JPH0511796U - 給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、小形軽量、損失が少なく、出力電
圧に歪みが発生しない出力検出回路を備えたエンジン駆
動発電機による給電装置を提供することを目的としてい
る。 【構成】 エンジン駆動発電機から発生する電圧を駆動
源にして、ＰＷＭ信号発生回路１７からのＰＷＭ制御信
号によって制御されるブリッジ回路部１４を備え、商用
交流電圧を発生させる給電装置において、各出力端子
（８，９）毎に出力端子（８，９）とアースとの間に接
続された抵抗（21，22，23，24）で、出力端子（８，
９）間に発生した商用交流電圧を検出する検出回路（1
5）と、当該検出回路（15）で検出された検出信号と基
準信号とから誤差信号を得て上記ＰＷＭ信号発生回路
（17）にフィードバックさせる誤差検出部（16）とで構
成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給電装置、特にパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号でドライブされる インバータ回路を用い、商用交流電圧を発生させるエンジン駆動発電機の給電装 置において、各出力端子毎に出力端子とアースとの間に抵抗を接続して発生交流 電圧を分圧し、この分圧された電圧を基にフィードバックを掛け商用交流電圧を 定電圧化するようにした給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＰＷＭ制御信号でドライブされるインバータ回路を用い、商用交流電圧を発生 させる従来のエンジン駆動発電機の給電装置においては、出力電圧を定電圧化す る場合の出力検出回路は、図５に示されている如く、検出トランス１０を使用し ていた。

【０００３】 なお同図において、符号１ないし４はトランジスタ、５，６はインダクタ、７ はコンデンサ、８，９は出力端子を表わしている。 トランジスタ１と４及びトランジスタ２と３はそれぞれ対をなし、図示されて いないＰＷＭ信号発生回路からのＰＷＭ制御信号で対をなすトランジスタ１と４ とがまずオンに制御されると、トランジスタ１、インダクタ５、コンデンサ７、 インダクタ６及びトランジスタ４の方向に電流が流れ、また上記ＰＷＭ信号発生 回路からのＰＷＭ制御信号で対をなすトランジスタ２と３とがつづいてオンに制 御されると、トランジスタ３、インダクタ６、コンデンサ７、インダクタ５及び トランジスタ２の方向に電流が流れる。

【０００４】 この様に対をなすトランジスタ１と４及びトランジスタ２と３が交互にオンに 制御されることにより、そしてインダクタ５と６及びコンデンサ７で構成される ローパスフィルタを通ることにより、出力端子８，９間に商用交流電圧が発生す る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら図５で示される検出トランス１０を用いて電圧検出を行ったので は、当該検出トランス１０のインダクタンスＬにより出力波形が歪む欠点があり 、また励磁電流等の損失が大きいことの他、重量が重く、コストが高くなる欠点 があった。

【０００６】 本考案は、上記の欠点を解決することを目的としており、各出力端子毎に出力 端子とアースとの間に抵抗を接続して発生交流電圧を分圧し、この分圧された電 圧を基にフィードバックを掛けるようにして商用交流電圧を定電圧化する給電装 置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の給電装置はエンジン駆動の発電機から発 生された電圧を駆動源にして、ＰＷＭ信号発生回路（17）からのＰＷＭ制御信号 によって制御されるトランジスタ（１，２，３，４）を具備したブリッジ回路部 （14）を備え、出力端子（８，９）に商用交流電圧を発生させる給電装置におい て、各出力端子（８，９）毎に出力端子（８，９）とアースとの間に接続された 抵抗（21，22，23，24）で発生交流電圧を分圧し、その分圧電圧を差動増幅器（ 25）で受ける構成の検出回路（15）と、当該検出回路（15）で検出された検出信 号と基準信号とから誤差信号を得て上記ＰＷＭ信号発生回路（17）にフィードバ ックさせる誤差検出部（16）とを備えていることを特徴としている。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例構成図を示している。 同図において、符号１１はエンジン、１２は直流発電機、１３は安定化回路、 １４はブリッジ回路部、１５は検出回路、１６は誤差検出部、１７はＰＷＭ信号 発生回路、１８，１９はインバータを表わしている。

【０００９】 ブリッジ回路部１４は、図５に示された検出トランス１０を除いたものと同一 の構成であり、エンジン１１によって駆動され、直流発電機１２に発生した直流 電圧を安定化回路１３で安定化した後、その直流電圧がＶccとしてブリッジ回路 部１４に供給されるようになっている。

【００１０】 検出回路１５は、出力端子８，９毎に各出力端子８，９とアースとの間に抵抗 ２１ないし２４が接続された抵抗検出部を備えている。抵抗２１と２３とは同一 抵抗値を有し、また抵抗２２と２４とは同一抵抗値を有する。これらの抵抗２１ ないし２４は高抵抗で出力端子８，９間に発生する商用交流電圧を分圧する。

【００１１】 抵抗２１と２２及び抵抗２３と２４でそれぞれ分圧された電圧は、差動増幅器 ２５で位相転換されるようになっている。 誤差検出部１６は検出回路１５で検出された検出信号と基準信号とを比較し、 その誤差分を検出する回路部である。

【００１２】 ＰＷＭ信号発生回路１７は誤差検出部１６から入力されてくる誤差信号に基づ き、出力端子８，９間に一定の周波数で定電圧の商用交流電圧を発生させるＰＷ Ｍ制御信号を出力するものである。当該ＰＷＭ信号発生回路１７のＡから出力さ れるＰＷＭ制御信号は、インバータ１８を介して得られるＰＷＭ制御信号と共に 、例えば対をなすトランジスタ１，４をそれぞれスイッチング制御するようにな っている。また当該ＰＷＭ信号発生回路１７のＢから出力されるＰＷＭ制御信号 は、インバータ１９を介して得られるＰＷＭ制御信号と共に、他の対をなすトラ ンジスタ３，２をそれぞれスイッチング制御するようになっている。

【００１３】 誤差検出部１６及びＰＷＭ信号発生回路１７について更に詳しい回路構成を説 明した後、図１の動作を説明する。 図２は本考案の具体的回路の一実施例構成を示している。

【００１４】 図中、符号１ないし９は図５のものに対応し、１４，１５，１８，１９，２１ ないし２５は図１のものに対応している。符号２６は正弦波発生回路、２７は三 角波発生回路、２８は誤差増幅器、２９，３０はコンパレータ、３１は切換器を 表わしている。

【００１５】 正弦波発生回路２６は所定の周波数、すなわち切換器３１によって商用周波数 ５０Hz又は６０Hzの正弦波を発生させる基準信号発振器であり、当該正弦波発生 回路２６の発振周波数で出力端子８，９に発生する交流電圧の周波数が定まる。

【００１６】 三角波発生回路２７は正弦波発生回路２６から発生する基準信号Ｙの商用周波 数に比べ、図３図示の如く高い周波数の三角波信号Ｘを出力する。 誤差増幅器２８は正弦波発生回路２６から入力される商用周波数の基準信号と 検出回路１５から入力される検出信号とを比較し、これらの基準信号と検出信号 とが零となるように当該誤差増幅器２８からその誤差信号を出力する。つまり、 検出回路１５の差動増幅器２５で、出力端子８，９間の分圧電圧の位相反転を行 った信号と正弦波発生回路２６からの基準信号とを加算することにより、誤差信 号を得ている。

【００１７】 コンパレータ２９，３０は三角波発生回路２７からの三角波信号Ｘと誤差増幅 器２８からの誤差信号Ｙとを比較し、図３図示の如く上記三角波信号Ｘと誤差信 号Ｙとの大小に応じて、コンパレータ２９からは正のＰＷＭ制御信号が生成され 、コンパレータ３０からは負のＰＷＭ制御信号が生成される。

【００１８】 出力端子８，９間に発生する商用交流電圧がエンジン１１の回転変動や負荷の 接続等で所定の定格電圧から変動すると、検出回路１５には変動電圧に比例した 逆相の検出電圧が検出される。この変動電圧に比例した逆相の検出電圧が誤差増 幅器２８に入力されるので、当該誤差増幅器２８は点Ｃが零となるように誤差信 号を出力する。すなわち図３に示された誤差信号Ｙの振幅（周波数は常に一定の 商用周波数）が検出回路１５から入力される上記変動電圧に比例した逆相の検出 電圧に応じて高く又は低く変化するので、コンパレータ２９，３０から生成され る各ＰＷＭ制御信号は、そのパルス幅が変化させられ、出力端子８，９間に発生 する商用交流電圧が所定の定格電圧になる方向に制御される。

【００１９】 この様に電圧変動に応じて、フィードバックが掛かり、出力端子８，９間には 常に一定の商用交流電圧が発生する。 図４は本考案の実験による各点の一実施例波形図を示している。

【００２０】 実験条件は出力端子８，９間に抵抗負荷を接続したときのもので、図中、は 正弦波発生回路２６から出力される基準信号の電圧波形、は検出回路１５から 検出される検出信号の電圧波形、は出力端子８，９間の電圧波形、はインダ クタ５，６に流れる電流波形を示している。

【００２１】 ，は縦軸５Ｖ/div，横軸５msec/div、は縦軸５０Ｖ/div，横軸５msec/d iv、は縦軸２０Ａ/div，横軸５msec/divで測定している。 図４のに示されている如く、抵抗２１ないし２４で検出しているので検出信 号に歪みが発生することがなく、誤差増幅器２８からきれいな正弦波の誤差信号 が得られる。

【００２２】 なお、ブリッジ回路部１４には直流発電機１２で発生した直流電源を基に陽極 電圧Ｖccを得ているが、直流発電機１２に代え、交流発電機と整流器とで直流電 源を得て、ブリッジ回路部１４の陽極電圧Ｖccとしてもよい。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明した如く、本考案によれば、各出力端子毎に出力端子とアースとの間 に抵抗を接続し、商用交流電圧を分圧する構成の検出回路を用いているので、出 力波形に対し歪率の悪影響が生じることがなく、またその抵抗値を大きく選ぶこ とで損失が少い検出回路となる。

【００２４】 そしてＯＰアンプ１個と抵抗とで検出回路が構成されるので、そのコストが安 価となり、またＯＰアンプの入力端子を変えることで、出力波形と同相、逆相の 検出信号が得られ、誤差検出部以降の回路に自由に対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例構成図である。

【図２】本考案の具体的回路の一実施例構成である。

【図３】ＰＷＭ制御信号発生の波形説明図である。

【図４】本考案の実験による各点の一実施例波形図であ
る。

【図５】従来の出力検出回路図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ トランジスタ ５，６ インダクタ ７ コンデンサ ８，９ 出力端子 １０ 検出トランス １１ エンジン １２ 直流発電機 １３ 安定化回路 １４ ブリッジ回路部 １５ 検出回路 １６ 誤差検出部 １７ ＰＷＭ信号発生回路 １８，１９ インバータ ２１，２２，２３，２４ 抵抗 ２５ 差動増幅器 ２６ 正弦波発生回路 ２７ 三角波発生回路 ２８ 誤差増幅器 ２９，３０ コンパレータ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 エンジン駆動の発電機から発生された電
   圧を駆動源にして、ＰＷＭ信号発生回路（17）からのＰ
   ＷＭ制御信号によって制御されるトランジスタ（１，
   ２，３，４）を具備したブリッジ回路部（14）を備え、
   出力端子（８，９）に商用交流電圧を発生させる給電装
   置において、 各出力端子（８，９）毎に出力端子（８，９）とアース
   との間に接続された抵抗（21，22，23，24）で発生交流
   電圧を分圧し、その分圧電圧を差動増幅器（25）で受け
   る構成の検出回路（15）と、 当該検出回路（15）で検出された検出信号と基準信号と
   から誤差信号を得て上記ＰＷＭ信号発生回路（17）にフ
   ィードバックさせる誤差検出部（16）とを備えているこ
   とを特徴とする給電装置。