JP2002369545A - 電源装置 - Google Patents
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- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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- H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成で、複数の出力電圧を供給できる電
源装置を実現することである。 【解決手段】コンパレータ３２、３３の反転入力端子に
は、それぞれ位相差回路４１、４２により三角波を−
φ、−２φだけ位相をずらした信号が入力し、コンパレ
ータ３２，３３から三相交流電圧のｖ相、ｗ相の駆動信
号をφ、２φだけずらした信号がインバータに出力され
る。この位相差φを変化させることにより、三相交流モ
ータの中性点の電圧を変化させ、その中性点の電圧を取
り出すトランスの出力電圧を所望の値にすることができ
る。
源装置を実現することである。 【解決手段】コンパレータ３２、３３の反転入力端子に
は、それぞれ位相差回路４１、４２により三角波を−
φ、−２φだけ位相をずらした信号が入力し、コンパレ
ータ３２，３３から三相交流電圧のｖ相、ｗ相の駆動信
号をφ、２φだけずらした信号がインバータに出力され
る。この位相差φを変化させることにより、三相交流モ
ータの中性点の電圧を変化させ、その中性点の電圧を取
り出すトランスの出力電圧を所望の値にすることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１つの電源から複
数の出力電圧を生成する電源装置に関する。
数の出力電圧を生成する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車には、冷房用のコンプレッサを駆
動するための交流モータ等が搭載されており、その交流
モータを駆動するための交流電圧を生成する電源回路が
必要となる。また、ランプ、カーステレオ等の電源を供
給するための電源回路も必要となる。
動するための交流モータ等が搭載されており、その交流
モータを駆動するための交流電圧を生成する電源回路が
必要となる。また、ランプ、カーステレオ等の電源を供
給するための電源回路も必要となる。
【０００３】最近では、排気ガスによる大気の汚染を改
善するためにガソリンエンジンと電動モータとを併用す
るハイブリッド車が実用化されており、ハイブリッド車
には、走行用のモータを駆動する電源回路も必要とな
る。通常、モータに供給する電圧と、ランプ等に供給す
る電圧は異なるので、１つのバッテリ電圧を２個のイン
バータにより異なる交流電圧に変換し、さらに交流電圧
を必要に応じて直流電圧に変換している。
善するためにガソリンエンジンと電動モータとを併用す
るハイブリッド車が実用化されており、ハイブリッド車
には、走行用のモータを駆動する電源回路も必要とな
る。通常、モータに供給する電圧と、ランプ等に供給す
る電圧は異なるので、１つのバッテリ電圧を２個のイン
バータにより異なる交流電圧に変換し、さらに交流電圧
を必要に応じて直流電圧に変換している。
【０００４】図８は、従来の電源回路と交流モータの構
成を示す図である。インバータ１１は、バッテリ１２の
直流電圧を３相交流電圧に変換する直流／交流変換回路
であり、直列に接続された２個のトランジスタが並列に
３組接続されて構成されている。トランジスタＱ１とＱ
２の接続点に３相交流モータ１３のｕ相の巻き線が接続
され、トランジスタＱ３とＱ４の接続点に３相交流モー
タ１２のｖ相の巻き線が接続され、トランジスタＱ５と
Ｑ６の接続点にｗ相の巻き線が接続されている。
成を示す図である。インバータ１１は、バッテリ１２の
直流電圧を３相交流電圧に変換する直流／交流変換回路
であり、直列に接続された２個のトランジスタが並列に
３組接続されて構成されている。トランジスタＱ１とＱ
２の接続点に３相交流モータ１３のｕ相の巻き線が接続
され、トランジスタＱ３とＱ４の接続点に３相交流モー
タ１２のｖ相の巻き線が接続され、トランジスタＱ５と
Ｑ６の接続点にｗ相の巻き線が接続されている。
【０００５】また、バッテリ１２の電圧は、別のインバ
ータ回路１４で所望の交流電圧に変換されてトランス１
５の一次側に供給され、二次側に接続された整流回路１
６で整流されて負荷に供給される。
ータ回路１４で所望の交流電圧に変換されてトランス１
５の一次側に供給され、二次側に接続された整流回路１
６で整流されて負荷に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電源回
路では、交流モータ１３に供給する交流電圧を生成する
ためのインバータ１１と、ランプ等の負荷に供給する電
圧を生成するためのインバータ１４の２つのインバータ
を設ける必要がある。その結果、電源回路の構成が複雑
になり、重量が増加するとともにコストも高くなるとい
う問題点があった。
路では、交流モータ１３に供給する交流電圧を生成する
ためのインバータ１１と、ランプ等の負荷に供給する電
圧を生成するためのインバータ１４の２つのインバータ
を設ける必要がある。その結果、電源回路の構成が複雑
になり、重量が増加するとともにコストも高くなるとい
う問題点があった。
【０００７】本発明の課題は、簡単な構成で、複数の出
力電圧を供給できる電源装置を実現することである。
力電圧を供給できる電源装置を実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
多相交流電圧を生成する交流電圧生成手段と、交流モー
タの巻き線の中性点に接続されるトランスと、前記交流
電圧生成手段により生成される複数の相の中の少なくと
も１つの相の電圧の位相をずらし、前記トランスの一次
側の電圧を決定する制御手段とを備える。
多相交流電圧を生成する交流電圧生成手段と、交流モー
タの巻き線の中性点に接続されるトランスと、前記交流
電圧生成手段により生成される複数の相の中の少なくと
も１つの相の電圧の位相をずらし、前記トランスの一次
側の電圧を決定する制御手段とを備える。
【０００９】この発明によれば、多相交流電圧の位相を
ずらすことで、交流モータの中性点に接続したトランス
の出力電圧を変化させることができる。これにより、例
えば、トランスの二次側に出力電圧を調整する回路を設
けなくとも、負荷に所望の電圧を供給することができ
る。これにより、負荷に供給する電圧を生成するための
インバータ回路等を設ける必要が無くなるので、電源装
置の回路構成を簡素化できる。
ずらすことで、交流モータの中性点に接続したトランス
の出力電圧を変化させることができる。これにより、例
えば、トランスの二次側に出力電圧を調整する回路を設
けなくとも、負荷に所望の電圧を供給することができ
る。これにより、負荷に供給する電圧を生成するための
インバータ回路等を設ける必要が無くなるので、電源装
置の回路構成を簡素化できる。
【００１０】本発明の他の態様は、直流電源の出力電圧
から多相交流電圧を生成する交流電圧生成手段と、交流
モータの巻き線の中性点に接続される巻き線またはコン
デンサと、前記交流電圧生成手段により生成される複数
の相の中の少なくとも１つの相の電圧の位相をずらし、
前記巻き線またはコンデンサの両端の電圧を決定する制
御手段とを備える。
から多相交流電圧を生成する交流電圧生成手段と、交流
モータの巻き線の中性点に接続される巻き線またはコン
デンサと、前記交流電圧生成手段により生成される複数
の相の中の少なくとも１つの相の電圧の位相をずらし、
前記巻き線またはコンデンサの両端の電圧を決定する制
御手段とを備える。
【００１１】この発明によれば、多相交流電圧の位相を
ずらすことで、中性点に接続した巻き線またはコンデン
サの両端の電圧を変化させることができるので、巻き線
またはコンデンサの両端に所望の電圧を生成することが
できる。例えば、その両端の電圧を整流することで、所
望の電圧を負荷に供給することができる。これにより、
電源装置の回路構成を簡素化できる。
ずらすことで、中性点に接続した巻き線またはコンデン
サの両端の電圧を変化させることができるので、巻き線
またはコンデンサの両端に所望の電圧を生成することが
できる。例えば、その両端の電圧を整流することで、所
望の電圧を負荷に供給することができる。これにより、
電源装置の回路構成を簡素化できる。
【００１２】上記の発明において、前記交流電圧生成手
段は、複数の半導体素子からなり、直流電源の出力電圧
を３相交流電圧に変換するインバータ回路で構成され
る。上記の発明において、トランスの一次側の巻き線の
一端を前記中性点に接続し、他端をコンデンサを介して
直流電源のアースに接続しても良い。
段は、複数の半導体素子からなり、直流電源の出力電圧
を３相交流電圧に変換するインバータ回路で構成され
る。上記の発明において、トランスの一次側の巻き線の
一端を前記中性点に接続し、他端をコンデンサを介して
直流電源のアースに接続しても良い。
【００１３】このように構成することで、トランスに直
流電流が流れるのを防止できるので、小型のコアを用い
トランスを小型化できる。上記の発明において、トラン
スの一次側の巻き線の一端をコンデンサを介して前記中
性点に接続し、他端を直流電源のアースに直接接続して
も良い。
流電流が流れるのを防止できるので、小型のコアを用い
トランスを小型化できる。上記の発明において、トラン
スの一次側の巻き線の一端をコンデンサを介して前記中
