JP3030527B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP3030527B2 JP3030527B2 JP5185642A JP18564293A JP3030527B2 JP 3030527 B2 JP3030527 B2 JP 3030527B2 JP 5185642 A JP5185642 A JP 5185642A JP 18564293 A JP18564293 A JP 18564293A JP 3030527 B2 JP3030527 B2 JP 3030527B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スタジオ、劇場、舞
台に使用する調光装置、電気炉用電源、変圧器の１次電
圧制御等、交流電源を位相制御して使用する電源装置に
関するものである。
台に使用する調光装置、電気炉用電源、変圧器の１次電
圧制御等、交流電源を位相制御して使用する電源装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電源装置として逆並列に接続した
２個のサイリスタを負荷と直列に接続し、サイリスタの
ゲートに制御信号を与えて、交流入力電源の各半サイク
ルごとにそれぞれサイリスタをスイッチ制御して、負荷
電流を位相制御していた。
２個のサイリスタを負荷と直列に接続し、サイリスタの
ゲートに制御信号を与えて、交流入力電源の各半サイク
ルごとにそれぞれサイリスタをスイッチ制御して、負荷
電流を位相制御していた。
【０００３】ところが、サイリスタのスイッチング時に
単位時間当たり、大きな電流変化が生じ、ノイズ発生の
原因になっていた。また、サイリスタはゲート制御信号
を印加した後、サイリスタが自然転流するまでオンを続
けるので電力の利用率が悪いものであった。
単位時間当たり、大きな電流変化が生じ、ノイズ発生の
原因になっていた。また、サイリスタはゲート制御信号
を印加した後、サイリスタが自然転流するまでオンを続
けるので電力の利用率が悪いものであった。
【０００４】そこで、最近図５に示すような自己消弧性
のあるバイポーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧ
ＢＴ等の自己消弧型制御素子４，５と、この制御素子と
逆並列にダイオード６，７を設けた並列回路を２組逆方
向に直列接続した電源装置が提案されている。交流電源
１の零電圧時に駆動装置１４からの駆動信号により、制
御素子４，５をオンさせると、例えば交流電源１，自己
消弧型制御素子４，ダイオード７を介して負荷２に図６
の実線で示すように交流電流が供給される。そして、こ
の半サイクルの所定位相で駆動信号をオンからオフへ変
化させると、図６（ａ）に示すように零にすることがで
きる。また、駆動信号をオフしたのち、この半サイクル
中に駆動信号を出力させ、制御素子をオンさせると、図
６（ｂ）の実線で示すような交流電流が負荷に供給され
る。これにより電力の利用率を向上させることができ
る。
のあるバイポーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧ
ＢＴ等の自己消弧型制御素子４，５と、この制御素子と
逆並列にダイオード６，７を設けた並列回路を２組逆方
向に直列接続した電源装置が提案されている。交流電源
１の零電圧時に駆動装置１４からの駆動信号により、制
御素子４，５をオンさせると、例えば交流電源１，自己
消弧型制御素子４，ダイオード７を介して負荷２に図６
の実線で示すように交流電流が供給される。そして、こ
の半サイクルの所定位相で駆動信号をオンからオフへ変
化させると、図６（ａ）に示すように零にすることがで
きる。また、駆動信号をオフしたのち、この半サイクル
中に駆動信号を出力させ、制御素子をオンさせると、図
６（ｂ）の実線で示すような交流電流が負荷に供給され
る。これにより電力の利用率を向上させることができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負荷が
変圧器、蛍光灯、誘導コイル等の誘導性の場合には、自
己消弧型制御素子４，５への駆動信号をオフし、自己消
弧型制御素子４，５をオフさせると、自己消弧型制御素
子がオン時に蓄えられた負荷のインダクタクスによるエ
ネルギーが放出されず、過大な振動電圧が発生し、自己
消弧型制御素子が破損することがあった。
変圧器、蛍光灯、誘導コイル等の誘導性の場合には、自
己消弧型制御素子４，５への駆動信号をオフし、自己消
弧型制御素子４，５をオフさせると、自己消弧型制御素
子がオン時に蓄えられた負荷のインダクタクスによるエ
ネルギーが放出されず、過大な振動電圧が発生し、自己
消弧型制御素子が破損することがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、主自己消弧型
制御素子と、この主自己消弧型制御素子と逆並列に接続
されたダイオードとを設けた並列回路を２組逆方向に直
