JP2009189174A - インバータ電源装置及びアーク加工用電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1次整流回路とこの回路に並列に設けた平滑コンデンサと、第1インバータ回路、第1変圧器、第1の2次整流回路及び第1直流リアクトルから成る主回路を平滑コンデンサと出力端子との間にN個並列に設けN個の主回路の総出力電流を検出する出力電流検出回路と、総出力電流に基づいてN個のパルス幅変調信号のパルス幅を制御するパルス幅変調回路と、N個の変圧器の出力電圧を検出するN個の出力電圧検出回路と、各出力電圧を整流するN個の出力電圧整流回路と、N個の直流電圧を平均し平均基準電圧とする平均基準電圧回路と、N個の直流電圧が平均基準電圧と略同一にするN個のパルス幅を補正するパルス幅補正回路と、を備えたインバータ電源装置である。
【選択図】図1
Description
電流対応パルス幅変調回路PWIは、第1の出力電流検出回路ID1によって検出された第1の出力電流検出信号Id1と予め定めた出力電流設定信号Irとを比較し、第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2を生成すると共に、第2の出力電流検出回路ID2によって検出された第2の出力電流検出信号Id2と出力電流設定信号Irとを比較し、第3のパルス幅変調信号Pw3及び第4のパルス幅変調信号Pw4を生成して出力する。
上述の課題を解決するために、第1の発明は、商用交流電源を整流し直流電圧を出力する1次整流回路と、前記1次整流回路に並列に設けて直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換する第1のインバータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を所定の負荷に適した高周波交流電圧に変換する第1の主変圧器と、前記第1の主変圧器の出力電力を整流する第1の2次整流回路と、前記整流された出力電力を平滑して出力端子に出力する第1の直流リアクトルと、前記平滑コンデンサと出力端子との間にインバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルが直列接続して形成される主回路を(N−1)個並列に設け、前記主回路の総出力電流を検出し総出力電流検出信号として出力する総出力電流検出回路と、予め定めた出力電流設定信号を設定する出力電流設定回路と、前記総出力電流検出信号と前記出力電流設定信号との偏差に基づいて第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を変調するパルス幅変調回路と、前記第1の主変圧器の出力電圧を検出する第1の出力電圧検出回路乃至前記第Nの主変圧器の出力電圧を検出する第Nの出力電圧検出回路と、前記第1の出力電圧を整流し第1の直流電圧として出力する第1の出力電圧整流回路乃至前記第Nの出力電圧を整流し第Nの直流電圧として出力する第Nの出力電圧整流回路と、前記第1の直流電圧乃至第Nの直流電圧の平均を算出し平均基準電圧として出力する平均基準電圧回路と、前記第1の直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号として出力する第1のパルス幅補正回路乃至前記第Nの直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号として出力する第Nのパルス幅補正回路と、第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号に応じて前記第1のインバータ回路を駆動する第1のインバータ駆動回路乃至前記第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号に応じて前記第Nのインバータ回路を駆動する第Nのインバータ駆動回路と、を備えたことを特徴とするインバータ電源装置である。
上記より、高価な出力電流検出回路1個と低価な出力電圧検出回路N個によって並列運転が可能となり、高価な出力電流検出回路の数を減少させることができる。
図1に示す起動スイッチTSから起動信号Tsが出力されるとパルス幅変調回路PWは、総出力電流検出信号Idと出力電流設定信号Irとの偏差に基づいて定まる、図2(A)に示すパルス幅時間T1の第1のパルス幅変調信号Pw1を出力する。
AR2 第2の出力電圧整流回路
AR3 第3の出力電圧整流回路
C1 平滑コンデンサ
DR1 1次整流回路
DR2 第1の2次整流回路
DR3 第2の2次整流回路
DR4 第3の2次整流回路
DCL1 第1の直流リアクトル
DCL2 第2の直流リアクトル
DCL3 第3の直流リアクトル
EA 平均基準電圧回路
ID 総出力電流検出回路
ID1 第1の出力電流検出回路
ID2 第2の出力電流検出回路
Id 総出力電流検出信号
Id1 第1の出力電流検出信号
Id2 第2の出力電流検出信号
IR 出力電流設定回路
Ir 出力電流設定値
INT1 第1の主変圧器
INT2 第2の主変圧器
INT3 第3の主変圧器
M 被加工物
PW パルス幅変調回路
PWI 電流対応パルス幅変調回路
Pw1 第1のパルス幅変調信号
Pw2 第2のパルス幅変調信号
Pw3 第3のパルス幅変調信号
Pw4 第4のパルス幅変調信号
SV1 第1のパルス幅補正回路
SV2 第2のパルス幅補正回路
Sv1 第1のパルス幅補正信号
Sv2 第2のパルス幅補正信号
Sv3 第3のパルス幅補正信号
Sv4 第4のパルス幅補正信号
SD1 第1のインバータ駆動回路
SD2 第2のインバータ駆動回路
TH トーチ
TS 起動スイッチ
Ts 起動信号
TR1 第1のスイッチング素子
TR2 第2のスイッチング素子
TR3 第3のスイッチング素子
TR4 第4のスイッチング素子
TR5 第5のスイッチング素子
TR6 第6のスイッチング素子
TR7 第7のスイッチング素子
TR8 第8のスイッチング素子
Tr1 第1スイッチング素子駆動信号
Tr2 第2スイッチング素子駆動信号
Tr3 第3スイッチング素子駆動信号
Tr4 第4スイッチング素子駆動信号
Tr5 第5スイッチング素子駆動信号
Tr6 第6スイッチング素子駆動信号
Tr7 第7スイッチング素子駆動信号
Tr8 第8スイッチング素子駆動信号
VD1 第1の出力電圧検出回路
VD2 第2の出力電圧検出回路
Claims (4)
- 商用交流電源を整流し直流電圧を出力する1次整流回路と、前記1次整流回路に並列に設けて直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換する第1のインバータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を所定の負荷に適した高周波交流電圧に変換する第1の主変圧器と、前記第1の主変圧器の出力電力を整流する第1の2次整流回路と、前記整流された出力電力を平滑して出力端子に出力する第1の直流リアクトルと、前記平滑コンデンサと出力端子との間にインバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルが直列接続して形成される主回路を(N−1)個並列に設け、前記主回路の総出力電流を検出し総出力電流検出信号として出力する総出力電流検出回路と、予め定めた出力電流設定信号を設定する出力電流設定回路と、前記総出力電流検出信号と前記出力電流設定信号との偏差に基づいて第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を変調するパルス幅変調回路と、前記第1の主変圧器の出力電圧を検出する第1の出力電圧検出回路乃至前記第Nの主変圧器の出力電圧を検出する第Nの出力電圧検出回路と、前記第1の出力電圧を整流し第1の直流電圧として出力する第1の出力電圧整流回路乃至前記第Nの出力電圧を整流し第Nの直流電圧として出力する第Nの出力電圧整流回路と、前記第1の直流電圧乃至第Nの直流電圧の平均を算出し平均基準電圧として出力する平均基準電圧回路と、前記第1の直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号として出力する第1のパルス幅補正回路乃至前記第Nの直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号として出力する第Nのパルス幅補正回路と、第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号に応じて前記第1のインバータ回路を駆動する第1のインバータ駆動回路乃至前記第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号に応じて前記第Nのインバータ回路を駆動する第Nのインバータ駆動回路と、を備えたことを特徴とするインバータ電源装置。
- 前記パルス幅変調信号のパルス幅の補正は、前記平均基準電圧と前記直流電圧との偏差を算出し、前記偏差の値が正のとき前記正の値に基づいてパルス幅を短くし、前記偏差の値が負のとき前記負の値に基づいてパルス幅を長くすること、を特徴とする請求項1に記載のインバータ電源装置。
- 前記第1の出力電圧検出回路乃至第Nの出力電圧検出回路は、前記第1の主変圧器乃至第Nの主変圧器の2次側に補助巻線を設けて形成すること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインバータ電源装置。
- 前記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインバータ電源装置の出力電圧を、アーク負荷に適したアーク加工用電圧に変換すること、を特徴とするアーク加工用電源装置。
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JP2012065397A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | フォワード型スイッチング電源装置とフォワード型スイッチング電源装置の駆動方法 |
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