,負荷12に流れる電流は急峻に立ち上がる。これ
により,負荷12の被めっき物はめっきされる。
Then, at time t1, the second main IGB
At T8B, the gate signal of the first auxiliary IGBT 10A is turned off, and the gate signal is input to the first main IGBT 8A as shown in FIG. When a gate signal is input to the first main IGBT 8A, the first DC power supply 2A, first reactor 4A, first diode 6A, first main IGBT 8A, load 12, first DC power supply 2A, and FIG. A negative current flows as shown. At this time, the output current of the first DC power supply device 2A and the current obtained by releasing the energy stored in the first reactor 4A and flowing to the load 12 flow. Therefore, the current flowing through the load 12 rises sharply. Thereby, the object to be plated of the load 12 is plated.

【0009】一方,時刻t1に第2補助IGBT10B
にも,図6(e)に示すようにゲート信号が入力され,
第2直流電源装置2B,第2リアクトル4B,第2補助
IGBT10B,第2直流電源装置2Bに電流が流れ,
第2リアクトル4Bにエネルギーが蓄積される。
On the other hand, at time t1, the second auxiliary IGBT 10B
Also, a gate signal is input as shown in FIG.
A current flows through the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the second auxiliary IGBT 10B, and the second DC power supply 2B.
Energy is stored in second reactor 4B.

【0010】次に時刻t2になると,第1主IGBT8
A,第2補助IGBT10Bのゲート信号がオフし,図
6(d)に示すように第2主IGBT8Bにゲート信号
が入力される。第2主IGBT8Bにゲート信号が入力
すると,第2直流電源装置2B,リアクトル4B,ダイ
オード6B,第2主IGBT8B,負荷12,第2直流
電源装置2Bに図6(a)に示すように正の電流が流れ
る。この時,第2直流電源装置2Bの出力電流と,第2
リアクトル4Bに蓄積されたエネルギーが放出して加算
された電流が,負荷12に流れる。このため,負荷12
に流れる電流は急峻に放出される。これにより,めっき
の中断又は溶解が行われる。
Next, at time t2, the first main IGBT 8
A, the gate signal of the second auxiliary IGBT 10B is turned off, and the gate signal is input to the second main IGBT 8B as shown in FIG. When the gate signal is input to the second main IGBT 8B, the second DC power supply 2B, the reactor 4B, the diode 6B, the second main IGBT 8B, the load 12, and the second DC power supply 2B become positive as shown in FIG. Electric current flows. At this time, the output current of the second DC power supply
The current accumulated by discharging the energy stored in the reactor 4B flows to the load 12. Therefore, the load 12
The current flowing through is rapidly discharged. As a result, the plating is interrupted or dissolved.

【0011】一方,時刻t2に第1補助IGBT10A
にも図6(c)に示すようにゲート信号が入力され,第
1直流電源装置2A,第1リアクトル4A,第1補助I
GBT10A,第1直流電源装置2Aに電流が流れリア
クトル4Aにエネルギーが蓄積される。
On the other hand, at time t2, the first auxiliary IGBT 10A
As shown in FIG. 6C, a gate signal is input to the first DC power supply 2A, the first reactor 4A, and the first auxiliary I
A current flows through the GBT 10A and the first DC power supply 2A, and energy is stored in the reactor 4A.

【0012】以下順次繰り返す。第1主IGBT8A
と,第2主IGBT8Bとを高速で切り換え,かつ,第
2補助IGBT10Bと第1補助IGBT10Aを高速
で切り換えることにより,高速で電流を反転させるめっ
き用電源装置を得ることができる。
Hereinafter, the operation is sequentially repeated. First main IGBT8A
By switching between the second main IGBT 8B and the second main IGBT 10B at a high speed, and switching between the second auxiliary IGBT 10B and the first auxiliary IGBT 10A at a high speed, it is possible to obtain a plating power supply device that reverses the current at a high speed.

【0013】また,めっきを行う負の電流が流れる時間
をT1,めっきの中断又は溶解を行う正の電流が流れる
期間をT2とすると,T2/(T1+T2)の反転比率
は制御装置14を制御することにより行われる。主IG
BT8A,8B,補助IGBT10A,10Bのゲート
信号の期間を変更することによって行うことができる。
さらに,負荷12に流れる電流の大きさは,図示してい
ないが,負荷12に流れる電流を検出し,この検出信号
に応じて制御装置14を制御して行うことができる。
If the time during which the negative current for plating flows is T1 and the period during which the positive current for interrupting or melting the plating flows is T2, the inversion ratio of T2 / (T1 + T2) controls the controller 14. This is done by: Main IG
This can be performed by changing the periods of the gate signals of the BTs 8A and 8B and the auxiliary IGBTs 10A and 10B.
Further, although not shown, the magnitude of the current flowing through the load 12 can be detected by detecting the current flowing through the load 12 and controlling the control device 14 according to the detection signal.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで,被めっき物
はヤードでハンガーに吊され,搬送装置によりめっき槽
に運ばれて,めっき槽に入れられる。そして,電源装置
から被めっき物に電流が流されてめっきが行われる。ま
た,被めっき物はめっき槽内を搬送装置により移動する
こともある。
The object to be plated is hung on a hanger in a yard, carried to a plating tank by a transfer device, and put into the plating tank. Then, a current is passed from the power supply device to the object to be plated, and plating is performed. Further, the object to be plated may be moved in the plating tank by the transfer device.

