JPH04127880A - 電源装置の運転方法 - Google Patents

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】 ［０００１］

【産業上の利用分野】

本発明は、電子加速器用電磁石電源のように負荷が高イ
ンダクタンスであり、この負荷に対して低リプルで三角
波状あるいは台形波状の電流を供給する電源装置の運転
方法及び制御方法に関する。 ［０００２］

【従来の技術】

図９は電子加速器用電源装置の第１従来例の基本構成（
制御回路は省略しである）を示しており、図において１
は順逆変換動作可能なサイリスタ整流器、２゜３は平滑
フィルタを構成するリアクトル及びコンデンサである。 このフィルタコンデンサ３には直列にＧＴＯサイリスタ
からなる両極性スイッチ５が接続されている。また、電
源装置の出力側には電磁石等の誘導性の負荷４と、この
負荷４に電流を供給する際にオンするサイリスクからな
る起動用スイッチ６が接続されている。 ［０００３］ この電源装置の基本動作を図１０を参照しつつ説明する
。なお、ここでは、負荷電流を繰り返し三角波状に流す
と仮定している。まず、出力リプルを抑制して電流を直
線的に増加させる電流立ち上げ動作に先立ち、整流器１
は順変換動作を行なって正の電圧を出力する。このとき
スイッチ５はオンしており、フィルタコおける立ち上げ
開始指令と共にスイッチ６がオンし、負荷４にリプルの
少な１．／）立ち上げ電流ｉ　を供給する。その後、電
流が所定値に達して立ち上げが完了すると、時刻ｔ　に
おいてスイッチ５をオフし、フィルタコンデンサ３を回
路力）ら切り離した後、整流器１をパルスシフトして逆
変換運転させ、電流ｉＬを立ち下げる。なお、一般に電
流立ち下げ時には出力リプルの規定はなり）。その後は
、時刻ｔ３においてスイッチ５をオン、スイッチ６をオ
フさせて整流器１の順変換動作を開始し、続いて時刻ｔ
の電流立ち上げ指令によりスイッチ６をオンさせて電流
ｉ　を立ち上げている。なお、期間ｔ１〜ｔ２間の運転
を便宜上、α運転、期間ｔ２〜ｔ３間の運転をγ運転と
呼ぶものとする。 ［０００４］ このように、図９の電源装置ではスイッチ５を整流器１
の順逆変換に応じてオン・オフしている。これにより、
出力リプルの抑制が必要な電流立ち上げ時、フラットト
ップ時に平滑フィルタかりプルの抑制機能を果たし、リ
プル抑制が不要な電流立ち下げ時にはフィルタコンデン
サ３が切り離されるため、コンデンサ３に逆電圧が加わ
ることなく片極性のコンデンサを使用することができる
。また、電圧極性の変化によるコンデンサ３の充放電が
回避されるため、電流立ち上げ。 立ち下げ切り換え時の過渡現象が抑制されて出力電流の
繰り返し周波数を高めることが可能になっている。 ［０００５］ 次に、図１５は第２従来例を示している。同図において
、８は交流電源、１′はダイオード整流器等の交／直変
換器、９は交／直変換器１′の出力である直流中間電圧
Ｅを櫛の歯状に制御するチョッパ回路であり、その他の
構成要素２，３４は図９と同様である。このように構成
された電源装置を、粒子加速器の一種であるブースタシ
ンクロトロンの偏向電磁石用電源として用いる場合には
、出力開始と同時に電流ｉ　を直線的に０％〜１００％
まで立ち上げ、その立ち上げ期り 間中の約２％から１００％までを連続的に使用すること
が行なわれている。そして、この種の用途では、上述し
た動的運転時において極めて高い電流値の再現性と低リ
プル性とが要求され、一般に、定格電流値に対して１／
１０４以下の精度が要求されている。また、低リプル化
を図るために、フィルタコンデンサ３としては電源の動
特性に影響を与えない範囲で比較的大容量のものが取付
けられている。 ［０００６］ 更に、図１７は第３従来例を示している。同図において
、１１はシャント等を用いた電流検出器、３２はチョッ
パ回路９に対しその出力電流をフィードバック制御する
電流制御系を有する制御回路、３３は電流指令値■＊と
出力電流検出値■とが図示の極性で入力される加算器、
３４は電流調節器であり、他の構成要素１’　、２，３
，４．８は図９又は図１５と同様である。このような構
成において上述の如く１／１０４以下の高精度の電流制
御を行う場合、電流検出器１１の抵抗−温度係数等に関
して周囲温度が極めて重要な要素となる。このため従来
では、電流検出器１１の構成要素に温度安定度数が数１
０〜数ｐｐｍ／’Ｃといった特殊な材料を用いたり、制
御回路３２自体を恒温槽（図示せず）に入れる等の手段
により対処していた。 ［０００７］

