JP2003134805A - 電力変換装置の並列運転システム - Google Patents
電力変換装置の並列運転システムInfo
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- JP2003134805A JP2003134805A JP2001318061A JP2001318061A JP2003134805A JP 2003134805 A JP2003134805 A JP 2003134805A JP 2001318061 A JP2001318061 A JP 2001318061A JP 2001318061 A JP2001318061 A JP 2001318061A JP 2003134805 A JP2003134805 A JP 2003134805A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の並列運転構成の電力変換装置では、定
電圧電力変換装置と、定電流電力変換装置との何れも同
じスイッチング周波数で動作させていた。しかし、この
構成では、負荷変動に対する応答特性を向上させるため
にスイッチング周波数を上げるとスイッチング損失が増
加すると同時に、高周波用の電力スイッチング素子が必
要となりコストアップとなる。又、これを緩和する方法
としてコンデンサを接続する方法もあるが、装置の大型
化を来す。これらのことから小型高効率の電力変換装置
の実現が課題となっていた。 【解決手段】並列接続の電力変換装置において、１台又
は並列接続された定電流電力変換装置の少なくとも１台
以上の定電流変換装置におけるスイッチング周波数を定
電圧電力変換装置のスイッチング周波数よりも低くして
動作させる構成とした。
電圧電力変換装置と、定電流電力変換装置との何れも同
じスイッチング周波数で動作させていた。しかし、この
構成では、負荷変動に対する応答特性を向上させるため
にスイッチング周波数を上げるとスイッチング損失が増
加すると同時に、高周波用の電力スイッチング素子が必
要となりコストアップとなる。又、これを緩和する方法
としてコンデンサを接続する方法もあるが、装置の大型
化を来す。これらのことから小型高効率の電力変換装置
の実現が課題となっていた。 【解決手段】並列接続の電力変換装置において、１台又
は並列接続された定電流電力変換装置の少なくとも１台
以上の定電流変換装置におけるスイッチング周波数を定
電圧電力変換装置のスイッチング周波数よりも低くして
動作させる構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安定に電力供給を
行う装置に係り、例えばコンピュータのマザーボードに
電力を供給するための電力変換装置に関するものであ
る。
行う装置に係り、例えばコンピュータのマザーボードに
電力を供給するための電力変換装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の並列運転構成の電力変換装置は、
出力電圧を一定にするように制御される定電圧電力変換
装置と、出力電流を一定にするように制御される１台も
しくは複数台の並列接続された定電流電力変換装置とを
並列接続して負荷に電力を供給する構成となっている。
この構成で定電圧電力変換装置と定電流電力変換装置は
全て同一のスイッチング周波数で動作させていた。この
ため負荷変動に伴う電圧変動を抑制するためには、全て
の電力変換装置のスイッチング周波数を上げて負荷変動
応答性を向上させるか、負荷に並列にコンデンサを接続
することにより負荷変動の影響を吸収する方法が用いら
れてきた。
出力電圧を一定にするように制御される定電圧電力変換
装置と、出力電流を一定にするように制御される１台も
しくは複数台の並列接続された定電流電力変換装置とを
並列接続して負荷に電力を供給する構成となっている。
この構成で定電圧電力変換装置と定電流電力変換装置は
全て同一のスイッチング周波数で動作させていた。この
ため負荷変動に伴う電圧変動を抑制するためには、全て
の電力変換装置のスイッチング周波数を上げて負荷変動
応答性を向上させるか、負荷に並列にコンデンサを接続
することにより負荷変動の影響を吸収する方法が用いら
れてきた。
【０００３】一般に、電力変換装置のスイッチング周波
数を上げるとスイッチング損失が増大し変換効率が低下
する。また、スイッチング周波数を上げるには高速動作
が可能な電力用半導体スイッチ素子を用いる必要があ
り、これらは高速動作が不可能な低速用電力スイッチ素
子に比べ高価であり、半導体スイッチのコストが増加す
る。一方、コンデンサを複数個並列接続して大容量を形
成した場合、等価直列抵抗が低いほど負荷変動時の電圧
変動を抑制できるが、そのためには多数のコンデンサを