【0015】このため,負荷が給電用のハンガーに十分
接触できない場合や,搬送装置の振動で接触できなくな
る場合や,めっき現場の雰囲気により錆が生じ負荷と給
電部が接触できないことがあった。このように負荷と給
電部とが接触できなくなると,短絡用の補助IGBT1
0A,10Bの両端にはリアクトル4A,4Bの蓄積エ
ネルギーによる高電圧が印加する。このため,短絡用補
助IGBT10A,10Bに並列に接続されたスナバ回
路18A,18Bが動作できず,IGBT10A,10
Bが破損に至ることがあった。
For this reason, the load may not be able to make sufficient contact with the power supply hanger, or may not be able to make contact due to the vibration of the transfer device, or rust may occur due to the atmosphere at the plating site, and the load may not contact the power supply portion. When the load and the power supply unit cannot contact each other as described above, the auxiliary IGBT 1
A high voltage is applied to both ends of 0A and 10B by the energy stored in the reactors 4A and 4B. For this reason, the snubber circuits 18A and 18B connected in parallel to the short-circuit auxiliary IGBTs 10A and 10B cannot operate, and the IGBTs 10A and 10B do not operate.
B may be damaged.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の高速電流
反転用めっき用電源装置は,第1直流電源装置と,第2
直流電源装置を設ける。上記第1直流電源装置の一方の
出力端と,上記第2直流電源装置の他方の出力端,及び
負荷の一端との間に,第1リアクトルと,高速でオン,
オフする第1主スイッチング素子との直列回路を設け
る。上記第2直流電源装置の一方の出力端と,上記第1
直流電源装置の他方の出力端,及び負荷の他端との間
に,第2リアクトルと,上記第1主スイッチング素子の
オン,オフに対応し相補的にオフ,オンする第2主スイ
ッチング素子との直列回路を設ける。上記第1リアクト
ルの出力と上記第1直流電源装置の他方の出力端との間
に上記第1主スイッチング素子のオン,オフに対応し相
補的にオフ,オンする第1補助スイッチング素子を設
け,上記第2リアクトルの出力と上記第2直流電源装置
の他方の出力端との間に,上記第2主スイッチング素子
のオン,オフに対応し相補的にオフ,オンする第2補助
スイッチング素子を設ける。さらに,第1,第2補助ス
イッチング素子とそれぞれ並列に接続された第1,第2
クランプ用ダイオードと,この第1,第2クランプ用ダ
イオードにそれぞれ直列に接続され定常時ピーク電圧で
充電される第1,第2クランプ用コンデンサにより構成
される第1,第2クランプ回路と,上記第1又は第2補
助スイッチング素子の両端電圧をそれぞれ検出する第1
又は第2電圧検出器を設け,上記第1又は第2電圧検出
器の検出信号が所定電圧以上のときに上記第1又は第2
補助スイッチング素子をオンさせる制御装置とを設けた
ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus for plating a high-speed current reversal, comprising: a first DC power supply;
Provide a DC power supply. A first reactor connected between one output terminal of the first DC power supply, the other output terminal of the second DC power supply, and one end of a load;
A series circuit with the first main switching element to be turned off is provided. One output terminal of the second DC power supply,
A second reactor and a second main switching element that is turned off and on in a complementary manner corresponding to the on and off of the first main switching element between the other output end of the DC power supply device and the other end of the load; Are provided. A first auxiliary switching element that is turned on and off in a complementary manner corresponding to the on / off of the first main switching element is provided between the output of the first reactor and the other output terminal of the first DC power supply; A second auxiliary switching element is provided between the output of the second reactor and the other output terminal of the second DC power supply, which turns off and on in a complementary manner in accordance with the on and off of the second main switching element. . Further, the first and second auxiliary switching elements are connected in parallel with the first and second auxiliary switching elements, respectively.
A first and a second clamping circuit comprising a clamping diode, and first and second clamping capacitors connected in series to the first and second clamping diodes, respectively, and charged at a peak voltage in a steady state; A first detecting means for detecting a voltage between both ends of the first or second auxiliary switching element;
Alternatively, a second voltage detector is provided, and when the detection signal of the first or second voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage, the first or second voltage detector is provided.
And a control device for turning on the auxiliary switching element.

【0017】請求項2記載の高速電流反転めっき用電源
装置は,上記第1,第2クランプ用コンデンサが,上記
第1,第2補助スイッチング素子に接続されるスナバ用
コンデンサより十分大きい容量の電解コンデンサであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the power supply device for high-speed current reversal plating, the first and second clamping capacitors have an electrolytic capacity sufficiently larger than a snubber capacitor connected to the first and second auxiliary switching elements. It is a capacitor.

【0018】第2主スイッチング素子にオン信号を入力
しオンすると,第2直流電源装置,第2リアクトル,第
2主スイッチング素子を介して負荷に電流,例えば正の
電流を流し,溶解させている。この時,第1補助スイッ
チグ素子にもオン信号が入力しており,第1リアクト
ル,第1補助スイッチング素子を介して電流が流れてい
る。この電流によって第1リアクトルにはエネルギーが
蓄積する。
When an ON signal is input to the second main switching element and turned on, a current, for example, a positive current, flows to the load via the second DC power supply, the second reactor, and the second main switching element to be melted. . At this time, the ON signal is also input to the first auxiliary switching element, and a current flows through the first reactor and the first auxiliary switching element. This current causes energy to be stored in the first reactor.

【0019】次に第2主スイッチング素子及び第1補助
スイッチング素子のオン信号がオフすると,これら両ス
イッチング素子はオフする。そして,第1主スイッチン
グ素子にオン信号を入力しオンさせると,第1直流電源
装置,第1リアクトル,第1主スイッチング素子を介し
て負荷に電流が流れる。この時,第1補助スイッチング
素子のオフにより,第1リアクトルには第1直流電源装
置の出力を加算する電圧が発生し,負荷には急峻な負の
電流が流れ,被めっき物がめっきされる。また,第2補
助スイッチング素子にもオン信号が入力し,第2直流電
源装置,第2リアクトル,第2補助スイッチング素子を
介して電流が流れ,第2リアクトルにはエネルギーが蓄
積する。
Next, when the ON signals of the second main switching element and the first auxiliary switching element are turned off, these two switching elements are turned off. When an ON signal is input to the first main switching element and turned on, a current flows to the load via the first DC power supply, the first reactor, and the first main switching element. At this time, when the first auxiliary switching element is turned off, a voltage for adding the output of the first DC power supply is generated in the first reactor, a steep negative current flows in the load, and the object to be plated is plated. . Further, an ON signal is also input to the second auxiliary switching element, a current flows through the second DC power supply, the second reactor, and the second auxiliary switching element, and energy is accumulated in the second reactor.