【発明が解決しようとする課題】

前述のように図９の電源装置では、運転サイクルにおい
てフィルタコンデンサ３を入切する両極性スイッチ５を
図１１に示すシーケンスにより運転しているがこの運転
においてスイッチ５に発生する過電圧が従来から問題と
なっている。 以下この点について、図１２及び図１３を参照しつつ説
明する。なお、図１２は図９の回路をその機能に着目し
て簡略化して描いたものである。図１２において電流立
ち上げが完了し、フィルタコンデンサ３の電流１ｃが零
又は微小となっていない状態でスイッチ５をオフしよう
とすると、スイッチ５はリアクトル２及び負荷４に蓄え
られたエネルギーを遮断するため、このときスイッチ５
の両端に過電圧が生じる。この様子を示すのが図１３で
あり、時刻ｔ１１においてスイッチ５にオフ指令を与え
るとスイッチ５はコンデンサ３の電流１ｃを遮断するカ
ミこのときリアクトル２及び負荷４に流れる電流を急速
に減少させるため、スイッチ５の両端電圧■５は、電流
ｉ。が零になる時刻ｔ１゜までの間、図のような過電圧
状態となる。この過電圧は遮断する電流ｉ。に比例する
ため、もし遮断電流が大きく、発生するピーク電圧（ｖ
１＋ΔＶ）がスイッチ５の定格電圧を越えると、スイッ
チ５の破壊を引き起こすおそれがあった。 ［０００８］ このため、従来ではその対策として定格電圧の高い両極
性スイッチを用い、更に、図１４に示すようにスイッチ
５の両端に過電圧抑制用のコンデンサ等からなる大容量
のスナバ回路５１を接続して対処していた。しかるにこ
れらの対策は、電源装置のコストの上昇や大形化を招く
原因となっていた。第１及び第２の発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、装置コストの上昇や大形化等を拓くことなくフィル
タコンデンサの大切用スイッチの破壊を防止し得ると共
に、電源装置の異常を検出して迅速な保護動作を可能に
した電源装置の運転方法を提供することにある。 ［０００９］ 一方、図１５に示した電源装置では、図１６に示す時刻
Ｔ。の起動信号により前述したように電流孔を予め決め
られたパターン及び時間に従ってＯから１００％にまで
直線的に立ち上げ、その約２％から１００％までの範囲
を利用している。なお、図１６では理解を容易にするた
め、電流の約２％に相当する大きさを誇張して示しであ
る。上記電流の利用範囲を時間軸で見ると図１６の時刻
Ｔ１〜Ｔ２の期間に相当し、この範囲の電流値が高精度
であることが要求されることになる。こういった精度規
定のもとて図１５の電源装置を用いた場合、無出力の状
態ではコンデンサ３の両端は無電圧状態であるから、Ｌ
　Ｘ　ｄ　Ｉ　Ｌ／　ｄ　ｔ　（Ｌは負荷４のインダク
タンス）に相当する負荷電圧がコンデンサ３に確立され
るまでにある時間を必要とする。この時間はコンデンサ
３の容量によって左右されるが前述したようにコンデン
サ３は比較的大容量であるため、図１６の時刻Ｔｏ〜Ｔ
１までの時間に対して無視できない大きさとなる。 ［００１０］ 従って、負荷電圧を確立するまでの整定時間の終期が上
記時刻Ｔ１を越えると、前記約２％から１００％までの
利用範囲のうち低電流領域の精度に影響を及ぼすといっ
た問題があった。第３の発明は上記問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、フィル
タコンデンサの電圧が確立されるまでの時間が起動直後
の低電流領域の精度に及ぼす悪影響を排除し、高精度の
電流制御が行なえるよっにした電源装置の運転方法を提
供することにある。 ［００１１］ また、図１７に示した電源装置では、電流検出器１１の
構成要素に特殊な材料を必要とするため、高価になりや
すく製作にも時間がかかる。更に、恒温槽を用いること
によってもコストの増加や設置スペースの増大等の不都
合を招く結果となる。加えて、恒温槽内に設置される制
御回路３２は通常複数枚のプリント基板にて構成されて
いるため、その全体を温度管理することが極めて困難で
あると共に、温度管理を電流検出器１１だけに限定した
場合でも、一般的には±１℃の範囲が管理できる限界で
あってこれ以上の厳密な温度管理は不可能であるという
問題があった。第４及び第５の発明は上記問題点を解決
するためになされたものでその目的とするところは、電
流検出器等の検出器の周囲温度を常時監視してこれを制
御回路にフィードバックすることにより、低コストで高
精度の出力制御を可能にした電源装置の制御方法を提供
することにある。 ［００１２］

