JPH0731135A - Auxiliary power supply - Google Patents
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- JPH0731135A JPH0731135A JP16893093A JP16893093A JPH0731135A JP H0731135 A JPH0731135 A JP H0731135A JP 16893093 A JP16893093 A JP 16893093A JP 16893093 A JP16893093 A JP 16893093A JP H0731135 A JPH0731135 A JP H0731135A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、直流高圧架線を電源
として低圧の直流電源及び交流電源を得る車両用等の補
助電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary power supply device for a vehicle or the like which obtains a low voltage DC power supply and an AC power supply by using a DC high voltage overhead wire as a power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の補助電源装置の構成について図５
を参照しながら説明する。図５は、例えば実開平１−１
６２７８０号公報に示された従来の補助電源装置の構成
を示す図である。2. Description of the Related Art The structure of a conventional auxiliary power supply device is shown in FIG.
Will be described with reference to. FIG. 5 shows, for example, the actual Kaihei 1-1.
It is a figure which shows the structure of the conventional auxiliary power supply device shown by 62780 gazette.
【０００３】図５において、１は直流高圧架線などの高
圧直流電源、２は直流用の高速度遮断器、３は入力用直
流リアクトル、４は入力用フィルタコンデンサ、５は入
力用フィルタコンデンサ４に接続されたチョッパ用スイ
ッチング素子、６はフライホイール用ダイオード、７は
チョッパ用直流リアクトル、８は出力用フィルタコンデ
ンサ、９は入力用フィルタコンデンサ４、チョッパ用ス
イッチング素子５、フライホイール用ダイオード６、チ
ョッパ用直流リアクトル７及び出力用フィルタコンデン
サ８から構成されるチョッパ回路、１０は低圧直流負
荷、１１は入力用フィルタコンデンサ４から高圧直流電
源１側へ電流が逆流することを防止するための逆流防止
用スイッチング素子、１２は初期充電時に入力用フィル
タコンデンサ４への突入電流を抑制するための初期充電
抵抗である。In FIG. 5, 1 is a high-voltage DC power source such as a DC high-voltage overhead wire, 2 is a high-speed circuit breaker for DC, 3 is an input DC reactor, 4 is an input filter capacitor, and 5 is an input filter capacitor 4. Connected chopper switching element, 6 is flywheel diode, 7 is chopper DC reactor, 8 is output filter capacitor, 9 is input filter capacitor 4, chopper switching element 5, flywheel diode 6, chopper Circuit 10 composed of a DC reactor 7 for output and a filter capacitor 8 for output, 10 is a low voltage DC load, 11 is a backflow prevention for preventing current from flowing backward from the input filter capacitor 4 to the high voltage DC power supply 1 side. The switching element 12 is connected to the input filter capacitor 4 at the time of initial charging. The initial charging resistor for suppressing input current.
【０００４】つぎに、前述した従来の補助電源装置の動
作について図６及び図７を参照しながら説明する。図６
は、従来の補助電源装置の起動動作を示すタイミングチ
ャートである。また、図７は、従来の補助電源装置の各
機器の電圧、電流波形を示す図である。Next, the operation of the above-mentioned conventional auxiliary power supply device will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Figure 6
[Fig. 4] is a timing chart showing a starting operation of a conventional auxiliary power supply device. FIG. 7 is a diagram showing voltage and current waveforms of each device of the conventional auxiliary power supply device.
【０００５】図６において、（ａ）は起動指令、（ｂ）
は高速度遮断器２の動作、（ｃ）は入力用フィルタコン
デンサ４の電圧、（ｄ）は逆流防止用スイッチング素子
１１の動作、（ｅ）はチョッパ用スイッチング素子５の
動作、（ｆ）は出力用フィルタコンデンサ８の電圧をそ
れぞれ示す。In FIG. 6, (a) is a start command, and (b) is
Is the operation of the high-speed circuit breaker 2, (c) is the voltage of the input filter capacitor 4, (d) is the operation of the backflow prevention switching element 11, (e) is the operation of the chopper switching element 5, and (f) is The voltage of the output filter capacitor 8 is shown.
【０００６】図７において、（ａ）はチョッパ用スイッ
チング素子５のオン期間、（ｂ）はフライホイール用ダ
イオード６の電圧、（ｃ）はチョッパ用直流リアクトル
７の電流、（ｄ）はフライホイール用ダイオード６の電
流、（ｅ）は出力電圧（出力用フィルタコンデンサ８の
平均電圧）をそれぞれ示す。In FIG. 7, (a) is the ON period of the chopper switching element 5, (b) is the voltage of the flywheel diode 6, (c) is the current of the chopper DC reactor 7, and (d) is the flywheel. The current of the diode 6 for use, and (e) shows the output voltage (average voltage of the output filter capacitor 8).
【０００７】図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、起動
指令からｔ1秒後に高速度遮断器２が投入されると、高
圧直流電源１の電圧は入力用直流リアクトル３及び初期
充電抵抗１２を経由して入力用フィルタコンデンサ４に
印加される。As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), when the high-speed circuit breaker 2 is turned on t 1 seconds after the start command, the voltage of the high-voltage DC power source 1 changes the voltage of the input DC reactor 3 and the initial charge. It is applied to the input filter capacitor 4 via the resistor 12.