性点に接続し、他端を直流電源のアースに直接接続して
も良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態
の電源装置と三相交流モータの構成を示す図である。図
１は、本発明の実施の形態の電源装置と三相交流モータ
の構成を示す図である。インバータ（交流電圧生成手
段）１１は、直列に接続された２個のトランジスタＱ１
及びＱ２、Ｑ３及びＱ４、Ｑ５及びＱ６がバッテリ１２
に並列に接続され、トランジスタＱ１〜Ｑ６のそれぞれ
のコレクタ、エミッタ間にはダイオードＤが接続されて
いる。このインバータ１１は、バッテリ１２の直流電圧
を三相交流電圧に変換して三相交流モータ１３に供給す
るものである。
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態
の電源装置と三相交流モータの構成を示す図である。図
１は、本発明の実施の形態の電源装置と三相交流モータ
の構成を示す図である。インバータ（交流電圧生成手
段）１１は、直列に接続された２個のトランジスタＱ１
及びＱ２、Ｑ３及びＱ４、Ｑ５及びＱ６がバッテリ１２
に並列に接続され、トランジスタＱ１〜Ｑ６のそれぞれ
のコレクタ、エミッタ間にはダイオードＤが接続されて
いる。このインバータ１１は、バッテリ１２の直流電圧
を三相交流電圧に変換して三相交流モータ１３に供給す
るものである。
【００１５】トランジスタＱ１及びＱ２から三相交流電
圧のｕ相の電圧が供給され、トランジスタＱ３及びＱ４
から三相交流電圧のｖ相の電圧が供給され、トランジス
タＱ５及びＱ６からｗ相の電圧が供給される。三相交流
モータ１３はＹ結線されており、その中性点Ｎには、ト
ランス２１の一次側巻き線Ｌ１の一端Ｌ１ａが接続さ
れ、トランス２１の他端Ｌ１ｂはコンデンサＣ１とＣ２
の接続点に接続されている。
圧のｕ相の電圧が供給され、トランジスタＱ３及びＱ４
から三相交流電圧のｖ相の電圧が供給され、トランジス
タＱ５及びＱ６からｗ相の電圧が供給される。三相交流
モータ１３はＹ結線されており、その中性点Ｎには、ト
ランス２１の一次側巻き線Ｌ１の一端Ｌ１ａが接続さ
れ、トランス２１の他端Ｌ１ｂはコンデンサＣ１とＣ２
の接続点に接続されている。
【００１６】コンデンサＣ１，Ｃ２は直列に接続され、
その直列に接続されたコンデンサＣ１、Ｃ２がバッテリ
１２に並列に接続されている。このように、トランス２
１をコンデンサＣ１、Ｃ２の接続点に接続することで、
トランス２１に正負の電流が流れ、直流成分がカットさ
れるので、トランス２１に小型のコアを使用することが
でき、トランス２１をより小型化できる。
その直列に接続されたコンデンサＣ１、Ｃ２がバッテリ
１２に並列に接続されている。このように、トランス２
１をコンデンサＣ１、Ｃ２の接続点に接続することで、
トランス２１に正負の電流が流れ、直流成分がカットさ
れるので、トランス２１に小型のコアを使用することが
でき、トランス２１をより小型化できる。
【００１７】トランス２１の二次側巻き線Ｌ２には整流
回路２２が接続されており、整流回路２２で整流された
直流電圧がランプ等の負荷に供給される。次に、図２
は、インバータ１１のトランジスタＱ１〜Ｑ６に供給す
る駆動信号を生成する制御回路の構成を示す図である。
回路２２が接続されており、整流回路２２で整流された
直流電圧がランプ等の負荷に供給される。次に、図２
は、インバータ１１のトランジスタＱ１〜Ｑ６に供給す
る駆動信号を生成する制御回路の構成を示す図である。
【００１８】図２において、三角波は、インバータ１１
のスイッチング周波数である、例えば、１０〜２０ｋＨ
ｚ程度の周波数の信号であり、正弦波Ａsｉｎωｔは、
三相交流モータ１３の駆動周波数である５０〜１００Ｈ
ｚ程度の周波数の信号である。
のスイッチング周波数である、例えば、１０〜２０ｋＨ
ｚ程度の周波数の信号であり、正弦波Ａsｉｎωｔは、
三相交流モータ１３の駆動周波数である５０〜１００Ｈ
ｚ程度の周波数の信号である。
【００１９】コンパレータ３１の反転入力端子には、三
角波の信号がそのまま入力し、非反転入力端子には正弦
波Ａsｉｎωｔが入力している。コンパレータ３１の出
力は、バッファ３４を介してそのままトランジスタＱ１
のベースに出力され、同時にインバータ３５で反転され
てトランジスタＱ２のベースに出力される。すなわち、
コンパレータ３１から一方のトランジスタＱ１がオンと
なる信号が出力されているときは、他方のトランジスタ
Ｑ２がオフとなる信号が出力される。
角波の信号がそのまま入力し、非反転入力端子には正弦
波Ａsｉｎωｔが入力している。コンパレータ３１の出
力は、バッファ３４を介してそのままトランジスタＱ１
のベースに出力され、同時にインバータ３５で反転され
てトランジスタＱ２のベースに出力される。すなわち、
