JP2004222487A - 電源供給装置及びその制御方法 - Google Patents

電源供給装置及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004222487A
JP2004222487A JP2003383081A JP2003383081A JP2004222487A JP 2004222487 A JP2004222487 A JP 2004222487A JP 2003383081 A JP2003383081 A JP 2003383081A JP 2003383081 A JP2003383081 A JP 2003383081A JP 2004222487 A JP2004222487 A JP 2004222487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
voltage
power supply
switching element
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003383081A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3763831B2 (ja
Inventor
Jang-Hyoun Youm
長▲ヒュン▼ 廉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004222487A publication Critical patent/JP2004222487A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3763831B2 publication Critical patent/JP3763831B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/07DC-DC step-up or step-down converter inserted between the power supply and the inverter supplying the motor, e.g. to control voltage source fluctuations, to vary the motor speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

【課題】 製品のサイズ及びコストを減らす電源供給装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 コンデンサーと並列に連結されるスイッチング素子と、コンデンサーに連結されるカソードとスイッチング素子に連結されるアノードとを有するダイオードと、スイッチング素子とダイオードとの間の分岐点と整流部との間に配置されるインダクタンスと、ダイオードと並列に連結される抵抗と、スイッチング素子とダイオードとの間の分岐点をインダクタンスと連結する第1接点と、スイッチング素子とダイオードとの間の分岐点を抵抗と連結させる第2接点とを有する第1リレー部と、コンデンサーの両端間の電圧が所定のPFC制限電圧を超過する場合、第1リレー部が前記第2接点に接続されるように制御する制御部とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は電源供給装置及びその制御方法に係り、より詳しくは、突入電流防止回路、PFC回路及び過電圧保護回路を有する電源供給装置及びその制御方法に関する。
3相モーターは三角形状の結線コイルを有するモーターである。3相モーターの電源供給装置はモーター200の駆動に必要な3相電圧を得るためのものであって、図1に示したように、商用交流電源(AC110/220V)を供給するAC電源供給部100と、AC電源供給部100からの交流電源を整流する整流部300と、整流部300により整流された電圧を平滑させるコンデンサーCDCと、コンデンサーCDCからの直流電源を多様な周波数を有する交流電源に変換して3相電圧を出力するインバータ部120とを含む。さらに、電源供給装置は初期電源印加の際にコンデンサーCDCへの突入電流を防止するための突入電流防止回路140と、コンデンサーCDCからの出力電圧を一定に維持させるためのPFC(Power Factor Correction)回路150と、コンデンサーCDCを過電圧から保護するための過電圧保護回路130とを含むことが一般的である。
インバータ部120の内にはPWM(Pulse Width Modulation)信号を発生させるPWM部(図示せず)とPWM部の矩形波信号に応じてオン・オフされる多数のトランジスタが備えられる。さらに、電源供給装置はPWM制御信号によりトランジスタをオン・オフさせてインバータ部120の出力を開閉(ON/OFF)し、モーター200の回転速度の調節のためにその出力周波数を調節する機能を有する制御部(図示せず)を含む。
突入電流防止回路140は、整流部300とコンデンサーCDCとの間に介在されてコンデンサーCDCと接続される突入電流防止抵抗Rを含む。突入電流防止抵抗Rはリレー部142が第1接点142aに接続される際にはコンデンサーCDCと直列に連結されて整流部300により整流された電源が抵抗を通じてコンデンサーCDCに充電されることにより、初期電源印加の際に突入電流によるコンデンサーCDCの破損を防止する。
PFC回路150は、コンデンサーCDCと並列に連結される電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor)のようなPFCスイッチング素子SPFCと、コンデンサーCDCに連結されるカソードとPFCスイッチング素子SPFCに連結されるアノードとを有するPFCダイオードDPFCと、PFCスイッチング素子SPFCとPFCダイオードDPFCとの間の分岐点と整流部300との間に配置されるPFCインダクタンスLPFCとを含む。ここで、PFCインダクタンスLPFCは、リレー部142が第1接点142aに接続される場合は整流部300と断線され、リレー部142が第2接点142bに接続される場合には整流部300と連結される。PFC回路150はモーター200の駆動時にPFCスイッチング素子SPFCをターンオン/ターンオフさせることにより、コンデンサーCDCの両端間の電圧を一定に維持させ、PFC回路150への入力電流が入力電圧と同位相を有せしめることにより力率を向上させる。
過電圧保護回路130は、コンデンサーCDCの両端に並列に連結され、互いに並列に連結された過電圧保護ダイオードDOV及び過電圧保護抵抗ROVに直列に連結された過電圧保護スイッチング素子SOVによって構成される。過電圧保護回路130はモーター200の駆動時にモーター200からインバータ部120を通じて回生される電圧によりコンデンサーCDCの両端間の電圧が上昇して所定の過電圧領域に到達する場合、過電圧保護スイッチング素子SOVがターンオン/ターンオフされることにより、過電圧によるコンデンサーCDCの破損を防止する。
しかし、かかる従来の電源供給装置において、突入電流防止回路140はAC電源供給部100から最初に電源が印加されてコンデンサーCDCに充電された電圧が基準充電電圧に到達するときまで機能を行い、その後は機能が不必要になる。
さらに、PFC回路150はコンデンサーCDCの両端間の電圧が安定化(すなわち、十分に充電された後)してから動作するが、突入電流防止回路140の動作時にはその機能が不必要になる。
過電圧保護回路130はモーター200からの回生電圧によりコンデンサーCDCの両端間の電圧が大きくなる場合のみ動作するため、初期充電期間である突入電流防止回路140の動作時や、コンデンサーCDCの両端間の電圧が安定化した状態のPFC回路150の動作時はその機能が不必要になる。
しかし、突入電流防止回路140と過電圧保護回路130は容量の大きい抵抗やサーミスターを突入電流防止抵抗R及び過電流保護抵抗として使用するので、回路の設計時に製品のサイズを増加させるという問題点がある。
さらに、突入電流防止回路140、過電圧保護回路130及びPFC回路150が各々の抵抗、インダクタンス、スイッチング素子及びダイオードなどを使用するので、製品のサイズ及びコストが増加するという問題点もある。
したがって、本発明の目的は部品の数が減少し、製品のサイズ及びコストを減らせる電源供給装置及びその制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明は、AC電源供給部と、AC電源供給部から供給される電源を整流する整流部と、前記整流部により整流された電源を平滑させるコンデンサーとを有する電源供給装置において、前記コンデンサーと並列に連結されるスイッチング素子と、前記コンデンサーに連結されるカソードと前記スイッチング素子に連結されるアノードとを有するダイオードと、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記整流部との間に配置されるインダクタンスと、前記ダイオードと並列に連結される抵抗と、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の前記分岐点を前記インダクタンスと連結する第1接点と、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の前記分岐点を前記抵抗と連結させる第2接点とを有する第1リレー部と、前記コンデンサーの両端間の電圧が所定のPFC(Power Factor Correction)制限電圧を超過する場合、前記第1リレー部が前記第2接点に接続されるように制御する制御部とを含むことを特徴とする。
前記コンデンサーの両端間の電圧を感知するコンデンサー電圧感知部をさらに備え、前記制御部は、前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧を超過する場合、前記第1リレー部が前記第2接点に接続されるように制御することが好ましい。
ここで、前記制御部は、前記第1リレー部が前記第2接点に接続された状態で、前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の過電圧領域に到達する場合、前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせることが好ましい。