【０００８】そして、図６（ｃ）に示すように、入力用
フィルタコンデンサ４の電圧が逆流防止用スイッチング
素子１１のオンレベルまで上昇してくると、逆流防止用
スイッチング素子１１がオンし、初期充電抵抗１２が短
絡された形となり、高圧直流電源１→高速度遮断器２→
入力用直流リアクトル３→逆流防止用スイッチング素子
１１→入力用フィルタコンデンサ４の経路で電流が流
れ、入力用フィルタコンデンサ４がさらに充電されつづ
ける。Then, as shown in FIG. 6C, when the voltage of the input filter capacitor 4 rises to the ON level of the backflow prevention switching element 11, the backflow prevention switching element 11 is turned on and the initial stage is started. The charging resistor 12 is short-circuited, and the high voltage DC power supply 1 → high speed circuit breaker 2 →
A current flows through the path of the input DC reactor 3 → backflow prevention switching element 11 → input filter capacitor 4, and the input filter capacitor 4 is further charged.
【０００９】さらに、図６（ｃ）に示すように、入力用
フィルタコンデンサ４の電圧がチョッパ用スイッチング
素子５のオンレベルまで上昇すると、チョッパ用スイッ
チング素子５は適当に制御された通流率｛オン期間／
（オン＋オフ）期間｝で、オン、オフし、図６（ｆ）に
示すように、出力用フィルタコンデンサ８の電圧（出力
電圧）が発生する。Further, as shown in FIG. 6 (c), when the voltage of the input filter capacitor 4 rises to the ON level of the chopper switching element 5, the chopper switching element 5 is appropriately controlled in conduction ratio {. On period /
In the (ON + OFF) period}, it is turned on and off, and the voltage (output voltage) of the output filter capacitor 8 is generated as shown in FIG.
【００１０】チョッパ用スイッチング素子５がオン、オ
フ動作しているときのフライホイール用ダイオード６、
チョッパ用直流リアクトル７及び出力用フィルタコンデ
ンサ８の電圧、電流波形を図７に示す。Flywheel diode 6 when the chopper switching element 5 is on and off,
FIG. 7 shows the voltage and current waveforms of the chopper DC reactor 7 and the output filter capacitor 8.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
補助電源装置では、もし高圧直流電源１に異常が発生し
直流電源電圧が上昇した場合、入力用フィルタコンデン
サ４の電圧を検知し、正常に動作できるレベル以上の電
圧が入力用フィルタコンデンサ４に印加されてたときに
は高速度遮断器２を一旦オフして装置を保護する必要が
あり、もし高速度遮断器２をオフして保護しなければ入
力用フィルタコンデンサ４、チョッパ用スイッチング素
子５及びフライホイール用ダイオード６を破損してしま
うという問題点があった。In the conventional auxiliary power supply device as described above, if an abnormality occurs in the high-voltage DC power supply 1 and the DC power supply voltage rises, the voltage of the input filter capacitor 4 is detected to make it normal. When a voltage higher than the operating level is applied to the input filter capacitor 4, it is necessary to turn off the high speed circuit breaker 2 once to protect the device. If the high speed circuit breaker 2 is turned off, it is necessary to protect the device. For example, there is a problem that the input filter capacitor 4, the chopper switching element 5, and the flywheel diode 6 are damaged.
【００１２】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、直流電源電圧が上昇した場合にお
いても、高速度遮断器を一旦オフすることなく、連続し
て運転することができる補助電源装置を得ることを目的
とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even when the DC power supply voltage rises, the high speed circuit breaker can be continuously operated without being turned off. The purpose is to obtain an auxiliary power supply.
【００１３】また、この発明は、入力用フィルタコンデ
ンサの初期充電時に直流電源電圧が上昇した場合におい
ても、入力用フィルタコンデンサの電圧上昇を抑制で
き、入力用フィルタコンデンサの破壊を防止することが
できる補助電源装置を得ることを目的とする。Further, according to the present invention, even if the DC power supply voltage rises during the initial charging of the input filter capacitor, the voltage rise of the input filter capacitor can be suppressed, and the destruction of the input filter capacitor can be prevented. The purpose is to obtain an auxiliary power supply.
【００１４】さらに、この発明は、直流電源電圧に過大
なリップル電圧成分が含まれる場合においても、入力用
フィルタコンデンサのピーク充電を防止することがで
き、連続して運転することができる補助電源装置を得る
ことを目的とする。Further, according to the present invention, even when the DC power supply voltage contains an excessive ripple voltage component, the peak charge of the input filter capacitor can be prevented and the auxiliary power supply device can be continuously operated. Aim to get.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る補助電源装置は、次に掲げる手段を備えたものであ
る。 〔１〕 チョッパ用スイッチング素子、入力用フィルタ
コンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有し、高圧
直流電源から供給される電圧を降圧するチョッパ回路。 〔２〕 前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段。 〔３〕 前記検出電圧が所定値以上のときは前記入力用
フィルタコンデンサの電荷を放電する放電手段。The auxiliary power supply device according to claim 1 of the present invention comprises the following means. [1] A chopper circuit that has a chopper switching element, an input filter capacitor, and an output filter capacitor, and reduces the voltage supplied from a high-voltage DC power supply. [2] Voltage detection means for detecting the voltage across the input filter capacitor. [3] Discharging means for discharging the electric charge of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value.
【００１６】この発明の請求項２に係る補助電源装置
は、次に掲げる手段を備えたものである。 〔１〕 チョッパ用スイッチング素子、入力用フィルタ
コンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有し、高圧
直流電源から供給される電圧を降圧するチョッパ回路。 〔２〕 前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段。 〔３〕 初期充電時に前記検出電圧が所定値以上のとき
は前記入力用フィルタコンデンサの電圧を分圧する分圧
手段。An auxiliary power supply device according to claim 2 of the present invention comprises the following means. [1] A chopper circuit that has a chopper switching element, an input filter capacitor, and an output filter capacitor, and reduces the voltage supplied from a high-voltage DC power supply. [2] Voltage detection means for detecting the voltage across the input filter capacitor. [3] Voltage dividing means for dividing the voltage of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value during initial charging.
【００１７】この発明の請求項３に係る補助電源装置
は、次に掲げる手段を備えたものである。 〔１〕 チョッパ用スイッチング素子、入力用フィルタ
コンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有し、高圧
直流電源から供給される電圧を降圧するチョッパ回路。 〔２〕 前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段。 〔３〕 前記チョッパ回路に接続された負荷に流れる電
流を検出する電流検出手段。 〔４〕 前記検出電圧が所定値以上のときは前記入力用
フィルタコンデンサの電荷を放電し、前記負荷電流が所
定値以下のときには前記入力用フィルタコンデンサの電
荷を放電する放電手段。An auxiliary power supply device according to claim 3 of the present invention comprises the following means. [1] A chopper circuit that has a chopper switching element, an input filter capacitor, and an output filter capacitor, and reduces the voltage supplied from a high-voltage DC power supply. [2] Voltage detection means for detecting the voltage across the input filter capacitor. [3] Current detection means for detecting the current flowing through the load connected to the chopper circuit. [4] Discharging means for discharging the charge of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value, and discharging the charge of the input filter capacitor when the load current is equal to or lower than the predetermined value.
【００１８】[0018]
【作用】この発明の請求項１に係る補助電源装置におい
ては、チョッパ用スイッチング素子、入力用フィルタコ
ンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有するチョッ
パ回路によって、高圧直流電源から供給される電圧が降
圧される。また、電圧検出手段によって、前記入力用フ
ィルタコンデンサの両端の電圧が検出される。そして、
放電手段によって、前記検出電圧が所定値以上のときは
前記入力用フィルタコンデンサの電荷が放電される。In the auxiliary power supply device according to the first aspect of the present invention, the voltage supplied from the high voltage DC power supply is stepped down by the chopper circuit having the chopper switching element, the input filter capacitor and the output filter capacitor. Further, the voltage detecting means detects the voltage across the input filter capacitor. And
The discharging means discharges the electric charge of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value.
【００１９】この発明の請求項２に係る補助電源装置に
おいては、チョッパ用スイッチング素子、入力用フィル
タコンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有するチ
ョッパ回路によって、高圧直流電源から供給される電圧
が降圧される。また、電圧検出手段によって、前記入力
用フィルタコンデンサの両端の電圧が検出される。そし
て、分圧手段によって、初期充電時に前記検出電圧が所
定値以上のときは前記入力用フィルタコンデンサの電圧
が分圧される。In the auxiliary power supply device according to the second aspect of the present invention, the voltage supplied from the high voltage DC power supply is stepped down by the chopper circuit having the chopper switching element, the input filter capacitor and the output filter capacitor. Further, the voltage detecting means detects the voltage across the input filter capacitor. The voltage dividing means divides the voltage of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value during the initial charging.
【００２０】この発明の請求項３に係る補助電源装置に
おいては、チョッパ用スイッチング素子、入力用フィル
タコンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有するチ
ョッパ回路によって、高圧直流電源から供給される電圧
が降圧される。また、電圧検出手段によって、前記入力
用フィルタコンデンサの両端の電圧が検出される。さら
に、電流検出手段によって、前記チョッパ回路に接続さ
れた負荷に流れる電流が検出される。そして、放電手段
によって、前記検出電圧が所定値以上のときは前記入力
用フィルタコンデンサの電荷が放電され、前記負荷電流
が所定値以下のときには前記入力用フィルタコンデンサ
の電荷が放電される。In the auxiliary power supply device according to the third aspect of the present invention, the voltage supplied from the high voltage DC power supply is stepped down by the chopper circuit having the chopper switching element, the input filter capacitor and the output filter capacitor. Further, the voltage detecting means detects the voltage across the input filter capacitor. Further, the current detecting means detects the current flowing through the load connected to the chopper circuit. Then, the discharging means discharges the charge of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value, and discharges the charge of the input filter capacitor when the load current is equal to or lower than the predetermined value.
【００２１】[0021]
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１の構成
について図１を参照しながら説明する。図１は、この発
明の実施例１の構成を示す図であり、高圧直流電源１〜
初期充電抵抗１２は上述した従来装置のものと同様であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。EXAMPLES Example 1. Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
The initial charging resistor 12 is similar to that of the above-mentioned conventional device. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【００２２】図１において、１は高圧直流電源、２は高
速度遮断器、３は入力用直流リアクトル、４は入力用フ
ィルタコンデンサ、５はチョッパ用スイッチング素子、
６はフライホイール用ダイオード、７はチョッパ用直流
リアクトル、８は出力用フィルタコンデンサ、９は入力
用フィルタコンデンサ４、チョッパ用スイッチング素子
５、フライホイール用ダイオード６、チョッパ用直流リ
アクトル７及び出力用フィルタコンデンサ８から構成さ
れるチョッパ回路、１０は低圧直流負荷、１１は逆流防
止用スイッチング素子、１２は初期充電抵抗である。In FIG. 1, 1 is a high voltage DC power supply, 2 is a high speed circuit breaker, 3 is an input DC reactor, 4 is an input filter capacitor, 5 is a chopper switching element,
Reference numeral 6 is a flywheel diode, 7 is a chopper DC reactor, 8 is an output filter capacitor, 9 is an input filter capacitor 4, a chopper switching element 5, a flywheel diode 6, a chopper DC reactor 7 and an output filter. A chopper circuit composed of the capacitor 8, 10 is a low-voltage DC load, 11 is a switching element for preventing backflow, and 12 is an initial charging resistance.
【００２３】また、１３は入力用フィルタコンデンサ４
の電荷を放電させるための放電抵抗、１４は放電回路を
オンオフさせるための放電用スイッチ、１５は入力用フ
ィルタコンデンサ４の電圧を検知する電圧センサ、１６
は入力用フィルタコンデンサ４の電圧を監視し、放電用
スイッチ１４をオンオフさせる制御回路である。Further, 13 is an input filter capacitor 4
, A discharge resistor for discharging the electric charge, a discharge switch 14 for turning on and off the discharge circuit, a voltage sensor 15 for detecting the voltage of the input filter capacitor 4, 16
Is a control circuit that monitors the voltage of the input filter capacitor 4 and turns on and off the discharge switch 14.
【００２４】ところで、この発明の請求項１に係るチョ
ッパ回路は、この実施例１ではチョッパ回路９に相当
し、この発明の請求項１に係る電圧検出手段は、この実
施例１では電圧センサ１５に相当し、この発明の請求項
１に係る放電手段は、この実施例１では放電抵抗１３、
放電用スイッチ１４及び制御回路１６から構成されてい
る。By the way, the chopper circuit according to claim 1 of the present invention corresponds to the chopper circuit 9 in this embodiment 1, and the voltage detecting means according to claim 1 of this invention is the voltage sensor 15 in this embodiment 1. The discharge means according to claim 1 of the present invention corresponds to the discharge resistor 13 in the first embodiment.
It is composed of a discharge switch 14 and a control circuit 16.
【００２５】つぎに、前述した実施例１の動作について
図２を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施
例１の正常時の起動動作を示すタイミングチャートであ
る。図２において、（ａ）は起動指令、（ｂ）は高速度
遮断器２の動作、（ｃ）は入力用フィルタコンデンサ４
の電圧、（ｄ）は逆流防止用スイッチング素子１１の動
作、（ｅ）はチョッパ用スイッチング素子５の動作、
（ｆ）は出力用フィルタコンデンサ８の電圧をそれぞれ
示す。Next, the operation of the above-described first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart showing the starting operation at the normal time of the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, (a) is a start command, (b) is an operation of the high speed circuit breaker 2, and (c) is an input filter capacitor 4.
Voltage, (d) operation of the backflow prevention switching element 11, (e) operation of the chopper switching element 5,
(F) shows the voltage of the output filter capacitor 8, respectively.
【００２６】図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、起動
指令からｔ1秒後に高速度遮断器２が投入され、高圧直
流電源１→高速度遮断器２→入力用直流リアクトル３→
初期充電抵抗１２→入力用フィルタコンデンサ４の経路
で電流が流れ、入力用フィルタコンデンサ４が充電され
る。As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the high speed circuit breaker 2 is turned on after t 1 seconds from the start command, and the high voltage DC power supply 1 → high speed circuit breaker 2 → input DC reactor 3 →
A current flows through the path from the initial charging resistor 12 to the input filter capacitor 4, and the input filter capacitor 4 is charged.
【００２７】図２（ｃ）に示すように、入力用フィルタ
コンデンサ４の電圧が逆流防止用スイッチング素子１１
のオンレベルまで上昇すると、逆流防止用スイッチング
素子１１がオンし、高圧直流電源１→高速度遮断器２→
入力用直流リアクトル３→逆流防止用スイッチング素子
１１→入力用フィルタコンデンサ４の経路で電流が流れ
るとともに、図２（ｄ）及び（ｅ）に示すように、逆流
防止用スイッチング素子１１がオンしてからｔ3秒後に
チョッパ用スイッチング素子５がオンして、チョッパ動
作を開始し、図２（ｆ）に示すように、出力用フィルタ
コンデンサ８の電圧（出力電圧）が発生し、負荷１０へ
安定した電力を供給する。As shown in FIG. 2 (c), the voltage of the input filter capacitor 4 causes the backflow prevention switching element 11 to operate.
When it rises to the ON level of, the backflow prevention switching element 11 is turned on, and the high-voltage DC power supply 1 → high-speed circuit breaker 2 →
A current flows through the path of the input DC reactor 3 → backflow prevention switching element 11 → input filter capacitor 4 and, as shown in FIGS. 2D and 2E, the backflow prevention switching element 11 is turned on. The switching element 5 for chopper is turned on after 3 seconds from the start of the operation, and the chopper operation is started. As shown in FIG. 2 (f), the voltage (output voltage) of the output filter capacitor 8 is generated and stabilized to the load 10. Power is supplied.
