JPH03251045A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH03251045A
JPH03251045A JP2045500A JP4550090A JPH03251045A JP H03251045 A JPH03251045 A JP H03251045A JP 2045500 A JP2045500 A JP 2045500A JP 4550090 A JP4550090 A JP 4550090A JP H03251045 A JPH03251045 A JP H03251045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
overcurrent
output
power supply
bank
Prior art date
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Pending
Application number
JP2045500A
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English (en)
Inventor
Kenji Honda
本多 賢治
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH03251045A publication Critical patent/JPH03251045A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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) 本発明は例えばインバータ式X線発生装置の電源として
使用される電源装置に関する。
(従来の技術) 例えばインバータ式X線発生装置の電源装置としては、
第3図に示すように交流電源1の出力を整流器2により
直流に変換し、この直流出力を複数個のコンデンサC1
〜Cnを並列接続してなる大容量コンデンサバンク3に
蓄積し、その出力を負荷として接続されたX線発生装置
4に与えるように構成したものがある。
この場合、コンデンサバンク3は単に複数個のコンデン
サを並列接続しただけであって、過電流あるいは短絡保
護としては交流電源1とコンデンサバンク3との接続間
にヒμmズF1、又はブレーカSW1が備えられている
(発明が解決しようとする課題) しかし、このような電源装置において、コンデンサバン
ク3を構成する複数個のコンデンサのうち、1個のコン
デンサに不測の事態(部品不良、端子間が工具等による
誤短絡)が発生すると、他の健全なコンデンサの充電電
荷が短絡電流として流れるため、ダメージが大きくなる
。また、コンデンサが1個でも不良になるとシステムと
して動作不能になる。
本発明は大容量コンデンサバンクを構成するコンデンサ
のうち、何れのコンデンサが不良になってもその影響を
他の健全なコンデンサに与えることのない信頼性の高い
電源装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は次のような構成として上記の目的を達成するよ
うにしたものである。
第1の発明では交流電源の出力を整流器により直流に変
換して並列的に設けられる複数個のコンデンサからなる
大容量コンデンサバンクに充電し、その充電電圧を負荷
に与えるようにした電源装置において、前記コンデンサ
バンクの入力側に過電流を検出すると電路をしゃ断する
過電流検出手段を設け、前記コンデンサバンクの各コン
デンサをそれぞれ独立に分離した形で並列接続すると共
に各コンデンサの入力側と出力側に逆流防止手段をそれ
ぞれ設ける構成としたものである。
また、第2の発明では上記構成の各コンデンサの入力側
に設けられる逆流防止手段に代えて前記i4電流検出手
段により過電流が検出されるとオフ制御されるスイッチ
ング手段をそれぞれ設ける構成としたものである。
さらに、第3の発明では前記スイッチング手段に対して
、前記過電流検出手段により過電流が検出されると前記
スイッチング手段をオフ制御し、且つ何れかのコンデン
サの出力電圧低下が検出されるとそのコンデンサの入力
側のスイッチング手段をオフのままにして、他のスイッ
チング手段にオン信号を与えると共に前記過電流検出手
段に電路投入指令を与える制御手段を備えたものである
(作用) したがって、このような構成の電源装置にあっては、何
れかのコンデンサに不良が発生すると、そのコンデンサ
の入力側に設けられた逆流防止手段又はスイッチング手
段により他の健全なコンデンサから不良の発生している
コンデンサに流れる電流が阻止又はしゃ断され、また出
力側に設けられた逆流防止手段により他の健全なコンデ
ンサから不良が発生しているコンデンサに流れる回り込
み電流が阻止されるので、コンデンサの不良による影響
は他の健全なコンデンサに波及するようなことがなくな
る。
また、制御手段により不良の発生しているコンデンサの
入力側のスイッチング手段をオフのままにして、他の健
全なコンデンサの入力側のスイッチング手段をオン制御
されるので、この状態で過電流検出手段で電路を閉路す
れば、他の健全なコンデンサの出力により負荷を暫定的
に駆動することが可能となり、装置全体がシステムダウ
ンに至るようなことがなくなる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による電源装置の第1の実施例を示す回
路構成図である。第1図に示すように交流電源1の出力
を整流器2により直流に変換し、その直流出力端に接続
された一方の電路L1に過電流を検出すると該電路L1
を開路する過電流検出器5を設け、この過電流検出器5
の出力側を複数の電路L1−1〜Ll−Nに分岐して並
列接続する。各分岐電路L1−1〜Ll−Nに、コンデ
ンサバンク3を構成するコンデンサ01〜CNの一端を
