JP2004056900A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタコンデンサ1の放電確認回路200における発光ダイオード3の異常を簡単に検査できるようにする。
【解決手段】本発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタ12によって第2のコネクタ11を短絡し、第1のコネクタ7は開放状態にしておくことにより、入力接触器9の投入回路10,20により主回路電源5を投入し、フィルタコンデンサ1を充電して電力変換回路100を動作させ、発光ダイオード3をフィルタコンデンサの電荷で発光させる。発光ダイオード3の正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタ12によって第2のコネクタ11を開放して電力変換回路100の再投入できない状態にした上で、逆に第1のコネクタ7を短絡することにより、低圧の直流電源6の電力を発光ダイオード3に通電し、その発光/不発光によって当該発光ダイオードの正常/異常を判断できるようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタ12によって第2のコネクタ11を短絡し、第1のコネクタ7は開放状態にしておくことにより、入力接触器9の投入回路10,20により主回路電源5を投入し、フィルタコンデンサ1を充電して電力変換回路100を動作させ、発光ダイオード3をフィルタコンデンサの電荷で発光させる。発光ダイオード3の正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタ12によって第2のコネクタ11を開放して電力変換回路100の再投入できない状態にした上で、逆に第1のコネクタ7を短絡することにより、低圧の直流電源6の電力を発光ダイオード3に通電し、その発光/不発光によって当該発光ダイオードの正常/異常を判断できるようにする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタコンデンサの放電を確認するための放電確認回路を持つ電力変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高圧の主回路電源の電力を所望の交流電力に変換する電力変換装置では、フィルタコンデンサに電荷が残留しているかどうかを確認するために、そのフィルタコンデンサと並列に抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続して、フィルタコンデンサの残留電荷によって発光ダイオードを発光させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電力変換装置では、放電確認回路の発光ダイオードを点灯させるためには、フィルタコンデンサを充電するための高電圧を電力変換装置に印加する必要があった。また、放電確認回路の発光ダイオードが発光していない場合、発光ダイオード自体が不良なのか、フィルタコンデンサに電圧が印加されていないのかを簡単に確認できない問題点があった。
【0004】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、フィルタコンデンサの放電確認回路における発光ダイオードの異常を簡単に検査することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの接続点に前記第1の抵抗と異なる抵抗値を持つ第2の抵抗を接続し、前記第2の抵抗を、前記主回路電源とは別の低い電圧の直流電源に、通常は開放されている第1のコネクタを経由して接続し、前記主回路電源に対する接触器を入切する接点と当該接触器の投入コイルとの直列接続回路に、通常は開放されている第2のコネクタを接続し、当該第2のコネクタの1つのピンは前記直流電源に接続し、前記第1のコネクタ、第2のコネクタのいずれか一方に対して排他的に短絡する短絡コネクタであって、通常の電力変換動作時には前記第2のコネクタを短絡させ、前記発光ダイオードの動作確認時には前記第1のコネクタを短絡させる着脱自在の短絡コネクタとを備えたものである。
【0006】
請求項1の発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタによって第2のコネクタを短絡し、第1のコネクタは開放状態にしておくことにより、入力接触器の投入回路により主回路電源を投入し、フィルタコンデンサを充電し当該電力変換装置を動作させ、発光ダイオードをフィルタコンデンサの電荷で発光させることができる。一方、当該電力変換装置の動作を停止させ、発光ダイオードの正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタによって第2のコネクタを開放し、逆に第1のコネクタを短絡する。これにより、入力接触器の投入回路により主回路電源が投入できない状態にした上で、発光ダイオードを通常発光するために使用している高圧の主回路電源ではなく、低圧の直流電源の電力を発光ダイオードに通電し、その発光/不発光によって当該発光ダイオードの正常/異常を判断できるようにする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、直流電源からの電力により発光ダイオードの正常/異常を確認する際に、当該直流電源からの電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【0008】