【００２８】しかし、高圧直流電源１の異常により直流
電源電圧が上昇した場合には、入力用フィルタコンデン
サ４の電圧を電圧センサ１５により検知し、入力用フィ
ルタコンデンサ４の電圧情報を制御回路１６に入力す
る。制御回路１６は、入力用フィルタコンデンサ４の電
圧がある電圧値Ａ以上に上昇したときは、放電用スイッ
チ１４をオンさせ、入力用フィルタコンデンサ４→放電
抵抗１３→放電用スイッチ１４→高圧直流電源１の経路
で入力用フィルタコンデンサ４の電荷を放電させ、入力
用フィルタコンデンサ４の電圧を低下させる。However, when the DC power supply voltage rises due to the abnormality of the high-voltage DC power supply 1, the voltage of the input filter capacitor 4 is detected by the voltage sensor 15, and the voltage information of the input filter capacitor 4 is sent to the control circuit 16. input. When the voltage of the input filter capacitor 4 rises above a certain voltage value A, the control circuit 16 turns on the discharge switch 14, and the input filter capacitor 4 → discharge resistor 13 → discharge switch 14 → high voltage DC power supply. The electric charge of the input filter capacitor 4 is discharged through the path 1 and the voltage of the input filter capacitor 4 is lowered.
【００２９】ここで、ある電圧値Ａとは、入力用フィル
タコンデンサ４、チョッパ用スイッチング素子５及びフ
ライホイール用ダイオード６を安全に保護できる過電圧
保護セット値である。Here, a certain voltage value A is an overvoltage protection set value capable of safely protecting the input filter capacitor 4, the chopper switching element 5, and the flywheel diode 6.
【００３０】入力用フィルタコンデンサ４の電圧がある
電圧値Ｂ以下になったときには、制御回路１６は放電用
スイッチ１４のオフ指令を出力し、入力用フィルタコン
デンサ４の放電回路を開くように制御する。When the voltage of the input filter capacitor 4 becomes less than a certain voltage value B, the control circuit 16 outputs an off command for the discharge switch 14 and controls the discharge circuit of the input filter capacitor 4 to open. .
【００３１】ここで、ある電圧値Ｂとは、この実施例１
が正常に動作することが可能な入力用フィルタコンデン
サ４の電圧値である。Here, a certain voltage value B means the value in the first embodiment.
Is the voltage value of the input filter capacitor 4 that can operate normally.
【００３２】したがって、高圧直流電源１の電圧が上昇
しても、高速度遮断器２をオフしないで実施例１に係る
補助電源装置を連続運転することが可能である。Therefore, even if the voltage of the high voltage DC power supply 1 rises, it is possible to continuously operate the auxiliary power supply device according to the first embodiment without turning off the high speed circuit breaker 2.
【００３３】この発明の実施例１は、前述したように、
高圧直流電源１から低圧の直流電源及び交流電源を得る
補助電源装置において、直流電源電圧の上昇時にも装置
を停止させることなく連続運転できる補助電源装置を得
ることを目的とする。入力用フィルタコンデンサ４の電
圧を監視し、コンデンサ電圧が上昇した場合には放電抵
抗１３によりコンデンサ電荷を放電させる放電用スイッ
チ１４を制御することにより、直流電源電圧の上昇時に
も高速度遮断器２を一旦オフし、装置を一旦停止させる
ことなく連続運転することが可能なものである。The first embodiment of the present invention, as described above,
It is an object of the present invention to provide an auxiliary power supply device that obtains a low-voltage DC power supply and an AC power supply from a high-voltage DC power supply 1 that can be continuously operated without stopping the device even when the DC power supply voltage rises. By monitoring the voltage of the input filter capacitor 4 and controlling the discharge switch 14 that discharges the capacitor charge by the discharge resistor 13 when the capacitor voltage rises, the high speed circuit breaker 2 also operates when the DC power supply voltage rises. Is turned off once, and the device can be continuously operated without being temporarily stopped.
【００３４】すなわち、入力用フィルタコンデンサ４の
電圧を常に監視する電圧センサ１５を設け、もし入力用
フィルタコンデンサ４の電圧が上昇した場合は、入力用
フィルタコンデンサ４の電荷を放電させる放電抵抗１３
及び放電用スイッチ１４と、放電用スイッチ１４の制御
回路１６を設けたものである。That is, a voltage sensor 15 that constantly monitors the voltage of the input filter capacitor 4 is provided, and if the voltage of the input filter capacitor 4 rises, the discharge resistor 13 that discharges the charge of the input filter capacitor 4 is provided.
And a discharge switch 14 and a control circuit 16 for the discharge switch 14.
【００３５】入力用フィルタコンデンサ４の電圧が上昇
した場合は、電圧センサ１５によりコンデンサ電圧上昇
を検知し、その情報を制御回路１６に入力し、制御回路
１６より放電用スイッチ１４のオン指令を出力し、放電
用スイッチ１４がオンすることにより、入力用フィルタ
コンデンサ４の電荷が放電抵抗１３経由で放電され、入
力用フィルタコンデンサ４の過電圧を抑制することがで
きるので、高速度遮断器２を一旦オフして保護する必要
がなく、連続運転をすることができるという効果を奏す
る。When the voltage of the input filter capacitor 4 rises, the voltage sensor 15 detects the rise of the capacitor voltage, inputs the information to the control circuit 16, and the control circuit 16 outputs an ON command for the discharging switch 14. However, when the discharging switch 14 is turned on, the electric charge of the input filter capacitor 4 is discharged through the discharging resistor 13, and the overvoltage of the input filter capacitor 4 can be suppressed. It is possible to perform continuous operation without the need to turn off and protect.
