JPH02307366A - Variable voltage/variable frequency power-supply device - Google Patents

Variable voltage/variable frequency power-supply device

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JPH02307366A
JPH02307366A JP1128512A JP12851289A JPH02307366A JP H02307366 A JPH02307366 A JP H02307366A JP 1128512 A JP1128512 A JP 1128512A JP 12851289 A JP12851289 A JP 12851289A JP H02307366 A JPH02307366 A JP H02307366A
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JP
Japan
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circuit
voltage
power
switching
switching circuits
Prior art date
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Pending
Application number
JP1128512A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Takahashi
勲 高橋
Akinori Nishihiro
昭徳 西廣
Kazuhiko Tanaka
一彦 田中
Iwao Asada
浅田 岩男
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve an output waveform by interposing a reactor between the switching circuits of a converter circuit. CONSTITUTION:A variable voltage/variable frequency power-supply device is composed of a converter circuit D with switching circuits 3 connected in series, a smoothing circuit B, and an inverter circuit E with switching circuits 3 connected in series. Then, the power input section 5 of single phase AC volt age, and the intermediate section of the two switching circuits 3 of the converter circuit D are connected to each other via a reactor 17. As a result, the terminal voltage of direct current can be boosted with the roactor 17.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、小型単相誘導電動機の速度制御やコンピュ
ータ等に用いる可変電圧・可変周波数電源装置、特にこ
の入力電流波形や出力電力波形の改善に関するものでお
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a variable voltage/variable frequency power supply device used for speed control of a small single-phase induction motor, a computer, etc., and particularly to improvement of the input current waveform and output power waveform. It's about.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は例えは特開昭68−814176号公報に示さ
れ次従来の電源装置りを示す回路図であり、肉において
、(均はコンバータ回路であり、スイッチング回路(3
)が直列接続することによって形成されている。
Fig. 2 is a circuit diagram showing a conventional power supply device as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 68-814176.
) are connected in series.

このスイッチング回路(3)は、例えはトランジスタ、
あるいはF’ETなどのスイッチング素子(3t)とこ
のコレクタおよびエミッタ間を接続するフライホイール
ダイオードなどの整流素子(8d)によって構成されて
いる。
This switching circuit (3) is, for example, a transistor,
Alternatively, it is constituted by a switching element (3t) such as F'ET and a rectifying element (8d) such as a flywheel diode that connects the collector and emitter of the switching element (3t).

(B)は、コンバータ回路(D)に並列接続された平滑
回路である。平滑回路(B)は2個の平滑コンデンサ(
2)が直列接続されて形成場れている。
(B) is a smoothing circuit connected in parallel to the converter circuit (D). The smoothing circuit (B) consists of two smoothing capacitors (
2) are connected in series to form a field.

■は平滑回路中)に接続され次インバータ回路で、2個
の直列接続され九スイッチング回路(3)から形成でれ
ている。
(2) is an inverter circuit connected to the smoothing circuit (in the smoothing circuit), which is formed from two series-connected nine switching circuits (3).

このスイッチング回路(3)は、例えばトランジスタ、
ろるいはF’ET等のスイッチング素子(8t)と、こ
のコレクタおよびエミッタ間を接続するフライホイール
ダイオードなどの整流素子(8d)によって構成δれて
いる。
This switching circuit (3) includes, for example, a transistor,
The loop is composed of a switching element (8t) such as F'ET, and a rectifying element (8d) such as a flywheel diode connected between the collector and emitter.

そして、単相交流電圧の電力入力部(5)の一方は、コ
ンバータ回路(D)の2つのスイッチング回路(3)の
中間部に接続される。
One of the single-phase AC voltage power input sections (5) is connected to the intermediate section of the two switching circuits (3) of the converter circuit (D).

1九、電力出力部(6)の一方は、インバータ回路(均
の2つのスイッチング回路(3)の中間部に接続式れる
19. One of the power output parts (6) is connected to the middle part of the two switching circuits (3) of the inverter circuit.

そして、電力入力部(5)の他方と、電力出力部(6)
の他方は一本の接続線によって接続されている。
Then, the other of the power input section (5) and the power output section (6)
The other side is connected by a single connection line.

この接続線はアースされるとともに、スイッチ(4)を
介し、平滑回路中)の2つのコンデンサ(2)の中間部
に接続されている。
This connection line is grounded and connected via a switch (4) to the intermediate portion of the two capacitors (2) in the smoothing circuit.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

単相交流電圧は電力入力部(5)から入力でれるが、こ
の電力入力部(5)の一方は電力出力部(6)の一方と
一本の接続線によV接続されている。そして、この接続
線はアースされている几め、所定の電位に保持されてい
る。
A single-phase AC voltage is inputted from a power input section (5), and one of the power input sections (5) is V-connected to one of the power output sections (6) by a single connection line. This connection line is grounded and held at a predetermined potential.

