JP2004112894A

JP2004112894A - 高電圧直流電源

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Publication number: JP2004112894A
Application number: JP2002270460A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Endo; 遠藤　文彦; Yukinori Tsuruta; 弦田　幸憲
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】出力の電圧リプルの大幅な低減化を図ること。
【解決手段】複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群１〜ｎと、コンバータ電源群１〜ｎの出力側と負荷１０との間に接続された平滑コンデンサ９とを備えて構成される高電圧直流電源において、コンバータ電源群１〜ｎから平滑コンデンサ９へ至る配線８１〜８６と、平滑コンデンサ９から負荷１０へ至る配線９１，９２とを、それぞれ別々に設ける。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大出力の高電圧直流電源に係り、特に出力の電圧リプルの大幅な低減化を図り得るようにした高電圧直流電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、大容量の高電圧直流電源においては、冗長性やメンテナンスのし易さを目的として、小容量の電源ユニットを複数台用いて大容量化する方法が、しばしば採用されてきている。
【０００３】
また、この種の高電圧直流電源には、制御性の良好なインバータ回路が一般的に用いられている。
【０００４】
図６は、この種の従来の高電圧直流電源の一構成例を示す回路図である。
【０００５】
図６において、直流電源１の電圧Ｅｄｃを交流電圧に変換するインバータブリッジ３０と、このインバータブリッジ３０からの交流電圧を昇圧するトランス６と、このトランス６の２次側電圧を整流する整流回路７とからなるコンバータ４０を、複数台互いに並列接続してコンバータ群５０を構成し、このコンバータ群５０の出力側と負荷１０との間に、電圧リプルを抑制するための平滑コンデンサ９が並列に接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の高電圧直流電源においては、次のような問題点がある。
【０００７】
図７は、図６の等価回路を示す図である。
【０００８】
図７において、コンバータ４０の出力電圧に重畳されるリプル電圧をリプル等価電圧源Ｖ_Ｒ１、Ｖ_Ｒ２、Ｖ_Ｒ３、各コンバータ４０の１台当たりの内部キャパシタンスをＣ_０／ｎ、各コンバータ４０の１台分当たりの個別配線部の漂遊キャパシタンスをｎＬ_Ｔ′、図６のコンバータ群５０の出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線が共通である場合のこの共通配線部の漂遊インダクタンスをＬｓ、平滑コンデンサ９の内部インダクタンスをＬｃとする。
【０００９】
前述の図６に示すような回路では、その等価回路を図７に示すように、平滑コンデンサ９の内部インダクタンスＬｃと、コンバータ群５０の出力電流の変化率ｄｉｏ／ｄｔとで発生する電圧が、出力電圧リプルΔＶｏ
ΔＶｏ＝Ｌｃ×ｄｉｏ／ｄｔ
として、負荷１０に印加される。
【００１０】
また、コンバータ群５０の出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線が共通であると、この共通配線部の漂遊インダクタンスＬｓによる電圧が上記電圧に重畳されるため、出力電圧リプルΔＶｏは、
ΔＶｏ＝（Ｌｃ＋Ｌｓ）×ｄｉｏ／ｄｔ
となり、出力電圧リプルを増大させる原因となる。
【００１１】
さらに、複数台の共振型コンバータ１〜ｎの出力位相がずれると、各共振型コンバータ１〜ｎ間で出力電圧に差異が生じ、各コンバータ４０内部のキャパシタンスＣ_０／ｎと、出力の配線インダクタンスｎＬ_Ｔ′とによる共振が発生する。
【００１２】
そして、この共振は、コンバータ群５０の出力電圧リプルを増大させる要因となる。
【００１３】
本発明の目的は、出力の電圧リプルの大幅な低減化を図ることが可能な高電圧直流電源を提供することにある。
【００１４】
【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に対応する発明では、複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、コンバータ電源群から平滑コンデンサへ至る配線と、平滑コンデンサから負荷へ至る配線とを、それぞれ別々に設けている。
【００１５】
従って、請求項１に対応する発明の高電圧直流電源においては、コンバータ電源群から平滑コンデンサへ至る配線と、平滑コンデンサから負荷へ至る配線とを、それぞれ別々に設けることにより、コンバータ電源群の出力電流が平滑コンデンサに流れ込む流路と、平滑コンデンサと負荷とを接続する配線ルートとに共通部分ができないため、出力の電圧リプルを大幅に低減することができる。
【００１６】
