JPH07170732A - コンバータ - Google Patents
コンバータInfo
- Publication number
- JPH07170732A JPH07170732A JP34192493A JP34192493A JPH07170732A JP H07170732 A JPH07170732 A JP H07170732A JP 34192493 A JP34192493 A JP 34192493A JP 34192493 A JP34192493 A JP 34192493A JP H07170732 A JPH07170732 A JP H07170732A
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- current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電源停電時に負荷へ電力供給を継続する期間を
長くするものにおいて、過渡的な応答特性が低下するの
を防止するものである。 【構成】エネルギー蓄積回路にリアクトルを用いるもの
で、リアクトル16でダイオード17を介して第三の巻線12
へ接続されており、またリアクトル16にはダイオード18
とコンデンサ19を直列にした回路が並列に接続されてい
る、ダイオード20はコンデンサ19の端子電圧が直流電源
電圧を超過するときにコンデンサ19の電荷を直流電源側
に放出する。
長くするものにおいて、過渡的な応答特性が低下するの
を防止するものである。 【構成】エネルギー蓄積回路にリアクトルを用いるもの
で、リアクトル16でダイオード17を介して第三の巻線12
へ接続されており、またリアクトル16にはダイオード18
とコンデンサ19を直列にした回路が並列に接続されてい
る、ダイオード20はコンデンサ19の端子電圧が直流電源
電圧を超過するときにコンデンサ19の電荷を直流電源側
に放出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流電源あるいは交流電
源を整流して得たる直流電源を変換し、所要の直流を得
るコンバータに関するものである。
源を整流して得たる直流電源を変換し、所要の直流を得
るコンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電源あるいは交流電源を整流して得
たる直流電源より、変圧器の一次巻線へ流す電流を半導
体スイッチにて高周波にて断続し、変圧器の二次巻線よ
り得たる交流出力を整流して所要の直流を得るコンバ−
タで、変圧器に第三の巻線を付加し、その交流出力を整
流して大容量のコンデンサを充電しておき、そのコンデ
ンサ電圧が直流電源電圧より高いときはダイオ−ドを介
してコンデンサ電荷を直流電源側に放出する回路を設け
ておき、短時間の電源停電があっても負荷への電力供給
を継続可能とすることが行われている。また、電源とし
て、単相交流を整流して直流電源を得るものにおいて
は、同時に、交流電源よりの入力電流の力率を高めるよ
う半導体スイッチの開閉を制御することも行われてい
る。
たる直流電源より、変圧器の一次巻線へ流す電流を半導
体スイッチにて高周波にて断続し、変圧器の二次巻線よ
り得たる交流出力を整流して所要の直流を得るコンバ−
タで、変圧器に第三の巻線を付加し、その交流出力を整
流して大容量のコンデンサを充電しておき、そのコンデ
ンサ電圧が直流電源電圧より高いときはダイオ−ドを介
してコンデンサ電荷を直流電源側に放出する回路を設け
ておき、短時間の電源停電があっても負荷への電力供給
を継続可能とすることが行われている。また、電源とし
て、単相交流を整流して直流電源を得るものにおいて
は、同時に、交流電源よりの入力電流の力率を高めるよ
う半導体スイッチの開閉を制御することも行われてい
る。
【０００３】図２にてその概要を説明する。同図にて交
流電源１を整流器２にて全波整流し、平滑コンデンサ３
にて平滑にした直流電源は、変圧器４の一次巻線５を介
して接続される半導体スイッチ６の開閉にて変圧器４の
一次巻線５に電流を断続通流する。７は半導体スイッチ
６の開閉を制御する制御回路である。半導体スイッチ６
の開閉により変圧器４の二次巻線８に発生した交流出力
をダイオ−ド９にて整流し、平滑コンデンサ10にて平滑
にした直流を負荷11へ供給するよう構成されている。12
は変圧器４に付加された第三の巻線で、この出力はダイ
オ−ド13にてコンデンサ14を充電する。コンデンサ14が
充電され、端子電圧が直流電源電圧を越えるときはコン
デンサ電荷を直流電源側に放出するようダイオ−ド15が
接続されている。変圧器４の巻線５，８，12の一端に図
示した・印はそれぞれ同一の極性であることを示してい
る。
流電源１を整流器２にて全波整流し、平滑コンデンサ３
にて平滑にした直流電源は、変圧器４の一次巻線５を介
して接続される半導体スイッチ６の開閉にて変圧器４の
一次巻線５に電流を断続通流する。７は半導体スイッチ
６の開閉を制御する制御回路である。半導体スイッチ６
の開閉により変圧器４の二次巻線８に発生した交流出力
をダイオ−ド９にて整流し、平滑コンデンサ10にて平滑
にした直流を負荷11へ供給するよう構成されている。12
