JP2017204567A - 誘導性負荷用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全かつ確実に誘導性負荷を消磁させることができる誘導性負荷用電源装置を提供する。【解決手段】誘導性負荷用電源装置１Ａは、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ４および還流ダイオードＤ１〜Ｄ４を含む負荷駆動部４と、負荷駆動部４の出力側に設けられた第１電圧検出部ＶＤ１および第１短絡部（Ｄ５，ＳＷ５，Ｒ１）と、負荷駆動部４を少なくとも力行状態または回生状態にする機能と第１短絡部（Ｄ５，ＳＷ５，Ｒ１）を短絡状態または非短絡状態にする機能とを有する制御部１０Ａと、回生電流を検出する電流検出部ＣＴ２とを備える。制御部１０Ａは、電流検出部ＣＴ２によって検出された回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きく、かつ第１電圧検出部ＶＤ１によって検出された誘導性負荷Ｌの電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、第１短絡部（Ｄ５，ＳＷ５，Ｒ１）を短絡状態にする。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁石等の誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置に関する。

物理学実験や医療等の分野で使用される加速器には、パルス状の大電流を印加することにより電磁石等の誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置が備えられている。このような装置としては、例えば、図６に示す誘導性負荷用電源装置１００が知られている（特許文献１参照）。

誘導性負荷用電源装置１００は、フェイズＩＩにおいて、スイッチ素子１０２，１０５，１０９がオン状態（閉状態）とされるとともに、スイッチ素子１０６がオフ状態（開状態）とされる。これにより、誘導性負荷Ｌに充電電源１０１の出力電圧が印加され、負荷電流Ｉが立ち上がり、誘導性負荷Ｌが励磁される（図７参照）。一方、誘導性負荷用電源装置１００は、フェイズＩＶにおいて、スイッチ素子１０２，１０５，１０９がオフ状態とされるとともに、スイッチ素子１０６がオン状態とされる。これにより、“ダイオード１０８→スイッチ素子１０６→ダイオード１０４”の経路で誘導性負荷Ｌの残留電力が充電電源１０１に回生され、負荷電流Ｉが立ち下がり、誘導性負荷Ｌが消磁される（図７参照）。

特許第５６１４８１３号公報

しかしながら、誘導性負荷用電源装置１００では、充電電源１０１の容量成分および誘導性負荷Ｌの誘導成分の関係によっては、回生時に充電電源１０１に向かって流れる回生電流に共振現象が起こり、充電電源１０１に過電圧が印加されるという問題があった。この場合は、充電電源１０１を保護するために回生を中断する必要がある。また、誘導性負荷用電源装置１００では、回生時に電流経路を構築するダイオード１０８、スイッチ素子１０６およびダイオード１０４の少なくとも１つにおいて異常が発生すると、回生が十分になされないという問題もあった。いずれの場合も、誘導性負荷Ｌは励磁されたままとなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、安全かつ確実に誘導性負荷を消磁させることができる誘導性負荷用電源装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１の誘導性負荷用電源装置は、誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置であって、交流電源から供給される電力を直流化して出力する電力変換部と、電力変換部の出力側に設けられた電力貯蔵部と、電力変換部の出力側に設けられた、複数のスイッチ素子および該スイッチ素子のそれぞれに設けられた還流ダイオードを含む負荷駆動部と、誘導性負荷に並列となるように負荷駆動部の出力側に設けられた第１電圧検出部と、誘導性負荷に並列となるように負荷駆動部の出力側に設けられた、短絡用第１スイッチ素子を含む第１短絡部と、スイッチ素子の開閉を制御することにより負荷駆動部を少なくとも力行状態または回生状態にする機能と、短絡用第１スイッチ素子の開閉を制御することにより第１短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能とを有する制御部と、負荷駆動部が回生状態とされているときに負荷駆動部から電力貯蔵部に向かって流れる回生電流を検出する電流検出部とを備え、制御部は、負荷駆動部が回生状態とされているときに、電流検出部によって検出された回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きく、かつ第１電圧検出部によって検出された誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、第１短絡部を短絡状態にするよう構成されている。