並列接続する必要があり、装置が大型化するという問題
があった。
数を上げるとスイッチング損失が増大し変換効率が低下
する。また、スイッチング周波数を上げるには高速動作
が可能な電力用半導体スイッチ素子を用いる必要があ
り、これらは高速動作が不可能な低速用電力スイッチ素
子に比べ高価であり、半導体スイッチのコストが増加す
る。一方、コンデンサを複数個並列接続して大容量を形
成した場合、等価直列抵抗が低いほど負荷変動時の電圧
変動を抑制できるが、そのためには多数のコンデンサを
並列接続する必要があり、装置が大型化するという問題
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
並列接続構成の電力変換装置においては、定電圧電力変
換装置と定電流電力変換装置は全て同一のスイッチング
周波数で動作しているため、理想的な状態と比較すると
変換効率の低下、高価なスイッチング素子を使用するこ
とによるコストアップ、多数のコンデンサを並列接続す
ることによる装置の大型化を招く等の問題があった。
並列接続構成の電力変換装置においては、定電圧電力変
換装置と定電流電力変換装置は全て同一のスイッチング
周波数で動作しているため、理想的な状態と比較すると
変換効率の低下、高価なスイッチング素子を使用するこ
とによるコストアップ、多数のコンデンサを並列接続す
ることによる装置の大型化を招く等の問題があった。
【０００５】本発明の目的は、このような問題を解決す
るためになされたものであり、電力変換効率を向上さ
せ、コストアップを抑制し装置を小型化することができ
る並列接続構成の電力変換装置を提供することにある。
るためになされたものであり、電力変換効率を向上さ
せ、コストアップを抑制し装置を小型化することができ
る並列接続構成の電力変換装置を提供することにある。
【０００６】
【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においては、出力電圧を一定にするよう
に制御される定電圧電力変換装置と、出力電流を一定に
するように制御される定電流電力変換装置とを、並列接
続して負荷に電力を供給する並列接続構成の電力変換装
置を基本構成としている。ここで、定電流電力変換装置
は１台のみの場合、あるいは複数台の定電流電力変換装
置を並列接続した定電流電力変換装置群の構成の場合も
ある。本発明においては、前記の定電流電力変換装置の
うちの１台もしくは複数台を、前記の定電圧電力変換装
置のスイッチング周波数よりも低いスイッチング周波数
に設定して動作させる構成を規定している。
めに、請求項１においては、出力電圧を一定にするよう
に制御される定電圧電力変換装置と、出力電流を一定に
するように制御される定電流電力変換装置とを、並列接
続して負荷に電力を供給する並列接続構成の電力変換装
置を基本構成としている。ここで、定電流電力変換装置
は１台のみの場合、あるいは複数台の定電流電力変換装
置を並列接続した定電流電力変換装置群の構成の場合も
ある。本発明においては、前記の定電流電力変換装置の
うちの１台もしくは複数台を、前記の定電圧電力変換装
置のスイッチング周波数よりも低いスイッチング周波数
に設定して動作させる構成を規定している。
【０００７】請求項２においては、定電圧電力変換装置
と１台もしくは並列接続された複数台の定電流電力変換
装置とが並列に接続して構成された電力変換装置の並列
運転システムを対象としている。ここで、定電圧電力変
換装置は、負荷に供給する負荷電圧と内蔵の基準電圧源
から得られる基準電圧とを比較してこれら両電圧値が等
しくなるようにする制御用周波数を発生する高周波駆動
回路と、この高周波駆動回路の出力である高周波駆動信
号で入力直流電圧をスイッチングするＭＯＳＦＥＴ等の
高速電力スイッチング用の能動素子と、この能動素子出
力を整流する整流回路とを含む構成となっている。ま
た、定電流電力変換装置は、負荷電流を検出する電流検
出器と、この電流検出器の出力側に接続されているロー
パスフィルタと、このローパスフィルタの出力に接続さ
れているカレントリミット回路の出力電流値と、この定
電流電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器から
の出力電流値とを比較してこれら両電流値が等しくなる
ように制御する制御用周波数である低周波駆動信号を発
生する低周波駆動回路と、前記低周波駆動回路の出力で
入力直流電圧がスイッチングされるＭＯＳＦＥＴ等の低
速スイッチング用の能動素子と、この能動素子出力を整
流する整流回路とを含む構成としている。ここで、定電
流電力変換装置は１台もしくは並列接続された複数台の
定電流電力変換装置群で構成されており、このスイッチ
ング周波数は前記の定電圧電力変換装置で使用される高
周波駆動信号よりも低い周波数に設定されている。この
ようにして構成された定電圧電力変換装置の出力と定電
流電力変換装置の出力とを並列に接続して負荷に電力を
供給する構成としている。
と１台もしくは並列接続された複数台の定電流電力変換
装置とが並列に接続して構成された電力変換装置の並列
運転システムを対象としている。ここで、定電圧電力変
換装置は、負荷に供給する負荷電圧と内蔵の基準電圧源
から得られる基準電圧とを比較してこれら両電圧値が等
しくなるようにする制御用周波数を発生する高周波駆動
回路と、この高周波駆動回路の出力である高周波駆動信
号で入力直流電圧をスイッチングするＭＯＳＦＥＴ等の
高速電力スイッチング用の能動素子と、この能動素子出
力を整流する整流回路とを含む構成となっている。ま
た、定電流電力変換装置は、負荷電流を検出する電流検
出器と、この電流検出器の出力側に接続されているロー
パスフィルタと、このローパスフィルタの出力に接続さ
れているカレントリミット回路の出力電流値と、この定
電流電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器から
の出力電流値とを比較してこれら両電流値が等しくなる
ように制御する制御用周波数である低周波駆動信号を発
生する低周波駆動回路と、前記低周波駆動回路の出力で
入力直流電圧がスイッチングされるＭＯＳＦＥＴ等の低
速スイッチング用の能動素子と、この能動素子出力を整
流する整流回路とを含む構成としている。ここで、定電
流電力変換装置は１台もしくは並列接続された複数台の
定電流電力変換装置群で構成されており、このスイッチ
ング周波数は前記の定電圧電力変換装置で使用される高
周波駆動信号よりも低い周波数に設定されている。この
ようにして構成された定電圧電力変換装置の出力と定電
流電力変換装置の出力とを並列に接続して負荷に電力を
供給する構成としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以上述べた電力変換装置におい
て、負荷の消費する電力は常に無負荷から全負荷、全負
荷から無負荷を繰り返しているわけではなく、ほとんど
変化しない部分、変化が遅い部分、及び変化が速い部分
等各種負荷変動が混在している。この場合、理想的には
負荷の変化が遅い部分に電力供給するためにはスイッチ
ング周波数の低い電力変換装置を使用し、変化の速い部
分に電力供給するためにはスイッチング周波数の高い電
力変換装置を使用するのが効率の観点からは望ましい。
このような観点から本発明においては高速応答を必要と
する部分と、低速応答で充分な部分とでそれぞれスイッ
チング周波数を変えて使用する構成とした。
て、負荷の消費する電力は常に無負荷から全負荷、全負
荷から無負荷を繰り返しているわけではなく、ほとんど
変化しない部分、変化が遅い部分、及び変化が速い部分
等各種負荷変動が混在している。この場合、理想的には
負荷の変化が遅い部分に電力供給するためにはスイッチ
ング周波数の低い電力変換装置を使用し、変化の速い部
分に電力供給するためにはスイッチング周波数の高い電
力変換装置を使用するのが効率の観点からは望ましい。
このような観点から本発明においては高速応答を必要と
する部分と、低速応答で充分な部分とでそれぞれスイッ
チング周波数を変えて使用する構成とした。
【０００９】以下図面を参照して本発明の実施の形態を
詳細に説明する。図１は、本発明による実施の形態の一
例として並列接続構成された電力変換装置を示すブロッ
ク図である。図１において、Ａは定電圧電力変換装置、
Ｂは定電流電力変換装置、１は直流電圧源、２は負荷、
３ａはシリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴ、３ｂ
はシリコンを用いたＭＯＳＦＥＴ、４ａおよび４ｂはダ
イオード、５ａおよび５ｂはリアクトル、６ａおよび６
ｂはコンデンサ、１０は高周波駆動回路、１１は基準電
圧源、２０は低周波駆動回路、２１はカレントリミット
回路、２２はローパスフィルタ、２３、２４は電流検出
器である。
詳細に説明する。図１は、本発明による実施の形態の一
例として並列接続構成された電力変換装置を示すブロッ
ク図である。図１において、Ａは定電圧電力変換装置、
Ｂは定電流電力変換装置、１は直流電圧源、２は負荷、
３ａはシリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴ、３ｂ
はシリコンを用いたＭＯＳＦＥＴ、４ａおよび４ｂはダ
イオード、５ａおよび５ｂはリアクトル、６ａおよび６
ｂはコンデンサ、１０は高周波駆動回路、１１は基準電
圧源、２０は低周波駆動回路、２１はカレントリミット
回路、２２はローパスフィルタ、２３、２４は電流検出
器である。
