JP3181422B2 - PWM inverter system - Google Patents

PWM inverter system

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JP3181422B2
JP3181422B2 JP03760493A JP3760493A JP3181422B2 JP 3181422 B2 JP3181422 B2 JP 3181422B2 JP 03760493 A JP03760493 A JP 03760493A JP 3760493 A JP3760493 A JP 3760493A JP 3181422 B2 JP3181422 B2 JP 3181422B2
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transformer
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はパルス幅変調制御方式の
インバータ(以下PWMインバータと称する)PWM出
力電圧を正弦波に形成するフィルタ回路及び、その間に
設けられる3次巻線以上を有した変圧器で構成されたP
WMインバータシステムにおいて、変換器の出力側に設
けたフィルタ回路により、3次巻線以上の巻線出力を正
弦波にできるPWMインバータシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter of a pulse width modulation control system (hereinafter referred to as a PWM inverter), a filter circuit for forming a PWM output voltage into a sine wave, and a transformer having a tertiary winding or more provided therebetween. P composed of containers
In a WM inverter system, the present invention relates to a PWM inverter system that can make a winding output of a tertiary winding or higher into a sine wave by a filter circuit provided on an output side of a converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流を交流に変換するPWMインバータ
システムは、安定した交流が得られることから、定電圧
定周波数電源装置等に数多く利用されている。PWMイ
ンバータシステムでは、負荷で要求される電圧値に対応
する目的でPWMインバータ出力に変圧器が設けられ
る。さらに昨今では、PWMインバータを大容量化の為
に強制風冷方式で使用される場合が多い。
2. Description of the Related Art PWM inverter systems for converting a direct current into an alternating current are widely used for a constant voltage / constant frequency power supply and the like because a stable alternating current can be obtained. In a PWM inverter system, a transformer is provided at the PWM inverter output for the purpose of corresponding to a voltage value required by a load. Furthermore, in recent years, the PWM inverter is often used in a forced air cooling system to increase the capacity.

【0003】現在一般的に利用されているPWMインバ
ータシステムの構成を図4を用いて説明する。同図に於
いて、蓄電池2から入力される直流電力は、PWMイン
バータ3により、交流電力に変換され、負荷8の要求す
る電圧に変圧器4で変圧し、正弦波電圧波形に波形整形
するフィルタ回路5Aを介して、負荷8に正弦波で一定
電圧、一定周波数の質の高い電力が供給される。フィル
タ回路5AはPWMインバータ3で擬似正弦波を発生す
るため、変圧器4の漏れインダクタンスを利用したリア
クタンスと外部のフィルタ回路5Aのコンデンサにより
構成されている。変圧器4の3次巻線は、2次巻線と絶
縁する目的で設けられており、該3次巻線はフィルタ回
路5Bを介して、PWMインバータ3を構成している半
導体素子を冷却するための冷却ファン6の電源及びPW
Mインバータ3を制御するための制御回路7の電源とし
て使用される。
[0003] The configuration of a PWM inverter system currently generally used will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a DC power input from a storage battery 2 is converted into AC power by a PWM inverter 3, transformed into a voltage required by a load 8 by a transformer 4, and shaped into a sine wave voltage waveform. Through the circuit 5A, high-quality electric power of a constant voltage and a constant frequency is supplied to the load 8 by a sine wave. The filter circuit 5A is configured by a reactance utilizing the leakage inductance of the transformer 4 and a capacitor of the external filter circuit 5A in order to generate a pseudo sine wave by the PWM inverter 3. The tertiary winding of the transformer 4 is provided for the purpose of insulating the secondary winding from the secondary winding, and the tertiary winding cools the semiconductor element constituting the PWM inverter 3 via the filter circuit 5B. Power supply and PW for cooling fan 6
It is used as a power supply of a control circuit 7 for controlling the M inverter 3.