この構成では、回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きく、かつ誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、誘導性負荷に並列に設けられた第１短絡部が短絡状態とされる。したがって、この構成によれば、上記の場合に、回生によってではなく、第１短絡部によって誘導性負荷を消磁させることができる。なお、「回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きい場合」には、例えば、回生電流に共振現象が起こっている場合が含まれる。また、第１電圧閾値は、どの程度までの消磁が求められるのかに基づいて決定される。完全な消磁が求められる場合、第１電圧閾値はゼロに設定される。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る第２の誘導性負荷用電源装置は、誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置であって、交流電源から供給される電力を直流化して出力する電力変換部と、電力変換部の出力側に設けられた電力貯蔵部と、電力変換部の出力側に設けられた、複数のスイッチ素子および該スイッチ素子のそれぞれに設けられた還流ダイオードを含む負荷駆動部と、誘導性負荷に並列となるように負荷駆動部の出力側に設けられた第１電圧検出部と、誘導性負荷に並列となるように負荷駆動部の出力側に設けられた、短絡用第１スイッチ素子を含む第１短絡部と、スイッチ素子の開閉を制御することにより負荷駆動部を少なくとも力行状態または回生状態にする機能と、短絡用第１スイッチ素子の開閉を制御することにより第１短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能とを有する制御部とを備え、負荷駆動部は、自己の異常を検出する異常検出部をさらに含み、制御部は、負荷駆動部が回生状態とされているときに、異常検出部が異常を検出し、かつ第１電圧検出部によって検出された誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、第１短絡部を短絡状態にするよう構成されている。

この構成では、異常検出部が負荷駆動部の異常を検出し、かつ誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、誘導性負荷に並列に設けられた第１短絡部が短絡状態とされる。したがって、この構成によれば、上記の場合に、回生によってではなく、第１短絡部によって誘導性負荷を消磁させることができる。なお、「異常検出部が負荷駆動部の異常を検出した場合」には、例えば、回生電流の経路を構築すべきスイッチ素子またはダイオードが損傷したために回生電流の経路が構築できない場合が含まれる。

上記第１および第２の誘導性負荷用電源装置は、電力貯蔵部に並列に設けられた第２電圧検出部と、電力貯蔵部に並列に設けられた、短絡用第２スイッチ素子を含む第２短絡部とをさらに備え、制御部は、短絡用第２スイッチ素子の開閉を制御することにより第２短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能をさらに有し、第２電圧検出部によって検出された電力貯蔵部の電圧が予め定められた第２電圧閾値よりも大きい場合に、第２短絡部を短絡状態にするよう構成されていることが好ましい。

この構成によれば、過電圧により電力貯蔵部が損傷することを確実に防ぐことができる。なお、第２電圧閾値は、電力貯蔵部がどの程度までの過電圧を許容し得るのかに基づいて決定される。

上記第１および第２の誘導性負荷用電源装置に備えられた負荷駆動部の具体的な構成としては、例えば、２つのスイッチ素子を第１接続点において直列接続してなる第１アームと、２つのスイッチ素子を第２接続点において接続してなる第２アームとを含み、第１および第２接続点において誘導性負荷に接続される構成が考えられる。

本発明によれば、安全かつ確実に誘導性負荷を消磁させることができる誘導性負荷用電源装置を提供することができる。

本発明の第１実施例に係る誘導性負荷用電源装置の回路図である。 図１に示す誘導性負荷用電源装置に備えられた負荷駆動部の２つの動作状態（力行状態および回生状態）を示す図である。 図１に示す誘導性負荷用電源装置に備えられた負荷駆動部の動作状態が回生状態になったときに流れる回生電流の波形図である。 本発明の第２実施例に係る誘導性負荷用電源装置の回路図である。 図４に示す誘導性負荷用電源装置に備えられた負荷駆動部の３つの動作状態（力行状態、回生状態および還流状態）を示す図である。 従来の誘導性負荷用電源装置の回路図である。 図６に示す誘導性負荷用電源装置の動作波形図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例に係る誘導性負荷用電源装置について説明する。

［第１実施例］
図１に、本発明の第１実施例に係る誘導性負荷用電源装置１Ａを示す。誘導性負荷用電源装置１Ａは、パルス状の大電流（負荷電流Ｉ）を印加することにより誘導性負荷Ｌ（本実施例では電磁石）を駆動し、誘導性負荷Ｌの周りに強力な磁界を発生させるための装置である。