請求項3の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、当該電力変換装置の交流出力の制御電源に押しボタンスイッチを経由して高耐圧トランスを接続し、前記高耐圧トランスの二次側に第2の抵抗の一端を接続し、当該第2の抵抗の他端と前記発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオード側がカソードとなる方向にダイオードを接続したものである。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3の電力変換装置において、前記ダイオードに代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路を接続したことを特徴とするものである。
【0010】
請求項3又は4の発明の電力変換装置では、電力変換装置の交流出力を高耐圧トランスで絶縁し、その二次側の交流電圧を、第2の抵抗とダイオード又はダイオードによって組まれた全波整流回路とを経由して発光ダイオードに接続し、また高耐圧トランスの一次側に押しボタンスイッチを接続することにより、この押しボタンスイッチの操作により、当該電力変換装置の交流出力を半波整流又は全波整流して発光ダイオードに通電し、発光ダイオードが発光するかしないかによってその正常/異常を判断する。
【0011】
請求項5の発明は、請求項3又は4の電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用の別のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、高耐圧トランスの二次側の整流電流により発光ダイオードの正常/異常を確認する際に、当該整流電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は、本発明の第1の実施の形態の電力変換装置を示している。主回路電源である高圧電源5の電力は接触器9を通じて電力変換回路100に入力される。電力変換回路100の入力側に並列にフィルタコンデンサ1が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ1と並列に、第1の抵抗2と発光ダイオード3との直列接続回路を接続し、高圧電源5によって充電されるフィルタコンデンサ1の蓄電力を第1の抵抗2を介して発光ダイオード3に通電して発光させ、フィルタコンデンサ1の放電を確認させる放電確認回路200が設けてある。
【0013】
第1の抵抗2と発光ダイオード3との接続点8には、第1の抵抗2と異なる抵抗値を持つ第2の抵抗4の一端が接続してある。この第2の抵抗4の他端は、主回路電源5とは別の低い電圧の直流電源6に、通常は開放されている第1のコネクタ7を経由して接続してある。
【0014】
主回路電源5に対する接触器9を入切する接点20と当該接触器9の投入コイル10との直列接続回路に、通常は開放されている第2のコネクタ11を接続し、当該第2のコネクタ11の1つのピン「6」は直流電源6に接続してある。この接触器9を入切する接点20は、図示していない制御部によって入切されるリレー接点である。
【0015】
短絡コネクタ12は、第1のコネクタ7、第2のコネクタ11のいずれか一方に対して排他的に短絡するコネクタであって、「1」ピンと「4」ピンが短絡、また「6」ピンと「7」ピンが短絡されている。なお、「1」ピン側は高圧電位の主回路に接続されているため、途中の「2」ピン、「3」ピンをあけて「4」ピンに直流電源6との接続回路を接続するようにしてある。この短絡コネクタ12は、通常の電力変換動作時にはその「6」、「7」ピンによって第2のコネクタ11を短絡させ、発光ダイオード3の動作確認時にはその「1」、「4」ピンによって第1のコネクタ7を短絡させる。
【0016】
第1、第2のコネクタ7,11は同一構造であるが、該当する回路への接続ピンが異なるように選定されている。短絡コネクタ12は、第1のコネクタ7及び第2のコネクタ11のどちらか一方に挿入して使用するもので、このピン番は使用するコネクタの物理的配置によって決定され、必ずしも記載のピン番である必要はない。
【0017】
第1の抵抗2及び第2の抵抗4の抵抗値R1,R2は以下のように選定し、発光ダイオード3の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【0018】
V1/R1=V2/R2
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V2は直流電源6の電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R2は第2の抵抗4の抵抗値である。
【0019】
次に、上記構成の第1の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。通常時には短絡コネクタ12を第2のコネクタ11に挿入し、第2のコネクタ11を「6」、「7」ピンによって短絡させる。このとき、第1のコネクタ7は開放状態である。
【0020】
この状態で入力接触器9の投入回路10,20により主回路電源5を投入すれば、フィルタコンデンサ1は充電され、電力変換回路100は電力変換動作する。この通常の電力変換動作時には、フィルタコンデンサ1が充電されていれば、放電確認回路200において、フィルタコンデンサ1の電荷を第1の抵抗2を経て発光ダイオード3に給電し、発光ダイオード3を発光させることができる。フィルタコンデンサ1に電荷がなければその放電ができないので、発光ダイオード3は発光しない。したがって、発光ダイオード3の発光/不発光によりフィルタコンデンサ1の放電完了を確認することができる。
【0021】
一方、当該電力変換回路100の動作を停止させ、発光ダイオード3の正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタ12を第2のコネクタ11から抜き、第1のコネクタ7側に差し替える。
【0022】
第2のコネクタ11に挿入されていた短絡コネクタ12を抜くと、接触器9の投入コイル10と直流電源6が切り離され、接触器9は投入できなくなり、フィルタコンデンサ1は高圧主回路電源5と切り離される。そして、第1のコネクタ7に短絡用コネクタ12を挿入すると、第1のコネクタ7が「1」、「4」ピンによって短絡し、直流電源6が発光ダイオード3に第2の抵抗4を通して接続され、発光ダイオード3を点灯するようになる。
【0023】
こうして、短絡コネクタ12を第2のコネクタ11から第1のコネクタ7に差し替えた時に、発光ダイオード3が発光すれば当該発光ダイオード3は正常であり、不発光であれば異常であると判断できる。
【0024】
これにより、第1の実施の形態の電力変換装置では、フィルタコンデンサ1の放電完了を発光ダイオード3が発光しなくなったことにより確認できる上に、当該発光ダイオード3が不発光のとき、短絡コネクタ12の差し替え操作によってその正常/異常を判断することもできることになる。
【0025】
次に、本発明の第2の実施の形態の電力変換装置を、図2を用いて説明する。第2の実施の形態の電力変換装置は、図1に示した第1の実施の形態に対して、放電確認回路200において、第1の抵抗2と接続点8との間に発光ダイオード3がフィルタコンデンサ1の放電電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオード13を追加的に接続したことを特徴とする。その他の構成要素については、第1の実施の形態と共通である。
【0026】
この第2の実施の形態の電力変換装置では、直流電源6からの電力により発光ダイオード3の正常/異常を確認する際に、逆流阻止用のダイオード13により当該直流電源6からの電流がフィルタコンデンサ3を充電しないように阻止し、発光ダイオード3の正常/異常の確認がより正確に行えるようにする。
【0027】
次に、本発明の第3の実施の形態の電力変換装置について、図3を用いて説明する。主回路電源である高圧電源5の電力は接触器9を通じて電力変換回路100に入力される。電力変換回路100の入力側に並列にフィルタコンデンサ1が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ1と並列に、第1の抵抗2と発光ダイオード3との直列接続回路を接続し、高圧電源5によって充電されるフィルタコンデンサ1の蓄電力を第1の抵抗2を介して発光ダイオード3に通電して発光させ、フィルタコンデンサ1の放電を確認させる放電確認回路200が設けてある。この直列接続回路2は、第2の実施の形態と同様に逆流阻止用のダイオード13を挿入してある。これは必要に応じて設ければよいものである。
【0028】
電力変換回路100の交流出力に対する制御電源14に、押しボタンスイッチ15を経由して高耐圧トランス16を接続し、この高耐圧トランス16の二次側に第2の抵抗4Aの一端を接続し、当該第2の抵抗4Aの他端と接続点8との間に、発光ダイオード3が高耐圧トランス16の二次電圧で点灯できる方向にダイオード17を接続してある。高耐圧トランス16の絶縁耐圧は、フィルタコンデンサ1と同一レベル以上のものである。
【0029】
第1の抵抗2及び第2の抵抗4Aの抵抗値は以下のように選定し、発光ダイオード3の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【0030】
V1/R1=V3/R3/K
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V3は高耐圧トランス16の二次電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R3は第2の抵抗4Aの抵抗値、Kは発光ダイオード3の輝度に関係する係数である。ただし、係数Kは1より大であるが、発光ダイオード3の輝度と整流用ダイオード17の出力する半波波形の電流との関係で決まり、半波電流で発光ダイオード3を点灯させた場合と直流電流で点灯させた場合に同一の輝度となる電流波形の波高値の比である。
【0031】
逆流阻止用のダイオード13は高耐圧トランス16の二次電圧でフィルタコンデンサ1を充電するのを防止するためのものであり、また、もう1つのダイオード17はフィルタコンデンサ1の電荷による電流が高耐圧トランス16の二次側に流れるのを防止するためのものである。
【0032】
次に、上記構成の第3の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。電力変換装置の通常動作時には、押しボタンスイッチ15を操作しないことにより、制御電源14の交流出力が高耐圧トランス16に給電されず、放電確認回路200に電流が流れ出すことはない。そしてこの通常動作時には、第1、第2の実施の形態と同様の動作により、フィルタコンデンサ3の放電電荷により発光ダイオード3を発光させることができ、発光ダイオード3の発光/不発光でフィルタコンデンサ3の放電の完了を判断することができる。
【0033】
そして、発光ダイオード3の正常/異常を判断する際には、電力変換装置の交流出力の制御電源14を高耐圧トランス16で絶縁し、その二次側の交流電圧を第2の抵抗4Aとダイオード17とを経由して発光ダイオード3に接続し、また高耐圧トランス16の一次側に押しボタンスイッチ15を接続したことにより、この押しボタンスイッチ15の操作により、制御電源14の交流出力を半波整流して発光ダイオード3に通電し、発光ダイオード3が発光するかしないかによってその正常/異常を判断する。
【0034】