は変圧器４に付加された第三の巻線で、この出力はダイ
オ−ド13にてコンデンサ14を充電する。コンデンサ14が
充電され、端子電圧が直流電源電圧を越えるときはコン
デンサ電荷を直流電源側に放出するようダイオ−ド15が
接続されている。変圧器４の巻線５，８，12の一端に図
示した・印はそれぞれ同一の極性であることを示してい
る。
【０００４】したがって、半導体スイッチ６が閉路した
瞬間は巻線８，12に発生する誘起電圧はそれぞれダイオ
−ド９，13にて阻止される極性となり、巻線５に流れる
電流によって変圧器４の磁心に磁気エネルギ−が蓄えら
れる。半導体スイッチ６が開路すると、二次巻線８と第
三の巻線12にはそれまでと逆向きの電圧を誘起し、ダイ
オ−ド９，13を介し、それぞれコンデンサ10，14を充電
するいわゆるフライバック型のコンバ−タとして作用す
る。
瞬間は巻線８，12に発生する誘起電圧はそれぞれダイオ
−ド９，13にて阻止される極性となり、巻線５に流れる
電流によって変圧器４の磁心に磁気エネルギ−が蓄えら
れる。半導体スイッチ６が開路すると、二次巻線８と第
三の巻線12にはそれまでと逆向きの電圧を誘起し、ダイ
オ−ド９，13を介し、それぞれコンデンサ10，14を充電
するいわゆるフライバック型のコンバ−タとして作用す
る。
【０００５】コンデンサ10で平滑された直流は負荷11へ
供給されると共に、コンデンサ14へはエネルギ−が蓄積
される。このコンデンサ14の静電容量を大きくしておく
と蓄えるエネルギ−も大きく出来るので、かりに電源側
に停電があっても短時間であればこのコンデンサ14より
のエネルギ−により負荷へ電力供給を継続出来る。ま
た、直流電源が図２の１〜３の構成のように、単相交流
を整流した電源であるときは、交流電源１よりの入力電
流の力率を高めるような制御を半導体スイッチ６の制御
回路７へ付加することも行われている。
供給されると共に、コンデンサ14へはエネルギ−が蓄積
される。このコンデンサ14の静電容量を大きくしておく
と蓄えるエネルギ−も大きく出来るので、かりに電源側
に停電があっても短時間であればこのコンデンサ14より
のエネルギ−により負荷へ電力供給を継続出来る。ま
た、直流電源が図２の１〜３の構成のように、単相交流
を整流した電源であるときは、交流電源１よりの入力電
流の力率を高めるような制御を半導体スイッチ６の制御
回路７へ付加することも行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図２の回路方式では電
源停電時に負荷へ電力供給を継続する期間を長くするた
めにはコンデンサ14の静電容量を大きくする必要がある
が、それは同時にコンデンサ14を充電する回路の特性と
しては、充電時定数が大きくなることとなり、回路の固
有振動数が低下する。そのため，コンバ−タの制御にお
いて過渡的な応答特性が低下する不具合を生じていた。
源停電時に負荷へ電力供給を継続する期間を長くするた
めにはコンデンサ14の静電容量を大きくする必要がある
が、それは同時にコンデンサ14を充電する回路の特性と
しては、充電時定数が大きくなることとなり、回路の固
有振動数が低下する。そのため，コンバ−タの制御にお
いて過渡的な応答特性が低下する不具合を生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の不具合を解決する
ため、本発明はエネルギ−蓄積回路にリアクトルを用い
るものである。請求項１の発明は、直流電源を半導体ス
イッチで開閉して変圧器の一次巻線を付勢し、変圧器の
二次巻線より得たる交流電力を整流して直流を得るコン
バータにおいて、変圧器に第三の巻線を設け、この巻線
に前記半導体スイッチが閉路したときに電流を流し、開
路したときに電流を阻止する極性の第１のダイオードと
リアクトルを直列に接続し、該リアクトルに並列に前記
半導体スイッチが閉路したときは第三の巻線の発生する
誘起電圧を阻止し、前記半導体スイッチが開路したとき
は前記リアクトルの電流が継続して流れ得るような極性
に第２のダイオードとコンデンサを直列に接続したもの
を接続し、かつ、コンデンサ充電電圧が直流電源電圧よ
り上昇したとき、コンデンサ電荷を直流電源へ放出する
第３のダイオードを接続するようにしたものである。
ため、本発明はエネルギ−蓄積回路にリアクトルを用い
るものである。請求項１の発明は、直流電源を半導体ス
イッチで開閉して変圧器の一次巻線を付勢し、変圧器の
二次巻線より得たる交流電力を整流して直流を得るコン
バータにおいて、変圧器に第三の巻線を設け、この巻線
に前記半導体スイッチが閉路したときに電流を流し、開
路したときに電流を阻止する極性の第１のダイオードと
リアクトルを直列に接続し、該リアクトルに並列に前記
半導体スイッチが閉路したときは第三の巻線の発生する
誘起電圧を阻止し、前記半導体スイッチが開路したとき
は前記リアクトルの電流が継続して流れ得るような極性
に第２のダイオードとコンデンサを直列に接続したもの
を接続し、かつ、コンデンサ充電電圧が直流電源電圧よ
り上昇したとき、コンデンサ電荷を直流電源へ放出する
第３のダイオードを接続するようにしたものである。
【０００８】請求項２の発明は、単相交流電源を全波整
流して得たる直流を電源とし、交流電源よりの入力電流