【００３６】実施例２．この発明の実施例２について図
３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施例
２の構成を示す図であり、高圧直流電源１〜電圧センサ
１５は前述した実施例１のものと同様である。図３にお
いて、１６Ａは実施例１の制御回路と機能の異なる制御
回路である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。Example 2. The second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention, and the high voltage DC power supply 1 to the voltage sensor 15 are the same as those of the first embodiment described above. In FIG. 3, 16A is a control circuit having a different function from the control circuit of the first embodiment. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【００３７】ところで、この発明の請求項２に係るチョ
ッパ回路は、この実施例２ではチョッパ回路９に相当
し、この発明の請求項２に係る電圧検出手段は、この実
施例２では電圧センサ１５に相当し、この発明の請求項
２に係る分圧手段は、この実施例２では逆流防止用スイ
ッチング素子１１、初期放電抵抗１２、放電抵抗１３、
放電用スイッチ１４及び制御回路１６Ａから構成されて
いる。By the way, the chopper circuit according to claim 2 of the present invention corresponds to the chopper circuit 9 in this embodiment 2, and the voltage detecting means according to claim 2 of this invention is the voltage sensor 15 in this embodiment 2. The voltage dividing means according to claim 2 of the present invention corresponds to the backflow prevention switching element 11, the initial discharge resistor 12, the discharge resistor 13,
It is composed of a discharge switch 14 and a control circuit 16A.
【００３８】上記実施例１では、入力用フィルタコンデ
ンサ４の電圧を検知し、入力用フィルタコンデンサ４の
電圧が上昇した時、放電用スイッチ１４をオンし、放電
抵抗１３により入力用フィルタコンデンサ４の電荷を放
電させる場合について述べたが、入力用フィルタコンデ
ンサ４が初期充電されている時に直流電源電圧が上昇し
た場合、入力用フィルタコンデンサ４の電圧も上昇し、
入力用フィルタコンデンサ４が破壊してしまう恐れがあ
る。このような問題点を解決するために実施例２が考え
出された。In the first embodiment, the voltage of the input filter capacitor 4 is detected, and when the voltage of the input filter capacitor 4 rises, the discharge switch 14 is turned on, and the discharge resistor 13 is used to discharge the input filter capacitor 4. Although the case of discharging the electric charge has been described, if the DC power supply voltage rises while the input filter capacitor 4 is initially charged, the voltage of the input filter capacitor 4 also rises,
The input filter capacitor 4 may be destroyed. Example 2 was devised in order to solve such a problem.
【００３９】入力用フィルタコンデンサ４が初期充電さ
れている時に直流電源電圧が上昇した場合は、入力用フ
ィルタコンデンサ４の電圧を検知し、ある電圧値以上に
なった時には、制御回路１６Ａより放電用スイッチ１４
のオン信号及び逆流防止用スイッチング素子１１のオフ
信号を同時に出力する。このことにより、入力用フィル
タコンデンサ４の電圧は、初期放電抵抗１２及び放電抵
抗１３の分圧により電圧低下させることができ、入力用
フィルタコンデンサ４の破壊を防止することができるメ
リットがある。If the DC power supply voltage rises while the input filter capacitor 4 is initially charged, the voltage of the input filter capacitor 4 is detected, and when it exceeds a certain voltage value, the control circuit 16A discharges it. Switch 14
And an off signal of the backflow prevention switching element 11 are simultaneously output. As a result, the voltage of the input filter capacitor 4 can be lowered by the voltage division of the initial discharge resistor 12 and the discharge resistor 13, and there is an advantage that the destruction of the input filter capacitor 4 can be prevented.
【００４０】実施例３．この発明の実施例３について図
４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施例
３の構成を示す図であり、高圧直流電源１〜電圧センサ
１５は前述した実施例１のものと同様である。図４にお
いて、１６Ｂは実施例１の制御回路と機能の異なる制御
回路、１７は電流検出用ＣＴ、１８は電流センサであ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。Example 3. A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention, and the high voltage DC power supply 1 to the voltage sensor 15 are the same as those of the first embodiment described above. In FIG. 4, 16B is a control circuit having a function different from that of the control circuit of the first embodiment, 17 is a CT for current detection, and 18 is a current sensor. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【００４１】ところで、この発明の請求項３に係るチョ
ッパ回路は、この実施例３ではチョッパ回路９に相当
し、この発明の請求項３に係る電圧検出手段は、この実
施例３では電圧センサ１５に相当し、この発明の請求項
３に係る電流検出手段は、この実施例３では電流検出用
ＣＴ１７及び電流センサ１８から構成され、この発明の
請求項３に係る放電手段は、この実施例３では放電抵抗
１３、放電用スイッチ１４及び制御回路１６Ｂから構成
されている。By the way, the chopper circuit according to claim 3 of the present invention corresponds to the chopper circuit 9 in this embodiment 3, and the voltage detecting means according to claim 3 of this invention is the voltage sensor 15 in this embodiment 3. In the third embodiment, the current detecting means according to claim 3 of the present invention is composed of the current detecting CT 17 and the current sensor 18, and the discharging means according to claim 3 of the present invention corresponds to the third embodiment. Is composed of a discharge resistor 13, a discharge switch 14, and a control circuit 16B.