また、請求項２に対応する発明では、複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、各コンバータの出力側に、それぞれ別々に抵抗器を備えている。
【００１７】
従って、請求項２に対応する発明の高電圧直流電源においては、各コンバータの出力側に、それぞれ別々に抵抗器を備えることにより、複数台のコンバータ間の出力位相がずれて出力電圧に差異が生じても、配線や平滑コンデンサ内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスとによる共振現象を、抵抗器によって抑制することが可能となるため、出力の電圧リプルを低減することができる。
【００１８】
さらに、請求項３に対応する発明では、複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、コンバータ電源群から平滑コンデンサへ至る第１の配線と、平滑コンデンサから負荷へ至る第２の配線とを、それぞれ別々に設けると共に、各コンバータの出力側に、それぞれ別々に抵抗器を備えている。
【００１９】
従って、請求項３に対応する発明の高電圧直流電源においては、上記請求項１および請求項２に対する発明の作用を同時に奏することが可能となるため、出力の電圧リプルをより一層大幅に低減することができる。
【００２０】
一方、請求項４に対応する発明では、上記請求項２または請求項３に対応する発明の高電圧直流電源において、各コンバータの出力側と各抵抗器との間を、それぞれ別々に同軸ケーブルで接続している。
【００２１】
従って、請求項４に対応する発明の高電圧直流電源においては、各コンバータの出力側と各抵抗器との間を、それぞれ別々に同軸ケーブルで接続することにより、各コンバータ間の共振現象を引き起こすインダクタンスを低められるため、共振抑制用抵抗器の値を低くすることが可能となり、損失の抑制、装置の小型化を実現することができる。
【００２２】
また、請求項５に対応する発明では、上記請求項２乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明の高電圧直流電源において、各抵抗器の値Ｒｏが、下記の関係式を満足するような値に選定している。
Ｒｏ≧√（４×Ｌｏ／Ｃｏ）
ここで、Ｌｏ：各コンバータの出力―抵抗器間の配線インダクタンス
Ｃｏ：各コンバータの出力キャパシタンス
従って、請求項５に対応する発明の高電圧直流電源においては、各抵抗器の値Ｒｏが、上記の関係式を満足する値に選定することにより、上記共振現象を確実に抑制することができる。
【００２３】
さらに、請求項６に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する発明の高電圧直流電源において、平滑コンデンサの内部インダクタンスの値Ｌｃが、下記の関係式を満足するような値に選定している。
Ｌｃ≦Ｖｒｉｐ／（ｄｉｏ／ｄｔ）
ここで、Ｖｒｉｐ　　：負荷に要求される電圧リプル許容値
ｄｉｏ／ｄｔ：コンバータ電源群の出力電流変化率
従って、請求項６に対応する発明の高電圧直流電源においては、平滑コンデンサの内部インダクタンスの値Ｌｃが、上記の関係式を満足する値に選定することにより、負荷に要求される電圧リプルを満足することができる。
【００２４】
また、請求項７に対応する発明では、上記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に対応する発明の高電圧直流電源において、各コンバータとしては、直流電源と、インバータブリッジおよび共振コンデンサからなる共振インバータ回路と、共振インバータ回路が１次側に接続されたトランスと、トランスの２次側に接続された整流回路と、から構成された共振型コンバータ回路を用いている。
【００２５】
従って、請求項７に対応する発明の高電圧直流電源においては、各コンバータとして、直流電源と、インバータブリッジおよび共振コンデンサからなる共振インバータ回路と、共振インバータ回路が１次側に接続されたトランスと、トランスの２次側に接続された整流回路と、から構成された共振型コンバータ回路を用いることにより、各コンバータの出力電流波形が一定の正弦波となり、負荷条件に依らないため、上記請求項１乃至請求項６に対応する発明の手段の設計を容易に行なうことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明では、漂遊インダクタンスＬｓの出力電圧リプルへの影響を無くするように配線することで、あるいは各コンバータ間の共振現象を抑制する抵抗を設けることで、大容量の高電圧直流電源において、冗長性やメンテナンスのし易さを目的として、小容量の電源ユニットを複数台用いて大容量化した場合でも、配線に起因する出力の電圧リプルを大幅に低減することができ、また複数台のコンバータの出力位相がずれて、各コンバータ間で出力電圧に差異が生じた場合でも、コンバータ内部のキャパシタンスと出力の配線インダクタンスによる共振現象を抑制して、出力の電圧リプルの増大を防止することができるようにするものである。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態による共振型コンバータを用いた大容量高電圧直流電源の構成例を示す回路図であり、図６と同一あるいは同相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００２９】