の力率を制御するようにしたものである。
流して得たる直流を電源とし、交流電源よりの入力電流
の力率を制御するようにしたものである。
【０００９】
【作用】上記の回路構成において、半導体スイッチが開
路したときは第三の巻線に発生する電力はリアクトルと
第１のダイオ−ドを経由して通流してリアクトルに磁気
エネルギ−を蓄える。半導体スイッチが閉路したときは
その電流は第１のダイオ−ドにて阻止されるが、リアク
トルの電流は第２のダイオ−ドとコンデンサの回路へ電
流が流れることで連続的に通流し、同時にこの電流でコ
ンデンサは充電され，エネルギ−蓄積が行われる。
路したときは第三の巻線に発生する電力はリアクトルと
第１のダイオ−ドを経由して通流してリアクトルに磁気
エネルギ−を蓄える。半導体スイッチが閉路したときは
その電流は第１のダイオ−ドにて阻止されるが、リアク
トルの電流は第２のダイオ−ドとコンデンサの回路へ電
流が流れることで連続的に通流し、同時にこの電流でコ
ンデンサは充電され，エネルギ−蓄積が行われる。
【００１０】このように、半導体スイッチの開閉に対応
し、リアクトルに一旦磁気エネルギ−として蓄え、次
に、この磁気エネルギ−をコンデンサの電荷として移
し、エネルギ−貯蔵が行われる。
し、リアクトルに一旦磁気エネルギ−として蓄え、次
に、この磁気エネルギ−をコンデンサの電荷として移
し、エネルギ−貯蔵が行われる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の原理と実施例を示す回路図で
あり、図１を用いてその原理構成を説明する。図１にて
図２で同じ番号を付けたものと同じ機能の部品を示して
いる。16はリアクトルで、図示の極性のダイオード17を
介して第三の巻線12へ接続されており、また、このリア
クトル16には、図示の極性のダイオード18と図２のコン
デンサ14に相当するコンデンサ19を直列にした回路が並
列に接続されている。20は図２のダイオード15と同様に
コンデンサ19の端子電圧が直流電源電圧を超過するとき
にコンデンサ19の電荷を直流電源側に放出するダイオー
ドである。
あり、図１を用いてその原理構成を説明する。図１にて
図２で同じ番号を付けたものと同じ機能の部品を示して
いる。16はリアクトルで、図示の極性のダイオード17を
介して第三の巻線12へ接続されており、また、このリア
クトル16には、図示の極性のダイオード18と図２のコン
デンサ14に相当するコンデンサ19を直列にした回路が並
列に接続されている。20は図２のダイオード15と同様に
コンデンサ19の端子電圧が直流電源電圧を超過するとき
にコンデンサ19の電荷を直流電源側に放出するダイオー
ドである。
【００１２】図１の回路構成では、図２の場合と同様、
半導体スイッチ６が開路したときは巻線12に発生する電
力はリアクトル16，ダイオ−ド17を経由して通流してリ
アクトル16に磁気エネルギ−を蓄える。半導体スイッチ
６が閉路したときは、その電流はダイオ−ド17にて阻止
されるが、リアクトル16の電流はダイオ−ド18，コンデ
ンサ19の回路へ電流が流れることで連続的に通流し、同
時にこの電流でコンデンサ19は充電され、エネルギ−蓄
積が行われる。このように、半導体スイッチ６の開閉に
対応して、リアクトル16に一旦磁気エネルギ−として蓄
え、次に、この磁気エネルギ−をコンデンサ19の電荷と
して移し、エネルギ−貯蔵が行われる。
半導体スイッチ６が開路したときは巻線12に発生する電
力はリアクトル16，ダイオ−ド17を経由して通流してリ
アクトル16に磁気エネルギ−を蓄える。半導体スイッチ
６が閉路したときは、その電流はダイオ−ド17にて阻止
されるが、リアクトル16の電流はダイオ−ド18，コンデ
ンサ19の回路へ電流が流れることで連続的に通流し、同
時にこの電流でコンデンサ19は充電され、エネルギ−蓄
積が行われる。このように、半導体スイッチ６の開閉に
対応して、リアクトル16に一旦磁気エネルギ−として蓄
え、次に、この磁気エネルギ−をコンデンサ19の電荷と
して移し、エネルギ−貯蔵が行われる。
【００１３】このように、コンデンサ19へエネルギ−蓄
積することが出来るので、このコンデンサの静電容量を
大きくしておけば電源が停電してもある期間は負荷へ電
力供給を継続できる。
積することが出来るので、このコンデンサの静電容量を
大きくしておけば電源が停電してもある期間は負荷へ電
力供給を継続できる。
【００１４】
【発明の効果】図１では、巻線12よりリアクトル16へ電
流を流している期間はコンデンサ19の回路は不導通で機
能的には切り放されており、コンデンサ19を大きくして
も巻線12よりリアクトル16へ電流を流す回路の時定数に
は直接関係がなくなる。 したがって、半導体スイッチ
６が開路し巻線12よりリアクトル16へ電流を流している
状態の時定数はリアクトル16の常数選定で決めることが
可能となり、コンバ−タの過渡的な制御特性の低下を防
止することが出来る。
流を流している期間はコンデンサ19の回路は不導通で機
能的には切り放されており、コンデンサ19を大きくして
も巻線12よりリアクトル16へ電流を流す回路の時定数に
は直接関係がなくなる。 したがって、半導体スイッチ
６が開路し巻線12よりリアクトル16へ電流を流している