コンパレータ３１から一方のトランジスタＱ１がオンと
なる信号が出力されているときは、他方のトランジスタ
Ｑ２がオフとなる信号が出力される。
【００２０】コンパレータ３２の反転入力端子には、位
相差回路４１により三角波を−φだけ位相をずらした信
号が入力し、非反転入力端子には、正弦波Ａｓｉｎωｔ
に対して２π／３の位相差を有する正弦波Ａｓｉｎ（ω
ｔ−２π／３）が入力している。そのコンパレータ３２
の出力は、バッファ３６を介してそのままトランジスタ
Ｑ３のベースに出力され、同時にインバータ３７で反転
されてトランジスタＱ４のベースに出力される。
相差回路４１により三角波を−φだけ位相をずらした信
号が入力し、非反転入力端子には、正弦波Ａｓｉｎωｔ
に対して２π／３の位相差を有する正弦波Ａｓｉｎ（ω
ｔ−２π／３）が入力している。そのコンパレータ３２
の出力は、バッファ３６を介してそのままトランジスタ
Ｑ３のベースに出力され、同時にインバータ３７で反転
されてトランジスタＱ４のベースに出力される。
【００２１】コンパレータ３３の反転入力端子には、位
相差回路４２により三角波を−２φだけ位相をずらした
信号が入力し、非反転入力端子には、正弦波Ａｓｉｎω
ｔに対して４π／３の位相差を有する正弦波Ａｓｉｎ
（ωｔ−４π／３）が入力している。そのコンパレータ
３３の出力は、バッファ３８を介してそのままトランジ
スタＱ５のベースに出力され、同時にインバータ３９を
介して反転されてトランジスタＱ６のベースに出力され
る。
相差回路４２により三角波を−２φだけ位相をずらした
信号が入力し、非反転入力端子には、正弦波Ａｓｉｎω
ｔに対して４π／３の位相差を有する正弦波Ａｓｉｎ
（ωｔ−４π／３）が入力している。そのコンパレータ
３３の出力は、バッファ３８を介してそのままトランジ
スタＱ５のベースに出力され、同時にインバータ３９を
介して反転されてトランジスタＱ６のベースに出力され
る。
【００２２】すなわち、トランジスタＱ３とＱ４のベー
スには、三相交流電圧の相間の位相差に相当する２π／
３に加え、トランジスタＱ１及びＱ２の駆動信号に対し
てφだけ位相がずれた駆動信号が供給される。同様に、
トランジスタＱ５とＱ６のベースには、三相交流電圧の
相間の位相差に相当する４π／３に加え、２φだけ位相
がずれた駆動信号が供給される。
スには、三相交流電圧の相間の位相差に相当する２π／
３に加え、トランジスタＱ１及びＱ２の駆動信号に対し
てφだけ位相がずれた駆動信号が供給される。同様に、
トランジスタＱ５とＱ６のベースには、三相交流電圧の
相間の位相差に相当する４π／３に加え、２φだけ位相
がずれた駆動信号が供給される。
【００２３】ところで、図１に示すようなインバータ１
１で直流電圧を三相交流電圧に変換する場合、三相交流
モータ１３に供給される各相の電流には、インバータ１
１のスイッチングノイズ等が重畳され、三相交流モータ
１３の中性点Ｎの電位はインバータ１１のスイッチング
周波数のリップルを含んだものとなる。
１で直流電圧を三相交流電圧に変換する場合、三相交流
モータ１３に供給される各相の電流には、インバータ１
１のスイッチングノイズ等が重畳され、三相交流モータ
１３の中性点Ｎの電位はインバータ１１のスイッチング
周波数のリップルを含んだものとなる。
【００２４】図１の回路のトランス２１は、スイッチン
グ周波数のリップルによる中性点Ｎの電圧の変動を抽出
するためのものである。図２の制御回路は、ｖ相の交流
電圧を出力するトランジスタＱ３及びＱ４に供給する駆
動信号の三角波の位相をｕ相の駆動信号の三角波に対し
てφだけずらし、ｗ相の交流電圧を出力するトランジス
タＱ５及びＱ６に供給する駆動信号の三角波の位相をｕ
相の駆動信号の三角波に対して２φだけずらしている。
このように、三相交流電圧の各相の三角波の位相をφ
（可変値）だけずらすことにより、中性点Ｎの電圧を変
化させることができる。
グ周波数のリップルによる中性点Ｎの電圧の変動を抽出
するためのものである。図２の制御回路は、ｖ相の交流
電圧を出力するトランジスタＱ３及びＱ４に供給する駆
動信号の三角波の位相をｕ相の駆動信号の三角波に対し
てφだけずらし、ｗ相の交流電圧を出力するトランジス
タＱ５及びＱ６に供給する駆動信号の三角波の位相をｕ
相の駆動信号の三角波に対して２φだけずらしている。
このように、三相交流電圧の各相の三角波の位相をφ
（可変値）だけずらすことにより、中性点Ｎの電圧を変
化させることができる。
【００２５】図３〜図５は、位相差φを変化させたとき
の中性点Ｎの電圧波形を示す図である。図３は、位相差
φ＝０のときの中性点Ｎの電圧を示し、図４は、φ＝π
／３のときの中性点Ｎの電圧を示している。また、図５
は、位相差φ＝２π／３のときの中性点Ｎの電圧を示し
ている。
の中性点Ｎの電圧波形を示す図である。図３は、位相差
φ＝０のときの中性点Ｎの電圧を示し、図４は、φ＝π
／３のときの中性点Ｎの電圧を示している。また、図５
は、位相差φ＝２π／３のときの中性点Ｎの電圧を示し
ている。
【００２６】すなわち、三相交流電圧を生成するインバ
ータ１１の各相の電圧を出力するトランジスタＱ１〜Ｑ
６に供給する駆動信号の位相をずらすことで、三相交流
モータ１３の中性点Ｎの電圧を変化させることができ
る。そして、その中性点Ｎの電圧をトランス２１で取り
出し、整流することで所望の値の直流電圧を負荷に供給
することができる。
ータ１１の各相の電圧を出力するトランジスタＱ１〜Ｑ
６に供給する駆動信号の位相をずらすことで、三相交流
モータ１３の中性点Ｎの電圧を変化させることができ
る。そして、その中性点Ｎの電圧をトランス２１で取り
出し、整流することで所望の値の直流電圧を負荷に供給
することができる。
【００２７】次に、図６は、本発明の第２の実施の形態
の制御回路の構成を示す図である。以下の実施の形態の
説明では、図２の制御回路と同じ部分には同じ符号を付
けてそれらの説明は省略する。この第２の実施の形態
は、三角波の位相をずらすのではなく駆動信号に直接位
相差を与えるものである。
の制御回路の構成を示す図である。以下の実施の形態の
説明では、図２の制御回路と同じ部分には同じ符号を付
けてそれらの説明は省略する。この第２の実施の形態
は、三角波の位相をずらすのではなく駆動信号に直接位
相差を与えるものである。
【００２８】そのため、コンパレータ３２の出力側に、
位相差φを与える位相差回路５１を設け、コンパレータ
３２の出力信号に位相差φを与えた信号をバッファ３６
及びインバータ３７に出力する。この位相差φを有する
駆動信号はトランジスタＱ３及びＱ４のベースに出力さ
れる。同様に、コンパレータ３３の出力側に、入力信号
に位相差２φを与える位相差回路５２を設け、位相差２
φを与えた信号をバッファ３８及びインバータ３９に出
力する。この位相差２φを有する駆動信号はトランジス
タＱ５及びＱ６のベースに出力される。
位相差φを与える位相差回路５１を設け、コンパレータ
３２の出力信号に位相差φを与えた信号をバッファ３６
及びインバータ３７に出力する。この位相差φを有する
駆動信号はトランジスタＱ３及びＱ４のベースに出力さ
れる。同様に、コンパレータ３３の出力側に、入力信号
に位相差２φを与える位相差回路５２を設け、位相差２
φを与えた信号をバッファ３８及びインバータ３９に出
力する。この位相差２φを有する駆動信号はトランジス
タＱ５及びＱ６のベースに出力される。
【００２９】この第２の実施の形態も、第１の実施の形
態と同様に、ｕ相及びｗ相の交流電圧を生成するトラン
ジスタＱ３，Ｑ４及びＱ５，Ｑ６のベースに供給する駆
動信号の位相を、それぞれφ、２φ（可変値）ずらすこ
とで、三相交流モータ１３の中性点Ｎの電圧を変化させ
ることができるので、その中性点Ｎの電圧をトランス２
１で取り出すことで所望の電圧を負荷に供給することが
できる。
態と同様に、ｕ相及びｗ相の交流電圧を生成するトラン
ジスタＱ３，Ｑ４及びＱ５，Ｑ６のベースに供給する駆
動信号の位相を、それぞれφ、２φ（可変値）ずらすこ
とで、三相交流モータ１３の中性点Ｎの電圧を変化させ
ることができるので、その中性点Ｎの電圧をトランス２
１で取り出すことで所望の電圧を負荷に供給することが
できる。
【００３０】次に、図７は、本発明の第３の実施の形態
の制御回路の構成を示す図である。この実施の形態は、
三角波に位相差φを与える位相差回路６１を１つの相
（例えば、ｗ相）に設けた場合の例を示している。三角
波は、位相差回路６１において−φだけ位相がずらされ
コンパレータ３３の反転入力端子に入力する。そして、
コンパレータ３３からｕ相の駆動信号の三角波に対して
φ位相のずれた信号が出力され、その信号がそのまま、
あるいは反転されてトランジスタＱ５またはＱ６のベー
スに出力される。
の制御回路の構成を示す図である。この実施の形態は、
三角波に位相差φを与える位相差回路６１を１つの相
（例えば、ｗ相）に設けた場合の例を示している。三角
波は、位相差回路６１において−φだけ位相がずらされ
コンパレータ３３の反転入力端子に入力する。そして、
コンパレータ３３からｕ相の駆動信号の三角波に対して
φ位相のずれた信号が出力され、その信号がそのまま、
あるいは反転されてトランジスタＱ５またはＱ６のベー
スに出力される。
【００３１】この第３の実施の形態によれば、ｗ相の交
流電圧を出力するトランジスタＱ５とＱ６のベースに、
三相交流電圧の位相差（４π／３）に加えてφだけ位相
のずれた三角波の駆動信号を供給することができる。従
って、位相差φを変化させることで、三相交流モータ１
３の中性点Ｎの電圧を変化させ、トランス２１の一次側