同図に示すように、誘導性負荷用電源装置１Ａは、外部にある交流電源Ｇ（例えば、ＡＣ２００［Ｖ］の商用交流電源）から供給される電力を直流化してライン９Ｈ，９Ｌから出力する電力変換部２と、ライン９Ｈ，９Ｌに接続された電力貯蔵部３および負荷駆動部４と、負荷駆動部４の出力側に設けられた第１保護部５と、電力貯蔵部３に接続された第２保護部６Ａと、負荷駆動部４、第１保護部５および第２保護部６Ａを制御する制御部１０Ａとを備えている。また、誘導性負荷用電源装置１Ａは、第１電流検出部ＣＴ１および第２電流検出部ＣＴ２も備えている。

電力変換部２は、交流電源Ｇから供給される電力を直流化するＡＣ／ＤＣ変換回路からなる。直流化後の電力は、ライン９Ｈ，９Ｌから出力される。ライン９Ｌを基準としたときのライン９Ｈの定常時の電位は、例えば４００［Ｖ］である。ライン９Ｌは、接地されていてもよい。

負荷駆動部４は、４つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４およびこれらに各１つ設けられた還流ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を含んでいる。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２および還流ダイオードＤ１，Ｄ２は第１アーム４ａを構成し、スイッチ素子ＳＷ３，ＳＷ４および還流ダイオードＤ３，Ｄ４は第２アーム４ｂを構成する。各アーム４ａ，４ｂは、ライン９Ｈ，９Ｌの間に設けられている。第１アーム４ａを構成する２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、第１接続点Ｐａにおいて直列接続されている。同様に、第２アーム４ｂを構成する２つのスイッチ素子ＳＷ３，ＳＷ４は、第２接続点Ｐｂにおいて直列接続されている。負荷駆動部４は、第１接続点Ｐａおよび第２接続点Ｐｂにおいて、駆動すべき誘導性負荷Ｌに接続される。

負荷駆動部４は、自己の異常を検出するとともに、検出した異常に対応する検出信号Ｓ３を制御部１０Ａに向けて送出する異常検出部４ｃをさらに含んでいる。異常検出部４ｃは、例えば、損傷によりスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が開閉不能になっていることを異常として検出する。

負荷駆動部４は、各アーム４ａ，４ｂの出力側に設けられたノイズフィルタをさらに含んでいてもよい。

スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４は、同一の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ，Insulated-Gate Bipolar Transistor）からなる。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のゲートは、制御部１０Ａに接続されている。

電力貯蔵部３は、ｍＦオーダーの静電容量を有するキャパシタからなる。このようなキャパシタとして、電解コンデンサまたはフィルムコンデンサを用いることができる。電力貯蔵部３は、基本的には、電力変換部２から出力される電力によって充電される。ライン９Ｈ，９Ｌの電位差は、電力貯蔵部３に蓄えられている電力の量に対応している。

第１保護部５は、第１電圧検出部ＶＤ１と、短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５、逆流阻止用ダイオードＤ５および抵抗器Ｒ１を直列接続してなる第１短絡部とを含んでいる。第１電圧検出部ＶＤ１および第１短絡部は、それぞれ誘導性負荷Ｌに並列となるように負荷駆動部４の出力側に設けられている。

第１電圧検出部ＶＤ１は、誘導性負荷Ｌの電圧を検出するとともに、検出した電圧に対応する検出信号Ｓ５を制御部１０Ａに向けて送出する。短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタからなる。短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５のゲートは、制御部１０Ａに接続されている。短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５がオン状態（閉状態）になると、“誘導性負荷Ｌ→抵抗器Ｒ１→短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５→逆流阻止用ダイオードＤ５→誘導性負荷Ｌ”の還流経路が構築され、誘導性負荷Ｌの残留電力が抵抗器Ｒ１において熱として消費される。

第２保護部６Ａは、第２電圧検出部ＶＤ２と、短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６および抵抗器Ｒ２を直列接続してなる第２短絡部とを含んでいる。第２電圧検出部ＶＤ２および第２短絡部は、それぞれ電力貯蔵部３に並列となるように電力変換部２の出力側に設けられている。

第２電圧検出部ＶＤ２は、電力貯蔵部３が出力する電圧、すなわちライン９Ｈ，９Ｌの電位差を検出するとともに、検出した電圧（電位差）に対応する検出信号Ｓ６を制御部１０Ａに向けて送出する。短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタからなる。短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６のゲートは、制御部１０Ａに接続されている。短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６がオン状態になると、“電力貯蔵部３→短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６→抵抗器Ｒ２→電力貯蔵部３”の還流経路が構築される。そして、この短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６を含む経路で電流が流れる際に、電力貯蔵部３に蓄えられた電力が抵抗器Ｒ２において熱として消費される。これにより、ライン９Ｈ，９Ｌの電位差は小さくなる。