また、前記制御部は、前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧以下に落ちる場合、前記第1リレー部が前記第1接点に接続されるように制御することが好ましい。
前記整流部と前記抵抗を連結するA接点と、前記整流部と前記インダクタンスを連結するB接点とを有する第2リレー部をさらに含むことが好ましい。
ここで、前記制御部は、初期電源印加の際に前記整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記コンデンサーに供給されるように前記第2リレー部が前記A接点に接続されるように制御することが好ましい。
ここで、前記制御部は、前記第2リレー部が前記A接点に接続された状態で、前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の充電電圧を超過する場合、前記第2リレー部が前記B接点に接続されるように制御することが好ましい。
上記目的を達成するために、本発明は、AC電源供給部と、AC電源供給部から供給される電源を整流する整流部と、前記整流部により整流された電源を平滑させるコンデンサーと、前記コンデンサーと並列に連結されるスイッチング素子と、前記コンデンサーに連結されるカソードと前記スイッチング素子に連結されるアノードとを有するダイオードと、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記整流部との間に配置されるインダクタンスとを備える電源供給装置の制御方法において、前記ダイオードと並列に連結可能な抵抗を備える過程と、前記コンデンサーの両端間の電圧を検出する過程と、前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定のPFC制限電圧を超過する場合、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記インダクタンスを断線させ、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗を連結させる過程とを含むことを特徴とする。
ここで、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗が連結された状態で、前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の過電圧領域に到達する場合、前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせる過程をさらに含むことが好ましい。
また、前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧以下に落ちる場合、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗を断線させ、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記インダクタンスを連結させる過程をさらに含むことが好ましい。
初期電源印加の際に前記整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記コンデンサーに供給されるように前記整流部と前記抵抗を連結させ、前記整流部と前記インダクタンスを断線させる過程をさらに含むことが好ましい。
本発明によれば、部品の数が減少し、製品のサイズ及びコストを減らすことができる。
以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。ここでは、同じ構成要素に対しては実施例が違っても同じ参照符号を使用し、その説明の一部を省略する。さらに、3相モーターに使用される電源供給装置を一例として説明する。
図2は本発明の一実施例によるモーターの電源供給装置の回路図である。示したように、本発明による電源供給装置は商用交流電源(AC110/220V)を供給するAC電源供給部1と、AC電源供給部1から供給される電源を整流する整流部3と、整流部3により整流された電源を平滑させるコンデンサー13と、コンデンサー13からの直流電源を多様な周波数の交流電源に変換して3相電圧として出力するインバータ部12とを含む。
さらに、本発明による電源供給装置は、コンデンサー13と並列に連結されるスイッチング素子4と、コンデンサー13に連結されるカソードとスイッチング素子4に連結されるアノードとを有するダイオード5と、スイッチング素子4とダイオード5との間の分岐点と整流部3との間に配置されるインダクタンス6と、ダイオード5と並列に連結される抵抗7と、スイッチング素子4とダイオード5との間の分岐点をインダクタンス6と連結する第1接点8aとスイッチング素子4とダイオード5との間の分岐点を抵抗7と連結させる第2接点8bとを有する第1リレー部8と、コンデンサー13の両端間の電圧が所定のPFC制限電圧を超過する場合、第1リレー部8が第2接点8bに接続されるように制御する制御部11とを含む。ここで、本発明による電源供給装置はコンデンサー13の両端間の電圧を検出するコンデンサー電圧検出部10をさらに含むことができ、制御部11はコンデンサー電圧検出部10により検出されたコンデンサー13の両端間の電圧がPFC制限電圧を超過する場合、第1リレー部8が第2接点8bに接続されるように制御できる。