【００１０】定電圧電力変換装置Ａは、シリコンカーバ
イドを用いたＭＯＳＦＥＴ３ａ、ダイオード４ａ、リア
クトル５ａ、コンデンサ６ａ、高周波駆動回路１０、基
準電圧源１１から構成されている。また、定電流電力変
換装置Ｂは、シリコンを用いたＭＯＳＦＥＴ３ｂ、ダイ
オード４ｂ、リアクトル５ｂ、コンデンサ６ｂ、低周波
駆動回路２０、カレントリミット回路２１、ローパスフ
ィルタ２２、電流検出器２３、２４から構成されてい
る。
イドを用いたＭＯＳＦＥＴ３ａ、ダイオード４ａ、リア
クトル５ａ、コンデンサ６ａ、高周波駆動回路１０、基
準電圧源１１から構成されている。また、定電流電力変
換装置Ｂは、シリコンを用いたＭＯＳＦＥＴ３ｂ、ダイ
オード４ｂ、リアクトル５ｂ、コンデンサ６ｂ、低周波
駆動回路２０、カレントリミット回路２１、ローパスフ
ィルタ２２、電流検出器２３、２４から構成されてい
る。
【００１１】図２は、本実施の形態における負荷電流、
定電圧電力変換装置の出力電流、および定電流電力変換
装置の出力電流の波形である。以下、図１および図２に
より本発明の一実施の形態例として並列接続構成の電力
変換装置についてその動作を説明する。
定電圧電力変換装置の出力電流、および定電流電力変換
装置の出力電流の波形である。以下、図１および図２に
より本発明の一実施の形態例として並列接続構成の電力
変換装置についてその動作を説明する。
【００１２】まず、定電圧電力変換装置Ａについてその
動作を説明する。外部の直流電圧源１から供給される直
流電圧はシリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴ３ａ
において、高周波駆動回路１０から供給される高周波駆
動信号Ｓ Ｈによりチョッピングされた後、ダイオード４
a、リアクタ５a、コンデンサ６aからなる整流回路によ
り直流電圧である負荷電圧ＶＬに変換される。この負荷
電圧ＶＬは負荷２に供給されると同時に上記の高周波駆
動回路１０に入力され、ここで基準電圧源１１の発生す
る基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、負荷電圧ＶＬと基準電
圧Ｖｒｅｆとが等しくなるようにＭＯＳＦＥＴ３ａをオ
ンオフする高周波駆動信号ＳＨの周波数が制御される。
すなわち、ＭＯＳＦＥＴ３ａは高周波駆動信号ＳＨに従
ってオンオフされ、整流後の負荷電圧ＶＬは基準電圧Ｖ
ｒｅｆと等しくなるように制御される。
動作を説明する。外部の直流電圧源１から供給される直
流電圧はシリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴ３ａ
において、高周波駆動回路１０から供給される高周波駆
動信号Ｓ Ｈによりチョッピングされた後、ダイオード４
a、リアクタ５a、コンデンサ６aからなる整流回路によ
り直流電圧である負荷電圧ＶＬに変換される。この負荷
電圧ＶＬは負荷２に供給されると同時に上記の高周波駆
動回路１０に入力され、ここで基準電圧源１１の発生す
る基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、負荷電圧ＶＬと基準電
圧Ｖｒｅｆとが等しくなるようにＭＯＳＦＥＴ３ａをオ
ンオフする高周波駆動信号ＳＨの周波数が制御される。
すなわち、ＭＯＳＦＥＴ３ａは高周波駆動信号ＳＨに従
ってオンオフされ、整流後の負荷電圧ＶＬは基準電圧Ｖ
ｒｅｆと等しくなるように制御される。
【００１３】次に、定電流電力変換装置Ｂの動作を説明
する。外部の直流電圧源１から供給された直流電圧はシ
リコンを用いたＭＯＳＦＥＴ３ｂにおいて低周波駆動回
路から供給される低周波駆動信号ＳＬによりチョッピン
グされる。このチョッピングされた信号はダイオード４
ｂ、リアクタ５ｂ、コンデンサ６ｂで構成された整流回
路により直流電圧に変換され電流出力として上記の定電
圧変換装置Ａの出力と並列に接続され負荷２に供給され
る。ここで、定電流電力変換装置Ｂにおける出力電流Ｉ
Ｏは電流検出器２３により検出され、低周波駆動回路に
フィードバックされる。一方、電流検出器２４は負荷電
流ＩＬを検出し、ローパスフィルタ２２に供給され、負
荷電流ＩＬの低周波成分のみを抽出し、負荷電流低周波
成分ＩＬＯを出力し、カレントリミット回路２１に入力
される。ここで、カレントリミット回路２１は、定電流
電力変換装置Ｂの定格電流Ｉｍａｘよりも負荷電流低周
波成分ＩＬＯのほうが小さい場合は負荷電流低周波成分
ＩＬＯをそのまま電流指令Ｉｒｅｆとして出力して低周
波駆動回路２０に供給し、定格電流Ｉｍａｘよりも負荷
電流低周波成分ＩＬＯのほうが大きい場合は定電流電力
変換装置Ｂの定格電流Ｉｍａｘを電流指令Ｉｒｅｆとし
て出力する。
する。外部の直流電圧源１から供給された直流電圧はシ
リコンを用いたＭＯＳＦＥＴ３ｂにおいて低周波駆動回