第１電流検出部ＣＴ１は、第２アーム４ｂの第２接続点Ｐｂおよび誘導性負荷Ｌの間において負荷電流Ｉを検出するとともに、検出した負荷電流Ｉに対応する検出信号Ｓ１を制御部１０Ａに向けて送出する。第１電流検出部ＣＴ１は、第１アーム４ａの第１接続点Ｐａおよび誘導性負荷Ｌの間において負荷電流Ｉを検出してもよい。

第２電流検出部ＣＴ２は、ライン９Ｈ上に設けられている。第２電流検出部ＣＴ２は、負荷駆動部４が後述する回生状態になっているときに負荷駆動部４から電力貯蔵部３に向かって流れる負荷電流Ｉ（以下、「回生電流」ともいう）を検出するとともに、検出した回生電流に対応する検出信号Ｓ２を制御部１０Ａに向けて送出する。第２電流検出部ＣＴ２の位置は、回生電流を検出することが可能な他の位置（例えば、符号ＣＴ２’を付した位置）であってもよい。

制御部１０Ａは、外部からの指令信号Ｓ９と、検出信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６とに基づいて制御信号Ｓ４，Ｓ７，Ｓ８を生成するとともに、制御信号Ｓ４を負荷駆動部４に、制御信号Ｓ７を第１保護部５に、制御信号Ｓ８を第２保護部６に向けて送出する。

制御部１０Ａは、制御信号Ｓ４によって負荷駆動部４のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の開閉を制御することにより負荷駆動部４を力行状態、回生状態または停止状態にする第１の機能を有している。

力行状態においては、図２（Ａ）に示すように、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ４がオン状態とされ、他のスイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３がオフ状態（開状態）とされる。これにより、“電力変換部２（電力貯蔵部３）→スイッチ素子ＳＷ１→誘導性負荷Ｌ→スイッチ素子ＳＷ４→電力変換部２（電力貯蔵部３）”の電流経路が構築され、誘導性負荷Ｌに負荷電流Ｉが流れる。制御部１０Ａは、外部からの指令信号Ｓ９をきっかけとして負荷駆動部４を力行状態にする。なお、図２の各図においては、電流経路を構築しない素子等の図示が省略されている点に注意されたい。

回生状態においては、図２（Ｂ）に示すように、全てのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４がオフ状態とされる。これにより、“誘導性負荷Ｌ→還流ダイオードＤ３→電力貯蔵部３→還流ダイオードＤ２→誘導性負荷Ｌ”の電流経路が構築され、誘導性負荷Ｌの残留電力が電力貯蔵部３に回生される。

回生状態において負荷電流Ｉ（回生電流）がゼロになると、負荷駆動部４は停止状態に移行する。制御部１０Ａは、負荷電流Ｉの電流値と向きを示す検出信号Ｓ２に基づき、負荷駆動部４が停止状態に移行したことを知ることができる。停止状態においては、全てのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４がそのままオフ状態とされる。

さらに、制御部１０Ａは、制御信号Ｓ７によって短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５の開閉を制御することにより第１短絡部を短絡状態または非短絡状態にする第２の機能も有している。

制御部１０Ａは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに、検出信号Ｓ２，Ｓ５に基づいて、回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きく、かつ誘導性負荷Ｌの電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きいことを検出すると、短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５をオン状態にして第１短絡部を短絡状態にする。これと同時に、制御部１０Ａは負荷駆動部４を停止状態にする。これにより、電力貯蔵部３に対する過電圧の印加が防がれるとともに、誘導性負荷Ｌを安全かつ確実に消磁させることができる。

なお、回生電流は、図３に示すように、共振現象により脈動することが予想される。このため、回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きいか否かの判断においては、負荷駆動部４が回生状態になった直後の予め定められた期間Δｔにおける平均値を用いることが好ましい。

また、制御部１０Ａは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに、検出信号Ｓ３，Ｓ５に基づいて、負荷駆動部４の内部において発生した異常により回生電流の経路が構築されておらず、かつ誘導性負荷Ｌの電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きいことを検出すると、短絡用第１スイッチ素子ＳＷ５をオン状態にして第１短絡部を短絡状態にする。これと同時に、制御部１０Ａは負荷駆動部４を停止状態にする。これにより、回生に頼ることなく、誘導性負荷Ｌを安全かつ確実に消磁させることができる。

さらに、制御部１０Ａは、制御信号Ｓ８によって短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６の開閉を制御することにより第２短絡部を短絡状態または非短絡状態にする第３の機能も有している。

制御部１０Ａは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに、検出信号Ｓ６に基づいて、電力貯蔵部３の電圧が予め定められた第２電圧閾値よりも大きいことを検出すると、短絡用第２スイッチ素子ＳＷ６をオン状態にして第２短絡部を短絡状態にする。これにより、電力貯蔵部３の過電圧状態が解消または緩和され、電力貯蔵部３の損傷が防がれる。

このように、本実施例に係る誘導性負荷用電源装置１Ａによれば、負荷駆動部４が回生状態になっているときに、下記ｉａおよびｉｂのいずれかの条件を満たし、かつ下記ｉｉの条件を満たすと、第１保護部５の第１短絡部が短絡状態とされ、これにより、誘導性負荷Ｌを安全かつ確実に消磁させることができる。
ｉａ：回生電流が電流閾値よりも大きい。（検出信号Ｓ２）
ｉｂ：負荷駆動部４の内部において異常が発生している。（検出信号Ｓ３）
ｉｉ：誘導性負荷Ｌの電圧が第１電圧閾値よりも大きい。（検出信号Ｓ５）

［第２実施例］
図４に、本発明の第２実施例に係る誘導性負荷用電源装置１Ｂを示す。同図に示すように、誘導性負荷用電源装置１Ｂは、第２保護部６Ａの代わりに第２保護部６Ｂを備えている点、および制御部１０Ａの代わりに制御部１０Ｂを備えている点において誘導性負荷用電源装置１Ａと相違しているが、他の点については誘導性負荷用電源装置１Ａと共通している。

第２保護部６Ｂは、第２電圧検出部ＶＤ２を含んでいる。第１実施例と同様、第２電圧検出部ＶＤ２は、電力貯蔵部３が出力する電圧、すなわちライン９Ｈ，９Ｌの電位差を検出するとともに、検出した電圧（電位差）に対応する検出信号Ｓ６を制御部１０Ａに向けて送出する。

制御部１０Ｂは、上記第１および第２の機能を有している。

また、制御部１０Ｂは、上記第３の機能の代わりに、制御信号Ｓ４によって負荷駆動部４のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の開閉を制御することにより負荷駆動部４を還流状態にする第４の機能を有している。

還流状態においては、図５（Ｃ）に示すように、スイッチ素子ＳＷ１がオン状態とされ、他のスイッチ素子ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４がオフ状態とされる。これにより、“誘導性負荷Ｌ→還流ダイオードＤ３→スイッチ素子ＳＷ１→誘導性負荷Ｌ”の電流経路が構築され、誘導性負荷Ｌの残留電力が還流ダイオードＤ３において熱として消費される。

制御部１０Ｂは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに、検出信号Ｓ６に基づいて、電力貯蔵部３の電圧が予め定められた第２電圧閾値よりも大きいことを検出すると、負荷駆動部４を還流状態にする。これにより、電力貯蔵部３の過電圧状態が解消または緩和され、電力貯蔵部３の損傷が防がれる。

以上、本発明の実施例に係る誘導性負荷用電源装置１Ａ，１Ｂについて説明してきたが、本発明の構成は実施例の構成に限定されるものではない。

例えば、第２電流検出部ＣＴ２および異常検出部４ｃは、どちらか一方が省略されていてもよい。第２電流検出部ＣＴ２が省略されている場合、制御部１０Ａ，１０Ｂは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに上記ｉｂおよびｉｉの条件を満たすと、第１保護部５の第１短絡部を短絡状態にする。一方、異常検出部４ｃが省略されている場合、制御部１０Ａ，１０Ｂは、負荷駆動部４が回生状態になっているときに上記ｉａおよびｉｉの条件を満たすと、第１保護部５の第１短絡部を短絡状態にする。