【００４２】直流電源に過大なリップル電圧成分が含ま
れる場合、この実施例３に係る補助電源装置が無負荷ま
たは軽負荷時にはリップル電圧成分により入力用フィル
タコンデンサ４がピーク充電され、入力用フィルタコン
デンサ４の電圧が上昇する。この場合、補助電源装置は
入力用フィルタコンデンサ４の過電圧検知により高速度
遮断器２を一旦オフして装置を停止させることになる。
また、入力用フィルタコンデンサ４の過電圧検知保護を
行わない場合には、入力用フィルタコンデンサ４及びチ
ョッパ用スイッチング素子５の破損に至る恐れがある。When the DC power supply includes an excessive ripple voltage component, the input filter capacitor 4 is peak-charged by the ripple voltage component when the auxiliary power supply device according to the third embodiment is unloaded or lightly loaded, and the input filter capacitor is charged. The voltage of 4 rises. In this case, the auxiliary power supply device turns off the high speed circuit breaker 2 once by detecting the overvoltage of the input filter capacitor 4, and stops the device.
Further, if the overvoltage detection protection of the input filter capacitor 4 is not performed, the input filter capacitor 4 and the chopper switching element 5 may be damaged.
【００４３】実施例３は、このような問題を解決するた
めになされたものである。負荷電流を電流検出用ＣＴ１
７及び電流センサ１８により監視し、負荷電流が所定値
以下のとき、つまり無負荷または軽負荷時には、放電用
スイッチ１４をオンする信号を制御回路１６Ｂより出力
し、放電抵抗１３により入力用フィルタコンデンサ４の
電荷を放電させ、入力用フィルタコンデンサ４のピーク
充電を抑制することができる。また、入力用フィルタコ
ンデンサ４の電圧がある電圧以下まで低下した場合、再
度制御回路１６Ｂより放電用スイッチ１４のオフ信号を
出力する。The third embodiment is made to solve such a problem. CT1 for load current detection
7 and the current sensor 18, and when the load current is below a predetermined value, that is, when there is no load or light load, the control circuit 16B outputs a signal for turning on the discharge switch 14, and the discharge resistor 13 causes the input filter capacitor to output. 4 can be discharged, and the peak charge of the input filter capacitor 4 can be suppressed. When the voltage of the input filter capacitor 4 drops below a certain voltage, the control circuit 16B outputs the OFF signal of the discharging switch 14 again.
【００４４】この実施例３により、直流電源電圧に過大
なリップル電圧成分が含まれても、入力用フィルタコン
デンサ４がピーク充電される現象を回避することがで
き、連続運転を可能とすることができる。According to the third embodiment, even if the DC power supply voltage contains an excessive ripple voltage component, the phenomenon in which the input filter capacitor 4 is peak-charged can be avoided and continuous operation can be made possible. it can.
【００４５】[0045]
【発明の効果】この発明の請求項１に係る補助電源装置
は、以上説明したとおり、チョッパ用スイッチング素
子、入力用フィルタコンデンサ及び出力用フィルタコン
デンサを有し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧
するチョッパ回路と、前記入力用フィルタコンデンサの
両端の電圧を検出する電圧検出手段と、前記検出電圧が
所定値以上のときは前記入力用フィルタコンデンサの電
荷を放電する放電手段とを備えたので、直流電源電圧が
上昇した場合においても、高速度遮断器を一旦オフする
ことなく、連続して運転することができるという効果を
奏する。As described above, the auxiliary power supply device according to claim 1 of the present invention has the switching element for the chopper, the input filter capacitor and the output filter capacitor, and supplies the voltage supplied from the high voltage DC power supply. Since a chopper circuit for stepping down, a voltage detecting means for detecting the voltage across the input filter capacitor, and a discharging means for discharging the electric charge of the input filter capacitor when the detected voltage is a predetermined value or more, Even when the DC power supply voltage rises, the high speed circuit breaker can be continuously operated without being turned off.
【００４６】この発明の請求項２に係る補助電源装置
は、以上説明したとおり、チョッパ用スイッチング素
子、入力用フィルタコンデンサ及び出力用フィルタコン
デンサを有し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧
するチョッパ回路と、前記入力用フィルタコンデンサの
両端の電圧を検出する電圧検出手段と、初期充電時に前
記検出電圧が所定値以上のときは前記入力用フィルタコ
ンデンサの電圧を分圧する分圧手段とを備えたので、入
力用フィルタコンデンサの初期充電時に直流電源電圧が
上昇した場合においても、入力用フィルタコンデンサの
電圧上昇を抑制でき、入力用フィルタコンデンサの破壊
を防止することができるという効果を奏する。As described above, the auxiliary power supply device according to the second aspect of the present invention has the chopper switching element, the input filter capacitor and the output filter capacitor, and reduces the voltage supplied from the high voltage DC power supply. A chopper circuit, a voltage detection unit that detects a voltage across the input filter capacitor, and a voltage dividing unit that divides the voltage of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value during initial charging. Therefore, even if the DC power supply voltage rises during the initial charging of the input filter capacitor, the voltage rise of the input filter capacitor can be suppressed and the destruction of the input filter capacitor can be prevented.