の電圧を所望の電圧にすることができる。
流電圧を出力するトランジスタＱ５とＱ６のベースに、
三相交流電圧の位相差（４π／３）に加えてφだけ位相
のずれた三角波の駆動信号を供給することができる。従
って、位相差φを変化させることで、三相交流モータ１
３の中性点Ｎの電圧を変化させ、トランス２１の一次側
の電圧を所望の電圧にすることができる。
【００３２】本発明は、実施の形態に述べた構成に限ら
ず、以下のように構成しても良い。 （ａ）中性点に接続するトランス等の他端は、直流電源
に並列に接続したコンデンサの中点に接続する構成に限
らず、直流電源のアースに直接接続しても良いし、コン
デンサ、抵抗等の受動素子、あるいは能動素子を介して
アースに接続しても良い。 （ｂ）駆動信号を生成する制御回路は、実施の形態に示
した三角波と正弦波をコンパレータにより比較して信号
を生成する回路に限らず、矩形波、鋸歯状波等を用いて
も良いし、コンパレータ以外のトランジスタ、抵抗等で
回路を構成しても良い。 （ｃ）多相交流の１または複数の相の位相をずらす方法
は、各相の位相差をφ、２φように整数倍に設定する方
法に限らず、各相の位相差を無関係に設定しても良い。 （ｄ）位相差を特定の値に設定して中性点Ｎの電圧を決
定する方法に限らず、位相差を任意に設定できるように
して、負荷に供給する電圧を可変できるようにしても良
い。 （ｅ）交流電圧生成手段（インバータ１１）は、トラン
ジスタを２個直列に接続し、それらを複数並列に接続し
た回路に限らず、どのような構成の回路でも良い。 （ｆ）電源はバッテリ等の蓄電池、化学反応を利用した
電池等に限らず、交流から得られた直流電圧でも良い
し、交流電源でも良い。 （ｇ）交流電圧生成手段は、三相交流電圧を生成する回
路に限定されず、使用する交流モータの相数に応じた多
相交流電圧を生成すれば良い。 （ｈ）本発明は、車に限らず、交流電圧を含む複数の電
圧を生成する電源装置を使用するものであればどのよう
な装置、製品にも適用できる。特に、小型化、軽量化が
求められるものに適している。
ず、以下のように構成しても良い。 （ａ）中性点に接続するトランス等の他端は、直流電源
に並列に接続したコンデンサの中点に接続する構成に限
らず、直流電源のアースに直接接続しても良いし、コン
デンサ、抵抗等の受動素子、あるいは能動素子を介して
アースに接続しても良い。 （ｂ）駆動信号を生成する制御回路は、実施の形態に示
した三角波と正弦波をコンパレータにより比較して信号
を生成する回路に限らず、矩形波、鋸歯状波等を用いて
も良いし、コンパレータ以外のトランジスタ、抵抗等で
回路を構成しても良い。 （ｃ）多相交流の１または複数の相の位相をずらす方法
は、各相の位相差をφ、２φように整数倍に設定する方
法に限らず、各相の位相差を無関係に設定しても良い。 （ｄ）位相差を特定の値に設定して中性点Ｎの電圧を決
定する方法に限らず、位相差を任意に設定できるように
して、負荷に供給する電圧を可変できるようにしても良
い。 （ｅ）交流電圧生成手段（インバータ１１）は、トラン
ジスタを２個直列に接続し、それらを複数並列に接続し
た回路に限らず、どのような構成の回路でも良い。 （ｆ）電源はバッテリ等の蓄電池、化学反応を利用した
電池等に限らず、交流から得られた直流電圧でも良い
し、交流電源でも良い。 （ｇ）交流電圧生成手段は、三相交流電圧を生成する回
路に限定されず、使用する交流モータの相数に応じた多
相交流電圧を生成すれば良い。 （ｈ）本発明は、車に限らず、交流電圧を含む複数の電
圧を生成する電源装置を使用するものであればどのよう
な装置、製品にも適用できる。特に、小型化、軽量化が
求められるものに適している。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、交流モータの中性点か
ら取り出す電圧を所望の値にすることができるの、例え
ば、トランスの二次側に出力電圧を調整する回路を設け
なくとも負荷に所望の電圧を供給することができ、電源
装置の構成を簡素化できる。
ら取り出す電圧を所望の値にすることができるの、例え
ば、トランスの二次側に出力電圧を調整する回路を設け
なくとも負荷に所望の電圧を供給することができ、電源
装置の構成を簡素化できる。
【図１】電源装置と交流モータの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の制御回路の構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】中性点の電圧を示す図である。
【図４】中性点の電圧を示す図である。
【図５】中性点の電圧を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の制御回路の構成を示す図で
ある。
ある。
【図７】第３の実施の形態の制御回路の構成を示す図で
ある。
ある。
【図８】従来の電源回路と交流モータの構成を示す図で
ある。
ある。
１１ インバータ Ｑ１〜Ｑ６ トランジスタ １２ バッテリ １３ 三相交流モータ ２１ トランス ２２ 整流回路 ３１〜３３ コンパレータ ４１，４２ 位相差回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 世紀 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5H007 AA00 BB06 CA01 CB02 CB05 CB12 CC07 CC09 CC32 DA06 DB02 EA15
Claims (4)
- 【請求項１】多相交流電圧を生成する交流電圧生成手段
と、 前記交流電圧生成手段から交流電圧が供給される交流モ
ータの巻き線の中性点に接続されるトランスと、 前記交流電圧生成手段により生成される複数の相の中の
少なくとも１つの相の電圧の位相をずらし、前記トラン
スの一次側の電圧を決定する制御手段とを備えることを
特徴とする電源装置。 - 【請求項２】直流電源の出力電圧から多相交流電圧を生
成する交流電圧生成手段と、 前記交流電圧生成手段から交流電圧が供給される交流モ
ータの巻き線の中性点に接続される巻き線またはコンデ
ンサと、 前記交流電圧生成手段により生成される複数の相の中の
少なくとも１つの相の電圧の位相をずらし、前記巻き線
またはコンデンサの両端の電圧を決定する制御手段とを
備えることを特徴とする電源装置。 - 【請求項３】前記交流電圧生成手段は、複数の半導体素
子からなり、直流電源の出力電圧を３相交流電圧に変換
するインバータ回路であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の電源装置。 - 【請求項４】トランスの１次側の巻き線の一端を前記中
性点に接続し、他端をコンデンサを介して直流電源のア
ースに接続したことを特徴とする請求項１または３記載
の電源装置。
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| JP2001178063A JP3899850B2 (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | 電源装置 |
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| US10/167,537 US6711037B2 (en) | 2001-06-13 | 2002-06-12 | Power supply apparatus |
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| JP2001178063A JP3899850B2 (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | 電源装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3899850B2 (ja) |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN1314195C (zh) * | 2004-01-18 | 2007-05-02 | 桂林星辰电力电子有限公司 | 交流电机三相电流平滑控制装置 |
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| JP4438417B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2010-03-24 | トヨタ自動車株式会社 | 交流電圧発生装置および動力出力装置 |
| FR2911226B1 (fr) * | 2007-01-08 | 2009-02-27 | Sames Technologies Soc Par Act | Generateur et procede de generation de haute tension continue, depoussiereur utilisant ce generateur. |
| DE102011003940A1 (de) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Robert Bosch Gmbh | System mit einer elektrisch erregten Maschine |
| FR2974688B1 (fr) * | 2011-04-28 | 2014-02-14 | Faiveley Transp Tours | Convertisseur d'energie electrique |