状態の時定数はリアクトル16の常数選定で決めることが
可能となり、コンバ−タの過渡的な制御特性の低下を防
止することが出来る。
【００１５】以上の原理は、直流電源が図１に示す交流
電源１、整流器２、コンデンサ３にて構成される整流電
源であるとき、半導体スイッチ６の制御回路７に、交流
電源１よりの入力電流の力率が高くなるようにする制御
機能を持たせることは容易である。
電源１、整流器２、コンデンサ３にて構成される整流電
源であるとき、半導体スイッチ６の制御回路７に、交流
電源１よりの入力電流の力率が高くなるようにする制御
機能を持たせることは容易である。
【００１６】また、コンバ−タとして半導体スイッチ６
が閉路したときエネルギ−を変圧器４の磁心に蓄え、開
路したとき負荷側ならびにエネルギ−蓄積回路側に電力
を供給するいわゆるフライバック方式を例示したが，半
導体スイッチ６が閉路したとき負荷側ならびにエネルギ
−蓄積回路側に電力を供給するいわゆるフォワ−ド方式
のコンバ−タにも本発明を適用することは容易で、同様
な効果を得ることが出来る。
が閉路したときエネルギ−を変圧器４の磁心に蓄え、開
路したとき負荷側ならびにエネルギ−蓄積回路側に電力
を供給するいわゆるフライバック方式を例示したが，半
導体スイッチ６が閉路したとき負荷側ならびにエネルギ
−蓄積回路側に電力を供給するいわゆるフォワ−ド方式
のコンバ−タにも本発明を適用することは容易で、同様
な効果を得ることが出来る。
【図１】本発明の原理と実施例を示す回路図である。
【図２】従来の方式を示す回路図である。
１ 交流電源 ２ 整流器 ３ 平滑コンデンサ ４ 変圧器 ５ 一次巻線 ６ 半導体スイッチ ７ 制御回路 ８ 二次巻線 ９ ダイオード 10 平滑コンデンサ 11 負荷 12 第三の巻線 13 ダイオード 14 コンデンサ 15 ダイオード 16 リアクトル 17 ダイオード 18 ダイオード 19 コンデンサ 20 ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源を半導体スイッチで開閉して変
圧器の一次巻線を付勢し、変圧器の二次巻線より得たる
交流電力を整流して直流を得るコンバ−タにおいて、変
圧器に第三の巻線を設け、この巻線に前記半導体スイッ
チが閉路したときに電流を流し、開路したときに電流を
阻止する極性の第１のダイオ−ドとリアクトルを直列に
接続し、このリアクトルに並列に前記半導体スイッチが
閉路したときは第三の巻線の発生する誘起電圧を阻止
し、前記半導体スイッチが開路したときは前記リアクト
ルの電流が継続して流れ得るような極性に第２のダイオ
−ドとコンデンサを直列に接続したものを接続し、か
つ、コンデンサ充電電圧が直流電源電圧より上昇したと
き，コンデンサ電荷を直流電源へ放出する第３のダイオ
−ドを接続することを特徴とするコンバ−タ。 - 【請求項２】 単相交流電源を全波整流して得たる直流
を電源とし、交流電源よりの入力電流の力率を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のコンバ−タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341924A JP2974114B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | コンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341924A JP2974114B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | コンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170732A true JPH07170732A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2974114B2 JP2974114B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=18349813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5341924A Expired - Fee Related JP2974114B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | コンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974114B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP5341924A patent/JP2974114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2974114B2 (ja) | 1999-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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