JP2007325456A - 2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法及びその装置 - Google Patents
2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法及びその装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】トランス11の1次側と2次側に共振回路を備えた2重共振回路10を用い、1次側から供給する入力電源を、2次側で定周波数定電圧の交流電源に変換する際に、交流電源1の交流電圧を、ブリッジ整流回路4で全波整流して脈流電圧とし、次に商用出力周波数の6倍以上で300kHz以下の高周波の制御信号で断続する入力側フルブリッジ回路8で矩形波の波高値を結ぶ包絡線の波形を脈流電圧にしてトランス11の1次側に入力し、2次側に高周波交流電圧を発生させ、これをブリッジ整流回路15で全波整流して高周波脈流電圧とし、この高周波脈流電圧を出力側フルブリッジ回路20で半周期毎に波形が反転する高周波交流電圧に変換し、更にバンドパスフィルタ22を通して商用周波数の交流電圧とする。
【選択図】図1
Description
2重共振回路10を用いた場合、共振周波数の2分の1以上でかつ共振周波数の2倍以下の共振に近い領域を利用すると、通過する電力に対する損失の割合が少なくなる傾向がある。したがって、本発明では通過電力の一部は、少なくとも共振周波数の2分の1以上でかつ共振周波数の2倍以下の領域を利用している。2重共振回路を通過する電力の50%以上が、共振周波数の1/2以上でかつ共振周波数の2倍以下の領域を利用していることが好ましい。2重共振回路を通過する電力の80%以上が、共振周波数の1/2以上でかつ共振周波数の2倍以下の領域を利用していることが更に好ましい。
即ち、出力電圧検出線信号の値が所望の電圧値より大きくなると、全波整流回路38出力(負出力)は負で大きくなり、その結果誤差増幅器40の出力は、負で大きくなり、ホトカプラに流れる電流が大きくなり、電圧−抵抗変換器42の出力抵抗が下がり、CR発振器43の出力周波数は増加し、第1制御信号29並びに第2制御信号30のパルス周期が小さくなる。図1において、脈流電圧を断続させる矩形波の周期が短くなり、周波数が高くなって2重共振回路の入力側に印加される。前に述べた図5の入力周波数f1−出力電圧VL2の特性中、共振周波数より高く、2重共振回路の入力周波数f1の増加に対して、2重共振回路の出力電圧VL2が単調に減少する領域を使用している。このため、2重共振回路の出力電圧VL2は減少し、出力電源線23及び24間の出力電源電圧も減少する。
Claims (8)
- トランスの1次側と2次側にそれぞれ設けた共振回路からなる2重共振回路を用い、前記1次側から供給する供給電源を、前記2次側で定周波数定電圧の交流電源に変換する2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法であって、前記2重共振回路の1次側に、前記供給電源側から供給される直流電圧を、商用出力周波数の6倍以上で300kHz以下の高周波の制御信号で断続された矩形波の脈流電圧として入力し、前記2重共振回路の2次側に高周波で変調された高周波交流電圧を発生させ、前記高周波交流電圧は全波整流して高周波脈流電圧とし、前記高周波脈流電圧から高周波で断続された波高値を結ぶ包絡線の波形が、半周期毎に極性の反転する高周波交流電圧を生成し、前記高周波交流電圧はバンドパスフィルタを通して商用周波数の交流電圧にすることを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法。
- 請求項1において、前記供給電源側からの直流電圧は、商用電源を全波整流して生成した脈流電圧を用いることを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法。
- 請求項1において、前記供給電源側からの直流電圧は、電池出力の直流電圧を用いることを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法。
- 請求項1から3のいずれかにおいて、前記高周波の制御信号での断続は、商用周波基準脈流電圧波形と変換交流出力の全波整流波形との差を周波数変化に変えた高周波の制御信号で行うことを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法。
- 請求項1から3のいずれかにおいて、前記高周波の制御信号での断続は、商用周波基準脈流電圧波形と変換交流出力の全波整流波形との差を周波数変化に変えた高周波の制御信号で行うと共に、前記断続時の休止期間を前記商用周波基準脈流電圧波形の電気角に対応して複数段階に変化させることを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換方法。
- 磁性体コアで電磁結合するトランスの1次コイルと2次コイルに、それぞれ共振用コンデンサを接続して形成する1次及び2次共振回路の2重共振回路を用い、前記2重共振回路の1次共振回路側から供給される電圧を、2次共振回路側で商用交流電圧に変換する2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源の変換装置であって、前記トランスの1次コイル側には、商用電源を脈流電圧の波形に変換するブリッジ整流回路及び前記脈流電圧の波形を維持するコンデンサと、商用出力周波数の6倍以上で300kHz以下の高周波の制御信号で断続されて矩形波の脈流電圧にする入力側フルブリッジ回路とを接続し、前記トランスの2次コイル側には、2重共振回路で発生させた高周波交流電圧を全波整流して高周波脈流電圧にするブリッジ整流回路と、前記高周波脈流電圧から波高値を結ぶ包絡線の波形が、半周期毎に極性が反転する高周波交流電圧を生成する出力側フルブリッジ回路と、前記高周波交流電圧を通して商用周波数の交流電圧とするバンドパスフィルタとを順に接続し、前記入力側フルブリッジ回路に、商用交流電圧出力に接続された降圧トランスからの電圧と商用交流電圧に同期させた基準交流電圧との差の電圧により、断続させる周波数を変化させた高周波の制御信号を生成する第1制御回路を設けると共に、前記出力側フルブリッジ回路に、前記基準交流電圧に同期して商用交流電圧の半周期毎に出力を反転させるの制御信号を生成する第2制御回路を設けて構成したことを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換装置。
- 磁性体コアで電磁結合するトランスの1次コイルと2次コイルに、それぞれ共振用コンデンサを接続して形成する1次及び2次共振回路の2重共振回路を用い、前記2重共振回路の1次共振回路側から供給される電圧を、2次共振回路側で商用交流電圧に変換する2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源の変換装置であって、前記トランスの1次コイル側には、供給電源としての電池及び前記電池出力の直流電圧の波形を維持するコンデンサと、商用出力周波数の6倍以上で300kHz以下の高周波の制御信号で断続されて矩形波の脈流電圧にする入力側フルブリッジ回路とを接続し、前記トランスの2次コイル側には、2重共振回路で発生させた高周波交流電圧を全波整流して高周波脈流電圧にするブリッジ整流回路と、前記高周波脈流電圧から波高値を結ぶ包絡線の波形が、半周期毎に極性が反転する高周波交流電圧を生成する出力側フルブリッジ回路と、前記高周波交流電圧を通して商用周波数の交流電圧とするバンドパスフィルタとを順に接続し、前記入力側フルブリッジ回路に、商用交流電圧出力に接続された降圧トランスからの電圧と商用交流電圧に同期させた基準交流電圧との差の電圧により、断続させる周波数を変化させた高周波の制御信号を生成する第1制御回路を設けると共に、前記出力側フルブリッジ回路に、前記基準交流電圧に同期して商用交流電圧の半周期毎に出力を反転させるの制御信号を生成する第2制御回路を設けて構成したことを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換装置。
- 請求項6又は7のいずれかにおいて、前記2重共振回路のトランスは、結合係数が0.75ないし0.95のものを用いると共に、前記トランスの1次コイルと2次コイルとは、同一の脚部に物理的に分離して設置したことを特徴とする2重共振回路を用いた定周波定電圧交流電源変換装置。
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