JP3267427B2 - Power supply device having start-up circuit - Google Patents

Power supply device having start-up circuit

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JP3267427B2
JP3267427B2 JP34817593A JP34817593A JP3267427B2 JP 3267427 B2 JP3267427 B2 JP 3267427B2 JP 34817593 A JP34817593 A JP 34817593A JP 34817593 A JP34817593 A JP 34817593A JP 3267427 B2 JP3267427 B2 JP 3267427B2
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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、交流電源と交流直流変
換器との間に起動電流制限抵抗を有する電源装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply having a starting current limiting resistor between an AC power supply and an AC / DC converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に示すように200Vの三相交流電
源1に対してコンバータ(交流直流変換器)2とコンデ
ンサ3とインバータ4とを順次に接続して無停電電源装
置を構成することがある。コンバータ2はこの入力交流
ライン5a、5b、5cと一対の直流出力ライン6a、
6bとの間に接続されたIGBT(インシュレーテッド
・ゲート・バイポーラトランジスタ)から成るスイッチ
ング素子Q1 〜Q6 とこれ等に並列に接続されたダイオ
ードD1 〜D6 とから成る周知の三相ブリッジ回路で構
成されている。なお、図示が省略されているが、コンバ
ータ2はスイッチング素子Q1 〜Q6 をオン・オフする
周知の制御回路を有する。コンデンサ3は一対の直流ラ
イン6a、6b間に接続され、平滑作用を有すると共に
予備電源作用を有する。インバータ4はコンバータ2及
びコンデンサ3の直流電圧を交流電圧に変換する。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 1, an uninterruptible power supply is constructed by sequentially connecting a converter (AC / DC converter) 2, a capacitor 3 and an inverter 4 to a 200 V three-phase AC power supply 1. There is. The converter 2 includes the input AC lines 5a, 5b, 5c and a pair of DC output lines 6a,
6b, a well-known three-phase bridge circuit composed of switching elements Q1 to Q6 composed of IGBTs (insulated gate bipolar transistors) and diodes D1 to D6 connected in parallel to these elements. Have been. Although not shown, converter 2 has a well-known control circuit for turning on / off switching elements Q1 to Q6. The capacitor 3 is connected between the pair of DC lines 6a and 6b and has a smoothing function and a standby power function. The inverter 4 converts a DC voltage of the converter 2 and the capacitor 3 into an AC voltage.

【0003】コンバータ2の起動時におけるコンデンサ
3の突入電流を防止するために、電源1とコンバータ2
との間に電源スイッチ7が接続されている他に、電流制
限用起動抵抗8a、8b、8cを介して起動スイッチ9
が接続されている。電源スイッチ7は三相の電磁接触器
から成り、各相のスイッチ(接点)7a、7b、7cと
電磁駆動装置7dとから成る。起動スイッチ9は三相の
電磁接触器から成り、各相のスイッチ(接点)9a、9
b、9cと電磁駆動装置9dとから成る。起動抵抗8a
〜8cには比較的大きな電流が流れ、これが過熱状態に
なる恐れ及び発煙する恐れがあるので、これを検出する
ためにサーモスタット10a、10b、10cが設けら
れている。
In order to prevent an inrush current of the capacitor 3 at the time of starting the converter 2, the power supply 1 and the converter 2
The power switch 7 is connected between the start switch 9 and the start switch 9 via the current limiting start resistors 8a, 8b, 8c.
Is connected. The power switch 7 is formed of a three-phase electromagnetic contactor, and includes switches (contact points) 7a, 7b, 7c of each phase and an electromagnetic drive device 7d. The start switch 9 is formed of a three-phase electromagnetic contactor, and switches (contacts) 9a, 9 of each phase.
b, 9c and an electromagnetic drive device 9d. Starting resistance 8a
Since relatively large currents flow through .about.8c, which may lead to overheating and smoking, thermostats 10a, 10b, and 10c are provided to detect this.