列接続され、前記主自己消弧型制御素子により位相制御
された電圧を、インダクタンス分を有する負荷に供給す
る電源装置において、出力負荷と並列に、フライホイル
用自己消弧型制御素子と、このフライホイル用自己消弧
型制御素子と逆並列に接続されたフライホイルダイオー
ドとを設けた並列回路を２組逆方向に直列接続され、上
記主自己消弧型制御素子が、交流電源電圧の零電位から
通電され、位相制御オフ後に出力が０になるまで、高周
波チョッピングされる自己消弧型制御素子である。
制御素子と、この主自己消弧型制御素子と逆並列に接続
されたダイオードとを設けた並列回路を２組逆方向に直
列接続され、前記主自己消弧型制御素子により位相制御
された電圧を、インダクタンス分を有する負荷に供給す
る電源装置において、出力負荷と並列に、フライホイル
用自己消弧型制御素子と、このフライホイル用自己消弧
型制御素子と逆並列に接続されたフライホイルダイオー
ドとを設けた並列回路を２組逆方向に直列接続され、上
記主自己消弧型制御素子が、交流電源電圧の零電位から
通電され、位相制御オフ後に出力が０になるまで、高周
波チョッピングされる自己消弧型制御素子である。
【０００７】
【０００８】
【作用】主自己消弧型制御素子の位相制御のオフ時、フ
ライホイル用自己消弧型制御素子をオンさせ、インダク
タンス分に蓄積されたエネルギーがフライホイル用自己
消弧型制御素子を介して放出させる。
ライホイル用自己消弧型制御素子をオンさせ、インダク
タンス分に蓄積されたエネルギーがフライホイル用自己
消弧型制御素子を介して放出させる。
【０００９】また、主自己消弧型制御素子が位相制御の
オフ後に高周波スイッチングさせて出力電流を位相制御
のオフ時からソフトダウンさせる。
オフ後に高周波スイッチングさせて出力電流を位相制御
のオフ時からソフトダウンさせる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の電源装置を主
としてブロックで示した図であり、図２は電源装置の各
部の波形図を示す。図１において１は交流電源、２は誘
導性負荷でインダクタンス分２ａと抵抗分２ｂによって
構成されている。３は交流電源と負荷２との間に設けら
れた電源装置である。電源装置は互いに逆方向に直列接
続されたトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等の主
自己消弧型制御素子４，５と、この主制御素子４，５と
それぞれ逆方向にダイオード６，７とが設けられてい
る。負荷２と並列に互いに逆方向に直列接続されたトラ
ンジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等のフライホイル用
自己消弧型制御素子９，１０とこれらフライホイル用自
己消弧型制御素子９，１０とそれぞれ逆方向にフライホ
イルダイオード１１，１２とが設けられている。また、
主制御素子４，５は、主制御素子用駆動装置１４の駆動
信号により駆動され、フライホイル用制御素子９，１０
はフライホイル用制御素子駆動装置１５の駆動信号によ
り駆動される。
としてブロックで示した図であり、図２は電源装置の各
部の波形図を示す。図１において１は交流電源、２は誘
導性負荷でインダクタンス分２ａと抵抗分２ｂによって
構成されている。３は交流電源と負荷２との間に設けら
れた電源装置である。電源装置は互いに逆方向に直列接
続されたトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等の主
自己消弧型制御素子４，５と、この主制御素子４，５と
それぞれ逆方向にダイオード６，７とが設けられてい
る。負荷２と並列に互いに逆方向に直列接続されたトラ
ンジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等のフライホイル用
自己消弧型制御素子９，１０とこれらフライホイル用自
己消弧型制御素子９，１０とそれぞれ逆方向にフライホ
イルダイオード１１，１２とが設けられている。また、
主制御素子４，５は、主制御素子用駆動装置１４の駆動
信号により駆動され、フライホイル用制御素子９，１０
はフライホイル用制御素子駆動装置１５の駆動信号によ
り駆動される。
【００１１】次に動作について説明する。今、交流電源
１のＡ端子の電位がＢ端子の電位より高い半波の場合、
交流電源１の零電位時刻に、主制御素子用駆動装置１４
から主制御素子４に駆動信号が入力し、主制御素子４が
オンし、交流電源１，主制御素子４，ダイオード７，負
荷２，交流電源１に電流が流れる。この時、負荷２のイ
ンダクタンス分２ａには図１の矢印方向に電圧が発生
し、エネルギーが蓄積される。
１のＡ端子の電位がＢ端子の電位より高い半波の場合、
交流電源１の零電位時刻に、主制御素子用駆動装置１４
から主制御素子４に駆動信号が入力し、主制御素子４が
オンし、交流電源１，主制御素子４，ダイオード７，負
荷２，交流電源１に電流が流れる。この時、負荷２のイ
ンダクタンス分２ａには図１の矢印方向に電圧が発生
し、エネルギーが蓄積される。
【００１２】そして、時刻Ｔ１において、図２（ｂ）に
示すように主制御素子用駆動装置１４の駆動信号をオフ
し、図２（ｃ）に示すようにフライホイル用制御素子駆
動装置１５から駆動信号を出力し、フライホイル用制御
素子１０をオンさせる。主制御素子４がオフすると、負
荷２のインダクタンス分２ａは図１の矢印と逆方向の電
圧が誘起し、負荷２，フライホイル用制御素子１０，フ
ライホイルダイオード１１，負荷２に電流が流れ、図２
（ａ）に示すように電源装置３から出力される電圧は負
荷の抵抗１０及び配線の抵抗によって減少する。次に時
刻Ｔ２においてフライホイル用制御素子駆動装置１５の
駆動信号をオフし、フライホイル用制御素子１０をオフ
させ、主制御素子用駆動装置１４から駆動信号を出力し
主制御素子４をオンさせる。これにより交流電源１，主
制御素子４，ダイオード７，負荷２，交流電源１に電流
が流れ電源装置３の出力は図２（ａ）に示すように上昇
する。そして、時刻Ｔ３において主制御素子４をオフさ
せ、フライホイル用制御素子１０をオンさせる。以下、
この半波において電源装置２の出力が０になるまで繰り
返す。なお、図２（ａ）における破線は交流電源の電圧
波形を示す。
示すように主制御素子用駆動装置１４の駆動信号をオフ
し、図２（ｃ）に示すようにフライホイル用制御素子駆
動装置１５から駆動信号を出力し、フライホイル用制御
素子１０をオンさせる。主制御素子４がオフすると、負
荷２のインダクタンス分２ａは図１の矢印と逆方向の電
圧が誘起し、負荷２，フライホイル用制御素子１０，フ
ライホイルダイオード１１，負荷２に電流が流れ、図２
（ａ）に示すように電源装置３から出力される電圧は負
荷の抵抗１０及び配線の抵抗によって減少する。次に時
刻Ｔ２においてフライホイル用制御素子駆動装置１５の
駆動信号をオフし、フライホイル用制御素子１０をオフ
させ、主制御素子用駆動装置１４から駆動信号を出力し
主制御素子４をオンさせる。これにより交流電源１，主
制御素子４，ダイオード７，負荷２，交流電源１に電流
が流れ電源装置３の出力は図２（ａ）に示すように上昇
する。そして、時刻Ｔ３において主制御素子４をオフさ
せ、フライホイル用制御素子１０をオンさせる。以下、
この半波において電源装置２の出力が０になるまで繰り
返す。なお、図２（ａ）における破線は交流電源の電圧
波形を示す。
【００１３】次に交流電源１のＢ端子の電位がＡ端子の
電位より高い半波においては、主制御素子駆動装置１４
から主制御素子５に駆動信号を入力し、フライホイル用
制御素子駆動装置１５からフライホイル用制御素子９に
駆動信号を入力し、上記のＡ端子の電位がＢ端子の電位
より高い半波と同様の動作を行う。なお、主制御素子５
がオンしているときには、交流電源１，負荷２，主制御
素子５，ダイオード６，交流電源１に電流が流れ、フラ
イホイル用制御素子９がオンしているときには、負荷
２，フライホイル用制御素子９，フライホイルダイオー
ド１２，負荷２に電流が流れる。これにより、主自己消
弧型制御素子がオン時に蓄えられた負荷インダクタンス
のエネルギーは放出され、時刻Ｔ１時に過大な振動電圧
が発生することがない。
電位より高い半波においては、主制御素子駆動装置１４
から主制御素子５に駆動信号を入力し、フライホイル用
制御素子駆動装置１５からフライホイル用制御素子９に
駆動信号を入力し、上記のＡ端子の電位がＢ端子の電位
より高い半波と同様の動作を行う。なお、主制御素子５
がオンしているときには、交流電源１，負荷２，主制御
素子５，ダイオード６，交流電源１に電流が流れ、フラ
イホイル用制御素子９がオンしているときには、負荷
２，フライホイル用制御素子９，フライホイルダイオー
ド１２，負荷２に電流が流れる。これにより、主自己消
弧型制御素子がオン時に蓄えられた負荷インダクタンス
のエネルギーは放出され、時刻Ｔ１時に過大な振動電圧
が発生することがない。
【００１４】負荷が白熱ランプなどの抵抗負荷の場合、
主制御素子をオフさせると急激に電流が変化して振動
し、ランプ及び配線からうなりが生じやすい。このよう
な抵抗負荷で主制御素子をオフさせたとき、電流をソフ
トダウンさせるための第２の実施例を図３に示す。すな
わち、図３において図１と異なる点は、フライホイル部
８と負荷２との間に小さなリアクトル２１を設けた点で
ある。なお、電源装置３と負荷２との距離があり、巻回
されているような場合には、配線のインダクタンスによ
ってリアクトル２１を必要としないこともある。この図
３の電源装置の動作は上記図１の電源装置と同様に行わ
れる。
主制御素子をオフさせると急激に電流が変化して振動
し、ランプ及び配線からうなりが生じやすい。このよう
な抵抗負荷で主制御素子をオフさせたとき、電流をソフ
トダウンさせるための第２の実施例を図３に示す。すな
わち、図３において図１と異なる点は、フライホイル部
８と負荷２との間に小さなリアクトル２１を設けた点で
ある。なお、電源装置３と負荷２との距離があり、巻回
されているような場合には、配線のインダクタンスによ
ってリアクトル２１を必要としないこともある。この図
３の電源装置の動作は上記図１の電源装置と同様に行わ
れる。
【００１５】図４は第３の実施例であり、交流電源の電
源ラインにダイオード２５〜２８のブリッジ型整流回路
を設け、その整流回路の出力に主自己消弧型制御素子２
９、及び負荷と並列にフライホイルダイオード３１〜３
４のブリッジ型整流回路と、その整流回路の出力にフラ
イホイル用自己消弧型制御素子３５を設けたものであ
り、制御素子を少なくすることができる。この装置の動
作は図１の第１の実施例の電源装置と同様である。
源ラインにダイオード２５〜２８のブリッジ型整流回路
を設け、その整流回路の出力に主自己消弧型制御素子２
９、及び負荷と並列にフライホイルダイオード３１〜３
４のブリッジ型整流回路と、その整流回路の出力にフラ
イホイル用自己消弧型制御素子３５を設けたものであ
り、制御素子を少なくすることができる。この装置の動
作は図１の第１の実施例の電源装置と同様である。
【００１６】上記第１ないし第３の実施例では、フライ
ホイル用制御素子を主制御素子のオフ時にはオンとし、
また主制御素子４，５のオン時にはオフさせ、商用電源
周波数より高い高周波チョッピングさせていたが、フラ
イホイル用制御素子９，１０にはソフトダウンされる時
刻Ｔｎまで連続してオンさせてもよい。この場合、主制
御素子４，５がオン時にフライホイル用制御素子９，１
０に駆動信号が入力しても、主制御素子４，５側の出力
の電位がフライホイル部の電位より高く、フライホイル
ダイオード１１，１２に逆バイアスが印加されてフライ
ホイル部には電流は流れない。また、主制御素子４，５
のオフ時のソフトダウンを速く行う場合には、フライホ
イル用制御素子９，１０のオンする期間を長くし、緩や
かなソフトダウンを行う場合には時刻Ｔ２以後の主制御
素子がオンする期間を長くすればよい。
ホイル用制御素子を主制御素子のオフ時にはオンとし、
また主制御素子４，５のオン時にはオフさせ、商用電源
周波数より高い高周波チョッピングさせていたが、フラ
イホイル用制御素子９，１０にはソフトダウンされる時
刻Ｔｎまで連続してオンさせてもよい。この場合、主制
御素子４，５がオン時にフライホイル用制御素子９，１
０に駆動信号が入力しても、主制御素子４，５側の出力
の電位がフライホイル部の電位より高く、フライホイル
ダイオード１１，１２に逆バイアスが印加されてフライ
ホイル部には電流は流れない。また、主制御素子４，５
のオフ時のソフトダウンを速く行う場合には、フライホ
イル用制御素子９，１０のオンする期間を長くし、緩や
かなソフトダウンを行う場合には時刻Ｔ２以後の主制御
素子がオンする期間を長くすればよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のこの発明の電源装置では、主消弧
型制御素子の位相制御のオフ時、フライホイル用自己消
弧型制御素子をオンさせることにより、負荷のインダク
タンス分に蓄積されたエネルギーがフライホイル用自己
消弧型制御素子を介して放出されて、過大な振動電圧が
発生することもなく自己消弧型制御素子を破損すること
もない。又、抵抗負荷の場合、小さなリアクトルを設
け、主自己消弧型制御素子のオフ時、フライホイル用自
己消弧型制御素子をオンさせ、リアクトルに蓄積された
エネルギーをフライホイル型制御素子を介して放出させ
て、ソフトダウンさせることができ、負荷又は配線の振
動によるうなりを防止することができる。
型制御素子の位相制御のオフ時、フライホイル用自己消
弧型制御素子をオンさせることにより、負荷のインダク
タンス分に蓄積されたエネルギーがフライホイル用自己
消弧型制御素子を介して放出されて、過大な振動電圧が
発生することもなく自己消弧型制御素子を破損すること
もない。又、抵抗負荷の場合、小さなリアクトルを設
け、主自己消弧型制御素子のオフ時、フライホイル用自
己消弧型制御素子をオンさせ、リアクトルに蓄積された
エネルギーをフライホイル型制御素子を介して放出させ
て、ソフトダウンさせることができ、負荷又は配線の振
動によるうなりを防止することができる。
【図１】この発明の電源装置の第１の実施例のブロック
図である。
図である。
【図２】図１の電源装置の各部の出力電圧波形図であ
る。
る。
【図３】この発明の電源装置の第２の実施例のブロック
図である。
図である。
【図４】この発明の電源装置の第３の実施例のブロック
図である。
図である。
【図５】従来の電源装置のブロック図である。
【図６】図５の出力電圧波形図である。
１ 交流電源 ２ 負荷 ２ａ インダクタンス分 ２ｂ 抵抗分 ３ 電源装置 ４，５，２９ 主自己消弧型制御素子 ６，７，２５，２６，２７，２８ ダイオード ８ フライホイル部 ９，１０ フライホイル用自己消弧型制御素子 １１，１２ フライホイルダイオード １４ 主制御素子用駆動装置 １５ フライホイル用制御素子駆動装置 ２１ リアクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 5/00 - 5/48 G05F 1/44 - 1/455