【0020】次に第1主スイッチング素子及び第2補助
スイッチング素子のオン信号がオフすると,これら両ス
イッチング素子はオフする。そして,第2主スイッチン
グ素子にオン信号を入力しオンさせると,第2直流電源
装置,第2リアクトル,第2主スイッチング素子を介し
て負荷に正の電流が流れる。この時,第2補助スイッチ
ング素子のオフにより第2リアクトルには第2直流電源
装置の出力を加算する電圧が発生し,負荷には急峻な正
の電流が流れる。また,第1補助スイッチング素子にも
オン信号が入力し,第1直流電源装置,第1リアクト
ル,第1補助スイッチング素子を介して電流が流れ,第
1リアクトルにはエネルギーが蓄積する。以下順次繰り
返す。
Next, when the ON signals of the first main switching element and the second auxiliary switching element are turned off, both of these switching elements are turned off. Then, when an ON signal is input to the second main switching element and turned on, a positive current flows to the load via the second DC power supply, the second reactor, and the second main switching element. At this time, when the second auxiliary switching element is turned off, a voltage for adding the output of the second DC power supply is generated in the second reactor, and a steep positive current flows through the load. Further, an ON signal is also input to the first auxiliary switching element, a current flows through the first DC power supply, the first reactor, and the first auxiliary switching element, and energy is accumulated in the first reactor. The following is repeated sequentially.

【0021】第1又は第2主スイッチング素子に流れる
電流は,急峻に立ち上がり,第一及び第2主スイッチン
グ素子の高速のオンオフにより負荷には高速反転する電
流を流すことができる。
The current flowing through the first or second main switching element rises steeply, and a current that reverses at a high speed can flow through the load by turning on and off the first and second main switching elements at high speed.

【0022】そして,負荷が開放されると,リアクトル
の蓄積エネルギーによりオフしている第1又は第2補助
スイッチング素子に高電圧が発生しようとするが,リア
クトルの蓄積エネルギーはクランプ用コンデンサにより
吸収され,第1又は第2補助スイッチング素子に印加す
る電圧の単位時間当たりの上昇率は小さく,第1又は第
2補助スイッチング素子は損傷しない。そして,リアク
トルの蓄積エネルギーにより第1又は第2補助スイッチ
ング素子に印加する電圧がさらに上昇し,第1又は第2
電圧検出器により検出された検出電圧が所定電圧以上に
なると,第1又は第2補助スイッチング素子にはオン信
号が入力されてオンされ,第1又は第2補助スイッチン
グ素子には高電圧は印加しない。
When the load is released, a high voltage tends to be generated in the first or second auxiliary switching element that is turned off by the stored energy of the reactor, but the stored energy of the reactor is absorbed by the clamping capacitor. , The rate of increase of the voltage applied to the first or second auxiliary switching element per unit time is small, and the first or second auxiliary switching element is not damaged. Then, the voltage applied to the first or second auxiliary switching element further increases due to the stored energy of the reactor, and the first or second
When the detection voltage detected by the voltage detector becomes equal to or higher than a predetermined voltage, an ON signal is input to the first or second auxiliary switching element to be turned on, and no high voltage is applied to the first or second auxiliary switching element. .

【0023】請求項3記載の高速電流反転めっき用電源
装置は,請求項1記載の第1,第2補助スイッチング素
子とそれぞれ並列に接続された第1,第2クランプ回路
と,上記第1又は第2補助スイッチング素子の両端電圧
をそれぞれ検出する第1又は第2電圧検出器とを,負荷
に印加する電圧を整流する整流回路と,上記整流回路の
出力に接続され定常時ピーク電圧で充電される第3クラ
ンプ用コンデンサと,上記第3クランプ用コンデンサの
両端を検出する第3電圧検出器と,上記第3電圧検出器
の検出信号が所定電圧以上のときに上記第1又は第2補
助スイッチング素子をオンさせる制御装置とに代えたも
のである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus for high-speed current reversal plating, wherein the first and second clamp circuits are respectively connected in parallel with the first and second auxiliary switching elements. A first or second voltage detector for detecting a voltage across the second auxiliary switching element; a rectifier circuit for rectifying a voltage applied to a load; and a rectifier circuit connected to an output of the rectifier circuit and charged with a steady-state peak voltage. A third clamping capacitor, a third voltage detector for detecting both ends of the third clamping capacitor, and the first or second auxiliary switching when a detection signal of the third voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage. Instead of a control device for turning on the element.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明を,その一実施の形態を示
した図1に基づいて説明する。図1において,図4と異
なる点は,短絡用の補助IGBTの両端にクランプ用電
解コンデンサと電圧検出器を設け,負荷が開放されたと
き,リアクトルに発生する過大電圧を吸収し,電解コン
デンサの両端電圧が所定電圧以上になると,この補助I
GBTを短絡させるものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention. 1 differs from FIG. 4 in that an electrolytic capacitor for clamping and a voltage detector are provided at both ends of the auxiliary IGBT for short-circuit, and when the load is released, the excessive voltage generated in the reactor is absorbed and the electrolytic capacitor of the electrolytic capacitor is removed. When the voltage between both ends exceeds a predetermined voltage, the auxiliary I
This is to short-circuit the GBT.

【0025】すなわち,2A,2Bは直流電源装置であ
り,通常商用の交流電源をサイリスタ等により整流して
形成されている。また,交流電源を整流した直流を内蔵
するインバータにより高周波に変換し,さらにダイオー
ドにより再度整流して形成させる場合もある。4A,4
Bはそれぞれ直流電源装置2A,2Bの一方の出力,例
えば正の出力2A1,2B1に接続された第1,第2リ
アクトル,6A,6Bはそれぞれ第1,第2リアクトル
4A,4Bの出力にアノードが接続された第1,第2逆
流防止ダイオード,8A,8Bはコレクタがそれぞれの
逆流防止ダイオード6A,6Bのカソードに接続された
第1,第2主IGBTであり,この主IGBT8A,8
Bのそれぞれのエミッタはお互いの直流電源装置2B,
2Aの他方の出力,例えば負の出力2B2,2A2に接
続されている。
That is, reference numerals 2A and 2B denote DC power supply devices, which are generally formed by rectifying a commercial AC power supply with a thyristor or the like. In some cases, a rectified DC from an AC power supply is converted to a high frequency by a built-in inverter and then rectified again by a diode to form the AC power supply. 4A, 4
B is an output of one of the DC power supplies 2A and 2B, for example, the first and second reactors 6A and 6B connected to the positive outputs 2A1 and 2B1 are anodes of the outputs of the first and second reactors 4A and 4B, respectively. Are connected to the cathodes of the backflow prevention diodes 6A and 6B, respectively. The first and second main IGBTs 8A and 8B have the collectors connected to the cathodes of the backflow prevention diodes 6A and 6B, respectively.
B have respective DC power supplies 2B,
It is connected to the other output of 2A, for example, negative outputs 2B2 and 2A2.

【0026】10Aは第1リアクトル4Aと一方の第1
逆流防止ダイオード6Aのアノードとの接続点Cにコレ
クタが接続され,エミッタが第1直流電源装置2Aの他
の出力2A2に接続された短絡用の第1補助IGBTで
ある。また,10Bは第2リアクトル4Bと他方の第2
逆流防止ダイオード6Bのアノードとの接続点Dにコレ
クタが接続され,エミッタが第2直流電源装置2Bの他
の出力2B2に接続された短絡用の第2補助IGBTで
ある。12は第1主IGBT8Aの出力と,第2主IG
BT8Bの出力との間に接続された被めっき物の負荷で
ある。22は主IGBT8A,8B,補助IGBT10
A,10Bに制御信号を出力する制御装置である。
10A is the first reactor 4A and one of the first reactors 4A.
The collector is connected to a connection point C of the backflow prevention diode 6A with the anode, and the emitter is a first auxiliary IGBT for short-circuiting whose emitter is connected to another output 2A2 of the first DC power supply 2A. 10B is the second reactor 4B and the other second reactor 4B.
The collector is connected to a connection point D with the anode of the backflow prevention diode 6B, and the emitter is a second auxiliary IGBT for short-circuiting whose emitter is connected to another output 2B2 of the second DC power supply 2B. 12 is an output of the first main IGBT 8A and a second main IGBT 8A.
This is the load of the plating object connected between the output of the BT 8B. 22 is the main IGBT 8A, 8B, auxiliary IGBT 10
A, a control device that outputs a control signal to 10B.

【0027】さらに,主IGBT8A,8B及び補助I
GBT10A,10Bのコレクタとエミッタとの間には
それぞれスナバ回路16A,16B及び18A,18B
が接続されている。これらスナバ回路16A,16B,
18A,18Bは,それぞれ例えばダイオード16A
c,16Bc,18Ac,18Bcとスナバコンデン
サ,例えばフィルムコンデンサ16Aa,16Ba,1
8Aa,18Baとの直列回路と,スナバコンデンサ1
6Aa,16Ba,18Aa,18Baと並列にスナバ
用抵抗16Ab,16Bb,18Ab,18Bbが設け
られている。
Further, the main IGBTs 8A and 8B and the auxiliary I
Snubber circuits 16A, 16B and 18A, 18B are provided between collectors and emitters of GBTs 10A, 10B, respectively.
Is connected. These snubber circuits 16A, 16B,
18A and 18B are, for example, diodes 16A, respectively.
c, 16Bc, 18Ac, 18Bc and a snubber capacitor, for example, film capacitors 16Aa, 16Ba, 1
8Aa and 18Ba and a snubber capacitor 1
Snubber resistors 16Ab, 16Bb, 18Ab, 18Bb are provided in parallel with 6Aa, 16Ba, 18Aa, 18Ba.

【0028】また,第1,第2補助IGBT10A,1
0Bの両端,すなわちコレクタとエミッタとの間にはそ
れぞれ第1,第2クランプ回路28A,28Bが接続さ
れている。これらクランプ回路28A,28Bは,例え
ばクランプ用ダイオード28Ac,28Bcと,スナバ
回路のフィルムコンデンサの容量より十分大きい容量例
えば2000μFの容量を持つ電解コンデンサのクラン
プ用コンデンサ28Aa,28Baとの直列回路と,上
記クランプ用コンデンサ28Aa,28Baと並列にそ
れぞれクランプ用抵抗28Ab,28Bbが設けられて
いる。それとともに、第1,第2補助IGBT10A,
10Bの両端にそれぞれの両端電圧を検出する第1,第
2電圧検出器24A,24Bが設けられ,第1,第2電
圧検出器24A,24Bが検出した検出信号はそれぞれ
第1,第2比較器26A,26Bに入力される。第1,
第2比較器26A,26Bは検出信号と内蔵する基準値
と比較し,検出信号が基準値より高くなると制御装置2
2に出力信号を出力する。
Further, the first and second auxiliary IGBTs 10A, 1
First and second clamp circuits 28A and 28B are connected to both ends of 0B, that is, between the collector and the emitter, respectively. These clamp circuits 28A and 28B are composed of a series circuit of, for example, clamp diodes 28Ac and 28Bc, and clamp capacitors 28Aa and 28Ba of electrolytic capacitors having a capacity sufficiently larger than the capacity of the film capacitor of the snubber circuit, for example, 2000 μF. Clamping resistors 28Ab and 28Bb are provided in parallel with the clamp capacitors 28Aa and 28Ba, respectively. At the same time, the first and second auxiliary IGBTs 10A,
10B, first and second voltage detectors 24A and 24B are provided at both ends to detect the respective voltages, and the detection signals detected by the first and second voltage detectors 24A and 24B are respectively compared with the first and second comparison signals. The signals are input to the devices 26A and 26B. First
The second comparators 26A and 26B compare the detection signal with a built-in reference value, and when the detection signal becomes higher than the reference value, the control device 2
2 to output an output signal.

【0029】図2は各部の波形図であり,図2(a)は
負荷12に流れる電流波形を示し,図2(b)〜(e)
はそれぞれ第1主IGBT8A,第1補助IGBT10
A,第2主IGBT8B,第2補助IGBT10Bのゲ
ート信号波形を示している。今,図2に示す時刻t1よ
り前では,第2主IGBT8Bに図2(d)に示すゲー
ト信号が入力して,第2直流電源2B,第2リアクトル
4B,第2ダイオード6B,第2主IGBT8B,負荷
12を介して負荷に図2(a)に示す電流,例えば正の
電流が流れている。これらより,めっきの中断又は溶解
が行われている。
FIG. 2 is a waveform diagram of each part. FIG. 2A shows a waveform of a current flowing through the load 12, and FIGS. 2B to 2E.
Are the first main IGBT 8A and the first auxiliary IGBT 10 respectively.
A, gate signal waveforms of the second main IGBT 8B and the second auxiliary IGBT 10B are shown. Now, before the time t1 shown in FIG. 2, the gate signal shown in FIG. 2D is input to the second main IGBT 8B, and the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the second diode 6B, the second main IGBT 8B A current shown in FIG. 2A, for example, a positive current flows through the load via the IGBT 8B and the load 12. From these, the plating is interrupted or dissolved.