また、電力貯蔵部３は、リチウムイオン電池等の二次電池であってもよい。

また、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等の他の半導体スイッチであってもよい。

また、大電流を駆動するために、負荷駆動部４の各アーム４ａ，４ｂは、それぞれ複数のアームを並列に接続したものであってもよい。

１Ａ，１Ｂ 誘導性負荷用電源装置
２ 電力変換部
３ 電力貯蔵部
４ 負荷駆動部
４ａ 第１アーム
４ｂ 第２アーム
４ｃ 異常検出部
５ 第１保護部
６Ａ，６Ｂ 第２保護部
１０Ａ，１０Ｂ 制御部
ＣＴ１ 第１電流検出部
ＣＴ２ 第２電流検出部
Ｇ 交流電源
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 還流ダイオード
Ｄ５ 逆流阻止用ダイオード
Ｌ 誘導性負荷
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗器
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４ スイッチ素子
ＳＷ５ 短絡用第１スイッチ素子
ＳＷ６ 短絡用第２スイッチ素子
ＶＤ１ 第１電圧検出部
ＶＤ２ 第２電圧検出部

Claims (4)

1. 誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置であって、
   交流電源から供給される電力を直流化して出力する電力変換部と、
   前記電力変換部の出力側に設けられた電力貯蔵部と、
   前記電力変換部の出力側に設けられた、複数のスイッチ素子および該スイッチ素子のそれぞれに設けられた還流ダイオードを含む負荷駆動部と、
   前記誘導性負荷に並列となるように前記負荷駆動部の出力側に設けられた第１電圧検出部と、
   前記誘導性負荷に並列となるように前記負荷駆動部の出力側に設けられた、短絡用第１スイッチ素子を含む第１短絡部と、
   前記スイッチ素子の開閉を制御することにより前記負荷駆動部を少なくとも力行状態または回生状態にする機能と、前記短絡用第１スイッチ素子の開閉を制御することにより前記第１短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能とを有する制御部と、
   前記負荷駆動部が回生状態とされているときに前記負荷駆動部から前記電力貯蔵部に向かって流れる回生電流を検出する電流検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記負荷駆動部が回生状態とされているときに、前記電流検出部によって検出された前記回生電流が予め定められた電流閾値よりも大きく、かつ前記第１電圧検出部によって検出された前記誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、前記第１短絡部を短絡状態にする
   ことを特徴とする誘導性負荷用電源装置。
2. 誘導性負荷を駆動する誘導性負荷用電源装置であって、
   交流電源から供給される電力を直流化して出力する電力変換部と、
   前記電力変換部の出力側に設けられた電力貯蔵部と、
   前記電力変換部の出力側に設けられた、複数のスイッチ素子および該スイッチ素子のそれぞれに設けられた還流ダイオードを含む負荷駆動部と、
   前記誘導性負荷に並列となるように前記負荷駆動部の出力側に設けられた第１電圧検出部と、
   前記誘導性負荷に並列となるように前記負荷駆動部の出力側に設けられた、短絡用第１スイッチ素子を含む第１短絡部と、
   前記スイッチ素子の開閉を制御することにより前記負荷駆動部を少なくとも力行状態または回生状態にする機能と、前記短絡用第１スイッチ素子の開閉を制御することにより前記第１短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能とを有する制御部と、
   を備え、
   前記負荷駆動部は、自己の異常を検出する異常検出部をさらに含み、
   前記制御部は、前記負荷駆動部が回生状態とされているときに、前記異常検出部が異常を検出し、かつ前記第１電圧検出部によって検出された前記誘導性負荷の電圧が予め定められた第１電圧閾値よりも大きい場合に、前記第１短絡部を短絡状態にする
   ことを特徴とする誘導性負荷用電源装置。
3. 前記電力貯蔵部に並列に設けられた第２電圧検出部と、
   前記電力貯蔵部に並列に設けられた、短絡用第２スイッチ素子を含む第２短絡部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記短絡用第２スイッチ素子の開閉を制御することにより前記第２短絡部を短絡状態または非短絡状態にする機能をさらに有し、前記第２電圧検出部によって検出された前記電力貯蔵部の電圧が予め定められた第２電圧閾値よりも大きい場合に、前記第２短絡部を短絡状態にする
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘導性負荷用電源装置。
4. 前記負荷駆動部は、２つの前記スイッチ素子を第１接続点において直列接続してなる第１アームと、２つの前記スイッチ素子を第２接続点において直列接続してなる第２アームとを含み、前記第１および第２接続点において前記誘導性負荷に接続される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の誘導性負荷用電源装置。

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