図１において、直流電源１の電圧を交流電圧に変換するインバータブリッジは、主スイッチング素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよびダイオード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成し、共振コンデンサ４および共振リアクトル５とからなる共振インバータ回路を構成している。
【００３０】
この共振インバータ回路は、その交流出力側に、トランス６とその２次側に接続された整流回路７とから共振型コンバータ回路（共振型コンバータ群１〜ｎ）を構成し、さらにこの共振型コンバータ回路の出力側と負荷１０との間に、電圧リプルを抑制するための平滑コンデンサ９を並列に接続している。
【００３１】
ここで、共振型コンバータ群１〜ｎから平滑コンデンサ９へ至る配線８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９から負荷１０へ至る配線９１、９２とは、それぞれ別々に設けており、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線９１、９２ルートとに、共通部分ができないように配線している。
【００３２】
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について、図２を用いて説明する。
【００３３】
図２は、図１の等価回路を示す図であり、図７と同一あるいは同相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３４】
図１における個別の配線８１、８２、８３、８４、８５、８６、および９１、９２により、図７の場合に比べて、図２の場合には、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する共通配線部の漂遊インダクタンスＬｓがない。
【００３５】
このため、電圧リプルΔＶｏは、
図７の場合のΔＶｏ＝（Ｌｃ＋Ｌｓ）×ｄｉｏ／ｄｔ　から、
図２の場合のΔＶｏ′＝Ｌｃ×ｄｉｏ／ｄｔ　へ
大幅に低減されることになる。
【００３６】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、共振型コンバータ群１〜ｎから平滑コンデンサ９へ至る配線８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９から負荷１０へ至る配線９１、９２とを、それぞれ別々に設けるようにしているので、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線ルートとに共通部分ができないため、出力の電圧リプルを大幅に低減することが可能となる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図３（ａ）は、本実施の形態による共振型コンバータを用いた大容量高電圧直流電源の構成例を示す回路図であり、図１と同一あるいは同相当部分には同一符号を付して示している。
【００３８】
図３（ａ）において、前記図１の場合と同様に、直流電源１の電圧を交流電圧に変換するインバータブリッジは、主スイッチング素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよびダイオード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成し、共振コンデンサ４および共振リアクトル５とからなる共振インバータ回路を構成している。
【００３９】
この共振インバータ回路は、その交流出力側に、トランス６とその２次側に接続された整流回路７とから共振型コンバ−タ回路（共振型コンバータ群１〜ｎ）を構成し、さらにこの共振型コンバ−タ回路の出力側と負荷１０の間に、電圧リプルを抑制するための平滑コンデンサ９を並列に接続している。
【００４０】
ここで、共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に、それぞれ別々に抵抗器６０、６１、６２を備えている。
【００４１】
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について、図３（ｂ）を用いて説明する。
【００４２】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の等価回路を示す図であり、図７と同一あるいは同相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４３】
図３（ｂ）において、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と抵抗器６０、６１、６２との間の配線インダクタンスをＬｏとする。
【００４４】
個別の抵抗器６０、６１、６２を備えることにより、図７の場合に比べて、図３（ｂ）の場合には、複数台の共振型コンバータ群１〜ｎ間の出力位相がずれて、出力電圧に差異が生じても、配線や平滑コンデンサ９内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスＣ_０とによる共振現象を、抵抗器６０、６１、６２によって抑制することができ、出力の電圧リプルが低減されることになる。
【００４５】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に、それぞれ別々に抵抗器６０、６１、６２を備えるようにしているので、複数台の共振型コンバータ群１〜ｎ間の出力位相がずれて、出力電圧に差異が生じても、配線や平滑コンデンサ内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスとによる共振現象を、抵抗器６０、６１、６２によって抑制することができるため、出力の電圧リプルを低減することが可能となる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
図４（ａ）は、本実施の形態による共振型コンバータを用いた大容量高電圧直流電源の構成例を示す回路図であり、図１、図３（ａ）と同一あるいは同相当部分には同一符号を付して示している。
【００４７】
図４（ａ）において、前記図１、図３（ａ）の場合と同様に、直流電源１の電圧を交流電圧に変換するインバータブリッジは、主スイッチング素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよびダイオード３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成し、共振コンデンサ４および共振リアクトル５とからなる共振インバータ回路を構成している。
【００４８】
この共振インバータ回路は、その交流出力側に、トランス６とその２次側に接続された整流回路７とから共振型コンバ−タ回路（共振型コンバータ群１〜ｎ）を構成し、さらにこの共振型コンバ−タ回路の出力側と負荷１０の間に、電圧リプルを抑制するための平滑コンデンサ９を並列に接続している。
【００４９】
ここで、共振型コンバータ群１〜ｎから平滑コンデンサ９へ至る配線８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９から負荷１０へ至る配線９１、９２とは、それぞれ別々に設けており、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線９１、９２ルートとに、共通部分ができないように配線している。
【００５０】
さらに、共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に、それぞれ別々に抵抗器６０、６１、６２を備えている。
【００５１】
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００５２】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の等価回路を示す図であり、図７と同一あるいは同相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５３】
図４（ａ）における個別の配線８１、８２、８３、８４、８５、８６、および９１、９２により、図７の場合に比べて、図２の場合には、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する共通配線部の漂遊インダクタンスＬｓがない。
【００５４】
このため、電圧リプルΔＶｏは、
図７の場合のΔＶｏ＝（Ｌｃ＋Ｌｓ）×ｄｉｏ／ｄｔ　から、
図４（ｂ）の場合のΔＶｏ′＝Ｌｃ×ｄｉｏ／ｄｔ　へ
大幅に低減されることになる。
【００５５】
さらに、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と抵抗器６０、６１、６２との間の配線インダクタンスをＬｏとする。
【００５６】
個別の抵抗器６０、６１、６２を備えることにより、図７の場合に比べて、図３（ｂ）の場合には、複数台の共振型コンバータ群１〜ｎ間の出力位相がずれて、出力電圧に差異が生じても、配線や平滑コンデンサ９内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスＣ_０とによる共振現象を、抵抗器６０、６１、６２によって抑制することができ、出力の電圧リプルが低減されることになる。
【００５７】
すなわち、前述した第１の実施の形態、および第２の実施の形態の作用効果を同時に得ることができる。
【００５８】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、共振型コンバータ群１〜ｎから平滑コンデンサ９へ至る配線８１、８２、８３、８４、８５、８６と、平滑コンデンサ９から負荷１０へ至る配線９１、９２とを、それぞれ別々に設けるようにしているので、共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流が平滑コンデンサ９に流れ込む流路と、平滑コンデンサ９と負荷１０とを接続する配線ルートとに共通部分ができないため、出力の電圧リプルを大幅に低減することが可能となる。
【００５９】