【0030】また,この時刻t1より前に第1補助IG
BT10Aに図2(c)に示すようにゲート信号が入力
されて,第1直流電源装置2A,第1リアクトル4A,
第1補助IGBT10A,第1直流電源2Aに電流が流
れ,第1リアクトル4Aにエネルギーが蓄積されてい
る。
Before the time t1, the first auxiliary IG
The gate signal is input to the BT 10A as shown in FIG. 2C, and the first DC power supply 2A, the first reactor 4A,
A current flows through the first auxiliary IGBT 10A and the first DC power supply 2A, and energy is stored in the first reactor 4A.

【0031】そして,時刻t1になると,第2主IGB
T8B,第1補助IGBT10Aのゲート信号がオフ
し,図2(b)に示すように第1主IGBT8Aにゲー
ト信号が入力される。第1主IGBT8Aにゲート信号
が入力されると,第1直流電源装置2A,第1リアクト
ル4A,第1ダイオード6A,第1主IGBT8A,負
荷12,第1直流電源装置2Aに,図2(a)に示すよ
うな負の電流が流れる。この時,第1直流電源装置2A
の出力電流と,第1リアクトル4Aに蓄積されたエネル
ギーが放出して加算された電流が負荷12に流れる。そ
して,負荷12に流れる電流は急峻に立ち上がる。これ
により,負荷12の被めっき物はめっきされる。
Then, at time t1, the second main IGB
At T8B, the gate signal of the first auxiliary IGBT 10A is turned off, and the gate signal is input to the first main IGBT 8A as shown in FIG. When a gate signal is input to the first main IGBT 8A, the first DC power supply 2A, the first reactor 4A, the first diode 6A, the first main IGBT 8A, the load 12, and the first DC power supply 2A are transmitted to the first DC power supply 2A as shown in FIG. )). At this time, the first DC power supply 2A
The output current of the first reactor 4A and the energy accumulated in the first reactor 4A are released, and the added current flows to the load 12. Then, the current flowing through the load 12 rises sharply. Thereby, the object to be plated of the load 12 is plated.

【0032】一方,時刻t1に第2補助IGBT10B
にも,図2(e)に示すようにゲート信号が入力され,
第2直流電源装置2B,第2リアクトル4B,第2補助
IGBT10B,第2直流電源装置2Bに電流が流れ,
第2リアクトル4Bにエネルギーが蓄積される。
On the other hand, at time t1, the second auxiliary IGBT 10B
Also, a gate signal is input as shown in FIG.
A current flows through the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the second auxiliary IGBT 10B, and the second DC power supply 2B.
Energy is stored in second reactor 4B.

【0033】次に時刻t2になると,第1主IGBT8
A,第2補助IGBT10Bのゲート信号がオフし,図
2(d)に示すように第2主IGBT8Bにゲート信号
が入力される。主IGBT8Bにゲート信号が入力され
ると,第2直流電源装置2B,第2リアクトル4B,第
2ダイオード6B,第2主IGBT8B,負荷12,第
2直流電源装置2Bに図2(a)に示すように正の電流
が流れる。この時,第2直流電源装置2Bの出力電流
と,第2リアクトル4Bに蓄積されたエネルギーが放出
して加算された電流が,負荷12に流れる。このため,
負荷12に流れる電流は急峻に放出される。これによ
り,めっきの中断又は溶解が行われる。
Next, at time t2, the first main IGBT 8
A, the gate signal of the second auxiliary IGBT 10B is turned off, and the gate signal is input to the second main IGBT 8B as shown in FIG. When the gate signal is input to the main IGBT 8B, the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the second diode 6B, the second main IGBT 8B, the load 12, and the second DC power supply 2B are shown in FIG. Positive current flows. At this time, the output current of the second DC power supply device 2B and the current obtained by releasing the energy stored in the second reactor 4B and flowing to the load 12 flow. For this reason,
The current flowing through the load 12 is rapidly discharged. As a result, the plating is interrupted or dissolved.

【0034】一方,時刻t2に第1補助IGBT10A
にも図2(c)に示すようにゲート信号が入力され,第
1直流電源装置2A,第1リアクトル4A,第1補助I
GBT10A,第1直流電源装置2Aに電流が流れリア
クトル4Aにエネルギーが蓄積される。
On the other hand, at time t2, the first auxiliary IGBT 10A
As shown in FIG. 2C, a gate signal is also input to the first DC power supply 2A, the first reactor 4A, and the first auxiliary I
A current flows through the GBT 10A and the first DC power supply 2A, and energy is stored in the reactor 4A.

【0035】以下順次繰り返す。第1主IGBT8A
と,第2主IGBT8Bとを高速で切り換え,かつ,第
2補助IGBT10Bと第1補助IGBT10Aを高速
で切り換えることにより,高速で電流を反転させること
ができるめっき用電源装置を得ることができる。
The above operation is sequentially repeated. First main IGBT8A
By switching between the second main IGBT 8B and the second auxiliary IGBT 10B at a high speed, and switching between the second auxiliary IGBT 10B and the first auxiliary IGBT 10A at a high speed, it is possible to obtain a plating power supply device capable of reversing the current at a high speed.

【0036】また,めっきを行う負の電流が流れる時間
をT1,めっきの中断又は溶解を行う正の電流が流れる
期間をT2とすると,T2/(T1+T2)の反転比率
は制御装置22を制御することにより行われる。,主I
GBT8A,8B,補助IGBT10A,10Bのゲー
ト信号の期間を変更することによって行うことができ
る。さらに,負荷12に流れる電流の大きさは,図示し
ていないが,負荷12に流れる電流を検出し,この検出
信号に応じて制御装置22を制御して行うことができ
る。
If the time during which the negative current for plating flows is T1 and the period during which the positive current for interrupting or melting the plating flows is T2, the reversal ratio of T2 / (T1 + T2) controls the controller 22. This is done by: , Lord I
This can be performed by changing the periods of the gate signals of the GBTs 8A and 8B and the auxiliary IGBTs 10A and 10B. Further, although not shown, the magnitude of the current flowing through the load 12 can be detected by detecting the current flowing through the load 12 and controlling the control device 22 according to the detection signal.