電力入力部(5)のもう一方は、接続線によジコンバー
タ回路(功の2つのスイッチング回路(3)の中間部に
接続式れている。
The other end of the power input section (5) is connected to the middle section of the two switching circuits (3) of the converter circuit (converter circuit) through a connecting line.

そして、スイッチング回路(3)のスイッチング素子(
8t)?スイッチングすることによって電流は一方向に
向けて整流されて流れる。そして、このようにして得ら
れ九大きなリップル分を含む直流電圧は、平滑回路中)
によって平滑化される。これによってリップル分が数%
以下の直流電圧が得られる。
Then, the switching element (
8t)? By switching, the current is rectified and flows in one direction. Then, the DC voltage obtained in this way, including nine large ripples, is in the smoothing circuit)
smoothed by This will reduce ripple by a few percent
The following DC voltage is obtained.

この直流電圧に、インバータ回路■によって所定の電圧
2周波数の交流電力に変換式れる。このインバータ回路
■におけるスイッチングは、例えば次のようなPWMi
tiIJQによって行う。このPWM制御は、スイッチ
ング素子(8t)のベースに印加するパルスの幅を変調
制御することによりて、所定の電圧1周波数の交流電力
を得る。
This DC voltage is converted into AC power at a predetermined voltage and two frequencies by an inverter circuit (2). For example, the switching in this inverter circuit
Performed by tiIJQ. This PWM control obtains alternating current power of a predetermined voltage and one frequency by modulating and controlling the width of the pulse applied to the base of the switching element (8t).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の可変電圧・可変周波数電源装置iliは、以上の
ように構成されている几め入力電圧を外圧することがで
きず、よって入力電圧と同等の出力電圧を得ることがで
きず応用性に欠ぐるなどの課題がめった。
The conventional variable voltage/variable frequency power supply device ili cannot apply the reduced input voltage configured as described above to an external voltage, and therefore cannot obtain an output voltage equivalent to the input voltage, and lacks applicability. I had a lot of problems with Guru.

この発明は、と記のような課題全解消するためにな嘔れ
友もので、入力電圧と同等の出力電圧金得ることができ
る可変電圧・可変周波数電源装置を得ることを目的とす
る。
The present invention aims to solve all of the above problems, and aims to provide a variable voltage/variable frequency power supply device that can obtain an output voltage equivalent to the input voltage.

〔課題を解決する友めの手段〕[Friendly means of solving problems]

この発明に係る可変電圧・可変周波数電源装置に、入力
される交流電力全コンバータ回路によって直流電力に交
換し、この直流電力全平滑回路によって平滑し、これ全
インバータ回路によって所定の交流電力に変換する電源
装置であり、コンバータ回路を整流素子およびスイッチ
ング素子からなるスイッチング回路を少なくとも2個直
列接続することによりて構成し、平滑回路全コンデンサ
を少なくとも2個直列接続することによって構成し、イ
ンバータ回路を整流素子およびスイッチング素子からな
るスイッチング回路を少なくとも2個直列接続すること
によって構成するとともに、一対の交流電力入力部の一
方全コンバータ回路t−構成するスイッチング回路間に
リアクトIvヲ介して接続し、一対の交流電力出力部の
一方をインバータ回路を構成するスイッチング回路間に
接続し、交流電力入力部の他方と、交流電力出力部の他
方全共通線で接続し、芒らに一方を上記平滑回路のコン
デンサ間に接続し他方をと記共通線に接続したものであ
る。
In the variable voltage/variable frequency power supply device according to the present invention, input AC power is exchanged into DC power by a full converter circuit, smoothed by a full smoothing circuit, and converted into predetermined AC power by a full inverter circuit. A power supply device, in which the converter circuit is configured by connecting at least two switching circuits consisting of a rectifying element and a switching element in series, the inverter circuit is configured by connecting at least two smoothing circuit capacitors in series, and the inverter circuit is configured by connecting at least two switching circuits consisting of a rectifying element and a switching element in series. It is constructed by connecting at least two switching circuits consisting of elements and switching elements in series, and one of the pair of AC power input sections is connected to the entire converter circuit t through a reactor Iv between the switching circuits that constitute the converter circuit t. One side of the AC power output section is connected between the switching circuits that constitute the inverter circuit, the other side of the AC power input section and the other side of the AC power output section are connected through a common line, and one side is connected to the capacitor of the above smoothing circuit. and the other is connected to the common line.

〔作 用〕[For production]

この発明における可変電圧・可変周波数電源装置ハ、一
対の交流電力入力部の一方をコンバータ回路の2個のス
イッチング回路間に接続する。
In the variable voltage/variable frequency power supply device according to the present invention, one of the pair of AC power input sections is connected between two switching circuits of the converter circuit.

これによりて、入力された交流電力が整流堰れ、直流電
圧に変換される。
Thereby, the input AC power is rectified and converted into DC voltage.

この直流電圧は平滑回路によって平滑化される。This DC voltage is smoothed by a smoothing circuit.

そして、この平滑化−gfll直流電圧がインバータl
1al路によって所定の交流電圧に変換される。
Then, this smoothed -gfl DC voltage is applied to the inverter l
It is converted into a predetermined alternating current voltage by the 1al path.

この変換はインバータ回W&を構成するスイッチング回
路のスイッチング制御によって行われる。
This conversion is performed by switching control of a switching circuit constituting the inverter circuit W&.

ここで、電力の入力部の一方と出力部の一方はllc接
捩続されている。
Here, one of the power input portions and one of the power output portions are ILC-connected.

この几め、1記変換にこの入出力共通側に対して行われ
、回路は半ブリツジ構成となる。
This reduction and the first conversion are performed on this input/output common side, and the circuit has a half-bridge configuration.

さらに、一対の交流電力入力部の一方をコンバータ回路
の2つのスイッチング回路t−m続する中間部にリアク
)A/’@介して接続されて−ることによって、直流の
端子電圧を外圧する。
Further, one of the pair of AC power input parts is connected to the intermediate part connecting the two switching circuits t-m of the converter circuit via a reactor (react)A/'@, thereby applying a DC terminal voltage to an external voltage.

〔発明の冥施例〕[Example of invention]

第1図にこの発明の一冥施例を示す回路図であり、図t
ζおいて、(D)はコンバーク回路でめり、スイッチン
グ回路′(3)が直列接続することによって形成されて
いる。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
In ζ, (D) is formed by connecting a converter circuit and a switching circuit '(3) in series.

このスイッチング回路(3)は、例えばトランジスタ、
めるい(4F E Tなどのスイッチング素子(8t)
とこのコレクタおよびエミッタ間t−接続するフフイホ
イー/I/pイオードなどの整流素子(8d)によって
構成されている。
This switching circuit (3) includes, for example, a transistor,
Switching element (8t) such as 4FET
It is constituted by a rectifying element (8d) such as a FF/I/p diode which is T-connected between the collector and emitter.

(均は、コンバータ回路0に並列接続はれた平滑回路で
6る。平滑回路(B)は2個の平滑コンデンサ(2)が
直列接続されて形成てれている。
(The average is 6 with a smoothing circuit connected in parallel to the converter circuit 0. The smoothing circuit (B) is formed by connecting two smoothing capacitors (2) in series.

(均は平滑口#&(B)に接続されたインバータ回路で
、2個の直列接続式れ九スイッチング回′#!?(3)
から形成嘔れている。
(The average is the inverter circuit connected to the smoothing port # & (B), and the two series-connected nine switching circuits'#!? (3)
Vomit formed from vomiting.

このスイッチング回路(3)は、例えはトランジスタ、
あるいはF’ E T等のスイッチング素子(8t)と
、このコレクタおよびエミッタ間を接続するフライホイ
ールダイオードなどの整流素子(8d)によって綱成嘔
れている。
This switching circuit (3) is, for example, a transistor,
Alternatively, it is structured by a switching element (8t) such as F' ET and a rectifying element (8d) such as a flywheel diode that connects the collector and emitter.

そして、単相交流電圧の電力入力5(5)の一方は、コ
ンバータ回路(Diの2つのスイッチング回if! (
3)の中間部にリアクト/L’(ロ)を介して接続式れ
る。
One of the single-phase AC voltage power inputs 5 (5) is connected to two switching circuits of the converter circuit (Di) if! (
It is connected to the middle part of 3) via reactor/L' (b).

17t、電力出力部(6)の一方は、インバータ回路(
均の2つのスイッチング回路(3)の中間部に接続され
る。
17t, one of the power output parts (6) is an inverter circuit (
It is connected to the middle part of the two switching circuits (3).

そして、電力入力f!6(5)の他方と、電力出力部(
6)の他方は一本の接続線によって接続されている。
And power input f! 6(5) and the power output section (
6) is connected by a single connection line.

この接続線はアースされるとともに、スイッチ(4)を
介し、平滑回路(B)の2つのコンデンサ(2)の中間
部に接続されている。
This connection line is grounded and connected via a switch (4) to the intermediate portion of the two capacitors (2) of the smoothing circuit (B).

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

単相交流電圧は電力入力部(5)から入力されるが、こ
の電力人力11s(5)の一方は電力出力5(6)の一
方と一本の接続線により接続式れている。そして、この
接続線はアースされている友め、所定の電位に保持石れ
て−る。
A single-phase alternating current voltage is input from the power input section (5), and one of the electric power sources 11s (5) is connected to one of the electric power outputs 5 (6) by a single connection line. This connecting wire is grounded and held at a predetermined potential.

電力入力部(5)のもう一方は、接続線によりコンバー
タ回路0の2つのスイッチング回路(3)の中間部にリ
アクトραηを介して接続されている。
The other end of the power input section (5) is connected to an intermediate section between the two switching circuits (3) of the converter circuit 0 via a reactor ραη by a connecting line.

そして、スイッチング回路(3)のスイッチング素子(
8t)t−スイッチングすることによって電流は一方向
に向けて整流でれて流れる。そして、このようにして得
られた大きなリップμ分を含む直流電圧は、平滑回路(
B)によって平滑化される。これによってリップμ分が
数%以下の直流電圧が得られる。
Then, the switching element (
8t) By performing t-switching, the current flows in one direction while being rectified. Then, the DC voltage including the large rip μ obtained in this way is processed by the smoothing circuit (
B). As a result, a DC voltage with a rip μ of several percent or less can be obtained.

この直流電EEは、インバータ回路■によって所定の電
圧9周波数の交流電力に変換される。このインバータ回
路■におけるスイッチングは、例えば次のようなPWM
lljllによりて行う。このPWM制aは、スイッチ
ング素子(3りのベースに印加するパルスの幅を変調制
御することによりて、所定の電圧2周波数の交流電力を
得る。
This DC power EE is converted into AC power at a predetermined voltage and 9 frequencies by an inverter circuit (2). The switching in this inverter circuit (■) is performed using, for example, the following PWM
This is done by lljll. This PWM system a obtains alternating current power at a predetermined voltage and two frequencies by modulating and controlling the width of a pulse applied to the base of a switching element (3).

上述の回路は、入力側と出力側との両方から見て全く同
一の構成t−有している。1几、スイッチング素子(8
t)は電流に対して両方向性でろるので、インバータに
もコンバータにもな9得る。そこで入力側に電源(8)
t−接続し出力側に負iff (9)側を接続した場合
に、負荷(9)側から電源(8)側に電力を送る電力回
生が可能となる。
The circuit described above has an identical configuration both from the input side and from the output side. 1 box, switching elements (8
Since t) has a bidirectional effect on current, it can be applied to both inverters and converters. Therefore, the power supply (8) is connected to the input side.
When the negative IF (9) side is connected to the output side with a t-connection, power regeneration that sends power from the load (9) side to the power source (8) side becomes possible.

まt、上記リアクトραηとコンバータ回路(D)のス
イッチング回路(3)とによって公知技術でおる外圧チ
ッッパの原理により直流の端子電圧を外圧することがで
き、必要な直流電圧に昇圧することによって入力電圧と
同一るるいはそれ以との出力電圧を得ることができる。
Also, by using the reactor ραη and the switching circuit (3) of the converter circuit (D), the DC terminal voltage can be converted to an external voltage using the principle of an external pressure chipper, which is a known technique, and by boosting the DC voltage to the required DC voltage, the input voltage can be increased. It is possible to obtain an output voltage equal to or higher than the voltage.

さらに、と記回路構成上のスイッチ(4)は、通常のコ
ンバータ回路Φ)、インバータ回路(Eでの直流電圧を
交流電圧に変換する場合についてはONとし、特別なケ
ースとしてと記コンバータ回路ρ)、インバータ回路(
E)t−コントロールさせない場合やスイッチング回路
(3)のスイッチング素子(8t)が壊れt場合などに
は、上記スイッチ(4)t−OFFとする。
Furthermore, the switch (4) on the circuit configuration marked is ON when converting DC voltage to AC voltage in the normal converter circuit Φ) and inverter circuit (E, and as a special case, the switch (4) in the converter circuit ρ) ), inverter circuit (
E) When the t-control is not performed or when the switching element (8t) of the switching circuit (3) is broken, the switch (4) is turned t-OFF.

なお、上記実施例においては、フライホイールダイオー
ド付きトランジスタとして、パイボーフ型トランジスタ
金示したが、MO8FET型トランジスタでも良く、さ
らにこれらに変わる同一動作可能な素子であっても良い
In the above embodiment, a Paibov type transistor is used as a transistor with a flywheel diode, but a MO8FET type transistor may be used, or an element capable of the same operation may be used instead of these transistors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明の可変電圧・可変周波数電源装
置によれば、コンバータ回路を構成するスイッチング回
路間にリアクトルを介して接続し九ので、上記リアクト
ルによって外圧することができ、入力電圧と同一出力電
圧を得ることができるとともに、必要な直流電圧に外圧
することによって入力電圧と同一あるいはそれ以との出
力電圧を得ることができる。
As described above, according to the variable voltage/variable frequency power supply device of the present invention, since the switching circuits constituting the converter circuit are connected via the reactor, the external voltage can be made to be the same as the input voltage by the reactor. Not only can an output voltage be obtained, but also an output voltage that is equal to or higher than the input voltage can be obtained by applying an external voltage to a necessary DC voltage.

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

第1図はこの発明の一実施例にかかる可変電圧・可変周
波数電源装置を示す回路図、第2図は従来の可変電圧・
可変周波数電源装mt−示す回路図である。 図において、(2)はコンデンサ、(3)はスイッチン
グ回路、(3t)はスイッチング素子、(3d)に整流
素子、αηはりアクドル、φ)に平滑回路、(D)はコ
ンバータ回路、■はインバータ回路である。 なお、図中同一符号は同一、ま几は相当部分を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a variable voltage/variable frequency power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional variable voltage/variable frequency power supply device.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a variable frequency power supply device mt. In the figure, (2) is a capacitor, (3) is a switching circuit, (3t) is a switching element, (3d) is a rectifier, αη beam axle, φ) is a smoothing circuit, (D) is a converter circuit, and ■ is an inverter. It is a circuit. In addition, the same reference numerals in the figures indicate the same parts, and the boxes indicate corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 交流電力が入力され、これを直流電力に変換するコンバ
ータ回路と、この直流電力を平滑する平滑回路と、この
直流電力を所定の交流電力に変換するインバータ回路を
有する電源装置において、上記コンバータ回路は、整流
素子およびスイッチング素子からなるスイッチング回路
を少なくとも2個直列接続することによって構成し、 上記平滑回路は、コンデンサを少なくとも2個直列接続
することによって構成し、 上記インバータ回路は、整流素子およびスイッチング素
子からなるスイッチング回路を少なくとも2個直列接続
することによつて構成し、 交流電力入力部の一方を上記コンバータ回路を構成する
スイッチング回路間にリアクトルを介して接続し、 交流電力出力部の一方を上記インバータ回路を構成する
スイッチング回路間に接続し、 上記交流電力入力部の他方と、上記交流電力出力部の他
方を共通線で接続し、さらに一方を上記平滑回路のコン
デンサ間に接続し他方をこの共通線に接続したことを特
徴とする可変電圧・可変周波数電源装置。
[Scope of Claims] A power supply device that receives AC power and has a converter circuit that converts it into DC power, a smoothing circuit that smoothes this DC power, and an inverter circuit that converts this DC power into predetermined AC power. In the above, the converter circuit is configured by connecting at least two switching circuits including a rectifying element and a switching element in series, the smoothing circuit is configured by connecting at least two capacitors in series, and the inverter circuit is configured by connecting at least two capacitors in series. , configured by connecting at least two switching circuits consisting of a rectifying element and a switching element in series, one of the AC power input sections is connected via a reactor between the switching circuits forming the converter circuit, One of the output parts is connected between the switching circuits forming the inverter circuit, the other of the AC power input part and the other of the AC power output part are connected by a common line, and one of the parts is connected between the capacitors of the smoothing circuit. A variable voltage/variable frequency power supply device characterized in that the other side is connected to the common line.
JP1128512A 1989-05-22 1989-05-22 Variable voltage/variable frequency power-supply device Pending JPH02307366A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108155815A (en) * 2017-12-18 2018-06-12 上海交通大学 Converter parallel current-equalizing circuit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268470A (en) * 1987-04-27 1988-11-07 Mitsubishi Electric Corp Power convertor
JPS63314176A (en) * 1987-06-15 1988-12-22 Isao Takahashi Variable voltage/variable frequency power apparatus

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