本発明によるスイッチング素子4、ダイオード5及びインダクタンス6はPFC回路としての機能を行う。すなわち、第1リレー部8が第1接点8aに接続された状態で、スイッチング素子4、ダイオード5及びインダクタンス6は整流部3及びコンデンサー13と連結されてコンデンサー13の両端間の電圧を一定の電圧に維持させ、整流部3から入力される入力電流が入力電圧の位相と同じ位相を有するように制御することにより力率を向上させる。
スイッチング素子4はMOSトランジスタ(MOS Transistor)や電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor)のようにゲートに入力される信号に応じてスイッチング可能に備えられ、制御部11はスイッチング素子4のゲートに入力される信号を制御してスイッチング素子4をターンオン/ターンオフさせる。
本発明によるスイッチング素子4、ダイオード5及び抵抗7は過電圧保護回路としての機能を行う。すなわち、第1リレー部8が第1接点8aに接続されてPFC回路としての機能を行うとき、モーター2からインバータ部12を通じて回生される回生電圧によりコンデンサー13の両端間の電圧は上昇する。この際、制御部11はコンデンサー13の両端間の電圧が上昇してPFC制限電圧を超過する場合、第1リレー部8が第2接点8bに接続されるように制御する。この際、スイッチング素子4とダイオード5との間の分岐点はインダクタンス6と断線され、抵抗7とダイオード5が並列に連結される。ここで、制御部11はコンデンサー13の両端間の電圧が続けて上昇して過電圧領域に到達する場合、スイッチング素子4をターンオン/ターンオフさせることにより、コンデンサー13の両端間の電圧上昇を防止する。
さらに、モーター2からの回生電圧が過電圧保護回路により消耗されてコンデンサー13の両端間の電圧がPFC制限電圧以下に落ちると、制御部11は第1リレー部8を第1接点8aに接続させる。これにより、スイッチング素子4、ダイオード5及びインダクタンス6はPFC回路を構成する。
一方、本発明による電源供給装置は、整流部3と抵抗7を連結するA接点9aと、整流部3とインダクタンス6を連結するB接点9bとを有する第2リレー部9をさらに含むことができる。ここで、制御部11はAC電源供給部1からの初期電源印加の際に整流部3から整流された電源が抵抗7を通じてコンデンサー13に供給されるように第2リレー部9をA接点9aに接続させる。これにより、初期電源印加の際に抵抗7を通じてコンデンサー13に電源を供給することにより、突入電流によるコンデンサー13の破損を防止するようになる。
制御部11は抵抗7を通じてコンデンサー13に充電される電圧、すなわち、コンデンサー13の両端間の電圧が所定の基準充電電圧を超過すると、第2リレー部9をB接点9bに接続させる。これにより、整流部3はPFC回路を構成するインダクタンス6、スイッチング素子4及びダイオード5を通じてコンデンサー13と連結される。
以下、前記構成による本発明による電源供給装置の突入電流防止回路、PFC回路及び過電圧保護回路としての機能を行う過程を説明する。
まず、AC電源供給部1から初期電源が印加され、コンデンサー13が充電されるときの突入電流防止機能を図2及び図3に参照して説明すると、次の通りである。
AC電源供給部1から初期電源が印加されると、制御部11は第1リレー部8を第1接点8aに接続させ、第2リレー部9をA接点9aに接続させる。この際、AC電源供給部1から供給される交流電圧VL1−L2は整流部3により整流され、整流部3により整流された電圧VD1は抵抗7を通じてコンデンサー13に充電される。すなわち、第1リレー部8が第1接点8aに接続され、第2リレー部9がA接点9aに接続された状態で、抵抗7は突入電流防止機能を行う。ここで、コンデンサー13の両端間の電圧VPNはコンデンサー13の充電により徐々に上昇し、コンデンサー13の両端間の電圧VPNが基準充電電圧Vを超過すると、制御部11は第2リレー部9がB接点9bに接続されるように制御する。図3(c)は整流部3から抵抗7へ流れる電流の波形を示した図であり、図3(d)は第2リレー部9がA接点9aからB接点9bに接続される時点を示した図である。
制御部11により第2リレー部9がB接点9bに接続された状態(ここで、第1リレー部8は第1接点8aに接続された状態)で、スイッチング素子4、インダクタンス6及びダイオード5によるPFC回路としての機能を図4及び図5に参照して説明すると、次の通りである。
制御部11は第2リレー部9がB接点9bに接続された状態で、コンデンサー13の両端間の電圧が一定の電圧VDCを維持するように、スイッチング素子4をターンオン/ターンオフさせる。すなわち、制御部11はスイッチング素子4をターンオンさせることにより、エネルギーをインダクタンス6に貯蔵し、スイッチング素子4をターンオフさせることにより、インダクタンス6に貯蔵されたエネルギーをダイオード5を通じてコンデンサー13に伝える。これにより、コンデンサー13の両端間の電圧VDCは一定に維持され、整流部3から入力される入力電流ID1が入力電圧VD1の位相と同じ位相を備えて(図5(b)及び5(f)を参照)力率が向上される。 ここで、PFC回路によりコンデンサー13の両端間の電圧VDCが一定に維持された状態でモーター2を駆動させる(図5(e)を参照)。図5(a)はAC電源供給部1から整流部3に供給される交流電圧の波形を示した図であり、図5(c)は第2リレー部9がA接点9aからB接点9bに接続される時点を示した図であり、図5(d)はPFC回路が機能を始める時点を示した図である。
一方、モーター2の駆動時にモーター2の回転によりモーター2内に貯蔵されたエネルギーは一定の条件下でインバータ部12を通じてコンデンサー13で回生される。例えば、モーター2が正方向に回転する間に貯蔵されたエネルギーはモーター2が逆方向に回転する場合、インバータ部12を通じてコンデンサー13で回生される。ここで、インバータ部12を通じて回生されるエネルギー、すなわち、回生電圧はコンデンサー13の両端間の電圧VDCを上昇させる。
モーター2からインバータ部12を通じて回生される回生電圧によりコンデンサー13の両端間の電圧が上昇するとき、本発明による電源供給装置の過電圧保護機能を図6及び図7に参照して説明すると、次の通りである。
まず、モーター2からの回生電圧によりコンデンサー13の両端間の電圧VDCが上昇してコンデンサー13の両端間の電圧VDCがPFC制限電圧Vを超過する場合、制御部11は第1リレー部8が第2接点8bに接続されるように制御する(図7(c)を参照)。ここで、PFC制限電圧Vはコンデンサー13の両端間の電圧VDCが上昇するにつれて整流部3からコンデンサー13へ電流が流れなくなる瞬間におけるコンデンサー13の両端間の電圧をいう。
第1リレー部8が第2接点8bに接続される状態でも、モーター2からの回生電圧によりコンデンサー13の両端間の電圧VDCが上昇し、制御部11はコンデンサー13の両端間の電圧VDCが過電圧領域(ヒステリシス領域VH1−VH2)に到達する場合、スイッチング素子4をターンオン/ターンオフさせる。
すなわち、コンデンサー13の両端間の電圧VDCが上昇して過電圧上限値VH2に到達すると、制御部11はスイッチング素子4をターンオンさせることにより、抵抗7を通じてモーター2からの回生電圧を消耗させる。これにより、コンデンサー13の両端間の電圧VDCは下降する。モーター2からの回生電圧が抵抗7により消耗されてコンデンサー13の両端間の電圧VDCが過電圧下限値VH1に到達すると、制御部11はスイッチング素子4をターンオフさせることにより、コンデンサー13の両端間の電圧VDCが過電圧領域(VH1−VH2)以下に落ちることを防止する。このように制御部11はコンデンサー13の両端間の電圧VDCが過電圧領域(VH1−VH2)内に維持されるようにスイッチング素子4をターンオン/ターンオフさせることにより、モーター2からの回生電圧を消耗させる。
その後、モーター2からの回生電圧が全部消耗される場合、スイッチング素子4のオフ状態でもコンデンサー13の両端間の電圧VDCは上昇しない。さらに、コンデンサー13はAC電源供給部1とは断線状態なので、モーター2の駆動に消耗された電源によりコンデンサー13の両端間の電圧VDCは下降する。この際、コンデンサー13の両端間の電圧VDCが下降してPFC制限電圧V以下に落ちると、制御部11は第1リレー部8を第1接点8aに接続させることにより、コンデンサー13とAC電源供給部1を連結させる。この場合、コンデンサー13と整流部3はPFC回路を通じて連結され、PFC回路によりコンデンサー13の両端間の電圧VDCは一定に維持される。
図7(a)はAC電源供給部1から整流部3に供給される入力電流及び入力電圧の波形を示した図であり、図7(c)は第1リレー部8が第1接点8a及び第2接点8bに接続される時点を示した図であり、図7(d)は過電圧保護機能を行うためのスイッチング素子4のターンオン/ターンオフ時点を示した図である。
上述した実施例では、本発明による電源供給装置が3相モーターに電源を供給する場合を一例として説明したが、単相又は多相モーターに電源を供給するようにインバータ部の構成を変更することができ、モーターの他の装置にも適用が可能である。
さらに、上述した実施例では、抵抗が過電圧保護回路及び突入電流防止回路に共用として使用されているが、別途の突入電流防止抵抗を備えることもできる。
このような構成により、電源供給装置において、突入電流防止回路、PFC回路及び過電圧保護回路の機能具現に必要な抵抗7、スイッチング素子4及びダイオード5を共有するように備えることにより、回路設計の際の部品数を減少させ、製品のサイズ及びコストを減らせるようになる。
従来の電源供給装置の回路図である。 本発明による電源供給装置の回路で突入電流防止機能を行うための状態を示した図である。 図2の電源供給装置の回路の各接点における電圧及び電流波形図である。 本発明による電源供給装置の回路図でPFC機能を行うための状態を示した図である。 図4の電源供給装置の各接点の電圧及び電流波形図である。 本発明による電源供給装置の回路図で過電圧保護機能を行うための状態を示した図である。 図6の電源供給装置の各接点の電圧及び電流波形図である。
符号の説明
1 AC電源供給部
2 モーター
3 整流部
4 スイッチング素子
5 ダイオード
6 インダクタンス
7 抵抗
8 第1リレー部
9 第2リレー部
10 コンデンサー電圧検出部
11 制御部
12 インバータ部
13 コンデンサー