【0004】DSP(ディジタル信号処理装置)から成
る制御回路11は、ライン12から与えられる駆動指令
信号に応答して起動スイッチオン制御信号を形成し、起
動スイッチ9をオン状態に制御する。起動スイッチオン
制御信号は起動開始時点からコンデンサ3の初期充電時
間に相当する所定時間(約6秒)だけ高レベルの電圧状
態を保ち、その後低レベルになる。電源スイッチ7は起
動スイッチ9のオフへの転換に代ってオンになる。
A control circuit 11 comprising a DSP (digital signal processor) forms a start-up switch-on control signal in response to a drive command signal supplied from a line 12, and controls the start-up switch 9 to an on state. The start-up switch-on control signal maintains a high-level voltage state for a predetermined time (approximately 6 seconds) corresponding to the initial charging time of the capacitor 3 from the start of the start-up, and then goes low. The power switch 7 is turned on instead of turning off the start switch 9.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンバータ
2のスイッチング素子の破壊等のために、一対の直流出
力ライン6a、6b間がスイッチング素子を介して短絡
状態になることがある。起動スイッチ9のオン期間(初
期充電期間)にこの種の状態が発生すれば、短絡電流が
起動抵抗8a、8b、8cを通って所定時間(初期充電
期間)流れ続け、起動抵抗8a〜8cの過熱、発煙が発
生する恐れがある。なお、図1に設けられているサーモ
スタット10a〜10cは過熱が生じた時にこれを制御
回路11に通知するものであって、過熱が生じる恐れが
あることを通知するものではない。また、サーモスタッ
ト10a〜10cは応答速度が遅いので初期充電期間中
に過熱状態検出不可能である。
Incidentally, the pair of DC output lines 6a and 6b may be short-circuited via the switching element due to the destruction of the switching element of the converter 2 or the like. If this kind of state occurs during the ON period (initial charge period) of the start switch 9, the short-circuit current continues to flow for a predetermined time (initial charge period) through the start resistors 8a, 8b, 8c, and the start resistors 8a to 8c Overheating and fuming may occur. Note that the thermostats 10a to 10c provided in FIG. 1 notify the control circuit 11 when overheating occurs, but do not notify that the overheating may occur. Further, since the thermostats 10a to 10c have a low response speed, it is impossible to detect an overheated state during the initial charging period.

【0006】そこで、本発明の目的は起動抵抗の保護を
確実且つ容易に行うことができる電源装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a power supply device capable of reliably and easily protecting a starting resistor.

【0007】上記目的を達成するための本発明は、交流
を直流に変換する交流直流変換器と、前記変換器の一対
の直流出力端子間に接続されたコンデンサ又は蓄電池
と、交流電源と前記変換器の交流入力端子との間に接続
された電源スイッチと、前記交流電源と前記変換器の交
流入力端子との間に起動電流制限抵抗を介して接続され
た起動スイッチと、前記変換器の一対の直流出力端子間
の電圧を検出する電圧検出手段と、前記変換器の駆動指
令信号を供給する駆動指令信号供給手段と、前記電源ス
イッチと前記起動スイッチと前記電圧検出手段と前記駆
動指令信号供給手段とに接続されており、且つ前記駆動
指令信号に応答して前記起動スイッチをオン制御すると
共に、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定速度以
上の速度で増大しているか否かを判定し、前記電圧が前
記所定速度以上の速度で増大している時には、前記起動
スイッチのオン状態を所定時間維持し、前記所定時間が
経過した後に前記電源スイッチをオン状態に制御し、前
記電圧検出手段で検出された電圧が前記所定速度以上の
速度で増大していない時には前記所定時間の終了を待た
ずに前記起動スイッチをオフ状態に制御する制御手段と
を備えた電源装置に係わるるものである。なお、電圧の
増大の変化を判断する代りに、請求項2に示すように起
動電流の低減の変化を検出して起動スイッチを制御する
ことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an AC / DC converter for converting AC to DC, a capacitor or a storage battery connected between a pair of DC output terminals of the converter, an AC power supply and the converter. A power switch connected between the AC input terminal of the converter, a start switch connected between the AC power supply and the AC input terminal of the converter via a start current limiting resistor, and a pair of the converter. Voltage detection means for detecting the voltage between the DC output terminals of the converter, drive command signal supply means for supplying a drive command signal for the converter, the power switch, the start switch, the voltage detection means, and the drive command signal supply Means, and turns on the start switch in response to the drive command signal, and the voltage detected by the voltage detecting means increases at a speed equal to or higher than a predetermined speed. And determining whether the voltage is increasing at a speed equal to or higher than the predetermined speed, maintaining the ON state of the start switch for a predetermined time, and turning the power switch ON after the predetermined time has elapsed. And a control means for controlling the start switch to an off state without waiting for the end of the predetermined time when the voltage detected by the voltage detection means is not increasing at a speed higher than the predetermined speed. It concerns the device. Instead of judging a change in the increase in the voltage, the start switch can be controlled by detecting a change in the decrease in the start-up current.