路から供給される低周波駆動信号ＳＬによりチョッピン
グされる。このチョッピングされた信号はダイオード４
ｂ、リアクタ５ｂ、コンデンサ６ｂで構成された整流回
路により直流電圧に変換され電流出力として上記の定電
圧変換装置Ａの出力と並列に接続され負荷２に供給され
る。ここで、定電流電力変換装置Ｂにおける出力電流Ｉ
Ｏは電流検出器２３により検出され、低周波駆動回路に
フィードバックされる。一方、電流検出器２４は負荷電
流ＩＬを検出し、ローパスフィルタ２２に供給され、負
荷電流ＩＬの低周波成分のみを抽出し、負荷電流低周波
成分ＩＬＯを出力し、カレントリミット回路２１に入力
される。ここで、カレントリミット回路２１は、定電流
電力変換装置Ｂの定格電流Ｉｍａｘよりも負荷電流低周
波成分ＩＬＯのほうが小さい場合は負荷電流低周波成分
ＩＬＯをそのまま電流指令Ｉｒｅｆとして出力して低周
波駆動回路２０に供給し、定格電流Ｉｍａｘよりも負荷
電流低周波成分ＩＬＯのほうが大きい場合は定電流電力
変換装置Ｂの定格電流Ｉｍａｘを電流指令Ｉｒｅｆとし
て出力する。
【００１４】低周波駆動回路２０は、定電流電力変換装
置Ｂの出力電流ＩＯと電流指令Ｉｒ ｅｆとを比較して、
定電流電力変換装置Ｂの出力電流ＩＯと電流指令Ｉ
ｒｅｆとが等しくなるようにＭＯＳＦＥＴ３ｂをオンオ
フするための低周波駆動信号ＳＬを発生する。 ＭＯＳ
ＦＥＴ３ｂは、低周波駆動信号ＳＬに従ってオンオフ
し、定電流電力変換装置Ｂの出力電流ＩＯが電流指令Ｉ
ｒｅｆと等しくなるように制御する。
置Ｂの出力電流ＩＯと電流指令Ｉｒ ｅｆとを比較して、
定電流電力変換装置Ｂの出力電流ＩＯと電流指令Ｉ
ｒｅｆとが等しくなるようにＭＯＳＦＥＴ３ｂをオンオ
フするための低周波駆動信号ＳＬを発生する。 ＭＯＳ
ＦＥＴ３ｂは、低周波駆動信号ＳＬに従ってオンオフ
し、定電流電力変換装置Ｂの出力電流ＩＯが電流指令Ｉ
ｒｅｆと等しくなるように制御する。
【００１５】図２は以上の動作を行ったときの各部の電
流変化を示すもので、図２（a）は負荷電流ＩＬの変化
を、図２（ｂ）は定電圧電力変換装置Ａの出力電流の変
化を、図２（ｃ）は定電流電力変換装置Ｂの出力電流を
示す。図２から知れるように、負荷の急激な変動に伴う
負荷電流ＩＬの急激な変化となる高周波成分に対しては
定電圧電力変換装置が変化に追従しており、ゆっくりし
た変化の低周波成分に対しては定電流電力変換装置が追
従して電力供給していることが知れる。
流変化を示すもので、図２（a）は負荷電流ＩＬの変化
を、図２（ｂ）は定電圧電力変換装置Ａの出力電流の変
化を、図２（ｃ）は定電流電力変換装置Ｂの出力電流を
示す。図２から知れるように、負荷の急激な変動に伴う
負荷電流ＩＬの急激な変化となる高周波成分に対しては
定電圧電力変換装置が変化に追従しており、ゆっくりし
た変化の低周波成分に対しては定電流電力変換装置が追
従して電力供給していることが知れる。
【００１６】なお、上記実施の形態例ではＭＯＳＦＥＴ
３ａとしてシリコンカーバイドを用いた素子を、ＭＯＳ
ＦＥＴ３ｂとしてシリコンを用いた素子を使用したが、
両者同一の種類の素子を用いてもよい。また、図１にお
いては定電流電力変換装置の台数を一台としたが、複数
台並列接続した構成であっても同様に動作可能である。
３ａとしてシリコンカーバイドを用いた素子を、ＭＯＳ
ＦＥＴ３ｂとしてシリコンを用いた素子を使用したが、
両者同一の種類の素子を用いてもよい。また、図１にお
いては定電流電力変換装置の台数を一台としたが、複数
台並列接続した構成であっても同様に動作可能である。
【００１７】このように、負荷電流の変化が遅い部分に
電力供給するためにはスイッチング周波数の低い電力変
換装置を使用し、変化の速い部分に電力供給するために
はスイッチング周波数の高い電力変換装置を使用する構
成としたことにより、全て同一の高いスイッチング周波
数で動作させるよりもスイッチング損失を低減すること
ができ、シリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴのよ
うな、シリコンを用いたＭＯＳＦＥＴよりも高速動作可
能で高価なスイッチの使用を最小限に抑えることができ
るようになった。
電力供給するためにはスイッチング周波数の低い電力変
換装置を使用し、変化の速い部分に電力供給するために
はスイッチング周波数の高い電力変換装置を使用する構
成としたことにより、全て同一の高いスイッチング周波
数で動作させるよりもスイッチング損失を低減すること
ができ、シリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴのよ
うな、シリコンを用いたＭＯＳＦＥＴよりも高速動作可
能で高価なスイッチの使用を最小限に抑えることができ