この第3の実施の形態によれば、通常動作時に発光ダイオード3が発光していなければ、押しボタンスイッチ15を操作することにより発光ダイオード3が発光するかしないかによって発光ダイオード3の異常か、フィルタコンデンサ3の放電完了かを判断することができることになる。しかも、高耐圧トランス16を使用したことで、フィルタコンデンサ1が高圧主回路電源5で充電された状態でも押しボタンスイッチ15をオンすることで発光ダイオード3が正常かどうかを確認できる。また、高耐圧トランス16の二次電圧を第1、第2の実施の形態における直流電源6の電圧より低い電圧に選定すれば、第1、第2の実施の形態における第2の抵抗4よりも本実施の形態の第2の抵抗4Aの損失を少なくすることができる。
【0035】
次に、本発明の第4の実施の形態の電力変換装置について、図4を用いて説明する。第3の実施の形態の特徴は、図3に示した第3の実施の形態に対して、高耐圧トランス16の二次側に設けたダイオード17に代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路18を設けた点にある。その他の構成要素は、第3の実施の形態と共通である。
【0036】
この第4の実施の形態の場合、第1の抵抗2及び第2の低抗4Aの抵抗値は以下のように選定されて、発光ダイオード3の輝度が各々の電源5,14で点灯された時と同一になるようにする。
【0037】
V1/R1=V3/R3
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V3は高耐圧トランス16の二次電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R3は第2の抵抗4Aの抵抗値である。
【0038】
第4の実施の形態の場合、高耐圧トランス16の二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオード3に供給することができるので、第3の実施の形態のように半波電流で発光ダイオード3を点灯させる場合より、高耐圧トランス16の二次電圧が低くても同一の輝度となり、第2の抵抗4Aの損失も少なくてよくなる。そのため、高耐圧トランス16及び第2の抵抗4Aを第3の実施の形態のものよりも小型にできる。
【0039】
なお、上記第3、第4の実施の形態において、高耐圧トランス16で発光ダイオード3を点灯させる方の輝度を高くなる設定にすることができ、それにより、点灯させる電源の違いが明確になり、発光ダイオード3が正常であることをより確認しやすくなる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、発光ダイオードが正常かどうかを主回路電源でフィルタコンデンサを充電することなしに、直流電源で発光ダイオードを点灯させることによって確認できる。また、第2のコネクタに挿入されていた短絡コネクタを抜くことで、主回路電源の接触器を投入できない状態にしてフィルタコンデンサを高圧の主回路電源から切り離した状態で発光ダイオードの正常/異常を確認でき、比較的低い電圧の直流電源と高圧の主回路電源が同時に発光ダイオードに接続されないインターロックが確保できる。
【0041】
請求項2の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、直流電源の電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、この直流電源をオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【0042】
請求項3の発明によれば、絶縁耐圧がフィルタコンデンサと同一レベル以上にした高耐圧トランスを使用することによって、フィルタコンデンサが高圧主回路電源で充電された状態でも押しボタンスイッチをオンオフ操作することで発光ダイオードが正常かどうかを確認できる。
【0043】
請求項4の発明によれば、ダイオードによって組まれた全波整流回路で高耐圧トランスの二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオードを点灯させるので、この全波整流回路に代えてダイオードを用いた場合よりも高耐圧トランスの二次電圧が低くても同一の輝度で発光させることができ、それだけ請求項3の発明の場合よりも第2の抵抗の損失が少なくてもよくなり、この結果として、高耐圧トランス及び第2の抵抗をより小型にできる。
【0044】
請求項5の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、高耐圧トランスの二次電圧の整流電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、フィルタコンデンサが充電されていない限り、押しボタンスイッチをオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の回路図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【図3】本発明の第3の実施の形態の回路図。
【図4】本発明の第4の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【符号の説明】
1 フィルタコンデンサ
2 第1の抵抗
3 発光ダイオード
4 第2の抵抗
4A 第2の抵抗
5 主回路電源
6 直流電源
7 第1のコネクタ
8 接続点
9 接触器
10 投入コイル
11 第2のコネクタ
12 短絡コネクタ
13 ダイオード
14 制御電源
15 押しボタンスイッチ
16 高耐圧トランス
17 ダイオード
18 全波整流回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタコンデンサの放電を確認するための放電確認回路を持つ電力変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高圧の主回路電源の電力を所望の交流電力に変換する電力変換装置では、フィルタコンデンサに電荷が残留しているかどうかを確認するために、そのフィルタコンデンサと並列に抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続して、フィルタコンデンサの残留電荷によって発光ダイオードを発光させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電力変換装置では、放電確認回路の発光ダイオードを点灯させるためには、フィルタコンデンサを充電するための高電圧を電力変換装置に印加する必要があった。また、放電確認回路の発光ダイオードが発光していない場合、発光ダイオード自体が不良なのか、フィルタコンデンサに電圧が印加されていないのかを簡単に確認できない問題点があった。
【0004】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、フィルタコンデンサの放電確認回路における発光ダイオードの異常を簡単に検査することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの接続点に前記第1の抵抗と異なる抵抗値を持つ第2の抵抗を接続し、前記第2の抵抗を、前記主回路電源とは別の低い電圧の直流電源に、通常は開放されている第1のコネクタを経由して接続し、前記主回路電源に対する接触器を入切する接点と当該接触器の投入コイルとの直列接続回路に、通常は開放されている第2のコネクタを接続し、当該第2のコネクタの1つのピンは前記直流電源に接続し、前記第1のコネクタ、第2のコネクタのいずれか一方に対して排他的に短絡する短絡コネクタであって、通常の電力変換動作時には前記第2のコネクタを短絡させ、前記発光ダイオードの動作確認時には前記第1のコネクタを短絡させる着脱自在の短絡コネクタとを備えたものである。
【0006】
請求項1の発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタによって第2のコネクタを短絡し、第1のコネクタは開放状態にしておくことにより、入力接触器の投入回路により主回路電源を投入し、フィルタコンデンサを充電し当該電力変換装置を動作させ、発光ダイオードをフィルタコンデンサの電荷で発光させることができる。一方、当該電力変換装置の動作を停止させ、発光ダイオードの正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタによって第2のコネクタを開放し、逆に第1のコネクタを短絡する。これにより、入力接触器の投入回路により主回路電源が投入できない状態にした上で、発光ダイオードを通常発光するために使用している高圧の主回路電源ではなく、低圧の直流電源の電力を発光ダイオードに通電し、その発光/不発光によって当該発光ダイオードの正常/異常を判断できるようにする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、直流電源からの電力により発光ダイオードの正常/異常を確認する際に、当該直流電源からの電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【0008】
請求項3の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、当該電力変換装置の交流出力の制御電源に押しボタンスイッチを経由して高耐圧トランスを接続し、前記高耐圧トランスの二次側に第2の抵抗の一端を接続し、当該第2の抵抗の他端と前記発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオード側がカソードとなる方向にダイオードを接続したものである。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3の電力変換装置において、前記ダイオードに代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路を接続したことを特徴とするものである。
【0010】
請求項3又は4の発明の電力変換装置では、電力変換装置の交流出力を高耐圧トランスで絶縁し、その二次側の交流電圧を、第2の抵抗とダイオード又はダイオードによって組まれた全波整流回路とを経由して発光ダイオードに接続し、また高耐圧トランスの一次側に押しボタンスイッチを接続することにより、この押しボタンスイッチの操作により、当該電力変換装置の交流出力を半波整流又は全波整流して発光ダイオードに通電し、発光ダイオードが発光するかしないかによってその正常/異常を判断する。
【0011】
請求項5の発明は、請求項3又は4の電力変換装置において、前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用の別のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、高耐圧トランスの二次側の整流電流により発光ダイオードの正常/異常を確認する際に、当該整流電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図1は、本発明の第1の実施の形態の電力変換装置を示している。主回路電源である高圧電源5の電力は接触器9を通じて電力変換回路100に入力される。電力変換回路100の入力側に並列にフィルタコンデンサ1が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ1と並列に、第1の抵抗2と発光ダイオード3との直列接続回路を接続し、高圧電源5によって充電されるフィルタコンデンサ1の蓄電力を第1の抵抗2を介して発光ダイオード3に通電して発光させ、フィルタコンデンサ1の放電を確認させる放電確認回路200が設けてある。
【0013】
第1の抵抗2と発光ダイオード3との接続点8には、第1の抵抗2と異なる抵抗値を持つ第2の抵抗4の一端が接続してある。この第2の抵抗4の他端は、主回路電源5とは別の低い電圧の直流電源6に、通常は開放されている第1のコネクタ7を経由して接続してある。
【0014】
主回路電源5に対する接触器9を入切する接点20と当該接触器9の投入コイル10との直列接続回路に、通常は開放されている第2のコネクタ11を接続し、当該第2のコネクタ11の1つのピン「6」は直流電源6に接続してある。この接触器9を入切する接点20は、図示していない制御部によって入切されるリレー接点である。
【0015】
短絡コネクタ12は、第1のコネクタ7、第2のコネクタ11のいずれか一方に対して排他的に短絡するコネクタであって、「1」ピンと「4」ピンが短絡、また「6」ピンと「7」ピンが短絡されている。なお、「1」ピン側は高圧電位の主回路に接続されているため、途中の「2」ピン、「3」ピンをあけて「4」ピンに直流電源6との接続回路を接続するようにしてある。この短絡コネクタ12は、通常の電力変換動作時にはその「6」、「7」ピンによって第2のコネクタ11を短絡させ、発光ダイオード3の動作確認時にはその「1」、「4」ピンによって第1のコネクタ7を短絡させる。
【0016】
第1、第2のコネクタ7,11は同一構造であるが、該当する回路への接続ピンが異なるように選定されている。短絡コネクタ12は、第1のコネクタ7及び第2のコネクタ11のどちらか一方に挿入して使用するもので、このピン番は使用するコネクタの物理的配置によって決定され、必ずしも記載のピン番である必要はない。
【0017】
第1の抵抗2及び第2の抵抗4の抵抗値R1,R2は以下のように選定し、発光ダイオード3の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【0018】
V1/R1=V2/R2
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V2は直流電源6の電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R2は第2の抵抗4の抵抗値である。
【0019】
次に、上記構成の第1の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。通常時には短絡コネクタ12を第2のコネクタ11に挿入し、第2のコネクタ11を「6」、「7」ピンによって短絡させる。このとき、第1のコネクタ7は開放状態である。
【0020】
この状態で入力接触器9の投入回路10,20により主回路電源5を投入すれば、フィルタコンデンサ1は充電され、電力変換回路100は電力変換動作する。この通常の電力変換動作時には、フィルタコンデンサ1が充電されていれば、放電確認回路200において、フィルタコンデンサ1の電荷を第1の抵抗2を経て発光ダイオード3に給電し、発光ダイオード3を発光させることができる。フィルタコンデンサ1に電荷がなければその放電ができないので、発光ダイオード3は発光しない。したがって、発光ダイオード3の発光/不発光によりフィルタコンデンサ1の放電完了を確認することができる。
【0021】
一方、当該電力変換回路100の動作を停止させ、発光ダイオード3の正常/異常を確認する場合には、短絡コネクタ12を第2のコネクタ11から抜き、第1のコネクタ7側に差し替える。
【0022】
第2のコネクタ11に挿入されていた短絡コネクタ12を抜くと、接触器9の投入コイル10と直流電源6が切り離され、接触器9は投入できなくなり、フィルタコンデンサ1は高圧主回路電源5と切り離される。そして、第1のコネクタ7に短絡用コネクタ12を挿入すると、第1のコネクタ7が「1」、「4」ピンによって短絡し、直流電源6が発光ダイオード3に第2の抵抗4を通して接続され、発光ダイオード3を点灯するようになる。
【0023】
こうして、短絡コネクタ12を第2のコネクタ11から第1のコネクタ7に差し替えた時に、発光ダイオード3が発光すれば当該発光ダイオード3は正常であり、不発光であれば異常であると判断できる。
【0024】
これにより、第1の実施の形態の電力変換装置では、フィルタコンデンサ1の放電完了を発光ダイオード3が発光しなくなったことにより確認できる上に、当該発光ダイオード3が不発光のとき、短絡コネクタ12の差し替え操作によってその正常/異常を判断することもできることになる。
【0025】
次に、本発明の第2の実施の形態の電力変換装置を、図2を用いて説明する。第2の実施の形態の電力変換装置は、図1に示した第1の実施の形態に対して、放電確認回路200において、第1の抵抗2と接続点8との間に発光ダイオード3がフィルタコンデンサ1の放電電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオード13を追加的に接続したことを特徴とする。その他の構成要素については、第1の実施の形態と共通である。
【0026】
この第2の実施の形態の電力変換装置では、直流電源6からの電力により発光ダイオード3の正常/異常を確認する際に、逆流阻止用のダイオード13により当該直流電源6からの電流がフィルタコンデンサ3を充電しないように阻止し、発光ダイオード3の正常/異常の確認がより正確に行えるようにする。
【0027】
次に、本発明の第3の実施の形態の電力変換装置について、図3を用いて説明する。主回路電源である高圧電源5の電力は接触器9を通じて電力変換回路100に入力される。電力変換回路100の入力側に並列にフィルタコンデンサ1が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ1と並列に、第1の抵抗2と発光ダイオード3との直列接続回路を接続し、高圧電源5によって充電されるフィルタコンデンサ1の蓄電力を第1の抵抗2を介して発光ダイオード3に通電して発光させ、フィルタコンデンサ1の放電を確認させる放電確認回路200が設けてある。この直列接続回路2は、第2の実施の形態と同様に逆流阻止用のダイオード13を挿入してある。これは必要に応じて設ければよいものである。
【0028】
電力変換回路100の交流出力に対する制御電源14に、押しボタンスイッチ15を経由して高耐圧トランス16を接続し、この高耐圧トランス16の二次側に第2の抵抗4Aの一端を接続し、当該第2の抵抗4Aの他端と接続点8との間に、発光ダイオード3が高耐圧トランス16の二次電圧で点灯できる方向にダイオード17を接続してある。高耐圧トランス16の絶縁耐圧は、フィルタコンデンサ1と同一レベル以上のものである。
【0029】
第1の抵抗2及び第2の抵抗4Aの抵抗値は以下のように選定し、発光ダイオード3の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【0030】
V1/R1=V3/R3/K
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V3は高耐圧トランス16の二次電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R3は第2の抵抗4Aの抵抗値、Kは発光ダイオード3の輝度に関係する係数である。ただし、係数Kは1より大であるが、発光ダイオード3の輝度と整流用ダイオード17の出力する半波波形の電流との関係で決まり、半波電流で発光ダイオード3を点灯させた場合と直流電流で点灯させた場合に同一の輝度となる電流波形の波高値の比である。
【0031】
逆流阻止用のダイオード13は高耐圧トランス16の二次電圧でフィルタコンデンサ1を充電するのを防止するためのものであり、また、もう1つのダイオード17はフィルタコンデンサ1の電荷による電流が高耐圧トランス16の二次側に流れるのを防止するためのものである。
【0032】
次に、上記構成の第3の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。電力変換装置の通常動作時には、押しボタンスイッチ15を操作しないことにより、制御電源14の交流出力が高耐圧トランス16に給電されず、放電確認回路200に電流が流れ出すことはない。そしてこの通常動作時には、第1、第2の実施の形態と同様の動作により、フィルタコンデンサ3の放電電荷により発光ダイオード3を発光させることができ、発光ダイオード3の発光/不発光でフィルタコンデンサ3の放電の完了を判断することができる。
【0033】
そして、発光ダイオード3の正常/異常を判断する際には、電力変換装置の交流出力の制御電源14を高耐圧トランス16で絶縁し、その二次側の交流電圧を第2の抵抗4Aとダイオード17とを経由して発光ダイオード3に接続し、また高耐圧トランス16の一次側に押しボタンスイッチ15を接続したことにより、この押しボタンスイッチ15の操作により、制御電源14の交流出力を半波整流して発光ダイオード3に通電し、発光ダイオード3が発光するかしないかによってその正常/異常を判断する。
【0034】
この第3の実施の形態によれば、通常動作時に発光ダイオード3が発光していなければ、押しボタンスイッチ15を操作することにより発光ダイオード3が発光するかしないかによって発光ダイオード3の異常か、フィルタコンデンサ3の放電完了かを判断することができることになる。しかも、高耐圧トランス16を使用したことで、フィルタコンデンサ1が高圧主回路電源5で充電された状態でも押しボタンスイッチ15をオンすることで発光ダイオード3が正常かどうかを確認できる。また、高耐圧トランス16の二次電圧を第1、第2の実施の形態における直流電源6の電圧より低い電圧に選定すれば、第1、第2の実施の形態における第2の抵抗4よりも本実施の形態の第2の抵抗4Aの損失を少なくすることができる。
【0035】
次に、本発明の第4の実施の形態の電力変換装置について、図4を用いて説明する。第3の実施の形態の特徴は、図3に示した第3の実施の形態に対して、高耐圧トランス16の二次側に設けたダイオード17に代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路18を設けた点にある。その他の構成要素は、第3の実施の形態と共通である。
【0036】
この第4の実施の形態の場合、第1の抵抗2及び第2の低抗4Aの抵抗値は以下のように選定されて、発光ダイオード3の輝度が各々の電源5,14で点灯された時と同一になるようにする。
【0037】
V1/R1=V3/R3
ここで、V1は高圧主回路電源5の電圧、V3は高耐圧トランス16の二次電圧、R1は第1の抵抗2の抵抗値、R3は第2の抵抗4Aの抵抗値である。
【0038】
第4の実施の形態の場合、高耐圧トランス16の二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオード3に供給することができるので、第3の実施の形態のように半波電流で発光ダイオード3を点灯させる場合より、高耐圧トランス16の二次電圧が低くても同一の輝度となり、第2の抵抗4Aの損失も少なくてよくなる。そのため、高耐圧トランス16及び第2の抵抗4Aを第3の実施の形態のものよりも小型にできる。
【0039】
