JP5794006B2 - コンデンサの充電器 - Google Patents
コンデンサの充電器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5794006B2 JP5794006B2 JP2011156194A JP2011156194A JP5794006B2 JP 5794006 B2 JP5794006 B2 JP 5794006B2 JP 2011156194 A JP2011156194 A JP 2011156194A JP 2011156194 A JP2011156194 A JP 2011156194A JP 5794006 B2 JP5794006 B2 JP 5794006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- reactor
- semiconductor switch
- charging
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
[数] i=(C/L)1/2×V …式1
特許文献2では、電流iの制御によって、コンデンサCを目標充電電圧よりも少し高い電圧まで粗充電し、この後にコンデンサCに並列のスイッチと放電抵抗を通した放電制御によってコンデンサ電圧を目標電圧まで微調整放電させる方式も提案している。
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とする。
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御し、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とする。
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、直流電源から前記リアクトルに直接接続し、前記チョッパ制御手段は、前記第2の半導体スイッチを設定時間だけオン制御して前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御することを特徴とする。
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、直流電源から前記リアクトルに直接接続し、前記チョッパ制御手段は、前記第2の半導体スイッチを設定時間だけオン制御して前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御し、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態を示す回路構成図であり、この回路のタイムチャートを図2に示す。
[数] V=(1/C)・I・T …式2
V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値(リアクトルLに流す定電流値)、T:半導体スイッチ3のオフ時間(コンデンサCに電流が流入する時間)
以上のように、本実施形態1によるコンデンサの充電は、リアクトル2に流す電流を半導体スイッチ1のチョッパ動作で定電流制御する昇圧チョッパ回路を設け、リアクトル2に蓄積するエネルギーを設定値に制御しておき、コンデンサ9の充電タイミングでリアクトル2からコンデンサ9にエネルギーを移行させてコンデンサ9を目標電圧まで充電する。したがって、本実施形態では、リアクトル2には、従来の短絡電流を基にした充電タイミング制御を不要にし、チョッパ動作による定電流の精度を高めることによってコンデンサを高い電圧精度で安定して充電できる。
図3は本実施形態2の回路構成図であり、この回路のタイムチャートを図4に示す。本実施形態は、基本的には実施形態1の回路を2台並列に設け、一方を粗充電用とし、他方を微調整充電用とする。粗充電用の昇圧チョッパ回路は充電対象とするコンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電し、微調整充電用の昇圧チョッパ回路は粗充電されたコンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電する。
図5は本実施形態3の回路構成図であり、この回路のタイムチャートを図6に示す。本実施形態は、実施形態2における粗充電回路の半導体スイッチ1とダイオード4、チョッパ制御器6と電流検出器7を取り除き、リアクトル2半導体スイッチ3およびダイオード8で構成する昇圧チョッパによってコンデンサ9を粗充電する。
2,2A リアクトル
3,3A 第2の半導体スイッチ
4,4A フライホイールダイオード
5 直流電源
6,6A チョッパ制御器
7,7A 電流検出器
8,8A 逆流阻止用ダイオード
9 コンデンサ
10 放電用半導体スイッチ
11 磁気パルス圧縮回路および負荷
Claims (4)
- 電力用コンデンサを目標電圧まで充電するコンデンサの充電器であって、
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは、前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とするコンデンサの充電器。 - 電力用コンデンサを目標電圧まで充電するコンデンサの充電器であって、
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御し、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とするコンデンサの充電器。 - 電力用コンデンサを目標電圧まで充電するコンデンサの充電器であって、
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、直流電源から前記リアクトルに直接接続し、前記チョッパ制御手段は、前記第2の半導体スイッチを設定時間だけオン制御して前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御することを特徴とするコンデンサの充電器。 - 電力用コンデンサを目標電圧まで充電するコンデンサの充電器であって、
昇圧チョッパ回路は、直流電源からリアクトルにオン・オフ電圧を繰り返し印加する第1の半導体スイッチと、前記リアクトルの一端になる前記オン・オフ電圧入力端と基準電位間に設けたフライホイールダイオードと、前記リアクトルの他端になる電流出力端と基準電位間を短絡できる第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチがオフされた時に前記リアクトルの電流出力端から前記電力用コンデンサに充電電流を流す逆流阻止用ダイオードを備え、
前記第2の半導体スイッチをオン制御しておき、前記第1の半導体スイッチのオン・オフ比率を前記リアクトルに流す定電流設定値に応じてチョッパ制御器で制御し、この後に前記第2の半導体スイッチのオフ制御によって前記リアクトルから前記逆流阻止用ダイオードを通して前記コンデンサに充電電流を流すチョッパ制御手段を備えると共に、
前記昇圧チョッパ回路は、粗充電用昇圧チョッパ回路と微調整充電用昇圧チョッパ回路を並列に設け、
前記粗充電用昇圧チョッパ回路は、直流電源から前記リアクトルに直接接続し、前記チョッパ制御手段は、前記第2の半導体スイッチを設定時間だけオン制御して前記コンデンサを目標充電電圧以下でその近くまで比較的大きい電流で急速に充電制御し、
前記微調整充電用昇圧チョッパ回路は、前記チョッパ制御手段によって、粗充電された前記コンデンサを比較的小さい電流で目標充電電圧まで充電制御し、
前記チョッパ制御手段による前記リアクトルの定電流制御は、以下の式に従って制御し、
V=(1/C)・I・T
ただし、V:充電目標電圧、C:コンデンサ容量、I:定電流設定値、T:第2の半導体スイッチのオフ時間
前記オフ時間Tまたは定電流設定値Iは前記の式を基に設定し、コンデンサ容量Cの変動を検出または測定することを特徴とするコンデンサの充電器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011156194A JP5794006B2 (ja) | 2011-07-15 | 2011-07-15 | コンデンサの充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011156194A JP5794006B2 (ja) | 2011-07-15 | 2011-07-15 | コンデンサの充電器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013027061A JP2013027061A (ja) | 2013-02-04 |
JP5794006B2 true JP5794006B2 (ja) | 2015-10-14 |
Family
ID=47784863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011156194A Active JP5794006B2 (ja) | 2011-07-15 | 2011-07-15 | コンデンサの充電器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5794006B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105322788A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 西南交通大学 | 一种磁浮列车用悬浮斩波器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7051726B2 (ja) * | 2019-01-24 | 2022-04-11 | 株式会社京三製作所 | 直流パルス電源装置 |
JP7051727B2 (ja) * | 2019-01-24 | 2022-04-11 | 株式会社京三製作所 | 直流パルス電源装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003151784A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-23 | Nec Access Technica Ltd | 発光ダイオード駆動回路、及びその制御方法、並びに該発光ダイオード駆動回路を備えた電子機器 |
JP2009142134A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Meidensha Corp | コンデンサ充電装置 |
-
2011
- 2011-07-15 JP JP2011156194A patent/JP5794006B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105322788A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 西南交通大学 | 一种磁浮列车用悬浮斩波器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013027061A (ja) | 2013-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4777730B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
US7864548B2 (en) | Synchronous rectifier control device and forward synchronous rectifier circuit | |
JP5978575B2 (ja) | スイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置 | |
EP2280474B1 (en) | Power conversion apparatus, discharge lamp ballast and headlight ballast | |
JP6702010B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP5729732B2 (ja) | 直流電源装置、直流電源装置の制御方法 | |
JP2009011144A (ja) | ソフトスタート回路及びソフトスタート回路を含んだ電源供給装置 | |
US9225168B2 (en) | Switching power supply device and control circuit thereof | |
KR101812703B1 (ko) | 과전압 반복 방지 회로 및 그 방법, 그리고 이를 이용한 역률 보상 회로 | |
JP2013098409A (ja) | レーザ電源装置 | |
JP5794006B2 (ja) | コンデンサの充電器 | |
JP6154584B2 (ja) | 電源装置、並びに、これを用いた車載機器及び車両 | |
JP4161551B2 (ja) | 高圧電源装置 | |
JP2020124050A (ja) | 共振インバータ装置 | |
JP4891176B2 (ja) | コンデンサ充電装置 | |
JP2014003810A (ja) | 電源装置、並びに、これを用いた車載機器及び車両 | |
US9407146B2 (en) | Power source circuit and method of controlling power source circuit | |
JP2007336609A (ja) | プリチャージ回路 | |
JP2008154330A (ja) | 電力用コンデンサの充電装置 | |
JP4491431B2 (ja) | 電源の平滑回路、電源装置、及び、スイッチング電源装置 | |
JP4003418B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
JP4835056B2 (ja) | コンデンサの充電装置 | |
WO2020149084A1 (ja) | Dcdcコンバータ | |
JP2019140714A (ja) | パルス電源装置 | |
US9054591B2 (en) | Switching power supply apparatus and method of controlling switching power supply apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140605 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150714 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150727 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5794006 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |