JP3232971U - Variable frequency power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】電源の出力電圧周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である周波数可変の電源装置を提供する。【解決手段】ＤＣ昇圧モジュール、正弦波変換モジュール、周波数変更モジュール、制御モジュール、周波数指令モジュール及び出力モジュールを含む、周波数可変の電源装置であり、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変換モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device having a variable frequency, which can flexibly switch the output voltage frequency of a power supply and has a simple circuit structure. SOLUTION: The power supply device has a variable frequency including a DC booster module, a sine wave conversion module, a frequency change module, a control module, a frequency command module and an output module, and is DC low by a DC booster module under the control of the control module. The voltage is boosted to DC high voltage, the DC high voltage output from the DC boost module is converted to sine wave AC voltage by the sine wave conversion module, and finally the frequency of the sine wave AC voltage is desired by the frequency change module. By converting to an AC voltage of the frequency of, the adjustment for the power output is completed. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、電源装置の技術分野に関し、特に周波数可変の電源装置に関する。 The present invention relates to the technical field of a power supply device, and particularly to a power supply device having a variable frequency.
現在、人々の周りに電気機器がますます増えており、人々は電気から離れられなくなっている。とくに移動可能なポータブル電源は、人々の生活及び旅行中の給電を非常に容易にし、また人々の日常でない事態が起きたときの非常用充電にも非常に適している。現代の科学技術の進歩に伴い、モバイル電源の供給電力の品質への要求がますます高まっている。ところで異なる電気機器に必要な電源の出力は異なるが、従来のモバイル電源の出力周波数が一定で調整できず、かつ回路構造が複雑で拡張しにくい。 Today, there are more and more electrical devices around people, and people are stuck with electricity. In particular, mobile portable power supplies make it very easy to power people's lives and travel, and are also very suitable for emergency charging in the event of people's extraordinary situations. With the progress of modern science and technology, the demand for the quality of power supply of mobile power supply is increasing. By the way, although the output of the power supply required for different electric devices is different, the output frequency of the conventional mobile power supply is constant and cannot be adjusted, and the circuit structure is complicated and difficult to expand.
本考案は従来技術の不足を克服するためになされたものであり、その目的は電源の出力周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である周波数可変の電源装置を提供することである。 The present invention has been made to overcome the shortage of the prior art, and the purpose is to provide a power supply device having a variable frequency, which can flexibly switch the output frequency of the power supply and has a simple circuit structure. is there.
本考案は、その技術的課題を解決するために、以下の技術手段を使用する。周波数可変の電源装置は、
ＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧するＤＣ昇圧モジュールと、
入力端が前記ＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、前記ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換する正弦波変換モジュールと、
入力端が前記正弦波変換モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する周波数変更モジュールと、
出力端がそれぞれ前記ＤＣ昇圧モジュールの入力端、前記周波数変更モジュールの入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変更を制御する制御モジュールと、
出力端が制御モジュールの入力端に接続され、指定された周波数指令を前記制御モジュールに送信する周波数指令モジュールと、
入力端が前記周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る出力モジュールとを含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電流保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される過電圧保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置は、入力端と出力端がそれぞれ前記出力モジュールと前記制御モジュールに接続される不足電圧保護回路をさらに含む。
上記周波数可変の電源装置において、前記周波数指令モジュールは、電圧周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の切り替えを指定する５０／６０Ｈｚ指令モジュールである。
The present invention uses the following technical means to solve the technical problem. Variable frequency power supply
A DC booster module that boosts DC low voltage to DC high voltage,
A sine wave conversion module whose input end is connected to the output end of the DC booster module and converts a DC high voltage output from the DC booster module into a sine wave AC voltage.
A frequency change module whose input end is connected to the output end of the sine wave conversion module and changes the frequency of the AC voltage of the sine wave.
A control module whose output ends are connected to the input end of the DC boost module and the input end of the frequency change module to control DC boost and frequency change, respectively.
A frequency command module whose output end is connected to the input end of the control module and transmits a specified frequency command to the control module.
The input end is connected to the output end of the frequency change module, and includes an output module for stabilizing the output voltage and current.
The variable frequency power supply further includes an overcurrent protection circuit in which an input end and an output end are connected to the output module and the control module, respectively.
The variable frequency power supply further includes an overvoltage protection circuit in which an input end and an output end are connected to the output module and the control module, respectively.
The variable frequency power supply further includes an undervoltage protection circuit in which an input end and an output end are connected to the output module and the control module, respectively.
In the frequency variable power supply device, the frequency command module is a 50/60 Hz command module that specifies switching between 50 Hz and 60 Hz of the voltage frequency.
本考案の有益な効果は、以下のとおりである。本考案の周波数可変の電源装置は、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変更モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。従来の電源装置に比べて、本考案の電源装置は、電源装置の出力周波数を柔軟に切り替えることができ、かつ回路構造が簡単である。 The beneficial effects of the present invention are as follows. In the variable frequency power supply device of the present invention, under the control of the control module, the DC low voltage is boosted to the DC high voltage by the DC booster module, and the DC high voltage output from the DC booster module is sine by the sinusoidal wave changing module. The adjustment to the power supply output is completed by converting to the AC voltage of the wave and finally converting the frequency of the AC voltage of the sinusoidal wave to the AC voltage of the desired frequency by the frequency change module. Compared with the conventional power supply device, the power supply device of the present invention can flexibly switch the output frequency of the power supply device and has a simple circuit structure.
以下、図面及び実施例を参照しながら、本考案の好ましい形態を説明する。
なお、本考案において、とくに説明しない場合、使用される方位用語、例えば「上、下、頂、底、前、後」は、通常、図面に示す方向に関するものであるか、又は部材自体にとって鉛直、垂直又は重力方向に関するものであり、同様に、理解及び説明の便宜上、「内、外」は、各部材自体の輪郭に対する内、外を指すが、上記方位用語は、本考案を制限するものではない。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and examples.
In the present invention, unless otherwise specified, the directional terms used, for example, "top, bottom, top, bottom, front, back" usually relate to the direction shown in the drawing or are vertical to the member itself. , Vertical or gravity direction, and similarly, for convenience of understanding and explanation, "inside, outside" refers to inside, outside with respect to the contour of each member itself, but the above directional terms limit the present invention. is not it.
図１は、本考案の周波数可変の電源装置の一実施例の原理ブロック図である。本実施例の周波数可変の電源装置は、ＤＣ昇圧モジュール、正弦波変換モジュール、周波数変更モジュール、制御モジュール、周波数指令モジュール及び出力モジュールを含む。 FIG. 1 is a principle block diagram of an embodiment of a power supply device having a variable frequency according to the present invention. The frequency variable power supply device of this embodiment includes a DC booster module, a sine wave conversion module, a frequency change module, a control module, a frequency command module, and an output module.
ＤＣ昇圧モジュールは、ＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧する。
正弦波変換モジュールは、入力端がＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、例えば、ＰＷＭシステムによって、ＤＣ／ＡＣ変換を実現し、即ち、インバータの機能を実現することができる。
The DC boost module boosts the DC low voltage to the DC high voltage.
In the sine wave conversion module, the input end is connected to the output end of the DC booster module, the DC high voltage output from the DC booster module is converted into a sine wave AC voltage, and DC / AC conversion is performed by, for example, a PWM system. It can be realized, that is, the function of the inverter can be realized.
周波数変更モジュールは、入力端が正弦波変換モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する。周波数変更モジュールによって変更された正弦波の交流電圧の周波数は、電源装置が出力する必要のある出力に対応する。 In the frequency change module, the input end is connected to the output end of the sine wave conversion module, and the frequency of the AC voltage of the sine wave is changed. The frequency of the sinusoidal AC voltage changed by the frequency change module corresponds to the output that the power supply must output.
制御モジュールは、制御出力端がそれぞれＤＣ昇圧モジュールの制御入力端、周波数変換モジュールの制御入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変換を制御する。 In the control module, the control output end is connected to the control input end of the DC boost module and the control input end of the frequency conversion module, respectively, to control DC boost and frequency conversion.
周波数指令モジュールは、出力端が制御モジュールの指令入力端に接続され、ユーザにより指定された周波数指令を制御モジュールに送信する。周波数指令モジュールは、キースイッチによって実現することができ、実際に必要な電源出力に基づいて、キースイッチによって実際に出力する必要がある電圧周波数の切り替え指令を制御モジュールに送信する。 In the frequency command module, the output end is connected to the command input end of the control module, and the frequency command specified by the user is transmitted to the control module. The frequency command module can be realized by the key switch, and based on the actually required power output, it transmits a voltage frequency switching command that actually needs to be output by the key switch to the control module.
出力モジュールは、入力端が周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る。
即ち、上記周波数可変の電源装置は、制御モジュールの制御下で、ＤＣ昇圧モジュールによってＤＣ低電圧をＤＣ高電圧に昇圧し、さらに正弦波変換モジュールによってＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換し、即ち、直流電圧を正弦波の交流電圧に変換し、最後に周波数変更モジュールによって正弦波の交流電圧の周波数を所望の周波数の交流電圧に変換することにより、電源出力に対する調整を完了する。従来の電源装置に比べて、本考案の電源装置は、電源の出力電圧周波数を柔軟に切り替えて、実際の使用需要を満たすことができ、かつ回路構造が簡単であり、エネルギー貯蔵ボックスのような装置に広く応用することができる。
The input end of the output module is connected to the output end of the frequency change module to stabilize the output voltage and current.
That is, in the power supply device with variable frequency, the DC low voltage is boosted to the DC high voltage by the DC booster module under the control of the control module, and the DC high voltage output from the DC booster module by the sinusoidal conversion module is sinusoidal. Power output by converting the AC voltage of the wave, that is, the DC voltage to the AC voltage of the sinusoidal wave, and finally converting the frequency of the AC voltage of the sinusoidal wave to the AC voltage of the desired frequency by the frequency change module. Complete the adjustment for. Compared with the conventional power supply device, the power supply device of the present invention can flexibly switch the output voltage frequency of the power supply to meet the actual usage demand, has a simple circuit structure, and is like an energy storage box. It can be widely applied to devices.
上記周波数指令モジュールは、電圧周波数の５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間の切り替えを指定する５０／６０Ｈｚ指令モジュールであり、即ち、電源は、実際の必要に応じて５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの指定された電圧を選択的に出力することができる。 The frequency command module is a 50 / 60Hz command module that specifies the switching of the voltage frequency between 50Hz and 60Hz, i.e. the power supply selectively selects the specified voltage of 50Hz or 60Hz depending on the actual need. Can be output to.
システムが安全で確実であることを保証するために、本実施例の周波数可変の電源装置には、過電流保護回路、過電圧保護回路及び不足電圧保護回路を含む保護回路がさらに設置される。具体的には、過電流保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第1検出入力端に接続され、過電圧保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第２検出入力端に接続され、不足電圧保護回路の入力端と出力端はそれぞれ、出力モジュールの出力端と制御モジュールの第３検出入力端に接続される。 To ensure that the system is safe and reliable, the variable frequency power supply of this embodiment is further equipped with a protection circuit including an overcurrent protection circuit, an overvoltage protection circuit and an undervoltage protection circuit. Specifically, the input end and output end of the overcurrent protection circuit are connected to the output end of the output module and the first detection input end of the control module, respectively, and the input end and output end of the overvoltage protection circuit are output modules, respectively. The output end and the second detection input end of the control module are connected, and the input end and the output end of the undervoltage protection circuit are connected to the output end of the output module and the third detection input end of the control module, respectively.
上記過電流、過電圧及び不足電圧の保護について、主に、上記保護回路によって出力モジュールから出力された電流又は電圧を検出し、かつ検出結果を制御モジュールに出力することにより、制御モジュールが出力モジュールから出力された電流及び電圧の情報をリアルタイムに取得し、かつこれらの情報を分析することができ、電源装置の動作過程において、過電流、過電圧又は不足電圧の状況に遭遇する場合、制御モジュールによって装置各部に対し電源を切るように制御して、回路を保護する作用を果たし、本電源の信頼性を向上させる。 Regarding the protection of the overcurrent, overvoltage and undervoltage, the control module mainly detects the current or voltage output from the output module by the protection circuit and outputs the detection result to the control module, so that the control module can perform the protection from the output module. The output current and voltage information can be acquired in real time and this information can be analyzed, and if an overcurrent, overvoltage or undervoltage situation is encountered during the operation process of the power supply, the control module will be used. It controls each part to turn off the power, protects the circuit, and improves the reliability of the main power supply.
以上は、具体的な内容を組み合わせて提供される１つ以上の実施形態であり、本考案の具体的な実施形態は、これらの説明に限定されるものであると認められない。本考案の方法、構成等と近似し、同等であるか、又は本考案の構想で行われたいくつかの技術推定又は置換は、いずれも本考案の保護範囲に属するものと見なされるべきである。 The above are one or more embodiments provided in combination with specific contents, and it is not recognized that the specific embodiments of the present invention are limited to these explanations. Any technical estimates or substitutions that are similar to, equivalent to, or made in the concept of the present invention should be considered to belong to the scope of protection of the present invention. ..
Claims (5)
入力端が前記ＤＣ昇圧モジュールの出力端に接続され、前記ＤＣ昇圧モジュールから出力されたＤＣ高電圧を正弦波の交流電圧に変換する正弦波変換モジュールと、
入力端が前記正弦波変化モジュールの出力端に接続され、正弦波の交流電圧の周波数を変更する周波数変更モジュールと、
出力端がそれぞれ前記ＤＣ昇圧モジュールの入力端、前記周波数変更モジュールの入力端に接続され、ＤＣ昇圧及び周波数変更を制御する制御モジュールと、
出力端が制御モジュールの入力端に接続され、指定された周波数指令を前記制御モジュールに送信する周波数指令モジュールと、
入力端が前記周波数変更モジュールの出力端に接続され、出力電圧と電流の安定化を図る出力モジュールとを含むことを特徴とする、周波数可変の電源装置。 A DC booster module that boosts DC low voltage to DC high voltage,
A sine wave conversion module whose input end is connected to the output end of the DC booster module and converts a DC high voltage output from the DC booster module into a sine wave AC voltage.
A frequency change module whose input end is connected to the output end of the sine wave change module to change the frequency of the sine wave AC voltage,
A control module whose output ends are connected to the input end of the DC boost module and the input end of the frequency change module to control DC boost and frequency change, respectively.
A frequency command module whose output end is connected to the input end of the control module and transmits a specified frequency command to the control module.
A power supply device having a variable frequency, wherein an input terminal is connected to an output end of the frequency changing module and includes an output module for stabilizing an output voltage and a current.
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