なお、上記第3、第4の実施の形態において、高耐圧トランス16で発光ダイオード3を点灯させる方の輝度を高くなる設定にすることができ、それにより、点灯させる電源の違いが明確になり、発光ダイオード3が正常であることをより確認しやすくなる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、発光ダイオードが正常かどうかを主回路電源でフィルタコンデンサを充電することなしに、直流電源で発光ダイオードを点灯させることによって確認できる。また、第2のコネクタに挿入されていた短絡コネクタを抜くことで、主回路電源の接触器を投入できない状態にしてフィルタコンデンサを高圧の主回路電源から切り離した状態で発光ダイオードの正常/異常を確認でき、比較的低い電圧の直流電源と高圧の主回路電源が同時に発光ダイオードに接続されないインターロックが確保できる。
【0041】
請求項2の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、直流電源の電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、この直流電源をオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【0042】
請求項3の発明によれば、絶縁耐圧がフィルタコンデンサと同一レベル以上にした高耐圧トランスを使用することによって、フィルタコンデンサが高圧主回路電源で充電された状態でも押しボタンスイッチをオンオフ操作することで発光ダイオードが正常かどうかを確認できる。
【0043】
請求項4の発明によれば、ダイオードによって組まれた全波整流回路で高耐圧トランスの二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオードを点灯させるので、この全波整流回路に代えてダイオードを用いた場合よりも高耐圧トランスの二次電圧が低くても同一の輝度で発光させることができ、それだけ請求項3の発明の場合よりも第2の抵抗の損失が少なくてもよくなり、この結果として、高耐圧トランス及び第2の抵抗をより小型にできる。
【0044】
請求項5の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、高耐圧トランスの二次電圧の整流電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、フィルタコンデンサが充電されていない限り、押しボタンスイッチをオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の回路図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【図3】本発明の第3の実施の形態の回路図。
【図4】本発明の第4の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【符号の説明】
1 フィルタコンデンサ
2 第1の抵抗
3 発光ダイオード
4 第2の抵抗
4A 第2の抵抗
5 主回路電源
6 直流電源
7 第1のコネクタ
8 接続点
9 接触器
10 投入コイル
11 第2のコネクタ
12 短絡コネクタ
13 ダイオード
14 制御電源
15 押しボタンスイッチ
16 高耐圧トランス
17 ダイオード
18 全波整流回路
Claims (5)
- フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、
前記第1の抵抗と発光ダイオードとの接続点に前記第1の抵抗と異なる抵抗値を持つ第2の抵抗を接続し、
前記第2の抵抗を、前記主回路電源とは別の低い電圧の直流電源に、通常は開放されている第1のコネクタを経由して接続し、
前記主回路電源に対する接触器を入切する接点と当該接触器の投入コイルとの直列接続回路に、通常は開放されている第2のコネクタを接続し、当該第2のコネクタの1つのピンは前記直流電源に接続し、
前記第1のコネクタ、第2のコネクタのいずれか一方に対して排他的に短絡する短絡コネクタであって、通常の電力変換動作時には前記第2のコネクタを短絡させ、前記発光ダイオードの動作確認時には前記第1のコネクタを短絡させる着脱自在の短絡コネクタとを備えて成る電力変換装置。 - 前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオードを接続したことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
- フィルタコンデンサと並列に、第1の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第1の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、
当該電力変換装置の交流出力の制御電源に押しボタンスイッチを経由して高耐圧トランスを接続し、
前記高耐圧トランスの二次側に第2の抵抗の一端を接続し、当該第2の抵抗の他端と前記発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオード側がカソードとなる方向にダイオードを接続して成る電力変換装置。 - 前記ダイオードに代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路を接続したことを特徴とする請求項3記載の電力変換装置。
- 前記第1の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用の別のダイオードを接続したことを特徴とする請求項3又は4記載の電力変換装置。
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