Claims (11)

  1. AC電源供給部と、AC電源供給部から供給される電源を整流する整流部と、前記整流部により整流された電源を平滑させるコンデンサーとを有する電源供給装置において、
    前記コンデンサーと並列に連結されるスイッチング素子と、
    前記コンデンサーに連結されるカソードと前記スイッチング素子に連結されるアノードとを有するダイオードと、
    前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記整流部との間に配置されるインダクタンスと、
    前記ダイオードと並列に連結される抵抗と、
    前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の前記分岐点を前記インダクタンスと連結する第1接点と、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の前記分岐点を前記抵抗と連結させる第2接点とを有する第1リレー部と、
    前記コンデンサーの両端間の電圧が所定のPFC(Power Factor Correction)制限電圧を超過する場合、前記第1リレー部が前記第2接点に接続されるように制御する制御部とを含むことを特徴とする電源供給装置。
  2. 前記コンデンサーの両端間の電圧を感知するコンデンサー電圧感知部をさらに備え、
    前記制御部は、前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧を超過する場合、前記第1リレー部が前記第2接点に接続されるように制御することを特徴とする請求項1に記載の電源供給装置。
  3. 前記制御部は、
    前記第1リレー部が前記第2接点に接続された状態で、前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の過電圧領域に到達する場合、前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせることを特徴とする請求項2に記載の電源供給装置。
  4. 前記制御部は、
    前記コンデンサー電圧感知部により感知された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧以下に落ちる場合、前記第1リレー部が前記第1接点に接続されるように制御することを特徴とする請求項3に記載の電源供給装置。
  5. 前記整流部と前記抵抗を連結するA接点と、前記整流部と前記インダクタンスを連結するB接点とを有する第2リレー部をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうち、いずれか一項に記載の電源供給装置。
  6. 前記制御部は、
    初期電源印加の際に前記整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記コンデンサーに供給されるように前記第2リレー部が前記A接点に接続されるように制御することを特徴とする請求項5に記載の電源供給装置。
  7. 前記制御部は、
    前記第2リレー部が前記A接点に接続された状態で、前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の充電電圧を超過する場合、前記第2リレー部が前記B接点に接続されるように制御することを特徴とする請求項6に記載の電源供給装置。
  8. AC電源供給部と、AC電源供給部から供給される電源を整流する整流部と、前記整流部により整流された電源を平滑させるコンデンサーと、前記コンデンサーと並列に連結されるスイッチング素子と、前記コンデンサーに連結されるカソードと前記スイッチング素子に連結されるアノードとを有するダイオードと、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記整流部との間に配置されるインダクタンスとを備える電源供給装置の制御方法において、
    前記ダイオードと並列に連結可能な抵抗を備える過程と、
    前記コンデンサーの両端間の電圧を検出する過程と、
    前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定のPFC制限電圧を超過する場合、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記インダクタンスを断線させ、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗を連結させる過程とを含むことを特徴とする電源供給装置の制御方法。
  9. 前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗が連結された状態で、前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が所定の過電圧領域に到達する場合、前記スイッチング素子をターンオン/ターンオフさせる過程をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の電源供給装置の制御方法。
  10. 前記検出された前記コンデンサーの両端間の電圧が前記PFC制限電圧以下に落ちる場合、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記抵抗を断線させ、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの間の分岐点と前記インダクタンスを連結させる過程をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の電源供給装置の制御方法。
  11. 初期電源印加の際に前記整流部により整流された電源が前記抵抗を通じて前記コンデンサーに供給されるように前記整流部と前記抵抗を連結させ、前記整流部と前記インダクタンスを断線させる過程をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の電源供給装置の制御方法。