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、第１の発明は、フィルタコン
デンサ大切用のスイッチを遮断する際に、まず、フィル
タコンデンサの両端電圧の一定制御を行ってコンデンサ
電流を減少させると共に、このコンデンサ電流を検出し
、その値が所定レベル以下になったことを確認した上で
前記スイッチをオフするものである。 ［００１３］ 第２の発明は、コンデンサ電流の減少が一定時間を経過
しても確認できない場合には電源装置の異常とみなして
負荷短絡用スイッチをオンすることにより、電源装置の
運転を停止して負荷等に対する保護動作を行うものであ
る。 ［００１４］ 第３の発明は、出力側にフィルタコンデンサと起動用ス
イッチとを備え、起動用スイッチのオンによる起動直後
から直線的に上昇する出力電流を誘導性負荷に供給する
電源装置において、この電源装置の起動前にフィルタコ
ンデンサを充電してその両端に負荷電圧を予め確立して
おき、その後、起動用スイッチをオンして電源装置を起
動するものである。 ［００１５］ 第４の発明は、電源装置の出力電気量を検出器にて検出
し、その検出値と指令値との偏差をゼロにするような操
作量をフィードバック制御回路により求めて電源装置を
制御する制御方法において、前記検出器の周囲温度に基
づいて検出器のゲインエラー及びオフセットエラーを推
定し、これらの推定値を用いて前記指令値を補正するも
のである。 ［００１６］ 第５の発明は、上記第４の発明が前提とする制御方法に
おいて、検出器の周囲温度に基づいて検出器のゲインエ
ラー及びオフセットエラーを推定し、これらの推定値を
用いて前記検出値を補正するものである。 ［００１７］