各線路に対応させてそれぞれ接続すると共に、各コンデ
ンサ01〜CNの他端を整流器2の直流出力端に接続さ
れた他方の電路L2にそれぞれ共通接続する。また、各
コンデンサ01〜CNの入力側および出力側の分岐電路
L1−1〜L1−Nに逆流防止用ダイオードDI、−D
IN。
Dl−VDNをそれぞれ設ける。
次にこのように構成された電源装置の作用について述べ
る。
いま、第1図において、例えばコンデンサC1に不良が
発生し、その両端が短絡すると、コンデンサC1の短絡
電流はコンデンサバンク3の入力側からダイオードD1
.を通して流れる。この短絡電流は過電流検出器5によ
り検出され、コンデンサバンク全体の入力側が整流器2
から切離される。したがって、コンデンサC1に流れて
いた入力側からの短絡電流はしゃ断される。
一方、コンデンサC1の両端電圧は短絡されているので
、Ovであるから、コンデンサC1の出力側の分岐電路
L1−1に接続されたダイオードD1は、他の健全なコ
ンデンサ02〜CNの電圧により逆バイアスされる。し
たがって、ダイオードD、はカットオフの状態にあるの
で、コンデンサ02〜CNの出力電流がコンデンサバン
クの出力側から回り込んでコンデンサC1に流れ込むこ
とはない。また、他の健全なコンデンサC2〜CNの入
力側の分岐電路L1−2〜Ll−Nに設けられたダイオ
ードDI2〜DINはコンデンサC1の両端電圧が0■
なので、逆バアイアス状態にあり、それぞれカットオフ
している。したがって、健全なコンデンサ02〜CNか
らの電流がコンデンサバンクの入力側を経由してコンデ
ンサC1に流れ込むこともない。
このようにコンデンサC1の不良によりその両端が短絡
して短絡電流が流れても、この短絡電流は過電流検出器
5により検出されてからコンデンサバンク3の入力側電
路L1が開路するまでのほんの僅かな時間だけ流れる分
と、コンデンサ01自身に充電されている電荷放出によ
る電流のみであるため、最悪の場合でもコンデンサC1
が不良になるだけでそれ以外の回路及び回路素子にダメ
ージを与えるようなことがなくなる。
第2図は本発明による第2の実施例を示す回路構成図で
あり、第1図と同一構成部分には同一記号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。第
2図において、第1の実施例と異なる点はコンデンサ0
1〜CNの入力側の分岐電路L1−1〜Ll−Nにダイ
オードDIl〜D I Hに代えてサイリスタ5CRI
〜5CRNを設け、これらのサイリスタ5CRI〜5C
RNを制御回路6によりオン、オフ制御可能にしたもの
である。この場合、制御回路6には過電流検出器5に対
して過電流を検出すると、その旨の信号を制御回路6に
入力するようにしている。また、各コンデンサ01〜C
Nの出力電圧を電圧比較回路7に入力してどのコンデン
サの出力電圧が低下しているかを検出し、出力電圧が低
下しているコンデンサがあればその識別信号SGを制御
回路6に入力している。この制御回路6は過電流検出器
5より過電流検出信号SCが入力されると、サイリスタ
5CR1〜5CRNにゲートオフ信号01〜GNを与え
、また電圧比較回路7より識別信号が入力されると、こ
の識別信号に基いて不良が発生しているコンデンサCの
入力側のサイリスタSCRにゲートオフ信号を与えたま
まにし、他の健全なコンデンサの入力側のサイリスタS
CRに対してはゲートオン信号を与えると共に導通準備
が完了すると過電流検出器2に電路の投入信号を与える
回復機能を持たせである。一方、過電流検出器2により
過電流が検出され、電路からコンデンサバンク3が切離
されると、その旨の信号が表示部8に表示できるように
なっている。
次にこのような構成の電源装置の作用について述べる。
いま、第2図において、例えばコンデンサC1に不良が
発生し、その両端が短絡すると、コンデンサC1の短絡
電流は入力側からサイリスタ5CRIを通して流れる。
この短絡電流は過電流検出器5により検出され、コンデ
ンサバンク全体の入力側が整流器2側から切離され、コ
ンデンサC1に流れていた入力側からの短絡電流はしゃ
断される。これと同時に過電流検出器5より制御回路6
に過電流検出信号Scが入力されると、この制御回路S
Cより各サイリスタ5CRI〜5CRNにゲートオフ信
号01〜GNが与えられる。この場合、コンデンサC1
に短絡が発生しているので、各サイリスタ5CRI〜5
CRNはそのアノード/カソード間に逆電圧が印加され
、カットオフする。
一方、不良が発生しているコンデンサC1の出力側のダ
イオードD1に着目すると、このダイオードD1のアノ
ード電位は0■、カソード電位は+EVなので、逆電圧
印加状態であり、やはりカットオフしている。これに対
してコンデンサC2の出力側のダイオードD2のアノー
ド電位V02は、VD2− + E 十V PO2であ
る。同じくダイオードD3〜DNは、VD、 −十E 
十V、D、 〜VDN−+ E+ V PDNであって
、Ovではない。ただし、FD2〜FDNはダイオード
の順方向降下電圧である。
したがって、電圧比較回路7に各コンデンサC1〜CN
の出力電圧(アノード電位)信号81〜SNを入力して
電圧比較を行なうことで、短絡の発生しているコンデン
サが01であることを識別し、この識別結果が出力信号
SCとして制御回路6に入力される。
この制御回路6に電圧比較回路Scより出力信号S0が
入力されると、コンデンサC1に対応する5CRIのゲ
ート回路を閉じたままにして、他のサイリスタ5CR2
〜5CRNのゲート回路を開き、サイリスタ5CR2〜
5CRNが導通できるようにする。この制御回路6によ
りサイリスタ5CR2〜5CRNの導通の準備が完了す
ると、その旨の信号Svが過電流検出器2に加えられる
この過電流検出器2では、この信号SVを受けると電路
L1を閉路し、整流器2の出力端にコンデンサバンクが
接続されるので、電力供給機能が回復する。この場合、
コンデンサC1の短絡から過電流検出器2による回路回