【0008】[0008]

【発明の作用及び効果】交流直流変換器が正常の場合に
は、コンデンサ又は蓄電池の電圧が起動開始後に徐々に
高くなり、逆に電流が徐々に低下する。一方、変換器の
異常によりこれが短絡状態となると、起動開始後に出力
電圧が増大せず、また電流が低減しない。本願請求項1
の発明では、変換器の出力電圧が所定速度で上昇しない
時には、起動抵抗に過大な電流が流れていると判断し、
また、請求項2の発明では、変換器の入力電流が所定速
度で低減しない時には起動抵抗に過大な電流が流れてい
ると判断し、起動期間中であっても起動スイッチをオフ
状態に制御する。従って、起動抵抗が過熱状態又は発煙
状態になることを確実に防ぐことができる。
When the AC / DC converter is normal, the voltage of the capacitor or the storage battery gradually increases after the start of the startup, and conversely, the current gradually decreases. On the other hand, if the converter is short-circuited due to abnormality of the converter, the output voltage does not increase and the current does not decrease after the start of the startup. Claim 1 of the present application
In the invention of the above, the output voltage of the converter does not increase at a predetermined speed
Sometimes, it is determined that an excessive current is flowing through the starting resistor,
According to the second aspect of the present invention, the input current of the converter is set at a predetermined speed.
Excessive current is flowing through the startup resistance
The start switch is controlled to be in the OFF state even during the start period. Therefore, it is possible to reliably prevent the starting resistor from being overheated or smoking.

【0009】[0009]

【第1の実施例】次に、図2〜図4を参照して本発明の
実施例に係わる電源装置を説明する。但し、図2及び後
述する図5において図1と共通する部分には同一の符号
を付してその説明を省略する。
First Embodiment Next, a power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in FIG. 2 and FIG. 5, which will be described later, portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0010】図2の回路は、直流電圧検出ライン13を
有すること、及びこの電圧検出に基づいて起動スイッチ
9を制御する制御回路11aを有することで図1と異な
り、これ等以外は図1と同様に構成されている。
The circuit of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that it has a DC voltage detection line 13 and a control circuit 11a for controlling the start switch 9 based on this voltage detection. It is configured similarly.

【0011】制御回路11aはDSPで構成されている
が、図2では理解を容易にするために制御回路11aは
DSPの等価回路で示されている。なお、図2に示す個
別回路によって制御回路11aを構成することも勿論可
能である。制御回路11aは、カウンタ14、A/D変
換器15、遅延用メモリ16、減算器17、基準値発生
器18、比較器19、電源スイッチ制御回路20、及び
起動スイッチ制御回路21を有する。カウンタ14は起
動指令信号ライン12に接続され、これに応答して初期
充電期間即ち所定時間(約6秒)を計数する。2つのス
イッチ制御回路20、21はカウンタ14の出力に基づ
いて駆動装置7d、9dを制御する。スイッチ制御回路
20、21は正常時には比較器19の出力に実質的に無
関係であるが、異常時には比較器19の出力に制御され
る。A/D変換器15はコンバータ2の出力電圧検出ラ
イン13の電圧を初期充電期間よりも十分に短い所定の
サンプリング周期でアナログ検出電圧をディジタル信号
に変換する。メモリ16はA/D変換器15から第1の
時点t1 で得られたデータを第2の時点t2 まで保持す
る。減算器17はA/D変換器15から得られたt2 時
点のデータとメモリ16から得られたt1 のデータとの
差を求めて比較器19に送る。比較器19は減算器17
から得られた差のデータと基準値発生器18の基準値と
を比較し、差のデータが基準値以上であるか否かを示す
出力を発生する。なお、基準値はノイズによる誤判断を
防ぐことができるように設定されている。
The control circuit 11a is constituted by a DSP, but in FIG. 2, the control circuit 11a is shown by an equivalent circuit of the DSP for easy understanding. Note that it is of course possible to configure the control circuit 11a with the individual circuits shown in FIG. The control circuit 11a includes a counter 14, an A / D converter 15, a delay memory 16, a subtractor 17, a reference value generator 18, a comparator 19, a power switch control circuit 20, and a start switch control circuit 21. The counter 14 is connected to the start command signal line 12 and counts an initial charging period, that is, a predetermined time (about 6 seconds) in response thereto. The two switch control circuits 20 and 21 control the driving devices 7d and 9d based on the output of the counter 14. The switch control circuits 20 and 21 are substantially irrelevant to the output of the comparator 19 when normal, but are controlled by the output of the comparator 19 when abnormal. The A / D converter 15 converts the voltage of the output voltage detection line 13 of the converter 2 from an analog detection voltage to a digital signal at a predetermined sampling period sufficiently shorter than the initial charging period. The memory 16 holds the data obtained from the A / D converter 15 at the first time point t1 until the second time point t2. The subtracter 17 obtains a difference between the data at the time t2 obtained from the A / D converter 15 and the data at t1 obtained from the memory 16 and sends the difference to the comparator 19. The comparator 19 is a subtractor 17
Is compared with the reference value of the reference value generator 18 to generate an output indicating whether the difference data is equal to or greater than the reference value. The reference value is set so as to prevent erroneous determination due to noise.

【0012】[0012]

【動作】DSPから成る制御回路11aにおける制御ス
テップは次の通りである。 (1) ライン12から供給される駆動指令信号が高レ
ベルか低レベルかを判定する。これが低レベルなら高レ
ベルになるまで同一の動作を繰返す。 (2) ステップ1で駆動指令が高レベルの場合には図
3(B)及び図4(B)に示すt0 〜t3 の初期充電時
間T3 をカウンタで計測して起動スイッチ9をオン制御
すると共に、図3(D)、図4(D)に示すようにt0
〜t1 まで第1の時間T1 をカウンタ(タイマ)で計測
し、第1の時間T1 の経過後のt1 時点の直流出力電圧
(コンデンサ電圧)のデータを抽出して保持する。 (3) 次に、t1 からt2 までの第2の時間T2 をカ
ウンタ(タイマ)で計測し、第2の時間T2 の経過後の
t2 時点で直流出力電圧(コンデンサ電圧)の第2のデ
ータを抽出してこれを保持する。 (4) 次に、t1 時点の第1のデータとt2 時点の第
2のデータとの差を求める。 (5) 次に、ステップ4の差の値が基準値以上か否か
を判定する。基準値以上の時には正常状態であるので所
定時間T3 が終了する時点t3 まで起動スイッチ9のオ
ンを保持し、その後オフにすると同時に電源スイッチ7
をオンにする。一方、基準値に達しない時には、コンバ
ータ2の短絡等の異常状態であるので、起動スイッチ9
をt2 時点でオフ制御し、起動抵抗8a〜8cの電流を
遮断し、この過熱又は発煙を防止する。なお、電源スイ
ッチ7を所定時間T3 終了後にオンにすることも禁止す
る。しかし、ブレーカ等の保護手段が設けられている時
には所定時間T3 の終了後に電源スイッチをオンにする
こともできる。
[Operation] The control steps in the control circuit 11a comprising a DSP are as follows. (1) It is determined whether the drive command signal supplied from the line 12 is at a high level or a low level. If this is a low level, the same operation is repeated until it becomes a high level. (2) If the drive command is at a high level in Step 1, the initial charging time T3 from t0 to t3 shown in FIGS. 3 (B) and 4 (B) is measured by a counter, and the start switch 9 is turned on. , T0 as shown in FIGS. 3 (D) and 4 (D).
The first time T1 is measured by a counter (timer) from t1 to t1, and the data of the DC output voltage (capacitor voltage) at the time t1 after the elapse of the first time T1 is extracted and held. (3) Next, a second time T2 from t1 to t2 is measured by a counter (timer), and at the time t2 after the elapse of the second time T2, the second data of the DC output voltage (capacitor voltage) is obtained. Extract and keep this. (4) Next, a difference between the first data at time t1 and the second data at time t2 is determined. (5) Next, it is determined whether or not the value of the difference in step 4 is equal to or greater than a reference value. When the value is equal to or more than the reference value, it is in a normal state, so that the start switch 9 is kept on until the time point t3 at which the predetermined time T3 ends, and then the power switch 7 is turned off.
Turn on. On the other hand, when the reference value is not reached, an abnormal state such as a short-circuit of the converter 2 occurs.
Is turned off at time t2 to cut off the current flowing through the starting resistors 8a to 8c, thereby preventing this overheating or smoking. It is also prohibited to turn on the power switch 7 after the end of the predetermined time T3. However, when a protection means such as a breaker is provided, the power switch can be turned on after the lapse of the predetermined time T3.

【0013】次に、図2の等価的に示す制御回路11a
を参照して起動時の動作を説明する。コンバータ2が正
常時の場合には図2の各部が図3に示すように変化す
る。即ち、図3(A)に示すようにt0 時点で駆動指令
信号が高レベルになると、カウンタ14が図3(B)に
示す初期充電時間に相当する所定時間T3 (約6秒)を
計数し、この時間幅のパルスを発生する。起動スイッチ
制御回路21は図3(B)の所定時間T3 と同一の時間
幅の図3(C)に示すオン制御信号を起動スイッチ駆動
装置9dに与え、起動スイッチ9がオン状態になる。t
3 時点で所定時間T3 が終了すると、起動スイッチ9が
オフになると共に、電源スイッチ制御回路20はこれに
応答して電源スイッチ駆動装置7dにオン制御信号(図
示せず)を送り、電源スイッチ7がオンになる。上述の
ような正常状態においても、起動期間における異常の判
定は実行されている。この判定動作を次に説明する。図
3のt0 時点で起動スイッチ9がオンになると起動抵抗
8a〜8cで制限された充電電流がコンデンサ3に流れ
る。これにより、一対の直流出力ライン6a、6b間の
電圧は図3(D)に示すように徐々に増大する。A/D
変換器15はここに内蔵されているサンプリングクロッ
ク信号発生手段のクロックに基づいてA/D変換すると
共に、ここに内蔵されている第1及び第2のタイマによ
って図3(E)に示す出力サンプリングパルスを形成
し、t1 及びt2 時点の電圧データを出力する。t1 時
点のデータはメモリ16に保持される。t2 時点の電圧
データが得られると、これからメモリ16のt1 時点の
データが減算器17で減算され、この差のデータが基準
値発生器18の基準値以上か否かが比較器19で判定さ
れる。差のデータが基準値以上の時には、起動スイッチ
制御回路21からの起動スイッチオン制御信号の送出を
図3(C)に示すようにt3 時点まで継続する。
Next, an equivalent control circuit 11a shown in FIG.
The operation at the time of startup will be described with reference to FIG. When the converter 2 is in a normal state, each part in FIG. 2 changes as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3A, when the drive command signal goes high at time t0, the counter 14 counts a predetermined time T3 (about 6 seconds) corresponding to the initial charging time shown in FIG. 3B. , A pulse having this time width is generated. The start switch control circuit 21 gives the start switch driving device 9d an ON control signal shown in FIG. 3C having the same time width as the predetermined time T3 in FIG. 3B, and the start switch 9 is turned on. t
When the predetermined time T3 ends at the time point 3, the start switch 9 is turned off, and in response to this, the power switch control circuit 20 sends an ON control signal (not shown) to the power switch driving device 7d, and the power switch 7 Turns on. Even in the normal state as described above, the determination of the abnormality during the startup period is performed. This determination operation will be described next. When the starting switch 9 is turned on at time t0 in FIG. 3, the charging current limited by the starting resistors 8a to 8c flows through the capacitor 3. Thus, the voltage between the pair of DC output lines 6a and 6b gradually increases as shown in FIG. A / D
The converter 15 performs A / D conversion based on the clock of the sampling clock signal generation means incorporated therein, and performs output sampling shown in FIG. 3E by means of first and second timers incorporated therein. A pulse is formed, and voltage data at times t1 and t2 is output. The data at the time t1 is held in the memory 16. When the voltage data at the time t2 is obtained, the data at the time t1 in the memory 16 is subtracted therefrom by the subtractor 17, and the comparator 19 determines whether or not the difference data is equal to or more than the reference value of the reference value generator 18. You. When the difference data is equal to or larger than the reference value, the transmission of the activation switch-on control signal from the activation switch control circuit 21 is continued until time t3 as shown in FIG.

【0014】コンバータ2が短絡状態の場合には図4に
示す動作になる。即ち、コンバータ2が短絡状態の場合
にはコンデンサ3が充電されないので、一対の直流ライ
ン6a、6b間の電圧即ちコンデンサ電圧Vc はほぼゼ
ロに保たれる。このため、図4(E)に示すt1 、t2
のタイミングでのA/D変換器15の出力はそれぞれゼ
ロであり、t2 時点での減算器17の出力もゼロであ
り、比較器19からは差のデータが基準値よりも小さい
ことを示す信号即ち異常信号が出力される。起動スイッ
チ制御回路21は比較器19の異常信号に応答して起動
スイッチオン制御信号の送出を図4(C)に示すように
t2 時点で終了させる。これにより、起動スイッチ9は
所定時間T3 の終了を待たずにt2 でオフになり、起動
抵抗8a〜8cを保護する。なお、電源スイッチ7のt
3 時点でのオンを禁止する。しかし、必要に応じてt3
で電源スイッチ7をオンにすることもできる。
When converter 2 is short-circuited, the operation shown in FIG. 4 is performed. That is, since the capacitor 3 is not charged when the converter 2 is in a short-circuit state, the voltage between the pair of DC lines 6a and 6b, that is, the capacitor voltage Vc is kept substantially zero. Therefore, t1 and t2 shown in FIG.
The output of the A / D converter 15 is zero at the timing of .times .. The output of the subtractor 17 at time t2 is also zero, and the signal from the comparator 19 indicates that the difference data is smaller than the reference value. That is, an abnormal signal is output. The activation switch control circuit 21 terminates the transmission of the activation switch on control signal at time t2 as shown in FIG. 4C in response to the abnormality signal of the comparator 19. As a result, the start switch 9 is turned off at t2 without waiting for the end of the predetermined time T3 to protect the start resistors 8a to 8c. In addition, t of the power switch 7
Prohibit turning on at 3 points. However, if necessary t3
To turn on the power switch 7.

【0015】上述のようにT1 +T2 をT3 よりも短く
設定しておくことによって所定時間T3 が終了する前に
コンバータ2の異常を判定し、起動抵抗8a〜8cの損
傷を保護することができる。
By setting T1 + T2 to be shorter than T3 as described above, it is possible to determine an abnormality of the converter 2 before the predetermined time T3 ends, and to protect the starting resistors 8a to 8c from damage.

【0016】[0016]

【第2の実施例】図5の回路は図2の回路における電圧
検出の代りに、U相ライン5aとW相ライン5cとの電
流検出器31、32を設け、これ等をA/D変換及びピ
ーク検出回路15aに接続したものである。A/D変換
及びピーク検出回路15aは、U相A/D変換器とW相
A/D変換器を有し、交流電源電圧の周波数よりも十分
に高いサンプリング周波数でU相及びW相電流をディジ
タル信号に変換し、V相電流はU相とW相の電流から演
算で求め、3つの相の電流のピーク値の平均ピークを求
め、このピーク値を図6の2つの時点t1 、t2 でサン
プリングして出力するように構成されている。従って、
第2の実施例は第1の実施例の電圧の変化の大小によっ
て異常を判定する代りに、電流の変化の大小によって異
常を判定する。
Second Embodiment In the circuit of FIG. 5, instead of the voltage detection in the circuit of FIG. 2, current detectors 31, 32 for a U-phase line 5a and a W-phase line 5c are provided, and these are A / D-converted. And a peak detection circuit 15a. The A / D conversion and peak detection circuit 15a has a U-phase A / D converter and a W-phase A / D converter, and detects U-phase and W-phase currents at a sampling frequency sufficiently higher than the frequency of the AC power supply voltage. It is converted into a digital signal, the V-phase current is calculated from the U-phase current and the W-phase current, and the average peak of the peak values of the three phase currents is calculated. This peak value is obtained at two time points t1 and t2 in FIG. It is configured to sample and output. Therefore,
In the second embodiment, the abnormality is determined based on the magnitude of the change in the current, instead of determining the abnormality based on the magnitude of the change in the voltage in the first embodiment.

【0017】図6は図5のコンバータ2が正常の場合の
各部の電流を示す。正常の場合のコンデンサ3の充電電
流は起動開始後に徐々に低下する。従って、U、V、W
相ライン5a、5b、5cの電流は図6(D)(E)
(F)に示すように時間と共に低減する。3つの相の電
流のピーク値も図6(G)に説明的に示すように時間と
共に低下する。A/D変換及びピーク検出回路15a
は、図6(G)に示す電流ピーク値を求め、t1 、t2
時点のサンプルを得る。t1 時点のサンプルはメモリ1
6に記憶され、t2 時点のサンプルと減算器17で減算
される。t1 時点の第1のサンプル(電流データ)とt
2 時点の第2のサンプル(電流データ)との差が基準値
発生器18の基準値以上か否かを比較器19で判定し、
異常か否かを決める。なお、正常時にはt1 、t2 の電
流値の差が基準値よりも大きくなる。この正常時には、
比較器19の出力による起動スイッチオン制御信号の中
断動作が発生せず、起動スイッチ9は所定時間T3 だけ
オンする。
FIG. 6 shows the current of each part when the converter 2 of FIG. 5 is normal. In a normal case, the charging current of the capacitor 3 gradually decreases after the start of the startup. Therefore, U, V, W
The currents of the phase lines 5a, 5b, 5c are shown in FIGS.
It decreases with time as shown in FIG. The peak values of the currents of the three phases also decrease with time as illustrated in FIG. 6 (G). A / D conversion and peak detection circuit 15a
Calculates the current peak values shown in FIG.
Obtain a sample of the time point. The sample at time t1 is in memory 1.
6 and is subtracted by the subtractor 17 from the sample at the time t2. The first sample (current data) at t1 and t
The comparator 19 determines whether the difference from the second sample (current data) at the time 2 is equal to or greater than the reference value of the reference value generator 18,
Determine if it is abnormal. In a normal state, the difference between the current values t1 and t2 is larger than the reference value. During this normal time,
The start switch ON control signal is not interrupted by the output of the comparator 19, and the start switch 9 is turned ON for a predetermined time T3.

【0018】図7は図5のコンバータ2が短絡状態の時
の各部の状態を図6と同様に示す。コンバータ2が短絡
している時にはコンデンサ3の充電が行われず、起動期
間に各相の電流のピークは図7(D)(E)(F)に示
すように低下しない。なお、図7では図示の都合上電流
の周期を実際よりも長くしているが、T1 又はT2 の期
間中に多数のピークが存在する。A/D変換及びピーク
検出回路15aで電流ピークを求めると、図7(G)に
説明的に示すようにほぼ一定のピーク値が得られる。こ
のため、t1 時点のサンプル(電流データ)とt2 時点
のサンプル(電流データ)との差が実質的に発生せず、
この差の値が基準値よりも小さいこと即ち異常を示す出
力が比較器19から得られ、第1の実施例の場合と同様
に所定時間(初期充電時間)T3 の終了を待たずに起動
スイッチ9がt2 時点でオフになり、起動抵抗8a〜8
cの保護が達成される。
FIG. 7 shows the state of each part when the converter 2 of FIG. 5 is in a short-circuit state, similarly to FIG. When the converter 2 is short-circuited, the capacitor 3 is not charged, and the peak of the current of each phase does not decrease during the start-up period as shown in FIGS. Although the period of the current is longer than the actual period in FIG. 7 for the sake of illustration, there are many peaks during the period T1 or T2. When the current peak is obtained by the A / D conversion and peak detection circuit 15a, a substantially constant peak value is obtained as illustrated in FIG. 7G. Therefore, there is substantially no difference between the sample (current data) at time t1 and the sample (current data) at time t2.
An output indicating that the value of this difference is smaller than the reference value, that is, an output indicating an abnormality is obtained from the comparator 19, and the start switch does not wait for the end of the predetermined time (initial charging time) T3 as in the first embodiment. 9 is turned off at time t2 and the starting resistors 8a to 8
c protection is achieved.

【0019】なお、図5の制御回路11bのDSPによ
る処理のステップは図2の制御回路11aのDSPによ
る処理のステップにおける電圧を電流に置き換えたもの
に相当する。要するに、第2の実施例の電源装置は、電
圧と電流の相違を除いて第1の実施例の電源装置と実質
的に同一である。
The step of the processing by the DSP of the control circuit 11b in FIG. 5 corresponds to the step in which the voltage in the step of the processing by the DSP of the control circuit 11a of FIG. 2 is replaced with a current. In short, the power supply device of the second embodiment is substantially the same as the power supply device of the first embodiment except for the difference in voltage and current.

【0020】[0020]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図5におけるA/D変換及びピーク検出回路1
5aにおいてピーク検出回路をA/D変換器の前段に設
けることができる。 (2) 3相全部の電流を検出して異常を判断するこ
と、又は1相の電流のみで異常を判断することもでき
る。 (3) コンバータ2は交流直流変換できる回路であれ
ば、どのような回路であってもよい。例えばサイリスタ
による制御整流回路とすることができる。また、図2、
図5の回路からスイッチング素子Q1 〜Q6 を省いた全
波整流回路とすることもできる。 (4) スイッチ7、9を電子スイッチにすることもで
きる。 (5) 図5の制御回路11bを個別回路又はアナログ
回路で構成することができる。 (6) 図2の実施例ではt1 、t2 時点以外でもA/
D変換しているが、t1 、t2 時点のみでA/D変換し
てもよい。また、異常判定を2つの時点t1 、t2 より
も多い時点の電圧又は電流データで行ってもよい。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) A / D conversion and peak detection circuit 1 in FIG.
In 5a, a peak detection circuit can be provided before the A / D converter. (2) It is also possible to determine the abnormality by detecting the currents of all three phases, or to determine the abnormality only by the current of one phase. (3) The converter 2 may be any circuit as long as it can perform AC / DC conversion. For example, a control rectifier circuit using a thyristor can be used. Also, FIG.
A full-wave rectifier circuit in which the switching elements Q1 to Q6 are omitted from the circuit of FIG. (4) The switches 7 and 9 can be electronic switches. (5) The control circuit 11b in FIG. 5 can be configured by an individual circuit or an analog circuit. (6) In the embodiment of FIG. 2, A /
Although D conversion is performed, A / D conversion may be performed only at the time points t1 and t2. Further, the abnormality determination may be performed based on the voltage or current data at a time point greater than the two time points t1 and t2.

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

【図1】従来の電源装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional power supply device.

【図2】本発明の第1の実施例の電源装置を示す回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図3】図2のコンバータが正常の場合の各部の波形図
である。
3 is a waveform diagram of each part when the converter of FIG. 2 is normal.

【図4】図2のコンバータが短絡状態の場合の各部の波
形図である。
4 is a waveform diagram of each part when the converter of FIG. 2 is in a short-circuit state.

【図5】第2の実施例の電源装置を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a power supply device according to a second embodiment.

【図6】図5のコンバータが正常の場合の各部の波形図
である。
6 is a waveform chart of each part when the converter of FIG. 5 is normal.

【図7】図6のコンバータが短絡状態の場合の各部の波
形図である。
7 is a waveform chart of each part when the converter of FIG. 6 is in a short-circuit state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 コンバータ 3 コンデンサ 8a〜8c 起動抵抗 9 起動スイッチ 2 Converter 3 Capacitor 8a to 8c Starting resistor 9 Starting switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/219 G05F 1/10 H02H 3/20 H02J 9/06 H02M 7/155 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/219 G05F 1/10 H02H 3/20 H02J 9/06 H02M 7/155

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流を直流に変換する交流直流変換器
と、 前記変換器の一対の直流出力端子間に接続されたコンデ
ンサ又は蓄電池と、 交流電源と前記変換器の交流入力端子との間に接続され
た電源スイッチと、 前記交流電源と前記変換器の交流入力端子との間に起動
電流制限抵抗を介して接続された起動スイッチと、 前記変換器の一対の直流出力端子間の電圧を検出する電
圧検出手段と、 前記変換器の駆動指令信号を供給する駆動指令信号供給
手段と、 前記電源スイッチと前記起動スイッチと前記電圧検出手
段と前記駆動指令信号供給手段とに接続されており、且
つ前記駆動指令信号に応答して前記起動スイッチをオン
制御すると共に、前記電圧検出手段で検出された電圧が
所定速度以上の速度で増大しているか否かを判定し、前
記電圧が前記所定速度以上の速度で増大している時に
は、前記起動スイッチのオン状態を所定時間維持し、前
記所定時間が経過した後に前記電源スイッチをオン状態
に制御し、前記電圧検出手段で検出された電圧が前記所
定速度以上の速度で増大していない時には前記所定時間
の終了を待たずに前記起動スイッチをオフ状態に制御す
る制御手段とを備えた電源装置。
1. An AC / DC converter for converting AC to DC, a capacitor or a storage battery connected between a pair of DC output terminals of the converter, and an AC power supply and an AC input terminal of the converter. A power switch connected thereto; a start switch connected between the AC power supply and an AC input terminal of the converter via a start current limiting resistor; and detecting a voltage between a pair of DC output terminals of the converter. Voltage detecting means, a driving command signal supplying means for supplying a driving command signal for the converter, connected to the power switch, the starting switch, the voltage detecting means and the driving command signal supplying means, and The start switch is turned on in response to the drive command signal, and it is determined whether or not the voltage detected by the voltage detection means is increasing at a speed equal to or higher than a predetermined speed, and When increasing at a speed equal to or higher than the predetermined speed, the ON state of the start switch is maintained for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the power switch is controlled to the ON state, and the power switch is detected by the voltage detecting means. A power supply device comprising: control means for controlling the start switch to an off state without waiting for the end of the predetermined time when the voltage is not increasing at a speed higher than the predetermined speed.
【請求項2】 交流を直流に変換する交流直流変換器
と、 前記変換器の一対の直流出力端子間に接続されたコンデ
ンサ又は蓄電池と、 交流電源と前記変換器の交流入力端子との間に接続され
た電源スイッチと、 前記交流電源と前記変換器の交流入力端子との間に起動
電流制限抵抗を介して接続された起動スイッチと、 前記変換器の入力側の電流を検出する電流検出手段と、 前記変換器の駆動指令信号を供給する駆動指令信号供給
手段と、 前記電源スイッチと前記起動スイッチと前記電流検出手
段と前記駆動指令信号供給手段とに接続されており、且
つ前記駆動指令信号に応答して前記起動スイッチをオン
制御すると共に、前記電流検出手段で検出された電流が
所定速度以下の速度で低減しているか否かを判定し、前
記電流が前記所定速度以下の速度で低減している時に
は、前記起動スイッチのオン状態を所定時間維持し、前
記所定時間が経過した後に前記電源スイッチをオン状態
に制御し、前記電流検出手段で検出された電流が前記所
定速度以下の速度で低減していない時には前記所定時間
の終了を待たずに前記起動スイッチをオフ状態に制御す
る制御手段とを備えた電源装置。
2. An AC / DC converter for converting AC to DC, a capacitor or a storage battery connected between a pair of DC output terminals of the converter, and an AC power supply and an AC input terminal of the converter. A power switch connected thereto, a start switch connected between the AC power supply and an AC input terminal of the converter via a start current limiting resistor, and a current detection means for detecting a current on an input side of the converter. A drive command signal supply unit that supplies a drive command signal for the converter; a power switch, the start switch, the current detection unit, and the drive command signal supply unit, and the drive command signal And controls whether the current detected by the current detecting means is decreasing at a speed equal to or lower than a predetermined speed, and determines whether the current is equal to or lower than the predetermined speed. When decreasing at a lower speed, the on state of the start switch is maintained for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the power switch is controlled to the on state. A power supply device comprising: control means for controlling the start switch to an off state without waiting for the end of the predetermined time when the speed is not reduced at a speed lower than a predetermined speed.
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