Claims (1)
- 【請求項１】 主自己消弧型制御素子と、この主自己消
弧型制御素子と逆並列に接続されたダイオードとを設け
た並列回路を２組逆方向に直列接続され、前記主自己消
弧型制御素子により位相制御された電圧を、インダクタ
ンス分を有する負荷に供給する電源装置において、出力
負荷と並列に、フライホイル用自己消弧型制御素子と、
このフライホイル用自己消弧型制御素子と逆並列に接続
されたフライホイルダイオードとを設けた並列回路を２
組逆方向に直列接続され、上記主自己消弧型制御素子
が、交流電源電圧の零電位から通電され、位相制御オフ
後に出力が０になるまで、高周波チョッピングされる自
己消弧型制御素子であることを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185642A JP3030527B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5185642A JP3030527B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715960A JPH0715960A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3030527B2 true JP3030527B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16174348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5185642A Expired - Fee Related JP3030527B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030527B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013249131A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | S & B Foods Inc | 電子レンジ調理用箱及び食品 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0934564A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-07 | Chiyoda:Kk | 入力波形追従型交流電源装置 |
| US6525490B1 (en) * | 2000-10-02 | 2003-02-25 | Patricia Ann Bailey | Power saving circuitry |
| ES2268952B1 (es) * | 2005-01-20 | 2008-03-01 | Theslock, S.A. | Regulador de tension monofasico para corriente alterna perfeccionado. |
| JP4726202B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-07-20 | 日本インター株式会社 | 交流電力調整器 |
| JP5594263B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2014-09-24 | 株式会社デンソー | ハーフブリッジ回路 |
| CN102545643B (zh) * | 2012-03-12 | 2014-08-06 | 韩亚兰 | 一种自然续流的交流斩波主电路结构 |
| CN104935181B (zh) * | 2014-03-18 | 2017-11-21 | 常州天曼智能科技有限公司 | 具有双输入端的交流斩波器 |
| CN110057473B (zh) * | 2019-04-30 | 2021-03-26 | 南京信息职业技术学院 | 一种单线圈振弦传感器的激振电路及其测量电路 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP5185642A patent/JP3030527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013249131A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | S & B Foods Inc | 電子レンジ調理用箱及び食品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715960A (ja) | 1995-01-17 |
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