【0037】次に,第2直流電源装置2B,第2リアク
トル4B,第2リアクトル6B,第2主IGBT8B,
負荷12を介して電流が流れている図2の時刻t5にお
いて,負荷12の被めっき物とハンガーなどの給電部と
の間で接触できなくなった場合について説明する。
Next, the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the second reactor 6B, the second main IGBT 8B,
At time t5 in FIG. 2 in which current flows through the load 12, a case where contact between the plating object of the load 12 and a power supply unit such as a hanger becomes impossible will be described.

【0038】時刻t5直前まで第2補助IGBT10B
の両端に接続されたクランプ用コンデンサ28Baは第
2直流電源装置2B,第2リアクトル4B,ダイオード
28Bc,クランプ用コンデンサ28Ba,第2直流電
源装置2Bを介して電流が流れ、第2補助IGBT10
Bの定常時のスイッチングによるサージ電圧を含む電
圧,すなわち図3の電圧Eまで充電されている。
Until immediately before time t5, the second auxiliary IGBT 10B
Current flows through the second DC power supply 2B, the second reactor 4B, the diode 28Bc, the clamp capacitor 28Ba, and the second DC power supply 2B, and the second auxiliary IGBT 10
The battery is charged up to the voltage including the surge voltage due to the switching in the normal state of B, that is, the voltage E in FIG.

【0039】そして,時刻t5において,負荷12の被
めっき物とハンガーなどの給電部との間で接触できなく
なると,第2リアクトル4Bに流れていた電流が遮断
し,図3のEで示す電圧より大きな過大電圧が発生す
る。このとき,第2リアクトル4Bの蓄積エネルギーは
クランプ用コンデンサ28Baにより吸収され,第2補
助IGBT10Bに印加する電圧の単位時間当たりの上
昇率は小さく,第2補助IGBT10Bはこの立ち上が
りでは損傷しない。そして,この過大電圧が第2リアク
トル4B,配線インダクタンスにより図3のように上昇
していくと,第2電圧検出器24Bがこの電圧を検出す
る。検出信号は第2比較器26Bにより基準値と比較さ
れ,第2IGBT10Bの電圧がF点の電圧に達する
と,比較器26Bから出力信号を制御装置22に出力
し,図2(d)に示すように第2主IGBT8Bのゲー
ト信号をオフ指令し,図2(e)に示すように第2補助
IGBT10Bのゲート信号をオン指令する。この指令
信号により第2主IGBT8Bはオフし,第2補助IG
BT素子10Bはオンする。これにより,第2リアクト
ル4Bの蓄えられたエネルギーは第2補助IGBT10
Bを介して直流電源装置2Bに回収される。第2補助I
GBT10Bには高電圧が印加されることがなく,第2
補助IGBT10Bは保護される。
At time t5, when contact between the object to be plated of the load 12 and a power supply unit such as a hanger becomes impossible, the current flowing through the second reactor 4B is cut off, and the voltage indicated by E in FIG. A larger overvoltage occurs. At this time, the energy stored in the second reactor 4B is absorbed by the clamping capacitor 28Ba, the rate of increase in the voltage applied to the second auxiliary IGBT 10B per unit time is small, and the second auxiliary IGBT 10B is not damaged at this rise. When the excessive voltage rises as shown in FIG. 3 due to the second reactor 4B and the wiring inductance, the second voltage detector 24B detects this voltage. The detection signal is compared with the reference value by the second comparator 26B, and when the voltage of the second IGBT 10B reaches the voltage at the point F, an output signal is output from the comparator 26B to the control device 22, as shown in FIG. Then, the gate signal of the second main IGBT 8B is instructed to be turned off, and as shown in FIG. 2E, the gate signal of the second auxiliary IGBT 10B is instructed to be turned on. With this command signal, the second main IGBT 8B is turned off, and the second auxiliary IGBT 8B is turned off.
The BT element 10B turns on. Thereby, the energy stored in second reactor 4B is transferred to second auxiliary IGBT 10B.
B is collected by the DC power supply 2B. Second auxiliary I
No high voltage is applied to the GBT 10B, and the second
The auxiliary IGBT 10B is protected.

【0040】また,第1補助IGBT10Aには図2
(c)に示すように継続してゲート信号をオンさせる。
さらに,第2リアクトル4Bのエネルギーが第2補助I
GBT10Bを介して第2直流電源装置2Bに回収され
たあと,制御装置22から直流電源装置2B及び2Aに
オフ指令信号を出力して,直流電源装置2B及び2Aと
もオフさせる。これにより,第1,第2リアクトル4
A,4B及び第1,第2補助IGBT10A,10Bに
は電流が流れなくなり,第1,第2補助IGBT10
A,10Bとも保護される。さらに,表示装置30が負
荷12の開放を表示する。これにより作業者により負荷
の接触状態の点検が行われ負荷を正常状態に移行され
る。なお,32はリセットスイッチで再起動時に使用さ
れる。
FIG. 2 shows the first auxiliary IGBT 10A.
The gate signal is continuously turned on as shown in FIG.
Further, the energy of the second reactor 4B is changed to the second auxiliary I
After being collected by the second DC power supply 2B via the GBT 10B, the control device 22 outputs an off command signal to the DC power supplies 2B and 2A, and turns off both the DC power supplies 2B and 2A. Thereby, the first and second reactors 4
A, 4B and the first and second auxiliary IGBTs 10A, 10B no longer flow current, and the first and second auxiliary IGBTs 10A, 10B
Both A and 10B are protected. Further, the display device 30 indicates that the load 12 has been released. As a result, the operator checks the contact state of the load and shifts the load to a normal state. A reset switch 32 is used at the time of restart.

【0041】上記実施の形態では負荷12が開放される
と補助IGBT10Bをオンし,第2リアクトル4Bの
エネルギーが第2補助IGBT10Bを介して第2直流
電源装置2Bに回収され,このあと,直流電源装置を遮
断されているが,補助IGBTを短絡させた後,所定時
間後に再度開放させて,負荷に電流を流すこともでき
る。そして,負荷が開放から短絡に戻った場合高速電流
反転めっき用電源装置を正常に動作させることができ
る。また,再度電圧検出器が動作すると制御装置24か
ら補助IGBTをオンするように指令を出すと直流電源
装置を遮断することもできる。
In the above embodiment, when the load 12 is released, the auxiliary IGBT 10B is turned on, and the energy of the second reactor 4B is recovered by the second DC power supply 2B via the second auxiliary IGBT 10B. Although the device is shut off, after the auxiliary IGBT is short-circuited, it can be opened again after a predetermined time to allow current to flow through the load. Then, when the load returns from the open state to the short circuit state, the high-speed current reversal plating power supply device can be normally operated. Also, when the voltage detector operates again, a command is issued from the control device 24 to turn on the auxiliary IGBT, so that the DC power supply device can be shut off.

【0042】図4のものは、図1に示す第1,第2補助
スイッチング素子10A,10Bとそれぞれ並列に接続
された第1,第2クランプ回路28A,28Bと,第1
又は第2補助スイッチング素子10A,10Bの両端電
圧をそれぞれ検出する第1又は第2電圧検出器24A,
24Bとを,負荷12に印加する電圧をダイオード35
A〜Dにより整流する整流回路35と,上記整流回路の
出力に接続され定常時ピーク電圧で充電される第3クラ
ンプ用コンデンサ36と,上記第3クランプ用コンデン
サ35の両端を検出する第3電圧検出器38と,第3電
圧検出器38が検出した検出信号と内蔵する基準値と比
較する第3比較器39と,上記第3電圧検出器の検出信
号が所定電圧以上のときに上記第1又は第2補助スイッ
チング素子をオンさせる制御装置とに代えたものであ
る。図4の装置の動作は図1のものと同様に動作する。
FIG. 4 shows first and second clamp circuits 28A and 28B connected in parallel with the first and second auxiliary switching elements 10A and 10B shown in FIG.
Alternatively, a first or second voltage detector 24A, which detects a voltage between both ends of the second auxiliary switching elements 10A, 10B,
24B and the voltage applied to the load 12 by the diode 35
A rectifier circuit 35 for rectification by A to D, a third clamp capacitor 36 connected to the output of the rectifier circuit and charged with a peak voltage in a steady state, and a third voltage for detecting both ends of the third clamp capacitor 35. A detector 38, a third comparator 39 for comparing a detection signal detected by the third voltage detector 38 with a built-in reference value, and the first signal when the detection signal of the third voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage. Alternatively, it is replaced with a control device for turning on the second auxiliary switching element. The operation of the device of FIG. 4 operates similarly to that of FIG.

【0043】また,上記実施の形態では第2主IGBT
がオンしている期間の第2補助IGBTのオン動作を説
明しているが,第1主IGBTがオンしている期間に負
荷が開放したときは第1補助IGBTをオンさせること
もできる。また,IGBTに代えてFET,バイポーラ
トランジスタ等の他のスイッチング素子にすることがで
きる。
In the above embodiment, the second main IGBT
While the ON operation of the second auxiliary IGBT during the period when is turned on is described, the first auxiliary IGBT can be turned on when the load is released during the period when the first main IGBT is on. Further, another switching element such as an FET or a bipolar transistor can be used instead of the IGBT.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明では,負荷が開放されると,リア
クトルの蓄積エネルギーによりオフしている第1又は第
2補助スイッチング素子に過大電圧が発生しようとする
が,この過大電圧の立ち上がりはクランプ用コンデンサ
により抑制され,第1又は第2補助スイッチング素子は
保護される。この過大電圧を第1又は第2電圧検出器に
より検出し,この検出電圧が所定電圧以上になると,第
1又は第2補助スイッチング素子はオンされ,第1又は
第2補助スイッチング素子には高電圧は印加することは
ない。このため,第1又は第2補助スイッチングと並列
に設けられたスナバ回路を従来のようにリアクトルの蓄
積エネルギーによる高電圧に対応する容量のものを採用
する必要はない。
According to the present invention, when the load is released, an excessive voltage tends to be generated in the first or second auxiliary switching element which is turned off by the stored energy of the reactor. And the first or second auxiliary switching element is protected. The excessive voltage is detected by the first or second voltage detector, and when the detected voltage exceeds a predetermined voltage, the first or second auxiliary switching element is turned on, and the first or second auxiliary switching element is supplied with a high voltage. Is not applied. For this reason, it is not necessary to adopt a snubber circuit provided in parallel with the first or second auxiliary switching having a capacity corresponding to a high voltage due to the energy stored in the reactor as in the related art.

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

【図1】本発明の高速電流反転めっき用電源装置の一実
施形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power supply device for high-speed current reversal plating of the present invention.

【図2】図1の各部の波形図である。FIG. 2 is a waveform chart of each unit in FIG. 1;

【図3】図1の補助スイッチング素子に印加する電圧波
形図である。
FIG. 3 is a voltage waveform diagram applied to an auxiliary switching element of FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施形態を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来の高速電流反転めっき用電源装置のブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional power supply device for high-speed current reversal plating.