復までに要する時間(コンデンサC1の切離しに要する
時間)は1ssec以下にすることができる。
したがって、負荷に殆ど影響を与えずに回路動作を持続
しつつ不良発生のコンデンサを電路から切離すことがで
きる。また、当然のことながら、コンデンサバンクとし
てはコンデンサC1分だけ容量が減少するが、装置とし
ては暫定的に使用可能である。
一方、過電流検出器2により過電流が検出され、電路L
1が開路するとその旨の信号が表示部8に入力されて表
示される。したがって、操作者はこの表示部8の表示を
見ることにより、直ちにコンデンサバンクのチエツクを
行なうべきことが判断でき、適切な処置をとることが可
能となる。
なお、第2の実施例では各コンデンサ01〜CNの入力
側にサイリスタ5CRI〜5CRNを設けるようにした
が、スイッチング機能を有するものであれば、例えばト
ランジスタやFET。
IGBT等、他の種類の素子を用いてもよい。また、各
コンデンサの出力側の逆流防止もダイオードに限定され
るものではなく、同様の機能があれば何を使用しても良
い。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、大容量コンデンサバ
ンクを構成するコンデンサのうち、何れのコンデンサが
不良になってもその影響を他の健全なコンデンサに与え
ることのない信頼性の高い電源装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明による電源装置の第1の実
施例および第2の実施例をそれぞれ示す回路構成図、第
3図は従来の電源装置を示す回路構成図である。 1・・・交流電源、2・・・整流器、3・・・コンデン
サバンク、01〜CN・・・コンデンサ、Dl−1〜D
1−N、Di〜DN・・・ダイオード、5CRI〜5C
RN・・・サイリスタ、5・・・過電流検出器、6・・
・制御回路、7・・・電圧比較回路、8・・・表示部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流電源の出力を整流器により直流に変換して並
    列的に設けられる複数個のコンデンサからなる大容量コ
    ンデンサバンクに充電し、その充電電圧を負荷に与える
    ようにした電源装置において、前記コンデンサバンクの
    入力側に過電流を検出すると電路をしゃ断する過電流検
    出手段を設け、前記コンデンサバンクの各コンデンサを
    それぞれ独立に分離した形で並列接続すると共に各コン
    デンサの入力側と出力側に逆流防止手段をそれぞれ設け
    る構成としたことを特徴とする電源装置。
  2. (2)交流電源の出力を整流器により直流に変換して並
    列的に設けられる複数個のコンデンサからなる大容量コ
    ンデンサバンクに充電し、その充電電圧を負荷に与える
    ようにした電源装置において、前記コンデンサバンクの
    入力側に過電流を検出すると電路をしゃ断する過電流検
    出手段を設け、前記コンデンサバンクの各コンデンサを
    それぞれ独立に分離した形で並列接続すると共に各コン
    デンサの入力側に前記過電流検出手段により過電流が検
    出されるとオフ制御されるスイッチング手段を、出力側
    に逆流防止手段をそれぞれ設ける構成としたことを特徴
    とする電源装置。
  3. (3)交流電源の出力を整流器により直流に変換して並
    列的に設けられる複数個のコンデンサからなる大容量コ
    ンデンサバンクに充電し、その充電電圧を負荷に与える
    ようにした電源装置において、前記コンデンサバンクの
    入力側に過電流を検出すると電路をしゃ断する過電流検
    出手段を設け、前記コンデンサバンクの各コンデンサを
    それぞれ独立に分離した形で並列接続すると共に各コン
    デンサの入力側にスイッチング手段を、出力側に逆流防
    止手段をそれぞれ設ける構成とし、且つ前記スイッチン
    グ手段に対しては、前記過電流検出手段により過電流が
    検出されると前記スイッチング手段をオフ制御し、且つ
    何れかのコンデンサの出力電圧が低下している場合はそ
    のコンデンサの入力側のスイッチング手段をオフのまま
    にして、他のスイッチング手段にオン信号を与えると共
    に前記過電流検出手段に電路投入指令を与える制御手段
    を備えたことを特徴とする電源装置。
JP2045500A 1990-02-28 1990-02-28 電源装置 Pending JPH03251045A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105867573A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 华为技术有限公司 备电电路及用电设备

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CN105867573A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 华为技术有限公司 备电电路及用电设备
US10706942B2 (en) 2016-03-31 2020-07-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Backup power circuit and electrical device
EP3428776B1 (en) * 2016-03-31 2020-12-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Backup power circuit and electrical device

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