JPH02168867A - Ｐｗｍ制御による電源装置 - Google Patents

Ｐｗｍ制御による電源装置

Info

Publication number
JPH02168867A
JPH02168867A JP1016174A JP1617489A JPH02168867A JP H02168867 A JPH02168867 A JP H02168867A JP 1016174 A JP1016174 A JP 1016174A JP 1617489 A JP1617489 A JP 1617489A JP H02168867 A JPH02168867 A JP H02168867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
power supply
pwm control
negative
positive
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.)
Granted
Application number
JP1016174A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2801621B2 (ja
Inventor
Yoshitaka Hata
秦　嘉孝
Shigetoshi Higaki
成敏 桧垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to KR8912874A priority Critical patent/KR920001945B1/ko
Priority to EP89116439A priority patent/EP0358191B1/en
Priority to US07/403,467 priority patent/US5045989A/en
Priority to DE68922049T priority patent/DE68922049T2/de
Publication of JPH02168867A publication Critical patent/JPH02168867A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2801621B2 publication Critical patent/JP2801621B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/451—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ＰＷＭ制御による電源装置に係り、特に出力
側の対地電位に高周波成分が含まれないように改良した
ＰＷＭ制御の電源装置に関する。
（従来の技術） 従来の基本的な定電圧定周波数電源装置の主回路部を第
７図に示す。
一線が接地された単相交流電源１の電圧は、ダイオード
２１〜２４からなる整流器２０により整流され、ＤＣリ
アクトル３１、スイッチング素子３２、ダイオード３３
からなる昇圧形チョッパ３０及び平滑コンデンサ５０で
昇圧して平滑され、所定の直流電圧Ｅ。
に変換される。　この直流電圧Ｅ。は、ブリッジ状に構
成されたスイッチング素子４１〜４４からなるインバー
タ回路４０のパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により再
び交流に変換され、リアクトル７１、コンデンサ７２よ
りなるＬ形フィルタ７を通して高周波成分が除却され、
滑らかな正弦波電圧に変換されて負荷８に給電されてい
る。
昇圧形チョッパ３０は、出力の交流電圧を久方の電源電
圧と等しい値とするために、直流電圧を上げる必要があ
るために入れたものであり、他の手法、例えばトランス
により昇圧後整流する等の手法を用いる場合もある。
このような装置は、負荷に供給される電圧は高周波成分
が除去されているが、対地電圧はＰＷＭ制御による高周
波成分が発生する。
以下、第８図に各部の対地電圧を示しその理由を説明す
る。電源電圧（Ｌ−Ｎ間電圧）をｖｌとすると、電源１
の接地側Ｎの対地電圧すＮはｖＮＯとなり非接地側りの
対地電圧ｙＬはｖ　、＝　Ｖ、となる。整流器２０の直
流出力の負側ＤＮの対地電圧ｕＤＮはダイオード２２．
２４の導通によって定まり、電源電圧Ｖ□が正の期間は
ダイオード２４が導通するためｖＤＮ二〇となる。　ま
たＶ工が負の期間はダイオード２２が導通するため？Ｄ
Ｎ＝Ｖ□となる。従って、直流電圧をＥｏとすると、　
その正側の対地電圧？７ＤＰは、 Ｚ’　ＤＰ　＝　Ｖ　ＤＮ　＋　Ｅ　。
（ただし、Ｅ、は、はぼ一定とする。）となる。
インバータ回路４０の交流出力Ｖ相の対地電圧ｙｖは、
　スイッチング素子４３．４４のオン、オフによって定
まり、スイッチング素子４３がオンの時は、すｖ＝ｕＤ
ｐ、４４がオンのときは＃ｖ；すＤＮとなる。
通常、これらのスイッチング素子はＰＷＭ制御によって
高速でオン、オフを繰り返すのでｆＶには、υＤＰとす
ＤＮを包絡線としてＰＷＭ制御にもとすく高周波成分が
発生する。また、フィルタ７を介した交流出力のＵ相の
対地電圧ｐｕは、　交流出力電圧ＶＯ１とすると、 すυ＝すｖ＋■ｏ１ となる。
従って、　交流出力電圧Ｖ。□が電源電圧ｖ１と等しく
同相の場合、対地電圧す・は第６（イ）に示す波形とな
り、　ｙｖの場合と同様に高周波成分が含まれる。また
、すυの最大値＃Ｕ（ｍａＸ）は＃　ｕ（ｍａｘ）　＝
　Ｖａｌのピーク値十Ｅ。
となり、ｖｏｌの電圧レベルに比べがなり高い値となる
。
交流出力電圧Ｖ。１が電源電圧Ｖ□に等しく逆位相の場
合、対地電圧ヅ・は第７図０に示す波形となり、　この
場合もヅｖと同様な高周波成分が含まれる。
（発明が解決しようとする課題） 以上説明のように、従来のＰＷＭ制御による電源装置で
は、出力端での対アース電位変動に、インバータの高速
スイッチングに基ずく高周波成分が含まれるため、例え
ば計算機のように、高周波ノイズに弱いとされている負
荷への適用にあたっては、大かがすなラインフィルタ等
を入れて、完全に上記高周波成分を除却する必要があっ
た。また、負荷側に、誘導雷や開閉サージ等を吸収する
サージサプレッサが対アース間に設置されている場合、
サージサプレッサを焼損させる危険性があり、その定格
電圧には特に注意しなければならない等の問題がある。
本発明の目的は、出力端における対地電圧に、ＰＷＭの
高速スイッチングによる高周波成分を含まず、かつその
最大値も小さくした電源装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、交流電圧を直流電
圧に変換し、この直流電圧をＰＷＭ制御して再び第２の
交流電圧に逆変換する装置において、交流電圧の一端を
共通電位とし、他端の電圧の正の半サイクルから正の直
流電圧を得ると共に負の半サイクルから負の直流電圧を
得る変換回路と、上記圧と負の直流電圧が入力され上記
共通電位との間にＰＷＭ制御による第２の交流電圧を出
力するインバータ主回路を設けＰＷＭ制御による電源装
置を構成する。
（作用） 入力される交流電圧の接地側の線を共通電位とすること
により正と負の直流電圧の中性点の対地電位は零となる
。インバータ主回路は上記中性点に対し正負対称にＰＷ
Ｍ制御による第２の交流電圧を出力する。従って、第２
の交流電圧の対地電圧にＰＷＭ制御による高周波成分は
含まれない。
（実施例） 本発明による一実施例を第１図に示す。
第１図において、２，３はダイオード、４，５はコンデ
ンサで交流電源１がダイオード２と３の直列接続点とコ
ンデンサ４と５の直列接続点に加えられ変換回路を構成
する。この場合、交流電源１の接地されている側の線を
コンデンサ４と５の直列接続点へ接続する。６はインバ
ータ主回路でスイッチング素子６１と６２が直列接続さ
れ、それぞれの素子にはダイオード６３と６４が逆並列
に接続されて構成されている。インバータの出力電圧は
スイッチング素子６１と６２の接続点とコンデンサ４と
５の接続点間に発生し、この出力電圧がフィルタ７を介
して負荷８に加えられる。なお、９はインバータ主回路
６をＰＷＭ制御する回路である。また、フィルタ７はイ
ンダクタンス７１とコンデンサ７２から成るＬ形フィル
タの例で示したがこれに限定するものではない。
上記構成において、交流電源１の電圧ｖ１が図示の極性
で、正のときダイオード２を介してコン＝７− −８＝ デンサ４がＥｌに充電され、ｖｌが負のときダイオード
３を介してコンデンサ５がＥ２に充電される。
各充電々圧Ｅ□、Ｅ２はほぼ電源電圧ｖ１の最大値、７
２Ｖ１に充電され、謂、倍電圧整流回路として作用する
。これらの直流電圧がインバータ主回路６に入力されＰ
ＷＭ制御により交流電圧に変換される状態を第２図を用
いて説明する。
インバータ主回路６のスイッチング素子６１．６２はＰ
ＷＭ制御回路９の制御指令によりオン、オフを繰り返し
、第２図のＶ。に示すようにＰＷＭ制御された電圧を出
力する。すなわち、電源電圧■１が正の半サイクル（Ｔ
、／２）期間はスイッチング素子６２がオン、オフする
ようにＰＷＭ制御される。
正の半サイクル期間において、スイッチング素子６１カ
ハルス幅ｔ１だけオンするとコンデンサ４に蓄えられた
充電々圧Ｅ１が出力電圧Ｖ。とじて現れる。また、パル
ス幅ｔ２だけオフすると負荷電流がダイオード６４を介
して還流しコンデンサ５の充電々圧−Ｅ２が出力電圧Ｖ
。とじて現れる。
また、負の半サイクル期間において、スイッチング素子
６２がパルス幅ｔ、たけオンするとコンデンサ５の充電
々圧−Ｅ２が出力電圧■。とじて現れ、パルス幅ｔ４だ
けオフするとダイオード６３を介して流れる還流電流に
よりコンデンサ４の充電々圧Ｅ１が出力電圧ｖ０として
現れる。なお、スイッチング素子６１と６２のオン・オ
フの関係は互いに反対の論理関係で動作させ、負荷８の
力率が変化しても電圧波形に影響しないようにしている
。このようにインバータ６の出力電圧Ｖ。はＥ工と−Ｅ
２の波高値のパルス電圧として出力されその平均値が正
弦波の電圧基準Ｖ−となるようにＰＷＭ制御される。
通常、ＥｌとＥ２は等しく、出力電圧Ｖ。は正負対称の
波形となる。　この出力電圧■。はフィルタ７を介すこ
とにより変調周波数等の高周波成分が除去されｖ２に示
すように滑らかな正弦波の出力電圧が得られる。
以上の説明から明らかなように出力電圧■。はコンデン
サ４と５の接続点を零電位として動作し、交流電源４の
接地側の線がこの点に接続されているのでこの点（Ｎま
たは■）の対地電圧す、は零となる。従って、もう一方
の出力点Ｕの対地電圧はｖ２となる。
また、本実施例によれば、第３図に示すようにバッテリ
ー１０とダイオード１１の直列回路をコンデンサ４と５
の直列回路に並列接続し、容易に無停電々源装置とする
ことが可能となる。
なお、このような電源装置の出力側に昇圧変圧器を設け
ることは容易に実施することができる。
また、本発明の他の実施例としてチョッパ回路１２を付
加した例を第４図に示す。
チョッパ回路１２はリアクトル１３、ダイオード１４〜
１７、スイッチング素子１８．１９から成り、スイッチ
ング素子１８．１９は図示しないチョッパ制御回路によ
りオン、オフ制御される。すなわち、電源電圧Ｖ□の正
の半サイクル期間はスイッチング素子１８が高い周波数
でオン・オフ制御され、負の半サイクル期間はスイッチ
ング素子１９がオン・オフ制御される。スイッチング素
子１８または１９のオンによりリアクトル１３にエネル
ギーが蓄積され、オフによりコンデンサ４または５が充
電される。充電々圧は図示しないチョッパ制御回路によ
りオン・オフの時間を調節し所望の電圧に制御すること
が可能である。
本実施例の場合もインバータ出力電圧ｖ２の一端（７点
）の対地電圧サワは零となりＰＷＭ制御による高周波成
分は除去される。
また、本実施例によれば変圧器を用いることなく高電圧
を得ることが可能となり小形化に寄与することができる
。
（他の実施例） さらに、合理的な構成の実施例を第５図に示す。
この構成は第４図の構成からダイオード２，３゜１４、
１５を除き、スイッチング素子１８と１９の直列接続し
た点にリアクトル１３を接続し合理的な回路構成として
いる。
上記構成において、交流電源１の正の半サイクルの期間
では、スイッチング素子１９をオンさせ、交流電源１−
リアクトル１３−素子１９−コンデンサ５−交流電源１
の経路に通電してリアクトル１３にエネルギーを蓄積す
る。次に素子１９をオフしてリアクトル１３に蓄積した
エネルギーをリアクトル１３−ダイオード１６−コンデ
ンサ４−交流電源１−リアクトル１３の経路に放電して
コンデンサ４を充電する。また、交流電源１の負の半サ
イクルでは、スイッチング素子１８をオン・オフ制御す
ることにより同様にコンデンサ５を充電する。このよう
にしてリアクトル１３に流れる電流を交流電源に同相の
正弦波状に制御することにより、入力電流の高調波抑制
及び高力率制御を可能にするとともに、直流母線電圧（
Ｅ工＋Ｅ　２　）を所定の電圧（Ｅｏ）に制御する。コ
ンデンサ４，５の共通電位の対地電圧すν＝０なので、
直流母線ＤＰ及びＤＮの対地電圧’＃ＤＰ＋すＤＮはそ
れぞれ すＤＰＰＦ６／２．すＤＮ弁−Ｅ。／２　となる。
インバータ主回路６は前述と同様に動作し、フィルタ７
を介したインバータ出力電圧を一定電圧の正弦波にＰＷ
Ｍ制御する。
本実施例によればダイオードによる損失が少なくなり、
高効率で経済的な電源装置が得られる。
また、本実施例の構成において、直流母線にバッテリー
を接続することにより無停電電源装置を構成することが
できる。この場合、バッテリー電圧を直流母線電圧にほ
ぼ合せる必要があるため、バッテリー選定の自由度が限
定される。
第６図はこの点を考慮した実施例である。同図において
、切換スイッチ１０１は停電検出回路１００からの指令
により交流電源１とバッテリー１０を切換えるものであ
る。バッテリー１０の正側は切換スイッチ１０１に接続
され負側は直流母線ＤＮに接続される。
上記の構成において、交流電源１が正常のとき切換スイ
ッチ１０１は交流電源の方に切換えられている。交流電
源が停電すると停電検出回路１００の指令により切換ス
イッチ１０１はバッテリーの方に切換えられる。バッテ
リーに切換えられたときチョッパ回路１２は、昇圧回路
として動作し、バッテリーの電圧から所定の直流電圧（
ＥＯ）を得る。
この場合リアクトル１３へのエネルギー蓄積は、スイツ
チング素子１９をオンすることで行い素子１９をオフし
て、リアク１〜ル１３に蓄積されたエネルギー゛シ′一
部をダイオード１６を通い放電６、ヨアデアサ４と５を
充電する。
本実施例によれば、バッテリー電圧からの昇圧が可能と
なりバッテリー選定の自由度が大巾に改善される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、非絶縁形の電源装置の交流出力側の対
地電位に、計算機等の電子機器の負荷にとって有害なＰ
ＷＭ制御の高速スイッチングによる高周波成分が含まれ
ず、ノイズフィルタを小型にでき、また場合により省略
も可能である。またＰＷＭ制御による高周波成分が負荷
側に影響を与えないため、更に高速スイッチングが可能
である。
また、対地電位を低くすることができ安全で信頼性の高
いＰＷＭ制御の電源装置を得ることができる。
また、合理的な主回路構成により、小形化、軽量化、高
効率化が可能である。
また、必要に応じてバッテリーと、簡単な回路を付加し
て無停電電源装置とすることができ、汎用電源として広
く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明の詳細な
説明する為の波形図、第３図はバッテリーを付加し無停
電電源装置とした実施例図、第４図、第５図はチョッパ
回路を付加した本発明の他の実施例図、第６図はチョッ
パ回路とバッテリーを付加し無停電電源装置とした他の
実施例図、第７図は従来の回路構成図、第８図は従来の
回路構成の問題点を説明する為の波形図である。 １・・・交流電源　　　　２，３・・・ダイオード４．
５．７２・・・コンデンサ ６・・・インバータ主回路　７・・フィルタ回路８・・
・負荷　　　　　　９・・・ＰＷＭ制御回路１０・バッ
テリー １１、１４〜１７．６３．６４・・・ダイオード１２・
・チョッパ回路　　１３・・・リアクトル１８、１９．
６１．６２・・・スイッチング素子７１・・・インダク
タンス　１００・・・停電検出回路１０１・・・切換ス
イッチ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧をＰ
    ＷＭ制御して再び第２の交流電圧に逆変換する装置にお
    いて、交流電圧の一端を共通電位とし、他端の電圧の正
    の半サイクルから正の直流電圧を得ると共に負の半サイ
    クルから負の直流電圧を得る変換回路と、上記正と負の
    直流電圧が入力され上記共通電位との間にＰＷＭ制御に
    よる第２の交流電圧を出力するインバータ主回路を設け
    たことを特徴とするＰＷＭ制御による電源装置。
  2. （２）上記第（１）項において、正と負の直流電圧間に
    バッテリーを設け、無停電々源装置としたことを特徴と
    するＰＷＭ制御による電源装置。
  3. （３）上記第（１）項において、前記変換回路に前記交
    流電圧の他端の電圧をインダクタンスを介して入力し、
    該電圧の正の半サイクル期間をＰＷＭ制御して正の直流
    電圧を得ると共に負の半サイクル期間をＰＷＭ制御して
    負の直流電圧を得るチョッパ回路を設け、所望の出力電
    圧を得るようにしたことを特徴とするＰＷＭ制御による
    電源装置。
  4. （４）交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧をＰ
    ＷＭ制御して再び第２の交流電圧に変換する装置におい
    て、ダイオードが逆並列に接続された２組のスイッチン
    グ素子を直列接続したチョッパ手段と、このチョッパ手
    段に並列接続された直列接続の２個のコンデンサと、前
    記２組のスイッチング素子の直列接続点に一端が接続さ
    れたリアクトルを設け、このリアクトルの他端と前記２
    個のコンデンサの直列接続点間に加えられた交流電圧か
    ら前記直流電圧を得ることを特徴とするＰＷＭ制御によ
    る電源装置。
  5. （５）上記第（４）項において、上記リアクトルの他端
    と一方のスイッチング素子との間にバッテリーを設け、
    無停電電源装置としたことを特徴とするＰＷＭ制御によ
    る電源装置。
JP1016174A 1988-09-06 1989-01-27 Ｐｗｍ制御による電源装置 Expired - Lifetime JP2801621B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR8912874A KR920001945B1 (en) 1988-09-06 1989-09-06 Pwm-control power source with eliminating earth voltage modulation frequence signals
EP89116439A EP0358191B1 (en) 1988-09-06 1989-09-06 PWM-controlled power supply capable of eliminating modulation-frequency signal components from ground potentials
US07/403,467 US5045989A (en) 1988-09-06 1989-09-06 PWM power supply eliminating modulation-frequency components from ground potentials
DE68922049T DE68922049T2 (de) 1988-09-06 1989-09-06 Pulsbreiten-modulierte Leistungsversorgung mit Unterdrückungsfähigkeit von Modulierungsfrequenzsignalkomponenten von Erdpotentialen.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63-221255 1988-09-06
JP22125588 1988-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02168867A true JPH02168867A (ja) 1990-06-28
JP2801621B2 JP2801621B2 (ja) 1998-09-21

Family

ID=16763905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1016174A Expired - Lifetime JP2801621B2 (ja) 1988-09-06 1989-01-27 Ｐｗｍ制御による電源装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2801621B2 (ja)
KR (1) KR920001945B1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04289782A (ja) * 1990-11-13 1992-10-14 Wisconsin Alumni Res Found 単相交流電力変換装置
JPH0759361A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Sansha Electric Mfg Co Ltd 昇圧型無停電電源装置
JPH0767358A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Sansha Electric Mfg Co Ltd 高輝度放電灯点灯用電源装置
JP2007082318A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 電力システム
WO2007086286A1 (ja) * 2006-01-26 2007-08-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. 電源装置
JP2011511612A (ja) * 2008-01-31 2011-04-07 エアバス オペラシオン 電力整流回路とシステム、それに関連した方法、そのような回路やシステムを有する航空機
WO2013132545A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 富士電機株式会社 電力変換装置
WO2013136378A1 (ja) * 2012-03-15 2013-09-19 富士電機株式会社 電力変換装置
WO2017003911A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 Google Inc. Transformerless power conversion

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04289782A (ja) * 1990-11-13 1992-10-14 Wisconsin Alumni Res Found 単相交流電力変換装置
JPH0759361A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Sansha Electric Mfg Co Ltd 昇圧型無停電電源装置
JPH0767358A (ja) * 1993-08-30 1995-03-10 Sansha Electric Mfg Co Ltd 高輝度放電灯点灯用電源装置
JP2007082318A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 電力システム
WO2007086286A1 (ja) * 2006-01-26 2007-08-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. 電源装置
JP2011511612A (ja) * 2008-01-31 2011-04-07 エアバス オペラシオン 電力整流回路とシステム、それに関連した方法、そのような回路やシステムを有する航空機
CN104081644A (zh) * 2012-03-09 2014-10-01 富士电机株式会社 功率转换装置
WO2013132545A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2013188070A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Fuji Electric Co Ltd 電力変換装置
US9705362B2 (en) 2012-03-09 2017-07-11 Fuji Electric Co., Ltd. Power converter
CN104115389B (zh) * 2012-03-15 2017-06-23 富士电机株式会社 功率转换装置
CN104115389A (zh) * 2012-03-15 2014-10-22 富士电机株式会社 功率转换装置
WO2013136378A1 (ja) * 2012-03-15 2013-09-19 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2013192424A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Fuji Electric Co Ltd 電力変換装置
WO2017003911A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-05 Google Inc. Transformerless power conversion
CN107980189A (zh) * 2015-07-01 2018-05-01 谷歌有限责任公司 无变压器电力转换
US9997917B2 (en) 2015-07-01 2018-06-12 Google Llc Transformerless power conversion
US10439399B2 (en) 2015-07-01 2019-10-08 Google Llc Transformerless power conversion
US10727673B2 (en) 2015-07-01 2020-07-28 Google Llc Transformerless power conversion
CN107980189B (zh) * 2015-07-01 2021-02-05 谷歌有限责任公司 用于无变压器电力转换的系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR900005675A (ko) 1990-04-14
JP2801621B2 (ja) 1998-09-21
KR920001945B1 (en) 1992-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0358191B1 (en) PWM-controlled power supply capable of eliminating modulation-frequency signal components from ground potentials
US5274540A (en) Inverter device for stable, high power-factor input current supply
JP5772915B2 (ja) 直接形電力変換装置および直接形電力変換装置の制御方法
Florescu et al. The advantages, limitations and disadvantages of Z-source inverter
CN1808832B (zh) 一种适用于中大功率不间断电源的电路装置
JPH01283063A (ja) Ｐｗｍ制御による電源装置
JP3681596B2 (ja) 直流電源装置
JPH02168867A (ja) Ｐｗｍ制御による電源装置
Lin et al. Single-phase power-factor-correction AC/DC converters with three PWM control schemes
Burlaka et al. Bidirectional single stage isolated DC-AC converter
US6960901B2 (en) Bi-directional DC/DC power converter having a neutral terminal
Marangalu et al. A new high step-up switched capacitor based seven level grid-tied inverter
CN110661410A (zh) 一种具有保护性质的模块化多电平矩阵变换器启动方法
Ding et al. Single-phase ac-dc buck PFC converter based on flying-capacitor topology with active power decoupling control
Mirkazemian et al. A new topology for quasi-Z-source inverter
Liao et al. Eliminating input electrolytic bulk capacitors in flyback-based universal chargers with a half-bridge series-stacked buffer
JPH1198847A (ja) 整流回路
Murali et al. Simulation and fabrication of single phase Z-source inverter for resistive load
Lin et al. High-power-factor single-phase switch clamped rectifier
JPH0765988A (ja) インバータ式ｘ線高電圧装置
Wang et al. Practical considerations of the start-up procedure for an active capacitor
JPS63268465A (ja) 電力変換装置
Aleem et al. High frequency transformer based improved gamma ZSI with lossless snubber
Bahador et al. Improved Half-Bridge Switched Boost Inverter
JP2002345260A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070710

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080710

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080710

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090710

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090710

Year of fee payment: 11