| DE102016203150A1 (de) * | 2016-02-29 | 2017-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Spannungswandler und elektrisches Antriebssystem mit einem Spannungswandler |
| JP6699385B2 (ja) * | 2016-06-17 | 2020-05-27 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| US10116249B2 (en) * | 2017-02-17 | 2018-10-30 | Ford Global Technologies, Llc | Reduced ripple inverter for hybrid drive systems |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3609507A (en) * | 1970-05-05 | 1971-09-28 | Garrett Corp | Polyphase inverter system having fault protection and output amplitude regulation through pulse width modulation |
| DE2632380C3 (de) * | 1976-07-19 | 1982-09-09 | Danfoss A/S, 6430 Nordborg | Schutzschaltungsanordnung für einen Wechselrichter |
| US4131936A (en) * | 1977-03-07 | 1978-12-26 | Westinghouse Electric Corp. | Symmetrical phase shifting apparatus, digital delaying device used therein and harmonic neutralized inverter system using the apparatus |
| JP3365254B2 (ja) | 1997-06-03 | 2003-01-08 | 富士電機株式会社 | 単相−多相電力変換回路 |
| JP3223842B2 (ja) | 1997-06-03 | 2001-10-29 | 富士電機株式会社 | 多相出力電力変換回路 |
| JP3666557B2 (ja) | 1999-04-20 | 2005-06-29 | 富士電機機器制御株式会社 | 電力変換回路 |
-
2001
- 2001-06-13 JP JP2001178063A patent/JP3899850B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-12 DE DE10226101A patent/DE10226101A1/de not_active Withdrawn
- 2002-06-12 US US10/167,537 patent/US6711037B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1314195C (zh) * | 2004-01-18 | 2007-05-02 | 桂林星辰电力电子有限公司 | 交流电机三相电流平滑控制装置 |
| WO2012053304A1 (ja) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | 日産自動車株式会社 | 回転電機及び車載回転電機システム |
| JP5742850B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2015-07-01 | 日産自動車株式会社 | 回転電機システム |
| US9227518B2 (en) | 2010-10-19 | 2016-01-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotary electric machine and in-vehicle rotary electric machine system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10226101A1 (de) | 2003-02-06 |
| US6711037B2 (en) | 2004-03-23 |
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