【作用】 第」の発明によれば、電流立ち下げ動作時にまず電圧一
定制御を行うため、フィルタコンデンサの電流が減少す
る。この電流が所定値以下にならない限りコンデンサ大
切用のスイッチに許容値以上の電流を遮断させないため
、スイッチの両端に過電圧を発生させることはない。ま
た、上述の如く、出力電圧一定制御を長時間行うと出力
電流が増加して過大となるおそれがあるカミ第２の発明
ではこの時間を監視して、コンデンサ電流の減少が所定
時間を経過しても確認できない場合には電源装置の異常
とみなし、負荷短絡用スイッチ３をオンして保護動作を
行うため、負荷や電源装置等の各部に過電圧、過電流が
加わることなく安全に運転を行うことができる。 ［００１８］ 第３の発明によれば、電源装置の起動前にフィルタコン
デンサを充電し、負荷電圧を確立する。その後、起動用
スイッチをオンすると共に電流調節動作を開始すること
により、出力の低電流領域においてコンデンサの充電期
間のなめに電流精度が悪化することがない。 ［００１９］ 第４または第５の発明によれば、検出器の周囲温度を常
時監視し、この温度と相関関係を持つ検出器のゲインエ
ラー及びオフセットエラーを推定する。そしてこれらの
エラー値を用いて電源装置出力電流等の設置値や検出値
を補正することにより、温度の影響を相殺していかなる
温度においても高精度の制御を可能とする。 ［００２０］

【実施例】

以下、図に沿って各発明の詳細な説明する。図１は第１
及び第２の発明の一実施例が適用される制御回路を電源
装置と共に示したものである。同図の電源装置において
、図９と同様に１は順逆変換動作が可能なサイリスタ整
流器、２，３は平滑フィルタを構成するリアクトル及び
コンデンサ、４は電磁石等の誘導性負荷、５はフィルタ
コンデンサ３に直列接続された、コンデンサ３の大切用
の両極性スイッチ、６は負荷４に電流を供給する際にオ
ンする片極性の起動用スイッチである。更に、７は保護
用の負荷短絡用スイッチである。 ［００２１］ 一方、制御回路としては、整流器１の電圧制御を行うた
めの出力電圧（Ｖｏ）検出器１２と、電圧調節器２２と
、点弧角調節器２３とからなる従来の電圧制御系に対し
、出力電圧設定値■＊を一定期間固定するためのラッチ
等の保持回路２１と、スイッチ５のオフ期間をカウント
するタイマ２４と、コンデンサ電流１ｃを検出するため
の電流検出器１１と、コンデンサ電流ｉ。を整流する検
出用整流器２６と、コンデンサ電流１ｃの零判定レベル
を設定する設定器２５と、検出用整流器２６の出力及び
設定器２５の出力を比較判定するコンパレータ２７と、
電流立ち下げ指令及びコンパレータ２７の出力が加えら
れるＡＮＤ回路３０と、その出力及びタイマ２４の出力
が加えられて点弧角調節器２３に対し整流器１のパルス
シフト指令を出力するＯＲ回路２８と、タイマ２４の出
力の論理を反転するＮＯＴ回路２９と、その出力及びＡ
ＮＤ回路３０の出力が加えられるＡＮＤ回路３１とから
なっている。なお、タイマ２４の出力はスイッチ７のオ
ン指令、ＡＮＤ回路３１の出力はスイッチ５のオフ指令
として用いられる。 ［００２２］ この実施例では、以上の構成により電流立ち下げ動作を
行わせるものであり、この動作を図２のフローチャート
に従って説明する。つまり、電流の立ち上げが完了して
電流立ち下げ指令を受けると、まず保持回路２１により
出力電圧設定値ｖ＊（−ｖｏ）を固定して出力電圧一定
制御を行う（図２８１）。これにより、フィルタコンデ
ンサ３の両端電圧Ｖが一定となるためコンデンサ電流１
ｃは零にしぼられることになる。このコンデンサ電流ｉ
ｃは電流検出器１１と検出用整流器２６によってその絶
対値が検出され、設定器２５により設定された零判定レ
ベルｉＣｍｉｎ以下であるか否かがコンパレータ２７に
よって比較される（Ｓ２）。 ［００２３］ そして、電流立ち下げ指令中に零と判定されると、ＡＮ
Ｄ回路３０．３１を介してスイッチ５をオフさせ（Ｓ３
）、ＯＲ回路２８を介して整流器１をパルスシフトして
逆変換動作に移行させる（Ｓ４）。この後、実際に電流
ｉ、が立ち下がることになる。また、立ち下げ指令を受
けた時点から、タイマ２４によりスイッチ５のオフ時間
ｔをカウントし、所定時間（１）内にコンデンサ電流１
ｃの零ａＸ が検出されない場合は（Ｓ２．Ｓ５）　　電源装置の異
常とみなして負荷短絡用スイッチ７をオンさせ（Ｓ６）
、保護停止動作に移行する。このような運転方法をとる
ことにより、電流立ち下げ時にコンデンサ電流が充分に
減少していない状態でスイッチ５をオフしてしまうこと
がなくなり、スイッチ５の破壊を未然に防止することが
できる。 ［００２４］ 次に、図３は第３の発明の一実施例を示すものである。 図において、１０は交流電源８に接続されたチョッパ等
からなる高周波スイッチング電源であり、その出力側は
リアクトル２及びフィルタコンデンサ３からなる平滑フ
ィルタに接続されている。また、リアクトル２及びコン
デンサ３の接続点には起動用スイッチ６としてのサイリ
スタのアノードが接続され、そのカソードは電流検出器
１１を介して負荷４の一端に接続されている。一方、１
３は電流設定器であり、この電流設定器１３から出力さ
れる電流設定値及び電流検出器１１からの電流検出値が
図示の符号で減算器１４に入力されている。また、減算
器１４の出力は電流調節器１５に入力されており、その
出力は切換スイッチ１６に入力されている。この切換ス
イッチ１６には初期電圧指令値Ｖ＊が入力されており、
制御部２０からの切なっている。更に、切換スイッチ１
６の出力は点弧角調節器１７に入力され、その出力はス
イッチング電源１０に対するゲート駆動回路１８に加え
られている。まな、制御部２０からは起動信号Ｓが出力
可能であり、この起動信号Ｓ１は、電流設定器１３、電
流調節器１５及び起動用スイッチ６に対するゲート駆動
回路１９に加えられている。 ［００２５］ この電源装置の運転方法を図４を参照しつつ説明する。 まず、図４の電源装置起動前の時刻Ｔ　において、制御
部２０から出力される切換信号Ｓ２により切換スイッチ
１６を初期電圧指令値■＊側に切り換える。この初期電
圧指令値Ｖ＊は点弧角調節器１７を介してゲート駆動回
路１８に加えられ、高周波スイッチング電源１０から一
定の電圧が出力されてコンデンサ３が所定の電圧（前述
したＬｘｄｉ／ｄｔ相当の電圧）にまで充電される。こ
こで、充電の終期を時刻Ｔ１、とする。この間は起動用
スイッチ６がオフ状態であるため、負荷４側には電流が
流れない。上記時刻Ｔ　以後の時刻Ｔ　において、切換
信号Ｓ２により切換スイッチ１６を電流調節器１５側に
切り換えた後、時刻Ｔ１３において制御部２０から起動
信号Ｓ１を出力させる。これにより、電流設定器１３か
らの電流指令値の出力、電流調節器１５の起動、ゲート
駆動回路１９を介した起動用スイッチ６のオン動作が開
始される。 ［００２６］ このように、本実施例では起動用スイッチ６がオンする
前であって電流のフィードバック制御系が動作する前に
、高周波スイッチング電源１０を介してコンデンサ３を
充電し、その両端に図１６の特性線の勾配で決まるＬ　
Ｘ　ｄ　ｉｔ、／　ｄ　を分の電圧を確立しておく。そ
して、その後に起動信号Ｓ１を加えて起動用スイッチ６
のオンによる電流出力及び電流調節動作等を行なうもの
であるため、起動直後の低電流領域におけるコンデンサ
３の充電期間が電流値の精度に及ぼす悪影響を排除する
ことができ、低電流領域から高精度な電流制御を行なう
ことができる。 なお、切換スイッチ１６は、アナログ制御系であればア
ナログスイッチにより、またディジタル制御系であれば
ソフトウェアにより容易に実現することができる［００
２７］ 次に、第４の発明の一実施例を説明する。まず、図３に
示したような電流検出器１１として用いられるシャント
や直流変流器等の直線性は、一般にはゲインエラーａ、
オフセットエラーｂ及びリニアリティ偏差の３つのパラ
メータによって記述することができる。図５はこの電流
検出器１１における人力Ｘと出力ｙとの関係を示してお
り、本来であれば検出するべき真の値（入力）Ｘとその
検出値（出力）ｙとは一致しなくてはならないが、実際
には図示するようにｙ＝ａｘ＋ｂの関係にある。ここで
、ゲインエラーａ及びオフセットエラーｂについては、
図６に示すように周囲温度Ｔとよい相関関係があり、こ
れを温度に関して適当な点数だけ測定することにより、
１次回帰曲線等の関数で近似することができる。従って
、任意の温度におけるゲインエラーａ及びオフセットエ
ラーｂを電流検出器１１の周囲温度Ｔから推定し、この
温度が検出器１１に及ぼす影響全電流指令値側にフィー
ドバックすることにより、温度によって電流検出値が受
ける影響を相対的に希釈することができる。 ［００２８］ 図７は上記の点に着目してなされた第４の発明の一実施
例を示しており、電源装置の主回路構成は概ね図１７と
同一である。この実施例では、シャント等からなる電流
検出器１１に近接して温度検出器３５が配置されており
、この温度検出器３５による検出温度Ｔは信号変換器３
６により温度の関数としての制御信号Ｖに変換される。 一方、電流制御系を構成する制御回路３２Ａ内において
、制御信号Ｖはエラー演算器３７に入力され、この演算
器３７において温度Ｔの関数ｆ（Ｔ）としてのゲインエ
ラーａ及びオフセットエラーｂが演算される。これらの
ゲインエラーａ及びオフセットエラーｂを用い、乗算器
３８、定数保持器３９及び加算器４０からなる補正回路
４１により電流指令値■＊を（ａＩｔ十ｂ）に補正し、
この補正後の電流指令値と電流検出値■との偏差を加算
器３３により求めて電流調節器３４の入力とする。そし
て、電流調節器３４は上記偏差がゼロになるように調節
動作を行う。なお、補正回路４１における補正操作は、
マイクロコンピュータを用いたディジタル制御装置にあ
ってはソフトウェアにより容易に実現可能である。また
、シャント入出力の直線性と温度Ｔとの関係は図６に示
したように使用温度範囲内において予め測定により求め
ておき、−次回帰曲線等の適当な関数で近似しておけば
よい。 ［００２９］ この実施例によれば、電流検出器１１の周囲温度を常時
監視してこれを電流制御系にフィードバックし、周囲温
度に応じたゲインエラー及びオフセットエラーの推定値
に基づいて電流指令値■＊を補正することにより、実際
の電流検出値■が有する温度による影響を相殺して高精
度な電流制御を行うことができる。 ［００３０］ 次に、図８は第５の発明の一実施例を示している。この
発明は、ゲインエラー及びオフセットエラーの推定値を
用いて電流検出値を直接補正することにより、周囲温度
の影響を相殺するものである。すなわち、図８に示す電
流制御系の制御回路３２Ｂにおいて、エラー演算器３７
により演算されたゲインエラーａ及びオフセットエラー
ｂは、補正回路４１Ａ内の乗算器３８Ａ及び係数保持器
３９にそれぞれ入力される。一方、補正回路４１Ａ内の
加算器４０には電流検出値■が入力されており、この加
算器４０において（Ｉ−ｂ）が算出される。この信号は
乗算器３８Ａに入力されるカミ乗算器３８Ａではエラー
演算器３７から取り込んだゲインエラーａに基づく１／
ａと上記（Ｉ−ｂ）とを乗算する。従って、補正回路４
１Ａの出力は（Ｉ−ｂ）／ａとなる。つまり、図５に示
した１次間数ｙ＝ａｘ十すを変形すればｘ＝（ｙ−ｂ）
／ａとなるから、電流検出値■を入力として補正回路４
１Ａにより（Ｉ−ｂ）／ａの演算を行って本来の電流検
出値■を補正することにより、周囲温度に応じてその影
響を除去した電流検出値（Ｉ−ｂ）／ａを得ることがで
きる。以後は、電流設定値■＊と上記検出値（Ｉ−ｂ）
／ａとの偏差を加算器３３により求め、この偏差を電流
調節器３４の入力とすることにより、実質的に図７と同
様の電流制御を行うことができる。 ［００３１］ 以上のように第４及び第５の発明の各実施例では、専ら
電流制御系を有する電源装置の制御方法について説明し
た。しかるに、前述したようなゲインエラーやオフセッ
トエラーは電圧検出器においても存在する可能性がある
。従って、図示しないが、第４及び第５の発明は、電圧
検出器により電源装置の出力電圧を検出し、この出力電
圧検出値と指令値との偏差をゼロにするようにフィード
バック制御する電圧制御系を持つ電源装置にも適用する
ことができる。また、これに関連し、第４及び第５の発
明は、出力電圧制御を行う第１又は第２の発明や、出力
電流制御を行う第３の発明における制御方法として適用
することもできる。 ［００３２］ なお、上記各発明は、負荷４に対して台形波状の電流を
供給する場合や、電磁石に限らず種々の誘導性負荷に電
流を供給する電源装置に対しても適用可能である。 ［００３３］

【発明の効果】

以上のように第１の発明によれば、フィルタコンデンサ
の電流が十分に小さくなったことを検出してからコンデ
ンサ大切用のスイッチをオフするため、上記電流に起因
する過電圧がスイッチに加わることがない。従って、こ
のスイッチに高耐圧のデバイスを用いたり、また過電圧
抑制用の大容量スナバ回路を付加することなく電流の立
ち下げや装置の停止を安全に行うことができる。これに
より、コストの上昇や大形化を招くことなく電源装置の
信頼性を高めることができる。 ［００３４］ 第２の発明によれば、電源装置の異常を自動的に検出し
て保護停止動作に移行することができ、重大事故の発生
を未然に防止して信頼性の高い電源装置を得ることがで
きる。 ［００３５］ 第３の発明によれば、電源装置の出力側に起動用スイッ
チを設け、電流制御系に切換スイッチを設けるだけの簡
単な構成と起動前の初期充電動作とにより、低電流領域
においても高精度な電流出力を得ることができ、実用的
に問題となる出力電流２％以下の低電流領域からでも所
定の精度により電流制御が行なえるという効果がある。 ［００３６］ 第４又は第５の発明によれば、電流又は電圧等の電気量
の検出器における周囲温度による影響を相殺するように
上記電気量の設定値または検出値を補正するので、従来
のように温度安定度が極めて高い検出器を用いなり、制
御回路を恒温槽内に設置する等の手段によらなくても高
精度な電流制御等を行うことができ、コストの低減、電
源装置設置スペースの狭小化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１及び第２の発明の一実施例が適用される電源装置及
び制御回路の回路図である。

【図２】 第１及び第２の発明の一実施例の運転制御動作を示す電
流立ち下げ時のフローチャートである。

【図３】 第３の発明の一実施例が適用される電源装置及び制御回
路の構成図である。

【図４】 第３の発明の一実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図５】 第４及び第５の発明における検出器の直線性についての
説明図である。

【図６】 第４及び第５の発明における温度とゲインエラー　オフ
セットエラーとの相関関係を示す図である。

【図７】 第４の発明の一実施例における電源装置及び制御回路の
構成図である。

【図８】 第５の発明の一実施例における制御回路の構成図である
。

【図９】 第１従来例を示す電源装置の回路図である。

【図１０１ 図９の電源装置の各部の動作波形図である。 【図１１】 図９の電源装置による電流立ち下げ時のフローチャート
である。

【図１２】 図９を簡略化した回路図である。

【図１３】 図１２におけるフィルタコンデンサの大切用スイッチの
オフ時の電流、電圧波形図である。

【図１４】 図１２におけるスイッチに接続される過電圧抑制用スナ
バ回路の回路図である

【図１５】 第２従来例を示す電源装置の回路図である。

【図１６】 第２従来例における負荷電流の利用範囲の説明図である
。

【図１７】 第３従来例を示す電源装置及び制御回路の回路図である
。

【符号の説明】

３　フィルタコンデンサ ４　負荷 ５　フィルタコンデンサの大切用スイッチ６　起動用ス
イッチ ７　負荷短絡用スイッチ ３２Ａ、３２Ｂ　　制御回路 ３４　電流調節器 ３５　温度検出器 ３７　エラー演算器 ４１．４１Ａ　　補正回路

【書類芯】

【図１】 図面

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】 ３２△：φ１１卿回絡 ３５：追度檀溪 ３７：エ刃傾嘩恭

【図９】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】整流器と、その出力側に接続されたリアク
   トル及びフィルタコンデンサからなる平滑フィルタと、
   前記フィルタコンデンサに直列に接続されて前記整流器
   の順変換動作時にオンし、逆変換動作時にオフする両極
   性スイッチとを備え、出力電圧制御により誘導性負荷に
   三角波状あるいは台形波状の直流電流を供給する電源装
   置において、前記直流電流の立ち下げ時であって前記両
   極性スイッチをオフさせる前に出力電圧を一定値に制御
   して前記フィルタコンデンサに流れる電流を減少させ、
   当該電流が所定レベル以下になったことを確認した後に
   前記両極性スイッチをオフさせることを特徴とする電源
   装置の運転方法。
2. 【請求項２】整流器と、その出力側に接続されたリアク
   トル及びフィルタコンデンサからなる平滑フィルタと、
   前記フィルタコンデンサに直列に接続されて前記整流器
   の順変換動作時にオンし、逆変換動作時にオフする両極
   性スイッチとを備え、出力電圧制御により誘導性負荷に
   三角波状あるいは台形波状の直流電流を供給する電源装
   置において、前記直流電流の立ち下げ時であって前記両
   極性スイッチをオフさせる前に出力電圧を一定値に制御
   して前記フィルタコンデンサに流れる電流を減少させ、
   当該電流が一定時間内に所定レベル以下にならない場合
   には、電源装置の異常とみなして前記誘導性負荷両端に
   接続された負荷短絡用スイッチをオンさせて電源装置の
   運転を停止させることを特徴とする電源装置の運転方法
   。
3. 【請求項３】出力側にフィルタコンデンサと起動用スイ
   ッチとを備え、前記起動用スイッチのオンによる起動直
   後から直線的に上昇する出力電流を誘導性負荷に供給す
   る電源装置において、この電源装置の起動前に前記フィ
   ルタコンデンサを充電してその両端に負荷電圧を予め確
   立しておき、その後、前記起動用スイッチをオンして電
   源装置を起動することを特徴とする電源装置の運転方法
   。
4. 【請求項４】電源装置の出力電気量を検出器にて検出し
   、その検出値と指令値との偏差をゼロにするような操作
   量をフィードバック制御回路により求めて電源装置を制
   御する制御方法において、前記検出器の周囲温度に基づ
   いて検出器のゲインエラー及びオフセットエラーを推定
   し、これらの推定値を用いて前記指令値を補正すること
   を特徴とする電源装置の制御方法。
5. 【請求項５】電源装置の出力電気量を検出器にて検出し
   、その検出値と指令値との偏差をゼロにするような操作
   量をフィードバック制御回路により求めて電源装置を制
   御する制御方法において、前記検出器の周囲温度に基づ
   いて検出器のゲインエラー及びオフセットエラーを推定
   し、これらの推定値を用いて前記検出値を補正すること
   を特徴とする電源装置の制御方法。