るようになった。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電力
変換装置を全て同一の高いスイッチング周波数で動作さ
せるシステムよりも変換効率を向上させ、コストアップ
を抑制することができるようになった。また、本発明に
よれば全て同一の低いスイッチング周波数で動作させる
場合に負荷に並列に接続するコンデンサの数を少くする
ことができ、これにより電力変換装置を全て同一の低い
スイッチング周波数で動作させるシステムよりも装置の
小型化が可能な電力変換装置の並列運転システムを提供
可能となった。
変換装置を全て同一の高いスイッチング周波数で動作さ
せるシステムよりも変換効率を向上させ、コストアップ
を抑制することができるようになった。また、本発明に
よれば全て同一の低いスイッチング周波数で動作させる
場合に負荷に並列に接続するコンデンサの数を少くする
ことができ、これにより電力変換装置を全て同一の低い
スイッチング周波数で動作させるシステムよりも装置の
小型化が可能な電力変換装置の並列運転システムを提供
可能となった。
【図１】本発明の一実施形態例の電力変換装置の並列運
転システムの構成を示すブロック図。
転システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施の形態例における負荷電流、定電圧電力
変換装置の出力電流、及び定電流電力変換装置の出力電
流の変化を示す電流−時間関係図。
変換装置の出力電流、及び定電流電力変換装置の出力電
流の変化を示す電流−時間関係図。
Ａ…定電圧電力変換装置
Ｂ…定電流圧電力変換装置
１…直流電圧源
２…負荷
３ａ…シリコンカーバイドを用いたＭＯＳＦＥＴ
３ｂ…シリコンを用いたＭＯＳＦＥＴ
４ａ、４ｂ…ダイオード
５ａ、５ｂ…リアクトル
６ａ、６ｂ…コンデンサ
１０…高周波駆動回路
ｌｌ…基準電圧源
２０…低周波駆動回路
２１…カレントリミット回路
２２…ローパスフィルタ
２３、２４…電流検出器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 酒井 達郎
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 金井 康通
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 松本 聡
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 山下 暢彦
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 谷内 利明
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 5H730 AA14 AS19 AS22 BB13 BB82
DD04 EE59 FD01 FD31 FG05
Claims (2)
- 【請求項１】出力電圧を一定にするように制御される定
電圧電力変換装置と、出力電流を一定にするように制御
される１台もしくは並列に接続された複数台の定電流電
力変換装置とを、並列接続して負荷に電力を供給する電
力変換装置の並列運転システムにおいて、前記１台もし
くは並列に接続された複数台の定電流電力変換装置のう
ち１台もしくは複数台が、前記定電圧電力変換装置のス
イッチング周波数よりも低いスイッチング周波数で動作
することを特徴とする電力変換装置の並列運転システ
ム。 - 【請求項２】定電圧電力変換装置と１台もしくは並列接
続された複数台の定電流電力変換装置とが並列に接続し
て構成された電力変換装置の並列運転システムであっ
て、前記定電圧電力変換装置は、負荷に供給する負荷電
圧と基準電圧源から得られる基準電圧とを比較してこれ
ら両電圧値が等しくなるような制御用周波数を発生する
高周波駆動回路と、前記高周波駆動回路の出力である高
周波駆動信号で入力直流電圧をスイッチングする第１の
能動素子と、前記第１の能動素子出力を整流する第１の
整流回路とを含む構成であり、前記定電流電力変換装置
は、負荷電流を検出する第１の電流検出器と、前記第１
の電流検出器の出力側に接続されているローパスフィル
タと、前記ローパスフィルタの出力に接続されているカ
レントリミット回路の出力電流値を前記定電流電力変換
装置の出力電流を検出する第２の電流検出器からの出力
電流値と比較してこれら両電流値が等しくなるように制
御する制御用周波数で、かつ上記定電圧電力変換装置の
高周波駆動信号よりも低い周波数の低周波駆動信号を発
生する低周波駆動回路と、前記低周波駆動回路の出力で
入力直流電圧をスイッチングする第２の能動素子と、前
記第２の能動素子出力を整流する第２の整流回路とを含
む構成であり、前記定電圧電力変換装置の出力と前記定
電流電力変換装置の出力とが並列に接続されて負荷に電
力を供給する構成であることを特徴とする電力変換装置
の並列運転システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318061A JP2003134805A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電力変換装置の並列運転システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318061A JP2003134805A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電力変換装置の並列運転システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003134805A true JP2003134805A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19135835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318061A Pending JP2003134805A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電力変換装置の並列運転システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003134805A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007228761A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
| JP2007531488A (ja) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 並列に配置した電源 |
| JP2007327989A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置。 |
| JP2014171351A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Toshiba Corp | 電源回路 |
| JP2016220465A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 富士通株式会社 | コンバータ搭載基板 |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318061A patent/JP2003134805A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007531488A (ja) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 並列に配置した電源 |
| JP4701342B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-06-15 | エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム | 並列に配置した電源 |
| KR101140539B1 (ko) * | 2004-03-31 | 2012-05-02 | 에스티 에릭슨 에스에이 | 전력 공급 시스템, 증폭기 시스템 및 모바일 장치 |
| JP2007228761A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置 |
| JP2007327989A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Ricoh Co Ltd | 電源装置および画像形成装置。 |
| JP2014171351A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Toshiba Corp | 電源回路 |
| US9369044B2 (en) | 2013-03-05 | 2016-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multi-phase power circuit |
| JP2016220465A (ja) * | 2015-05-25 | 2016-12-22 | 富士通株式会社 | コンバータ搭載基板 |
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