【図6】図5の各部の波形図である。FIG. 6 is a waveform chart of each part in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A (第1)直流電源装置 2B (第2)直流電源装置 4A (第1)リアクトル 4B (第2)リアクトル 6A,6B ダイオード 8A (第1)主スイッチング素子(IGBT) 8B (第2)主スイッチング素子(IGBT) 10A (第1)補助スイッチング素子(IGBT) 10B (第2)補助スイッチング素子(IGBT) 12 負荷(被めっき物) 16A,16B,18A,18B スナバ回路 22 制御装置 24A,24B 電圧検出器 26A,26B 比較器 28A,28B クランプ回路 28Aa,28Ba クランプ用コンデンザ 2A (first) DC power supply 2B (second) DC power supply 4A (first) reactor 4B (second) reactor 6A, 6B diode 8A (first) main switching element (IGBT) 8B (second) main switching Element (IGBT) 10A (First) Auxiliary switching element (IGBT) 10B (Second) Auxiliary switching element (IGBT) 12 Load (plated object) 16A, 16B, 18A, 18B Snubber circuit 22 Controller 24A, 24B Voltage detection 26A, 26B Comparator 28A, 28B Clamp circuit 28Aa, 28Ba Clamp condenser

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA20 AS00 BB14 BB82 CC01 DD03 DD41 XX04 XX12 XX23 XX26 XX32 XX42 XX50  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H730 AA20 AS00 BB14 BB82 CC01 DD03 DD41 XX04 XX12 XX23 XX26 XX32 XX42 XX50

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1直流電源装置と,第2直流電源装置
と,上記第1直流電源装置の一方の出力端と,上記第2
直流電源装置の他方の出力端及び負荷の一端との間に設
けられた第1リアクトルと,高速でオン,オフする第1
主スイッチング素子との直列回路と,上記第2直流電源
装置の一方の出力端と,上記第1直流電源装置の他方の
出力端及び負荷の他端との間に設けられた第2リアクト
ルと,上記第1主スイッチング素子のオン,オフに対応
し相補的にオフ,オンする第2主スイッチング素子との
直列回路と,上記第1リアクトルの出力と上記第1直流
電源装置の他方の出力端との間に上記第1主スイッチン
グ素子のオン,オフに対応し相補的にオフ,オンする第
1補助スイッチング素子と,上記第2リアクトルの出力
と上記第2直流電源装置の他方の出力端との間に,上記
第2主スイッチング素子のオン,オフに対応し相補的に
オフ,オンする第2補助スイッチング素子と,第1,第
2補助スイッチング素子とそれぞれ並列に接続され,第
1,第2クランプ用ダイオードと上記第1,第2クラン
プ用ダイオードにそれぞれ直列に接続され定常時ピーク
電圧で充電される第1,第2クランプ用コンデンサによ
り構成される第1,第2クランプ回路と,上記第1又は
第2補助スイッチング素子の両端をそれぞれ検出する第
1又は第2電圧検出器と,上記第1又は第2電圧検出器
の検出信号が所定電圧以上のときに上記第1又は第2補
助スイッチング素子をオンさせる制御装置とにより構成
された高速電流反転めっき用電源装置。
A first DC power supply; a second DC power supply; one output terminal of the first DC power supply;
A first reactor provided between the other output terminal of the DC power supply device and one end of the load;
A series circuit with a main switching element, a second reactor provided between one output terminal of the second DC power supply, the other output terminal of the first DC power supply, and the other end of the load; A series circuit of a second main switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the first main switching element, an output of the first reactor, and the other output terminal of the first DC power supply device; A first auxiliary switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the first main switching element during the time between the output of the second reactor and the other output terminal of the second DC power supply device In the meantime, a second auxiliary switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the second main switching element is connected in parallel with the first and second auxiliary switching elements, respectively. Clamp A first and a second clamp circuit comprising a first and a second clamp capacitor connected in series to the diode and the first and the second clamp diodes, respectively, and charged at a peak voltage in a steady state; A first or second voltage detector for detecting both ends of the second auxiliary switching element, and the first or second auxiliary switching element when a detection signal of the first or second voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage. A power device for high-speed current reversal plating, comprising a control device to be turned on.
【請求項2】 上記第1,第2クランプ用コンデンサ
が,上記第1,第2補助スイッチング素子に接続される
スナバ用コンデンサより十分大きい容量の電解コンデン
サである請求項1記載の高速電流反転めっき用電源装
置。
2. The high-speed current reversal plating according to claim 1, wherein said first and second clamping capacitors are electrolytic capacitors having a capacity sufficiently larger than a snubber capacitor connected to said first and second auxiliary switching elements. Power supply.
【請求項3】 第1直流電源装置と,第2直流電源装置
と,上記第1直流電源装置の一方の出力端と,上記第2
直流電源装置の他方の出力端及び負荷の一端との間に設
けられた第1リアクトルと,高速でオン,オフする第1
主スイッチング素子との直列回路と,上記第2直流電源
装置の一方の出力端と,上記第1直流電源装置の他方の
出力端及び負荷の他端との間に設けられた第2リアクト
ルと,上記第1主スイッチング素子のオン,オフに対応
し相補的にオフ,オンする第2主スイッチング素子との
直列回路と,上記第1リアクトルの出力と上記第1直流
電源装置の他方の出力端との間に上記第1主スイッチン
グ素子のオン,オフに対応し相補的にオフ,オンする第
1補助スイッチング素子と,上記第2リアクトルの出力
と上記第2直流電源装置の他方の出力端との間に,上記
第2主スイッチング素子のオン,オフに対応し相補的に
オフ,オンする第2補助スイッチング素子と,上記負荷
に印加する電圧を整流する整流回路と、上記整流回路の
出力に接続され定常時ピーク電圧で充電される第3クラ
ンプ用コンデンサと,上記第3クランプ用コンデンサの
両端を検出する第3電圧検出器と,上記第3電圧検出器
の検出信号が所定電圧以上のときに上記第1又は第2補
助スイッチング素子をオンさせる制御装置とにより構成
された高速電流反転めっき用電源装置。
3. A first DC power supply, a second DC power supply, one output terminal of the first DC power supply, and the second DC power supply.
A first reactor provided between the other output terminal of the DC power supply device and one end of the load;
A series circuit with a main switching element, a second reactor provided between one output terminal of the second DC power supply, the other output terminal of the first DC power supply, and the other end of the load; A series circuit of a second main switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the first main switching element, an output of the first reactor, and the other output terminal of the first DC power supply device; A first auxiliary switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the first main switching element during the time between the output of the second reactor and the other output terminal of the second DC power supply device In the meantime, a second auxiliary switching element that turns off and on complementarily in response to the on and off of the second main switching element, a rectifier circuit that rectifies a voltage applied to the load, and an output of the rectifier circuit Settled A third clamping capacitor charged at the peak voltage, a third voltage detector for detecting both ends of the third clamping capacitor, and the third voltage detector when the detection signal of the third voltage detector is equal to or higher than a predetermined voltage. A power supply device for high-speed current reversal plating, comprising: a control device for turning on the first or second auxiliary switching element.
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