【0004】このような構成のものにおいて、変圧器4
の2次電圧が1次電圧より高いのが一般的であり、1次
側が電流が多く、巻線太さが太くなる為、変圧器4の鉄
芯に対する巻き方は、巻線の冷却を考慮して図5のよう
に鉄芯40から順番に2次巻線42、1次巻線41、3
次巻線43の順で巻かれている。
In such a configuration, the transformer 4
In general, the secondary voltage of the transformer 4 is higher than the primary voltage, and the primary side has a large current and the winding thickness is large. Then, as shown in FIG. 5, the secondary winding 42, the primary winding 41,
It is wound in the order of the next winding 43.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様な構成から成る
PWMインバータシステムにおいて、装置構造は実装技
術の向上等により、全体的にコンパクト化されている
が、さらなるコンパクト化を追求した場合、部品の点数
の削減、部品の共用化が必要不可欠となる。
In the PWM inverter system having such a configuration, the device structure is reduced in size as a whole due to an improvement in mounting technology and the like. It is essential to reduce the number of points and share parts.

【0006】従って本発明の目的は、この点に鑑みなさ
れたものであって、3次以上の巻線出力電圧をフィルタ
回路を用いずに、正弦波電圧波形が得られるようにした
PWMインバータシステムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a PWM inverter system in which a sine wave voltage waveform can be obtained without using a filter circuit for a tertiary or higher winding output voltage. Is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、直流電力を交流電力に
変換するパルス幅変調制御方式のインバータと、このイ
ンバータの交流出力電圧を変圧する3次以上の巻線を有
する変圧器と、この変圧器の2次巻線の出力電圧を正弦
波電圧波形に波形整形して負荷に供給するフィルタ回路
とを備えたPWMインバータシステムにおいて、前記変
圧器の2次巻線と前記3次以上の巻線とをカップリング
させ、前記3次以上の巻線の出力電圧波形をフィルタ回
路を用いずに正弦波とするようにしたことを特徴とする
PWMインバータシステムである。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a pulse width modulation control type inverter for converting DC power to AC power, and a transformer for converting an AC output voltage of the inverter. A PWM inverter system comprising a transformer having a tertiary or higher winding, and a filter circuit for shaping the output voltage of the secondary winding of the transformer into a sine wave voltage waveform and supplying it to a load. Strange
Coupling the secondary winding of the compressor with the tertiary or higher winding
And the output voltage waveform of the third or higher order winding is filtered.
A PWM inverter system characterized by using a sine wave without using a path .

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、変圧器の2
次巻線と3次以上の巻線とをカップリングさせ、かつ3
次以上の巻線の出力電圧波形をフィルタ回路を用いずに
正弦波とするようにしたので、変圧器の3次巻線のフィ
ルタ回路が不要となるので、部品点数を削減でき、装置
をコンパクト化、高信頼化することが可能なPWMイン
バータシステムを提供できる。
According to the invention corresponding to claim 1, the transformer 2
Coupling the secondary winding with the third or higher winding; and
Since the output voltage waveforms of the windings of the second and higher windings are made into sine waves without using a filter circuit, the output voltage waveform of the tertiary winding of the transformer is reduced.
Since a filter circuit is not required, the number of parts can be reduced
Compact, capable of highly reliable PWM Inn
A barter system can be provided .

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明のPWMインバータシステム
の一実施例を示す構成図である。ここでは、図4のと従
来例と活き要素については、同一符号を付しており、説
明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the PWM inverter system of the present invention. Here, the same reference numerals are given to the active elements in FIG. 4 and the conventional example, and the description will be omitted.

【0013】図1において、図4の従来例と異なる点
は、PWMインバータシステム1内の変圧器4の3次巻
線に、従来使用していた図4中のフィルタ回路5Bを不
要としたことである。
FIG. 1 differs from the conventional example of FIG. 4 in that the filter circuit 5B of FIG. 4 which has been conventionally used is not required for the tertiary winding of the transformer 4 in the PWM inverter system 1. It is.

【0014】図2または図3は変圧器4の巻線の巻き方
の異なる例を示す図であり、図2は鉄芯40に、順に1
次巻線41、2次巻線42、3次巻線43を巻回し、3
次巻線43を2次巻線42にカップリングしたものであ
る。図3は鉄芯40に、順に2次巻線42、3次巻線4
3、1次巻線41を巻回し、3次巻線43を2次巻線4
2にカップリングしたものである。
FIG. 2 or FIG. 3 is a view showing an example of a different winding method of the windings of the transformer 4. FIG.
The secondary winding 41, the secondary winding 42, the tertiary winding 43 are wound,
The secondary winding 43 is coupled to the secondary winding 42. FIG. 3 shows a secondary winding 42 and a tertiary winding 4
3, the primary winding 41 is wound, and the tertiary winding 43 is
2 coupled.

【0015】2次巻線42の端子間の電圧波形は、2次
巻線42のインダクタンスとフィルタ回路5Aによるフ
ィルタ効果により正弦波形に整形されている。2次巻線
42と3次巻線43のカップリングを密とすることによ
り、3次巻線43の端子間電圧も2次巻線42の端子間
電圧と同様の波形となる。
The voltage waveform between the terminals of the secondary winding 42 is shaped into a sine waveform by the inductance of the secondary winding 42 and the filtering effect of the filter circuit 5A. By making the coupling between the secondary winding 42 and the tertiary winding 43 dense, the voltage between the terminals of the tertiary winding 43 also has the same waveform as the voltage between the terminals of the secondary winding 42.

【0016】このように、3次巻線43を2次巻線42
にカップリングしたことにより、図1の変圧器4の3次
巻線43と、これに接続された冷却ファン6の電源、制
御回路7の電源間に、3次巻線用フィルタ回路を設ける
ことなしに、該両方の電源に正弦波電圧を供給できる。
Thus, the tertiary winding 43 is connected to the secondary winding 42
To provide a tertiary winding filter circuit between the tertiary winding 43 of the transformer 4 of FIG. 1 and the power supply of the cooling fan 6 and the control circuit 7 connected thereto. Without this, a sine wave voltage can be supplied to both power supplies.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
変圧器の3次巻線のフィルタ回路不要となるので、部
品点数を削減でき、装置をコンパクト化、高信頼化する
ことが可能なPWMインバータシステムを提供できる。
As described above, according to the present invention,
Since a filter circuit for the tertiary winding of the transformer is not required, the number of parts can be reduced, and a PWM inverter system that can make the device compact and highly reliable can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるPWMインバータシステムの一実
施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a PWM inverter system according to the present invention.

【図2】図1の変圧器の1例を説明するための図。FIG. 2 is a view for explaining an example of the transformer of FIG. 1;

【図3】図1の変圧器の他の例を説明するための図。FIG. 3 is a view for explaining another example of the transformer of FIG. 1;

【図4】従来のPWMインバータシステムの一例を示す
構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a conventional PWM inverter system.

【図5】図4の変圧器を説明するための図。FIG. 5 is a view for explaining the transformer of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…PWMインバータシステム、2…蓄電池、3…PW
Mインバータ、4…変圧器、5…フィルタ回路、6…冷
却ファン、7…制御回路、8…負荷。
1. PWM inverter system 2. Storage battery 3. PWM
M inverter, 4 transformer, 5 filter circuit, 6 cooling fan, 7 control circuit, 8 load.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H01F 30/04 H02M 1/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H01F 30/04 H02M 1/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電力を交流電力に変換するパルス幅
変調制御方式のインバータと、 このインバータの交流出力電圧を変圧する3次以上の巻
線を有する変圧器と、この変圧器の2次巻線の出力電圧
を正弦波電圧波形に波形整形して負荷に供給するフィル
タ回路とを備えたPWMインバータシステムにおいて、前記変圧器の2次巻線と前記3次以上の巻線とをカップ
リングさせ、前記3次以上の巻線の出力電圧波形をフィ
ルタ回路を用いずに正弦波とするようにした ことを特徴
とするPWMインバータシステム。
1. An inverter of a pulse width modulation control system for converting DC power to AC power, a transformer having a tertiary or higher winding for transforming the AC output voltage of the inverter, and a secondary winding of the transformer And a filter circuit for shaping the output voltage of the line into a sine wave voltage waveform and supplying the sine wave voltage waveform to a load, wherein a secondary winding of the transformer and a tertiary or higher winding are coupled.
The output voltage waveform of the third or higher winding.
A PWM inverter system having a sine wave without using a filter circuit .
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