JP2003383081A 2003-01-09 2003-11-12 電源供給装置及びその制御方法 Expired - Fee Related JP3763831B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0001365A KR100471087B1 (ko) 2003-01-09 2003-01-09 전원공급장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004222487A true JP2004222487A (ja) 2004-08-05
JP3763831B2 JP3763831B2 (ja) 2006-04-05

Family

ID=32709826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003383081A Expired - Fee Related JP3763831B2 (ja) 2003-01-09 2003-11-12 電源供給装置及びその制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7113380B2 (ja)
JP (1) JP3763831B2 (ja)
KR (1) KR100471087B1 (ja)
CN (1) CN100392550C (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140021412A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 삼성전자주식회사 광원 구동장치 및 이를 포함하는 광원장치
JP2015527858A (ja) * 2012-07-31 2015-09-17 シュネデール トウシバ インヴェルテル ウーロップ エス アー エスSchneider Toshiba Inverter Europe Sas モーション及びコントロールシステム
JP2021158896A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 株式会社日立産機システム 電力変換装置

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752738B1 (ko) * 2006-02-09 2007-08-28 한국알프스 주식회사 전원공급회로
KR100771622B1 (ko) * 2006-02-13 2007-10-30 엘지전자 주식회사 피에프씨 과전압 차단장치
KR100735498B1 (ko) * 2006-04-13 2007-07-04 삼성전기주식회사 과전압 보호회로를 구비한 전원공급장치
US7586769B2 (en) * 2006-05-12 2009-09-08 Astec International Limited Power converters having balanced power rail currents
CN101485075A (zh) * 2006-07-04 2009-07-15 Nxp股份有限公司 用于控制直流电动机的减速过程的方法及控制器
JP4699399B2 (ja) * 2007-02-06 2011-06-08 プライムアースEvエナジー株式会社 電源装置
DE102008008046A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zum selektiven Betrieb von mindestens zwei elektrischen Maschinen
US8264182B2 (en) * 2007-08-14 2012-09-11 Ramu, Inc. Motor power factor correction apparatus and method
US7911352B2 (en) * 2007-11-19 2011-03-22 Teknic, Inc. Method and apparatus for protection of AC-DC power converters
US20090174413A1 (en) * 2008-01-03 2009-07-09 Teknic, Inc. Method and Apparatus to Verify the Proper Connection of Loads before Applying Full DC Power
US8004866B2 (en) * 2008-01-03 2011-08-23 Teknic, Inc. Method and apparatus to remove energy from DC loads
FR2928056B1 (fr) * 2008-02-21 2010-02-19 Schneider Toshiba Inverter Dispositif de protection d'un variateur de vitesse contre les surintensites.
US8520352B2 (en) * 2008-02-25 2013-08-27 Xylem Ip Holdings Llc Multiple-channel active sensing and switching device
JP5260090B2 (ja) * 2008-03-10 2013-08-14 株式会社日立産機システム 電力変換装置
US8400090B2 (en) * 2009-08-10 2013-03-19 Emerson Electric Co. HVAC condenser assemblies having controllable input voltages
CN101944854A (zh) * 2010-07-29 2011-01-12 深圳市安托山技术有限公司 一种新型变频装置
US8884561B2 (en) * 2010-09-06 2014-11-11 Mitsubishi Electric Corporation AC motor driving apparatus
EP2453571B1 (en) * 2010-11-11 2014-03-12 Celeroton AG Converter and method for driving an electric AC machine
KR101327070B1 (ko) * 2011-12-22 2013-11-07 엘지이노텍 주식회사 돌입 전류 제한 회로
CN102496906A (zh) * 2011-12-28 2012-06-13 福建捷联电子有限公司 显示装置的pfc输出滤波电容过压保护的方法及电路
WO2013134392A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Ferrotec (Usa) Corporation Electrical breakdown limiter for a high voltage power supply
EP2642653A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-25 C. & E. Fein GmbH Treiberschaltung und Ansteuerverfahren
TWI450491B (zh) * 2012-05-09 2014-08-21 Delta Electronics Inc 避免突波電流之馬達驅動裝置
JP5480351B2 (ja) * 2012-09-25 2014-04-23 山洋電気株式会社 モータ制御装置
GB2508394A (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Control Tech Ltd Over-voltage protection for a soft start module with smoothing capacitance
KR101496810B1 (ko) * 2012-12-05 2015-02-27 삼성전기주식회사 역률 보정 장치, 전원 장치 및 모터 구동 장치
GB2524687B (en) * 2013-01-17 2020-01-08 Trane Int Inc Variable frequency drive overvoltage protection
JP2014174816A (ja) * 2013-03-11 2014-09-22 Toshiba Corp 家電機器
US9735715B2 (en) * 2013-03-15 2017-08-15 Regal Beloit America, Inc. Methods and systems for inductive energy management
EP2784931B1 (de) * 2013-03-25 2022-06-08 ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG Verfahren und Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines bürstenlosen Elektromotors
CN104218530B (zh) * 2013-05-31 2018-06-19 杭州先途电子有限公司 一种有源pfc的硬件保护电路
CN103595235A (zh) * 2013-10-29 2014-02-19 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 逆变器前级保护系统
DE102015107030A1 (de) 2014-05-15 2015-11-19 Control Techniques Ltd. Energie-Bypass
CN105471250B (zh) * 2014-08-19 2019-09-06 中兴通讯股份有限公司 提高数字pfc电路可靠性的方法及装置
EP3201536A4 (en) 2014-09-30 2018-05-23 Siemens Schweiz AG Thermostat having over current management
WO2017133786A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Arcelik Anonim Sirketi Dual unipolar and bipolar double or triple brushless dc motor inverter topology
US10340695B2 (en) 2017-02-27 2019-07-02 General Electric Company Battery energy storage design with black starting capability