さらに、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に、それぞれ別々に抵抗器６０、６１、６２を備えるようにしているので、複数台の共振型コンバータ群１〜ｎ間の出力位相がずれて、出力電圧に差異が生じても、配線や平滑コンデンサ内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスとによる共振現象を、抵抗器６０、６１、６２によって抑制することができるため、出力の電圧リプルを低減することが可能となる。
【００６０】
（第４の実施の形態）
図５は、本実施の形態による共振型コンバータを用いた大容量高電圧直流電源の構成例を示す回路図であり、図３（ａ）、図４（ａ）と同一あるいは同相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６１】
すなわち、図５に示すように、本実施の形態による大容量高電圧直流電源は、前述した第２または第３のいずれかの実施の形態の大容量高電圧直流電源において、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と各抵抗器６０、６１、６２との間を、それぞれ別々に同軸ケーブル７０、７１、７２で接続する構成としている。
【００６２】
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について説明する。
【００６３】
図５において、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と各抵抗器６０、６１、６２との間を、それぞれ別々に同軸ケーブル７０、７１、７２で接続していることにより、各共振型コンバータ群１〜ｎ間の共振現象を引き起こすインダクタンスを低められるため、共振抑制用の抵抗器６０、６１、６２の値を低くすることができ、損失の抑制、装置の小型化を実現することができる。
【００６４】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と各抵抗器６０、６１、６２との間を、それぞれ別々に同軸ケーブル７０、７１、７２で接続するようにしているので、共振抑制用の抵抗器６０、６１、６２の値を低くすることができるため、損失の抑制、装置の小型化を実現することが可能となる。
【００６５】
（第５の実施の形態）
本実施の形態による大容量高電圧直流電源は、前述した第２乃至第４のいずれかの実施の形態の大容量高電圧直流電源において、共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に備える各抵抗器６０、６１、６２の値Ｒｏが、下記の関係式を満足するような値に選定している。
【００６６】
Ｒｏ≧√（４×Ｌｏ／Ｃｏ）
ここで、Ｌｏ：各共振型コンバータ群１〜ｎの出力側と各抵抗器６０、６１、６２との間の配線インダクタンス
Ｃｏ：各共振型コンバータ群１〜ｎの出力キャパシタンス
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について説明する。
【００６７】
本実施の形態による高電圧直流電源においては、共振型コンバータ群１〜ｎの出力側に備える各抵抗器６０、６１、６２の値Ｒｏが、上記の関係式を満足する値に選定していることにより、配線や平滑コンデンサ内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスとによる前述した共振現象を確実に抑制することができる。
【００６８】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、配線や平滑コンデンサ内部の漂遊インダクタンスとコンバータ内部キャパシタンスとによる共振現象を、抵抗器６０、６１、６２によって確実に抑制することができるため、出力の電圧リプルを低減することが可能となる。
【００６９】
（第６の実施の形態）
本実施の形態による大容量高電圧直流電源は、前述した第１乃至第５のいずれかの実施の形態の大容量高電圧直流電源において、平滑コンデンサ９の内部インダクタンスの値Ｌｃが、下記の関係式を満足するような値に選定している。
【００７０】
すなわち、換言すれば、内部インダクタンスＬｃが下記の関係式を満足するような値の平滑コンデンサ９を使用するようにしている。
【００７１】
Ｌｃ≦Ｖｒｉｐ／（ｄｉｏ／ｄｔ）
ここで、Ｖｒｉｐ　　：負荷１０に要求される電圧リプル許容値
ｄｉｏ／ｄｔ：各共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流変化率
次に、以上のように構成した本実施の形態による高電圧直流電源の作用について説明する。
【００７２】
本実施の形態による高電圧直流電源においては、平滑コンデンサ９の内部インダクタンスの値Ｌｃが、上記の関係式を満足する値に選定していることにより、負荷１０に要求される電圧リプルを満足することができる。
【００７３】
上述したように、本実施の形態による高電圧直流電源では、負荷１０に要求される電圧リプルを満足することが可能となる。
【００７４】
（第７の実施の形態）
前記第１乃至第６の実施の形態の大容量高電圧直流電源では、各コンバータとしては、直流電源１と、インバータブリッジと共振コンデンサ４および共振リアクトル５からなる共振インバータ回路と、共振インバータ回路が１次側に接続されたトランス６と、トランス６の２次側に接続された整流回路７とから構成された共振型コンバータ回路（共振型コンバータ群１〜ｎ）を用いる場合について説明したが、これに限らず、各コンバータとしては、共振型以外のコンバータを用いるようにしても構わない。
【００７５】
各コンバータとして、共振型コンバータ回路（共振型コンバータ群１〜ｎ）を用いた場合には、各共振型コンバータ群１〜ｎの出力電流波形が一定の正弦波となり、負荷条件に依らないため、前記第１乃至第６の実施の形態の大容量高電圧直流電源における手段の設計を容易に行なうことが可能となる。
【００７６】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、大容量の高電圧直流電源において、漂遊インダクタンスＬｓの出力電圧リプルへの影響を無くするように配線するか、あるいは各コンバータ間の共振現象を抑制する抵抗器を設けるようにしているので、冗長性やメンテナンスのし易さを目的として、小容量の電源ユニットを複数台用いて大容量化した場合でも、配線に起因する出力の電圧リプルの大幅な低減化を図ることが可能であり、また複数台のコンバータの出力位相がずれて、各コンバータ間で出力電圧に差異が生じた場合でも、コンバータ内部のキャパシタンスと出力の配線インダクタンスによる共振現象を抑制することができ、出力の電圧リプルの低減化を図ることが可能な高電圧直流電源が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高電圧直流電源の第１の実施の形態を示す回路図。
【図２】図１の等価回路を示す図。
【図３】本発明による高電圧直流電源の第２の実施の形態を示す回路図およびその等価回路図。
【図４】本発明による高電圧直流電源の第３の実施の形態を示す回路図およびその等価回路図。
【図５】本発明による高電圧直流電源の第４の実施の形態を示す回路図。
【図６】従来の高電圧直流電源の一構成例を示す回路図。
【図７】図６の等価回路を示す図。
【符号の説明】
１…直流電源、
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…スイッチング素子、
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…ダイオード、
４…共振コンデンサ、
５…共振リアクトル、
６…トランス、
７…整流回路、
８…スイッチング素子駆動回路、
９…平滑コンデンサ、
１０…負荷、
４０…コンバータ、
５０…コンバータ群、
６０、６１、６２…抵抗器、
７０、７１、７２…同軸ケーブル、
８１、８２、８３、８４、８５、８６…配線、
９１、９２…配線。

Claims

複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、
前記コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、
前記コンバータ電源群から前記平滑コンデンサへ至る配線と、前記平滑コンデンサから負荷へ至る配線とを、それぞれ別々に設けて成ることを特徴とする高電圧直流電源。
複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、
前記コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、
前記各コンバータの出力側に、それぞれ別々に抵抗器を備えて成ることを特徴とする高電圧直流電源。
複数台のコンバータのそれぞれの出力側を互いに並列接続してなるコンバータ電源群と、
前記コンバータ電源群の出力側と負荷との間に接続された平滑コンデンサとを備えて構成される高電圧直流電源において、
前記コンバータ電源群から前記平滑コンデンサへ至る配線と、前記平滑コンデンサから負荷へ至る配線とを、それぞれ別々に設けると共に、
前記各コンバータの出力側に、それぞれ別々に抵抗器を備えて成ることを特徴とする高電圧直流電源。
前記請求項２または請求項３に記載の高電圧直流電源において、
前記各コンバータの出力側と前記各抵抗器との間を、それぞれ別々に同軸ケーブルで接続したことを特徴とする高電圧直流電源。
前記請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の高電圧直流電源において、
前記各抵抗器の値Ｒｏが、下記の関係式を満足するような値に選定したことを特徴とする高電圧直流電源。
Ｒｏ≧√（４×Ｌｏ／Ｃｏ）
ここで、Ｌｏ：各コンバータの出力―抵抗器間の配線インダクタンス
Ｃｏ：各コンバータの出力キャパシタンス
前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の高電圧直流電源において、
前記平滑コンデンサの内部インダクタンスの値Ｌｃが、下記の関係式を満足するような値に選定したことを特徴とする高電圧直流電源。
Ｌｃ≦Ｖｒｉｐ／（ｄｉｏ／ｄｔ）
ここで、Ｖｒｉｐ　　：負荷に要求される電圧リプル許容値
ｄｉｏ／ｄｔ：コンバータ電源群の出力電流変化率
前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の高電圧直流電源において、
前記各コンバータとしては、直流電源と、インバータブリッジおよび共振コンデンサからなる共振インバータ回路と、前記共振インバータ回路が１次側に接続されたトランスと、前記トランスの２次側に接続された整流回路と、から構成された共振型コンバータ回路を用いたことを特徴とする高電圧直流電源。