【００４７】この発明の請求項３に係る補助電源装置
は、以上説明したとおり、チョッパ用スイッチング素
子、入力用フィルタコンデンサ及び出力用フィルタコン
デンサを有し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧
するチョッパ回路と、前記入力用フィルタコンデンサの
両端の電圧を検出する電圧検出手段と、前記チョッパ回
路に接続された負荷に流れる電流を検出する電流検出手
段と、前記検出電圧が所定値以上のときは前記入力用フ
ィルタコンデンサの電荷を放電し、前記負荷電流が所定
値以下のときには前記入力用フィルタコンデンサの電荷
を放電する放電手段とを備えたので、直流電源電圧に過
大なリップル電圧成分が含まれる場合においても、入力
用フィルタコンデンサのピーク充電を防止することがで
き、連続して運転することができるという効果を奏す
る。As described above, the auxiliary power supply device according to the third aspect of the present invention has the chopper switching element, the input filter capacitor and the output filter capacitor, and reduces the voltage supplied from the high voltage DC power supply. A chopper circuit, a voltage detecting means for detecting a voltage across the input filter capacitor, a current detecting means for detecting a current flowing through a load connected to the chopper circuit, and when the detected voltage is a predetermined value or more, Since the discharge means for discharging the electric charge of the input filter capacitor and discharging the electric charge of the input filter capacitor when the load current is equal to or less than a predetermined value is included in the DC power supply voltage, an excessive ripple voltage component is included. Even in the case, it is possible to prevent peak charging of the input filter capacitor and to operate continuously. An effect that theft can be.
【図１】この発明の実施例１の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例１の起動動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing a starting operation according to the first embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例２の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施例３の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
【図５】従来の補助電源装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional auxiliary power supply device.
【図６】従来の補助電源装置の起動動作を示すタイミン
グチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing a startup operation of a conventional auxiliary power supply device.
【図７】従来の補助電源装置の各機器の電圧、電流波形
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing voltage and current waveforms of respective devices of a conventional auxiliary power supply device.
１ 高圧直流電源 ２ 高速度遮断器 ３ 入力用直流リアクトル ４ 入力用フィルタコンデンサ ５ チョッパ用スイッチング素子 ６ フライホイール用ダイオード ７ チョッパ用直流リアクトル ８ 出力用フィルタコンデンサ ９ チョッパ回路 １１ 逆流防止用スイッチング素子 １２ 初期充電抵抗 １３ 放電抵抗 １４ 放電用スイッチ １５ 電圧センサ １６ 制御回路 １６Ａ 制御回路 １６Ｂ 制御回路 １７ 電流検出用ＣＴ １８ 電流センサ 1 High-voltage DC power supply 2 High-speed circuit breaker 3 Input DC reactor 4 Input filter capacitor 5 Chopper switching element 6 Flywheel diode 7 Chopper DC reactor 8 Output filter capacitor 9 Chopper circuit 11 Backflow prevention switching element 12 Initial Charge resistance 13 Discharge resistance 14 Discharge switch 15 Voltage sensor 16 Control circuit 16A Control circuit 16B Control circuit 17 Current detection CT 18 Current sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 3/135 Ｃ 8726−5Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H02M 3/135 C 8726-5H
Claims (3)
ィルタコンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有
し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧するチョッ
パ回路、前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段、並びに前記検出電圧が所定値以
上のときは前記入力用フィルタコンデンサの電荷を放電
する放電手段を備えたことを特徴とする補助電源装置。1. A chopper circuit having a chopper switching element, an input filter capacitor, and an output filter capacitor for stepping down a voltage supplied from a high-voltage DC power supply, and a voltage for detecting a voltage across the input filter capacitor. An auxiliary power supply device comprising: detection means and discharge means for discharging the electric charge of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value.
ィルタコンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有
し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧するチョッ
パ回路、前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段、並びに初期充電時に前記検出電
圧が所定値以上のときは前記入力用フィルタコンデンサ
の電圧を分圧する分圧手段を備えたことを特徴とする補
助電源装置。2. A chopper circuit having a chopper switching element, an input filter capacitor, and an output filter capacitor, for stepping down the voltage supplied from a high-voltage DC power supply, and a voltage for detecting the voltage across the input filter capacitor. An auxiliary power supply device comprising: detection means, and voltage dividing means for dividing the voltage of the input filter capacitor when the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value during initial charging.
ィルタコンデンサ及び出力用フィルタコンデンサを有
し、高圧直流電源から供給される電圧を降圧するチョッ
パ回路、前記入力用フィルタコンデンサの両端の電圧を
検出する電圧検出手段、前記チョッパ回路に接続された
負荷に流れる電流を検出する電流検出手段、並びに前記
検出電圧が所定値以上のときは前記入力用フィルタコン
デンサの電荷を放電し、前記負荷電流が所定値以下のと
きには前記入力用フィルタコンデンサの電荷を放電する
放電手段を備えたことを特徴とする補助電源装置。3. A chopper circuit which has a chopper switching element, an input filter capacitor and an output filter capacitor, and which steps down the voltage supplied from a high voltage DC power supply, and a voltage which detects the voltage across the input filter capacitor. Detecting means, current detecting means for detecting a current flowing through a load connected to the chopper circuit, and discharging the electric charge of the input filter capacitor when the detected voltage is a predetermined value or more, and the load current is a predetermined value or less. In the case of, the auxiliary power supply device is provided with a discharging means for discharging the electric charge of the input filter capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893093A JPH0731135A (en) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Auxiliary power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893093A JPH0731135A (en) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Auxiliary power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731135A true JPH0731135A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15877189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16893093A Pending JPH0731135A (en) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | Auxiliary power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731135A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-07-08 JP JP16893093A patent/JPH0731135A/en active Pending
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