KR101978268B1 (ko) 2018-07-03 2019-08-28 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템의 고장 진단 회로
KR102224137B1 (ko) 2018-07-04 2021-03-05 현대모비스 주식회사 과충전 방지 장치 및 방지 방법
CN111463800B (zh) * 2020-04-20 2021-08-03 珠海格力电器股份有限公司 一种针对电机驱动系统的电压补偿电路、方法及空调设备
US11721973B2 (en) * 2020-08-12 2023-08-08 Global Mixed-Mode Technology Inc. Overvoltage protection circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01248971A (ja) * 1988-03-28 1989-10-04 Matsushita Electric Works Ltd 電力変換装置
JPH0570193U (ja) * 1992-02-19 1993-09-21 ティーディーケイ株式会社 スイッチング電源
JP2001268933A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Fuji Electric Co Ltd コンデンサの過電圧抑制回路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5731014A (en) * 1980-07-31 1982-02-19 Omron Tateisi Electronics Co Constant-voltage circuit
JPS61173322A (ja) * 1985-01-12 1986-08-05 Matsushita Electric Works Ltd 出力調整装置
JPH07110131B2 (ja) 1991-08-28 1995-11-22 株式会社東芝 電力変換装置
JPH0570193A (ja) 1991-09-10 1993-03-23 Kubota Corp 窯業系シリカ質原料
DE4235048A1 (de) * 1992-08-06 1994-02-10 Vinzenz Von Dr Tscharner Vorrichtung mit einem Netzgerät für Gleichspannung
KR0141641B1 (ko) 1995-06-23 1998-07-01 김광호 데이타 통신시스템의 데이타 복원회로
KR0152415B1 (ko) * 1995-11-01 1998-11-02 김광호 전원제어장치 및 그 방법
CN2296033Y (zh) * 1997-03-03 1998-10-28 赵为政 高效容性并联开关稳压电源
KR100231214B1 (ko) 1997-07-26 1999-11-15 구자홍 인버터 회로의 과전류 보호장치
KR100265668B1 (ko) 1997-12-11 2000-09-15 구자홍 인버터 회로의 과전류 검출 회로
JPH11178333A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Sansha Electric Mfg Co Ltd 直流電源装置
US6043705A (en) * 1998-03-25 2000-03-28 Lucent Technologies Inc. Boost converter having extended holdup time and method of operation
JP4284478B2 (ja) 1998-12-28 2009-06-24 株式会社安川電機 インバータ装置
KR100358764B1 (ko) 1999-10-16 2002-10-30 엘지전자주식회사 인버터 공기조화기의 제어방법 및 장치
KR100353357B1 (ko) 1999-10-16 2002-09-18 엘지전자주식회사 인버터 공기조화기의 제어회로
US6465991B1 (en) * 2001-07-30 2002-10-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Switchable power converter with coupled inductor boost and coupled inductor SEPIC for multiple level input line power factor correction
US6804127B2 (en) * 2002-11-19 2004-10-12 Wilcon Inc. Reduced capacitance AC/DC/AC power converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01248971A (ja) * 1988-03-28 1989-10-04 Matsushita Electric Works Ltd 電力変換装置
JPH0570193U (ja) * 1992-02-19 1993-09-21 ティーディーケイ株式会社 スイッチング電源
JP2001268933A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Fuji Electric Co Ltd コンデンサの過電圧抑制回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015527858A (ja) * 2012-07-31 2015-09-17 シュネデール トウシバ インヴェルテル ウーロップ エス アー エスSchneider Toshiba Inverter Europe Sas モーション及びコントロールシステム
KR20140021412A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 삼성전자주식회사 광원 구동장치 및 이를 포함하는 광원장치
KR102070095B1 (ko) * 2012-08-10 2020-01-29 삼성전자주식회사 광원 구동장치 및 이를 포함하는 광원장치
JP2021158896A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP7312718B2 (ja) 2020-03-30 2023-07-21 株式会社日立産機システム 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3763831B2 (ja) 2006-04-05
KR20040064091A (ko) 2004-07-16
US20040136133A1 (en) 2004-07-15
CN1517824A (zh) 2004-08-04
KR100471087B1 (ko) 2005-03-10
US7113380B2 (en) 2006-09-26
CN100392550C (zh) 2008-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3763831B2 (ja) 電源供給装置及びその制御方法
JP4735072B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3773512B2 (ja) モーター電源供給装置
EP1808953A1 (en) Polyphase current supplying circuit and driver apparatus
JP2001251888A (ja) インバータ冷蔵庫の電流制限回路及びその制御方法
US6493245B1 (en) Inrush current control for AC to DC converters
JP2004166489A (ja) モーター電源供給装置及びモーター電源供給方法
JP2003348856A (ja) 電源装置
JP2000023357A (ja) 電源回路の突入電流制限装置
JP3519540B2 (ja) 直流電源装置及び空気調和機
KR100512720B1 (ko) 모터전원공급장치 및 모터전원공급방법
JP3401238B2 (ja) ワールドワイド電源装置
KR101227374B1 (ko) 인버터 과전류 검출 회로를 포함하는 모터 회로 및 인버터 과전류 검출 회로 전원 제공 방법
US6717826B2 (en) Method to reduce bus voltage stress in a single-stage single switch power factor correction circuit
JP2009142020A (ja) 電源装置
WO2007083649A1 (ja) 電源装置
JP2006217753A (ja) 電源装置及び電子機器
JP4288702B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2000262060A (ja) 力率改善型電源装置及びその異常時制御方法
JP4832277B2 (ja) 電源装置
KR100321244B1 (ko) 공기조화기의 고조파 억제장치 및 그 억제방법
JPH10309078A (ja) スイッチング型直流電源装置
JP2001145338A (ja) スイッチング電源装置
KR20240097627A (ko) 전원공급장치 및 그 제어방법
JP2005051942A (ja) スイッチング電源回路およびこれを備えたスイッチングレギュレータ

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3763831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090127

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100127

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110127

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110127

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120127

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130127

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140127

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees